JPH04311630A - Controller for engine with supercharger - Google Patents

Controller for engine with supercharger

Info

Publication number
JPH04311630A
JPH04311630A JP3078022A JP7802291A JPH04311630A JP H04311630 A JPH04311630 A JP H04311630A JP 3078022 A JP3078022 A JP 3078022A JP 7802291 A JP7802291 A JP 7802291A JP H04311630 A JPH04311630 A JP H04311630A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
main
supercharging pressure
intake
supercharger
engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3078022A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toru Kidokoro
徹 木所
Mamoru Yoshioka
衛 吉岡
Toshihisa Sugiyama
敏久 杉山
Kunihiko Nakada
邦彦 中田
Yuji Kanto
関東 勇二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP3078022A priority Critical patent/JPH04311630A/en
Publication of JPH04311630A publication Critical patent/JPH04311630A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/007Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in parallel, e.g. at least one pump supplying alternatively
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/10Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
    • F01N13/107More than one exhaust manifold or exhaust collector
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent surely a main and sub-supercharger from over-running in all driving conditions. CONSTITUTION:An engine 1 is provided with an exhaust bypass valve 32 and waste gate valve 42 for adjusting supercharging pressure. An ECU 71 controls the opening of both valves 32, 42 on the basis of supercharging pressure detected by an intake pressure sensor 62 to adjust the supercharging pressure in the operation of only a main turbo charger 10 and the supercharging pressure in the operations of both main and sub-turbo chargers 10, 11. Also, the ECU 71 allows the exhaust bypass valve 32 and waste gate valve 42 to control the supercharging pressure when the actual rotational frequencies of both turbo chargers 10, 11 detected by a second rotational frequency sensor 69 is lower that the rotational frequency of guard, and the ECU 71 applies the guard to the actual rotational frequency to provide the rotational frequency of the guard when the actual rotational frequency exceeds the rotational frequency of the guard.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの吸気系及び
排気系に主過給機及び副過給機を並列に配し、同エンジ
ンの運転状態に応じて過給機の作動個数を切替えるよう
にした過給機付エンジンの制御装置に関するものである
[Industrial Application Field] The present invention arranges a main supercharger and an auxiliary supercharger in parallel in the intake system and exhaust system of an engine, and switches the number of operating superchargers depending on the operating state of the engine. The present invention relates to a control device for a supercharged engine as described above.

【0002】0002

【従来の技術】従来、エンジンの吸気系及び排気系に対
して主及び副の二つの過給機(ターボチャージャ)を並
列に設け、エンジン低吸入空気量域では副ターボチャー
ジャの過給作動を停止させて主ターボチャージャのみで
過給を行わせ、エンジン高吸入空気量域では主・副の両
ターボチャージャを過給作動させるようにした、いわゆ
る「2ステージツインターボシステム」の過給機付エン
ジンが知られている。
[Prior Art] Conventionally, two main and auxiliary superchargers (turbochargers) are installed in parallel to the intake system and exhaust system of an engine, and the auxiliary turbocharger operates in a low engine intake air amount region. Equipped with a so-called ``2-stage twin turbo system'' supercharger, in which the main turbocharger only performs supercharging when the engine is stopped, and both the main and auxiliary turbochargers are supercharged in the engine high intake air volume region. The engine is known.

【0003】同エンジンにおいては、通常、主ターボチ
ャージャのみの作動状態と主・副両ターボチャージャの
作動状態とを切替える際の吸入空気量の値(切替点)が
、車両の走行状態にかかわらず一定に設定されている。 このため、例えば前記切替点を平地において最適な値と
なるように設定しておいても、空気密度の低い高地を走
行する場合には次のような問題が生ずる。すなわち、高
地ではターボチャージャの回転数上昇に対する吸入空気
量の増加の度合いが低いので、前記切替点での主ターボ
チャージャの回転数は平地よりも高くなる。これにより
、主ターボチャージャの回転数が許容回転数を越えて(
オーバランして)破損するおそれがある。
[0003] In this engine, the value of the intake air amount (switching point) when switching between the operating state of only the main turbocharger and the operating state of both the main and auxiliary turbochargers is usually the same regardless of the driving state of the vehicle. It is set constant. For this reason, for example, even if the switching point is set to an optimal value on flat ground, the following problem occurs when traveling on high ground with low air density. That is, at high altitudes, the degree of increase in the amount of intake air with respect to the increase in rotational speed of the turbocharger is low, so the rotational speed of the main turbocharger at the switching point is higher than that at flatlands. As a result, the rotation speed of the main turbocharger exceeds the permissible rotation speed (
There is a risk of damage due to overrun.

【0004】そこで、例えば特開平2−119625号
公報には、空気密度が低い高地でのターボチャージャの
切替点を平地の場合の切替点よりも低吸入空気量側へず
らすようにした過給機付エンジンの制御装置が開示され
ている。
Therefore, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-119625 discloses a supercharger in which the switching point of the turbocharger at high altitudes where the air density is low is shifted to the lower intake air amount side than the switching point at flatlands. A control device for an engine with an engine is disclosed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
過給機付エンジンでは、ターボチャージャの作動状態が
切替わる際の切替点を補正しているだけなので、主ター
ボチャージャのみの作動時において、その主ターボチャ
ージャの回転が許容回転数を越えるのを阻止することは
できるものの、例えば主・副両ターボチャージャが作動
する高速高負荷域における主・副両ターボチャージャの
オーバランまでは防止できない。このため、あらゆる運
転状態でターボチャージャのオーバランを防止できる制
御装置が望まれている。
However, in the conventional supercharged engine, only the switching point when the operating state of the turbocharger is switched is corrected, so when only the main turbocharger is operating, Although it is possible to prevent the rotation of the main turbocharger from exceeding the permissible rotational speed, it is not possible to prevent the main and auxiliary turbochargers from overrunning, for example, in a high-speed, high-load range where both the main and auxiliary turbochargers operate. Therefore, a control device that can prevent turbocharger overrun under all operating conditions is desired.

【0006】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的はあらゆる運転状態において確実に
過給機のオーバランを防止することが可能な過給機付エ
ンジンの制御装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to provide a control device for a supercharged engine that can reliably prevent a supercharger from overrunning under any operating condition. There is a particular thing.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明においては、図1に示すように、エンジンM1
の吸気系M2及び排気系M3に並列に設けられた主過給
機M4及び副過給機M5と、前記副過給機M5に対応す
る吸気系M2及び排気系M3に設けられた吸気切替弁M
6及び排気切替弁M7と、前記エンジンM1への吸入空
気量を検出する吸入空気量検出手段M8と、前記吸入空
気量検出手段M8により検出された吸入空気量が所定値
以下の場合には、前記吸気切替弁M6及び前記排気切替
弁M7をともに閉じて主過給機M4のみを作動させ、前
記吸入空気量が所定値より大きい場合には、前記吸気切
替弁M6及び前記排気切替弁M7をともに開いて前記主
過給機M4及び副過給機M5を作動させる開閉制御手段
M9とを備えた過給機付エンジンの制御装置において、
前記エンジンM1の排気系M3に設けられ、同エンジン
M1への過給圧を調整する過給圧調整弁M10と、前記
エンジンM1への過給圧を検出する過給圧検出手段M1
1と、前記過給圧検出手段M11による過給圧に基づき
過給圧調整弁M10の開度を制御して、主過給機M4の
みの作動時の過給圧と、主過給機M4及び副過給機M5
の作動時の過給圧とを調整する過給圧制御手段M12と
、前記主過給機M4及び副過給機M5の実回転数を検出
する回転数検出手段M13と、前記回転数検出手段M1
3による主過給機M4及び副過給機M5の実回転数が所
定回転数よりも小さい場合には、前記過給圧制御手段M
12による過給圧調整弁M10の制御を許容し、前記実
回転数が所定回転数以上の場合には、過給圧調整弁M1
0を制御して前記実回転数を所定回転数にする回転数調
整手段M14とを設けている。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, in the present invention, as shown in FIG.
A main supercharger M4 and a sub-supercharger M5 provided in parallel with the intake system M2 and exhaust system M3, and an intake switching valve provided in the intake system M2 and exhaust system M3 corresponding to the sub-supercharger M5. M
6 and exhaust switching valve M7, intake air amount detection means M8 for detecting the intake air amount to the engine M1, and when the intake air amount detected by the intake air amount detection means M8 is less than a predetermined value, Both the intake switching valve M6 and the exhaust switching valve M7 are closed to operate only the main supercharger M4, and when the intake air amount is larger than a predetermined value, the intake switching valve M6 and the exhaust switching valve M7 are closed. A control device for a supercharged engine comprising an opening/closing control means M9 that opens both to operate the main supercharger M4 and the auxiliary supercharger M5,
A supercharging pressure regulating valve M10 that is provided in the exhaust system M3 of the engine M1 and adjusts the supercharging pressure to the engine M1, and a supercharging pressure detection means M1 that detects the supercharging pressure to the engine M1.
1, the opening degree of the boost pressure regulating valve M10 is controlled based on the boost pressure detected by the boost pressure detection means M11, and the boost pressure when only the main supercharger M4 is in operation is determined. and sub-supercharger M5
a supercharging pressure control means M12 that adjusts the supercharging pressure during operation; a rotational speed detection means M13 that detects the actual rotational speed of the main supercharger M4 and the subsupercharger M5; and the rotational speed detection means M1
3, when the actual rotational speed of the main supercharger M4 and the sub-supercharger M5 is smaller than the predetermined rotational speed, the supercharging pressure control means M
12 to control the supercharging pressure regulating valve M10, and when the actual rotational speed is equal to or higher than the predetermined rotational speed, the supercharging pressure regulating valve M1
0 and adjusts the actual rotational speed to a predetermined rotational speed.

【0008】[0008]

【作用】エンジンM1の運転時に吸入空気量が吸入空気
量検出手段M8によって検出されると、開閉制御手段M
9は検出された吸入空気量と所定値とを比較する。検出
値が所定値以下であると、開閉制御手段M9は吸気切替
弁M6及び排気切替弁M7をともに閉じて主過給機M4
のみを作動させる。また、開閉制御手段M9は前記吸入
空気量が所定値より大きいと、前記吸気切替弁M6及び
前記排気切替弁M7をともに開いて主過給機M4及び副
過給機M5を作動させる。
[Operation] When the intake air amount is detected by the intake air amount detection means M8 during operation of the engine M1, the opening/closing control means M
9 compares the detected intake air amount with a predetermined value. If the detected value is below a predetermined value, the opening/closing control means M9 closes both the intake switching valve M6 and the exhaust switching valve M7 to switch the main supercharger M4 off.
Activate only. Further, when the intake air amount is larger than a predetermined value, the opening/closing control means M9 opens both the intake switching valve M6 and the exhaust switching valve M7 to operate the main supercharger M4 and the sub supercharger M5.

【0009】さらに、前記エンジンM1の運転時には同
エンジンM1への過給圧が過給圧検出手段M11によっ
て検出されるとともに、前記主過給機M4及び副過給機
M5の実回転数が回転数検出手段M13によって検出さ
れる。そして、前記回転数検出手段M13による主過給
機M4及び副過給機M5の回転数が所定回転数よりも小
さいと、過給圧制御手段M12は前記過給圧調整弁M1
0の開度を制御して、前記過給圧検出手段M11による
主過給機M4のみの作動時の過給圧と、主過給機M4及
び副過給機M5の作動時の過給圧とを調整する。また、
前記回転数検出手段M13による回転数が所定回転数以
上であると、回転数調整手段M14は前記過給圧調整弁
M10を制御して実回転数を所定回転数にする。
Further, when the engine M1 is operating, the supercharging pressure to the engine M1 is detected by the supercharging pressure detection means M11, and the actual rotational speeds of the main supercharger M4 and the sub supercharger M5 are detected. It is detected by the number detection means M13. Then, when the rotational speed of the main supercharger M4 and the sub-supercharger M5 determined by the rotational speed detection means M13 is smaller than a predetermined rotational speed, the supercharging pressure control means M12 activates the supercharging pressure regulating valve M1.
By controlling the opening degree of 0, the supercharging pressure when only the main supercharger M4 is operated by the supercharging pressure detection means M11 and the supercharging pressure when the main supercharger M4 and the auxiliary supercharger M5 are operating. and adjust. Also,
When the rotational speed determined by the rotational speed detection means M13 is equal to or higher than the predetermined rotational speed, the rotational speed adjustment means M14 controls the supercharging pressure regulating valve M10 to make the actual rotational speed the predetermined rotational speed.

【0010】このように、本発明では過給圧の制御に加
え、過給機M4,M5の回転数の制御を行うため、主過
給機M4のみの作動領域においても、主過給機M4及び
副過給機M5の作動領域においても、それらの回転数が
所定回転数よりも大きくなることが阻止される。
As described above, in the present invention, in addition to controlling the supercharging pressure, the rotational speed of the superchargers M4 and M5 is controlled, so even in the operating range of only the main supercharger M4, the main supercharger M4 Also in the operating range of the auxiliary supercharger M5, the rotational speed thereof is prevented from becoming larger than the predetermined rotational speed.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図2〜
図10に従って説明する。図2,4,5は本実施例にお
ける車両に搭載された直列6気筒の過給機付ガソリンエ
ンジンシステムを説明する概略構成図である。エンジン
1の吸気系には、吸気脈動或いは吸気干渉を防止するた
めのサージタンク2が設けられている。また、サージタ
ンク2の上流側には、スロットルボディ3が設けられて
いる。このスロットルボディ3の内部には、図示しない
アクセルペダルの操作に連動して開閉されるスロットル
弁4が設けられている。そして、そのスロットル弁4が
開閉されることにより、サージタンク2への吸気流量が
調節される。さらに、サージタンク2の下流側は、エン
ジン1の各気筒#1,#2,#3,#4,#5,#6毎
へ分岐された吸気マニホルド5となっている。この吸気
マニホルド5には、エンジン1の各気筒#1〜#6毎に
燃料を噴射供給する燃料噴射弁(インジェクタ)6A,
6B,6C,6D,6E,6Fがそれぞれ設けられてい
る。各インジェクタ6A〜6Fには図示しない燃料ポン
プの作動により、フユーエルタンクから所定圧力の燃料
が供給されるようになっている。さらに、エンジン1の
各気筒#1〜#6に対応して、点火プラグ7A,7B,
7C,7D,7E,7Fがそれぞれ設けられている。
[Example] Hereinafter, an example embodying the present invention is shown in FIGS.
This will be explained according to FIG. 2, 4, and 5 are schematic configuration diagrams illustrating an in-line six-cylinder supercharged gasoline engine system mounted on a vehicle in this embodiment. The intake system of the engine 1 is provided with a surge tank 2 for preventing intake pulsation or intake interference. Further, a throttle body 3 is provided upstream of the surge tank 2. A throttle valve 4 is provided inside the throttle body 3 and is opened and closed in conjunction with the operation of an accelerator pedal (not shown). By opening and closing the throttle valve 4, the intake air flow rate to the surge tank 2 is adjusted. Further, downstream of the surge tank 2 is an intake manifold 5 that is branched to each cylinder #1, #2, #3, #4, #5, and #6 of the engine 1. This intake manifold 5 includes fuel injection valves (injectors) 6A, which inject and supply fuel to each cylinder #1 to #6 of the engine 1.
6B, 6C, 6D, 6E, and 6F are provided, respectively. Each of the injectors 6A to 6F is supplied with fuel at a predetermined pressure from a fuel tank by the operation of a fuel pump (not shown). Furthermore, corresponding to each cylinder #1 to #6 of the engine 1, spark plugs 7A, 7B,
7C, 7D, 7E, and 7F are provided, respectively.

【0012】一方、エンジン1の排気系には、排気マニ
ホルド8が設けられている。この排気マニホルド8は排
気干渉を伴わない気筒群#1〜#3と、気筒群#4〜#
6との2つに集合され、その集合部8a,8bが連通路
9によって互いに連通されている。エンジン1の吸気系
及び排気系には、主過給機としての主ターボチャージャ
10及び副過給機としての副ターボチャージャ11がそ
れぞれ並列に設けられている。すなわち、主・副の各タ
ーボチャージャ10,11を構成する各タービン10a
,11aは、その上流側が排気マニホルド8の各集合部
8a,8bにそれぞれ連通されている。つまり、主ター
ボチャージャ10に対応してエンジン1の気筒群#1〜
#3が連通され、副ターボチャージャ11に対応してエ
ンジン1の気筒群#4〜#6が連通されている。また、
各タービン10a,11aの下流側は、主・副別々の排
気通路12,13に連通されている。主・副の各排気通
路12,13はその下流側にて合流し、三元触媒を内蔵
してなる触媒コンバータ14を介して外部に連通されて
いる。
On the other hand, the exhaust system of the engine 1 is provided with an exhaust manifold 8. This exhaust manifold 8 connects cylinder groups #1 to #3 without exhaust interference and cylinder groups #4 to ##.
6, and the assembled portions 8a and 8b are communicated with each other by a communication path 9. A main turbocharger 10 as a main supercharger and a sub-turbocharger 11 as a sub-supercharger are provided in parallel in the intake system and exhaust system of the engine 1, respectively. That is, each turbine 10a that constitutes each main and sub-turbocharger 10, 11
, 11a have their upstream sides communicated with the collecting portions 8a, 8b of the exhaust manifold 8, respectively. In other words, cylinder groups #1 to #1 of the engine 1 correspond to the main turbocharger 10.
#3 is in communication with the cylinder group #4 to #6 of the engine 1 corresponding to the sub-turbocharger 11. Also,
The downstream side of each turbine 10a, 11a is communicated with separate main and sub exhaust passages 12, 13. The main and auxiliary exhaust passages 12 and 13 merge on the downstream side thereof and are communicated with the outside via a catalytic converter 14 having a built-in three-way catalyst.

【0013】一方、主・副の各ターボチャージャ10,
11を構成する各コンプレッサ10b,11bは、その
上流側が主・副別々の吸気通路15,16に連通されて
いる。主・副の各吸気通路15,16の上流側は一本の
共通吸気通路17に合流してエアクリーナ18を介し外
部に連通されている。また、各コンプレッサ10b,1
1bの下流側は主・副別々の吸気通路19,20に連通
されている。主・副の各吸気通路19,20の下流側は
一本の共通吸気通路21に合流して連通され、吸気冷却
用のインタークーラ22、さらにはスロットルボディ3
を介してサージタンク2に連通されている。
On the other hand, the main and sub turbochargers 10,
The upstream sides of the compressors 10b and 11b constituting the compressor 11 are communicated with separate main and sub intake passages 15 and 16, respectively. The upstream sides of each of the main and auxiliary intake passages 15 and 16 merge into one common intake passage 17 and communicate with the outside via an air cleaner 18. In addition, each compressor 10b, 1
The downstream side of 1b is communicated with separate main and sub intake passages 19 and 20. The downstream sides of each of the main and auxiliary intake passages 19 and 20 merge and communicate with one common intake passage 21, and are connected to an intercooler 22 for cooling intake air, and further to a throttle body 3.
It is connected to the surge tank 2 via.

【0014】本実施例において、主ターボチャージャ1
0はエンジン1の低吸入空気量域から高吸入空気量域ま
で作動されるものであり、副ターボチャージャ11はエ
ンジン1の低吸入空気量域で停止され、高吸入空気量域
のみで作動されるものであり、主・副の両ターボチャー
ジャ10,11により、いわゆる「2ステージツインタ
ーボシステム」が構成されている。
In this embodiment, the main turbocharger 1
0 is one that is operated from a low intake air amount region to a high intake air amount region of the engine 1, and the auxiliary turbocharger 11 is stopped in the low intake air amount region of the engine 1, and is operated only in the high intake air amount region of the engine 1. Both the main and sub turbochargers 10 and 11 constitute a so-called "two-stage twin turbo system."

【0015】主・副の両ターボチャージャ10,11の
作動・停止を可能にするために、副ターボチャージャ1
1のタービン11aに連通する副排気通路13の途中に
は、排気切替弁23が設けられている。また、副ターボ
チャージャ11のコンプレッサ11bに連通する副吸気
通路20の途中には、吸気切替弁24が設けられている
。これら排気切替弁23及び吸気切替弁24は、それぞ
れ三方式の第1及び第2のバキュームスイッチングバル
ブ(以下単に「VSV」という)25,26の開閉切替
えによって駆動されるダイヤフラム式のアクチュエータ
27,28によってそれぞれ開閉されるようになってい
る。第1及び第2のVSV25,26の大気ポートには
エアフィルタ29を介して大気が導入され、圧力ポート
にはプレッシャータンク30から所要の高圧空気が導入
されるようになっている。
In order to enable both the main and sub turbochargers 10 and 11 to operate and stop, the sub turbocharger 1
An exhaust switching valve 23 is provided in the middle of the auxiliary exhaust passage 13 communicating with the first turbine 11a. Further, an intake switching valve 24 is provided in the middle of the auxiliary intake passage 20 that communicates with the compressor 11b of the auxiliary turbocharger 11. The exhaust switching valve 23 and the intake switching valve 24 are driven by diaphragm actuators 27 and 28 that are driven by opening and closing of three types of first and second vacuum switching valves (hereinafter simply referred to as "VSV") 25 and 26, respectively. They are opened and closed respectively. Atmospheric air is introduced into the atmospheric ports of the first and second VSVs 25 and 26 via an air filter 29, and required high-pressure air is introduced from the pressure tank 30 into the pressure ports.

【0016】従って、第1及び第2のVSV25,26
の開閉切替えにより、各アクチュエータ27,28のダ
イヤフラム室27a,28aへの空気圧導入が調節され
ることにより、各アクチュエータ27,28が作動して
排気切替弁23及び吸気切替弁24がそれぞれ開閉され
る。すなわち、第1のVSV25はオンされることによ
り、排気切替弁23を全開とするようにアクチュエータ
27を作動させ、オフされることにより、排気切替弁2
3を全閉とするようにアクチュエータ27を作動させる
。また、第2のVSV26はオンされることにより、吸
気切替弁24を全開とするようにアクチュエータ28を
作動させ、オフされることにより、吸気切替弁24を全
閉とするようにアクチュエータ28を作動させる。そし
て、排気切替弁23及び吸気切替弁24の両方が全開の
ときには、主・副の両ターボチャージャ10,11が作
動する「ダブル過給ステージ」となり、両切替弁23,
24の両方が全閉のときには、主ターボチャージャ10
のみが作動する「シングル過給ステージ」となる。
[0016] Therefore, the first and second VSVs 25, 26
The air pressure introduced into the diaphragm chambers 27a, 28a of each actuator 27, 28 is adjusted by switching the opening/closing of , thereby operating each actuator 27, 28, and opening/closing the exhaust switching valve 23 and the intake switching valve 24, respectively. . That is, when the first VSV 25 is turned on, it operates the actuator 27 to fully open the exhaust switching valve 23, and when it is turned off, the actuator 27 is operated to fully open the exhaust switching valve 23.
The actuator 27 is operated to fully close the door. When the second VSV 26 is turned on, it operates the actuator 28 to fully open the intake switching valve 24, and when it is turned off, it operates the actuator 28 to fully close the intake switching valve 24. let When both the exhaust switching valve 23 and the intake switching valve 24 are fully open, a "double supercharging stage" occurs in which both the main and auxiliary turbochargers 10, 11 operate, and both the switching valves 23,
24 are fully closed, the main turbocharger 10
This is a "single supercharging stage" in which only one supercharger is activated.

【0017】副ターボチャージャ11のタービン11a
に連通する副排気通路13には、排気切替弁23を迂回
して主排気通路12に連通する排気バイパス通路31が
設けられている。また、この排気バイパス通路31には
、過給圧調整弁の一部を構成する排気バイパス弁32が
設けられている。この排気バイパス弁32は、ダイヤフ
ラム式のアクチュエータ33によって開閉されるように
なっている。このアクチュエータ33のダイヤフラム室
33aは、吸気切替弁24よりも下流側の副吸気通路2
0に連通されるとともに、二方式の第3のVSV34を
介してコンプレッサ10bよりも上流側の副吸気通路1
6に連通されている。そして、この第3のVSV34の
開閉により、ダイヤフラム室33aにコンプレッサ10
bによる過給圧の導入が調節されることにより、アクチ
ュエータ33が作動されて排気バイパス弁32が開閉さ
れるようになっている。すなわち、第3のVSV34は
デューティ制御されることにより、主ターボチャージャ
10のコンプレッサ10bによる過給圧の大気へのブリ
ード量を調整し、ダイヤフラム室33aへの作動圧を調
整して排気バイパス弁32の開度(開口量)が可変とさ
れる。
Turbine 11a of sub-turbocharger 11
An exhaust bypass passage 31 that bypasses the exhaust switching valve 23 and communicates with the main exhaust passage 12 is provided in the auxiliary exhaust passage 13 that communicates with the main exhaust passage 12 . Further, this exhaust bypass passage 31 is provided with an exhaust bypass valve 32 that constitutes a part of the supercharging pressure regulating valve. This exhaust bypass valve 32 is opened and closed by a diaphragm type actuator 33. The diaphragm chamber 33a of this actuator 33 is located in the sub-intake passage 2 downstream of the intake switching valve 24.
0, and the auxiliary intake passage 1 on the upstream side of the compressor 10b via the third VSV 34 of two types.
It is connected to 6. By opening and closing this third VSV 34, the compressor 10 is placed in the diaphragm chamber 33a.
By adjusting the introduction of supercharging pressure by b, the actuator 33 is operated and the exhaust bypass valve 32 is opened and closed. That is, by controlling the duty of the third VSV 34, it adjusts the amount of supercharging pressure bled into the atmosphere by the compressor 10b of the main turbocharger 10, adjusts the operating pressure to the diaphragm chamber 33a, and operates the exhaust bypass valve 32. The degree of opening (opening amount) is variable.

【0018】さらに、吸気切替弁24よりも上流側の副
吸気通路20と、主ターボチャージャ10のコンプレッ
サ10bよりも上流側の主吸気通路15との間には、両
通路20,15を連通する第1の吸気バイパス通路35
が設けられている。また、第1の吸気バイパス通路35
の一端側には、同通路35を開閉するために、ダイヤフ
ラム式のアクチュエータ36によって駆動される第1の
吸気バイパス弁37が設けられている。このアクチュエ
ータ36は三方式の第4のVSV38の開閉切替えによ
って駆動される。この第4のVSV38の大気ポートに
はエアフィルタ29を介して大気が導入され、圧力ポー
トにはプレッシャータンク30から所要の高圧空気が導
入されるようになっている。
Furthermore, both passages 20 and 15 are communicated between the auxiliary intake passage 20 upstream of the intake switching valve 24 and the main intake passage 15 upstream of the compressor 10b of the main turbocharger 10. First intake bypass passage 35
is provided. In addition, the first intake bypass passage 35
A first intake bypass valve 37 driven by a diaphragm actuator 36 is provided at one end to open and close the passage 35 . This actuator 36 is driven by opening/closing switching of the fourth VSV 38 of three types. Atmospheric air is introduced into the atmospheric port of this fourth VSV 38 via an air filter 29, and required high pressure air is introduced from the pressure tank 30 into the pressure port.

【0019】従って、第4のVSV38の開閉切替えに
基づき、アクチュエータ36のダイヤフラム室36aへ
の空気圧の導入が調節されることにより、アクチュエー
タ36が作動して第1の吸気バイパス弁37が開閉され
る。すなわち、第4のVSV38はオンされることによ
り、第1の吸気バイパス弁37を全閉とするようにアク
チュエータ36を作動させ、オフされることにより、第
1の吸気バイパス弁37を全開とするようにアクチュエ
ータ36を作動させる。この第1の吸気バイパス通路3
5は主ターボチャージャ10のみの作動から、主・副の
両ターボチャージャ10,11の作動への切替えをスム
ーズにするために開かれる通路である。
Accordingly, based on the opening/closing switching of the fourth VSV 38, the introduction of air pressure into the diaphragm chamber 36a of the actuator 36 is adjusted, thereby operating the actuator 36 and opening/closing the first intake bypass valve 37. . That is, when the fourth VSV 38 is turned on, it operates the actuator 36 to fully close the first intake bypass valve 37, and when it is turned off, it operates the actuator 36 to fully open the first intake bypass valve 37. The actuator 36 is operated as follows. This first intake bypass passage 3
Reference numeral 5 denotes a passage that is opened to smoothly switch from the operation of only the main turbocharger 10 to the operation of both the main and auxiliary turbochargers 10 and 11.

【0020】なお、プレッシャータンク30の圧力ポー
トはインタークーラ22よりも上流側の共通吸気通路2
1に連通されており、同プレッシャータンク30に対し
て主ターボチャージャ10による過給圧が供給されるよ
うになっている。また、副吸気通路20において吸気切
替弁24の上流側と下流側とを連通させるバイパス通路
39には、リード弁40が設けられている。そして、副
ターボチャージャ11のコンプレッサ11bの出口圧力
が主ターボチャージャ10のそれよりも大きくなったと
き、そのバイパス通路39及びリード弁40を介して吸
気切替弁24の上流側から下流側へと空気がバイパスさ
れるようになっている。
Note that the pressure port of the pressure tank 30 is connected to the common intake passage 2 upstream of the intercooler 22.
1, and supercharging pressure from the main turbocharger 10 is supplied to the pressure tank 30. Further, a reed valve 40 is provided in a bypass passage 39 that communicates the upstream side and the downstream side of the intake switching valve 24 in the auxiliary intake passage 20 . When the outlet pressure of the compressor 11b of the auxiliary turbocharger 11 becomes higher than that of the main turbocharger 10, air is transferred from the upstream side of the intake switching valve 24 to the downstream side via the bypass passage 39 and the reed valve 40. is now bypassed.

【0021】一方、主ターボチャージャ10において、
タービン10aの上流側と下流側との間にはウェイスト
ゲート通路41が設けられている。また、このウェイス
トゲート通路41には、前記排気バイパス弁32ととも
に過給圧調整弁を構成するウェイストゲート弁42が設
けられている。このウェイストゲート弁42は、主ター
ボチャージャ10による過給圧が予め設定された圧力を
越えることを防止するために、そのタービン10aへの
流入排気ガスを、出口側へバイパスしてタービン10a
の出力を調節し、主ターボチャージャ10による過給圧
をコントロールするためのものである。そして、ウェイ
ストゲート弁42はダイヤフラム式のアクチュエータ4
3によって開閉されるようになっている。このアクチュ
エータ43のダイヤフラム室43aは、コンプレッサ1
0bよりも下流側の主吸気通路19に連通されるととも
に、二方式の第5のVSV44を介してコンプレッサ1
0bよりも上流側の主吸気通路15に連通されている。 そして、その第5のVSV44の開閉により、ダイヤフ
ラム室43aにコンプレッサ10bによる過給圧の導入
が調節されることにより、アクチュエータ43が作動し
てウェイストゲート弁42が開閉される。すなわち、第
5のVSV44はデューティ制御されることにより、過
給圧の大気へのブリード量を調整し、ダイヤフラム室4
3aの作動圧を調整してウェイストゲート弁42の開度
(開口量)が可変とされる。
On the other hand, in the main turbocharger 10,
A wastegate passage 41 is provided between the upstream side and the downstream side of the turbine 10a. Further, this wastegate passage 41 is provided with a wastegate valve 42 that constitutes a supercharging pressure regulating valve together with the exhaust bypass valve 32. In order to prevent the supercharging pressure by the main turbocharger 10 from exceeding a preset pressure, the wastegate valve 42 bypasses exhaust gas flowing into the turbine 10a to the outlet side of the turbine 10a.
This is for adjusting the output of the main turbocharger 10 and controlling the supercharging pressure by the main turbocharger 10. The waste gate valve 42 is operated by a diaphragm type actuator 4.
3 to open and close. The diaphragm chamber 43a of this actuator 43 is connected to the compressor 1.
It is connected to the main intake passage 19 on the downstream side of 0b, and the compressor 1
It communicates with the main intake passage 15 on the upstream side of 0b. By opening and closing the fifth VSV 44, the introduction of supercharging pressure by the compressor 10b into the diaphragm chamber 43a is adjusted, thereby operating the actuator 43 and opening and closing the wastegate valve 42. In other words, the duty of the fifth VSV 44 is controlled to adjust the amount of supercharging pressure bled into the atmosphere, and the diaphragm chamber 4
The opening degree (opening amount) of the wastegate valve 42 is made variable by adjusting the operating pressure of the wastegate valve 3a.

【0022】また、主ターボチャージャ10に関わり、
そのコンプレッサ10bよりも上流側の主吸気通路15
と同コンプレッサ10bよりも下流側の共通吸気通路2
1との間には、第2の吸気バイパス通路45が設けられ
ている。この第2の吸気バイパス通路45の一端側には
、同通路45を開閉するために、ダイヤフラム式のアク
チュエータ46によって駆動される第2の吸気バイパス
弁47が設けられている。このアクチュエータ46のダ
イヤフラム室46aはサージタンク2に連通されている
。従って、サージタンク2内が負圧になったときのみ、
第2の吸気バイパス弁47が開かれるようにアクチュエ
ータ46が作動され、それ以外のときには第2の吸気バ
イパス弁47が閉じられるようにアクチュエータ46が
作動されるようになっている。
Also related to the main turbocharger 10,
Main intake passage 15 upstream of the compressor 10b
and the common intake passage 2 downstream of the same compressor 10b.
1, a second intake bypass passage 45 is provided. A second intake bypass valve 47 is provided at one end of the second intake bypass passage 45 and is driven by a diaphragm actuator 46 to open and close the passage 45 . A diaphragm chamber 46a of this actuator 46 is communicated with the surge tank 2. Therefore, only when the inside of the surge tank 2 becomes negative pressure,
The actuator 46 is operated so that the second intake bypass valve 47 is opened, and at other times, the actuator 46 is operated so that the second intake bypass valve 47 is closed.

【0023】そして、エンジン1はエアクリーナ18を
通じて導入される外気を、共通吸気通路17、主・副の
各吸気通路15,16、主・副の各ターボチャージャ1
0,11のコンプレッサ10b,11b、インタークー
ラ22、サージタンク2及び吸気マニホルド5等を通じ
て取り込む。また、その外気の取り込みと同時に、エン
ジン1は各インジェクタ6A〜6Fから噴射される燃料
を取り込む。さらに、エンジン1はその取り込んだ燃料
と外気との混合気を各気筒#1〜#6の燃焼室にて爆発
・燃焼させて駆動力を得た後、その排気ガスを排気マニ
ホルド8、主・副の各ターボチャージャ10,11のタ
ービン10a,11a、主・副の各排気通路12,13
及び触媒コンバータ14を介して外部へ排出させる。
The engine 1 receives outside air introduced through the air cleaner 18 through the common intake passage 17, the main and auxiliary intake passages 15 and 16, and the main and auxiliary turbochargers 1.
The air is taken in through compressors 10b and 11b, intercooler 22, surge tank 2, intake manifold 5, etc. Further, at the same time as taking in the outside air, the engine 1 takes in fuel injected from each of the injectors 6A to 6F. Further, the engine 1 explodes and burns the mixture of the taken in fuel and outside air in the combustion chambers of each cylinder #1 to #6 to obtain driving force, and then sends the exhaust gas to the exhaust manifold 8, the main Turbines 10a and 11a of each of the auxiliary turbochargers 10 and 11, and each of the main and auxiliary exhaust passages 12 and 13
and discharged to the outside via the catalytic converter 14.

【0024】エンジン1の運転状態を検出する運転状態
検出手段を構成する各センサとしては、スロットルボデ
ィ3においてスロットル弁4の開度(スロットル開度)
を検出するスロットル開度センサ61が設けられている
。サージタンク2には過給圧検出手段としての吸気圧セ
ンサ62が設けられており、同センサ62は過給圧PM
として、サージタンク2内の吸気管圧力を検出する。 エアクリーナ18の下流側には、共通吸気通路17を通
過する吸入空気量Qを測定するための吸入空気量検出手
段としての可動ベーン式エアフローメータ63が設けら
れている。エンジン1には、その冷却水の温度(冷却水
温)を検出する水温センサ64が設けられている。また
、主・副の両排気通路12,13の合流部近傍には、排
気中の酸素濃度を検出する酸素センサ65が設けられて
いる。この酸素センサ65は主排気通路12にオフセッ
トした位置に配置されている。さらに、前記主及び副の
各ターボチャージャ10,11には、それらの実回転数
NTRを検出する回転数検出手段としての第2の回転数
センサ69が設けられるとともに、エンジン1外には大
気圧P0 を検出する大気圧センサ70が設けられてい
る。
Each sensor constituting the operating state detection means for detecting the operating state of the engine 1 detects the opening degree of the throttle valve 4 (throttle opening degree) in the throttle body 3.
A throttle opening sensor 61 is provided to detect the throttle opening. The surge tank 2 is provided with an intake pressure sensor 62 as a boost pressure detection means, and the sensor 62 detects the boost pressure PM.
As a result, the intake pipe pressure in the surge tank 2 is detected. On the downstream side of the air cleaner 18, a movable vane air flow meter 63 is provided as an intake air amount detection means for measuring the amount of intake air Q passing through the common intake passage 17. The engine 1 is provided with a water temperature sensor 64 that detects the temperature of its cooling water (cooling water temperature). Furthermore, an oxygen sensor 65 for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas is provided near the confluence of the main and auxiliary exhaust passages 12 and 13. This oxygen sensor 65 is arranged at a position offset from the main exhaust passage 12. Further, each of the main and auxiliary turbochargers 10 and 11 is provided with a second rotation speed sensor 69 as a rotation speed detection means for detecting their actual rotation speed NTR, and an atmospheric pressure sensor 69 is provided outside the engine 1. An atmospheric pressure sensor 70 is provided to detect P0.

【0025】エンジン1の各気筒#1〜#6毎に設けら
れた各点火プラグ7A〜7Fには、ディストリビュータ
48にて分配された点火信号が印加される。ディストリ
ビュータ48はイグナイタ49から出力される高電圧を
エンジン1のクランク角に同期して各点火プラグ7A〜
7Fに分配するためのものである。そして、各点火プラ
グ7A〜7Fの点火タイミングは、イグナイタ49から
の高電圧出力タイミングにより決定される。
An ignition signal distributed by a distributor 48 is applied to each of the spark plugs 7A to 7F provided for each cylinder #1 to #6 of the engine 1. The distributor 48 synchronizes the high voltage output from the igniter 49 with the crank angle of the engine 1 to each spark plug 7A~
This is for distribution to the 7th floor. The ignition timing of each spark plug 7A to 7F is determined by the high voltage output timing from the igniter 49.

【0026】ディストリビュータ48にはエンジン1の
回転に連動して回転される図示しないロータが内蔵され
ている。そして、このディストリビュータ48には、ロ
ータの回転からエンジン回転数NEを検出する第1の回
転数センサ66が設けられている。同じくディストリビ
ュータ48には、ロータの回転に応じてエンジン1のク
ランク角の変化を所定の割合で検出する気筒判別センサ
67がそれぞれ取付けられている。本実施例では、1行
程に対してエンジン1が2回転するものとして、気筒判
別センサ67は360°CAの割合でクランク角を検出
するようになっている。また、エンジン1に駆動連結さ
れた図示しないトランスミッションには、車速を検出す
るための車速センサ68が設けられている。
The distributor 48 has a built-in rotor (not shown) that rotates in conjunction with the rotation of the engine 1. The distributor 48 is provided with a first rotation speed sensor 66 that detects the engine rotation speed NE from the rotation of the rotor. Similarly, cylinder discrimination sensors 67 are respectively attached to the distributors 48 to detect changes in the crank angle of the engine 1 at a predetermined rate according to the rotation of the rotor. In this embodiment, assuming that the engine 1 rotates twice per stroke, the cylinder discrimination sensor 67 detects the crank angle at a rate of 360° CA. Further, a transmission (not shown) drivingly connected to the engine 1 is provided with a vehicle speed sensor 68 for detecting vehicle speed.

【0027】そして、各インジェクタ6A〜6F、イグ
ナイタ49及び第1〜第5のVSV25,26,34,
38,44は、電子制御装置(以下単に「ECU」とい
う)71に電気的に接続され、同ECU71の作動によ
ってそれらの駆動タイミングが制御されるようになって
いる。次に、ECU71の構成について図3のブロック
図に従って説明する。ECU71は、開閉制御手段、過
給圧制御手段及び回転数調整手段を構成する中央処理装
置(CPU)72、所定の制御プログラム等を予め記憶
した読み出し専用メモリ(ROM)73、CPU72の
演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ(R
AM)74、予め記憶されたデータを保存するバックア
ップRAM75等と、これら各部と外部入力回路76、
外部出力回路77等とをバス78によって接続した論理
演算回路として構成されている。
[0027] Each injector 6A to 6F, igniter 49, and first to fifth VSVs 25, 26, 34,
38 and 44 are electrically connected to an electronic control unit (hereinafter simply referred to as "ECU") 71, and their drive timings are controlled by the operation of the ECU 71. Next, the configuration of the ECU 71 will be explained according to the block diagram of FIG. The ECU 71 includes a central processing unit (CPU) 72 that constitutes opening/closing control means, boost pressure control means, and rotation speed adjustment means, a read-only memory (ROM) 73 that stores predetermined control programs, etc., and calculation results of the CPU 72, etc. Random access memory (R
AM) 74, a backup RAM 75 for storing pre-stored data, these parts and an external input circuit 76,
It is configured as a logic operation circuit connected to an external output circuit 77 and the like via a bus 78.

【0028】外部入力回路76には、前述したスロット
ル開度センサ61、吸気圧センサ62、エアフローメー
タ63、水温センサ64、酸素センサ65、第1の回転
数センサ66、気筒判別センサ67、車速センサ68、
第2の回転数センサ69及び大気圧センサ70がそれぞ
れ接続されている。そして、CPU72は外部入力回路
76を介してエアフローメータ63及び各センサ61,
62,64〜70からの出力信号を入力値として読み込
む。
The external input circuit 76 includes the aforementioned throttle opening sensor 61, intake pressure sensor 62, air flow meter 63, water temperature sensor 64, oxygen sensor 65, first rotation speed sensor 66, cylinder discrimination sensor 67, and vehicle speed sensor. 68,
A second rotation speed sensor 69 and an atmospheric pressure sensor 70 are each connected. Then, the CPU 72 inputs the air flow meter 63 and each sensor 61 through the external input circuit 76.
The output signals from 62, 64 to 70 are read as input values.

【0029】そして、CPU72は、これらの入力値に
基づいて、外部出力回路77に接続された各インジェク
タ6A〜6F、イグナイタ49及び第1〜第5のVSV
25,26,34,38,44等を好適に制御する。な
お、燃料噴射は各気筒#1〜#6毎の独立噴射となって
おり、各インジェクタ6A〜6Fは各気筒#1〜#6の
噴射タイミングが到来した時に個々に駆動制御されるよ
うになっている。本実施例のエンジン1においては、各
気筒#1〜#6の燃料噴射が気筒#1、気筒#5、気筒
#3、気筒#6、気筒#2及び気筒#4の順序で行われ
るようになっている。
Based on these input values, the CPU 72 controls each of the injectors 6A to 6F, the igniter 49, and the first to fifth VSVs connected to the external output circuit 77.
25, 26, 34, 38, 44, etc. are suitably controlled. Note that fuel injection is independent injection for each cylinder #1 to #6, and each injector 6A to 6F is individually driven and controlled when the injection timing for each cylinder #1 to #6 arrives. ing. In the engine 1 of this embodiment, fuel injection in each cylinder #1 to #6 is performed in the order of cylinder #1, cylinder #5, cylinder #3, cylinder #6, cylinder #2, and cylinder #4. It has become.

【0030】前記ROM73には、車両が平地を走行す
る際に、排気バイパス弁32及びウェイストゲート弁4
2の開閉によって調整される過給圧が、設定過給圧PM
a として記憶されている。また、ROM73には図6
に示すようなマップが予め記憶されている。このマップ
は、車両が空気密度の低い高地を走行するときに前記設
定過給圧PMa を補正するためのものであり、大気圧
P0 に応じた補正過給圧PMb が規定されている。 なお、本実施例では大気圧P0 が低くなる(高地にな
る)ほど補正過給圧PMb が直線的に減少するように
設定されている。
The ROM 73 stores information about the exhaust bypass valve 32 and the waste gate valve 4 when the vehicle runs on flat ground.
The boost pressure adjusted by opening and closing 2 is the set boost pressure PM.
It is stored as a. In addition, the ROM73 also contains
A map as shown in is stored in advance. This map is for correcting the set supercharging pressure PMa when the vehicle travels on highlands with low air density, and defines a corrected supercharging pressure PMb according to the atmospheric pressure P0. In this embodiment, the corrected supercharging pressure PMb is set to decrease linearly as the atmospheric pressure P0 becomes lower (at a higher altitude).

【0031】上記のように構成された過給機付ガソリン
エンジンシステムにおいて、CPU72はエアフローメ
ータ63及び各センサ61,62,64〜70からの入
力値に基づきその時々の運転状態を判断し、その運転状
態に応じて主ターボチャージャ10及び副ターボチャー
ジャ11の作動を次のように制御する。先ず、エンジン
1の運転状態が低速域で、かつ高負荷域である場合には
、CPU72は排気切替弁23及び吸気切替弁24がと
もに閉じるように、第1及び第2のVSV25,26を
切替え制御する。これによって、主ターボチャージャ1
0のみが作動される「シングル過給ステージ」となる。 この「シングル過給ステージ」において、エンジン1か
らの排気ガスは、図4に矢印で示すように、主ターボチ
ャージャ10のみを流れ、そのタービン10aを回転駆
動させる。さらに、そのタービン10aを通過した排気
ガスは、図4に矢印で示すように、主排気通路12を経
て主・副の両排気通路12,13の合流部に至り、さら
に下流の触媒コンバータ14を通過して外部へと排出さ
れる。このように、低吸入空気量域で「シングル過給ス
テージ」とする理由は、低速域では主ターボチャージャ
10のみによる過給特性の方が主・副の両ターボチャー
ジャ10,11による過給特性よりも優れているからで
ある。そして、このような「シングル過給ステージ」に
することより、エンジン1のトルクの立ち上がりが速く
なり、低速域のレスポンスを大幅に良くすることができ
る。
In the supercharged gasoline engine system configured as described above, the CPU 72 judges the current operating state based on the input values from the air flow meter 63 and each sensor 61, 62, 64-70, and The operation of the main turbocharger 10 and the sub-turbocharger 11 is controlled as follows depending on the operating state. First, when the operating state of the engine 1 is in a low speed range and a high load range, the CPU 72 switches the first and second VSVs 25 and 26 so that both the exhaust switching valve 23 and the intake switching valve 24 are closed. Control. This allows the main turbocharger 1
This is a "single supercharging stage" in which only stage 0 is activated. In this "single supercharging stage", exhaust gas from the engine 1 flows only through the main turbocharger 10, as shown by the arrow in FIG. 4, and rotationally drives the turbine 10a. Further, the exhaust gas that has passed through the turbine 10a passes through the main exhaust passage 12, reaches the confluence of the main and auxiliary exhaust passages 12 and 13, and then passes through the catalytic converter 14 downstream. It passes through and is discharged to the outside. In this way, the reason for using a "single supercharging stage" in the low intake air amount range is that in the low speed range, the supercharging characteristics with only the main turbocharger 10 are better than those with both the main and sub turbochargers 10 and 11. Because it is better than. By using such a "single supercharging stage", the torque of the engine 1 increases quickly, and the response in the low speed range can be significantly improved.

【0032】また、本実施例において、酸素センサ65
の取付け位置は、主ターボチャージャ10のタービン1
0aに連通する主排気通路12にオフセットさせている
ことから、主ターボチャージャ10からの排気ガス流が
酸素センサ65に効率良く当たってその酸素濃度が検出
される。従って、酸素センサ65は排気ガス流によって
迅速に温められ、空燃比制御のための安定した出力温度
特性域に早期に達することができる。この「シングル過
給ステージ」においては、排気ガス流の全量が必ず酸素
センサ65に当たり、後に説明する「ダブル過給ステー
ジ」においても、常時作動する主ターボチャージャ10
からの排気ガス流が必ず酸素センサ65に当たることに
なり、その酸素センサ65により排気ガスの酸素濃度を
精度良く検出することができる。従って、酸素センサ6
5における検出信号をフィードバックすることにより、
常に正確な空燃比制御を行うことが可能となる。
Furthermore, in this embodiment, the oxygen sensor 65
The installation position is the turbine 1 of the main turbocharger 10.
Since it is offset from the main exhaust passage 12 communicating with the main turbocharger 10, the exhaust gas flow from the main turbocharger 10 efficiently hits the oxygen sensor 65 and its oxygen concentration is detected. Therefore, the oxygen sensor 65 is rapidly warmed by the exhaust gas flow, and can quickly reach a stable output temperature characteristic range for air-fuel ratio control. In this "single supercharging stage", the entire amount of the exhaust gas flow always hits the oxygen sensor 65, and even in the "double supercharging stage", which will be explained later, the main turbocharger 10 is always operated.
Since the exhaust gas flow from the exhaust gas always hits the oxygen sensor 65, the oxygen concentration of the exhaust gas can be detected with high accuracy by the oxygen sensor 65. Therefore, oxygen sensor 6
By feeding back the detection signal in 5,
It becomes possible to always perform accurate air-fuel ratio control.

【0033】さらに、エンジン1の運転状態が低速域で
、かつ低負荷域である場合には、CPU72は排気切替
弁23が閉じたままで吸気切替弁24のみが開かれるよ
うに、第1及び第2のVSV25,26を切替え制御す
る。これによって、「シングル過給ステージ」のままで
、主・副の両吸気通路15,16がともに開かれ、主タ
ーボチャージャ10のみの作動による吸気抵抗の増大を
抑えることができる。そして、このようにすることによ
り、低負荷域からの加速初期における過給圧の立ち上が
り特性、運転上のレスポンスを改善することができる。
Furthermore, when the operating state of the engine 1 is in a low speed range and a low load range, the CPU 72 controls the first and second switching valves so that only the intake switching valve 24 is opened while the exhaust switching valve 23 remains closed. 2 VSVs 25 and 26 are switched and controlled. As a result, both the main and auxiliary intake passages 15 and 16 are opened while the "single supercharging stage" remains, and an increase in intake resistance due to the operation of only the main turbocharger 10 can be suppressed. By doing so, it is possible to improve the boost pressure rise characteristics and operational response at the beginning of acceleration from a low load range.

【0034】また、エンジン1の運転状態が低吸入空気
量域から高吸入空気量域へ移行する場合、すなわち「シ
ングル過給ステージ」から「ダブル過給ステージ」へ切
替わる場合には、CPU72は排気切替弁23及び吸気
切替弁24がともに開かれるように、第1及び第2のV
SV25,26を切替え制御する。この際、排気切替弁
23が閉じられているときに排気バイパス弁32を開く
ように、CPU72が第3のVSV34を切替え制御す
る。すなわち、排気ガスの一部を副ターボチャージャ1
1に流すことにより、副ターボチャージャ11の助走回
転数を高めて、ステージ切替えをよりスムーズに行うこ
とができる。併せて、第1の吸気バイパス弁37を開く
ように、CPU72が第4のVSV38を切替え制御す
ることにより、ステージ切替えをさらにスムーズに行う
ことができる。
Furthermore, when the operating state of the engine 1 shifts from a low intake air amount region to a high intake air amount region, that is, when switching from a "single supercharging stage" to a "double supercharging stage," the CPU 72 The first and second V so that both the exhaust switching valve 23 and the intake switching valve 24 are opened
Controls switching between SV25 and 26. At this time, the CPU 72 switches and controls the third VSV 34 so that the exhaust bypass valve 32 is opened when the exhaust switching valve 23 is closed. In other words, part of the exhaust gas is transferred to the sub-turbocharger 1.
1, the run-up rotation speed of the sub-turbocharger 11 can be increased and stage switching can be performed more smoothly. In addition, the CPU 72 switches and controls the fourth VSV 38 so as to open the first intake bypass valve 37, so that the stage switching can be performed even more smoothly.

【0035】一方、エンジン1の運転状態が高吸入空気
量域の場合には、排気切替弁23と吸気切替弁24がと
もに開かれたままで、かつ排気バイパス弁32が閉じら
れるように、CPU72は第1〜第3のVSV25,2
6,34を切替え制御する。これによって、主・副の両
ターボチャージャ10,11により過給が行われる「ダ
ブル過給ステージ」の状態が保持される。この「ダブル
過給ステージ」において、エンジン1からの排気ガスは
、図5に矢印で示すように、主・副の両ターボチャージ
ャ10,11を流れ、各タービン10a,11aを回転
駆動させる。さらに、各タービン10a,11aを通過
した排気ガスは、図5に矢印で示すように、主・副の両
排気通路12,13を経てそれらの合流部に至り、さら
に下流の触媒コンバータ14を通過して外部へと流れる
。このように、「ダブル過給ステージ」とすることによ
り、主・副の両ターボチャージャ10,11の両コンプ
レッサ10b,11bによって充分な過給圧が得られ、
高速域におけるエンジン1の出力が向上される。そして
、このときの過給圧が例えば「+500mmHg」を越
えないように、ウェイストゲート弁42を開閉させるよ
うに、CPU72は第5のVSV44を駆動制御(デュ
ーティ制御)する。
On the other hand, when the operating state of the engine 1 is in a high intake air amount region, the CPU 72 operates so that the exhaust switching valve 23 and the intake switching valve 24 both remain open and the exhaust bypass valve 32 is closed. 1st to 3rd VSV25,2
6 and 34 are switched and controlled. As a result, a "double supercharging stage" state in which supercharging is performed by both the main and sub turbochargers 10 and 11 is maintained. In this "double supercharging stage", exhaust gas from the engine 1 flows through both the main and auxiliary turbochargers 10, 11, as shown by arrows in FIG. 5, and rotationally drives each turbine 10a, 11a. Furthermore, the exhaust gas that has passed through each of the turbines 10a and 11a passes through both the main and auxiliary exhaust passages 12 and 13 to reach their confluence, as shown by the arrows in FIG. 5, and further passes through the catalytic converter 14 downstream. and flows to the outside. In this way, by using the "double supercharging stage", sufficient supercharging pressure can be obtained by both the compressors 10b and 11b of both the main and auxiliary turbochargers 10 and 11,
The output of the engine 1 in the high speed range is improved. Then, the CPU 72 drives and controls the fifth VSV 44 (duty control) to open and close the waste gate valve 42 so that the supercharging pressure at this time does not exceed, for example, "+500 mmHg".

【0036】次に、本実施例の作用及び効果について説
明する。図7はCPU72によって実行される各種処理
のうち、「シングル過給ステージ」での排気バイパス弁
32による過給圧制御を示すフローチャートであり、図
8は「ダブル過給ステージ」での主・副両ターボチャー
ジャ10,11のガードによる回転数制御を示すフロー
チャートである。
Next, the functions and effects of this embodiment will be explained. FIG. 7 is a flowchart showing supercharging pressure control by the exhaust bypass valve 32 in the "single supercharging stage" among various processes executed by the CPU 72, and FIG. It is a flowchart which shows rotation speed control by guard of both turbochargers 10 and 11.

【0037】図7において、CPU72はまずステップ
101で主・副ターボチャージャ10,11の作動状態
を判定する。すなわち、CPU72は第1のVSV25
がオンされているか否かを判定し、第1のVSV25が
オフされていると、排気切替弁23が全閉で主ターボチ
ャージャ10のみが作動する「シングル過給ステージ」
になっていると判断する。そして、CPU72は「シン
グル過給ステージ」になっていると、続くステップ10
2で大気圧センサ70によるそのときの大気圧P0 を
取り込んだ後、ステップ103へ移行し、図6のマップ
をもとに前記大気圧P0 に対応する補正過給圧PMb
 を求める。このときの補正過給圧PMb は高地ほど
低い値である。次に、CPU72はステップ104で吸
気圧センサ62によるそのときの過給圧PMを取り込む
In FIG. 7, the CPU 72 first determines the operating states of the main and sub turbochargers 10 and 11 in step 101. That is, the CPU 72 uses the first VSV 25
is turned on, and if the first VSV 25 is turned off, the exhaust switching valve 23 is fully closed and only the main turbocharger 10 operates, a "single supercharging stage".
It is determined that Then, if the CPU 72 is in the "single supercharging stage", the following step 10
After the atmospheric pressure P0 at that time is taken in by the atmospheric pressure sensor 70 in step 2, the process moves to step 103, and the corrected supercharging pressure PMb corresponding to the atmospheric pressure P0 is determined based on the map in FIG.
seek. The corrected supercharging pressure PMb at this time has a lower value as the altitude increases. Next, in step 104, the CPU 72 takes in the supercharging pressure PM detected by the intake pressure sensor 62 at that time.

【0038】そして、CPU72はステップ103で算
出した補正過給圧PMb とステップ104で取り込ん
だ過給圧PMとを一致させるための処理を行う。すなわ
ち、CPU72はステップ105において過給圧PMと
補正過給圧PMb とを比較し、過給圧PMが補正過給
圧PMb より高いとステップ106へ移行し、第3の
VSV34のコイルへのデューティ比を大きくする。こ
れによりアクチュエータ33が作動して排気バイパス弁
32の開度が大きくなるため、主ターボチャージャ10
側から副ターボチャージャ11側へ流れる排気ガスの量
が増加し、その結果、吸気圧センサ62による過給圧P
Mが低下する。
Then, the CPU 72 performs processing to match the corrected supercharging pressure PMb calculated in step 103 with the supercharging pressure PM taken in in step 104. That is, the CPU 72 compares the supercharging pressure PM and the corrected supercharging pressure PMb in step 105, and if the supercharging pressure PM is higher than the corrected supercharging pressure PMb, the CPU 72 moves to step 106, and changes the duty to the coil of the third VSV 34. Increase the ratio. As a result, the actuator 33 operates and the opening degree of the exhaust bypass valve 32 becomes larger, so that the main turbocharger 10
The amount of exhaust gas flowing from the side to the sub-turbocharger 11 side increases, and as a result, the supercharging pressure P measured by the intake pressure sensor 62 increases.
M decreases.

【0039】また、ステップ105において、そのとき
の過給圧PMが補正過給圧PMb 以下であると、CP
U72はステップ107へ移行し、第3のVSV34の
コイルへのデューティ比を小さくする。これにより排気
バイパス弁32の開度が小さくなって過給圧PMが上昇
する。このように排気バイパス弁32の開度が制御され
ることにより、過給圧PMが補正過給圧PMb となる
ように調整される。
Further, in step 105, if the supercharging pressure PM at that time is equal to or less than the corrected supercharging pressure PMb, CP
U72 moves to step 107 and reduces the duty ratio to the coil of the third VSV 34. As a result, the opening degree of the exhaust bypass valve 32 becomes smaller and the supercharging pressure PM increases. By controlling the opening degree of the exhaust bypass valve 32 in this manner, the supercharging pressure PM is adjusted to the corrected supercharging pressure PMb.

【0040】従って、図10のt1 〜t2 のタイミ
ングにおける過給圧PMは、図7の制御を行わない場合
(破線の比較例)には平地を基準として規定された設定
過給圧PMa となるが、本実施例では実線で示すよう
に設定過給圧PMa よりも低い補正過給圧PMb と
なる。また、これにともない第2の回転数センサ69に
よる主ターボチャージャ10の実回転数NTRは、図1
0における破線の状態から実線の状態へ低下する。これ
により、前記実回転数NTRはガード回転数A以下に規
制され、つまり、主ターボチャージャ10の許容回転数
を越えることが阻止される。このように、本実施例によ
ると、高地走行時における「シングル過給ステージ」で
の主ターボチャージャ10のオーバランを防止できる。
Therefore, the supercharging pressure PM at the timing from t1 to t2 in FIG. 10 becomes the set supercharging pressure PMa defined with reference to the flat ground when the control shown in FIG. 7 is not performed (comparative example indicated by the broken line). However, in this embodiment, as shown by the solid line, the corrected supercharging pressure PMb is lower than the set supercharging pressure PMa. In addition, in accordance with this, the actual rotation speed NTR of the main turbocharger 10 measured by the second rotation speed sensor 69 is as shown in FIG.
The state decreases from the broken line state at 0 to the solid line state. As a result, the actual rotational speed NTR is regulated to be less than or equal to the guard rotational speed A, that is, the actual rotational speed NTR is prevented from exceeding the allowable rotational speed of the main turbocharger 10. As described above, according to this embodiment, it is possible to prevent overrun of the main turbocharger 10 in the "single supercharging stage" when traveling at high altitudes.

【0041】なお、CPU72は前記ステップ101に
おいて第1のVSV25がオンされていると、排気切替
弁23が全開で主・副両ターボチャージャ10,11が
作動する「ダブル過給ステージ」になっていると判断し
、前記ステップ102〜107の処理を行わずにこのル
ーチンを終了する。次に図8の処理について説明する。 CPU72はまずステップ201で主・副ターボチャー
ジャ10,11の作動状態を判定する。すなわち、CP
U72は第1のVSV25がオンされているか否かを判
定し、第1のVSV25がオンされていると、排気切替
弁23が全開で主・副両ターボチャージャ10,11が
作動する「ダブル過給ステージ」になっていると判断す
る。そして、CPU72は「ダブル過給ステージ」にな
っていると、続くステップ202で、第2の回転数セン
サ69によるそのときの主・副両ターボチャージャ10
,11の実回転数NTRを取り込む。
Note that when the first VSV 25 is turned on in step 101, the CPU 72 enters a "double supercharging stage" in which the exhaust switching valve 23 is fully opened and both the main and auxiliary turbochargers 10 and 11 are activated. It is determined that there is, and this routine is ended without performing the processing of steps 102 to 107. Next, the processing in FIG. 8 will be explained. First, in step 201, the CPU 72 determines the operating states of the main and sub turbochargers 10 and 11. That is, C.P.
U72 determines whether or not the first VSV 25 is turned on. If the first VSV 25 is turned on, the exhaust switching valve 23 is fully opened and both the main and auxiliary turbochargers 10 and 11 are activated. It is determined that the company is in the “pay stage”. Then, if the CPU 72 is in the "double supercharging stage", in the following step 202, the second rotation speed sensor 69 detects the current state of both the main and sub turbochargers 10 at that time.
, 11's actual rotational speed NTR is taken in.

【0042】続いて、CPU72は前記実回転数NTR
のうち高い方の値がガード回転数Aを越えないようにす
るための処理を行う。このガード回転数Aは主・副両タ
ーボチャージャ10,11がオーバランするのを阻止す
るために用いられる値であり、前記ROM73に予め記
憶されている。そして、このガード回転数Aは、主・副
両ターボチャージャ10,11が耐え得る許容回転数(
例えば14万rpm)よりも所定回転数低い値(例えば
13万rpm)に設定されている。
[0042] Subsequently, the CPU 72 calculates the actual rotation speed NTR.
Processing is performed to prevent the higher value of these from exceeding the guard rotation speed A. This guard rotational speed A is a value used to prevent both the main and auxiliary turbochargers 10 and 11 from overrunning, and is stored in the ROM 73 in advance. This guard rotation speed A is the allowable rotation speed (
For example, the rotation speed is set to a value lower by a predetermined value (for example, 130,000 rpm) than 140,000 rpm (for example, 140,000 rpm).

【0043】前記実回転数NTRの制御のために、CP
U72はステップ203においてこの実回転数NTRと
ガード回転数Aとを比較する。実回転数NTRがガード
回転数A未満であると、CPU72はステップ204へ
移行し、通常の過給圧PMに応じたデューティ比で第5
のVSV44を制御する。また、実回転数NTRが上昇
し、ステップ203においてガード回転数A以上である
と判定されると、CPU72はステップ205へ移行し
、第5のVSV44のコイルへのデューティ比を大きく
する。これによりウェイストゲート弁42の開度が大き
くなり、ウェイストゲート通路41を通ってタービン1
0aの出口側へバイパスする排気ガスの量が増大し、実
回転数NTRが減少する。
[0043] In order to control the actual rotation speed NTR, CP
U72 compares this actual rotation speed NTR and guard rotation speed A in step 203. If the actual rotation speed NTR is less than the guard rotation speed A, the CPU 72 moves to step 204 and sets the fifth duty ratio according to the normal supercharging pressure PM.
The VSV 44 of the controller is controlled. Further, when the actual rotation speed NTR increases and is determined to be equal to or higher than the guard rotation speed A in step 203, the CPU 72 moves to step 205 and increases the duty ratio to the coil of the fifth VSV 44. As a result, the opening degree of the wastegate valve 42 increases, and the turbine 1 passes through the wastegate passage 41.
The amount of exhaust gas bypassed to the exit side of 0a increases, and the actual rotation speed NTR decreases.

【0044】従って、図10のt3 タイミング以降に
おける主・副ターボチャージャ10,11の回転数は、
図8の制御を行わない場合には図10の破線の比較例で
示すようにガード回転数A以上になるが、本実施例では
ウェイストゲート弁42の開度が大きくなることによっ
て同実回転数NTRにガードがかけられ、ガード回転数
A以上になることが阻止される。このように、本実施例
では、高地走行時における「ダブル過給ステージ」での
主・副両ターボチャージャ10,11のオーバランを防
止できる。また、前記のようにt3 タイミング以降に
実回転数NTRにガードがかけられると、吸気圧センサ
62による過給圧PMは図10において実線で示すよう
に設定過給圧PMa よりも若干低下する。
Therefore, the rotation speeds of the main and sub turbochargers 10 and 11 after timing t3 in FIG. 10 are as follows:
If the control shown in FIG. 8 is not carried out, the rotation speed will be equal to or higher than the guard rotation speed A as shown in the comparative example indicated by the broken line in FIG. A guard is applied to the NTR, preventing it from exceeding the guard rotation speed A. In this way, in this embodiment, it is possible to prevent overrun of both the main and auxiliary turbochargers 10 and 11 in the "double supercharging stage" when traveling at high altitudes. Furthermore, when the actual rotational speed NTR is guarded after the t3 timing as described above, the supercharging pressure PM measured by the intake pressure sensor 62 becomes slightly lower than the set supercharging pressure PMa as shown by the solid line in FIG.

【0045】なお、CPU72は前記ステップ201に
おいて第1のVSV25がオフされていると、排気切替
弁23が全閉で主ターボチャージャ10のみが作動する
「シングル過給ステージ」になっていると判断し、前記
ステップ202〜205の処理を行なわずにこのルーチ
ンを終了する。このように本実施例によると、「シング
ル過給ステージ」では排気バイパス弁32の開度を制御
し、過給圧PMをそのときの大気圧P0 に対応した補
正過給圧PMb にすることにより、主ターボチャージ
ャ10の回転数を低下させ、また「ダブル過給ステージ
」ではウェイストゲート弁42の開度を制御し、主・副
両ターボチャージャ10,11の実回転数NTRをガー
ド回転数A以下に規制するようにした。このため、ター
ボチャージャの作動状態の切替点を補正するのみの従来
技術とは異なり、本実施例では大気圧P0 の高低にか
かわらず「シングル過給ステージ」においても「ダブル
過給ステージ」においても確実に主・副両ターボチャー
ジャ10,11のオーバランを防止することができる。
Note that if the first VSV 25 is turned off in step 201, the CPU 72 determines that the exhaust switching valve 23 is fully closed and the "single supercharging stage" is reached, in which only the main turbocharger 10 operates. However, this routine is ended without performing the processing in steps 202 to 205. According to this embodiment, in the "single supercharging stage", the opening degree of the exhaust bypass valve 32 is controlled and the supercharging pressure PM is set to the corrected supercharging pressure PMb corresponding to the atmospheric pressure P0 at that time. , the rotation speed of the main turbocharger 10 is lowered, and in the "double supercharging stage", the opening degree of the waste gate valve 42 is controlled, and the actual rotation speed NTR of both the main and auxiliary turbochargers 10 and 11 is changed to the guard rotation speed A. It has been regulated as follows. Therefore, unlike the conventional technology that only corrects the switching point of the operating state of the turbocharger, in this embodiment, regardless of the level of atmospheric pressure P0, it can be used in both the "single supercharging stage" and "double supercharging stage" Overrun of both the main and auxiliary turbochargers 10 and 11 can be reliably prevented.

【0046】ところで、図9はエンジン回転数NEと過
給圧PMとターボチャージャの回転数との関係を示して
いる。この図において、過給圧PMを設定過給圧PMa
 となるように制御すると、エンジン回転数NEが所定
の回転数NE1 より低い領域ではターボチャージャ回
転数がガード回転数A以下となるものの、同エンジン回
転数NEが所定の回転数NE1 よりも高い領域ではタ
ーボチャージャの回転数がガード回転数A(この場合1
3万rpm)を越えてしまう。これに対し、本実施例で
は前述のように、「シングル過給ステージ」で主ターボ
チャージャ10の実回転数NTRがガード回転数A以上
の場合には排気バイパス弁32、「ダブル過給ステージ
」で主・副両ターボチャージャ10,11の実回転数N
TRがガード回転数A以上の場合にはウェイストゲート
弁42の開度が大きくなるように制御して、前記実回転
数NTRをガード回転数A以下となるようにしたので、
過給圧PMは図9において実線で示す特性線L以下とな
る。従って、このことからも主・副両ターボチャージャ
10,11のオーバランを防止できることがわかる。
By the way, FIG. 9 shows the relationship between engine speed NE, supercharging pressure PM, and turbocharger speed. In this figure, the boost pressure PM is set to the boost pressure PMa
If the engine speed NE is controlled so that Then, the rotation speed of the turbocharger is the guard rotation speed A (in this case, 1
30,000 rpm). In contrast, in this embodiment, as described above, when the actual rotation speed NTR of the main turbocharger 10 is equal to or higher than the guard rotation speed A in the "single supercharging stage", the exhaust bypass valve 32 is activated, and the "double supercharging stage" is activated. The actual rotational speed N of both the main and auxiliary turbochargers 10 and 11 is
When TR is equal to or higher than the guard rotation speed A, the opening degree of the waste gate valve 42 is controlled to be large, so that the actual rotation speed NTR becomes equal to or lower than the guard rotation speed A.
The supercharging pressure PM becomes equal to or lower than the characteristic line L shown by the solid line in FIG. Therefore, it can be seen from this fact that overrun of both the main and auxiliary turbochargers 10 and 11 can be prevented.

【0047】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、例えば以下のように発明の趣旨を逸脱しな
い範囲で任意に変更して具体化してもよい。 (1)前記実施例においては、「シングル過給ステージ
」では過給圧PMを設定過給圧PMa よりも低い補正
過給圧PMbに制御し、「ダブル過給ステージ」では主
・副両ターボチャージャ10,11の実回転数NTRに
ガードをかけるようにしたが、この外に、「シングル過
給ステージ」で実回転数NTRにガードをかけてもよく
、また「ダブル過給ステージ」で過給圧PMを設定過給
圧PMa よりも低い値に制御してもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and may be modified and embodied as desired without departing from the spirit of the invention, for example, as described below. (1) In the above embodiment, in the "single supercharging stage", the supercharging pressure PM is controlled to the corrected supercharging pressure PMb, which is lower than the set supercharging pressure PMa, and in the "double supercharging stage", both the main and sub-turbo Although a guard is applied to the actual rotational speed NTR of chargers 10 and 11, in addition to this, it is also possible to apply a guard to the actual rotational speed NTR in the "single supercharging stage", or to guard the actual rotational speed NTR in the "double supercharging stage". The supply pressure PM may be controlled to a value lower than the set supercharging pressure PMa.

【0048】例えば、図11に示すように、「シングル
過給ステージ」及び「ダブル過給ステージ」の両方とも
に、主・副両ターボチャージャ10,11の実回転数N
TRにガード回転数Aでガードをかけた場合、t2 〜
t3のタイミング及びt4 以降のタイミングでは実回
転数NTRが破線の状態から実線の状態に低下するとと
もに、過給圧PMが破線の状態から実線の状態に低下す
る。この場合、過給圧PMは「シングル過給ステージ」
の後半(t2 〜t3 のタイミング)で低下し、ステ
ージ切替え後再び上昇することとなり、加速フィーリン
グの点で改良の余地がある。
For example, as shown in FIG. 11, in both the "single supercharging stage" and the "double supercharging stage", the actual rotational speed N of both the main and auxiliary turbochargers 10, 11 is
When guarding TR at guard rotation speed A, t2 ~
At timing t3 and timing after t4, the actual rotational speed NTR decreases from the state shown by the broken line to the state shown by the solid line, and the supercharging pressure PM decreases from the state shown by the broken line to the state shown by the solid line. In this case, the supercharging pressure PM is "single supercharging stage"
It decreases in the second half (timing t2 to t3) and rises again after the stage change, so there is room for improvement in terms of acceleration feeling.

【0049】そのため、図12に示すように、「シング
ル過給ステージ」での過給圧PMを設定過給圧PMa 
から補正過給圧PMb まで低下させ、さらには、ステ
ージ切替え後(t3 タイミング以降)に急激に過給圧
PMが上昇するのを防止するために、図12においてB
部で示すように過給圧PMの立上がりを滑らかにする。 この場合の「ダブル過給ステージ」での過給圧PMの制
御はマップを用いて行えばよい。 (2)前記実施例においては、「シングル過給ステージ
」での過給圧PMを設定過給圧PMa よりも低い補正
過給圧PMbに制御することにより、主ターボチャージ
ャ10のオーバランを防止するようにしたが、図13に
おいて実線で示すように、同ステージでのt1 〜t2
 タイミングにおける過給圧PMが補正過給圧PMbと
なるように、実回転数NTRをマップを用いて制御して
もよい。 (3)前記実施例では「シングル過給ステージ」におい
てのみ、過給圧PMを設定過給圧PMa よりも低い補
正過給圧PMbに制御したが、この制御を図14に示す
ように、シングル及びダブルの両ステージにわたって実
行してもよい。 (4)前記実施例では本発明を直列6気筒の過給機付ガ
ソリンエンジンシステムに具体化したが、直列式のエン
ジンではなくてV型のエンジンに具体化したり、6気筒
のエンジンではなくて4気筒や8気筒等のエンジンに具
体化したりすることができる。
Therefore, as shown in FIG. 12, the supercharging pressure PM in the "single supercharging stage" is set to
B in FIG. 12 in order to reduce the boost pressure PM from
As shown in the figure, the rise of supercharging pressure PM is made smooth. In this case, the supercharging pressure PM in the "double supercharging stage" may be controlled using a map. (2) In the embodiment described above, overrun of the main turbocharger 10 is prevented by controlling the supercharging pressure PM in the "single supercharging stage" to a corrected supercharging pressure PMb lower than the set supercharging pressure PMa. However, as shown by the solid line in FIG. 13, t1 to t2 at the same stage
The actual rotational speed NTR may be controlled using a map so that the boost pressure PM at the timing becomes the corrected boost pressure PMb. (3) In the above embodiment, the supercharging pressure PM was controlled to the corrected supercharging pressure PMb lower than the set supercharging pressure PMa only in the "single supercharging stage", but as shown in FIG. It may also be executed over both stages. (4) In the above embodiments, the present invention was embodied in a 6-cylinder in-line gasoline engine system with a supercharger, but it may also be embodied in a V-type engine instead of an in-line engine, or in a V-type engine instead of a 6-cylinder engine. It can be embodied in a 4-cylinder engine, an 8-cylinder engine, or the like.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
過給圧調整弁の開度を制御することにより、主過給機の
みの作動時の過給圧と主過給機及び副過給機の作動時の
過給圧とを調整する過給圧制御手段を設けるとともに、
主過給機及び副過給機の実回転数が所定回転数よりも小
さい場合には、前記過給圧制御手段による過給圧調整弁
の制御を許容し、前記実回転数が所定回転数以上の場合
には、過給圧調整弁を制御して前記実回転数を所定回転
数にする回転数調整手段を設けたので、あらゆる運転状
態において確実に主過給機及び副過給機のオーバランを
防止することができるという優れた効果を奏する。
[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention,
By controlling the opening degree of the boost pressure regulating valve, the boost pressure is adjusted between the boost pressure when only the main supercharger is operating and the boost pressure when the main supercharger and sub-supercharger are operating. In addition to providing control means,
When the actual rotational speed of the main supercharger and the sub-supercharger is smaller than the predetermined rotational speed, control of the supercharging pressure regulating valve by the boost pressure control means is allowed, and the actual rotational speed is set to the predetermined rotational speed. In the above case, since a rotation speed adjustment means is provided to control the supercharging pressure regulating valve and adjust the actual rotation speed to a predetermined rotation speed, the main turbocharger and sub-supercharger can be reliably operated under all operating conditions. This has the excellent effect of preventing overruns.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明の基本的構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the basic configuration of the present invention.

【図2】本発明を具体化した一実施例における過給機付
ガソリンエンジンシステムを示す概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a supercharged gasoline engine system in an embodiment embodying the present invention.

【図3】一実施例におけるECUの構成を示すブロック
図である。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of an ECU in one embodiment.

【図4】一実施例の過給機付ガソリンエンジンシステム
の「シングル過給ステージ」における過給作動を説明す
る概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating a supercharging operation in a "single supercharging stage" of a gasoline engine system with a supercharger according to an embodiment.

【図5】一実施例の過給機付ガソリンエンジンシステム
の「ダブル過給ステージ」における過給作動を説明する
概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating a supercharging operation in a "double supercharging stage" of a gasoline engine system with a supercharger according to an embodiment.

【図6】一実施例において、大気圧に対する補正過給圧
が定められたマップを示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a map in which corrected supercharging pressure is determined with respect to atmospheric pressure in one embodiment.

【図7】一実施例において、CPUによって実行される
「シングル過給ステージ」での過給圧制御を示すフロー
チャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing supercharging pressure control in a "single supercharging stage" executed by a CPU in one embodiment.

【図8】一実施例において、CPUによって実行される
「ダブル過給ステージ」でのガードによる回転数制御を
示すフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing rotation speed control by guard in a "double supercharging stage" executed by the CPU in one embodiment.

【図9】一実施例において、エンジン回転数、ターボチ
ャージャ回転数及び過給圧の関係を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between engine speed, turbocharger speed, and supercharging pressure in one embodiment.

【図10】一実施例において、時間に対するターボチャ
ージャ回転数及び過給圧の関係を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between turbocharger rotational speed and supercharging pressure with respect to time in one embodiment.

【図11】「シングル過給ステージ」及び「ダブル過給
ステージ」において、ターボチャージャの回転数にガー
ドをかけた別例のターボチャージャ回転数及び過給圧の
特性を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing characteristics of the turbocharger rotational speed and supercharging pressure in another example in which the rotational speed of the turbocharger is guarded in a "single supercharging stage" and a "double supercharging stage."

【図12】図11の状態から、「シングル過給ステージ
」での設定過給圧を補正過給圧まで低下させ、さらにス
テージ切替え後の過給圧の立上がりを滑らかにした別例
のターボチャージャ回転数及び過給圧の特性を示す図で
ある。
[Fig. 12] Another example of a turbocharger in which the set supercharging pressure in the "single supercharging stage" is lowered to the corrected supercharging pressure from the state shown in Fig. 11, and the rise in supercharging pressure after stage switching is smoothed. FIG. 3 is a diagram showing characteristics of rotation speed and supercharging pressure.

【図13】「シングル過給ステージ」でのターボチャー
ジャ回転数をマップを用いて制御した別例のターボチャ
ージャ回転数及び過給圧の特性を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing characteristics of the turbocharger rotation speed and supercharging pressure in another example in which the turbocharger rotation speed in a "single supercharging stage" is controlled using a map.

【図14】「シングル過給ステージ」及び「ダブル過給
ステージ」の両ステージにわたって設定過給圧を補正過
給圧まで低下させた別例の過給圧の特性を示す図である
FIG. 14 is a diagram showing characteristics of supercharging pressure in another example in which the set supercharging pressure is lowered to the corrected supercharging pressure across both the "single supercharging stage" and the "double supercharging stage".

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…エンジン、10…主過給機としての主ターボチャー
ジャ、11…副過給機としての副ターボチャージャ、1
2…排気系の一部を構成する主排気通路、13…排気系
の一部を構成する副排気通路、15,19…吸気系の一
部を構成する主吸気通路、16,20…吸気系の一部を
構成する副吸気通路、17,21…吸気系の一部を構成
する共通吸気通路、23…排気切替弁、24…吸気切替
弁、32…過給圧調整弁の一部を構成する排気バイパス
弁、42…過給圧調整弁の一部を構成するウェイストゲ
ート弁、62…過給圧検出手段としての吸気圧センサ、
63…吸入空気量検出手段としてのエアフローメータ、
69…回転数検出手段としての第2の回転数センサ、7
2…開閉制御手段、過給圧制御手段及び回転数調整手段
を構成するCPU、NTR…ターボチャージャの実回転
数、PM…過給圧、Q…吸入空気量。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Engine, 10... Main turbocharger as a main supercharger, 11... Sub-turbocharger as a sub-supercharger, 1
2... Main exhaust passage forming part of the exhaust system, 13... Sub-exhaust passage forming part of the exhaust system, 15, 19... Main intake passage forming part of the intake system, 16, 20... Intake system 17, 21... common intake passage forming part of the intake system, 23... exhaust switching valve, 24... intake switching valve, 32... forming part of the supercharging pressure adjustment valve. 42...waste gate valve forming a part of the supercharging pressure regulating valve, 62...intake pressure sensor as supercharging pressure detection means,
63...Air flow meter as intake air amount detection means,
69...Second rotation speed sensor as rotation speed detection means, 7
2...CPU constituting the opening/closing control means, boost pressure control means, and rotation speed adjustment means, NTR...actual rotation speed of the turbocharger, PM...supercharging pressure, Q...intake air amount.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  エンジンの吸気系及び排気系に並列に
設けられた主過給機及び副過給機と、前記副過給機に対
応する吸気系及び排気系に設けられた吸気切替弁及び排
気切替弁と、前記エンジンへの吸入空気量を検出する吸
入空気量検出手段と、前記吸入空気量検出手段により検
出された吸入空気量が所定値以下の場合には、前記吸気
切替弁及び前記排気切替弁をともに閉じて主過給機のみ
を作動させ、前記吸入空気量が所定値より大きい場合に
は、前記吸気切替弁及び前記排気切替弁をともに開いて
前記主過給機及び副過給機を作動させる開閉制御手段と
を備えた過給機付エンジンの制御装置において、前記エ
ンジンの排気系に設けられ、同エンジンへの過給圧を調
整する過給圧調整弁と、前記エンジンへの過給圧を検出
する過給圧検出手段と、前記過給圧検出手段による過給
圧に基づき過給圧調整弁の開度を制御して、主過給機の
みの作動時の過給圧と、主過給機及び副過給機の作動時
の過給圧とを調整する過給圧制御手段と、前記主過給機
及び副過給機の実回転数を検出する回転数検出手段と、
前記回転数検出手段による主過給機及び副過給機の実回
転数が所定回転数よりも小さい場合には、前記過給圧制
御手段による過給圧調整弁の制御を許容し、前記実回転
数が所定回転数以上の場合には、過給圧調整弁を制御し
て前記実回転数を所定回転数にする回転数調整手段とを
設けたことを特徴とする過給機付エンジンの制御装置。
Claim 1: A main supercharger and a sub-supercharger provided in parallel to an intake system and an exhaust system of an engine; an intake switching valve and an intake switching valve provided in the intake system and exhaust system corresponding to the sub-supercharger; an exhaust switching valve; an intake air amount detection means for detecting the intake air amount to the engine; and when the intake air amount detected by the intake air amount detection means is less than or equal to a predetermined value, the intake switching valve and the Both exhaust switching valves are closed to operate only the main supercharger, and if the intake air amount is larger than a predetermined value, both the intake switching valve and the exhaust switching valve are opened to operate the main supercharger and the subsupercharger. A control device for a supercharged engine comprising an opening/closing control means for operating a charger, a supercharging pressure regulating valve provided in an exhaust system of the engine and regulating supercharging pressure to the engine; A supercharging pressure detection means detects the supercharging pressure of the main supercharger, and the opening degree of the supercharging pressure regulating valve is controlled based on the supercharging pressure detected by the supercharging pressure detecting means, to prevent overcharging when only the main supercharger is operated. A boost pressure control means for adjusting the boost pressure and the boost pressure during operation of the main supercharger and the sub-supercharger, and a rotation speed for detecting the actual rotation speed of the main supercharger and the sub-supercharger. detection means;
When the actual rotational speeds of the main supercharger and the sub-supercharger determined by the rotational speed detection means are smaller than the predetermined rotational speed, the supercharging pressure control means is allowed to control the supercharging pressure regulating valve; A supercharged engine characterized by comprising: a rotation speed adjusting means which controls a supercharging pressure regulating valve to adjust the actual rotation speed to a predetermined rotation speed when the rotation speed is equal to or higher than a predetermined rotation speed. Control device.
JP3078022A 1991-04-10 1991-04-10 Controller for engine with supercharger Pending JPH04311630A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3078022A JPH04311630A (en) 1991-04-10 1991-04-10 Controller for engine with supercharger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3078022A JPH04311630A (en) 1991-04-10 1991-04-10 Controller for engine with supercharger

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04311630A true JPH04311630A (en) 1992-11-04

Family

ID=13650182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3078022A Pending JPH04311630A (en) 1991-04-10 1991-04-10 Controller for engine with supercharger

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04311630A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2246543A1 (en) * 2009-04-01 2010-11-03 Ford Global Technologies, LLC Cylinder head with two exhaust manifolds and method to operate an internal combustion engine with such a cylinder head

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2246543A1 (en) * 2009-04-01 2010-11-03 Ford Global Technologies, LLC Cylinder head with two exhaust manifolds and method to operate an internal combustion engine with such a cylinder head

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4583038B2 (en) Supercharging pressure estimation device for an internal combustion engine with a supercharger
US7677227B2 (en) Apparatus and method of abnormality diagnosis for supercharging pressure control system
JP3818118B2 (en) Fault diagnosis device for variable capacity turbocharger
JP2007009877A (en) Abnormality diagnostic device for supercharging pressure control system
CN109209620B (en) Control device for internal combustion engine
JP3302719B2 (en) Control device for engine with turbocharger
JPH04311630A (en) Controller for engine with supercharger
JPH04314921A (en) Controller of engine provided with supercharger
JPH04311629A (en) Controller for engine with supercharger
JPH04279752A (en) Exhaust gas recirculation device of internal combustion engine
JPH10196381A (en) Control device of internal combustion engine mounted with variable nozzle type turbocharger
JP2757199B2 (en) Knock control device for internal combustion engine
JPH04301149A (en) Controller for engine equipped with supercharger
JPH04310436A (en) Controller of engine with supercharger
JPH04246256A (en) Air-fuel ratio controller for engine equipped with supercharger
JPH04259637A (en) Air-fuel ratio control device for engine with supercharger
JPH04287859A (en) Exhaust gas recirculation system for engine with supercharger
JPS62147026A (en) Supercharger control device for internal combustion engine
JPH04262045A (en) Exhaust gas recirculation device for engine with supercharger
JP3298244B2 (en) Control device for internal combustion engine equipped with exhaust gas recirculation device
JPH04262046A (en) Exhaust gas recirculation device for engine with supercharger
JPS58170827A (en) Supercharging device for internal-combustion engine
JP2003328763A (en) Engine with turbo supercharger
JPH05214946A (en) Control device for engine with supercharger
JPH084543A (en) Feedback control device for internal combustion engine