JPH0544481A - 過給機付エンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーシング時における主ターボチャージャの
過回転を確実に防止する。 【構成】 主ターボチャージャ７および副ターボチャー
ジャ８を備えた過給機付エンジンの制御装置において、
過給状態検知手段６１によって主ターボチャージャ７の
みの過給状態が検知され、かつ非連結状態検知手段６２
によってエンジン１と駆動系との非連結状態が検知され
た時に、過回転防止指令手段６３によってウェストゲー
トバルブ用電磁弁４４のデューティ値をウェストゲート
バルブ３１が主ターボチャージャ７の過給気と排気ガス
の圧力によって容易に開く値に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、過給機付エンジンの制
御装置に関し、とくにレーシング時の主ターボチャージ
ャの過回転を防止することが可能な制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジン本体に対し、主、副二つのター
ボチャージャを並列に配置し、低吸入空気量域では主タ
ーボチャージャのみ作動させて１個ターボチャージャと
し、高吸入空気量域では両ターボチャージャを作動させ
るようにした、いわゆる２ステージターボシステムを採
用した過給機付エンジンが知られている。

【０００３】この種の過給機付エンジンの構成は、たと
えば図６に示すようになっている。エンジン本体３９１
に対し、主ターボチャージャ（Ｔ／Ｃ−１）３９２と副
ターボチャージャ（Ｔ／Ｃ−２）３９３が並列に設けら
れている。副ターボチャージャ３９３に接続される吸、
排気系には、それぞれ吸気切替弁３９４、排気切替弁３
９５が設けられ、副ターボチャージャ３９３のコンプレ
ッサをバイパスする吸気バイパス通路３９７には、吸気
バイパス弁３９６が設けられている。低吸入空気量域で
は吸気切替弁３９４、排気切替弁３９５をともに全閉と
することにより、主ターボチャージャ３９２のみを過給
作動させ、高吸入空気量域では両切替弁３９４、３９５
をともに全開とし、吸気バイパス弁３９６を閉じること
により、副ターボチャージャ３９３にも過給作動を行わ
せ、２個ターボチャージャ作動とすることができる。

【０００４】低吸入空気量域から高吸入空気量域に移行
するときには、吸気切替弁３９５および排気切替弁３９
４が閉じられているときに排気バイパス弁３９８を小開
制御し、さらに吸気バイパス弁３９６を閉じることによ
り副ターボチャージャ３９３の助走回転数を高め、ター
ボチャージャの切替をより円滑に行う（切替時のショッ
クを小さくする）ことが可能になっている。

【０００５】主ターボチャージャ３９２および副ターボ
チャージャ３９３の双方による過給時には、ウェストゲ
ートバルブ（図示略）のフィードバック制御による開弁
制御によって過給圧制御が行なわれる。ウェストゲート
バルブはダイヤフラムアクチュエータと連結されてお
り、ダイヤフラムアクチュエータのダイヤフラム室内に
は、ウェストゲートバルブを開弁させるための過給気が
導かれている。ダイヤフラム室内に導かれた過給気は、
デューティ制御される電磁弁を介して外部にブリード
（リーク）されるようになっている。

【０００６】図７は、ウェストゲートバルブを開閉駆動
するダイヤフラムアクチュエータに供給される過給気の
大気へのブリード量（リーク量）と過給圧との関係を示
している。ウェストゲートバルブは、ダイヤフラムアク
チュエータのダイヤフラムに作用する圧力が高くなると
開弁するようになっており、ダイヤフラムに作用する圧
力が小さい状態では内蔵されたスプリングの付勢力によ
って閉弁するようになっている。したがって、図７に示
すように、電磁弁へ出力する制御信号のデューティ値を
小にし、ダイヤフラムアクチュエータからの過給気のブ
リード量を少なくすることにより、ウェストゲートバル
ブを開弁させやすくなる。

【０００７】２ステージターボシステムにおいては、吸
入空気量が少ない運転領域では排気バイパス弁のフィー
ドバック制御による開度調整によって過給圧制御が行な
われ、この状態では加速性を高めるためにウェストゲー
トバルブは閉弁状態に保たれる。吸入空気量が増加する
と、主ターボチャージャと副ターボチャージャとの双方
による過給作動に切替えられ、排気バイパス弁は閉じら
れる。この２個ターボチャージャ時には、ウェストゲー
トバルブの開度調整がフィードバック制御によって行な
われ、過給圧は所定値になるよう制御される。

【０００８】なお、上述したように、主ターボチャージ
ャのみの過給時には排気バイパス弁のみをデューティ制
御し、主ターボチャージャおよび副ターボチャージャの
双方による過給時にはウェストゲートバルブのみをデュ
ーティ制御することにより、過給圧を所定の圧力に制御
するようにした装置は、特開昭６３−２５３１９号公報
に開示されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】車両が停車している無
負荷状態での運転時に、不注意によりアクセルペダルを
最大限に踏込んだ場合は、スロットルバルブの開度が大
となり、エンジン回転数が急上昇する。無負荷レーシン
グ時は、エンジン回転数の上昇が非常に早く、一瞬のう
ちに１個ターボチャージャから２個ターボチャージャ条
件に切り替わる。

【００１０】しかしながら、図８に示すように、２個タ
ーボチャージャの切替時には、排気切替弁の切替の計算
タイミング等による切替制御信号の遅れや、排気切替弁
用アクチュエータ（たとえばダイヤフラムアクチュエー
タ）への圧力の伝達遅れ等が生じるため、２個ターボチ
ャージャへの切替条件は成立しているにもかかわらず、
実際には２個ターボチャージャに切り替わらず１個ター
ボチャージャのまま高速域まで運転されてしまう。その
ため、常時作動の主ターボチャージャの回転数が許容値
を超え、主ターボチャージャがオーバラン（過回転）に
よって破損するおそれがある。

【００１１】本発明に関する先行技術として、無負荷レ
ーシング時に、スロットルバルブ下流の吸気管負圧をウ
ェストゲートバルブ駆動用アクチュエータのダイヤフラ
ム下室に導いて、ウェストゲートバルブを強制的に開く
ことにより、主ターボチャージャのオーバランを防止す
るようにした装置が、先に本出願人により提案されてい
る（特願平２−２５０８２号）。

【００１２】この装置ではレーシング初期にはダイヤフ
ラムアクチュエータに導かれる吸気管負圧によってウェ
ストゲートバルブが開かれるが、その後、スロットルバ
ルブの開弁によってダイヤフラムアクチュエータに吸気
管負圧が導かれなくなり、ウェストゲートバルブが閉じ
られる。したがって、ウェストゲートバルブを介して排
気ガスを十分にバイパスさせることができず、ターボチ
ャージャのオーバラン対策としては不十分である。

【００１３】本発明は、上記の問題に着目し、主、副の
２つのターボチャージャを有する過給機付エンジンにお
いて、レーシングによる主ターボチャージャの過回転を
確実に防止することが可能な過給機付エンジンの制御装
置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明に
係る過給機付エンジンの制御装置は、主ターボチャージ
ャと、副ターボチャージャとを備え、前記副ターボチャ
ージャのコンプレッサ下流に吸気通路を開閉する吸気切
替弁を設けるとともに、副ターボチャージャのタービン
下流または上流に排気通路を開閉する排気切替弁を設
け、低吸入空気量域では前記吸気切替弁と排気切替弁を
共に閉弁させることにより主ターボチャージャのみを過
給作動させ、高吸入空気量域では前記吸気切替弁と排気
切替弁とを共に開弁させることにより双方のターボチャ
ージャを過給作動させ、主ターボチャージャのみの過給
時には副ターボチャージャの下流に設けられた排気バイ
パス弁のデューティ制御による開弁制御により過給圧制
御を行ない、主ターボチャージャおよび副ターボチャー
ジャの双方による過給時には、ウェストゲートバルブと
連結されるダイヤフラムアクチュエータのダイヤフラム
室内に導入される過給気をデューティ制御されるウェス
トゲートバルブ用電磁弁を介して外部にブリードさせる
ことにより前記ウェストゲートバルブの開度を調整し過
給圧制御を行なうようにした過給機付エンジンの過給圧
制御装置において、前記主ターボチャージャのみの過給
状態を検知する過給状態検知手段と、前記エンジンと駆
動系との非連結状態を検知する非連結状態検知手段と、
前記過給状態検知手段によって主ターボチャージャのみ
の過給状態が検知され、かつ前記非連結状態検知手段に
よってエンジンと駆動系との非連結状態が検知された時
に、前記ウェストゲートバルブ用電磁弁のデューティ値
を前記ウェストゲートバルブが主ターボチャージャの過
給気と排気ガスの圧力によって容易に開く値に設定する
過回転防止指令手段と、を具備したものから成る。

【００１５】

【作用】このように構成された過給機付エンジンの制御
装置においては、過給状態検知手段により主ターボチャ
ージャのみの過給状態であるか否かが検知され、非連結
状態検知手段によりエンジンと駆動系との非連結状態で
あるか否かが検知される。ここで、主ターボチャージャ
のみによる過給状態であると検知され、かつエンジンと
駆動系とが非連結状態であると検知された場合は、過回
転防止指令手段によってウェストゲートバルブ用電磁弁
のデューティ値が可変され、ウェストゲートバルブは排
気ガスの圧力によって容易に開きやすい状態にされる。

【００１６】デューティ値の可変設定によりウェストゲ
ートバルブが開きやすくなっている状態では、無負荷状
態での運転時に、不注意等によってアクセルペダルを最
大限に踏込んだ場合でも、ウェストゲートバルブを介し
て多量の排気ガスをバイパスさせることが可能となる。
したがって、主ターボチャージャのタービンに流入する
排気ガス量を抑制することができ、主ターボチャージャ
の過回転（オーバラン）が防止される。

【００１７】

【実施例】以下に、本発明に係る過給機付エンジンの制
御装置の望ましい実施例を、図面を参照して説明する。
図１ないし図５は、本発明の一実施例を示しており、と
くに車両に搭載される６気筒エンジンに適用した場合を
示している。図２において、１はエンジン、２はサージ
タンク、３は排気マニホールドを示す。排気マニホール
ド３は排気干渉を伴わない＃１〜＃３気筒群と＃４〜＃
６気筒群の２つに集合され、その集合部が連通路３ａに
よって連通されている。７、８は互いに並列に配置され
た主ターボチャージャ、副ターボチャージャである。タ
ーボチャージャ７、８のそれぞれのタービン７ａ、８ａ
は排気マニホールド３の集合部に接続され、それぞれの
コンプレッサ７ｂ、８ｂは、インタクーラ６、スロット
ル弁４を介してサージタンク２に接続されている。

【００１８】主ターボチャージャ７は、低吸入空気量域
から高吸入空気量域まで作動され、副ターボチャージャ
８は低吸入空気量域で停止される。双方のターボチャー
ジャ７、８の作動、停止を可能ならしめるために、副タ
ーボチャージャ８のタービン８ａの下流に排気切替弁１
７が、コンプレッサ８ｂの下流に吸気切替弁１８が設け
られる。吸、排気切替弁１８、１７の両方とも開弁のと
きは、両方のターボチャージャ７、８が作動される。副
ターボチャージャ８のタービン８ａの下流と主ターボチ
ャージャ７のタービン７ａの下流とは、排気バイパス通
路４０を介して連通可能となっている。排気バイパス通
路４０には、この排気バイパス通路４０を開閉する排気
バイパス弁４１が設けられている。排気バイパス弁４１
は、ダイヤフラム式アクチュエータ４２によって開閉さ
れるようになっている。

【００１９】低吸入空気量域で停止される副ターボチャ
ージャ８の吸気通路には、１個ターボチャージャから２
個ターボチャージャへの切替を円滑にするために、コン
プレッサ７ｂの上流とコンプレッサ８ｂの下流とを連通
する吸気バイパス通路１３と、吸気バイパス通路１３の
途中に配設される吸気バイパス弁３３が設けられる。吸
気バイパス弁３３はダイヤフラム式のアクチュエータ１
０によって開閉される。なお、吸気バイパス弁３３は、
主ターボチャージャ７のみの過給作動時における副ター
ボチャージャ側コンプレッサの熱害を防止する目的から
設けたものであるが、他の手段によって熱害を防止する
ことができれば、吸気バイパス通路１３、吸気バイパス
弁３３、アクチュエータ１０および第３の電磁弁２７を
省略することも可能である。

【００２０】吸気切替弁１８の上流と下流とを連通する
バイパス通路には、逆止弁１２が設けられており、吸気
切替弁１８の閉時において副ターボチャージャ８側のコ
ンプレッサ出口圧力が主ターボチャージャ７側より大に
なったとき、空気が上流側から下流側に流れることがで
きるようにしてある。なお、図中、１４はコンプレッサ
出口側の吸気通路、１５はコンプレッサ入口側の吸気通
路を示す。吸気通路１５はエアフローメータ２４を介し
てエアクリーナ２３に接続される。排気通路を形成する
フロントパイプ２０は、排気ガス触媒２１を介して排気
マフラーに接続される。吸気切替弁１８はアクチュエー
タ１１によって開閉され、排気切替弁１７はダイヤフラ
ム式アクチュエータ１６によって開閉されるようになっ
ている。ウエストゲートバルブ３１は、アクチュエータ
９によって開閉されるようになっている。

【００２１】アクチュエータ９、１０、１１、１６、４
２は、過給圧または負圧の導入によって作動するように
なっている。各アクチュエータ９、１０、１１、１６、
４２には、正圧タンク５１からの過給圧または負圧とエ
アフローメータ２４の下流からの大気圧とを選択的に切
り替えるために、第１、第２、第３、第４、第５、第６
の電磁弁２５、２６、２７、２８、３２、４４が接続さ
れている。各電磁弁２５、２６、２７、２８、３２、４
４の切替は、エンジンコントロールコンピュータ２９か
らの指令に従って行なわれる。なお、第２の電磁弁２６
へ負圧を導入する通路には、負圧の一方の流れのみを許
すチェック弁４５が介装されている。

【００２２】第１の電磁弁２５のＯＮは、吸気切替弁１
８を弁開とするようにアクチュエータ１１を作動させ、
ＯＦＦは吸気切替弁１８を全閉とするようにアクチュエ
ータ１１を作動させる。第４の電磁弁２８のＯＮは、排
気切替弁１７を全開とするようにアクチュエータ１６を
作動させ、ＯＦＦは排気切替弁１７を全閉するようにア
クチュエータ１６を作動させる。第３の電磁弁２７のＯ
Ｎは、吸気バイパス弁３３を全閉するようにアクチュエ
ータ１０を作動させ、ＯＦＦは吸気バイパス弁３３を全
開するようにアクチュエータ１０を作動させる。

【００２３】ウェストゲートバルブ３１は、図３に示す
ように、排気下流側に開くスイングアーム弁から構成さ
れている。ウェストゲートバルブ３１と連結されるダイ
ヤフラムアクチュエータ９には、ダイヤフラム室９ａが
形成されている。ダイヤフラム室９ａはダイヤフラム９
ｃによって区画されており、ダイヤフラム室９ａの反対
側の室９ｂにはダイヤフラム９ｃをダイヤフラム室９ａ
側に押圧するスプリング９ｄが収納されている。ダイヤ
フラム室９ａには、正圧タンク５１から過給圧が導かれ
るようになっている。ダイヤフラム室９ａに導かれた過
給気は、第６の電磁弁４４を介して大気側にリークされ
るようになっている。

【００２４】エンジン運転中は、ウェストゲートバルブ
３１の弁体３１ａには排気ガスの排圧Ｐａが作用してお
り、この排圧Ｐａによって弁体３１ａにかかる力と、ウ
ェストゲートバルブ３１と連結されるダイヤフラムアク
チュエータ９のダイヤフラム室９ａ内に作用する過給圧
によって生じる力との和が一定値を超えることによって
ウェストゲートバルブ３１は開弁される。ウェストゲー
トバルブ３１の閉弁動作は、スプリング９ｄの付勢力に
よって行なわれる。

【００２５】排気バイパス弁４１は、図４に示すよう
に、排気下流側に開くスイングアーム弁から構成されて
いる。排気バイパス弁４１と連結されるダイヤフラムア
クチュエータ４２には、ダイヤフラム室４２ａが形成さ
れている。ダイヤフラム室４２ａはダイヤフラム４２ｃ
によって区画されており、ダイヤフラム室４２ａの反対
側の室４２ｂにはダイヤフラム４２ｃをダイヤフラム室
４２ａ側に押圧するスプリング４２ｄが収納されてい
る。ダイヤフラム室４２ａには、正圧タンク５１から過
給圧が導かれるようになっている。ダイヤフラム室４２
ａに導かれた過給気は、第５の電磁弁３２を介して大気
側にリークされるようになっている。

【００２６】エンジン運転中は、排気バイパス弁４１の
弁体４１ａには排気ガスの排圧が作用しており、この排
圧Ｐｂによって弁体４１ａにかかる力と、排気バイパス
弁４１と連結されるダイヤフラムアクチュエータ４２の
ダイヤフラム室４２ａ内に作用する過給圧によって生じ
る力との和が一定値を超えることによって排気バイパス
弁４１は開弁される。排気バイパス弁４１の開弁動作
は、スプリング４２ｄの付勢力によって行なわれる。

【００２７】排気バイパス弁４１を作動させるアクチュ
エータ４２に大気圧を導入する第５の電磁弁３２は、Ｏ
Ｎ、ＯＦＦ制御でなく、デューティ制御される。同様
に、ウエストゲートバルブ３１を作動させるアクチュエ
ータ９に大気圧を導く第６の電磁弁４４は、ＯＮ、ＯＦ
Ｆ制御でなく、デューティ制御される。デューティ制御
は、周知の通り、デューティ値により通電時間を制御す
ることであり、デジタル的に通電、非通電の割合を変え
ることにより、アナログ的に平均電流に可変制御され
る。なお、デューティ値は、１サイクルの時間に対する
通電時間の割合であり、１サイクル中の通電時間をＡ、
非通電時間をＢとすると、デューティ値＝Ａ／（Ａ＋
Ｂ）×１００（％）で表わされる。

【００２８】ウェストゲートバルブ３１を駆動するダイ
ヤフラムアクチュエータ９のダイヤフラム室９ａ内の圧
力は、ダイヤフラム室９ａ内に導入された過給気をデュ
ーティ制御される第６の電磁弁４４を介して大気にブリ
ード（リーク）させることにより可変されるようになっ
ている。このダイヤフラム室９ａの圧力調整によってウ
ェストゲートバルブ３１の開度が制御され、双方のター
ボチャージャ７、８による過給作動時、すなわち２個タ
ーボチャージャ域における過給圧制御が行なわれる。排
気バイパス弁４１の開度制御は、アクチュエータ４２の
ダイヤフラム室４２ａに導入される過給気の大気へのブ
リード量（リーク量）を第５の電磁弁３２のデューティ
制御によって可変させることにより行なわれる。

【００２９】エンジンコントロールコンピュータ２９
は、エンジンの各種運転条件検出センサと電気的に接続
され、各種センサからの信号が入力される。エンジン運
転条件検出センサには、吸気管圧力センサ３０、スロッ
トル開度センサ５、吸入空気量測定センサとしてのエア
フローメータ２４、エンジン回転数センサ５０、および
酸素センサ１９が含まれる。エンジンコントロールコン
ピュータ２９は、演算をするためのセントラルプロセッ
サユニット（ＣＰＵ）、読み出し専用のメモリであるリ
ードオンリメモリ（ＲＯＭ）、一時記憶用のランダムア
クセスメモリ（ＲＡＭ）、入出力インターフェイス（Ｉ
／Ｏインターフェイス）、各種センサからのアナログ信
号をディジタル量に変換するＡ／Ｄコンバータを備えて
いる。

【００３０】エンジンコントロールコンピュータ２９に
は、図１に示すように、過給状態検知手段６１、非連結
状態検知手段６２、過回転防止指令手段６３が形成され
ている。過給状態検知手段６１、非連結状態検知手段６
２、過回転防止指令手段６３は、エンジンコントロール
コンピュータ２９内に格納されるプログラムから構成さ
れている。

【００３１】過給状態検知手段６１は、主ターボチャー
ジャ７のみの過給状態を検知する機能を有しており、た
とえば排気切替弁１７の閉弁信号に基づいて主ターボチ
ャージャ７のみの過給作動を検知するようになってい
る。過給状態検知手段６１からの出力信号は、過回転防
止指令手段６３に入力されるようになっている。

【００３２】非連結状態検知手段６２は、エンジン１と
駆動系としてのトランスミッション６０との非連結状態
を検知する機能を有している。具体的には、自動変速機
を搭載した車両（Ａ／Ｔ車）においては、非連結状態検
知手段６２は、ニュートラルレンジ（Ｎレンジ）または
パーキングレンジ（Ｐレンジ）を検知するようになって
いる。手動変速機を搭載した車両（Ｍ／Ｔ車）において
は、非連結状態検知手段６２は、ニュートラルレンジ
（Ｎレンジ）またはクラッチの断状態を検知するように
なっている。非連結状態検知手段６２からの出力信号
は、過回転防止指令手段６３に入力されるようになって
いる。

【００３３】過回転防止指令手段６３は、過給状態検知
手段６１によって主ターボチャージャ７のみ過給状態が
検知され、かつ非連結状態検知手段６２によってエンジ
ン１と駆動系としてのトランスミッション６０の非連結
状態が検知された時に、ウェストゲートバルブ用電磁
弁、すなわち第６の電磁弁４４のデューティ値をたとえ
ば０％に設定する機能を有している。第６の電磁弁４４
のデューティ値が０％に設定された状態では、ウェスト
ゲートバルブ３１が主ターボチャージャ７の過給気と排
気ガスの圧力によって容易に開弁され、アクセルペダル
の踏込みによる主ターボチャージャ７の過回転（オーバ
ラン）が防止されるようになっている。

【００３４】このように、レーシング時には過回転防止
指令手段６３によって予め第６の電磁弁４４のデューテ
ィ値が０％に設定されるので、エンジン回転数が急上昇
し、排気ガス量が急激に増加しても、主ターボチャージ
ャ７のタービン７ａに流入する排気ガスの流量が制限さ
れ、主ターボチャージャ７の過回転は確実に防止され
る。

【００３５】つぎに、上記過給機付エンジンの制御装置
における作用について説明する。高吸入空気量域では、
吸気切替弁１８は排気切替弁１７がともに開かれ、吸気
バイパス弁１０が閉じられる。これによって２個ターボ
チャージャ７、８が駆動され、十分な過給空気量が得ら
れ、出力が向上される。低速域でかつ高負荷時には、吸
気切替弁１８と排気切替弁１７がともに閉じられ、吸気
バイパス弁３３が開かれる。これによって主ターボチャ
ージャ７のみが駆動される。低吸入空気量域で１個ター
ボチャージャとする理由は、低吸入空気量域では１個タ
ーボチャージャ過給特性が２個ターボチャージャ過給特
性より優れているからである。１個ターボチャージャと
することにより、過給圧、トルクの立上りが早くなり、
レスポンスが迅速となる。

【００３６】低吸入空気量域から高吸入空気量域に移行
するとき、つまり１個ターボチャージャから２個ターボ
チャージャ作動へ切り替えるときには、吸気切替弁１８
および排気切替弁１７が閉じられているときに排気バイ
パス弁４１をデューティ制御により小開制御し、さらに
吸気バイパス弁３３を閉じることにより副ターボチャー
ジャ８の助走回転数を高め、ターボチャージャの切替を
より円滑に行う（切替時のショックを小さくする）こと
が可能になる。

【００３７】車両が停車している無負荷状態での運転時
に、不注意等によってアクセルペダルを最大限に踏込ん
だ場合は、スロットル弁４の開度が大となり、エンジン
回転数が急上昇する。これによって、エンジンの過給作
動も１個ターボチャージャから２個ターボチャージャに
切替わろうとするが、排気切替弁１７の切替制御信号の
遅れや、アクチュエータ９による伝達遅れ等により、１
個ターボチャージャのまま高速域まで運転されてしま
う。そのため、主ターボチャージャ７の回転数が許容値
を超えてしまい、過回転によって主ターボチャージャ７
が破損してしまうおそれがある。

【００３８】そこで、本実施例においては、主ターボチ
ャージャ７の過回転（オーバラン）を防止するために、
レーシング時には、ウェストゲートバルブ用電磁弁、す
なわち第６の電磁弁４４のデューティ制御が行なわれ
る。以下、第６の電磁弁４４によるウェストゲートバル
ブの制御を、図５のフローチャートを参照して説明す
る。

【００３９】図５において、ステップ１０１でウェスト
ゲートバルブ３１のデューティ制御ルーチンに入り、ス
テップ１０２で過給状態検知手段６１からの信号に基づ
いて１個ターボチャージャか否かが判断される。ここ
で、１個ターボチャージャでなく２個ターボチャージャ
であると判断された場合は、ステップ１０５に進み、フ
ィードバック制御によるウェストゲートバルブ３１の開
弁調整により過給圧制御が行なわれる。ステップ１０５
の処理が終了すると、ステップ１０７に進み、リターン
する。

【００４０】ステップ１０２において、１個ターボチャ
ージャであると判断された場合は、ステップ１０３に進
み、非連結状態検知手段６１からの信号に基づいて、エ
ンジンと駆動系とが非連結状態であるか否かが判断され
る。ここで、エンジン１と駆動系とが非連結状態でない
と判断された場合は、ステップ１０６に進む。具体的に
は、たとえば手動変速機を搭載した車両において、ステ
ップ１０３でエンジン１とトランスミッション６０がク
ラッチ（図示略）を介して機械的に連結されていると判
断された場合は、ステップ１０６に進む。

【００４１】ステップ１０６では、第６の電磁弁４４の
デューティ値は１００％に設定され、ウェストゲートバ
ルブ３１は全閉状態に維持される。つまり、エンジン１
とトランスミッション６０とがクラッチを介して連結さ
れている状態ではダイヤフラムアクチュエータ９に導か
れる過給気がすべて大気側にブリードされ、ウェストゲ
ートバルブ３１はダイヤフラムアクチュエータ９のスプ
リング９ｄの付勢力によって閉弁される。ステップ１０
６の処理が終了すると、ステップ１０７に進み、リター
ンされる。

【００４２】ステップ１０３において、エンジン１と駆
動系とが非連結状態であると判断された場合は、ステッ
プ１０４に進む。具体的には、たとえば手動変速機を搭
載した車両において、エンジン１とトランスミッション
６０がクラッチ（図示略）を介して機械的に連結されて
いないとステップ１０３で判断された場合は、ステップ
１０４に進む。ステップ１０４では、第６の電磁弁４４
のデューティ値が０％に設定され、ウェストゲートバル
ブ３１は主ターボチャージャ７の過給気と排気ガスの圧
力によって容易に開きやすい状態とされる。

【００４３】第６の電磁弁４４のデューティ値が０％に
設定された状態では、無負荷状態での運転時に不注意に
よでアクセルペダルを最大限に踏込んだ場合でも、ウェ
ストゲートバルブ３１を介して多量の排気ガスをバイパ
スさせることが可能となる。したがって、主ターボチャ
ージャ７のタービン７ａに流入する排気ガス量が大幅に
抑制され、主ターボチャージャ７の過回転の発生が防止
される。

【００４４】このように、１個ターボチャージャ時に
は、原則的には排気バイパス弁４１のみ開弁制御によっ
て過給圧の制御が行なわれ、ウェストゲートバルブ３１
は閉じたままとなっているが、１個ターボチャージャ時
でも非連結状態検知手段６２によってエンジン１と駆動
系との非連結状態が検知された場合は、過回転防止指令
手段６３からの指令によってウェストゲートバルブ３１
は開弁可能な状態とされる。これによって、レーシング
時の主ターボチャージャ７の過回転が確実に防止され
る。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る過給
機付エンジンの制御装置によるときは、過給状態検知手
段によって主ターボチャージャのみの過給状態が検知さ
れ、かつ非連結状態検知手段によってエンジンと駆動系
との非連結状態が検知された時に、過回転防止指令手段
によってウェストゲートバルブ用電磁弁のデューティ値
をウェストゲートバルブが主ターボチャージャの過給気
と排気ガスの圧力によって容易に開く値に設定したの
で、車両が停止している無負荷状態での運転時に、不注
意によってアクセルペダルを最大限に踏込んだ場合で
も、主ターボチャージャのタービンに流入する排気ガス
量を抑制することができ、主ターボチャージャの過回転
（オーバラン）を確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る過給機付エンジンの制
御装置のブロック図である。

【図２】図１の装置を備えた過給機付エンジンの制御系
統図である。

【図３】図２の装置におけるウェストゲートバルブ近傍
の拡大断面図である。

【図４】図２の装置における排気バイパス弁近傍の概略
断面図である。

【図５】図１の装置におけるウェストゲートバルブによ
る過給圧制御の処理手順を示すフローチャートである。

【図６】従来の過給機付エンジンの概略構成図である。

【図７】図６の装置におけるウェストゲートバルブを開
閉駆動するダイヤフラムアクチュエータに供給される過
給気のブリード量と過給圧との関係を示す特性図であ
る。

【図８】図８は従来の過給機付エンジンにけるレーシン
グ時の各特性図である。

【符号の説明】

１ エンジン ７ 主ターボチャージャ ８ 副ターボチャージャ ９ ダイヤフラムアクチュエータ ２９ エンジンコントロールコンピュータ ３１ ウェストゲートバルブ ４１ 排気バイパス弁 ４４ ウェストゲートバルブ用電磁弁としての第６の電
磁弁 ６０ 駆動系としてのトランスミッション ６１ 過給状態検知手段 ６２ 非連結状態検知手段 ６３ 過回転防止指令手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主ターボチャージャと、副ターボチャー
   ジャとを備え、前記副ターボチャージャのコンプレッサ
   下流に吸気通路を開閉する吸気切替弁を設けるととも
   に、副ターボチャージャのタービン下流または上流に排
   気通路を開閉する排気切替弁を設け、低吸入空気量域で
   は前記吸気切替弁と排気切替弁を共に閉弁させることに
   より主ターボチャージャのみを過給作動させ、高吸入空
   気量域では前記吸気切替弁と排気切替弁とを共に開弁さ
   せることにより双方のターボチャージャを過給作動さ
   せ、主ターボチャージャのみの過給時には副ターボチャ
   ージャの下流に設けられた排気バイパス弁のデューティ
   制御による開弁制御により過給圧制御を行ない、主ター
   ボチャージャおよび副ターボチャージャの双方による過
   給時には、ウェストゲートバルブと連結されるダイヤフ
   ラムアクチュエータのダイヤフラム室内に導入される過
   給気をデューティ制御されるウェストゲートバルブ用電
   磁弁を介して外部にブリードさせることにより前記ウェ
   ストゲートバルブの開度を調整し過給圧制御を行なうよ
   うにした過給機付エンジンの過給圧制御装置において、 前記主ターボチャージャのみの過給状態を検知する過給
   状態検知手段と、 前記エンジンと駆動系との非連結状態を検知する非連結
   状態検知手段と、 前記過給状態検知手段によって主ターボチャージャのみ
   の過給状態が検知され、かつ前記非連結状態検知手段に
   よってエンジンと駆動系との非連結状態が検知された時
   に、前記ウェストゲートバルブ用電磁弁のデューティ値
   を前記ウェストゲートバルブが主ターボチャージャの過
   給気と排気ガスの圧力によって容易に開く値に設定する
   過回転防止指令手段と、を具備したことを特徴とする過
   給機付エンジンの制御装置。