JPH081133B2

JPH081133B2 - ターボ過給機付エンジンの過給圧制御装置

Info

Publication number: JPH081133B2
Application number: JP1228105A
Authority: JP
Inventors: 郁夫松田; 誠司田島; 郁男鬼村; 章博中元
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1989-09-01
Filing date: 1989-09-01
Publication date: 1996-01-10
Anticipated expiration: 2011-01-10
Also published as: DE4027503A1; JPH0392540A; DE4027503C2; US5140817A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はプライマリおよびセカンダリの排気ターボ過
給機を備え、吸入空気量に応じてセカンダリターボ過給
機を作動または不作動にするようにしたターボ過給機付
エンジンの過給圧制御装置に関する。

（従来の技術）従来、この種のターボ過給機付エンジンとして、例え
ば実開昭60−178329号公報に開示されるように、排気通
路にプライマリおよびセカンダリの排気ターボ過給機の
タービンを並列的に設け、この二つの排気ターボ過給機
のブロアをエンジンの吸気通路に接続するとともに、セ
カンダリターボ過給機のタービン上流側の排気通路に排
気カット弁を設け、吸入吸気量が設定値よりも少ないと
きには排気カット弁を閉じてセカンダリターボ過給機を
不作動とし、排気通路からの排気ガスをプライマリター
ボ過給機のタービンに集中的に供給して高い過給圧を確
保する一方、吸入吸気量が設定値よりも多いときには排
気カット弁を開いてセカンダリターボ過給機を作動さ
せ、排気通路からの排気ガスを二つの排気ターボ過給機
のタービンに供給して吸入吸気量を確保しながら適正な
過給圧を得るようにした、いわゆるシーケンシャル・タ
ーボ式のエンジンが知られている。

（発明が解決しようとする課題）ところで、このようにシーケンシャル・ターボ式のエ
ンジで、プライマリターボ過給機のみが作動する運転領
域において、吸入空気量が増大して上記設定値に近づく
と、排気ガスがプライマリターボ過給機のタービンに集中
的に供給されているので、タービンの通路抵抗が大きく
なることプライマリターボ過給機の効率が吸入空気量の増大に
よって悪化することなどの理由により、ターボ過給機上流の排気圧力が上昇
する。このため、排気行程におけるエンジンのポンピン
グロスが増大し、且つ吸気行程における吸気の充填能力
が低下して、エンジの出力トルクが低くなる。したがっ
て、例えば加速時などのように吸入空気量が増加して、
プライマリターボ過給機のみが作動する運転領域からプ
ライマリターボ過給機およびセカンダリターボ過給機の
双方が作動する運転領域に移行してセカンダリターボ過
給機も作動し始めると、いきなり排気ガスが二つのター
ビンに供給されてタービンの通路抵抗が低下し且つ過給
機の効率も向上して過給機上流の排気圧力が低下し、エ
ンジンの出力トルクが急激に立ち上がてトルクショック
が生じる。

本発明はこのような点に着目してなされたものであ
り、その目的とするところは、上述したようなシーケン
シャル・ターボ式のエンジンにおいて、セカンダリター
ボ過給機の作動、不作動に応じて過給圧を調整するとと
もにセカンダリターボ過給機の作動に先立って排圧を低
下させておくことで、運転領域の移行に伴ない発生する
トルクショックを緩和することにある。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため、本発明では、プライマリタ
ーボ過給機およびセカンダリターボ過給機の双方が作動
する運転領域での目標過給圧を、プライマリターボ過給
機のみが作動する運転領域での目標過給圧よりも低く設
定してエンジンの出力トルクを低くするとともに、プラ
イマリターボ過給機及びセカンダリターボ過給機の双方
が作動する運転領域へ移行するに先立って、セカンダリ
ターボ過給機を予回転させておくことで予め排圧の上昇
を抑制しておくことにある。

具体的に、本発明の講じた解決手段は、吸気通路にプ
ライマリ及びセカンダリの排気ターボ過給機を並列に配
設し、エンジンの低吸入空気量域では上記プライマリタ
ーボ過給機のみを作動させ、高吸入空気量域では上記プ
ライマリターボ過給機及びセカンダリターボ過給機の双
方を作動させるようにしたターボ過給機付エンジンにお
いて、エンジンの過給圧を調整する過給圧調整手段と、
エンジンの過給圧を検出する過給圧検出手段と、該過給
圧検出手段の出力を受け、エンジンの過給圧が目標過給
圧になるように上記過給圧調整手段を制御する過給圧制
御手段と、上記プライマリターボ過給機及びセカンダリ
ターボ過給機の双方が作動する運転領域での目標過給圧
を、プライマリターボ過給機のみが作動する運転領域で
の目標過給圧よりも低く変更する目標過給圧変更手段と
を備えるとともに、上記プライマリターボ過給機のみが
作動する運転領域から上記プライマリターボ過給機及び
セカンダリターボ過給機の双方が作動する運転領域へ移
行するに先立って、上記セカンダリターボ過給機を予回
転させる予回転手段を備えたものとする。

（作用）上記の構成により、本発明では、プライマリターボ過
給機のみが作動する運転領域からプライマリターボ過給
機及びセカンダリターボ過給機の双方が作動する運転領
域に移行する場合、この移行に先立って、セカンダリタ
ーボ過給機が予回転されるので、予め排圧の上昇が抑制
されてエンジンの出力低下が可及的に抑えられている。
そして、移行の際には、プライマリターボ過給機および
セカンダリターボ過給機の双方が作動する運転領域での
目標過給圧が、プライマリターボ過給機のみが作動する
運転領域での目標過給圧よりも低く設定されているの
で、プライマリターボ過給機およびセカンダリターボ過
給機の双方が作動して、タービン通路抵抗の低下および
過給機効率の向上により過給機上流の排気圧力が更に低
下しても、目標過給圧が低く修正されてエンジンの出力
トルクの急激な立ち上がりが抑制され、トルクショック
が有効に緩和されることになる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の実施例に係る過給圧制御装置を備え
た２ロータタイプのターボ過給機付ロータリピストンエ
ンジンを示す。第１図において、201はエンジンであっ
て、各気筒の排気通路202,203は互いに独立して設けら
れている。そして、これら二つの排気通路202,203の一
方にはプライマリターボ過給機204のタービン205が、ま
た、他方にはセカンダリターボ過給機206のタービン207
がそれぞれ配設されている。すなわち、このエンジン20
1では、各気筒の排気通路202,203を独立してプライマリ
およびセカンダリの両排気ターボ過給機204,206のター
ビン205,207に導くことにより、両排気ターボ過給機20
4,206によって過給を行う領域で排気動圧を両タービン2
05,207に効果的に作用させて過給効率を向上させるよう
にしている。二つの排気通路202,203は、両タービン20
5,207の下流において合流して一本の排気通路224になっ
ている。

また、吸気通路209は図示しないエアクリーナの下流
で二つに分かれ、その第１の分岐通路210の途中にはプ
ライマリターボ過給機204のブロア211が、また、第２の
分岐通路212の途中にはセカンダリターボ過給機206のブ
ロア213が配設されている。これら分岐通路210,212は、
分岐部において互いに対向し、両側に略一直線に延びる
ように形成されている。また、二つの分岐通路210,212
は各ブロア211,213の下流で再び合流する。そして、再
び一本になった吸気通路209にはインタークーラ214が配
設され、その下流にはサージタンク215が、また、イン
タークーラ214とサージタンク215の間に位置してスロッ
トル弁216が配設されている。また、吸気通路209の下流
端は分岐してエンジ201の各気筒に対応した二つの独立
吸気通路217,218となり、図示しない各吸気ポートに接
続されている。そして、これら各独立吸気通路217,218
にはそれぞれ燃料噴射弁219,220が配設されている。

吸気通路209の上流側には、上記第１および第２の分
岐通路210,212の分岐部上流に位置して、吸気空気量を
検出するエアフローメータ221が設けられている。ま
た、サージタンク215には、過給圧を検出する過給圧検
出手段としての過給圧センサ257が設けられている。

二つの排気通路202,203は、プライマリおよびセカンダ
リの両ターボ過給機204,206の上流において、比較的小
径の連通路222によって互いに連通されている。そし
て、セカンダリ側のタービン207が配設された排気通路2
03において、上記連通路222の開口位置直下流には排気
カット弁223が設けられている。

また、上記連通路222の途中から延びてタービン205,2
07下流の合流排気通路224に連通するウエストゲーム通
路225が形成され、該ウエストゲート通路225には、ダイ
アフラム式のアクチュエータ226がリンク結合されたウ
エストゲーム弁227が配設されている。

そして、上記ウエストゲート通路225のウエストゲー
ト弁上流部分とセカンダリ側タービン207につながる排
気通路203の排気カット弁下流とを連通させる洩らし通
路228が設けられている。該排気洩らし通路228には、ダ
イフラム式のアクチュエータ229にリンク連結された排
気洩らし弁230が設けられている。

排気カット弁223はダイアフラム式のアクチュエータ2
31にリンク連結されている。一方、セカンダリターボ過
給機206のブロア213が配設された分岐通路212には、ブ
ロア213下流に吸気カット弁232が配設されている。この
吸気カット弁232はバタフライ弁で構成され、やはりダ
イアフラム式のアクチュエータ233にリンク結合されて
いる。また、同セカンダリ側の分岐通路212には、ブロ
ア213をバイパスするようにリリーフ通路234が形成さ
れ、該リリーフ通路234にはダイアフラム式の吸気リリ
ーフ弁235が配設されている。

排気洩らし弁230を操作する上記アクチュエータ229の
圧力室は、導管236を介して、プライマリターボ過給機2
04のブロア211が配設された分岐通路210のブロア211下
流に連通されている。また、上記導管236には導管255が
接続され、該導管255は、プライマリターボ過給機204の
ブロア211が配設された分岐通路210のブロア211上流に
接続されている。そして、上記導管255にはデューティ
・ソレノイド・バルブ256が設けられており、そのデュ
ーテイ比を調整することによって、ブロア211下流から
導入した圧力を適宜調整するようにしている。この調整
によりアクチュエータ229の圧力室の圧力が調整されて
排気洩らし弁230の開度が変わる。この排気洩らし弁230
が開くことにより、排気カット弁223が閉じているとき
に少量の排気ガスが排気洩らし通路228を流れてセカン
ダリ側のタービン207に供給されて、セカンダリダーボ
過給機206が上記排気カット弁223が開く前に予め回転を
開始するようにした予回転手段が構成されている。

吸気カット弁232を操作する上記アクチュエータ233の
圧力室は、導管237により電磁ソレノイド式三方弁238の
出力ポートに接続されている。また、排気カット弁223
を操作する上記アクチュエータ231は、導管239により電
磁ソレノイド式の別の三方弁240の出力ポートに接続れ
ている。さらに、吸気リリーフ弁235を操作するアクチ
ュエータ241の圧力室は、導管242により電磁ソレノイド
式の別の三方弁243の出力ポートに接続されている。吸
気リリーフ弁235は、排気カット弁223および吸気カット
弁232が開く前の所定の時期までリリーフ通路234を開い
ておく。それにより、排気洩らし通路228を流れる排気
ガスによってセカンダリターボ過給機206が予回転する
際に、セカンダリターボ過給機206のブロア213にエアを
循環させ、ブロア213の高温化を防止するとともに、吸
気カット弁232上流の圧力が上昇してサージング領域に
入るのを抑えている。

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

上記４個の電磁ソレノイド式三方弁238,240,243,24
5、デューティ・ソレノイド・バルブ256および２個の燃
料噴射弁219,220は、マイクロコンピュータを利用して
構成されたコントロールユニット246によって制御され
る。コントロールユニット246にはエンジン回転数セン
サの出力信号、エアフローメータ221の出力信号のほ
か、スロットル開度、プライマリ側ブロア221下流の過
給圧P1等が入力されている。

吸気カット弁232制御用の上記電磁ソレノイド式三方
弁238の一方の入力ポートは、導管247を介して負圧タン
ク248に接続され、他方の入力ポートは導管249を介して
後述の差圧検出弁250の出力ポート270に接続されてい
る。負圧タンク248には、スロットル弁216下流の吸気負
圧がチェック弁251を介して導入されている。また、排
気カット弁制御用の上記三方弁240の一方の入力ポート
は大気に解放されており、他方の入力ポートは、導管25
2を介して、上記負圧タンク248に接続された上記導管24
8に接続されている。一方、吸気リリーフ弁235制御用の
三方弁243の一方の入力ポートは上記負圧タンク248に接
続され、他方の入力ポートは大気に解放されている。ま
た、ウエストゲート弁227制御用の三方弁245の一方の入
力ポートは大気に解放されており、他方の入力ポートは
導管254によって上記導管236に接続されている。したが
って、上記デューティ・ソレノイド・バルブ256のデュ
ーティ制御により、ウエストゲート弁227および排気洩
らし弁230の開度が変わることになる。このウエストゲ
ート弁227および排気洩らし弁230は、エンジンの過給圧
を調整する過給圧調整手段として機能している。

第２図に示すように、上記差圧検出弁250は、そのケ
ーシング261内が第１および第２の二つのダイアフラム2
62,263によって三つの室264,265,266に区画されてい
る。そして、その一端側の第１の室264には、第１の入
力ポート267が開口され、また、ケーシング261端部内面
と第１のダイアフラム262との間に圧縮スプリング268が
配設されている。また、真中の第２の室265には第２の
入力ポート269が開口され、他端側の第３の室266には、
ケーシング261端壁部中央に出力ポート270が、また、側
壁部に大気解放ポート271が開口されている。そして、
第１のダイアフラム262には、第２のダイアフラム263を
貫通し第３の室266の上記出力ポート270に向けて延びる
弁体272が固設されている。

第１の入力ポート267は、導管273によって、第１図に
示すように吸気カット弁232の下流側に接続され、プラ
イマリ側ブロア211下流側の過給圧P1を上記第１の室264
に導入する。また、第２の入力ポート269は、導管274に
よって吸気カット弁232上流に接続され、したがって、
吸気カット弁232が閉じているときの吸気カット弁232上
流側の圧力P2を導入するようになっている。この両入力
ポート267,269から導入される圧力P1,P2の差（P2−P1）
が所定値以上になると、弁体272が出力ポート270を開
く。この出力ポート270は、導管249を介して、吸気カッ
ト弁232制御用の三方弁238の入力ポートの一つに接続さ
れている。したがって、該三方弁238がONで吸気カット
弁232操作用のアクチュエータ233の圧力室につながる導
管237を差圧検出弁250の出力ポートにつながる上記導管
249に連通させている状態で、吸気カット弁232上流の圧
力つまりセカンダリ側の過給圧をP2がプライマリ側の過
給圧P1に近づいてきて、差圧P1−P2がなくなり、更に、
差圧P2−P1が所定値よりも大きくなると、該アクチュエ
ータ233に大気が導入され、吸気カット弁232が開かれ
る。また、三方弁238がOFFになってアクチュエータ233
側の上記導管237を負圧タンク248につながる導管247連
通させたときには、該アクチュエータ233に負圧が供給
されて、吸気カット弁232が閉じられる。

一方、排気カット弁223は、排気カット弁223制御用の
三方弁240がOFFで排気カット弁223操作用アクチュエー
タ231が圧力室につながる導管239を負圧タンク248側の
導管252に連通させたとき、該アクチュエータ231に負圧
が供給されることによって閉じられる。また、この三方
弁240がONとなって出力側の上記導管239を大気に解放す
ると、排気カット弁223は開かれ、セカンダリターボ過
給機206による過給が行われる。

吸気リリーフ弁235は、吸気リリーフ弁235制御用の三
方弁243がOFFで吸気リリーフ弁235操作用アクチュエー
タ241の圧力室につながる導管242を負圧タンク248側に
連通させたとき、該アクチュエータ241に負圧が供給さ
れることによって開き、また、この三方弁243がONでア
クチュエータ241の圧力室につながる上記導管242を大気
に解放すると閉じられる。

また、ウエストゲート弁227操作用アクチュエータ226
は、ウエストゲート弁227制御用の三方弁245がONのとき
導管254,236を介してプライマリ側ブロア211下流に連通
し、また、この三方弁245がOFFのとき大気に解放され
る。

この実施例では、後述のように排気カット弁223、吸
気カット弁232および吸気リリーフ弁235の開閉作動にい
ずれもヒステリシスが設けられている。また、高吸入空
気量域から低吸入空気量域への移行時に排気カット弁22
3が閉じて吸気カット弁232が開いた状態が続くときのセ
カンダリ側ブロアへの吸気逆流を防ぐために、この領域
においては排気カット弁223が閉じた時を起点として所
定時間（例えば２秒）経過後に吸気カット弁232を強制
的に閉じるようにしている。

第３図は、吸気カット弁232、排気カット弁223、吸気
リリーフ弁235およびウエストゲート弁227の基本的制御
を、排気洩らし弁230の基本的制御とともに示す制御マ
ップである。このマップはコントロールユニット246内
に格納されており、これをベースに上記４個の電磁ソレ
ノイド式三方弁238,240,243,245の制御が行われる。

低吸入空気量域から高吸入空気量域に移行する時、エ
ンジン回転数Ｒが低く、あるいは吸入空気量Ｑが少ない
領域においては、吸気リリーフ弁235は開かれており、
排気洩らし弁230が開くことによってセカンダリターボ
過給機206の予回転が行われる。そして、エンジン回転
数がR2あるいは吸入空気量がQ2のラインに達すると、吸
気リリーフ弁235制御用の電磁ソレノイド式三方弁243が
ONになって吸気リリーフ弁235が閉じる。

そして、Q4−R4のラインに達すると、排気カット弁22
3制御用の電磁ソレノイド式三方弁240がONになって排気
カット弁223が開き、次いで、Q6−R6ラインに達し、吸
気カット弁232制御用の電磁ソレノイド式三方弁238がON
になって吸気カット弁232が開くことによりセカンダリ
ターボ過給機206による過給が始まる。つまり、Q6−R6
ラインを境にプライマリとセカンダリの両過給機による
過給領域に入る。

尚、吸気カット弁232を駆動するアクチュエータ233は
三方弁238の作動のみに支配されるものではなく、吸気
カット弁232を開作動させる圧力源である大気圧が差圧
検出弁250を介して供給されるため、吸気カット弁232の
実際の開作動は三方弁238の作動に対し遅れることにな
る。したがって、吸気カット弁232制御用三方弁238をOF
FしてからONにする上記Q6,R6のラインは差圧検出弁250
による遅れを考慮した設定とされ、その結果、Q6,R6の
ラインは排気カット弁223制御用三方弁240がOFFからON
になるQ4,R4のラインに近接したものとされる。また、
これらQ6,R6とQ4,R4とは一致させることもできる。

逆に、高吸入空気量域から低吸入空気量域へ移行する
時には、吸気カット弁232、排気カット弁223および吸気
リリーフ弁235を制御する各電磁ソレノイド式三方弁23
8,240,243はヒステリシスをもって、第３図に破線で示
すようにそれぞれQ5−R5,Q3−R3,Q1−R1のラインで切り
換わるように設定されている。すなわち、高吸入空気量
域から低吸入空気量域へ移行する時、Q3,R3のラインに
達すると排気カット弁223の閉制御が行われ、さらに低
吸入空気量域に移行してQ5,R5のラインに達したとき吸
気カット弁232の閉制御が行われ、それより遅れて吸気
リリーフ弁235の開制御が行われる。このように吸気カ
ット弁232が排気カット弁223より遅れて閉じることによ
り、低吸入空気量域への移行時におけるサージングの発
生が防止される。

また、この実施例においてウエストゲート弁227制御
用の電磁ソレノイド式三方弁245をON,OFFするラインは
排気カット弁223制御用の電磁ソレノイド式三方弁240の
ON,OFFラインであるQ4−R4,Q3−R3の各ラインと一致さ
せている。なお、第３図において上記各ラインの折れた
部分は、所謂ノーロードラインもしくはロードロードラ
イン上にある。

したがって、上記実施例においては、エンジンがライ
ンQ6−R6よりも低吸入空気量域にあるときはセカンダリ
ターボ過給機206への排気の導入が停止されるので、プ
ライマリターボ過給機204のみが作動して高い過給圧が
立上がり良く得られる。一方、エンジンが上記ラインQ6
−R6よりも高吸入空気量域にあるときにはプライマリタ
ーボ過給機204およびセカンダリターボ過給機206の双方
が作動して吸気流量を確保しながら適正な過給圧が得ら
れることになる。

第４図は、上記第３図の特性図に基づいて各弁のソレ
ノイド作動状態を運転状態の移行（横軸左方が低吸入空
気量域、右方が高吸入空気量域）との関係で見たもので
ある。この図からも判るように、排気カット弁223開閉
作動のヒステリシスは吸気カット弁232開閉作動のヒス
テリシスに完全に包含されている。なお、吸気カット弁
232制御三方弁238がQ6,R6でONとなっても、差圧検出弁2
50の作用によって、実際の吸気カット弁232の開作動は
同図に破線で示すように遅れる。したがって、このQ6,R
6は、上述のように排気カット弁223開制御のQ4,R4と近
接したラインあるいは同一ラインとされる。一方、吸気
カット弁232の閉作動の方は、三方弁238の作動に対し上
記のような遅れを伴わないので、その設定ラインである
Q5,R5は、Q5＜Q3,R5＜R3とする必要がある。

次に、上記コントロールユニット246による過給圧の
制御を第５図のフローに基づいて説明する。スタートし
て、まずステップS₁でエンジン回転数および吸入空気量
等を読み込んでエンジンの運転状態を検出する。そし
て、ステップS₂でこれらのデータから、第６図に示す特
性を有するマップに基づいて目標過給圧を設定する。さ
らに、ステップS₃で過給圧センサ257から実際の過給圧
を読み込み、ステップS₄で、この実際の過給圧と目標過
給圧との偏差から補正量を決定する。そして、ステップ
S₅でこの補正量を出力してデューティ・ソレノイド・バ
ルブ256を駆動する。このデューティ制御により、ウエ
ストゲート弁227および排気洩らし弁230の開度が調整さ
れてエンジンの過給圧が目標過給圧になる。

その場合、第６図に示すように、プライマリターボ過
給機204およびセカンダリターボ過給機206の双方が作動
する運転領域での目標過給圧は、プライマリターボ過給
機204のみが作動する運転領域での目標過給圧よりも低
く設定されていて、目標過給圧変更手段を構成してい
る。したがって、例えば加速時など、プライマリターボ
過給機204のみが作動する運転領域からプライマリター
ボ過給機204およびセカンダリターボ過給機206の双方が
作動する運転領域に移行する場合、この移行に先立って
セカンダリターボ過給機206が予回転しているので、排
圧の上昇が抑えられてエンジン出力の低下が可及的に抑
制されている。そして、移行後はプライマリターボ過給
機204およびセカンダリターボ過給機206の双方が作動し
て、タービン通路抵抗の低下および過給機効率の向上に
より過給機上流の排気圧力が更に低下しても、目標過給
圧が低く修正されてエンジンの出力トルクの急激な立ち
上がりが抑制され、トルクショックが有効に緩和される
ことになる。

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

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

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

つぎに、第３図の特性に基づいた各弁の制御を第７図
の制御回路によって説明する。吸気リリーフ弁制御用三
方弁243は、図の最上位に示す第１の比較回路111の出力
とその下に示す第２の比較回路112の出力とを入力とす
る第１のOR回路121の出力によって制御される。ここ
で、第１の比較回路111は、エアフローメータ221の検出
信号である吸入空気量Ｑと基準値である第１の加算回路
131の出力値とを比較するものである。そして、上記第
１の加算回路131は、第３図のQ₁ラインに相当する設定
値Q₁が入力され、また、このQ₁に対するＱ′_１という値
（ただし、Q₁＋Ｑ′_１＝Q₂）が第１のゲート141を介し
て入力されるよう構成されていて、第１のゲート141が
開かれたときはQ₁＋Ｑ′_１＝Q₂を基準値として第１の比
較回路111に出力し、また、第１のゲート141が閉じられ
たときにはQ₁を基準値として第１の比較回路111に出力
する。そして、この第１のゲート141は上記第１のOR回
路121の出力によって開閉される。

第２の比較回路112は、エンジン回転数センサによて
検出したエンジン回転数Ｒを基準値である第２の加算回
路132の出力値とを比較するものである。第２の加算回
路132は、第３図のR₁ラインに相当する設定値R₁が入力
され、また、このR₁に対するＲ′_１という値（ただし、
R₁＋Ｒ′_１＝R₂）が第２のゲート142を介して入力され
るよう構成されていて、第２のゲート142が開かれたと
きはR₁＋Ｒ′_１＝R₂を基準値として第２の比較回路112
に出力し、また、第２のゲート142が閉じられたときに
はR₁を基準値として第２の比較回路112に出力する。第
２のゲート142もまた上記第１のOR回路121の出力によっ
て開閉される。

上記第１および第２の比較回路111,112は、検出され
た吸入空気量Ｑおよびエンジン回転数Ｒを第１および第
２の加算回路の出力であるそれぞれの基準値と比較し、
ＱあるいはＲが基準値以上となったときにON信号を吸気
リリーフ弁制御用三方弁243に出力する（ONで吸気リリ
ーフ弁235は閉じる）。第１および第２のゲート141,142
は、第１のOR回路121の出力信号がONのとき閉じられて
おり、OR回路信号がOFFのとき開かれる。したがって、
低吸入空気量域から高吸入空気量域への移行時には、第
１のOR回路121の出力信号はOFFであるので、各ゲート14
1,142は開かれ第１および第２の比較回路111,112に基準
値としてQ₂,R₂が入力される。したがって、第３図でQ₂,
R₂のラインに達した時にON信号が出され吸気リリーフ弁
235が開かれる。また、このON信号によって第１および
第２のゲート141,142が閉じられ、それにより、Ｑおよ
びＲの基準値がそれぞれQ1,R1となる。つまり、Ｑ′₁,
R′_１に相当するヒステリシスをもって逆方向への移行
に備えたライン設定がなされる。

排気カット弁制御用三方弁240もまた、同様の制御回
路によって制御される。つまり、吸入空気量Ｑに対して
第３の比較回路113が、また、エンジン回転数Ｒに対し
て第４の比較回路114が設けられ、これらの比較回路11
3,114の出力が第２のOR回路122を介してソレノイド240
に送られる。第３の比較回路113に対しては第３の加算
回路133が、また、第４の比較回路114に対しては第４の
加算回路134が同様に設けられる。そして、第３の加算
回路133には、設定値Q₃が入力され、また、第３のゲー
ト143を介してＱ′_３（ただしQ₃＋Ｑ′_３＝Q₄）が入力
される。同様に、第４の加算回路134には、設定値R₃、
第４のゲート144を介するＲ′_３（ただしR₃＋Ｒ′_３＝R
₄）が入力される。同様に、第４の加算回路134には、設
定値R₃と、第４のゲート144を介するＲ′_３（ただし、R
₃＋Ｒ′_３＝R₄）が入力される。この回路は上記第１お
よび第２比較回路の場合と同様に作動し、それにより、
高吸入空気量域への移行時には第３図のQ₄,R₄ラインを
基準として排気カット弁223が開作動され、また、低吸
入空気量域への移行時にはQ₃,R₃ラインによって弁223が
閉作動される。また、ウエストゲート弁制御用三方弁24
5もまた、この排気カット弁制御用三方弁240へ出力され
る制御信号によって同時に制御される。

吸気カット弁制御用三方弁238に対しては、第５およ
び第６の比較回路115,116の出力の第３のOR回路123を介
して供給する同様の制御回路が設けられている。この制
御回路は、それぞれの比較回路115,116に対し第５およ
び第６の加算回路135,136を有し、また、各加算回路13
5,136に対して第５および第６のゲート145,146を備えて
いる。そして、基本的な作動は上記各弁に対する回路と
差異がない。つまり、高吸入空気量域への移行時には
Q₆,R₆のラインによる吸気カット弁開制御が行われ、低
吸入空気量域への移行時にはQ₅,R₅のラインによる吸気
カット弁閉制御が行われる。ここで、Q₆およびR₆は同様
にQ₅＋Ｑ′_５＝Q₆,R₅＋Ｒ′_５＝R₆の形で設定される。

ただし、この吸気カット弁制御の回路の場合には、上
記第３のOR回路123の出力側に７のゲート147が接続さ
れ、三方弁238へはこのゲート147を介して制御信号が送
られる。そして、排気カット弁制御用の上記第２のOR回
路122の出力がONからOFFに変った時を起点としてカウン
トアップを開始するタイマ150が設けられ、また、この
タイマ150のカウント値が設定値（例えば２秒に相当す
る値）を越えたらON信号を発する第７の比較回路117が
設けられて、この第７の比較回路117からON信号が出力
されたとき、上記第７のゲート147を閉じて吸気カット
弁232を強制的に閉作動させ、同時にQ,Rの基準値Q₆,R₆
に変更し、また、タイマ150をリセットするよう構成さ
れている。一旦第７のゲート147が閉じると、上記第７
の比較回路117の出力はOFFとなるが、上記のように切り
換えラインである基準値が上記のようにQ₆,R₆へ変更さ
れているので、吸気カット弁制御用三方弁238は閉作動
状態に保持される。これにより、低吸入空気量域への移
行時に、吸気カット弁制御用三方弁238がOFF状態で排気
カット弁制御用三方弁240がON状態が長くつづくことに
よるサージングの発生が防がれる。

また、上記実施例ではロータリピストエンジンについ
て説明したが、これに限定されるものではなく、本発明
は例えばレシプロエンジン等、他のタイプのターボ過給
機付エンジンの過給圧制御装置についても適用すること
ができる。

（発明の効果）以上説明したように、本発明のターボ過給機付エンジ
ンの過給圧制御装置によれば、プライマリターボ過給機
のみが作動する運転領域からプライマリターボ過給機及
びセカンダリターボ過給機の双方が作動する運転領域へ
移行するに先立って、セカンダリターボ過給機を予回転
させるとともに、プライマリターボ過給機およびセカン
ダリターボ過給機の双方が作動する運転領域での目標過
給圧を、プライマリターボ過給機のみが作動する運転領
域での目標過給圧よりも低く設定したので、プライマリ
ターボ過給機のみが作動する運転領域からプライマリタ
ーボ過給機およびセカンダリターボ過給機の双方が作動
する運転領域へ運転が移行する場合に排気圧力の変動に
起因して発生するトルクショックを有効に緩和すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を例示し、第１図は全体概略構成
図、第２図は差圧検出弁の断面図、第３図は制御特性
図、第４図は装置の作動状態説明図、第５図は過給圧制
御のフローチャート図、第６図は目標過給圧を示す図、
第７図は制御回路を示す図である。 204……プライマリターボ過給機 206……セカンダリターボ過給機 227……ウエストゲート弁 230……排気洩らし弁 257……過給圧センサ 301……過給圧制御手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸気通路にプライマリ及びセカンダリの排
気ターボ過給機を並列に配設し、エンジンの低吸入空気
量域では上記プライマリターボ過給機のみを作動させ、
高吸入空気量域では上記プライマリターボ過給機及びセ
カンダリターボ過給機の双方を作動させるようにしたタ
ーボ過給機付エンジンにおいて、エンジンの過給圧を調整する過給圧調整手段と、エンジンの過給圧を検出する過給圧検出手段と、該過給圧検出手段の出力を受け、エンジンの過給圧が目
標過給圧になるように上記過給圧調整手段を制御する過
給圧制御手段と、上記プライマリターボ過給機及びセカンダリターボ過給
機の双方が作動する運転領域での目標過給圧を、プライ
マリターボ過給機のみが作動する運転領域での目標過給
圧よりも低く変更する目標過給圧変更手段と、を備えるとともに、上記プライマリターボ過給機のみが作動する運転領域か
ら上記プライマリターボ過給機及びセカンダリターボ過
給機の双方が作動する運転領域へ移行するに先立って、
上記セカンダリターボ過給機を予回転させる予回転手段
を備えた、ことを特徴とするターボ過給機付エンジンの
過給圧制御装置。