JPH0722037U - 過給機付エンジンのソレノイド弁配置構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 エンジン本体の各バンクにそれぞれターボ過
給機及びデューティソレノイド弁が配置され、この２つ
のソレノイド弁を選択して過給圧制御を行うプライマリ
及びセカンダリターボ過給機付エンジンにおいて、上記
２つのソレノイド弁をいずれも過給圧制御の応答性が良
好に配置する。 【構成】 プライマリターボ過給機４０のみから両ター
ボ過給機による過給作動の切換え前には排気制御弁小開
制御用デューティソレノイド弁７５によりアクチュエー
タ５４に作用する制御圧を調圧してセカンダリターボ過
給機５０側の排気系の排気制御弁を小開して過給圧制御
を行い、排気制御弁の小開以外のときはウエストゲート
弁制御用デューティソレノイド弁４３によりプライマリ
ターボ過給機のウエストゲート弁のアクチュエータ４２
に作用する過給圧を調圧して過給圧制御を行うが、上記
ソレノイド弁４３をプライマリターボ過給機近傍の車体
１３０側に、上記ソレノイド弁７５をセカンダリターボ
過給機近傍の車体側に配置する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、エンジンの吸，排気系に並列に接続するプライマリターボ過給機と セカンダリターボ過給機とをエンジン本体の各バンクに配置し、低速域ではプラ イマリターボ過給機のみ、高速域では両ターボ過給機を過給作動させると共に、 プライマリターボ過給機のみの過給作動から両ターボ過給機による過給作動の切 換前には排気制御弁小開制御用デューティソレノイド弁をデューティ制御するこ とにより排気制御弁を小開して過給圧制御を行い、排気制御弁の小開以外のとき にはウエストゲート弁制御用デューティソレノイド弁をデューティ制御してプラ イマリターボ過給機に備えたウエストゲート弁により過給圧制御を行う過給機付 エンジンに関し、詳しくは過給圧制御の応答性を向上することが可能な過給機付 エンジンのソレノイド弁配置構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

エンジンの吸，排気系にプライマリターボ過給機とセカンダリターボ過給機と を並列に配置し、セカンダリターボ過給機に接続される吸，排気系に吸気制御弁 と排気制御弁とをそれぞれ配設し、エンジン運転領域が低速域のときには両制御 弁を共に閉弁してプライマリターボ過給機のみを過給作動させ、高速域のときに は両制御弁を共に開弁して両ターボ過給機を過給作動させることで、低速域から 高速域に亘り出力性能の向上を可能とする過給機付エンジンが知られている。

【０００３】 そして、低速域のプライマリターボ過給機のみ過給作動の状態から高速域の両 ターボ過給機過給作動の状態への切換え時の円滑化を図るため、切換え前に上記 排気制御弁を小開させて排気の一部をセカンダリターボ過給機に流し、セカンダ リターボ過給機を予備回転させるようにしている。

【０００４】 また、この排気制御弁の小開時には、吸気制御弁が閉じられていることからプ ライマリターボ過給機のみにより過給が行われており、セカンダリターボ過給機 側に排気の一部が逃がされる状態であるため、排気制御弁の小開開度を制御する ことで過給圧制御することが可能となる。

【０００５】 このため、特開平３−２６０３２８号公報には、排気制御弁を作動するダイヤ フラム式アクチュエータに連通する制御圧通路に排気制御弁小開制御用のデュー ティソレノイド弁を介装し、プライマリターボ過給機のみの過給作動から両ター ボ過給機による過給作動への切換え前に、排気制御弁小開制御用デューティソレ ノイド弁をデューティ制御して排気制御弁を小開すると共に過給圧制御を行い、 排気制御弁の小開以外のときには、プライマリターボ過給機に備えたウエストゲ ート弁を作動するダイヤフラム式アクチュエータに連通する制御圧通路に介装さ れたウエストゲート弁制御用デューティソレノイド弁をデュ一ティ制御すること で過給圧制御を行う技術が開示されている。

【０００６】 ところで、直列多気筒エンジンでは、各気筒からの排気マニホールドがエンジ ンの一方のバンク側に集中していることから、プライマリターボ過給機とセカン ダリターボ過給機とを一方バンクに配置することが可能であるが、Ｖ型エンジン あるいは水平対向エンジンでは、各バンクごとに排気マニホールドが分割される ため、一方バンク側に両ターボ過給機を配置すると、他方バンクの排気マニホー ルドから排気管を介してターボ過給機に至るまでの通路長が長くなり、排気温度 が低下して過給機による過給効率が低下する。このため、Ｖ型エンジンあるいは 水平対向エンジンでは、エンジンの一方バンク側にプライマリターボ過給機を、 他方バンク側にセカンダリターボ過給機を配置する必要がある。

【０００７】 そして、排気制御弁，吸気制御弁の作動切換えを行わせるための各切換ソレノ イド弁、及び上記各デューティソレノイド弁をエンジンルーム内に実装する場合 においては、排気制御弁及び吸気制御弁等、大部分の弁がセカンダリターボ過給 機側であり、デューティソレノイド弁は耐振性が弱いため、エンジン本体に取り 付けることはできない。

【０００８】 このため、本出願人は先の出願（実願平４−１３９７８号）により、セカンダ リターボ過給機に近い車体側に集中ソレノイドボックスを装着し、この集中ソレ ノイドボックスに各切換ソレノイド弁、各デューティソレノイド弁をまとめて実 装することで、全てのソレノイド弁等を集中配置し、組付け性、点検修理等の作 業性を向上することを可能とする技術を提案した。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、先の出願による技術では、全てのソレノイド弁がエンジンの一 方バンク側のセカンダリターボ過給機に近い車体側に集中配置されるため、エン ジンの他方バンク側に配置されたプライマリターボ過給機のウエストゲート弁で は、そのダイヤフラム式アクチュエータにデューティソレノイド弁からエンジン 本体を横断した長い制御圧通路が配管されることになる。このため、デューティ ソレノイド弁をデューティ制御することで調圧された制御圧が実際にウエストゲ ート弁を作動するアクチュエータに到達するまでに時間がかかり、ウエストゲー ト弁の作動遅れを生じ、排気制御弁の小開制御以外のとき、プライマリターボ過 給機に備えたウエストゲート弁を作動して過給圧制御が行われる際に、過給圧制 御の応答性が悪化するという課題がある。

【００１０】 本考案は、上記事情に鑑みてなされたもので、いずれの過給圧制御に際しても 、過給圧制御の応答性を向上することが可能な過給機付エンジンのソレノイド弁 配置構造を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案による過給機付エンジンのソレノイド弁配置 構造は、エンジンの吸，排気系に並列に接続するプライマリターボ過給機とセカ ンダリターボ過給機とをエンジン本体の各バンクに配置し、共に全開のときには セカンダリターボ過給機の過給動作を行わせ、共に全閉のときにはセカンダリタ ーボ過給機の過給作動を停止させる吸気制御弁，排気制御弁をセカンダリターボ 過給機に接続される吸，排気系にそれぞれ配設し、プライマリターボ過給機のみ の過給作動から両ターボ過給機による過給作動の切換え前に、上記排気制御弁を 作動するダイヤフラム式アクチュエータに連通する制御圧通路に介装された排気 制御弁小開制御用デューティソレノイド弁をデューティ制御して、排気制御弁を 小開させてセカンダリターボ過給機を予備回転させると共に過給圧制御を行い、 排気制御弁の小開制御以外のときにはプライマリターボ過給機に設けられたウエ ストゲ一卜弁を作動するダイヤフラム式アクチュエータに連通する制御圧通路に 介装されたウエストゲート弁制御用デューティソレノイド弁をデューティ制御し て過給圧制御を行う過給機付エンジンにおいて、上記ウエストゲート弁制御用デ ューティソレノイド弁をプライマリターボ過給機近傍の車体側に、上記排気制御 弁小開制御用デューティソレノイド弁をセカンダリターボ過給機近傍の車体側に それぞれ配置したことを特徴とする。

【００１２】

【作用】

上記構成による本考案では、エンジン本体の一方バンク側にウエストゲート弁 を備えたプライマリターボ過給機、及びウエストゲート弁を作動するダイヤフラ ム式アクチュエータが配置され、他方バンク側にセカンダリターボ過給機，排気 制御弁及び該排気制御弁を作動するダイヤフラム式アクチュエータか配置される 構成において、プライマリターボ過給機のみの過給作動から両ターボ過給機によ る過給作動への切換前に、排気制御弁を小開してセカンダリターボ過給機を予備 回転させると共に過給圧制御を行うために、セカンダリターボ過給機側の排気系 に配設された排気制御弁を作動するダイヤフラム式アクチュエータに制御圧を調 圧して与える排気制御弁小開制御用デューティソレノイド弁がセカンダリターボ 過給機近傍の車体側に配置され、また、排気制御弁の小開制御時以外のときに、 過給圧制御を行うべくプライマリターボ過給機に備えたウエストゲート弁を作動 するダイヤフラム式アクチュエータに制御圧を調圧して与えるウエストゲート弁 制御用デューティソレノイド弁がプライマリターボ過給機近傍の車体側に配置さ れるので、いずれのデュ一ティソレノイド弁も短い制御圧通路を介して各ダイヤ フラム式アクチュエータに連通される。その結果、各デューティソレノイド弁で 調圧された制御圧が直ちにアクチュエータに作用して、ウエストゲート弁及び排 気制御弁の応答性が共に向上する。

【００１３】

【実施例】

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図１において、本考案が 適用される過給機付エンジンの全体の構成について説明する。符号１は水平対向 式エンジン（本実施例においては４気筒エンジン）のエンジン本体であり、クラ ンクケース２の左右のバンク３，４に、燃焼室５、吸気ポート６、排気ポート７ 、点火プラグ８、動弁機構９等が設けられている。そして左バンク３側に＃２， ＃４気筒を、右バンク４側に＃１，＃３気筒を備える。またこのエンジン短縮形 状により左右バンク３，４の直後に、プライマリターボ過給機４０とセカンダリ ターボ過給機５０がそれぞれ配設されている。排気系として、左右バンク３，４ からの共通の排気管１０が両ターボ過給機４０，５０のタービン４０ａ，５０ａ に連通され、タービン４０ａ，５０ａからの排気管１１が１つの排気管１２に合 流して触媒コンバータ１３、マフラ１４に連通される。

【００１４】 プライマリターボ過給機４０は、低中速域で過給能力の大きい小容量の低速型 であり、これに対してセカンダリターボ過給機５０は、中高速域で過給能力の大 きい大容量の高速型である。このためプライマリターボ過給機４０の方が容量が 小さいことで、排気抵抗が大きくなる。

【００１５】 吸気系として、エアクリーナ１５の下流から２つに分岐した吸気管１６，１７ がそれぞれ両ターボ過給機４０，５０のブロワ４０ｂ，５０ｂに連通され、この ブロワ４０ｂ，５０ｂからの吸気管１８，１９がインタークーラ２０に連通され る。そしてインタークーラ２０からスロットル弁２１を有するスロットルボデー ２７を介してチャンバ２２に連通され、チャンバ２２から吸気マニホールド２３ を介して左右バンク３，４の各気筒に連通されている。またアイドル制御系とし て、エアクリーナ１５の直下流と吸気マニホールド２３の間のバイパス通路２４ に、アイドル制御弁（ＩＳＣＶ）２５と負圧で開く逆止弁２６が、アイドル時や 減速時に吸入空気量を制御するように設けられる。

【００１６】 燃料系として、吸気マニホールド２３のポート近傍にインジェクタ３０が配設 され、燃料ポンプ３１を有する燃料タンク３２からの燃料通路３３が、フィルタ ３４、燃料圧レギュレータ３５を備えてインジェクタ３０に連通される。燃料圧 レギュレータ３５は、吸気圧力に応じて調整作用するものであり、これによりイ ンジェクタ３０に供給する燃料圧力を吸気圧力に対して常に一定の高さに保ち、 噴射信号のパルス幅により燃料噴射制御することが可能になっている。点火系と して、各点火プラグ８毎に連設する各点火コイル８ａ毎にイグナイタ３６からの 点火信号が入力するように接続されている。

【００１７】 プライマリターボ過給機４０の作動系について説明する。プライマリターボ過 給機４０は、タービン４０ａに導入する排気エネルギによりブロワ４０ｂを回転 駆動し、空気を吸入，加圧して常に過給するように作動する。タービン側にはダ イアフラム式アクチュエータ４２を備えたプライマリウエストゲート弁４１が設 けられる。アクチュエータ４２の圧力室にはブロワ４０ｂの直下流からの制御圧 通路４４がオリフィス４８を有して連通し、過給圧が設定値以上に上昇すると応 答良くウエストゲート弁４１を開くように連通される。またこの制御圧通路４４ は更に過給圧をブロワ４０ｂの上流側にリークするデューティソレノイド弁４３ に連通し、このデューティソレノイド弁４３により所定の制御圧を生じてアクチ ュエータ４２に作用し、ウエストゲート弁４１の開度を変化して過給圧制御する 。ここでデューティソレノイド弁４３は、後述する電子制御装置１００からのデ ューティ信号により作動し、デューティ信号のデューティ比が小さい場合は高い 制御圧でウエストゲート弁４１の開度を増して過給圧を低下し、デューティ比が 大きくなるほどリーク量の増大により制御圧を低下し、ウエストゲート弁４１の 開度を減じて過給圧を上昇する。

【００１８】 一方、スロットル弁急閉時のブロワ回転の低下や吸気騒音の発生を防止するた め、ブロワ４０ｂの下流としてスロットル弁２１の近くのインタークーラ２０の 出口側と、ブロワ４０ｂの上流との間にバイパス通路４６が連通される。そして このバイパス通路４６にエアバイパス弁４５が、スロットル弁急閉時に通路４７ によりマニホールド負圧を導入して開き、ブロワ下流に封じ込められる加圧空気 を迅速にリークするように設けられる。

【００１９】 セカンダリターボ過給機５０の作動系について説明する。セカンダリターボ過 給機５０は同様に排気によりタービン５０ａとブロワ５０ｂが回転駆動して過給 するものであり、タービン側にアクチュエータ５２を備えたセカンダリウエスト ゲート弁５１が設けられている。またタービン５０ａの上流の排気管１０には、 ダイアフラム式アクチュエータ５４を備えた下流開き式の排気制御弁５３が設け られ、ブロワ５０ｂの下流には同様のアクチュエータ５６を備えたバタフライ式 の吸気制御弁５５が設けられ、ブロワ５０ｂの上、下流の間のリリーフ通路５８ に過給圧リリーフ弁５７が設けられる。

【００２０】 これら各弁の圧力動作系について説明する。先ず、負圧源のサージタンク６０ がチェック弁６２を有する通路６１により吸気マニホールド２３に連通して、ス ロットル弁全閉時に負圧を貯え且つ脈動圧を緩衝する。また過給圧リリーフ弁５ ７を開閉する過給圧リリーフ弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１、吸気制御弁５５ を開閉する吸気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．２、排気制御弁５３を開閉す る第１と第２の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３，ＳＯＬ．４、排気制 御弁５３を小開制御するデューティソレノイド弁７５、及びセカンダリウエスト ゲート弁５１を開閉するセカンダリウエストゲート切換ソレノイド弁７０を有す る。各切換ソレノイド弁７０，ＳＯＬ．１〜４は、電子制御装置１００からのＯ Ｎ・ＯＦＦ信号によりサージタンク６０からの負圧通路６３の負圧、吸気制御弁 下流に連通する正圧通路６４ａ，６４ｂからの正圧、大気圧等を選択し、各制御 圧通路７０ａ〜７４ａによりアクチュエータ側に導いて各制御弁，セカンダリウ エストゲート弁５１を作動する。またデューティソレノイド弁７５は、電子制御 装置１００からのデューティ信号によりアクチュエータ５４の正圧室５４ａに作 用する正圧を可変制御し、排気制御弁５３を小開制御する。

【００２１】 上記過給圧リリーフ弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１は、通電がＯＦＦされる と、正圧通路６４ａ側を閉じて負圧通路６３側を開き、制御圧通路７１ａを介し て過給圧リリーフ弁５７のスプリングが内装された圧力室に負圧を導くことでス プリングの付勢力に抗して過給圧リリーフ弁５７を開く。また、ＯＮされると、 逆に負圧通路６３側を閉じて正圧通路６４ａ側を開き、過給圧リリーフ弁５７の 圧力室に正圧を導くことで過給圧リリーフ弁５７を閉じる。

【００２２】 吸気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．２は、ＯＦＦされると、大気ポートを 閉じて負圧通路６３側を開き、制御圧通路７２ａを介してアクチュエータ５６の スプリングが内装された圧力室に負圧を導くことでスプリングの付勢力に抗して 吸気制御弁５５を閉じ、ＯＮされると、負圧通路６３側を閉じて大気ポートを開 き、アクチュエータ５６の圧力室に大気圧を導くことで圧力室内のスプリングの 付勢力により吸気制御弁５５を開く。

【００２３】 セカンダリウエストゲート切換ソレノイド弁７０は、電子制御装置１００によ り点火進角量等に基づきハイオクガソリン使用と判断されたときのみＯＦＦされ 、レギュラーガソリン使用と判断されたときにはＯＮされる。そしてセカンダリ ウエストゲート切換ソレノイド弁７０は、ＯＦＦされると、吸気制御弁５５の上 流に連通する通路６５を閉じて大気ポートを開き、制御圧通路７０ａを介して大 気圧をアクチュエータ５２に導入することでアクチュエータ５２内に配設された スプリングの付勢力によりセカンダリウエストゲート弁５１を閉じる。また、Ｏ Ｎで大気ポートを閉じて通路６５側を開き、両ターボ過給機４０，５０作動時の セカンダリターボ過給機５０下流の過給圧がアクチュエータ５２に導かれ、この 過給圧に応じてセカンダリウエストゲート弁５１を開き、レギュラーガソリン使 用時にはハイオクガソリン使用時に比べて相対的に過給圧が低下される。

【００２４】 また、第１の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３からの制御圧通路７３ ａが排気制御弁５３を作動するアクチュエータ５４の正圧室５４ａに、第２の排 気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．４からの制御圧通路７４ａがアクチュエー タ５４のスプリングを内装した負圧室５４ｂにそれぞれ連通されている。そして 両切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３，４が共にＯＦＦのとき、第１の排気制御弁用切 換ソレノイド弁ＳＯＬ．３は正圧通路６４ｂ側を閉じて大気ポートを開き、第２ の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．４は負圧通路６３側を閉じて大気ポー トを開くことで、アクチュエータ５４の両室５４ａ，５４ｂが大気開放され、負 圧室５４ｂに内装されたスプリングの付勢力により排気制御弁５３が全閉する。 また、両切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３，４が共にＯＮのとき、それぞれ大気ポー トを閉じ、第１の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３は正圧通路６４ｂ側 を開き、第２の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．４は負圧通路６３側を開 くことで、アクチュエータ５４の正圧室５４ａに正圧を、負圧室５４ｂに負圧を 導き、スプリングの付勢力に抗して排気制御弁５３を全開する。

【００２５】 第１の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３からの制御圧通路７３ａには オリフィス６７が設けられ、このオリフィス６７の下流側と吸気管１６にリーク 通路６６が連通され、このリーク通路６６に電子制御装置１００からのデューテ ィ信号により作動する排気制御弁小開制御用のデューティソレノイド弁７５が設 けられる。そして第１の切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３のみがＯＮで正圧をアクチ ュエータ５４の正圧室５４ａに供給し負圧室５４ｂを大気開放する状態で、デュ ーティソレノイド弁７５によりその正圧をリークして排気制御弁５３を小開する 。ここでデューティソレノイド弁７５は、デューティ信号におけるデューティ比 が大きいと、リーク量の増大により正圧室５４ａに作用する正圧を低下して排気 制御弁５３の開度を減じ、デューティ比が小さくなるほど正圧を高くして排気制 御弁５３の開度を増すように動作する。そしてプライマリターボ過給機４０のみ 過給作動のシングルターボ状態下でエンジン運転状態が所定の排気制御弁小開制 御モード領域内にあるとき、デューティソレノイド弁７５による排気制御弁５３ の開度で過給圧をフィードバック制御し、この過給圧制御に伴い排気制御弁５３ を小開するように構成される。

【００２６】 各種のセンサについて説明する。差圧センサ８０は吸気制御弁５５の上，下流 の差圧を検出するように設けられ、絶対圧センサ８１が切換ソレノイド弁７６に より吸気管圧力と大気圧を選択して検出するように設けられる。またエンジン本 体１にノックセンサ８２が取付られると共に、左右両バンク３，４を連通する冷 却水通路に水温センサ８３が臨まされ、排気管１０にＯ2 センサ８４が臨まされ ている。さらに、スロットル弁２１にスロットル開度センサとスロットル全閉を 検出するアイドルスイッチとを内蔵したスロットルセンサ８５が連設され、エア クリーナ１５の直下流に吸入空気量センサ８６が配設されている。

【００２７】 また、エンジン本体１に支承されたクランクシャフト１ａにクランクロータ９ ０が軸着され、このクランクロータ９０の外周に、電磁ピックアップ等からなる クランク角センサ８７が対設されている。さらに、動弁機構９におけるカムシャ フトに連設するカムロータ９１に、電磁ピックアップ等からなる気筒判別用のカ ム角センサ８８が対設されている。

【００２８】 次に、図２に基づき電子制御系の構成について説明する。 電子制御装置（ＥＣＵ）１００は、ターボ過給機作動個数切換制御，過給圧制 御、燃料噴射制御、点火時期制御等を行うメインコンピュータ１０１と、ノック 検出処理専用のサブコンピュータ１０２との２つのコンピュータを中心として構 成され、各部に所定の安定化電源を供給する定電圧回路１０３や駆動回路１０４ 等の周辺回路が組込まれている。

【００２９】 上記定電圧回路１０３は、電源リレー９７のリレー接点を介してバッテリ９５ に接続されており、このバッテリ９５に、上記電源リレー９７のリレーコイルが イグニッションスイッチ９６を介して接続されている。また、バッテリ９５には 、定電圧回路１０３が直接接続され、さらに燃料ポンプリレー９８のリレー接点 を介して燃料ポンプ３１が接続されている。すなわち、定電圧回路１０３は、エ ンジンを運転する際、イグニッションスイッチ９６がＯＮ操作され、電源リレー ９７のリレー接点が閉となったとき、制御用電源を供給し、また、イグニッショ ンスイッチ９６がＯＦＦされたときでも後述するバックアップＲＡＭ１０７にバ ックアップ用の電源を供給する。

【００３０】 上記メインコンピュータ１０１は、ＣＰＵ１０５，ＲＯＭ１０６，ＲＡＭ１０ ７，イグニッションスイッチ９６がＯＦＦされたときにも定電圧回路１０３から バックアッブ電源が供給されてデータを保持するバックアップＲＡＭ１０８，カ ウンタ・タイマ群１０９，シリアル通信インターフエイス（ＳＣＩ）１１２及び Ｉ／Ｏインターフェイス１１０がバスライン１１１を介して接続されたマイクロ コンピュータである。尚、上記カウンタ・タイマ群１０９は、フリーランニング カウンタ、カム角センサ８８からのカムパルス信号の入力計数用カウンタ（気筒 判別の際に用いる）、クランク角センサ８７からのクランクパルス信号の入力間 隔計時用カウンタ（エンジン回転数算出に用いる）、プログラムにおける各ジョ ブの定期割込みを発生させるための定期割込みタイマ、及びシステム異常監視用 のウォッチドグタイマ等を便宜上総称するものであり、上記メインコンピュータ １０１においては、その他、各種のソフトウェアカウンタ・タイマが用いられる 。

【００３１】 また、上記サブコンピュータ１０２も、上記メインコンピュータ１０１と同様 に、ＣＰＵ１１３，ＲＯＭ１０４，ＲＡＭ１０５，カウンタ・タイマ群１１６， Ｉ／Ｏインターフェイス１１７，及びＳＣＩ１１８をバスライン１１９を介して 接続したマイクロコンピュータであり、上記メインコンピュータ１０１とサブコ ンピュータ１０２とは、ＳＣＩ１１２，１１８を介してシリアル通信ラインによ り互いに接続されている。

【００３２】 上記メインコンピュータ１０１のＩ／Ｏインターフェイス１１０には、入カポ ートに、ノックセンサ８２以外の各種センサ８０，８１，８３〜８８，車速セン サ８９，イグニッションスイッチ９６，スタータスイッチ９２，及びバッテリ９ ５が接続されている。また、Ｉ／Ｏインターフェイス１１０の出力ポートには、 イグナイタ３６が接続され、駆動回路１０４を介してＩＳＣＶ２５，インジェク タ３０，各切換ソレノイド弁７０，７６，ＳＯＬ．１〜４，デューティソレノイ ド弁４３，７５、及び燃料ポンプリレー９８のリレーコイルが接続されており、 さらに、イグニッションスイッチ９６がＯＮからＯＦＦされた後も、所定時間の 間、電源を保持させるためセルフシャット信号線がイグニッションスイッチ９６ と電源リレー９７のリレーコイルとの問に接続されている。

【００３３】 一方、サブコンピュータ１０２のＩ／Ｏインターフェイス１１７には、入カポ ートに、クランク角センサ８７，カム角センサ８８が接続されると共に、ノック センサ８２がアンプ１２０，周波数フィルタ１２１，Ａ／Ｄ変換器１２２を介し て接続されており、ノックセンサ８２からのノック検出信号がアンプ１２０で所 定のレベルに増幅された後に周波数フィルタ１２１で必要な周波数成分が抽出さ れ、Ａ／Ｄ変換器１２２にてデジタル信号に変換されてサブコンピュータ１０２ に入力される。

【００３４】 そして、イグニッションスイッチ９６がＯＮされると、電源リレー９７がＯＮ して電子制御装置１００に電源が投入され、定電圧回路１０３を介して各部に定 電圧が供給され、メインコンピュータ１０１は各種制御を実行し、サブコンピュ ータ１０２はノック検出処理を実行する。すなわち、メインコンピュータ１０１ においては、ＣＰＵ１０５が、ＲＯＭ１０６にメモリされているプログラムに基 づき、Ｉ／Ｏインターフェイス１１０を介して各種センサ８０，８１，８３〜８ ９からの検出信号、及びスイッチ９２，９６からの信号、バッテリ電圧Ｖв等を 入力処理し、ＲＡＭ１０７及びバックアップＲＡＭ１０８に格納された各種デー タ、ＲＯＭ１０６にメモリされている固定データに基づき各種制御量を演算する 。そして駆動回路１０４により燃料ポンプリレー９８をＯＮし燃料ポンプ３１に 通電して駆動させると共に、駆動回路１０４を介して各切換ソレノイド弁７０， ７６，ＳＯＬ．１〜４にＯＮ．ＯＦＦ信号を、デューティソレノイド弁４３，７ ５にデューティ信号を出力してターボ過給機作動個数切換制御、及び過給圧制御 を行い、演算した燃料噴射パルス幅に相応する駆動パルス幅信号を所定のタイミ ングで該当気筒のインジェクタ３０に出力して燃料噴射制御を行い、また、演算 した点火時期に対応するタイミングでイグナイタ３６に点火信号を出力して点火 時期制御を実行し、ＩＳＣＶ２５に制御信号を出力してアイドル回転数制御等を 実行する。

【００３５】 また、サブコンピュータ１０２においては、エンジン回転数Ｎとエンジン負荷 （例えば基本燃料噴射パルス幅Ｔｐ〔＝Ｋ×Ｑ／Ｎ、Ｋはインジェクタ特性補正 定数、Ｑは吸入空気量〕を用いる）とに基づいてノックセンサ８２からの信号の サンプル区間（クランク角区間）を設定し、このサンプル区間に達したとき、ノ ックセンサ８２からの信号をＡ／Ｄ変換器１２２により高速にＡ／Ｄ変換して振 動波形を忠実にデジタルデータに変換させ、このデジタルデータに基づきノック の発生を判定する。

【００３６】 サブコンピュータ１０２のＩ／Ｏインターフェイス１１７の出力ポートは、メ インコンピュータ１０１のＩ／Ｏインターフェイス１１０の入カポートに接続さ れており、サブコンピュータ１０２でのノック判定結果がＩ／Ｏインターフェイ ス１１７に出力される。そして、メインコンピュータ１０１は、サブコンピュー タ１０２からノック発生有りの判定結果が出力されると、ＳＣＩ１１２を介して シリアル通信ラインによりノックデータを読み込み、このノックデータに基づい て直ちに該当気筒の点火時期を遅角させ、ノックを回避する。

【００３７】 また、メインコンピュータ１０１のＩ／Ｏインターフェイス１１０には、コネ クタから構成されるリードメモリスイッチ１２３及びテストモードスイッチ１２ ４が接続されている。そして、工場のラインエンドやディーラ等においてテスト モードスイッチ１２４をＯＮ（コネクタ接続状態）とすることで、メインコンピ ュータ１０１及びサブコンピュータ１０２が通常の制御モードから予め設定され たテストモードに切換わり、テストモード制御を実行することにより、種々の検 査、点検を行うことが可能になっている。また、リードメモリスイッチ１２３を ＯＮ（コネクタ接続状態）すると、図示しない外部装置を接続した際など、メイ ンコンピュータ１０１あるいはサブコンピュータ１０２内のデータが外部装置に 送出され、外部装置によるデータ表示等により故障診断することが可能になって いる。

【００３８】 次に、図３において、エンジン本体の搭載、各種ソレノイド弁の配置の構造に ついて説明する。符号１３０は車体、１３１はエンジンルームであり、エンジン ルーム１３１の内部にエンジン本体１が左右バンク３，４を左右に配置して縦置 きに搭載される。エンジン本体１の後ろにはインタークーラ２０が、フードのエ アスクープから取入れる冷却風により空冷するように略水平に設置される。左バ ンク３の直後にはプライマリターボ過給機４０が、右バンク４の直後にはセカン ダリターボ過給機５０が、いずれもブロワ側を車体前方に向けて前後方向に設置 される。そして例えば吸気系が、車体前方からの吸気管１６，１７を両ターボ過 給機４０，５０のブロワ側に連通し、各ブロワ側からの２本の吸気管１８，１９ をインタークーラ２０の下を通ってその後方下部に連通し、インタークーラ２０ の前方中央部からスロットルボデー２７、エンジン本体１の上部のチャンバ２２ 、吸気マニホールド２３を介して左右バンク３，４の各気筒に連通するように引 回される。

【００３９】 またプライマリターボ過給機４０のウエストゲート弁作動用アクチュエータ４ ２、セカンダリターボ過給機５０の排気制御弁作動用アクチュエータ５４とウエ ストゲート弁作動用アクチュエータ５２が、後方下部から前上方に斜めに設置さ れる。吸気制御弁作動用アクチュエータ５６、過給圧リリーフ弁５７も図示のよ うに配設される。

【００４０】 ここでエンジンルーム１３１の内部において、両ターボ過給機４０，５０の近 くにはサスペンションのショクアブソーバ等を収容設置するストラットタワー１ ３２，１３３がそれぞれ突設されている。そこで、セカンダリターボ過給機５０ 近傍の車体側として右側のストラットタワー１３３に集中ソレノイドボックス１ ３４を取付けて、このボックス１３４に複数の切換ソレノイド弁、絶対圧センサ と共に排気制御弁小開制御用デューティソレノイド弁７５が、セカンダリターボ 過給機５０のアクチュエータ５２，５４と近接配置した状態で集中して実装され る。これにより、特にデューティソレノイド弁７５からの制御圧通路７３ａが短 い通路長で排気制御弁作動用アクチュエータ５４に連通される。また、プライマ リターボ過給機４０近傍の車体側として、左側のストラットタワー１３２にはウ エストゲート弁制御用デューティソレノイド弁４３が、ウエストゲート弁作動用 アクチュエータ４２と近接配置した状態で取付け金具１３５により単独で実装さ れる。そしてこのデューティソレノイド弁４３とアクチュエータ４２とが短い通 路長の制御圧通路４４により連通される。

【００４１】 次に、作用について、先ず電子制御装置１００による過給機作動個数切換制御 を説明する。 エンジン運転時において、図４に示すように、エンジン回転数Ｎ及びエンジン 負荷Ｔｐ（基本燃料噴射パルス幅）による運転領域が、プライマリターボ過給機 ４０のみ過給作動させるシングルターボ状態から両ターボ過給機４０，５０を過 給作動させるツインターボ状態へ切換えるシングル→ツイン切換ラインＬ２より も低速域のシングルターボ領域にあり、且つ、図５に示すように、シングル→ツ イン切換判定ラインＬ２と予め設定された吸気管圧力Ｐ１及びエンジン回転数Ｎ １とで囲まれる排気制御弁小開制御領域外の低回転，低負荷域にあるとき、４つ の切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１〜４がいずれもＯＦＦされる。そこで過給圧リリ ーフ弁５７は、過給圧リリーフ弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１のＯＦＦにより サージタンク６０からの負圧が圧力室に導入されることでスプリングの付勢力に 抗して開弁し、吸気制御弁５５は、吸気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．２の ＯＦＦによりアクチュエータ５６の圧力室に負圧が導入されることでスプリング の付勢力に抗して逆に閉弁する。また、排気制御弁５３は、両排気制御弁用切換 ソレノイド弁ＳＯＬ．３，４のＯＦＦによりアクチュエータ５４の両室５４ａ， ５４ｂに大気圧が導入されることでスブリングの付勢力により閉弁する。そして 排気制御弁５３の閉弁によりセカンダリタ一ボ過給機５０への排気の導入が遮断 され、セカンダリターボ過給機５０が不作動となり、プライマリターボ過給機４ ０のみ過給作動のシングルターボ状態となる。そしてプライマリターボ過給機４ ０のみの過給作動により低速域で高い軸トルクが得られる。また吸気制御弁５５ の閉弁により、プライマリターボ過給機４０からの過給圧の吸気制御弁５５を介 してのセカンダリターボ過給機５０側へのリークが防止され、過給圧の低下が防 止される。

【００４２】 そして、エンジン回転数Ｎ，エンジン負荷Ｔｐが上昇して排気制御弁小開制御 領域に入ると、第１の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３のみをＯＮする 。そこで排気制御弁５３はアクチュエータ５４の正圧室５４ａに正圧が導入され ることで開くが、このときデューティソレノイド弁７５によりアクチュエータ５ ４の正圧室５４ａに作用する正圧が調圧され、排気制御弁５３が小開してセカン ダリターボ過給機５０が予備回転される。またこのとき、過給圧リリーフ弁５７ が開かれていることで、予備回転によるセカンダリターボ過給機５０によるコン プレッサ圧がリークされ、予備回転の円滑化が図られる。

【００４３】 そして、エンジン回転数Ｎ及びエンジン負荷Ｔｐによる運転領域がシングルタ ーボ領域からシングル→ツイン切換ラインＬ２を境にツインターボ領域側に移行 すると（図４参照）、直ちに過給圧リリーフ弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１を ＯＮし、過給圧リリーフ弁５７を閉弁する。なお、これに同期して排気制御弁小 開制御用デューティソレノイド弁７５が全閉されて正圧通路６４ｂを介しての正 圧がリークされることなく直接アクチュエ一夕５４の正圧室５４ａに導入され、 排気制御弁５３の開度が増大される。そして、過給圧リリーフ弁５７の閉弁によ りリリーフ通路５８が遮断され、且つ排気制御弁５３の開度増大によりセカンダ リターボ過給機５０の回転数が上昇して吸気制御弁５５上流のセカンダリターボ 過給機５０によるコンプレッサ圧が次第に上昇され、ツインターボ状態への移行 に備えられる。その後、所定時間経過後に第２の排気制御弁用切換ソレノイド弁 ＳＯＬ．４をＯＮして排気制御弁５３を全開にし、さらにセカンダリターボ過給 機５０の予備回転数を上昇させる。さらに所定時間経過後、セカンダリターボ過 給機５０によるコンプレッサ圧が上昇し、吸気制御弁５５の上流圧と下流圧との 差圧が設定値に達した時点て吸気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．２をＯＮし て吸気制御弁５５を開弁させ、プライマリ夕−ボ過給機４０の過給作動に加えて セカンダリターボ過給機５０が過給作動する。これにより高速域の排気流量の大 きい領域では両ターボ過給機４０，５０の過給作動により高い軸トルクが得られ 出力が向上される。

【００４４】 また、エンジン回転数Ｎ，エンジン負荷Ｔｐが減少してエンジン運転領域がツ インターボ領域からツイン→シングル切換ラインＬ１（図４参照）を境にシング ルターボ領域側へ移行すると、所定時間経過後に４つの切換ソレノイド弁ＳＯＬ ．ｌ〜４がＯＦＦされる。これにより、過給圧リリーフ弁５７が開弁されて、排 気制御弁５３及び吸気制御弁５５が共に閉弁されてセカンダリターボ過給機５０ の過給作動が停止され、プライマリターボ過給機４０のみ過給作動のシングルタ ーボ状態に戻る。

【００４５】 続いて、上述のターボ過給機作動個数切換制御下における過給圧制御について 説明する。正規のハイオクガソリン使用では切換ソレノイド弁７０がＯＦＦされ ることで、セカンダリターボ過給機５０のウエストゲート弁５１が閉じた状態に 保持され、プライマリターボ過給機４０のウエストゲート弁４１と排気制御弁５ ３により過給圧制御が行われる。即ち、シングルターボ状態下での排気制御弁小 開領域では、排気制御弁５３小開による過給圧の変化が大きいことから、ウエス トゲート弁４１が閉弁され、この状態で目標過給圧と実過給圧とに基づきＰＩ制 御によるデューティ信号をデューティソレノイド弁７５に与え、制御圧通路７３ ａの制御圧を変化する。このときデューティソレノイド弁７５とアクチュエータ ５４とが近接配置され、両者が短い制御圧通路７３ａで連通することで、アクチ ュエータ５４の圧力も機敏に変化して排気制御弁５３を小開すると共に過給圧が 応答良くフィードバック制御される。

【００４６】 また、シングルターボ状態下で排気制御弁小開領域外のとき、及び、ツインタ ーボ状態下では、プライマリターボ過給機側のデューティソレノイド弁４３に前 述と同様、ＰＩ制御によるデューティ信号が入力して制御圧通路４４の制御圧が 変化する。この場合もデューティソレノイド弁４３とアクチュエータ４２とが近 接配置され、両者が短い制御圧通路４４で連通することで、アクチュエータ４２ の圧力が機敏に変化してウエストゲート弁４１の開度が変化し、これにより吸気 系の過給圧が応答良くフィードバック制御される。

【００４７】 以上、本考案の実施例について説明したが、水平対向式エンジン以外のエンジ ンにも適用でき、デューティソレノイド弁の取付け状態は実施例に限定されない 。

【００４８】

【考案の効果】

以上詳述したように本考案によれば、エンジン本体の一方バンク側にウエスト ゲート弁を備えたプライマリターボ過給機、及びウエストゲート弁を作動するダ イヤフラム式アクチュエータが配置され、他方バンク側にセカンダリターボ過給 機，排気制御弁及び該排気制御弁を作動するダイヤフラム式アクチュエータが配 置される構成において、プライマリターボ過給機のみの過給作動から両ターボ過 給機による過給作動の切換前に、排気制御弁を小開してセカンダリターボ過給機 を予備回転すると共に過給圧制御を行うためにセカンダリターボ過給機側の排気 系に配設された排気制御弁を作動するダイヤフラム式アクチュエータに制御圧を 調圧して与える排気制御弁小開制御用デューティソレノイド弁が、セカンダリタ ーボ過給機近傍の車体側に配設され、また、排気制御弁の小開制御時以外のとき に、過給圧制御を行うべくプライマリターボ過給機に備えたウエストゲート弁を 作動するダイヤフラム式アクチュエータに制御圧を調圧して与えるウエストゲー ト弁制御用デューティソレノイド弁がプライマリターボ過給機近傍の車体側に配 置されるので、いずれのデューティソレノイド弁も短い制御圧通路を介して各ダ イヤフラム式アクチュエータに連通され、各デューティソレノイド弁で調圧され た制御圧が直ちにアクチュエータに作用して、ウエストゲート弁及び排気制御弁 の応答性が共に向上し、いずれの過給圧制御に際しても、過給圧制御の応答性が 向上する。

【００４９】 また、いずれのデューティソレノイド弁の制御圧通路も通路長が短縮化して、 通路の引回しが容易となる。さらに、２つのデューティソレノイド弁は共に車体 側に実装されるので、振動等に対する信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案が適応される過給機付エンジンの一例を
示す構成図

【図２】過給機付エンジンの制御系の回路図

【図３】本考案に係わるソレノイド弁配置構造の実施例
を示す平面図

【図４】シングルターボ状態とツインターボ状態との切
換え領域を示す説明図

【図５】排気制御弁小開制御領域を示す説明図

【符号の説明】

１ エンジン本体 ４０ プライマリターボ過給機 ５０ セカンダリターボ過給機 ４１ ウエストゲート弁 ５３ 排気制御弁 ４２，５４ アクチュエータ ４４，７３ａ 制御圧通路 ４３，７５ デューティソレノイド弁 １３０ 車体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 9332−3Ｇ ３０１ Ｊ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの吸，排気系に並列に接続する
   プライマリターボ過給機とセカンダリターボ過給機とを
   エンジン本体の各バンクに配置し、共に全開のときには
   セカンダリターボ過給機の過給作動を行わせ、共に全閉
   のときにはセカンダリターボ過給機の過給作動を停止さ
   せる吸気制御弁，排気制御弁をセカンダリターボ過給機
   に接続される吸，排気系にそれぞれ配設し、プライマリ
   ターボ過給機のみの過給作動から両ターボ過給機による
   過給作動の切換え前に、上記排気制御弁を作動するダイ
   ヤフラム式アクチュエータに連通する制御圧通路に介装
   された排気制御弁小開制御用デューティソレノイド弁を
   デューティ制御して、排気制御弁を小開させてセカンダ
   リターボ過給機を予備回転させると共に過給圧制御を行
   い、排気制御弁の小開制御以外のときにはプライマリタ
   ーボ過給機に設けられたウエストゲート弁を作動するダ
   イヤフラム式アクチュエータに連通する制御圧通路に介
   装されたウエストゲート弁制御用デューティソレノイド
   弁をデューティ制御して過給圧制御を行う過給機付エン
   ジンにおいて、 上記ウエストゲート弁制御用デューティソレノイド弁を
   プライマリターボ過給機近傍の車体側に、上記排気制御
   弁小開制御用デューティソレノイド弁をセカンダリター
   ボ過給機近傍の車体側にそれぞれ配置したことを特徴と
   する過給機付エンジンのソレノイド弁配置構造。