JPH0725245U - 過給機付エンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 差圧センサを吸気制御弁の上，下流の間に連
設する過給機付エンジンにおいて、差圧センサのブロー
バイガスによる不具合を防止する。 【構成】 エンジン本体１の吸，排気系にプライマリタ
ーボ過給機４０とセカンダリターボ過給機５０を並列的
に配置し、プライマリターボ過給機４０によりブローバ
イガスを還流するブローバイガス還流装置をエンジンの
吸気系に備える。そして差圧センサ８０のシリコンダイ
ヤフラム１２３に回路素子１２４が付設されボンディン
グ線１２６を有する側の圧力導入ポート１３２を吸気制
御弁５５の上流に連通し、他方側の圧力導入ポート１３
１を吸気制御弁５５の下流に連通接続する。

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側の吸，排気系に配設され た吸気制御弁，排気制御弁を開閉することによりセカンダリターボ過給機の過給 作動を制御する過給機付エンジンに関し、詳しくは、吸気制御弁の上流の吸気系 と下流の吸気系との間に連設される差圧センサの接続構造に関する。

【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センカンダリターボ過給作動を停止させてプ ライマリターホ過給機のみを過給作動させるシングルターボ状態とし、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ぜることで、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（例えば、特開平３−２６０３２８号公報）。

【０００３】 ここで、シングルターボ状態からツインターボ状態への切換時に、過給圧の一 時的な低下によるトルクショックの発生を防止するため、吸気制御弁の上流の吸 気系と下流の吸気系との間に差圧センサを連設し、排気制御弁の全開後、差圧セ ンサにより検出される吸気制御弁の上流圧と下流圧との差圧が設定値に達したと きに吸気制御弁を開弁することが本出願人により提案されている。

【０００４】 上記差圧センサは、シリコンダイヤフラム上に回路素子を付設し、シリコンダ イヤフラムの一方側と他方側とをそれぞれ吸気制御弁の上，下流の吸気系に連通 させ、シリコンダイヤフラムの撓みによる回路素子の抵抗変化（歪みゲージと同 じ原理）により差圧を検出するようにしている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、エンジンの吸気系には、ブローバイガス還元装置が接続されており 、動弁室やクランクケース内に発生したブローバイガスが還流されるため、この ブローバイガスも差圧センサ内に流入する。このため、ブローバイガス中に含ま れるオイルや金属粉等の異物が差圧センサ内部の、回路素子と出力端子とを接続 するボンディング線に付着したり、ブローバイガス中の有害成分により回路素子 等の腐食を生じ、差圧センサの出力特性を狂わせる虞れがある。

【０００６】 本考案は上記事情に鑑み、ブローバイガスによる差圧センサの不具合を防止し て信頼性を向上することが可能な過給機付エンジンを提供することを目的とする 。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案は、エンシンの吸，排気系にブライマリター ボ過給機とセカンダリターボ過給機とを並列に配置し、低速域ては共に閉弁して セカンダリターボ過給機の過給作動を停止させるシングルターホ状態とし、高速 域ては共に開弁して両ターボ過給機を共に過給動作させるツインターボ状態とす 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、上記吸気制御弁の上流の吸気系と下流の吸気系との間に差圧 センサを連設し、プライマリターボ過給機によりブローバイガスを還流するブロ ーバイガス還元装置をエンジンの吸気系に備え、シングルターボ状態からツイン 夕−ボ状態への切換時に、排気制御弁を全開後、差圧センサにより検出される吸 気制御弁の上流圧と下流圧との差圧が設定値に達したときに吸気制御弁を開弁さ せる過給機付エンジンにおいて、差圧センサのシリコンダイヤフラムの回路素子 が付設されボンディング線を有する側の圧力導入ポートを吸気制御弁の上流に連 通し、他方側の圧力導入ポートを吸気制御弁の下流に連通接続することを特徴と する。

【０００８】

【作用】 上記構成により、吸気制御弁及び吸気制御弁が共に閉弁し、プライマリターボ 過給機のみが過給作動するときには、吸気制御弁の下流圧として、ブローバイガ スを含んだプライマリターボ過給機によるブロワ圧が差圧センサに導入する。ま た、シングルターボ状態から両ターボ過給機の過給作動によるツインターボ状態 への切換時に、排気制御弁が開弁されると、セカンダリターボ過給機が回転し、 吸気制御弁の上流圧としてセカンダリターボ過給機の上流圧も差圧センサに導入 する。

【０００９】 このとき、吸気制御弁下流のプライマリターボ過給機によるブローバイガスを 含んだ圧力は、他方側の圧力導入ポートを介して差圧センサにおけるシリコンダ イヤフラムの回路素子が無い側に導入する。また、吸気制御弁の上流側のブロー バイガスをほとんど含まない圧力は、一方側の圧力導入ポートを介してシリコン ダイヤフラムの回路素子の付設されボンディング線を有する側に導入し、これに より差圧センサはブローバイガスの影響を受けることなく常に差圧が検出される 。そして差圧に基づいて吸気制御弁が適正に開弁して両ターボ過給機の過給作動 によるツインターホ状態に切換わる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。図２において、本考案が 適用される過給機付エンジンの全体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。

【００１１】 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。

【００１２】 吸気系として、エアクリーナ１５に接続する吸気管１６から２つに分岐した吸 気管１７ａ，１７ｂがそれぞれ両ターボ過給機４０，５０のブロワ４０ｂ，５０ ｂ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の直下流の吸気管１６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。

【００１３】 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、各気筒の点火プラグ８毎に連設する点火コイル８ａ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。

【００１４】 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。

【００１５】 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。

【００１６】 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。

【００１７】 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セカンダリウエストゲー ト弁５１、過給圧リリーフ弁５７、及び両制御弁５５，５３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５ ３を小開制御する。

【００１８】 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。

【００１９】 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。

【００２０】 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、大気圧を制御圧通路７０ａを 介してアクチュエータ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、 ＯＮ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。

【００２１】 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。

【００２２】 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１７ａ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 配設されている。そして第１の排気制御弁用切換ソレノイド弁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のみを過給作動する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。

【００２３】 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ている。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。

【００２４】 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。

【００２５】 上記クランク角センサ８７，カム角センサ８８では、それぞれ上記クランクロ ータ９０，カムロータ９１に所定間隔毎に形成された突起（或いはスリット）を エンジン運転に伴い検出し、クランクパルス，カムパルスを電子制御装置１００ に出力する。そして電子制御装置１００において、クランクパルス（検出した突 起）の間隔時間からエンジン回転数を算出すると共に、点火時期及び燃料噴射開 始時期等を演算し、さらに、クランクパルス及びカムパルスの入力パターンから 気筒判別を行う。

【００２６】 次に、図３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（ＥＣ Ｕ）１００は、ＣＰＵ１０１，ＲＯＭ１０２，ＲＡＭ１０３，バックアップＲＡ Ｍ１０４，及びＩ／Ｏインターフェイス１０５をバスラインを介して接続したマ イクロ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１０６や駆動回路１０７が組込まれている。

【００２７】 上記定電圧回路１０６は、ＥＣＵリレー９５のリレー接点を介してバッテリ９ ６に接続され、このバッテリ９６に、上記ＥＣＵリレー９５のリレーコイルがイ グニッションスイッチ９７を介して接続されている。また、上記バッテリ９６に は、上記定電圧回路１０６が直接接続され、更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。即ち、上記定電圧回路１０６は 、上記イグニッションスイッチ９７がＯＮされ、上記ＥＣＵリレー９５のリレー 接点が閉となったとき、制御用電源を各部に供給し、また、イグニッションスイ ッチ９７がＯＦＦされたとき、バックアップ用の電源をバックアップＲＡＭ１０ ４に供給する。

【００２８】 また、上記Ｉ／Ｏインターフェイス１０５の入力ポートに、各種センサ８０〜 ８８，車速センサ８９，及びバッテリ９６が接続されている。また、Ｉ／Ｏイン ターフェイス１０５の出力ポートには、イグナイタ３６が接続され、さらに、駆 動回路１０７を介してＩＳＣＶ２５、インジェクタ３０、各切換ソレノイド弁７ ０，７６，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いる。

【００２９】 そして、イグニッションスイッチ９７がＯＮされると、ＥＣＵリレー９５がＯ Ｎし、定電圧回路１０６を介して各部に定電圧が供給され、ＥＣＵ１００は各種 制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ１００においてＣＰＵ１０１が、ＲＯＭ１０ ２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１０５を介 して各種センサ８０〜８９からの検出信号、及びバッテリ電圧等を入力処理し、 ＲＡＭ１０３及びバックアップＲＡＭ１０４に格納された各種データ，ＲＯＭ１ ０２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１０７により、燃料ポンプリレー９８をＯＮし燃料ポンプ３１を通電して 駆動させると共に、駆動回路１０７を介して各切換ソレノイド弁７０，７６，Ｓ ＯＬ．１〜４にＯＮ・ＯＦＦ信号を、デューティソレノイド弁４３，７５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。

【００３０】 次に図１において、差圧センサ、ブローバイガス還元装置、差圧センサ接続構 造について説明する。ブローバイガス還元装置１１０は、吸気管１６からエンジ ン本体１の左右バンク３，４に新気通路１１１が、新気により動弁室及びクラン クケース２内を換気するように連通する。またクランクケース２がガス通路１１ ２、ＰＣＶ弁１１３によりチャンバ２２に、クランクケース２内に発生したブロ ーバイガスを還流するように連通する。ここで過給圧が高い場合はＰＣＶ弁１１ ３が閉じることから、ガス通路１１２は更にプライマリ側の吸気管１７ａに連通 し、主として常に作動するプライマリターボ過給機４０の空気吸入に伴いブロー バイガスを還流するように構成される。

【００３１】 差圧センサ８０は、シリコンダイヤフラム１２３上に回路素子１２４を付設し た圧力センサであり、センサ本体１２０の内部に孔の明いた板状の基板１２１を 有し、基板１２１の片側に筒状の台座１２２が取付けられ、台座１２２にシリコ ンダイヤフラム１２３が実装される。シリコンダイヤフラム１２３の一方側には 基板１２１と一体的な圧力導入ポート１３１が設けられ、シリコンダイヤフラム １２３の他方側には基板１２１にキャップ１３０を被せてこのキャップ１３０に 圧力導入ポート１３２が設けられ、２つの圧力媒体を対向して作用する。シリコ ンダイヤフラム１２３は中央を薄膜状とし、その表面に歪ゲージと同様の回路素 子１２４が付設され、回路素子１２４を保護膜（ポッティングゲル）１２５で覆 い、シリコンダイヤフラム１２３の両側に作用する圧力の差圧に応じたシリコン ダイヤフラム１２３の撓みによる回路素子１２４の抵抗変化により、回路素子１ ２４から歪信号を金線からなるボンディング線１２６を介して出力する。ボンデ ィング線１２６は出力端子１２７を介して回路基板１２８に接続され、歪信号を 電圧変化して外部接続端子１２９により出力するように構成される。

【００３２】 従って、差圧センサ８０ではキャップ１３０の内部に回路素子１２４やボンデ ィング線１２６が配置され、このキャップ側の圧力媒体にブローバイガスが含ま れると、ブローバイガス中のオイルや金属粉等の異物が回路素子１２４と出力端 子１２７とを接続するボンディング線１２６に付着して抵抗変化を生じたりアー スを生じ、また、ブローバイガス中の有害成分により回路素子１２４等に腐食を 生じ、差圧センサ８０の出力特性が狂う虞れがある。ここでエンジン吸気系では 上述のブローバイガス還元装置１１０により、主としてＰＣＶ弁１１３とプライ マリターボ過給機４０によりブローバイガスが還流され、吸気制御弁５５上流の セカンダリターボ過給機５０の吸気系ではブローバイガスがほとんど含まれてい ないる。

【００３３】 そこで差圧センサ８０の２つの圧力導入ポート１３１，１３２を吸気制御弁５ ５の上，下流の間、即ちセカンダリターボ過給機５０とプライマリターボ過給機 ４０の間に接続する際に、吸気制御弁５５の上流側として、圧力媒体中にブロー バイガスがほとんど含まれないセカンダリターボ過給機５０のブロワ下流のリリ ーフ通路５８が通路１３３を介して圧力導入ポート１３２に連通される。またブ ローバイガスの多いプライマリターボ過給機４０と連通する吸気制御弁５５の下 流の吸気管１９が通路１３４を介して他の圧力導入ポート１３１に連通され、差 圧センサ８０の回路素子１２４やボンディング線１２６に対するブローバイガス の影響を低減するように構成される。

【００３４】 次に、上記ＥＣＵ１００による過給機作動個数切換制御を図４〜図７のターボ 切換制御ルーチンに示すフローチャートに従って説明する。このターボ切換制御 ルーチンは、イグニッションスイッチ９７をＯＮした後、設定時間（例えば１０ ｍｓｅｃ）毎に実行されるものである。

【００３５】 イグニッションスイッチ９７のＯＮによりＥＣＵ１００に電源が投入されると 、システムがイニシャライズ（各フラグ，各カウント値をクリア）され、先ず、 ステップＳ１でツインターボモード判別フラグＦ１の値を参照する。そして、こ のツインターボモード判別フラグＦ１がクリアされていればステップＳ２へ進み 、またセットされていればステップＳ６０へ進む。このツインターボモード判別 フラグＦ１は、現制御状態がプライマリターボ過給機４０のみを過給作動させる シングルターボモードのときクリアされ、両ターボ過給機４０，５０を過給作動 させるツインターボモードのときにセットされる。

【００３６】 以下の説明では、先ずシングルターボモードについて説明し、次いでシングル →ツイン切換制御、最後にツインターボモードについて説明する。 イグニッションスイッチ９７をＯＮした直後、及び現制御状態がシングルター ボモードの場合、Ｆ１＝０であるためステップＳ２へ進む。

【００３７】 ステップＳ２では、エンジン回転数Ｎに基づきターボ切換判定値テーブルを補 間計算付で参照してシングル→ツイン切換判定値Ｔｐ２を設定する。図９に示す ように、上記ターボ切換判定値テーブルには、エンジン回転数Ｎとエンジン負荷 （本実施例では基本燃料噴射パルス幅）Ｔｐとの関係からシングルターボモード からツインターボモードへ切換えるシングル→ツイン切換判定ラインＬ２と、そ の逆にツインターボモードからシングルターボモードへ切換えるツイン→シング ル切換判定ラインＬ１を予め実験等から求め、シングルターボ領域とツインター ボ領域とが設定されている。そして、各ラインＬ２，Ｌ１に対応してそれぞれシ ングル→ツイン切換判定値Ｔｐ２，及びツイン→シングル切換判定値Ｔｐ１がエ ンジン回転数Ｎをパラメータとしたテーブルとして予めＲＯＭ１０２の一連のア ドレスに格納されている。なお、シングル→ツイン切換判定ラインＬ２は、切換 時のトルク変動を防止するため図１４の出力特性のシングルターボ時のトルク曲 線ＴＱ１とツインターボ時のトルク曲線ＴＱ２とが一致する点Ｃに設定する必要 があり、このため図９に示すように、低，中回転数域での高負荷からエンジン回 転数Ｎの上昇に応じて低負荷側に設定される。また図に示すように、ターボ過給 機作動個数の切換時の制御ハンチングを防止するため、ツイン→シングル切換判 定ラインＬ１は、シングル→ツイン切換判定ラインＬ２に対して低回転数側に比 較的広い幅のヒステリシスＨを有して設定される。

【００３８】 そして、ステップＳ３で上記シングル→ツイン切換判定値Ｔｐ２と現在の基本 燃料噴射パルス幅（以下、エンジン負荷）Ｔｐとを比較し、Ｔｐ＜Ｔｐ２の場合 、ステップＳ４へ進み、シングルターボモード制御を行う。また、Ｔｐ≧Ｔｐ２ の場合はステップＳ３０へ進み、シングル→ツイン切換制御を行う。

【００３９】 ステップＳ３からステップＳ４へ進むと、過給圧制御モード判別フラグＦ２の 値を参照する。この過給圧制御モード判別フラグＦ２は、現運転領域が排気制御 弁５３の小開により過給圧制御を行うと共にセカンダリターボ過給機５０を予備 回転させる排気制御弁小開制御モード領域内のときセットされ、領域外のときク リアされる。従って、イグニッションスイッチ９７をＯＮした直後はイニシャル セットにより、また前回ルーチン実行時に運転領域が排気制御弁小開制御モード 領域外のときはＦ２＝０であるためステップＳ５へ進み、ステップＳ５ないしス テップＳ７の条件判断により現在の運転領域が排気制御弁小開制御モード領域内 に移行したかを判断する。

【００４０】 この排気制御弁小開制御モード領域への移行判定は、図１０に示すように、エ ンジン回転数Ｎと吸気管圧力（過給圧）Ｐとの関係で、シングル→ツイン切換判 定ラインＬ２よりも低回転低負荷側、すなわちシングルターボモード下において 、設定値Ｎ１（例えば２６５０ｒｐｍ），Ｐ１（例えば１１２０ｍｍＨｇ）で囲 まれた領域で、且つスロットル開度ＴＨが設定値ＴＨ１（例えば３０ｄｅｇ）以 上のとき、領域内に移行したと判定する。

【００４１】 すなわち、ステップＳ５でエンジン回転数Ｎと設定値Ｎ１とを比較し、ステッ プＳ６で吸気管圧力Ｐと設定値Ｐ１とを比較し、ステップＳ７でスロットル開度 ＴＨと設定値ＴＨ１とを比較する。そして、Ｎ＜Ｎ１，或いはＰ＜Ｐ１，或いは ＴＨ＜ＴＨ１の場合にステップＳ８へ進み、現運転領域が排気制御弁小開制御モ ード領域外にあると判断して過給圧制御モード判別フラグＦ２をクリアし、また 、Ｎ≧Ｎ１且つＰ≧Ｐ１且つＴＨ≧ＴＨ１の場合にはステップＳ９へ進み、現運 転領域が排気制御弁小開制御モード領域に移行したと判断して過給圧制御モード 判別フラグＦ２をセットする。

【００４２】 そしてステップＳ１０へ進んで、過給圧リリーフ弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ ．１をＯＦＦし、ステップＳ１１で吸気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．２を ＯＦＦする。次いでステップＳ１２へ進むと、過給圧制御モード判別フラグＦ２ の値を参照し、Ｆ２＝０の場合、ステップＳ１３へ進み、第１の排気制御弁用切 換ソレノイド弁ＳＯＬ．３をＯＦＦし、ステップＳ１４で第２の排気制御弁用切 換ソレノイド弁ＳＯＬ．４をＯＦＦする。その後、ステップＳ１５〜Ｓ１７で上 記ツインターボモード判別フラグＦ１，後述する差圧検索フラグＦ３，制御弁切 換時間カウント値Ｃ１をそれぞれクリアした後、ルーチンを抜ける。

【００４３】 従ってシングルターボモード下で、且つ排気制御弁小開制御モード領域外の低 回転，低負荷の運転領域では、各切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１〜４がいずれもＯ ＦＦする。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プリングの付 勢力により閉弁する。

【００４４】 そして排気制御弁５３の閉弁により、セカンダリターボ過給機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４０のみ作動のシングルターボ状態となる。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。なお、シングルターボモード下で且つ排気制御弁小開制御モード領域外の場 合、或いはツインターボモード下の場合には、過給圧フィードバック制御は、こ こでは詳述しないがプライマリウエストゲート弁４１のみを用いて行われる。

【００４５】 一方、上記ステップＳ９で、現運転領域が排気制御弁小開制御モード領域内と 判断されて過給圧制御モード判別フラグＦ２がセットされた場合には、ステップ Ｓ１０〜Ｓ１２を介してステップＳ１８へ進み、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。そこで第１の排気制御弁用切換ソレノイド弁 ＳＯＬ．３のＯＮによりアクチュエータ５４の正圧室５４ａに正圧が導入され、 排気制御弁５３が開かれる。なお、この排気制御弁小開制御モード下では、図８ に示す排気制御弁小開制御ルーチンが設定時間（例えば４８０ｍｓｅｃ）毎に実 行されることで、排気制御弁５３を用いて過給圧フィードバック制御が行われ、 これに伴い排気制御弁５３が小開される。すなわち、図８において、ステップＳ １００で過給圧制御モード判別フラグＦ２の値を参照し、Ｆ２＝０のときにはル ーチンを抜け、Ｆ２＝１で排気制御弁小開制御モードの場合、ステップＳ１０１ へ進み、過給圧リリーフ弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１に対する通電状態を判 断し、ＳＯＬ．１＝ＯＮの場合にはルーチンを抜け、ＳＯＬ．１＝ＯＦＦのとき ステップＳ１０２へ進み、目標過給圧と絶対圧センサ８１により検出される実過 給圧とを比較し、その比較結果に応じて、例えばＰＩ制御により排気制御弁小開 制御用デューティソレノイド弁７５に対するＯＮデューティ（デューティ比）を 演算し、このＯＮデューティのデューティ信号をデューティソレノイド弁７５に 出力し、過給圧フィードバック制御を実行する。このため、デューティソレノイ ド弁７５によりアクチュエータ５４の正圧室５４ａに作用する正圧が調圧され、 図１２に示すように、排気制御弁５３が小開して排気制御弁５３のみを用いて過 給圧フィードバック制御が行われる。そして、排気制御弁５３の小開により排気 の一部がセカンダリターボ過給機５０のタービン５０ａに供給され、セカンダリ ターボ過給機５０が予備回転され、ツインターボ移行に備えられる。

【００４６】 この状態下では、吸気制御弁５５が閉弁されているため、セカンダリターボ過 給機５０のブロワ５０ｂ下流と吸気制御弁５５との間に過給圧が封じ込められる が、このとき過給圧リリーフ弁５７の開弁によりこの過給圧をリークさせ、予備 回転の円滑化を図っている。

【００４７】 また、シングルターボモード下で排気制御弁小開制御モード領域で過給圧制御 モード判別フラグＦ２がセット（Ｆ２＝１）された場合には、前記ステップＳ４ からステップＳ１９へ進み、ステップＳ１９ないしステップＳ２１の条件判断に より現在の運転領域が排気制御弁小開制御モード領域外に移行したかの判断がな される。

【００４８】 この領域外への移行判定は、過給圧制御モード切換時の制御ハンチングを防止 するため、図１０に示すように、前記設定値Ｎ１，Ｐ１，ＴＨ１よりも低い値の 設定値Ｎ２（例えば２６００ｒｐｍ），Ｐ２（例えば１０７０ｍｍＨｇ），ＴＨ ２（例えば２５ｄｅｇ）により行う。そしてステップＳ１９で、エンジン回転数 Ｎと設定値Ｎ２とを比較し、ステップＳ２０で吸気管圧力（過給圧）Ｐと設定値 Ｐ２とを比較し、ステップＳ２１でスロットル開度ＴＨと設定値ＴＨ２とを比較 し、Ｎ＜Ｎ２，或いはＰ＜Ｐ２，或いはＴＨ＜ＴＨ２の場合、現運転領域が排気 制御弁小開制御モード領域外に移行したと判断して前述のステップＳ８へ進み、 過給圧制御モード判別フラグＦ２をクリアする。これにより、排気制御弁小開制 御が解除される。また、Ｎ≧Ｎ２且つＰ≧Ｐ２且つＴＨ≧ＴＨ２の場合には、現 運転領域が領域内のままであると判断して前記ステップＳ９へ進み、過給圧制御 モード判別フラグＦ２をＦ２＝１の状態に保持し、排気制御弁小開制御を継続す る。

【００４９】 以上のように、シングルターボモード下では、エンジン本体１からの排気のほ とんどがプライマリターボ過給機４０に導入されて、タービン４０ａによりブロ ワ４０ｂを回転駆動する。そこでブロワ４０ｂにより空気を吸入圧縮し、この圧 縮空気がインタークーラ２０で冷却され、スロットル弁２１の開度で流量調整さ れ、チャンバ２２，吸気マニホールド２３を介して各気筒に高い充填効率で供給 されて過給作用する。そして、このシングルターボモードによるプライマリター ボ過給機４０のみ作動のシングルターボ状態では、図１４の出力特性に示すよう に、低，中回転数域で高い軸トルクのシングルターボ時のトルク曲線ＴＱ１が得 られる。

【００５０】 次に、シングル→ツイン切換制御について説明する。前記ステップＳ３でＴｐ ≧Ｔｐ２、すなわち現在の運転領域がシングルターボ領域からツインターボ領域 （図９参照）に移行したと判断されると、ステップＳ３０へ分岐してプライマリ ターボ過給機４０のみ作動のシングルターボ状態から両ターボ過給機４０，５０ 作動のツインターボ状態へ切換えるためのシングル→ツイン切換制御を実行する 。

【００５１】 すると、先ずステップＳ３０で、過給圧リリーフ弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ ．１に対する通電状態を判断し、ステップＳ３２で第１の排気制御弁用切換ソレ ノイド弁ＳＯＬ．３に対する通電状態を判断し、両切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１ ，３が共にＯＮの場合は、そのままステップＳ３４へ進む。また、上記各切換ソ レノイド弁ＳＯＬ．１，３がＯＦＦの場合、ステップＳ３１，Ｓ３３でそれぞれ ＯＮにした後、ステップＳ３４へ進む。

【００５２】 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ＯＮにより正圧通路６４ａからの正圧が圧力室に導入されることで、この 正圧及びスプリングの付勢力により直ちに閉弁する。また、排気制御弁５３は、 第１の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３のＯＮによりアクチュエータ５ ４の正圧室５４ａに正圧が導入されることで開弁する。なお、シングルターボモ ード下の排気制御弁小開制御モードからシングル→ツイン切換制御に移行した場 合には、上記過給圧リリーフ弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１のＯＮにより、図 ８の排気制御弁小開制御ルーチンにおいて、過給圧フィードバック制御を行うこ となくステップＳ１０１を介してルーチンを抜けることで、排気制御弁５３によ る過給圧フィードバック制御が中止され、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、正圧通路６４ｂを介しての正圧がデューティソレノイ ド弁７５によりリークされることなく直接アクチュエータ５４の正圧室５４ａに 導入されるので、排気制御弁５３の開度が増大される。

【００５３】 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の開弁，及びその開度増大によりセカンダリターボ過給機５０ の回転数が上昇されると共に、セカンダリターボ過給機５０のブロワ５０ｂ下流 と吸気制御弁５５との間の過給圧が次第に上昇され、ツインターボモードへの移 行に備えられる。ステップＳ３４では、差圧検索フラグＦ３の値を参照し、Ｆ３ ＝０の場合、ステップＳ３５へ進み、Ｆ３＝１の場合にはステップＳ３９へジャ ンプする。

【００５４】 シングル→ツイン切換制御に移行後、初回のルーチン実行時には、Ｆ３＝０で あるためステップＳ３５へ進み、まず、車速Ｖに基づき排気制御弁開ディレー時 間設定テーブルを補間計算付で参照して、シングル→ツイン切換制御移行後の排 気制御弁５３の全開制御（第２の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．４をＯ ＦＦからＯＮにする）時期を定める排気制御弁開ディレー時間Ｔ１を設定し、ス テップＳ３６で車速Ｖに基づき吸気制御弁開ディレー時間設定テーブルを補間計 算付で参照して、上記排気制御弁５３の全開制御後に吸気制御弁５５の開弁制御 （吸気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．２をＯＦＦからＯＮにする）開始時期 の条件を定めるための吸気制御弁開ディレー時間Ｔ２を設定する。さらに、ステ ップＳ３７で、吸気制御弁５５の上流圧ＰＵと下流圧ＰＤとの差圧（差圧センサ ８０の読込み値）ＤＰＳ（＝ＰＵ−ＰＤ）に基づき、吸気制御弁５５の開弁制御 開始時期を定めるための吸気制御弁開差圧ＤＰＳＳＴを設定する。

【００５５】 図１１（ａ）に排気制御弁開ディレー時間設定テーブルの概念図を、同図（ｂ ）に吸気制御弁開ディレー時間設定テーブルの概念図をそれぞれ示す。図に示す ように車速Ｖが高い程、排気制御弁開ディレー時間Ｔ１及び吸気制御弁開ディレ ー時間Ｔ２を短くして、排気制御弁５３を全開させるタイミング及び吸気制御弁 ５５を開けるタイミング、すなわちツインターボモードに切換わるタイミングを 早め、車速に拘らず加速応答性を均一化させ、ドライバビリティの向上を図るよ うにしている。

【００５６】 また、図１１（ｃ）に吸気制御弁開差圧設定テーブルの概念図を示す。同図に 示すように、エンジン運転状態がシングルターボ領域から前記シングル→ツイン 切換判定ラインＬ２（シングル→ツイン切換判定値Ｔｐ２）を境としてツインタ ーボ領域（図９参照）に移行した直後の差圧ＤＰＳがマイナス側にある程、すな わち、吸気制御弁５５の上流圧ＰＵに対し下流圧ＰＤが高く、高過給状態である 程、吸気制御弁開差圧ＤＰＳＳＴをマイナス側とし、吸気制御弁５５を開けるタ イミングを早め、加速応答性を向上させる。

【００５７】 そして、これらディレー時間Ｔ１，Ｔ２及び吸気制御弁開差圧ＤＰＳＳＴを設 定した後は、ステップＳ３８に進んで差圧検索フラグＦ３をセットして、ステッ プＳ３９へ進む。ステップＳ３９では、第２の排気制御弁用切換ソレノイド弁Ｓ ＯＬ．４に対する通電状態を判断することで、既に排気制御弁５３に対する全開 制御が開始されているかを判断し、ＳＯＬ．４＝ＯＮであり、既に排気制御弁全 開制御が開始されている場合にはステップＳ４７へジャンプして、第２の排気制 御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．４をＯＮに保持し、ＳＯＬ．４＝ＯＦＦの場合 には、排気制御弁全開制御実行前であるためステップＳ４０へ進み、制御弁切換 時間カウント値Ｃ１と上記排気制御弁開ディレー時間Ｔ１とを比較し、シングル →ツイン切換制御移行後、排気制御弁開ディレー時間Ｔ１が経過したかを判断す る。

【００５８】 そして、Ｃ１≧Ｔ１の場合には、ステップＳ４５へジャンプして第２の排気制 御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．４をＯＮさせ、排気制御弁５３を全開させる。 また、Ｃ１＜Ｔ１のディレー時間経過前のときにはステップＳ４１へ進み、エン ジン負荷Ｔｐと前記ステップＳ２で設定したシングル→ツイン切換判定値Ｔｐ２ から設定値ＷＧＳを減算した値とを比較し、Ｔｐ＜Ｔｐ２−ＷＧＳの場合にはス テップＳ８へ戻り、シングル→ツイン切換制御を中止して直ちにシングルターボ モードに切換える。これは、エンジン負荷Ｔｐが落ちた場合、シングルターボモ ードへ戻ることで運転の違和感を無くすためである。

【００５９】 さらに詳述すれば、図９に示すように、エンジン運転状態がシングルターボ領 域からシングル→ツイン切換判定ラインＬ２（Ｔｐ２）をツインターボ領域側へ 一旦越えると、ツイン→シングル切換判定ラインＬ１（Ｔｐ１）をシングルター ボ領域側に越えない限り、ディレー時間Ｔ１経過後に排気制御弁５３が全開とな り（ステップＳ４５）、さらに、ディレー時間Ｔ２経過後に差圧ＤＰＳが吸気制 御弁開差圧ＤＰＳＳＴに達すれば吸気制御弁５５が開き（ステップＳ４９）、ツ インターボ状態に切換わる。従って、一旦、シングル→ツイン切換判定ラインＬ ２を越えた後、ツイン→シングル切換判定ラインＬ１とシングル→ツイン切換判 定ラインＬ２とで囲まれた領域に運転状態が留まっていた場合、ディレー時間経 過後にツインターボ状態に切換わってしまう。しかし、この領域では、図１２に 示すように、トルク曲線ＴＱ１で与えられるシングルターボ時の軸トルクに対し て、セカンダリターボ過給機５０作動によるツインターボ時のトルク曲線ＴＱ２ の軸トルクが却って低くなり、シングルターボ状態からツインターボ状態へ切換 わると、トルクの急減によりトルクショックを生じると共に、運転者に違和感を 与えてしまう。

【００６０】 これに対処するため、ツイン→シングル切換判定ラインＬ１をシングル→ツイ ン切換判定ラインＬ２に近づけて両切換ラインの幅（ヒステリシス）を狭めれば よいが、両切換ラインＬ１，Ｌ２間の幅を狭めると、シングルターボとツインタ ーボとの切換わり頻度が増し、各制御弁を作動させる負圧源としてのサージタン ク６０の負圧容量が不足するために、サージタンク６０を大容量としなければな らず、且つ上記幅を狭めすぎると、運転状態がシングル→ツイン切換判定ライン Ｌ２付近に留まった場合、ターボ切換えのパラメータであるエンジン負荷Ｔｐの 変動により、切換ディレー時間の設定の無い過給圧リリーフ弁５７がチャタリン グを起してしまう不都合がある。

【００６１】 これらを防ぐため、運転状態がシングル→ツイン切換判定ラインＬ２をツイン ターボ領域側に越えた後、ディレー時間Ｔ１経過以前に、シングル→ツイン切換 判定ラインＬ２に対し間隔が狭くシングルターボ領域側に設定値ＷＧＳだけ減算 した図９に破線で示すシングル→ツイン切換判定中止ラインＬ３（＝Ｔｐ２−Ｗ ＧＳ）をシングルターボ領域側に越えた場合は、ツインターボ状態へ切換えるシ ングル→ツイン切換制御を中止して直ちにシングルターボモードに移行させ、プ ライマリターボ過給機４０のみ作動のシングルターボ状態を維持させることで、 ツインターボ状態でのトルクの低い領域での運転を無くし、運転性の向上を図る 。

【００６２】 一方、ステップＳ４１でＴｐ≧Ｔｐ２−ＷＧＳのときにはステップＳ４２へ進 み、シングル→ツイン切換制御移行後、ディレー時間Ｔ１経過以前にエンジン運 転状態が高負荷高回転数域に移行したかを判断するための高負荷判定値ＴｐＨを 、エンジン回転数Ｎに基づき高負荷判定値テーブルを補間計算付で参照して設定 する。

【００６３】 図１１（ｄ）に高負荷判定値テーブルの概念図を示す。燃料噴射パルス幅（エ ンジン負荷）Ｔｐは、 Ｔｐ＝Ｋ×Ｑ／Ｎ Ｋ：定数，Ｑ：吸入空気量 で求められ、高負荷時、吸入空気量Ｑを一定とした場合、燃料噴射パルス幅（エ ンジン負荷）Ｔｐはエンジン回転数Ｎに反比例する。従って、図に示すように高 負荷判定値ＴｐＨは、エンジン回転数Ｎが高い程、低い値に設定される。

【００６４】 次いで、ステップＳ４３でエンジン負荷Ｔｐと上記高負荷判定値ＴｐＨとを比 較し、Ｔｐ≦ＴｐＨの場合にはステップＳ４４へ進み、制御弁切換時間カウント 値Ｃ１をカウントアップしてルーチンを抜ける。一方、Ｔｐ＞ＴｐＨであり、デ ィレー時間Ｔ１経過以前にエンジン運転状態が高負荷高回転数域に移行した（例 えば急加速，レーシング等の場合に相当する）と判断される場合には、ステップ Ｓ４５へ進み、第２の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．４を直ちにＯＮし 、排気制御弁５３を全開させ、セカンダリターボ過給機５０側にも排気を流すこ とで、排気流量急上昇により臨界回転数に達することによるプライマリターボ過 給機４０のサージングと損傷を防止する。

【００６５】 シングル→ツイン切換制御に移行後、排気制御弁開ディレー時間Ｔ１が経過し てステップＳ４０から、或いはステップＳ４３からステップＳ４５へ進むと、第 ２の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．４がＯＮされて、排気制御弁５３が 全開され、セカンダリターボ過給機５０の回転数がより上昇されてブロワ５０ｂ と吸気制御弁５５との間のセカンダリターボ過給機５０によるコンプレッサ圧（ 過給圧）も上昇し、図１２に示すように、吸気制御弁５５の上流と下流との差圧 ＤＰＳが上昇する。その後、ステップＳ４６へ進み、排気制御弁全開制御後の時 間を計時するため制御弁切換時間カウント値Ｃ１をクリアし、ステップＳ４７へ 進む。

【００６６】 そして、前記ステップＳ３９或いはステップＳ４６からステップＳ４７へ進む と、排気制御弁全開制御（ＳＯＬ．４ＯＦＦ→ＯＮ）後の時間を表すカウント値 Ｃ１と吸気制御弁開ディレー時間Ｔ２とを比較し、Ｃ１＜Ｔ２の場合には、吸気 制御弁５５開弁条件が成立していないと判断して、ステップＳ４４でカウント値 Ｃ１をカウントアップしてルーチンを抜ける。またＣ１≧Ｔ２の場合には、開弁 条件成立と判断してステップＳ４８へ進み、現在の差圧ＤＰＳと吸気制御弁開差 圧ＤＰＳＳＴとを比較し、吸気制御弁５５の開弁開始時期に達したかを判断する 。

【００６７】 そして、ＤＰＳ＜ＤＰＳＳＴの時には開弁開始時期に達していないと判断して ルーチンを抜け、ＤＰＳ≧ＤＰＳＳＴの時には吸気制御弁５５の上流圧ＰＵと下 流圧ＰＤとが略等しくなり、すなわち、セカンダリターボ過給機５０のブロワ５ ０ｂと吸気制御弁５５との間のセカンダリターボ過給機５０による過給圧が上昇 してプライマリターボ過給機４０による過給圧と略等しくなり、吸気制御弁開弁 開始時期に達したと判断してステップＳ４９へ進み、吸気制御弁用切換ソレノイ ド弁ＳＯＬ．２をＯＮさせ、吸気制御弁５５を開弁させる。

【００６８】 その結果、セカンダリターボ過給機５０からの過給が開始され、ツインターボ 状態となる。そしてステップＳ５０へ進み、シングル→ツイン切換制御の終了に より、次回、ツインターボモードへ移行させるべくツインターボモード判別フラ グＦ１をセットして、ルーチンを抜ける。なお、以上のシングル→ツイン切換制 御によるシングルターボモードからツインターボモードへの切換わり状態を、図 １２のタイムチャートに示す。

【００６９】 上述のように、シングル→ツイン切換制御においては、先ず、過給圧リリーフ 弁５７を閉弁すると共に、排気制御弁５３を開弁し、セカンダリターボ過給機５ ０の予備回転数を上昇させ、その後、セカンダリターボ過給機５０の予備回転数 を上昇させるに必要な時間を排気制御弁開ディレー時間Ｔ１により与え、このデ ィレー時間Ｔ１経過後に排気制御弁５３を全開にする。そしてセカンダリターボ 過給機５０のブロワ５０ｂと吸気制御弁５５間のセカンダリターボ過給機５０に よる過給圧が上昇して差圧ＤＰＳが上昇し、排気制御弁全開制御後、吸気制御弁 開ディレー時間Ｔ２により排気制御弁５３が全開されるまでの作動遅れ時間を補 償し、ディレー時間Ｔ２経過後、吸気制御弁５５の上流と下流との差圧ＤＰＳが 吸気制御弁開差圧ＤＰＳＳＴに達した時点で吸気制御弁５５を開弁する。これに よって、プライマリターボ過給機４０のみ作動のシングルターボ状態から両ター ボ過給機４０，５０作動によるツインターボ状態への切換わりがスムーズに行わ れ、さらに、吸気制御弁５５の上流圧ＰＵと下流圧ＰＤとが略等しくなった時点 で吸気制御弁５５を開弁してセカンダリターボ過給機５０からの過給を開始させ るので、ツインターボ状態への切換え時に発生する過給圧の一時的な低下による トルクショックの発生が有効かつ確実に防止される。

【００７０】 次に、ツインターボモードについて説明する。シングル→ツイン切換制御の終 了によりツインターボモード判別フラグＦ１がセットされると、或いは前回ルー チン実行時にツインターボモードであった場合、今回ルーチン実行時、Ｆ１＝１ によりステップＳ１からステップＳ６０に分岐する。

【００７１】 そしてステップＳ６０で、エンジン回転数Ｎに基づきターボ切換判定値テーブ ルを補間計算付で参照してツイン→シングル切換判定値Ｔｐ１を設定し（図９参 照）、ステップＳ６１へ進んで、エンジン負荷Ｔｐと上記ツイン→シングル切換 判定値Ｔｐ１とを比較し、Ｔｐ≧Ｔｐ１の場合、現在の運転状態がツインターボ 領域であるためステップＳ６２で判定値検索フラグＦ４をクリアし、ステップＳ ６３でシングルターボ領域に移行後のシングルターボ領域継続時間をカウントす るためのシングルターボ領域継続時間カウント値Ｃ２をクリアした後、ステップ Ｓ７２へジャンプし、ステップＳ７２ないしステップＳ７５で過給圧リリーフ弁 用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１、吸気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．２、第 １，第２の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３，４をそれぞれＯＮさせ、 過給圧リリーフ弁５７を閉弁に、吸気制御弁５５及び排気制御弁５３を共に全開 に保持し、ステップＳ７６でツインターボモード判別フラグＦ１をセットして、 ステップＳ１７へ戻り、制御弁切換時間カウント値Ｃ１をクリアした後、ルーチ ンを抜ける。

【００７２】 このツインターボモード下では、過給圧リリーフ弁５７の閉弁，吸気制御弁５ ５の開弁，排気制御弁５３の全開により、プライマリターボ過給機４０に加えて セカンダリターボ過給機５０が本格作動し、両ターボ過給機４０，５０の過給作 動によるツインターボ状態となり、両ターボ過給機４０，５０の過給による圧縮 空気が吸気系に供給され、図１４の出力特性に示すように、高回転数域で高い軸 トルクのツインターボ時のトルク曲線ＴＱ２が得られる。

【００７３】 一方、上記ステップＳ６１でＴｐ＜Ｔｐ１、すなわち現在の運転状態がシング ルターボ領域（図９参照）に移行したと判断されるとステップＳ６４へ進み、判 定値検索フラグＦ４の値を参照し、Ｆ４＝０の場合にはステップＳ６５へ進み、 またＦ４＝１の場合にはステップＳ６７へジャンプする。

【００７４】 上記判定値検索フラグＦ４は、ツインターボモードで且つエンジン負荷Ｔｐが ツイン→シングル切換判定ラインＬ１（Ｔｐ１）を境にエンジン運転状態がツイ ンターボ領域内のときにクリアされる（ステップＳ６２）。従ってＴｐ＜Ｔｐ１ 後、初回のルーチン実行に際してはステップＳ６５へ進み、エンジン負荷Ｔｐに 基づきシングルターボ領域継続時間判定値テーブルを補間計算付で参照してシン グルターボ領域継続時間判定値Ｔ４を設定する。この設定値Ｔ４は、エンジン運 転状態がツインターボ領域からシングルターボ領域へ移行した後、所定時間経過 後にプライマリターボ過給機４０のみ作動のシングルターボモードに切換えるた めの基準値である。

【００７５】 図１１（ｅ）にシングルターボ領域継続時間判定値テーブルの概念図を示す。 エンジン負荷Ｔｐに応じて設定されるシングルターボ領域継続時間判定値Ｔ４は 、例えば最大２．３ｓｅｃ，最小０．６ｓｅｃに設定され、エンジン負荷Ｔｐの 値が大きく高負荷である程、小さい値に設定される。これにより、エンジン運転 状態がツインターボ領域からシングルターボ領域に移行後、ツインターボモード からシングルターボモードに切換わるまでの時間がエンジン負荷が高いほど早め られ、ツインターボ状態での軸トルクの低い部分での運転が防止され、再加速性 が向上する。

【００７６】 次いで、ステップＳ６６で判定値検索フラグＦ４をセットした後、ステップＳ ６７へ進む。そしてステップＳ６７で、シングルターボ領域継続時間カウント値 Ｃ２をカウントアップした後、ステップＳ６８で上記判定値Ｔ４とカウント値Ｃ ２とを比較し、Ｃ２≧Ｔ４の場合、ステップＳ７１へ進み、カウント値Ｃ２をク リアした後ステップＳ８へ戻り、ツインターボモードからシングルターボモード に切換わる。これにより、各切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１〜４がＯＦＦとなり、 過給圧リリーフ弁５７が開弁され、吸気制御弁５５及び排気制御弁５３が共に閉 弁されることで、両ターボ過給機４０，５０作動のツインターボ状態からプライ マリターボ過給機４０のみ作動のシングルターボ状態に切換わる。

【００７７】 この時の切換わり状態をタイムチャートで示すと、図１３の実線の通りとなる 。このように、ツインターボモードからシングルターボモードへの切換わりは、 エンジン運転領域がツインターボ領域からシングルターボ領域へ移行後（Ｔｐ＜ Ｔｐ１）、その状態が設定時間継続した時（Ｃ２≧Ｔ４）行われることになり、 シフトチェンジ等に伴いエンジン回転数Ｎが一時的に低下することによる不要な 過給機の切換わりが未然に防止される。

【００７８】 一方、Ｃ２＜Ｔ４の場合はステップＳ６９へ進み、スロットル開度ＴＨと設定 値ＴＨ３（例えば３０ｄｅｇ）とを比較し、ＴＨ＞ＴＨ３の場合、上記ステップ Ｓ７１を経てステップＳ８へ戻り、エンジン運転領域がシングルターボ領域に移 行後、その状態が設定時間継続する以前であっても、図１３の破線で示すように 直ちにシングルターボモードに切換わり、過給圧リリーフ弁５７が開弁されると 共に、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の過給作動が停止し、プライマリターボ過給機４０のみ過給作動のシン グルターボ状態に切換えられる。

【００７９】 上記設定値ＴＨ３は、加速要求を判断するためのものである。すなわち、シン グルターボ領域においては（Ｔｐ＜Ｔｐ１）、図１４の出力特性に示すようにツ イン→シングル切換判定ラインＬ１の低回転側にあり、ツインターボ時のトルク 曲線ＴＱ２の軸トルクの低い領域であり、この状態でツインターボモードを維持 しツインターボ状態を保持すると、アクセルペダルを踏込んでも充分な加速性能 を得ることができない。そのため、この領域で運転されている際、加速要求と判 断されるとき（ＴＨ＞ＴＨ３）には、直ちにシングルターボモードへ移行させて シングルターボ状態とし、シングルターボ時の高い軸トルクのトルク曲線ＴＱ１ を得ることで、加速応答性の向上を図る。

【００８０】 また、上記ステップＳ６９でＴＨ≦ＴＨ３の場合にはステップＳ７０へ進み、 車速Ｖと設定値（例えば２Ｋｍ／ｈ）とを比較し、Ｖ＞Ｖ２で車両走行状態と判 断される場合には前記ステップＳ７２へ進み、ツインターボモードを維持し、Ｖ ≦Ｖ２で停車状態と判断される場合には上述と同様にステップＳ７１を経てステ ップＳ８へ戻り、直ちにシングルターボモードに移行する。

【００８１】 上記設定値Ｖ２は、車両の停車状態を判断するためのもので、停車中の、例え ばアイドル回転数の状態で、アクセルを踏込みエンジンを空吹しすると、エンジ ン負荷Ｔｐの上昇と共にエンジン回転数Ｎが上昇して、エンジン運転領域がシン グルターボ領域からツインターボ領域に移行し、ツインターボ状態となり、アク セル開放の空吹し後、エンジン負荷Ｔｐ及びエンジン回転数Ｎが直ちに低下し、 エンジン運転領域がツイン→シングル切換判定ラインＬ１（図９参照）を境とし て再びシングルターボ領域に移行した場合、シングルターボ領域へ移行後、設定 時間を経過しないと（Ｃ２≧Ｔ４）シングルターボモードに切換わらず、この間 、図１３に示すように、エンジン回転数Ｎが低下してアイドル回転数Ｎｉ近く（ 例えば７００ｒｐｍ近辺）に下がってから、各切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１〜４ の切換わりが行われて、過給圧リリーフ弁５７及び各制御弁５３，５５が切換わ る。このときエンジン回転数Ｎが低いため、エンジン回転による暗騒音が低く、 各弁の切換わりの際の発生音が運転者に聞こえ、運転者に不快感を与えてしまう 。このため、車両停車状態と判断される時には（Ｖ≦Ｖ２）、シングルターボ領 域に移行後、設定時間を経過していなくても（Ｃ２＜Ｔ４）、直ちにシングルタ ーボモードに切換えることで、エンジン回転数が低下して暗騒音が低くなる前に 各弁の切換わりを完了させ、弁作動の騒音による不快感を解消する。なお、この ときのツインターボモードからシングルターボモードへの切換わり状態を図１３ に一点鎖線で示す。

【００８２】 更に、上述の過給機作動個数切換制御におけるブローバイガス還元装置１１０ 、差圧センサ８０の作動について説明する。先ず、エンジン運転中は常にブロー バイガス還元装置１１０の新気通路１１１により新気が左右バンク３，４の動弁 室を介してクランクケース２に導入して換気される。そして過給圧が低い場合は 、ＰＣＶ弁１１３が開いて動弁室及びクランクケース２内に発生するブローバイ ガスがチャンバ２２以降に還流される。また過給圧が高くなってＰＣＶ弁１１３ が閉じると、主としてプライマリターボ過給機４０の作動でブローバイガスがガ ス通路１１２を介して吸気管１７ａに吸入されて還流され、こうして有害成分の 大気排出が防止される。

【００８３】 一方、上述のブローバイガス還流作用により、特にシングルターボモード下の エンジン吸気系全体では、閉じている吸気制御弁５５の下流の吸気管１９の下流 圧ＰＤが、プライマリターボ過給機４０の作動でブローバイガスが多く含まれ、 上流のセカンダリターボ過給機側のリリーフ通路５８の上流圧ＰＵは、ブローバ イガスがほとんど含まれない。そしてブローバイガスの多い下流圧ＰＤが通路１ ３４と圧力導入ポート１３１により差圧センサ８０の、回路素子１２４に対する 腐食等のおそれの無いダイヤフラム１２３の台座１２２の側に導入し、このため ブローバイガス中のオイルや金属粉等の異物Ｇが導入されてもその影響を受けな い。

【００８４】 またシングルターボモード下ではセカンダリターボ過給機５０の過給作動が停 止し、過給圧リリーフ弁５７が開くことで、差圧センサ８０のシリコンダイヤフ ラム１２３の回路素子１２４やボンディング線１２６の側には、通路１３３と圧 力導入ポート１３２により大気が導入する。次いで、シングル→ツイン切換制御 において、先ず過給圧リリーフ弁５７が閉じ、次いで排気制御弁５３が開いてセ カンダリターボ過給機５０が予備回転する際には、ブローバイガスをほとんど含 まない吸気制御弁５５の上流圧ＰＵが差圧センサ８０のボンディング線側に導入 し、ツインターボモード下でセカンダリターボ過給機５０が作動する場合もこの 状態に保持される。このため差圧センサ８０では、常にブローバイガス中の有害 成分で回路素子１２４が腐食したり、ブローバイガスによるオイルや金属粉等の 異物がボンディング線１２６に付着することが防止される。

【００８５】 そして差圧センサ８０では、シリコンダイヤフラム１２３の両側に上記上流圧 ＰＵと下流圧ＰＤとが対向して作用することでシリコンダイヤフラム１２３が撓 み、両者の差圧ＤＰＳに応じた歪信号が回路素子１２４から出力して回路基板１ ２８により電圧変換増幅して、差圧ＤＰＳに応じた電圧信号が出力される。この とき差圧センサ８０は上述のようにブローバイガスによる影響が低減されること で、出力値が常に正確になり、このため特にシングル→ツイン切換制御で吸気制 御弁５５が正常に開弁するようになる。

【００８６】 以上、本考案の実施例について説明したが、水平対向式以外の過給機付エンジ ンにも適用できる。

【００８７】

【考案の効果】

以上に説明したように本考案によると、過給機付エンジンにおいて、吸気制御 弁の上，下流の間に連設される差圧センサが、そのシリコンダイヤフラムに回路 素子が付設されボンディング線を有する側の圧力導入ポートを吸気制御弁の上流 に連通し、他方側の圧力導入ポートを吸気制御弁の下流に連通接続するので、プ ライマリターボ過給機により還流されるブローバイガスは差圧センサの回路素子 及びボンディング線の側に導入しなくなる。このためブローバイガス中の有害成 分により差圧センサにおけるシリコンダイヤフラム上に付設された回路素子が腐 食したり、ボンディング線にブローバイガス中に含まれるオイルや金属粉等の異 物が付着する等の不具合が防止されて、差圧センサの耐久性、センサ出力値の信 頼性が向上する。また差圧センサの出力値の精度が高く保持されることで、シン グル→ツイン切換制御の制御性が向上し、吸気制御弁の開弁遅れによるセカンダ リターボ過給機のサージングの発生も回避される。 差圧センサの２つの圧力導入ポートの接続を所定の関係にすれば良いので、構 造の変更が不要になる。ブローバイガス還元装置は、主としてプライマリターボ 過給機によりブローバイガスを還流する構成であるから、常に最適に還流できる 。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る過給機付エンジンの実施例を一部
断面して示す構成図である。

【図２】過給機付エンジンの全体構成図である。

【図３】制御装置の回路図である。

【図４】ターボ切換制御ルーチンを示すフローチャート
である。

【図５】ターボ切換制御ルーチンを示すフローチャート
である。

【図６】ターボ切換制御ルーチンを示すフローチャート
である。

【図７】ターボ切換制御ルーチンを示すフローチャート
である。

【図８】排気制御弁小開制御ルーチンを示すフローチャ
ートである。

【図９】各切換判定値、及びシングルターボ領域とツイ
ンターボ領域との関係を示す説明図である。

【図１０】排気制御弁小開制御モード領域の説明図であ
る。

【図１１】（ａ）は排気制御弁開ディレー時間設定テー
ブル，（ｂ）は吸気制御弁開ディレー時間設定テーブ
ル，（ｃ）は吸気制御弁開差圧設定テーブル，（ｄ）は
高負荷判定値テーブル，（ｅ）はシングルターボ領域継
続時間判定値テーブルをそれぞれ示す概念図である。

【図１２】シングルターボモードからツインターボモー
ドへの切換わり状態を示すタイムチャートである。

【図１３】ツインターボモードからシングルターボモー
ドへの切換わり状態を示すタイムチャートである。

【図１４】シングルターボ時とツインターボ時との出力
特性を示す説明図である。

【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 ５３ 排気制御弁 ５５ 吸気制御弁 ５７ 過給圧リリーフ弁 ８０ 差圧センサ １１０ ブローバイガス還元装置 １２３ シリコンダイヤフラム １２４ 回路素子 １２６ ボンディング線

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンシンの吸，排気系にブライマリター
   ボ過給機とセカンダリターボ過給機とを並列に配置し、
   低速域ては共に閉弁してセカンダリターボ過給機の過給
   作動を停止させるシングルターホ状態とし、高速域ては
   共に開弁して両ターボ過給機を共に過給動作させるツイ
   ンターボ状態とする吸気制御弁，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、上記吸気制御弁の上流の吸気系と下流の吸気系と
   の間に差圧センサを連設し、プライマリターボ過給機に
   よりブローバイガスを還流するブローバイガス還元装置
   をエンジンの吸気系に備え、シングルターボ状態からツ
   イン夕−ボ状態への切換時に、排気制御弁を全開後、差
   圧センサにより検出される吸気制御弁の上流圧と下流圧
   との差圧が設定値に達したときに吸気制御弁を開弁させ
   る過給機付エンジンにおいて、 差圧センサのシリコンダイヤフラムの回路素子が付設さ
   れボンディング線を有する側の圧力導入ポートを吸気制
   御弁の上流に連通し、他方側の圧力導入ポートを吸気制
   御弁の下流に連通接続することを特徴とする過給機付エ
   ンジン。