JPH0725242U - 過給機付エンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 下流開き式の排気制御弁の叩かれ音を防ぎ、
セカンダリターボ過給機のオイル洩れ、凝縮水等の不具
合を解消する。 【構成】 エンジン本体１の吸，排気系に常に作動する
プライマリターボ過給機４０と、下流開き式の排気制御
弁５３等を備えて排気制御弁５３の開弁により高速域で
過給作動するセカンダリターボ過給機５０とを並列的に
配置する。そして排気制御弁５３の作動リンク５４ｃの
レバー５４ｅにストッパ９２を対向設置して、排気制御
弁全閉を小開状態に規制し、排気制御弁５３の閉弁時に
排気脈動が作用しても弁体５３ｆを弁座５３ｃから離間
して両者の叩かれ音を防ぐ。また排気の一部を排気制御
弁５３を介してセカンダリターボ過給機５０にリーク
し、セカンダリターボ過給機５０を微速回転させてセカ
ンダリターボ過給機５０の潤滑系のシール機能を確保
し、リークした排気による加熱によって排気中の水分の
凝縮水による不具合を解消する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、エンジンの吸，排気系にプライマリターボ過給機とセカンダリター ボ過給機とを並列に配置し、セカンダリターボ過給機側の吸，排気系に配設され た吸気制御弁，排気制御弁を開閉することによりセカンダリターボ過給機の過給 作動を制御する過給機付エンジンに関し、詳しくは、排気制御弁の全閉位置を規 制するストッパ機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】

エンジンの吸，排気系にプライマリターボ過給機とセカンダリターボ過給機と を並列に配置し、セカンダリターボ過給機に接続される吸，排気系に吸気制御弁 と排気制御弁とをそれぞれ配設し、エンジン運転領域が低速域のときには両制御 弁を共に閉弁してセカンダリターボ過給機の過給作動を停止させてプライマリタ ーボ過給機のみを過給作動させ、高速域のときには両制御弁を共に全開して両タ ーボ過給機を過給作動させることで、低速域から高速域に亘り出力性能の向上を 可能とする過給機付エンジンが知られている。ここで排気制御弁は、開弁時の応 答性等を重視して下流開き式に構成することが本出願人により提案されている。

【０００３】 そして、上記排気制御弁は、実開平２−２２６１８号公報に示されるように、 全閉時に弁体の熱膨張や経時変化を吸収してシール性を確保するため、アームと 弁体との間に遊びを設ける必要がある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、下流開き式の排気制御弁では、排気脈動の影響を直接受け、特に弁体 の開き始めや閉じ終了直前に、アームと弁体との間に遊びがあるため排気脈動に より弁体が振動して、弁座との間で叩かれ音（チャタリング）を生じることがあ る。また、排気制御弁を完全に全閉してセカンダリターボ過給機の回転を停止す ると、セカンダリターボ過給機は、その潤滑系のオイルシールの機能が低下して オイル漏れを生じることがある。更に、排気中の水分による凝縮水が弁体を揺動 する弁軸付近に溜って錆を発生したり、極低温時には凝縮水の凍結で作動不良を 生じる等の不都合がある。

【０００５】 本考案は、上記事情に鑑みてなされたもので、下流開き式の排気制御弁の叩か れ音を防ぐと共に、セカンダリターボ過給機のオイル漏れ、凝縮水等の不具合を 解消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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案による過給機付エンジンは、エンジンの吸， 排気系にプライマリターボ過給機とセカンダリターボ過給機とを並列に配置し、 共に全開のときにはセカンダリターボ過給機を過給作動させ、共に全閉のときに はセカンダリターボ過給機の過給作動を停止させる吸気制御弁、下流開き式の排 気制御弁を、セカンダリターボ過給機に接続させる吸，排気系にそれぞれ配設し た過給機付エンジンにおいて、排気制御弁の作動リンクに排気制御弁全閉を小開 状態に規制するストッパを対向設置することを特徴とする。

【０００７】

【作用】

上記構成により、排気制御弁の作動リンクに対向配置したストッパにより、排 気制御弁の全閉時、排気制御弁は完全に全閉することなく弁体と弁座とが離間し た小開状態に保持される。このため、排気制御弁の開き始めや閉じ終了直前にお いても弁体と弁座とが離間し、排気脈動が作用しても両者の叩かれ音が生じなく なる。また、排気制御弁の小開により排気の一部が排気制御弁を介してセカンダ リターボ過給機に作用してセカンダリターボ過給機が微速回転され、その潤滑系 のシール機能が確保されると共に、排気中の水分の凝縮水による不具合も生じな くなる。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。先ず、図１において、本 考案が適用される過給機付エンジンの全体構成について説明する。符号１は水平 対向式エンジン（本実施例においては４気筒エンジン）のエンジン本体であり、 クランクケース２の左右のバンク３，４に、燃焼室５、吸気ポート６、排気ポー ト７、点火プラグ８、動弁機構９等が設けられている。そして左バンク３側に＃ ２，＃４気筒を、右バンク４側に＃１，＃３気筒を備える。またこのエンジン短 縮形状により左右バンク３，４の直後に、プライマリターボ過給機４０とセカン ダリターボ過給機５０がそれぞれ配設されている。排気系として、左右バンク３ ，４からの共通の排気管１０が両ターボ過給機４０，５０のタービン４０ａ，５ ０ａに連通され、タービン４０ａ，５０ａからの排気管１１が１つの排気管１２ に合流して触媒コンバータ１３、マフラ１４に連通される。プライマリターボ過 給機４０は低中速域で過給能力の大きい小容量の低速型であり、セカンダリター ボ過給機５０は中高速域で過給能力の大きい大容量の高速型である。

【０００９】 吸気系として、エアクリーナ１５に接続する吸気管１６から２つに分岐した吸 気管１７ａ，１７ｂはそれぞれ両ターボ過給機４０，５０のブロワ４０ｂ，５０ ｂに連通され、このブロワ４０ｂ，５０ｂからの吸気管１８，１９がインターク ーラ２０に連通される。そしてインタークーラ２０からスロットル弁２１を有す るスロットルボデー２７を介してチャンバ２２に連通され、チャンバ２２から吸 気マニホールド２３を介して左右バンク３，４の各気筒に連通されている。また アイドル制御系として、エアクリーナ１５の直下流の吸気管１６と吸気マニホー ルド２３の間のバイパス通路２４に、アイドル制御弁（ＩＳＣＶ）２５と負圧で 開く逆止弁２６が、アイドル時や減速時に吸入空気量を制御するように設けられ る。

【００１０】 燃料系として、各気筒の吸気ポート６にインジェクタ３０がそれぞれ配設され る。また燃料タンク３２の燃料ポンプ３１からの燃料通路３３が、フィルタ３４ 、インジェクタ３０、燃料圧レギュレータ３５を介して燃料タンク３２に還流す るように連通される。燃料圧レギュレータ３５は吸気マニホールド２３の吸気圧 力に応じて圧力調整し、インジェクタ３０の燃料圧力を吸気圧力に対して常に一 定の高さに保って、噴射信号のパルス幅により燃料噴射制御することが可能にな っている。点火系として、各気筒の点火プラグ８毎に連設する点火コイル８ａに イグナイタ３６からの点火信号が入力するように接続されている。

【００１１】 プライマリターボ過給機４０の作動系について説明する。プライマリターボ過 給機４０は、タービン４０ａに導入する排気のエネルギによりブロワ４０ｂを回 転駆動し、空気を吸入、加圧して常に過給するように作動する。タービン側には ダイアフラム式アクチュエータ４２を備えたプライマリウエストゲート弁４１が 設けられる。アクチュエータ４２の圧力室にはブロワ４０ｂの直下流からの制御 圧通路４４がオリフィス４８を有して連通し、過給圧が設定値以上に上昇すると 応答良くウエストゲート弁４１を開くように連通される。またこの制御圧通路４ ４は更に過給圧をブロワ４０ｂの上流側にリークするデューティソレノイド弁４ ３に連通し、このデューティソレノイド弁４３により所定の制御圧を生じてアク チュエータ４２に作用し、ウエストゲート弁４１の開度を変化して過給圧制御す る。ここでデューティソレノイド弁４３は後述する電子制御装置１００からのデ ューティ信号により作動し、デューティ信号のデューティ比が小さい場合は高い 制御圧でウエストゲート弁４１の開度を増して過給圧を低下し、デューティ比が 大きくなるほどリーク量の増大により制御圧を低下し、ウエストゲート弁４１の 開度を減じて過給圧を上昇する。

【００１２】 一方、スロットル弁急閉時のブロワ回転の低下や吸気騒音の発生を防止するた め、ブロワ４０ｂの下流としてスロットル弁２１の近くのインタークーラ２０の 出口側と、ブロワ４０ｂの上流との間にバイパス通路４６が連通される。そして このバイパス通路４６にエアバイパス弁４５が、スロットル弁急閉時に通路４７ によりマニホールド負圧を導入して開き、ブロワ下流に封じ込められる加圧空気 を迅速にリークするように設けられる。

【００１３】 セカンダリターボ過給機５０の作動系について説明する。セカンダリターボ過 給機５０は同様に排気によりタービン５０ａとブロワ５０ｂが回転駆動して過給 するものであり、タービン側にアクチュエータ５２を備えたウエストゲート弁５ １が設けられている。またタービン５０ａの上流の排気管１０には、ダイアフラ ム式アクチュエータ５４を備えた下流開き式の排気制御弁５３が設けられ、ブロ ワ５０ｂの下流には同様のアクチュエータ５６を備えたバタフライ式の吸気制御 弁５５が設けられ、ブロワ５０ｂの上、下流の間のリリーフ通路５８に過給圧リ リーフ弁５７が設けられる。

【００１４】 これら各弁の圧力動作系について説明する。先ず、負圧源のサージタンク６０ がチェック弁６２を有する通路６１により吸気マニホールド２３に連通して、ス ロットル弁全閉時に負圧を貯え且つ脈動圧を緩衝する。また過給圧リリーフ弁５ ７を開閉する過給圧リリーフ弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１、吸気制御弁５５ を開閉する吸気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．２、排気制御弁５３を開閉す る第１と第２の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３，ＳＯＬ．４、排気制 御弁５３を小開制御するデューティソレノイド弁７５、及びセカンダリウエスト ゲート弁５１を開閉するセカンダリウエストゲート切換ソレノイド弁７０を有す る。各切換ソレノイド弁７０，ＳＯＬ．１〜４は電子制御装置１００からのＯＮ ．ＯＦＦ信号によりサージタンク６０からの負圧通路６３の負圧、吸気制御弁下 流に連通する正圧通路６４ａ，６４ｂの正圧、大気圧等を選択し、各制御圧通路 ７０ａ〜７４ａによりアクチュエータ側に導いてセカンダリウエストゲート弁５ １、過給圧リリーフ弁５７、及び両制御弁５３，５５を作動する。またデューテ ィソレノイド弁７５は電子制御装置１００からのデューティ信号によりアクチュ エータ５４の正圧室５４ａに作用する正圧を可変制御し、排気制御弁５３を小開 制御する。

【００１５】 上記過給圧リリーフ弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１は、通電がＯＦＦされる と、正圧通路６４ａ側を閉じて負圧通路６３側を開き、制御圧通路７１ａを介し て過給圧リリーフ弁５７のスプリングが内装された圧力室に負圧を導くことでス プリングの付勢力に抗して過給圧リリーフ弁５７を開く。また、ＯＮされると、 逆に負圧通路６３側を閉じて正圧通路６４ａ側を開き過給圧リリーフ弁５７の圧 力室に正圧を導くことで過給圧リリーフ弁５７を閉じる。

【００１６】 吸気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．２は、ＯＦＦされると、大気ポートを 閉じて負圧通路６３側を開き、制御圧通路７２ａを介してアクチュエータ５６の スプリングが内装された圧力室に負圧を導くことでスプリングの付勢力に抗して 吸気制御弁５５を閉じ、ＯＮされると、負圧通路６３側を閉じ大気ポートを開き アクチュエータ５６の圧力室に大気圧を導くことで圧力室内のスプリングの付勢 力により吸気制御弁５５を開く。

【００１７】 セカンダリウエストゲート切換ソレノイド弁７０は、電子制御装置１００によ り点火進角量等に基づきハイオクガソリン使用と判断されたときのみＯＦＦされ 、レギュラーガソリン使用と判断されたときにはＯＮされる。そしてセカンダリ ウエストゲート切換ソレノイド弁７０は、ＯＦＦされると吸気制御弁５５の上流 に連通する通路６５を閉じて大気ポートを開き、制御圧通路７０ａを介して大気 圧をアクチュエータ５２に導入することでアクチュエータ５２内に配設されたス プリングの付勢力によりセカンダリウエストゲート弁５１を閉じる。また、ＯＮ で大気ポートを閉じ通路６５側を開き、両ターボ過給機４０，５０作動時のセカ ンダリターボ過給機５０下流の過給圧がアクチュエータ５２に導かれ、この過給 圧に応じてセカンダリウエストゲート弁５１を開き、レギュラーガソリン使用時 には、ハイオクガソリン使用時に比べて相対的に過給圧が低下される。

【００１８】 また、第１の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３からの制御圧通路７３ ａが排気制御弁５３を作動するアクチュエータ５４の正圧室５４ａに、第２の排 気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．４からの制御圧通路７４ａがアクチュエー タ５４のスプリングを内装した負圧室５４ｂにそれぞれ連通されている。そして 両切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３，４が共にＯＦＦのとき、第１の排気制御弁用切 換ソレノイド弁ＳＯＬ．３は正圧通路６４ｂ側を閉じ大気ポートを開き、第２の 排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．４は負圧通路６３側を閉じ大気ポートを 開くことで、アクチュエータ５４の両室５４ａ，５４ｂが大気開放され、負圧室 ５４ｂに内装されたスプリングの付勢力により排気制御弁５３が全閉する。また 、両切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３，４が共にＯＮのとき、それぞれ大気ポートを 閉じ、第１の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３は正圧通路６４ｂ側を開 き、第２の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．４は負圧通路６３側を開くこ とで、アクチュエータ５４の正圧室５４ａに正圧を、負圧室５４ｂに負圧を導き 、スプリングの付勢力に抗して排気制御弁５３を全開する。

【００１９】 上記第１の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３からの制御圧通路７３ａ にはオリフィス６７が設けられ、このオリフィス６７の下流側と吸気管１７ａに リーク通路６６が連通され、このリーク通路６６に電子制御装置１００からのデ ューティ信号により作動する排気制御弁小開制御用のデューティソレノイド弁７ ５が配設されている。そして排気制御弁用第１の切換ソレノイド弁ＳＯＬ．３の みがＯＮで正圧をアクチュエータ５４の正圧室５４ａに供給し負圧室５４ｂを大 気開放する状態で、デューティソレノイド弁７５によりその正圧をリークして排 気制御弁５３を小開する。ここで、デューティソレノイド弁７５はデューティ信 号におけるデューティ比が大きいと、リーク量の増大により正圧室５４ａに作用 する正圧を低下して排気制御弁５３の開度を減じ、デューティ比が小さくなるほ ど正圧を高くして排気制御弁５３の開度を増すように動作する。そしてプライマ リターボ過給機４０のみを過給作動とするシングルターボ状態下でエンジン運転 状態が所定の排気制御弁小開制御領域内にあるとき、デューティソレノイド弁７ ５による排気制御弁５３の開度で過給圧をフィードバック制御し、この過給圧制 御に伴い排気制御弁５３を小開するように構成される。

【００２０】 各種のセンサについて説明すると、差圧センサ８０が吸気制御弁５５の上，下 流の差圧を検出するように設けられ、絶対圧センサ８１が切換ソレノイド弁７６ により吸気管圧力と大気圧を選択して検出するように設けられている。

【００２１】 またエンジン本体１にノックセンサ８２が取付られると共に、左右両バンク３ ，４を連通する冷却水通路に水温センサ８３が臨まされ、排気管１０にＯ2 セン サ８４が装着されている。さらに、スロットル弁２１にスロットル開度センサと スロットル弁全閉を検出するアイドルスイッチとを内蔵したスロットルセンサ８ ５が連設され、エアクリーナ１５の直下流に吸入空気量センサ８６が配設されて いる。

【００２２】 また、エンジン本体１に支承されたクランクシャフト１ａにクランクロータ９ ０が軸着され、このクランクロータ９０の外周に、電磁ピックアップ等からなる クランク角センサ８７が対設されている。さらに、動弁機構９におけるカムシャ フトに連設するカムロータ９１に、電磁ピックアップ等からなる気筒判別用のカ ム角センサ８８が対設されている。

【００２３】 次に、図２及び図３において、排気制御弁５３の構成について詳細に説明する 。セカンダリターボ過給機５０はエンジン本体１の右バンク４の直後で車体前後 方向に略水平に搭載され、タービンハウジング５０ｃの下部に排気制御弁５３の 弁ボデー５３ａがボルト９０により締結される。排気制御弁５３は、弁ボデー５ ３ａの弁ポート５３ｂの下流に弁座５３ｃを介して広い弁室５３ｄが形成され、 弁室５３ｄの内部に弁軸５３ｅが水平に設けられる。そして弁軸５３ｅと一体的 なアーム５３ｇに円板状の弁体５３ｆが取付けられ、弁体５３ｆを下流開きで開 閉するように構成される。

【００２４】 またセカンダリターボ過給機５０の近傍のブラケット９１にはアクチュエータ ５４が取付けられる。そしてアクチュエータ５４が作動リンク５４ｃのロッド５ ４ｄとレバー５４ｅを介して排気制御弁５３の弁軸５３ｅに連結される。

【００２５】 続いて、排気制御弁５３の叩かれ音等の防止対策について説明する。叩かれ音 は弁体５３ｆの全閉とアーム５３ｇとの遊びとに起因するので、全閉位置で弁体 ５３ｆを小開状態に規制し、この規制に基づいて遊びを無くせば良い。そこで排 気制御弁５３の弁ボデー５３ａの外部において、レバー５４ｅの全閉側に調節ね じ９３を備えたストッパ９２が対向して全閉位置を規制するように設置される。 そしてストッパ９２の調節ねじ９３を微調整して、排気制御弁作動系の誤差が吸 収され、更に弁体５３ｆと弁座５３ｃのクリアランスγが排気リークを少なくし て且つ叩かれ音を生じない適正な小開状態に設定される。また排気制御弁５３で は、アーム５３ｇに対して弁体５３ｆがナット５３ｈで遊びの無いリジットに固 定される。

【００２６】 次に、図４に基づき電子制御系の構成について説明する。 電子制御装置（ＥＣＵ）１００は、ＣＰＵ１０１，ＲＯＭ１０２，ＲＡＭ１０ ３，バックアップＲＡＭ１０４，及びＩ／Ｏインターフェイス１０５をバスライ ンを介して接続したマイクロコンピュータを中心として構成され、各部に所定の 安定化電源を供給する定電圧回路１０６や駆動回路１０７が組込まれている。

【００２７】 上記定電圧回路１０６は、ＥＣＵリレー９５のリレー接点を介してバッテリ９ ６に接続され、このバッテリ９６に、上記ＥＣＵリレー９５のリレーコイルがイ グニッションスイッチ９７を介して接続されている。また、上記バッテリ９６に は、上記定電圧回路１０６が直接接続され、さらに燃料ポンプリレー９８のリレ ー接点を介して燃料ポンプ３１が接続されている。

【００２８】 すなわち、定電圧回路１０６は、上記イグニッションスイッチ９７がＯＮされ 、ＥＣＵリレー９５のリレー接点が閉となったとき、制御用電源を供給し、また 、イグニッションスイッチ９７がＯＦＦされたとき、バックアップ用の電源をバ ックアップＲＡＭ１０４に供給する。

【００２９】 また、上記Ｉ／Ｏインターフェイス１０５の入カポートに、各種センサ８０〜 ８８，車速センサ８９，及びバッテリ９６が接続されている。また、Ｉ／Ｏイン ターフェイス１０５の出力ポートには、イグナイタ３６が接続され、さらに、駆 動回路１０７を介してＩＳＣＶ２５、インジェクタ３０、各切換ソレノイド弁７ ０，７６，ＳＯＬ．１〜４、デューティソレノイド弁４３，７５、及び燃料ポン プリレー９８のリレーコイルが接続されている。

【００３０】 そして、イグニッションスイッチ９７がＯＮされると、ＥＣＵリレー９５がＯ ＮしてＥＣＵ１００に電源が投入され、定電圧回路１０６を介して各部に定電圧 が供給され、ＥＣＵ１００は各種制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ１００にお いてＣＰＵ１０１が、ＲＯＭ１０２にメモリされている制御プログラムに基づき 、Ｉ／Ｏインターフェイス１０５を介して各種センサ８０〜８９からの検出信号 、及びバッテリ電圧等を入力処理し、ＲＡＭ１０３及びバックアップＲＡＭ１０ ４に格納された各種データ、ＲＯＭ１０２にメモリされている固定データに基づ き各種制御量を演算する。そして駆動回路１０７により燃料ポンプリレー９８を ＯＮし燃料ポンプ３１を通電して駆動させると共に、駆動回路１０７を介して各 切換ソレノイド弁７０，７６，ＳＯＬ．１〜４にＯＮ．ＯＦＦ信号を、デューテ ィソレノイド弁４３，７５にデューティ信号を出力してターボ過給機作動個数切 換制御、及び過給圧制御を行い、演算した燃料噴射パルス幅に相応する駆動パル ス幅信号を所定のタイミングで該当気筒のインジェクタ３０に出力して燃料噴射 制御を行い、また、演算した点火時期に対応するタイミングでイグナイタ３６に 点火信号を出力して点火時期制御を実行し、ＩＳＣＶ２５に制御信号を出力して アイドル回転数制御等を実行する。

【００３１】 次に、作用について、ＥＣＵ１００による過給機作動個数切換制御に基づき説 明する。 エンジン運転時において、図５に示すように、エンジン回転数Ｎ及びエンジン 負荷Ｔｐ（基本燃料噴射パルス幅；＝Ｋ×Ｑ／Ｎ，Ｋはインジェクタ特性補正定 数、Ｑは吸入空気量）による運転領域が、プライマリターボ過給機４０のみ過給 作動させるシングルターボ状態から両ターボ過給機４０，５０を過給作動させる ツインターボ状態へ切換えるシングル→ツイン切換ラインＬ２よりも低速域のシ ングルターボ領域にあり、且つ、図６に示すように、シングル→ツイン切換判定 ラインＬ２と予め設定された吸気管圧力Ｐ１及びエンジン回転数Ｎ１とで囲まれ る排気制御弁小開制御領域外の低回転，低負荷域にあるとき、４つの切換ソレノ イド弁ＳＯＬ．１〜４がいずれもＯＦＦされる。そこで過給圧リリーフ弁５７は 、過給圧リリーフ弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１のＯＦＦによりサージタンク ６０からの負圧が圧力室に導入されることでスプリングの付勢力に抗して開弁し 、吸気制御弁５５は、吸気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．２のＯＦＦにより アクチュエータ５６の圧力室に負圧が導入されることでスプリングの付勢力に抗 して逆に閉弁する。また、排気制御弁５３は、両排気制御弁用切換ソレノイド弁 ＳＯＬ．３，４のＯＦＦによりアクチュエータ５４の両室５４ａ，５４ｂに大気 圧が導入されることでスプリングの付勢力により閉弁する。そして排気制御弁５ ３の閉弁によりセカンダリターボ過給機５０への排気の導入が遮断され、セカン ダリターボ過給機５０が不作動となり、プライマリターボ過給機４０のみ過給作 動のシングルターボ状態となる。そしてプライマリターボ過給機４０のみの過給 作動により低速域で高い軸トルクが得られる。また吸気制御弁５５の閉弁により プライマリターボ過給機４０からの過給圧の吸気制御弁５５を介してのセカンダ リターボ過給機５０側へのリークが防止され、過給圧の低下が防止される。

【００３２】 このとき、排気制御弁５３は、排気制御弁５３を動作するアクチュエータ５４ のレバー５４ｅが図２の実線のようにストッパ９２の調節ねじ９３に当接して規 制され、排気制御弁５３の弁体５３ｆが図３の実線で示すように弁座５３ｃから 離間した小開状態に保持される。またこのとき、排気制御弁５３の弁体５３ｆは 、ナット５３ｈによりアーム５３ｇにリジットに固定されているため、排気脈動 が作用しても振動することなく、チャタリングが防止される。

【００３３】 そして、セカンダリターボ過給機５０の過給作動停止時において、常に排気制 御弁５３が小開状態に保持されるため、この弁開度に応じた少量の排気Ｅがリー クしてセカンダリターボ過給機５０のタービンハウジング５０ｃに流入し、ター ビン５０ａとブロワ５０ｂが微速回転される。そこで不作動状態のセカンダリタ ーボ過給機５０は、微速回転により潤滑系のオイルシールの油膜が確保されてオ イル漏れ等が防止される。またリークした排気により弁軸５３ｅ等が加熱される ため、排気中の水分の凝縮水が付着したり、極低温時に凝縮水が凍結することが 防止される。そのときブロワ５０ｂの下流の空気圧が上昇しても、開弁する過給 圧リリーフ弁５７により適宜リークされる。

【００３４】 また、エンジン回転数Ｎ，エンジン負荷Ｔｐが上昇して運転領域が図５に示す 排気制御弁小開制御領域に入ると、第１の排気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ ．３のみをＯＮする。そこでアクチュエータ５４の正圧室５４ａに正圧が導入さ れることでアクチュエータ５４のロッド５４ｄが突出してレバー５４ｅが揺動し 、排気制御弁５３において弁軸５３ｅ，アーム５３ｇにより弁体５３ｆが開弁動 作されて排気制御弁５３は開度を増すが、このときデューティソレノイド弁７５ によりアクチュエータ５４の正圧室５４ａに作用する正圧が調圧され、排気制御 弁５３の小開開度（ただし、上述のストッパ９２により規制される小開開度より も大きい）が制御されてセカンダリターボ過給機５０の回転数が上昇してセカン ダリターボ過給機５０が予備回転される。またこのとき、過給圧リリーフ弁５７ が開かれていることで、予備回転によるセカンダリターボ過給機５０によるコン プレッサ圧がリークされ、予備回転の円滑化が図られる。

【００３５】 ここで、排気制御弁５３が開き始める際、弁体５３ｆと弁座５３ｃとが離間し た状態から開かれ、且つ弁体５３ｆがアーム５３ｇにナット５３ｈによりリジッ トに固定されているため、排気脈動が作用しても叩かれ音を生じない。

【００３６】 そして、エンジン回転数Ｎ及びエンジン負荷Ｔｐによる運転領域がシングルタ ーボ領域からシングル→ツイン切換ラインＬ２を境にツインターボ領域側に移行 すると（図５参照）、直ちに過給圧リリーフ弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．１を ＯＮし、過給圧リリーフ弁５７を閉弁する。なお、これに同期して排気制御弁小 開制御用デューティソレノイド弁７５が全閉されて正圧通路６４ｂを介しての正 圧がリークされることなく直接アクチュエータ５４の正圧室５４ａに導入され、 排気制御弁５３の開度が増大される。そして、過給圧リリーフ弁５７の閉弁によ りリリーフ通路５８が遮断され、且つ排気制御弁５３の開度増大によりセカンダ リターボ過給機５０の回転数がさらに上昇して吸気制御弁５５上流のセカンダリ ターボ過給機５０によるコンプレッサ圧が次第に上昇され、ツインターボ状態へ の移行に備えられる。その後、所定時間経過後に第２の排気制御弁用切換ソレノ イド弁ＳＯＬ．４をＯＮして排気制御弁５３を全開にし、さらにセカンダリター ボ過給機５０の予備回転数を上昇させる。さらに所定時間経過後、セカンダリタ ーボ過給機５０によるコンプレッサ圧が上昇し、吸気制御弁５５の上流圧と下流 圧との差圧が設定値に達した時点で吸気制御弁用切換ソレノイド弁ＳＯＬ．２を ＯＮして吸気制御弁５５を開弁させ、プライマリターボ過給機４０の過給作動に 加えてセカンダリターボ過給機５０が過給作動する。これにより高速域の排気流 量の大きい領域では両ターボ過給機４０，５０の過給作動により高い軸トルクが 得られ出力が向上される。

【００３７】 また、エンジン回転数Ｎ，エンジン負荷Ｔｐが減少してエンジン運転領域がツ インターボ領域からツイン→シングル切換ラインＬ１（図５参照）を境にシング ルターボ領域側へ移行すると、所定時間経過後に４つの切換ソレノイド弁ＳＯＬ ．１〜４がＯＦＦされる。これにより、過給圧リリーフ弁５７が開弁されて、排 気制御弁５３及び吸気制御弁５５が共に閉弁されてセカンダリターボ過給機５０ の過給作動が停止され、プライマリターボ過給機４０のみ過給作動のシングルタ ーボ状態に戻る。

【００３８】 ここで、排気制御弁５３は、アクチュエータ５４の両室５４ａ，５４ｂが大気 開放されることで、スプリングの付勢力によりアクチュエータ５４のロッド５４ ｄが引っ込んでレバー５４ｅが揺動し、排気制御弁５３において弁軸５３ｅ，ア ーム５３ｇにより弁体５３ｆが閉弁動作する。このとき全閉位置の直前でレバー ５４ｅが図２の実線のようにストッパ９２の調節ねじ９３に当たって規制され、 弁体５３ｆは図３の実線のように弁座５３ｃから離間した小開状態で停止する。 このため、排気脈動が作用しても叩かれ音が生じない。

【００３９】 なお、過給圧制御については、シングルターボ状態下での排気制御弁小開制御 領域では、排気制御弁５３の小開開度制御による過給圧の変化が大きいことから 、ウエストゲート弁４１を閉弁し、この状態で目標過給圧と実過給圧とに基づき ＰＩ制御によるデューティ信号をデューティソレノイド弁７５に与え、排気制御 弁５３のみを用いて過給圧をフィードバック制御する。また、シングルターボ状 態下で排気制御弁小開制御領域外のとき、及びツインターボ状態下では、プライ マリターボ過給機４０側のデューティソレノイド弁４３に上述と同様、ＰＩ制御 によるデューティ信号を与え、プライマリターボ過給機４０のウエストゲート弁 ４１により過給圧をフィードバック制御する。

【００４０】 以上、本考案の実施例について説明したが、水平対向式以外のエンジンにも適 用できる。

【００４１】

【考案の効果】

以上に説明したように本考案によると、過給機付エンジンの下流開き式の排気 制御弁にストッパが付設され、全閉位置を小開状態に規制するように構成される ので、排気制御弁の排気脈動による叩かれ音を防ぐことができて、騒音、耐久性 等の点で有利になる。また排気制御弁の閉弁によりセカンダリターボ過給機の過 給作動が停止する場合も、排気の一部が排気制御弁を介してセカンダリターボ過 給機にリークするので、セカンダリターボ過給機が微速回転して、セカンダリタ ーボ過給機の潤滑系のオイル洩れを防止することができ、排気中の水分の凝縮水 による不具合も解消される。ストッパは調節ねじを有するので、排気制御弁の弁 体と弁座のクリアランスを適正に微調整して、排気制御弁の作動系の誤差を吸収 したり、排気リーク量を調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案が適応される過給機付エンジンの一例を
示す構成図

【図２】本考案の実施例の要部を示す側面図

【図３】同要部の断面図

【図４】過給機付エンジンの制御系の回路図

【図５】シングルターボ状態とツインターボ状態との切
換え領域を示す説明図

【図６】排気制御弁小開制御領域を示す説明図

【符号の説明】

１ エンジン本体 １０，１１ 排気管 １６，１７ａ，１７ｂ，１８，１９ 吸気管 ４０ プライマリターボ過給機 ５０ セカンダリターボ過給機 ５３ 排気制御弁 ５３ｃ 弁座 ５３ｅ 弁軸 ５３ｆ 弁体 ５３ｇ アーム ５４ｃ 作動リンク ５５ 吸気制御弁 ９２ ストッパ ９３ 調節ねじ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの吸，排気系にプライマリター
   ボ過給機とセカンダリターボ過給機とを並列に配置し、
   共に全開のときにはセカンダリターボ過給機を過給作動
   させ、共に全閉のときにはセカンダリターボ過給機の過
   給作動を停止させる吸気制御弁、下流開き式の排気制御
   弁を、セカンダリターボ過給機に接続される吸，排気系
   にそれぞれ配設した過給機付エンジンにおいて、排気制
   御弁の作動リンクに排気制御弁全閉を小開状態に規制す
   るストッパを対向設置することを特徴とする過給機付エ
   ンジン。
2. 【請求項２】 ストッパは排気制御弁の全閉位置の弁体
   と弁座のクリアランスを調整する調節ねじを有し、排気
   制御弁は弁軸と一体的なアームに弁体がリジットに固定
   されることを特徴とする請求項１記載の過給機付エンジ
   ン。