JPH03202634A - 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、過給機付エンジンの制御装置に関し、詳しく
は、過給領域と、非過給領域との間で過給機のタービン
を予回転させるようにしたものに関する。

（従来の技術） 一般に、排気ターボ過給機付エンジンにおいては、例え
ば特公昭６２−９７２３号公報に開示されるように、エ
ンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段とし
ての速度検出装置と、排気ガスによって駆動するタービ
ンおよび吸気を加圧するブロアを備えエンジンを過給す
る排気ターボ過給機と、上記タービンをバイパスするよ
う排気通路に設けられたバイパス通路に設けられ該排気
ターボ過給機のタービンへの排気ガスの流量を調整する
排気圧調整手段としてのバイパス弁と、上記速度検出装
置により検出されたエンジン回転数およびエンジンの負
荷要求（例えばアクセル操作量など）に対応した目標過
給圧となるよう、上記バイパス弁を高負荷時に適宜量い
て過給圧特性を適正化する排気圧制御手段とを備えたも
のは知られている。

そして、この場合、エンジン低回転時など過給機が実質
的に仕事をしない非過給領域からエンジン回転数の上昇
に伴い過給機による過給効果が得られる過給領域へ移行
すると、アクセル操作加速度に基づく所定の制御ゲイン
でバイパス弁が制御されて、過給圧が目標過給圧になる
。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記非過給領域では、過給機が吸・排気の抵
抗になるのみである。そこで、吸気がブロアをバイパス
できるように構成するとともに排気がタービンをバイパ
スできるように構成し、非過給領域で吸・排気のバイパ
ス処理を行って吸・排気抵抗を減らし、燃費を低減させ
ることが考えられる。

しかし、これでは、非過給領域で過給機が停止するので
、過給領域への移行時に過給機の立上がりが悪くなって
タイムラグが生じ、非過給領域から過給領域への移行が
円滑に行えないという欠点がある。

そこで、上記の如き問題点を解決するために、過給領域
と非過給領域との間に予回転領域を設定し、この予回転
領域ではバイパス吸気量を減らしてその分ブロアに吸気
を流して過給機を予回転させ過給圧を目標過給圧に近付
けておくことが考えられる。このようにすれば、負荷増
加時に予回転領域で予回転により過給圧を十分に高めて
から過給領域に入るので過給タイムラグを少なくできる
。

しかし、このように過給機を予回転させることは過給タ
イムラグを少なくできる利点を有するものの、予回転さ
せる分、過給機が仕事をしており、非過給領域に比べれ
ば燃費という点では不利である。

本発明はかかる諸点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、予回転領域を適切に設定して予回転に
よる過給タイムラグの減少と過給機停止による燃料消費
率の向上とを両立させようとするものである。

また、排気圧制御手段の制御ゲインを変更することによ
り、燃料消費率をさらに向上させることも目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、請求項（１）に係る発明が講
じた解決手段は、第１図に示すように、過給機付エンジ
ンの制御装置として、エンジン１の回転数を検出するエ
ンジン回転数検出手段６１と、エンジン１の負荷要求を
検出する負荷要求検出手段Ｐ１と、排気ガスによって駆
動されるタービン５および吸気を加圧するブロア１１を
備えエンジンｌを過給する排気ターボ過給機４と、該排
気ターボ過給機４のタービン５への排気ガスの流量を調
整する排気圧調整手段２７と、上記ターボ過給機４のブ
ロア１１をバイパスさせる吸気の流量を調整する吸気量
調整手段３５ｂとを備える。そして、上記エンジン回転
数検出手段６１および負荷要求検出手段Ｐ１により検出
した雨検出値に基づいて、上記過給機４による過給を行
う過給領域と、上記過給機４による過給を行わない非過
給領域と、。

上記過給領域と非過給領域との間に設けられた予回転領
域とにそれぞれ判定する領域判定手段８１を備えるとと
もに、該領域判定手段８１により判定した判定領域、並
びに上記エンジン回転数検出手段６１および負荷要求検
出手段Ｐ１により検出した両検出値に基づいて、非過給
領域では所定のバイパス吸気量が設定されるように上記
吸気圧調整手段３５ｂを制御し且つ排気がリリーフされ
るように上記排気圧調整手段２７を制御する一方、過給
領域では吸気のバイパスが禁止されるように上記吸気圧
調整手段３５ｂを制御し且つ排気をリリーフさせて目標
過給圧となるように上記吸気圧調整手段２７を制御し、
予回転領域ではバイパス吸気により過給機４を予回転さ
せて過給圧が目標過給圧に近付くように上記吸気圧調整
手段３５ｂおよび排気圧調整手段２７を制御する過給圧
制御手段８２を備える。さらに、上記領域判定手段８１
で判定される予回転領域を、エンジン回転数が高いほど
非過給領域が拡大し且つ予回転領域が減少するように設
定する構成としたものである。

また、請求項（２）に係る発明が講じた解決手段は、過
給圧制御手段８２における排気圧調整手段２７の制御の
ゲインを、エンジン回転数が高いほど小さく設定する構
成としたものである。

（作用） 上記の構成により、請求項（１）に係る発明では、エン
ジン回転数検出手段６１および負荷要求検出手段６４に
よる両検出値に基づいて領域判定手段８１により過給領
域と非過給領域とこの両領域間の予回転領域とを判定し
、これらの判定に基づいて吸気圧調整手段３５ｂを、非
過給領域ではバイパス吸気量を最大にして排気ターボ過
給機４の仕事を減らし燃費を稼ぐ一方、予回転領域では
バイパス吸気量を減らしてその分プロア１１に吸気を流
して排気ターボ過給機４を予回転させ過給圧を目標過給
圧に近付けておき、過給領域ではバイパス吸気量をなく
して過給圧を確保させるように過給圧制御手段８２によ
り適宜制御することによって、負荷増加時に予回転領域
で予回転により過給圧を十分に高めてから過給領域に移
行し、過給タイムラグを少なくできるようにしている。

その場合、領域判定手段８１で判定される予回転領域は
、エンジン回転数が高いほど非過給領域が拡大し且つ予
回転領域が減少するように設定されているので、予回転
領域において、エンジンの低回転時から高回転時に亘っ
て常に過給圧制御手段の制御により過給圧が、エンジン
回転数検出手段および負荷要求検出手段の両検出値に対
応した目標過給圧に近付くように排気ターボ過給機を予
回転させずとも、エンジン回転数が高い時には十分な排
気ガス量が得られているために過給圧が目標過給圧に迅
速に近付くことになる。このため、エンジン回転数が高
いときには敢えて予回転領域を減少させてその分非過給
領域を拡大させても過給領域への移行が犠牲とならずに
円滑に行われることになり、エンジン回転数が高い時は
ど排気ターボ過給機４を予回転させる必要がなくなって
、排気ターボ過給機を全てのエンジン回転数帯て予回転
させて仕事をしているものに比してエネルギーの損失が
低減され、燃料消費率が良好なものとなる。

また、請求項（３に係る発明では、過給圧制御手段８２
における排気圧調整手段２７の制御のゲインはエンジン
回転数が高いほど小さく設定されているので、予回転領
域において、エンジン１の低回転時から高回転時に亘っ
て常に排気圧調整手段２７を制御して過給圧が目標過給
圧に近付くように排気ターボ過給機４を予回転させずと
もエンジン回転数が高く十分に排気ガス量が確保されて
いるときには過給圧を目標過給圧にするのが迅速に行わ
れることにより、エンジン回転数が高いときには敢えて
過給圧制御手段８２の制御ゲインを小さく変更しても過
給領域への移行が同様に犠牲とならずに円滑に行われる
。これにより、エンジン回転数が高いときには排気ター
ボ過給機４を予回転させる必要がなく、エンジン回転数
が高いほど過給圧を目標過給圧に対して遠ざけて排気タ
ーボ過給機４の非回転化（仕事をしない）を狙え、エネ
ルギーの損失が効果的に低減されて、燃料消費率がさら
に良好なものとなる。

（第１実施例） 以下、本発明の第１実施例を第２図以下の図面に基いて
説明する。

第２図は本発明の実施例に係る過給機付エンジンの制御
装置を備えた２０−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。この過給方式は、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備えた。い
わゆるシーケンシャルターボタイプである。第２図にお
いて、１はエンジンであって、各気筒の排気通路２，３
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２，３の一方にはプライマリターボ過給機４
のタービン５が、また、他方にはセカンダリターボ過給
機６のタービン７がそれぞれ配設されている。すなわち
、このエンジン１では、各気筒の排気通路２，３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
４．６のタービン５．７に導くことにより、両排気ター
ボ過給機４．６によって過給を行う過給領域で排気動圧
を両タービン５．７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２゜３は、両
タービン５，７の下流において合流して一本の排気通路
２４になっている。

また、吸気通路９ａ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１０の途中にはプラ
イマリターボ過給機４のブロア１１が、また、第２の分
岐通路１２の途中にはセカンダリターボ過給機６のブロ
ア１３が配設されている。これら分岐通路１０．１２は
、分岐部において互いに対向し、両側に略−直線に延び
るよう形成されている。また、二つの分岐通路１０，１
２は各フロア１１．１３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９ｂにはインターク
ーラ１４が配設され、その下流にはサージタンク１５が
、また、インタークーラ１４とサージタンク１５の間に
位置してスロットル弁１６が配設されている。また、吸
気通路９ｂの下流端は分岐してエンジン１の各気筒に対
応した二つの独立吸気通路１７．１８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１７．１８にはそれぞれ燃料噴射弁１９゜２
０が配設されている。

吸気通路９ａの上流側には、上記第１および第２の分岐
通路１０．１２の分岐部上流に位置して吸入空気量を検
出するエアフローメータ２１が設けられている。

二つの排気通路２，３は、プライマリおよびセカンダリ
の両ターボ過給機４．６の上流において、比較的小径の
連通路２２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７が配設された排気通路３におい
て、上記連通路２２の開口位置直下流には排気カット弁
２３が設けられている。該排気カット弁２３は、いわゆ
るノーマルクローズタイプで構成されている。すなわち
、この排気カット弁２３にはダイアフラム式のアクチュ
エータ３１がリンク連結されている。そして、該アクチ
ュエータ３１内には、排気カット弁２３を常に閉弁方向
に付勢するスプリング３１ａが設けられている。よって
、エンジン不作動時には、アクチュエータ３１が作動し
ないためにスプリング３１ａの付勢力を受けて排気カッ
ト弁２３が閉じ、一方、エンジン作動時においてアクチ
ュエータ３１がＯＮ作動すると該アクチュエータ３１の
作動力を受け、スプリング３１ａの付勢力及び該排気カ
ット弁２３上流側の排気動圧に抗して排気カット弁２３
が第２図時計方向に回動して開くようになっている。

また、上記タービン５，７下流の合流排気通路２４に連
通するウェストゲート通路２５が形成され、該ウェスト
ゲート通路２５には、ダイアフラム式のアクチュエータ
２６がリンク結合されたウェストゲート弁２７（排気圧
調整手段）が配設されている。

そして、上記ウェストゲート通路２５のウェストゲート
弁上流部分とセカンダリ側タービン７につながる排気通
路３の排気カット弁下流とを連通させる排気洩らし通路
２８が設けられている。該排気洩らし通路２８には、ダ
イアフラム式のアクチュエータ２つにリンク連結された
排気洩らし弁３０が設けられている。

一方、セカンダリターボ過給機６のブロア１３が配設さ
れた分岐通路１２には、ブロア１３下流に吸気カット弁
３２が配設されている。この吸気カット弁３２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３３にリンク連結されている。また、同セカンダリ
側の分岐通路１２には、ブロア１３をバイパスするよう
にリリーフ通路３４ａが形成され、該リリーフ通路３４
にはダイアフラム式のセカンダリ吸気リリーフ弁３５ａ
が配設されている。一方、プライマリターボ過給機４の
ブロア１１が配設された分岐通路１０には、ブロア１１
をバイパスするようにリリーフ通路３４ｂが形成され、
該リリーフ通路３４ｂには、バタフライ弁で構成された
プライマリ吸気リリーフ弁３５ｂ（吸気圧調整手段）が
配設されている。

排気洩らし弁３０を操作する上記アクチュエータ２つの
圧力室は、導管３６を介して、プライマリターボ過給機
４のブロア１１が配設された分岐通路１０のブロア１１
下流（リリーフ通路３４ｂよりも上流）に連通されてい
る。このブロア１１下流側の圧力が所定値以上になった
とき、アクチュエータ２つが作動して排気洩らし弁３０
が開き、それによって、排気カット弁２３が閉じている
ときに少量の排気ガスが排気洩らし通路２８に流れてセ
カンダリ側のタービン７に供給される。したがって、セ
カンダリターボ過給機６は、上記排気カット弁２３が開
く前に予め回転を開始する。

吸気カット弁３２を操作する上記アクチュエータ３３の
圧力室は、導管３７により電磁ソレノイド式三方弁３８
の出力ポートに接続されている。

また、排気カット弁２３を操作する上記アクチュエータ
３１は、二つの圧力室に作用する圧力の差圧によって作
動する差圧形のアクチュエータであって、その一方の圧
力室は、導管３９ａにより電磁ソレノイド式の別の三方
弁４０ａの出力ポートに接続され、他方のスプリング３
１ａの配置された圧力室は、導管３９ｂにより電磁ソレ
ノイド式の別の三方弁４０ｂの出力ポートに接続されて
いる。さらに、セカンダリ吸気リリーフ弁３５ａを操作
するアクチュエータ４１ａの圧力室は、導管４２ａによ
り電磁ソレノイド式の別の三方弁４３ａの出力ポートに
接続されている。セカンダリ吸気リリーフ弁３５ａは、
後述するように、排気カット弁２３および吸気カット弁
３２が開く前の所定の時期までリリーフ通路３４ａを開
いておく。

それにより、排気洩らし通路２８を流れる排気ガスによ
ってセカンダリターボ過給機６が予回転する際に、吸気
カット弁３２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。

一方、プライマリ吸気リリーフ弁３５ｂを操作するアク
チュエータ４１ｂの圧力室は、導管４２ｂにより電磁ソ
レノイド式の別の三方弁４３ｂの出力ポートに接続され
ている。プライマリ吸気リリーフ弁３５ｂは、後述する
ように、プライマリターボ過給機４のブロア１１で加圧
された吸気の逃がし量を調節するようにしている。そし
て、プライマリターボ過給機４のマニホールド圧Ｐ１を
目標マニホールド圧（目標過給圧）に近付くようにプラ
イマリターボ過給機４（タービン１１）を予回転させる
予回転領域が、上記両排気ターボ過給機４．６によって
過給を行う過給領域と該両排気ターボ過給機４．６によ
って実質的に仕事（過給）をしない非過給領域との間に
設定されるようにしている。

上記ウェストゲート弁２７を操作する上記アクチュエー
タ２６は、導管４４により電磁ソレノイド式の別の三方
弁４５の出力ポートに接続されている。

また、５５はバッテリ、５６は該バッテリ５５とエンジ
ン１の電気系統とを接続するハーネスに設けられたイグ
ニッションスイッチであって、該イグニッションスイッ
チ５６をＯＮ作動すると、バッテリ５５の電流がエンジ
ン１の電気系統に供給され、スタータ（図示省略）のＯ
Ｎ作動によってエンジン１が始動する。また、イグニッ
ションスイッチ５６をＯＦＦ作動すると、バッテリ５５
の電流がエンジン１の電気系統に供給されなくなり、エ
ンジン１が停止する。

そして、上記５個の電磁ソレノイド式三方弁３８．４０
ａ、４０ｂ、４３ａ、４３ｂ、４５および２個の燃料噴
射弁１９．２０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４６によって制御される
。また、上記スロットル弁１６は、メカニカルタイプの
アクチュエータ６０により駆動され、このアクチュエー
タ６０はコントロールユニット４６によって制御される
。

そして、コントロールユニット４６には、エンジン回転
数センサ６１（エンジン回転数検出手段）の出力信号、
スロットル弁開度センサ６２の出力信号、アクセルペダ
ル６３の操作量を検知するアクセル操作量センサ６４の
出力信号、エアフローメータ２１の出力信号、イグニッ
ションスイッチ５６の信号（通電されているか否かの検
出）のほか、負荷要求検出手段としてのプライマリ側ブ
ロア１１下流のマニホールド圧力Ｐ１、ウェストゲート
通路２５の開度などが入力されている。

吸気カット弁３２制御用の上記電磁ソレノイド式三方弁
３８の一方の入力ポートは、導管４７を介して負圧タン
ク４８に接続され、他方の入力ポートは導管４９を介し
て後述の差圧検出弁５ｏの出力ポードア０に接続されて
いる。負圧タンク４８には、スロットル弁１６下流の吸
気負圧がチエツク弁５１を介して導入されている。

また、排気カット弁２３制御用の上記三方弁４０ａの一
方の人力ボートは大気に解放されており、他方の人力ボ
ートは、導管５７を介してプライマリ過給機４のブロア
下流側に連通ずる導管３６に接続されている。そして、
同じく排気カット弁制御用の上記三方弁４０ｂの一方の
入力ポートは大気に解放されており、他方の人力ボート
は、導管５２を介して、負圧タンク４８に接続された導
管４７に接続されている。よって、排気カット弁２３を
操作する上記アクチュエータ３１は、導管５７を介して
導かれるプライマリ側ブロア下流の吸気のマニホールド
圧と、導管５２および導管４７を介して導かれる吸気負
圧との差圧によって作動する。

一方、セカンダリ吸気リリーフ弁３５ａ制御用の三方弁
４３ａの一方の入力ポートは上記負圧タンク４８に接続
され、他方の人力ボートは大気に解放されている。一方
、プライマリ吸気リリーフ弁３５ｂ制御用の三方弁４３
ｂ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５４ａによってプライマリ側ブロア１
１下流側に連通ずる上記導管３６に接続されている。ま
た、ウェストゲート弁２７制御用の三方弁４５の一方の
入力ポートは大気に解放されており、他方の人力ボート
は導管５４ｂによってプライマリ側ブロア１１下流側に
連通ずる上記導管３６に接続されている。

上記差圧検出弁５０は、三方弁３８がＯＮで吸気カット
弁３２操作用のアクチュエータ３３の圧力室につながる
導管３７を差圧検出弁５０の出力ボートにつながる上記
導管４９に連通されている状態で、吸気カット弁３２上
流の圧力つまりセカンダリ側のマニホールド圧Ｐ２がプ
ライマリ側のマニホールド圧Ｐ１に近づいてきて、差圧
Ｐｌ−Ｐ２がなくなり、更に、差圧Ｐ２−Ｐｌが所定値
よりも大きくなると、該アクチュエータ３３に大気が導
入され、吸気カット弁３２が開かれる。また、三方弁３
８がＯＦＦになってアクチュエータ３３側の上記導管３
７を負圧タンク４８につながる導管４７に連通させたと
きには、該アクチュエータ３３に負圧が供給されて、吸
気カット弁３２が閉じられるように構成されている。

一方、排気カット弁２３は、排気カット弁２３制御用の
２個の三方弁４０ａ、４０ｂが共にＯＦＦのときに上記
導管３９ａ、３９ｂが大気に開放され排気カット弁２３
がそのアクチュエータ３１のスプリング３１ａの付勢力
でもって閉じる。−方、この三方弁４０ａ、４０ｂが共
にＯＮとなると、アクチュエータ３１の一方の圧力室に
は上記導管３９ａを介してプライマリ側のマニホールド
圧Ｐ１が導かれ、他方のスプリング３１ａの配置された
圧力室には導管３９ｂを介して負圧が生威し、この相対
的な差圧を受けたアクチュエータ３１によって排気カッ
ト弁２３の排気上流側面に作用する高い背圧（排気動圧
）に打ち勝って、排気カット弁２３が素早く開き、セカ
ンダリターボ過給機６による過給が行われる。

セカンダリ吸気リリーフ弁３５ａは、セカンダリ吸気リ
リーフ弁３５ａ制御用の三方弁４３ａがＯＦＦでセカン
ダリ吸気リリーフ弁３５ａ操作用アクチュエータ４１ａ
の圧力室につながる導管４２ａを負圧タンク４８側に連
通させたとき、該アクチュエータ４１ａに負圧が供給さ
れることによって開き、また、この三方弁４３がＯＮで
アクチュエータ４１の圧力室につながる上記導管４２を
大気に解放すると閉じられる。一方、プライマリ吸気リ
リーフ弁３５ｂ操作用アクチュエータ４１ｂは、プライ
マリ吸気リリーフ弁３５ｂ制御用の三方弁４３ｂがＯＮ
のとき導管５４ａ、３６を介してプライマリ側ブロア１
１下流に連通し、また、この三方弁４３ｂがＯＦＦのと
き大気に解放される。

また、ウェストゲート弁２７操作用アクチュエータ２６
は、ウェストゲート弁２７制御用の三方弁４５がＯＮの
とき導管５４ｂ、３６を介してプライマリ側ブロア１１
下流に連通し、また、この三方弁４５がＯＦＦのとき大
気に解放される。２この実施例では、過給領域から非過
給領域への移行時に排気カット弁２３が閉じて吸気カッ
ト弁３２に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２３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３２を強制的に閉じるように
している。

次にコントロールユニット４６による。過給領域と非過
給領域とその間に設定された予回転領域とのそれぞれの
領域におけるプライマリ側吸気すリーフ弁３５ｂ操作用
アクチュエータ４１ｂによるプライマリ側吸気リリーフ
弁３５ｂの制御およびウェストゲート弁２７操作用アク
チュエータ２９によるウェストゲート弁２７の制御を第
３図に示す制御フローに基いて説明する。第３図には、
前述したような制御を行うためのフローチャートを示し
である。

先ず、第３図のステップＳ１においてシステムのイニシ
ャライズが行われる。次いで、ステップＳ２においてエ
ンジン回転数センサ６１によるエンジン回転数Ｎｅの読
み込みを行う。そして、ステップＳ３でプライマリ側ブ
ロア１１下流のマニホールド圧力Ｐ１を読み込む。

そして、ステップＳ４において、第４図に示す領域判定
マツプより、上記ステップＳ３におけるプライマリ側フ
ロア１１下流のマニホールド圧力Ｐ１が、過給領域と予
回転領域との境界値たるマニホールド圧力ＰＡ以上であ
るか否かを判定し、この判定がマニホールド圧力ＰＡ以
上であるＹＥＳの場合には、マニホールド圧力Ｐ１が過
給領域に属していると決定して、ステップＳ５に進む。

そして、このステップＳ５において、吸気のバイパスが
禁止されるよう、プライマリ側吸気すリーフ弁３５ｂ操
作用アクチュエータ４１ｂによりプライマリ側吸気リリ
ーフ弁３５ｂを閉側で制御し、プライマリ側吸気リリー
フ通路３４ｂ側へ吸気を流通させる吸気のバイパスを禁
止するとともに、ステップＳ６でプライマリ側ブロア１
１下流のマニホールド圧力Ｐ１が目標マニホールド圧力
Ｐ（ＰａＰＡ）となるよう、ウェストゲート弁２７操作
用アクチュエータ２６によりウェストゲート弁２７を閉
側でウェストゲート通路２５側への排気のリリーフを行
いつつ開閉制御する。

一方、上記ステップＳ４における判定がマニホールド圧
力ＰＡよりも小さいＮｏの場合には、マニホールド圧力
ＰＡが過給領域に属していない予回転領域または非過給
領域であると判定して、ステップＳ７に進む。その後、
このステップＳ７において、第５図（第４図の二点鎖線
）に示すように、エンジン回転数が高いほど非過給領域
が拡大し且つ予回転領域が減少する予回転領域−非過給
領域判定マツプを設定し、ステップＳ８で上記ステップ
Ｓ３におけるプライマリ側ブロア１１下流のマニホール
ド圧力Ｐ１が、予回転領域と非過給領域との境界値たる
マニホールド圧力ＰＢ以上であるか否かを判定し、この
判定がマニホールド圧力ｐｓ以上であるＹＥＳの場合に
は、マニホールド圧力Ｐ１が予回転領域に属していると
決定して、ステップＳ９に進む。そして、上記ステップ
Ｓ７の予回転領域−非過給領域判定マツプの予回転領域
の特性に基づいて、ステップＳ９でプライマリ側吸気す
リーフ弁３５ｂ操作用アクチュエータ４１ｂによりプラ
イマリ側吸気リリーフ弁３５ｂを開側で開閉制御すると
ともに、ステップＳＩＯでプライマリ側ブロア１１下流
のマニホールド圧力Ｐ１が目標マニホールド圧力Ｐ　（
ＰＡ　＞ＰよＰｓ）に近付くよう、ウェストゲート弁２
７操作用アクチュエータ２６によりウェストゲート弁２
７を閉側でウェストゲート通路２５側への排気のリリー
フを行いつつ開閉制御することにより、プライマリ側吸
気リリーフ通路３４ｂ側へのバイパス吸気によりプライ
マリ側ターボ過給機４を予回転させる。

一方、上記ステップＳ８の判定がマニホールド圧力Ｐ８
よりも小さいＮＯの場合には、マニホールド圧力Ｐ１が
非過給領域に属していると決定して、ステップ３１１に
進む。そして、上記ステップＳ７の予回転領域−非過給
領域判定マツプの非過給領域の特性に基づいて、ステッ
プＳｌ＋で上記ステップＳ７の予回転領域−非過給領域
判定マツプの非過給領域の特性に基づいて、プライマリ
側吸気リリーフ通路３４ｂ側への所定のバイパス吸気が
設定されるよう、プライマリ側吸気すリーフ弁３５ｂ操
作用アクチュエータ４１ｂによりプライマリ側吸気リリ
ーフ弁３５ｂを開側で制御するとともに、ステップＳＩ
２でウェストゲート通路２５へのリリーフ量が最大とな
るよう、ウェストゲート弁２７操作用アクチュエータ２
６によりウェストゲート弁２７を開側で制御する。この
場合、プライマリ側ブロア１１下流のマニホールド圧力
Ｐ１が目標マニホールド圧力Ｐ（Ｐ＜Ｐａ）になるよう
、スロットル弁１６をスロットル弁１６駆動用のアクチ
ュエータ６０により制御してトルクを稼ぐスロットル制
御を行う。

よって、上記フローのステップＳ４およびステップＳ８
により、エンジン回転数センサ６１からのエンジン回転
数Ｎｅおよびプライマリ側ブロア１１下流のマニホール
ド圧力Ｐｉに基づいて、プライマリ側ターボ過給機４に
よる過給を行う過給領域と、プライマリ側ターボ過給機
４による過給を行わない非過給領域と、上記過給領域と
非過給領域との間に設けられた予回転領域とにそれぞれ
判定する領域判定手段８１が構成されている。また、上
記ステップＳ５およびステップＳ６と、ステップＳ９な
いしステップＳ１２とにより、上記領域判定手段８１に
より判定した判定領域、並びに上記エンジン回転数セン
サ６１のエンジン回転数Ｎｅおよびプラスマリ側ブロア
１１下流のマニホールド圧Ｐ１に基づいて、非過給領域
では所定のバイパス吸気量が設定されるようにプライマ
リ側リリーフ弁３５ｂを制御し且つ排気がリリーフされ
るようにウェストゲート弁２７を制御する一方、過給領
域では吸気のバイパスが禁止されるようにプライマリ側
リリーフ弁３５ｂを制御し且つ排気をリリーフさせて目
標マニホールド圧Ｐとなるようにウェストゲート弁２７
を制御し、予回転領域ではバイパス吸気によりプライマ
リ側ターボ過給機４を予回転させてプライマリ側ブロア
１１下流のマニホールド圧Ｐ１が目標マニホールド圧Ｐ
に近付くようにプライマリ側リリーフ弁３５ｂおよびウ
ェストゲート弁２７を制御する過給圧制御手段８２が構
成されている。さらに、上記ステップＳ７により、領域
判定手段８１で判定される予回転領域は、エンジン回転
数Ｎｅが高いほど非過給領域が拡大し且つ予回転領域が
減少するように設定されるようにしている。

したがって、上記実施例では、エンジン回転数センサ６
１からのエンジン回転数Ｎｅおよびプライマリ側ブロア
１１下流のマニホールド圧Ｐ１に基づいて領域判定手段
８１により過給領域と非過給領域とこの周領域間の予回
転領域とを判定し、これらの判定に基づいてプライマリ
側リリーフ弁３５ｂを、非過給領域ではバイパス吸気量
を最大にして排気ターボ過給機４の仕事を減らし燃費を
稼ぐ一方、予回転領域ではバイパス吸気量を減らしてそ
の分ブロア１１に吸気を流して排気ターボ過給機４を予
回転させプライマリ側ブロア１１下流のマニホールド圧
Ｐ１を目標マニホールド圧Ｐに近付けておき、過給領域
ではバイパス吸気量をなくしてプライマリ側フロア１１
下流のマニホールド圧Ｐ１を確保させるように過給圧制
御手段８２により適宜制御することによって、負荷増加
時に予回転領域で予回転によりプライマリ側ブロア１１
下流のマニホールド圧Ｐ１を十分に高めてから過給領域
に移行し、過給タイムラグを少なくできるようにしてい
る。

その場合、領域判定手段８１で判定される予回転領域は
、エンジン回転数Ｎｅが高いほど非過給領域が拡大し且
つ予回転領域が減少するように設定されているので、予
回転領域において、エンジンの低回転時から高回転時に
亘って常に過給圧制御手段の制御により過給圧がエンジ
ン回転数センサのエンジン回転数およびプライマリ側ブ
ロア下流のマニホールド圧に対応した目標マニホールド
圧に近付くように排気ターボ過給機を予回転させずとも
、エンジン回転数Ｎｅが高い時には十分な排気ガス量が
得られているためにプライマリ側ブロア１１下流のマニ
ホールド圧Ｐ１が目標マニホールド圧Ｐに迅速に近付く
ことになる。このため、エンジン回転数Ｎｅが高いとき
には敢えて予回転領域を減少させてその９非過給領域を
拡大させても過給領域への移行が円滑に行われることに
なり、エンジン回転数Ｎｅが高い時はど排気ターボ過給
機４を予回転させる必要がなくなって、排気ターボ過給
機を全てのエンジン回転数帯で予回転させて仕事をして
いるものに比してエネルギーの損失が低減され、燃料消
費率が良好なものとなる。この結果、排気ターボ過給機
４を予回転させることによる過給タイムラグの減少と、
燃料消費率の向上とを両立させることができる。

（第２実施例） 第６図および第７図は本発明の第２実施例を示し、この
実施例では、過給圧制御手段における排気圧調整手段の
制御ゲインを変更したものである。

尚、上記実施例と同一の部分については同一の符号を付
してその詳細な説明を省略する。

すなわち、上記第１実施例のフローチャートのステップ
５１０における。吸気圧制御手段８２によるウェストゲ
ート弁２７の開閉制御を、第６図に示すフローチャート
を参照しながら説明する。この第２実施例のフローチャ
ートは、上記第１実施例のフローチャートとステップＳ
ＩＯのみが異なり、第２実施例のフローのステップＳ＋
Ｏ−では、第１実施例のフローチャートのステップＳ９
でプライマリ側吸気すリーフ弁３５ｂ操作用アクチュエ
ータ４１ｂによりプライマリ側吸気リリーフ弁３５ｂを
開側で開閉制御した後の予回転領域におけるウェストゲ
ート弁２７の制御を示している。つまり、第２実施例の
フローでは、ステップＳ９と同じくステップＳ７の予回
転領域−非過給領域判定マツプの予回転領域の特性に基
づいて、ステップ５１０−でプライマリ側ブロア１１下
流のマニホールド圧力Ｐ１が目標マニホールド圧力Ｐ　
（ＰＡ　＞Ｐ≧Ｐｓ）に近付くよう、ウェストゲート弁
２７操作用アクチュエータ２６によりウェストゲート弁
２７を閉側でウェストゲート通路２５側への排気のリリ
ーフを行いつつ開閉制御し、その制御のゲインをエンジ
ン回転数Ｎｅが高いほど小さく設定することにより、エ
ンジン回転数Ｎｅが高いほどウェストゲート通路２５へ
のリリーフ量が増大するよう、ウェストゲート弁２７操
作用アクチュエータ２６によりウェストゲート弁２７を
開側に制御し、プライマリ側吸気リリーフ通路３４ｂ側
へのバイパス吸気によりプライマリ側ターボ過給機４を
予回転させる回転量を少なくするようにしている。

よって、上記フローのステップ５ＩＯ−により、過給圧
制御手段８２におけるウェストゲート弁２７操作用のア
クチュエータ２６の制御のゲインを、エンジン回転数Ｎ
ｅが高いほど小さく設定するようにしている。

この場合、過給圧制御手段８２における排気圧調整手段
２７の制御のゲインをエンジン回転数が高いほど小さく
設定したので、予回転領域において、エンジン１の低回
転時から高回転時に亘って常にウェストゲート弁２７操
作用のアクチュエータ２６を制御してプライマリ側フロ
ア１１下流のマニホールド圧Ｐ１が目標マニホールド圧
Ｐに近付くように排気ターボ過給機４を予回転させずと
もエンジン回転数Ｎｅが高く十分に排気ガス量が確保さ
れているときにはプライマリ側フロア１１下流のマニホ
ールド圧Ｐ１を目標マニホールド圧Ｐにするのが迅速に
行われることにより、エンジン回転数Ｎｅが高いときに
は敢えて過給圧制御手段８２の制御ゲインを小さく変更
しても過給領域への円滑な移行が同様に犠牲になること
がない。これにより、エンジン回転数Ｎｅが高いときに
は排気ターボ過給機４を予回転させる必要がなく、エン
ジン回転数Ｎｅが高いほどプライマリ側フロア１１下流
のマニホールド圧Ｐ１を目標マニホールド圧Ｐに対して
遠ざけて排気ターボ過給機４の非回転化（仕事をしない
）を狙え、エネルギーの損失が効果的に低減されて、燃
料消費率の向上をさらに図ることができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、そ
の他種々の変形例を包含するものである。

例えば、上記各実施例では、シーケンシャルターボタイ
プの排気ターボ過給機付エンジンに適用したものを示し
たが、第８図に示すように、シングルターボタイプの排
気ターボ過給機付エンジンに適用しても良いのは勿論で
ある。尚、図中、上記実施例と同一の部分については同
一の符号を付してその詳細な説明を省略する。そして、
排気ターボ過給機の符号はプライマリ側排気ターボ過給
機のものと同一の符号を付している。

また、上記各実施例では、プライマリ側ブロア１１下流
のマニホールド圧力Ｐ１に基づいて領域判定手段８１に
よる過給領域、非過給領域または予回転領域への判定を
行ったが、運転者によるアクセルペダルの踏込み量つま
りアクセル操作量センサによるアクセル操作量により、
スロットル弁駆動用アクチュエータによって駆動するス
ロットル弁のスロットル弁開度に基づいて、領域判定手
段による過給領域、非過給領域または予回転領域への判
定が行えるようにしても良いのは勿論である。

さらに、上記各実施例では、コントロールユニット４６
（過給圧制御手段８２）によって制御されたアクチュエ
ータ６０により駆動するエレクトロニックタイプのスロ
ットル弁１６を用いたが、アクセルペダルにリンクを介
して１：１で応動して開閉操作なされるメカニカルタイ
プのスロットル弁を用いても良い。

さらにまた、非過給領域から過給圧領域への切換時にお
ける切換えショック、またはオートマチック・トランス
ミッションにおける定常、減速および緩加速時の切換シ
ョック、またはエレクトロニックタイプのスロットル弁
および可変吸気機構などの切換時におけるショックをそ
れぞれ防止するため一時的に目標マニホールド圧を低下
させるような過給圧制御システムにおいても適用できる
。

（発明の効果） 以上の如く、請求項（１）に係る過給機付エンジンの制
御装置によれば、過給領域と非過給領域との間の予回転
領域とを判定する領域判定手段を、エンジン回転数が高
いときほど非過給領域が拡大しつつ予回転領域が減少す
るように設定したので、予回転領域において、エンジン
の低回転時から高回転時に亘って常に過給圧制御手段の
制御により過給圧が目標過給圧に近付くように排気ター
ボ過給機を予回転させずとも、エンジン回転数が高いと
きには十分な排気ガス量によって過給圧が迅速に目標過
給圧となって過給領域への円滑な移行が犠牲になること
がなく、エンジン回転数が高いほど排気ターボ過給機を
予回転させる必要がなくなり、よって予回転による過給
タイムラグの減少と燃料消費率の向上とを両立させるこ
とができる。

また、請求項（′２Ｊに係る過給機付エンジンの制御装
置によれば、過給圧制御手段における排気圧調整手段の
制御のゲインをエンジン回転数が高いほど小さく設定し
たので、エンジン回転数が高いときに過給圧が迅速に目
標過給圧となることから、エンジン回転数が高いときに
は敢えて排気圧調整手段の制御ゲインを小さく変更して
も過給領域への円滑な移行を犠牲にせずに、排気ターボ
過給機の予回転を不要にして過給圧を目標過給圧に対し
て遠ざけるタービンの非回転化を狙え、エネルギー効率
を効果的に向上させて燃料消費率の向上をさらに図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。 そして、第２図ないし第５図は本発明の第１実施例を示
し、第２図は過給機付エンジンの全体構成図、第３図は
過給領域、非過給領域または予回転領域におけるウェス
トゲート弁およびプライマリ側吸気リリーフ弁の制御を
示すフローチャート図、第４図は過給領域、非過給領域
または予回転領域を区分するマツプ図、第５図はエンジ
ン回転数に対して予回転領域と非過給領域とを分けるマ
ツプ図である。 また、第６図および第７図は本発明の第２実施例を示し
、第６図は第３図相当図、第７図はエンジン回転数に対
するウェストゲート弁の開度特性を示すマツプ図である
。また、第８図は実施例の変形例を示す第２図相当図で
ある。 １・・・エンジン ４・・・排気ターボ過給機 ５・・・タービン １１・・・プロア ２７・・・ウェストゲート弁（排気圧調整手段）３５ｂ
・・・プライマリ側吸気リリーフ弁（吸気圧調整手段） ４６・・・コントロールユニット ６１・・・エンジン回転数センサ （エンジン回転数検出手段） ８１・・・領域判定手段 ８２・・・過給圧制御手段 Ｐ・・・目標過給圧 Ｐｌ・・・プライマリ側プロア下流の マニホールド圧 に負荷要求検出手段） ばか２名 手続補正書（自発） 平成２年４月１７日 事件の表示 平成１年　特許願　第３４０１４９号 発明の名称 過給機付エンジンの制御装置 補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　広島県安芸郡府中町新地３番１号名　称　　
（３１３）　　マツダ株式会社代表者　　古　１）徳　
昌

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出
   手段と、エンジンの負荷要求を検出する負荷要求検出手
   段と、排気ガスによって駆動されるタービンおよび吸気
   を加圧するブロアを備えエンジンを過給する排気ターボ
   過給機と、該排気ターボ過給機のタービンへの排気ガス
   の流量を調整する排気圧調整手段と、上記ターボ過給機
   のブロアをバイパスさせる吸気の流量を調節する吸気圧
   調整手段とを備えており、上記エンジン回転数検出手段
   および負荷要求検出手段により検出した両検出値に基づ
   いて、上記過給機による過給を行う過給領域と、上記過
   給機による過給を行わない非過給領域と、上記過給領域
   と非過給領域との間に設けられた予回転領域とにそれぞ
   れ判定する領域判定手段を備えているとともに、該領域
   判定手段により判定した判定領域、並びに上記エンジン
   回転数検出手段および負荷要求検出手段により検出した
   両検出値に基づいて、非過給領域では所定のバイパス吸
   気量が設定されるように上記吸気圧調整手段を制御し且
   つ排気がリリーフされるように上記排気圧調整手段を制
   御する一方、過給領域では吸気のバイパスが禁止される
   ように上記吸気圧調整手段を制御し且つ排気をリリーフ
   させて目標過給圧となるように上記吸気圧調整手段を制
   御し、予回転領域ではバイパス吸気により過給機を予回
   転させて過給圧が目標過給圧に近付くように上記吸気圧
   調整手段および排気圧調整手段を制御する過給圧制御手
   段を備えていて、上記領域判定手段で判定される予回転
   領域は、エンジン回転数が高いほど非過給領域が拡大し
   且つ予回転領域が減少するように設定されていることを
   特徴とする過給機付エンジンの制御装置。
2. （２）過給圧制御手段における排気圧調整手段の制御は
   、エンジン回転数が高いほど制御のゲインが小さく設定
   されている請求項（１）記載の過給機付エンジンの制御
   装置。