JPH0392540A

JPH0392540A - ターボ過給機付エンジンの過給圧制御装置

Info

Publication number: JPH0392540A
Application number: JP1228105A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Matsuda; 松田　郁夫; Seiji Tajima; 誠司田島; Ikuo Onimura; 鬼村　郁男; Akihiro Nakamoto; 章博中元
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1989-09-01
Filing date: 1989-09-01
Publication date: 1991-04-17
Anticipated expiration: 2011-01-10
Also published as: US5140817A; DE4027503C2; DE4027503A1; JPH081133B2

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、プライマリおよびセカンダリの排気ターボ過
給機を備え、吸入空気量に応じてセヵンダリターボ過給
機を作動または不作動にするようにしたターボ過給機付
エンジンの過給圧制御装置に関する。

（従来の技術）従来、この種のターボ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
過給機のブ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、吸入吸気量が設定値よりも少
ないときに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、吸入吸気量が設定値よりも多いとき
に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
給機の夕一ビンに供給して吸入吸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、このようなターボ過給機付エンジンでは、プ
ライマリターボ過給機のみが作動する運転領域において
、吸入空気量が増大して上記設定値に近づくと、 ■排気ガスがプライマリターボ過給機のタービンに集中
的に供給されているので、タービンの通路抵抗が大きく
なること ■プライマリターボ過給機の効率が、吸入空気量の増大
によって悪化することなどの理由により、過給機上流の排気圧力が上昇する。

このため、排気行程におけるエンジンのボンビングロス
が増大し、且つ吸気行程における吸気の充填能力が低下
して、エンジンの出力トルクが低くなる。したがって、
例えば加速時などのように吸入空気量が増加して、プラ
イマリターボ過給機のみが作動する運転領域からプライ
マリターボ過給機およびセカンダリターボ過給機が作動
する運転領域１′：移行してセカンダリターボ過給機も
作動し始めると、いきなり排気ガスが二つのタービンに
供給されてタービンの通路抵抗が低下し且つ過給機の効
率も向上して過給機上流の排気圧力が低下し、エンジン
の出力トルクが急激に立ち上がってトルクショックが生
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、上述したようなシーケンシャ
ル●ターボ式のエンジンにおいて、過給機の作動、不作
動に応じて過給圧を調整して、運転領域の移行に伴ない
発生するトルクショックを緩和することにある。

（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、プライマリター
ボ過給機およびセカンダリターボ過給機が作動する運転
領域での目標過給圧を、プライマリターボ過給機のみが
作動する運転領域での目標過給圧よりも低く設定してエ
ンジンの出力トルクを低くしている。

具体的に、本発明の講じた解決手段は、吸気通路に、プ
ライマリおよびセカンダリの排気ターボ過給機を並列に
配設し、エンジンの低吸入空気量域ではプライマリター
ボ過給機のみを作動させ、高吸入空気量域ではプライマ
リターボ過給機およびセカンダリターボ過給機を作動さ
せるようにしたターボ過給機付エンジンを前提とする。

そして、これに対し、エンジンの過給圧を調整する過給
圧調整手段と、エンジンの過給圧を検出する過給圧検出
手段と、該過給圧検出手段の出力を受け、エンジンの過
給圧が目標過給圧になるように過給圧調整手段を制御す
る過給圧制御手段とを設ける。

そして、プライマリターボ過給機およびセカンダリター
ボ過給機が作動する運転領域での目標過給圧を、プライ
マリターボ過給機のみが作動する運転領域での目標過給
圧よりも低く設定する構成としている。

（作用）上記の構成により、本発明では、過給圧検出手段の検出
に基づいて過給圧制御手段により過給圧調整手段が制御
されて、エンジンの過給圧が目標過給圧になる。

その場合、プライマリターボ過給機およびセカンダリタ
ーボ過給機が作動する運転領域での目標過給圧が、プラ
イマリターボ過給機のみが作動する運転領域での目標過
給圧よりも低く設定されているので、プライマリターボ
過給機のみが作動する運転領域からプライマリターボ過
給機およびセカンダリターボ過給機が作動する運転領域
に移行する場合、プライマリターボ過給機およびセカン
ダリターボ過給機が作動し始めて、タービン通路抵抗の
低下および過給機効率の向上により過給機上流の排気圧
力が低下しても、目標過給圧が低く修正されてエンジン
の出力トルクの急激な立ち上がりが抑制され、トルクシ
ョックが緩和されることになる。

また、逆にプライマリターボ過給機およびセカンダリタ
ーボ過給機が作動する運転領域からプライマリターボ過
給機のみが作動する運転領域に移行する場合、セカンダ
リターボ過給機が不作動になって、タービン通路抵抗の
増大および過給機効率の低下により過給機上流の排気圧
力が増大しても、目標過給圧が高く修正されてエンジン
の出力トルクの急激な落ち込みが抑制され、トルクショ
ックが緩和される。

（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過給圧制御装置を碕えた
２ロータタイブ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
，２０３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２０６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２０９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のプロア２１３が配設されている。これら分
岐通路２１０，２１ノ２は、分岐部において互いに対向
し、両側に略一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２０９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２０９
の下流端は分岐してエンジン２０１の各気簡に対応した
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２１９
，２２０が配設されている。

吸気通路２０９の上流側には、上記第１および第２の分
岐通路２１０，２１２の分岐部上流に位置して、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。また、サージタンク２１５には、過給圧を検出する
過給圧検出手段としての過給圧センサ２５７が設けられ
ている。

二つの排気通路２０２，２０３は、プライマリおよびセ
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
。

また、上記連通路２２２の途中から延びて夕一ビン２０
５，２０７下流の合流排気通路２２４に連通ずるウエス
トゲート通路２２５が形或され、該ウエストゲート通路
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エストゲート弁２２７が配設されて
いる。

そして、上記ウエストゲート通路２２５のウエストゲー
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。

排気カット弁２２３はダイアフラム式のアクチュエータ
２３１にリンク連結されている。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２
１２には、ブロ７２１３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
で横或され、やはりダイアフラム式のアクチュエータ２
３３にリンク結合されている。また、同セカンダリ側の
分岐通路２１２には、ブロア２１３をバイパススるよう
にリリーフ通路２３４が形或され、該リリーフ通路２３
４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。また、上記導
管２３６には導管２５５が接続され、該導管２５５は、
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２１０のブロア２１１上流に接続されてい
る。そして、上記導管２５５にはデューティ・ソレノイ
ド・バルブ２５６が設けられており、そのデューティ比
を調整することによって、ブロア２１１下流から導入し
た圧力を適宜調整するようにしている。この調整により
アクチュエータ２２９の圧力室の圧力が調整されて排気
洩らし弁２３０の開度が変わる。この排気洩らし弁２３
０か開くことにより、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を流れて
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の出力ボ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、
導管２３９により電磁ソレノイド式の別の三方弁２４０
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２４
３の出力ボートに接続されている。吸気リリーフ弁２３
５は、排気カット弁２２３および吸気カット弁２３２が
開く前の所定の時明までリリーフ通路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が千回転する
際に、セカンダリターボ過給機２０６のブロア２１３に
エアを循環させ、ブロア２１３の高温化を防止するとと
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。

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

上記４個の電磁ソレノイド式三方弁２３８，　２４０，
２４３，２４５、デューティ・ソレノイド・バルブ２５
６および２個の燃料噴射弁２ｌ９，２２０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２
４６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等が人力されて
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、他方の人力ポートは導管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
負圧がチェック弁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２４０の一方の人力
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。一方、吸気リリー
フ弁２３５制御用の三方弁２４３の一方の人力ボートは
上記負圧タンク２４８に接続され、他方の人力ポートは
大気に解放されている。また、ウエストゲート弁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、他方の人力ボートは導管２５４によって上
記導管２３６に接続されている。したがって、上記デュ
ーティ・ソレノイド・バルブ２５６のデューティ制御に
より、ウエストゲート弁２２７および排気洩らし弁２３
０の開度が変わることになる。このウエストゲート弁２
２７および排気洩らし弁２３０は、エンジンの過給圧を
：Ａ整する過給圧調整手段として機能している。

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２６２，２６３によって三つの室２６４，２６５，２
６６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の入力ボート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２６
２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２６９
が開口され、他端側の第３の室２６６には、ケーシング
２６１端壁部中央に出力ボート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２６
３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２
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の入力ボート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
入力ボート２６７，２６９から導入される圧力ＰＩ，Ｐ
２の差（Ｐ２一Ｐｉ）が所定値以上になると、弁体２７
２が出力ボート２７０を開く。この出力ボート２７０は
、導管２４９を介して、吸気カット弁２３２制御用の三
方弁２３８の人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２
３７を差圧検出弁２５０の出力ボートにつながる上記導
管２４９に連通させている状態で、吸気カット弁２３２
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ＯＦ
Ｆ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２４０がＯＦＦで排気カット弁２２３操作用
アクチュエータ２３１が圧力室につながる導管２３９を
負圧タンク２４８側の導管２５２に迎通させたとき、該
アクチュエータ２３１に負圧が供給されることによって
閉じられる。

また、この三方弁２４０がＯＮとなって出力ω１ｌの上
記導管２３９を大気に解放すると、排気カット弁２２３
は開かれ、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、ウエストゲート弁２２７操作用アクチュエータ２
２６は、ウエストゲート弁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のとき大気に躬放される。

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ユ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が開いた状態が
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、
吸気リリーフ弁２３５およびウエストゲート弁２２７の
基本的制御を、排気洩らし弁２３０の基本的制御ととも
に示す制御マップである。

このマッ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２３８，２４０，２４３．２４５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峙、エン
ジン回転数Ｒが低く、あるいは吸入空気瓜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２４０がＯＮになっ
て排気カット弁２２３が開き、次いで、Ｑ６−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２３２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がＯＦ
Ｆ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
２３８，２４０，２４３はヒステリシスをもって、第３
図に破線で示すようにそれぞれＱ５−Ｒ５，Ｑ３−Ｒ３
，Ｑｌ−Ｒｌ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量域へ移行
する時、Ｑ３，Ｒ３のラインに達すると排気カット弁２
２３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２３
５の開制御が行われる。

このように吸気カット弁２３２がυト気カット弁２２３
より遅れて閉じることにより、低吸入空気Ω域への移行
■９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ウエストゲー１・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２４０のＯ
Ｎ，．ＯＦＦラインであるＱ４−Ｒ４．Ｑ３−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、所
謂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。

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
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。

第４図は、上記第３図の特性図に基づいて各弁のソレノ
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、右方が高吸入空気量域）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Ｑ６，Ｒ６でＯＮと
なっても、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、上記コントロールユニット２４６による過給圧の
制御を第５図のフローに基づいて説明する。スタートし
て、まずステップＳ１でエンジン回転数および吸入空気
量等を読み込んでエンジンの運転状態を検出する。そし
て、ステップＳ２でこれらのデータから、第６図に示す
特性を有するマップに基づいて目標過給圧を設定する。

さらに、ステップＳ３で過給圧センサ２５７から実際の
過給圧を読み込み、ステップＳ４で、この実際の過給圧
と目標過給圧との偏差から補正量を決定する。

そして、ステップＳ５でこの補正量を出力してデューテ
ィ・ソレノイド・バルブ２５６を駆動する。

このデューティ制御により、ウエストゲート弁２２７お
よび排気洩らし弁２３０の開度が調整されてエンジンの
過給圧が目標過給圧になる。

その場合、第６図に示すように、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が作動す
る運転領域での目標過給圧は、プライマリターボ過給機
２０４のみが作動する運転領域での目標過給圧よりも低
く設定されている。

したがって、例えば加速時など、プライマリターボ過給
機２０４のみが作動する運転領域からプライマリターボ
過給機２０４およびセカンダリターボ過給８２０６が作
動する運転領域に移行する場合、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が作動し
始めて、タービン通路抵抗の低下および過給機効率の向
上により過給機上流の排気圧力が低下しても、目標過給
圧が低く修正されてエンジンの出力トルクの急激な立ち
上がりが抑制され、トルクショックが緩和されることに
なる。

また、逆に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が作動する運転領域からプライ
マリターボ過給機２０４のみが作動する運転領域に移行
する場合、セカンダリターボ過給機２０６が不作動にな
って、タービン通路抵抗の増大および過給機効率の低下
により過給機上流の排気圧力が増大しても、目標過給圧
が高く修正されてエンジンの出力トルクの急激な落ち込
みが抑制され、トルクショックが緩和される。

尚、プライマリターボ過給機２０４のみが作動する運転
領域における目標過給圧は、運転状態に応じて適宜補正
されて、ノッキングの発生防止および失火の発生防止等
が図られる。

上記フローによって、過給圧センサ（過給圧検出手段）
２５７の出力を受け、エンジンの過給圧が目標過給圧に
なるようにウエストゲート弁および排気洩らし弁（過給
圧調整手段）２２７，２３０を制御する過給圧制御手段
３０１を構成している。

つぎに、第３図の特性に基づいた各弁の制御を第７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１１
１の出力とその下に示す第２の比較回路１１２の出力と
を人力とする第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量Ｑ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
Ｑ１ラインに相当する設定値Ｑ１が人力され、また、こ
のＱ１に対するＱ’　＋　といつ値（ただし、Ｑ＋　十
Ｑ’　＋　＝Ｑご）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’＋　＝Ｑ：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Ｑ１を基準値として第１の比較回
路１１１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が人力され、また、このＲ１に対するＲ／　１とい
う値（ただし、Ｒ，　十Ｒ’　，−Ｒ２）が第２のゲー
ト１４２を介して入力されるよう構戊されていて、第２
のゲート１４２が開かれたときはＲ，　十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ｍＱ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が基準値以上となったときに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のゲ一ト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１
２１の出力信号はＯＦＦであるので、各ゲー｝１４１．
１４２は開かれ第１および第２の比較回路１１１，１１
２に基準値としてＱ！，Ｒ，が入力される。したがって
、第３図でＱ＝，Ｒ！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Ｏ
Ｎ信号によって第１および第２のゲート１４１，１４２
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，Ｒｌとなる。つまり、Ｑ′，Ｒ／　１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２４０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１１４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２４０に送られる。第３の比較回路１
１３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Ｑ′３　（ただしＱ３　＋Ｑ’：Ｊ−Ｑ４）が人力さ
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　）が人力される。同様に、第４
の加算回路１３４には、設定値Ｒ３と、第４のゲート１
４４を介するＲ′３　（ただし、Ｒ３　＋Ｒ’　３＝Ｒ
４）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Ｑ４。Ｒ４ラインを基準とし
て排気カット弁２２３が開作動され、また、低吸入空気
量域への移行時にはＱ３，Ｒ３ラインによって弁２２３
が閉作動される。また、ウエストゲート弁作動用ソレノ
イド２４５もまた、この排気カット弁作動用ソレノイド
２４０へ出力される制御信号によって同時に制御される
。

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｝１４５，１４６を備えている。そ
して、基本的な作動は上記各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Ｑ６．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　＝Ｑ６，　　Ｒ５　＋Ｒ’　Ｓ
　”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
ントアッ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，Ｈの基準値をＱ６，Ｒ６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。一旦第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．Ｒｓ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。

また、上記実施例ではロータ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、他のタイプのターボ過給
機付エンジンの過給圧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、本発明のターボ過給機付エンジン
の過給圧制御装置によれば、吸気通路に、プライマリお
よびセカンダリの排気ターボ過給機を並列に配設し、エ
ンジンの低吸入空気量域ではプライマリターボ過給機の
みを作動させ、高吸入空気量域ではプライマリターボ過
給機およびセカンダリターボ過給機を作動させるととも
に、エンジンの過給圧を目標過給圧に制御し、その場合
のプライマリターボ過給機およびセカンダリターボ過給
機が作動する運転領域での目標過給圧を、プライマリタ
ーボ過給機のみが作動する運転領域での目標過給圧より
も低く設定したので、プライマリターボ過給機のみが作
動する運転領域とプライマリターボ過給機およびセカン
ダリターボ過給機が作動する運転領域との間で運転が移
行する場合に排気圧力の変動に起因して発生するトルク
ショックを緩和することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を例示し、第１図は全体概略構成
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図は過給圧制御
のフローチャート図、第６図は目標過給圧を示す図、第
７図は制御回路を示す図である。２０４・・・プライマリターボ過給機２０６・・・セカンダリターボ過給機２２７・・・ウエストゲート弁（過給圧調整手段）２３
０・・・排気洩らし弁（過給圧調整手段）２５７・・・
過給圧センサ（過給圧検出手段）３０１・・・過給圧制
御手段第２図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）吸気通路に、プライマリおよびセカンダリの排気
ターボ過給機を並列に配設し、エンジンの低吸入空気量
域ではプライマリターボ過給機のみを作動させ、高吸入
空気量域ではプライマリターボ過給機およびセカンダリ
ターボ過給機を作動させるようにしたターボ過給機付エ
ンジンにおいて、エンジンの過給圧を調整する過給圧調整手段と、エンジンの過給圧を検出する過給圧検出手段と、該過給圧検出手段の出力を受け、エンジンの過給圧が目
標過給圧になるように過給圧調整手段を制御する過給圧
制御手段とを設けるとともに、プライマリターボ過給機およびセカンダリターボ過給機
が作動する運転領域での目標過給圧を、プライマリター
ボ過給機のみが作動する運転領域での目標過給圧よりも
低く設定したことを特徴とするターボ過給機付エンジン
の過給圧制御装置。