JPH02119626A - 過給機付エンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、過給機の作動状態が低流量側運転領域での過
給効率を高める第１の過給状態と高流量側運転領域での
過給効率を高める第２の過給状態とに切替可能とされた
過給機付エンジンの制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、低流量側運転領域と高流量側運転領域とで過給機
の作動状態を切替えてそれぞれの領域での過給効率を高
めるようにした過給機付エンジンは種々知られている。

例えば特開昭５９−１６００２２号公報に示されるエン
ジンでは、複数のターボ過給機を設けてその一部のター
ボ過給機をエンジン高速域でのみ過給を行う高速域専用
ターボ過給機とする一方、他のターボ過給機を少なくと
もエンジン低速域で作動する低速域作動ターボ過給機と
し、高速域専用ターボ過給機に接続される排気通路に排
気カット弁を設け、これを運転状態に応じて開閉作動す
ることにより、低速域では高速域専用ターボ過給機への
排気の供給を遮断して他のターボ過給機に排気を集中的
に送り、高速域では、このターボ過給機に排気を供給す
るようにしている。

また、実開昭６０−１７８３２９号公報に示されたエン
ジンでも、運転状態に応じ、一方のターボ過給機に排気
を集中的に送る状態と各ターボ過給機に排気を分散供給
する状態とに排気系を切替えるようになっている。

これらの装置によると、低流量側の運転領域〈低速域）
では、この領域に適するように容量等を設定したターボ
過給機のみを作動させることにより過給効率が高められ
、またこのターボ過給機だけでは容量不足等により過給
効率が低下するような高流量側の運転領域（高速１１）
になると別のターボ過給機の作動により過給効率が高め
られることとなって、広い運転領域にわたって過給効率
を高めることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

この種の過給機付エンジンにおいては、低流量側運転領
域で過給効率を高める第１の過給状態（例えば低速域用
のターボ過給機のみ作動される状態）と高流量側運転領
域で過給効率を高める第２の過給状態（例えば各ターボ
過給機をそれぞれ作動する状態）とが、運転状態に応じ
て特定の切替点く例えば所定吸気量や所定回転数）を境
に切替えられる。この切替点は、本来的には、過給効率
にとって最も有利なように、上記第１の過給状態の方が
過給効率が高められる運転領域と上記第２の過給状態の
方が過給効率が高められる運転領域との境界に設定して
おくことが望ましい。そして従来のエンジンでは、上記
切替点が常に一定に設定されていた。しかし、このよう
に切替点を一定に設定しておくだけでは、エンジンの作
動状態に異常が生じたときに問題が残されていた。

つまり、例えば過給機に対する潤滑用のオイルが供給不
良等により減少したときは、過給機の回転数が上昇する
と潤滑不良が生じ易くなり、このような場合は過給機の
回転数上昇を抑制することが望まれる。また、第１ター
ボ過給機のみ作動している状態で排気石が増加するとそ
れにつれて内部ＥＧＲが増加するが、エンジン温度が過
度に高くなったときは、エンジン温度を低下させるため
内部ＥＧＲを少なくすることが望ましい。また、排気系
の触媒温度が過度に上昇したときは、排気抵抗を減少さ
せて排気温度を引下げることが望ましい。ところが、上
記切替点をエンジン正常時の過給効率に有利なように設
定しておくだけでは、上記のような異常時の要求が充分
に満足されず、信頼性等の面で改善の余地があった。

本発明は上記の事情に鑑み、第１の過給状態と第２の過
給状態との切替えによって過給効率を高めるようにしつ
つ、エンジン作動状態の異常時にもこれに対処するよう
に過給機の作動を調整し、信頼性を向上することができ
る過給機付エンジンの制御装置を提供するものである。

〔課題を解決するだめの手段〕

上記のような目的を達成するため、過給機の作動状態が
吸入空気量の少ない低流量側運転領域での過給効率を高
める第１の過給状態と吸入空気量の多い高流量側運転領
域での過給効率を高める第２の過給状態とに切替可能と
された過給機付エンジンにおいて、過給機作動状態を上
記低流量側運転領域では上記第１の過給状態として上記
高流量側運転領域では上記第２の過給状態とするように
所定の切替点を境に切替える過給機制御手段と、エンジ
ンの作動状態の異常を検出する異常検出手段と、この異
常検出手段による検出に基づき、エンジンの作動状態の
異常時に上記切替点を変更する変更手段とを備えたもの
である。

〔作用〕

上記構成によると、例えばｖｉ潤滑用オイルの減少、エ
ンジン温度の過度の上昇、触媒温度の過度の上昇などの
異常が生じたときに、その異常時の要求に適合するよう
に過給機の回転数上昇、内部ＥＧＲ，排圧等が調整され
ることとなる。

（実施例） 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１図は本
発明の一実施例についての過給機付エンジンの全体構造
を示している。この過給機付エンジンは、エンジンＥに
対し、低流量緘用の第１ターボ過給機１と島流ｉｉｌ域
専用の第２ターボ過給機２とを備え、第１ターボ過給１
１１のみ作動される第１の過給状態と少なくとも第２タ
ーボ過給機２が作動される第２の過給状態とに切替可能
とされ、図に示す例では、第１ターボ過給機１のみ作動
される状態と両ターボ過給機１．２が作動される状態と
に切替可能とされている。上記各ターボ過給機１．２は
それぞれ、排気により駆動されるタービンＩａ、２ａと
、このタービン１ａ、２ａに連動して回転することによ
り吸気を過給するコンプレッサ１ｂ、２ｂとを備えてい
る。

上記第１ターボ過給機１は、比較的低流量側の運転領域
で過給効率が高くなるように容量等が設定されている。

また、第２ターボ過給機２は高流量側の運転領域で第１
ターボ過給機１の容量不足等による過給効率の低下を補
うように、容量等が設定されている。従って、後に説明
する第５図からも明らかなように、第１ターボ過給機１
のみが作動される第１の過給状態では低流量側運転領域
での過給効率が高められ、両ターボ過給機１．２がとも
に作動される第２の過給状態では高流量側運転領域での
過給効率が高められるようになっている。

エンジンＥの排気通路３は、第１．第２の２つの排気通
路３ａ、３ｂに分けられ、それぞれ各タービン１ａ、２
ａに接続されており、各タービン１８．２ａより下流側
で両排気通路３ａ、３ｂが合流している。また、各ター
ビン１ａ、２ａより上流側において上記両排気通路３ａ
、３ｂは連通路４により連通されている。

第２ターボ過給機２のタービン２ａに排気を導く第２排
気通路３ｂには、上記連通路４より下流側において第２
排気通路３ｂを開閉することによりタービン２ａへの排
気の流通、遮断を行なう排気カット弁５が設けられてい
る。従って、排気カット弁５が閉じられたときは、第１
排気通路３ａに排出される排気に加えて第２排気通路３
ｂに排出される排気も第１ターボ過給機１のタービン１
ａに導かれることにより、第１ターボ過給ｖａ１のみが
作動され、排気カット弁５が開かれたときは、両排気通
路３ａ、３ｂに排出された排気がそれぞれ各タービン１
ａ、２ａに導かれることにより、両ターボ過給機１．２
が作動されるようになっている。上記排気カット弁５は
ダイヤフラム装置等のアクチュエータ６により開閉作動
される。

また、排気カット弁５が開かれる前に少量の排気を第２
ターボ過給機２のタービン２ａに送って第２ターボ過給
機２を予回転させるため、上記連通路４とタービン２ａ
の入口側との間には、排気カット弁５をバイパスする小
径の排気漏らし通路７が設けられている。この排気漏ら
し通路７には、運転状態に応じてこの通路７を開閉する
排気漏らし弁８が設けられており、この排気漏らし弁８
はダイヤフラム装置等のアクチュエータ９により開閉作
動される。

また、各タービン１ａ、２ａより上流側の部分と下流側
の部分との間には、各タービン１ａ、２ａをバイパスす
るウェストゲート通路１０が設けられ、このウェストゲ
ート通路１０には、過給圧等に応じて働くアクチュエー
タ１２により開閉作動されるウェストゲートバルブ１１
が介設されている。上記ウェストゲート通路１０は、例
えば図示のように上記連通路４の途中と下流側排気通路
集合部との間に設けられる。

一方、エンジンＥの吸気通路１５には、第１ターボ過給
機１のコンプレッサ１ｂが配置された第１吸気通路１５
ａと、第２ターボ過給機２のコンプレッサ２ｂが配置さ
れた第２吸気通路１５ｂとが設けられている。上記第１
吸気通路１５ａと第２吸気通路１５ｂとは、上流側の吸
気通路１５がら互いに分岐し、それぞれコンプレッサ１
ｂ、２ｂを経て、各コンプレッサＩｂ、２ｂより下流側
で合流してＪ１′％る。上流側の吸気通路１５には吸気
量を検出するエアフローメータ１６が設けられている。

また、第１．第２吸気通路１５ａ、１５ｂの合流部より
下流の吸気通路１５にはインタクーラ１７、スロットル
弁１８、サージタンク１９、燃料噴射弁２０等が配設さ
れている。

上記第２吸気通路１５ｔ）には、コンプレッサ２ｂより
下流の、第１吸気通路１５ａとの合流箇所の近傍に、第
２吸気通路１５ｔ）を遮断する吸気カット弁２１が設け
られており、この吸気カット弁２１はアクチュエータ２
２により開閉作動される。

さらに、吸気カット弁２１より上流でコンプレッサ２ｂ
の下流の第２吸気通路１５ｂを上流側の吸気通路１５に
連通する吸気リリーフ通路２３が設けられ、この吸気リ
リーフ通路２３には、アクチュエータ２５により開閉作
動されるリリーフ弁２４が設けられている。

上記排気カット弁５、排気漏らし弁８、ウェストゲート
バルブ１１、吸気カット弁２１およびリリーフ弁２４の
各アクチュエータ６．９．１２゜２２．２５に対する駆
動、制御系統は次のようになっている。

排気カット弁５のアクチュエータ６は、通路３１を介し
て三方電磁弁３２に接続されている。この三方電磁弁３
２は、コントロールユニット５０からの信号に応じ、上
記アクチュエータ６を大気側に連通ずる状態と負圧通路
３３に連通する状態とに切替わる。そして、このような
連通状態の切替わりに応じた上記アクチュエータ６の作
動により、排気カット弁５が閉状態と開状態とに切替え
られる。なお、上記負圧通路３３はバキュームタンク３
４に通じており、このバキュームタンク３４にはスロッ
トル弁１８下流の吸気通路１５からチエツクバルブ３５
を介して導かれた負圧が蓄えられている。

排気漏らし弁８のアクチュエータ９は、コンプレッサ１
ｂの下流の第１吸気通路１５ａに通じる過給圧通路３６
に接続されている。そして、この通路３６からアクチュ
エータ９に導かれる過給圧が所定値以上となったときに
排気漏らし弁８が開かれる。

ウェストゲートバルブ１１のアクチュエータ１２も上記
過給圧通路３６に接続されている。そして、上記アクチ
ュエータ１２に導入される過給圧が所定の許容最高過給
圧となったときにウェストゲートバルブ１１が開かれる
。

吸気カット弁２１のアクチュエータ２２は、通路３７を
介して切替弁３８に接続されている。この切替弁３８は
、吸気カット弁２１附近における第１吸気通路１５ａと
第２吸気通路１５ｂとからそれぞれ通路３９．４０を介
して導かれる各圧力の圧力バランスに応じて作動するも
ので、上記両正力の差圧が所定値以上のときはアクチュ
エータ２２を大気側に連通させて吸気カット弁２１を閉
状態とし、上記差圧が所定値より小さくなったときはア
クチュエータ２２を負圧通路４１に連通させて吸気カッ
ト弁２１を開作動させるようになっている。従って、排
気カット弁５が開かれて第２ターボ過給１１２の作動に
より第２吸気通路１５ｂ内の圧力が第１吸気通路１５ａ
内の圧力に充分近付く程度まで上昇したときに、吸気カ
ット弁２１が開かれて第２吸気通路１５ｂからの過給気
がエンジンＥに送られるようになっている。上記負圧通
路４１はバキュームタンク３４に通じている。

リリーフ弁２４のアクチュエータ２５は、通路４２を介
して三方電磁弁４３に接続されている。

この三方電磁弁４３は、コントロールユニット５０から
の信号に応じ、上記アクチュエータ２５を負圧通路４４
に連通する状態と大気側に連通ずる状態とに切替わる。

そして、このような連通状態の切替わりに応じた上記ア
クチュエータ２５の作動により、リリーフ弁２４が開状
態と閉状態とに切替えられる。上記負圧通路４４はバキ
ュームタンク３４に通じている。

上記コントロールユニット５０は、所定の切替点を境に
低流量側の運転状態では第１ターボ過給ＩＪ１のみ作動
させ、高流量側の運転状態では両ターボ過給１ｆｉ１．
２を作動させるように過給機作動状態を制御する制御手
段５１と、エンジンの作動状態の異常を検出する異常検
出手段５２と、この異常検出手段５２の検出値に応じて
上記切替点を変更する変更手段５３とを含んでいる。上
記制御手段５１は、例えばエアフローメータ１６からの
吸気量検出信号と回転数センサ５４からのエンジン回転
数検出信号とに応じ、後述の第２図中に示すラインＬ４
またはＬ３を境として排気カット弁５を開閉し、かつ、
これと一定の関係でリリーフ弁２４を開閉させるように
、三方電磁弁３２．４３を制御している。また、当実施
例において上記異常検出手段５２は、エンジンＥおよび
ターボ過給線１，２に対する潤滑用のオイルの油圧を検
出する油圧センサ５５からの検出信号に基づき、上記油
圧が異常に低くなったときにこれを検出するようにして
おり、上記変更手段５３は、上記異常検出手段５２によ
って油圧が異常に低くなったことが検出されたときに、
上記切替点を低流量側にずらせるようにしている。

第２図は、横軸にエンジン回転数、縦軸にエンジン負荷
をとって、排気カット弁５、排気漏らし弁８、ウェスト
ゲートバルブ１１およびリリーフ弁２４の各開閉の切替
の特性を示している。図中のＬｌは第１設定吸気量Ｑ１
と第１設定回転数Ｒ１とで特定されるリリーフ弁開ライ
ン、Ｌ２は第２設定吸気吊Ｑ２と第２設定回転数Ｒ２と
で特定されるリリーフ弁閉ライン、Ｌ３は第３設定吸気
ｍＱ３と第３設定回転数Ｒ３とで特定される排気カット
弁閉ライン、Ｌ４は第４設定吸気１ｔ０４と第４設定回
転数Ｒ４とで特定される排気カット弁開ラインである。

この図に基づいて上記多弁の作動の設定を説明すると、
排気カット弁５は、低流量（低回転）側から高流量（高
回転）側への運転状態移行時には、排気カット弁間ライ
ンＬ４に達するまでは閉じられてこのラインＬ４を越え
たときに開状態に切替えられ、高流量側から低流量側へ
の移行時には、排気カット弁開ラインＬ４に対して適度
のヒステリシスをもたせた排気カット弁閉ラインし３を
境に開状態から閉状態へ切替えられる。従って、上記ラ
インし４またはＬ３より低流量低回転側の領域が実質的
に第１ターボ過給機１のみ作動される第１の過給状態の
領域（以下、Ｐ領域という）、上記ラインＬ４またはＬ
３より高流量高回転側の領域が実質的に両ターボ過給機
１．２が作動される第２の過給状態の領域（以下、Ｐ＋
Ｓ領域という）となる。

排気漏らし弁８は、排気カット弁開ラインＬ４および排
気カット弁閉ラインＬ３よりもある程度低流量側で閉状
態から開状態に切替わるように、その開閉切替えライン
がアクチュエータ９のスプリング荷重により設定されて
いる。このようにしているのは、排気カット弁５が開状
態に切替えられるまえに少量の排気を第２ターボ過給ｖ
ｓ２のタービン２ａに送って第２ターボ過給磯２を予回
転させることにより、Ｐ＋Ｓ領域へ移行したときの第２
ターボ過給機２の作動の応答性を＾めるためである。

リリーフ弁２４は、低流量（低回転）側から高流量（高
回転）側への運転状態移行時には、排気漏らし弁開閉ラ
インよりも高流量側で排気カット弁開ラインＬ４よりも
低流量低回転側に設定されたリリーフ弁閉ラインＬ２を
境として、このラインし２に達するまでは開かれてこの
ラインＬ２を越えたときに開状態に切替えられ、高流量
側から低流量側への移行時には、リリーフ弁閉ラインＬ
２に対して適度のヒステリシスをもたせたリリーフ弁開
ラインＬ１を境に閉状態から開状態へ切替えられる。こ
のようにしているのは、Ｐ＋Ｓｆｌ域にある程度近付く
までの第２ターボ過給機２の予回転中等には、第２吸気
通路１５ｔ）内の空気をリリーフすることにより、通路
内の圧力上昇に伴う温度上昇を避け、一方、Ｐ＋ＳＩ域
にある程度近付いたときには、リリーフを停止すること
により、第２吸気通路１５ｂ内の圧力を上昇させるとと
もに、第２ターボ過給１ｆｉ２の回転数上昇を促進する
ためである。つまり、予回転中にリリーフ弁２４が閉じ
られ、かつ吸気カット弁２１も閉じられているときは、
第２吸気通路１５ｂが行き止まり状態となって、コンプ
レッサ２ｂが回転しても空気が送給されないので第２タ
ーボ過給機２の負荷が低下し、これによって第２ターボ
過給機２の回転数上昇を促進する作用が得られる。なお
、Ｐ＋Ｓ領域への移行後は、第１吸気通路１５ａと第２
吸気通路１５ｂとの差圧が小さくなることに伴って吸気
カット弁２１が開かれることにより、第２吸気通路１５
ｂからの過給気もエンジンに送られるが、リリーフ弁２
４は開状態に保たれる。

また、ウェストゲートバルブ１１は、許容最高過給圧に
達する状態となったときに開かれるように、その開閉切
替えラインがアクチュエータ１２のスプリング荷重によ
り設定されている。

この第２図中のラインＬ１〜Ｌ４を定める第１〜第４設
定吸気ＩＱ１〜Ｑ４および第１〜第４設定回転数Ｒ１〜
Ｒ４は、第１図中のコントロールユニット５０において
設定される。すなわち、上記排気カット弁間ラインＬ４
は、吸気量（回転数）が漸増する加速時等に過給効率に
とって最も有利な過給機作動状態の切替え点が得られる
ように設定され、排気カット弁閉ラインＬ３はラインＬ
４に対して適度のヒステリシスをもたせるように設定さ
れるものである。また、前記のようなリリーフ弁２４の
機能が有効に発揮されるように、リリーフ弁閉ラインＬ
２およびリリーフ弁開ラインし１は、ラインＬ４および
［３に対して適度の吸気量差および回転数差をもって設
定されるものである。これらのラインＬ１〜Ｌ２は、エ
ンジンの回転数および負荷に関係する吸気量を主たるパ
ラメータとして設定されるが、当実施例では、あまり高
回転側で排気カット弁５等が切替えることは好ましくな
いことから、エンジン回転数もパラメータとしている。

そして、これらのラインＬ１〜Ｌ４を定める設定吸気量
０１〜Ｑ４および設定回転数Ｒ１〜Ｒ４につき、平地で
の最適値が予め基本値Ｑｌｏ　〜Ｑ４ｏ　、Ｒｌｏ　〜
Ｒ４ｏとしてコントロールユニット５０内のメモリ（図
示せず）に記憶されるとともに、これらの値が、コント
ロールユニット５０内に含まれる変更手段５３により、
油圧が異常に低くなったときに補正されるようになって
いる。

第３図は上記コントロールユニット５０による排気カッ
ト弁５およびリリーフ弁２４の制御をフローチャー上で
示している。このフローでは、スタートすると、先ずス
テップＳ１でシステムのイニシャライズを行ない、次に
ステップＳ２で吸気ｍＱおよびエンジン回転数Ｒの各検
出値をエアフローメータ１６および回転数センサ５４か
らそれぞれ入力する。続いてステップＳ３で、排気カッ
ト弁５およびリリーフ弁２４の開閉切替点く第２図中の
ラインし１〜し４）である第１〜第４設定吸入空気量の
基本１ｉ１Ｑ１ｏ−Ｑ４ｏおよび第１〜第４設定回転数
の基本（ｉｌＲｌｏ−Ｒ４ｏをメモリから読出す。さら
に、第１図中の異常検出手段５２に相当する処理として
、ステップＳ４で油圧センサ５５からの信号に基づいて
油圧Ｐｏを検出し、ステップＳ５で、上記油圧Ｐｏが異
常判定用の基準値αより低いか否かを調べる。そして、
この判定がＮＯの場合は上記基本値Ｑ１ｏ　”−Ｑ４ｏ
　、Ｒ１ｏ〜Ｒ４ｏをそのまま最終的な第１〜第４設定
吸気１ｉＱ１〜Ｑ４および第１〜第４設定回転数Ｎ１〜
Ｎ４とする（ステップ８６）が、この判定がＹＥＳとな
れば、第１図中の変更手段５３に相当する処理として、
ステップＳ７で、上記基本値Ｑ１ｏ　−Ｑ４ｏ　、Ｒｌ
ｏ　〜Ｒ４ｏに対する減少方向の補正により最終的な第
１〜第４設定吸気１ｉＱ１〜Ｑ４および第１〜第４設定
回転数Ｒ１〜Ｒ４を求める。

つまりこのステップＳ７により、第４図に示すように、
設定吸気ＩＱｎ（０１〜Ｑ４）および設定回転数Ｒｎ（
Ｒ１−Ｒ４）は、上記油圧Ｐｏが異常に低くなったとき
に、正常時の値である基本値Ｑｏ　　（Ｑｌｏ　”−Ｑ
４ｏ　）、Ｒｏ　　（Ｒｌｏ　−Ｒ４０）よりも補正量
ΔＱ、ΔＲだけ小さな値（Ｑ。

−ΔＱ、Ｒｏ−ΔＲ）とされる。

次に、ステップＳ８以降で第１図中の制御手段５１とし
ての処理を行なう。この処理としては、先ずフラグＦが
１か否かの判定（ステップＳａ）と、その判定がＮ、Ｏ
の場合のフラグＦが２ｍ（ｍは整数）か否かの判定（ス
テップ３９　）と、その判定がＹＥＳの場合のフラグＦ
が２か否かの判定（ステップＳ℃）とにより、上記フラ
グＦの値を調べる。

なお、上記フラグＦは、吸入空気量Ｑとエンジン回転数
Ｒとで調べられる運転状態が第２図中のどのような領域
に属しているかを区別するもので、１〜４のいずれかの
値をとる。Ｆ−１であれば、排気弁５が閏のＰＩ域のう
ちでリリーフ弁２４が開となるリリーフ弁開領域、つま
りラインＬ２（加速時）またはラインＬ１（減速時）よ
りも低流量低回転側の領域にあることを示す。Ｆ−２も
しくはＦ−３であれば、排気カット弁５が閉のＰ領域の
うちでリリーフ弁２４が閉となるリリーフ弁閉領域を示
すものであって、リリーフ弁開領域からこの領域へ移行
した場合はＦ＝２となり、Ｐ＋Ｓ領からこの領域へ移行
した場合はＦ−３となる。このＰ領域内のリリーフ弁閉
領域と上記リリーフ弁開領域との境界は、リリーフ弁開
領域からの移行の場合はラインＬ２、リリーフ弁間領域
への移行の場合はラインＬ１となり、またこのＰ領域内
のリリーフ弁閉領域とＰ＋Ｓ領域との境界は、Ｐ＋Ｓ領
域からの移行の場合はラインＬ３、Ｐ＋Ｓ領域への移行
の場合はラインし４となる。また、Ｆ＝４であれば、排
気カット弁５が開のＰ＋Ｓ領域、つまりラインＬ４（加
速時）またはラインＬ３（減速時）よりも高流量高回転
側の領域にあることを示す。

上記ステップＳ８の判定がＹＥＳ　（Ｆ＝１　）であれ
ば、前回の運転状態が上記のＰ領域のうちの吸気リリー
フ弁開領域にあったことを意味する。

この場合は吸気ＩＱが第２設定吸気ｍＱ２より大か否か
の判定（ステップ５１１）およびエンジン回転数Ｒが第
２設定回転数Ｒ２より大か否かの判定（ステップ５１２
）に基づいて次のような処理を行なう。すなわち、ステ
ップ８１１，８１２の判定がともにＮｏであれば、運転
状態がリリーフ弁開領域に維持されているので、そのま
まステップＳ２に戻ることにより、排気カット弁５を閉
、リリーフ弁２４を開の状態に保つ。ステップＳ１１．
Ｓ１２のいずれかで判定がＹＥＳとなれば、運転状態が
第２図中のラインＬ２を越えてリリーフ弁閉領域に移行
したので、ステップＳ　１３でＦ＝２とするとともに、
ステップＳ　１４でリリーフ弁２４を閉作動してから、
ステップＳ２に戻る。

ステップＳ１ｏでの判定がＹＥＳ　（Ｆ＝２＞であれば
、前回の運転状態がＰ領域内のリリーフ弁閉領域にあっ
て、かつリリーフ弁開領域から移行した後の状態である
ことを意味する。この場合は吸気ｆｆ１Ｑが第４設定吸
気ｆｆ１Ｑ４より大か否かの判定（ステップ５Ｔ５）と
、その判定がＮＯの場合のエンジン回転数Ｒが第４設定
回転数Ｒ４より大か否かの判定（ステップ５１１１）と
、その判定がＮｏの場合の吸気量Ｑが第１設定吸気埴Ｑ
１より小か否かの判定（ステップＳｖ）と、その判定が
ＹＥＳの場合のエンジン回転数Ｒが第１設定回転数Ｒ１
より小か否かの判定（ステップ５ｓａ）とに基づき、次
のような処理を行なう。すなわち、ステップＳ＋５．Ｓ
ｓの判定がともにＮｏであって、かつステップＳ１７．
８１Ｂのいずれかの判定がＮｏであれば、運転状態がラ
インし１．し４間の領域に維持されているので、そのま
まステップＳ２に戻ることにより、排気カット弁５を閉
、リリーフ弁２４を閉の状態に保つ。ステップＳ１５．
Ｓ＋ａのいずれかで判定がＹＥＳとなれば、運転状態が
第２図中のラインし４を越えてＰ＋８領域に移行したの
で、ステップＳ１９でＦ＝４とするとともに、ステップ
Ｓ２０で排気カット弁５を開作動してから、ステップＳ
２に戻る。ステップＳ１７．Ｓ１８の判定がともにＹＥ
Ｓとなれば、運転状態が第２図中のラインＬ１より低流
量低回転側のリリーフ弁開領域へ移行したので、ステッ
プＳ２１でＦ＝１とするとともに、ステップＳ　２２で
リリーフ弁２４を開作動してから、ステップＳ２に戻る
。

ステップＳ９での判定がＮｏであれば、Ｆ＝３であり、
前回の運転状態がＰ領域内のリリーフ弁閉領域にあって
、かつＰ＋Ｓ領域から移行した後の状態であることを意
味する。この場合は吸気量Ｑが第１設定吸気量Ｑ１より
小か否かの判定（ステップ５２３）と、その判定がＹＥ
Ｓの場合のエンジン回転数Ｒが第１設定回転数Ｒ１より
小か否かの判定〈ステップ５２４）と、ステップＳ２３
．Ｓ２４の判定のいずれかがＮｏの場合の吸気ｍＱが第
４設定吸気ＩＱ４より大か否かの判定（ステップ５２５
）と、その判定がＮｏの場合のエンジン回転数Ｒが第４
設定回転数Ｒ４より大か否かの判定（ステップ５２６）
とに基づき、次のような処理を行なう。すなわち、ステ
ップ８２３．Ｓ２４のいずれかの判定がＮＯであって、
かつステップＳ２５．８２８の判定がともＮＯであれば
、運転状態がライン１１゜１４間の領域に維持されてい
るので、そのままステップＳ２に戻ることにより、排気
カット弁５を閉、リリーフ弁２４を閉の状態に保つ。ス
テップ８２３．８２４の判定がともにＹＥＳとなれば、
運転状態が第２図中のラインＬ１より低流量低回転側の
リリーフ弁開領域へ移行したので、ステップＳ２７でＦ
−１とするとともに、ステップ３２８でリリーフ弁２４
を開作動してから、ステップＳ２に戻る。ステップＳ２
５．Ｓ２６のいずれかで判定がＹＥＳとなれば、運転状
態が第２図中のラインＬ４を越えてｐ＋５１ｗｔに移行
したので、ステップ８２９でＦ−４とするとともに、ス
テップＳ　３０で排気カット弁５を開作動してから、ス
テップＳ２に戻る。

ステップＳｉの判定がＮＯであれば、Ｆ＝４であり、前
回の運転状態が上記のＰ＋Ｓ領域にあったことを意味す
る。この場合は吸気量Ｑが第３設定吸気ＩＱ３より小か
否かの判定（ステップ５３１）およびエンジン回転数Ｒ
が第３設定回転数Ｒ３より小か否かの判定（ステップ５
３２）に基づいて次のような処理を行なう。すなわち、
ステップ８３１゜８３２のいずれかの判定がＮｏであれ
ば、運転状態がＰ＋８領域に維持されているので、その
ままステップＳ２に戻ることにより、排気カット弁５を
開、リリーフ弁２４を閉の状態に保つ。ステップＳ３１
．Ｓ３２の判定がともにＹＥＳとなれば、運転状態が第
２図中のラインＬ３より低流量低回転側のＰ領域に移行
したので、ステップ８３３でＦ−３とするとともに、ス
テップＳ３４で排気カット弁５を閉作動してから、ステ
ップＳ２に戻る。

以上のような当実施例の制御装置によると、ステップ８
８〜８３４の制御手段５１としての処理により、低流量
低回転側の領域では排気カット弁５が閉じられて、実質
的に第１ターボ過給ｔ！１１のみが作動され、低流量域
での過給効率が高められる。

そして、低流量側から高流量側への運転状態移行時には
、先ず排気漏らし弁開閉ラインを越えると排気漏らし弁
７が閉から開に切替えられて９母の排気が第２ターボ過
給機２のタービン２ａに送られることにより過給機２が
予回転され、さらにラインＬ２を越えるとリリーフ弁２
４が間から閉に切替えられて、第２吸気通路１５ｂ内の
圧力が高められるとともに、第２ターボ過給機２の回転
数上昇が促進される。そして、過給機作動状態の切替え
点であるラインＬ４を越えると、上記排気カット弁５が
閉から開に切替えられて、第２ターボ過給機２のタービ
ン２ａに充分に排気が供給されることにより、第１ター
ボ過給機１に加えて第２ターボ過給機２も実質的に作動
され、高流量域での過給効率が高められる。

この場合に、正常時の過給状態の切替点は次のように設
定される。つまり、特定負荷（例えば全負荷）でのエン
ジン回転数に対するトルクの特性を、第１ターボ過給Ｉ
ａ１のみ作動された場合と両ターボ過給機１，２が作動
された場合とについて示すとそれぞれ第５図の線Ａおよ
び線Ｂのようになり、最も過給効率が高められるように
するには上記線Ａと線Ｂと交叉点ａを過給機作動状態の
切替点とすればよい。従ってこの点ａの回転数および負
荷に対応する吸気はを設定吸気量として排気カット弁５
の開閉を切替えるように設定吸気量Ｑ４（および設定回
転数Ｒ４）を定めるとともに、これと一定の関係で他の
設定吸気量０１〜Ｑ３（および設定回転数Ｒ１〜Ｒ３）
を定めればよい。

これらの正常時の値となる基本値Ｑ１ｏ〜Ｑ４０゜Ｒ１
ｏ＝Ｒ４ｏはこのように過給効率にとって有利なように
設定されている。

ところで、潤滑用のオイルの供給不良等によって油圧が
異常に低くなったときには、過給状態の切替点が正常時
と同じように設定されていると、切替点付近のＰ領域で
は第１ターボ過給ｉｉの回転数がかなり上昇し！滑不良
となる。このような場合に、前記のステップＳ７の処理
によって上記切替点が低流量側にずらされ、第１ターボ
過給機１の回転数が大きく上昇する前に両道給線作動状
態に切替られることにより、第１ターボ過給橢１の回転
数上昇がある程度抑えられ、潤滑不良による第１ターボ
過給機１の焼付き等が防止されることとなる。

なお、上記実施例では、エンジンの作動状態の異常とし
て油圧が著しく低くなる状態を検出し、それに応じて上
記切替点を変更しているが、他のエンジン作動状態の異
常、例えばエンジン温度の過度の上昇、あるいは排気通
路中の排気浄化用の触媒の温度の過度の上昇があったと
きに、それに応じて上記切替点を変更してもよく、これ
ら場合は次のように切替点の変更を行なえばよい。

エンジン温度の過度の上昇に対する制御としては、第３
図中のステップ８４．８５およびステップ＄７に変る処
理として、水温センサからの信号に基づいて水温が異常
判定基準値Ｔｈよりも高くなったか否かを調べ、それに
応じて第６図に示すように設定吸気ｆｆ１Ｑｎ（Ｑｌ〜
Ｑ４）および設定回転数Ｒｎ（Ｒ１−Ｒ４）を変更する
。つまり、水温が異常判定基準値Ｔｈよりも高くなった
ときには、設定吸気量Ｑｎおよび設定回転数Ｒｎを、正
常時の値である基本値Ｑｏ　、Ｒｏよりも補正量ΔＱｈ
、ΔＲｈだけ減少させる。

このようにすれば、エンジン水温が過度に高いときには
、Ｐ領域が狭められ、内部ＥＧＲの減少により排気温度
が低下する。つまり、第１ターボ過給機１のみ作動され
ている状態では排気が集中的に第１ターボ過給機１に送
られるため吸気量やエンジン回転数の上昇に伴って排圧
が上昇し易いが、両ターボ過給機１．２が作動される状
態に切替われば両ターボ過給機１．２に排気が分散され
るので、上記切替点を早めることにより排圧が低下する
。これに伴って内部ＥＧＲが減少し、エンジン温度が低
下することとなる。

なお、第６図に示す例では、所定温度Ｔｆｌ以下の冷機
時にも設定吸気量および設定回転数を補正量ΔＱＱ、Δ
Ｒｆｌだけ減少させている。このようにしているのは、
エンジンの冷機時には、エンジン出力があまり高くなる
と耐久性の面から好ましくなく、かつ排圧が上昇すると
燃焼性にも好ましくないからである。

また、触媒温度の過度の上昇に対する制御としては、第
３図中のステップ８４．８５およびステップＳ７に変る
処理として、触媒温度の検出に基づいて触媒温度が異常
判定基準値よりも高くなったか否かを調べ、それに応じ
て第７図に示すように設定吸気量Ｑｎ　（０１〜Ｑ４）
および設定回転数Ｒｎ（Ｒ１−Ｒ４）を変更する。つま
り、触媒温度が異常判定基準値Ｔｈよりも高くなったと
きには、設定吸気量Ｑｎおよび設定回転数Ｒｎを、正常
時の値である基本値Ｑｏ　、Ｒｏよりも補正量ΔＱ、Δ
Ｒだけ減少させる。

このようにすれば、触媒温度が過度に高いときには、Ｐ
領域が狭められ、両ターボ過給機１．２が作動する状態
への切替が早められることにより、両ターボ過給機１．
２の作動によって排気温度が引下げられる。

また、本発明の制御装置が適用される過給機付エンジン
としては、第１図に示すような第１ターボ過給態１と第
２ターボ過給機２とを備えたものに限らず、例えばエン
ジン出力軸に連動するエンジン駆動の過給様（スーパチ
ャージャ）とターボ過給機とを用いて、低流量領域では
スーパチャージャのみ作動させ、高流量領域でターボ過
給機を作動させるものでもよい。あるいは、１つのター
ボ過給機に対してこれに排気を導く通路を２分し、その
一方から排気を導く状態と双方から排気を導く状態とに
切替えるようなものでもよく、要は、低流量側運転領域
での過給効率を高める過給状態と高流量側運転ｇＡ域で
の過給効率を高める過給状態とに切替可能なものであれ
ばよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は、過給機の作動状態を、低流量側
運転領域での過給効率を高める第１の過給状態と＾流量
側運転領域での過給効率を高める第２の過給状態とに、
所定の切替点を境に切替えるようにするとともに、エン
ジンの作動状態の異常時に上記切替点を変更するように
しているため、正常時の過給効率向上に最も有利なよう
に上記切替点を設定したままではエンジンや過給機の信
頼性に問題が生じるような異常時に、過給機の回転数上
昇等を適度に調整し、信頼性を向上することができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す過給機付エンジンの全
体構造概略図、第２図は上記排気系および吸気系に配設
される６弁の作動特性を示す特性図、第３図はコントロ
ールユニットによる制御のフローチャート、第４図は油
圧の異常に応じた設定吸気量および設定回転数の変化を
示す図、第５図はエンジン回転数とトルクとの関係を示
す図、常に応じた設定吸気量および設定回転数の変化を
示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、過給機の作動状態が吸入空気量の少ない低流量側運
   転領域での過給効率を高める第１の過給状態と吸入空気
   量の多い高流量側運転領域での過給効率を高める第２の
   過給状態とに切替可能とされた過給機付エンジンにおい
   て、過給機作動状態を上記低流量側運転領域では上記第
   １の過給状態として上記高流量側運転領域では上記第２
   の過給状態とするように所定の切替点を境に切替える過
   給機制御手段と、エンジンの作動状態の異常を検出する
   異常検出手段と、この異常検出手段による検出に基づき
   、エンジンの作動状態の異常時に上記切替点を変更する
   変更手段とを備えたことを特徴とする過給機付エンジン
   の制御装置。