JPH0625642Y2 - Intake system structure of turbocharged engine - Google Patents

Intake system structure of turbocharged engine

Info

Publication number
JPH0625642Y2
JPH0625642Y2 JP7489688U JP7489688U JPH0625642Y2 JP H0625642 Y2 JPH0625642 Y2 JP H0625642Y2 JP 7489688 U JP7489688 U JP 7489688U JP 7489688 U JP7489688 U JP 7489688U JP H0625642 Y2 JPH0625642 Y2 JP H0625642Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
speed
exhaust
compressor
engine
exhaust turbocharger
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP7489688U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH01179130U (en
Inventor
誠司 田島
晴男 沖本
年道 赤木
律治 清水
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 JP7489688U priority Critical patent/JPH0625642Y2/en
Publication of JPH01179130U publication Critical patent/JPH01179130U/ja
Application granted granted Critical
Publication of JPH0625642Y2 publication Critical patent/JPH0625642Y2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Supercharger (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本考案はターボ過給機付エンジンの吸気系構造に関し、
特に低速用および高速用の排気ターボ過給機を備え、エ
ンジンの低速時に高速用排気ターボ過給機の作動を停止
させるようにしたものの改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention relates to an intake system structure of a turbocharged engine,
Particularly, the present invention relates to an improvement of an exhaust turbocharger for low speeds and high speeds, in which the operation of the high speed exhaust turbocharger is stopped when the engine speed is low.

(従来の技術) 従来、この種のターボ過給機付エンジンとして、例えば
実開昭60−178329号公報に開示されるように、
排気通路に低速用および高速用の排気ターボ過給機のタ
ービンを並列的に設け、この二つの排気ターボ過給機の
コンプレッサをエンジンの吸気通路に並列的に設け且つ
この二つのコンプレッサの下流で吸気通路を合流させる
一方、高速用排気ターボ過給機のタービン上流側の排気
通路に排気カット弁を設け、エンジンの低回転時には排
気カット弁を閉じてエンジン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
圧を確保する一方、エンジンの高回転時には排気カット
弁を開いてエンジンからの排気ガスを2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
正な過給圧を得るようにしたものが知られている。
(Prior Art) Conventionally, as an engine with a turbocharger of this type, for example, as disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-178329,
Turbines of low-speed and high-speed exhaust turbochargers are installed in parallel in the exhaust passage, compressors of these two exhaust turbochargers are installed in parallel in the intake passage of the engine, and downstream of these two compressors. While merging the intake passage, an exhaust cut valve is provided in the exhaust passage upstream of the turbine of the high-speed exhaust turbocharger, and the exhaust cut valve is closed when the engine is running at low speed to allow the exhaust gas from the engine to exhaust at low speed. It supplies the turbines of the turbocharger intensively to secure a high boost pressure, while at the time of high engine speed, the exhaust cut valve is opened to supply the exhaust gas from the engine to the turbines of the two exhaust turbochargers. It is known that an appropriate supercharging pressure is obtained while ensuring the intake flow rate.

(考案が解決しようとする課題) ところが、上記従来のものでは、エンジンの減速時、コ
ンプレッサ下流に設けられたスロットル弁が閉じられる
とコンプレッサ下流(スロットル弁上流)の圧力が上昇
するので、吸気のコンプレッサへの逆流などコンプレッ
サの動きが妨げられることによってコンプレッサがサー
ジングを起こすおそれがある。
(Problems to be solved by the invention) However, in the above-mentioned conventional one, when the throttle valve provided downstream of the compressor is closed during deceleration of the engine, the pressure downstream of the compressor (upstream of the throttle valve) rises. There is a risk of the compressor surging due to obstruction of the movement of the compressor such as backflow to the compressor.

ところで、このように複数の排気ターボ過給機が同時作
動する場合があるものとは別に、例えば特開昭59−1
45327号公報には、エンジンに複数の排気ターボ過
給機を設け且つこれらを択一的に作動させるようにした
ものにおいて、エンジンの減速時などに、現にそれまで
作動していたコンプレッサの下流の圧力が高圧になる
と、この高圧をリリーフ弁によりリリーフし、当該コン
プレッサがサージングを起こすのを未然に防止するよう
にしたものが開示されている。
By the way, in addition to the case where a plurality of exhaust turbochargers operate simultaneously as described above, for example, JP-A-59-1
Japanese Patent No. 45327 discloses that an engine is provided with a plurality of exhaust turbochargers and these are selectively operated. It is disclosed that when the pressure becomes high, the high pressure is relieved by a relief valve to prevent the compressor from surging.

そこで、上述したように低速用および高速用の排気ター
ボ過給機を備えたものにおいても、例えば常時作動する
低速用排気ターボ過給機のコンプレッサの吐出側通路に
リリーフ弁を設け、エンジン高回転からの減速時などに
該リリーフ弁を開いて低速用排気ターボ過給機のコンプ
レッサ下流の高圧をリリーフするとともに吸気通路の合
流部を介して高速用排気ターボ過給機のコンプレッサ下
流の高圧をもリリーフして各コンプレッサがサージング
を起こすのを未然に防止することが考えられる。
Therefore, even in the case where the low-speed exhaust turbocharger and the high-speed exhaust turbocharger are provided as described above, for example, a relief valve is provided in the discharge side passage of the compressor of the low-speed exhaust turbocharger that always operates, and the engine high rotation speed is increased. When the vehicle is decelerating, the relief valve is opened to relieve the high pressure downstream of the compressor for the low speed exhaust turbocharger and the high pressure downstream of the compressor for the high speed exhaust turbocharger via the confluence of the intake passage. It is conceivable to prevent the compressor from surging by relief.

しかし、この場合、一方(低速用)の排気ターボ過給機
のコンプレッサ吐出側通路のみにリリーフ弁を設ける構
成であるので、該リリーフ弁から他方(高速用)の排気
ターボ過給機のコンプレッサまでの距離が長くなって該
コンプレッサ下流の高圧のリリーフが速やかになされ
ず、サージングの発生を素早く防止できないことにな
る。
However, in this case, since the relief valve is provided only in the compressor discharge side passage of one (for low speed) exhaust turbocharger, from the relief valve to the compressor for the other (for high speed) exhaust turbocharger. Therefore, the high-pressure relief downstream of the compressor is not promptly performed, and the surging cannot be quickly prevented.

本考案はかかる点に鑑みてなされたものであり、低速用
排気ターボ過給機のコンプレッサ吐出側通路および高速
用排気ターボ過給機のコンプレッサの吐出側通路にリリ
ーフ弁をそれぞれ個別に設け、各リリーフ弁からコンプ
レッサまでの距離を共に短くして各コンプレッサ下流の
高圧を応答性良くリリーフし、各コンプレッサにおいて
サージングの発生を素早く防止することを目的とする。
The present invention has been made in view of such a point, and a relief valve is individually provided in the compressor discharge side passage of the low speed exhaust turbocharger and the discharge side passage of the compressor of the high speed exhaust turbocharger. The objective is to shorten the distance from the relief valve to the compressor together to relieve the high pressure downstream of each compressor with good response, and to quickly prevent the occurrence of surging in each compressor.

しかるに、その場合、各コンプレッサ下流の高圧を応答
性良くリリーフできるものの、双方のリリーフ弁が開く
と各コンプレッサ下流の高圧が一気にリリーフされて急
激な圧力減少が起こり、トルクショックなどが発生する
という問題が生じる。
However, in that case, the high pressure downstream of each compressor can be relieved with good response, but when both relief valves are opened, the high pressure downstream of each compressor is relieved at once and a sudden pressure decrease occurs, causing a torque shock. Occurs.

そこで、本考案では、さらに上記各リリーフ弁の設定圧
力を異なえてコンプレッサ下流の急激な圧力減少を防止
することをも目的とする。
Therefore, another object of the present invention is to prevent a sudden pressure decrease downstream of the compressor by changing the set pressure of each relief valve.

ところで、上述したようにエンジン高回転時にのみ作動
する高速用排気ターボ過給機を備えたものでは、エンジ
ン高回転からの減速時、エンジン回転数が比較的高くて
排気ガス流量が未だ多い状態で高速用排気ターボ過給機
の作動が停止させられるので、慣性によりコンプレッサ
の回転がすぐには落ちない。このため、吸気流量が少な
く且つコンプレッサ下流の圧力が高くなり、低速用排気
ターボ過給機のコンプレッサに比べてサージングが起こ
り易い状態になる。さらに、このようなエンジンでは、
エンジン低回転からの加速時などに加速性を高める技術
として、上記排気カット弁の開作動に先立って高速用排
気ターボ過給機のタービンに少量の排気ガスを流して該
タービンを予回転させるものが知られている。その場合
においても高速用排気ターボ過給機のコンプレッサでは
吸気流量が少なく且つ吸気圧力が比較的高くなってサー
ジングが起こり易くなる。
By the way, as described above, with the high-speed exhaust turbocharger that operates only at high engine speed, when decelerating from high engine speed, the engine speed is relatively high and the exhaust gas flow rate is still high. Since the operation of the high speed exhaust turbocharger is stopped, the rotation of the compressor does not immediately drop due to inertia. Therefore, the intake flow rate is low and the pressure downstream of the compressor is high, so that surging is more likely to occur than in a compressor of a low-speed exhaust turbocharger. Moreover, in such an engine,
As a technique for enhancing acceleration when the engine is accelerated from low engine speed, a small amount of exhaust gas is supplied to the turbine of the high-speed exhaust turbocharger prior to opening the exhaust cut valve to pre-rotate the turbine. It has been known. Even in that case, in the compressor of the high-speed exhaust turbocharger, the intake flow rate is small and the intake pressure is relatively high, so that surging easily occurs.

本考案では、このような高速用排気ターボ過給機特有の
サージング発生原因にも着目して、そのサージングの発
生を防止することをも目的とするものである。
The present invention also aims at preventing the occurrence of surging by paying attention to the cause of such surging unique to the high-speed exhaust turbocharger.

(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本考案では、低速用および高
速用の排気ターボ過給機のコンプレッサにリリーフ弁を
それぞれ個別に設け、且つ高速用排気ターボ過給機側の
リリーフ弁の設定圧力を低速用排気ターボ過給機側のリ
リーフ弁の設定圧力よりも高く設定することである。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, according to the present invention, relief valves are individually provided in compressors of low-speed and high-speed exhaust turbochargers, and high-speed exhaust turbochargers are provided. That is, the set pressure of the side relief valve is set higher than the set pressure of the relief valve on the low speed exhaust turbocharger side.

具体的に、本考案の講じた解決手段は、エンジンに設け
られ且つ排気ガスのエネルギにより吸気を過給する低速
用および高速用の排気ターボ過給機と、高速用排気ター
ボ過給機の作動を停止させる過給機作動停止手段と、エ
ンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、該回転数
検出手段の出力を受け、エンジンの低回転時に高速用排
気ターボ過給機の作動が停止するように上記過給機作動
停止手段を制御する過給機制御手段とを設けるととも
に、上記低速用および高速用排気ターボ過給機のコンプ
レッサ吐出側通路に該コンプレッサ下流の圧力が設定値
以上のときに開くリリーフ弁をそれぞれ設け、且つ高速
用排気ターボ過給機側のリリーフ弁の設定圧力を低速用
排気ターボ過給機側のリリーフ弁の設定圧力よりも高く
設定する構成としたものである。
Specifically, the solution provided by the present invention is to operate an exhaust turbocharger for low speed and high speed, which is installed in an engine and supercharges intake air by energy of exhaust gas, and an exhaust turbocharger for high speed. Stop means for stopping the engine, a rotation speed detecting means for detecting the rotation speed of the engine, and an output of the rotation speed detecting means to stop the operation of the high-speed exhaust turbocharger when the engine is running at a low speed. And a supercharger control means for controlling the supercharger operation stopping means so that the pressure downstream of the compressor is greater than or equal to a set value in the compressor discharge side passage of the low speed and high speed exhaust turbocharger. Relief valves that open from time to time are provided, and the set pressure of the relief valve on the high speed exhaust turbocharger side is set higher than the set pressure of the relief valve on the low speed exhaust turbocharger side. Than it is.

(作用) 上記の構成により、本考案では、過給機制御手段の制御
により、回転数検出手段で検出されたエンジン回転数に
基づいて、エンジン低回転時には過給機作動停止手段に
よって高速用排気ターボ過給機の作動が停止されて、低
速用排気ターボ過給機のみに排気ガスが集中的に供給さ
れて高い過給圧が確保される一方、エンジン高回転時に
は低速用および高速用の両排気ターボ過給機に排気ガス
が供給されて吸気流量を確保しながら適正な過給圧が得
られる。
(Operation) With the above structure, according to the present invention, the supercharger control means controls the engine rotation speed detected by the rotation speed detection means to generate a high-speed exhaust gas by the supercharger operation stop means when the engine speed is low. The turbocharger is deactivated and exhaust gas is concentratedly supplied only to the low speed exhaust turbocharger to ensure a high boost pressure, while at the time of high engine speed both low speed and high speed Exhaust gas is supplied to the exhaust turbo supercharger, and an appropriate supercharging pressure is obtained while ensuring the intake flow rate.

また、エンジン高回転からの減速時などには、スロット
ル弁が急激に閉じるので各コンプレッサ下流の圧力が高
くなるが、この各コンプレッサ下流の高圧は各リリーフ
弁の開によりリリーフされるので、コンプレッサへの吸
気の逆流などが防止されて各コンプレッサのサージング
の発生が防止される。
Also, when decelerating from high engine speed, etc., the throttle valve closes rapidly and the pressure in the downstream of each compressor rises, but the high pressure in the downstream of each compressor is relieved by the opening of each relief valve. The backflow of intake air is prevented, and the occurrence of surging in each compressor is prevented.

その場合、リリーフ弁を低速用および高速用の排気ター
ボ過給機のコンプレッサにそれぞれ個別に設けたので、
各リリーフ弁からコンプレッサまでの距離を共に短くす
ることができて各コンプレッサ下流の高圧が応答性良く
リリーフされ、各コンプレッサにおいてサージングの発
生が素早く防止される。
In that case, since the relief valve is separately provided in the compressor of the exhaust turbocharger for low speed and high speed,
The distance from each relief valve to the compressor can be shortened together, the high pressure downstream of each compressor is responsively relieved, and the occurrence of surging in each compressor is quickly prevented.

また、高速用排気ターボ過給機側のリリーフ弁の設定圧
力と低速用排気ターボ過給機側のリリーフ弁の設定圧力
とが異なるので、各コンプレッサ下流の高圧のリリーフ
時、二つのリリーフ弁が同時に開くことがなく、リリー
フ速度が適度に維持されて急激な圧力減少が起こらず、
トルクショックの発生が防止される。
Also, since the set pressure of the relief valve on the high-speed exhaust turbocharger side and the set pressure of the relief valve on the low-speed exhaust turbocharger side are different, two relief valves are required during high pressure relief downstream of each compressor. At the same time, it does not open, the relief speed is maintained moderately and sudden pressure decrease does not occur,
The occurrence of torque shock is prevented.

しかも、その場合、高速用排気ターボ過給機側のリリー
フ弁の設定圧力が低速用排気ターボ過給機側のリリーフ
弁の設定圧力よりも高いので、高速用排気ターボ過給機
側のリリーフのタイミングが該排気ターボ過給機の作動
/停止が切替えられるタイミングに近くなり、サージン
グは起こり易い高速用排気ターボ過給機のコンプレッサ
におけるサージングの発生が確実に防止される。
Moreover, in that case, since the set pressure of the relief valve on the high speed exhaust turbocharger side is higher than the set pressure of the relief valve on the low speed exhaust turbocharger side, the relief pressure on the high speed exhaust turbocharger side is reduced. The timing comes close to the timing at which the operation / stop of the exhaust turbocharger is switched, and the occurrence of surging in the compressor of the high-speed exhaust turbocharger, where surging easily occurs, is reliably prevented.

(実施例) 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図および第2図は本考案の実施例に係る排気系構造
を備えた2ロータタイプの排気ターボ過給機付ロータリ
ピストンエンジンを示す。これらの図において、1はイ
ンタメディエイトハウジング、ロータハウジングおよび
サイドハウジングからなるハウジングであって、該ハウ
ジング1内には、二つの多角形状のロータ2,2が配さ
れており、該各ロータ2が遊星回転運動してハウジング
1内に形成される三つの作動室に吸気、圧縮、爆発、膨
張および排気の各行程を順に行わせるようにしている。
1 and 2 show a two-rotor type rotary turbocharger-equipped rotary piston engine having an exhaust system structure according to an embodiment of the present invention. In these drawings, reference numeral 1 denotes a housing composed of an intermediate housing, a rotor housing and a side housing, and in the housing 1, two polygonal rotors 2 and 2 are arranged. The planetary rotary motion causes the three working chambers formed in the housing 1 to sequentially perform intake, compression, explosion, expansion, and exhaust strokes.

上記ハウジング1には、吸気行程にある作動室に新気を
供給するプライマリポート3およびセカンダリポート4
が設けられている。また、このハウジング1には、排気
行程にある作動室から排気を排出する排気ポート5が設
けられている。
The housing 1 includes a primary port 3 and a secondary port 4 for supplying fresh air to the working chamber in the intake stroke.
Is provided. Further, the housing 1 is provided with an exhaust port 5 for exhausting exhaust gas from the working chamber in the exhaust stroke.

そして、上記各ロータ2に対応するプライマリポート3
およびセカンダリポート4には排気通路10がその分岐
した下流端部において接続され、該吸気通路10はエア
クリーナ13を介して大気に開放されている。上記吸気
通路10はその途中において第1および第2の二つの吸
気通路11,12に分岐されている。そして、該両吸気
通路11,12の合流部分の下流の吸気通路10には、
上流側から順に、吸気を冷却するためのインタークーラ
14と、吸気流量を調節するためのスロットル弁15
と、吸気の脈動を緩和するためのサージタンク16とが
設けられている。さらに、上記吸気通路10の分岐した
下流端部には、プライマリポート3およびセカンダリポ
ート4に臨ませて燃料を噴射供給するためのインジェク
タ17,18がそれぞれ設けられている。
The primary port 3 corresponding to each rotor 2
An exhaust passage 10 is connected to the secondary port 4 at its branched downstream end, and the intake passage 10 is open to the atmosphere via an air cleaner 13. The intake passage 10 is branched into two first and second intake passages 11 and 12 on the way. Then, in the intake passage 10 downstream of the confluent portion of the intake passages 11 and 12,
From the upstream side, an intercooler 14 for cooling intake air and a throttle valve 15 for adjusting the intake air flow rate in order from the upstream side.
And a surge tank 16 for alleviating the pulsation of intake air. Further, injectors 17 and 18 for injecting and supplying fuel facing the primary port 3 and the secondary port 4 are provided at the branched downstream ends of the intake passages 10, respectively.

また、上記排気ポート5,5には排気通路20が接続さ
れている。すなわち、該排気通路20の一端は第1およ
び第2の二つの排気通路21,22に分岐されていて、
該各排気通路21,22がそれぞれ二つの排気ポート
5,5に接続されている。
An exhaust passage 20 is connected to the exhaust ports 5 and 5. That is, one end of the exhaust passage 20 is branched into two first and second exhaust passages 21 and 22,
The exhaust passages 21 and 22 are connected to two exhaust ports 5 and 5, respectively.

そして、このエンジンには低速用および高速用の二つの
排気ターボ過給機31,32が設けられている。すなわ
ち、上記第1排気通路21には低速用排気ターボ過給機
31のタービン31aが、第2排気通路22には高速用
排気ターボ過給機32のタービン32aがそれぞれ設け
られているとともに、第1吸気通路11には低速用排気
ターボ過給機31のコンプレッサ31bが、第2吸気通
路12には高速用排気ターボ過給機32のコンプレッサ
32bがそれぞれ設けられていて、排気ガスのエネルギ
により吸気を過給するようにしている。また、上記第1
および第2排気通路21,22は各排気ターボ過給機3
1,32の上流側で連通路33を介して接続されてい
る。
The engine is provided with two exhaust turbochargers 31, 32 for low speed and high speed. That is, the turbine 31a of the low speed exhaust turbocharger 31 is provided in the first exhaust passage 21, and the turbine 32a of the high speed exhaust turbocharger 32 is provided in the second exhaust passage 22. The first intake passage 11 is provided with the compressor 31b of the low speed exhaust turbocharger 31 and the second intake passage 12 is provided with the compressor 32b of the high speed exhaust turbocharger 32. Trying to supercharge. Also, the first
And the second exhaust passages 21 and 22 are connected to the exhaust turbocharger 3 respectively.
The upstream side of 1, 32 are connected via a communication path 33.

ここで、各排気ターボ過給機31,32のタービン31
a,32aと排気通路21,22との接続構造について
説明する。第2図に示すように、上記各タービン31
a,32aはその吐出口が対向するように配設されてお
り、該各タービン31a,32aにそれぞれ接続された
第1および第2排気通路21,22は集合してから下流
(第2図の手前側)に向う。この集合部23は高速用排
気ターボ過給機側のタービン32aに一体に設けられて
おり、該集合部23に対して低速用排気ターボ過給機側
のタービン31aがカスケットを介してフランジにより
接続されている。すなわち、エンジン回転数が低速領域
から上昇して高速領域に入ると、高速用排気ターボ過給
機側タービン32aは停止状態からいきなり作動状態に
なって急激な熱負荷を受ける。その場合、このような接
続構造にしたので、高速用排気ターボ過給機側タービン
32aと集合部23との間にガスケットが介在せず、タ
ービン32aの熱が排気通路22にスムーズに伝達さ
れ、タービン32aの受ける熱負荷を軽減することがで
きる。
Here, the turbine 31 of each exhaust turbocharger 31, 32
The connection structure between the a and 32a and the exhaust passages 21 and 22 will be described. As shown in FIG. 2, each turbine 31
a and 32a are arranged so that the discharge ports thereof face each other, and the first and second exhaust passages 21 and 22 connected to the turbines 31a and 32a, respectively, are connected to the downstream side (see FIG. 2). Turn to the front side). The collecting portion 23 is integrally provided with the turbine 32a on the high-speed exhaust turbocharger side, and the turbine 31a on the low-speed exhaust turbocharger side is connected to the collecting portion 23 by a flange via a casquette. Has been done. That is, when the engine speed rises from the low speed region to the high speed region, the high speed exhaust turbocharger side turbine 32a suddenly enters the operating state from the stopped state and receives a rapid heat load. In that case, since such a connection structure is used, no gasket is interposed between the high-speed exhaust turbocharger-side turbine 32a and the collecting portion 23, and the heat of the turbine 32a is smoothly transferred to the exhaust passage 22, The heat load on the turbine 32a can be reduced.

また、上記第2排気通路22において高速用排気ターボ
過給機側タービン32aと連通路33との間には排気カ
ット弁41が設けられており、高速用排気ターボ過給機
側タービン32aへの排気ガスの供給を調整するように
している。すなわち、この排気カット弁41は、高速用
排気ターボ過給機32の作動を停止させる過給機作動停
止手段として機能する。さらに、該排気カット弁41下
流の第2排気通路22と上記連通路33とは洩らし通路
42で接続されている。該洩らし通路42には洩らし弁
43が設けられており、高速用排気ターボ過給機側ター
ビン32aへの微量の排気ガスの供給を調整するように
している。また、上記連通路33と低速用および高速用
排気ターボ過給機31,32下流の排気通路20とはバ
イパス通路44で接続されている。該バイパス通路44
にはウェストゲート弁45が設けられており、排気ガス
のバイパス量を調整して過給圧特性を改善するようにし
ている。これら各弁41,43,45は圧力応動式のア
クチュエータ46〜48によってそれぞれ駆動される。
An exhaust cut valve 41 is provided in the second exhaust passage 22 between the high-speed exhaust turbocharger-side turbine 32a and the communication passage 33 to connect the high-speed exhaust turbocharger-side turbine 32a. The exhaust gas supply is adjusted. That is, the exhaust cut valve 41 functions as a supercharger operation stopping means for stopping the operation of the high speed exhaust turbocharger 32. Further, the second exhaust passage 22 downstream of the exhaust cut valve 41 and the communication passage 33 are connected by a leak passage 42. A leak valve 43 is provided in the leak passage 42 to adjust the supply of a small amount of exhaust gas to the high speed exhaust turbocharger side turbine 32a. Further, the communication passage 33 and the exhaust passage 20 downstream of the low speed and high speed exhaust turbochargers 31, 32 are connected by a bypass passage 44. The bypass passage 44
A waste gate valve 45 is provided in the valve to adjust the bypass amount of the exhaust gas to improve the boost pressure characteristic. These valves 41, 43, 45 are driven by pressure-responsive actuators 46-48, respectively.

さらに、上記第2吸気通路12における第1吸気通路1
1との合流部分の直上流には吸気カット弁51が設けら
れている。また、第1吸気通路11には低速用排気ター
ボ過給機側コンプレッサ31bをバイパスする第1リリ
ーフ通路54が、第2吸気通路12には高速用排気ター
ボ過給機側コンプレッサ32bをバイパスする第2リリ
ーフ通路52がそれぞれ設けられている。この第1リリ
ーフ通路54には第1リリーフ弁55が、第2リリーフ
通路52には第2リリーフ弁53がそれぞれ設けられて
おり、該各リリーフ弁53,55は各コンプレッサ31
b,32b下流の圧力が設定値以上のときに開くことに
より、各コンプレッサ31b,32bの上流側と下流側
とを連通して各コンプレッサ31b,32b下流の設定
値以上の高圧をリリーフするようにしている。これら各
弁51,53および55は圧力応動式のアクチュエータ
56〜58によってそれぞれ駆動される。
Further, the first intake passage 1 in the second intake passage 12 is
An intake cut valve 51 is provided immediately upstream of the portion where it merges with 1. Further, the first intake passage 11 has a first relief passage 54 that bypasses the low-speed exhaust turbocharger-side compressor 31b, and the second intake passage 12 has a first relief passage 54 that bypasses the high-speed exhaust turbocharger-side compressor 32b. Two relief passages 52 are provided respectively. A first relief valve 55 is provided in the first relief passage 54, and a second relief valve 53 is provided in the second relief passage 52. The relief valves 53 and 55 are provided in the compressor 31.
By opening when the pressure downstream of b, 32b is equal to or higher than the set value, the upstream side and the downstream side of each compressor 31b, 32b are communicated with each other to relieve the high pressure of the set value or more downstream of each compressor 31b, 32b. ing. These valves 51, 53, and 55 are driven by pressure-responsive actuators 56 to 58, respectively.

また、上記排気通路20における第1および第2排気通
路21,22の合流部分よりも下流には触媒装置60が
設けられており、排気ガスを浄化するようにしている。
Further, a catalyst device 60 is provided in the exhaust passage 20 downstream of the confluence of the first and second exhaust passages 21 and 22 to purify the exhaust gas.

そして、上記各アクチュエータ46〜48および56〜
58はコントロールユニット80によって制御される。
さらに、81は吸気通路10に設けられ吸気流量を検出
するためのエアフローセンサ、82は上記スロットル弁
15の開度を検出するためのスロットルセンサ、83は
吸気通路10のスロットル弁15下流に設けられスロッ
トル弁15下流の吸気圧力を検出するためのブースト圧
力センサ、84はエンジンの回転数を検出する回転数検
出手段としての回転数センサ、85はエンジンの水温を
検出するための水温センサ、86は上記吸気カット弁5
1上下流の圧力の差圧を検出するための差圧センサであ
る。これら各センサ81〜86はコントロールユニット
80にそれぞれ接続されている。
Then, the actuators 46 to 48 and 56 to
58 is controlled by the control unit 80.
Further, 81 is an air flow sensor provided in the intake passage 10 for detecting the intake flow rate, 82 is a throttle sensor for detecting the opening of the throttle valve 15, and 83 is provided downstream of the throttle valve 15 in the intake passage 10. A boost pressure sensor for detecting the intake pressure downstream of the throttle valve 15, 84 is a rotation speed sensor as a rotation speed detecting means for detecting the rotation speed of the engine, 85 is a water temperature sensor for detecting the water temperature of the engine, and 86 is Intake cut valve 5
1 is a differential pressure sensor for detecting a differential pressure between upstream and downstream pressures. Each of these sensors 81 to 86 is connected to the control unit 80.

次に、上記コントロールユニット80の作動制御を第3
図のフローに基づいて説明する。まず、ステップS
上記各センサ81〜86からの信号を入力し、ステップ
でエンジンが第4図に示す低回転領域にあるか否か
を判定する。
Next, the operation control of the control unit 80
A description will be given based on the flow of the figure. First, in step S 1 , the signals from the sensors 81 to 86 are input, and in step S 2 , it is determined whether or not the engine is in the low rotation range shown in FIG.

そして、エンジンが低回転領域にあるとき、つまりステ
ップSでの判定がYESのときにはステップS〜ス
テップSで高速用排気ターボ過給機32の作動を停止
する。すなわち、ステップSで洩らし弁43を、ステ
ップSで排気カット弁41をそれぞれ閉じて高速用排
気ターボ過給機32の作動を停止させ、低速用排気ター
ボ過給機31に排気ガスを集中的に供給して高い過給圧
を確保するとともに、ステップSで吸気カット弁51
を閉じて吸気通路10から第2吸気通路11への吸気の
逆流を防止する。また、ステップSにおいて、スロッ
トル弁15下流の吸気圧力が設定圧力以下のとき(減速
時等)には、各コンプレッサ下流の圧力が設定値以上に
なることから、第1リリーフ弁55および第2リリーフ
弁53を開く。このことにより、エンジン高回転からの
減速時など吸気流量が少なく且つコンプレッサ下流の圧
力が高くなる運転状態において、リリーフ弁53,55
によりコンプレッサ下流の高圧がリリーフされるので、
コンプレッサ31b,32bへの吸気の逆流が防止され
てサージングの発生が防止される。
Then, the engine when it is in the low rotation region, that is, the determination in step S 2 to stop the operation of the steps S 3 ~ high-speed exhaust turbo supercharger 32 at the step S 6 when the YES. Concentrating That is, the leaked valve 43 in step S 3, by closing the exhaust cut valve 41 respectively to stop the operation of the high-speed exhaust turbo supercharger 32 at the step S 4, the exhaust gas in the low-speed exhaust turbo supercharger 31 while securing the supply and high boost pressure in, the steps S 5 at the intake cut valve 51
Is closed to prevent backflow of intake air from the intake passage 10 to the second intake passage 11. Further, in step S 6, but when the intake pressure downstream of the throttle valve 15 is equal to or less than the set pressure (during deceleration, etc.), since the pressure in each compressor downstream increases over a predetermined value, the first relief valve 55 and a second Open the relief valve 53. As a result, the relief valves 53, 55 are operated in an operating state in which the intake flow rate is low and the pressure downstream of the compressor is high, such as during deceleration from high engine speed.
Because the high pressure downstream of the compressor is relieved by
The backflow of intake air to the compressors 31b and 32b is prevented, and the occurrence of surging is prevented.

その場合、リリーフ弁53,55を各コンプレッサ31
b,32bにそれぞれ個別に設けたので、各リリーフ弁
53,55からコンプレッサ31b,32bまでの距離
が共に短くなり、第5図に破線で示すように、実線で示
す従来のものよりも各コンプレッサ下流の高圧が応答性
良くリリーフされ、各コンプレッサ31b,32bにお
いてサージングの発生が素早く防止される。
In that case, the relief valves 53 and 55 are connected to each compressor 31.
b and 32b are individually provided, the distances from the relief valves 53 and 55 to the compressors 31b and 32b are both shortened, and as shown by the broken line in FIG. The high pressure on the downstream side is relieved with good responsiveness, and the occurrence of surging is quickly prevented in each of the compressors 31b and 32b.

一方、エンジンが低回転領域になくステップSでの判
定がNOのときにはステップS〜ステップS10で高
速用排気ターボ過給機32を作動させる。すなわち、前
もって、ステップSで洩らし弁43を開き、少量の排
気ガスを高速用排気ターボ過給機32に供給してタービ
ン32aの助走を行う。そして、ステップSでスロッ
トル弁下流の吸気圧力が設定圧力を超えると、つまり高
回転領域になると、各リリーフ弁53,55を閉じると
ともにステップSで排気カット弁41を開き、上記吸
気カット弁51上下流の圧力の差圧が小さくなるとステ
ップS10でこの吸気カット弁51を開いて高速用排気
ターボ過給機32を作動させ、低速用および高速用排気
ターボ過給機31,32の双方により吸気を過給する。
このことにより、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。ここで、排気カット弁41が開く
前にリリーフ弁53,55を閉じるようにしたのは、排
気カット弁41が開くときにリリーフ弁53,55が開
いているとタービン31a,32aが空回りして回転数
が急に上ってしまい排気圧力が急激に変動してエンジン
のダイリューションガスが大きく変化して燃焼変動をき
たすからである。
On the other hand, the engine actuates the steps S 7 ~ high-speed exhaust turbo supercharger 32 in step S 10 when the determination in Step S 2 not in the low rotation region of NO. That is, beforehand, opens the leaked valve 43 at step S 7, performs run-up of the turbine 32a to supply a small amount of exhaust gas to the high-speed exhaust turbo supercharger 32. When the intake pressure downstream of the throttle valve exceeds a set pressure in step S 8, that is, when rotating at the high speed region, to open the exhaust cutoff valve 41 in step S 9 closes the respective relief valves 53 and 55, the intake cut valve 51 in step S 10 when the differential pressure between the pressure upstream and downstream is reduced by opening the intake cut valve 51 to actuate the high-speed exhaust turbo supercharger 32, both the low-speed and high-speed exhaust turbo supercharger 31, 32 To supercharge the intake air.
As a result, it is possible to obtain an appropriate boost pressure while ensuring the intake air flow rate. The reason why the relief valves 53 and 55 are closed before the exhaust cut valve 41 opens is that the turbines 31a and 32a idle when the relief valves 53 and 55 are open when the exhaust cut valve 41 opens. This is because the engine speed suddenly rises, the exhaust pressure fluctuates rapidly, the dilution gas of the engine changes greatly, and combustion fluctuations occur.

そして、上記第2リリーフ弁53(高速用排気ターボ過
給機32側)の設定圧力は第1リリーフ弁55(低速用
排気ターボ過給機側)の設定圧力よりも高く設定されて
いる。すなわち、第4図に示すように、第2リリーフ弁
53の開く領域は第1リリーフ弁55の開く領域よりも
高回転、高負荷側に設定されている。
The set pressure of the second relief valve 53 (on the high speed exhaust turbocharger 32 side) is set higher than the set pressure of the first relief valve 55 (on the low speed exhaust turbocharger side). That is, as shown in FIG. 4, the opening area of the second relief valve 53 is set to be higher in rotation and load than the opening area of the first relief valve 55.

このことにより、第2リリーフ弁53(高速用排気ター
ボ過給機側)の設定圧力と第1リリーフ弁55(低速用
排気ターボ過給機側)の設定圧力とが異なるので、コン
プレッサ下流の高圧のリリーフ時、二つのリリーフ弁5
3,55が同時に開くことがなく、リリーフ速度が適度
に維持されて急激な圧力減少が起こらず、トルクショッ
クの発生が有効に防止される。
As a result, the set pressure of the second relief valve 53 (high speed exhaust turbocharger side) and the set pressure of the first relief valve 55 (low speed exhaust turbocharger side) differ, so that the high pressure downstream of the compressor is high. Two relief valves 5 during relief
3,55 do not open at the same time, the relief speed is maintained at an appropriate level, a sudden pressure decrease does not occur, and the occurrence of torque shock is effectively prevented.

しかも、その場合、第2リリーフ弁53の設定圧力が第
1リリーフ弁55の設定圧力よりも高いので、サージン
グが起こり易い高速用排気ターボ過給機側コンプレッサ
32bにおけるサージングの発生を確実に防止すること
ができる。すなわち、エンジン高回転からの減速時に
は、エンジン回転数が比較的高くて排気ガス流量が未だ
多い状態で高速用排気ターボ過給機の作動が停止させら
れる関係上、慣性によりコンプレッサ32bの回転がす
ぐには落ちず、コンプレッサ32b下流の圧力が高くな
り、低速用排気ターボ過給機側コンプレッサ31bに比
べてサージングが起こり易い状態になるが、第4図に示
すように、第2リリーフ弁53の設定圧力が高くてその
開領域が高回転、高負荷側に設定されていることによ
り、高速用排気ターボ過給機側コンプレッサ32bのリ
リーフのタイミングが該排気ターボ過給機32の作動/
停止が切替えられるタイミングに近くなるので、サージ
ングの発生を確実に防止することができる。また、エン
ジン低回転からの加速時には、洩らし弁43が開いて少
量の排気ガスを高速用排気ターボ過給機32に供給して
タービン32aの助走を行う関係上、高速用排気ターボ
過給機側コンプレッサ32bではその下流の圧力が比較
的高くなってサージングが起こり易い状態になるが、こ
の場合にも高速用排気ターボ過給機側コンプレッサ32
bのリリーフのタイミングが該排気ターボ過給機32の
作動/停止が切替えられるタイミングに近くなるので、
上記と同様にサージングの発生を確実に防止することが
できる。
Moreover, in that case, the set pressure of the second relief valve 53 is higher than the set pressure of the first relief valve 55, so that the occurrence of surging in the high-speed exhaust turbocharger-side compressor 32b where surging easily occurs is reliably prevented. be able to. That is, at the time of deceleration from the high engine speed, the operation of the high-speed exhaust turbocharger is stopped while the engine speed is relatively high and the exhaust gas flow rate is still high. However, the pressure on the downstream side of the compressor 32b becomes high, and surging tends to occur more easily than the low-speed exhaust turbocharger-side compressor 31b. However, as shown in FIG. Since the set pressure is high and the open region is set to high rotation and high load side, the relief timing of the high-speed exhaust turbocharger side compressor 32b is set to the operation / operation of the exhaust turbocharger 32.
Since the timing at which the stop is switched is approached, it is possible to reliably prevent the occurrence of surging. During acceleration from low engine speed, the leakage valve 43 opens to supply a small amount of exhaust gas to the high-speed exhaust turbocharger 32 to accelerate the turbine 32a. In the compressor 32b, the pressure downstream thereof becomes relatively high and surging easily occurs. In this case as well, the high-speed exhaust turbocharger-side compressor 32
Since the timing of relief of b becomes close to the timing at which the operation / stop of the exhaust turbocharger 32 is switched,
As in the above case, it is possible to reliably prevent the occurrence of surging.

尚、排気カット弁41により洩らし弁43としての機能
を持たせることも可能であるが、本実施例では排気カッ
ト弁41と洩らし弁43とを各々別個のものにして洩ら
し弁43の機能の精度を上げている。
Although the exhaust cut valve 41 can function as the leak valve 43, in the present embodiment, the exhaust cut valve 41 and the leak valve 43 are separately provided, and the accuracy of the function of the leak valve 43 is improved. Is raised.

また、上記フローには示していないが、ウェストゲート
弁45も上記コントロールユニット80により過給圧に
応じて作動制御される。
Although not shown in the above flow, the operation of the waste gate valve 45 is also controlled by the control unit 80 according to the boost pressure.

以上のフローにおいて、ステップS〜ステップS10
により、回転数検出手段(回転数センサ84)の出力を
受け、エンジンの低回転時に高速用排気ターボ過給機3
2の作動が停止するように上記過給機作動停止手段(排
気カット弁41)を制御する過給機制御手段92を構成
している。
In the above flow, steps S 2 ~ Step S 10
The output of the rotation speed detection means (rotation speed sensor 84) is received by the high speed exhaust turbocharger 3 when the engine is running at low speed.
The supercharger control means 92 for controlling the supercharger operation stopping means (exhaust cut valve 41) so that the operation of No. 2 is stopped is configured.

尚、上記実施例ではロータリピストンエンジンについて
説明したが、これに限定されるものではなく、本考案は
例えばレシプロエンジン等、他のタイプのエンジンにつ
いても適用することができる。
Although the rotary piston engine has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to other types of engines such as a reciprocating engine.

(考案の効果) 以上説明したように、本考案のターボ過給機付エンジン
の吸気系構造によれば、エンジンの低回転時に高速用排
気ターボ過給機の作動を停止させるとともに、上記低速
用および高速用の排気ターボ過給機のコンプレッサにそ
の下流の高圧をリリーフするためのリリーフ弁をそれぞ
れ設け、且つ高速用排気ターボ過給機側のリリーフ弁の
設定圧力を低速用排気ターボ過給機側のリリーフ弁の設
定圧力よりも高く設定したので、エンジンの全回転領域
で吸気を適正に過給できるという基本的効果を得るとと
もに、トルクショックの発生防止を図りながら、各リリ
ーフ弁からコンプレッサまでの距離を共に短くすること
ができてコンプレッサ下流の高圧が応答性良くリリーフ
され、各コンプレッサにおいてサージングの発生を素早
く防止することができるものである。
(Effect of the Invention) As described above, according to the intake system structure of the turbocharged engine of the present invention, the operation of the high speed exhaust turbocharger is stopped when the engine is running at low speed, and And a high-speed exhaust turbocharger compressor are provided with relief valves for relieving the high pressure downstream thereof, and the set pressure of the relief valve on the high-speed exhaust turbocharger side is set to the low-speed exhaust turbocharger. Since it is set higher than the set pressure of the relief valve on the side, the basic effect of being able to properly supercharge the intake air in all engine rotation regions is obtained, and at the same time from each relief valve to the compressor while preventing the occurrence of torque shock. Can be shortened together, the high pressure downstream of the compressor can be responsively relieved, and surges can be quickly generated in each compressor. It can be prevented.

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

図面は本考案の実施例を例示し、第1図は全体概略構成
図、第2図はエンジンの側面図、第3図はコントロール
ユニットの作動制御を示すフローチャート図、第4図は
低回転領域を示す説明図、第5図はコンプレッサ下流の
圧力の立上がりを示す説明図である。 31……低速用排気ターボ過給機、32……高速用排気
ターボ過給機、41……排気カット弁(過給機作動停止
手段)、53……第1リリーフ弁、55……第2リリー
フ弁、84……回転数センサ(回転数検出手段)、92
……過給機制御手段。
The drawings illustrate an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram, FIG. 2 is a side view of an engine, FIG. 3 is a flow chart diagram showing operation control of a control unit, and FIG. FIG. 5 is an explanatory view showing rise of pressure downstream of the compressor. 31 ... Low speed exhaust turbocharger, 32 ... High speed exhaust turbocharger, 41 ... Exhaust cut valve (supercharger operation stopping means), 53 ... First relief valve, 55 ... Second Relief valve, 84 ... Rotation speed sensor (rotation speed detection means), 92
...... Supercharger control means.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】エンジンに設けられ且つ排気ガスのエネル
ギにより吸気を過給する低速用および高速用の排気ター
ボ過給機と、高速用排気ターボ過給機の作動を停止させ
る過給機作動停止手段と、エンジンの回転数を検出する
回転数検出手段と、該回転数検出手段の出力を受け、エ
ンジンの低回転時に高速用排気ターボ過給機の作動が停
止するように上記過給機作動停止手段を制御する過給機
制御手段とを設けるとともに、上記低速用および高速用
排気ターボ過給機のコンプレッサ吐出側通路に該コンプ
レッサ下流の圧力が設定値以上のときに開くリリーフ弁
をそれぞれ設け、且つ高速用排気ターボ過給機側のリリ
ーフ弁の設定圧力を低速用排気ターボ過給機側のリリー
フ弁の設定圧力よりも高く設定したことを特徴とするタ
ーボ過給機付エンジンの吸気系構造。
1. An exhaust turbocharger for a low speed and a high speed, which is installed in an engine and supercharges intake air by energy of exhaust gas, and a supercharger operation stop for stopping the operation of an exhaust turbocharger for high speed. Means, a rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the engine, and an output of the rotation speed detection means so that the operation of the high speed exhaust turbocharger is stopped when the engine is running at a low speed. A supercharger control means for controlling the stop means is provided, and relief valves that open when the pressure downstream of the compressor is equal to or higher than a set value are provided in the compressor discharge side passages of the low speed and high speed exhaust turbochargers, respectively. In addition, the set pressure of the relief valve on the high speed exhaust turbocharger side is set higher than the set pressure of the relief valve on the low speed exhaust turbocharger side. The intake system structure of emissions.
JP7489688U 1988-06-06 1988-06-06 Intake system structure of turbocharged engine Expired - Lifetime JPH0625642Y2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7489688U JPH0625642Y2 (en) 1988-06-06 1988-06-06 Intake system structure of turbocharged engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7489688U JPH0625642Y2 (en) 1988-06-06 1988-06-06 Intake system structure of turbocharged engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01179130U JPH01179130U (en) 1989-12-22
JPH0625642Y2 true JPH0625642Y2 (en) 1994-07-06

Family

ID=31299981

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7489688U Expired - Lifetime JPH0625642Y2 (en) 1988-06-06 1988-06-06 Intake system structure of turbocharged engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0625642Y2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01179130U (en) 1989-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6715289B2 (en) Turbo-on-demand engine with cylinder deactivation
US7080635B2 (en) Intake and exhaust device for multi-cylinder engine
US6655141B1 (en) Airflow system for engine with series turbochargers
KR102144759B1 (en) Control method and control device of internal combustion engine
JPS6355326A (en) Exhauster for engine
JPH0625642Y2 (en) Intake system structure of turbocharged engine
JP2768734B2 (en) Exhaust control device for engine with exhaust turbocharger
JP2845448B2 (en) Exhaust sensor mounting structure for turbocharged engine
JP2698142B2 (en) Engine turbocharger control device
JP2758006B2 (en) Control device for supercharged engine
JP2641499B2 (en) Control device for engine with exhaust turbocharger
JPH0625640Y2 (en) Engine exhaust turbocharger
JP2742273B2 (en) Control device for supercharged engine
JP2675838B2 (en) Control device for engine with exhaust turbocharger
JPH0669331U (en) Variable capacity supercharger controller
JP2760525B2 (en) Control device for supercharged engine
JPH05180027A (en) Control device for engine
JP2686954B2 (en) Control device for supercharged engine
JPH0540272Y2 (en)
JPH0352986Y2 (en)
JP2779945B2 (en) Engine turbocharger control device
JP2795696B2 (en) Control device for supercharged engine
JPH01300016A (en) Engine exhaust turbo-supercharger control device
JPH01305127A (en) Engine controller provided with exhaust turbo supercharger
JPS58170827A (en) Supercharging device for internal-combustion engine