JPH04321720A - 過給機付エンジン - Google Patents

過給機付エンジン

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JPH04321720A
JPH04321720A JP3117916A JP11791691A JPH04321720A JP H04321720 A JPH04321720 A JP H04321720A JP 3117916 A JP3117916 A JP 3117916A JP 11791691 A JP11791691 A JP 11791691A JP H04321720 A JPH04321720 A JP H04321720A
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JP
Japan
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turbocharger
intake
passage
exhaust
compressor
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JP3117916A
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English (en)
Inventor
Kunihiko Nakada
邦彦 中田
Mamoru Yoshioka
衛 吉岡
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
    • F01N13/107—More than one exhaust manifold or exhaust collector
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/007—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in parallel, e.g. at least one pump supplying alternatively
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主ターボチャージャと
副ターボチャージャを有し、低吸入空気量域では主ター
ボチャージャのみで過給し、高吸入空気量域では両ター
ボチャージャを作動させて両ターボチャージャで過給す
る過給機付エンジン、いわゆる２ステージツインターボ
エンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジン本体に対し、主、副二つのター
ボチャージャを並列に配置し、低吸入空気量域では主タ
ーボチャージャのみ作動させて１個ターボチャージャと
し、高吸入空気量域では両ターボチャージャを作動させ
るようにした、いわゆる２ステージターボシステムを採
用した過給機付エンジンが知られている。この種の過給
機付エンジンの構成は、たとえば図３に示すようになっ
ている。エンジン本体９１に対し、主ターボチャージャ
（Ｔ／Ｃ−１）９２と副ターボチャージャ（Ｔ／Ｃ−２
）９３が並列に設けられている。副ターボチャージャ９
３に接続される吸、排気系には、それぞれ吸気切替弁９
４、排気切替弁９５が設けられ、副ターボチャージャ９
３のコンプレッサをバイパスする吸気通路９７には、吸
気バイパス弁９６が設けられている。吸気切替弁９４、
排気切替弁９５をともに全閉とすることにより、主ター
ボチャージャ９２のみを過給作動させ、両切替弁９４、
９５をともに全開とし、吸気バイパス弁９６も閉じるこ
とにより、副ターボチャージャ９３にも過給作動を行わ
せ、２個ターボチャージャ作動とすることができる。
【０００３】主、副ターボチャージャを有する過給機付
エンジンの先行技術の一例として、吸気脈動が吸気切替
弁に作用しないようにした特開平２−１２５９２１号公
報が知られている。本公報に開示されている過給機付エ
ンジンでは、主ターボチャージャ下流の分岐吸気通路長
が副ターボチャージャ下流の分岐吸気通路長よりも長く
なっている。また、副ターボチャージャの予熱を可能に
し、急激な温度変化による熱的耐久性を向上させた過給
機付エンジンは、実開平２−１０５５４４号公報に開示
されている。このエンジンでは、主ターボチャージャ側
に高吸入空気量域で過給圧制御を行なうウェストゲート
バルブが設けられており、副ターボチャージャ側に、副
ターボチャージャから流出した排気ガスを主ターボチャ
ージャの下流に排出させる排気バイパス弁が設けられて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示された過給機付エンジンでは、吸排気系の圧力
損失を十分に考慮した構成にしないと、主ターボチャー
ジャと副ターボチャージャの仕事量のバランスが崩れ、
本来の出力性能を十分に発揮できないという問題が生じ
る。以下に、これについて説明する。
【０００５】上述した特開平２−１２５９２１号公報の
ように、副ターボチャージャ下流の分岐吸気通路が主タ
ーボチャージャ下流の分岐吸気通路よりも長くなる場合
は、副ターボチャージャ下流の分岐吸気通路の圧力損失
が主ターボチャージャ下流の分岐吸気通路側よりも大き
くなる。そのため、副ターボチャージャの仕事量が増え
、副ターボタージャの回転数が高くなる。副ターボチャ
ージャの回転数の上昇により、コンプレッサ出口の圧力
が高くなって燃焼室に導かれる吸気温度が高くなると、
ノッキングが発生しやすくなり、点火時期の遅角が必要
となる。この場合は出力低下および排気温度が高くなる
ので、空燃比をリッチにする必要も生じ、燃費が悪化す
る。過給機付エンジンのターボチャージャのコンプレッ
サ効率は、主、副ターボチャージャの回転数に著しい差
がある場合は、効率の悪化を招く高い回転数のターボチ
ャージャの使用範囲で決定されるため、本来の出力性能
が十分に発揮できない。
【０００６】実開平２−１０５５４４号公報のように、
主ターボチャージャ側にウェストゲートバルブが設けら
れ、副ターボチャージャ側に排気バイパス弁が設けられ
る過給機付エンジンでは、高吸入空気量域でウェストゲ
ートバルブを流れた排気ガスが主ターボチャージャ側の
排気通路に流入するので、主ターボチャージャ下流の排
気通路には副ターボチャージャ下流の排気通路よりも多
くの排気ガスが流れることになる。したがって、この場
合は背圧が低くなる副ターボチャージャの仕事量が増え
、副ターボチャージャの回転数の上昇により上述と同様
の問題が生じる。このように、通路の圧力損失の相違に
よって主、副ターボチャージャの仕事量がアンバランス
になると、過給機付エンジン本来の出力性能を十分に発
揮することができなくなる。
【０００７】本発明は、上記の問題に着目し、通路圧力
損失に起因する主、副ターボチャージャの仕事量のアン
バランスを解消し、本来の出力性能を十分に発揮するこ
とが可能な過給機付エンジンを提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明に
係る過給機付エンジンは、主ターボチャージャと副ター
ボチャージャとを備え、低吸入空気量域では副ターボチ
ャージャのコンプレッサ下流に配置される吸気切替弁と
副ターボチャージャのタービン下流に配置される排気切
替弁とを共に閉じて主ターボチャージャのみを過給作動
させ、高吸入空気量域では前記吸気切替弁と排気切替弁
とを共に開いて両方のターボチャージャを過給作動させ
るようにした過給機付エンジンにおいて、つぎのように
構成されている。
【０００９】（１）　　主ターボチャージャのコンプレ
ッサ下流の吸気通路と副ターボチャージャのコンプレッ
サ下流の吸気通路とを合流部で合流させ、該合流部から
前記コンプレッサまでの距離が長い方の吸気通路の流路
断面積を、合流部からコンプレッサまでの距離が短い吸
気通路の流路断面積よりも大とする。 （２）　　主ターボチャージャ側のウェストゲートバル
ブを設け、主ターボチャージャのタービン下流の排気通
路の流路断面積を、副ターボチャージャのタービン下流
の排気通路の流路断面積よりも大とする。
【００１０】
【作用】このように構成された過給機付エンジンにおい
ては、主ターボチャージャ下流の吸気通路と副ターボチ
ャージャ下流の吸気通路とが合流する合流部からコンプ
レッサまでの距離が長い方の吸気通路の流路断面積が大
とされる。すなわち、吸気通路長が長く圧力損失が大と
なる吸気通路の流路断面積が大とされるので、圧力損失
の大となる吸気通路の流路抵抗を小さくできる。したが
って、たとえば副ターボチャージャ下流の吸気通路が主
ターボチャージャ下流の吸気通路よりも長い場合でも、
流路断面積の増加によって両通路の圧力損失とほぼ同一
とすることが可能となる。これにより、主ターボチャー
ジャと副ターボチャージャの仕事量が同じになり、各タ
ーボチャージャの回転数のアンバランスが解消される。
【００１１】また、高吸入空気量域では、ウェストゲー
トバルブを流れた排気ガスが主ターボチャージャ側の排
気通路に流入する。このため、主ターボチャージャ下流
の排気通路には、副ターボチャージャ下流の排気通路よ
りも多くの排気ガスが流れることになるが、主ターボチ
ャージャのタービン下流の排気通路の流路断面積が副タ
ーボチャージャのタービン下流の排気通路の流路断面積
よりも大とされているので、その分だけ主ターボチャー
ジャ側の排気通路の圧力損失を低減することが可能とな
る。したがって、両方のターボチャージャ下流の排気通
路の圧力損失をほぼ同一にすることができ、各ターボチ
ャージャの回転数のアンバランスが解消される。
【００１２】
【実施例】以下に、本発明に係る過給機付エンジンの望
ましい実施例を、図面を参照して説明する。
【００１３】第１実施例 図１は、本発明の第１実施例を示しており、とくに車両
に搭載される６気筒エンジンに適用した場合を示してい
る。図１において、１はエンジン、２はサージタンク、
３は排気マニホールドを示す。排気マニホールド３は排
気干渉を伴わない＃１〜＃３気筒群と＃４〜＃６気筒群
の２つに集合され、その集合部が連通路３ａによって連
通されている。７、８は互いに並列に配置された主ター
ボチャージャ、副ターボチャージャである。ターボチャ
ージャ７、８のそれぞれのタービン７ａ、８ａは排気マ
ニホールド３の集合部に接続され、それぞれのコンプレ
ッサ７ｂ、８ｂは、インタクーラ６、スロットル弁４を
介してサージタンク２に接続されている。
【００１４】主ターボチャージャ７は、低吸入空気量域
から高吸入空気量域まで作動され、副ターボチャージャ
８は低吸入空気量域で停止される。双方のターボチャー
ジャ７、８の作動、停止を可能ならしめるために、副タ
ーボチャージャ８のタービン８ａの下流に排気切替弁１
７が、コンプレッサ８ｂの下流に吸気切替弁１８が設け
られる。吸、排気切替弁１８、１７の両方とも開弁のと
きは、両方のターボチャージャ７、８が作動される。副
ターボチャージャ８のタービン８ａの下流と主ターボチ
ャージャ７のタービン７ａの下流とは、排気バイパス通
路４０を介して連通可能となっている。排気バイパス通
路４０には、この排気バイパス通路４０を開閉する排気
バイパス弁４１が設けられている。排気バイパス弁４１
は、ダイヤフラム式アクチュエータ４２によって開閉さ
れるようになっている。
【００１５】低吸入空気量域で停止される副ターボチャ
ージャ８の吸気通路には、１個ターボチャージャから２
個ターボチャージャへの切替を円滑にするために、コン
プレッサ７ｂの上流とコンプレッサ８ｂの下流とを連通
する吸気バイパス通路１３と、吸気バイパス通路１３の
途中に配設される吸気バイパス弁３３が設けられる。吸
気バイパス弁３３はダイヤフラム式のアクチュエータ１
０によって開閉される。吸気切替弁１８の上流と下流と
を連通するバイパス通路には、逆止弁１２が設けられて
おり、吸気切替弁１８の閉時において副ターボチャージ
ャ８側のコンプレッサ出口圧力が主ターボチャージャ７
側より大になったとき、空気が上流側から下流側に流れ
ることができるようにしてある。なお、図中、１４はコ
ンプレッサ出口側の吸気通路、１５はコンプレッサ入口
側の吸気通路を示す。吸気通路１５はエアフローメータ
２４を介してエアクリーナ２３に接続される。排気通路
を形成するフロントパイプ２０は、排気ガス触媒２１を
介して排気マフラー（図示せず）に接続される。吸気切
替弁１８はアクチュエータ１１によって開閉され、排気
切替弁１７はダイヤフラム式アクチュエータ１６によっ
て開閉されるようになっている。ウエストゲートバルブ
３１は、アクチュエータ９によって開閉されるようにな
っている。
【００１６】アクチュエータ９、１０、１１、１６、４
２は、過給圧または負圧の導入によって作動するように
なっている。各アクチュエータ９、１０、１１、１６、
４２には、正圧タンク５１からの過給圧または負圧とエ
アフローメータ２４の下流からの大気圧とを選択的に切
り替えるために、第１、第２、第３、第４、第５、第６
の電磁弁２５、２６、２７、２８、３２、４４が接続さ
れている。各電磁弁２５、２６、２７、２８、３２、４
４の切替は、エンジンコントロールコンピュータ２９か
らの指令に従って行なわれる。なお、第２の電磁弁２６
へ負圧を導入する通路には、負圧の一方の流れのみを許
すチェック弁４５が介装されている。
【００１７】第１の電磁弁２５のＯＮは、吸気切替弁１
８を全開とするようにアクチュエータ１１を作動させ、
ＯＦＦは吸気切替弁１８を全閉とするようにアクチュエ
ータ１１を作動させる。第４の電磁弁２８のＯＮは、排
気切替弁１７を全開とするようにアクチュエータ１６を
作動させ、ＯＦＦは排気切替弁１７を全閉するようにア
クチュエータ１０を作動させる。第３の電磁弁２７のＯ
Ｎは吸気バイパス弁３３を全閉とするようにアクチュエ
ータ１０を作動させ、ＯＦＦは吸気バイパス弁３３を全
開するようにアクチュエータ１０を作動させる。
【００１８】排気バイパス弁４１を作動させるアクチュ
エータ４２に大気圧を導入する第５の電磁弁３２は、Ｏ
Ｎ、ＯＦＦ制御でなく、デューティ制御される。同様に
、ウエストゲートバルブ３１を作動させるアクチュエー
タ９に過給圧を導く第６の電磁弁４４も、ＯＮ、ＯＦＦ
制御でなく、デューティ制御される。デューティ制御は
、周知の通り、デューティ比により通電時間を制御する
ことであり、デジタル的に通電、非通電の割合を変える
ことにより、アナログ的に平均電流が可変制御される。 なお、デューティ比は、１サイクルの時間に対する通電
時間の割合であり、１サイクル中の通電時間をＡ、非通
電時間をＢとすると、デューティ比＝Ａ／（Ａ＋Ｂ）×
１００（％）で表わされる。本実施例では、第５の電磁
弁３２と第６の電磁弁４４をデューティ制御することに
より、これらの電磁弁の開口量を可変させることが可能
となっている。
【００１９】排気バイパス弁４１の開度は、アクチュエ
ータ４２のダイヤフラム室に導入される過給圧の大気へ
のブリード量（リーク量）を第５の電磁弁３２のデュー
ティ制御によって可変させることにより可変可能となっ
ている。ウェストゲートバルブ３１の開度は、アクチュ
エータ９のダイヤフラム室に導入される過給圧の大気へ
のブリード量（リーク量）を第６の電磁弁４４のデュー
ティ制御によって可変させることにより可変可能となっ
ている。
【００２０】エンジンコントロールコンピュータ２９は
、エンジンの各種運転条件検出センサと電気的に接続さ
れ、各種センサからの信号が入力される。エンジン運転
条件検出センサには、吸気管圧力センサ３０、スロット
ル開度センサ５、吸入空気量測定センサとしてのエアフ
ローメータ２４、エンジン回転数センサ５０、および酸
素センサ１９が含まれる。エンジンコントロールコンピ
ュータ２９は、演算をするためのセントラルプロセッサ
ユニット（ＣＰＵ）、読み出し専用のメモリであるリー
ドオンリメモリ（ＲＯＭ）、一時記憶用のランダムアク
セスメモリ（ＲＡＭ）、入出力インターフェイス（Ｉ／
Ｏインターフェイス）、各種センサからのアナログ信号
をディジタル量に変換するＡ／Ｄコンバータを備えてい
る。
【００２１】インタクーラ６の上流側には、主ターボチ
ャージャ７のコンプレッサ７ｂからの吸気を導く吸気通
路１４ａと、副ターボチャージャ８のコンプレッサ８ｂ
からの吸気を導く吸気通路１４ｂとが合流する合流部１
４ｃが位置している。本実施例では、合流部１４ｃから
各コンプレッサ７ｂ、８ｂまでの吸気通路の距離は、副
ターボチャージャ８側の吸気通路１４ｂのほうが主ター
ボチャージャ７側の吸気通路１４ａよりも長くなってい
る。通路長が長い副ターボチャージャ８側の吸気通路１
４ｂの流路断面積Ｓ２　は、主ターボチャージャ７側の
吸気通路１４ａの流路断面積Ｓ１　よりも大となってい
る。 本実施例では、吸気通路１４ａと吸気通路１４ｂにおけ
る圧力損失がほぼ同一になるように、副ターボチャージ
ャ８側の吸気通路１４ｂの流路断面積Ｓ２　が大に設定
されている。
【００２２】つぎに、上記の過給機付エンジンにおける
作用について説明する。高吸入空気量域では、吸気切替
弁１８と排気切替弁１７がともに開かれ、吸気バイパス
弁３３が閉じられる。これによって２個ターボチャージ
ャ７、８が駆動され、十分な過給空気量が得られ、出力
が向上される。低速域でかつ高負荷時には、吸気切替弁
１８と排気切替弁１７がともに閉じられ、吸気バイパス
弁３３が開かれる。これによって１個のターボチャージ
ャ７のみが駆動される。低吸入空気量域で１個ターボチ
ャージャとする理由は、低吸入空気量域では１個ターボ
チャージャ過給特性が２個ターボチャージャ過給特性よ
り優れているからである。１個ターボチャージャとする
ことにより、過給圧、トルクの立上りが早くなり、レス
ポンスが迅速となる。低吸入空気量域から高吸入空気量
域に移行するとき、つまり１個ターボチャージャから２
個ターボチャージャ作動へ切り替えるときには、吸気切
替弁１８および排気切替弁１７が閉じられているときに
排気バイパス弁４１をデューティ制御により小開制御し
、さらに吸気バイパス弁３３を閉じることにより副ター
ボチャージャ８の助走回転数を高め、ターボチャージャ
の切替をより円滑（切替時のショックを小さく）に行う
ことが可能になる。
【００２３】高吸入空気量域においては、主ターボチャ
ージャ７のコンプレッサ７ｂによって圧縮された過給気
は吸気通路１４ａを介して合流部１４ｃに至る。同様に
、副ターボチャージャ８のコンプレッサ８ｂによって圧
縮された過給気は吸気通路１４ｂを介して合流部１４ｃ
に至る。合流部１４ｃで合流した各ターボチャージャ７
、８からの過給気は、吸気通路１４を介してインタクー
ラ６に導かれる。
【００２４】ここで、主ターボチャージャ７側の吸気通
路１４ａよりも通路長が長い副ターボチャージャ８側の
吸気通路１４ｂの流路断面積Ｓ２　が、主ターボチャー
ジャ７側の吸気通路１４ａの流路断面積Ｓ１　よりも大
となっているので、吸気通路１４ｂの流路抵抗を小さく
することが可能となる。これにより、吸気通路１４ａに
おける圧力損失と吸気通路１４ｂにおける圧力損失とを
ほぼ同一にすることができる。したがって、主ターボチ
ャージャ７と副ターボチャージャ８の仕事量を同じくす
ることが可能となり、各ターボチャージャ７、８の回転
数のアンバランスが解消される。その結果、過給機付エ
ンジンにおけるコンプレッサ効率を高めることが可能と
なり、本来の出力性能を十分に発揮することができる。
【００２５】第２実施例 図２は、本発明の第２実施例を示している。第２実施例
が第１実施例と異なるところは、吸気排気系の流路断面
積のみであり、その他の部分は第１実施例に準じるので
、準じる部分に第１実施例と同一の符号を付すことによ
り、準じる部分の説明を省略し、異なる部分についての
み説明する。
【００２６】第１実施例では、各ターボチャージャ下流
の吸気通路における圧力損失を同じにして各ターボチャ
ージャの仕事量の均一化をはかるようにしたが、本実施
例では各ターボチャージャ下流の排気通路における圧力
損失を同じにして各ターボチャージャの仕事量の均一化
をはかるようにしている。図２に示すように、主ターボ
チャージャ７のタービン７ａから排気通路２０ａを介し
て流れる排気ガスと、副ターボチャージャ８のタービン
８ａから排気通路２０ｂを介して流れる排気ガスとは、
排気ガス触媒２１の上流に位置する排気合流部２０ｃで
合流するようになっている。主ターボチャージャ７のタ
ービン７ａ下流の排気通路２０ａの流路断面積Ｓ３　は
、副ターボチャージャ８のタービン８ａ下流の排気通路
２０ｂの流路断面積Ｓ４　よりも大となっている。本実
施例では、高吸入空気量域での排気通路２０ａと排気通
路２０ｂにおける圧力損失がほぼ同一になるように、主
ターボチャージャ７側の排気通路２０ａの流路断面積Ｓ
４　が大に設定されている。なお、本実施例では、主タ
ーボチャージャ７側の排気通路２０ａと副ターボチャー
ジャ８側の排気通路２０ｂとを排気ガス触媒２１の上流
で合流させる構成としたが、デュアルタイプの排気系の
場合も同様に主ターボチャージャ７側の排気通路の流路
断面積は、高吸入空気量域での圧力損失が同じになるよ
うに副ターボチャージャ８側の排気通路の流路断面積よ
りも大とされる。
【００２７】このように構成された第２実施例において
は、高吸入空気量域で主、副ターボチャージャ７、８の
両方が過給作動されると、ウェストゲートバルブ３１を
流れた排気ガスが主ターボチャージャ７側の排気通路２
０ａに流入するので、排気通路２０ａには副ターボチャ
ージャ８下流の排気通路２０ｂよりも多くの排気ガスが
流れることになる。ここで、主ターボチャージャ７のタ
ービン７ａ下流の排気通路２０ａの流路断面積Ｓ３　は
、副ターボチャージャ８側の排気通路２０ｂの流路断面
積Ｓ４　よりも大とされているので、その分だけ主ター
ボチャージャ７側の排気通路２０ａの流路抵抗が小さく
なり圧力損失を小さくすることができる。そのため、主
、副ターボチャージャ７、８下流の各排気通路２０ａ、
２０ｂの圧力損失をほぼ同一にすることができ、主、副
ターボチャージャ７、８の回転数のアンバランスが解消
される。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の過給機付
エンジンによるときは、つぎのような効果が得られる。 （イ）　　主ターボチャージャのコンプレッサ下流の吸
気通路と副ターボチャージャのコンプレッサ下流の吸気
通路とを合流部で合流させ、この合流部からコンプレッ
サまでの距離が長い方の吸気通路の流路断面積を、合流
部からコンプレッサまでの距離が短い吸気通路の流路断
面積よりも大としたので、長い方の吸気通路の流路抵抗
を小さくすることができる。そのため、主ターボチャー
ジャのコンプレッサ下流の吸気通路の圧力損失と、副タ
ーボチャージャのコンプレッサ下流の吸気通路の圧力損
失とをほぼ同一にすることが可能となり、主ターボチャ
ージャと副ターボチャージャの仕事量を同じにすること
ができる。したがって、主、副ターボチャージャの回転
数のアンバランスを解消することができ、過給機付エン
ジン本体の出力性能を十分に発揮させることができる。 （ロ）　　主ターボチャージャ側にウェストゲートバル
ブを設け、主ターボチャージャのタービン下流の排気通
路の流路断面積を、副ターボチャージャのタービン下流
の排気通路の流路断面積よりも大としたので、高吸入空
気量域において主ターボチャージャ下流の排気通路に副
ターボチャージャ下流の排気通路よりも多くの排気ガス
が流れる場合でも、主ターボチャージャ下流の排気通路
の圧力損失を小さくすることができる。 したがって、上述と同様に主ターボチャージャと副ター
ボチャージャの仕事量をほぼ同一にすることが可能とな
り、副ターボチャージャの回転数のアンバランスの解消
により、過給機付エンジン本来の出力性能を十分に発揮
させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る過給機付エンジンの
系統図である。
【図２】本発明の第２実施例に係る過給機付エンジンの
系統図である。
【図３】従来の過給機付エンジンの系統図である。
【符号の説明】
１　　エンジン ７　　主ターボチャージャ ７ａ　　タービン ７ｃ　　コンプレッサ ８　　副ターボチャージャ ８ａ　　タービン ８ｂ　　コンプレッサ １４ａ　　主ターボチャージャ下流の吸気通路１４ｂ　
　副ターボチャージャ下流の吸気通路１４ｃ　　合流部 Ｓ１　　　主ターボチャージャ下流の吸気通路の流路断
面積Ｓ２　　　副ターボチャージャ下流の吸気通路の流
路断面積２０ａ　　主ターボチャージャ下流の排気通路
２０ｂ　　副ターボチャージャ下流の排気通路３１　　
ウェストゲートバルブ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　主ターボチャージャと副ターボチャー
    ジャとを備え、低吸入空気量域では副ターボチャージャ
    のコンプレッサ下流に配置される吸気切替弁と副ターボ
    チャージャのタービン下流に配置される排気切替弁とを
    共に閉じて主ターボチャージャのみを過給作動させ、高
    吸入空気量域では前記吸気切替弁と排気切替弁とを共に
    開いて両方のターボチャージャを過給作動させるように
    した過給機付エンジンにおいて、前記主ターボチャージ
    ャのコンプレッサ下流の吸気通路と副ターボチャージャ
    のコンプレッサ下流の吸気通路とを合流部で合流させ、
    該合流部から前記コンプレッサまでの距離が長い方の吸
    気通路の流路断面積を、合流部からコンプレッサまでの
    距離が短い吸気通路の流路断面積よりも大としたことを
    特徴とする過給機付エンジン。
  2. 【請求項２】　　主ターボチャージャと副ターボチャー
    ジャとを備え、低吸入空気量域では副ターボチャージャ
    のコンプレッサ下流に配置される吸気切替弁と副ターボ
    チャージャのタービン下流に配置される排気切替弁とを
    共に閉じて主ターボチャージャのみを過給作動させ、高
    吸入空気量域では前記吸気切替弁と排気切替弁とを共に
    開いて両方のターボチャージャを過給作動させるように
    した過給機付エンジンにおいて、前記主ターボチャージ
    ャ側にウェストゲートバルブを設け、主ターボチャージ
    ャのタービン下流の排気通路の流路断面積を、副ターボ
    チャージャのタービン下流の排気通路の流路断面積より
    も大としたことを特徴とする過給機付エンジン。
JP3117916A 1991-04-23 1991-04-23 過給機付エンジン Pending JPH04321720A (ja)

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