JP2010084578A - Exhaust system for multiple cylinder engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排気ターボ過給機を有する多気筒エンジンの排気装置に関するものである。 The present invention relates to an exhaust device for a multi-cylinder engine having an exhaust turbocharger.
排気ターボ過給機付きの多気筒エンジンでは、各気筒毎の排気通路を集合させた排気マニホールドを介して排気ターボ過給機に排気を導くようにしている。しかし、全気筒の排気通路を1つに集合させると、排気マニホールド内で各気筒からの排気が干渉し合うことにより、排気エネルギの損失が大きくなり、排気ターボ過給機の仕事量が減少する。 In a multi-cylinder engine with an exhaust turbocharger, exhaust is guided to the exhaust turbocharger through an exhaust manifold in which exhaust passages for each cylinder are assembled. However, if the exhaust passages of all the cylinders are combined into one, exhaust from each cylinder interferes with each other in the exhaust manifold, so that the loss of exhaust energy increases and the work of the exhaust turbocharger decreases. .
そこで、互いに排気順序が隣り合わない気筒からなる2つの気筒グループ毎に、排気マニホールドを設け、2つの排気マニホールドから排気ターボ過給機に排気を導くように構成することが提案されている(特許文献1及び2)。この構成によれば、排気マニホールド内での各気筒からの排気の干渉を抑制することができると共に、個々の排気マニホールドの容積が小さくなるため、排気エネルギの損失を、より小さくすることができる。
In view of this, it has been proposed that an exhaust manifold be provided for each of two cylinder groups composed of cylinders that are not adjacent to each other in exhaust order, and that exhaust be led from the two exhaust manifolds to the exhaust turbocharger (patent).
排気ターボ過給機には、加速時の応答性が要求される。特許文献2には、2つの排気マニホールドの下流端を、タービンホイールの径方向に並べて排気ターボ過給機に接続し、かつ、タービンホイールの径方向外側に接続される排気マニホールドの容積を相対的に小さくしたものが開示されている。排気マニホールドの容量が小さければ、それだけ排気エネルギの損失が小さく、流速の低下が小さい。また、排気ターボ過給機のスクロール部の外周側においては、内周側よりも流速の低下が小さい。
The exhaust turbocharger is required to have responsiveness during acceleration. In
特許文献2の構成では、相対的に容積が小さい排気マニホールドを流れる排気の流速低下が小さくなるため、排気の運動エネルギの損失が小さく、このため、この運動エネルギによりタービンホイールの回転上昇の立ち上がりを早くし、加速時の応答性を向上できる。特に、排気流速が速い、排気バルブの開弁直後の排気のエネルギ(ブローダウンエネルギ)をタービンホイールの回転上昇に効率よく利用できる。
In the configuration of
しかし、特許文献2の構成においても、加速時の応答性の点で更なる改善の余地がある。また、排気ターボ過給機には、加速時の応答性の他、燃費改善の観点から背圧の上昇によるポンピングロスの低減も要求される。
However, the configuration of
本発明の目的は、排気ターボ過給機を備えた多気筒エンジンにおいて、ポンピングロスの増加を抑制しながら加速時の応答性を向上することにある。 An object of the present invention is to improve responsiveness during acceleration while suppressing an increase in pumping loss in a multi-cylinder engine equipped with an exhaust turbocharger.
本発明によれば、互いに排気順序が隣り合わない気筒からなる2つの気筒グループ毎に、各気筒の排気通路を下流側で集合して形成された第1及び第2集合排気通路と、前記第1及び第2集合排気通路の各下流端が接続されたタービン入口部を有する排気ターボ過給機と、を備え、前記第1集合排気通路は前記第2集合排気通路よりも容積が小さく、前記第1集合排気通路の前記下流端が、前記第2集合排気通路の前記下流端よりも、前記排気ターボ過給機のタービンホイールの径方向外側で前記タービン入口部に接続された多気筒エンジンの排気装置において、前記排気ターボ過給機が、前記タービンホイールへの排気通路面積を変化させる可変翼を備えた可変容量式の排気ターボ過給機であり、前記多気筒エンジンの運転状態に応じて前記可変翼の開度を制御する開度制御手段と、前記多気筒エンジンの加速運転を開始するか否かを判定する加速開始判定手段と、を備え、前記開度制御手段は、前記加速開始判定手段が加速運転を開始すると判定した場合に、前記可変翼の開度を一時的に最小にすることを特徴とする多気筒エンジンの排気装置が提供される。 According to the present invention, the first and second collective exhaust passages formed by collecting the exhaust passages of the respective cylinders on the downstream side for each of two cylinder groups composed of cylinders whose exhaust orders are not adjacent to each other; An exhaust turbocharger having a turbine inlet connected to each downstream end of the first and second collective exhaust passages, wherein the first collective exhaust passage has a smaller volume than the second collective exhaust passage, In the multi-cylinder engine, the downstream end of the first collective exhaust passage is connected to the turbine inlet portion at a radially outer side of a turbine wheel of the exhaust turbocharger than the downstream end of the second collective exhaust passage. In the exhaust system, the exhaust turbocharger is a variable displacement exhaust turbocharger provided with variable blades that change an exhaust passage area to the turbine wheel, according to an operating state of the multi-cylinder engine. in front Opening degree control means for controlling the opening degree of the variable blades, and acceleration start determination means for determining whether or not to start the acceleration operation of the multi-cylinder engine, the opening degree control means comprises the acceleration start determination means An exhaust device for a multi-cylinder engine is provided in which the opening degree of the variable blade is temporarily minimized when it is determined that the means starts acceleration operation.
この構成によれば、前記第1集合排気通路を通過した排気は、その流速低下が小さい状態で、タービンホイールに導かれる。そして、加速運転の開始時に前記可変翼の開度を最小にして流速を高めることで、排気の運動エネルギによりタービンホイールの回転上昇の立ち上がりを早くすることができる。よって、加速時の応答性を向上できる。前記可変翼の開度を最小にすると背圧が増大するが、これを一時的に行うことにより、ポンピングロスの増加を抑制することができる。すなわち、加速初期においてのみ前記可変翼の開度を最小とすることで、加速時の応答性を向上しながら、背圧増加によるポンピングロスの増加を抑制できる。 According to this configuration, the exhaust gas that has passed through the first collective exhaust passage is guided to the turbine wheel in a state where the flow velocity decrease is small. Further, by increasing the flow velocity by minimizing the opening degree of the variable blades at the start of the acceleration operation, it is possible to accelerate the rise of the rotation of the turbine wheel by the kinetic energy of the exhaust. Therefore, the responsiveness during acceleration can be improved. When the opening degree of the variable blade is minimized, the back pressure increases. By temporarily performing this, an increase in pumping loss can be suppressed. That is, by minimizing the opening of the variable blade only in the early stage of acceleration, it is possible to suppress an increase in pumping loss due to an increase in back pressure while improving responsiveness during acceleration.
本発明においては、前記タービン入口部は、前記第1集合排気通路の前記下流端に連通する、相対的に前記タービンホイールの径方向外側の第1区画室と、前記第2集合排気通路の前記下流端に連通する、相対的に前記タービンホイールの径方向内側の第2区画室と、に前記タービン入口部の内部空間を仕切る仕切り壁を有していてもよい。 In the present invention, the turbine inlet portion communicates with the downstream end of the first collecting exhaust passage, and is a first compartment chamber radially outside the turbine wheel and the second collecting exhaust passage. You may have the partition wall which partitions off the internal space of the said turbine inlet_port | entrance in the 2nd division chamber which communicates with a downstream end relatively to the radial inside of the said turbine wheel.
この構成によれば、前記第1集合排気通路を通過した排気と、前記第2集合排気通路を通過した排気との、前記排気ターボ過給機内での干渉を遅らせ、当該干渉による前記第1集合排気通路を通過した排気の流速低下を小さくすることができ、加速時の応答性を更に向上できる。 According to this configuration, interference in the exhaust turbocharger between the exhaust gas that has passed through the first collective exhaust passage and the exhaust gas that has passed through the second collective exhaust passage is delayed, and the first collective due to the interference is delayed. The decrease in the flow velocity of the exhaust gas that has passed through the exhaust passage can be reduced, and the responsiveness during acceleration can be further improved.
また、本発明においては、前記第1及び第2集合排気通路の基本横断面積が略同一であり、前記第1集合排気通路を構成する前記排気通路の通路長が、前記第2集合排気通路を構成する前記排気通路の通路長よりも短くてもよい。この構成によれば、前記第1及び第2集合排気通路の容積の大小を、通路長の長短で実現することができる。 In the present invention, the basic cross-sectional areas of the first and second collective exhaust passages are substantially the same, and the length of the exhaust passage constituting the first collective exhaust passage is the same as that of the second collective exhaust passage. It may be shorter than the length of the exhaust passage. According to this configuration, the volume of the first and second collective exhaust passages can be realized by the length of the passage.
また、本発明においては、前記多気筒エンジンが直列4気筒エンジンであり、前記排気順序が、気筒列方向で1番気筒、3番気筒、4番気筒、2番気筒の順であり、前記第1集合排気通路が、前記2番気筒及び前記3番気筒の前記排気通路により、前記第2集合排気通路が、前記1番気筒及び前記4番気筒の前記排気通路により、それぞれ形成され、前記タービン入口部の気筒列方向の位置が、前記2番気筒と前記3番気筒との間であってもよい。この構成によれば、前記多気筒エンジンのコンパクト化が図れる。 In the present invention, the multi-cylinder engine is an in-line four-cylinder engine, and the exhaust order is the order of the first cylinder, the third cylinder, the fourth cylinder, and the second cylinder in the cylinder row direction, The first collective exhaust passage is formed by the exhaust passages of the second cylinder and the third cylinder, and the second collective exhaust passage is formed by the exhaust passages of the first cylinder and the fourth cylinder, respectively. The position of the inlet portion in the cylinder row direction may be between the second cylinder and the third cylinder. According to this configuration, the multi-cylinder engine can be made compact.
また、前記開度制御手段は、前記加速開始判定手段が加速運転を開始すると判定した場合に、前記可変翼の開度を、予め定めた時間だけ最小にし、該時間の経過後、前記多気筒エンジンの運転状態に応じた開度に増大してもよい。この構成によれば、前記可変翼の開度を最小にする期間を時間で管理することで、より簡易な制御で、加速時の応答性を向上しながら、背圧増加によるポンピングロスの増加を抑制できる。 The opening control means minimizes the opening of the variable blade for a predetermined time when the acceleration start determination means determines that acceleration operation is to be started, and after the elapse of the time, the multi-cylinder You may increase to the opening degree according to the driving | running state of an engine. According to this configuration, the period during which the opening of the variable blade is minimized is managed by time, so that the pumping loss can be increased by increasing the back pressure while improving the responsiveness during acceleration with simpler control. Can be suppressed.
以上述べた通り、本発明によれば、排気ターボ過給機を備えた多気筒エンジンにおいて、ポンピングロスの増加を抑制しながら加速時の応答性を向上することができる。 As described above, according to the present invention, in a multi-cylinder engine equipped with an exhaust turbocharger, it is possible to improve responsiveness during acceleration while suppressing an increase in pumping loss.
図1は、本発明の一実施形態に係る排気装置を適用したエンジンAのブロック図である。エンジンAは、本実施形態の場合、直列4気筒の4サイクルディーゼルエンジンであるが、本発明はガソリンエンジンや、気筒数、気筒配置の異なる他の多気筒エンジンにも適用可能である。 FIG. 1 is a block diagram of an engine A to which an exhaust device according to an embodiment of the present invention is applied. In the case of this embodiment, the engine A is an in-line four-cylinder four-cycle diesel engine, but the present invention is also applicable to a gasoline engine and other multi-cylinder engines having different numbers of cylinders and different cylinder arrangements.
エンジンAは、シリンダヘッド及びシリンダブロック等からなるエンジン本体1を備える。エンジン本体1は、4つの気筒2(#1乃至#4)を備える。4つの気筒2(#1乃至#4)の排気順序は、本実施形態の場合、気筒2(#1)→気筒2(#3)→気筒2(#4)→気筒2(#2)である。各気筒2には、電子制御式の燃料噴射弁3と、吸気ポート4を開閉する2つの吸気バルブ、及び、排気ポート6を開閉する2つの排気バルブと、が設けられている。各吸気ポート4には、吸気マニホールド5が接続されている。また、各排気ポート6には、排気マニホールド10、20が接続されている。
The engine A includes an
排気マニホールド10は、互いに排気順序が隣り合わない気筒(#2)と気筒(#3)のグループの集合排気通路を形成する。排気マニホールド10は、気筒(#2)と気筒(#3)の各排気ポートにそれぞれ接続された分岐管部11と、これら分岐管部11の下流側を集合させた集合部12と、を有する。排気マニホールド20は、互いに排気順序が隣り合わない気筒(#1)と気筒(#4)のグループの集合排気通路を形成する。排気マニホールド20は、気筒(#1)と気筒(#4)の各排気ポートにそれぞれ接続された分岐管部21と、これら分岐管部21の下流側を集合させた集合部22と、を有する。
The
排気マニホールド10は、その内部の通路の容積として、と排気マニホールド20の内部の通路の容積よりも大きい容積を有する。本実施形態の場合、排気マニホールド10及び20の基本横断面積(分岐管部11、21の内部通路の横断面積)は略同一とする一方、排気マニホールド10及び20の通路長を排気マニホールド10の方が短くすることにより、これらの内部の通路の容積に差を生じさせている。このように容積の大小を、通路長の長短で実現することで、より簡易に容積の大小を実現できる。
The
エンジンAは、排気ターボ過給機(以下、単に過給機ともいう。)30を備える。過給機30はVGT(バリアブルジオメトリターボ))であり、可変容量式の排気ターボ過給機である。過給機30は、タービン31と、コンプレッサ32と、を備え、これらの内部に設けられたタービンホイールとコンプレッサホイールとが軸33で連結されている。
The engine A includes an exhaust turbocharger (hereinafter also simply referred to as a supercharger) 30. The
周知の通り、排気によりタービンホイールが回転し、その駆動力が軸33を介してコンプレッサホイールに伝達され、吸気通路7aからコンプレッサ32に導入される吸気が過給されて吸気通路7bへ圧送される。吸気通路7bは吸気マニホールド5と接続されており、過給された吸気は、気筒2へ導入されることになる。本実施形態の場合、吸気通路7bと排気マニホールド21とはEGRガス通路9で接続されており、排気の一部が吸気に還流されるようにされている。EGRバルブ9aはEGRガス通路9を開閉する。
As is well known, the turbine wheel is rotated by exhaust gas, and the driving force is transmitted to the compressor wheel via the
タービン31はウエストゲート通路34と、ウエストゲート通路34を開閉するウエストゲートバルブ34aと、を備える。ウエストゲートバルブ34aは、タービン31内の排気圧が規定値に達するとウエストゲート通路34を開き、これにより、排気マニホールド10及び20からタービン31へ導入される排気はタービン31をバイパスして排気通路8へ流れることになる。なお、ウエストゲート通路34の開閉は、過給圧に応じて開閉するバルブを用いて開閉する構成も採用可能である。
The
タービン31には、また、アクチュエータ35を備える。アクチュエータ35は、不図示の開閉機構を介して後述する可変翼313を開閉する駆動源であり、例えば、ステッピングモータである。
The
次に、図2は、気筒2(#1)側から見たタービン31の側面図であり、図3はタービン31の内部構成を示す断面図である。図3を参照して、タービン31は、入口部31aと連通してタービン31の内部空間を規定する蝸牛形状のタービンスクロール部311と、タービンホイール312と、を有する。タービンホイール312の周囲には、複数の可変翼313が配設されている。可変翼313は軸313a回りに回動可能に設けられており、タービンスクロール部311により形成されるタービンホイール312への排気通路の排気通路面積を変化させる。図3において、実線は中開度の可変翼313の位置を例示し、破線は最小開度の可変翼313の位置を例示している。なお、相対的に排気通路面積が小さい可変翼313の位置を開度が小さいといい、相対的に排気通路面積が大きい可変翼313の位置を開度が大きいという。
Next, FIG. 2 is a side view of the
図2及び図3を参照して、排気マニホールド10及び20は、それらの集合部12、22が、内部空間が互いに隔離された状態で一体に結合されて、タービン31の入口部31aに接続されている。排気マニホールド10の下流端である集合部12の端部は、排気マニホールド20の下流端である集合部22の端部よりも、タービンホイール312の径方向外側で入口部31aに接続されており、入口部31aにおいて、集合部12と集合部22とは、タービンホイール312の径方向に併設されて入口部31aに接続されている。
Referring to FIGS. 2 and 3, the exhaust manifolds 10 and 20 are connected to an
このような構成により、排気マニホールド10を通過する排気は、図3において矢印d1で示すように、タービンスクロール部311内において、タービンホイール312の径方向外側を流れ易くなり、排気マニホールド20を通過する排気は、図3において矢印d2で示すように、タービンスクロール部311内において、タービンホイール312の径方向内側を流れ易くなる。
With such a configuration, the exhaust gas passing through the
排気マニホールド10は排気マニホールド20よりも容積が小さくしたがって、排気ポート6から排出される排気の排気流速を排気マニホールド20を通過する場合よりも低下させずにタービン31に導くことができる。しかも、排気マニホールド10を通過した排気は、タービンスクロール部311内においてタービンホイール312の径方向外側を流れ易いので、タービン31内部においても流速の低下が小さい状態で、タービンホイール312に導かれる。
Since the
一般に、排気バルブの開弁直後は、排気流速が早く、排気のエネルギ(ブローダウンエネルギ)が高いことが知られている。本実施形態では、排気マニホールド10において、排気流速をできるだけ低下させずに、タービンホイール312に排気を導くことで、ブローダウンエネルギを最大限活用し、流速による運動エネルギでタービンホイール312の起動イナーシャを立ち上げ、その回転上昇に効率よく利用し、応答性を向上することができる。また、本実施形態では、後述するように、エンジンAの加速運転の開始時に可変翼313の開度を最小にして流速を更に高め、タービンホイール312の回転上昇の立ち上がりを早くする。
In general, it is known that immediately after the exhaust valve is opened, the exhaust flow rate is high and the exhaust energy (blowdown energy) is high. In the present embodiment, in the
また、本実施形態の場合、入口部31aは、排気マニホールド10と連通する、相対的にタービンホイール312の径方向外側の第1区画室C1と、排気マニホールド20と連通する、相対的にタービンホイール312の径方向内側の第2区画室C2と、に入口部31aの内部空間を仕切る仕切り壁31bを有している。この構成により、排気マニホールド10を通過した排気と、排気マニホールド20を通過した排気との、タービン31内での干渉を遅らせ、当該干渉による排気マニホールド10を通過した排気の流速低下を小さくすることができ、加速時の応答性を更に向上できる。
In the case of the present embodiment, the
なお、本実施形態では、図1に示すように、本実施形態の場合、入口部31aの気筒列方向の位置が、気筒2(#2)と気筒3(#3)との間にある。この構成によれば、排気マニホールド10及び20毎に、各気筒2から入口部31aまでの排気通路長を、より短い長さで略同一とすることができ、エンジンAのコンパクト化が図れる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, in the present embodiment, the position of the
図1に戻り、エンジンAの制御部の構成について説明する。エンジンAは、ECU(エンジンコントロールユニット)100により制御される。ECU100は、CPU101と、ROM102と、RAM103と、I/F(インターフェース)104とを備える。CPU101はROM102に記憶された制御プログラムを実行する。RAM103には一時的なデータが記憶される。なお、ROM102及びRAM103としては他の記憶手段でもよい。
Returning to FIG. 1, the configuration of the control unit of the engine A will be described. The engine A is controlled by an ECU (engine control unit) 100. The
I/F104には、エンジンAが搭載される車両のドライバによる、アクセルペダルの開度を検出するセンサ110が電気的に接続されている。I/F104には、また、エンジンAの回転速度を検出するセンサ111が電気的に接続されている。センサ111は、例えば、エンジンAのクランク軸の角度を検出するクランク角センサである。CPU101は、これらのセンサ110、111の検出結果、及び、不図示の各種センサの検出結果に基づいて、燃料噴射弁3、EGR弁9a、アクチュエータ35等を制御する。
The I /
図4は、CPU101が実行する制御の例を示すフローチャートであり、可変翼313の開度制御の例を示す。S1では、センサ110及び111の検出結果を取得する。S2では、計時カウンタのカウント値が0より大きいか否かを判定する。該当する場合はS7へ進み、該当しない場合はS3へ進む。計時カウンタは、可変翼313の開度を最小にする時間を計時するためのソフトウエアカウンタである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of control executed by the
S3では、S1で取得した検出結果に基づいて、エンジンAが加速運転を開始するか否かを判定する。該当する場合は、S4へ進み、該当しない場合はS6へ進む。S3では、例えば、センサ110により検出された、アクセルペダルの開度の単位時間あたりの増加量が規定値以上である場合に加速運転を開始すると判定する。つまり、ドライバの加速指示があった場合に、エンジンAの加速運転を開始すると判定する。
In S3, based on the detection result acquired in S1, it is determined whether or not the engine A starts an acceleration operation. If yes, go to S4, otherwise go to S6. In S3, for example, when the increase amount per unit time of the opening degree of the accelerator pedal detected by the
S4では計時カウンタに初期値をセットする。初期値は、図4の処理の実行周期と、可変翼313の開度を最小にする規定時間と、に基づいた値である。可変翼313の開度を最小とするのは、一時的なものとし、規定時間は、タービンホイール312の起動イナーシャを立ち上げるのに必要な時間として設定する。この規定時間は、例えば、コンピュータシミュレーションの結果により演算できる。規定時間はできるだけ短い方が好ましく、例えば、数秒程度である。
In S4, an initial value is set in the time counter. The initial value is a value based on the execution cycle of the process of FIG. 4 and the specified time for minimizing the opening degree of the
S5では、可変翼313の開度を最小にセットする。これにより、タービンホイール312へ導かれる排気の流速が増速する。S6では、可変翼313の開度をエンジンAの運転状態に応じてセットする。図5(a)は、S6での可変翼313の開度設定の説明図であり、同図の場合、エンジンAの運転状態として、回転数と、別ルーチンで演算される燃料噴射量とに基づいて可変翼313の開度を設定する場合を例示している。同図に示すように、相対的に高回転数、高燃料噴射量の場合は、可変翼313の開度を大とし、相対的に低回転数、低燃料噴射量の場合は、可変翼313の開度を小とする。
In S5, the opening degree of the
なお、背圧増加防止のため、S6で設定する可変翼313の開度は、最も小さい場合であってもS5で設定する最小開度よりも大きくし、可変翼313の開度を最小開度にする場合は、エンジンAの加速開始時のみとすることが好ましい。また、エンジンAとしてガソリンエンジンを採用する場合、可変翼313の開度は、図5(a)の図に代えて、吸気充填量と、エンジン回転数とを指標として設定することができる。
In order to prevent an increase in back pressure, the opening degree of the
図4に戻り、S7では計時カウンタを1つ減算する。以上により一単位の処理が終了する。 Returning to FIG. 4, in S7, one time counter is subtracted. Thus, one unit of processing is completed.
図5(b)はエンジンAの加速運転時のエンジン回転数及び可変翼313の変化の例を示すタイミングチャートである。エンジンAの加速運転開始時には、上述したS5の処理により一時的に可変翼313の開度が最小にセットされる。可変翼313の開度が最小とされるのは、規定時間中のみであり、エンジン回転数が増加中か否かに関わらず、最小開度期間を終了する。これは背圧増加によるポンピングロスの増加を抑制するためである。
FIG. 5B is a timing chart showing an example of changes in the engine speed and the
規定時間経過後、上述したS6の処理により、可変翼313の開度がエンジンAの運転状態に応じてセットされる。本実施形態の場合、可変翼313の開度が最小にセットされるのは、エンジンAの加速運転開始時のみであるため、規定時間の経過後は、可変翼313の開度は常に増大される。
After the lapse of the specified time, the opening degree of the
このように本実施形態では、排気マニホールド10を通過した排気は、その流速低下が小さい状態で、タービンホイール312に導かれる。そして、加速運転の開始時に可変翼313の開度を最小にして流速を高めることで、排気の運動エネルギによりタービンホイール313の回転上昇の立ち上がりを早くすることができる。よって、加速時の応答性を向上できる。可変翼313の開度を最小にすると背圧が増大するが、これを一時的に行うことにより、ポンピングロスの増加を抑制することができる。すなわち、加速初期においてのみ可変翼313の開度を最小とすることで、加速時の応答性を向上しながら、背圧増加によるポンピングロスの増加を抑制できる。
As described above, in the present embodiment, the exhaust gas that has passed through the
なお、本実施形態では、可変翼313の開度を最小にする期間を時間(規定時間)で管理したが、例えば、過給圧を検出し、過給圧の単位時間当たりの変化量が規定値に達したら、開度を最小とするのを終了してもよい。尤も、時間で管理する方がより簡易な制御を実現できる。
In the present embodiment, the period during which the opening degree of the
A エンジン
2(#1〜#4) 気筒
10、20 排気マニホールド
30 排気ターボ過給機
31a 入口部
100 ECU
312 タービンホイール
313 可変翼
A Engine 2 (# 1 to # 4)
312
Claims (5)
前記第1及び第2集合排気通路の各下流端が接続されたタービン入口部を有する排気ターボ過給機と、
を備え、
前記第1集合排気通路は前記第2集合排気通路よりも容積が小さく、
前記第1集合排気通路の前記下流端が、前記第2集合排気通路の前記下流端よりも、前記排気ターボ過給機のタービンホイールの径方向外側で前記タービン入口部に接続された多気筒エンジンの排気装置において、
前記排気ターボ過給機が、前記タービンホイールへの排気通路面積を変化させる可変翼を備えた可変容量式の排気ターボ過給機であり、
前記多気筒エンジンの運転状態に応じて前記可変翼の開度を制御する開度制御手段と、
前記多気筒エンジンの加速運転を開始するか否かを判定する加速開始判定手段と、
を備え、
前記開度制御手段は、
前記加速開始判定手段が加速運転を開始すると判定した場合に、前記可変翼の開度を一時的に最小にすることを特徴とする多気筒エンジンの排気装置。 First and second collective exhaust passages formed by gathering the exhaust passages of the respective cylinders on the downstream side for each of two cylinder groups composed of cylinders whose exhaust orders are not adjacent to each other;
An exhaust turbocharger having a turbine inlet connected to each downstream end of the first and second collective exhaust passages;
With
The first collective exhaust passage is smaller in volume than the second collective exhaust passage,
A multi-cylinder engine in which the downstream end of the first collective exhaust passage is connected to the turbine inlet at a radially outer side of a turbine wheel of the exhaust turbocharger than the downstream end of the second collective exhaust passage In the exhaust system of
The exhaust turbocharger is a variable displacement exhaust turbocharger having variable blades that change an exhaust passage area to the turbine wheel;
Opening degree control means for controlling the opening degree of the variable blade according to the operating state of the multi-cylinder engine;
Acceleration start determination means for determining whether to start acceleration operation of the multi-cylinder engine;
With
The opening degree control means is
An exhaust system for a multi-cylinder engine, wherein the opening degree of the variable blades is temporarily minimized when the acceleration start determining means determines to start acceleration operation.
前記第1集合排気通路の前記下流端に連通する、相対的に前記タービンホイールの径方向外側の第1区画室と、前記第2集合排気通路の前記下流端に連通する、相対的に前記タービンホイールの径方向内側の第2区画室と、に前記タービン入口部の内部空間を仕切る仕切り壁を有することを特徴とする請求項1に記載の多気筒エンジンの排気装置。 The turbine inlet is
The first turbine chamber that communicates with the downstream end of the first collective exhaust passage and that is relatively radially outward of the turbine wheel and that communicates with the downstream end of the second collective exhaust passage. 2. The exhaust system for a multi-cylinder engine according to claim 1, further comprising: a partition wall that partitions an internal space of the turbine inlet portion in a second compartment on a radially inner side of the wheel.
前記排気順序が、気筒列方向で1番気筒、3番気筒、4番気筒、2番気筒の順であり、
前記第1集合排気通路が、前記2番気筒及び前記3番気筒の前記排気通路により、前記第2集合排気通路が、前記1番気筒及び前記4番気筒の前記排気通路により、それぞれ形成され、
前記タービン入口部の気筒列方向の位置が、前記2番気筒と前記3番気筒との間であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の多気筒エンジンの排気装置。 The multi-cylinder engine is an in-line four-cylinder engine;
The exhaust order is the order of the first cylinder, the third cylinder, the fourth cylinder, and the second cylinder in the cylinder row direction,
The first collective exhaust passage is formed by the exhaust passages of the second cylinder and the third cylinder, and the second collective exhaust passage is formed by the exhaust passages of the first cylinder and the fourth cylinder, respectively.
4. The exhaust system for a multi-cylinder engine according to claim 1, wherein a position of the turbine inlet portion in a cylinder row direction is between the second cylinder and the third cylinder. 5. .
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