JPH03275939A - 過給機付エンジンの制御方法 - 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、主、副ターボチャージャが配設され、低速域
では主ターボチャージャのみ、高速域では両ターボチャ
ージャを作動させるようにした過給機付エンジンの制御
方法に関する６ 〔従来の技術］ エンジン本体に対し、主、副二つのターボチャージャを
並列に配置し、低速域では主ターボチャージャのみ作動
させて１個ターボチャージャとし、高速域では両ターボ
チャージャを作動させるようにした、−いわゆる２ステ
ージターボシステムを採用した過給機付エンジンが知ら
れている。この種の過給機付エンジンの構成は、たとえ
ば第１２図に示すようになっている。エンジン本体９１
に対し、主ターボチャージャ（Ｔ／Ｃ−１）９２と副タ
ーボチャージャ（Ｔ／Ｃ−２）９３が並列に設けられて
いるや副ターボチャージャ９３に接続される吸、排気系
には、それぞれ吸気切替弁９４、排気切替弁９５が設け
られ、副ターボチャージャ９３のコンプレッサをバイパ
スする吸気バイパス通路には、吸気バイパス弁９６が設
けられている。吸気切替弁９４、排気切替弁９５をとも
に全閉とすることダより１、主ターボチャージャ９２の
みを過給作動させ、ともに全開とし、吸気バイパス弁９
６も閉しることにより、副ターボｙ−ヤーシャ９３にも
過給作動を行Ｉ）セ、２個ターボチャージャ作動とする
ことがごきる。

ところで、２ステージターボシステムを採用した過給機
（４エンジンにｊ゛３いては、減速時に吸入空気を還流
させることにより減速時に発／′！−する吸気系（エア
クリーナからスロットルボデー間）の脈動音（減速ザー
ジタンク）を低減しζいる。第８図は、上記の脈動を低
減する吸気バイパス装置を示している。図に示すよ・）
に、減速時にスロットルバルブ８１が閉しると、吸気バ
イパス弁８２のダイヤフラム室８３に負圧が作用し、吸
気バイパス弁８２は開弁される。これにより、吸気バイ
パス通路８４が開となり、ターボチャージャ８５からｏ
Ｈ縮空室空気吸気バイパス通路８４を通って街度ターボ
チャージャ８５のコンプレッサ８５ａに流入し、吸入空
気の還流が行なわれる。このよ５うな装置は、たとえば
、実公昭６３−９８３号公報に開示されている。

また、２ステージターボシステノ、（１こおける１個タ
ーボチャージャ時におい゛で、副ターボヂトージャのコ
ンブｌ／フサ吐出空気を吸気バイパス通路を介し′７．
１−ターボ子ャ　ジャの′：７ンブレノサフサ上流に戻
づこと↓こより、サージングの発生を防止した２ステー
ジターボヂヤージヤは、たとえば、特開昭６０−１０４
７１８　号公報、特開昭６３２４６４１５号公報に開示
されている。

〔発明が解決しようと−する課題〕

しかしながら、第８図や上述の実公昭６３−９８３号公
報のように、吸気前立）ｉ−７に基づいて吸気バイパス
弁を開弁させる装置の場合は、作動遅れがベージ。

減速サージングが発生しやすい。づなわち、吸気管負圧
の変化で減速か否かを判定する装置の場合は、第９図の
ＴＩに示すように、判定遅れが生し、減速サージングを
起しやすいとい・）問題がある。

また５、」−述の特開昭６０−．１０５７１８号公報、
特開昭６３−２４６４１５号公報の装置では、吸気バイ
パス弁を減速と同時に開いたとしても２吸気切替弁が閉
弁状態にあるので、主ターボチャージャ側の：１ンブレ
／す吐出圧をリリーフすることができず、同様に減速サ
ージングを防止することができない。

本発明は、上記の問題に着目し、急減速ｌｉ！後のター
ボチャージャのコンプレッサ吋出圧の１昇を防正し、減
速サージングの発生を肪正することのできる過給機イス
１エンジンの制御方法を提供することを目的とする６ 〔課題を解決するための手段〕 この目的に沿う本発明に係る過給機（４エンジンの制御
方法は、主ターボチャージャおよび副タボチャージャと
、該副ターボチャージャに接続されたエンジンの吸、排
気系にそれぞれ設けられる吸気切替弁および排気切替弁
とを備え、低速域では吸気切替弁および排気切替弁を共
に閉じて４つターボチャージャのみを作動させると共に
、副タボチャージャから圧送される圧縮空気を吸気バイ
パス弁を介して主または副ターボチャージャのコンプレ
ッサ上流側に戻し、高速域では吸気切替弁および排気切
替弁を共に開いて２個ターボチャージャに切替える過給
機付エンジンの制御方法においＣ１，該エンジンの急減
速時は、前記吸気切替ｊ↑と吸気バイパス弁の双方を開
く方法からなる。

〔作用〕

このように構成された過給機付エンジンの制御方法にお
いては、急減速状態に入ると、吸気切替弁および吸気バ
イパス弁が共に開弁される。そのため、主ターボチャー
ジャ側のコンプレッサからの汗縮空気は、吸気切替弁を
通過と、て吸気バイパス通路番こ流入し、主または副タ
ーボチャージャの：１ンプレ、すによって還流さ刺る。

一つまり、急減速時には主ターボチャージャの二７ンブ
レ・フサからの圧縮空気は、副ターボチャージャからの
圧縮空気と共に、主または副ターボチャージャのコンプ
レッサによって還流される。その結果、急減速直後のコ
ンプレッサ吐出圧の主賓が抑えられ、減速サージングの
発生が防止される。

〔実施例〕

以下に５、本発明に係る過給機付エンジンの制御方法の
望ましい実施例を、図面を参照して説明する。

第１実施例 第１図ないし第３図は、本発明の第１実施例を示してい
る。このうち第１図は本発明を実施するための装置構成
を示しており、とくに６気筒エンジンに適用した場合を
示している。

第１図において、１はエンジン、２はサージタンク、３
は排気マニホルドを示す、排気マニホルド３は排気干渉
を伴わない＃１〜＃３気筒群と＃４〜＃６気筒群の２つ
に集合され、その集合部が連通路によって互いに連通さ
れている。７．８は互いに並列に配置された主ターボチ
ャージャ、副ターボチャージャである。ターボチャージ
ャ７゜８のそれぞれのタービン７ａ、３ａは排気マニホ
ルド３の集合部に接続され、それぞれのコンプレッサ７
ｂ、８ｂは、インククーラ６、スロットル弁４を介して
サージタンク２に接続されている。

主ターボチャージャ７はエンジン低速域から高速域まで
作動され、副ターボチャージャ８はエンジン低速域で停
止される。

双方のターボチャージャ７．８の作動、停止を可能なら
しめるために、副ターボチャージャ８のタービン８ａの
下流に排気切替弁手段としての排気切替弁１７が、コン
プレ・フサ８ｂの下流に吸気切替弁１８が設けられる。

ここで、排気切替弁１７は、ハラフライ弁から構成され
ている。吸、排気切替弁１８．１７の両方とも全開のと
きは、両方のターボチャージ＋７．８が作動される。

低速域で停止される副ターボチャージャ８の吸気通路に
は、１個ターボチャージャから２個ターボチャージャへ
の切替を円滑にするために、コンプレッサ８ｂの上流と
下流とを連通ずる吸気バイパス通路１３と、吸気バイパ
ス通路１３の途中に配設される吸気バイパス弁３３が設
けられる。＠、気バイパス弁３３はアクチュエータ１０
によって開閉される。

なお、吸気バイパス通路の空気流れ下流側を主ターボチ
ャージャ７のコンプレッサ上流の吸気通路に連通しても
よい。また、吸気切替弁１８の上流と下流とを連通ずる
バイパス通路に逆止弁工２を設けて、吸気切替弁１８閉
時においても、副ターボチャージャ８例のコンプレッサ
出口圧力が主ターボチャージャ７側より大になったとき
、空気が上流側から下流側に流れることができるように
しである。

なお、第４図中、１４はコンプレッサ出口側の吸気通路
、１５はコンプレッサ入口側の吸気通路を示す。

吸気通路１５はエアフローメータ２４を介してエアクリ
ーナ２３に接続される。排気通路を形成するフロントパ
イプ２０は、排気ガス触媒２１を介して排気マフラー２
２に接続される。

吸気切替弁１Ｂはアクチュエータ１１によって開閉され
、排気切替弁１７は２段ダイヤフラム式アクチュエータ
１６によって開閉され、一つのアクチュエータ１６にて
排気切替弁１７の小開、全開の両方の制御を行うことが
できるようになっている。なお、９はウェストゲートバ
ルブ３１を開閉するアクチュエータを示す、アクチュエ
ータ１Ｏ１１１，１６を作動する過給圧または負圧を０
Ｎ−ＯＦＦする（過給圧または負圧と大気圧とを選択的
に切り替える）ために、第１、第２、第３、第４の三方
電磁弁２５゜２６．２７．２８が設けられている。三方
′Ｉｌ磁弁２５．２６゜２７．２８の切替は、エンジン
コントロールコンピュータ２９からの指令に従って行う
。三方電磁弁２５゜２８のＯＮは吸、排気切替弁１８．
１７を全開とするようにアクチュエータＩＬ　１６を作
動させ、ＯＦＦは吸、排気切替弁１日、１７を全閉とす
るようにアクチュエータ１１．１６を作動させる。３２
は排気切替弁１７小開制御用の第５の三方電磁弁であり
、ＯＮで過給圧をアクチュエータ１６のダイヤフラム室
１６ｂに導入して排気切替弁１７を小開し、ＯＦＦで小
開を中止するようになっている。ここで、１６ａ、１６
ｂはアクチュエータ１６のダイヤフラム室、１６ｃは小
開関度調整ネジ、１０ａはアクチュエータ１０のダイヤ
フラム室、Ｌｌａ、ｌｌｂはアクチュエータ１１のダイ
ヤプラム室を、それぞれ示している。

エンジンコントロールコンピュータ２９には、吸気バイ
パス弁３３、吸気切替弁１８、排気切替弁１７の多弁を
エンジン運転条件に基づいて開閉作動させるプログラム
が入力されている。表−１は、１個ターボチャージャ時
および２個ターボチャージ中時における多弁の開閉動作
を示している。

表−１ 第１、第３、第４、第５の一″二方電磁弁２５．２７゜
２８．３２は２、それぞれ、大気）Ｔとコンプレ・ノｇ
下流でか−１）スロ７）ル弁４上流の吸気管圧力とを選
択的に切り替えゐが、この吸気管圧力導入経路にはチエ
ツク弁３５が設けられており、コンプレッサ出口圧力（
正圧）の最大値をホールドできるよ・うになっている。

したがって、軽負荷域でも各ダイヤフラム室にコングレ
ソサ出１］月”力をホールＦ′ごき、高速域における２
個ターボナヤージャ作動状態を維持できるようになって
いる。

ニンジンコン１−ロールコンビ１−夕２９は、エン・シ
ンの各種運転条件検出センサと電気的に接続され、各種
センサからの信号が入力される９工ンジン運転条件検出
セン号には、吸気管性力センサ３０、スロットル開度セ
ンサ５、吸入空気量測定セソ分としてのエアフ１１−メ
〜す２４．０．センサ１９等が含まれる。

エンジンコントＬ１−ルコンピュータ２９ば、演算をす
るためのセントラルブロセソサユニッ）　（ＣＩ＞１Ｊ
）、読み出し専用のメモリであるリードオンリメ七り　
（ＲＯＭ）　　　−時記憶用のランダムアクセスメモリ
　（ＲＡＭ）、入出力インターフ、Ｔ、イ久１１／Ｄイ
ンターフェイス）−各種センサからの″？ナログ体号を
ディジタル置に変換するＡ　／　Ｉ）コンバータを備え
ている。

つぎに、本実施例における過給制御を第２し１にホした
制御フローを参照し、つつ説明する。なお、第２図にお
いては、第１〜第５の三方電磁弁をそれぞれｖｓｖｈｉ
〜Ｖ　Ｓ　Ｖ’　Ｎａ　５として表している。

また、第２図においζは５．ターボチャー・：；十をＴ
／Ｃと表わしである。

第２図において、ステーノブ１．００でバルブ制御ルチ
ニ・に入り１、ステップ１０１　でユ、ンジン囲転数セ
ンサ３４からの信＋ｊによりエンジン回転数（ＮＥ）を
読み込む。つぎにステ、ブ１０２に進み、エンジン回転
数がたとえば４０００ｒｐａＡよりも高いか否かが判断
される。２−こて、エンジン回転数が４．ＯＯＯｒ　ｐ
　ｍよりも高いと判断された場合は、スラップ】０３ム
こ進み、吸入空気ｔ　（Ｑ）が読込まれ、ステップ１０
４に進むやステップ１０２において１、Ｊ：／ジン゛回
転数が４０００ｒｐｍよりも低いと判断された場合は２
．ステップ１０６に進み、吸気管圧力（ＰＭ）が読込ま
れ、ステップ１０７に進む。なお、エンジン回転数に刻
する吸気管圧力の変化は、第３図に示すような特性とな
し ステップ１０４では、吸入空気ＩＱが４０００１１５ｈ
ｉｎよりも大であるか否かが判断される。ここで、吸入
空気量が４０００１　／ｗｉｎより大きいと判断された
場合は１、ステップ１０５に進み、第５の三方電磁弁３
２がＯＮとされる。また、ステップ１０４で吸入空気量
が４０００１　／ｓｉｎよりも小さいと判断された場合
は、ステップ１０８に進み、第５の三方電磁弁３２が０
Ｆドとされる。ステップ１０７において、吸気管ＹＥ力
が→５００　ｍｕｇよりも犬であると１′」１断された
場合は、ステップ１０５　に進んで第５（７’）Ｅ方電
磁弁３２がＯＮとされ、ステップ１０７　で逆（こ吸気
管圧力が＋５００ｍ　ｌ　ｇよりも小さいと判断された
場合はステップ１０８に進み、第５の三方電磁弁３２が
ＯＦＦとされる。

第５の三方電磁弁３２がＯＮ＋、こなると、排気切替弁
３７が開か刺、排気小間制御が開始される。これにより
、副ターボチャージャ８が助走回転される。

第５の二二方電磁弁３２がＯＦ’　Ｆされると、排気切
替弁３７は閉しられ、小開制御は終１”する６排気小開
制御が開始されゐと、ステップ１０９　”進み、高速域
か低速域か、すなわち２個ターボチャージャ作動域か１
個ターボチャージャ作動域かを判定する。図示例では、
たとえばＱが５５００　！！　／ｍｉｒ＋より大きい場
合は２個ターボチャージャ作動に切替えるべきと判断し
、５５００１！　／ｓｉｎ以下のときは１個ターボチャ
ージャ作動域と判断している。

ただし、後述の如く、実際に２個ターボ千ヤージャ作動
に切り替わるには、時間遅れがあるので、６０００１２
　＃＋ｉｎ近辺で切り替わることになる。

ステップ１１１で２個ターボチャージャ作動に切り変え
るべきと判断された場合はステップ１１０に進み、第２
の三方１ｉ磁弁２６がＯＮになっている場合にはＯＦＦ
とし、吸気切替弁１８の開弁（パーシャル載量）を中止
する。第２の三方電磁弁２６をＯＦＦとした後、あるい
は元々ＯＦＦである場合ステップ１．１１に進み、第３
の三方電磁弁２７をＯＮとし、アクチュエータ１０のダ
イヤフラム室１０ａにコンプレッサ下流の吸気管圧力（
過給圧力）を導いて吸気バイパス弁３３を閉じる。吸気
バイパス弁３３閉前は、排気切替弁１７は全開の状態に
あるが、エンジン排気圧力が副ターボチャージャ８のタ
ービン８ａにもかかるため、前述の如く、副ターボチャ
ージ中８は助走回転（予備空転〉されている。

そして、吸気バイパス弁３３を閉じると、コンプレッサ
８ｂの出口圧力が高まるため、助走回転数がアップする
。

次に、上記第３の三方１を磁弁２７ＯＮ後、作動停止側
のターボチャージャ、つまり副ターボチャージャ８の助
走回転数をアップするのに必要な所定時間、例えば１秒
の時間遅れをもたせ、１秒経過後にステップ１１２で第
４の三方１ｉｖＬ弁２８をＯＮとし、アクチュエータ１
６のダイヤフラム室１６ａにコンプレッサ下流の吸気管
圧力（過給圧力）を導いて排気切替弁１７を全開にする
。もし、副ターボチャージャ８のコンプレッサ圧力が主
ターボチャージャ７のコンプレッサ圧力より大きくなる
と、副ターボチャージ十８の過給空気が逆止弁１２を介
してエンジンに供給される。続いて、上記第４の三方電
磁弁２８ＯＮ後、所定時間、例えば０．５秒経過後にス
テップ１１３で第１の三方ｉｔＭｉ弁２５をＯＮとし、
アクチュエータ１１のダイヤフラム室１１ａにコンプレ
ッサ下流の吸気管圧力（過給圧力）を導いて吸気切替弁
１８を全開にする。この状態では２個のターボチャージ
中が作動する（なお、上記所定時間経過後に２個ターボ
チャージ中に切り替えられる際には、吸入空気量はター
ビン効率の良い目標のほぼ６０００１　／ｗｉｎとなっ
ている）。

ステップ１１３において吸気切替弁１８が全開とされ、
主ターボチャージ中７と副ターボチャージャ８が共に作
動する状態になった場合は、ステップ１１４に進み、２
個ターボチャージャである旨のフラグが立てられ、ステ
ップ１３２に進んでリターンされる。

ステップ１０９において、吸入空気量Ｑが５５００１／
■ｉｎよりも小さいと判断された場合は、ステップ１１
５に進み、スロットル開度ＴＡが２０＠よりも大である
か否かが判断される。ここで、スロットル開度ＴＡが２
０°よりも大であると判断された場合は、ステップ１１
６に進み、スロットル弁閉じ速度−△ＴＡが３°／８■
Ｓよりも小であるか否かが判断される。ステップ１１６
でスロットル弁閉じ速度−△ＴＡが３’／８ｍｓよりも
小さい場合は、ステップ１１７に進み、吸気管圧力ＰＭ
がたとえば一１００ｗｍＨｇよりも大であるか否かが判
断される。ここで、吸気管圧力ＰＭが一１００ｍ＋１ｇ
よりも大である場合は、ステップ１１８に進み、減速フ
ラグがリセットされる。なお、ステップ１１５でスロッ
トル開度が２０°よりも小さい場合、ステア１１１６で
スロットル弁閉し速度が３°／８ｍｓよりも大である場
合、ステップ１１７で吸気管圧力が一１００鶴Ｈｇより
も小である場合は、それぞれステップ１１９に進み、減
速フラグがセントされる。

ステップ１１８．１１９の処理が終了すると、ステップ
１２０に進み、２個ターボチャージャのフラグがセット
されているか否かが判断される。ここで、２個ターボチ
ャージ中のフラグがセントされていれば、ステップ１２
１　に進み、エンジン回転数ＮＥがたとえば３０００ｒ
ｐｍよりも小であるか否がか判断される。ここで、エン
ジン回転数が３００Ｏｒｐｍよりも低いと判断された場
合は、ステップ１２２に進み、２個ターボチャージャの
フラグがリセットされる。

ステップ１２０で２個ターボチャージャのフラグがセッ
トされていない場合は、ステップ１２３に進み、第１の
三方電磁弁２５をＯＦＦとして吸気切替弁１８が全閉と
される。ステップ１２２の処理が終了した場合もステッ
プ１２３に進み、同様の処理が実行される。吸気切替弁
１８が全閉とされると、ステップ１２４に進み、減速フ
ラグがセットされているか否かの判断がなされる。ステ
ップ１２４　で滅連ソラグがセフ、トされている場合は
、ス）・ツブ１２５　に進み、第２の三方電磁弁２Ｇが
ＯＮとされ、′１クチェエ〜す１１のダイヤ７）ム１１
１）にサーソタ゛／ｑ２内の賀正を導いて吸気切替弁１
Ｂが開弁される。

ステップ′１２４におい一ζ、減速”ノラグがセット・
されていない場合は、スー）ツブ１２８に進み、第２の
三方電磁弁２６がＯＦＦとされる。第２の〜゛力電磁弁
２６がＯＦＦとされると、吸気切替弁ＩＢは閉？−２ら
れる。ステップ１．２８において、吸気切替弁１８が閉
しられると、ステップ１２６に進み、第３の一：ミ方電
磁弁２７がＯＦＦとされ、吸気バイパス弁３３が全開と
される。吸気バイパス弁３３が全開になると１．ステッ
プ１２７に進み２．第４の三方電磁弁２日がＯＦＦとさ
れ、排気切替弁Ｉ７が全閉とされる。耕気切替力１７が
全閉とされると、ステップ１３２に進み、リターンされ
る。

このように、２．減速状態が検出されると、直ちに吸気
切替弁１８および吸気バイパス弁３３が共に開弁される
。主ターボチャージャ７から圧送されるｊｆ縮′ぐＦ気
は、第１図に旧［）矢印で；ＩＸＬ、た、４二・うに゛
二吸気バイパス通路１３を通り、副夕・−ボヂャ・、ジ
ャ８のフンブレソサＢｂ？、てよ２．τ還流される。勿
論、副ターボイヤー・ジャ８から圧送されるＨ−縮空気
も、第１図に実線の矢印で示しｔ・ように吸気バイパス
通路１３４−通り副ターホ・ｙヤージャ８の＝７７ツブ
レフ８ｂ久τよって還流され２）。そのため１、急減速
直後のターボｆ・ヤ・ジャのコンブレソザ吐出圧の＋７
昇が抑えられ、減速サージングが防Ｊ１−される。

本実施例の過給機伺エンジンにおいては、高速域では、
吸気切替弁ＩＢと排気切替弁＋７がよもに開かれ、吸気
バイパス弁３３が閉し＾れる。ごれによって２個ターボ
チャージャ７．８が過給作動し、−（舅な過給空装置が
得られ、出力が向上される。

こωとき過船汗ば、設定Ｂ′を越えないように５、ウェ
ストゲ−１バルブ３１で制御される。

低速域でかつ高負荷時には、吸気切替＃１８と排気切替
弁１７がともに閉しられ、吸気バイパス弁３３は開かれ
る。これによって、１個のターボチャージャ７のみが駆
動される。低回転域で１個ターボチャーシイ、とするの
は、低回転域ごは１個ターボチャージャ過給特性が２個
ターボチャージャ過給特性より優れているからである。

１個ターボチャー、ツヤとすることにより、過給圧、ト
ルクの立土−りがｙ＜なり、レスポンスがｉＢ速となる
。

低速域でかつ軽負荷時には、排気切替弁１７ａを閉した
まま吸気切替弁１Ｂを開弁する。こワ番こよんで、１個
ターボチャージャ駆動のまま、吸気通路２個ターボチャ
ージャ分が開となり、２個ターボチャージャによる吸気
抵抗の増加を除去ζきる。

これによって、低負荷からの加速初期Ｃおけろ過給圧立
上り特性、レスポンスをさらに改善できる。

低速域から高速域に移行するとき、つまり１個ターボチ
ャージャから２個ターボチャージャ作動へ切り変えると
きには、吸入空気量Ｑが５５０ΩｔＶ／１ｎに達したと
きに吸気バイパス弁３３が閉しられ、副ターボチャージ
ャ８の助走回転が高められた後時間遅れをもたせて（本
実施例では１秒経過後）排気切替弁１７が全開され、続
いて吸気切替弁１８が全開されて、２個ターボチャージ
ャ過給作動が開始される。

第２実施例 第４図は、本発明の第２実施例を示ｔ７ている。

第２実施例が第１実施例と異なるところは、排気切替弁
の構成とくの近傍の３Ｍ路構成のみであり、その他の部
分は第１実施例に準し７るので、準じる部分に第１図と
同一の符号を付すことにより、準しる部分の説明を省略
し、異なる部分についてのみ説明する。後述する他の実
施例も同様とする。

第４図において、図中、３Ｂは排気バイパス弁を示しで
いる。第１実施例においては排気切替弁１７は、２段式
作動のアクチュエータ１６により駆動されていたが、本
実施例では、専用の排気バイパス弁３８により副ターボ
チャージャ８の助走回転が高められるようになっている
。排気バイパス弁３８は、排気切替弁１７をバイパスす
る排気バイパス通路３９に配置されている。排気バイパ
ス弁３８はアクチュエータ３７と接続されており、アク
チエエータ３７は第５の三方電磁弁３２と接続されてい
る。排気切替弁１７は、−殺伐のアクチュエータ１６’
と連結されており、アクチュエータ１６′は、第４の三
方電磁弁２日と接続されている。

このように、構成された第２実施例においては、排気切
替弁１７と排気バイパス弁３８とが独立して可動するの
で、制御性が良く弁機構の信頼性を高めることができる
。

第３実施例 第５図は、本発明の第３実施例を示している。

本実施例は、減速時に吸気切替弁を素早く、しかも確実
に開弁させるようにしたものである。以下に、吸気切替
弁を素早く切替えることが必要な理由について説明する
。

第１０図は、バタフライ弁からなる吸気切替弁１８′を
示している０図に示すように、吸気切替弁１８’の一例
はコンプレッサから圧送される圧縮空気の圧力Ｐ１が使
用しており、他側はほぼ大気圧となっている。そのため
、コンプレッサ圧力Ｐ、が上昇すると、その圧力による
押付けによって吸気切替弁１８′のシャフト１８′ａと
このシャフトを支持する部材との間の摩擦抵抗が増加し
、開弁時には開きにくくなるという問題がある。

第１１図は、スイングアーム弁からなる吸気切替弁１８
”を示している。ステップに示すように、吸気切替弁１
８″の一例はコンプレッサから圧送される圧縮空気の圧
力Ｐｔが作用しており、他側はほぼ大気圧となっている
。そのため、この場合は、シャフト１８’ａとこれを支
持する部材との間の摩擦抵抗が増加する以外に、コンプ
レッサ圧力によって吸気切替弁１８’が閉弁方向に押付
けられる。

したがって、この場合、吸気切替弁１８＃を素早く開弁
させるためには、開弁時に摩擦抵抗および押付力に打勝
つだけの大きな開弁力が要求される。

本実施例は、上記の問題を解決するための手段であり、
以下にその構成を説明する。

第５図において、図中、１１は吸気切替弁１８を開閉さ
せるためのアクチュエータを示している。アクチュエー
タ１１の一方のダイヤプラム室１１ａは、第１の三方電
磁弁２５と接続されている。第１の三方１を磁弁２５の
ＯＮ時には、ダイヤフラム室１１ａには主ターボチャー
ジャ７のコンプレッサ圧（正圧）が導かれるようになっ
ている。アクチュエータ１１の他方のダイヤフラム室１
１ｂは、第２の三方ｉｉ電磁弁６と接続されている。第
２の三方ｔｍ弁２６のＯＮ時には、ダイヤフラム室１１
ｂにサージタンク（第１図の符号２）の負圧が導かれる
ようになっている。

第６図は、第３実施例における過給制御の制御フローを
示している０本制御における処理手順が第２図の制御フ
ローと異なるところは、第２図におけるステップ１２３
の処理が削除されていること、新たにステップ１２４ａ
、　１２４ｂが付加されていることのみである０本実施
例では、ステップ１２２で２個ターボチャージャのフラ
グがリセットされると、ステップ１２４に進み、減速フ
ラグがセットされているか否かの判断が行なわれる。こ
こで、減速フラグがセットされていると判断された場合
は、ステップ１２４ｂに進んで、第１の三方′ｇ１磁弁
２５がオンとされる。また、ステップ１２４で減速フラ
グがセントされていないと判断された場合は、ステップ
１２４ａに進み、第１の三方′ｒｌ磁弁２５がオフとさ
れる。

すなわち、吸気切替弁１８の開弁制御が解除される。

その他の部分の処理手順は第２図と同しであるので省略
する。

このように構成された第３実施例においては、エンジン
１の急減速時には、アクチュエータ１１の一方のダイヤ
フラム室１１ａには過給圧が導かれ、他方のダイヤフラ
ム室１．１ｂには負圧が導かれるので、ダイヤフラムＩ
ＩＣは、過給圧による押付力と負圧による吸引力とによ
り素早く変位し、ロッドｌｉｄには押付力と吸引力とが
加えられた力が作用する。そのため、吸気切替弁１８は
、ｌ！！擦抵抗抵抗抵抗増加かわらず素早く開弁し、開
弁遅れが解消される。

したがって、バタフライ弁やスイングアーム弁を用いた
吸気切替弁の場合でも、急減速判定とほぼ同時に吸気切
替弁１８を開弁せることが可能になり、減速サージング
の発生を防止することができる。

第４実施例 第７図は、本発明の第４実施例を示している。

第７図において、図中、＋３は吸気バイバ：１．．通路
を示し、ている、吸気バイパス通路１３の土、流暢は、
副ター２１ミチャージャ８のコンプレッサ３ｂの下流側
の吸気１１１ｉ４０ｒ。＝接続されている。吸気バイパ
ス通路１３の上流端近傍には、吸気バイパス通路１３を
開閉する吸気バイパス弁３３が配置されている。

エアフ１コーメータ２４の下流側の吸気通路１５は９、
主ターボチャージャ７に向う吸気通路１５ａと、副ター
ボチャージャ８に向う吸気通路１５ｂと（、゛う・）岐
されている。吸気道路１５の分岐部分は７．略Ｙ字状に
形成されており２、分岐部分の吸気通路１５　ａ　、’
　１．５ｂは湾曲り、−Ｃいる。＠気バ・ｆバス通路１
３のｆ流暢は、分岐されたｊニターボチャージャ側の吸
気通路１５ａの湾油部の大洋壁側に接続されている。

このように構成された第４実施例Ｕ′才？いこは、急減
速時には吸気切替弁１８および吸気バイパス弁３３の開
弁によ旬、副ターボチャージャ８のコンプレッサ８ｂに
よって圧送される圧縮空気は、勢気バイパス弁３３、吸
気バイパス通路１３を介して主ターボチャージャ７のコ
ンプレッサ７ｂの上流に流出し１、この゛コンプレッサ
フｂによ、って、破線の謔れ０如く還流されｚ３ｏ　ξ
２六−がって、急減速Ｉｌ！後のコンプレッサ岨出圧の
１１昇が抑えられ、上述の実施例と同様に減速ザ〜ジン
グの発生が防止される。

なお、上述の各実施例は２個のターボ（ヤーンヤをＪン
ジン本体に刻し並列に配置した場合に［）いてａ￥述し
たが、たとえば特開昭５５−８４８１６＝公報に開示さ
れているような、大小２個の夕・−ボチャージャを直列
に配置した１、いわゆる２スノー　ジのシーケンシ＋ル
ターボシステムのエンジンについでも、本発明による制
御力法を適用することができ、ユ記実施例同様の作用、
効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明Ｌ７）過給機付エンジンの
制９Ｂ方法によるときは、Ｊンジンの急減速時に、吸気
切替弁と吸気バイパス弁の双方を開くようにしたので、
ター・ボチャージャからの圧縮空気を主または副ターポ
ナヤー・ジャのコンプレッサによって還流させることが
できる。その結果１、急減速直後の主ターボチャージャ
のコンプレ・、す吐出圧の−１−昇が抑制され、減速サ
ージングの発生を防止することができる。

また、吸気切替弁と吸気バイパス弁とを共に開弁するこ
とにより、副ターボチャージ＋側の吸気バイパス通路を
副ターボチャージャおよび主−タボチセージャを兼用し
たバイパス通路とすることができる。したがって、主タ
ーボチャージャ専用の吸気バイパス弁および吸気バイパ
ス通路を新たに設ける必要もなくなり、装置のコストを
低減】ることかできるとともに、装置の：１ンバクト化
により車内への搭載性を向」ニさせることが７きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る制御方法が適用され
る過給機付エンジンの系統図、第２図は第１図の装置に
おける過給制御の手順を示したフローチャート、 第３図は第３図の装置にお＆Ｊるエンジン回転数と吸気
管圧力との関係を示す特性図、 第４図は本発明の第２実施例に係る過給機イ；１エンジ
ンの制御方法が適用される過給機付エンジンの系統図、 第５図は本発明の第３実施例に係る過給機付エンジンの
制御方法が適用される過給機付エンジンの部分系統図、 第６図は第５図の装置における過給制御の手順を示した
フローチーヤード、 第７図は本発明の第４実施例に係る過給機付エンジンの
制御方法が適用される過給機付エンジンの系統図、 第８図は従来の吸気バイパス装置の概略構成図、第９図
は従来の過給機イ・１エンジンにおける減速判定の遅れ
状態を示す特性図、 第１０図はバタフライ弁からなる吸気切替弁の閉弁状態
を示す断面図、 第１１図はスイングアーム弁からなる吸気切替弁の閉弁
状態を示す断面図、 第１２図は従来の過給機付エンジンの概略系統図、であ
る。 １・・・・・・エンジン ２・・・・・・サージタンク ３・・・・・・排気マニホルド ４・・・・・・スロットル弁 ５・・・・・・スロットル開度センサ ６・・・・・・インクターラ フ・・・・・・主ターボチャージャ ７ａ・・・・・・主ターボチャージャのタービン８・・
・・・・副ターボチャージ中 ８ａ・・・・・・副ターボチャージャのタービン１０・
・・・・・吸気バイパス弁のアクチュエータ１１・・・
・・・吸気切替弁のアクチュエータ１３・・・・・・吸
気バイパス通路 １４・・・・・・吸気通路（コンプレッサ下流）１５・
・・・・・吸気通路（コンプレッサ上流）１６・・・・
・・排気切替弁のアクチュエータ１７・・−・・・排気
切替弁 １８・・・・・・吸気切替弁 ２４・・・・・・エアフローメータ ２５・・・・・・第１の三方電磁弁 ２６・・・・・・第２の三方１を磁弁 ２７・・・・・・第３の三方ｔｍ弁 特 ２８・・・・・・第４の三方を磁弁 ２９・・・・・・エンジンコントロールコンピュータ３
０・・・・・・吸気管圧力センサ ３１・・・・・・ウェストゲートバルブ３２・・・・・
・第５の三方電磁弁 ３３・・・・・・吸気バイパス弁 ３８・・・・・・排気バイパス弁 ３９・・・・・・排気バイパス通路 許　　出　　願　　人 トヨタ自動車株式会社 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、主ターボチャージャおよび副ターボチャージャと、
   該副ターボチャージャに接続されたエンジンの吸、排気
   系にそれぞれ設けられる吸気切替弁および排気切替弁と
   を備え、低速域では吸気切替弁および排気切替弁を共に
   閉じて主ターボチャージャのみを作動させると共に、副
   ターボチャージャから圧送される圧縮空気を吸気バイパ
   ス弁を介して主または副ターボチャージャのコンプレッ
   サ上流側に戻し、高速域では吸気切替弁および排気切替
   弁を共に開いて２個ターボチャージャに切替える過給機
   付エンジンの制御方法において、該エンジンの急減速時
   は、前記吸気切替弁と吸気バイパス弁の双方を開弁させ
   ることを特徴とする過給機付きエンジンの制御方法。