JP2605721Y2 - 過給機付エンジン - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、エンジンの吸，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と
を並列に配置し、セカンダリターボ過給機側の吸，排気
系に配設された吸気制御弁，排気制御弁を開閉すること
によりセカンダリターボ過給機の過給作動を制御する過
給機付エンジンに関し、詳しくは、排気制御弁の全閉位
置を規制するストッパ機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの吸，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とを並列に配置し、
セカンダリターボ過給機に接続される吸，排気系に吸気
制御弁と排気制御弁とをそれぞれ配設し、エンジン運転
領域が低速域のときには両制御弁を共に閉弁してセカン
ダリターボ過給機の過給作動を停止させてプライマリタ
ーボ過給機のみを過給作動させ、高速域のときには両制
御弁を共に全開して両ターボ過給機を過給作動させるこ
とで、低速域から高速域に亘り出力性能の向上を可能と
する過給機付エンジンが知られている。ここで排気制御
弁は、開弁時の応答性等を重視して下流開き式に構成す
ることが本出願人により提案されている。

【０００３】そして、上記排気制御弁は、実開平２−２
２６１８号公報に示されるように、全閉時に弁体の熱膨
張や経時変化を吸収してシール性を確保するため、アー
ムと弁体との間に遊びを設ける必要がある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかし、下流開き式の
排気制御弁では、排気脈動の影響を直接受け、特に弁体
の開き始めや閉じ終了直前に、アームと弁体との間に遊
びがあるため排気脈動により弁体が振動して、弁座との
間で叩かれ音（チャタリング）を生じることがある。ま
た、排気制御弁を完全に全閉してセカンダリターボ過給
機の回転を停止すると、セカンダリターボ過給機は、そ
の潤滑系のオイルシールの機能が低下してオイル漏れを
生じることがある。更に、排気中の水分による凝縮水が
弁体を揺動する弁軸付近に溜って錆を発生したり、極低
温時には凝縮水の凍結で作動不良を生じる等の不都合が
ある。

【０００５】本考案は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、下流開き式の排気制御弁の叩かれ音を防ぐと共に、
セカンダリターボ過給機のオイル漏れ、凝縮水等の不具
合を解消することが可能な過給機付エンジンを提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本考案による過給機付エンジンは、エンジンの吸，
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
給機とを並列に配置し、共に全開のときにはセカンダリ
ターボ過給機を過給作動させ、共に全閉のときにはセカ
ンダリターボ過給機の過給作動を停止させる吸気制御
弁、下流開き式の排気制御弁を、セカンダリターボ過給
機に接続させる吸，排気系にそれぞれ配設した過給機付
エンジンにおいて、排気制御弁の作動リンクに排気制御
弁全閉を小開状態に規制するストッパを対向設置するこ
とを特徴とする。

【０００７】

【作用】上記構成により、排気制御弁の作動リンクに対
向配置したストッパにより、排気制御弁の全閉時、排気
制御弁は完全に全閉することなく弁体と弁座とが離間し
た小開状態に保持される。このため、排気制御弁の開き
始めや閉じ終了直前においても弁体と弁座とが離間し、
排気脈動が作用しても両者の叩かれ音が生じなくなる。
また、排気制御弁の小開により排気の一部が排気制御弁
を介してセカンダリターボ過給機に作用してセカンダリ
ターボ過給機が微速回転され、その潤滑系のシール機能
が確保されると共に、排気中の水分の凝縮水による不具
合も生じなくなる。

【０００８】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説
明する。先ず、図１において、本考案が適用される過給
機付エンジンの全体構成について説明する。符号１は水
平対向式エンジン（本実施例においては４気筒エンジ
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。そ
して左バンク３側に＃２，＃４気筒を、右バンク４側に
＃１，＃３気筒を備える。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４
０ａ，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。プライマリターボ
過給機４０は低中速域で過給能力の大きい小容量の低速
型であり、セカンダリターボ過給機５０は中高速域で過
給能力の大きい大容量の高速型である。

【０００９】吸気系として、エアクリーナ１５に接続す
る吸気管１６から２つに分岐した吸気管１７ａ，１７ｂ
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の直下流の吸気管１
６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（ＩＳＣＶ）２５と負圧で開く逆止弁２
６が、アイドル時や減速時に吸入空気量を制御するよう
に設けられる。

【００１０】燃料系として、各気筒の吸気ポート６にイ
ンジェクタ３０がそれぞれ配設される。また燃料タンク
３２の燃料ポンプ３１からの燃料通路３３が、フィルタ
３４、インジェクタ３０、燃料圧レギュレータ３５を介
して燃料タンク３２に還流するように連通される。燃料
圧レギュレータ３５は吸気マニホールド２３の吸気圧力
に応じて圧力調整し、インジェクタ３０の燃料圧力を吸
気圧力に対して常に一定の高さに保って、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、各気筒の点火プラグ８毎に連設する
点火コイル８ａ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。

【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、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を備えたプライマリウエストゲート弁４１が設
けられる。アクチュエータ４２の圧力室にはブロワ４０
ｂ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、ウエストゲート弁４
１の開度を変化して過給圧制御する。ここでデューティ
ソレノイド弁４３は後述する電子制御装置１００からの
デューティ信号により作動し、デューティ信号のデュー
ティ比が小さい場合は高い制御圧でウエストゲート弁４
１の開度を増して過給圧を低下し、デューティ比が大き
くなるほどリーク量の増大により制御圧を低下し、ウエ
ストゲート弁４１の開度を減じて過給圧を上昇する。

【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。

【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、タービン側にアクチュエータ５２
を備えたウエストゲート弁５１が設けられている。また
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５４を備えた下流開き式の排気制御弁
５３が設けられ、ブロワ５０ｂの下流には同様のアクチ
ュエータ５６を備えたバタフライ式の吸気制御弁５５が
設けられ、ブロワ５０ｂの上、下流の間のリリーフ通路
５８に過給圧リリーフ弁５７が設けられる。

【００１４】これら各弁の圧力動作系について説明す
る。先ず、負圧源のサージタンク６０がチェック弁６２
を有する通路６１により吸気マニホールド２３に連通し
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。また過給圧リリーフ弁５７を開閉する過給圧リリ
ーフ弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１、吸気制御弁５５
を開閉する吸気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．２、
排気制御弁５３を開閉する第１と第２の排気制御弁用切
換ソレノイド弁ＳＯＬ．３，ＳＯＬ．４、排気制御弁５
３を小開制御するデューティソレノイド弁７５、及びセ
カンダリウエストゲート弁５１を開閉するセカンダリウ
エストゲート切換ソレノイド弁７０を有する。各切換ソ
レノイド弁７０，ＳＯＬ．１〜４は電子制御装置１００
からのＯＮ．ＯＦＦ信号によりサージタンク６０からの
負圧通路６３の負圧、吸気制御弁下流に連通する正圧通
路６４ａ，６４ｂの正圧、大気圧等を選択し、各制御圧
通路７０ａ〜７４ａによりアクチュエータ側に導いてセ
カンダリウエストゲート弁５１、過給圧リリーフ弁５
７、及び両制御弁５３，５５を作動する。またデューテ
ィソレノイド弁７５は電子制御装置１００からのデュー
ティ信号によりアクチュエータ５４の正圧室５４ａに作
用する正圧を可変制御し、排気制御弁５３を小開制御す
る。

【００１５】上記過給圧リリーフ弁用切換ソレノイド弁
ＳＯＬ．１は、通電がＯＦＦされると、正圧通路６４ａ
側を閉じて負圧通路６３側を開き、制御圧通路７１ａを
介して過給圧リリーフ弁５７のスプリングが内装された
圧力室に負圧を導くことでスプリングの付勢力に抗して
過給圧リリーフ弁５７を開く。また、ＯＮされると、逆
に負圧通路６３側を閉じて正圧通路６４ａ側を開き過給
圧リリーフ弁５７の圧力室に正圧を導くことで過給圧リ
リーフ弁５７を閉じる。

【００１６】吸気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．２
は、ＯＦＦされると、大気ポートを閉じて負圧通路６３
側を開き、制御圧通路７２ａを介してアクチュエータ５
６のスプリングが内装された圧力室に負圧を導くことで
スプリングの付勢力に抗して吸気制御弁５５を閉じ、Ｏ
Ｎされると、負圧通路６３側を閉じ大気ポートを開きア
クチュエータ５６の圧力室に大気圧を導くことで圧力室
内のスプリングの付勢力により吸気制御弁５５を開く。

【００１７】セカンダリウエストゲート切換ソレノイド
弁７０は、電子制御装置１００により点火進角量等に基
づきハイオクガソリン使用と判断されたときのみＯＦＦ
され、レギュラーガソリン使用と判断されたときにはＯ
Ｎされる。そしてセカンダリウエストゲート切換ソレノ
イド弁７０は、ＯＦＦされると吸気制御弁５５の上流に
連通する通路６５を閉じて大気ポートを開き、制御圧通
路７０ａを介して大気圧をアクチュエータ５２に導入す
ることでアクチュエータ５２内に配設されたスプリング
の付勢力によりセカンダリウエストゲート弁５１を閉じ
る。また、ＯＮで大気ポートを閉じ通路６５側を開き、
両ターボ過給機４０，５０作動時のセカンダリターボ過
給機５０下流の過給圧がアクチュエータ５２に導かれ、
この過給圧に応じてセカンダリウエストゲート弁５１を
開き、レギュラーガソリン使用時には、ハイオクガソリ
ン使用時に比べて相対的に過給圧が低下される。

【００１８】また、第１の排気制御弁用切換ソレノイド
弁ＳＯＬ．３からの制御圧通路７３ａが排気制御弁５３
を作動するアクチュエータ５４の正圧室５４ａに、第２
の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．４からの制御
圧通路７４ａがアクチュエータ５４のスプリングを内装
した負圧室５４ｂにそれぞれ連通されている。そして両
切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３，４が共にＯＦＦのとき、
第１の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３は正圧
通路６４ｂ側を閉じ大気ポートを開き、第２の排気制御
弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．４は負圧通路６３側を閉
じ大気ポートを開くことで、アクチュエータ５４の両室
５４ａ，５４ｂが大気開放され、負圧室５４ｂに内装さ
れたスプリングの付勢力により排気制御弁５３が全閉す
る。また、両切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３，４が共にＯ
Ｎのとき、それぞれ大気ポートを閉じ、第１の排気制御
弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３は正圧通路６４ｂ側を
開き、第２の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．４
は負圧通路６３側を開くことで、アクチュエータ５４の
正圧室５４ａに正圧を、負圧室５４ｂに負圧を導き、ス
プリングの付勢力に抗して排気制御弁５３を全開する。

【００１９】上記第１の排気制御弁用切換ソレノイド弁
ＳＯＬ．３からの制御圧通路７３ａにはオリフィス６７
が設けられ、このオリフィス６７の下流側と吸気管１７
ａにリーク通路６６が連通され、このリーク通路６６に
電子制御装置１００からのデューティ信号により作動す
る排気制御弁小開制御用のデューティソレノイド弁７５
が配設されている。そして排気制御弁用第１の切換ソレ
ノイド弁ＳＯＬ．３のみがＯＮで正圧をアクチュエータ
５４の正圧室５４ａに供給し負圧室５４ｂを大気開放す
る状態で、デューティソレノイド弁７５によりその正圧
をリークして排気制御弁５３を小開する。ここで、デュ
ーティソレノイド弁７５はデューティ信号におけるデュ
ーティ比が大きいと、リーク量の増大により正圧室５４
ａに作用する正圧を低下して排気制御弁５３の開度を減
じ、デューティ比が小さくなるほど正圧を高くして排気
制御弁５３の開度を増すように動作する。そしてプライ
マリターボ過給機４０のみを過給作動とするシングルタ
ーボ状態下でエンジン運転状態が所定の排気制御弁小開
制御領域内にあるとき、デューティソレノイド弁７５に
よる排気制御弁５３の開度で過給圧をフィードバック制
御し、この過給圧制御に伴い排気制御弁５３を小開する
ように構成される。

【００２０】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５５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
に設けられている。

【００２１】またエンジン本体１にノックセンサ８２が
取付られると共に、左右両バンク３，４を連通する冷却
水通路に水温センサ８３が臨まされ、排気管１０にＯ2
センサ８４が装着されている。さらに、スロットル弁２
１にスロットル開度センサとスロットル弁全閉を検出す
るアイドルスイッチとを内蔵したスロットルセンサ８５
が連設され、エアクリーナ１５の直下流に吸入空気量セ
ンサ８６が配設されている。

【００２２】また、エンジン本体１に支承されたクラン
クシャフト１ａにクランクロータ９０が軸着され、この
クランクロータ９０の外周に、電磁ピックアップ等から
なるクランク角センサ８７が対設されている。さらに、
動弁機構９におけるカムシャフトに連設するカムロータ
９１に、電磁ピックアップ等からなる気筒判別用のカム
角センサ８８が対設されている。

【００２３】次に、図２及び図３において、排気制御弁
５３の構成について詳細に説明する。セカンダリターボ
過給機５０はエンジン本体１の右バンク４の直後で車体
前後方向に略水平に搭載され、タービンハウジング５０
ｃの下部に排気制御弁５３の弁ボデー５３ａがボルト９
０により締結される。排気制御弁５３は、弁ボデー５３
ａの弁ポート５３ｂの下流に弁座５３ｃを介して広い弁
室５３ｄが形成され、弁室５３ｄの内部に弁軸５３ｅが
水平に設けられる。そして弁軸５３ｅと一体的なアーム
５３ｇに円板状の弁体５３ｆが取付けられ、弁体５３ｆ
を下流開きで開閉するように構成される。

【００２４】またセカンダリターボ過給機５０の近傍の
ブラケット９１にはアクチュエータ５４が取付けられ
る。そしてアクチュエータ５４が作動リンク５４ｃのロ
ッド５４ｄとレバー５４ｅを介して排気制御弁５３の弁
軸５３ｅに連結される。

【００２５】続いて、排気制御弁５３の叩かれ音等の防
止対策について説明する。叩かれ音は弁体５３ｆの全閉
とアーム５３ｇとの遊びとに起因するので、全閉位置で
弁体５３ｆを小開状態に規制し、この規制に基づいて遊
びを無くせば良い。そこで排気制御弁５３の弁ボデー５
３ａの外部において、レバー５４ｅの全閉側に調節ねじ
９３を備えたストッパ９２が対向して全閉位置を規制す
るように設置される。そしてストッパ９２の調節ねじ９
３を微調整して、排気制御弁作動系の誤差が吸収され、
更に弁体５３ｆと弁座５３ｃのクリアランスγが排気リ
ークを少なくして且つ叩かれ音を生じない適正な小開状
態に設定される。また排気制御弁５３では、アーム５３
ｇに対して弁体５３ｆがナット５３ｈで遊びの無いリジ
ットに固定される。

【００２６】次に、図４に基づき電子制御系の構成につ
いて説明する。電子制御装置（ＥＣＵ）１００は、ＣＰ
Ｕ１０１，ＲＯＭ１０２，ＲＡＭ１０３，バックアップ
ＲＡＭ１０４，及びＩ／Ｏインターフェイス１０５をバ
スラインを介して接続したマイクロコンピュータを中心
として構成され、各部に所定の安定化電源を供給する定
電圧回路１０６や駆動回路１０７が組込まれている。

【００２７】上記定電圧回路１０６は、ＥＣＵリレー９
５のリレー接点を介してバッテリ９６に接続され、この
バッテリ９６に、上記ＥＣＵリレー９５のリレーコイル
がイグニッションスイッチ９７を介して接続されてい
る。また、上記バッテリ９６には、上記定電圧回路１０
６が直接接続され、さらに燃料ポンプリレー９８のリレ
ー接点を介して燃料ポンプ３１が接続されている。

【００２８】すなわち、定電圧回路１０６は、上記イグ
ニッションスイッチ９７がＯＮされ、ＥＣＵリレー９５
のリレー接点が閉となったとき、制御用電源を供給し、
また、イグニッションスイッチ９７がＯＦＦされたと
き、バックアップ用の電源をバックアップＲＡＭ１０４
に供給する。

【００２９】また、上記Ｉ／Ｏインターフェイス１０５
の入カポートに、各種センサ８０〜８８，車速センサ８
９，及びバッテリ９６が接続されている。また、Ｉ／Ｏ
インターフェイス１０５の出力ポートには、イグナイタ
３６が接続され、さらに、駆動回路１０７を介してＩＳ
ＣＶ２５、インジェクタ３０、各切換ソレノイド弁７
０，７６，ＳＯＬ．１〜４、デューティソレノイド弁４
３，７５、及び燃料ポンプリレー９８のリレーコイルが
接続されている。

【００３０】そして、イグニッションスイッチ９７がＯ
Ｎされると、ＥＣＵリレー９５がＯＮしてＥＣＵ１００
に電源が投入され、定電圧回路１０６を介して各部に定
電圧が供給され、ＥＣＵ１００は各種制御を実行する。
すなわち、ＥＣＵ１００においてＣＰＵ１０１が、ＲＯ
Ｍ１０２にメモリされている制御プログラムに基づき、
Ｉ／Ｏインターフェイス１０５を介して各種センサ８０
〜８９からの検出信号、及びバッテリ電圧等を入力処理
し、ＲＡＭ１０３及びバックアップＲＡＭ１０４に格納
された各種データ、ＲＯＭ１０２にメモリされている固
定データに基づき各種制御量を演算する。そして駆動回
路１０７により燃料ポンプリレー９８をＯＮし燃料ポン
プ３１を通電して駆動させると共に、駆動回路１０７を
介して各切換ソレノイド弁７０，７６，ＳＯＬ．１〜４
にＯＮ．ＯＦＦ信号を、デューティソレノイド弁４３，
７５にデューティ信号を出力してターボ過給機作動個数
切換制御、及び過給圧制御を行い、演算した燃料噴射パ
ルス幅に相応する駆動パルス幅信号を所定のタイミング
で該当気筒のインジェクタ３０に出力して燃料噴射制御
を行い、また、演算した点火時期に対応するタイミング
でイグナイタ３６に点火信号を出力して点火時期制御を
実行し、ＩＳＣＶ２５に制御信号を出力してアイドル回
転数制御等を実行する。

【００３１】次に、作用について、ＥＣＵ１００による
過給機作動個数切換制御に基づき説明する。エンジン運
転時において、図５に示すように、エンジン回転数Ｎ及
びエンジン負荷Ｔｐ（基本燃料噴射パルス幅；＝Ｋ×Ｑ
／Ｎ，Ｋはインジェクタ特性補正定数、Ｑは吸入空気
量）による運転領域が、プライマリターボ過給機４０の
み過給作動させるシングルターボ状態から両ターボ過給
機４０，５０を過給作動させるツインターボ状態へ切換
えるシングル→ツイン切換ラインＬ２よりも低速域のシ
ングルターボ領域にあり、且つ、図６に示すように、シ
ングル→ツイン切換判定ラインＬ２と予め設定された吸
気管圧力Ｐ１及びエンジン回転数Ｎ１とで囲まれる排気
制御弁小開制御領域外の低回転，低負荷域にあるとき、
４つの切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１〜４がいずれもＯＦ
Ｆされる。そこで過給圧リリーフ弁５７は、過給圧リリ
ーフ弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１のＯＦＦによりサ
ージタンク６０からの負圧が圧力室に導入されることで
スプリングの付勢力に抗して開弁し、吸気制御弁５５
は、吸気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．２のＯＦＦ
によりアクチュエータ５６の圧力室に負圧が導入される
ことでスプリングの付勢力に抗して逆に閉弁する。ま
た、排気制御弁５３は、両排気制御弁用切換ソレノイド
弁ＳＯＬ．３，４のＯＦＦによりアクチュエータ５４の
両室５４ａ，５４ｂに大気圧が導入されることでスプリ
ングの付勢力により閉弁する。そして排気制御弁５３の
閉弁によりセカンダリターボ過給機５０への排気の導入
が遮断され、セカンダリターボ過給機５０が不作動とな
り、プライマリターボ過給機４０のみ過給作動のシング
ルターボ状態となる。そしてプライマリターボ過給機４
０のみの過給作動により低速域で高い軸トルクが得られ
る。また吸気制御弁５５の閉弁によりプライマリターボ
過給機４０からの過給圧の吸気制御弁５５を介してのセ
カンダリターボ過給機５０側へのリークが防止され、過
給圧の低下が防止される。

【００３２】このとき、排気制御弁５３は、排気制御弁
５３を動作するアクチュエータ５４のレバー５４ｅが図
２の実線のようにストッパ９２の調節ねじ９３に当接し
て規制され、排気制御弁５３の弁体５３ｆが図３の実線
で示すように弁座５３ｃから離間した小開状態に保持さ
れる。またこのとき、排気制御弁５３の弁体５３ｆは、
ナット５３ｈによりアーム５３ｇにリジットに固定され
ているため、排気脈動が作用しても振動することなく、
チャタリングが防止される。

【００３３】そして、セカンダリターボ過給機５０の過
給作動停止時において、常に排気制御弁５３が小開状態
に保持されるため、この弁開度に応じた少量の排気Ｅが
リークしてセカンダリターボ過給機５０のタービンハウ
ジング５０ｃに流入し、タービン５０ａとブロワ５０ｂ
が微速回転される。そこで不作動状態のセカンダリター
ボ過給機５０は、微速回転により潤滑系のオイルシール
の油膜が確保されてオイル漏れ等が防止される。またリ
ークした排気により弁軸５３ｅ等が加熱されるため、排
気中の水分の凝縮水が付着したり、極低温時に凝縮水が
凍結することが防止される。そのときブロワ５０ｂの下
流の空気圧が上昇しても、開弁する過給圧リリーフ弁５
７により適宜リークされる。

【００３４】また、エンジン回転数Ｎ，エンジン負荷Ｔ
ｐが上昇して運転領域が図５に示す排気制御弁小開制御
領域に入ると、第１の排気制御弁用切換ソレノイド弁Ｓ
ＯＬ．３のみをＯＮする。そこでアクチュエータ５４の
正圧室５４ａに正圧が導入されることでアクチュエータ
５４のロッド５４ｄが突出してレバー５４ｅが揺動し、
排気制御弁５３において弁軸５３ｅ，アーム５３ｇによ
り弁体５３ｆが開弁動作されて排気制御弁５３は開度を
増すが、このときデューティソレノイド弁７５によりア
クチュエータ５４の正圧室５４ａに作用する正圧が調圧
され、排気制御弁５３の小開開度（ただし、上述のスト
ッパ９２により規制される小開開度よりも大きい）が制
御されてセカンダリターボ過給機５０の回転数が上昇し
てセカンダリターボ過給機５０が予備回転される。また
このとき、過給圧リリーフ弁５７が開かれていること
で、予備回転によるセカンダリターボ過給機５０による
コンプレッサ圧がリークされ、予備回転の円滑化が図ら
れる。

【００３５】ここで、排気制御弁５３が開き始める際、
弁体５３ｆと弁座５３ｃとが離間した状態から開かれ、
且つ弁体５３ｆがアーム５３ｇにナット５３ｈによりリ
ジットに固定されているため、排気脈動が作用しても叩
かれ音を生じない。

【００３６】そして、エンジン回転数Ｎ及びエンジン負
荷Ｔｐによる運転領域がシングルターボ領域からシング
ル→ツイン切換ラインＬ２を境にツインターボ領域側に
移行すると（図５参照）、直ちに過給圧リリーフ弁用切
換ソレノイド弁ＳＯＬ．１をＯＮし、過給圧リリーフ弁
５７を閉弁する。なお、これに同期して排気制御弁小開
制御用デューティソレノイド弁７５が全閉されて正圧通
路６４ｂを介しての正圧がリークされることなく直接ア
クチュエータ５４の正圧室５４ａに導入され、排気制御
弁５３の開度が増大される。そして、過給圧リリーフ弁
５７の閉弁によりリリーフ通路５８が遮断され、且つ排
気制御弁５３の開度増大によりセカンダリターボ過給機
５０の回転数がさらに上昇して吸気制御弁５５上流のセ
カンダリターボ過給機５０によるコンプレッサ圧が次第
に上昇され、ツインターボ状態への移行に備えられる。
その後、所定時間経過後に第２の排気制御弁用切換ソレ
ノイド弁ＳＯＬ．４をＯＮして排気制御弁５３を全開に
し、さらにセカンダリターボ過給機５０の予備回転数を
上昇させる。さらに所定時間経過後、セカンダリターボ
過給機５０によるコンプレッサ圧が上昇し、吸気制御弁
５５の上流圧と下流圧との差圧が設定値に達した時点で
吸気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．２をＯＮして吸
気制御弁５５を開弁させ、プライマリターボ過給機４０
の過給作動に加えてセカンダリターボ過給機５０が過給
作動する。これにより高速域の排気流量の大きい領域で
は両ターボ過給機４０，５０の過給作動により高い軸ト
ルクが得られ出力が向上される。

【００３７】また、エンジン回転数Ｎ，エンジン負荷Ｔ
ｐが減少してエンジン運転領域がツインターボ領域から
ツイン→シングル切換ラインＬ１（図５参照）を境にシ
ングルターボ領域側へ移行すると、所定時間経過後に４
つの切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１〜４がＯＦＦされる。
これにより、過給圧リリーフ弁５７が開弁されて、排気
制御弁５３及び吸気制御弁５５が共に閉弁されてセカン
ダリターボ過給機５０の過給作動が停止され、プライマ
リターボ過給機４０のみ過給作動のシングルターボ状態
に戻る。

【００３８】ここで、排気制御弁５３は、アクチュエー
タ５４の両室５４ａ，５４ｂが大気開放されることで、
スプリングの付勢力によりアクチュエータ５４のロッド
５４ｄが引っ込んでレバー５４ｅが揺動し、排気制御弁
５３において弁軸５３ｅ，アーム５３ｇにより弁体５３
ｆが閉弁動作する。このとき全閉位置の直前でレバー５
４ｅが図２の実線のようにストッパ９２の調節ねじ９３
に当たって規制され、弁体５３ｆは図３の実線のように
弁座５３ｃから離間した小開状態で停止する。このた
め、排気脈動が作用しても叩かれ音が生じない。

【００３９】なお、過給圧制御については、シングルタ
ーボ状態下での排気制御弁小開制御領域では、排気制御
弁５３の小開開度制御による過給圧の変化が大きいこと
から、ウエストゲート弁４１を閉弁し、この状態で目標
過給圧と実過給圧とに基づきＰＩ制御によるデューティ
信号をデューティソレノイド弁７５に与え、排気制御弁
５３のみを用いて過給圧をフィードバック制御する。ま
た、シングルターボ状態下で排気制御弁小開制御領域外
のとき、及びツインターボ状態下では、プライマリター
ボ過給機４０側のデューティソレノイド弁４３に上述と
同様、ＰＩ制御によるデューティ信号を与え、プライマ
リターボ過給機４０のウエストゲート弁４１により過給
圧をフィードバック制御する。

【００４０】以上、本考案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。

【００４１】

【考案の効果】以上、説明したように本願考案による
と、過給機付エンジンの下流開き式の排気制御弁の作動
リンクの対向位置にストッパが付設されて全閉位置を小
開状態に規制するように構成されるので、排気制御弁
は、特に弁体の開き始めや閉じ終了直前に、全閉位置を
小開状態に規制することで排気脈動による叩かれ音を防
ぐことができて、騒音、耐久性等の点で有利になる。ま
た、排気制御弁の閉弁作用によりセカンダリターボ過給
機の過給作動が停止する場合、排気制御弁は、全閉位置
を小開状態に規制するため排気ガスの一部が排気制御弁
を介してセカンダリターボ過給機にリークするので、セ
カンダリターボ過給機が微速回転をして、セカンダリタ
ーボ過給機の潤滑系のオイルシール機能の低下によるオ
イル漏れを防止することができると共に、排気ガス中の
水分による凝縮水が排気制御弁の弁体を搖動する弁軸付
近に溜まらなくなるので錆の発生を防止し、また、極低
温時における凝縮水の凍結による弁体の作動不良を防止
する。また、ストッパは調節ねじを有するので、排気制
御弁の弁体と弁座のクリアランスを適正に微調整して、
排気制御弁の作動系の誤差を吸収したり、排気リーク量
を調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案が適応される過給機付エンジンの一例を
示す構成図

【図２】本考案の実施例の要部を示す側面図

【図３】同要部の断面図

【図４】過給機付エンジンの制御系の回路図

【図５】シングルターボ状態とツインターボ状態との切
換え領域を示す説明図

【図６】排気制御弁小開制御領域を示す説明図

【符号の説明】 １ エンジン本体 １０，１１ 排気管 １６，１７ａ，１７ｂ，１８，１９ 吸気管 ４０ プライマリターボ過給機 ５０ セカンダリターボ過給機 ５３ 排気制御弁 ５３ｃ 弁座 ５３ｅ 弁軸 ５３ｆ 弁体 ５３ｇ アーム ５４ｃ 作動リンク ５５ 吸気制御弁 ９２ ストッパ ９３ 調節ねじ

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの吸，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とを並列に配置し、
   共に全開のときにはセカンダリターボ過給機を過給作動
   させ、共に全閉のときにはセカンダリターボ過給機の過
   給作動を停止させる吸気制御弁、下流開き式の排気制御
   弁を、セカンダリターボ過給機に接続される吸，排気系
   にそれぞれ配設した過給機付エンジンにおいて、排気制
   御弁の作動リンクに排気制御弁全閉を小開状態に規制す
   るストッパを対向設置することを特徴とする過給機付エ
   ンジン。
2. 【請求項２】 ストッパは排気制御弁の全閉位置の弁体
   と弁座のクリアランスを調整する調節ねじを有し、排気
   制御弁は弁軸と一体的なアームに弁体がリジットに固定
   されることを特徴とする請求項１記載の過給機付エンジ
   ン。