JPH03100325A - 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、排気ターボ過給機を含む複数の過給機を備え
、一部の排気ターボ過給機をエンジンの高吸入空気量域
でのみ作動させるようにした過給機付エンジンの制御装
置に関する。

（従来の技術） 従来、二つの排気ターボ過給機を備えた過給機付エンジ
ンとして、例えば実開昭６０−１７８３２９号公報に開
示されるように、排気通路にプライマリおよびセカンダ
リの排気ターボ過給機のタービンを並列的に設け、この
二つの排気ターボ過給機のフロアをエンジンの吸気通路
に接続するとともに、セカンダリターボ過給機のタービ
ン上流側の排気通路に排気カット弁を設け、吸入空気量
が設定値よりも少ない低吸入空気量域では排気カット弁
を閉じてセカンダリターボ過給機を不作動とし、排気通
路からの排気ガスをプライマリターボ過給機のタービン
に集中的に供給して高い過給圧を確保する一方、吸入空
気量が設定値よりも多い高吸入空気量域では排気カット
弁を開いてセカンダリターボ過給機を作動させ、排気通
路からの排気ガスを二つの排気ターボ過給機のタービン
に供給して吸入空気量を確保しながら適正な過給圧を得
るようにした、いわゆるシーケンシャル・ターボ式のエ
ンジンが知られている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上述したような排気カット弁を設ける場合、
次の二つのタイプで設定することが考えられる。

■エンジン不作動時には例えばスプリング力などを受け
て開き、エンジン作動時にはＯＮ作動したアクチュエー
タの作動力を受けて閉じる、いわゆるノーマルオーブン
タイプ。

■エンジン不作動時には例えばスプリング力などを受け
て閉じ、エンジン作動時にはＯＮ作動したアクチュエー
タの作動力を受けて開く、いわゆるノーマルクローズタ
イプ。

その場合、排気カット弁をノーマルオーブンタイプにす
ると、アクチュエータが故障したときなどに排気カット
弁が開き放しになる。これでは、低吸入空気量域で運転
する場合、各排気ターボ過給機の排気ガス流量が少なく
なって過給圧が低下する。また、シーケンシャル・ター
ボ式のエンジンでは、各排気ターボ過給機のブロア下流
の吸気通路を合流させ、セカンダリ側ブロア専用の吸気
通路における合流部上流に吸気カット弁を設け、低吸入
空気量域でこの吸気カット弁を閉じて合流部からセカン
ダリ側ブロア専用の吸気通路への吸気の逆流を防止する
ことが行われる。したがって、吸気カット弁が閉じる低
吸入空気量域で上述のように排気カット弁が開き放しに
なると、セカンダリ側ブロア専用の吸気通路が閉塞され
た状態でセカンダリ側ブロアが過給しようとするので、
このブロアの背圧が上昇してサージングが起きる。そこ
で、排気カット弁をノーマルクローズタイプにすれば、
上述したような過給圧低下やセカンダリ側ブロアのサー
ジング発生という不具合を回避できる。

しかし、その場合、例えば市街地走行など低吸入空気量
での運転が続くと、エンジンの不作動時、作動時を問わ
ず排気カット弁が閉じ放しになる。

このため、排気ガスから析出したカーボン等の粘着物が
排気カット弁の可動部分や、排気カット弁と弁座面との
間などに入って固まり、排気カット弁が固着し易くなる
。このように排気カット弁が固着すると、高吸入空気量
域になってアクチュエータがＯＮ作動しても排気カット
弁が開かず、シーケンシャル・ターボ式エンジンの機能
が発揮されない。また、完全に固若しなくても、粘着物
によって排気カット弁が開き難くなると、開く際に時間
遅れを伴なうので、セカンダリターボ過給機の応答性が
悪くなるという問題も生じる。

本発明はこのような点に着目してなされたものであり、
その目的とするところは、排気カット弁を、過給圧低下
やセカンダリ側ブロアのサージング発生のおそれのない
ノーマルクローズタイプにしながら、適度な開度で排気
カット弁を強制的に開いて固着による排気カット弁の作
動不良を防止することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明では、排気カット弁を
ノーマルクローズタイプにしておき、イグニッションス
イッチからの信号を利用してエンジン始動時または停止
時に排気カット弁を一時的に開くようにしている。

具体的に、本発明の講じた解決手段は、吸気通路に、排
気ターボ過給機を含む複数の過給機を並列に配設し、こ
の排気ターボ過給機のうち少くとも一つの排気ターボ過
給機をセカンダリターボ過給機として該セカンダリター
ボ過給機専用の排気通路に排気カット弁を設け、エンジ
ンの高吸入空気量域でのみ排気カット弁を開いてセカン
ダリターボ過給機を作動させるようにした過給機付エン
ジンを前提とする。そして、これに対し、排気カット弁
を、エンジン不作動時に閉じ且つエンジン作動時におい
てアクチュエータの作動力を受けて開くように構成する
とともに、エンジン始動時および停止時に操作されるイ
グニッションスイッチと、該イグニッションスイッチか
らの信号を受け、エンジン始動時と停止時の少なくとも
一方の状態時に排気カット弁が一時的に開くように上記
アクチュエータを作動させる開弁手段とを設ける構成と
したものである。

（作用） 上記の構成により、本発明では、低吸入空気量域では排
気カット弁が閉じてセカンダリターボ過給機が不作動に
なり、セカンダリターボ過給機以外の過給機に排気ガス
が集中的に供給されて高い過給圧が確保される一方、高
吸入空気量域では排気カット弁が開いてセカンダリター
ボ過給機が作動し、双方の排気ターボ過給機に排気ガス
が供給され、吸気流量を確保しながら適正な過給圧が得
られる。

その場合、排気カット弁が、エンジン不作動時に閉じ且
つエンジン作動時においてアクチュエータの作動力を受
けて開く、いわゆるノーマルクローズタイプに構成され
ているので、例えばアクチュエータの故障時など排気カ
ット弁に作動力が作用しなくなった場合でも排気カット
弁が確実に閉じる。このため、低吸入空気量域における
過給圧低下が防止されるとともに、低吸入空気量域での
吸気カット弁閉作動時におけるセカンダリ側のブロアの
サージング発生が防止される。

そして、イグニッションスイッチから信号が出るエンジ
ン始動時またはエンジン停止時などには、開弁手段によ
ってアクチュエータが作動されて排気カット弁が一時的
に開くので、適度な頻度で排気カット弁が開いて固着に
よる排気カット弁の作動不良が防止される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の実施例に係る制御装置を備えた２０−
タタイプのターボ過給機付ロータリピストンエンジンを
示す。第１図において、２０１はエンジンであって、各
気筒の排気通路２０２．　２０３は互いに独立して設け
られている。そして、これら二つの排気通路２０２，２
０３の一方にはプライマリターボ過給機２０４のタービ
ン２０５が、また、他方にはセカンダリターボ過給機２
０６のタービン２０７がそれぞれ配設されている。

すなわち、このエンジン２０１では、各気筒の排気通路
２０２，２０３を独立してプライマリおよびセカンダリ
の両排気ターボ過給機２０４，２０６のタービン２０５
，２０７に導くことにより、両排気ターボ過給機２０４
，２０６によって過給を行う領域で排気動圧を両タービ
ン２０５，２０７に効果的に作用させて過給効率を向上
させるようにしている。二つの排気通路２０２，２０３
は、両タービン２０５，２０７の下流において合流して
一本の排気通路２２４になっている。

また、吸気通路２０９ａは図示しないエアクリーナの下
流で二つに分かれ、その第１の分岐通路２１０の途中に
はプライマリターボ過給機２０４のブロア２１１が、ま
た、第２の分岐通路２１２の途中にはセカンダリターボ
過給機２０６のブロア２１３が配設されている。これら
分岐通路２１０．２１２は、分岐部において互いに対向
し、両側に略−直線に延びるよう形成されている。また
、二つの分岐通路２１０，２１２は各ブロア２１１゜２
１３の下流で再び合流する。そして、再び一本になった
吸気通路２０９ｂにはインタークーラ２１４が配設され
、その下流にはサージタンク２１５が、また、インター
クーラ２１４とサージタンク２１５の間に位置してスロ
ットル弁２１６が配設されている。また、吸気通路２０
９ｂの下流端は分岐してエンジン２０１の各気筒に対応
した二つの独立吸気通路２１７，２１８となり、図示し
ない各吸気ボートに接続されている。そして、これら各
独立吸気通路２１７，２１８にはそれぞれ燃料噴射弁２
１９．２２０が配設されている。

吸気通路２０９ａの上流側には、上記第１および第２の
分岐通路２１０，２１２の分岐部」二流に位置して、吸
入空気量を検出するエアフローメータ２２１が設けられ
ている。

二つの排気通路２０２，２０３は、ブライマリおよびセ
カンダリの両ターボ過給機２０４，２０６の上流におい
て、比較的小径の連通路２２２によって互いに連通され
ている。そして、セカンダリ側のタービン２０７が配設
された排気通路２０３において、上記連通路２２２の開
口位置直下流には排気カット弁２２３が設けられている
。該排気カット弁２２３は、いわゆるノーマルクローズ
タイプで構成されている。すなわち、この排気カット弁
２２３にはダイアフラム式のアクチュエータ２３１がリ
ンク連結されている。そして、該アクチュエータ２３１
内には、排気カット弁２２３を常に閉弁方向に付勢する
スプリングが設けられている。よって、エンジン不作動
時には、アクチュエータ２３１が作動しないためにスプ
リング力を受けて排気カット弁２２３が閉じ、一方、エ
ンジン作動時においてアクチュエータ２３１がＯＮ作動
すると該アクチュエータ２３１の作動力を受け、スプリ
ング力に抗して排気カット弁２２３が開くようになって
いる。

また、上記タービン２０５，２０７下流の合流排気通路
２２４に連通ずるウェストゲート通路２２５が形成され
、該ウェストゲート通路２２５には、ダイアフラム式の
アクチュエータ２２６がリンク結合されたウェストゲー
ト弁２２７が配設されている。

そして、上記ウェストゲート通路２２５のウェストゲー
ト弁上流部分とセカンダリ側タービン２０７につながる
排気通路２０３の排気カット弁下流とを連通させる洩ら
し通路２２８が設けられている。該排気洩らし通路２２
８には、ダイアフラム式のアクチュエータ２２９にリン
ク連結された排気洩らし弁２３０が設けられている。

一方、セカンダリターボ過給機２０６のブロア２１３が
配設された分岐通路２１２には、ブロア２１３下流に吸
気カット弁２３２が配設されている。この吸気カット弁
２３２はバタフライ弁で構成され、やはりダイアプラム
式のアクチュエータ２３３にリンク供給されている。ま
た、同セカンダリ側の分岐通路２１２には、ブロア２１
３をバイパスするようにリリーフ通路２３４が形成され
、該リリーフ通路２３４にはダイアフラム式の吸気リリ
ーフ弁２３５が配設されている。

排気洩らし弁２３０を操作する上記アクチュエータ２２
９の圧力室は、導管２３６を介して、プライマリターボ
過給機２０４のブロア２１１が配設された分岐通路２１
０のブロア２１１下流に連通されている。このブロア２
１１下流側の圧力が所定値以上になったとき、アクチュ
エータ２２９が作動して排気洩らし弁２３０が開き、そ
れによって、排気カット弁２２３が閉じているときに少
量の排気ガスが排気洩らし通路２２８に流れてセカンダ
リ側のタービン２０７に供給される。したがって、セカ
ンダリターボ過給機２０６は、上記排気カット弁２２３
が開く前に予め回転を開始する。

吸気カット弁２３２を操作する上記アクチュエータ２３
３の圧力室は、導管２３７により電磁ソレノイド式三方
弁２３８の出力ポートに接続されている。また、排気カ
ット弁２２３を操作する上記アクチュエータ２３１は、
二つの圧力室に作用する圧力の差圧によって作動する差
圧形のアクチュエータであって、その一方の圧力室は、
導管２３９ａにより電磁ソレノイド式の別の三方弁２４
０ａの出力ポートに接続されている。そして、他方の圧
力室は、導管２３９ｂにより電磁ソレノイド式の別の三
方弁２４０ｂの出力ポートに接続されている。さらに、
吸気リリーフ弁２３５を操作するアクチュエータ２４１
の圧力室は、導管２４２により電磁ソレノイド式の別の
三方弁２４３の出力ポートに接続されている。吸気リリ
ーフ弁２３５は、後述のように排気カット弁２２３およ
び吸気カット弁２３２が開く前の所定の時期までリリー
フ通路２３４を開いておく。それにより、排気洩らし通
路２２８を流れる排気ガスによってセカンダリターボ過
給機２０６が予回転する際に、プライマリターボ過給機
２０４の過給圧Ｐ１を所定値以下にするとともに、吸気
カット弁２３２上流の圧力が上昇してサージング領域に
入るのを抑えている。

上記ウェストゲート弁２２７を操作する上記アクチュエ
ーア２２６は、導管２４４により電磁ソレノイド式の別
の三方弁２４５の出力ポートに接続されている。

また、２５５はバッテリ、２５６は該バッテリ２５５と
エンジン２０１の電気系統とを接続するハーネスに設け
られたイグニッションスイッチであって、該イグニッシ
ョンスイッチ２５６をＯＮ作動すると、バッテリ２５５
の電流がエンジン２０１の電気系統に供給され、スター
タ（図示省略）のＯＮ作動によってエンジン２０１が始
動する。

また、イグニッションスイッチ２５６をＯＦＦ作動する
と、バッテリ２５５の電流がエンジン２０１の電気系統
に供給されなくなり、エンジン２０１が停止する。

上記５個の電磁ソレノイド式三方弁２３ｇ、２４０ａ、
２４０ｂ、２４３，２４５および２個の燃料噴射弁２１
９，２２０は、マイクロコンピュータを利用して構成さ
れたコントロールユニット２４６によって制御される。

コントロールユニット２４６にはエンジン回転数センサ
の出力信号、エアフローメータ２２１の出力信号、イグ
ニッションスイッチ２５６の信号（通電されているか否
かの検出）のほか、スロットル開度、プライマリ側ブロ
ア２１１下流の過給圧Ｐ１などが人力されている。

吸気カット弁２３２制御用の上記電磁ソレノイド式三方
弁２３８の一方の入力ポートは、導管２４７を介して負
圧タンク２４８に接続され、他方の入力ポートは導管２
４９を介して後述の差圧検出弁２５０の出力ポート２７
０に接続されている。

負圧タンク２４８には、スロットル弁２１６下流の吸気
負圧がチエツク弁２５１を介して導入されている。

また、排気カット弁制御用の上記三方弁２４０ａの一方
の人力ボートは大気に解放されており、他方の人力ボー
トは、導管２５７を介して導管２３６に接続されている
。そして、同じく排気カット弁制御用の上記三方弁２４
０ｂの一方の入力ポートは大気に解放されており、他方
の入力ポートは、導管２５２を介して、上記負圧タンク
２４８に接続された上記導管２４７に接続されている。

よって、排気カット弁２２３を操作する上記アクチュエ
ータ２３１は、導管２５７を介して導かれるプライマリ
側ブロア下流の過給圧と、導管２５２および導管２４７
を介して導かれる吸気負圧との差圧によって作動する。

一方、吸気リリーフ弁２３５制御用の三方弁２４３の一
方の入力ポートは上記負圧タンク２４８に接続され、他
方の入力ポートは大気に解放されている。また、ウェス
トゲート弁２２７制御用の三方弁２４５の一方の入力ポ
ートは大気に解放されており、他方の入力ポートは導管
２５４によってプライマリ側ブロア２１１下流側に連通
ずる上記導管２３６に接続されている。

第２図に示すように、上記差圧検出弁２５０は、そのケ
ーシング２６１内が第１および第２の二つのダイアフラ
ム２６２，２６Ｂによって三つの室２．６４，２６５，
２６６に区画されている。そして、その一端側の第１の
室２６４には、第１の入力ポート２６７が開口され、ま
た、ケーシング２６１端部内面と第１のダイアフラム２
６２との間に圧縮スプリング２６８が配設されている。

また、真中の第２の室２６５には第２の人力ボート２６
９が開口され、他端側の第３の室２６６には、ケーシン
グ２６１端壁部中央に出力ポート２７０が、また、側壁
部に大気解放ボート２７１が開口されている。そして、
第１のダイアフラム２６２には、第２のダイアフラム２
６３を貫通し第３の室２６６の上記出力ポート２７０に
向けて延びる弁体２７２が固設されている。

第１の入力ポート２６７は、導管２７３によって、第１
図に示すように吸気カット弁２３２の下流側に接続され
、プライマリ側ブロア２１１下流側の過給圧Ｐ１を上記
第１の室２６４に導入する。

また、第２の入力ポート２６９は、導管２７４によって
吸気カット弁２３２上流に接続され、したがって、吸気
カット弁２３２が閉じているときの吸気カット弁２３２
上流側の圧力Ｐ２を導入するようになっている。この両
人力ポート２６７、　２６９から導入される圧力ＰＩ、
Ｐ２の差（Ｐ２−ＰＬ）が所定値以上になると、弁体２
７２が出力ポート２７０を開く。この出力ポート２７０
は、導管２４９を介して、吸気カット弁２３２制御用の
三方弁２３８の入力ボートの一つに接続されている。し
たがって、該三方弁２３８がＯＮで吸気カット弁２３２
操作用のアクチュエータ２３３の圧力室につながる導管
２３７を差圧検出弁２５０の出力ポートにつながる上記
導管２４９に連通されている状態で、吸気カット弁２３
２上流の圧力つまりセカンダリ側の過給圧Ｐ２がプライ
マリ側の過給圧Ｐ１に近づいてきて、差圧Ｐｉ−Ｐ２が
なくなり、更に、差圧Ｐ２−Ｐｉが所定値よりも大きく
なると、該アクチュエータ２３３に大気が導入され、吸
気カット弁２３２が開かれる。また、三方弁２３８がＯ
ＦＦになってアクチュエータ２３３側の上記導管２３７
を負圧タンク２４８につながる導管２４７に連通させた
ときには、該アクチュエータ２３３に負圧が供給されて
、吸気カット弁２３２が閉じられる。

一方、排気カット弁２２３は、排気カット弁２２３制御
用の三方弁２４０ａ、２４０ｂが共にＯＦＦのときに上
記導管２３９ａ、２３９ｂが大気に開放され排気カット
弁２２３が閉じる。また、この三方弁２４０ａ、２４０
ｂが共にＯＮとなると、アクチュエータ２３１の一方の
圧力室には上記導管２３９ａを介してプライマリ側の過
給圧Ｐｌが導かれ、他方の圧力室には導管２３つｂを介
して負圧が生成し、この相対的な差圧を受けたアクチュ
エータ２３１によって排気カット弁２２３の排気上流側
面に作用する高い背圧（排気動圧）に打ち勝って、排気
カット弁２２３が素早く開き、セカンダリターボ過給機
２０６による過給が行われる。

吸気リリーフ弁２３５は、吸気リリーフ弁２３５制御用
の三方弁２４３がＯＦＦで吸気リリーフ弁２３５操作用
アクチュエータ２４１の圧力室につながる導管２４２を
負圧タンク２４８側に連通させたとき、該アクチュエー
タ２４１に負圧が供給されることによって開き、また、
この三方弁２４３がＯＮでアクチュエータ２４１の圧力
室につながる上記導管２４２を大気に解放すると閉じら
れる。

また、ウェストゲート弁２２７操作用アクチュエータ２
２６は、ウェストゲート弁２２７制御用の三方弁２４５
がＯＮのとき導管２５４，２３６を介してプライマリ側
ブロア２１１下流に連通し、また、この三方弁２４５が
ＯＦＦのとき大気に解放される。

この実施例では、後述のように排気カット弁２２３、吸
気カット弁２３２および吸気リリーフ弁２３５の開閉作
動にいずれもヒステリシスが設けられている。また、高
吸入空気量域から低吸入空気量域への移行時に排気カッ
ト弁２２３が閉じて吸気カット弁２３２に開いた状態が
続くときのセカンダリ側ブロアへの吸気逆流を防ぐため
に、この領域においては排気カット弁２２３が閉じた時
を起点として所定時間（例えば２秒）経過後に吸気カッ
ト弁２３２を強制的に閉じるようにしている。

第３図は、吸気カット弁２３２、排気カット弁２２３お
よび吸気リリーフ弁２３５の開閉制御を、排気洩らし弁
２３０の基本的制御とともに示す制御マツプである。こ
のマツプはコントロールユニット２４６内に格納されて
おり、これをベースに上記４個の電磁ソレノイド式三方
弁２３８，２４０　ａ、　　２４０　ｂ、　　２４３の
制御が行われる。

低吸入空気量域から高吸入空気量域に移行する時、エン
ジン回転数Ｒが低く、あるいは吸入空気量Ｑが少ない領
域においては、吸気リリーフ弁２３５は開かれており、
排気洩らし弁２３０が開くことによってセカンダリター
ボ過給機２０６の予回転が行われる。そして、エンジン
回転数がＲ２あるいは吸入空気量がＱ２のラインに達す
ると、吸気リリーフ弁２３５制御用のソレノイド式三方
弁２４３がＯＮになって吸気リリーフ弁２３５が閉じる
。

そして、Ｑ４−Ｒ４のラインに達すると、排気カット弁
２２３制御用のソレノイド式三方弁２４０ａ、２４０ｂ
がＯＮになって排気カット弁２２３が開き、次いで、Ｑ
６−Ｒ６ラインに達し、吸気カット弁２３２制御用のソ
レノイド式三方弁２３８がＯＮになって吸気カット弁２
３２が開くことによりセカンダリターボ過給機２０６に
よる過給が始まる。つまり、Ｑ６−Ｒ６ラインを境にプ
ライマリとセカンダリの両過給機による過給領域に入る
。

尚、吸気カット弁２３２を駆動するアクチュエータ２３
３はソレノイド２３８の作動のみに支配されるものでは
なく、吸気カット弁２３２を開作動させる圧力源である
大気圧が差圧検出弁２５０を介して供給されるため、吸
気カット弁２３２の実際の開作動はソレノイド２３８の
作動に対し遅れることになる。したがって、吸気カット
弁２３２制御用ソレノイド２３８をＯＦＦからＯＮにす
る上記Ｑ６．Ｒ６のラインは差圧検出弁２５０による遅
れを考慮した設定とされ、その結果、Ｑ６゜Ｒ６のライ
ンは排気カット弁２２３制御用ソレノイド２４０　ａ、
　　２４０　ｂがＯＦＦからＯＮになるＱ４．Ｒ４のラ
インに近接したものとされる。また、これらＱ６．Ｒ６
とＱ４．Ｒ４とは一致させることもできる。

逆に、高吸入空気量域から低吸入空気量域へ移行する時
には、吸気カット弁２３２、排気カット弁２２３および
吸気リリーフ弁２３５を制御する各ソレノイド式三方弁
２３８，２４０ａ、２４０ｂ、２４３はヒステリシスを
もって、第４図に破線で示すようにそれぞれＱ５−Ｒ５
，Ｑ３−Ｒ３゜Ｑｌ−Ｒ１のラインで切り換わるよう設
定されている。すなわち、高吸入空気量域から低吸入空
気領域へ移行する時、Ｑ３．Ｒ３のラインに達すると排
気カット弁２２３の閉制御が行われ、さらに低吸入空気
量域に移行してＱ５．Ｒ５のラインに達したとき吸気カ
ット弁２３２の閉制御が行われ、それより遅れて吸気リ
リーフ弁２３５の開制御が行われる。このように吸気カ
ット弁２３２が排気カット弁２２３より遅れて閉じるこ
とにより、低吸入空気量域への移行時におけるサージン
グの発生が防止される。

また、この実施例において上記ウェストゲート弁２２７
制御用のソレノイド式三方弁２４５をＯＮ、ＯＦＦする
ラインは排気カット弁２２３制御用ソレノイド２４０ａ
、２４０ｂのＯＮ、ＯＦＦラインであるＱ４−Ｒ４，Ｑ
３−Ｒ３の各ラインと一致させている。

なお、第３図において上記各ラインの折れた部分は、い
わゆるノーロードラインもしくはロードロードライン上
にある。

また、エンジン２０１の始動時、イグニッションスイッ
チ２５６がＯＮ操作され、エンジン回転数が所定回転数
（例えば５０Ｏｒｐｍ）以上となると、所定時間Ｔの間
、排気カット弁２２３が開くようになっている。この場
合、スタータのＯＮ作動によりエンジン回転数が上昇し
ているときに発生する吸気負圧がアクチュエータ２３１
に作用し、排気カット弁２２３は、高い背圧（排気動圧
）を受けていないため、実質的にこの作用力によって開
く。

したがって、上記実施例においては、エンジンがライン
Ｑ６−Ｒ６よりも低吸入空気量域にあるときには排気カ
ット弁２２３が閉じてセカンダリターボ過給機２０６へ
の排気の導入が停止されるので、プライマリターボ過給
機２０４のみが作動して高い過給圧が立上がり良く得ら
れる。一方、エンジンが上記ラインＱ６−Ｒ６よりも高
吸入空気量域にあるときには排気カット弁２２３が開い
てプライマリターボ過給機２０４およびセカンダリター
ボ過給機２０６の双方が作動して吸気流量を確保しなが
ら適正な過給圧が得られることになる。

その場合、排気カット弁２２３が、エンジン不作動時に
閉じ且つエンジン作動時においてアクチュエータ２３１
の作動力を受けて開く、いわゆるノーマルクローズタイ
プに構成されているので、例えばアクチュエータ２３１
の故障時など排気カット弁２２３に作動力が作用しなく
なった場合でも排気カット弁２２３が確実に閉じる。こ
のため、低吸入空気量域における過給圧低下が防止され
るとともに、低吸入空気量域での吸気カット弁２３２閉
作動時におけるセカンダリ側ブロア２１３のサージング
発生が防止される。

また、エンジン２０１の始動時、イグニッションスイッ
チ２５６がＯＮ操作されエンジンが回されると、所定時
間Ｔの間、排気カット弁２２３が開くので、適度な頻度
で排気カット弁２２３が開いて固着による排気カット弁
２２３の作動不良が防止される。

さらに、排気カット弁用アクチュエータ２３１は差圧形
であり、過給圧を作動源にしているので、その作動によ
り過給圧の下降を招く。しかし、排気カット弁２２３が
ノーマルクローズタイプであるので、過給圧の供給頻度
を少なくでき、過給圧の下降を最小限に抑えることがで
きる。

第４図は、上記第３図の特性図に基づいて６弁のソレノ
イド作動状態を運転状態の移行（横軸左方が低吸入空気
量域、右方が高吸入空気ｍ域）との関係で見たものであ
る。この図からも判るように、排気カット弁２２３開閉
作動のヒステリシスは吸気カット弁２３２開閉作動のヒ
ステリシスに完全に包含されている。なお、吸気カット
弁２３２制御用ソレノイド２３８が０６．Ｒ６でＯＮと
なっでも、差圧検出弁２５０の作用によって、実際の吸
気カット弁２３２の開作動は同図に破線で示すように遅
れる。したがって、このＱ６．Ｒ６は、上述のように排
気カット弁２２３開制御のＱ４、Ｒ４と近接したライン
あるいは同一ラインとされる。一方、吸気カット弁２３
２の閉作動の方は、ソレノイド２３８の作動に対し上記
のような遅れを伴わないので、その設定ラインであるＱ
５゜Ｒ５は、Ｑ５＜Ｑ３．Ｒ５＜Ｒ３とする必要がある
。

次に、第３図の特性に基づいた６弁の制御を第５図の制
御回路によって説明する。吸気リリーフ弁作動用ソレノ
イド２４３は、図の最上位に示す第１の比較回路１１１
の出力とその下に示す第２の比較回路１１２の出力とを
入力とする第１のＯＲ回路１２１の出力によって制御さ
れる。ここで、第１の比較回路１１１は、エアフローメ
ータ２２１の検出信号である吸入空気ＷＱと基準値であ
る第１の加算回路１３１の出力値とを比較するものであ
る。そして、上記第１の加算回路１３１は、第３図のＱ
１ラインに相当する設定値Ｑ１が人力され、また、この
Ｑｌに対するＱ′１という値（ただし、Ｑ＋　＋Ｑ’　
＋　−Ｑ＝　）が第１のゲート１４１を介して入力され
るよう構成されていて、第１のゲート１４１が開かれた
ときはＱ＋　十Ｑ’１−Ｑ２を基準値として第１の比較
回路１１１に出力し、また、第１のゲート１４１が閉じ
られたときにはＱｌを基準値として第１の比較回路１１
１に出力する。そして、この第１のゲート１４１は上記
第１のＯＲ回路１２１の出力によって開閉される。

第２の比較回路１１２は、エンジン回転数センサによっ
て検出したエンジン回転数Ｒを基準値である第２の加算
回路１３２の出力値とを比較するものである。第２の加
算回路１３２は、第３図のＲ１ラインに相当する設定値
Ｒ１が入力され、また、このＲ１に対するＲ／　１とい
う値（ただし、Ｒ＋　＋Ｒ’　ｌ　−Ｒ２）が第２のゲ
ート１４２を介して入力されるよう構成されていて、第
２のゲート１４２が開かれたときはＲ，＋Ｒ’　、−Ｒ
２を基準値として第２の比較回路１１２に出力し、また
、第２のゲート１４２が閉じられたときにはＲ１を基準
値として第２の比較回路１１２に出力する。第２のゲー
ト１４２もまた上記第１のＯＲ回路１２１の出力によっ
て開閉される。

上記第１および第２の比較回路１１１，１１２は、検出
された吸入空気ＱＱおよびエンジン回転数Ｒを第１およ
び第２の加算回路の出力であるそれぞれの基準値と比較
し、ＱあるいはＲが基準値以上になったときにＯＮ信号
を吸気リリーフ弁作動用ソレノイド２４３に出力する（
ＯＮで吸気リリーフ弁２３５は閉じる）。第１および第
２のゲート１４１，１４２は、第１のＯＲ回路１２１の
出力信号がＯＮのとき閉じられており、ＯＲ回路信号が
ＯＦＦのとき開かれる。したがって、低吸入空気量域か
ら高吸入空気量域への移行時には、第１のＯＲ回路１２
１の出力信号はＯＦＦであるので、各ゲート１４１，１
４２は開かれ第１および第２の比較回路１１１，１１２
に基準値としてＱ：、Ｒ２が入力される。したがって、
第３図でＱ２　ｒ　Ｒ２のラインに達した時にＯＮ信号
が出され吸気リリーフ弁２３５が開かれる。また、この
ＯＮ信号によって第１および第２のゲート１４１゜１４
２が閉じられ、それにより、ＱおよびＲの基準値がそれ
ぞれＱｌ、Ｒ１となる。つまり、Ｑ′１、Ｒ’ｌに相当
するヒステリシスをもって逆方向への移行に備えたライ
ン設定がなされる。

排気カット弁作動用ソレノイド２４０ａ、２４０ｂもま
た、同様の制御回路によって制御される。

つまり、吸入空気ｍＱに対して第３の比較回路１１３が
、また、エンジン回転数Ｒに対して第４の比較回路１１
４が設けられ、これらの比較回路１１３．１１４の出力
が第２のＯＲ回路１２２を介してソレノイド２４０ａ、
２４０ｂに送られる。

第３の比較回路１１３に対しては第３の加算回路１３３
が、また、第４の比較回路１１４に対しては第４の加算
回路１３４が同様に設けられる。そして、第３の加算回
路１３３には、設定値Ｑ３が人力され、また、第３のゲ
ート１４３を介してＱａ　（ただしＱａ　＋Ｑ’　３−
Ｑ４）が入力される。

同様に、第４の加算回路１３４には、設定値Ｒ３と、第
４のゲート１４４を介するＲ′３（ただしＲ３＋Ｒ’　
３−Ｒ４）が入力される。同様に、第４の加算回路１３
４には、設定値Ｒ３と、第４のゲート１４４を介するＲ
′３　（ただし、Ｒ３＋Ｒ３−Ｒ４）が入力される。こ
の回路は上記第１および第２比較回路の場合と同様に作
動し、それにより、高吸入空気量域への移行時には第３
図のＱａ　、Ｒ４ラインを基準として排気カット弁２２
３が開作動され、また、低吸入空気量域への移行時には
Ｑａ、Ｒ３ラインによって弁２２３が閉作動される。

吸気カット弁作動用ソレノイド２３８に対しては、第５
および第６の比較回路１１５，１１６の出力を第３のＯ
Ｒ回路１２３を介して供給する同様の制御回路が設けら
れている。この制御回路は、それぞれの比較回路１１５
．１１６に対し第５および第６の加算回路１３５，１３
６を有し、また、各加算回路１３５，１３６に対して第
５および第６のゲート１４５，１４６を偏入ている。そ
して、基本的な作動は上記３弁に対する回路と差異がな
い。つまり、高吸入空気量域への移行時にはＱｓ。

Ｒ６のラインによる吸気カット弁開制御が行われ、低吸
入空気量域への移行時にはＱｓ、Ｒｓのラインによる吸
気カット弁閉制御が行われる。ここで、Ｑ６およびＲ６
は同様にＱｓ　＋Ｑ’　ｓ　＝０６　、　Ｒ５＋Ｒ’　
５−Ｒ６の形で設定される。

ただし、この吸気カット弁制御の回路の場合には、上記
第３のＯＲ回路１２３の出力側に第７のゲート１４７が
接続され、ソレノイド２３８へはこのゲート１４７を介
して制御信号が送られる。

そして、排気カット弁作動用の上記第２のＯＲ回路１２
２の出力がＯＮからＯＦＦに変った時を起点としてカウ
ントアツプを開始するタイマ１５０が設けられ、また、
このタイマ１５０のカウント値が設定値（例えば２秒に
相当する値）を越えたらＯＮ信号を発する第７の比較回
路１１７が設けられて、この第７の比較回路１１７から
ＯＮ信号が出力されたとき、上記第７のゲート１４７を
閉じて吸気カット弁２３２を強制的に閉作動させ、同時
にＱ、Ｒの基準値をＱ６．Ｒｓに変更し、また、タイマ
１５０をリセットするよう構成されている。−旦第７の
ゲート１４７が閉じると、上記第７の比較回路１１７の
出力はＯＦＦとなるが、上記のように切り換えラインで
ある基準値が上記のようにＱａ、Ｒ６へ変更されている
ので、吸気カット弁作動用ソレノイド２３８は閉作動状
態に保持される。これにより、低吸入空気量域への移行
時に、排気カット弁ソレノイド２３８がＯＦＦ状態で吸
気カット弁ソレノイド２４０がＯＮ状態が長くつづくこ
とによるサージングの発生が防がれる。

次に、第５図の回路において、１５１はタイマであって
、該タイマ１５１はイグニッションスイッチ２５６がＯ
Ｎ操作され、且つ第８の比較回路１１８によってエンジ
ン回転数が設定値Ｒｓ　　（例えば５００ｒｐｍ）以上
になった判別されたときに該イグニッションスイッチ２
５６からのＯＮ信号を受けてカウントを開始する。１１
９は第９の比較回路であって、該比較回路１１９はイグ
ニッジョンスイッチ２５６からのＯＮ信号を受けるとＯ
Ｎ信号を出力し始め、その後、上記タイマ１５１のカウ
ントを設定値Ｔと比較し、カウントが設定値に達すると
ＯＮ信号の出力を停止するものである。この比較回路１
１９の出力信号は上記ＯＲ回路１２２に入力されている
。従って、イグニッションスイッチ２５６がＯＮ操作し
た場合、スタータ２５５を作動するエンジン２０１が始
動し始めエンジン回転数が設定値Ｒ９以上になるととも
に、設定値Ｔの時間だけＯＲ回路１２２にＯＮ信号が入
力されて排気カット弁２３３が開く。

ここで、タイマ１５１および比較回路１１８゜１１９に
よって、該イグニッションスイッチ２５６からの信号を
受け、エンジン始動時に排気カット弁２２３が一時的に
開くようにアクチュエータ２３１を作動させる開弁手段
３０１を構成している。

上記実施例ではイグニッションスイッチ２５６がＯＮ操
作されるエンジン始動時に排気カット弁２２３を一時的
に開くようにしたが、イグニッションスイッチ２５６が
ＯＦＦ操作されるエンジン停止時に排気カット弁２２３
を一時的に開くようにしても良い。

また、イグニッションスイッチ２５６がＯＮ。

ＯＦＦ両操作時に排気カット弁２２３を一時的に開くよ
うにしても良い。

さらに、上記実施例ではアクチュエータ２３１をダイヤ
フラム式としたが、他の形式の圧力応動形のアクチュエ
ータを用いても良い。また、圧力応動形に限定されるも
のでもなく、例えばソレノイド式のアクチュエータのよ
うに電気式のアクチュエータを用いても良い。

また、上記実施例では二つの排気ターボ過給機を用いた
が、セカンダリターボ過給機が排気ターボ過給機であれ
ば本発明は適用が可能であり、他の過給機は機械式の過
給機であっても良い。

さらに、上記実施例ではロークリピストンエンジンにつ
いて説明したが、これに限定されるものではなく、本発
明は例えばレシプロエンジン等、他のタイプの過給機付
エンジンの制御装置についても適用することができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の過給機付エンジンの制御
装置によれば、吸気通路に、排気ターボ過給機を含む複
数の過給機を並列に配設し、この排気ターボ過給機のう
ち少くとも一つの排気ターボ過給機をセカンダリターボ
過給機として該セカンダリターボ過給機専用の排気通路
に排気カット弁を設け、エンジンの高吸入空気量域での
み排気カット弁を開いてセカンダリターボ過給機を作動
させるとともに、上記排気カット弁を、エンジン不作動
時に閉じ且つエンジン作動時においてアクチュエータの
作動力を受けて開くように構成し、イグニッションスイ
ッチからの信号を利用してエンジン始動時にアクチュエ
ータによって排気カット弁を一時的に開くようにしたの
で、低吸入空気量域で高い過給圧を確保し、高吸入空気
量域で吸気流量を確保しながら適正な過給圧を得るとい
う基本的効果を得るとともに、例えばアクチュエータの
故障時など排気カット弁に作動力が作用しなくなった場
合でも排気カット弁を確実に閉じて低吸入空気量域にお
ける過給圧低下やセカンダリ側ブロアのサージング発生
を防止しながら、エンジン始動時という適度な頻度で排
気カット弁が開いて固告による排気カット弁の作動不良
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の実施例を例示し、第１図は全
体波路構成図、第２図は差圧検出弁の断面図、第３図は
制御特性図、第４図は装置の作動状態説明図、第５図は
制御回路を示す図である。 ０４・・・プライマリターボ過給機 ０６・・・セカンダリターボ過給機 ２３・・・排気カット弁 ５６・・・イグニッションスイッチ ０１・・・開弁手段 第 ２ 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸気通路に、排気ターボ過給機を含む複数の過給
   機を並列に配設し、この排気ターボ過給機のうち少くと
   も一つの排気ターボ過給機をセカンダリターボ過給機と
   して該セカンダリターボ過給機専用の排気通路に排気カ
   ット弁を設け、エンジンの高吸入空気量域でのみ排気カ
   ット弁を開いてセカンダリターボ過給機を作動させるよ
   うにした過給機付エンジンにおいて、 排気カット弁を、エンジン不作動時に閉じ且つエンジン
   作動時においてアクチュエータの作動力を受けて開くよ
   うに構成するとともに、エンジン始動時および停止時に
   操作されるイグニッションスイッチと、 該イグニッションスイッチからの信号を受け、エンジン
   始動時と停止時の少なくとも一方の状態時に排気カット
   弁が一時的に開くように上記アクチュエータを作動させ
   る開弁手段 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。