JPH02136516A - 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、少なくとも低流量側運転領域で作動するター
ボ過給機と高流量側運転領域でのみ作動するターボ過給
機とを備え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、少なくとも低流量側運転領域で作動するターボ過
給機と高流量側運転領域でのみ作動するターボ過給機と
を備えて、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（高流量側運転領域）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（低流通側運転領域）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（高速域）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〕

ところで、この種のターボ過給機付エンジンでは、上記
排気カット弁が高流量域用のターボ過給機への排気供給
を遮断する状態に固着して、間作動く高流量域用のター
ボ過給機へ排気を導く状態への切替わり作動）を行なわ
ないような不良が生じると、高流量域用のターボ過給機
が作動されるべき高流量側運転領域となっても、低流量
域用のターボ過給機に排気が集中的に供給されるという
事態が生じる。このような排気カット弁の作動不良が生
じた場合に、高流量域での排気エネルギーの増大に対し
て低流量域用ターボ過給機の容量が不足し、これによっ
て排圧が過度に上昇する。そして過度の排圧上昇が生じ
ると、エンジンの内部ＥＧＲ（燃焼室への排気吹き返し
）が増大することにより、失火が生じ易くなって、エン
ジンの作動状態が悪化し、また、排気系の信頼性の面で
も好ましくなかった。

本発明は上記の事情に鑑み、高流量域用のターボ過給機
に対する排気の遮断、供給を行なう排気カット弁の作動
不良によって高流量側運転領域でも低流量域用のターボ
過給機に排気が集中的に供給される状態が生じたときに
、排圧の上昇の起因したエンジンの失火を防止し、排気
系の信頼性を向上することができる過給様相エンジンの
制御装置を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記のような目的を達成するため、少なくとも
低流量側運転領域で作動する第１ターボ過給機と、高流
量側運転領域専用の第２ターボ過給機とを備え、第２タ
ーボ過給機のタービンへ排気を導く第２ターボ過給機側
排気通路に、低流儀側運転領域ではこの通路を遮断して
高流量側運転領域ではこの通路を開く排気カット弁を儀
えた過給機付エンジンにおいて、上記排気カット弁の開
作動不良を検出する検出手段と、この検出手段によって
上記開作動不良が検出されたときに、第１ターボ過給灘
に作用する排気エネルギーを低下させる排気エネルギー
低下手段とを設けたものである。

〔作用〕

上記構成によると、上記排気カット弁の開作動不良によ
り高流量側運転領域でも第２ターボ過給機への排気供給
が遮断されて第１ターボ過給機へ排気が集中的に供給さ
れる状態が生じたときに、第１ターボ過給機に対する排
気エネルギーの低下により、排圧の過度の上昇が避けら
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ａ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、低流量域用の第１ターボ過給機１と高流量域専用
の第２ターボ過給礪２とを喝え、第１ターボ過給薇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１ａ、
２．ａ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ｉｔ）、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Ｒ２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、容積等が設定されている。

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Ｉａ、２
ａに接続されており、各タービン１ａ、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１．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
３ｂに排出される排気も第１ターボ過給機１のタービン
１ａに導かれることにより、第１ターボ過給機１のみが
作動され、排気カッ１〜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
１ａ、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、アクチュエータ９により開閉作動される
排気漏らし弁８が設けられている。

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をバイパスづ
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、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から互いに分岐し、それぞれコンプレッサ１
ｂ、２ｂを経て、各コンプレッサ１ｂ、２ｂより下流側
で合流している。上流側の吸気通路１５には吸気帛を検
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１５ｂ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１５ｂ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１〜弁２１はアクチュエータ２２
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
連通ず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はそれぞれ
ダイヤフラム装置により構成されており、これらに対す
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はバキュームタツク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がらチエツクバルブ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が間かれる。

ウェストゲートバルブ１１のアクチュエータ１２は、Ｎ
磁弁３７を介して上記過給圧通路３Ｇに接続されている
。この電磁弁３７は、上記アクチュエータ１２に送られ
る過給圧の一部を大気側に逃がし、その逃がし澁をコン
トロールユニット５０からの制御信号に応じて制御する
ことにより、アクチュエータ１２に導入される圧力の過
給圧に対する比率をコントロールできるようになってい
る。そして、この？４１弁３７を介してアクチュエータ
１２に導入される圧力がスプリング荷重等で設定された
所定圧力に達したときにウェスＩ・ゲートバルブ１１が
間かれる。

吸気カット弁２１のアクチュエータ２２は、通路３８を
介して切替弁３９に接続されている。この切替弁３９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４０．４１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、上記両圧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４２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ＦＲ２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ｌｌｎ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４２はバキュームタンク３４に通じている。

リリーフ弁２４の７クチユエータ２５は、通路４３を介
して三方電磁弁４４に接続されている。

この三方電磁弁４４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４５
に連通する状態と大気側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４５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、エアフローメータ１
６からの吸気量検出信号と回転数センサ５３からのエン
ジン回転数検出信号とに応じ、所定の切替点（後述の第
２図中に示すラインＬ４またはし３）を境に低流量側運
転領域では排気カット弁５を閉じて高流量側運転領域で
は排気カット弁５を開くように三方電磁弁３２を制御す
るとともに、これと一定の関係でリリーフ弁２４を開閉
さぜるように三方電磁弁４４を制御している。さらにこ
のコントロールユニット５０は、排気カット弁５の開作
動不良を検出する検出手段５１と、この検出手段によっ
て上記開作動不良が検出されたときに、第１ターボ過給
嶺に作用する排気エネルギーを低下させる手段５２とを
含んでいる。当実施例において上記検出手段５１は、吸
気量検出信号と第１ターボ過給機１のコンプレッサ１ｂ
の下流に設けられた圧力センサ５４からのコンプレッサ
出口圧力検出信号とに基づき、後述のように吸気量とコ
ンプレッサ出口圧力との関係を調べることによって上記
開作動不良が生じたかどうかを識別するようになってい
る。また、排気エネルギー低下手段５２は、電磁弁３７
を制御することにより、ウェストゲートバルブ１１を利
用してＦ記排気エネルギーの低下を行なうようになって
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１１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ｆｆ１Ｑ２と第２設定回転数Ｒ
２とで特定されるリリーフ弁閉ライン、Ｌ３は第３設定
吸気量Ｑ３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ＩＱ４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
。上記各設定吸気ｆｌＱ１〜Ｑ４および各設定回転数Ｒ
１〜Ｒ４は、予めコントロールユニット５０内のメモリ
（図示せず）に記憶されている。

この図に基づいて上記８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、排気カット弁開ライ
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、古流憬側から低流１側へ
の移行時には、排気カット弁閉ラインＬ３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
たはし３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のみ作動される領１１１（以下、Ｐ領域とい
う）、上記ラインＬ４またはＬ３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が作動される領Ｗ
ｔ＜以下、Ｐ＋８領域という）となる。

上記排気カット弁開ライン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はラインし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。上記ラインＬ４．
Ｌ３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。

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９最の排気を第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
さぜることにより、Ｐ＋ｓａ域へ移行したときの第２タ
ーボ過給機２の作動の応答性を高めるためである。

リリーフ弁２４は、低流量（低回転）側から島流ｍ（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し２を
境として、このラインＬ２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
側から低流潰側への移行時には、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
ラインし１を境に閉状態から開状態へ切替えられる。こ
のようにしでいるのは、Ｐ＋５Ｗｆｉ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１５ｂ内の空気をリリーフすることにより、通路
内の圧力上界に伴う温度上昇を避け、一方、Ｐ＋Ｓ領域
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ターボ過給機２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１５ｂか
らの過給気もエンジンに送られるが、リリーフ弁２４は
閉状態に保たれる。

また、ウェストゲートバルブ１１は、排気カット弁５が
正常に作動している通常時には、本来の最高過給圧調整
作用を果すため、所定の許容最高過給圧に対応するライ
ンＬＷａを越えたときに開かれるようして、このライン
ＬＷａは排気弁開ラインＬ４よりも充分高流量側に設定
されるが、排気カット弁５の開作動不良時には、排気カ
ッ１−弁開ラインＬ４の近傍のラインＬＷｂを越えたと
きに開かれるように変更される。つまり、電磁弁３７で
過給圧がある程度逃がされて、ウェストゲートバルブ１
１のアクチュエータ１２に導入される圧力が過給圧より
も一定割合いだけ低くされている状態を通常時の状態と
し、この状態で上記ラインＬＷａに相当する許容ＲＢ過
給圧に達したときにウェストゲートバルブ１１が間かれ
るように、アクチュエータ１２のスプリング荷重との関
係で通常時のＮ！１弁３７での過給圧逃がし吊が調整さ
れている。そして、上記開作動不良時には、上記過給圧
逃がし最が少なくされ、例えば電磁弁３７の大気側開口
が全開とされるように制御されて過給圧がそのままアク
チュエータ１２に導入されることにより、上記許容最高
過給圧よりも低い過給圧でウェストゲートバルブ１１が
開作動される状態となるようにし、この状態において上
記ラインＬＷｂでウェストゲートバルブ１１が開作動さ
れるように、アクチュエータ１２のスプリング荷重が設
定されている。

上記コントロールユニット５０による制御の具体例を、
第３図および第６図のフローチャートと第４図および第
５図の圧力変動特性図とに基づいて説明する。

第３図は第１図中の検出手段５１の処理を行なう異常判
定ルーチンを示す。このルーチンは、第４図および第５
図に示すような正常時と排気カット弁５の開作動不良時
とにおけるコンプレッサ出口圧力（圧力センサ５４によ
って検出される圧力）Ｐｌの差異を調べることにより、
排気カット弁５の開作動不良の有無を判別するようにし
たものである。

すなわち、一定負荷（例えば全負荷）でのエンジン回転
数とコンプレッサ出口圧力Ｐ１との関係は、排気カット
弁５が開状態（第１ターボ過給礪１のみ作動する状態〉
のままであれば第４図における実線部分のうちの切替点
ａより低速側の部分Ａと破線部分Ａ′　とで示すように
なり、排気カット弁５が開状態（両ターボ過給１１．２
が作動する状態）のままであれば同図における一点鎖線
部分Ｂ′と実線部分のうちの切替点ａより高速側の部分
Ｂとで示すようになる。従って、切替点ａを境に排気カ
ット弁５が閉状態から開状態の切替られる正常時には、
コンプレッサ出口圧力Ｐ１が実線△、Ｂのように変化し
、切替点ａより高速側では両ターボ過給機１．２の作動
により過給効率が高められてコンプレッサ出口圧力Ｐ１
が高くなるのに対し、排気カット弁５の開作動不良によ
って切替点ａより高速側でも第１ターボ過給機１のみ作
動する状態になる異常時には、第１ターボ過給機１の容
量不足によって高速側で破線のように］ンブレッサ出口
圧力Ｐ１が低下する。また、このような正常時と異常時
とにおけるコンプレッサ出口圧力Ｐ１の差異を吸気ＩＱ
との関係で示すと第５図のようになり、正常時にはコン
プレッサ出口圧力Ｐ１が吸気Ｍの増加に対応して実線の
ように上昇するのに対し、排気カット弁５の開作動不良
時には、高流量側でコンプレッサ出口圧力Ｐ１が破線の
ように正常時より低くなる。

そこで第３図のルーチンでは、ステップＳ１でエア７０
−メータ１６および圧力センサ５４によって検出される
吸気ｆｆ１Ｑおよびコンプレッサ出口圧力Ｐ１を入力し
てから、ステップＳ２で、吸気ｍＱが所定吸気ｆｆ１Ｑ
ｏ以上となったか否かを調べ、その判定がＹＥＳのとき
は、ステップＳ３で、コンプレッサ出口圧力Ｐ１をその
ときの吸気ｆｆ１Ｑに応じて設定した基準１！Ｐ　（Ｑ
）と比較する。上記ステップＳ２での判定は正常時と排
気カット弁５の開作動不良時とでコンプレッサ出口圧力
Ｐ１に差異が生じる領域となったかどうかを調べるもの
であり、ステップＳ３での判定は、正常時の吸気量に対
応するコンプレッサ出口圧力もしくはこれより若干低い
圧力を基準値Ｐ（Ｑ）として、これよりもコンプレッサ
出口圧力が低くなったか否かにより、排気カット弁５の
開作動不良の有無を調べるものである。そして、ステッ
プＳ３での判定がＹＥＳとなる排気カット弁５の開作動
不良時にはステップＳ４で異常識別フラグＦＦを１とし
、ステップＳ３での判定がＮＯとなる正常時にはステッ
プＳ５で異常識別フラグＦＦをＯとする。

第６図は上記の異常判定と第２図に示した領域設定とに
基づいて過給機作動状態をｉｌｌ　Ｉｌｌす４ルーチン
を示している。このルーチンでは、スタートすると、先
ずステップＳθでシステムのイニシャライズを行ない、
次にステップＳ７で吸気ｆｆ１Ｑ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５３からそれぞれ入力する。

続いてステップＳ８で、上記異常識別フラグＦＦが１か
否かを調べる。そして、このフラグＦＦが１であれば、
ステップ＄９でリリーフ弁２４を開状態とするとともに
、ステップＳ１０で電磁弁３７を大気側全開の状態とし
てから、ステップＳ７に戻る。ステップＳ９でリリーフ
弁２４を開状態としているのは、排気カッ１〜弁５の開
作動不良時に、第２ターボ過給機２の予回転状態の持続
によって第２吸気通路１５ｂ内の温度が過度に上昇する
ことを避けるためである。また、上記フラグＦＦがＯで
あれば、ステップ＄１１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Ｌ１〜Ｌ４
）である第１〜第４設定吸入空気量Ｑ１〜Ｑ４および第
１〜第４設定回転数Ｒ１〜Ｒ４をメモリから読出してか
ら、ステップＳＶ以降の、第２図の領域設定に従った制
御処理に移る。

この制御処理としては、先ず領域識別用フラグＦが１か
否かの判定（ステップ５１２）と、その判定がＮｏの場
合のフラグＦが２ｍ（ｍは整数）か否かの判定（ステッ
プ５１３）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５１４）とにより、上記フラグ
Ｆの値を調べる。

なお、上記領域識別用フラグＦは、吸気１１ｉＱとエン
ジン回転数Ｒとで特定される運転状態が第３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が閉の
Ｐ領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が開となるリリーフ弁
閉領域にあることを示すものであって、リリーフ弁間領
域からこの領域へ移行した場合はＦ＝２となり、Ｐ＋Ｓ
領域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、リリーフ弁開領域への移行の場合はラインＬ１と
なり、またこのＰｆｌｌｆｆｌ内のリリーフ弁閉領域と
Ｐ＋５ｆｉＱ１４．との境界は、Ｐ＋Ｓ領域からの移行
の場合はラインし３、Ｐ＋Ｓ領域への移行の場合はライ
ンＬ４となる。また、Ｆ＝４であれば、排気カット弁５
が間の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Ｓｙ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ｆａＱ２より大か否
かの判定（ステップ５１５）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５ｔ
６）に基づいて次のような処理を行なう。すなわち、ス
テップＳ１５．Ｓｔａ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Ｓ７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Ｓｍ、
Ｓ１ｓ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ＳｖでＦ＝２とするとともに、ステ
ップＳ１８でリリーフ弁２４を閉作動してから、ステッ
プＳ７に戻る。

ステップＳ　１４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ｆａＱ４より大か否かの判定（ステップ８１９）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より大が否かの判定（ステップ８２０）と、
その判定がＮｏの場合の吸気１ｉ１ｔＱが第１設定吸気
ＩＱＩより小か否かの判定（ステップ５２１）と、その
判定がＹ−ＥＳ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５２２）とに基
づき、次のような処理を行なう。すなわち、ステップ８
１９．８２０の判定がともにＮｏであって、かつステッ
プＳ２１．Ｓ２２のいずれかの判定がＮｏであれば、運
転状態が５４２１１．１４間の領域に維持されているの
で、そのままステップＳ７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Ｓｗ、Ｓｚｏ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＋Ｓ領域に移
行したので、ステップＳ　２３でＦ−４とするとともに
、ステップＳ２４で排気カット弁５を開作動してから、
ステップＳ７に戻る。ステップ３２１．Ｓ２２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Ｌ
１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Ｓ　２５でＦ−１とするとともに、ステッ
プＳ　２６でリリーフ弁２４を開作動してから、ステッ
プＳ７に戻る。

ステップＳｔ３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ｆｉＱ１
より小か否かの判定（ステップ５２７）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５２８）と、ステップ８
２７，８２８の判定のいずれかがＮｏの場合の吸気ｉ１
Ｑが第４設定吸気ｆｉＱ４より大か否かの判定（ステッ
プ５２９）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
８３０）とに基づき、次のような処理を行なう。すなわ
ち、ステップＳ２７．５２１１のいずれかの判定がＮｏ
であって、かつステップＳ２９．Ｓ３０の判定がともＮ
Ｏであれば、運転状態がラインＬｌ。

Ｌ４間の領域に維持されているので、そのままステップ
Ｓ７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８２７．８２８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ｍＮへ移行し
たので、ステップＳ３１でＦ−１とするとともに、ステ
ップＳ　３２でリリーフ弁２４を開作動してから、ステ
ップＳ７に戻る。ステップＳ２９．Ｓ３０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Ｌ
４を越えてＰ＋Ｓ領域に移行したので、ステップＳ　３
３でＦ−４とするとともに、ステップ３３４で排気カッ
ト弁５を開作動してから、ステップＳ７に戻る。

ステップＳｇ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ＩＱが第３設定吸気ｆｆ１Ｑ３より
小か否かの判定（ステップ５３５）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５３６）に基づいて次のような処理を行なう。すなわ
ち、ステップＳ３５゜Ｓ　３６のいずれかの判定がＮｏ
であれば、運転状態がＰ＋Ｓ領域に維持されているので
、そのままステップＳ７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
８３５．８３６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Ｐｆ［
に移行したので、ステップＳ　３７でＦ−３とするとと
もに、ステップ８３８で排気カット弁５を閉作動してか
ら、ステップ＄７に戻る。

以上のような当実施例の装置によると、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
ターボ過給機１のみが作動され、低流囲域での過給効率
が高められる。そして、正常時であれば、低流量側から
高流量側へ運転状態が移行したとぎに、先ず排気漏らし
弁開閉ラインを越えると排気漏らし弁８が閉から間に切
替えられ、さらにラインＬ２を越えるとリリーフ弁２４
が間から閉に切替えられて、第２ターボ過給機２が予回
転されてから、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
えられる。この状態では、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＾められる。

ところで、上記排気カット弁５が閉状態で固着して切替
点を越えても開作動しないような不良が生じたときは、
高流量域でも第１．第２排気通路３ａ、３ｂの双方から
の排気が第１ターボ過給機１のタービン１ａに集中的に
送られ、排気量が増大すると第１ターボ過給機１の容量
不足によって排圧が過度に上昇する傾向が生じる。

このような場合に当実施例では、第３図のルーチンによ
る異常判別に基づき、第６図のルーチンにおけるステッ
プＳａでの処理で電磁弁３７が大気側全開の状態とされ
、ウェストゲートバルブ１１の開作動点が第２図中のラ
インＬＷｂまで引下げられる。これにより、本来のＰ＋
８領域の排気カット弁開ライン［４近傍からウェストゲ
ートバルブ１１が開かれ、第１ターボ過給機１のタービ
ン１ａに送られる排気の一部がウェストゲート通路１０
に逃がされて、第１ターボ過給機１に対する排気エネル
ギーが正常時よりも低くされる。従ってこのような異常
時には、第１ターボ過給機１の容量に見合った過給能力
が維持されつつ、排圧の上昇が抑制されることとなる。

なお、上記実施例における排気エネルギー低下手段５２
は、上記ウェストゲートバルブ１１を利用し、排気カッ
ト弁５の開作動不良時にはウェストゲートバルブ１１の
開作動によって排気エネルギーを低下させるようにして
いるが、排気エネルギーを低下させる手段はこの例に限
らず、例えば排気カット弁５の開作動不良時に吸気通路
を絞るようにしてもよく、また点火時期や燃料供給量等
を燃焼を抑制する方向に制御することによって排気温度
を低下させるようにしてもよい。

また、上記実施例では低流量側運転領域と高流量側運転
領域とで第１ターボ過給機１のみ作動する状態と両ター
ボ過給機１．２を作動する状態とに切替えるようにして
いるが、第２ターボ過給機に第１ターボ過給機より大容
量のものを用いるとともに、排気カット弁を、第２ター
ボ過給機のタービンに対する開作動時には第１ターボ過
給機のタービンに対する排気供給を遮断する切替弁とす
ることにより、第１ターボ過給機のみ作動する状態と第
２ターボ過給礪のみ作動する状態とに切替えるようにし
てもよい。この場合にも、第２ターボ過給機に対する排
気カット弁の間作１ｌｌ（第１ターボ過給機への排気供
給状態から第２ターボ過給機への排気供給状態への切替
わり作動）に不良が生じたときに、排気エネルギーを低
下させるようにすればよい。

（発明の効果〕 以上のように本発明は、第１ターボ過給機を少なくとも
低流量側運転領域で作動させる一方、高流量側運転領域
では第２ターボ過給機側排気通路の排気カット弁を開い
て第２ターボ過給機を作動させることにより、過給効率
を高めるようにした過給機付エンジンにおいて、上記排
気カット弁の開作動不良が生じたときに、排気エネルギ
ーを低下させるようにしているため、このような異常時
に排圧が過度に上昇することを防止することができる。

従って、このような異常時の排圧上昇に伴う内部ＥＧＲ
の増大に起因したエンジンの失火を防止し、エンジンの
作動を良好に保つとともに、排気系の信頼性を向上する
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図は排気系および吸気系に配設され
る８弁の作動特性を示す図、第３図は排気カット弁の作
動不良を検出するための処理のルーチンを示すフローチ
ャート、第４図はコンプレッサ出口圧力とエンジン回転
数との関係を示す図、第５図はコンプレッサ出口圧力と
吸気量との関係を示す図、第６図は過給機作動状態制御
処理のルーチンを示すフローチャートである。 Ｅ・・・エンジン、１・・・第１ターボ過給機、２・・
・第２ターボ過給機、５・・・排気カット弁、１１・・
・ウェストゲートバルブ、５０・・・コントロールユニ
ット、１・・・検出手段、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、少なくとも低流量側運転領域で作動する第１ターボ
   過給機と、高流量側運転領域専用の第２ターボ過給機と
   を備え、第２ターボ過給機のタービンへ排気を導く第２
   ターボ過給機側排気通路に、低流量側運転領域ではこの
   通路を遮断して高流量側運転領域ではこの通路を開く排
   気カット弁を備えた過給機付エンジンにおいて、上記排
   気カット弁の開作動不良を検出する検出手段と、この検
   出手段によって上記開作動不良が検出されたときに、第
   １ターボ過給機に作用する排気エネルギーを低下させる
   排気エネルギー低下手段とを設けたことを特徴とする過
   給機付エンジンの制御装置。