JPH0478818B2 - - Google Patents

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JPH0478818B2
JPH0478818B2 JP63112108A JP11210888A JPH0478818B2 JP H0478818 B2 JPH0478818 B2 JP H0478818B2 JP 63112108 A JP63112108 A JP 63112108A JP 11210888 A JP11210888 A JP 11210888A JP H0478818 B2 JPH0478818 B2 JP H0478818B2
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JP
Japan
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exhaust valve
supercharging
valve
speed
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JP63112108A
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Yasuyuki Santo
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/02Gas passages between engine outlet and pump drive, e.g. reservoirs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/001Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust using exhaust drives arranged in parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/007Engines 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/18Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、休止機能付排気弁装置と二つの排気
式過給機とを備える過給機付エンジン、特にその
排気弁装置に関するものである。
[従来の技術] 二つの排気式過給機を備える過給機付エンジン
において、広い運転領域にわたり安定したトルク
特性を得るため、各気筒に全運転域で作動する常
用排気弁と低速域を除く運転域で作動する休止機
能付排気弁とを設け、常用排気弁からの排気流に
より駆動される常用過給機と、休止機能付排気弁
からの排気流により駆動される高速用過給機とを
別個に設けることは、本出願人提案による特開昭
62−174537号公報にて公知である。
[発明が解決しようとする課題] このような休止機能付排気弁装置と二つの排気
式過給機とを備える過給機付エンジンでは、常用
過給機による過給が最大過給圧に達してから休止
機能付排気弁を作動させ、高速用過給機の駆動を
開始するが、停止状態からの高速用過給機による
過給が最大過給圧に達するまでのタイムラグがあ
るとともに、休止機能付排気弁の全開による高速
用過給機への排気供給に伴つて常用過給機による
過給圧が一時落ち込んでしまう問題がある。
その対策として、常用過給機による過給が最大
過給圧に達する時点から先行して高速用過給機の
駆動を開始させ、最大過給圧を維持しながら常用
過給機による過給に加え高速用過給機による過給
を滑らかに繋ぐため、例えば休止機能付排気弁の
作動に先立ち、常用過給機への排気流をバイパス
して高速用過給機に導く通路と流量制御弁を設け
ることが考えられる。
ところが、そのようなバイパス通路と流量制御
弁を設ければ、構造が複雑となり、排気弁の制御
に加えバイパス通路に設ける流量制御弁の制御も
必要となる。
そこで本発明の目的は、バイパス通路や制御弁
を別途追加することなく、常用過給機による過給
が最大過給圧に達する時点から休止機能付排気弁
を徐々に開いて高速用過給機の駆動を開始でき、
最大過給圧を維持しつつ常用過給機による過給に
加え高速用過給機による過給を滑らかに繋ぐこと
ができるようにした過給機付エンジンを提供する
ことにある。
[課題を解決するための手段] 以上の課題を達成すべく本発明は、全運転域で
作動する第1の排気弁4と低速域を除く運転域で
作動する第2の排気弁5とを各気筒1に設け、第
1の排気弁4から排気流により駆動される第1の
排気式過給機11を設けるとともに、第2の排気
弁5からの排気流により駆動される第2の排気式
過給機12を設けた過給機付エンジンにおいて、
第1の排気式過給機11による過給が最大過給圧
に達する時点から第2の排気弁5を徐々に開いて
第2の排気式過給機12の駆動を開始する可変リ
フト機能35付排気弁装置を設けたこと、を特徴
とする。
[作用] 第2の排気弁5の休止状態において、第1の排
気式過給機11による過給が最大過給圧に達する
と、可変リフト35付排気弁装置により第2の排
気弁5が徐々に開いて第2の排気式過給機12の
駆動が開始されるので、第2の排気弁5の全開作
動時には殆どタイムラグなく第2の排気式過給機
12による過給を最大過給圧に上昇できる。
従つて最大過給圧を維持しながら第1の排気式
過給機11による過給に加え第2の排気式過給機
12による過給を滑らかに繋ぐことができる。
[実施例] 以下に添付図面を基に実施例を説明する。
本発明を適用したエンジンの吸排気システムの
一例を示す第1図において、一本に図略して示し
た各気筒1に夫々一対づつの吸気弁2,3と排気
弁4,5が備えられ、そのうち一組の吸気弁2及
び排気弁4は低速域から高速域までの全運転域で
作動する常用吸排気弁であり、他の一組の吸気弁
3と排気弁5とは高速域のみ作動する低速域休止
機能付吸排気弁である。この吸気弁3及び排気弁
5の低速域休止と高速域作動とは図示しない制御
装置による例えば各カム軸6,7のスライド動作
等により切換操作されるようになつている。
そして各排気弁4,5で開閉される排気ポート
の夫々に排気通路8,9が設けられ、通常排気弁
4側の排気通路8に第1の排気式過給機(以下の
実施例中に通常ターボチヤージヤと記す)11の
タービン11tが配置され、更に低速域休止機能付
排気弁5側の排気通路9には第2の排気式過給機
(以下の実施例中に高速用ターボチヤージヤと記
す)12のタービン12tが配置されている。この
各タービン11t、12tの下流側で両排気通路8,9
が合流し、その合流部13内にはO2センサ14
が設置され、この合流部13の下流側はキヤタラ
イザ15及び図示しないマフラを経て大気に開放
される。
また各タービン11t、12tの上流側には両排気通
路8,9から合流部13へのバイパス通路16,
17が夫々設けられ、両バイパス通路16,17
を同時に開閉するウエストゲート弁18が更に設
けられており、19はそのアクチユエータであ
る。
一方、外気を吸引浄化するエアクリーナ21の
下流側から分岐した各吸気通路22,23が設け
られ、吸気通路22に常用ターボチヤージヤ11
のコンプレツサ11cが配置され、吸気通路23
には高速用ターボチヤージヤ12のコンプレツサ
12cが配置されている。この両吸気通路22,
23は下流側においてインタークーラ24に合流
しており、このインタークーラ24上流側の吸気
通路23に逆流防止制御弁25が設けられ、更に
その上流にて吸気通路23とエアクリーナ21下
流側の合流部とを繋ぐバイパス通路26にサージ
防止弁27が設けられている。
そしてインタークーラ24下流の合流通路28
にスロツトル弁29が設けられており、この合流
通路28の下流側にチヤンバ状サージタンク31
及び分岐路32,33が設けられ、分岐路32,
33は各吸気弁2,3で開閉される吸気ポートの
夫々に接続されている。また合流通路28のスロ
ツトル弁29上流側には過給圧取出ポート34が
設けられ、この過給取出ポート34は前記ウエス
トゲート弁18のアクチユエータ19に接続され
ている。
以上において、前記低速域休止機能付排気弁5
には更に可変リフト機構35を夫々設けておく。
この可変リフト機構35は低速運転域において、
前記制御装置の指令によつて常用ターボチヤージ
ヤ11による過給が最大過給圧に達する時点から
低速域休止機能付排気弁5を徐々(段階的或いは
無段階的)に開くものである。
次に以上のツインターボチヤージヤ式エンジン
による過給機能を説明する。
先ずエンジンの低速、低負荷運転域では、常用
吸排気弁2,4のみが作動し、常用排気弁4から
の排気流により排気通路8に設置した常用ターボ
チヤージヤ11のタービン11tが回転駆動される。
タービン11tと一体回転するコンプレツサ11c
によつてエアクリーナ21から吸引した外気を吸
気通路22で加圧し、インタークーラ24、合流
通路28、サージタンク31及び分岐路32を介
して各気筒1に吸気を圧送する。この時、逆流防
止制御弁25及びサージ防止弁27は図示の如く
閉じている。
そして常用ターボチヤージヤ11による過給が
最大過給圧に達する時点で、可変リフト機構35
が作動して低速域休止機能付排気弁5が徐々に開
かれ、この排気弁5から徐々に吐出する排気流に
よつて排気通路9に設置した高速用ターボチヤー
ジヤ12のタービン12tが回転し始める。これに
より低速、低負荷運転域における高速用ターボチ
ヤージヤ12の駆動が開始され、コンプレツサ1
2cによる吸気通路23での加圧が行われる。こ
の時、逆流防止制御弁25は閉じているため、高
速用ターボチヤージヤ12の回転によつて常用タ
ーボチヤージヤ11のコンプレツサ11cがサー
ジゾーンに入る可能性があり、その場合にはサー
ジ防止弁27を開ける。
更にエンジン回転が上昇して高速、高負荷運転
域になると、低速域休止機能付吸排気弁3,5が
ともに全開作動し、同時に逆流防止制御弁25が
開かれる。排気弁5の全開によつて前記のように
予め回転を上昇していたタービン12tが直ぐに高
速で回転し、即ち高速用ターボチヤージヤ12の
駆動が速やかに行われ、そのコンプレツサ12c
によつて吸気通路23で加圧した吸気がインター
クーラ24から合流通路28に送り込まれ、更に
常用ターボチヤージヤ11によるものと合わせた
過給吸気がサージタンク31及び両分岐路32,
33を介して各気筒1に送り込まれることとな
る。この時、サージ防止弁27は閉じており、逆
流防止制御弁25は高速用ターボチヤージヤ12
の若干のタイムラグを補いながら開く。
このようにしてエンジンの高速、高負荷運転域
では殆どタイムラグなくツインターボチヤージヤ
11,12による最大過給圧が得られる。つまり
回転数(P2)−過給圧(Ne)特性を示した第2図
の如くであり、実線特性で表した常用ターボチヤ
ージヤ11による過給が最大過給圧に達してから
破線特性で示した高速用ターボチヤージヤ12に
よる過給が最大過給圧に達するまで、従来は一旦
過給圧に落ち込みがあつたのに対して、本発明に
よる排気弁5のリフトコントロールゾーンAにて
示すように常用ターボチヤージヤ11による過給
を最大過給圧に維持したまま高速用ターボチヤー
ジヤ12による過給を殆どタイムラグなく繋いで
最大過給圧に上昇できる。
尚、高速、高負荷運転域で過過給となる場合に
は、吸気合流通路28に設けた過給圧取出ポート
34からの過給圧により応動するアクチユエータ
19の作動によつて夫々の排気バイパス通路1
6,17に設けた共通のウエストゲート弁18が
開くので、高圧の排気圧力を逃がして過給圧が所
定圧力以下に維持される。
[発明の効果] 以上のように本発明によれば、常用排気弁の作
動で駆動する常用過給機による過給が最大過給圧
に達する時点から高速用過給機を駆動する低速域
休止機能付排気弁を徐々に開く可変リフト機能付
排気弁装置を設けて成るエンジンのため、低速域
休止機能付排気弁の全開作動時において、高速用
過給機による過給を殆どタイムラグなく最大過給
圧に上昇でき、従つて最大過給圧を維持しながら
常用過給機による過給に加え高速用過給機による
過給を滑らかに繋ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す過給機付エン
ジンの吸排気システム構成図、第2図は回転数−
過給圧特性図である。 尚、図面中、1は気筒、4は第1排気弁、5は
第2排気弁、11は第1過給機、12は第2過給
機、35は可変リフト機構である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 全運転域で作動する第1の排気弁と低速域を
    除く運転域で作動する第2の排気弁とを各気筒に
    設け、第1の排気弁からの排気流により駆動され
    る第1の排気式過給機を設けるとともに、第2の
    排気弁からの排気流により駆動される第2の排気
    式過給機を設けた過給機付エンジンにおいて、 第1の排気式過給機による過給が最大過給圧に
    達する時点から第2の排気弁を徐々に開いて第2
    の排気式過給機の駆動を開始する可変リフト機能
    付排気弁装置を設けたこと、 を特徴とする過給機付エンジン。
JP63112108A 1988-05-09 1988-05-09 過給機付エンジン Granted JPH01285619A (ja)

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JP63112108A JPH01285619A (ja) 1988-05-09 1988-05-09 過給機付エンジン

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