JPH07109173B2 - 過給機付エンジンの過給圧制御装置 - Google Patents
過給機付エンジンの過給圧制御装置Info
- Publication number
- JPH07109173B2 JPH07109173B2 JP61288560A JP28856086A JPH07109173B2 JP H07109173 B2 JPH07109173 B2 JP H07109173B2 JP 61288560 A JP61288560 A JP 61288560A JP 28856086 A JP28856086 A JP 28856086A JP H07109173 B2 JPH07109173 B2 JP H07109173B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、独立した複数グループの排気通路からそれぞ
れ排気ガスをタービンに導くようにした過給機付エンジ
ンの過給圧制御装置に関するものである。
れ排気ガスをタービンに導くようにした過給機付エンジ
ンの過給圧制御装置に関するものである。
（従来技術） 従来、例えば実開昭59−148427号公報に示されるよう
に、複数気筒（例えば４気筒、６気筒等）の排気通路を
複数グループ（例えば２グループ）に分けて各々独立に
ターボ過給機のタービンに導くようにするとともに、各
グループの排気通路を連通させる連通路と、この連通路
をエンジン回転数が設定値以上のとき開く連通バルブと
を設けた過給機付エンジンが知られている。このエンジ
ンによると、低速域では排気脈動が有効に利用されてタ
ーボ過給機の駆動効率が高められる。なお、このように
独立した複数グループに排気系を構成する場合に、上記
公報の装置では排気行程が連続する気筒の排気通路を別
グループに分けているが、排気行程が連続する気筒の排
気通路を同一グループとしても、排気脈動が高められて
有効にタービンに作用し、駆動効率を高めることができ
る。
に、複数気筒（例えば４気筒、６気筒等）の排気通路を
複数グループ（例えば２グループ）に分けて各々独立に
ターボ過給機のタービンに導くようにするとともに、各
グループの排気通路を連通させる連通路と、この連通路
をエンジン回転数が設定値以上のとき開く連通バルブと
を設けた過給機付エンジンが知られている。このエンジ
ンによると、低速域では排気脈動が有効に利用されてタ
ーボ過給機の駆動効率が高められる。なお、このように
独立した複数グループに排気系を構成する場合に、上記
公報の装置では排気行程が連続する気筒の排気通路を別
グループに分けているが、排気行程が連続する気筒の排
気通路を同一グループとしても、排気脈動が高められて
有効にタービンに作用し、駆動効率を高めることができ
る。
ところで、上記従来装置では、高速時には上記連通バル
ブを開くことにより、ある程度過給圧上昇が抑制される
ようにしているが、これだけでは、排気ガス量が非常に
多いときに過給圧の過度の上昇を充分に抑制することが
難しい。
ブを開くことにより、ある程度過給圧上昇が抑制される
ようにしているが、これだけでは、排気ガス量が非常に
多いときに過給圧の過度の上昇を充分に抑制することが
難しい。
このため、上記の構造に加え、ターボ過給機のタービン
をバイパスするウエストゲート通路と、高過給時に上記
ウエストゲート通路に排気ガスを逃がすウエストゲート
バルブとを設け、これによっても過給圧が調整されるよ
うにしておくことが考えられる。この場合、排気エネル
ギーの利用効率等の面から、常識的には、エンジン回転
数の上昇に応じて上記連通バルブの開作動後にウエスト
ゲートバルブが開かれ始めるように両バルブの作動条件
を設定することが考えられる。しかしこのようにする
と、連通バルブの開作動時に、排気脈動による効果が失
われることにより過給圧が急激に低下するので、これに
よるトルク低下で運転ショックが生じるという問題があ
る。
をバイパスするウエストゲート通路と、高過給時に上記
ウエストゲート通路に排気ガスを逃がすウエストゲート
バルブとを設け、これによっても過給圧が調整されるよ
うにしておくことが考えられる。この場合、排気エネル
ギーの利用効率等の面から、常識的には、エンジン回転
数の上昇に応じて上記連通バルブの開作動後にウエスト
ゲートバルブが開かれ始めるように両バルブの作動条件
を設定することが考えられる。しかしこのようにする
と、連通バルブの開作動時に、排気脈動による効果が失
われることにより過給圧が急激に低下するので、これに
よるトルク低下で運転ショックが生じるという問題があ
る。
（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑み、独立した複数グループ
の排気系により低速域での過給機駆動効率を高めるとと
もに、各グループ間の連通路を開閉する連通バルブとウ
エストゲートバルブとで過給作用を調整し、しかも上記
連通バルブの開作動時の運転ショックを防止することが
できる過給機付エンジンの過給圧制御装置を提供するも
のである。
の排気系により低速域での過給機駆動効率を高めるとと
もに、各グループ間の連通路を開閉する連通バルブとウ
エストゲートバルブとで過給作用を調整し、しかも上記
連通バルブの開作動時の運転ショックを防止することが
できる過給機付エンジンの過給圧制御装置を提供するも
のである。
（発明の構成） 本発明は、複数気筒の排気通路を複数のグループに分け
て各々独立にターボ過給機のタービンに導くようにした
過給機付エンジンにおいて、上記タービンをバイパスす
るウエストゲート通路と、高過給時に上記ウエストゲー
ト通路に排気ガスを流すウエストゲートバルブと、上記
各グループの排気通路を連通させる連通路と、この連通
路を開閉する連通バルブとを設け、少なくとも高負荷域
でウエストゲートバルブの開作動開始後に連通バルブが
開作動されるように両バルブ作動条件を設定したもので
ある。
て各々独立にターボ過給機のタービンに導くようにした
過給機付エンジンにおいて、上記タービンをバイパスす
るウエストゲート通路と、高過給時に上記ウエストゲー
ト通路に排気ガスを流すウエストゲートバルブと、上記
各グループの排気通路を連通させる連通路と、この連通
路を開閉する連通バルブとを設け、少なくとも高負荷域
でウエストゲートバルブの開作動開始後に連通バルブが
開作動されるように両バルブ作動条件を設定したもので
ある。
この構成により、上記連通バルブの開作動時に、既に開
かれているウエストゲートバルブが閉方向に作動される
ことにより、過給圧の低下が抑制されることとなる。
かれているウエストゲートバルブが閉方向に作動される
ことにより、過給圧の低下が抑制されることとなる。
（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示し、この図では本発明装
置を４気筒エンジンに適用しており、１はエンジン、2a
〜2dはエンジン１の各気筒である。また、３はターボ過
給機であって、排気系に組込まれたタービン４と、この
タービン４に軸５を介して連結されて吸気系に組込まれ
たコンプレッサ６とを備え、排気ガス流によりタービン
４が駆動され、これに伴ってコンプレッサ６が回転する
ことにより、エンジン１に吸気を過給するようになって
いる。上記タービン４を収容するタービンハウジング７
の排気導入口部分は、排気マニホールド８の下流端部に
連結されている。
置を４気筒エンジンに適用しており、１はエンジン、2a
〜2dはエンジン１の各気筒である。また、３はターボ過
給機であって、排気系に組込まれたタービン４と、この
タービン４に軸５を介して連結されて吸気系に組込まれ
たコンプレッサ６とを備え、排気ガス流によりタービン
４が駆動され、これに伴ってコンプレッサ６が回転する
ことにより、エンジン１に吸気を過給するようになって
いる。上記タービン４を収容するタービンハウジング７
の排気導入口部分は、排気マニホールド８の下流端部に
連結されている。
上記排気マニホールド８には、各気筒2a〜2dの排気ポー
ト９に連通する気筒別の各排気通路10が集結する部分
に、排気系を２つのグループに分ける仕切壁11が設けら
れている。またタービンハウジング７内にも、上記仕切
壁11に対応した仕切壁により２つのスクロールが形成さ
れている。こうして、各気筒2a〜2dの排気系が２つのグ
ループに分けられ、各々独立に排気ガスをタービン４に
導く２系統の集合排気通路12,13が形成されており、図
示の実施例では、第1,第２気筒2a,2bの排気通路10と、
第3,第４気筒2c,2dの排気通路10とが、それぞれ別個に
集合されている。
ト９に連通する気筒別の各排気通路10が集結する部分
に、排気系を２つのグループに分ける仕切壁11が設けら
れている。またタービンハウジング７内にも、上記仕切
壁11に対応した仕切壁により２つのスクロールが形成さ
れている。こうして、各気筒2a〜2dの排気系が２つのグ
ループに分けられ、各々独立に排気ガスをタービン４に
導く２系統の集合排気通路12,13が形成されており、図
示の実施例では、第1,第２気筒2a,2bの排気通路10と、
第3,第４気筒2c,2dの排気通路10とが、それぞれ別個に
集合されている。
さらに排気系には、上記タービン４をバイパスするウエ
ストゲート通路15と、高過給時にこのウエストゲート通
路15を開くウエストゲートバルブ16とが設けられてお
り、ウエストゲート通路15の上流端部は上記各集合排気
通路12,13にそれぞれ開口している。また、上記各排気
通路10間には、両グループの排気通路を連通する連通路
17が設けられており、この連通路17には、両グループ間
で連通路17を開閉する連通バルブ18が設けられている。
上記連通路17および連通バルブ18は、集合排気通路12,1
3間に設けておいてもよい。
ストゲート通路15と、高過給時にこのウエストゲート通
路15を開くウエストゲートバルブ16とが設けられてお
り、ウエストゲート通路15の上流端部は上記各集合排気
通路12,13にそれぞれ開口している。また、上記各排気
通路10間には、両グループの排気通路を連通する連通路
17が設けられており、この連通路17には、両グループ間
で連通路17を開閉する連通バルブ18が設けられている。
上記連通路17および連通バルブ18は、集合排気通路12,1
3間に設けておいてもよい。
上記ウエストゲートバルブ16は、コンブレッサ６下流の
吸気通路19から過給圧を圧力室20aに導くようにしたア
クチュエータ20により、設定過給圧で開かれるようにな
っている。
吸気通路19から過給圧を圧力室20aに導くようにしたア
クチュエータ20により、設定過給圧で開かれるようにな
っている。
一方、上記連通バルブ18は、ダイヤフラム装置を用いた
アクチュエータ21により、このアクチュエータ21に負圧
が導入されているときには閉じられ、アクチュエータ21
に大気が導入されたときは開かれるようになっている。
上記アクチュエータ21は通路22を介してバキュームタン
ク23に接続され、バキュームタンク23はチェック弁24を
介してスロットル弁25下流の吸気マニホールド26に接続
されている。上記通路22には、上記アクチュエータ21に
負圧と大気とを選択的に導く三方電磁弁27が設けられ、
エンジン回転数センサ28からの信号を受ける制御回路29
によって三方電磁弁27が制御されることにより、連通バ
ルブ18の開閉が制御されるようになっている。
アクチュエータ21により、このアクチュエータ21に負圧
が導入されているときには閉じられ、アクチュエータ21
に大気が導入されたときは開かれるようになっている。
上記アクチュエータ21は通路22を介してバキュームタン
ク23に接続され、バキュームタンク23はチェック弁24を
介してスロットル弁25下流の吸気マニホールド26に接続
されている。上記通路22には、上記アクチュエータ21に
負圧と大気とを選択的に導く三方電磁弁27が設けられ、
エンジン回転数センサ28からの信号を受ける制御回路29
によって三方電磁弁27が制御されることにより、連通バ
ルブ18の開閉が制御されるようになっている。
上記制御回路29においては、少なくとも高負荷時にエン
ジン回転数上昇に応じてウエストゲートバルブ16の開作
動後に連通バルブ18が開かれるように、連通バルブ18の
作動条件が第２図のように設定されている。すなわち、
連通バルブ18が閉じられているときの運転状態に応じた
ウエストゲートバルブ16の開作動位置は線A1のようにな
り、このようなウエストゲートバルブ16の作動条件に対
して連通バルブ18は、高負荷時にウエストゲートバルブ
16が開作動する回転数より高い回転数N0で開作動される
ように設定されている（線Ｂ）。なお、連通バルブ18が
開作動されると、ウエストゲートバルブ16の開作動のラ
インは高負荷側にずれる（線A2）。
ジン回転数上昇に応じてウエストゲートバルブ16の開作
動後に連通バルブ18が開かれるように、連通バルブ18の
作動条件が第２図のように設定されている。すなわち、
連通バルブ18が閉じられているときの運転状態に応じた
ウエストゲートバルブ16の開作動位置は線A1のようにな
り、このようなウエストゲートバルブ16の作動条件に対
して連通バルブ18は、高負荷時にウエストゲートバルブ
16が開作動する回転数より高い回転数N0で開作動される
ように設定されている（線Ｂ）。なお、連通バルブ18が
開作動されると、ウエストゲートバルブ16の開作動のラ
インは高負荷側にずれる（線A2）。
このターボ過給装置の動作を第３図を参照して次に説明
する。
する。
第３図は高負荷時のエンジン回転数と過給圧との関係を
示しており、過給圧が設定過給圧P0に達するまでの、ウ
エストゲートバルブ16および連通バルブ18がともに閉じ
ている状態にある低回転域では、この図に線C1で示すよ
うにエンジン回転数が高くなるにつれて過給圧が上昇す
る。この状態では、２グループの互いに独立した排気系
の集合排気通路12,13から排気脈動が有効にタービン４
に伝えられて過給機駆動効率が高められ、各気筒の排気
通路が連通している場合の過給圧特性（破線Ｄ）と比べ
ると、低回転域での過給圧が高められる。
示しており、過給圧が設定過給圧P0に達するまでの、ウ
エストゲートバルブ16および連通バルブ18がともに閉じ
ている状態にある低回転域では、この図に線C1で示すよ
うにエンジン回転数が高くなるにつれて過給圧が上昇す
る。この状態では、２グループの互いに独立した排気系
の集合排気通路12,13から排気脈動が有効にタービン４
に伝えられて過給機駆動効率が高められ、各気筒の排気
通路が連通している場合の過給圧特性（破線Ｄ）と比べ
ると、低回転域での過給圧が高められる。
そして、もしウエストゲートバルブ16および連通バルブ
18が閉じられたままであれば、エンジン回転数が高くな
るにつれて二点鎖線C1′のように過給圧が過度に上昇す
るが、実際には設定過給圧P0に達したとき、それに応じ
てウエストゲートバルブ16が開かれ、排気ガスがウエス
トゲート通路15に逃がされることにより、それ以上に過
給圧が上昇することが防止される。従って、ウエストゲ
ートバルブ16が開かれ始める回転数Naより高回転側で
は、線C2で示すように過給圧が設定過給圧P0に保たれ
る。
18が閉じられたままであれば、エンジン回転数が高くな
るにつれて二点鎖線C1′のように過給圧が過度に上昇す
るが、実際には設定過給圧P0に達したとき、それに応じ
てウエストゲートバルブ16が開かれ、排気ガスがウエス
トゲート通路15に逃がされることにより、それ以上に過
給圧が上昇することが防止される。従って、ウエストゲ
ートバルブ16が開かれ始める回転数Naより高回転側で
は、線C2で示すように過給圧が設定過給圧P0に保たれ
る。
また、このようにウエストゲートバルブ16が開作動した
後、上記回転数Naよりも高い所定回転数N0に達したとき
は、制御回路23からの制御信号で連通バルブ18が開か
れ、各気筒2a〜2dの排気通路10が連通路17を介して相互
に連通されることにより、上記所定回転数N0より高回転
側の排気量が多い運転領域では、排気脈動が弱められる
結果、排圧の上昇が抑制される。この場合に、連通バル
ブ18の開作動時点では、排気脈動による動的効果が失わ
れて過給圧が低下しようとするが、これに応じ、既に開
かれているウエストゲートバルブ16が閉方向に作動し、
タービン４に送られる排気ガス量が増加することによ
り、過給圧の低下が抑制されることとなる。
後、上記回転数Naよりも高い所定回転数N0に達したとき
は、制御回路23からの制御信号で連通バルブ18が開か
れ、各気筒2a〜2dの排気通路10が連通路17を介して相互
に連通されることにより、上記所定回転数N0より高回転
側の排気量が多い運転領域では、排気脈動が弱められる
結果、排圧の上昇が抑制される。この場合に、連通バル
ブ18の開作動時点では、排気脈動による動的効果が失わ
れて過給圧が低下しようとするが、これに応じ、既に開
かれているウエストゲートバルブ16が閉方向に作動し、
タービン４に送られる排気ガス量が増加することによ
り、過給圧の低下が抑制されることとなる。
このような作用を最適に得るためには、連通バルブ18を
開作動させる回転数N0を、第３図に破線Ｄで示す排気通
路連通状態での過給圧特性による場合に設定過給圧に達
する回転数付近に設定しておくことが望ましい。
開作動させる回転数N0を、第３図に破線Ｄで示す排気通
路連通状態での過給圧特性による場合に設定過給圧に達
する回転数付近に設定しておくことが望ましい。
なお、連通バルブ開作動時の過給圧の低下が問題となる
のは主に高負荷域であるので、上記実施例では、ウエス
トゲートバルブ開作動後に連通バルブが開作動するとい
う作動条件が高負荷域で得られるように、エンジン回転
数に応じて連通バルブ18を制御しているが、高負荷域以
外でも上記作動条件が得られるように、例えば吸入空気
量に応じ、あるいはエンジン回転数とスロットル開度と
に応じて連通バルブを制御してもよい。
のは主に高負荷域であるので、上記実施例では、ウエス
トゲートバルブ開作動後に連通バルブが開作動するとい
う作動条件が高負荷域で得られるように、エンジン回転
数に応じて連通バルブ18を制御しているが、高負荷域以
外でも上記作動条件が得られるように、例えば吸入空気
量に応じ、あるいはエンジン回転数とスロットル開度と
に応じて連通バルブを制御してもよい。
（発明の効果） 以上のように本発明は、複数グループの排気系を各々独
立にターボ過給機のタービンに導くようにした過給機付
エンジンにおいて、ウエストゲート通路およびウエスト
ゲートバルブと、上記各グループの排気通路を連通する
連通路およびこれを開閉する連通バルブとを設けるとと
もに、少なくとも高負荷域で、ウエストゲートバルブの
開作動後に連通バルブが開作動するように設定している
ため、低速域での過給効率向上、高速域での排圧上昇抑
制、過給圧の過度上昇防止等の効果を良好に発揮させつ
つ、連通バルブ開作動時の過給圧低下を抑制し、運転シ
ョックを防止することができるものである。
立にターボ過給機のタービンに導くようにした過給機付
エンジンにおいて、ウエストゲート通路およびウエスト
ゲートバルブと、上記各グループの排気通路を連通する
連通路およびこれを開閉する連通バルブとを設けるとと
もに、少なくとも高負荷域で、ウエストゲートバルブの
開作動後に連通バルブが開作動するように設定している
ため、低速域での過給効率向上、高速域での排圧上昇抑
制、過給圧の過度上昇防止等の効果を良好に発揮させつ
つ、連通バルブ開作動時の過給圧低下を抑制し、運転シ
ョックを防止することができるものである。
第１図は本発明の一実施例を示す概略断面図、第２図は
ウエストゲートバルブおよび連通バルブの作動条件を示
す説明図、第３図はエンジン回転数と過給圧との関係を
示す説明図である。 １……エンジン、2a〜2d……気筒、３……ターボ過給
機、４……タービン、６……コンプレッサ、10……気筒
別の排気通路、12,13……集合排気通路、15……ウエス
トゲート通路、16……ウエストゲートバルブ、17……連
通路、18……連通バルブ、21……アクチュエータ、29…
…制御回路。
ウエストゲートバルブおよび連通バルブの作動条件を示
す説明図、第３図はエンジン回転数と過給圧との関係を
示す説明図である。 １……エンジン、2a〜2d……気筒、３……ターボ過給
機、４……タービン、６……コンプレッサ、10……気筒
別の排気通路、12,13……集合排気通路、15……ウエス
トゲート通路、16……ウエストゲートバルブ、17……連
通路、18……連通バルブ、21……アクチュエータ、29…
…制御回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−55317（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−101832（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−101833（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−103420（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】複数気筒の排気通路を複数のグループに分
けて各々独立にターボ過給機のタービンに導くようにし
た過給機付エンジンにおいて、上記タービンをバイパス
するウエストゲート通路と、高過給時に上記ウエストゲ
ート通路に排気ガスを流すウエストゲートバルブと、上
記各グループの排気通路を連通させる連通路と、この連
通路を開閉する連通バルブとを設け、少なくとも高負荷
域でウエストゲートバルブの開作動開始後に連通バルブ
が開作動されるように両バルブの作動条件を設定したこ
とを特徴とする過給機付エンジンの過給圧制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61288560A JPH07109173B2 (ja) | 1986-12-02 | 1986-12-02 | 過給機付エンジンの過給圧制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61288560A JPH07109173B2 (ja) | 1986-12-02 | 1986-12-02 | 過給機付エンジンの過給圧制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63140824A JPS63140824A (ja) | 1988-06-13 |
| JPH07109173B2 true JPH07109173B2 (ja) | 1995-11-22 |
Family
ID=17731832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61288560A Expired - Fee Related JPH07109173B2 (ja) | 1986-12-02 | 1986-12-02 | 過給機付エンジンの過給圧制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07109173B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5906099B2 (ja) * | 2012-02-10 | 2016-04-20 | 富士重工業株式会社 | エンジンの過給装置 |
-
1986
- 1986-12-02 JP JP61288560A patent/JPH07109173B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63140824A (ja) | 1988-06-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |