JPH05288064A - Exhaust control method for sequential turbo engine - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To simplify structure and control, and also reduce torque fluctuation so as to prevent over rotation of a turbo supercharger by using an exhaust control valve at the time of pre-rotation by the constitution of its exhaust control valve and an actuator, in a sequential turbo engine. CONSTITUTION:In exhaust control in the secondary turbo super charger side of a sequential turbo engine, an exhaust control valve 55 is closed by the spring 56a of an actuator 56 at the time of a single turbo mode, and when failure is generated on a primary turbo supercharger side, the exhaust control valve 55 is opened to leak exhaust air so as to prevent blowing of a primary turbo supercharger 40. At the time of pre-rotation, a supercharging pressure relief valve 60 is closed, and the exhaust control valve 55 is opened only minute opening degree by exhaust pressure in operating condition to start pre-rotation. Then, the exhaust control valve 55 and an intake control valve 58 are opened after the delay of a prescribed time to operate the secondary turbo supercharger 50, and the single turbo mode is transferred to a twin turbo mode smoothly.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、車両用エンジンとし
て、複数のターボ過給機を備えてシーケンシャルターボ
式に作動するシーケンシャルターボエンジンにおいて、
セカンダリターボ過給機に導入する排気を制御する排気
制御系に関し、詳しくは、各モードで排気制御弁を全
閉、微小開弁及び全開する排気制御方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sequential turbo engine equipped with a plurality of turbochargers and operating in a sequential turbo system as a vehicle engine,
The present invention relates to an exhaust control system that controls exhaust introduced into a secondary turbocharger, and more specifically, to an exhaust control method that fully closes, minutely opens, and fully opens an exhaust control valve in each mode.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、車両用の過給機付エンジンとし
て、多気筒の排気系にプライマリとセカンダリのターボ
過給機を並列的に装備し、このターボ過給機をシーケン
シャルターボ式に作動するものが提案されている。この
シーケンシャルターボエンジンでは、一般にセカンダリ
ターボ過給機に吸気制御弁、リリーフ弁、排気制御弁等
を設けてツインターボモードでセカンダリターボ過給機
を作動する。またシングルターボモードからツインター
ボモードへの移行時の応答性を向上したり、トルク変動
を低減するため、セカンダリターボ過給機の排気を少量
導入して予備回転することが考えられている。この場合
に予備回転する手段としてプリコントロール弁等を用い
ると、構造や制御が複雑化することから、この点を改善
することが要求される。2. Description of the Related Art In recent years, as a supercharged engine for a vehicle, a multi-cylinder exhaust system is equipped with primary and secondary turbochargers in parallel, and the turbocharger is operated in a sequential turbo system. Things have been proposed. In this sequential turbo engine, generally, a secondary turbocharger is provided with an intake control valve, a relief valve, an exhaust control valve, etc. to operate the secondary turbocharger in a twin turbo mode. Further, in order to improve the response at the time of shifting from the single turbo mode to the twin turbo mode and to reduce the torque fluctuation, it is considered to introduce a small amount of exhaust gas from the secondary turbocharger and perform preliminary rotation. In this case, if a pre-control valve or the like is used as the means for preliminarily rotating, the structure and control become complicated, and therefore improvement of this point is required.

【０００３】従来、上記シーケンシャルターボエンジン
の予備回転制御に関しては、例えば特開平１−３１５６
１４号公報の先行技術がある。ここで、シングルターボ
モードからツインターボモードへ移行する際に、吸気リ
リーフ弁を開いた状態で排気洩らし弁を開いて排気の一
部をセカンダリターボ過給機に導入して予備回転する。
そして排気カット弁が開く前に吸気リリーフ弁を閉じ
て、回転を充分に上昇し、この状態で排気カット弁と吸
気カット弁を開いてセカンダリターボ過給機を作動する
ように制御することが示されている。Conventionally, as to the preliminary rotation control of the above-mentioned sequential turbo engine, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-3156.
There is a prior art of Japanese Patent No. 14 publication. Here, when shifting from the single turbo mode to the twin turbo mode, the exhaust leakage valve is opened with the intake relief valve opened, and a part of the exhaust gas is introduced into the secondary turbocharger for preliminary rotation.
It is shown that the intake relief valve is closed before the exhaust cut valve is opened, the rotation is sufficiently increased, and in this state, the exhaust cut valve and the intake cut valve are opened to control the secondary turbocharger to operate. Has been done.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行技
術のものにあっては、予備回転時に排気洩らし弁等のバ
ルブを使用し、且つ吸気リリーフ弁と排気洩らし弁を開
閉制御する構成であるから、構造、制御が複雑になる。
また弁特性の異なるバルブを切換えて動作するので、過
給圧等を滑らかに変化することが難しい等の問題があ
る。By the way, in the above-mentioned prior art, a valve such as an exhaust leakage valve is used at the time of preliminary rotation, and the intake relief valve and the exhaust leakage valve are controlled to open and close. , Structure and control become complicated.
Further, since the valves having different valve characteristics are switched to operate, it is difficult to smoothly change the boost pressure and the like.

【０００５】本発明は、この点に鑑みてなされたもの
で、シーケンシャルターボエンジンにおいて、排気制御
弁をそれ自体やアクチュエータの構成により予備回転に
も使用して、構造や制御を簡素化すると共に、トルク変
動を低減し、ターボ過給機の過回転を防止することを目
的とする。The present invention has been made in view of this point, and in the sequential turbo engine, the exhaust control valve is also used for pre-rotation by the constitution of the actuator itself and the actuator to simplify the structure and control, and The purpose is to reduce torque fluctuations and prevent excessive rotation of the turbocharger.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、エンジン本体の吸、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が並列的に配置
され、セカンダリターボ過給機側に過給圧リリーフ弁、
吸気制御弁及び排気制御弁が設けられて、シングルター
ボモードではプライマリターボ過給機のみを作動し、ツ
インターボモードではプライマリターボ過給機とセカン
ダリターボ過給機を共に作動するように制御するシーケ
ンシャルターボエンジンにおいて、シングルターボモー
ドではアクチュエータのスプリングにより排気制御弁を
閉じ、予備回転時には過給圧リリーフ弁を閉じ、この運
転状態の排気圧で排気制御弁を微小開度だけ開き、更に
所定の時間遅れて排気制御弁、吸気制御弁を開いてツイ
ンターボモードに移行するように制御するものである。In order to achieve the above object, the present invention provides a secondary turbocharger in which a primary turbocharger and a secondary turbocharger are arranged in parallel in an intake / exhaust system of an engine body. Boost pressure relief valve on the machine side,
An intake control valve and an exhaust control valve are provided, and in the single turbo mode, only the primary turbo supercharger operates, and in the twin turbo mode, the primary turbo supercharger and the secondary turbo supercharger are controlled to operate together. In the turbo engine, the exhaust control valve is closed by the spring of the actuator in the single turbo mode, the boost pressure relief valve is closed during the preliminary rotation, and the exhaust control valve is opened by a small opening degree by the exhaust pressure in this operating state The exhaust control valve and the intake control valve are opened with a delay, and control is performed to shift to the twin turbo mode.

【０００７】[0007]

【作用】上記排気制御方法においては、エンジン運転時
にセカンダリターボ過給機の排気制御弁にアクチュエー
タのスプリング力と各運転状態の排気圧とが対向して作
用し、低中速域のシングルターボモードで排気圧が比較
的低い場合には、排気制御弁が閉じてプライマリターボ
過給機のみが作動する。そして予備回転モードではこの
場合の排気圧で排気制御弁が自動的に微小開弁すること
で、排気の一部がセカンダリターボ過給機に導入して予
備回転が開始され、その後排気制御弁が開いて更に予備
回転が進行するようになり、こうして排気制御弁の開度
変化によりセカンダリ過給圧が滑らかに上昇して、トル
ク変動の少ない状態でツインターボモードに移行する。
またシングルターボモードにおいて、プライマリターボ
過給機側の故障で排気圧が上昇すると、排気制御弁が微
小開弁して排気をリークし、プライマリターボ過給機の
ブローを防止するようになる。In the above exhaust control method, the spring force of the actuator and the exhaust pressure in each operating state act in opposition to the exhaust control valve of the secondary turbocharger when the engine is operating, and the single turbo mode in the low and medium speed range is used. Therefore, when the exhaust pressure is relatively low, the exhaust control valve closes and only the primary turbocharger operates. In the pre-rotation mode, the exhaust control valve automatically opens slightly with the exhaust pressure in this case, so that part of the exhaust gas is introduced into the secondary turbocharger and pre-rotation is started. When opened, the preliminary rotation further proceeds, and thus the secondary supercharging pressure smoothly rises due to the change in the opening degree of the exhaust control valve, and the mode changes to the twin turbo mode with little torque fluctuation.
Further, in the single turbo mode, when the exhaust pressure rises due to a failure on the primary turbocharger side, the exhaust control valve is slightly opened to leak the exhaust gas and prevent the primary turbocharger from blowing.

【０００８】[0008]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１において、水平対向式エンジンにシーケンシ
ャルターボ式過給機を装着した場合の全体の構成につい
て説明する。符号１は水平対向式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。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。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Referring to FIG. 1, the overall configuration of a horizontally opposed engine equipped with a sequential turbocharger will be described. Reference numeral 1 is an engine body of a horizontally opposed engine, which is provided in the left and right banks 3 and 4 of the crankcase 2.
A combustion chamber 5, an intake port 6, an exhaust port 7, a spark plug 8, a valve mechanism 9 and the like are provided. Further, the primary turbo supercharger 40 and the secondary turbo supercharger 50 are respectively arranged immediately after the left and right banks 3 and 4 due to this engine shortening shape. Left and right banks 3, 4 as exhaust system
Is connected to the turbines 40a and 50a of both turbochargers 40 and 50, and the common exhaust pipe 10 from
The exhaust pipe 11 from 50a joins one exhaust pipe 12, and is connected to the catalytic converter 13 and the muffler 14.

【０００９】吸気系として、エアクリーナ１５から２つ
に分岐した吸気管１６，１７はそれぞれ両ターボ過給機
４０，５０のブロワ４０ｂ，５０ｂ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２５、負圧で開く逆止弁２
６が設けられ、アイドル時や減速時に吸入空気量を制御
するようになっている。As an intake system, intake pipes 16 and 17 branched from the air cleaner 15 are communicated with blowers 40b and 50b of the turbochargers 40 and 50, respectively. 19 is connected to the intercooler 20. The intercooler 20 communicates with a chamber 22 via a throttle body 27 having a throttle valve 21, and the chamber 22 communicates with each cylinder of the left and right banks 3 and 4 via an intake manifold 23. Further, as an idle control system, an idle control valve 25 and a check valve 2 opened by negative pressure are provided in a bypass passage 24 between the intake manifold 23 and the downstream side of the air cleaner 15.
6 is provided to control the intake air amount during idling or deceleration.

【００１０】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が配設されて、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、点火
プラグ８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。As a fuel system, an injector 30 is arranged near the port of the intake manifold 23, and a fuel passage 33 from a fuel tank 32 having a fuel pump 31 is provided with a filter 34 and a fuel pressure regulator 35 and communicates with the injector 30. To be done. The fuel pressure regulator 35 adjusts according to the intake pressure, whereby the fuel pressure supplied to the injector 30 is always kept at a constant height with respect to the intake pressure, and the fuel injection is controlled by the pulse width of the injection signal. It is possible. As an ignition system, it is connected to the ignition plug 8 so that an ignition signal from the igniter 36 is input.

【００１１】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に導入する排気のエネルギによりブロワ４０ｂ
を回転駆動して、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を備えたウエイストゲート弁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
イストゲート弁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、ウエイストゲート弁
４１の開度を変化して過給圧を制御するようになってい
る。ここで例えばデューティ比が大きい場合は、リーク
量の増大により制御圧を低下し、ウエイストゲート弁４
１の開度を減じて過給圧を上昇する。逆にデューティ比
が小さくなると、高い制御圧で開度を増して過給圧を低
下する。The operation system of the primary turbocharger 40 will be described. The primary turbocharger 40 uses the energy of the exhaust gas introduced into the turbine 40a to blower 40b.
Is driven to rotate, and air is sucked and pressurized to constantly supercharge. A waste gate valve 41 having a diaphragm actuator 42 is provided on the turbine side. A control pressure passage 44 directly downstream of the blower 40b communicates with the pressure chamber of the actuator 42 through an orifice 48, and opens the waste gate valve 41 with good response when the supercharging pressure rises above a set value. It Further, the control pressure passage 44 communicates the supercharging pressure with a duty solenoid valve 43 that leaks to the upstream side of the blower 40b, and a predetermined control pressure is generated by the duty solenoid valve 43 to act on the actuator 42 to cause a waste gate. The supercharging pressure is controlled by changing the opening of the valve 41. Here, for example, when the duty ratio is large, the control pressure is reduced due to the increase in the leak amount, and the waste gate valve 4
Increase the boost pressure by decreasing the opening degree of 1. On the contrary, when the duty ratio becomes small, the opening degree is increased by the high control pressure to reduce the supercharging pressure.

【００１２】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２
０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。On the other hand, in order to prevent lowering of the blower rotation and generation of intake noise when the throttle valve is rapidly closed, an intercooler 2 near the throttle valve 21 is provided downstream of the blower 40b.
A bypass passage 46 is connected between the outlet side of 0 and the upstream side of the blower 40b. An air bypass valve 45 is provided in the bypass passage 46 so as to open the manifold negative pressure by introducing the manifold negative pressure through the passage 47 when the throttle valve is rapidly closed, and to quickly leak the pressurized air contained in the blower downstream.

【００１３】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、タービン側にはアクチュエータ５
２を備えたウエイストゲート弁５１が各別に設けられ
る。アクチュエータ５２の圧力室には、ブロワ５０ｂの
直下流からの通路６７が大気にリークするデューティソ
レノイド弁５３、制御圧通路５４を介して連通され、過
給圧が設定値以上に上昇すると応答良くウエイストゲー
ト弁５１を開き、デューティソレノイド弁５３により制
御圧を生じて、同様に過給圧制御するようになってい
る。一方タービン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５６を備えた排気制御弁５５
が設けられ、ブロワ５０ｂの下流には同様のアクチュエ
ータ５７を備えた吸気制御弁５８が設けられ、ブロワ５
０ｂの上、下流の間に過給圧リリーフ弁６０を備えたリ
リーフ通路５９が連通されている。The operation system of the secondary turbocharger 50 will be described. Similarly, in the secondary turbocharger 50, the turbine 50a and the blower 50b are rotationally driven by the exhaust gas to supercharge, and the actuator 5 is provided on the turbine side.
A waste gate valve 51 including two is provided separately. A passage 67 from immediately downstream of the blower 50b communicates with the pressure chamber of the actuator 52 through a duty solenoid valve 53 and a control pressure passage 54 that leak to the atmosphere, and when the boost pressure rises above a set value, the waste response is good. The gate valve 51 is opened, and a control pressure is generated by the duty solenoid valve 53 so that the boost pressure is similarly controlled. On the other hand, in the exhaust pipe 10 upstream of the turbine 50a, an exhaust control valve 55 equipped with a diaphragm type actuator 56 is provided.
Is provided, and an intake control valve 58 having a similar actuator 57 is provided downstream of the blower 50b.
A relief passage 59 having a supercharging pressure relief valve 60 is connected between the upper side and the lower side of 0b.

【００１４】これらの各弁の圧力動作系について説明す
ると、吸気マニホールド２３からの通路６１がチェック
弁６２を有してサージタンク６３に連通されて、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ように
なっている。過給圧リリーフ弁６０の一方のスプリング
室には、サージタンク６３からの負圧通路６４と吸気制
御弁５８の下流の正圧通路６５が、切換用ソレノイド弁
７０と通路６６を介して連通される。そして電気信号に
より負圧を作用して過給圧リリーフ弁６０を開き、正圧
を作用して過給圧リリーフ弁６０を閉じる。吸気制御弁
５８のアクチュエータ５７は、一方のスプリング室に負
圧と大気圧に切換える切換用ソレノイド弁７１が通路６
８を介して連通される。そして電気信号により負圧を作
用して吸気制御弁５８を閉じ、大気開放でのスプリング
力で吸気制御弁５８を開くように構成される。Explaining the pressure operation system of each of these valves, the passage 61 from the intake manifold 23 has a check valve 62 and is communicated with a surge tank 63 to store a negative pressure when the throttle valve is fully closed and a pulsating pressure. Is designed to buffer. A negative pressure passage 64 from the surge tank 63 and a positive pressure passage 65 downstream of the intake control valve 58 communicate with one spring chamber of the boost pressure relief valve 60 via a switching solenoid valve 70 and a passage 66. It Then, negative pressure is applied by the electric signal to open the boost pressure relief valve 60, and positive pressure is applied to close the boost pressure relief valve 60. In the actuator 57 of the intake control valve 58, a switching solenoid valve 71 for switching between negative pressure and atmospheric pressure is provided in the passage 6 in one spring chamber.
8 is communicated. Then, a negative pressure is applied by an electric signal to close the intake control valve 58, and the intake control valve 58 is opened by the spring force when the atmosphere is opened.

【００１５】排気制御弁５５は下流開きの方式に構成さ
れ、アクチュエータ５６の一方の室にスプリング５６ａ
が排気制御弁５５を閉じる方向に付勢されている。ここ
でスプリング５６ａのスプリング力が、中速域の予備回
転モードの排気圧による力と等しく設定される。またア
クチュエータ５６のスプリング５６ａを有する一方の室
には、大気圧と負圧を切換える第２の切換用ソレノイド
弁７４が通路６９を介して連通され、他方の室には正圧
と大気圧を切換える第１の切換用ソレノイド弁７３が通
路７５を介して連通される。そしてシングルターボモー
ドでは電気信号による第１と第２の切換用ソレノイド弁
７３，７４の動作で、両方の室を大気開放してスプリン
グ力により排気制御弁５５を全閉し、且つこのターボモ
ードでプライマリ側のウエイストゲート弁４１が故障し
て排気圧が上昇する場合には、自動的に開弁してフェイ
ルセーフする機能を有する。また予備回転モードでもこ
の状態を所定時間保持し、排気圧とスプリング力とのバ
ランスにより微小開度だけ開いてプリコントロール弁の
機能を備える。更にツインターボモードでは、一方の室
に負圧を他方の室に正圧を作用して排気制御弁５５を全
開し、且つその全開状態に保つように構成される。The exhaust control valve 55 is constructed so as to open downstream, and a spring 56a is provided in one chamber of the actuator 56.
Is urged in the direction to close the exhaust control valve 55. Here, the spring force of the spring 56a is set equal to the force due to the exhaust pressure in the preliminary rotation mode in the medium speed range. A second switching solenoid valve 74 for switching between atmospheric pressure and negative pressure is connected to one chamber of the actuator 56 having the spring 56a through a passage 69, and the other chamber switches between positive pressure and atmospheric pressure. The first switching solenoid valve 73 is connected via the passage 75. In the single turbo mode, the first and second switching solenoid valves 73 and 74 are operated by electric signals to open both chambers to the atmosphere and fully close the exhaust control valve 55 by the spring force. When the waste gate valve 41 on the primary side fails and the exhaust pressure rises, it has a function of automatically opening and fail-safe. Further, even in the preliminary rotation mode, this state is maintained for a predetermined time, and the function of a pre-control valve is provided by opening a small opening by the balance between exhaust pressure and spring force. Further, in the twin turbo mode, a negative pressure is applied to one chamber and a positive pressure is applied to the other chamber so that the exhaust control valve 55 is fully opened and is maintained in the fully opened state.

【００１６】各種のセンサについて説明すると、差圧セ
ンサ８０が吸気制御弁５８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が切換用ソレノイド
弁７６により吸気管圧力と大気圧を選択して検出するよ
うに設けられる。また、エンジン本体１にクランク角セ
ンサ８２、ノックセンサ８３、水温センサ８４が設けら
れ、動弁機構９のカムシャフトに連設した図示しないカ
ムロータに対向してカム角センサ８５が設けられ、排気
管１０にＯ2 センサ８６が設けられ、スロットル弁２１
にスロットル開度センサ８７が設けられ、エアクリーナ
１５の直下流に吸入空気量センサ８８が設けられてい
る。Explaining various sensors, a differential pressure sensor 80 is provided so as to detect a differential pressure upstream and downstream of the intake control valve 58, and an absolute pressure sensor 81 is connected to the intake pipe pressure by a switching solenoid valve 76. It is provided to select and detect atmospheric pressure. Further, the engine body 1 is provided with a crank angle sensor 82, a knock sensor 83, and a water temperature sensor 84, and a cam angle sensor 85 is provided so as to face a cam rotor (not shown) that is connected to the cam shaft of the valve mechanism 9, and the exhaust pipe 10 is provided with an O2 sensor 86, and the throttle valve 21
Is provided with a throttle opening sensor 87, and an intake air amount sensor 88 is provided immediately downstream of the air cleaner 15.

【００１７】図２において、電子制御系の全体の構成に
ついて説明する。先ず、マイクロコンピュータ等からな
る制御ユニット１００は、Ｉ／Ｏ１０１、ＣＰＵ１０
２、ＲＡＭ１０３、バックアップＲＡＭ１０４、ＲＯＭ
１０５、定電圧回路１０６を備えている。またイグニッ
ションスイッチ９０をＯＮすると、リレー９１をＯＮし
バッテリ９２から定電圧回路１０６に電力を供給して、
制御ユニット１００の各種制御を実行し、駆動回路１０
７によりリレー９３をＯＮし燃料ポンプ３１を通電して
駆動する。ＣＰＵ１０２はＲＯＭ１０５に格納されてい
る演算プログラムに基づいて、Ｉ／Ｏ１０１から各種セ
ンサ８０〜８８、車速センサ８９の信号を入力し、ＲＡ
Ｍ１０３に記憶されているデータ，及びＲＯＭ１０５に
格納されているマップ等の固定データに基づき演算処理
する。そして駆動回路１０７から各種切換用ソレノイド
弁７０，７１，７３，７４，７６に切換信号を、デュー
ティソレノイド弁４３，５３にデューティ信号を出力し
てシーケンシャルターボ制御し、インジェクタ３０に噴
射信号を出力して燃料噴射制御する。またイグナイタ３
６に点火信号を出力して点火時期制御し、アイドル制御
弁２５に制御信号を出力してアイドル制御するように構
成されている。The overall configuration of the electronic control system will be described with reference to FIG. First, the control unit 100 including a microcomputer or the like includes an I / O 101, a CPU 10
2, RAM 103, backup RAM 104, ROM
105 and a constant voltage circuit 106. When the ignition switch 90 is turned on, the relay 91 is turned on to supply electric power from the battery 92 to the constant voltage circuit 106,
The drive circuit 10 executes various controls of the control unit 100.
7, the relay 93 is turned on and the fuel pump 31 is energized and driven. The CPU 102 inputs signals from the various sensors 80 to 88 and the vehicle speed sensor 89 from the I / O 101 based on a calculation program stored in the ROM 105, and RA
The arithmetic processing is performed based on the data stored in the M103 and the fixed data such as the map stored in the ROM 105. The drive circuit 107 outputs switching signals to the various switching solenoid valves 70, 71, 73, 74, 76 and duty signals to the duty solenoid valves 43, 53 to perform sequential turbo control, and outputs an injection signal to the injector 30. Control fuel injection. Also igniter 3
6, an ignition signal is output to control ignition timing, and a control signal is output to the idle control valve 25 to perform idle control.

【００１８】次に、図３ないし図６のフローチャートを
用いて制御ユニット１００によるシーケンシャルターボ
制御について説明する。図３のメインルーチンは所定時
間毎に実行される。先ずステップＳ１でセカンダリター
ボ過給機作動時に１にセットされるセカンダリターボ過
給機作動判別フラグＦ１の値を参照し、Ｆ１＝０の不作
動の場合はステップＳ２〜Ｓ４に進み、図７（ａ）のタ
ーボモード判定マップに基づいて判定する。Next, the sequential turbo control by the control unit 100 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. The main routine of FIG. 3 is executed every predetermined time. First, referring to the value of the secondary turbocharger operation determination flag F1 which is set to 1 when the secondary turbocharger is operating in step S1, when F1 = 0 is not in operation, the process proceeds to steps S2 to S4, and FIG. The determination is made based on the turbo mode determination map of a).

【００１９】このターボモード判定マップは、エンジン
負荷を示す一例としての基本噴射量Ｔｐとエンジン回転
数Ｎに対するセカンダリターボ過給機作動開始の設定値
Ｔｐｓ，Ｎｂ，Ｎｃにより、予めシングルとツインの各
ターボモードが与えられている。即ち、Ｔｐ≦Ｔｐｓ、
Ｎ＜Ｎｃの低負荷低中速、またはＴｐ＞Ｔｐｓ、Ｎ＜Ｎ
ｂの高負荷低速の条件ではシングルターボモードに設定
される。またこれ以外のＴｐ≦Ｔｐｓ、Ｎ≧Ｎｃの低負
荷高速、またはＴｐ＞Ｔｐｓ、Ｎ≧Ｎｂの高負荷中高速
の条件ではツインターボモードに設定される。尚、セカ
ンダリターボ過給機の作動、停止のハンチングを防止す
るため、作動停止設定値Ｎａにヒステリシスを設けてい
る。This turbo mode determination map is set in advance for each of single and twin depending on the basic injection amount Tp showing the engine load and the set values Tps, Nb, Nc for starting the operation of the secondary turbocharger with respect to the engine speed N. Turbo mode is given. That is, Tp ≦ Tps,
Low load and medium speed with N <Nc, or Tp> Tps, N <N
Under the high load and low speed condition of b, the single turbo mode is set. In addition, the twin turbo mode is set under the other conditions of Tp ≦ Tps, N ≧ Nc, low load and high speed, or Tp> Tps, N ≧ Nb, high load, medium and high speed. A hysteresis is provided in the operation stop set value Na in order to prevent hunting of the operation and stop of the secondary turbocharger.

【００２０】そこでＳ２で基本噴射量Ｔｐと設定値Ｔｐ
ｓを比較して、Ｔｐ≦Ｔｐｓの場合にはステップＳ３へ
進み、エンジン回転数Ｎと設定値Ｎｃとを比較して、Ｎ
＜Ｎｃの場合にシングルターボモードと判断してステッ
プ５へ進む。またステップＳ２でＴｐ＞Ｔｐｓの場合に
はステップＳ４へ進み、エンジン回転数Ｎと設定値Ｎｂ
とを比較して、Ｎ＜Ｎｂの場合に同様にシングルターボ
モードと判断する。Therefore, in S2, the basic injection amount Tp and the set value Tp are set.
s is compared, and if Tp ≦ Tps, the routine proceeds to step S3, where the engine speed N and the set value Nc are compared, and N
If it is <Nc, it is determined that the mode is the single turbo mode, and the process proceeds to step 5. If Tp> Tps in step S2, the process proceeds to step S4 to set the engine speed N and the set value Nb.
Are compared with each other, and when N <Nb, the single turbo mode is similarly determined.

【００２１】このシングルターボ制御ルーチンでは、ス
テップＳ５で切換用ソレノイド弁７０の出力信号Ｇ１を
０にし、過給圧リリーフ弁６０に負圧を作用して開き、
ブロワ５０ｂの下流の過給圧をリークする。またステッ
プＳ６で切換用ソレノイド弁７１の出力信号Ｇ２を０に
し、アクチュエータ５７に負圧を作用して吸気制御弁５
８を閉じ、プライマリターボ過給機４０による過給圧の
洩れを防止する。In this single turbo control routine, the output signal G1 of the switching solenoid valve 70 is set to 0 in step S5, and a negative pressure is applied to the boost pressure relief valve 60 to open it.
The boost pressure downstream of the blower 50b is leaked. Further, in step S6, the output signal G2 of the switching solenoid valve 71 is set to 0, a negative pressure is applied to the actuator 57, and the intake control valve 5
8 is closed to prevent leakage of supercharging pressure by the primary turbocharger 40.

【００２２】その後、ステップＳ７で第１の切換用ソレ
ノイド弁７３の出力信号Ｇ３を０にし、アクチュエータ
５６の他方の室を大気開放し、ステップＳ８で第２の切
換用ソレノイド弁７４の出力信号Ｇ４を０にし、アクチ
ュエータ５６の一方の室も大気開放する。そしてアクチ
ュエータ５６のスプリング５６ａにより低中速域の低い
排気圧に抗して排気制御弁５５を閉じ、排気がセカンダ
リターボ過給機５０に導入することを遮断するのであ
り、こうしてプライマリターボ過給機４０の単独作動状
態に確保される。Thereafter, the output signal G3 of the first switching solenoid valve 73 is set to 0 in step S7, the other chamber of the actuator 56 is opened to the atmosphere, and the output signal G4 of the second switching solenoid valve 74 is opened in step S8. Is set to 0, and one chamber of the actuator 56 is also opened to the atmosphere. Then, the spring 56a of the actuator 56 closes the exhaust control valve 55 against the low exhaust pressure in the low and medium speed range to shut off the introduction of the exhaust gas to the secondary turbocharger 50. Forty independent operation states are ensured.

【００２３】またステップＳ９でセカンダリ側デューテ
ィソレノイド弁５３のデューティ比ＤｓｅをＦＦＨ（１
００％）にしてウエイストゲート弁５１を全閉する。そ
の後ステップＳ１０でエンジン回転数Ｎとスロットル開
度Ｔｈとに基づき、予め実験等により得られたシングル
ターボモード時の最適値がストアされているＲＯＭ１０
５に格納されたシングルターボモード目標過給圧マップ
を補間計算付きで参照して目標過給圧Ｐｔを設定し、ス
テップＳ１１でセカンダリターボ過給機作動判別フラグ
Ｆ１をクリアする。またステップＳ１２でディレー時間
のカウント値Ｃをクリアする。In step S9, the duty ratio Dse of the secondary duty solenoid valve 53 is set to FFH (1
The waste gate valve 51 is fully closed. After that, in step S10, the ROM 10 in which the optimum value in the single turbo mode obtained in advance by experiments or the like is stored based on the engine speed N and the throttle opening Th is stored.
The target turbocharging pressure Pt is set by referring to the single turbo mode target turbocharging pressure map stored in No. 5 with interpolation calculation, and the secondary turbocharger operation determination flag F1 is cleared in step S11. In step S12, the delay time count value C is cleared.

【００２４】次いで図５、図６の過給圧制御ルーチンで
は、先ずステップＳ１３で目標過給圧Ｐｔと実過給圧Ｐ
ｂの偏差Δｐを算出し、ステップＳ１４でその偏差の絶
対値｜Δｐ｜を設定値Δｐｓと比較して小さい場合は、
実過給圧Ｐｂが目標過給圧Ｐｔの許容範囲に収束してい
ると判断してステップＳ１５で積分分制御量Ｄｉを零に
し、ステップＳ１６で比例分制御量Ｄｐも零にする。そ
してステップＳ１７でデューティ比Ｄを、前回の値Ｄｏ
に積分分及び比例分の制御量Ｄｐ，Ｄｉを加算して求め
るのであり、この場合は前回の値Ｄｏと同一になる。そ
の後ステップＳ１８でフラグＦ１の値を参照し、既に０
になっているので、ステップＳ１９で上記デューティ比
Ｄをプライマリ側デューティソレノイド弁４３のデュー
ティ比Ｄｐｒとして出力し、ステップＳ２０でこのデュ
ーティ比Ｄを前回の値Ｄｏとしてストアする。Next, in the supercharging pressure control routine of FIGS. 5 and 6, first, at step S13, the target supercharging pressure Pt and the actual supercharging pressure P are calculated.
If the deviation Δp of b is calculated and the absolute value of the deviation | Δp | is smaller than the set value Δps in step S14,
When it is determined that the actual supercharging pressure Pb has converged within the allowable range of the target supercharging pressure Pt, the integral control amount Di is set to zero in step S15, and the proportional control amount Dp is set to zero in step S16. Then, in step S17, the duty ratio D is set to the previous value Do.
Is calculated by adding the control amounts Dp and Di for the integral part and the proportional part, and in this case, it becomes the same as the previous value Do. After that, in step S18, the value of the flag F1 is referred to
Therefore, the duty ratio D is output as the duty ratio Dpr of the primary side duty solenoid valve 43 in step S19, and the duty ratio D is stored as the previous value Do in step S20.

【００２５】このモードにおいて、目標過給圧Ｐｔと実
過給圧Ｐｂの偏差の絶対値｜Δｐ｜が設定値Δｐｓより
大きくなると、ステップＳ１４からステップＳ２１に進
んで実過給圧Ｐｂの目標過給圧Ｐｔに対する大小関係を
チェックする。そこで図８のｔ１のように実過給圧Ｐｂ
が低下した条件では、ステップＳ２２でデューティ比Ｄ
のダウン補正時に１にセットされるＰＩ制御判別フラグ
Ｆ２の値を参照し、Ｆ２＝１でありデューティ比Ｄのア
ップが初回の場合は、ステップＳ２３で積分分制御量Ｄ
ｉを零にする。そしてステップＳ２４でフラグＦ１の値
を参照してステップＳ２５に進み、偏差Δｐに応じた比
例分アップ量Ｐｕｐ１を設定する。In this mode, when the absolute value | Δp | of the deviation between the target supercharging pressure Pt and the actual supercharging pressure Pb becomes larger than the set value Δps, the routine proceeds from step S14 to step S21, where the target supercharging pressure Pb of the actual supercharging pressure Pb is increased. The magnitude relationship with the supply pressure Pt is checked. Therefore, as shown at t1 in FIG.
Under the condition that the duty ratio has decreased, the duty ratio D
When the value of the PI control determination flag F2 set to 1 at the time of the down correction is referred to and F2 = 1 and the duty ratio D is increased for the first time, the integrated control amount D is calculated in step S23.
i is set to zero. Then, in step S24, the value of the flag F1 is referred to, and the flow proceeds to step S25 to set a proportional amount Pup1 corresponding to the deviation Δp.

【００２６】ここでシングルターボモードでは、比例分
制御量Ｄｐが図７（ｃ）の比例分補正量マップの実線の
ように、積分分制御量Ｄｉが（ｄ）の積分分補正量マッ
プの実線のように、制御量の大きいステップ状に設定さ
れている。またツインターボモードでは、偏差Δｐに対
する比例分制御量Ｄｐと積分分制御量Ｄｉが、両ターボ
過給機４０，５０の作動配分に基づいて設定される。そ
こで例えば両ターボ過給機４０，５０の作動配分を等分
に設定する場合は、比例分と積分分の制御量Ｄｐ，Ｄｉ
が１種類で済むことになり、このため図７（ｃ），
（ｄ）の破線のように１つの制御量に設定される。In the single turbo mode, the proportional control amount Dp is the solid line of the proportional correction amount map of FIG. 7C, and the solid line of the integral correction amount map of the integral control amount Di is (d). , The control amount is set in steps. Further, in the twin turbo mode, the proportional control amount Dp and the integral control amount Di with respect to the deviation Δp are set based on the operation distributions of the turbochargers 40 and 50. Therefore, for example, when the operation distributions of both turbochargers 40 and 50 are set to be equal, the control amounts Dp and Di for the proportional portion and the integral portion are set.
Therefore, only one type is required. Therefore, as shown in FIG.
One control amount is set as indicated by the broken line in (d).

【００２７】このためＳ２５では上記マップにより偏差
Δｐに応じた比例分アップ量Ｐｕｐ１を大き目に設定
し、ステップＳ２６でこれを比例分制御量Ｄｐに定め、
ステップＳ２７でＰＩ制御判別フラグＦ２をクリアして
ステップＳ１７以降に進む。従って、プライマリ側デュ
ーティソレノイド弁４３のデューティ比Ｄｐｒが比例分
制御量Ｄｐだけ増大し、ウエイストゲート弁４１の開度
が減じて実過給圧Ｐｂが図８のように比較的大きく上昇
される。Therefore, in S25, the proportional increase amount Pup1 corresponding to the deviation Δp is set to a large value by the map described above, and in step S26, this is set as the proportional control amount Dp,
In step S27, the PI control determination flag F2 is cleared and the process proceeds to step S17 and subsequent steps. Therefore, the duty ratio Dpr of the primary-side duty solenoid valve 43 is increased by the proportional control amount Dp, the opening degree of the waste gate valve 41 is decreased, and the actual boost pressure Pb is relatively increased as shown in FIG.

【００２８】また、２回目以降はステップＳ２２のフラ
グＦ２によりステップＳ２８に進みフラグＦ１の値を参
照して、ステップＳ２９で図７（ｄ）のマップにより偏
差Δｐに応じた積分分アップ量Ｉｕｐ１を検索し、ステ
ップＳ３０でこれを積分分制御量Ｄｉに定め、且つステ
ップＳ３１で比例分制御量Ｄｐを零にする。そこで、図
８のｔ２のような２回目以降の場合は、積分分制御量Ｄ
ｉにより実過給圧Ｐｂが徐々に上昇され、これらの補正
により実過給圧Ｐｂが目標過給圧Ｐｔに追従する。そし
てｔ３で偏差Δｐが設定値Δｐｓより小さくなって収束
すると、ステップＳ１４からステップＳ１５以降に進ん
で制御を中断する。After the second time, the process proceeds to step S28 with the flag F2 in step S22 and refers to the value of the flag F1. In step S29, the integrated amount Iup1 corresponding to the deviation Δp is calculated from the map of FIG. 7D. A search is performed, this is set as the integral control amount Di in step S30, and the proportional control amount Dp is set to zero in step S31. Therefore, in the case of the second and subsequent times such as t2 in FIG. 8, the integrated control amount D
The actual boost pressure Pb is gradually increased by i, and the actual boost pressure Pb follows the target boost pressure Pt by these corrections. When the deviation Δp becomes smaller than the set value Δps at t3 and converges, the process proceeds from step S14 to step S15 and thereafter to interrupt the control.

【００２９】一方、図８のｔ５のように実過給圧Ｐｂの
高い側で偏差Δｐが設定値Δｐｓより大きくなると、ス
テップＳ２１からステップＳ３２に進み、この場合は上
述の制御でフラグＦ２が０になっていることで、このフ
ラグＦ２により初回の場合はステップＳ３３以降に進
む。そこで、ステップＳ３３で積分分制御量Ｄｉを０に
し、ステップＳ３４でフラグＦ１の値を参照してステッ
プＳ３５に進み、同様のマップにより偏差Δｐに応じた
比例分ダウン量Ｐｄｏ１を検索し、ステップＳ３６でこ
れを比例分制御量Ｄｐに定めて、ステップＳ３７でＰＩ
制御判別フラグＦ２を１にしてステップＳ１７以降に進
む。従って、プライマリ側デューティソレノイド弁４３
のデューティ比Ｄｐｒが比例分制御量Ｄｐだけ減少し、
ウエイストゲート弁４１の開度が増して実過給圧Ｐｂが
図８のように比較的大きく低下される。On the other hand, when the deviation Δp becomes larger than the set value Δps on the side where the actual supercharging pressure Pb is high, as at t5 in FIG. 8, the routine proceeds from step S21 to step S32, in which case the flag F2 is set to 0 by the above-mentioned control. Therefore, if the flag F2 is the first time, the process proceeds to step S33 and the subsequent steps. Therefore, the integrated control amount Di is set to 0 in step S33, the value of the flag F1 is referred to in step S34, and the process proceeds to step S35. The similar map is searched for the proportional down amount Pdo1 according to the deviation Δp. Then, this is set as the proportional control amount Dp, and in step S37 PI
The control determination flag F2 is set to 1 and the process proceeds to step S17 and thereafter. Therefore, the primary side duty solenoid valve 43
The duty ratio Dpr of is reduced by the proportional control amount Dp,
The opening degree of the waste gate valve 41 is increased, and the actual boost pressure Pb is relatively lowered as shown in FIG.

【００３０】また、２回目以降はステップＳ３２のフラ
グＦ２によりステップＳ３８に進みフラグＦ１の値を参
照して、ステップＳ３９で同様のマップにより偏差Δｐ
に応じた積分分ダウン量Ｉｄｏ１を検索し、ステップＳ
４０でこれを積分分制御量Ｄｉに定め、且つステップＳ
４１で比例分制御量Ｄｐを０にする。そこで、図８のｔ
６のような２回目以降の場合は、積分分制御量Ｄｉによ
り実過給圧Ｐｂが徐々に低下される。こうしてこのシン
グルターボモードでは、セカンダリターボ過給機５０が
不作動でプライマリターボ過給機４０のみが作動し、且
つＰＩ制御制御量によるウエイストゲート弁４１の開度
変化により、この場合の比較的低い目標過給圧Ｐｔに対
して実過給圧Ｐｂが常に応答良く追従するようにフィー
ドバック制御される。After the second time, the flow advances to step S38 by the flag F2 in step S32, the value of the flag F1 is referred to, and the deviation Δp is calculated in the same map in step S39.
Is searched for the integrated down amount Ido1 according to
In step 40, this is set as the integrated control amount Di, and step S
At 41, the proportional control amount Dp is set to zero. Therefore, in FIG.
In the case of the second and subsequent times such as 6, the actual boost pressure Pb is gradually reduced by the integrated control amount Di. Thus, in this single turbo mode, the secondary turbocharger 50 does not operate, only the primary turbocharger 40 operates, and the opening change of the waste gate valve 41 due to the PI control control amount causes a relatively low value in this case. Feedback control is performed so that the actual boost pressure Pb always follows the target boost pressure Pt with good response.

【００３１】更にこのターボモードでは、排気制御弁５
５がスプリング力で閉じていることから、プライマリタ
ーボ過給機４０のウエイストゲート弁４１が故障により
閉じて排気圧が上昇するようになると、排気制御弁５５
が微小開弁する。そして排気の一部がセカンダリターボ
過給機５０を経由してリークし、こうしてプライマリタ
ーボ過給機４０のブローを防止するようにフェイルセー
フされる。Further, in this turbo mode, the exhaust control valve 5
Since 5 is closed by the spring force, if the waste gate valve 41 of the primary turbocharger 40 is closed due to a failure and the exhaust pressure rises, the exhaust control valve 55
Opens a small valve. Then, a part of the exhaust gas leaks via the secondary turbocharger 50, and is fail-safe so as to prevent the blow of the primary turbocharger 40.

【００３２】次いで、ステップＳ２〜Ｓ４によりＴｐ≦
Ｔｐｓ，Ｎ≧Ｎｃの場合、又はＴｐ＞Ｔｐｓ，Ｎ≧Ｎｂ
の場合でツインターボモードと判断すると、図４の予備
回転制御ルーチンを実行する。先ずステップＳ５０で、
図９の予備回転開始時点ｔｓからの時間のカウント値Ｃ
を第１のディレー時間Ｔ１と比較して、Ｃ＜Ｔ１の場合
はステップＳ５１に進んでカウント値Ｃをインクリメン
トする。そしてステップＳ５２でプライマリ側デューテ
ィソレノイド弁４３のデューティ比ＤｐｒをＦＦＨに定
めてウエイストゲート弁４１を全閉し、プライマリター
ボ過給機４０による実過給圧Ｐｂが出力ダウンを生じな
いように少し高めに制御される。またステップＳ５３で
セカンダリ側デューティソレノイド弁５３もデューティ
比ＤｓｅをＦＦＨに定めてウエイストゲート弁５１を全
閉し、効率良く予備回転することが可能に準備される。Next, in steps S2 to S4, Tp≤
When Tps, N ≧ Nc, or Tp> Tps, N ≧ Nb
If it is determined that the mode is the twin turbo mode, the preliminary rotation control routine of FIG. 4 is executed. First, in step S50,
The count value C of the time from the pre-rotation start time ts in FIG.
Is compared with the first delay time T1, and if C <T1, the process proceeds to step S51 to increment the count value C. Then, in step S52, the duty ratio Dpr of the primary side duty solenoid valve 43 is set to FFH to fully close the waste gate valve 41, and the actual supercharging pressure Pb by the primary turbocharger 40 is slightly increased so that the output does not decrease. Controlled by. Further, in step S53, the secondary side duty solenoid valve 53 is also prepared so that the duty ratio Dse is set to FFH and the waste gate valve 51 is fully closed to efficiently perform preliminary rotation.

【００３３】カウント値Ｃが第１のディレー時間Ｔ１に
達すると、ステップＳ５０からステップＳ５４に進み、
切換用ソレノイド弁７０に対する出力状態をチェック
し、開信号（Ｇ１＝０）の場合はステップＳ５５で切換
用ソレノイド弁７０の出力信号Ｇ１を１にし、正圧を作
用して過給圧リリーフ弁６０を図９のように閉じる。そ
こでこれ以降はステップＳ５４からステップＳ５６に進
み、カウント値Ｃを第２のディレー時間Ｔ２と比較し
て、その時間Ｔ２に達しない場合は上述と同様にカウン
ト値Ｃをインクリメントする。When the count value C reaches the first delay time T1, the process proceeds from step S50 to step S54,
The output state to the switching solenoid valve 70 is checked. If the signal is an open signal (G1 = 0), the output signal G1 of the switching solenoid valve 70 is set to 1 in step S55, and a positive pressure is applied to actuate the boost pressure relief valve 60. Is closed as shown in FIG. Therefore, after that, the process proceeds from step S54 to step S56, the count value C is compared with the second delay time T2, and if the time T2 is not reached, the count value C is incremented as described above.

【００３４】従ってこの場合は、排気制御弁５５がアク
チュエータ５６のスプリング５６ａで閉じた状態であり
ながら、セカンダリターボ過給機５０は過給圧を生じる
ことが可能になる。そしてそのスプリング５６ａの予め
設定されたスプリング力に中速域の増大した排気圧が対
抗することで、排気制御弁５５が図９のように微小開度
θだけ開き、排気の一部がセカンダリターボ過給機５０
のタービン５０ａに導入して滑らかに予備回転が開始さ
れる。Therefore, in this case, the secondary turbocharger 50 can generate supercharging pressure while the exhaust control valve 55 is closed by the spring 56a of the actuator 56. Then, the preset spring force of the spring 56a is countered by the increased exhaust pressure in the medium speed range, so that the exhaust control valve 55 opens by a small opening θ as shown in FIG. Supercharger 50
It is introduced into the turbine 50a and the preliminary rotation is smoothly started.

【００３５】そして第２のディレー時間Ｔ２に達する
と、ステップＳ５７で切換用ソレノイド弁７３に対する
出力状態をチェックし、大気開放信号（Ｇ３＝０）の場
合はステップＳ５８で第１の切換用ソレノイド弁７３の
出力信号Ｇ３を１にして、アクチュエータ５６の一方の
室に正圧を作用する。また、ステップＳ５９で切換用ソ
レノイド弁７４に対する出力状態をチェックし、大気開
放信号（Ｇ４＝０）ではステップＳ６０で第２の切換用
ソレノイド弁７４の出力信号Ｇ４を１にして、アクチュ
エータ５６の他方の室に負圧を作用するのであり、こう
して図９のように排気制御弁５５を全開する。これによ
りセカンダリターボ過給機５０のタービン５０ａに導入
する排気の量が増大して、セカンダリ過給圧が更に上昇
するようになる。When the second delay time T2 is reached, the output state to the switching solenoid valve 73 is checked in step S57, and if the atmosphere release signal (G3 = 0), then the first switching solenoid valve 73 is checked in step S58. The output signal G3 of 73 is set to 1, and a positive pressure is applied to one chamber of the actuator 56. Further, the output state to the switching solenoid valve 74 is checked in step S59, and if the atmosphere release signal (G4 = 0), the output signal G4 of the second switching solenoid valve 74 is set to 1 in step S60, and the other side of the actuator 56 is checked. Since a negative pressure is applied to the chamber, the exhaust control valve 55 is fully opened as shown in FIG. As a result, the amount of exhaust gas introduced into the turbine 50a of the secondary turbocharger 50 is increased, and the secondary supercharging pressure is further increased.

【００３６】その後ステップＳ６１でカウント値Ｃを第
３のディレー時間Ｔ３と比較し、その時間に達すると、
ステップＳ６２で差圧センサ８０の出力電圧Ｅを設定値
Ｅｓと比較する。そして差圧が略零になると、ステップ
Ｓ６３で切換用ソレノイド弁７１に対する出力状態をチ
ェックし、閉信号（Ｇ２＝０）の場合はステップＳ６４
で切換用ソレノイド弁７１の出力信号Ｇ２を１にし、ア
クチュエータ５７を大気開放してスプリング力により図
９のように吸気制御弁５８を開く。そこでこの場合は、
ステップＳ６３からステップＳ６５に進み、セカンダリ
ターボ過給機作動判別フラグＦ１を１にする。このため
吸気制御弁５８が開いた時点ｔｇで、セカンダリターボ
過給機５０が予備回転を終了して実質的に作動し、トル
ク変動の少ない状態で自動的にツインターボモードに移
行するようになる。After that, in step S61, the count value C is compared with the third delay time T3, and when that time is reached,
In step S62, the output voltage E of the differential pressure sensor 80 is compared with the set value Es. Then, when the differential pressure becomes substantially zero, the output state to the switching solenoid valve 71 is checked in step S63, and if the closing signal (G2 = 0), step S64.
The output signal G2 of the switching solenoid valve 71 is set to 1 to open the actuator 57 to the atmosphere and open the intake control valve 58 by the spring force as shown in FIG. So in this case,
The process proceeds from step S63 to step S65, and the secondary turbocharger operation determination flag F1 is set to 1. Therefore, at the time point tg when the intake control valve 58 is opened, the secondary turbocharger 50 finishes the preliminary rotation and substantially operates, and automatically shifts to the twin turbo mode with a small torque fluctuation. ..

【００３７】このツインターボ制御ルーチンでは、図３
のステップＳ１からステップＳ７０に進みエンジン回転
数Ｎをセカンダリターボ過給機作動停止の設定値Ｎａに
対してチェックする。そしてＮ≧Ｎａの場合には、ステ
ップＳ７１〜７４で各弁の切換用ソレノイド弁に対する
出力信号Ｇ１〜Ｇ４を上述の状態に保持する。またステ
ップＳ７５でエンジン回転数Ｎとスロットル開度Ｔｈと
に基づき、ツインターボモード目標過給圧マップを補間
計算付きで参照して、このモードの目標過給圧Ｐｔを、
図７（ｂ）に示すように高か目に設定する。その後ステ
ップＳ８６に進んでセカンダリターボ過給機作動判別フ
ラグＦ１を１にし、ステップＳ１２でディレー時間のカ
ウント値Ｃをクリアし、ステップＳ１３，Ｓ１４，Ｓ２
１で実過給圧Ｐｂの目標過給圧Ｐｔに対する追従状態を
判断する。ところでこのモードの初期においては、上述
の予備回転時のようにプライマリとセカンダリのターボ
過給機４０，５０のウエイストゲート弁４１，５１が共
に全閉してフル作動の状態にあり、このため一般的には
実過給圧Ｐｂが上昇して、図８のｔ５のようにその高い
側で偏差Δｐが大きくなる。In this twin turbo control routine, FIG.
From step S1 to step S70, the engine speed N is checked against the set value Na for stopping the operation of the secondary turbocharger. If N ≧ Na, the output signals G1 to G4 to the switching solenoid valves of the respective valves are held in the above-described states in steps S71 to 74. In step S75, the target turbocharging pressure Pt in this mode is calculated by referring to the twin turbo mode target turbocharging pressure map with interpolation calculation based on the engine speed N and the throttle opening Th.
As shown in FIG. 7 (b), it is set to the high eye. Then, the process proceeds to step S86, the secondary turbocharger operation determination flag F1 is set to 1, the delay time count value C is cleared in step S12, and steps S13, S14, S2 are performed.
At 1, the follow-up state of the actual supercharging pressure Pb with respect to the target supercharging pressure Pt is determined. By the way, in the initial stage of this mode, the waste gate valves 41 and 51 of the primary and secondary turbochargers 40 and 50 are both fully closed and in a full operation state as in the above-described preparatory rotation. Specifically, the actual supercharging pressure Pb rises, and the deviation Δp increases on the higher side as at t5 in FIG.

【００３８】そこでこの場合の過給圧制御ルーチンで
は、初回の場合にステップＳ２１からステップＳ３２，
Ｓ３３，Ｓ３４を介してステップＳ７６に進み、図７
（ｃ）のマップの破線を用いて偏差Δｐに応じた比例分
ダウン量Ｐｄｏ２を検索し、ステップＳ７７でこれを比
例分制御量Ｄｐとしてデューティ比Ｄを算出する。また
ステップＳ１８からＳ７８，Ｓ７９に進み、プライマリ
とセカンダリのデューティソレノイド弁４３，５３のデ
ューティ比Ｄｐｒ，Ｄｓｅが等しく上記デューティ比Ｄ
にセットされ、両ウエイストゲート弁４１，５１の開度
を等しく増して実過給圧Ｐｂが低下される。そして、２
回目以降では、ステップＳ３２からステップＳ３８を介
してステップＳ８０に進み、図７（ｄ）のマップの破線
を用いて積分分ダウン量Ｉｄｏ２を検索し、ステップＳ
８１でこれを積分分制御量Ｄｉにすることで、実過給圧
Ｐｂが徐々に低下されて目標過給圧Ｐｔに近ずく。Therefore, in the supercharging pressure control routine in this case, in the case of the first time, from step S21 to step S32,
7 through step S33 and S34.
Using the broken line of the map of (c), the proportional down amount Pdo2 corresponding to the deviation Δp is searched, and in step S77, the duty ratio D is calculated using this as the proportional control amount Dp. Further, the process proceeds from step S18 to S78 and S79, and the duty ratios Dpr and Dse of the primary and secondary duty solenoid valves 43 and 53 are equal to each other.
Is set to, the opening degrees of both waste gate valves 41 and 51 are equally increased, and the actual boost pressure Pb is reduced. And 2
After the first time, the process proceeds from step S32 through step S38 to step S80, where the integrated down amount Ido2 is searched using the broken line of the map of FIG.
At 81, by setting this to the integral control amount Di, the actual supercharging pressure Pb is gradually reduced and approaches the target supercharging pressure Pt.

【００３９】また図８のｔ１のように実過給圧Ｐｂの低
い側で偏差Δｐが大きくなると、初回の場合は、ステッ
プＳ２１からＳ２２，Ｓ２３，Ｓ２４を介してステップ
Ｓ８２，Ｓ８３に進み、同様にして偏差Δｐに応じた比
例分アップ量Ｐｕｐ２で比例分制御量Ｄｐを定める。２
回目以降では、ステップＳ２２からＳ２８を介してステ
ップＳ８４，Ｓ８５に進み、同様にして偏差Δｐに応じ
た積分分アップ量Ｉｕｐ２で積分分制御量Ｄｉを定めて
デューティ比Ｄを算出する。そしてプライマリとセカン
ダリのデューティソレノイド弁４３，５３のデューティ
比Ｄｐｒ，Ｄｓｅが等しく上記デューティ比Ｄにセット
され、両ウエイストゲート弁４１，５１の開度が等しく
減じて実過給圧Ｐｂが上昇され、実過給圧Ｐｂが目標過
給圧Ｐｔに追従するようになる。こうして、このツイン
ターボモードでは、プライマリとセカンダリのターボ過
給機４０，５０がそれらのウエイストゲート弁４１，５
１により常に等分に作動し、この両ターボ過給機４０，
５０の共動により実過給圧Ｐｂが適正な高いレベルに制
御される。When the deviation Δp becomes large on the side where the actual supercharging pressure Pb is low as at t1 in FIG. 8, in the case of the first time, the process proceeds from step S21 to steps S82, S83 through steps S22, S23, S24, and the same. Then, the proportional control amount Dp is determined by the proportional increase amount Pup2 according to the deviation Δp. Two
From the second time onward, the process proceeds from steps S22 to S28 to steps S84 and S85, and similarly, the integral control amount Di is determined by the integral increment amount Iup2 corresponding to the deviation Δp to calculate the duty ratio D. Then, the duty ratios Dpr, Dse of the primary and secondary duty solenoid valves 43, 53 are set to be equal to each other, and the opening ratios of both waste gate valves 41, 51 are reduced to increase the actual boost pressure Pb. The actual supercharging pressure Pb comes to follow the target supercharging pressure Pt. Thus, in this twin turbo mode, the primary and secondary turbochargers 40, 50 have their waste gate valves 41, 5
The two turbochargers 40,
The actual boost pressure Pb is controlled to an appropriate high level by the cooperation of 50.

【００４０】次いで、減速時には、ステップＳ７０でエ
ンジン回転数Ｎがチェックされ、セカンダリターボ過給
機作動停止設定値Ｎａより低下すると、ステップＳ７０
からステップＳ５以降に進む。そして、各切換用ソレノ
イド弁に対する出力信号Ｇ１〜Ｇ４を反転して、過給圧
リリーフ弁６０を開き、吸気制御弁５８と排気制御弁５
５を閉じてシングルターボモードに戻る。以上、シング
ルターボモードとツインターボモードの制御の状態、出
力特性ををまとめて示すと、図１０のようになる。Next, during deceleration, the engine speed N is checked in step S70, and if it falls below the secondary turbocharger operation stop set value Na, step S70.
To step S5 and subsequent steps. Then, the output signals G1 to G4 to the switching solenoid valves are inverted, the boost pressure relief valve 60 is opened, and the intake control valve 58 and the exhaust control valve 5 are opened.
Close 5 to return to single turbo mode. As described above, the control states and output characteristics of the single turbo mode and the twin turbo mode are collectively shown in FIG.

【００４１】以上、本発明の実施例について説明した
が、水平対向式以外のエンジンにも適用できる。The embodiments of the present invention have been described above, but the present invention can be applied to engines other than the horizontally opposed engine.

【００４２】[0042]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
シーケンシャルターボエンジンの排気制御において、排
気制御弁がプリコントロール弁を兼ねるので、構造、制
御が簡単になる。排気制御弁のアクチュエータのスプリ
ング力と各運転状態での排気圧との関係により、シング
ルターボモードでは排気制御弁を閉じ、予備回転モード
では自動的に排気制御弁を微小開度だけ開いて予備回転
を円滑に行うことができる。排気制御弁の開度変化によ
り予備回転モードからツインターボモードに移行するよ
うに制御されるので、セカンダリ過給圧が滑らかに上昇
して、トルク変動を低減することができる。As described above, according to the present invention,
In the exhaust control of the sequential turbo engine, the exhaust control valve also serves as the pre-control valve, so the structure and control are simplified. Due to the relationship between the spring force of the exhaust control valve actuator and the exhaust pressure in each operating state, the exhaust control valve is closed in single turbo mode, and in the pre-rotation mode the exhaust control valve is automatically opened by a small opening for pre-rotation. Can be done smoothly. Since the control is performed so as to shift from the preliminary rotation mode to the twin turbo mode according to the change in the opening degree of the exhaust control valve, the secondary supercharging pressure smoothly rises and the torque fluctuation can be reduced.

【００４３】排気制御弁のアクチュエータにおいて、ス
プリングのスプリング力を予備回転モードの運転状態の
排気圧による力と等しく設定するだけであるから、構造
が簡単で、コンパクトにすることが可能になる。更にシ
ングルターボモードでは、プライマリターボ過給機のウ
エイストゲート弁の故障時に排気制御弁で排気をリーク
するので、プライマリターボ過給機のブローを確実に防
止でき、ターボ過給機の信頼性も向上する。In the actuator of the exhaust control valve, the spring force of the spring is simply set equal to the force of the exhaust pressure in the operating state of the preliminary rotation mode, so that the structure can be simple and compact. Furthermore, in the single turbo mode, when the waste gate valve of the primary turbocharger fails, exhaust gas leaks from the exhaust control valve, so it is possible to reliably prevent blow of the primary turbocharger and improve the reliability of the turbocharger. To do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明に係るシーケンシャルターボエンジンの
排気制御方法の実施に適した装置を示す全体の構成図で
ある。FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an apparatus suitable for carrying out an exhaust emission control method for a sequential turbo engine according to the present invention.

【図２】制御系の全体の回路図である。FIG. 2 is an overall circuit diagram of a control system.

【図３】シーケンシャルターボ制御のメインルーチンを
示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a main routine of sequential turbo control.

【図４】予備回転制御ルーチンを示すフローチャートで
ある。FIG. 4 is a flowchart showing a preliminary rotation control routine.

【図５】過給圧制御ルーチンの低下補正等を示すフロー
チャートである。FIG. 5 is a flowchart showing reduction correction and the like of a supercharging pressure control routine.

【図６】過給圧制御ルーチンの上昇補正等を示すフロー
チャートである。FIG. 6 is a flowchart showing rise correction and the like of a supercharging pressure control routine.

【図７】種々のマップを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing various maps.

【図８】過給圧制御の状態を示すタイムチャートであ
る。FIG. 8 is a time chart showing a state of supercharging pressure control.

【図９】予備回転モードの各弁の開閉状態、過給圧の状
態を示すタイムチャートである。FIG. 9 is a time chart showing an open / closed state of each valve and a supercharging pressure state in a preliminary rotation mode.

【図１０】シングルターボモードとツインターボモード
の制御と出力特性を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing control and output characteristics in a single turbo mode and a twin turbo mode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ エンジン本体 １０，１１，１２ 排気管 １６，１７，１８，１９ 吸気管 ３６ イグナイタ ４０ プライマリターボ過給機 ５０ セカンダリターボ過給機 １００ 制御ユニット 1 engine body 10,11,12 exhaust pipe 16,17,18,19 intake pipe 36 igniter 40 primary turbocharger 50 secondary turbocharger 100 control unit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 エンジン本体の吸、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が並列的に配置
され、セカンダリターボ過給機側に過給圧リリーフ弁、
吸気制御弁及び排気制御弁が設けられて、シングルター
ボモードではプライマリターボ過給機のみを作動し、ツ
インターボモードではプライマリターボ過給機とセカン
ダリターボ過給機を共に作動するように制御するシーケ
ンシャルターボエンジンにおいて、シングルターボモー
ドではアクチュエータのスプリングにより排気制御弁を
閉じ、予備回転時には過給圧リリーフ弁を閉じ、この運
転状態の排気圧で排気制御弁を微小開度だけ開き、更に
所定の時間遅れて排気制御弁、吸気制御弁を開いてツイ
ンターボモードに移行するように制御することを特徴と
するシーケンシャルターボエンジンの排気制御方法。1. A primary turbocharger and a secondary turbocharger are arranged in parallel in an intake / exhaust system of an engine body, and a supercharging pressure relief valve is provided on the secondary turbocharger side.
An intake control valve and an exhaust control valve are provided, and in the single turbo mode, only the primary turbo supercharger operates, and in the twin turbo mode, the primary turbo supercharger and the secondary turbo supercharger are controlled to operate together. In the turbo engine, the exhaust control valve is closed by the spring of the actuator in the single turbo mode, the boost pressure relief valve is closed during the preliminary rotation, and the exhaust control valve is opened by a small opening degree by the exhaust pressure in this operating state An exhaust control method for a sequential turbo engine, characterized in that the exhaust control valve and the intake control valve are opened after a delay to perform control so as to shift to a twin turbo mode. 【請求項２】 上記排気制御弁は下流開きで、そのアク
チュエータにはスプリングが閉じ方向に付勢され、この
スプリングのスプリング力が、予備回転時の運転状態の
排気圧による力と略等しく設定されることを特徴とする
請求項１記載のシーケンシャルターボエンジンの排気制
御方法。2. The exhaust control valve is opened downstream, and a spring is biased toward its actuator by a spring in a closing direction, and a spring force of the spring is set to be substantially equal to a force due to exhaust pressure in an operating state during preliminary rotation. The exhaust emission control method for a sequential turbo engine according to claim 1, wherein: 【請求項３】 上記排気制御弁のアクチュエータは、シ
ングルターボモードで２つの室を大気開放し、ツインタ
ーボモードで２つの室に負圧と正圧を作用して排気制御
弁を全開するように制御されることを特徴とする請求項
１記載のシーケンシャルターボエンジンの排気制御方
法。3. The actuator of the exhaust control valve opens the two chambers to the atmosphere in the single turbo mode, and applies the negative pressure and the positive pressure to the two chambers in the twin turbo mode to fully open the exhaust control valve. The exhaust control method for a sequential turbo engine according to claim 1, wherein the exhaust control method is controlled.