JP2607624Y2 - Intake device for supercharged engine - Google Patents

Intake device for supercharged engine

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JP2607624Y2
JP2607624Y2 JP1993052685U JP5268593U JP2607624Y2 JP 2607624 Y2 JP2607624 Y2 JP 2607624Y2 JP 1993052685 U JP1993052685 U JP 1993052685U JP 5268593 U JP5268593 U JP 5268593U JP 2607624 Y2 JP2607624 Y2 JP 2607624Y2
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turbocharger
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intercooler
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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本考案は、複数のターボ過給機を
備えた車両用過給機付エンジンの吸気装置に関し、詳し
くは、複数のターボ過給機からの吸気管とインタークー
ラとの接続部に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an intake system for a supercharged engine for a vehicle having a plurality of turbochargers, and more particularly, to an intake system for an intake pipe from a plurality of turbochargers and an intercooler. Regarding the connection part.

【0002】[0002]

【従来の技術】過給機付エンジンでは、ターボ過給機に
よる空気の吸入圧縮の際に空気温度が上昇するため、圧
縮空気をインタークーラで冷却し、空気密度を大きくし
てエンジンに供給することで、実質的にエンジンの充填
効率を向上させている。また、特開平2−42126号
公報に示されるように、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開弁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。
2. Description of the Related Art In an engine with a supercharger, the air temperature rises when air is sucked and compressed by a turbocharger. Therefore, the compressed air is cooled by an intercooler, and the air density is increased and supplied to the engine. This substantially improves the charging efficiency of the engine. Further, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-42126, a primary turbocharger and a secondary turbocharger are arranged in parallel in the intake and exhaust systems of an engine, and the intake and exhaust systems connected to the secondary turbocharger are arranged. In the exhaust system, an intake control valve and an exhaust control valve are provided, respectively. When the engine operating range is in a low speed range, both control valves are closed and only the primary turbocharger is supercharged. 2. Description of the Related Art An engine with a supercharger that sometimes improves output performance from a low-speed range to a high-speed range by opening both control valves together and supercharging both turbochargers is known.

【0003】そして、プライマリターボ過給機は常時、
過給動作を行い、セカンダリターボ過給機は高速域での
み過給動作を行うことから、両ターボ過給機のターボ容
量を異ならせ、低速型と高速型とに設定されることがあ
る。
[0003] The primary turbocharger is always
Since the supercharging operation is performed and the secondary turbocharger performs the supercharging operation only in the high-speed range, the turbo capacities of the two turbochargers may be made different to be set to a low-speed type and a high-speed type.

【0004】[0004]

【考案が解決しようとする課題】しかし、ターボ過給機
のターボ容量を異ならせた場合、各ターボ過給機からの
吸気管が接続されるインタークーラの各入口面積が、同
一またはターボ容量と逆の関係になっていると、両ター
ボ過給機の過給作動時に各ターボ過給機から吸気管を介
してインタークーラで合流する圧縮空気が圧力変動を生
じて吸気抵抗の増大、吸気効率の低下を招く不都合があ
る。
However, when the turbo capacities of the turbochargers are made different, the inlet areas of the intercoolers to which the intake pipes from the turbochargers are connected are the same or equal to each other. If the relationship is reversed, the compressed air that joins from the turbochargers via the intake pipe through the intercooler during the supercharging operation of both turbochargers causes pressure fluctuations, increasing the intake resistance and increasing the intake efficiency. Disadvantages.

【0005】本考案は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、複数のターボ過給機からの圧縮空気をインタークー
ラに円滑に流入させて吸気効率を向上し、出力性能を向
上することが可能な過給機付エンジンの吸気装置を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and allows compressed air from a plurality of turbochargers to flow smoothly into an intercooler to improve intake efficiency and output performance. It is an object of the present invention to provide an intake device for a supercharged engine.

【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、本考案による過給機付エンジンの吸気装置は、エン
ジン本体の近傍に複数のターボ過給機が配置され、これ
ターボ過給機のブロワ吐出側がそれぞれ吸気管を介
してインタークーラの入口側に接続され、インタークー
ラの出口側がスロットルボデー,吸気マニホールドを介
してエンジン本体に接続される過給機付エンジンの吸気
装置において、各ターボ過給機からの各吸気管が接続さ
れるインタークーラの入口面積比を、各吸気管が接続す
るターボ過給機のターボ容量比に比例して設定すること
を特徴とする。
To achieve To achieve the object described above, intake system for an engine with a supercharger according to the present invention is disposed a plurality of turbocharger near the engine body, each of these turbochargers In the intake device of a supercharged engine, each blower discharge side is connected to an inlet side of an intercooler via an intake pipe, and an outlet side of the intercooler is connected to an engine body via a throttle body and an intake manifold. The inlet area ratio of the intercooler to which each intake pipe from the supercharger is connected is set in proportion to the turbo capacity ratio of the turbocharger to which each intake pipe is connected.

【0007】[0007]

【作用】上記構成による本考案では、複数のターボ過給
機が共に作動すると、これら圧縮空気がいずれもインタ
ークーラに流入して1つに集合され、且つ冷却して空気
密度の大きいものになり、この圧縮空気がエンジン本体
側に圧送されて高い充填効率を得るように過給される。
そして複数のターボ過給機のターボ容量が異なる場合
も、複数のターボ過給機からの各吸気管が接続されるイ
ンタークーラの各入口面積がターボ容量の大小関係に対
応して設定されることで、複数のターボ過給機からの圧
縮空気がいずれも圧力変動を生じること無く円滑にイン
タークーラに流入し、このため複数のターボ過給機を備
えた吸気系全体の吸気効率が向上する。
In the present invention having the above structure, when a plurality of turbochargers are operated together, all of these compressed airs flow into the intercooler and are collected into one, and are cooled to have a large air density. The compressed air is fed to the engine body side and supercharged so as to obtain high filling efficiency.
And even when the turbo capacities of a plurality of turbochargers are different, each inlet area of the intercooler to which each intake pipe from the plurality of turbochargers is connected is set according to the magnitude relationship of the turbo capacities. Thus, any of the compressed air from the plurality of turbochargers smoothly flows into the intercooler without causing pressure fluctuation, and therefore, the intake efficiency of the entire intake system including the plurality of turbochargers is improved.

【0008】[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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, referring to FIG. 1, an overall configuration of a supercharged engine to which the present invention is applied will be described. Reference numeral 1 denotes an engine body of a horizontally opposed engine (a four-cylinder engine in this embodiment), and a combustion chamber 5, an intake port 6, an exhaust port 7, and a spark plug 8 are provided in left and right banks 3, 4 of a crankcase 2. , A valve train 9 and the like. The left bank 3 has # 2 and # 4 cylinders, and the right bank 4 has # 1 and # 3 cylinders. Due to this engine shortening shape, a primary turbocharger 40 and a secondary turbocharger 50 are respectively provided immediately after the left and right banks 3 and 4. As an exhaust system, a common exhaust pipe 10 from the left and right banks 3 and 4 is used as a turbine 4 of both turbochargers 40 and 50.
The exhaust pipes 11 from the turbines 40a and 50a join one exhaust pipe 12 and communicate with the catalytic converter 13 and the muffler 14. The primary turbocharger 40 is a small-capacity low-speed type having a large supercharging capacity in a low-to-medium-speed region, and the secondary turbocharger 50 is a large-capacity high-speed type having a large supercharging capability in a medium-to-high-speed region.

【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からのプ
ライマリ側,セカンダリ側吸気管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16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26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。
[0009] As an intake system, intake pipes 17a and 17b branched into two from an intake pipe 16 connected to an air cleaner 15.
Are blowers 40b of both turbochargers 40 and 50, respectively.
The primary-side and secondary-side intake pipes 18 and 19 from the blowers 40b and 50b are connected to the intercooler 20. The air is communicated from the intercooler 20 to a chamber 22 via a throttle body 27 having a throttle valve 21, and is communicated from the chamber 22 to each cylinder of the left and right banks 3 and 4 via an intake manifold 23. As an idle control system, an idle control valve (ISCV) is provided in a bypass passage 24 between the intake pipe 16 and the intake manifold 23 immediately downstream of the air cleaner 15.
25 and a check valve 26 which is opened by a negative pressure are provided so as to control the amount of intake air during idling or deceleration.

【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。
[0010] As a fuel system, injectors 30 are respectively provided at the intake ports 6 of the respective cylinders. A fuel passage 33 from the fuel pump 31 of the fuel tank 32 is connected to the fuel tank 32 via the filter 34, the injector 30, and the fuel pressure regulator 35 so as to return to the fuel tank 32. The fuel pressure regulator 35 adjusts the pressure in accordance with the intake pressure of the intake manifold 23, keeps the fuel pressure of the injector 30 constantly constant with respect to the intake pressure, and controls the fuel injection by the pulse width of the injection signal. It is possible. As an ignition system, the ignition system is connected so that an ignition signal from the igniter 36 is input to an ignition coil 8a connected to each ignition plug 8 of each cylinder.

【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。
An operation system of the primary turbocharger 40 will be described. The primary turbocharger 40 uses a blower 40b by the energy of exhaust gas introduced into the turbine 40a.
, And operates so that air is inhaled, pressurized and constantly supercharged. A primary wastegate valve 41 having a diaphragm type actuator 42 is provided on the turbine side. A blower 40 is provided in the pressure chamber of the actuator 42.
The control pressure passage 44 from immediately downstream of b has an orifice 48 and communicates so as to open the wastegate valve 41 with good response when the supercharging pressure rises above a set value. The control pressure passage 44 further communicates a supercharging pressure with a duty solenoid valve 43 that leaks to the upstream side of the blower 40b. The duty solenoid valve 43 generates a predetermined control pressure to act on the actuator 42, thereby causing the waste gate valve to operate. 4
The supercharging pressure is controlled by changing the opening degree of No. 1. Here, the duty solenoid valve 43 is operated by a duty signal from an electronic control unit 100 described later, and when the duty ratio of the duty signal is small, the waste gate valve 4 is operated with a high control pressure.
1, the supercharging pressure is reduced by increasing the opening degree, and as the duty ratio increases, the control pressure is reduced by increasing the leak amount, and the supercharging pressure is increased by reducing the opening degree of the wastegate valve 41.

【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, the intercooler 2 near the throttle valve 21 is provided downstream of the blower 40b in order to prevent a decrease in blower rotation and the occurrence of intake noise when the throttle valve is rapidly closed.
The bypass passage 46 is communicated between the outlet side of the blower 40b and the upstream side of the blower 40b. An air bypass valve 45 is provided in the bypass passage 46 so as to introduce a manifold negative pressure through the passage 47 when the throttle valve is rapidly closed, and to quickly leak pressurized air contained downstream of the blower.

【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
を備えたセカンダリウエストゲート弁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。
An operation system of the secondary turbocharger 50 will be described. Similarly, the secondary turbocharger 50 is configured to supercharge the turbine 50a and the blower 50b by rotating the turbine 50a by the exhaust gas.
Is provided. A downstream-opening exhaust control valve 53 having a diaphragm actuator 54 is provided in the exhaust pipe 10 upstream of the turbine 50a, and a butterfly-type intake control valve having a similar actuator 56 downstream of the blower 50b. A boost pressure relief valve 57 is provided in a relief passage 58 between the upstream and downstream of the blower 50b.

【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からの正圧、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
57,及び両制御弁55,53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。
The pressure operation system of each of these valves will be described. First, the surge tank 60 as a negative pressure source is connected to the check valve 62.
The valve 61 communicates with the intake manifold 23 through a passage 61 having a negative pressure, and stores a negative pressure and buffers a pulsating pressure when the throttle valve is fully closed. Further, a switching solenoid valve SOL. For the boost pressure relief valve for opening and closing the boost pressure relief valve 57. 1. Intake control valve 55
Switching solenoid valve for the intake control valve SOL. 2,
The first and second exhaust control valve switching solenoid valves SOL. 3, SOL. 4. Exhaust control valve 5
3 is provided with a duty solenoid valve 75 for small opening control, and a secondary wastegate switching solenoid valve 70 for opening and closing the secondary wastegate valve 51. Each switching solenoid valve 70, SOL. 1-4 are electronic control units 100
ON. An OFF signal is used to select the negative pressure of the negative pressure passage 63 from the surge tank 60, the positive pressure from the positive pressure passages 64a and 64b communicating with the intake control valve downstream, the atmospheric pressure, etc., and the actuators are controlled by the control pressure passages 70a to 74a. Then, the secondary wastegate valve 51, the supercharging pressure relief valve 57, and the control valves 55 and 53 are operated. The duty solenoid valve 75 variably controls the positive pressure acting on the positive pressure chamber 54a of the actuator 54 in accordance with a duty signal from the electronic control unit 100, and controls the exhaust control valve 53 to a small opening.

【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。
The switching solenoid valve SOL. 1, when the energization is turned off, the positive pressure passage 64a
The side is closed, the side of the negative pressure passage 63 is opened, and the negative pressure is guided to the pressure chamber in which the spring of the supercharging pressure relief valve 57 is housed via the control pressure passage 71a, so that the supercharging is performed against the urging force of the spring. The pressure relief valve 57 is opened. When it is turned on, the negative pressure passage 63 is closed, the positive pressure passage 64a is opened, and the positive pressure is introduced into the pressure chamber of the supercharging pressure relief valve 57 to close the supercharging pressure relief valve 57.

【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。
The switching solenoid valve SOL. 2
Is turned off, the atmosphere port is closed and the negative pressure passage 63 is closed.
Side of the actuator 5 through the control pressure passage 72a.
The intake control valve 55 is closed against the urging force of the spring by introducing a negative pressure into the pressure chamber in which the spring of No. 6 is housed.
When N is reached, the side of the negative pressure passage 63 is closed, the atmosphere port is opened, and the atmospheric pressure is guided to the pressure chamber of the actuator 56, so that the intake control valve 55 is opened by the urging force of the spring in the pressure chamber.

【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。
The secondary wastegate switching solenoid valve 70 is turned off only when the electronic control unit 100 determines that high-octane gasoline is used based on the ignition advance amount and the like.
If it is determined that regular gasoline is used,
N. When the secondary wastegate switching solenoid valve 70 is turned off, the passage 65 communicating upstream of the intake control valve 55 is closed to open the atmosphere port, and atmospheric pressure is introduced into the actuator 52 through the control pressure passage 70a. The secondary wastegate valve 51 is closed by the urging force of a spring disposed in the actuator 52. Also, when ON, the atmosphere port is closed and the passage 65 side is opened,
The supercharging pressure downstream of the secondary turbocharger 50 during operation of both turbochargers 40 and 50 is guided to the actuator 52,
The secondary wastegate valve 51 is opened according to the supercharging pressure, and when using regular gasoline, the supercharging pressure is relatively reduced as compared with when using high-octane gasoline.

【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。
Further, the first exhaust control valve switching solenoid valve SOL. The control pressure passage 73a from the exhaust control valve 53
The positive pressure chamber 54a of the actuator 54 that operates
Switching solenoid valve SOL. The control pressure passages 74a from the pressure chambers 4 communicate with the negative pressure chambers 54b containing the springs of the actuators 54, respectively. And, both switching solenoid valves SOL. When both 3 and 4 are OFF,
The first exhaust control valve switching solenoid valve SOL. 3 closes the positive pressure passage 64b and opens the atmosphere port, and the second exhaust control valve switching solenoid valve SOL. Numeral 4 closes the negative pressure passage 63 and opens the atmosphere port, whereby both chambers 54a and 54b of the actuator 54 are opened to the atmosphere, and the exhaust control valve 53 is fully closed by the urging force of the spring provided in the negative pressure chamber 54b. . Further, both switching solenoid valves SOL. 3 and 4 are both O
N, the atmosphere ports are closed, and the first exhaust control valve switching solenoid valve SOL. 3 opens the positive pressure passage 64b side, and the second exhaust control valve switching solenoid valve SOL. 4
By opening the side of the negative pressure passage 63, a positive pressure is introduced into the positive pressure chamber 54a and a negative pressure is introduced into the negative pressure chamber 54b of the actuator 54, and the exhaust control valve 53 is fully opened against the urging force of the spring.

【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。
The first exhaust control valve switching solenoid valve SOL. The orifice 67 is provided in the control pressure passage 73a from
The downstream side of the orifice 67 and the intake pipe 17 are provided.
a, a duty solenoid valve 75 for controlling the small opening of the exhaust control valve which is operated by a duty signal from the electronic control unit 100.
Are arranged. Then, the first switching solenoid valve SOL. When only 3 is ON and a positive pressure is supplied to the positive pressure chamber 54a of the actuator 54 and the negative pressure chamber 54b is opened to the atmosphere, the positive pressure is leaked by the duty solenoid valve 75 and the exhaust control valve 53 is slightly opened. Here, when the duty ratio in the duty signal is large, the duty solenoid valve 75 increases the positive pressure chamber 54 due to an increase in the amount of leakage.
The opening of the exhaust control valve 53 is reduced by decreasing the positive pressure acting on the valve a, and the opening of the exhaust control valve 53 is increased by increasing the positive pressure as the duty ratio decreases. When the engine operating state is within the predetermined exhaust control valve small-opening control region under the single turbo state in which only the primary turbocharger 40 is supercharged, the degree of opening of the exhaust control valve 53 by the duty solenoid valve 75 increases. The supply pressure is feedback-controlled, and the exhaust control valve 53 is opened slightly with the supercharging pressure control.

【0020】各種のセンサについて説明する。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7
6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。
Various sensors will be described. A differential pressure sensor 80 is provided to detect a differential pressure between upstream and downstream of the intake control valve 55, and an absolute pressure sensor 81 is provided for the switching solenoid valve 7
6 to select and detect the intake pipe pressure and the atmospheric pressure.

【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。
A knock sensor 82 is attached to the engine body 1, and a water temperature sensor 83 faces a cooling water passage connecting the left and right banks 3, 4.
The sensor 84 is mounted. In addition, throttle valve 2
1. A throttle sensor 85 having a built-in throttle opening sensor and an idle switch for detecting that the throttle valve is fully closed.
, And an intake air amount sensor 86 is disposed immediately downstream of the air cleaner 15.

【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。
A crank rotor 90 is axially mounted on a crankshaft 1a supported by the engine body 1. A crank angle sensor 87 such as an electromagnetic pickup is provided on the outer periphery of the crank rotor 90. further,
A cam rotor 91 connected to a cam shaft of the valve mechanism 9 is provided with a cam angle sensor 88 for discriminating cylinders, which is composed of an electromagnetic pickup or the like.

【0023】図2において、吸気系の構成について更に
詳細に説明する。先ず、エンジン本体1は右バンク3が
左バンク4より車体前方にずれてバンクオフセットさ
れ、このエンジン本体1の上にチャンバ22と吸気マニ
ホールド23が設置される。インタークーラ20は走行
時にエアスクープから流入する冷却風により冷却する空
冷式であり、チャンバ22と略同一高さのエンジン本体
後部に水平に設置され、このインタークーラ20の前部
がスロットルボデー27を介してチャンバ22に連結さ
れる。またプライマリターボ過給機40はエンジン本体
1の左バンク3の直後でインタークーラ20の左側に、
セカンダリターボ過給機50は右バンク4の直後でイン
タークーラ20の右側に、いずれもブロワ側を車体前方
に向けて配置される。
Referring to FIG. 2, the structure of the intake system will be described in more detail. First, the right bank 3 of the engine main body 1 is offset from the left bank 4 so as to be shifted forward of the vehicle body, and a chamber 22 and an intake manifold 23 are installed on the engine main body 1. The intercooler 20 is of an air-cooling type that cools by cooling air flowing from an air scoop during traveling, and is installed horizontally at the rear of the engine main body having substantially the same height as the chamber 22. Connected to the chamber 22 via The primary turbocharger 40 is located immediately after the left bank 3 of the engine body 1 and on the left side of the intercooler 20,
The secondary turbochargers 50 are disposed immediately after the right bank 4 and on the right side of the intercooler 20 with the blower side facing forward of the vehicle body.

【0024】エアクリーナ15からの吸気管16は右側
で吸気マニホールド23の下を通って2つの吸気管17
a,17bに分岐し、一方の吸気管17bはセカンダリ
ターボ過給機50のブロワハウジング50cの前端に連
結され、また、吸気管16から分岐する他の吸気管17
aが左側に引回してプライマリターボ過給機40のブロ
ワハウジング40cの前端に連結される。そして両ブロ
ワハウジング40c,50cの側部からそれぞれプライ
マリ側吸気管18,セカンダリ側吸気管19がインター
クーラ20の下を通って後方に延び、その端部の接続部
18a,19aがインタークーラ20の後方下部にそれ
ぞれ連結される。こうして吸気系は、車体前方から両タ
ーボ過給機40,50を介して一旦後方に引回し、その
後方からインタークーラ20、スロットルボデー27等
を介して前方のエンジン本体1に引回すように構成され
る。
The intake pipe 16 from the air cleaner 15 passes under the intake manifold 23 on the right side and passes through two intake pipes 17.
a, 17b, and one intake pipe 17b is connected to the front end of the blower housing 50c of the secondary turbocharger 50, and another intake pipe 17 branched from the intake pipe 16.
is connected to the front end of the blower housing 40c of the primary turbocharger 40 by turning left. A primary-side intake pipe 18 and a secondary-side intake pipe 19 extend rearward from the sides of the blower housings 40c and 50c, respectively, below the intercooler 20, and connection portions 18a and 19a at their ends are connected to the intercooler 20. Each is connected to the lower rear. In this way, the intake system is configured so as to be routed rearward from the front of the vehicle body through the turbochargers 40 and 50 once, and then routed from the rear to the engine body 1 located forward through the intercooler 20, the throttle body 27 and the like. Is done.

【0025】ここで両ターボ過給機40,50が過給作
動するツインターボ状態下では、両ターボ過給機40,
50からの圧縮空気が吸気管18,19により直ちにイ
ンタークーラ20に流入する。前述のようにプライマリ
ターボ過給機40はターボ容量Qpが小さい低速型であ
り、更にウエストゲート弁41で過給圧制御されて通過
空気量が比較的少なく、セカンダリターボ過給機50は
ターボ容量Qsが大きい高速型で通過空気量が多い。そ
こでプライマリ側吸気管18とセカンダリ側吸気管19
は共に開口面積を順次増大したラッパ状に形成されるが
セカンダリ側吸気管19の方が増大傾向が大きく、両者
が接続されるインタークーラ20の接続部20a,20
bの入口面積A,Bが、A<Bに設定される。即ち、入
口面積比B/Aがターボ容量比Qs/Qpに比例して設
定される。
Here, in a twin-turbo state in which the turbochargers 40 and 50 perform the supercharging operation, both the turbochargers 40 and 50 are in the twin turbo state.
The compressed air from 50 immediately flows into the intercooler 20 through the intake pipes 18 and 19. As described above, the primary turbocharger 40 is a low-speed type having a small turbo capacity Qp, and the supercharging pressure is controlled by the wastegate valve 41 so that the amount of passing air is relatively small. High-speed type with large Qs and large amount of passing air. Therefore, the primary side intake pipe 18 and the secondary side intake pipe 19
Are formed in a trumpet shape in which the opening area is sequentially increased, but the secondary side intake pipe 19 has a larger tendency to increase, and the connection portions 20a and 20 of the intercooler 20 to which both are connected.
The entrance areas A and B of b are set so that A <B. That is, the inlet area ratio B / A is set in proportion to the turbo capacity ratio Qs / Qp.

【0026】次に、図3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。
Next, the configuration of the electronic control system will be described with reference to FIG. The electronic control unit (ECU) 100
U101, ROM102, RAM103, backup RAM104, and the microcomputer which connected I / O interface 105 via the bus line are mainly comprised, and the constant voltage circuit 106 and the drive circuit 107 which supply predetermined | prescribed stabilized power supply to each part are provided. It is built in.

【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。
The constant voltage circuit 106 includes the ECU relay 9
5, and a relay coil of the ECU relay 95 is connected to the battery 96 via an ignition switch 97. The constant voltage circuit 10 is connected to the battery 96.
6 is directly connected, and the fuel pump 31 is connected via a relay contact of the fuel pump relay 98.

【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96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。
That is, when the ignition switch 96 is turned on and the ECU relay 95
When the relay contact of is closed, supply power for control,
When the ignition switch 97 is turned off, the power supply for backup is switched to the backup RAM 104.
To supply.

【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。
The I / O interface 105
Sensor 80-88, vehicle speed sensor 8
9 and a battery 96 are connected. Also, I / O
The igniter 36 is connected to the output port of the interface 105, and
CV25, injector 30, each switching solenoid valve 7
0, 76, SOL. 1-4, duty solenoid valve 4
3, 75 and the relay coil of the fuel pump relay 98 are connected.

【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。
Then, the ignition switch 97 is set to O
N, the ECU relay 95 is turned on and the ECU 100
Is turned on, a constant voltage is supplied to each unit via the constant voltage circuit 106, and the ECU 100 executes various controls.
That is, in the ECU 100, the CPU 101
Based on the control program stored in M102,
Various sensors 80 via the I / O interface 105
Input processing is performed on detection signals, battery voltage, and the like from -89, and various control amounts are calculated based on various data stored in the RAM 103 and the backup RAM 104 and fixed data stored in the ROM 102. Then, the fuel pump relay 98 is turned on by the drive circuit 107 to energize and drive the fuel pump 31, and the switching solenoid valves 70, 76, SOL. 1-4
ON. The OFF signal is supplied to the duty solenoid valve 43,
A duty signal is output to 75 to perform turbocharger operation number switching control and supercharging pressure control, and a drive pulse width signal corresponding to the calculated fuel injection pulse width is output to the injector 30 of the corresponding cylinder at a predetermined timing. And performs an ignition timing control by outputting an ignition signal to the igniter 36 at a timing corresponding to the calculated ignition timing, and outputs a control signal to the ISCV 25 to execute an idle speed control and the like. I do.

【0031】次に、作用について、先ず、ECU100
による過給機作動個数切換制御を説明する。エンジン運
転時において、図4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5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。
Next, regarding the operation, first, the ECU 100
Will be described. During the operation of the engine, as shown in FIG. 4, the engine speed N and the engine load Tp (basic fuel injection pulse width; = K × Q
(/ N, K are injector characteristic correction constants, and Q is an intake air amount) The operating range is from a single turbo state where only the primary turbocharger 40 is supercharged to a twin state where both turbochargers 40 and 50 are supercharged. In the single turbo range, which is in a lower speed range than the single-to-twin switching line L2 for switching to the turbo state, and as shown in FIG. 5, a single-to-twin switching determination line L2 and a preset intake pipe pressure P1 and engine speed are set. When the engine is in a low-speed, low-load area outside the small opening control area of the exhaust control valve surrounded by N1,
Four switching solenoid valves SOL. 1-4 are all OF
F. Thus, the boost pressure relief valve 57 is provided with a boost pressure relief valve switching solenoid valve SOL. 1 turns off, the negative pressure from the surge tank 60 is introduced into the pressure chamber, thereby opening the valve against the urging force of the spring.
Is an intake control valve switching solenoid valve SOL. 2 OFF
As a result, a negative pressure is introduced into the pressure chamber of the actuator 56, whereby the valve is closed against the urging force of the spring. Further, the exhaust control valve 53 is provided with a switching solenoid valve SOL. When the atmospheric pressure is introduced into both chambers 54a and 54b of the actuator 54 by turning off the switches 3 and 4, the valve is closed by the urging force of the spring. Then, by closing the exhaust control valve 53, the introduction of exhaust gas to the secondary turbocharger 50 is shut off, the secondary turbocharger 50 becomes inactive, and only the primary turbocharger 40 is in a single turbo state in which the turbocharger operates. Become. And the primary turbocharger 4
A high shaft torque can be obtained in a low speed region by the supercharging operation of only 0. Further, the closing of the intake control valve 55 prevents the supercharging pressure from the primary turbocharger 40 from leaking to the secondary turbocharger 50 via the intake control valve 55, thereby preventing a decrease in the supercharging pressure. Is done.

【0032】そして、エンジン回転数N,エンジン負荷
Tpが上昇して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SOL.3のみをON
する。そこで排気制御弁53はアクチュエータ54の正
圧室54aに正圧が導入されることで開くが、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が小開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。
When the engine speed N and the engine load Tp increase and enter the exhaust control valve small opening control region, the first
Switching solenoid valve SOL. ON only 3
I do. Therefore, the exhaust control valve 53 is opened by introducing a positive pressure into the positive pressure chamber 54a of the actuator 54. At this time, the duty solenoid valve 75 opens the exhaust control valve 53.
The positive pressure acting on the positive pressure chamber 54a is regulated, the exhaust control valve 53 is opened slightly, and the secondary turbocharger 50 is pre-rotated. Further, at this time, since the boost pressure relief valve 57 is opened, the compressor pressure by the secondary turbocharger 50 due to the preliminary rotation is leaked, and the preliminary rotation is facilitated.

【0033】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4参照)、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。
When the operating range based on the engine speed N and the engine load Tp shifts from the single turbo range to the twin turbo range with the single-to-twin switching line L2 as a boundary (see FIG. 4), the boost pressure relief valve is immediately used. Switching solenoid valve SOL. 1 is turned on, and the supercharging pressure relief valve 57 is closed. In synchronization with this, the exhaust control valve small opening control duty solenoid valve 75 is fully closed and the positive pressure through the positive pressure passage 64b is directly introduced into the positive pressure chamber 54a of the actuator 54 without leaking. The opening degree of the exhaust control valve 53 is increased. The closing of the boost pressure relief valve 57 shuts off the relief passage 58, and the opening degree of the exhaust control valve 53 increases the rotation speed of the secondary turbocharger 50 to increase the secondary turbocharger upstream of the intake control valve 55. The compressor pressure by the supercharger 50 is gradually increased to prepare for transition to the twin turbo state. After a lapse of a predetermined time, the second exhaust control valve switching solenoid valve SOL. 4 is turned on to fully open the exhaust control valve 53,
Further, the preliminary rotation speed of the secondary turbocharger 50 is increased. Further, after a lapse of a predetermined time, the compressor pressure by the secondary turbocharger 50 increases, and the intake control valve 55
When the differential pressure between the upstream pressure and the downstream pressure of the intake control valve reaches a set value, the intake solenoid control valve switching solenoid valve SOL. 2 is turned on to open the intake control valve 55, and the secondary turbocharger 50 performs the supercharging operation in addition to the supercharging operation of the primary turbocharger 40. As a result, in a region where the exhaust flow rate is high in a high speed region, a high shaft torque is obtained by the supercharging operation of the turbochargers 40 and 50, and the output is improved.

【0034】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4参照)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。
The engine speed N and the engine load T
When the engine operating region shifts from the twin turbo region to the twin turbo single switching region L1 (see FIG. 4) and the engine operating region shifts to the single turbo region side after a predetermined time,
Switching solenoid valves SOL. 1 to 4 are turned off.
Thereby, the supercharging pressure relief valve 57 is opened, the exhaust control valve 53 and the intake control valve 55 are both closed, and the supercharging operation of the secondary turbocharger 50 is stopped, and the primary turbocharger 40 Only the supercharging operation returns to the single turbo state.

【0035】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が閉弁され、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。
In regard to the supercharging pressure control, in the exhaust control valve small opening control region under the single turbo state, the change in the supercharging pressure due to the small opening of the exhaust control valve 53 is large. The valve is closed, and in this state, a duty signal by PI control is given to the duty solenoid valve 75 based on the target boost pressure and the actual boost pressure, and the boost pressure is feedback-controlled using only the exhaust control valve 53. Also, when a single turbo state is outside the exhaust control valve small opening control area, and under a twin turbo state, a duty signal by PI control is given to the duty solenoid valve 43 on the primary turbocharger 40 side as described above, The boost pressure is feedback-controlled by the wastegate valve 41 of the primary turbocharger 40.

【0036】更に、上述のように、両ターボ過給機4
0,50が過給作動するツインターボ状態時には、両者
のブロワハウジング40c,50cに吸入して圧縮され
る空気Ap,Asが、それぞれ吸気管18,19を介し
てインタークーラ20に流入する。このときセカンダリ
ターボ過給機50はターボ容量Qsが大きく、且つブロ
ワ上流の吸気管長が短いことで多量の圧縮空気Asを生
じるが、プライマリターボ過給機40はターボ容量Qp
が小さく、且つウエストゲート弁41で過給圧制御され
るため圧縮空気Apの量が少なくなる。ここでインター
クーラ20の入口面積A,Bがターボ容量Qp,Qsに
対応して設定されることで、セカンダリ側の多量の圧縮
空気Asとプライマリ側の少ない圧縮空気Apとが、い
ずれも圧力変動の無い状態で円滑にインタークーラ20
に流入して1つに集合する。従って、吸気系にターボ容
量の異なる複数のターボ過給機40,50を備え、且つ
インタークーラ20で1つに集合される場合に、吸気系
全体の圧縮空気が、吸気抵抗の少ない状態でスムースに
流れてエンジン本体1の各気筒に供給され、これにより
吸気効率が向上する。
Further, as described above, the two turbochargers 4
In the twin turbo state where the turbochargers 0 and 50 perform the supercharging operation, the air Ap and As sucked into the two blower housings 40c and 50c and compressed flow into the intercooler 20 through the intake pipes 18 and 19, respectively. At this time, the secondary turbocharger 50 generates a large amount of compressed air As because the turbo capacity Qs is large and the intake pipe length upstream of the blower is short, but the primary turbocharger 40 has the turbo capacity Qp
And the boost pressure is controlled by the waste gate valve 41, so that the amount of the compressed air Ap decreases. Here, since the inlet areas A and B of the intercooler 20 are set corresponding to the turbo capacities Qp and Qs, both the large amount of compressed air As on the secondary side and the small amount of compressed air Ap on the primary side cause pressure fluctuation. Intercooler 20 smoothly without air
Flow into and gather together. Therefore, when a plurality of turbochargers 40 and 50 having different turbo capacities are provided in the intake system, and they are gathered together by the intercooler 20, the compressed air of the entire intake system is smoothly reduced in a state where the intake resistance is small. And is supplied to each cylinder of the engine body 1, thereby improving the intake efficiency.

【0037】インタークーラ20では両方の圧縮空気A
p,Asが1つに集合することで、水平対向式4気筒エ
ンジンのように左右バンク3,4の気筒の点火順序、例
えば#1→#3→#2→#4気筒の順によりターボ過給
機40,50が交互に作動する場合も、平均化した多量
の圧縮空気Acが連続且つ均一に得られる。そして集合
した圧縮空気Acはインタークーラ20で冷却風により
冷却されて空気密度が大きくなり、この状態でエンジン
本体1の各気筒に圧送されて、実質的に充填効率を増大
するように過給される。
In the intercooler 20, both compressed air A
By combining p and As into one, as in the case of a horizontally opposed four-cylinder engine, the turbocharger is arranged according to the ignition order of the cylinders in the left and right banks 3 and 4, for example, in the order of # 1 → # 3 → # 2 → # 4 cylinder. Even when the feeders 40 and 50 operate alternately, a large amount of the averaged compressed air Ac is continuously and uniformly obtained. The collected compressed air Ac is cooled by the cooling air in the intercooler 20 to increase the air density. In this state, the compressed air Ac is pressure-fed to each cylinder of the engine body 1 and supercharged to substantially increase the charging efficiency. You.

【0038】図6において、本考案の第2の実施例につ
いて説明する。この実施例はプライマリターボ過給機4
0のターボ容量Qpが大きく、セカンダリターボ過給機
50のターボ容量Qsが小さく設定される場合である。
この場合は2本の吸気管18,19が接続されるインタ
ークーラ20の接続部20a,20bの入口面積A,B
が、ターボ容量の大小関係に対応して、A>Bに設定さ
れる。
Referring to FIG. 6, a second embodiment of the present invention will be described. This embodiment is a primary turbocharger 4
This is a case where the turbo capacity Qp of 0 is large and the turbo capacity Qs of the secondary turbocharger 50 is set small.
In this case, the inlet areas A and B of the connecting portions 20a and 20b of the intercooler 20 to which the two intake pipes 18 and 19 are connected.
Are set to A> B in accordance with the magnitude relationship of the turbo capacity.

【0039】図7において、本考案の第3の実施例につ
いて説明する。この実施例はプライマリターボ過給機4
0とセカンダリターボ過給機50のターボ容量Qp,Q
sが同一に設定される場合である。この場合は2本の吸
気管18,19が接続されるインタークーラ20の接続
部20a,20bの入口面積A,Bが、ターボ容量の大
小関係に対応して、A=Bに設定される。従って、第2
と第3の実施例の場合も、ツインターボ状態下で両ター
ボ過給機40,50が過給作動する際に、両者の圧縮空
気Ap,Asがいずれもインタークーラ20に円滑に流
入して集合し、吸気効率の高いものになる。
Referring to FIG. 7, a third embodiment of the present invention will be described. This embodiment is a primary turbocharger 4
0 and the turbo capacity Qp, Q of the secondary turbocharger 50
This is the case where s is set to be the same. In this case, the inlet areas A and B of the connecting portions 20a and 20b of the intercooler 20 to which the two intake pipes 18 and 19 are connected are set to A = B in accordance with the magnitude relationship of the turbo capacity. Therefore, the second
Also in the case of the third embodiment, when both turbochargers 40 and 50 perform the supercharging operation under the twin turbo state, both of the compressed air Ap and As smoothly flow into the intercooler 20. They come together and have high intake efficiency.

【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や他の過給制御方式にも
適用できる。また複数のターボ過給機やインタークーラ
の配置、吸気系の引回しは実施例に限定されない。さら
に、本実施例に限定されず、常時、複数のターボ過給機
を作動する通常のツインターボエンジンにも適用するこ
とができる。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention can be applied to engines other than the horizontally opposed type and other supercharging control systems. The arrangement of a plurality of turbochargers and intercoolers and the routing of the intake system are not limited to the embodiments. Furthermore, the present invention is not limited to this embodiment, and can be applied to a normal twin turbo engine that always operates a plurality of turbochargers.

【0041】[0041]

【考案の効果】以上に説明したように本考案によると、
複数のターボ過給機からの吸気管がそれぞれインターク
ーラに接続される吸気装置において、各吸気管が接続さ
れるインタークーラの入口面積比がターボ容量比に比例
して設定され、複数のターボ過給機のターボ容量が異な
る場合もそれら圧縮空気がいずれも円滑にインタークー
ラに流入して集合するように構成されるので、吸気系全
体の吸気抵抗が減少すると共に吸気効率が向上して出力
特性が向上する。複数の吸気管とインタークーラの開口
面積を設定するだけであるから、構造も簡単である。
[Effect of the invention] As described above, according to the invention,
In an intake device in which intake pipes from a plurality of turbochargers are respectively connected to an intercooler, an inlet area ratio of an intercooler to which each intake pipe is connected is set in proportion to a turbo capacity ratio, and a plurality of turbochargers are provided. Even when the turbocharger capacities are different, the compressed air flows into the intercooler smoothly and collects, so that the intake resistance of the entire intake system is reduced, the intake efficiency is improved, and the output characteristics are improved. Is improved. Since only the opening areas of the plurality of intake pipes and the intercooler are set, the structure is simple.

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

【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
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a supercharged engine to which the present invention is applied.

【図2】本考案に係わる吸気装置の第1の実施例を示す
要部の平面図
FIG. 2 is a plan view of a main part of the first embodiment of the intake device according to the present invention;

【図3】過給機付エンジンの制御系の回路図FIG. 3 is a circuit diagram of a control system of a supercharged engine.

【図4】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
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a switching area between a single turbo state and a twin turbo state.

【図5】排気制御弁小開制御領域を示す説明図FIG. 5 is an explanatory diagram showing an exhaust control valve small opening control region.

【図6】本考案の第2の実施例を示す要部の平面図FIG. 6 is a plan view of a main part showing a second embodiment of the present invention.

【図7】本考案の第3の実施例を示す要部の平面図FIG. 7 is a plan view of a main part showing a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン本体 18 プライマリ側吸気管 19 セカンダリ側吸気管 20 インタークーラ 23 吸気マニホールド 27 スロットルボデー 40 プライマリターボ過給機 50 セカンダリターボ過給機 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine main body 18 Primary intake pipe 19 Secondary intake pipe 20 Intercooler 23 Intake manifold 27 Throttle body 40 Primary turbocharger 50 Secondary turbocharger

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】エンジン本体の近傍に複数のターボ過給機
が配設され、これらターボ過給機のブロワ吐出側がそ
れぞれ吸気管を介してインタークーラの入口側に接続さ
れ、インタークーラの出口側がスロットルボデー,吸気
マニホールドを介してエンジン本体に接続される過給機
付エンジンの吸気装置において、各ターボ過給機からの 各吸気管が接続されるインターク
ーラの入口面積比を、各吸気管が接続するターボ過給機
のターボ容量比に比例して設定することを特徴とする過
給機付エンジンの吸気装置。
1. A plurality of turbochargers in the vicinity of the engine body is disposed, blower discharge side of the turbocharger is connected to the inlet side of the intercooler via an intake pipe, the intercooler outlet In the intake device of a supercharged engine having a side connected to an engine body via a throttle body and an intake manifold, an inlet area ratio of an intercooler to which each intake pipe from each turbocharger is connected is represented by each intake pipe. An intake system for a turbocharged engine, wherein the intake air system is set in proportion to a turbo capacity ratio of a turbocharger to be connected.
【請求項2】上記複数のターボ過給機は、ターボ容量の
小さいプライマリターボ過給機とターボ容量の大きいセ
カンダリターボ過給機であり、 ターボ容量比に比例して、プライマリターボ過給機から
のプライマリ側吸気管が接続されるインタークーラの入
口面積を小さく設定し、セカンダリターボ過給機からの
セカンダリ側吸気管が接続されるインタークーラの入口
面積を大きく設定することを特徴とする請求項1記載の
過給機付エンジンの吸気装置。
2. The turbocharger according to claim 1, wherein said plurality of turbochargers are a primary turbocharger having a small turbo capacity and a secondary turbocharger having a large turbo capacity. The inlet area of the intercooler to which the primary-side intake pipe is connected is set to be small, and the entrance area of the intercooler to which the secondary-side intake pipe from the secondary turbocharger is connected is set to be large. 2. The intake device for a supercharged engine according to 1.
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