JP4797868B2 - 過給機付きエンジン - Google Patents
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Description
この態様では、排気ターボ過給機のインターセプトポイントよりも低速の運転領域において、リリーフ通路が連通し、インタークーラを通過する前の比較的暖かい新気がタービンに供給される結果、タービンを駆動する力が高まり、過給圧が向上する。しかも、インタークーラを通過する空気量が低減するため、インタークーラを通過した新気が冷えて密度が高くなり、充填効率が向上するとともに、耐ノッキング性能も高まる。また、インターセプトポイントよりも低速の運転領域においてリリーフ通路を連通させることにより、圧力比が低い場合でも、充分な流量を確保することが可能になるので、排気ターボ過給機を安定した効率の高い運転領域で運転することができる。
さらに、この様態では、前記低速運転領域において排気弁と吸気弁とが同時に開弁する開弁オーバーラップ期間が長く設定されている。そのため、この低速運転領域において、新気による掃気が行われ、筒内温度が下がるとともに充填効率が向上するので、トルクが上昇し、かつ、耐ノッキング性能が向上する。また、新気が排気通路に流れることによって排気温度が低減し、排気圧力は幾分低下するが、インターセプトポイントよりも低速の運転領域では、前記のように、リリーフ通路が開いているので、インタークーラを通過する前の比較的暖かい空気が導入される結果、新気による温度低下が緩和されるとともに、流量が一層高くなって、より高い過給圧を得ることが可能になる。
この態様では、排気ターボ過給機のインターセプトポイントよりも低速の運転領域において、リリーフ通路が連通し、インタークーラを通過する前の比較的暖かい新気がタービンに供給される結果、タービンを駆動する力が高まり、過給圧が向上する。しかも、インタークーラを通過する空気量が低減するため、インタークーラを通過した新気が冷えて密度が高くなり、充填効率が向上するとともに、耐ノッキング性能も高まる。また、インターセプトポイントよりも低速の運転領域においてリリーフ通路を連通させることにより、圧力比が低い場合でも、充分な流量を確保することが可能になるので、排気ターボ過給機を安定した効率の高い運転領域で運転することができる。
ここで、スクロール部までの排気通路容積が大きいほど、排気ガスの流速低下(エネルギーダウン)が大きいが、この様態では、この流速低下が生じやすい第2の排気系にリリーフ通路からの新気を導入しているので、インターセプトポイントよりも低速の運転領域において、過給圧を高めることが可能になる。
1a 1番気筒
1b 2番気筒
1c 3番気筒
1d 4番気筒
10 吸気通路
11 吸気通路
12 吸気マニホールド
13 共通吸気通路
15 排気通路
16a 排気通路
16b 排気通路
17 排気マニホールド
18 共通排気通路
20 排気ターボ過給機
21 タービン
23 コンプレッサ
24 ウェイストゲート通路
26 インタークーラ
48 バルブタイミング可変装置
50 エンジン制御ユニット(制御手段の一例)
51 スロットル開度センサ
52 回転数センサ
60 排気ターボ過給機
61a,61b スクロール部
124 リリーフ通路
125 リリーフ弁
651 第1の排気系
652 第2の排気系
Claims (4)
- 排気通路に配置されたタービンおよび吸気通路に配置されたコンプレッサを有する排気ターボ過給機と、
前記吸気通路中の前記コンプレッサ下流に配置されたインタークーラと
を備えた過給機付きエンジンであって、
前記タービンをバイパスするウェイストゲート通路と、
前記ウェイストゲート通路を開閉するウェイストゲートバルブと、
前記コンプレッサとインタークーラとの間を、前記排気通路の当該タービンの上流に連通するリリーフ通路と、
このリリーフ通路を開閉するリリーフ弁と、
前記ウェイストゲート通路が連通するように前記ウェイストゲートバルブが開弁操作される前記排気ターボ過給機のインターセプトポイントよりもエンジンの回転速度が低い運転領域内に設定された低速の運転領域にて前記リリーフ通路が連通するように前記リリーフ弁を制御する制御手段と、
前記制御手段により制御されることにより、排気弁の開弁時期を変更可能にするバルブタイミング可変装置と、を備え、
前記制御手段は、少なくとも前記低速の運転領域において、前記排気弁の閉タイミングを吸気弁の開タイミングおよび圧縮上死点よりも遅角側のタイミングとして、排気弁と吸気弁とが同時に開弁する開弁オーバーラップ期間を設ける
ことを特徴とする過給機付きエンジン。 - 多気筒のエンジン本体と、
排気通路に配置されたタービンおよび吸気通路に配置されたコンプレッサを有する排気ターボ過給機と、
前記吸気通路中の前記コンプレッサ下流に配置されたインタークーラと
を備えた過給機付きエンジンであって、
前記タービンをバイパスするウェイストゲート通路と、
前記ウェイストゲート通路を開閉するウェイストゲートバルブと、
前記コンプレッサとインタークーラとの間を、前記排気通路の当該タービンの上流に連通するリリーフ通路と、
このリリーフ通路を開閉するリリーフ弁と、
前記ウェイストゲート通路が連通するように前記ウェイストゲートバルブが開弁操作される前記排気ターボ過給機のインターセプトポイントよりもエンジンの回転速度が低い運転領域内に設定された低速の運転領域にて前記リリーフ通路が連通するように前記リリーフ弁を制御する制御手段とを備え、
前記排気通路は、前記エンジン本体に互いに隣接して配置され、且つ点火時期が連続しない気筒に接続される排気通路をグループ化した第1の排気系と、この第1の排気系よりも容積が大きく設定され、残余の気筒に接続される排気通路をグループ化した第2の排気系とからなり、
前記排気ターボ過給機のタービンは、排気系毎に設けられた2つのスクロール部を有し、
前記リリーフ通路は、前記第2の排気系に接続されている
ことを特徴とする過給機付きエンジン。 - 請求項2記載の過給機付きエンジンにおいて、
前記制御手段は、エンジンの負荷が低いほど、前記リリーフ通路の流量が減少するように前記リリーフ弁の開弁量を制御するものである
ことを特徴とする過給機付きエンジン。 - 請求項2または3記載の過給機付きエンジンにおいて、
前記制御手段により制御されることにより、排気弁の開弁時期を変更可能にするバルブタイミング可変装置を設け、
上記制御手段は、少なくとも前記インターセプトポイントよりもエンジンの回転速度が低い運転領域内に設定された低速の運転領域では、前記排気弁の閉タイミングを圧縮上死点よりも遅角させるものである
ことを特徴とする過給機付きエンジン。
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