JP3159346B2

JP3159346B2 - 過給機付エンジンの制御方法

Info

Publication number: JP3159346B2
Application number: JP18141793A
Authority: JP
Inventors: 稔行木
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1993-07-22
Filing date: 1993-07-22
Publication date: 2001-04-23
Anticipated expiration: 2016-04-23
Also published as: JPH0734886A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの吸、排気系
にプライマリターボ過給機とセカンダリターボ過給機と
を並列に配置し、運転状態に基づきターボ過給機の作動
個数を切換える過給機付エンジンの制御方法に関し、詳
しくは、シングルターボ状態からツインターボ状態への
切換に際してプライマリターボ過給機の信頼性を向上す
る過給機付エンジンの制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、エンジンの吸、排気系にプライマ
リターボ過給機とセカンダリターボ過給機とを並列に配
置し、セカンダリターボ過給機に接続される吸、排気系
に吸気制御弁と排気制御弁をそれぞれ配設し、両制御弁
を開閉することで、過給機の作動個数をエンジン運転領
域に応じて適宜切換える過給機付エンジンが提案されて
いる。

【０００３】そして、この過給機付エンジンでは、エン
ジン運転領域を低速域のシングルターボ領域と高速域の
ツインターボ領域とに区分し、運転領域がシングルター
ボ領域にあるとき、吸気制御弁を閉弁すると共に排気制
御弁を閉弁あるいは小開（セカンダリターボ過給機を予
備回転させるため）してプライマリターボ過給機のみを
過給動作させ、運転領域がツインターボ領域にあるとき
には、両制御弁を共に開弁して両ターボ過給機を過給動
作させ、低速域から高速域に亘り出力性能の向上を可能
としている。

【０００４】また、図２１に示すように、この種の過給
機付エンジンは、軸トルクとエンジン回転数との関係
（但し、エンジン負荷は一定）で見ると、プライマリタ
ーボ過給機のみ過給作動のシングルターボ時のトルク曲
線ＴＱ１に対し、ある回転数Ｎ0 以上では両ターボ過給
を過給動作するツインターボ時のトルク曲線ＴＱ２の方
が高くなり、高い軸トルクを得ることができるが、その
回転数Ｎ0 よりも低い領域では、セカンダリターボ過給
機の動作によりツインターボ時の軸トルクが却って低下
する。従って、図における両トルク曲線が一致する点Ｃ
で、シングルターボ状態からツインターボ状態に切換え
るようにしている。

【０００５】もっとも、両トルク曲線の一致する回転数
はエンジン負荷によって異なるため、予め実験等により
エンジン負荷及びエンジン回転数に対応して両トルク曲
線の一致点を求め、図６に示すようにシングル→ツイン
切換判定ラインＬ2 を設定し、このシングル→ツイン切
換判定ラインＬ2 を境としてエンジン運転領域が低速側
のシングルターボ領域から高速側のツインターボ領域に
移行したときに、排気制御弁を小開させ、あるいは小開
維持し、セカンダリターボ過給機の回転数を上昇させ、
設定時間経過後に排気制御弁を全開し、セカンダリター
ボ過給機によるコンプレッサ圧を高め、その後、吸気制
御弁を開弁させプライマリターボ過給機のみ過給動作の
シングルターボ状態から両ターボ過給機過給動作のツイ
ンターボ状態に切換え、シングルターボ状態からツイン
ターボ状態への切換え時の過給圧低下に伴うトルク変動
を防止してトルクショックの発生を防止するようにして
いる（例えば、特開平３−２６０３２６号公報参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記先
行例では、エンジン運転領域がシングル→ツイン切換判
定ラインＬ2 を境にシングルターボ領域からツインター
ボ領域に移行した後、設定時間を経過しない限り排気制
御弁が全開されないため、上記設定時間内にエンジン回
転数及びエンジン負荷が急増してエンジン運転領域がシ
ングルターボ状態でのプライマリターボ過回転領域に移
行しても、排気制御弁は小開状態に保持される。このた
め、エンジン負荷及びエンジン回転数の急増で上昇した
高い排気圧の排気流の殆どがプライマリターボ過給機に
導入して、プライマリターボ過給機は、過回転状態とな
り臨界回転数に達してサージングを生じたり、熱負荷が
急増して損傷する虞れがある。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、シングルターボ状態からツインターボ状態への切換
えに際し、エンジン運転領域のプライマリターボ過回転
領域への移行を的確に判断し、プライマリターボ過回転
領域へ移行したと判断されるときには直ちに排気制御弁
を全開して排気流を分散させ、プライマリターボ過給機
の過回転を防止して信頼性の向上を図ることが可能な過
給機付エンジンの制御方法を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による過給機付エンジンの制御方法は、エン
ジンの吸、排気系にプライマリターボ過給機とセカンダ
リターボ過給機とを並列に配置し、セカンダリターボ過
給機に接続される吸、排気系にそれぞれ吸気制御弁、排
気制御弁を配設し、高速域で上記両制御弁を共に全開し
て上記両ターボ過給機を共に過給動作させるツインター
ボ領域と低速域で吸気制御弁を閉弁すると共に排気制御
弁を閉弁あるいは小開して上記プライマリターボ過給機
のみを過給動作させるシングルターボ領域とにエンジン
運転領域を区分し、エンジン運転領域に基づき設定され
たシングル→ツイン切換判定値により設定されるシング
ル→ツイン切換判定ラインを境に上記運転領域がシング
ルターボ領域からツインターボ領域側に移行した後、設
定時間経過後に排気制御弁を全開させ、その後、吸気制
御弁を開弁させてプライマリターボ過給機のみ過給動作
のシングルターボ状態から両ターボ過給機過給動作のツ
インターボ状態に切換える過給機付エンジンの制御方法
において、エンジン運転状態に基づき、シングルターボ
状態下におけるプライマリターボ過給機の過回転を判断
する為のプライマリターボ過回転判定値を設定し、上記
設定時間を経過する前に、エンジン運転領域が上記プラ
イマリターボ過回転判定値によるプライマリターボ過回
転判定ラインをツインターボ領域側に越えたときには、
排気制御弁を全開させることを特徴とする。

【０００９】

【作用】上記過給機付エンジンの制御方法では、エンジ
ン運転状態に基づき、シングルターボ状態下におけるプ
ライマリターボ過給機の過回転を判断する為のプライマ
リターボ過回転判定値を設定し、エンジン運転領域が、
シングルターボ状態からツインターボ状態への切換えを
判断する為のシングル→ツイン切換判定ラインをシング
ルターボ領域からツインターボ領域側に移行した後、設
定時間を経過する前に、プライマリターボ過回転判定値
によるプライマリターボ過回転判定ラインをツインター
ボ領域側に越えたときには、エンジン運転領域がプライ
マリターボ過回転領域に移行したと判断し、直ちに排気
制御弁が全開されてプライマリターボ過給機に導入され
る排気流がセカンダリターボ過給機に直ちに分散され
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。先ず、図１９において、本発明が適用される過
給機付エンジンの全体構成について説明する。

【００１１】符号１は水平対向式エンジン（本実施例に
おいては４気筒エンジン）のエンジン本体であり、クラ
ンクケース２の左右バンク３，４に、燃焼室５、吸気ポ
ート６、排気ポート７、点火プラグ８、動弁機構９等が
設けられている。そして左バンク３側に＃２，＃４気筒
を、右バンク４側に＃１，＃３気筒を備える。また、こ
のエンジン短縮形状により左右バンク３，４の直後に、
プライマリターボ過給機４０とセカンダリターボ過給機
５０とがそれぞれ配設されている。排気系として、左右
両バンク３，４からの共通の排気管１０が両ターボ過給
機４０，５０のタービン４０ａ，５０ａに連通され、タ
ービン４０ａ，５０ａからの排気管１１が１つの排気管
１２に合流して触媒コンバータ１３、マフラ１４に連通
される。上記プライマリターボ過給機４０は、低中速域
で過給能力の大きい小容量の低速型であり、これに対し
てセカンダリターボ過給機５０は、中高速域で過給能力
の大きい大容量の高速型である。このためプライマリタ
ーボ過給機４０の方が容量が小さいことで、排気抵抗が
大きくなる。

【００１２】吸気系として、エアクリーナ１５の下流か
ら２つに分岐した吸気管１６，１７がそれぞれ両ターボ
過給機４０，５０のコンプレッサ４０ｂ，５０ｂに連通
され、このコンプレッサ４０ｂ，５０ｂからの吸気管１
８，１９がインタークーラ２０に連通される。そしてイ
ンタークーラ２０からスロットル弁２１を有するスロッ
トルボディー２７を介してチャンバ２２に連通され、チ
ャンバ２２から吸気マニホールド２３を介して左右バン
ク３，４の各気筒の吸気ポート６に連通されている。ま
た、アイドル制御系として、スロットル弁２１をバイパ
スしエアクリーナ１５の直下流の吸気管と吸気マニホー
ルド２３とを連通するバイパス通路２４に、アイドル制
御弁（ＩＳＣＶ）と負圧で開く逆止弁２６が、アイドル
時や減速時に吸入空気量を制御する為、設けられてい
る。

【００１３】また、燃料系として、吸気マニホールド２
３の各気筒における吸気ポート６直上流にインジェクタ
３０が配設され、燃料ポンプ３１を有する燃料タンク３
２からの燃料通路３３が、フィルタ３４、燃料圧レギュ
レータ３５を備えてインジェクタ３０に連通される。燃
料圧レギュレータ３５は、吸気マニホールド内の吸気圧
力に応じて調整作用するものであり、これによりインジ
ェクタ３０に供給する燃料圧力を吸気圧力に対して常に
一定の高さに保ち、後述する電子制御装置１００からの
噴射信号のパルス幅によりインジェクタ３０を駆動して
燃料噴射量制御することが可能になっている。また、点
火系として、各点火プラグ８毎に連設する点火コイル８
ａ毎にイグナイタ３６からの点火信号が入力するよう接
続されている。

【００１４】次に、プライマリターボ過給機４０の作動
系について説明する。

【００１５】プライマリターボ過給機４０は、タービン
４０ａに導入する排気のエネルギによりコンプレッサ４
０ｂを回転駆動し、空気を吸入、加圧して常に過給する
ように作動する。タービン４０ａ側にはダイヤフラム式
アクチュエータ４２を備えたプライマリウエストゲート
弁４１が設けられる。アクチュエータ４２の圧力室には
コンプレッサ４０ｂの直下流からの制御圧通路４４がオ
リフィス４８を有して連通し、過給圧が設定値以上に上
昇すると応答良くウエストゲート弁４１を開くように連
通される。また、この制御圧通路４４は更に過給圧をコ
ンプレッサ４０ｂの上流側にリークするデューティソレ
ノイド弁D.SOL.1 に連通し、このデューティソレノイド
弁D.SOL.1 により所定の制御圧を生じてアクチュエータ
４２に作用し、ウエストゲート弁４１の開度を変化して
過給圧制御する。ここで、デューティソレノイド弁D.SO
L.1 は後述する電子制御装置１００からのデューティ信
号により作動し、デューティ信号のデューティ比が小さ
い場合には高い制御圧でウエストゲート弁４１の開度を
増して過給圧を低下し、デューティ比が大きくなるほど
リーク量の増大により制御圧を低下し、ウエストゲート
弁４１の開度を減じて過給圧を上昇する。

【００１６】一方、スロットル弁急閉時のコンプレッサ
回転の低下や吸気騒音の発生を防止する為、コンプレッ
サ４０ｂの下流としてスロットル弁２１近くのインター
クーラ２０の出口側と、コンプレッサ４０ｂの上流との
間にバイパス通路４６が連通される。そして、このバイ
パス通路４６にエアバイパス弁４５が、スロットル弁急
閉時に通路４７によりマニホールド負圧を導入して開
き、コンプレッサ４０ｂ下流に封じ込められる加圧空気
を迅速にリークするように設けられる。

【００１７】セカンダリターボ過給機５０の作動系につ
いて説明する。

【００１８】セカンダリターボ過給機５０は同様に排気
によりタービン５０ａとコンプレッサ５０ｂが回転駆動
して過給するものであり、タービン５０ａ側にアクチュ
エータ５２を備えたセカンダリウエストゲート弁５１が
設けられている。また、タービン５０ａの上流の排気管
１０には、ダイヤフラム式アクチュエータ５４を備えた
下流開き式の排気制御弁５３が設けられ、コンプレッサ
５０ｂの下流には同様のアクチュエータ５６を備えたバ
タフライ式の吸気制御弁５５が設けられ、コンプレッサ
５０ｂの上、下流間を連通するリリーフ通路５８に過給
圧リリーフ弁５７が設けられる。

【００１９】これら各弁の作動系について説明する。

【００２０】先ず、負圧源のサージタンク６０がチェッ
ク弁６２を有する通路６１により吸気マニホールド２３
に連通して、スロットル弁２１の全閉時に負圧を貯え且
つ脈動圧を緩衝する。また、過給圧リリーフ弁５７を開
閉する過給圧リリーフ弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．
１、吸気制御弁５５を開閉する吸気制御弁用切換ソレノ
イド弁ＳＯＬ．２、排気制御弁５３を開閉する第１と第
２の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３，４、排
気制御弁５３を小開制御するデューティソレノイド弁D.
SOL.2 、及びセカンダリウエストゲート弁５１を開閉す
るセカンダリウエストゲート弁用切換ソレノイド弁ＳＯ
Ｌ．Ｗを有する。各切換ソレノイド弁ＳＯＬ．Ｗ，ＳＯ
Ｌ．１〜４は電子制御装置１００からのＯＮ，ＯＦＦ信
号によりサージタンク６０からの負圧通路６３を介して
の負圧、吸気制御弁５５下流に連通する正圧通路６４
ａ，６４ｂからの正圧、或いは大気圧等を選択し、各制
御圧通路７０ａ〜７４ａによりアクチュエータ側に導い
て、セカンダリウエストゲート弁５１、過給圧リリーフ
弁５７、各制御弁５５，５３を作動する。また、デュー
ティソレノイド弁D.SOL.2 は電子制御装置１００からの
デューティ信号によりアクチュエータ５４の正圧室５４
ａに作用する正圧を調圧し、排気制御弁５３を小開制御
する。

【００２１】上記過給圧リリーフ弁用切換ソレノイド弁
ＳＯＬ．１は、通電がＯＦＦされると、正圧通路６４ａ
側を閉じて負圧通路６３側を開き、制御圧通路７１ａを
介して過給圧リリーフ弁５７のスプリングが内装された
圧力室に負圧を導くことでスプリングの付勢力に抗して
過給圧リリーフ弁５７を開く。また、ＯＮされると、逆
に負圧通路６３側を閉じて正圧通路６４ａ側を開き過給
圧リリーフ弁５７の圧力室に正圧を導くことで過給圧リ
リーフ弁５７を閉じる。

【００２２】吸気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．２
は、ＯＦＦされると大気ポートを閉じて負圧通路６３側
を開き、制御圧通路７２ａを介してアクチュエータ５６
のスプリングが内装された圧力室に負圧を導くことでス
プリングの付勢力に抗して吸気制御弁５５を閉じ、ＯＮ
されると負圧通路６３側を閉じ大気ポートを開きアクチ
ュエータ５６の圧力室に大気圧を導くことで圧力室内の
スプリングの付勢力により吸気制御弁５５を開く。

【００２３】セカンダリウエストゲート弁用切換ソレノ
イド弁ＳＯＬ．Ｗは、電子制御装置１００により点火進
角量等に基づきハイオクガソリン使用と判断されたとき
のみＯＦＦされ、レギュラーガソリン使用と判断された
ときにはＯＮされる。そしてセカンダリウエストゲート
弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．Ｗは、ＯＦＦされると吸
気制御弁５５の上流に連通する通路６５を閉じて大気ポ
ートを開き大気圧を制御圧通路７０ａを介してアクチュ
エータ５２に導入することで、アクチュエータ５２内に
配設されたスプリングの付勢力によりセカンダリウエス
トゲート弁５１を閉じる。また、ＯＮで大気ポートを閉
じ通路６５側を開き、両ターボ過給機４０，５０作動時
のセカンダリターボ過給機５０下流の過給圧がアクチュ
エータ５２に導かれ、この過給圧に応じてセカンダリウ
エストゲート弁５１を開き、レギュラーガソリン使用時
にはハイオクガソリン使用時に比べて相対的に過給圧が
低下される。

【００２４】また、第１の排気制御弁用切換ソレノイド
弁ＳＯＬ．３からの制御圧通路７３ａが排気制御弁５３
を作動するアクチュエータ５４の正圧室５４ａに、第２
の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．４からの制御
圧通路７４ａがアクチュエータ５４のスプリングを内装
した負圧室５４ｂにそれぞれ連通されている。そして、
両切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３，４が共にＯＦＦのと
き、第１の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３は
正圧通路６４ｂ側を閉じ大気ポートを開き、第２の排気
制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．４は負圧通路６３側
を閉じ大気ポートを開くことで、アクチュエータ５４の
両室５４ａ，５４ｂが大気開放され、負圧室５４ｂに内
装されたスプリングの付勢力により排気制御弁５３が全
閉する。また、両切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３，４が共
にＯＮのとき、それぞれ大気ポートを閉じ、第１の排気
制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３は正圧通路６４ｂ
側を開き、第２の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯ
Ｌ．４は負圧通路６３側を開くことで、アクチュエータ
５４の正圧室５４ａに正圧を、負圧室５４ｂに負圧を導
き、スプリングの付勢力に抗して排気制御弁５３を全開
する。

【００２５】上記第１の排気制御弁用切換ソレノイド弁
ＳＯＬ．３からの制御圧通路７３ａにはオリフィス６７
が設けられ、このオリフィス６７の下流側と吸気管１６
にリーク通路６６が連通され、このリーク通路６６に上
述の排気制御弁小開制御用のデューティソレノイド弁D.
SOL.2 が設けられている。そして第１の排気制御弁用切
換ソレノイド弁ＳＯＬ．３のみがＯＮで、正圧をアクチ
ュエータ５４の正圧室５４ａに供給し負圧室５４ｂを大
気開放する状態で、デューティソレノイド弁D.SOL.2 に
よりその正圧をリークして排気制御弁５３を小開する。
ここでデューティソレノイド弁D.SOL.2 は、電子制御装
置１００からのデューティ信号におけるデューティ比が
大きいと、リーク量の増大により正圧室５４ａに作用す
る正圧を低下して排気制御弁５３の開度を減じ、デュー
ティ比が小さくなるほど、リーク量を減じて正圧を高く
保持し、排気制御弁５３の開度を増すように動作する。
そして、シングルターボモード下でエンジン運転領域が
所定の排気制御弁小開制御モード領域にあるとき、デュ
ーティソレノイド弁D.SOL.2 による排気制御弁５３の開
度で過給圧をフィードバック制御し、この過給圧制御に
伴い排気制御弁５３を小開する。

【００２６】次いで、各種のセンサについて説明する。

【００２７】差圧センサ８０が吸気制御弁５５の上、下
流の差圧を検出するよう設けられ、絶対圧センサ８１が
切換ソレノイド弁７６により吸気管圧力（吸気マニホー
ルド２３内の吸気圧）と大気圧とを選択して検出するよ
う設けられる。

【００２８】またエンジン本体１にノックセンサ８２が
取付けられると共に、左右両バンク３，４を連通する冷
却水通路に水温センサ８３が臨まされ、排気管１０にＯ
2 センサ８４が臨まされている。さらに、スロットル弁
２１にスロットル開度センサとスロットル全閉を検出す
るアイドルスイッチとを内蔵したスロットルセンサ８５
が連設され、エアクリーナ１５の直下流に吸入空気量セ
ンサ８６が配設されている。

【００２９】また、エンジン本体１に支承されたクラン
クシャフト１ａにクランクロータ９０が軸着され、この
クランクロータ９０の外周に、電磁ピックアップ等から
なるクランク角センサ８７が対設されている。さらに、
動弁機構９におけるカムシャフトに連設するカムロータ
９１に、電磁ピックアップ等からなる気筒判別用のカム
角センサ８８が対設されている。

【００３０】上記クランク角センサ８７、カム角センサ
８８では、それぞれ上記クランクロータ９０、カムロー
タ９１に所定間隔毎に形成された突起（或いはスリッ
ト）をエンジン運転に伴い検出し、クランクパルス、カ
ムパルスを電子制御装置１００に出力する。そして電子
制御装置１００において、クランクパルス（検出した突
起）の間隔時間からエンジン回転数を算出すると共に、
点火時期及び燃料噴射開始時期等を演算し、さらに、ク
ランクパルス及びカムパルスの入力パターンから気筒判
別を行う。

【００３１】次に、図２０に基づき電子制御系の構成に
ついて説明する。電子制御装置（ＥＣＵ）１００は、Ｃ
ＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、バックアッ
プＲＡＭ１０４、及びＩ／Ｏインターフェイス１０５を
バスラインを介して接続したマイクロコンピュータを中
心として構成され、各部に所定の安定化電源を供給する
定電圧回路１０６や駆動回路１０７が組込まれている。

【００３２】上記定電圧回路１０６は、ＥＣＵリレー９
５のリレー接点を介してバッテリ９６に接続され、この
バッテリ９６に、上記ＥＣＵリレー９５のリレーコイル
がイグニッションスイッチ９７を介して接続されてい
る。また、上記バッテリ９６には、上記定電圧回路１０
６が直接接続され、さらに、燃料ポンプリレー９８のリ
レー接点を介して燃料ポンプ３１が接続されている。

【００３３】すなわち、上記定電圧回路１０６は、上記
イグニッションスイッチ９７がＯＮされ、上記ＥＣＵリ
レー９５のリレー接点が閉となったとき、制御用電源を
各部に供給し、また、イグニッションスイッチ９７がＯ
ＦＦされたとき、バックアップ用の電源をバックアップ
ＲＡＭ１０４に供給する。

【００３４】また、上記Ｉ／Ｏインターフェイス１０５
の入力ポートに、各種センサ８０〜８８、車速センサ８
９、及びバッテリ９６が接続されている。また、Ｉ／Ｏ
インターフェイス１０５の出力ポートには、イグナイタ
３６が接続され、さらに、駆動回路１０７を介してＩＳ
ＣＶ２５、インジェクタ３０、各切換ソレノイド弁７
６，ＳＯＬ．Ｗ，ＳＯＬ．１〜４、デューティソレノイ
ド弁D.SOL.1,2 、及び燃料ポンプリレー９８のリレーコ
イルが接続されている。

【００３５】そして、イグニッションスイッチ９７がＯ
Ｎされると、ＥＣＵリレー９５がＯＮし、定電圧回路１
０６を介して各部に定電圧が供給され、ＥＣＵ１００は
各種制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ１００において
ＣＰＵ１０１が、ＲＯＭ１０２に格納されている演算プ
ログラムに基づき、Ｉ／Ｏインターフェイス１０５を介
して各種センサ８０〜８９からの検出信号を入力処理
し、ＲＡＭ１０３及びバックアップＲＡＭ１０４に記憶
されている各種データ、ＲＯＭに格納されている固定デ
ータ、テーブル値に基づき、各種制御量を演算する。そ
して、駆動回路１０７により燃料ポンプリレー９８をＯ
Ｎし燃料ポンプ３１を通電して駆動させると共に、駆動
回路１０７を介して各切換ソレノイド弁７６，ＳＯＬ．
Ｗ，ＳＯＬ．１〜４にＯＮ，ＯＦＦ信号を、デューティ
ソレノイド弁D.SOL.1,2 にデューティ信号を出力してタ
ーボ過給機作動個数切換制御および過給圧制御を行い、
演算した燃料噴射量に相応する駆動パルス幅信号を所定
のタイミングで該当気筒のインジェクタ３０に出力して
燃料噴射制御を行い、また、所定のタイミングでイグナ
イタ３６に点火信号を出力して点火時期制御を実行し、
ＩＳＣＶ２５に制御信号を出力してアイドル回転数制御
等を実行する。

【００３６】次に、上記ＥＣＵ１００による過給機作動
個数切換制御を図１〜図４のターボ切換制御ルーチンに
示すフローチャートに従って説明する。このターボ切換
制御ルーチンはイグニッションスイッチ９７をＯＮした
後、設定時間（例えば、１０ｍｓｅｃ）毎に実行される
ものである。

【００３７】イグニッションスイッチ９７のＯＮにより
ＥＣＵ１００に電源が投入されると、システムがイニシ
ャライズ（各フラグ、各カウント値をクリア）され、先
ず、ステップＳ１でツインターボモード判別フラグＦ１
の値を参照する。そして、このツインターボモード判別
フラグＦ１がクリアされていればステップＳ２へ進み、
またセットされていればステップＳ６０へ進む。このツ
インターボモード判別フラグＦ１は、現制御状態がプラ
イマリターボ過給機４０のみを過給動作させるシングル
ターボモードのときクリアされ、両ターボ過給機４０，
５０を過給動作させるツインターボモードのときにセッ
トされる。

【００３８】以下の説明では、まずシングルターボモー
ドについて説明し、次いで、シングル→ツイン切換制
御、最後にツインターボモードについて説明する。

【００３９】イグニッションスイッチ９７をＯＮした直
後、及び現制御状態がシングルターボモードの場合、Ｆ
１＝０である為、ステップＳ２へ進む。

【００４０】ステップＳ２ではエンジン回転数Ｎに基づ
きターボ切換判定値テーブルを補間計算付で参照してシ
ングル→ツイン切換判定基本値ＴP2B を設定する。この
シングル→ツイン切換判定基本値ＴP2B は、標準大気圧
（７６０ｍｍＨｇ）において、シングルターボモードか
らツインターボモードへの切換えを判断する為のもので
ある。図６に示すように、上記ターボ切換判定値テーブ
ルには、エンジン回転数Ｎとエンジン負荷（本実施例で
は、基本燃料噴射パルス幅）ＴP との関係からシングル
ターボモードからツインターボモードへ切換えるシング
ル→ツイン切換判定ラインＬ2 と、その逆にツインター
ボモードからシングルターボモードへ切換えるツイン→
シングル切換判定ラインＬ1 を標準大気圧下において予
め実験などから求め、シングルターボ領域とツインター
ボ領域とが設定されている。そして、各ラインＬ2 ，Ｌ
1 に対応してそれぞれシングル→ツイン切換判定基本値
ＴP2B 、及びツイン→シングル切換判定基本値ＴP1B が
エンジン回転数Ｎをパラメータとしたテーブルとして予
めＲＯＭ１０２の一連のアドレスに格納されている。

【００４１】ここで、シングル→ツイン切換判定ライン
Ｌ2 は、切換時のトルク変動を防止するため図２１の出
力特性のシングルターボ状態時のトルク曲線ＴＱ１とツ
インターボ状態時のトルク曲線ＴＱ２とが一致する点Ｃ
に設定する必要があり、このため、図６に示すように
低、中回転数域での高負荷からエンジン回転数Ｎの上昇
に応じて低負荷側に設定される。また、同図に示すよう
にターボ過給機作動個数の切換時の制御ハンチングを防
止するため、ツイン→シングル切換判定ラインＬ1 は、
シングル→ツイン切換判定ラインＬ2 に対して低回転数
側に比較的広い幅のヒステリスを有して設定される。

【００４２】次いで、ステップＳ３へ進み、大気圧（絶
対圧値）ＡＬＴに基づきシングル→ツイン大気圧補正係
数テーブルを補間計算付で参照して、シングル→ツイン
大気圧補正係数ＫTWNALT（０＜ＫTWNALT≦１．０）を設
定する。図７に示すように、このシングル→ツイン大気
圧補正係数テーブルには、標準大気圧（７６０ｍｍＨ
ｇ）を１．０とし、大気圧が低下するに従って小さい値
のシングル→ツイン大気圧補正係数ＫTWNALTが格納され
ている。

【００４３】そして、ステップＳ４で、上記シングル→
ツイン切換判定基本値ＴP2B をシングル→ツイン大気圧
補正係数ＫTWNALTで補正して、シングル→ツイン切換判
定値ＴP2を設定する。

【００４４】次いで、ステップＳ５へ進み、上記シング
ル→ツイン切換判定値ＴP2と現在の基本燃料噴射パルス
幅ＴP （以下「エンジン負荷」）とを比較し、ＴP ＜Ｔ
P2の場合、ステップＳ６へ進み、ＴP ≧ＴP2の場合に
は、ステップＳ３０へ分岐してシングルターボ状態から
ツインターボ状態に切換える為のシングル→ツイン切換
制御に移行する。

【００４５】上記シングル→ツイン切換判定値ＴP2は、
上記シングル→ツイン大気圧補正係数ＫTWNALTにより大
気圧ＡＬＴが低いほど小さい値に補正される。このた
め、大気圧ＡＬＴが低くなるに従い、シングル→ツイン
切換判定値ＴP2による、プライマリターボ過給機４０の
み過給作動のシングルターボ状態から両ターボ過給機４
０，５０過給作動のツインターボ状態への切換えを判断
するためのシングル→ツイン切換判定ラインＬ2 が、図
１４に示す実線の標準大気圧の場合に対して、一点鎖線
のように低負荷、低回転側に補正される。

【００４６】これにより、エンジン運転領域がシングル
→ツイン切換判定ラインＬ2 を境にシングルターボ領域
側からツインターボ領域側に移行するタイミングが早め
られ、シングルターボモードからシングル→ツイン切換
制御への移行が早められてシングルターボ状態からツイ
ンターボ状態への切換えが早められる。

【００４７】過給圧制御を絶対圧により行う場合は、大
気圧ＡＬＴの低い高地走行等、大気圧ＡＬＴが低いほど
目標過給圧と大気圧との差圧が大きくなり、所定の目標
過給圧を得ようとすればターボ過給機の回転数が相対的
に高くなる。この結果、エンジン運転状態を表すエンジ
ン回転数Ｎと負荷ＴP との増大に伴うプライマリターボ
過給機４０の回転数上昇率も高くなる。そして、プライ
マリターボ過給機４０のみ過給作動のシングルターボ状
態では、排気ガスの殆どがプライマリターボ過給機４０
に導入されるため、大気圧ＡＬＴが低いほどプライマリ
ターボ過給機４０が過回転状態となるエンジン運転領域
が低負荷、低回転側に拡大される。前述のようにプライ
マリターボ過給機４０を低速型の小容量とした場合には
顕著となる。そこで、大気圧ＡＬＴが低いほどエンジン
運転状態に基づくシングルターボモードからシングル→
ツイン切換制御に移行するタイミングを早め、後述する
排気制御弁５３の全開制御時期を早めることで、排気制
御弁５３の全開によりプライマリターボ過給機４０に導
入される排気流をセカンダリターボ過給機５０に分散さ
せて、プライマリターボ過給機４０の過回転を防止する
のである。これにより、プライマリターボ過給機４０
は、排気圧および排気流量の上昇により過回転状態とな
り臨界回転数に達することによるサージングの発生が大
気圧ＡＬＴの変化に拘わらず防止され、損傷が防止され
る。また、同じエンジン運転状態であっても気圧変動に
よりシングルターボ状態下においてプライマリターボ過
給機４０の回転数上昇率が変化しセカンダリターボ過給
機５０作動開始による運転フィーリングが変化するが、
大気圧ＡＬＴが低いほどツインターボ状態への切換えを
早めることで、大気圧変化（例えば、高地走行と低地走
行）に拘わらずセカンダリターボ過給機５０作動開始に
伴う運転フィーリングを略同じにすることができる。

【００４８】一方、上記ステップＳ５で、ＴP ＜ＴP2で
あり、ステップＳ６へ進んだ場合には、シングルターボ
モード制御を行う。

【００４９】ステップＳ６へ進むと、過給圧制御モード
判別フラグＦ２の値を参照する。この過給圧制御モード
判別フラグＦ２は、現運転領域が排気制御弁５３の小開
により過給圧制御を行うと共にセカンダリターボ過給機
５０を予備回転させる排気制御弁小開制御モード領域内
のときセットされ、領域外のときクリアされる。

【００５０】従って、イグニッションスイッチ９７をＯ
Ｎした直後はイニシャルセットにより、また前回ルーチ
ン実行時に運転領域が排気制御弁小開制御モード領域外
のときは、Ｆ２＝０であるため、ステップＳ７へ進み、
ステップＳ７ないしステップＳ９の条件判断により現在
の運転領域が排気制御弁小開制御モード領域内に移行し
たかを判断する。

【００５１】この排気制御弁小開制御モード領域への移
行判定は、図８に示すようにエンジン回転数Ｎと吸気管
圧力（過給圧）Ｐとの関係で、シングル→ツイン切換判
定ラインＬ2 よりも低回転低負荷側、すなわちシングル
ターボモード下において、設定値Ｎ２（例えば、２６５
０ｒｐｍ）、Ｐ２（例えば、１１２０ｍｍＨｇ）で囲ま
れた領域で、且つスロットル開度ＴＨが設定値ＴＨ２
（例えば、３０ｄｅｇ）以上のとき、領域内に移行した
と判定する。

【００５２】すなわち、ステップＳ７でエンジン回転数
Ｎと設定値Ｎ２とを比較し、ステップＳ８で吸気管圧力
Ｐと設定値Ｐ２とを比較し、ステップＳ９でスロットル
開度ＴＨと設定値ＴＨ２とを比較する。そして、Ｎ＜Ｎ
２、或いはＰ＜Ｐ２、或いはＴＨ＜ＴＨ２の場合、ステ
ップＳ１０へ進み、現運転領域が排気制御弁小開制御モ
ード領域外にあると判断して過給圧制御モード判別フラ
グＦ２をクリアし、また、Ｎ≧Ｎ２且つＰ≧Ｐ２且つＴ
Ｈ≧ＴＨ２の場合にはステップＳ１１へ進み、現運転領
域が排気制御弁小開制御モード領域に移行したと判断し
て過給圧制御モード判別フラグＦ２をセットする。

【００５３】そして、ステップＳ１２へ進んで、過給圧
リリーフ弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１をＯＦＦし、
ステップＳ１３で吸気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯ
Ｌ．２をＯＦＦする。次いでステップＳ１４へ進むと、
過給圧制御モード判別フラグＦ２の値を参照し、Ｆ２＝
０の場合、ステップＳ１５へ進み、第１の排気制御弁用
切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３をＯＦＦし、ステップＳ１
６で第２の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．４を
ＯＦＦする。

【００５４】その後、ステップＳ１７〜Ｓ１９で上記ツ
インターボモード判別フラグＦ１、後述する差圧検索フ
ラグＦ３、制御弁切換時間カウント値Ｃ１をそれぞれク
リアした後、ルーチンを抜ける。

【００５５】従って、シングルターボモード下で、且つ
排気制御弁小開制御モード領域外の低回転、低負荷の運
転領域では、各切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１〜４がいず
れもＯＦＦする。そこで過給圧リリーフ弁５７は、過給
圧リリーフ弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１のＯＦＦに
よりサージタンク６０からの負圧が圧力室に導入される
ことでスプリングの付勢力に抗して開弁し、吸気制御弁
５５は、吸気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．２のＯ
ＦＦによりアクチュエータ５６の圧力室に負圧が導入さ
れることでスプリングの付勢力に抗して逆に閉弁する。
また、排気制御弁５３は、両排気制御弁用切換ソレノイ
ド弁ＳＯＬ．３，４のＯＦＦによりアクチュエータ５４
の両室５４ａ，５４ｂに大気圧が導入されることでスプ
リングの付勢力により閉弁する。

【００５６】そして、排気制御弁５３の閉弁によりセカ
ンダリターボ過給機５０への排気の導入が遮断され、セ
カンダリターボ過給機５０が不作動となり、プライマリ
ターボ過給機４０のみ作動のシングルターボ状態とな
る。また、吸気制御弁５５の閉弁により、プライマリタ
ーボ過給機４０からの過給圧の吸気制御弁５５を介して
のセカンダリターボ過給機５０側へのリークが防止さ
れ、過給圧の低下が防止される。

【００５７】なお、シングルターボモード下で且つ排気
制御弁小開制御モード領域外の場合、或いは後述するツ
インターボモード下の場合には、過給圧フィードバック
制御は、ここでは詳述しないがプライマリウエストゲー
ト弁４１のみを用いて行われる。そして、この過給圧制
御は、絶対圧を用い、エンジン運転状態に基づき目標過
給圧を設定して絶対圧センサ８１により検出される吸気
管圧力、すなわち実過給圧Ｐとを比較し、その比較結果
に応じて例えばＰＩ制御によりデューティソレノイド弁
D.SOL.1 に対するＯＮデューティ（デューティ比）を演
算し、このＯＮデューティのデューティ信号をデューテ
ィソレノイド弁D.SOL.1 に出力してプライマリウエスト
ゲート弁４１を制御することにより行う。

【００５８】一方、上記ステップＳ１１で、現運転領域
が排気制御弁小開制御モード領域内と判断されて過給圧
制御モード判別フラグＦ２がセットされた場合には、ス
テップＳ１２〜Ｓ１４を介してステップＳ２０へ進み、
第１の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３のみを
ＯＮする。そこで第１の排気制御弁用切換ソレノイド弁
ＳＯＬ．３のＯＮによりアクチュエータ５４の正圧室５
４ａに正圧が導入され、排気制御弁５３が開かれる。

【００５９】なお、この排気制御弁小開制御モード下で
は、図５に示す排気制御弁小開制御ルーチンが設定時間
（例えば、４８０ｍｓｅｃ）毎に実行されることで、排
気制御弁５３を用いて過給圧フィードバック制御が行わ
れ、これに伴い排気制御弁５３が小開される。すなわ
ち、図５において、ステップＳ１００で過給圧制御モー
ド判別フラグＦ２の値を参照し、Ｆ２＝０のときにはル
ーチンを抜け、Ｆ２＝１で排気制御弁小開制御モードの
場合、ステップＳ１０１へ進み、過給圧リリーフ弁用切
換ソレノイド弁ＳＯＬ．１に対する通電状態を判断し、
ＳＯＬ．１＝ＯＮの場合にはルーチンを抜け、ＳＯＬ．
１＝ＯＦＦのとき、ステップＳ１０２へ進み、絶対圧に
よる目標過給圧と絶対圧センサ８１により検出される実
過給圧Ｐとを比較し、その比較結果に応じて、例えばＰ
Ｉ制御により排気制御弁小開制御用デューティソレノイ
ド弁D.SOL.2 に対するＯＮデューティ（デューティ比）
を演算し、このＯＮデューティのデューティ信号をデュ
ーティソレノイド弁D.SOL.2に出力し、過給圧フィード
バック制御を実行する。このため、デューティソレノイ
ド弁D.SOL.2 によりアクチュエータ５４の正圧室５４ａ
に作用する正圧が調圧され、図１７に示すように、排気
制御弁５３が小開して排気制御弁５３のみを用いて過給
圧フィードバック制御が行われる。そして、排気制御弁
５３の小開により排気の一部がセカンダリターボ過給機
５０のタービン５０ａに供給され、セカンダリターボ過
給機５０が予備回転され、ツインターボ状態への移行に
備えられる。

【００６０】この状態下では、吸気制御弁５５が閉弁さ
れているため、セカンダリターボ過給機５０のコンプレ
ッサ５０ｂ下流と吸気制御弁５５との間に過給圧（セカ
ンダリターボ過給機５０によるコンプレッサ圧）が封じ
込められるが、このとき過給圧リリーフ弁５７の開弁に
より、この過給圧をリークさせ、予備回転の円滑化を図
っている。

【００６１】また、シングルターボモード下でエンジン
運転領域が排気制御弁小開制御モード領域内にあり、過
給圧制御モード判別フラグＦ２がセット（Ｆ２＝１）さ
れた場合には、前記ステップＳ６からステップＳ２１へ
進み、ステップＳ２１ないしステップＳ２３の条件判断
により現在の運転領域が排気制御弁小開制御モード領域
外に移行したかの判断がなされる。

【００６２】この領域外への移行判定は、過給圧制御モ
ード切換時の制御ハンチングを防止するため、図８に示
すように、前記設定値Ｎ２，Ｐ２，ＴＨ２よりも低い値
の設定値Ｎ１（例えば、２６００ｒｐｍ）、Ｐ１（例え
ば、１０７０ｍｍＨｇ）、ＴＨ１（例えば、２５ｄｅ
ｇ）により行う。そして、ステップＳ２１でエンジン回
転数Ｎと設定値Ｎ１とを比較し、ステップＳ２２で吸気
管圧力（過給圧）Ｐと設定値Ｐ１とを比較し、ステップ
Ｓ２３でスロットル開度ＴＨと設定値ＴＨ１とを比較
し、Ｎ＜Ｎ１、或いはＰ＜Ｐ１、或いはＴＨ＜ＴＨ１の
場合、現運転領域が排気制御弁小開制御モード領域外に
移行したと判断して前述のステップＳ１０へ進み、過給
圧制御モード判別フラグＦ２をクリアする。これによ
り、排気制御弁小開制御が解除される。また、Ｎ≧Ｎ１
且つＰ≧Ｐ１且つＴＨ≧ＴＨ１の場合には、現運転領域
が領域内のままであると判断して前記ステップＳ１１へ
進み、過給圧制御モード判別フラグＦ２をＦ２＝１の状
態に保持し、排気制御弁小開制御を継続する。

【００６３】以上のように、シングルターボモード下で
は、エンジン本体１からの排気の殆どが、プライマリタ
ーボ過給機４０に導入されてタービン４０ａによりコン
プレッサ４０ｂを回転駆動する。そこでコンプレッサ４
０ｂにより空気を吸入圧縮し、この圧縮空気がインター
クーラ２０で冷却され、スロットル弁２１の開度で流量
調整されチャンバ２２、吸気マニホールド２３を介して
各気筒に高い充填効率で供給されて過給作用する。そし
て、このシングルターボモードによるプライマリターボ
過給機４０のみ作動のシングルターボ状態では、図２１
の出力特性に示すように、低、中回転数域で高い軸トル
クのシングルターボ時のトルク曲線ＴＱ１が得られる。

【００６４】次に、シングル→ツイン切換制御について
説明する。

【００６５】前記ステップＳ５で、ＴP ≧ＴP2、すなわ
ち現在の運転領域がシングル→ツイン切換判定ラインＬ
2 を境としてシングルターボ領域からツインターボ領域
（図１４参照）に移行したと判断されると、ステップＳ
３０へ分岐してプライマリターボ過給機４０のみ作動の
シングルターボ状態から両ターボ過給機４０，５０作動
のツインターボ状態へ切換える為のシングル→ツイン切
換制御を実行する。

【００６６】すると、先ずステップＳ３０で、過給圧リ
リーフ弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１に対する通電状
態を判断し、ステップＳ３２で第１の排気制御弁用切換
ソレノイド弁ＳＯＬ．３に対する通電状態を判断し、両
切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１，３が共にＯＮの場合は、
そのままステップＳ３４へ進む。また、上記各切換ソレ
ノイド弁ＳＯＬ．１，３がＯＦＦの場合、ステップＳ３
１，Ｓ３３でそれぞれＯＮにした後、ステップＳ３４へ
進む。

【００６７】そこで過給圧リリーフ弁５７は、過給圧リ
リーフ弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１のＯＮにより正
圧通路６４ａからの正圧が圧力室に導入されることで、
この正圧及びスプリングの付勢力により直ちに閉弁す
る。また、排気制御弁５３は、第１の排気制御弁用切換
ソレノイド弁ＳＯＬ．３のＯＮによりアクチュエータ５
４の正圧室５４ａに正圧が導入されることで開弁する。
なお、シングルターボモード下の排気制御弁小開制御モ
ードからシングル→ツイン切換制御に移行した場合に
は、上記過給圧リリーフ弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．
１のＯＮにより、図５の排気制御弁小開制御ルーチンに
おいて、過給圧フィードバック制御を行うことなくステ
ップＳ１０１を介してルーチンを抜けることで、排気制
御弁５３による過給圧フィードバック制御が中止され、
排気制御弁小開制御用デューティソレノイド弁D.SOL.2
が全閉され、正圧通路６４ｂを介しての正圧がデューテ
ィソレノイド弁D.SOL.2 によりリークされることなく直
接アクチュエータ５４の正圧室５４ａに導入されるの
で、排気制御弁５３の開度が増大される。

【００６８】そして、過給圧リリーフ弁５７の閉弁によ
りリリーフ通路５８が遮断され、且つ排気制御弁５３の
開弁、及びその開度増大によりセカンダリターボ過給機
５０の回転数が上昇されると共に、セカンダリターボ過
給機５０のコンプレッサ５０ｂ下流と吸気制御弁５５と
の間の過給圧が次第に上昇され、ツインターボモードへ
の移行に備えられる。

【００６９】ステップＳ３４では、差圧検索フラグＦ３
の値を参照し、Ｆ３＝０の場合、ステップＳ３５へ進
み、Ｆ３＝１の場合、ステップＳ３９へジャンプする。

【００７０】シングル→ツイン切換制御に移行後、初回
のルーチン実行時にはＦ３＝０であるためステップＳ３
５へ進み、まず、車速ＶＳＰに基づき排気制御弁開ディ
レー時間設定テーブルを補間計算付で参照して、シング
ル→ツイン切換制御移行後の排気制御弁５３の全開制御
（第２の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．４をＯ
ＦＦからＯＮにする）時期を定める排気制御弁開ディレ
ー時間Ｔ１を設定し、ステップＳ３６で車速ＶＳＰに基
づき吸気制御弁開ディレー時間設定値テーブルを補間計
算付で参照して、上記排気制御弁５３の全開制御後に吸
気制御弁５５の開弁制御（吸気制御弁用切換ソレノイド
弁ＳＯＬ．２をＯＦＦからＯＮにする）開始時期の条件
を定めるための吸気制御弁開ディレー時間Ｔ２を設定す
る。さらに、ステップＳ３７で吸気制御弁５５の上流圧
ＰU と下流圧ＰD との差圧（差圧センサ８０の読込み
値）ＤＰＳ（＝ＰU −ＰD ）に基づき、吸気制御弁５５
の開弁制御開始時期を定めるための吸気制御弁開差圧Ｄ
ＰＳＳＴを設定する。

【００７１】図９に排気制御弁開ディレー時間設定テー
ブルの概念図を、図１０に吸気制御弁開ディレー時間設
定テーブルの概念図をそれぞれ示す。図に示すように、
車速ＶＳＰが高い程、排気制御弁開ディレー時間Ｔ１及
び吸気制御弁開ディレー時間Ｔ２を短くして、排気制御
弁５３を全開させるタイミング及び吸気制御弁５５を開
けるタイミング、すなわち、ツインターボモードに切換
わるタイミングを早め、車速に拘わらず加速応答性を均
一化させ、ドライバビリティの向上を図るようにしてい
る。

【００７２】また、図１１に吸気制御弁開差圧設定テー
ブルの概念図を示す。同図に示すようにエンジン運転状
態がシングルターボ領域から前記シングル→ツイン切換
判定ラインＬ2 （シングル→ツイン切換判定値ＴP2）を
境としてツインターボ領域（図１４参照）に移行した直
後の差圧ＤＰＳがマイナス側にある程、すなわち、吸気
制御弁５５の上流圧ＰU に対し下流圧ＰD が高く、高過
給状態である程、吸気制御弁開差圧ＤＰＳＳＴをマイナ
ス側とし、吸気制御弁５５を開けるタイミングを早め、
加速応答性を向上させている。

【００７３】そして、これらディレー時間Ｔ１，Ｔ２、
及び吸気制御弁開差圧ＤＰＳＳＴを設定した後は、ステ
ップＳ３８に進んで差圧検索フラグＦ３をセットしてス
テップＳ３９へ進む。

【００７４】ステップＳ３９では第２の排気制御弁用切
換ソレノイド弁ＳＯＬ．４に対する通電状態を判断する
ことで、既に排気制御弁５３に対する全開制御が開始さ
れているかを判断し、ＳＯＬ．４＝ＯＮであり、既に排
気制御弁全開制御が開始されている場合には、ステップ
Ｓ４９へジャンプして第２の排気制御弁用切換ソレノイ
ド弁ＳＯＬ．４をＯＮに保持し、ＳＯＬ．４＝ＯＦＦの
場合には排気制御弁全開制御実行前であるため、ステッ
プＳ４０へ進み、制御弁切換時間カウント値Ｃ１と上記
排気制御弁開ディレー時間Ｔ１とを比較し、シングル→
ツイン切換制御移行後、排気制御弁開ディレー時間Ｔ１
が経過したかを判断する。

【００７５】そして、Ｃ１≧Ｔ１の場合には、ステップ
Ｓ４７へジャンプして第２の排気制御弁用切換ソレノイ
ド弁ＳＯＬ．４をＯＮさせ、排気制御弁５３を全開させ
る。また、Ｃ１＜Ｔ１のディレー時間経過前のときに
は、ステップＳ４１へ進み、エンジン負荷ＴP と前記ス
テップＳ４で設定したシングル→ツイン切換判定値ＴP2
から設定値ＷＧＳを減算した値とを比較し、ＴP ＜ＴP2
−ＷＧＳの場合には、ステップＳ１０へ戻り、シングル
→ツイン切換制御を中止して直ちにシングルターボモー
ドに切換える。これは、エンジン負荷ＴP が落ちた場
合、シングルターボモードへ戻ることで、運転の違和感
をなくす為である。

【００７６】さらに詳述すれば、図６に示すように、エ
ンジン運転状態がシングルターボ領域からシングル→ツ
イン切換判定ラインＬ2 （ＴP2）をツインターボ領域側
へ一旦越えると、ツイン→シングル切換判定ラインＬ1
（ツイン→シングル切換判定値ＴP1、詳細は後述する）
をシングルターボ領域側に越えない限り、ディレー時間
Ｔ１経過後に排気制御弁５３が全開となり（ステップＳ
４７）、さらに、ディレー時間Ｔ２経過後に差圧ＤＰＳ
が吸気制御弁開差圧ＤＰＳＳＴに達すれば吸気制御弁５
５が開き（ステップＳ５２）、ツインターボ状態に切換
わる。従って、一旦、シングル→ツイン切換判定ライン
Ｌ2 を越えた後、ツイン→シングル切換判定ラインＬ1
とシングル→ツイン切換判定ラインＬ2 とで囲まれた領
域に運転状態が留まっていた場合、ディレー時間経過後
にツインターボ状態に切換わってしまう。しかし、この
領域では、図２１に示すように、シングルターボ時の軸
トルクに対してセカンダリターボ過給機５０作動による
ツインターボ時の軸トルクが却って低くなり、シングル
ターボ状態からツインターボ状態へ切換わると、トルク
の急減によりトルクショックを生じると共に、運転者に
違和感を与えてしまう。

【００７７】これに対処するため、ツイン→シングル切
換判定ラインＬ1 をシングル→ツイン切換判定ラインＬ
2 に近づけて両切換ラインの幅（ヒステリシス）を狭め
れば良いが、両切換判定ラインＬ1 ，Ｌ2 間の幅を狭め
ると、シングルターボとツインターボとの切換わり頻度
が増し、各制御弁を作動させる負圧源としてのサージタ
ンク６０の負圧容量が不足するためにサージタンク６０
を大容量としなければならず、且つ、上記幅を狭めすぎ
ると、運転状態がシングル→ツイン切換判定ラインＬ2
付近に留まった場合、ターボ切換えのパラメータである
エンジン負荷ＴP の変動により、切換ディレー時間の設
定の無い過給圧リリーフ弁５７がチャタリングを起こし
てしまう不都合がある。

【００７８】これらを防ぐため、運転状態がシングル→
ツイン切換判定ラインＬ2 をツインターボ領域側に越え
た後、ディレー時間Ｔ１経過以前に、シングル→ツイン
切換判定ラインＬ2に対し、間隔が狭くシングルターボ
領域側に設定値ＷＧＳだけ減算した図６に破線で示すシ
ングル→ツイン切換判定中止ラインＬ3 （＝ＴP2−ＷＧ
Ｓ）をシングルターボ領域側に越えた場合は、ツインタ
ーボ状態へ切換えるシングル→ツイン切換制御を中止し
て直ちにシングルターボモードに移行させ、プライマリ
ターボ過給機４０のみ作動のシングルターボ状態を維持
させることで、ツインターボ状態でのトルクの低い領域
での運転を無くし、運転性の向上を図る。

【００７９】一方、上記ステップＳ４１で、ＴP ≧ＴP2
−ＷＧＳのときにはステップＳ４２へ進み、エンジン回
転数Ｎに基づき切換判定値テーブルを補間計算付きで参
照してプライマリターボ過回転判定基本値ＥＭ２TPを設
定する。このプライマリターボ過回転判定基本値ＥＭ２
TPは、シングル→ツイン切換制御移行後、ディレー時間
Ｔ１経過以前にエンジン回転数Ｎ，エンジン負荷ＴP の
急増によりエンジン運転領域がシングルターボ状態下の
プライマリターボ過回転領域に移行したかを判断する為
の基準値であり、図６及び図１３に示すように、標準大
気圧におけるエンジン回転数Ｎとエンジン負荷ＴP との
関係から、シングルターボ状態下でプライマリターボ過
給機４０が臨界回転数に達するプライマリターボ過回転
領域（図１３に斜線で示す）の境界となるプライマリタ
ーボ過回転判定ラインＬ4 を予め実験等により求め、こ
の標準大気圧におけるプライマリターボ過回転判定ライ
ンＬ4 に対応して、予めＲＯＭ１０２の一連のアドレス
にエンジン回転数Ｎをパラメータとした切換判定値テー
ブルとして格納されている。なお、当然ながら上記プラ
イマリターボ過回転判定ラインＬ4 は、前記シングル→
ツイン切換判定ラインＬ2 よりも高負荷側に設定され
る。

【００８０】次いで、ステップＳ４３で、大気圧ＡＬＴ
に基づき判定値大気圧補正係数テーブルを補間計算付で
参照して、判定値大気圧補正係数ＫEM2 を設定する。上
記判定値大気圧補正係数テーブルの概念図を図１２に示
す。同図に示すように、上記判定値大気圧補正係数ＫEM
2 は、標準大気圧（７６０ｍｍＨｇ）以上のときを１．
０とし、大気圧が低くなるに従い、小さい値に設定され
る。

【００８１】そして、ステップＳ４４で、上記プライマ
リターボ過回転判定基本値ＥＭ２TPを判定値大気圧補正
係数ＫEM2 により補正して、プライマリターボ過回転判
定値ＥＭＶ２TPを設定する。その結果、大気圧ＡＬＴが
低くなるに従い、プライマリターボ過回転判定値ＥＭＶ
２TPによるプライマリターボ過回転判定ラインＬ4 が、
図１４に実線で示す標準大気圧の場合に対して、シング
ル→ツイン切換判定ラインＬ2 と同様に、一点鎖線のよ
うに低負荷、低回転側に補正され、大気圧変化に拘わら
ず常にシングル→ツイン切換判定ラインＬ2 より高負荷
側に設定される。

【００８２】次いで、ステップＳ４５で、エンジン負荷
ＴP と上記プライマリターボ過回転判定値ＥＭＶ２TPと
を比較し、ＴP ＜ＥＭＶ２TPの場合には、ステップＳ４
６へ進み、制御弁切換時間カウント値Ｃ１をカウントア
ップしてルーチンを抜ける。一方、ＴP ≧ＥＭＶ２TPで
あり、ディレー時間Ｔ１経過以前に、エンジン回転数
Ｎ，エンジン負荷ＴP の急増によりエンジン運転領域が
プライマリターボ過回転領域に移行した（例えば、急加
速、レーシング等の場合に相当する）と判断される場合
には、ステップＳ４７へ進み、第２の排気制御弁用切換
ソレノイド弁ＳＯＬ．４を直ちにＯＮし、排気制御弁５
３を全開させ、直ちにセカンダリターボ過給機５０側に
も排気を流す。

【００８３】そこで、エンジン負荷ＴP 、エンジン回転
数Ｎの急増で上昇した高い排気圧の排気流が、直ちにプ
ライマリターボ過給機４０とセカンダリターボ過給機５
０とに略等分に分散して導入される。これにより、プラ
イマリターボ過給機４０は、排気圧及び排気流量の急上
昇により過回転状態となり臨界回転数に達することによ
るサージングの発生が防止され、且つ熱負荷が軽減し
て、損傷が確実に防止される。

【００８４】なお、このとき前述のように、大気圧ＡＬ
Ｔが低いほどプライマリターボ過給機４０が過回転状態
となるエンジン運転領域が低負荷、低回転側に拡大され
るが、これに対応してプライマリターボ過給機４０の過
回転を判断する為のプライマリターボ過回転判定ライン
Ｌ4 が大気圧ＡＬＴの低下に伴い低負荷、低回転側に補
正されるため、大気圧ＡＬＴが変化しても的確にプライ
マリターボ過回転を判断することができ、大気圧変化に
拘わらず適正且つ確実にプライマリターボ過給機４０の
過回転を防止して損傷を防止することができる。

【００８５】さらに、エンジン回転数Ｎに基づきプライ
マリターボ過回転判定基本値ＥＭ２TPを設定し、これを
判定値大気圧補正係数ＫEM2 により大気圧補正して得た
プライマリターボ過回転判定値ＥＭＶ２TPとエンジン負
荷ＴP とを比較してプライマリターボ過給機４０の過回
転状態への移行を判断しているので、エンジン回転数、
エンジン負荷及び大気圧の全域で正確に判定し得、確実
にプライマリターボ過給機４０の損傷を防止し得る。

【００８６】シングル→ツイン切換制御に移行後、排気
制御弁開ディレー時間Ｔ１が経過してステップＳ４０か
ら、或いはステップＳ４５からステップＳ４７へ進む
と、第２の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．４が
ＯＮされて、排気制御弁５３が全開され、セカンダリタ
ーボ過給機５０の回転数がより上昇されコンプレッサ５
０ｂと吸気制御弁５５との間のセカンダリターボ過給機
５０によるコンプレッサ圧（過給圧）も上昇し、図１７
に示すように、吸気制御弁５５の上流と下流との差圧Ｄ
ＰＳが上昇する。

【００８７】その後、ステップＳ４８へ進み、排気制御
弁全開制御後の時間を計時するため制御弁切換時間カウ
ント値Ｃ１をクリアし、ステップＳ４９へ進む。

【００８８】そして、前記ステップＳ３９或いはステッ
プＳ４８からステップＳ４９へ進むと、排気制御弁全開
制御（ＳＯＬ．４ＯＦＦ→ＯＮ）後の時間を表すカウン
ト値Ｃ１と吸気制御弁開ディレー時間Ｔ２とを比較し、
Ｃ１＜Ｔ２の場合には、吸気制御弁５５開弁条件が成立
していないと判断してステップＳ４６でカウント値Ｃ１
をカウントアップしてルーチンを抜ける。また、Ｃ１≧
Ｔ２の場合には、開弁条件成立と判断してステップＳ５
０へ進み、現在の差圧ＤＰＳと吸気制御弁開差圧ＤＰＳ
ＳＴとを比較し、吸気制御弁５５の開弁開始時期に達し
たかを判断する。

【００８９】そして、ＤＰＳ＜ＤＰＳＳＴのときには開
弁開始時期に達していないと判断してステップＳ５１へ
進み、また、ＤＰＳ≧ＤＰＳＳＴのときには、吸気制御
弁５５の上流圧ＰU と下流圧ＰD とが略等しくなり、す
なわち、セカンダリターボ過給機５０のコンプレッサ５
０ｂと吸気制御弁５５との間のセカンダリターボ過給機
５０による過給圧が上昇してプライマリターボ過給機４
０による過給圧と略等しくなり、吸気制御弁開弁開始時
期に達したと判断して、ステップＳ５２へ進み、吸気制
御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．２をＯＮさせ、吸気制
御弁５５を開弁させる。

【００９０】その結果、セカンダリターボ過給機５０か
らの過給が開始され、ツインターボ状態となる。そし
て、ステップＳ５３へ進み、シングル→ツイン切換制御
の終了により、次回、ツインターボモードへ移行させる
べくツインターボモード判別フラグＦ１をセットしてル
ーチンを抜ける。

【００９１】また、上記ステップＳ５０でＤＰＳ≧ＤＰ
ＳＳＴと判断されてステップＳ５１に進んだ場合には、
さらに上記カウント値Ｃ１を、吸気制御弁開ディレー時
間Ｔ２に設定値ＴＤＰを加算した値と比較し、Ｃ１＜Ｔ
２＋ＴＤＰのときにはステップＳ４６へ進み、カウント
値Ｃ１をカウントアップしてルーチンを抜け、Ｃ１≧Ｔ
２＋ＴＤＰのときにはステップＳ５２へ進み、差圧ＤＰ
Ｓが吸気制御弁開差圧ＤＰＳＳＴに達していなくても吸
気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．２をＯＮとし、吸
気制御弁５５を開弁させてツインターボモードに移行さ
せる。

【００９２】すなわち、差圧センサ８０系の故障によ
り、差圧センサ８０による差圧ＤＰＳが上昇しない場
合、排気制御弁５３全開制御後、何時迄たっても吸気制
御弁５５が開弁されず、セカンダリターボ過給機５０の
コンプレッサ５０ｂと吸気制御弁５５との間の過給圧が
異常上昇してセカンダリターボ過給機５０がサージング
を生じて損傷してしまう。このため、排気制御弁５３全
開制御後、差圧ＤＰＳが吸気制御弁開差圧ＤＰＳＳＴに
達していなくても、Ｔ２＋ＴＤＰにより与えられる設定
時間経過後は、吸気制御弁５５を開弁させることで、差
圧センサ８０系の故障に伴うセカンダリターボ過給機５
０の損傷を未然に防止するのである。

【００９３】なお、以上のシングル→ツイン切換制御に
よるシングルターボモードからツインターボモードへの
切換わり状態を図１７のタイムチャートに示す。

【００９４】上述のように、シングル→ツイン切換制御
においては、先ず、過給圧リリーフ弁５７を閉弁すると
共に、排気制御弁５３を開弁し、セカンダリターボ過給
機５０の予備回転数を上昇させると共に、その後、セカ
ンダリターボ過給機５０の予備回転数を上昇させるに必
要な時間を排気制御弁開ディレー時間Ｔ１により与え、
このディレー時間Ｔ１経過後に排気制御弁５３を全開に
する。そして、セカンダリターボ過給機５０のブロワ５
０ｂと吸気制御弁５５間のセカンダリターボ過給機５０
による過給圧が上昇して差圧ＤＰＳが上昇し、排気制御
弁全開制御後、吸気制御弁開ディレー時間Ｔ２により排
気制御弁５３が全開されるまでの作動遅れ時間を補償
し、ディレー時間Ｔ２経過後、吸気制御弁５５の上流と
下流との差圧ＤＰＳが吸気制御弁開差圧ＤＰＳＳＴに達
した時点で吸気制御弁５５を開弁する。これによって、
プライマリターボ過給機４０のみ作動のシングルターボ
状態から両ターボ過給機４０，５０作動によるツインタ
ーボ状態への切換わりがスムーズに行われ、さらに、吸
気制御弁の上流圧ＰU と下流圧ＰD とが略等しくなった
時点で吸気制御弁５５を開弁してセカンダリターボ過給
機５０からの過給を開始させるので、ツインターボ状態
への切換え時に発生する過給圧の一時的な低下によるト
ルクショックの発生が有効かつ確実に防止される。

【００９５】また、シングル→ツイン切換制御に移行
後、設定時間（排気制御弁開ディレー時間Ｔ１）に達し
ていなくても、ＴP ≧ＥＭＶ２TP（ステップＳ４５）に
よりエンジン運転領域がシングルターボ状態下でプライ
マリターボ過回転領域に移行したと判断されるときに
は、図１７に破線で示すように、直ちに第２の排気制御
弁切換ソレノイド弁ＳＯＬ．４をＯＮとして排気制御弁
５３を全開させ、セカンダリターボ過給機５０側に排気
を分散させることで、排気圧及び排気流量の急増により
プライマリターボ過給機４０が過回転状態となり臨界回
転数に達してサージングを生じることによるプライマリ
ターボ過給機４０の損傷が確実に防止される。

【００９６】さらに、プライマリターボ過回転領域、す
なわちエンジン高負荷高回転状態のときには、排気制御
弁５３の全開開始時期が早められることで、これに対応
して図１７の破線で示すように、吸気制御弁５５の開弁
開始時期も早められ、ツインターボ状態へ迅速に切換わ
る。このため、図２１の出力特性図に示すように、シン
グル→ツイン切換判定ラインＬ2 を境とした高回転側の
領域で軸トルクの高いツインターボ状態に、シングルタ
ーボ状態から早期に切換えられることで、同時に運転者
の加速要求に適応して良好な加速性能が得られる。

【００９７】次に、ツインターボモードについて説明す
る。

【００９８】シングル→ツイン切換制御の終了によりツ
インターボモード判別フラグＦ１がセットされると、或
いは前回ルーチン実行時にツインターボモードであった
場合、今回ルーチン実行時、Ｆ１＝１によりステップＳ
１からステップＳ６０に分岐する。

【００９９】そして、ステップＳ６０でエンジン回転数
Ｎに基づきターボ切換判定値テーブルを補間計算付で参
照してツイン→シングル切換判定基本値ＴP1B を設定し
（図６参照）、ステップＳ６１へ進んで、大気圧ＡＬＴ
に基づきツイン→シングル大気圧補正係数テーブルを補
間計算付で参照して、ツイン→シングル大気圧補正係数
ＫSGLALTを設定する。図１５に示すように、上記ツイン
→シングル大気圧補正係数テーブルには、前述のシング
ル→ツイン大気圧補正係数テーブルと同様に、標準大気
圧以上を１．０とし、大気圧ＡＬＴが低下するに従い、
小さい値のツイン→シングル大気圧補正係数ＫSGLALTが
格納されている。

【０１００】そして、ステップＳ６２で、上記ツイン→
シングル切換判定基本値ＴP1B をツイン→シングル大気
圧補正係数ＫSGLALTで補正して、ツインターボモードか
らシングルターボモードへの切換えを判断する為のツイ
ン→シングル切換判定値ＴP1を設定する。

【０１０１】上記ツイン→シングル大気圧補正係数ＫSG
LALTが大気圧ＡＬＴが低下するに従い小さな値に設定さ
れる為、ツイン→シングル切換判定値ＴP1によるツイン
→シングル切換判定ラインＬ1 が、図１４に実線で示す
標準大気圧の場合に対し、前述のシングル→ツイン切換
判定ラインＬ2 と同様に、大気圧ＡＬＴが低いほど図の
一点鎖線で示すように低負荷低回転側に補正される。そ
の結果、シングルターボ状態からツインターボ状態への
切換えを判断するためのシングル→ツイン切換判定ライ
ンＬ2 と、ツインターボ状態からシングルターボ状態へ
の切換えを判断するためのツイン→シングル切換判定ラ
インＬ1 とに、大気圧ＡＬＴの変化に拘わらず常に略一
定の適正なヒステリシスを設定することが可能となり、
ターボ過給機作動個数切換えの制御ハンチングを有効か
つ確実に防止でき、さらに、ツインターボ状態からシン
グルターボ状態への切換えに伴う運転フィーリングを大
気圧ＡＬＴの変化に拘わらず略同じとすることができ
る。

【０１０２】次いで、ステップＳ６３へ進み、エンジン
負荷ＴP と上記ツイン→シングル切換判定値ＴP1とを比
較し、ＴP ＞ＴP1の場合、現在の運転領域がツインター
ボ領域にある為、ステップＳ６４で判定値検索フラグＦ
４をクリアし、ステップＳ６５でシングルターボ領域に
移行後のシングルターボ領域継続時間をカウントする為
のシングルターボ領域継続時間カウント値Ｃ２をクリア
した後、ステップＳ７４へジャンプし、ステップＳ７４
ないしステップＳ７７で過給圧リリーフ弁用切換ソレノ
イド弁ＳＯＬ．１、吸気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯ
Ｌ．２、第１，第２の排気制御弁用切換ソレノイド弁Ｓ
ＯＬ．３，４をそれぞれＯＮさせ、過給圧リリーフ弁５
７を閉弁に、吸気制御弁５５及び排気制御弁５３を共に
全開に保持し、ステップＳ７８でツインターボモード判
別フラグＦ１をセットして、ステップＳ１９へ戻り、制
御弁切換時間カウント値Ｃ１をクリアした後、ルーチン
を抜ける。

【０１０３】このツインターボモード下では、過給圧リ
リーフ弁５７の閉弁、吸気制御弁５５及び排気制御弁５
３の全開により、プライマリターボ過給機４０に加えて
セカンダリターボ過給機５０が本格作動し、両ターボ過
給機４０，５０の過給動作によるツインターボ状態とな
り、両ターボ過給機４０，５０の過給による圧縮空気が
吸気系に供給され、図２１の出力特性に示すように高回
転数域で高い軸トルクのツインターボ時のトルク曲線Ｔ
Ｑ２が得られる。

【０１０４】一方、上記ステップＳ６３でＴP ≦ＴP1、
すなわち、現在の運転領域がツイン→シングル切換判定
ラインＬ1 を境にシングルターボ領域（図１４参照）に
移行したと判断されると、ステップＳ６６へ進み、判定
値検索フラグＦ４の値を参照し、Ｆ４＝０の場合にはス
テップＳ６７へ進み、また、Ｆ４＝１の場合にはステッ
プＳ６９へジャンプする。

【０１０５】上記判定値検索フラグＦ４は、ツインター
ボモードで、且つエンジン負荷ＴPがツイン→シングル
切換判定ラインＬ1 （ＴP1）を境にエンジン運転状態が
ツインターボ領域内のときにクリアされる（ステップＳ
６４）。従って、ＴP ≦ＴP1後、初回のルーチン実行に
際してはステップＳ６７へ進み、エンジン負荷ＴP に基
づきシングルターボ領域継続時間判定値テーブルを補間
計算付で参照してシングルターボ領域継続時間判定値Ｔ
４を設定する。この判定値Ｔ４は、エンジン運転状態が
ツインターボ領域からシングルターボ領域へ移行した
後、所定時間経過後にプライマリターボ過給機４０のみ
作動のシングルターボモードに切換えるための基準値で
ある。

【０１０６】図１６にシングルターボ領域継続時間判定
値テーブルの概念図を示す。エンジン負荷ＴP に応じて
設定されるシングルターボ領域継続時間判定値Ｔ４は、
例えば、最大２．３ｓｅｃ、最小０．６ｓｅｃに設定さ
れ、エンジン負荷ＴP の値が大きく高負荷である程、小
さい値に設定される。これにより、エンジン運転状態が
ツインターボ領域からセカンダリターボ領域に移行後、
ツインターボモードからシングルターボモードに切換え
るまでの時間がエンジン負荷が高いほど早められる。

【０１０７】次いで、ステップＳ６８で判定値検索フラ
グＦ４をセットした後、ステップＳ６９へ進む。

【０１０８】そして、ステップＳ６９でシングルターボ
領域継続時間カウント値Ｃ２をカウントアップした後、
ステップＳ７０で上記判定値Ｔ４とカウント値Ｃ２とを
比較し、Ｃ２≧Ｔ４の場合、ステップＳ７３へ進み、カ
ウント値Ｃ２をクリアした後、ステップＳ１０へ戻り、
ツインターボモードからシングルターボモードに切換わ
る。これにより、各切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１〜４が
ＯＦＦとなり、過給圧リリーフ弁５７が開弁され、吸気
制御弁５５及び排気制御弁５３が共に閉弁されること
で、両過給機４０，５０作動のツインターボ状態からプ
ライマリターボ過給機４０のみ作動のシングルターボ状
態に切換わる。

【０１０９】このときの切換わり状態をタイムチャート
で示すと、図１８の実線の通りとなる。このように、ツ
インターボモードからシングルターボモードへの切換わ
りは、エンジン運転領域がツインターボ領域からシング
ルターボ領域に移行後（ＴP≦ＴP1）、その状態が設定
時間継続したとき（Ｃ２≧Ｔ４）、行われることにな
り、変速機の変速時等に伴いエンジン回転数Ｎが一時的
に低下することによる不要な過給機の切換わりが未然に
防止される。

【０１１０】ここで、上記設定時間を与えるシングルタ
ーボ領域継続時間判定値Ｔ４が、エンジン負荷ＴP の値
が高く高負荷である程、短い時間に設定されてシングル
ターボ状態への切換わりが早められる。すなわち、エン
ジン高負荷運転時には高トルクを要すが、図２１に示す
ように、ツイン→シングル切換判定ラインＬ1 を境とし
たシングルターボ領域側は、ツインターボ時の軸トルク
曲線ＴＱ２で与えられるトルク（例えば、同図の点Ａ）
よりも、シングルターボ時の軸トルク曲線ＴＱ１で与え
られるトルク（図の点Ｂ）の方が高く、この領域でツイ
ンターボ状態を維持すると軸トルクが充分得られず、出
力性能が悪化し、再加速性能も悪化する。このため、エ
ンジン高負荷時には、上記シングルターボ領域継続時間
判定値Ｔ４が短い値に設定されることで、ツインターボ
状態からシングルターボ状態への切換えが迅速化され、
ツインターボ状態でのトルクの低い領域での運転を必要
最低限としてトルクの高いシングルターボ状態に迅速に
切換える（図２１の点Ａから点Ｂに移行する）ことで、
出力性能が向上されると共に、再加速性能も向上され
る。

【０１１１】また、低負荷運転時は、低トルク状態であ
り、ツインターボ時とシングルターボ時とのトルクの段
差が小さく、上記設定時間を充分与えてツインターボ状
態からシングルターボ状態へ切換わってもトルク変動を
殆ど生じない。このため低負荷時には、エンジン運転領
域がツイン→シングル切換判定ラインＬ1 を境にツイン
ターボ領域側からシングルターボ領域へ移行後、その状
態を上記シングルターボ領域継続時間判定値Ｔ４で与え
られる比較的長い時間継続した後、ツインターボ状態か
らシングルターボ状態に切換えることで、エンジン回転
数Ｎの一時的に低下することによる過給機の不要な切換
わりが有効且つ確実に回避される。

【０１１２】一方、上記ステップＳ７０においてＣ２＜
Ｔ４の場合は、ステップＳ７１へ進み、スロットル開度
ＴＨと設定値ＴＨ３（例えば、３０ｄｅｇ）とを比較
し、ＴＨ＞ＴＨ３の場合、上記ステップＳ７３を経てス
テップＳ１０へ戻り、エンジン運転領域がシングルター
ボ領域に移行後、その状態が設定時間継続する以前であ
っても、図１８の破線で示すように、直ちにシングルタ
ーボモードに切換わり、過給圧リリーフ弁５７が開弁さ
れると共に、排気制御弁５３及び吸気制御弁５５が共に
閉弁されてセカンダリターボ過給機５０の過給動作が停
止し、プライマリターボ過給機４０のみ過給動作のシン
グルターボ状態に切換えられる。

【０１１３】上記設定値ＴＨ３は、加速要求を判断する
ためのものである。すなわち、シングルターボ領域にお
いては（ＴP ＜ＴP1）、図２１の出力特性に示すように
ツイン→シングル切換判定ラインＬ1 の低回転側にあ
り、ツインターボ時のトルク曲線ＴＱ２の軸トルクの低
い領域であり、この状態でツインターボモードを維持し
ツインターボ状態を保持すると、アクセルペダルを踏み
込んでも充分な加速性能を得ることができない。そのた
め、この領域で運転されているときに、加速要求と判断
されるとき（ＴＨ＞ＴＨ３）には、直ちにシングルター
ボモードへ移行させ、シングルターボ状態とし、シング
ルターボ時の高い軸トルクのトルク曲線ＴＱ１を得るこ
とで、加速応答性の向上を図る。

【０１１４】また、上記ステップＳ７１でＴＨ≦ＴＨ３
の場合には、ステップＳ７２へ進み、車速ＶＳＰと設定
値ＶＳＰ２（例えば、２Ｋｍ／ｈ）とを比較し、ＶＳＰ
＞ＶＳＰ２で車両走行状態と判断される場合には、前記
ステップＳ７４へ進み、ツインターボモードを維持し、
ＶＳＰ≦ＶＳＰ２で停車状態と判断される場合には、上
述と同様にステップＳ７３を経てステップＳ１０へ戻
り、直ちにシングルターボモードに移行する。

【０１１５】上記設定値ＶＳＰ２は、車両の停車状態を
判断する為のもので、停車中の、例えばアイドル回転数
の状態で、アクセルを踏込みエンジンを空吹かしする
と、エンジン負荷ＴP の上昇と共にエンジン回転数Ｎが
上昇して、エンジン運転領域がシングルターボ領域から
ツインターボ領域に移行し、ツインターボ状態となり、
アクセル開放の空吹かし後、エンジン負荷ＴP 及びエン
ジン回転数Ｎが直ちに低下し、エンジン運転領域がツイ
ン→シングル切換判定ラインＬ1 （図６あるいは図１４
参照）を境として再びシングルターボ領域に移行した場
合、シングルターボ領域移行後、設定時間を経過しない
と（Ｃ２≧Ｔ４）シングルターボモードに切換わらず、
この間、エンジン回転数Ｎが低下し、アイドル回転数近
く（例えば、７００ｒｐｍ近辺）に下がってから各切換
ソレノイド弁ＳＯＬ．１〜４の切換わりが行われて、過
給圧リリーフ弁５７及び各制御弁５３，５５が切換わ
る。このとき、エンジン回転数Ｎが低いためエンジン回
転による暗騒音が低く、各弁の切換わりの際の発生音が
運転者に聞こえ、運転者に不快感を与えてしまう。この
ため、車両停車状態と判断されるときには（ＶＳＰ≦Ｖ
ＳＰ２）、シングルターボ領域に移行後、設定時間を経
過していなくても（Ｃ２＜Ｔ４）、直ちにシングルター
ボモードに切換えることで、エンジン回転数が低下して
暗騒音が低くなる前に各弁の切換わりを完了させ、弁作
動の騒音による不快感を解消する。なお、このときのツ
インターボモードからシングルターボモードへの切換わ
り状態を図１８に一点鎖線で示す。

【０１１６】以上、本発明の一実施例について説明した
が、これに限定されず、エンジン負荷として基本燃料噴
射パルス幅ＴP 以外のものを用いるようにしても良い。
また、水平対向エンジン以外のエンジンにも適用するこ
とができる。

【０１１７】

【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば、
エンジン運転状態に基づき、シングルターボ状態下にお
けるプライマリターボ過給機の過回転を判断する為のプ
ライマリターボ過回転判定値を設定し、エンジン運転領
域が、シングルターボ状態からツインターボ状態への切
換を判断する為のシングル→ツイン切換判定ラインをシ
ングルターボ領域からツインターボ領域側に移行した
後、設定時間を経過する前に、プライマリターボ過回転
判定値によるプライマリターボ過回転判定ラインをツイ
ンターボ領域側に越えたときには、エンジン運転領域が
過回転領域に移行したと判断するので、エンジン運転領
域のプライマリターボ過回転領域への移行を的確に判断
することができ、また、このとき直ちに排気制御弁が全
開されて、プライマリターボ過給機に導入される排気流
がセカンダリターボ過給機に直ちに分散されるので、シ
ングルターボ状態からツインターボ状態への切換えに際
し、プライマリターボ過給機は、排気圧及び排気流量の
急上昇により過回転状態となり臨界回転数に達すること
によるサージングの発生が防止されると共に熱負荷が軽
減して、損傷が確実に防止され、信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ターボ切換制御ルーチンを示すフローチャート

【図２】ターボ切換制御ルーチンを示すフローチャート

【図３】ターボ切換制御ルーチンを示すフローチャート

【図４】ターボ切換制御ルーチンを示すフローチャート

【図５】排気制御弁小開制御ルーチンを示すフローチャ
ート

【図６】各切換判定値、及びシングルターボ領域とツイ
ンターボ領域との関係を示す説明図

【図７】シングル→ツイン大気圧補正係数テーブルの概
念図

【図８】排気制御弁小開制御モード領域の説明図

【図９】排気制御弁開ディレー時間設定テーブルの概念
図

【図１０】吸気制御弁開ディレー時間設定テーブルの概
念図

【図１１】吸気制御弁開差圧設定テーブルの概念図

【図１２】判定値大気圧補正係数テーブルの概念図

【図１３】各判定ラインとプライマリターボ過回転領域
との関係を示す説明図

【図１４】各判定ラインの大気圧補正状態を示す説明図

【図１５】ツイン→シングル大気圧補正係数テーブルの
概念図

【図１６】シングルターボ領域継続時間判定値テーブル
の概念図

【図１７】シングルターボモードからツインターボモー
ドへの切換わり状態を示すタイムチャート

【図１８】ツインターボモードからシングルターボモー
ドへの切換わり状態を示すタイムチャート

【図１９】過給機付エンジンの全体構成図

【図２０】制御装置の回路図

【図２１】シングルターボ時とツインターボ時との出力
特性を示す説明図

【符号の説明】

４０…プライマリターボ過給機５０…セカンダリターボ過給機５３…排気制御弁５５…吸気制御弁１００…電子制御装置（ＥＣＵ）ＴP2…シングル→ツイン切換判定値Ｌ2 …シングル→ツイン切換判定ラインＥＭＶ２TP…プライマリターボ過回転判定値Ｌ4 …プライマリターボ過回転判定ラインＴ１…排気制御弁開ディレー時間（設定時間）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの吸、排気系にプライマリター
ボ過給機(40)とセカンダリターボ過給機(50)とを並列に
配置し、セカンダリターボ過給機(50)に接続される吸、
排気系にそれぞれ吸気制御弁(55)、排気制御弁(53)を配
設し、高速域で上記両制御弁(55,53)を共に全開して上
記両ターボ過給機(40,50)を共に過給動作させるツイン
ターボ領域と低速域で吸気制御弁(55)を閉弁すると共に
排気制御弁(53)を閉弁あるいは小開して上記プライマリ
ターボ過給機(40)のみを過給動作させるシングルターボ
領域とにエンジン運転領域を区分し、エンジン運転領域
に基づき設定されたシングル→ツイン切換判定値(TP2)
により設定されるシングル→ツイン切換判定ライン(L2)
を境に上記運転領域がシングルターボ領域からツインタ
ーボ領域側に移行した後、設定時間(T1)経過後に排気制
御弁(53)を全開させ、その後、吸気制御弁(55)を開弁さ
せてプライマリターボ過給機(40)のみ過給動作のシング
ルターボ状態から両ターボ過給機(40,50)過給動作のツ
インターボ状態に切換える過給機付エンジンの制御方法
において、エンジン運転状態に基づき、シングルターボ状態下にお
けるプライマリターボ過給機(40)の過回転を判断する為
のプライマリターボ過回転判定値(EMV2TP)を設定し、上記設定時間(T1)を経過する前に、エンジン運転領域が
上記プライマリターボ過回転判定値(EMV2TP)によるプラ
イマリターボ過回転判定ライン(L4)をツインターボ領域
側に越えたときには、排気制御弁(53)を全開させること
を特徴とする過給機付エンジンの制御方法。