JPH02119625A - 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〕 本発明は、過給機の作動状態が低流量側運転領域での過
給効率を高める第１の過給状態と高流量側運転領域での
過給効率を高める第２の過給状態とに切替可能とされた
過給機付エンジンの制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、低流量側運転領域と高流量側運転領域とで過給機
の作動状態を切替えてそれぞれの領域での過給効率を高
めるようにした過給機付エンジンは種々知られている。

例えば特開昭５９−１６００２２号公報に示されるエン
ジンでは、複数のターボ過給機を設けてその一部のター
ボ過給機をエンジン高速域でのみ過給を行う高速域専用
ターボ過給機とする一方、他のターボ過給機を少なくと
もエンジン低速域で作動する低速域作動ターボ過給機と
し、高速域専用ターボ過給機に接続される排気通路に排
気カット弁を設け、これを運転状態に応じて開閉作動す
ることにより、低速域では高速域専用ターボ過給機への
排気の供給を遮断して他のターボ過給機に排気を集中的
に送り、高速域では、このターボ過給機に排気を供給す
るようにしている。

また、実開昭６０−１７８３２９号公報に示されたエン
ジンでも、運転状態に応じ、一方のターボ過給機に排気
を集中的に送る状態と各ターボ過給機に排気を分散供給
する状態とに排気系を切替えるようになっている。

これらの装置によると、低流量側の運転領域（低速域）
では、この領域に適するように言回等を設定したターボ
過給機のみを作動させることにより過給効率が高められ
、またこのターボ過給機だけでは容量不足等により過給
効率が低下するような古流量側の運転領域（高速域）に
なると別のターボ過給機の作動により過給効率が高めら
れることとなって、広い運転領域にわたって過給効率を
高めることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

この種の過給機付エンジンにおいては、低流量側運転領
域で過給効率を高める第１の過給状態（例えば低速域用
のターボ過給機のみ作動される状態）と高流量側運転領
域で過給効率を高める第２の過給状態（例えば各ターボ
過給様をそれぞれ作動する状態）とが、運転状態に応じ
て特定の切替点（例えば所定吸気量や所定回転数）を境
に切替えられる。そして従来のエンジンでは、上記切替
点が、車両の走行環境にかかわらず一定に設定されてい
るが、このようにすると次のような問題があった。

すなわち、上記切替点は、上記第１の過給状態の方が過
給効率が高められる運転領域と上記第２の過給状態の方
が過給効率が高められる運転領域との境界に設定してお
くことが過給効率にとって最も望ましい。ところが、後
に実施例中でも説明するように、路面傾斜が変化すると
、それに伴うターボラグ（エンジン回転数上昇に対する
ターボ過給機の回転数上昇の遅れ）の変化により、上記
のような過給効率にとって最も望ましい最適切替点は変
動するので、例えば切替点を平地において最適切、替点
となるように設定しておいても、登り坂や下り坂では、
路面傾斜が変化すると現実の切替点が最適切替点からず
れてしまい、過給効率が低下する。

このほかに、例えば吸気密度が低い高地では過給機の回
転数上昇に対する吸気量の増加度合が低く、また、吸気
が乾燥していると低速域での過給によるノッキングの発
生が生じ易くなるというように、吸気の湿度や密度等も
過給状態や過給によるエンジンの状態に影響する。

従って、上記切替点を一定に設定しておくだけでは、走
行環境が変化したときに、過給効率、信頼性等が低下す
る場合があった。

本発明は上記の事情に鑑み、車両の走行環境が変っても
、第１の過給状態と第２の過給状態との切替点を適正に
調整し、過給効率、信頼性等を良好に維持することがで
きる過給機付エンジンの制御装置を提供するものである
。

〔課題を解決するための手段〕

上記のような目的を達成するため、第１の発明は、過給
機の作動状態が吸気間の少ない低流量側運転領域での過
給効率を高める第１の過給状態と吸気間の多い高流量側
、運転領域での過給効率を高める第２の過給状態とに切
替可能とされた過給機付エンジンにおいて、過給機作動
状態を上記低流量側運転領域では上記第１の過給状態と
して上記高流量側運転領域では上記第２の過給状態とす
るように所定の切替点を境に切替える過給機制御手段と
、車両の走行環境を検出する検出手段と、この検出手段
の検出値に応じて上記切替点を変更する変更手段とを備
えたものである。

また第２の発明は、低流量域用の第１ターボ過給機と高
流量域専用の第２ターボ過給機とを設け、第１ターボ過
給機のみ作動する第１の過給状態と少なくとも第２ター
ボ過給機を作動する第２の過給状態とに切替可能とされ
た過給機付エンジンにおいて、過給機作動状態を吸気量
の少ない低流量側運転領域では上記第１の過給状態とし
て吸気量の多い高流量側運転領域では上記第２の過給状
態とするように所定の切替点を境に切替える過給機制御
手段と、車両の走行路面の傾斜度を検出する検出手段と
、この検出手段の検出値に応じ、上記切替点を登り坂で
は低流量側にずらせて下り坂では高流量側にずらせるよ
うに変更する変更手段とを備えたものである。

〔作用〕

上記第１の発明の構成によると、車両の走行環境が変化
したときに、その環境変化による影響に対して上記切替
点が適正化される。

また、とくに第２の発明の構成によると、路面傾斜が変
化した場合に、それに伴うターボラグの変化に対応する
ように上記切替点が変更されることにより、登り坂や下
り坂でも過給効率を高く保つように切替点が調整される
こととなる。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１図は本
発明の一実施例についての過給機付エンジンの全体構造
を示している。この過給機付エンジンは、エンジンＥに
対し、低流量域用の第１ターボ過給機１と島流１ｍ専用
の第２ターボ過給機２とを備え、第１ターボ過給ｔａ１
のみ作動される第１の過給状態と少なくとも第２ターボ
過給癲２が作動される第２の過給状態とに切替可能とさ
れ、図に示す例では、第１ターボ過給機１のみ作動され
る状態と両ターボ過給機１．２が作動される状態とに切
替可能とされている。上記各ターボ過給Ｉ１１．２はそ
れぞれ、排気により駆動されるタービン１ａ、２ａと、
このタービン１ａ、２ａに連動して回転することにより
吸気を過給するコンプレッサ１ｂ、２ｂとを備えている
。

上記第１ターボ過給機１は、比較的低流量側の運転領域
で過給効率が高くなるように容量等が設定されている。

また、第２ターボ過給機２は高流量側の運転領域で第１
ターボ過給機１の容量不足等による過給効率の低下を補
うように、容量等が設定されている。従って、後に説明
する第６図からも明らかなように、第１ターボ過給機１
のみが作動される第１の過給状態では低流量側運転領域
での過給効率が高められ、両ターボ過給機１．２がとも
に作動される第２の過給状態では高流量側運転領域での
過給効率が高められるようになっている。

エンジンＥの排気通路３は、第１．第２の２つの排気通
路３ａ、３ｂに分けられ、それぞれ各タービン１ａ、２
ａに接続されており、各タービン１ａ、２ａより下流側
で両排気通路３ａ、３ｂが合流している。また、各ター
ビン１ａ、２ａより上流側において上記両排気通路３ａ
、３ｂは連通路４により連通されている。

第２ターボ過給機２のタービン２ａに排気を導く第２排
気通路３ｂには、上記連通路４より下流側において第２
排気通路３ｂを開閉することによりタービン２ａへの排
気の流通、遮断を行なう排気カット弁５が設けられてい
る。従って、排気カット弁５が閉じられたときは、第１
排気通路３ａに排出される排気に加えて第２排気通路３
ｂに排出される排気も第１ターボ過給機１のタービン１
ａに導かれることにより、第１ターボ過給機１のみが作
動され、排気カット弁５が開かれたときは、両排気通路
３ａ、３ｂに排出された排気がそれぞれ各タービン１ａ
、２ａに導かれることにより、両ターボ過給８１１．２
が作動されるようになっている。上記排気カット弁５は
ダイヤフラム装置等のアクチュエータ６により開閉作動
される。

また、排気カット弁５が開かれる前に少量の排気を第２
ターボ過給機２のタービン２ａに送って第２ターボ過給
機２を予回転させるため、上記連通路４とタービン２ａ
の入口側との間には、排気カット弁５をバイパスする小
径の排気漏らし通路７が設けられている。この排気漏ら
し通路７には、運転状態に応じてこの通路７を開閉する
排気漏らし弁８が設けられており、この排気漏らし弁８
はダイヤフラム装置等のアクチュエータ９により開閉作
動される。

また、各タービン１ａ、２ａより上流側の部分と下流側
の部分との間には、各タービン１ａ、２ａをバイパスす
るウェストゲート通路１ｏが設けられ、このウェストゲ
ート通路１ｏには、過給圧等に応じて働くアクチュエー
タ１２により開閉作動されるウェストゲートパルプ１１
が介設されている。上記ウェストゲート通路１０は、例
えば図示のように上記連通路４の途中と下流側排気通路
集合部との間に設けられる。

一方、エンジンＥの吸気通路１５には、第１ターボ過給
機１のコンプレッサ１ｂが配置された第１吸気通路１５
ａと、第２ターボ過給機２のコンプレッサ２ｂが配置さ
れた第２吸気通路１５ｂとが設けられている。上記第１
吸気通路１５ａと第２吸気通路１５ｂとは、上流側の吸
気通路１５から互いに分岐し、それぞれコンプレッサ１
ｂ、２ｂを経て、各コンプレッサ１ｂ、２ｂより下流側
で合流している。上流側の吸気通路１５には吸気ｄを検
出するエアフローメータ１６が設けられている。また、
第１．第２吸気通路１５ａ、１５ｂの合流部より下流の
吸気通路１５にはインタクーラ１７、スロットル弁１８
、サージタンク１９、燃料噴射弁２０等が配設されてい
る。

上記第２吸気通路１５ｂには、コンプレッサ２ｂより下
流の、第１吸気通路１５ａとの合流箇所の近傍に、第２
吸気通路１５ｂを遮断する吸気カット弁２１が設けられ
ており、この吸気カット弁２１はアクチュエータ２２に
より開閉作動される。

さらに、吸気カット弁２１より上流でコンプレッサ２ｂ
の下流の第２吸気通路１５ｂを上流側の吸気通路１５に
連通ずる吸気リリーフ通路２３が設けられ、この吸気リ
リーフ通路２３には、アクチュエータ２５により開閉作
動されるリリーフ弁２４が設けられている。

上記排気カット弁５、排気漏らし弁８、ウェストゲート
パルプ１１、吸気カット弁２１およびリリーフ弁２４の
各７クチユエータ６．９．１２゜２２．２５に対する駆
動、制御系統は次のようになっている。

排気カット弁５のアクチュエータ６は、通路３１を介し
て三方電磁弁３２に接続されている。この三方１！磁弁
３２は、コントロールユニット５０からの信号に応じ、
上記アクチュエータ６を大気側に連通ずる状態と負圧通
路３３に連通する状態とに切替わる。そして、このよう
な連通状態の切替わりに応じた上記アクチュエータ６の
作動により、排気カット弁５が閉状態と開状態とに切替
えられる。なお、上記負圧通路３３はバキュームタンク
３４に通じており、このバキュームタンク３４にはスロ
ットル弁１８下流の吸気通路１５がらチエツクパルプ３
５を介して導かれた負圧が蓄えられている。

排気漏らし弁８のアクチュエータ９は、コンプレッサ１
ｂの下流の第１吸気通路１５ａに通じる過給圧通路３６
に接続されている。そして、この通路３６から７クチユ
エータ９に導かれる過給圧が所定値以上となったときに
排気漏らし弁８が開かれるら ウェストゲートバルブ１１のアクチュエータ１２も上記
過給圧通路３６に接続されている。そして、上記アクチ
ュエータ１２に導入される過給圧が所定の許容最高過給
圧となったときにウェストゲートパルプ１１が開かれる
。

吸気カット弁２１のアクチュエータ２２は、通路３７を
介して切替弁３８に接続されている。この切替弁３８は
、吸気カット弁２１附近における第１吸気通路１５ａと
第２吸気通路１５ｂとからそれぞれ通路３９．４０を介
して導かれる各圧力の圧力バランスに応じて作動するも
ので、上記同圧力の差圧が所定値以上のときはアクチュ
エータ２２を大気側に連通させて吸気カット弁２１を閉
状態とし、上記差圧が所定値より小さくなったときはア
クチュエータ２２を負圧通路４１に連通させて吸気カッ
ト弁２１を開作動させるようになっている。従って、排
気カット弁５が開かれて第２ターボ過給機２の作動によ
り第２吸気通路１５ｂ内の圧力が第１吸気通路１５ａ内
の圧力に充分近付く程度まで上昇したときに、吸気カッ
ト弁２１が開かれて第２吸気通路１５ｂからの過給気が
エンジンＥに送られるようになっている。上記負圧通路
４１はバキュームタンク３４に通じている。

リリーフ弁２４のアクチュエータ２５は、通路４２を介
して三方電磁弁４３に接続されている。

この三方電磁弁４３は、コントロールユニット５０から
の信号に応じ、上記アクチュエータ２５を負圧通路４４
に連通する状態と大気側に連通する状態とに切替わる。

そして、このような連通状態の切替わりに応じた上記ア
クチュエータ２５の作動により、リリーフ弁２４が開状
態と閉状態とに切替えられる。上記負圧通路４４はバキ
ュームタンク３４に通じている。

上記コントロールユニット５０は、所定の切替点を境に
低流量側の運転状態では第１ターボ過給′ａ１のみ作動
させ、高流量側の運転状態では両ターボ過給機１．２を
作動させるように過給機作動状態を制御する制御手段５
１と、車両の走行環境を検出する検出手段５２と、この
検出手段５２の検出値に応じて上記切替点を変更する変
更手段５３とを含んでいる。上記制御手段５１は、例え
ばエアフローメータ１６からの吸気量検出信号と回転数
センサ５４からのエンジン回転数検出信号とに応じ、後
述の第２図中に示すラインＬ４またはＬ３を境として排
気カット弁５を開閉し、かつ、これと一定の関係でリリ
ーフ弁２４を開閉させるように、三方電磁弁３２．４３
を制目している。

また、当実施例において上記検出手段５２は、傾斜セン
サ５５からの検出信号により走行路面の傾斜度を検出す
るようにしており、上記変更手段５３は、路面傾斜度に
応じて上記切替点を、登り坂では低流量側にずらせ、下
り坂では高流量側にずらせるようにしている。

第２図は、横軸にエンジン回転数、縦軸にエンジン負荷
をとって、排気カット弁５、排気漏らし弁８、ウェスト
ゲートバルブ１１およびリリーフ弁２４の各開閉の切替
の特性を示している。図中のＬｌは第１設定吸気量Ｑ１
と第１設定回転数Ｒ１とで特定されるリリーフ弁開ライ
ン、し２は第２設定吸気量Ｑ２と第２設定回転数Ｒ２と
で特定されるリリーフ弁閉ライン、Ｌ３は第３設定吸気
量Ｑ３と第３設定回転数Ｒ３とで特定される排気カット
弁閉ライン、Ｌ４は第４設定吸気ＩＱ４と第４設定回転
数Ｒ４とで特定される排気カット弁開ラインである。

この図に基づいて上記８弁の作動の設定を説明すると、
排気カット弁５は、低流量（低回転）側から高流量（高
回転）側への運転状態移行時には、排気カット弁開ライ
ンＬ４に達するまでは閉じられてこのラインＬ４を越え
たときに開状態に切替えられ、高流量側から低流口側へ
の移行時には、排気カット弁開ラインＬ４に対して適度
のヒステリシスをもたせた排気カット弁閉ラインＬ３を
境に開状態から閉状態へ切替えられる。従って、上記ラ
インＬ４またはＬ３より低流量低回転側の領域が実質的
に第１ターボ過給機１のみ作動される第１の過給状態の
領域（以下、Ｐ領域という）、上記ラインＬ４またはＬ
３より島流凶高回転側の領域が実質的に両ターボ過給１
１１．２が作動される第２の過給状態の領域（以下、Ｐ
＋Ｓ領域という）となる。

排気漏らし弁８は、排気カット弁開ラインＬ４および排
気カット弁閉ラインＬ３よりもある程度低流量側で閉状
態から開状態に切替わるように、その開閉切替えライン
が７クチユエータ９のスプリング荷重により設定されて
いる。このようにしているのは、排気カット弁５が開状
態に切替えられるまえに少量の排気を第２ターボ過給機
２のタービン２ａに送って第２ターボ過給機２を予回転
させることにより、Ｐ＋Ｓ領域へ移行したときの第２タ
ーボ過給８Ｎ２の作動の応答性を高めるためである。

リリーフ弁２４は、低流量（低回転）側から高流量（高
回転）側への運転状態移行時には、排気漏らし弁開閉ラ
インよりもＡＦｌｔ量側で排気カット弁開ラインＬ４よ
りも低流量低回転側に設定されたリリーフ弁閉ラインＬ
２を境として、このラインし２に達するまでは開かれて
このラインＬ２を越えたときに閉状態に切替えられ、高
流量側から低流層側への移行時には、リリーフ弁閉ライ
ンＬ２に対して適度のヒステリシスをもたせたリリーフ
弁開ラインＬ１を境に閉状態から開状態へ切替えられる
。このようにしているのは、Ｐ＋Ｓ領域にある程度近付
くまでの第２ターボ過給機２の予回転中等には、第２吸
気通路１５ｂ内の空気をリリーフすることにより、通路
内の圧力上昇に伴う温度上昇を避け、一方、Ｐ＋Ｓ領域
にある程度近付いたときには、リリーフを停止すること
により、第２吸気通路１．５ｂ内の圧力を上昇させると
ともに、第２ターボ過給機２の回転数上昇を促進するた
めである。つまり、予回転中にリリーフ弁２４が閉じら
れ、かつ吸気カット弁２１も閉じられているときは、第
２吸気通路１５ｂが行き止まり状態となって、コンプレ
ッサ２ｂが回転しても空気が送給されないので第２ター
ボ過給機２の負荷が低下し、これによって第２ターボ過
給機２の回転数上昇を促進する作用が得られる。なお、
Ｐ＋Ｓ領域への移行後は、第１吸気通路１５ａと第２吸
気通路１５ｂとの差圧が小さくなることに伴って吸気カ
ット弁２１が開かれることにより、第２吸気通路１５ｂ
からの過給気もエンジンに送られるが、リリーフ弁２４
は閉状態に保たれる。

また、ウェストゲートバルブ１１は、許容最高過給圧に
達する状態となったときに開かれるように、その開閉切
替えラインがアクチュエータ１２のスプリング荷重によ
り設定されている。

この第２図中のラインし１〜Ｌ４を定める第１〜第４設
定吸気量０１〜Ｑ４および第１〜第４設定回転数Ｒ１〜
Ｒ４は、第１図中のコントロールユニット５０において
設定される。すなわち、上記排気カット弁開ラインＬ４
は、吸気量（回転数）が漸増する加速時等に過給効率に
とって最も有利な過給機作動状態の切替え点が得られる
ように設定され、排気カット弁開ラインＬ３はラインＬ
４に対して適度のヒステリシスをもたせるように設定さ
れるものである。また、前記のようなリリーフ弁２４の
機能が有効に発揮されるように、リリーフ弁閉ラインＬ
２およびリリーフ弁開ラインＬ１は、ラインＬ４および
Ｌ３に対して適度の吸気量差および回転数差をもって設
定されるものである。これらのラインＬ１〜Ｌ２は、エ
ンジンの回転数および負荷に関係する吸気量を主たるパ
ラメータとして設定されるが、当実施例では、あまり高
回転側で排気カット弁５等が切替えることは好ましくな
いことから、エンジン回転数もパラメータとしている。

そして、これらのラインＬ１〜Ｌ４を定める設定吸気量
０１〜Ｑ４および設定回転数Ｒ１〜Ｒ４につき、平地で
の最適値が予め基本値Ｑ１ｏ　〜Ｑ４ｏ　、Ｒｌｏ　〜
Ｒ４ｏとしてコントロールユニット５０内のメモリ（図
示せず）に記憶されるとともに、これらの値が、コント
ロールユニット５０内に含まれる変更手段５３により、
路面傾斜にＶじて補正されるようになっている。

第３図は上記コントロールユニット５０による排気カッ
ト弁５およびリリーフ弁２４の制御をフローチャートで
示している。このフローでは、スタートすると、先ずス
テップＳ１でシステムのイニシャライズを行ない、次に
ステップＳ２で吸気ＩＱおよびエンジン回転数Ｒの各検
出値をエア７０−メータ１６および回転数センサ５４か
らそれぞれ入力する。続いてステップＳ３で、排気カッ
ト弁５およびリリーフ弁２４の開閉切替点く第２図中の
ラインＬ１〜Ｌ４）である第１〜第４設定吸入空気量の
基本°値Ｑ１ｏ＝Ｑ４ｏおよび第１〜第４設定回転数の
基本値Ｒ１ｏ−Ｒ４ｏをメモリから読出す。さらに、第
１図中の検出手段５２に相当する処理として、ステップ
Ｓ４で傾斜センサ５５からの信号に基づいて路面傾斜を
検出する。

そして、第１図中の変更手段５３に相当する処理として
、ステップＳ５で上記路面傾斜に応じて設定吸気量の補
正量ΔＱおよび設定回転数の補正量ΔＲを算出し、ステ
ップＳｓで上記基本値Ｑ１゜〜Ｑ４ｏ　、ＲＩｏ−Ｒ４
ｏに上記補正量ΔＱ、ΔＲを加える修正を行なうことに
より最終的な第１〜第４設定吸気量Ｑ１〜Ｑ４および第
１〜第４設定回転数Ｒ１〜Ｒ４を求める。

上記ステップＳ５で算出される補正量ΔＱ、ΔＲは路面
傾斜に対して第４図のように定められる。

つまり、上記補正量ΔＱ、ΔＲは、路面傾斜が小さい平
地では０とされ、路面傾斜が大きくなると、登り坂では
負の値、下り坂では正の値とされる。

従ってステップＳ６で求められる最終的な設定吸気ｆｉ
Ｑ１〜Ｑ４および設定回転数Ｒ１〜Ｒ４は、平地では基
本値Ｑｌｏ　−Ｑ４ｏ　、Ｒｌｏ　−Ｒ４゜に等しい値
、登り坂では基本値Ｑ１ｏ＝Ｑ４ｏ。

Ｒｌｏ−Ｒ４ｏより小さい値、下り坂では基本値Ｑ１ｏ
　−Ｑ４ｏ　、Ｒｌｏ−Ｒ４ａより大きい値となる。上
記の路面傾斜に応じた補正量ΔＱ、ΔＲは、予めメモリ
にマツプとして記憶され、このマツプから、そのときの
路面傾斜に応じて算出される。

ステップＳ６に続いては、ステップＳ７以降で第１図中
の制御手段５１としての処理を行なう。

この処理としては、先ずフラグＦが１か否かの判定（ス
テップＳ７）と、その判定がＮＯの場合のフラグＦが２
ｍ（ｍは整数）か否かの判定（ステップＳｇ）と、その
判定がＹＥＳの場合の７ラグＦが２か否かの判定（ステ
ップＳｓ）とにより、上記フラグＦの値を調べる。

なお、上記フラグＦは、吸入空気量Ｑとエンジン回転数
Ｒとで調べられる運転状態が第２図中のどのような領域
に属しているかを区別するもので、１〜４のいずれかの
値をとる。Ｆ−１であれば、排気弁５が閏のＰ領域のう
ちでリリーフ弁２４が開となるリリーフ弁開領域、つま
りラインＬ２（加速時）またはラインＬｌ（減速時）よ
りも低流量低回転側の領域にあることを示す。Ｆ−２も
しくはＦ−３であれば、排気カット弁５が閉のＰ領域の
うちでリリーフ弁２４が閏となるリリーフ弁閉領域を示
すものであって、リリーフ弁開領域からこの領域へ移行
した場合はＦ−２となり、Ｐ＋Ｓ領からこの領域へ移行
した場合はＦ−３となる。このＰ領域内のリリーフ弁閉
領域と上記リリーフ弁開領域との境界は、リリーフ弁開
領域からの移行の場合はうインＬ２、リリーフ弁開領域
への移行の場合はラインＬ１となり、またこのＰＷ４域
内のリリーフ弁閉領域とＰ＋Ｓ領域との境界は、Ｐ＋Ｓ
領域からの移行の場合はラインＬ３　、Ｐ＋Ｓ領域への
移行の場合はうインＬ４となる。また、Ｆ＝４であれば
、排気カット弁５が開のＰ＋Ｓ領域、つまりラインＬ４
（加速時）またはラインＬ３（減速時）よりも高流量高
回転側の領域にあることを示す。

上記ステップＳ７の判定がＹＥＳ　（Ｆ−１）であれば
、前回の運転状態が上記のＰ領域のうちの吸気リリーフ
弁開領域にあったことを意味する。

この場合は吸気口Ｑが第２設定吸気ＩＱ２より大か否か
の判定（ステップ５１ｏ）およびエンジン回転数Ｒが第
２設定回転数Ｒ２より大か否かの判定（ステップ５１１
）に基づいて次のような処理を行なう。すなわち、ステ
ップ８１０．Ｓ１１の判定がともにＮＯであれば、運転
状態がリリーフ弁開領域に維持されているので、そのま
まステップＳ２に戻ることにより、排気カット弁５を閉
、リリーフ弁２４を開の状態に保つ。ステップＳ１０．
Ｓ１１のいずれかで判定がＹＥＳとなれば、運転状態が
第２図中のラインＬ２を越えてリリーフ弁閉領域に移行
したので、ステップＳｔｚでＦ＝２とするとともに、ス
テップＳｔ１でリリーフ弁２４を閉作動してから、ステ
ップＳ２に戻る。

ステップＳ９での判定がＹＥＳ　（Ｆ−２）であれば、
前回の運転状態がＰ領域内のリリーフ弁閉領域にあって
、かつリリーフ弁開領域から移行した後の状態であるこ
とを意味する。この場合は吸気量Ｑが第４設定吸気ＩＱ
４より大か否かの判定（ステップ５１４）と、その判定
がＮｏの場合のエンジン回転数Ｒが第４設定回転数Ｒ４
より大か否かの判定（ステップ５１５）と、その判定が
Ｎｏの場合の吸気ＩＱが第１設定吸気ＩＱ１より小か否
かの判定（ステップ５１６）と、その判定がＹＥＳの場
合のエンジン回転数Ｒが第１設定回転数Ｒ１より小か否
かの判定（ステップＳｖ）とに基づき、次のような処理
を行なう。すなわち、ステップＳｇ、ｓ１５の判定がと
もにＮｏであって、かつステップ８１６，８１７のいず
れかの判定がＮｏであれば、運転状態がラインＬ１．Ｌ
４間の領域に維持されているので、そのままステップＳ
２に戻ることにより、排気カット弁５を閉、リリーフ弁
２４を閉の状態に保つ。ステップＳ１４．Ｓ１５のいず
れかで判定がＹＥＳとなれば、運転状態が第２図中のラ
インＬ４を越えてＰ＋Ｓ領域に移行したので、ステップ
Ｓ１８でＦ−４とするとともに、ステップＳ四で排気カ
ット弁５を開作動してから、ステップＳ２に戻る。ステ
ップＳｍ、Ｓｖの判定がともにＹＥＳとなれば、運転状
態が第２図中のラインＬ１より低流量低回転側のリリー
フ弁開領域へ移行したので、ステップ８２０でＦ−１と
するとともに、ステップ８２１でリリーフ弁２４を開作
動してから、ステップＳ２に戻る。

ステップＳ８での判定がＮｏであれば、Ｆ−３であり、
前回の運転状態がＰ領域内のリリーフ弁閉領域にあって
、かつＰ＋Ｓ領域から移行した後の状態であることを意
味する。この場合は吸気量Ｑが第１設定吸気量Ｑ１より
小か否かの判定（ステップ５２２）と、その判定がＹＥ
Ｓの場合のエンジン回転数Ｒが第１設定回転数Ｒ１より
小か否かの判定（ステップ５２３）と、ステップＳ２２
．Ｓ２３の判定のいずれかがＮｏの場合の吸気量Ｑが第
４設定吸気ｆｉｉＱ４より大か否かの判定（ステップ５
２４）と、その判定がＮｏの場合のエンジン回転数Ｒが
第４設定回転数Ｒ４より大か否かの判定（ステップ５２
５）とに基づき、次のような処理を行なう。すなわち、
ステップ８２２，８２３のいずれかの判定がＮＯであっ
て、かつステップＳ２４．Ｓ２５の判定がともＮｏであ
れば、運転状態がラインＬ１゜し４間の領域に維持され
ているので、そのままステップＳ２に戻ることにより、
排気カット弁５を閏、リリーフ弁２４を閉の状態に保つ
。ステップ８２２．８２３の判定がともにＹＥＳとなれ
ば、運転状態が第２図中のラインＬ１より低流量低回転
側のリリーフ弁開領域へ移行したので、ステップＳ２６
でＦ＝１とするとともに、ステップ８２７でリリーフ弁
２４を開作動してから、ステップＳ２に戻る。ステップ
Ｓ２４．Ｓ２５のいずれかで判定がＹＥＳとなれば、運
転状態が第２図中のラインＬ４を越えてＰ＋Ｓ領域に移
行したので、ステップ８２８でＦ−４とするとともに、
ステップ８２９で排気カット弁５を開作動してから、ス
テップＳ２に戻る。

ステップＳ９の判定がＮＯであれば、Ｆ＝４であり、前
回の運転状態が上記のＰ＋Ｓ領域にあったことを意味す
る。この場合は吸気量Ｑが第３設定吸気量Ｑ３より小か
否かの判定（ステップ８３０）およびエンジン回転数Ｒ
が第３設定回転数Ｒ３より小か否かの判定（ステップ５
３１）に基づいて次のような処理を行なう。すなわち、
ステップ８３０　。

Ｓ３１のいずれかの判定がＮｏであれば、運転状態がＰ
＋Ｓ領域に維持されているので、そのままステップＳ２
に戻ることにより、排気カット弁５を開、リリーフ弁２
４を閉の状態に保つ。ステップＳ３０．Ｓ３１の判定が
ともにＹＥＳとなれば、運転状態が第２図中のラインＬ
３より低流量低回転側のＰ領域に移行したので、ステッ
プ８３２でＦ−３とするとともに、ステップＳ　３３で
排気カット弁５を閉作動してから、ステップＳ２に戻る
。

以上のような当実施例の制御装置によると、ステップ８
７〜８３３の制御手段５１としての処理により、低流量
低回転側の領域では排気カット弁５が閉じられて、実質
的に第１ターボ過給機１のみが作動され、低流量域での
過給効率が高められる。

そして、低流量側から高流量側への運転状態移行時には
、先ず排気漏らし弁開閉ラインを越えると排気漏らし弁
７が閉から開に切替えられて少量の排気が第２ターボ過
給機２のタービン２ａに送られることにより過給！ｌ１
２が予回転され、さらにラインＬ２を越えるとリリーフ
弁２４が開から開に切替えられて、第２吸気通路１５ｂ
内の圧力が高められるとともに、第２ターボ過給機２の
回転数上昇が促進される。そして、過給機作動状態の切
替え点であるラインＬ４を越えると、上記排気カット弁
５が閉から開に切替えられて、第２ターボ過給機２のタ
ービン２ａに充分に排気が供給されることにより、第１
ターボ過給機１に加えて第２ターボ過給機２も実質的に
作動され、高流量域での過給効率が高められる。

この場合に、ステップ８２〜Ｓ６の検出手段５２および
変更手段５３としての処理により、上記切替点が路面傾
斜に応じて変更されるので、路面傾斜が変化しても上記
切替え点が適正に調整される。この作用を第５図および
第６図によって説明する。

第５図はスロットル開度とエンジン回転数との関係を平
地、登り坂、下り坂の各場合について示し、平地では実
線のようになるのに対し、登り坂では一点鎖線のように
スロットル開度の増大に対するエンジン回転数上昇の割
合いが小さく、逆に下り坂では破線のようにスロットル
開度の増大に対するエンジン回転数上昇の割合いが大き
くなる。

第６図は特定負荷（例えば全負荷）でのエンジン回転数
に対するトルクの特性を示し、ｌ１ｌＡｏ　。

Ａ１．Ａ２は第１ターボ過給ｔａ１のみ作動された場合
の平地、登り坂、下り坂での各特性、線Ｂは両ターボ過
給機１．２が作動されたときの特性を示す。この図のよ
うに、第１ターボ過給機１のみ作動した場合の特性は、
平地と比べて登り坂ではピークが低回転側にずれ、下り
坂ではピークが高回転側にずれる。これは、上記ような
エンジン回転数上昇の割合いの違いにより、平地と比べ
て登り坂ではターボラグが小さくなり、下り坂ではター
ボラグが大きくなるからである。

ところで、過給効率の面から最も好ましい過給機作動状
態の切替点は、第６図のトルク特性によれば第１ターボ
過給機１のみ作動された場合の特性と両ターボ過給機１
．２が作動されたときの特性との交叉点であって、平地
では線Ａｏと線Ｂの交叉点ａＱであり、この回転数およ
び負荷に対応する吸気量を設定吸気量として過給機作動
状態を切換えればよい。しかし、上記のようなトルク特
性の変化により、最適切替点も登り坂では低回転側（低
流量側）の点ａ１、下り坂では＾回転側（高流量側）の
点ａ２にずれる。

そこで当実施例では、平地での過給効率に最も有利なよ
うに設定吸気量Ｑ４（およびＱ３）、設定回転数Ｒ４（
およびＲ３）の各基本値Ｑ４゜（およびＱ３ｏ　）、Ｒ
４ｏ　　（およびＲ３ｏ　）を定めておくとともに、ス
テップ８１へ８６の処理により、これらの値を登り坂で
は小さクシ、下り坂では大きくしている。従って、第２
図中のラインＬ４（およびＬ３）が登り坂では低流量低
回転側、下り坂では高流量高回転側にずらされて、これ
らの場合もそれぞれの最適切替点ａ１．ａ２に対応する
ように排気カット弁５の開閉の切替え、つまり過給機作
動状態の切替えが行なわれ、過給効率が高められること
となる。

さらに当実施例では、リリーフ弁２４の開閉切替点（Ｑ
ｌ、Ｑ２．Ｒ１，Ｒ２）も排気カット弁５の開閉切替点
に対応させて変更することにより、Ｐ領域中のリリーフ
弁閉領域を一定に確保している。ただし、リリーフ弁２
４の開閉の切替点（Ｑｌ、Ｑ２．Ｒ１，Ｒ２＞は路面傾
斜にかかわらず固定しておいて、排気カット弁５の開閉
切替点（Ｑ３．Ｑ４．Ｒ３，Ｒ４）のみ路面傾斜に応じ
て変更しておいてもよい。このようにすると、排気カッ
ト弁５の開閉切替点の変更に応じてＰ領域中のリリーフ
弁閉領域の大きさが変化するので、ターボラグが大きい
ときの第２吸気通路１５ｂ内の温度上昇の抑制等に有利
となる場合がある。

なお、当実施例において検出手段５２による路面傾斜の
検出は、傾斜センサ５５からの信号の代りに、特定ギヤ
毎にスロットル開度変化に対するエンジン回転数（もし
くは車速）の変化を、平地での特性と比較することによ
り行なうこともできる。また、変更手段５３による路面
傾斜に応じた過給機作動状態切替点の変更は、基本値を
補正間ΔＱ、ΔＲで補正する代りに、Ｑ１〜Ｑ４．Ｒ１
−Ｒ４の値を路面傾斜毎にマツプとして記憶させておき
、このマツプからそのときの路面傾斜に応じた値を読出
すようにしてもよい。

また、上記実施例では、走行環境として路面状態を検出
し、それに応じて過給機作動状態の切替点を変更してい
るが、他の走行環境、例えば吸気の湿度、あるいは吸気
密度に応じて次のように過給機作動状態の切替点を変更
してもよい。

つまり、吸気が乾燥しているときはノッキングにとって
厳しい環境にある。そこで、吸気の湿度に応じた制御と
しては、吸気の湿度が低いときに過給機作動状態の切替
点を通常の切替点よりも低流量側にずらすようにする。

例えば、第７図に示すように設定吸気量（設定回転数）
の補正量ΔＱ（ΔＲ）を吸気の湿度が低いときには小さ
くするように設定しておき、第３図中のステップ３４゜
８５に代る処理として、湿度センサからの信号に基づき
吸気の湿度を検出し、それに応じた補正量ΔＱを第７図
から求めるようにする。このようにすると、吸気が乾燥
しているときに、低回転側でのエンジン出力がある程度
抑えられることにより、ノッキングが防止されることと
なる。

また、高地等のように吸気密度が低いときはエンジン回
転数や負荷の上昇によって吸気間が増加しにくくなるこ
とから、通常の切替点ではＰ＋Ｓ領域に達するまえに第
１ターボ過給機がオーバ回転して信頼性の低下や過給効
率の低下を生じ易くなる。そこで、吸気密度に応じた制
御としては、吸気密度が低いときに過給機作動状態の切
替点を通常の切替点よりも低流量側にずらすようにする
。

例えば、第８図に示すように設定吸気ＩＮ（設定回転数
）の補正量ΔＱ（ΔＲ）を吸気密度が低いときには小さ
くするように設定しておき、第３図中のステップ８４．
８５に代る処理として、吸気密度を検出し、それに応じ
た補正ｍΔＱ（ΔＲ）を第８図から求めるようにする。

このようにすると、高地でも過給効率および信頼性を良
好に保つことができる。

このような吸気の湿度に応じた制御や吸気密度に応じた
制御は、前述の路面傾斜に応じた制御と合せて行なうよ
うにしてもよい。

また、このような吸気の湿度や吸気密度等の走行環境に
応じた制御を行なう場合に適用される過給機付エンジン
としては、第１図に示すような第１ターボ過給機１と第
２ターボ過給機２とを備えたものに限らず、例えばエン
ジン出力軸に連動するエンジン駆動の過給機（スーパチ
ャージャ）とターボ過給機とを用いて、低流ｍｗＡＩｊ
Ｉではスーパチャージャのみ作動させ、高流量領域でタ
ーボ過給機を作動させるものでもよい。あるいは、１つ
のターボ過給機に対してこれに排気を導く通路を２分し
、その一方から排気を導く状態と双方から排気を導く状
態とに切替えるようなものでもよく、要は、低流量側運
転領域での過給効率を高める過給状態と高流量側運転領
域での過給効率を高める過給状態とに切替可能なもので
あればよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は、過給機の作動状態を、低流量側
運転領域での過給効率を高める第１の過給状態と高流量
側運転領域での過給効率を＾める第２の過給状態とに、
所定の切替点を境に切替えるようにするとともに、車両
の走行環境の変化に応じて上記切替点を変更するように
しているため、過給機作動状態の適正切替点に影響を及
ぼす路面傾斜、吸気の湿度、吸気密度等の走行環境が変
化しても、上記切替点が適切に調整され、過給効率、信
頼性等を向上することができる。

とくに、第１ターボ過給機のみ作動する第１の過給状態
と少なくとも第２ターボ過給機が作動する第２の過給状
態とに切替えられる過給機付エンジンにおいて、その切
替点を、路面傾斜に応じ、登り坂では低流量側にずらせ
て下り坂では高流量側にずらせるように変更するように
した制御装置によると、路面傾斜によって変化するター
ボ過給機のタイムラグに対応するように切替点が適正に
調整され、路面傾斜状態にかかわらず効率良く過給を行
なわせることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す過給機付エンジンの全
体構造概略図、第２図は上記排気系および吸気系に配設
される８弁の作動特性を示す特性図、第３図はコントロ
ールユニットによる制御のフローチャート、第４図は路
面傾斜に応じた切替点変更のための補正量を示す図、第
５図は平地と登り坂おより下り坂におけるスロットル開
度とエンジン回転数との関係を示す図、第６図は平地と
登り坂および下り坂におけるエンジン回転数とトルクと
の関係を示す図、第７図は吸気の湿度に応じた切替点変
更のための補正量を示す図、第８図は吸気密度に応じた
切替点変更のための補正量を示す図である。 Ｅ・・・エンジン、１・・・第１ターボ過給機、２・・
・第２ターボ過給機、５・・・排気カット弁、５０・・
・コントロールユニット、５１・・・制御手段、５２・
・・検出手段、 ５３・・・変更手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、過給機の作動状態が吸気量の少ない低流量側運転領
   域での過給効率を高める第１の過給状態と吸気量の多い
   高流量側運転領域での過給効率を高める第２の過給状態
   とに切替可能とされた過給機付エンジンにおいて、過給
   機作動状態を上記低流量側運転領域では上記第１の過給
   状態として上記高流量側運転領域では上記第２の過給状
   態とするように所定の切替点を境に切替える過給機制御
   手段と、車両の走行環境を検出する検出手段と、この検
   出手段の検出値に応じて上記切替点を変更する変更手段
   とを備えたことを特徴とする過給機付エンジンの制御装
   置。 ２、低流量域用の第１ターボ過給機と高流量域専用の第
   ２ターボ過給機とを設け、第１ターボ過給機のみ作動す
   る第１の過給状態と少なくとも第２ターボ過給機を作動
   する第２の過給状態とに切替可能とされた過給機付エン
   ジンにおいて、過給機作動状態を吸気量の少ない低流量
   側運転領域では上記第１の過給状態として吸気量の多い
   高流量側運転領域では上記第２の過給状態とするように
   所定の切替点を境に切替える過給機制御手段と、車両の
   走行路面の傾斜度を検出する検出手段と、この検出手段
   の検出値に応じ、上記切替点を登り坂では低流量側にず
   らせて下り坂では高流量側にずらせるように変更する変
   更手段とを備えたことを特徴とする過給機付エンジンの
   制御装置。