JPS6270623A - Multiturbo supercharging device - Google Patents

Multiturbo supercharging device

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Publication number
JPS6270623A
JPS6270623A JP60209307A JP20930785A JPS6270623A JP S6270623 A JPS6270623 A JP S6270623A JP 60209307 A JP60209307 A JP 60209307A JP 20930785 A JP20930785 A JP 20930785A JP S6270623 A JPS6270623 A JP S6270623A
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JP
Japan
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passage
valve
exhaust passage
pressure
exhaust
Prior art date
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Pending
Application number
JP60209307A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Haruhiko Hoshino
晴彦 星野
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS6270623A publication Critical patent/JPS6270623A/en
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Abstract

PURPOSE:To prevent the occurrence of hunting phenomenon to a supercharging pressure, by a method wherein a supercharger at a preceding stage is actuated in an engine low load region, and when a current supercharging pressure is increased to a given value, side pass valve is released, and when a supercharging pressure is further increased, actuation of a supercharger at a subsequent stage is started. CONSTITUTION:Air introduced from an air cleaner 21 is fed to compressors 11 and 17 of first and second turbo superchargers 3 and 6 through branch suction passages 13 and 14, and the air after boosted thereby is joined to feed it to combustion chamber 1 through a suction passage 15. Turbine 4 and 7 of the supercharger 3 and 6, respectively, are located in an exhaust passage 2 and a branch exhaust passage 27 branched from the passage 2, and a bypass passage 25 running around the turbine 4 is formed to the exhaust passage 27, and this constitution causes opening of the side pass valve 26 by means of a delivery air pressure from the supercharger 3 and causes opening of the on-off valve when the delivery air pressure is increased to a given supercharging pressure.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はマルチターボ過給装置に関し、詳しくはエンジ
ンの運転状態に応じて単数または複数のターボ過給機を
駆動させるようにしたマルチターボ過給装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a multi-turbo supercharging device, and more specifically, a multi-turbo supercharging device that drives one or more turbo superchargers depending on the operating state of an engine. Regarding equipment.

〔従来技術〕[Prior art]

従来のこの種のマルチターボ過給装置としては、例えば
、第3図に示すようなものがある。
As a conventional multi-turbocharger of this type, there is one shown in FIG. 3, for example.

(特開昭59−f3B521号公報参照)、本図におい
て、エンジンの燃焼室1より排気通路2に排出された排
気ガスは、第1ターボ過給機3の排気タービン4を回転
させて排気ガスの排出通路5に導かれるが、内燃機関の
回転数が低いときは、燃焼室lから排出される排気ガス
の量が少なく、排気通路2内の圧力が弱いので、排気通
路2とこの排気通路2から第2ターボ過給機6の排気タ
ービン7に分岐される分岐排気通路8との接続点に設け
られた排気圧制御型ウェイストゲートバルブ9ではその
スプリング9Aの力が排気ガス圧に勝って、弁体9Bが
、分岐排気通路8の入口部を開成状態に保っている。
(Refer to Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-F3B521). In this figure, the exhaust gas discharged from the combustion chamber 1 of the engine to the exhaust passage 2 is rotated by the exhaust turbine 4 of the first turbo supercharger 3. However, when the rotational speed of the internal combustion engine is low, the amount of exhaust gas discharged from the combustion chamber l is small, and the pressure inside the exhaust passage 2 is weak, so that the exhaust passage 2 and this exhaust passage are In the exhaust pressure control type wastegate valve 9 provided at the connection point between the exhaust gas passage 8 and the branch exhaust passage 8 that branches from the exhaust gas turbine 7 of the second turbocharger 6, the force of the spring 9A overcomes the exhaust gas pressure. , the valve body 9B keeps the inlet of the branch exhaust passage 8 open.

かくして排気タービン4の回転により、駆動軸10を介
してコンプレッサ11が駆動されるがこの状態では逆止
弁12が後述する制御によって、第2分岐吸気通路13
を閉じているため、コンプレッサ11により過給された
吸気は、第1分岐吸気通路14を通って吸気通路15か
ら燃焼室1に送り込まれる。
Thus, the rotation of the exhaust turbine 4 drives the compressor 11 via the drive shaft 10, but in this state, the check valve 12 is controlled to open the second branch intake passage 13 by the control described later.
Since the intake air is closed, the intake air supercharged by the compressor 11 is sent into the combustion chamber 1 from the intake passage 15 through the first branch intake passage 14 .

ついで、内燃機関の回転数が増加して燃焼室1より排出
される排気ガスの量が増大し、排気タービン4より上流
側の排気通路2内の圧力が上昇すると、その排気ガス圧
力が排気圧制御型のウェイストゲートバルブ9に設けら
れているスプリング9Aのばね力に打ち勝ち、弁体9B
が第1分岐排気通路8の入口部を開口する。したがって
、排気ガスの一部は、第1分岐排気通路6を流れて。
Next, when the rotational speed of the internal combustion engine increases and the amount of exhaust gas discharged from the combustion chamber 1 increases, and the pressure in the exhaust passage 2 upstream of the exhaust turbine 4 increases, the exhaust gas pressure increases to the exhaust pressure. Overcoming the spring force of the spring 9A provided in the control type waste gate valve 9, the valve body 9B
opens the entrance portion of the first branch exhaust passage 8. Therefore, part of the exhaust gas flows through the first branch exhaust passage 6.

第2ターボ過給機6の排気タービン7を回転させ、その
排気ガスは排出通路5から外部に排出される。かくして
排気タービン7の回転により、駆動軸16を介してコン
プレッサ17が駆動され、コンプレッサ17が第2分岐
吸気通路13から吸気を過給し始める。
The exhaust turbine 7 of the second turbocharger 6 is rotated, and the exhaust gas is discharged from the exhaust passage 5 to the outside. Thus, the rotation of the exhaust turbine 7 drives the compressor 17 via the drive shaft 16, and the compressor 17 starts supercharging intake air from the second branch intake passage 13.

なおここで、コンプレッサ17からの過給空気は吸気通
路15を介して導かれるように構成されているが、吸気
通路15の第1分岐吸気通路との合流点15Aより上流
には前述したように逆止弁12が介装されており、この
逆止弁12においてはその第1ダイヤフラム室12Aに
導かれる第2ターボ過給機6からの過給圧が第2ダイヤ
フラム室12Bに導かれる合流点15A側、すなわち第
1ターボ過給機3からの過給圧と更に逆止弁12に組込
まれたばね12Gのばね力に打勝つ状態となったときに
開弁され、第2ターボ過給機6からの過給空気を吸気通
路15を介してエンジン燃焼室1に供給する。
Here, the supercharged air from the compressor 17 is configured to be guided through the intake passage 15, but upstream of the confluence point 15A of the intake passage 15 with the first branch intake passage, as described above, there is a A check valve 12 is interposed, and in this check valve 12, the supercharging pressure from the second turbo supercharger 6 guided to the first diaphragm chamber 12A is guided to the second diaphragm chamber 12B. 15A side, that is, when the supercharging pressure from the first turbo supercharger 3 and the spring force of the spring 12G incorporated in the check valve 12 are overcome, the valve is opened, and the second turbo supercharger 6 The supercharged air from the engine is supplied to the engine combustion chamber 1 via the intake passage 15.

また、18は第2ターボ過給機タービン7の流入側とそ
の排出通路19との間に設けられたバイパス通路であり
、このバイパス通路18の分岐排気通路8との分岐部に
は吸気圧によって制御される吸気圧調整形の第2ウエス
トゲート弁20の弁体2OAが設けられており、吸気通
路15における吸気圧が所定圧以上となると開弁されて
第2ターボ過給機6に供給される排気ガスを排出通路1
9側に側路させる。
Reference numeral 18 denotes a bypass passage provided between the inflow side of the second turbocharger turbine 7 and its exhaust passage 19, and a branch part of the bypass passage 18 with the branch exhaust passage 8 is connected to the intake pressure. A valve body 2OA of the second wastegate valve 20 of the controlled intake pressure adjustment type is provided, and when the intake pressure in the intake passage 15 exceeds a predetermined pressure, the valve is opened and the second wastegate valve 20 is supplied to the second turbo supercharger 6. Exhaust gas is discharged through passage 1.
Detour to the 9th side.

このように構成されたマルチターボ過給機においては、
まず第1ターボ過給機3が駆動され、そのコンプレッサ
11からの過給空気が分岐吸気通路14、吸気通路15
を介してエンジンに供給されるが、エンジン負荷の増大
にともない、排気ガス圧が高まると、ウェストゲート弁
9が開放されて第2ターボ過給機6が駆動され、双方の
過給機からエンジンに過給圧が供給される。
In the multi-turbo supercharger configured in this way,
First, the first turbo supercharger 3 is driven, and the supercharged air from the compressor 11 is transferred to the branched intake passage 14 and the intake passage 15.
However, when the exhaust gas pressure increases as the engine load increases, the waste gate valve 9 is opened and the second turbo supercharger 6 is driven, and both superchargers are supplied to the engine. Boost pressure is supplied to.

なおここで、第1ターボ過給機3は、比較的小容量のも
のが使用されるため、排気ガス量の少ない内燃機関の低
負荷低回転域においても十分作動し、その過給効率は高
く保たれる。また、内燃機関の運転状態が高負荷高回転
域に入り排気ガス量が増えると、排気ガスの流れは、2
つに分けられて、第1および第2のターボ過給機3およ
び6を作動させるのに使われる。したがって、第1のタ
ーボ過給機3を作動させる排気ガス量はそれまでとあま
り変わらず、その過給効率は依然として高く保たれてい
る。また、第2ターボ過給機6の容量を排気ガス量に応
じた適当な値にあらかじめ設定しておけば、第2ターボ
過給機6についてもその過給効率は高く保たれる。この
ようにして、エンジンの略全運転域において、過給効率
を高く保つようにしている。
Note that since the first turbo supercharger 3 is of a relatively small capacity, it operates satisfactorily even in the low load and low rotation range of an internal combustion engine with a small amount of exhaust gas, and its supercharging efficiency is high. It is maintained. In addition, when the operating state of the internal combustion engine enters the high-load, high-speed range and the amount of exhaust gas increases, the flow of exhaust gas will change to 2.
It is divided into two parts and used to operate the first and second turbochargers 3 and 6. Therefore, the amount of exhaust gas that operates the first turbocharger 3 does not change much from before, and its supercharging efficiency is still maintained high. Furthermore, if the capacity of the second turbocharger 6 is set in advance to an appropriate value depending on the amount of exhaust gas, the supercharging efficiency of the second turbocharger 6 can also be maintained high. In this way, supercharging efficiency is maintained high over substantially the entire operating range of the engine.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、このような従来のマルチターボ過給装置
にあっては、第1ターボ過給機3のコンプレッサ11に
よって発生された吐出空気圧が規定圧に達するような運
転状態になると、ウェストゲート弁9が開放されること
によって分岐排気通路8から第2ターボ過給Ja6のタ
ービン7に排気ガスが導入されるように構成されており
、分岐排気通路8の断面積を比較的大容量向きに大きく
設定すると、ウェストゲート弁8が僅かに開いただけで
分岐排気通路8から供給される排ガス量が増大して排気
通路2における排圧を急激に降下させてしまう。
However, in such a conventional multi-turbo supercharging device, when the discharge air pressure generated by the compressor 11 of the first turbo supercharger 3 reaches a specified pressure, the waste gate valve 9 closes. When the branch exhaust passage 8 is opened, exhaust gas is introduced from the branch exhaust passage 8 to the turbine 7 of the second turbocharging Ja 6.If the cross-sectional area of the branch exhaust passage 8 is set large for a relatively large capacity, Even if the waste gate valve 8 opens slightly, the amount of exhaust gas supplied from the branch exhaust passage 8 increases, causing the exhaust pressure in the exhaust passage 2 to drop rapidly.

そこで、この排圧の降下によりウェストゲート弁9が閉
成動作をし、分岐通路8がし壺断されることによって、
再度排圧が上昇するが、このような繰返しによって過給
圧がハンチングし、ために車の場合であればその乗心地
を著しく阻害する。
Therefore, the waste gate valve 9 closes due to this drop in exhaust pressure, and the branch passage 8 is cut off.
The exhaust pressure rises again, but this repetition causes the supercharging pressure to hunt, which significantly impairs the ride comfort of a car.

また、分岐排気通路8の断面積を小さく設定した場合に
は、エンジンの高速領域が高くなるために十分な出力が
期待できない。 − 〔発明の目的〕 本発明の目的は、上述した欠点を除去し、前段のターボ
過給機から得られた過給圧が所定圧に達するとまず小流
量のバイパス通路を介して排気ガスを側路させ、その側
路によってもなお過給圧が所定圧を越えるようになった
ときに比較的大流量の分岐通路に切替えて排気ガスを後
段のターボ過給機に供給するようになして、後段のター
ボ過給機を駆動する過程で過給圧がハンチングせず、低
速葡域から高速領域にかけて適切なエンジン出力が維持
できるマルチターボ過給装置を提供することにある。
Furthermore, if the cross-sectional area of the branch exhaust passage 8 is set to be small, sufficient output cannot be expected because the high-speed region of the engine becomes high. - [Object of the Invention] The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks, and to first drain exhaust gas through a bypass passage with a small flow rate when the supercharging pressure obtained from the front-stage turbocharger reaches a predetermined pressure. When the bypass passage causes the supercharging pressure to still exceed a predetermined pressure, the exhaust gas is switched to a branch passage with a relatively large flow rate to supply the exhaust gas to the subsequent turbo supercharger. To provide a multi-turbo supercharging device that does not cause supercharging pressure hunting in the process of driving a rear-stage turbo supercharger and maintains appropriate engine output from a low speed range to a high speed range.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

かかる目的を達成するために、本発明は、複数のターボ
過給機を有し、エンジンの負荷状態に応じて前段のター
ボ過給機から順次後段のターボ過給機に排気通路を介し
てエンジン排気を供給し駆動するようにしたマルチター
ボ過給装置において、排気通路を前段のターボ過給機用
の第1排気通路と次段のターボ過給機用の第2排気通路
とに分岐すると共に第2排気通路の断面積を分岐前の排
気通路とほぼ同等となし、第1排気通路に前段のターボ
過給機を側路させるバイパス通路を設けて該バイパス通
路に側路弁を配設し、第2排気通路には開閉弁を配設し
、側路弁を前段のターボ過給機からの吐出空気圧によっ
て制御するようになし、開閉弁を、側路弁が開弁され、
かつ前段のターボ過給機からの吐出空気圧が所定の過給
圧に達したときに、開弁させるようにしたことを特徴と
するものである。
In order to achieve such an object, the present invention has a plurality of turbo superchargers and sequentially connects the engine from the front turbo supercharger to the rear turbo supercharger via an exhaust passage depending on the engine load condition. In a multi-turbo supercharging device configured to supply and drive exhaust gas, an exhaust passage is branched into a first exhaust passage for a turbo supercharger in the previous stage and a second exhaust passage for a turbo supercharger in the next stage. The cross-sectional area of the second exhaust passage is made almost equal to that of the exhaust passage before branching, a bypass passage is provided in the first exhaust passage for bypassing the turbocharger in the previous stage, and a bypass valve is arranged in the bypass passage. , an on-off valve is disposed in the second exhaust passage, the side passage valve is controlled by the discharge air pressure from the turbo supercharger in the previous stage, and the on-off valve is controlled by the side passage valve when the side passage valve is opened;
Moreover, the valve is opened when the discharge air pressure from the front-stage turbocharger reaches a predetermined supercharging pressure.

〔作 用〕[For production]

このように構成したマルチターボ過給装置では、エンジ
ンの低負荷領域にあるときは、前段のターボ過給機に排
気ガスが供給されて過給がなされ、その過給圧が所定圧
に達すると、所定圧が維持されるようにまず側路弁が開
弁されて排気ガスを側路させ、エンジン負荷が高まり、
それに連れて更に過給圧が所定圧以上になろうとすると
、後段のターボ過給機への分岐通路を開放させるように
なして、排気ガスを側路から分岐通路に切替えて後段の
ターボ過給機に供給し、引続き過給圧が所定圧に保たれ
るように動作する。
In a multi-turbo supercharging device configured in this way, when the engine is in a low load region, exhaust gas is supplied to the turbo supercharger in the previous stage to perform supercharging, and when the supercharging pressure reaches a predetermined pressure, In order to maintain a predetermined pressure, the bypass valve is first opened and the exhaust gas is diverted, increasing the engine load.
When the supercharging pressure is about to exceed the predetermined pressure, the branch passage to the turbocharger in the later stage is opened, and the exhaust gas is switched from the side passage to the branch passage to charge the turbocharger in the later stage. It continues to operate to maintain the boost pressure at a predetermined pressure.

〔実施例〕〔Example〕

以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳細かつ具体
的に説明する。
Embodiments of the present invention will be described in detail and specifically below based on the drawings.

第1図は本発明の一実施例を示す、先ずその吸気系につ
いて述べると、空気はエアクリーナ21およびエアフロ
ーメータ22を介して第1ターボ過給機3のコンプレッ
サ11および第2ターボ過給機6のコンプレッサ17に
供給されるが、コンプレッサllおよび17の吐出側の
分岐吸気通路14および13における吐出出力は制御回
路23で検知されるようにしである。またエアフローメ
ータ22からもその検出された空気流量が出力信号とし
て制御回路23に供給される。更に本例では、吐出側分
岐吸気通路13の分岐吸気通路14との合流部直前の上
流側に逆止弁24が配設されている。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. First, the intake system will be described. Air is passed through an air cleaner 21 and an air flow meter 22 to the compressor 11 of the first turbocharger 3 and the second turbocharger 6. However, the discharge outputs in the branch intake passages 14 and 13 on the discharge side of the compressors 11 and 17 are detected by the control circuit 23. The air flow meter 22 also supplies the detected air flow rate to the control circuit 23 as an output signal. Furthermore, in this example, a check valve 24 is disposed on the upstream side of the discharge-side branch intake passage 13 immediately before the junction with the branch intake passage 14 .

ついでその排気系について述べる。25は第1ターボ過
給機(比較的小容量のもの)のバイパス通路であり、本
例の場合、このバイパス通路25によって排気ガスを排
出通路に側路させ、排出することができる。26はバイ
パス通路25に設けた側路弁であり、26Aは側路弁2
8のアクチュエータである。アクチュエータ28Aは第
1ターボ過給機3からの吐出圧によって駆動されるもの
で、その吐出圧、すなわち過給圧が所定圧以上となった
ときに側路弁26を開弁させ始め、所定圧を維持させる
ようにすることができる。
Next, let's talk about the exhaust system. Reference numeral 25 denotes a bypass passage of the first turbocharger (relatively small capacity), and in the case of this example, exhaust gas can be diverted to the exhaust passage and discharged by this bypass passage 25. 26 is a side valve provided in the bypass passage 25, and 26A is a side valve 2.
8 actuators. The actuator 28A is driven by the discharge pressure from the first turbocharger 3, and when the discharge pressure, that is, the supercharging pressure, reaches a predetermined pressure or more, it starts opening the side passage valve 26, can be maintained.

27は第1ターボ過給機タービン4を更に側路する如く
、排気通路2から分岐させた第2のタービン7への分岐
排気通路であり、この分岐排気通路27には排気通路2
とほぼ同等の膜面積を保持させるようにする。2日は分
岐排気通路27に設けた分岐路開閉弁であり、開閉弁2
8のアクチュエータ28Aは先に述べた制御回路23か
らの制御信号によって駆動される。
27 is a branch exhaust passage to the second turbine 7 which is branched from the exhaust passage 2 so as to further bypass the first turbocharger turbine 4;
The membrane area should be maintained approximately equal to that of . 2 is a branch passage on-off valve provided in the branch exhaust passage 27;
The actuator 28A of No. 8 is driven by a control signal from the control circuit 23 mentioned above.

更にまた、第2ターボ過給機Bのタービン7にも、これ
を側路するバイパス通路29および側路弁30が設けら
れ、側路弁30はコンプレッサ17からの吐出圧によっ
て制御されるアクチュエータ30Aを具えている。
Furthermore, the turbine 7 of the second turbocharger B is also provided with a bypass passage 29 and a bypass valve 30 that bypass the turbine 7, and the bypass valve 30 is controlled by an actuator 30A controlled by the discharge pressure from the compressor 17. It is equipped with

このように構成したマルチターボ過給装置における制御
動作について述・べると、まず、エンジンの低負荷領域
にあって、第1ターボ過給fi3から得られる過給圧が
所定圧に達しないような状態のときは、制御回路23か
らの信号によってアクチュエータ28Aが分岐路開閉弁
28を開成状態に保っていることにより、第1ターボ過
給機3のコンプレッサ11からのみ過給圧がエンジンに
供給される。
Describing the control operations in the multi-turbo supercharging system configured as described above, first, the control operation is performed so that the supercharging pressure obtained from the first turbo supercharging fi3 does not reach a predetermined pressure in the low load region of the engine. In this state, the actuator 28A keeps the branch passage opening/closing valve 28 open in response to a signal from the control circuit 23, so that supercharging pressure is supplied to the engine only from the compressor 11 of the first turbocharger 3. be done.

かくして、低負荷領域においても高いトルクが得られる
が、このような状態から過給圧が更に高められるような
運転領域となると、アクチュエータ2EiAを介し、そ
の側路弁28が開弁され始め、コンプレッサ11からの
吐出圧が所定の過給圧に保たれるよう制御される。なお
この場合、バイパス通路25は比較的小流量の断面で形
成されており、バイパス通路25から側路された排ガス
はそのまま排出通路5から外部に排出される。
In this way, high torque can be obtained even in a low load region, but when the operating region moves from such a state to a region where the boost pressure is further increased, the bypass valve 28 begins to open via the actuator 2EiA, and the compressor The discharge pressure from 11 is controlled to be maintained at a predetermined supercharging pressure. In this case, the bypass passage 25 is formed with a cross section with a relatively small flow rate, and the exhaust gas bypassed from the bypass passage 25 is directly discharged to the outside from the discharge passage 5.

ついで、更にエンジンの負荷が高まり、バイパス通路2
5の開放状態でもコンプレッサ11からの吐出圧が所定
の過給圧以上となると、制御回路23ではエアフローメ
ータ22からの信号およびその吐出圧の検知信号に基づ
き、アクチュエータ28Aを介し開閉弁28を開弁させ
る。
Then, the load on the engine increases further, and the bypass passage 2
Even in the open state of 5, when the discharge pressure from the compressor 11 exceeds the predetermined supercharging pressure, the control circuit 23 opens the on-off valve 28 via the actuator 28A based on the signal from the air flow meter 22 and the detection signal of the discharge pressure. Let me speak.

しかして、この開閉弁28の開弁により排圧が低下する
が、一方コンブレッサ11からの吐出圧がこれにより所
定圧以下に低下しようとするとバイパス通路25が閉成
されるので、バイパス通路25から側路された排気ガス
がこれを補う形となり、コンプレッサ11からの吐出圧
はハンチングすることなく所定圧に保たれる。すなわち
、バイパス通路25に設けた側路弁2eが大流量断面を
有する分岐排気通路27への流量の微調整を受持ってい
る。
As a result, the exhaust pressure decreases due to the opening of the on-off valve 28, but on the other hand, if the discharge pressure from the compressor 11 attempts to decrease below a predetermined pressure, the bypass passage 25 is closed. The bypassed exhaust gas supplements this, and the discharge pressure from the compressor 11 is maintained at a predetermined pressure without hunting. That is, the side valve 2e provided in the bypass passage 25 is in charge of fine adjustment of the flow rate to the branch exhaust passage 27 having a large flow cross section.

更にまた、これよりエンジンの負荷が増大する場合にあ
っても、分岐排気通路27が十分の断面積を有している
ことにより第2ターボ過給機6を適切に駆動することが
でき、高速での高出力に具えることができる。なお、そ
れでも第2のコンプレッサ17からの吐出圧が所定の過
給圧以上となる場合は、アクチュエータ30Aにより側
路弁30が制御され、それ以上の余剰の排気ガスをバイ
パス通路29から逃がすことができる。
Furthermore, even if the engine load increases, the branch exhaust passage 27 has a sufficient cross-sectional area so that the second turbocharger 6 can be appropriately driven, resulting in high-speed operation. It can provide high output power. Note that if the discharge pressure from the second compressor 17 still exceeds the predetermined supercharging pressure, the actuator 30A controls the bypass valve 30 to release excess exhaust gas from the bypass passage 29. can.

次に、第2図によって本発明の他の実施例を説明する。Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本例は第1図に示したバイパス通路25に変えて第1タ
ーボ過給機3のタービン4の入口から分岐排気通路27
の開閉弁28の下流に側路するバイパス通路35を設け
たもので、38は側路弁、3eへはそのアクチュエータ
である。
In this example, instead of the bypass passage 25 shown in FIG.
A bypass passage 35 is provided downstream of the on-off valve 28, and 38 is the bypass valve, and 3e is its actuator.

本例のように構成すれば、第1ターボ過給機3から得ら
れる過給圧が所定圧に達したときに、排気ガスをバイパ
ス通路35から分岐排気通路27に直接供給することに
よって、無駄にガスを排出することなく第2ターボ過給
機Bのタービン7をこの時点から回転させ始めることが
でき、開閉弁28の開閉時期に急速にその回転を高める
ことができる。
If configured as in this example, when the supercharging pressure obtained from the first turbo supercharger 3 reaches a predetermined pressure, exhaust gas is directly supplied from the bypass passage 35 to the branch exhaust passage 27, thereby reducing waste. It is possible to start rotating the turbine 7 of the second turbocharger B from this point without discharging gas, and the rotation can be rapidly increased when the on-off valve 28 is opened and closed.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以」二説明してきたように、本発明によれば、複数のタ
ーボ過給機を有し、エンジンの負荷状態に応じて前段の
ターボ過給機から順次後段のターボ過給機に排気通路を
介してエンジン排気を供給し駆動するようにしたマルチ
ターボ過給装置において、排気通路を前段のターボ過給
機用の第1排気通路と次段のターボ過給機用の第2排気
通路とに分岐すると共に第2排気通路には分岐前の排気
通路とほぼ同等の膜面積を保たせるようになし、第1排
気通路に前段のターボ過給機を側路させるバイパス通路
を設けて、この通路に側路弁を配設し、第2排気通路に
は開閉弁を配設し、上記の側路弁を前段のターボ過給機
からの吐出空気圧によって制御すると共に、上記の開閉
弁受側路弁の前開時でしかも前段のターボ過給機からの
吐出空気圧が所定の過給圧に達したときに開弁させるよ
うにしたので、開開弁を開弁させて後段のターボ過給機
を駆動させる段階で側路弁が第2排気通路に供給される
排気ガス量を補償する如く作用することによって過給圧
にハンチング現象が発生するのを防止することができ、
しかも低速域から高速域の全運転域にあたり十分な高出
力を供給することができる。
As described above, the present invention has a plurality of turbo superchargers, and the exhaust passage is sequentially connected from the front turbo supercharger to the rear turbo supercharger depending on the load condition of the engine. In a multi-turbo supercharging device that supplies and drives engine exhaust through While branching, the second exhaust passage maintains a membrane area that is almost the same as that of the exhaust passage before branching, and the first exhaust passage is provided with a bypass passage that bypasses the turbo supercharger in the previous stage. A bypass valve is provided in the second exhaust passage, and an on-off valve is provided in the second exhaust passage. Since the valve is opened when the front-stage turbocharger is opened and the discharge air pressure from the front-stage turbocharger reaches a predetermined supercharging pressure, the valve is opened and the rear-stage turbocharger is opened. During the driving stage, the bypass valve acts to compensate for the amount of exhaust gas supplied to the second exhaust passage, thereby preventing the hunting phenomenon from occurring in the boost pressure.
Furthermore, it is possible to supply sufficient high output over the entire driving range from low speeds to high speeds.

更にまた。第2の実施例では、上記の効果に加えて後段
のターボ過給機の回転上昇を助成し、急速に回転を高め
て高負荷に対処させることができる。
Yet again. In the second embodiment, in addition to the above-mentioned effects, it is possible to assist the rotation increase of the rear-stage turbocharger and rapidly increase the rotation to cope with a high load.

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

第1図は本発明マルチターボ過給装置の構成の一例を示
す模式図、 第2図は本発明の他の実施例として、その第1ターボ過
給機近傍の構成を示す模式図。 第3図は従来のマルチターボ過給装置の構成の一例を示
す模式図である。 ■・・・燃焼室、 2・・・排気通路、 3・・・第1ターボ過給機、 4.7・・・排気タービン、 5・・・排出通路、 6・・・第2ターボ過給機、 8・・・分岐排気通路、 9・・・ウェストゲート弁、 9A・・・スプリング、 9B・・・弁体、 10.113・・・駆動軸。 11.17・・・コンプレッサ、 12・・・逆止弁、 12A 、 12B・・・ダイヤプラム室、12C・・
・ばね、 13・・・第2分岐吸気通路、 14、・・カχ14)市υ0乃くπ通すス15・・・吸
気通路、 15A・・・合流点、 18…バイパス通路、 ■9・・・排出通路、 20・・・ウェストゲート弁、 2OA・・・弁体、 21・・・エアクリーナ、 22・・・エアフローメータ、 23・・・制御回路、 24・・・逆止弁。 25.29.35川バイパス通路、 2B、30.38・・・側路弁、− 28A、28A、30A、38A・・・アクチュエータ
、27・・・分岐排気通路、 28・・・分岐路開閉弁。 特許出願人  日産自動車株式会社
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a multi-turbo supercharger according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration near a first turbo supercharger as another embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a conventional multi-turbo supercharging device. ■... Combustion chamber, 2... Exhaust passage, 3... First turbo supercharger, 4.7... Exhaust turbine, 5... Exhaust passage, 6... Second turbo supercharging Machine, 8... Branch exhaust passage, 9... Waste gate valve, 9A... Spring, 9B... Valve body, 10.113... Drive shaft. 11.17... Compressor, 12... Check valve, 12A, 12B... Diaphragm chamber, 12C...
・Spring, 13...Second branch intake passage, 14,...Ca χ14) City υ0 to π passes through 15...Intake passage, 15A...Confluence point, 18...Bypass passage, ■9... - Discharge passage, 20... Waste gate valve, 2OA... Valve body, 21... Air cleaner, 22... Air flow meter, 23... Control circuit, 24... Check valve. 25.29.35 River bypass passage, 2B, 30.38... Side passage valve, - 28A, 28A, 30A, 38A... Actuator, 27... Branch exhaust passage, 28... Branch passage opening/closing valve . Patent applicant Nissan Motor Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 複数のターボ過給機を有し、エンジンの負荷状態に応じ
て前段のターボ過給機から順次後段のターボ過給機に排
気通路を介してエンジン排気を供給し駆動するようにし
たマルチターボ過給装置において、 前記排気通路を前記前段のターボ過給機用の第1排気通
路と次段のターボ過給機用の第2排気通路とに分岐する
と共に該第2排気通路の断面積を分岐前の前記排気通路
とほぼ同等となし、前記第1排気通路に前記前段のター
ボ過給機を側路させるバイパス通路を設けて該バイパス
通路に側路弁を配設し、前記第2排気通路には開閉弁を
配設し、前記側路弁を前記前段のターボ過給機からの吐
出空気圧によって制御するようになし、前記開閉弁を、
前記側路弁が開弁され、かつ前記前段のターボ過給機か
らの吐出空気圧が所定の過給圧に達したときに、開弁さ
せるようにしたことを特徴とするマルチターボ過給装置
[Scope of Claims] It has a plurality of turbo superchargers, and drives the engine by supplying engine exhaust gas from the front turbo supercharger to the subsequent turbo supercharger through an exhaust passage in order according to the load condition of the engine. In the multi-turbo supercharging device, the exhaust passage is branched into a first exhaust passage for the previous stage turbo supercharger and a second exhaust passage for the next stage turbo supercharger, and the second exhaust passage The cross-sectional area of the passage is made almost equal to the exhaust passage before branching, a bypass passage is provided in the first exhaust passage for bypassing the turbo supercharger in the previous stage, and a bypass valve is disposed in the bypass passage. , an on-off valve is disposed in the second exhaust passage, the side passage valve is controlled by the discharge air pressure from the preceding turbo supercharger, and the on-off valve is configured to:
A multi-turbo supercharging device characterized in that the bypass valve is opened and the valve is opened when the discharge air pressure from the front-stage turbo supercharger reaches a predetermined supercharging pressure.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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