JPH02125922A - Suction system for engine with supercharger - Google Patents

Suction system for engine with supercharger

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JPH02125922A
JPH02125922A JP63277141A JP27714188A JPH02125922A JP H02125922 A JPH02125922 A JP H02125922A JP 63277141 A JP63277141 A JP 63277141A JP 27714188 A JP27714188 A JP 27714188A JP H02125922 A JPH02125922 A JP H02125922A
Authority
JP
Japan
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passage
intake
valve
exhaust
branch
Prior art date
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Pending
Application number
JP63277141A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Haruo Okimoto
沖本 晴男
Toshimichi Akagi
赤木 年道
Seiji Tajima
誠司 田島
Naoyuki Matsumoto
尚之 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP63277141A priority Critical patent/JPH02125922A/en
Publication of JPH02125922A publication Critical patent/JPH02125922A/en
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Abstract

PURPOSE:To restrain the influence from the fluctuation of air intake to an air intake cut valve by providing a relief passage in such a way as to go around a supercharger which operates only in a specified operating range out of plural numbers of superchargers provided, and thereby opening a relief valve provided halfway the distance to said passage in an operating range other than the specified operating range. CONSTITUTION:An exhaust passage is divided into two branch exhaust passages, and an air intake passage 3 is concurrently divided into two air intake passages 3a and 3b so that each branch passage is provided with the turbines Tp and Ts and the blowers Cp and Cs of exhaust turbo superchargers 9 and 10 on the primary and secondary sides respectively. And inlet cut valve 21 is provided for the branch air intake passage 3a of the exhaust supercharger on the secondary side which is suspended at a low revolution range so that the reverse flow of intake air is prevented on the downstream side of the blower Cp. Furthermore, in this case' a relief passage 22 going around the blower Os is provided so that a relief valve 23 arranged for the passage 22 is controlled to be opened in an operating range other than a specified operating range (low revolution operating range). In addition, a passage from the relief valve 23 to the air intake cut valve 21 is set to be comparatively great in volumetric capacity.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は過給機付エンジンの吸気装置の改良に関する。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to an improvement in an intake system for a supercharged engine.

(従来の技術) 従来、過給機付エンジンとして、例えば特開昭59−1
60022号公報に開示されるように、低速用および高
速用の排気ターボ過給機を備えるとともに、該各排気タ
ーボ過給機の吸気下流側の吸気通路を集合させてエンジ
ンに接続し、高速用の排気ターボ過給機を高速高負荷時
のみで作動させるようにした、いわゆるシーケンシャル
・タボ・タイプのものが知られている。このものによれ
ば、低速低負荷時には低速用の排気ターボ過給機のみを
作動させ、排気通路からの排気ガスを低速用排気ターボ
過給機のタービンに集中的に供給して高い過給圧を立上
がり良く得る一方、高速高負荷時には低速用および高速
用の排気ターボ過給機の双方を作動させ、排気通路から
の排気ガスを二つの排気ターボ過給機のタービンに供給
して吸気流量を確保しながら適正な過給圧を得ることが
できる。
(Prior art) Conventionally, as a supercharged engine, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-1
As disclosed in Japanese Patent No. 60022, it is equipped with exhaust turbo superchargers for low speed and high speed, and the intake passages on the downstream side of the intake of each exhaust turbo supercharger are combined and connected to the engine, and the exhaust turbo supercharger for high speed A so-called sequential turbo type engine is known, which operates the exhaust turbo supercharger only at high speeds and high loads. According to this system, at low speeds and low loads, only the low-speed exhaust turbocharger is operated, and the exhaust gas from the exhaust passage is intensively supplied to the turbine of the low-speed exhaust turbocharger to increase the boost pressure. At the same time, at high speeds and high loads, both the low speed and high speed exhaust turbo superchargers are operated, and the exhaust gas from the exhaust passage is supplied to the turbines of the two exhaust turbo superchargers to increase the intake flow rate. Appropriate boost pressure can be obtained while ensuring the same.

(発明が解決しようとする課題) ところで、このような過給機付エンジンでは、高速高負
荷時のみで作動する高速用排気ターボ過給機の吸気下流
側で且つ上記集合部よりも吸気上流側の吸気通路に、高
速高負荷時に開く吸気カット弁を設け、高速高負荷時以
外にこの吸気カット弁を閉じて上記集合部から高速用排
気ターボ過給機への吸気の逆流を防止するようにしてい
る。
(Problem to be Solved by the Invention) By the way, in such a supercharged engine, there is a high-speed exhaust turbo supercharger that operates only at high speeds and high loads, on the intake downstream side and on the intake upstream side of the above-mentioned gathering part. An intake cut valve that opens at high speed and high load is installed in the intake passage of the engine, and this intake cut valve is closed at times other than high speed and high load to prevent intake air from flowing back from the above-mentioned collecting section to the high speed exhaust turbo supercharger. ing.

また、その場合、高速用排気ターボ過給機のブロワをバ
イパスする通路を設け、このリリーフ通路にリリーフ弁
を配設することが考えられる。そして、高速用排気ター
ボ過給機が停止している低速低負荷時に該高速用排気タ
ーボ過給機のブロワを予回転させている場合、エンジン
回転数の上昇過程において、吸気カット弁が開く時点よ
りも少し前までこのリリーフ弁を開いておけば、ブロワ
と吸気カット弁との間における分岐吸気通路の圧力が上
昇するのを防止し、かつブロワが回転しやすくすること
ができる。
Further, in that case, it is conceivable to provide a passage that bypasses the blower of the high-speed exhaust turbo supercharger, and to arrange a relief valve in this relief passage. If the blower of the high-speed exhaust turbo-supercharger is pre-rotated at low speed and low load when the high-speed exhaust turbo-supercharger is stopped, the intake cut valve opens during the process of increasing the engine speed. By opening this relief valve until a little earlier than this, it is possible to prevent the pressure in the branched intake passage between the blower and the intake cut valve from increasing and to make it easier for the blower to rotate.

しかし、その場合、上記リリーフ弁の開閉に伴い圧力波
が発生するが、この圧力波による吸気脈動が吸気カット
弁に作用し、吸気カット弁の弁軸に繰返し負荷を与え、
この弁軸にガタを生じさせて吸気カット弁のシール性を
損わせるという問題が生じる。
However, in that case, pressure waves are generated as the relief valve opens and closes, and the intake pulsation caused by this pressure wave acts on the intake cut valve, repeatedly applying a load to the valve stem of the intake cut valve.
A problem arises in that the valve stem becomes loose and the sealing performance of the intake cut valve is impaired.

本発明はこのような点に着目してなされたものであり、
その目的とするところは、シーケンシャル・ターボ・タ
イプの過給機付エンジンにおいて、吸気カット弁および
リリーフ弁まわりの吸気通路の形状等を工夫して、吸気
カット弁に吸気脈動が作用しないようにすることにある
The present invention has been made with attention to these points,
The purpose of this is to prevent intake pulsation from acting on the intake cut valve by devising the shape of the intake passage around the intake cut valve and relief valve in a sequential turbo type supercharged engine. There is a particular thing.

(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本発明では、リリーフ弁開閉
に伴う吸気脈動を吸気通路で減衰させるようにして吸気
カット弁にまで伝播し難くすることである。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention is to attenuate the intake pulsation accompanying the opening and closing of the relief valve in the intake passage, thereby making it difficult to propagate to the intake cut valve.

具体的に、本発明の講じた解決手段は、吸気通路の中途
部を複数に分岐し、該各分岐吸気通路に、排気ガスのエ
ネルギにより吸気を加圧する排気タボ過給機をそれぞれ
設け、そのうち少くとも一つの排気ターボ過給機を特定
運転領域のみで作動させるようにした過給機付エンジン
の吸気装置を対象とする。そして、これに対し、上記特
定運転領域のみて作動する特定排気ターボ過給機の吸気
下流側の分岐吸気通路に特定運転領域以外で閉じる吸気
カッ−・弁を設け、特定排気ターボ過給機の吸気下流側
の分岐吸気通路と吸気上流側の分岐吸気通路とをリリー
フ通路で連通し、該リリーフ通路に上記特定運転領域以
外の運転領域で開くリリフ弁を設けるとともに、上記リ
リーフ弁から特定排気ターボ過給機までの通路容積より
もリリーフ弁から吸気カット弁までの通路容積を大きく
設定する構成としたものである。
Specifically, the solution taken by the present invention is that the intake passage is branched into a plurality of midpoints, and each branched intake passage is provided with an exhaust turbo supercharger that pressurizes the intake air using the energy of exhaust gas. The subject matter is an intake system for a supercharged engine that operates at least one exhaust turbo supercharger only in a specific operating range. To deal with this, an intake cup/valve that closes outside the specific operating range is installed in the branch intake passage on the downstream side of the intake of the specific exhaust turbocharger that operates only in the specific operating range, and The branch intake passage on the downstream side of the intake and the branch intake passage on the upstream side of the intake are communicated by a relief passage, and the relief passage is provided with a relief valve that opens in an operating range other than the specific operating range, and a specific exhaust turbo is connected from the relief valve to the branch intake passage on the intake upstream side. The structure is such that the passage volume from the relief valve to the intake cut valve is set larger than the passage volume to the supercharger.

(作用) 上記の構成により、本発明では、特定運転領域にはエン
ジンからの排気ガスが各排気通路を介して各排気ターボ
過給機にそれぞれ供給され、吸気流量を確保しながら適
正な過給圧が得られる一方、特定運転領域以外にはエン
ジンからの排気ガスが排気通路を介して特定排気ターボ
過給機にのみ供給され、排気ガスが特定排気ターボ過給
機のタイプに集中的に供給されて高い過給圧が立上がり
良く得られる。
(Function) With the above configuration, in the present invention, exhaust gas from the engine is supplied to each exhaust turbo supercharger through each exhaust passage in a specific operating region, and proper supercharging is achieved while ensuring an intake flow rate. While the exhaust gas from the engine is supplied only to the specific exhaust turbo supercharger through the exhaust passage outside the specific operating range, the exhaust gas is concentratedly supplied to the specific exhaust turbo supercharger type. As a result, high boost pressure can be obtained quickly.

そして、特定運転領域以外では吸気カット弁が閉じるの
で、特定排気ターボ過給機が設けられた分岐吸気通路に
他の分岐吸気通路から吸気が逆流することが防止される
Since the intake cut valve closes outside the specific operating range, intake air from other branch intake passages is prevented from flowing back into the branch intake passage in which the specific exhaust turbo supercharger is provided.

また、特定運転領域以外でリリーフ弁が開くので、特定
排気ターボ過給機が停止している特定運転領域以外の運
転領域ではそのブロワを予回転させている場合、エンジ
ン回転数の上昇過程において、吸気カット弁が開く時点
よりも少し前までこのリリーフ弁を開いておくことによ
り、ブロワと吸気カット弁との間における分岐吸気通路
の圧力が上昇するのが防止され、かつブロワが回転しや
すくなる。
In addition, since the relief valve opens outside the specific operating range, if the blower is pre-rotated in an operating range other than the specific operating range where the specific exhaust turbo supercharger is stopped, during the process of increasing the engine speed, By keeping this relief valve open until a little before the intake cut valve opens, pressure in the branched intake passage between the blower and the intake cut valve is prevented from increasing, and the blower rotates more easily. .

その場合、上記リリーフ弁から特定排気ターボ過給機ま
での通路容積よりもリリーフ弁から吸気カット弁までの
通路容積が大きく設定されているので、リリーフ弁の開
閉に伴い発生する圧力波による吸気脈動は特定排気ター
ボ過給機に伝播し易くなるとともに、吸気カット弁に伝
播しようとする吸気脈動は該吸気カット弁までの大容積
の通路を伝播する間に充分に減衰されることになる。そ
のため、この吸気脈動が吸気カット弁に作用せず、吸気
カット弁の弁軸に負荷がかかることがなく、その弁軸が
正常に機能して吸気カット弁のシール性が良好に確保さ
れることになる。
In that case, since the passage volume from the relief valve to the intake cut valve is set larger than the passage volume from the relief valve to the specified exhaust turbo supercharger, intake pulsation due to pressure waves generated as the relief valve opens and closes. It becomes easier to propagate to the specific exhaust turbo supercharger, and the intake pulsation that tries to propagate to the intake cut valve is sufficiently attenuated while propagating through the large volume passage up to the intake cut valve. Therefore, this intake pulsation does not act on the intake cut valve, no load is applied to the valve stem of the intake cut valve, and the valve stem functions normally to ensure good sealing performance of the intake cut valve. become.

(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第1図は本発明の実施例に係る吸気装置を備えた過給機
付エンジンを示す。同図において、エンジン1の排気ガ
スを排出する排気通路2は、エンジン1より互いに独立
して伸びる2本の分岐排気通路2a、2bを有する。ま
た、エンジン1の吸入空気が流通する吸気通路3は、吸
入空気量を検出するエアフロメータ4の下流側において
分岐して2本の分岐吸気通路3a、3bを有し、両分岐
吸気通路3aと3bとはインタークーラ5の上流側にお
いて合流している。インタークーラ5の下流側の吸気通
路3には、順にスロットル弁6.サージタンク7および
燃料噴射弁8が配設されている。
FIG. 1 shows a supercharged engine equipped with an intake system according to an embodiment of the present invention. In the figure, an exhaust passage 2 for discharging exhaust gas from an engine 1 has two branch exhaust passages 2a and 2b that extend independently from the engine 1. Further, the intake passage 3 through which the intake air of the engine 1 flows has two branch intake passages 3a and 3b that are branched downstream of the air flow meter 4 that detects the amount of intake air. 3b on the upstream side of the intercooler 5. In the intake passage 3 on the downstream side of the intercooler 5, a throttle valve 6. A surge tank 7 and a fuel injection valve 8 are provided.

上記2本の分岐排気通路2a、2bのうちの一方の分岐
排気通路2aには、排気ガスによって回転駆動されるタ
ービンTpが配設され、このタービンTpは、一方の分
岐吸気通路3aに配設されたブロワCpに回転軸Lpを
介して連結されている。そして、これらタービンTp1
回転軸Lp1ブロワCpを主要素として1次側ターボ過
給機9が構成されている。同様に、他方の分岐排気通路
2bには、排気ガスによって回転駆動されるタービンT
sが配設されているとともに、他方の分岐吸気通路3b
にはブロワCsが配設され、これらタービンTpとブロ
ワCsとが回転軸Lsによって連結されて、2次側ター
ボ過給機10を構成している。
A turbine Tp rotationally driven by exhaust gas is disposed in one branch exhaust passage 2a of the two branch exhaust passages 2a and 2b, and this turbine Tp is disposed in one branch intake passage 3a. It is connected to a blower Cp via a rotating shaft Lp. And these turbines Tp1
The primary side turbocharger 9 is configured with the rotating shaft Lp1 and the blower Cp as main elements. Similarly, the other branch exhaust passage 2b has a turbine T driven to rotate by exhaust gas.
s is arranged, and the other branch intake passage 3b
A blower Cs is disposed therein, and the turbine Tp and the blower Cs are connected by a rotating shaft Ls to form a secondary turbo supercharger 10.

分岐吸気通路3a、3bのブロワCp、Csの上流側の
通路部分は、吸気通路3から分岐した分岐部において互
いに一直線状になるように対向して形成されており、一
方の分岐吸気通路3bに発生した圧力波が他方の分岐吸
気通路3a側には伝播し易く、エアフローメータ4側に
は伝播しにくいような構成となっている。
The passage portions of the branch intake passages 3a and 3b on the upstream side of the blowers Cp and Cs are formed so as to face each other in a straight line at the branch part branching from the intake passage 3. The configuration is such that the generated pressure waves easily propagate to the other branch intake passage 3a side, but are difficult to propagate to the air flow meter 4 side.

上記2次側の分岐排気通路2bには、タービンTsの上
流側において排気カッ−・弁11が配設されている。こ
の排気カット弁11は、低回転域でこの分岐排気通路2
bを閉じて2次側ターボ過給機10のタービンTsへの
排気ガスの提供を遮断し、1次側ターボ過給機9のみを
作動させるために設けられているものである。
An exhaust cup valve 11 is disposed in the secondary side branch exhaust passage 2b on the upstream side of the turbine Ts. This exhaust cut valve 11 operates in this branch exhaust passage 2 in a low rotation range.
b is closed to cut off the supply of exhaust gas to the turbine Ts of the secondary turbocharger 10 and operate only the primary turbocharger 9.

2次側の分岐排気通路2bのうち上記排気カット弁11
の上流側部分が、連通路12を介して、1次側の分岐排
気通路2aのタービンTp上流側に接続されている。上
記連通路12は、両タービンTp、Tsの下流側の排気
通路2に対して、つエストゲート弁17が配設されたバ
イパス通路18を介して接続されている。このバイパス
通路18のうち上記ウェストゲート弁17上流側部分が
、排気洩らし弁13が配設された洩らし通路14を介し
て、分岐排気通路2bのうちタービンTsと排気カット
弁11との間に接続されている。
The exhaust cut valve 11 of the branch exhaust passage 2b on the secondary side
The upstream portion of the exhaust gas is connected to the upstream side of the turbine Tp of the primary side branch exhaust passage 2a via the communication passage 12. The communication passage 12 is connected to the exhaust passage 2 on the downstream side of both turbines Tp and Ts via a bypass passage 18 in which an est gate valve 17 is disposed. A portion of the bypass passage 18 on the upstream side of the waste gate valve 17 is connected between the turbine Ts and the exhaust cut valve 11 in the branched exhaust passage 2b via the leakage passage 14 in which the exhaust leakage valve 13 is disposed. has been done.

上記排気洩らし弁13は、ダイヤフラム式アクチュエー
タ16によって操作されるようになっており、該アクチ
ュエータ16の圧力室が、制御圧力導管15を介して、
1次側ターボ過給機9のブロワCpの下流側において分
岐吸気通路3aに開口している。この洩らし弁13は、
エンジン回転数の上昇過程において、ブロワCpの下流
側の過給圧P1が所定の値(例えば5001mHg)以
上となると開動作され、これにより排気カット弁11が
閉じているときに少量の排気ガスがバイパス通路14を
通じてタービンTsに供給される。したがって、タービ
ンTsが排気カット弁11の開く以前に予め回転を開始
して、排気カット弁11が開いたときの過給応答性向上
と共に、ドルクショックを緩和するようになっている。
The exhaust leak valve 13 is operated by a diaphragm actuator 16, and the pressure chamber of the actuator 16 is connected to the
It opens into the branch intake passage 3a on the downstream side of the blower Cp of the primary side turbocharger 9. This leak valve 13 is
In the process of increasing the engine speed, when the boost pressure P1 on the downstream side of the blower Cp reaches a predetermined value (for example, 5001 mHg) or more, the blower Cp is opened, and a small amount of exhaust gas is released when the exhaust cut valve 11 is closed. It is supplied to the turbine Ts through the bypass passage 14. Therefore, the turbine Ts starts rotating before the exhaust cut valve 11 opens, thereby improving the supercharging response when the exhaust cut valve 11 opens and alleviating the drastic shock.

なお、19.20は、排気カット弁11及びウェストゲ
ート弁17をそれぞれ操作するダイヤフラム式アクチュ
エータであるが、これらのアクチュエータの動作につい
ては後述する。
Note that 19.20 is a diaphragm actuator that operates the exhaust gas cut valve 11 and the waste gate valve 17, respectively, and the operations of these actuators will be described later.

一方、2次側の分岐吸気通路3bには、ブロワCpの下
流側において、吸気の逆流を防止するための吸気カット
弁21が配設されている。またブロワCsをバイパスす
るリリーフ通路22が設けられていて、このリリーフ通
路22にリリーフ弁23が配設されている。上記吸気カ
ット弁21は、後述するようにダイヤフラム式アクチュ
エータ24によって操作される。また、上記リリーフ弁
23は、エンジン回転数の上昇過程において、吸気カッ
ト弁21および排気カット弁1が開く時点よりも少し前
までリリーフ通路22を開いていて、排気カット弁11
が閉じているときの排気洩らし弁13の開動作に基づく
ブロワCsの回転によって、ブロワCsと吸気カット弁
21との間における分岐吸気通路3bの圧力が上昇する
のを防止し、かつブロワCsが回転しやすいように設け
られている。このようなリリーフ弁23は、ダイヤフラ
ム式アクチュエータ25によって操作される。
On the other hand, on the downstream side of the blower Cp, an intake cut valve 21 for preventing backflow of intake air is disposed in the branch intake passage 3b on the secondary side. Further, a relief passage 22 that bypasses the blower Cs is provided, and a relief valve 23 is disposed in this relief passage 22. The intake cut valve 21 is operated by a diaphragm actuator 24 as described later. Further, the relief valve 23 opens the relief passage 22 until a little before the intake cut valve 21 and the exhaust cut valve 1 open during the process of increasing the engine speed, and the exhaust cut valve 11 opens.
The pressure in the branch intake passage 3b between the blower Cs and the intake cut valve 21 is prevented from increasing due to the rotation of the blower Cs based on the opening operation of the exhaust leakage valve 13 when the blower Cs is closed, and the blower Cs is It is designed for easy rotation. Such a relief valve 23 is operated by a diaphragm actuator 25.

吸気カット弁21を作動するアクチュエータ24の制御
圧力導管26は、電磁ソレノイド弁よりなる三方弁27
の出力ポートに接続されている。
The control pressure conduit 26 of the actuator 24 that operates the intake cut valve 21 is a three-way valve 27 made of an electromagnetic solenoid valve.
connected to the output port of the

また、排気カット弁11を作動するアクチュエータ19
の制御圧力導管28は、同様に電磁ソレノイド弁よりな
る三方弁29の出力ポートに接続されている。さらにリ
リーフ弁23を作動するアクチュエータ25の制御圧力
導管30は、上述と同様の三方弁31の出力ポートに接
続されている。
Also, an actuator 19 that operates the exhaust cut valve 11
The control pressure conduit 28 is connected to the output port of a three-way valve 29, which is also an electromagnetic solenoid valve. Furthermore, the control pressure conduit 30 of the actuator 25 for actuating the relief valve 23 is connected to the output port of a three-way valve 31 similar to that described above.

ウェストゲート弁17を作動するアクチュエータ20の
制御圧力導管32は、電磁ソレノイド弁よりなる三方弁
33の出力ポートに接続されている。
A control pressure conduit 32 of the actuator 20 that operates the wastegate valve 17 is connected to an output port of a three-way valve 33 consisting of an electromagnetic solenoid valve.

これら電磁ソレノイド弁よりなる三方弁27,29.3
1および33は、マイクロコンピュータを利用して構成
された制御回路35によって制御される。この制御回路
35は、エンジン回転数Ne、吸入空気ff1Q、スロ
ットル開度TVOおよび1次側ターボ過給機9のブロワ
Cpの下流側の過給圧Pl等の検出値に基づいて、各電
磁ソレノイド弁を制御する。
Three-way valves 27, 29.3 consisting of these electromagnetic solenoid valves
1 and 33 are controlled by a control circuit 35 configured using a microcomputer. This control circuit 35 controls each electromagnetic solenoid based on detected values such as engine speed Ne, intake air ff1Q, throttle opening TVO, and boost pressure Pl on the downstream side of the blower Cp of the primary side turbocharger 9. Control the valve.

上記4個の電磁ソレノイド弁のうち、三方弁29の一方
の入力ポートは大気に開放されており、他方の入力ポー
トは、導管36を介して負圧タンク43に接続されてい
る。この負圧タンク43には、スロットル弁6の下流の
吸気負圧Pnが、チエツク弁37を介して導入される。
Among the four electromagnetic solenoid valves, one input port of the three-way valve 29 is open to the atmosphere, and the other input port is connected to the negative pressure tank 43 via a conduit 36. Intake negative pressure Pn downstream of the throttle valve 6 is introduced into the negative pressure tank 43 via the check valve 37.

また、三方弁27は、その一方の入力ポートが導管36
を介して上記負圧タンク43に接続され、他方の入力ポ
ートは、導管38を介して差圧検出弁39の出力ポート
に接続されている。
Further, the three-way valve 27 has one input port connected to the conduit 36.
The other input port is connected to the output port of the differential pressure detection valve 39 via a conduit 38.

第2図に示すように、上記差圧検出弁39は、そのケー
シング51内が2つのダイヤフラム52゜53によって
3つの室54,55.56に画成され、室54に入力ポ
ート54aが、室55に入力ポート55aが、室56に
上記導管38が連なる出力ポート57および大気開放ボ
ート58が開口されている。上記ポート54aは、導管
41を介して吸気カット弁21の下流側に接続されて、
1次側ブロワCpの下流側の過給圧P1を導入するよう
になっている。また、ポート55aは、導管42を介し
て吸気カット弁21の上流側に接続されて、吸気カット
弁21が閉じているときの吸気カット弁21の上流側の
圧力P2を導入するようになっている。そして、この差
圧検出弁39は、圧力P1とP2の圧力差が大きいとき
に、両ダイヤフラム52,53に結合された弁体59が
ポート47を開状態として、大気を導管38に導入する
が、差圧P2−Piが所定値±ΔP以内になったときに
、スプリング59によってポート57を閉じるようにな
っている。したがって、三方弁27が導管26を導管3
8に連通している状態で、差圧P2−PLが所定値±Δ
Pよりも大きくなると、アクチュエータ24に大気が導
入されて、吸気カット弁21が開かれる。また、三方弁
27が導管26を導管36に連通させたときは、アクチ
ュエータ24に負圧が供給されて吸気カット弁21か閉
じられる。
As shown in FIG. 2, the differential pressure detection valve 39 has a casing 51 defined into three chambers 54, 55, and 56 by two diaphragms 52, 53, and an input port 54a in the chamber 54 and an input port 54a in the chamber 54. An input port 55a is opened in the chamber 55, and an output port 57 connected to the conduit 38 and an air release boat 58 are opened in the chamber 56. The port 54a is connected to the downstream side of the intake cut valve 21 via the conduit 41,
A supercharging pressure P1 downstream of the primary blower Cp is introduced. Further, the port 55a is connected to the upstream side of the intake cut valve 21 via the conduit 42, and introduces the pressure P2 on the upstream side of the intake cut valve 21 when the intake cut valve 21 is closed. There is. In this differential pressure detection valve 39, when the pressure difference between pressures P1 and P2 is large, a valve body 59 coupled to both diaphragms 52 and 53 opens the port 47 and introduces atmospheric air into the conduit 38. , when the differential pressure P2-Pi falls within a predetermined value ±ΔP, the port 57 is closed by the spring 59. Therefore, three-way valve 27 connects conduit 26 to conduit 3.
8, the differential pressure P2-PL is within the predetermined value ±Δ
When it becomes larger than P, the atmosphere is introduced into the actuator 24, and the intake cut valve 21 is opened. Further, when the three-way valve 27 connects the conduit 26 to the conduit 36, negative pressure is supplied to the actuator 24 and the intake cut valve 21 is closed.

一方、三方弁29が導管28を導管36に連通させたと
き、アクチュエータ19に負圧が供給されて排気カット
弁11が閉じられ、このときは1次側ターボ過給機9の
みが作動された状態となる。
On the other hand, when the three-way valve 29 connects the conduit 28 to the conduit 36, negative pressure is supplied to the actuator 19 and the exhaust cut valve 11 is closed, and at this time only the primary side turbocharger 9 is operated. state.

また、三方弁29が導管28を大気に解放すると、排気
カット弁11が開かれて、2次側ターボ過給機10が作
動される。
Furthermore, when the three-way valve 29 releases the conduit 28 to the atmosphere, the exhaust cut valve 11 is opened and the secondary side turbocharger 10 is operated.

第3図は、吸気カット弁21および排気カット弁11の
開閉状態を、排気洩らし弁13、ウェストゲート弁17
およびリリーフ弁23の開閉状態とともに示す制御マツ
プで、この制御マツプは制御回路35内に格納されてい
る。
FIG. 3 shows the open and closed states of the intake cut valve 21 and the exhaust cut valve 11, the exhaust leak valve 13, and the waste gate valve 17.
This control map is shown together with the opening and closing states of the relief valve 23 and is stored in the control circuit 35.

ここで、三方弁31の一方の入力ポートも大気に開放さ
れ、他方の入力ポートは負圧タンク43に接続されてお
り、エンジンが低回転のときは導管30に吸気負圧Pn
が導入されて、リリーフ弁25がリリーフ通路22を開
いているが、エンジン回転数Neの上昇過程で、第3図
に示すように、上記吸気カット弁21および排気カット
弁11が開く段階以前において、上記三方弁31が制御
口路35からの信号によって大気側に切換えられ、これ
によりリリーフ弁25がリリーフ通路22を閉じるよう
になっている。
Here, one input port of the three-way valve 31 is also opened to the atmosphere, and the other input port is connected to the negative pressure tank 43, and when the engine is running at low speed, the intake negative pressure Pn is connected to the conduit 30.
is introduced, and the relief valve 25 opens the relief passage 22, but in the process of increasing the engine speed Ne, before the intake cut valve 21 and the exhaust cut valve 11 open, as shown in FIG. The three-way valve 31 is switched to the atmosphere side by a signal from the control port passage 35, so that the relief valve 25 closes the relief passage 22.

さらに三方弁33の一方の入力ポートには、アクチュエ
ータ16の制御圧力導管15を通じて過給圧P1が導入
されるようになっており、エンジン回転数Neおよびス
ロットル開度TVOが所定値以上でかつ過給圧P1が所
定値以上になったとき、制御回路35が二方弁33を開
いてアクチュエータ20に過給圧P1を導入し、これに
よりウェストゲート弁17がバイパス通路18を開くよ
うになっている。また、三方弁33の他方の人力ボート
は大気に開放されており、アクチュエータ20に大気が
供給されたとき、ウェストゲート弁17が閉じられる。
Furthermore, supercharging pressure P1 is introduced into one input port of the three-way valve 33 through the control pressure conduit 15 of the actuator 16, and the engine rotation speed Ne and throttle opening TVO are set to exceed predetermined values and When the supply pressure P1 exceeds a predetermined value, the control circuit 35 opens the two-way valve 33 and introduces the supercharging pressure P1 into the actuator 20, which causes the wastegate valve 17 to open the bypass passage 18. There is. Further, the other manual boat of the three-way valve 33 is open to the atmosphere, and when the actuator 20 is supplied with the atmosphere, the wastegate valve 17 is closed.

次に、ターボ過給機回りのレイアウトを第4図〜第6図
に基づいて説明する。エンジン1の一側に各気筒の排気
ポート(図示せず)が開口されており、該排気ポートに
排気マニホールドが取付けられている。そして、該排気
マニホールドの側方に1次側および2次側のターボ過給
機9,10が、その回転軸が同軸になるように配設され
、各タービンTp、Tsの入口部が排気マニホールドに
対してフランジ結合されている。また、2次側ターボ過
給機10のブロワCsの吸入口から延びる分岐吸気通路
3bはブロワCsの後側(第4図の左側)で反転して前
方(第4図の右方)に向い、1次側ターボ過給機10の
ブロワCpの吸入口から延びる分岐吸気通路3aと合流
して吸気通路3を構成し、更にエンジン1の前上方に向
う。
Next, the layout around the turbocharger will be explained based on FIGS. 4 to 6. An exhaust port (not shown) for each cylinder is opened on one side of the engine 1, and an exhaust manifold is attached to the exhaust port. The primary and secondary turbo superchargers 9 and 10 are arranged on the side of the exhaust manifold so that their rotational axes are coaxial, and the inlets of each turbine Tp and Ts are connected to the exhaust manifold. is flange connected to the Further, the branch intake passage 3b extending from the suction port of the blower Cs of the secondary side turbocharger 10 is reversed at the rear side of the blower Cs (left side in Figure 4) and faces forward (right side in Figure 4). , merges with a branched intake passage 3a extending from the intake port of the blower Cp of the primary side turbocharger 10 to form the intake passage 3, and further extends toward the front and upper side of the engine 1.

また、1次側ターボ過給機9のブロワCpの吐出口から
延びる分岐吸気通路3aは後方に向う一方、2次側ター
ボ過給機10のブロワCsの吐出口から延びる分岐吸気
通路3bは前方に向い、これら二本の分岐吸気通路3a
、3bは集合して吸気通路3を構成し、後上方に向って
からエンジンの気筒に接続されている。そして、この集
合部のすぐ吸気上流側の分岐吸気通路3bに吸気カット
弁21が設けられている。
Further, the branch intake passage 3a extending from the discharge port of the blower Cp of the primary side turbocharger 9 faces rearward, while the branch intake passage 3b extending from the discharge port of the blower Cs of the secondary side turbocharger 10 faces forward. These two branch intake passages 3a
, 3b collectively constitute the intake passage 3, which is connected rearward and upward to the cylinders of the engine. An intake cut valve 21 is provided in the branch intake passage 3b immediately upstream of this gathering portion.

さらに、2次側ターボ過給機10のブロワCsの吐出口
の近傍の分岐吸気通路3bにはリリーフ通路22の一端
が接続され、該リリーフ通路22の他端は各ブロワcp
、csよりも吸気上流側の吸気通路3に接続されている
。該リリーフ通路22は分岐吸気通路3bに対して直交
するように設けられている。そして、該リリーフ通路2
2のブロワCs側端部にはリリーフ弁23が設けられて
いる。該リリーフ弁23は分岐吸気通路3bの外方にお
いて2次側ターボ過給機10のブロワCsに固定されて
いる。
Further, one end of the relief passage 22 is connected to the branch intake passage 3b near the discharge port of the blower Cs of the secondary side turbocharger 10, and the other end of the relief passage 22 is connected to each blower Cs.
, cs are connected to the intake passage 3 on the upstream side of the intake air. The relief passage 22 is provided perpendicularly to the branch intake passage 3b. And the relief passage 2
A relief valve 23 is provided at the end of the blower Cs side of the blower Cs. The relief valve 23 is fixed to the blower Cs of the secondary turbocharger 10 outside the branch intake passage 3b.

そして、上記リリーフ弁23から2次側ターボ過給機1
0までの通路容積よりもリリーフ弁23から吸気カット
弁21までの通路容積が大きく設定されている。すなわ
ち、リリーフ弁23から吸気カット弁21までの分岐吸
気通路3bの通路長さはリリーフ弁23から2次側ター
ボ過給機10までの分岐吸気通路3bの通路長さよりも
長く設定されている。
Then, from the relief valve 23 to the secondary turbo supercharger 1
The passage volume from the relief valve 23 to the intake cut valve 21 is set larger than the passage volume from the relief valve 23 to the intake cut valve 21. That is, the passage length of the branch intake passage 3b from the relief valve 23 to the intake cut valve 21 is set longer than the passage length of the branch intake passage 3b from the relief valve 23 to the secondary side turbocharger 10.

したがって、上記実施例においては、低回転域に1次側
ターボ過給機9のみを作動させることにより、排気通路
2からの排気ガスが1次側ターボ過給機9のタービンT
pに集中的に供給されて高い過給圧が立上がり良く得ら
れる一方、高回転域に1次側および2次側のターボ過給
機9.10の双方を作動させることにより、排気通路2
からの排気ガスが二つのターボ過給機9,10のタービ
ンTp、Tsに供給して吸気流量を確保しながら適正な
過給圧が得られる。
Therefore, in the above embodiment, by operating only the primary side turbocharger 9 in the low rotation range, the exhaust gas from the exhaust passage 2 is transferred to the turbine T of the primary side turbocharger 9.
While a high supercharging pressure can be obtained with a high start-up by being concentratedly supplied to the exhaust passage 2
Exhaust gas from the engine is supplied to the turbines Tp and Ts of the two turbochargers 9 and 10, so that an appropriate boost pressure can be obtained while ensuring an intake flow rate.

そして、低回転域では吸気カット弁21が閉じるので、
2次側ターボ過給機10が設けられた分岐吸気通路3b
に他の分岐吸気通路3aから吸気が逆流することが防止
される。
Since the intake cut valve 21 closes in the low rotation range,
Branch intake passage 3b in which the secondary side turbocharger 10 is provided
This prevents intake air from flowing backward from other branch intake passages 3a.

また、低回転域でリリーフ弁23が開くので、2次側タ
ーボ過給機10が停止している低回転域ではそのブロワ
Csを予回転させている場合、エンジン回転数の上昇過
程において、吸気カット弁21が開く時点よりも少し前
までこのリリーフ弁23を開いておくことにより、ブロ
ワCsと吸気カット弁21との間における分岐吸気通路
3bの圧力が上昇するのが防止され、かつブロワCsが
] 9 回転しやすくなる。
In addition, since the relief valve 23 opens in the low speed range, if the blower Cs is pre-rotated in the low speed range where the secondary side turbocharger 10 is stopped, the intake air By keeping this relief valve 23 open until a little before the cut valve 21 opens, the pressure in the branch intake passage 3b between the blower Cs and the intake cut valve 21 is prevented from increasing, and the pressure in the branch intake passage 3b between the blower Cs and the intake cut valve 21 is prevented from increasing. ] 9 It becomes easier to rotate.

その場合、上記リリーフ弁23から2次側ターボ過給機
10までの通路容積よりもリリーフ弁23から吸気カッ
ト弁21までの通路容積が大きく設定されているので、
リリーフ弁23の開閉に伴い発生する圧力波による吸気
脈動は2次側ターボ過給機10に伝播し昌くなるととも
に、吸気カット弁21に伝播しようとする吸気脈動は該
吸気カット弁21までの大容積の分岐吸気通路3bを伝
播する間に充分に減衰されることになる。そのため、こ
の吸気脈動が吸気カット弁21に作用せず、吸気カット
弁21の弁軸に負荷がかかることがなく、その弁軸が正
常に機能して吸気カット弁21のシール性が良好に確保
されることになる。
In that case, since the passage volume from the relief valve 23 to the intake cut valve 21 is set larger than the passage volume from the relief valve 23 to the secondary side turbocharger 10,
Intake pulsations caused by pressure waves that occur as the relief valve 23 opens and closes propagate to the secondary side turbocharger 10 and become unstable, and the intake pulsations that try to propagate to the intake cut valve 21 reach the intake cut valve 21. The air is sufficiently attenuated while propagating through the large-volume branch intake passage 3b. Therefore, this intake pulsation does not act on the intake cut valve 21, no load is applied to the valve stem of the intake cut valve 21, and the valve stem functions normally, ensuring good sealing performance of the intake cut valve 21. will be done.

また、リリーフ通路22が分岐吸気通路3bに対して直
交するように設けられているので、リリーフ弁23から
発生した圧力波による吸気脈動が分岐吸気通路3bの内
壁に衝突して減衰されることになり、このことからも吸
気脈動が吸気カット弁21に作用するのを防止できるこ
とになる。
Further, since the relief passage 22 is provided perpendicularly to the branch intake passage 3b, the intake pulsation due to the pressure wave generated from the relief valve 23 collides with the inner wall of the branch intake passage 3b and is attenuated. This also means that intake pulsation can be prevented from acting on the intake cut valve 21.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明の過給機付エンジンの吸気
装置によれば、吸気通路の中途部を複数に分岐し、該各
分岐吸気通路に排気ターボ過給機をそれぞれ設け、その
うち少くとも一つの排気タボ過給機を特定運転領域のみ
で作動させるようにするとともに、上記特定運転領域の
みで作動する特定排気ターボ過給機の吸気下流側の分岐
吸気通路に特定運転領域以外で閉じる吸気カット弁を設
け、特定排気ターボ過給機の吸気下流側の分岐吸気通路
と吸気上流側の分岐吸気通路とをリリーフ通路で連通し
、該リリーフ通路に上記特定運転領域以外の運転領域で
開くリリーフ弁を設け、且つ上記リリーフ弁から特定排
気ターボ過給機までの通路容積よりもリリーフ弁から吸
気カット弁までの通路容積を大きく設定したので、特定
運転領域に吸気流量を確保しながら適正な過給圧を得る
一方、特定運転領域以外に高い過給圧を立上がり良く得
るという基本的効果を得ながら、特定排気ターボ過給機
が設けられた分岐吸気通路に他の分岐吸気通路から吸気
が逆流することを防止できるとともに、特定排気ターボ
過給機のブロワと吸気カット弁との間における分岐吸気
通路の圧力上昇を防止でき、且つリリーフ弁の開閉に伴
い発生する圧力波による吸気脈動を吸気カット弁に作用
させず、吸気カット弁の弁軸にかかる負荷を軽減してそ
の弁軸の機能を維持して吸気カット弁のシール性を良好
に確保することができる。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the intake system for a supercharged engine of the present invention, the midway portion of the intake passage is branched into a plurality of parts, and an exhaust turbo supercharger is installed in each of the branched intake passages. At least one of the exhaust turbo superchargers is set to operate only in a specific operating range, and a branch intake passage on the downstream side of the intake of the specific exhaust turbo supercharger that operates only in the specific operating range is provided with a specific operating range. An intake cut valve is provided that closes outside the specified operating range, and a relief passage connects the branch intake passage on the downstream side of the intake and the branch intake passage on the upstream side of the intake of the specified exhaust turbo supercharger, and the relief passage is connected to the A relief valve that opens in the operating range is provided, and the passage volume from the relief valve to the intake cut valve is set larger than the passage volume from the relief valve to the specific exhaust turbo supercharger, ensuring intake flow rate in the specific operating range. While obtaining the basic effect of obtaining a high boost pressure with good start-up outside the specific operating range, the branch intake passage where the specific exhaust turbo supercharger is installed is connected to other branch intake passages. It is possible to prevent intake air from flowing backward from the passage, and also to prevent pressure rise in the branched intake passage between the blower of the specified exhaust turbo supercharger and the intake cut valve, and to prevent pressure waves generated when the relief valve opens and closes. It is possible to prevent the intake pulsation from acting on the intake cut valve, reduce the load on the valve stem of the intake cut valve, maintain the function of the valve stem, and ensure good sealing performance of the intake cut valve.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本発明の実施例を例示し、第1図はエンジンの全
体系統図、第2図は差圧検出弁の断面図、第3図は答弁
の切換特性を示す特性図、第4図はエンジンの側面図、
第5図はエンジンの正面図、第6図は分岐吸気通路の断
面図である。 3a、3b・・・分岐吸気通路、9,10・・・ターボ
過給機、21・・・吸気カット弁、22・・・リリーフ
通路、23・・・リリーフ弁。 特許出願人 マ ツ ダ 株式会社
The drawings illustrate an embodiment of the present invention, in which Fig. 1 is an overall system diagram of the engine, Fig. 2 is a sectional view of the differential pressure detection valve, Fig. 3 is a characteristic diagram showing switching characteristics of the response valve, and Fig. 4 is a diagram showing the switching characteristics of the response valve. side view of the engine,
FIG. 5 is a front view of the engine, and FIG. 6 is a sectional view of the branched intake passage. 3a, 3b... Branch intake passage, 9, 10... Turbo supercharger, 21... Intake cut valve, 22... Relief passage, 23... Relief valve. Patent applicant Mazda Corporation

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)吸気通路の中途部を複数に分岐し、該各分岐吸気
通路に、排気ガスのエネルギにより吸気を加圧する排気
ターボ過給機をそれぞれ設け、そのうち少くとも一つの
排気ターボ過給機を特定運転領域のみで作動させるよう
にした過給機付エンジンの吸気装置であって、上記特定
運転領域のみで作動する特定排気ターボ過給機の吸気下
流側の分岐吸気通路に特定運転領域以外で閉じる吸気カ
ット弁を設け、特定排気ターボ過給機の吸気下流側の分
岐吸気通路と吸気上流側の分岐吸気通路とをリリーフ通
路で連通し、該リリーフ通路に上記特定運転領域以外の
運転領域で開くリリーフ弁を設けるとともに、上記リリ
ーフ弁から特定排気ターボ過給機までの通路容積よりも
リリーフ弁から吸気カット弁までの通路容積を大きく設
定したことを特徴とする過給機付エンジンの吸気装置。
(1) The midway part of the intake passage is branched into a plurality of branches, each branched intake passage is provided with an exhaust turbo supercharger that pressurizes the intake air using the energy of the exhaust gas, and at least one of the exhaust turbo superchargers is installed in each branch intake passage. This is an intake system for a supercharged engine that is designed to operate only in a specific operating range, and is installed in a branch intake passage on the downstream side of the intake of a specific exhaust turbo supercharger that operates only in the specific operating range. An intake cut valve that closes is provided, and the branch intake passage on the downstream side of the intake and the branch intake passage on the upstream side of the intake of the specified exhaust turbo supercharger are communicated with each other by a relief passage, and the relief passage is connected to the An intake system for a supercharged engine, characterized in that a relief valve that opens is provided, and the passage volume from the relief valve to the intake cut valve is set larger than the passage volume from the relief valve to the specified exhaust turbo supercharger. .
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