JPH01277654A - 排気ターボ過給機付エンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は排気ターボ過給機付エンジンにおいて、エン
ジンの減速状態あるいは、アクセルが踏み込まれていな
い状態にあるトランスミッションにおけるクラッチ（以
下単にクラッチと呼ぶ）の非連結時において、排気ポー
トを開いたときの排気ガスエネルギーが不足して、排気
ターボ瘍給機のタービンの回転が不充分となり、高速移
行時の排気ターボ過給機の追従性が低下して加速性能を
損じるのを防止した、排気ターボ過給機付エンジンの制
御装置である。

（従来技術） 従来、車両の低速走行時等に、排気ポートを開いたとき
の排気ガスエネルギーの不足による排気ターボ過給機の
回転低下を防止するために、例えば特開昭６２−２２３
４１９号公報に示す如く、タービンノズルに至る排気通
路を２路に分岐し、一方の分岐通路に開閉可能な弁を設
けて、排気ガスエネルギーが不足するときこの弁を閉じ
て他方の分岐通路のみに排気ガスを通して排気ガスの流
速を早めることにより排気ターボ過給機の回転を高めて
、高速移行時に迅速に追従し、加速性能を高く維持する
ようにしたものが知られている。

しかし、上記した従来の排気通路を狭める方法では排気
ガス量が増加するものでないため、加速追従性を充分に
満足させることができないといった問題点があった。

（発明の目的） この発明は上記した従来の問題点を解消するために、エ
ンジンの低速回転時あるいはクラッチの非連結時におい
て、排気ポート開時の排気ガスエネルギーを太き（して
、排気ターボ過給機の回転を成程度の高さに維持し、高
速移行時の排気ターボ過給機の追従性を高めて、加速性
能を向上させるようにした、排気ターボ過給機付エンジ
ンの制御装置を提供することを目的とするものである。

（発明の構成） 上記の目的を達するためのこの発明は、エンジンの排気
によりタービンを回転させ、該タービンと同軸上に備え
られて該タービンにより駆動されるコンプレッサにより
吸気を過給する排気ターボ過給機を備えたエンジンにお
いて、 点火時期あるいは排気ポートの開時期の少な（ともどち
らか一方のタイミングを変更するタイミング変更手段と
、エンジンの減速状態あるいはトランスミッションにお
けるクラッチの非連結状態を検出する運転状態検出手段
と、該運転状態検出手段からの出力を受け、減速時ある
いはクラッチ非連結時には、上記点火時期から上記排気
ポートの開時期までの期間を短縮するよう上記タイミン
グ変更手段を制御する制御手段とを設けた、排気ターボ
過給機付エンジンの制御装置である。

上記した排気ターボ過給機付エンジンの制御装置によれ
ば、車両が減速状態にあるときまたはクラッチの非連結
時においては、エンジンの出力を多く必要としない状態
にあることから、このエンジン出力となるべきエネルギ
ーの一部を利用して排気ガスのブローダウンエネルギー
を大きくし、排気ターボ過給機の回転を必要な高さに維
持しようとするものであって、その手段として点火タイ
ミングを大幅に遅らせる、あるいは排気ポートを早く開
くことにより、燃焼工程を短縮してシリンダー内の圧力
が未だ高く維持されている時期に排気ポートを開いて、
排気弁開時にエネルギーの大きい排気ガスを排出して、
この大エネルギーの排気ガスにより排気ターボ過給機の
回転を一定以上に保って、エンジンの減速時や、クラッ
チの非連結時にあっても、排気ターボ過給機の回転を成
程度高く維持して高速移行時の追従性を高め、加速性能
を向上させることができるものである。

（実施例） 以下この発明を図面に示す第１〜第６実施例にもとづい
て詳細説明する。なお、各実施例において、同一構成要
素には同一符号を付すものとする第１実施例（点火タイ
ミング変更方式）この第１実施例は、エンジンの減速時
またはクラッチの非連結時に点火タイミングを遅くする
ことにより爆発工程を遅らせて、排気ポートを開くとき
シリンダー内の圧力は成程度高く、従って排気ガスは相
当のエネルギーを持って排出され、この排気エネルギー
が排気ターボ過給機の回転を相当の高速に維持し、高速
移行時における排気ターボ過給機の追従性を高めて、加
速性能を向上させようとするものである。

第１図は排気ターボ過給機を備えているエンジン排気構
造の要部を示す図で、（１）はシリンダーで、２個の排
気ポート（２）（２）を備えている４気筒のものを示し
、排気通路（３）に排気クーポ過給機（４）のタービン
（５）が設けられ、このタービン（５）の軸上にコンプ
レッサ（６）が設けてあって、排気のエネルギーによっ
て回転するタービン（５）によりコンプレッサ（６）が
駆動され、このコンプレッサ（６）がシリンダー（１）
に燃料を過給して加速性を高める働きをなすものである
。

第２図はエンジンの減速時あるいはクラッチの非連結時
に、通常の点火よりもタイミングを遅らせて点火した場
合と、通常点火タイミングで点火した場合との排気ガス
の持つエネルギーの変化を示した図で、クランク角が上
死点（Ｕ）に至る前の通常の点火タイミング（八）の場
合の排気ガスエネルギー（ＩＥ）と、車両の減速時ある
いはクラッチの非連結時において、失火しない程度に上
死点（Ｕ）を越えたクランク角位置まで遅らせた遅延点
火タイミ′ング（Ｂ）の場合の排気ガスエネルギー（Ｅ
）とでは、その差（Ｄ）だけ遅延点火タイミング（Ｂ）
の場合が排気ガスエネルギー（Ｅ）が大である。

従ってエンジンの減速時あるいはクラッチの非連結時で
あっても、タービン（５）の回転を高く保って、高速移
行時の排気ターボ過給機の追従性を維持して加速性能を
向上させることができるものである。

上記の点火タイミングを遅らせるには、第３図の制御ブ
ロック図に示す如く、運転状態検出手段であるエンジン
回転数センサ（７）と、スロットル開度センサ（８）と
、クラッチポジションセンサ（９）とが検知した、情報
を制御手段であるコントロールユニット０（１）に入力
し、このコントロールユニットθ０）が演算してエンジ
ンの減速状態あるいはクラッチの非連結状態を点火タイ
ミングの変更手段であるイグナイタθＩ）に指令して点
火プラグ０２＋の点火タイミングを遅らせるものである
。

なお、この第１実施例に後述する第２実施例および第３
実施例に示す排気ボート開タイミング変更方式を併用す
る場合もある。

以上説明した作動の制御は、後述する第１８図に示すフ
ローチャートの説明において述べる。

第２実施例 （カムセレクト式排気ポート開タイミング変更方式） この第２実施例は、第１図に示す排気ターボ過給機（４
）を備えているエンジンにおいて、通常及び早期開弁用
の２種類の排気弁カムを備えて、定常運転あるいは加速
運転時に通常開弁用の排気弁カムが作動し、エンジンの
減速時あるいはクラッチの非連結時に早期開弁用の排気
弁カムが作動するように排気弁カムをセレクトして、排
気弁を通常開弁よりも早く開くことによりブローダウン
時の排気ガスエネルギーを大きくして、排気ターボ過給
機（４）の回転を成程度高速に維持して、高速移行時に
おける排気ターボ過給機（４）の追従性を高めて、加速
性能を向上させようとするものである。

この排気ポートを通常開弁と早期開弁とに切り替える装
置を第４図から第７図に例示し、第４図は動弁機構部の
縦断面、第５図はその排気弁側の動弁機構部の詳細、第
６図は第５図を上方から見た排気弁動弁機構の平面、第
７図は排気弁の通常開弁と早期開弁との切り替えのため
の制御装置の説明図である。

図において（２）は排気ポート、（２１）は吸気ボート
で、それぞれに排気弁（２２）と吸気弁（２３）とが開
閉可能に設けられている。この排気ポート（２）と排気
弁（２２）および吸気ボー）　（２１）と吸気弁（２３
）とはそれぞれ各シリンダーに２個づつ配設されている
。

（２４）はカム軸で、このカム軸（２４）には、第６図
に示す如く、１シリンダー当たり２個の通常開弁用排気
弁カム（２５ａ）　（２５ｂ）と、この排気弁カム（２
５ａ）　（２５ｂ）より大きいカムプロフィールを持つ
１個の早期開弁用排気弁カム（２６）と、２個の吸気弁
カム（２７ａ）　（２７ｂ）とが所定の位相をもって配
設されている。

カム軸（２４）の上方には、このカム軸（２４）と平行
して排気弁用ロッカーシャツ）　（２Ｂ）と、吸気弁用
ロッカーシャフト（２９）とが配設されている。この排
気弁用ロッカーシャツ）　（２Ｂ）には通常開弁用排気
弁カム（２５ａ）　（２５ｂ）によって駆動される２個
の通常開弁用ロッカーアーム（３０）　（３１）と、早
期開弁用排気弁カム（２６）によって駆動される１個の
早期開弁用ロッカーアーム（３２）とが配設されており
、このうち通常開弁用ロッカーアーム（３０）　（３１
）のカム軸側端部（３０ａ）　（３１ａ）はローラ（３
３）を介して通常開弁用排気弁カム（２５ａ）　（２５
ｂ）にころがり接触しているとともに、弁側端部（３０
ｂ）　（３１ｂ）は油圧式のランシュアジャスタ（３４
）を介して排気弁（２２）のパルプステム（２２ａ）に
当接している。一方早期開弁用排気弁カム（２６）の上
方に位置している早期開弁用ロッカーアーム（３２）は
、車両の減速時あるいはクラッチの非連結時に作動する
ものであって、第６図に示す如く通常開弁用ロッカーア
ーム（３０）　（３１）の間に挟まれた状態に配設され
ており、この早期開弁用ロッカーアーム（３２）のカム
軸側端部（３２ａ）がスリッパ−（３５）を介して、早
期開弁用排気弁カム（２６）にすべり接触しており、発
側端部（３２ｂ）は排気弁（２２）とは直接に連接して
おらず、油圧式のカムセレクト装置（３６）を介して通
常開弁用ロッカーアーム（３０）　（３１）に連結し、
このロッカーアーム（３０）　（３１）を経て排気弁（
２２）を開閉するように構成されている。

この油圧式のカムセレクト装置（３６）は第６図、第７
図に示すように、早期開弁川口・ンカーアーム（３２）
の発側端部（３２ｂ）内に油圧室（３７）を通常開弁用
ロッカーアーム（３０）　（３１）の、早期開弁用ロッ
カーアーム（３２）に対向する側面に向けて開口してお
り、この両開口部からセレクトピン（３８）　（３８）
が先端部（３８ａ）を開口部に向けて摺動自在に挿入さ
れている。

一方、通常開弁用ロッカーアーム（３０）　（３１）の
早期開弁用ロッカーアーム（３２）に対向する側面には
油圧室（３７）の開口部に一致する位置に、セレクトビ
ン（３８）　（３８）が嵌入するための嵌入孔（３９）
　（３９）がそれぞれ設けられており、この嵌入孔（３
９）　（３９）内にはリターンスプリング（４０）　（
４０）によって開口部方向に付勢されている円筒キャッ
プ状のレシーバ−（４１）　（４１）が摺動自在に挿入
されており、このレシーバ−（４１）　（４１）と、セ
レクトピン（３８）　（３８）の先端部（３８ａ）　（
３８ａ）とが常時当接している。

油圧室（３７）内には、通常時は、第７図に示す油圧ポ
ンプ（４２）から切替バルブ（４３）を経て、油圧室（
３７）に通じている油圧回路（４４）の１点鎖線で示す
低圧側（ｐｔ）を通って低圧油が作用しており、この低
圧油の圧力とリターンスプリング（４０）の弾力とが平
衡状態にあって、セレクトビン（３８）の先端が早期開
弁用ロッカーアーム（３２）と、通常開弁用ロッカーア
ーム（３０）　（３１）との間の隙間に位置している。

この状態では通常開弁用ロッカーアーム（３０）　（３
１）と、早期開弁用ロッカーアーム（３２）とはセレク
トピンによる連結は断たれており、通常開弁用ロッカー
アーム（３０）　（３１）のみが通常開弁用排気弁カム
（２５ａ）　（２５ｂ）により作動して、排気弁（２２
）を通常のタイミングで開閉している。

二の状態から、エンジンの減速状態またはクラッチの非
連結状態を、エンジン回転数センサ（７）、スロットル
開度センサ（８）、クラッチポジションセンサ（９）の
中のどれかが検知してその信号をコントロールユニット
θωに入力し、このコントロールユニット０ωから指令
して、切替バルブ（４３）を低圧側（ＰＬ）から破線で
示す高圧側（ＰＭ）に切り替えることによりこの高圧側
（Ｐ）Ｉ）を通る油圧回路（４４）から高圧油が油圧室
（３７）に作用する。そうすると油圧力とリターンスプ
リング（４０）との平衡状態が破れて高圧油がセレクト
ピン（３８）　（３８）をリターンスプリング（４０）
　（４０）の弾力に抗して押し出し、通常開弁用ロッカ
ーアーム（３０）　（３１）の嵌入孔（３９）　（３９
）内に先端部（３８ａ）から第６図に示す如く嵌入して
、早期開弁用ロッカーアーム（３２）と通常開弁用ロッ
カーアーム（３０）　（３１）とがセレクトビン（３８
）　（３８）により連結されて、早期開弁用排気弁カム
（２６）により揺動する早期開弁用ロッカーアーム（３
２）の運動が通常開弁用ロッカーアーム（３０）　（３
１）およびラッシュアジャスタ（３４）を介して排気弁
（２２）をカムプロフィールの大きい分だけ通常開弁よ
りも早く開弁する。このとき、通常開弁用排気弁カム（
２５ａ）　（２５ｂ）は、早期開弁用排気弁カム（２６
）よりカムプロフィールが小型であるため、大型の早期
開弁用排気弁カム（２６）により早期開弁用ロッカーア
ーム（３２）と連動して先行して作動する通常開弁用ロ
ッカーアーム（３０）　（３１）を駆動することはでき
ず無関係となる。

こうして早期開弁状態から、エンジンの減速状態あるい
はクラッチの非連結状態を脱して、定常運転状態あるい
は加速運転状態に移行すれば、上記したエンジン回転数
センサ（力、スロットル開度センサ（８）クラッチポジ
ションセンサ（９）のいづれかがそれを検知して、コン
トロールユニット００）にその情報を入力し、このコン
トロールユニット００）カらの指令により切替バルブ（
４３）を反対の一点鎖線で示す低圧側（ＰＬ）に切り替
えて油圧回路（４４）から油圧室（３７）に低圧油を作
用させれば、リターンスプリング（４０）の弾力により
セレクトビン（３８）が嵌入孔（３９）から押しもどさ
れて、低圧の油圧力とすターンスプリング（４０）の弾
力とが平衡している元の位置すなわち、通常開弁用ロッ
カーアーム（３０）（３１）と早期開弁用ロッカーアー
ム（３２）との隙間にセレクトピン（３８）の先端部（
３８ａ）が位置することとなり、通常開弁用ロッカーア
ーム（３０）　（３１）と、早期開弁用ロッカーアーム
（３２）との連結が断たれ、通常開弁用ロッカーアーム
（３０）　（３１）が通常開弁用排気弁カム（２５ａ）
　（２５ｂ）により作動して元の定常運転あるいは加速
運転状態に戻すものである。（４５）はオイルパンを示
す。

第８図はこの第２実施例であるカムセレクト式排気ボー
ト開タイミング変更方式における吸・排気ポートの開閉
状態を示す線図であって、定常運転時の吸・排気ポート
の開は実線で示した状態であり、エンジンの減速時ある
いはクラッチの非連結時には、排気ポート（２）が破線
で示す如（（Ｔ）だけ早く開いて点点で示した部分だけ
長く、かつ大きく開いているものである。

こうして排気ポート（２）を早く開くと、その時シリン
ダー内では燃焼工程が進行中であり、従ってブローダウ
ン時の排気ガスエネルギーは大であるこの排気弁開タイ
ミングの通常と早期の排気エネルギーの変化を第９図に
示し、通常排気ポート開（Ａ）と、早期排気ポート開（
Ｂ）との排気ガスエネルギー（Ｅ）の差（Ｄ）だけ早期
排気ボート開（Ｂ）の方が大である。

従って排気ポート開のタイミングを早めれば大きい排気
エネルギーで、第１図に示すエンジンの排気ターボ過給
機（４）の回転を成程度高速に維持して、車両の高速移
行時における排気ターボ過給機の追従性を高め、加速性
能を向上させることができる。

以上の説明において、エンジン回転数センサ（７）と、
スロットル開度センサ（８）と、クラッチポジションセ
ンサ（９）とが運転状態検出手段に該当し、コントロー
ルユニット０ωが制御手段に該当し、早期開弁用排気弁
カム（２６）と、早期開弁用ロッカーアーム（３２）と
、スリッパ−（３５）とカムセレクト装置（３６）とが
、タイミング変更手段に該当するものである。

なお、この第２実施例に前記した第１実施例に示す点火
タイミング変更方式を併用する場合もある。

以上説明した作動の制御は、後述する第１８図に示すフ
ローチャートの説明において詳述する。

第３実施例 （カムスライド式排気ポート開タイミング変更方式） この第３実施例は、前記第２実施例と同様に、第１図に
示す排気ターボ過給機（４）を備えているエンジンにお
いて、エンジンの減速時あるいはクラッチの非連結時に
、排気弁を通常の開弁よりも早く開くことにより、ブロ
ーダウン時の排気ガスエネルギーを大きくして、排気タ
ーボ過給ａ（４）の回転を成程度高速に維持して、高速
移行時における排気ターボ過給機（４）の追従性を高め
て加速性能を向上させようとするもので、その目的を達
するための手段が前記第２実施例と異なるものである。

すなわち、エンジンの減速状態あるいはクラッチの非連
結状態時に排気弁カムが排気弁を通常時よりも早く開（
ように排気弁カム軸を回転方向にスライドさせるもので
ある。

以下第１０図、第１１図、第１２図にもとづいて説明す
る。

第１０図は動弁機構部の縦断面を示すもので、シリンダ
ー（１）には排気ポート（２）と吸気ボート（２１）が
連通して形成されており、それぞれに排気弁（２２）と
吸気弁（２３）とが開閉可能に設けられている。

この排気ポート（２）と排気弁（２２）および吸気ボー
ト（２１）と吸気弁（２３）とは、シリンダー（１）に
それぞれ２個づつ配設されている。

（２４ａ）は排気弁カム軸、（２４ｂ）は吸気弁カム軸
でそれぞれの排気弁（２２）　（２２）と、吸気弁（２
３）　（２３）とに対応する数だけ排気弁カム（２５）
と吸気弁カム（２７）とが設けられている。

排気弁（２２）のバルブステム（２２ａ）及び吸気弁（
２３）のバルブステム（２３ａ）の基端部は、それぞれ
タペット（５０）　（５１）を介して排気弁カム（２５
）と吸気弁カム（２７）に当接している。

第１１図は排気弁カム軸（２４ａ）を回転方向にスライ
ドさせる構成を示したもので、平行している排気弁カム
軸（２４ａ）と吸気弁カム軸（２４ｂ）とはエンジンの
動力により駆動されて同期回転するものであるが、動力
伝達機構はこの発明と直接関係がないため図示を省略し
である。

（５２）はカムスライド装置で、排気弁カムＩｄｌ（２
４ａ）の端部と、この排気弁カム軸（２４ａ）と同軸上
に配置され、エンジン動力により駆動されるスプロケッ
ト（５３）を備えている駆動軸（５４）の端部とにまた
がって配設されるカップリングスリーブ（５５）を設け
、このカップリングスリーブ（５５）には内歯が形成さ
れており、二〇内歯は、排気弁カム軸（２４ａ）と、駆
動軸（５４）の互いに対向している端部にそれぞれ形成
されているらせん状の外歯に噛み合っている。

さらにカムスライド装置（５２）は、上記カップリング
スリーブ（５５）を、排気弁カム軸（２４ａ）及び駆動
軸（５４）の軸方向に移動させるレバー（５６）を備え
ていて、このレバー（５６）によってカップリングスリ
ーブ（５５）が、排気弁カム軸（２４ａ）及び駆動軸（
５４）の軸方向、すなわち、第１０図において上下方向
に移動したとき、排気弁カム軸（２４ａ）は、駆動軸（
５４）に対して僅かに相対的に回転し、これによって、
排気弁カム軸（２４ａ）の回転方向の位相が駆動軸（５
４）の回転方向の位相に対して少しずれることになる。

この結果、排気弁カム軸（２４ａ）上の排気弁カム（２
５）の回転方向の位相もスライドして、排気弁（２２）
の開閉タイミングが変化することとなる。

上記レバー（５６）はアクチュエータ（５７）によって
駆動され、このアクチュエータ（５７）はコントロール
ユニット００からの指令により作動し、このコントロー
ルユニッ）　ＧＯ）には前記第２実施例と同様に、エン
ジン回転数センサ（７）、スロットル開度センサ（８）
、クラッチポジションセンサ（９）が検知した情報を入
力し、演算して、アクチュエータ（５７）に指令して、
これを作動し、排気弁カム軸（２４ａ）を回転方向にス
ライドさせて、排気弁（２２）の開閉タイミングを制御
するものである。

以上の構成によって車両の減速時あるいはクラッチの非
連結時に排気弁（２２）の開閉タイミングを速い方にス
ライドさせ、定常運転あるいは加速運転時には通常の開
閉タイミングに戻すものである第１２図は、この第３実
施例であるカムスライド型排気ボート開タイミング変更
方式における吸・排気ボートの開閉状態を示す線図であ
って、定常運転あるいは加速運転時には実線で示した状
態にあり、エンジンの減速時あるいはクラッチの非連結
時には排気ボート（２）が破線で示す如く通常排気ボー
ト開よりも（Ｔ）だけ早く開くものである。

こうして排気ボートを早く開くことによる作用効果は、
前記第２実施例で述べたと同様である。

以上の説明において、エンジン回転数センサ（７）と、
スロットル開度センサ（８）と、クラッチポジションセ
ンサ（９）とが運転状態検出手段に該当し、コントロー
ルユニット０ωが制御手段に該当し、カムスライド装置
（５２）がタイミング変更手段に該当するものである。

なお、この第３実施例に前記した第１実施例に示す点火
タイミング変更方式を併用する場合もある。

以上説明した作動の制御は、後述する第１８図に示すフ
ローチャートの説明において詳述する。

第４実施例 （独立２排気ポ一ト方式） この第４実施例は、第１３図に示す、排気ターボ過給機
（４）を備えているエンジンにおいて、各シリンダー（
１）にそれぞれ開閉タイミングを異にする第１排気ボー
ト（２Ｐ）と、第２排気ボー）　（２Ｓ）とを独立して
備えているものに、第１実施例の点火タイミング変更方
式あるいは第３実施例のカムスライド式排気ボート開タ
イミング変更方式を単独または複合して実施するもので
ある。

以下、第１３図、第１４図、第１５図にもとづいて説明
する。第１３図は排気ターボ過給機（４）を備えかつ独
立２排気ボートを持つエンジンの排気構造の要部を示す
もので、シリンダー（１）には第１排気ボー）　（２Ｐ
）と第２排気ボー）　（２Ｓ）とを独立して備えており
、第１排気ボー）　（２Ｐ）はプライマリ−側で早く開
き、第２排気ボート（２Ｓ）はセカンダリ−側でプライ
マリ−側より少し遅れて開くもので、（開弁機構は排気
弁カムの位相を少しずらせたのみであり、図示を省略す
る）それぞれ第１排気通路（３Ｐ）と第２排気通路（３
Ｓ）に連通しており、第１排気通路（３Ｐ）は排気ター
ボ過給機（４）の手前で、第２排気通路（３Ｓ）と合流
してタービン（５）を駆動する過給機側通路（３Ｐ’）
と、排気ターボ過給機（４）を通らない直接排気通路（
３Ｐ”）とに分岐して、この分岐部にウェストゲート弁
（６０）を備えている。

第１排気ポート（２Ｐ）は第２排気ボート（２Ｓ）より
少し早（開くために高温・高圧で大エネルギーの排気が
第１排気通路（３Ｐ）を通って、ウェストゲート弁（６
０）が過給機側通路（３Ｐ’）を全開にしてあればエン
ジンの減速状態あるいはクラッチの非連結状態にあって
も、タービン（５）を成程度高速に維持して、加速追従
性を高めることができる。

しかし定常運転または加速運転時には、第１排気通路（
３Ｐ）を通る排気ガスが大量かつ高温高圧となり、排気
ガスエネルギーが過大になり過ぎて、タービンが過熱す
るおそれがあるため、ウェストゲート弁（６０）を仮想
線の方向に切り替えて大エネルギーの排気ガスを直接排
気通路（３Ｐ”）に逃がすものである。

このウェストゲート弁（６０）の過給機側通路（３Ｐ゛
）の開度は、第１４図に示す如くエンジンの低速、低ト
ルク域りでは全開、中速、中トルク域Ｍでは半開、高速
、高トルク域Ｈでは全開とするものである。このウェス
トゲート弁（６０）の開閉制御は一例として第１排気通
路（３Ｐ）を通る排気ガスの温度を、温度センサ（図示
省略）により検出して、コントロールユニット　（図示
省略）にその温度情報を入力して、このコントロールユ
ニットが演算処理してアクチュエータ（図示省略）に指
令してこのアクチュエータが開閉操作するものである。

以上の構成において、前記第１実施例に示した点火タイ
ミング変更方式または、第３実施例に示したカムスライ
ド式排気ボート開タイミング変更方式を単独または併用
して用いれば、エンジンの減速状態あるいはクラッチの
非連結状態時により−ｉ排気ガスエネルギーを大きくす
ることができて、排気ターボ過給機（４）の追従性を高
め高速移行時の加速性能をさらに向上させることができ
るものである。

第１５図はこの独立２排気ボ一ト方式のエンジンに対し
て前記第３実施例のカムスライド式排気ボート開タイミ
ング変更方式を実施した場合の吸・排気ボートの開閉状
態を示した線図であって定常運転あるいは加速運転時に
は実線で示した状態にあり、排気ボート開において（Ｐ
）は第１排気ボート（２Ｐ）のプライマリ−側、（Ｓ）
は第２排気ボート（２Ｓ）のセカンダリ−側を示して、
タイミング（ＴＩ）だけ第１排気ボー）　（２Ｐ）の方
が早く開閉している状態を示しておりエンジンの減速時
あるいはクラッチの非連結時には、この第１排気ボー１
−　（２Ｐ）および第３排気ポート（２Ｓ）を前記した
第２実施例により破線で示す如く通常排気ボート開より
も（Ｔ）だけ早く開くものである。

第５実施例 （排気通路容積部付独立２排気ポ一ト方式）排気ターボ
過給機を備えているエンジンの場合は、排気通路中に設
置されるタービンが排気の抵抗となり、タービンの上流
側の圧力が高くなって送気性が阻害されるといった問題
点がある。

この第５実施例は上記した問題点を解消するために、前
記第４実施例において第１３図に示したエンジンの第１
排気通路（３Ｐ）に第１６図に示す如く膨大した容積部
（７０）を形成したエンジンに対して、前記した第１実
施例の点火タイミング変更方式あるいは第３実施例のカ
ムスライド式排気ボート開タイミング変更方弐を単独ま
たは複合して実施するものである。

すなわち第１排気通路（３Ｐ）に容積部（７０）を設け
ることにより、排気ガスに大きな脈動を誘発させること
ができ、この圧力変化の大きい脈動によりタービン（５
）の上流側の排気ガスの排出効率を高めて、残留排気ガ
スを低減しようとするものであるこの脈動は排気ガス圧
力が高い程大きくなることから、セカンダリ−側よりも
少し早く開いて排気ガスエネルギーの大きいプライマリ
−側の排気を利用するために容積部（７０）を第１排気
通路（３Ｐ）側に設けたものである　。

この第５実施例に前記第１実施例の点火タイミング変更
方式、あるいは第３実施例のカムスライド式排気ポート
開タイミング変更方式を、単独または併用して実施する
ことの作用効果は、前記第４実施例と同様である。

第６実施例 （ツイン排気ターボ過給機方式） この第６実施例は、前記した第４実施例におけ□る第１
３図に示す独立２排気ポート付のエンジンに第１７図に
示す如くプライマリ−側の第１排気通路（３Ｐ）に小型
の排気ターボ過給機（４ａ）を設けるとともに、セカン
ダリ−側の第２排気通路（３Ｓ）に大型の排気ターボ過
給機（４ｂ）を設けてツインにしたものに対して、前記
した第１実施例の点火タイミング変更方式あるいは、第
３実施例のカムスライド式排気ポート開タイミング変更
方式を単独または複合して実施するものである。

上記したツインの排気ターボ過給機（４ａ）　（４ｂ）
を備えたものは、エンジンの低回転域から高回転域に至
る全運転域で高速移行時における排気ターボ過給機の追
従性が平均的に高まり、全運転域において加速性能を維
持できるものであるが、さらに第１実施例の点火タイミ
ングを遅らせること、あるいは第３実施例の排気弁開タ
イミングを早めることを単独または併用して実施すれば
より一層排気ターボ過給機（４ａ）　（４ｂ）の高速移
行時の追従性を高め、加速性能を向上させることができ
るものである。

次に前記した第１〜第６実施例において第１実施例の点
火タイミング変更方式と、第２実施例のカムセレクト式
排気ポート開タイミング変更方式または第３実施例のカ
ムスライド式排気ボート間タイミング変更方式を併用し
た場合のコントロールユニット００）の制御を第１８図
に示すフローチャートにもとづいて説明する。

スタート後、（イ）において、運転状態検出手段たるエ
ンジン回転数センサ（力と、スロットル開度センサ（８
）と、クラッチポジションセンサ（９）とが検出した、
エンジン回転数（ｒ）と、スロットル開度（θ）と、ク
ラッチのＯＮ・ＯＦＦとの各情報をコントロールユニッ
ト０ωに入力し、（０）においてクラッチがＯＦＦであ
るか否かを判定し、ＮＯであれば、（ハ）に進んでスロ
ットル開度（θ）の−定時間（１）における変化量ｄθ
／ｄｔを算出し、（ニ）に進んで、このスロットル開度
変化量ｄθ／ｄｔが、エンジンの定常運転あるいは加速
運転状態にあるのか、減速運転状態にあるのかを区別す
る開度基準に対して大であるか否かを判定して、Ｎ。

であれば（ネ）に進んで、第１実施例に示した点火タイ
ミングを上死点（Ｕ）を越えたクランク角１０″に設定
し、続いて（へ）に進んで第２実施例及び第３実施例に
示した、カムセレクト式またはカムスライド式のいづれ
かにより排気弁開タイミングを「早」に設定してリター
ンに至る。

一方、（ロ）のクラッチＯＦＦの判定においてＹＥＳで
あれば（ト）に進んで、エンジンの回転速度がエンジン
が停止しない範囲で最小の回転数より大きいか否かを判
定し、ＹＥＳであれば上記した（ネ）に進み、（へ）を
経てリターンに至り、ＮＯであれば（力）に進んで標準
仕様による点火タイミングのコントロールを行った後後
述する（Ａ）に進むまた、（ニ）のスロットル開度変化
ｉｄｒ／ｄｔの判定において、ＹＥＳであれば（チ）に
進んでエンジン回転数（ｒ）の一定時間内における変化
量ｄｒ／ｄｔを算出した後、（す）に進んで、エンジン
回転数変化量ｄθ／ｄｔが、定常運転あるいは加速運転
状態にあるのか、減速運転状態にあるのかを区別する車
速基準よりも大であるか否かを判定し、小であれば減速
状態であるため上記の（＊）に進んで（へ）を経てリタ
ーンに至り、大であれば定常運転または加速運転状態に
あるため（ヌ）に進んでイグナイタ（１１）による標準
仕様点火タイミングのコントロールがなされ、第２実施
例で示したカムセレクト式の場合（１シ）に進んで運転
域が（Ｌ）の低回転低負荷領域にあるか、（Ｈ）の高回
転高負荷領域にあるかを判定する。ここで低回転低負荷
領域くいでは排気ガス量が多くないので（才）に進んで
、第２実施例の排気弁開の遅い通常開弁用排気弁カム（
２５ａ）　（２５ｂ）を選択してリターンに至り、一方
の高回転高負荷領域（Ｈ）であれば排気ガス量が増大す
ることにより排気効率を高める必要があることから、排
気弁開時間が長くなる（第８図参照）（へ）に進んで早
期開弁用排気弁カム（２６）を選択し、排気弁（２２）
の開タイミングを早くして、リターンに至る。

また、第３実施例で示したカムスライド式の場合排気弁
（２２）の間タイミングを早くしても排気弁（２２）が
開いている時間はずれるだけで増減することはない（第
１２図参照）ため、（ル）の運転域の選択は不要である
ことから、（ヌ）の標準仕様による点火時期コントロー
ルを経て破線で示す（ワ）に進んで排気弁カム（２５）
を遅い開の方にスライドさせてリターンに至る。

また前記した（ト）のエンジン回転速度の判定において
ＮＯのエンジン回転速度が最小エンジン回転速度より低
い場合の流れ（Ａ）は第２実施例のカムセレクト式では
（才）に進み、第３実施例のカムスライド式では（ワ）
に進んで、排気弁開を遅い方に設定してリターンに至る
ものである。

このフローチャートは点火タイミングを遅らせる方式と
排気弁開タイミングを早める方式とを併用するものとし
て示したが、第１実施例の点火タイミング変更方式の場
合は、スタートから（イ）　（［１）（ハ）（ニ）（ネ
）の経路と、（イ）　（ｕ）　（））　（ネ）の経路を
通り、（へ）を省略してリターンに至るものとなり、ま
た、第２実施例のカムセレクト式排気ボート開タイミン
グ変更方式のみの場合はこのフローチャートから（ネ）
と（ワ）を省いたものとなり、さらに第３実施例のカム
セレクト式排気ボート開タイミング変更方式の場合はこ
のフローチャートから（ネ）と（ル）と（才）を省いた
ものとなる。

（発明の効果） 以上説明した、この発明に係る排気ターボ過給機付エン
ジンの制御装置によれば、エンジン回転数、スロットル
開度、クラッチポジション等を検出する運転状態検出手
段と、運転状態が排気ガスエネルギーが低下する状態に
あるとき点火タイミングを遅らせあるいは排気ポートを
早く開くように作動するタイミング変更手段と、運転状
態検出手段からの情報によりタイミング変更手段を作動
する制御手段とを設けたことにより、エンジンの減速状
態あるいはクラッチの非連結状態時に排気ガスエネルギ
ーが不足し、排気ターボ過給機の回転が減衰して加速移
行時に２、速に追従して回転を上昇させることができず
加速応答性が低下するといった現象を、点火タイミング
を遅らせ、あるいは排気ポート開タイミングを早めて結
果的にエンジンの燃焼工程を短縮して排気ガスが成程度
のエネルギーを保っている状態で排出して解消し、エン
ジンの減速状態あるいはクラッチの非連結状態時の加速
性能を向上させることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図−第３図は第、１実施例を示し、第１図は排気タ
ーボ過給機付エンジンの排気通路の要部を示す図、第２
図は点火タイミングが通常の場合と遅らせた場合との排
気エネルギーの大きさを比較して示した線図、第３図は
点火タイミングの制御構造を示すブロック図である。 第４図〜第９図は第２実施例を示し、第４図は動弁機構
部の継断面図、第５図は排気弁側の動弁機構の詳細図、
第６図は第５図の平面図、第７図は排気弁カムをセレク
トする制御構造を示すブロック図、第８図は排気ポート
開が通常の場合と早めた場合とを併せて示した排気弁開
閉状態線図、第９図は排気ポート開タイミングが通常の
場合と早めた場合との排気エネルギーの大きさを比較し
て示した線図である。 第１０図〜第１２図は第３実施例を示し、第１０図は動
弁機構部の継断面図、第１１図は排気弁カムをスライド
させる構造図で、併せて制御系統ブロック図を示した図
、第１２図は排気ボート開が通常の場合と早めた場合と
を併せて示した吸・排気ポート開閉状態線図である。 第１３図〜第１５図は第４実施例を示し、第１３図は個
別に開閉する独立した２つの排気ポートを持つ、排気タ
ーボ過給機付エンジンの排気通路の要部を示す図、第１
４図は、排気通路に設けたウェストゲート弁の開閉運転
域区分を示す線図、第１５図は排気ポート間が通常の場
合と早めた場合とを併記した、吸・排気ボート開閉状態
線図である。 第１６図は第５実施例を示し、個別に開閉する独立した
２個の排気ポーＩ・を持つ、排気ターボ過給機付エンジ
ンの早く開く側の排気通路に膨大した容積部ををする排
気通路の要部を示す図である第１７図は第６実施例を示
し、個別に開閉する独立した２個の排気ポートにそれぞ
れ連通する２本の排気通路に個別に排気ターボ過給機を
設けたエンジンの排気通路の要部を示す図である。 第１８図は本発明の制御の一例を示すフローチャートで
ある。 １・・シリンダー　　２．２ａ、２ｂ・・排気ポート２
Ｐ・・第１排気ボート２Ｓ・・第２排気ボート３・・排
気通路　　　　３Ｐ・・第１排気連路３Ｓ・・第２排気
通路　　４・・排気ターボ過給機５・・タービン　　　
６・・コンプレッサ７・・エンジン回転数センサ （運転状態検出手段） ８・・スロットル開度センサ （運転状態検出手段） ９・・クラッチポジションセンサ （運転状態検出センサ） １０・・コントロールユニット（制ｊＢ　手段）１１・
・イグナイタ（点火タイミング変更手段）１２・・点火
プラグ　　　２１　　・・吸気ボート２２・・排気弁　
　　　　２３　　・・吸気弁２４・・カム軸 ２６・・早期開弁用排気弁カム （排気弁開タイミング変更手段） ３２・・早期開弁用ロッカーアーム （排気弁開タイミング変更手段） ３６・・カムセレクト装置 （排気弁開タイミング変更手段） ５２・・カムスライド装置 （排気弁開タイミング変更手段） 第１図　　　　　　第。図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 早←排気コート開タイミング→遅 第１０図 第１１図 第１２図 丁 第１３１ｇ ２５　２ビ　５ｂ　づビ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 排気によりタービンを回転させ、該タービンにより駆動
   されるコンプレッサにより吸気を過給する排気ターボ過
   給機を備えたエンジンにおいて、点火時期あるいは排気
   ポートの開時期の少なくともどちらか一方のタイミング
   を変更するタイミング変更手段と、エンジンの減速状態
   あるいはトランスミッションにおけるクラッチの非連結
   状態を検出する運転状態検出手段と、該運転状態検出手
   段からの出力を受け、減速時あるいはクラッチ非連結時
   には、上記点火時期から上記排気ポートの開時期までの
   期間を短縮するよう上記タイミング変更手段を制御する
   制御手段とを設けたことを特徴とする、排気ターボ過給
   機付エンジンの制御装置。