JPS6287615A - 多段式タ−ボ過給エンジン - Google Patents

多段式タ−ボ過給エンジン

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Publication number
JPS6287615A
JPS6287615A JP60227715A JP22771585A JPS6287615A JP S6287615 A JPS6287615 A JP S6287615A JP 60227715 A JP60227715 A JP 60227715A JP 22771585 A JP22771585 A JP 22771585A JP S6287615 A JPS6287615 A JP S6287615A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
valve
pressure
partial load
turbine
Prior art date
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Pending
Application number
JP60227715A
Other languages
English (en)
Inventor
Osatoshi Handa
半田 統敏
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP60227715A priority Critical patent/JPS6287615A/ja
Publication of JPS6287615A publication Critical patent/JPS6287615A/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、多段式ターボ過給エンジンに関し、詳しくは
複数の圧縮機が吸気通路に配置され、これらの圧縮機を
排気通路に配置された複数のタービンによってそれぞれ
駆動し、その過給圧が高圧側の小流量タービンのバイパ
ス通路に設けた流量調節弁または仕切弁によって制御さ
れる多段式ターボ過給エンジンの低速走行時の燃費の改
善に関する。
[従来の技術] 従来の多段式ターボ過給エンジン(多段ターボチャージ
ャ付エンジン)としては、例えば!213Uに示すよう
なものがある(特開昭59−82528号公報、参照)
。本図のように、エンジン1の並列の吸気通路2.3に
配設した小流量圧縮411(小流量コンプレッサ)4と
大流量圧縮機(大流量コンプレッサ)5とを排気通路6
,7に直列に配設した小流量タービン(高圧タービン)
8と大流量タービン(低圧タービン)9により駆動し、
その小流量り−ビン8のバイパス通路(側路) 10に
配設した流量調節弁(排気バイパス弁)11によって小
流量タービン8のガス流量を調節する一方、大流量ター
ビン9のガス流量は、そのバイパス通路12へのガス流
量を切換弁もしくは流量調節弁(ウェストゲート弁)1
3により加減することによって調節する。 14および
15は吸気通路2.3の下流に配設された逆止弁、16
は大流量タービンの入口部に配設された可変ノズルであ
る。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、このような従来の多段式ターボ過給エン
ジンにおいては、エンジン1の排気がエンジンの部分負
荷運転時にも常時小流量タービン8を駆動する構造とな
っていたので、過給を必要としない市街地走行や渋滞時
においてもエンジンの排圧が小流量タービン8を駆動す
る分だけ高くなり、エンジントルクの減少、すなわち燃
料を余計に消費するという問題点があった。
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた
もので、過給を必要としない市街地走行や渋滞時等にお
いてはエンジン排気が小流量ター・ビンを迂回するよう
にして、エンジンの部分負荷時の燃費を改善させた多段
式ターボA給エンジンを提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段] 本目的を達成するために、本発明は、吸気通路に複数の
圧縮機が配置され、複数の圧縮機を排気通路に配置され
た複数の排気タービンによりそれぞれ駆動して、複数の
圧縮機から得られた過給圧が供給されるようにした多段
式ターボ過給エンジンにおいて、排気タービンの中で高
圧側の小型の排気タービンを迂回するバイパス通路の流
量を制御する弁と、弁をエンジンの部分負荷運転に応じ
て強制的に開く制御手段と、制御手段の動作を選択的に
許可するスイッチ手段とを具備したことを特徴とする。
[作 用] 本発明では過給を必要としないエンジンの部分負荷運転
時に操作されるスイッチの操作によって、高圧側の小流
量タービンのバイパス通路に配設した流量調節弁または
仕切弁がその部分負荷運転時に開く、従って、過給を必
要としないエンジンの部分負荷時には流量調節弁または
仕切弁は開となってエンジン排気は小流量タービンを迂
回してバイパス通路に流れるので、エンジントルクの減
少が阻止され、エンジンの部分負荷時の燃費が改善する
[実施例] 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
第1図は本発明の一実施例の構成を示す、ここで、21
はバイパス通路10の流量調節弁11を駆動するアクチ
ュエータ、22は可変ノズル(機構)16を駆動するア
クチュエータである。これらの7クチユエータ21.2
2には、合流吸気通路23から過給圧pBが、過給圧供
給管24A、24Bを通じてその各7クチユエータの空
気室21A、21Bに供給され、更にそれぞれの過給圧
供給’1lr24A、24Bには制御圧調節弁25およ
び2Bが配設されている。制御圧調節弁25および26
は、過給圧PBの検出入力とエンジン1の回転数NHの
検出入力に応じて制御信号を出力する制御回路27によ
って制御され、弁の開閉をする。28は過給圧P8を検
出する圧力検出器、29は合流吸気通路23に設けた吸
気冷却器である。
30はエンジン1の吸気マニホールド23Aの負圧をア
クチュエータ21のばね室21Bに導く負圧導入管であ
り、31はこの負圧導入管3oに介装した仕切弁(電磁
弁)である、仕切弁は常閉であって運転者が操作するエ
コノミースイッチ(手動スイッチ)32.アクセル全開
時にOFFとなるアクセルスイッチ33および電源Eと
に直列に接続する。
小流量タービン8のバイパス通路10の下がtは、小流
量タービン8の吐出ガスと合流して大流量タービン9の
入口通路7に連結されるが、そのバイパス通路10の流
量調節弁11はアクチュエータ21のダイヤプラムの動
きに応動する。アクチュエータ21には上述のようにエ
ンジン吸気圧Pθが過給圧供給管24Aを通じて導かれ
、制御圧調節弁25によって上述のダイヤフラムのスト
ロークが決まる。一方、アクチュエータ21のばね室2
1Bには負玉導入管30を通じてエンジン1の吸気マこ
ホールド23Aの負圧が導かれ、エンジン負荷が部分負
荷のとき、その負圧によって、流量rlR節弁11が開
く。
上述の負圧導入管30に配設した仕切弁31は常時閉じ
ており、運転者が操作するエコノミースイッチ32がO
N(閉)のときにのみ通電されて開き、エコノミースイ
ッチ32が0FF(開)、またはアクセルスイッチ33
によりアクセス全開で閉じる。
その他の構成は第2図に示した従来例と同様なので、そ
の詳細な説明は省略する。なお、アクチュエータ21の
ダイヤフラムによって区切られたそれぞれの部屋21A
および21Bの壁面に、外気に通じる小孔を明けること
により、ダイヤフラムの動き、すなわちそれぞれの部屋
21Aおよび21Bの圧力に対するダイヤプラムのスト
ロークをより円滑に確実にすることができる。
次に作用を説明する。
低速トルク重視により、車両の加速性を重じるときは、
手動のエコノミースイッチ32をOFFにしたままでよ
い、この場合は、仕切弁32が閉じたままなので、アク
チュエータ21のばね室21Bに吸気マニホールド23
Aの負圧は導かれず、従来と同様な制御の下で動作する
こととなる。
しかし、市街地走行などで、燃費節減を図るときには、
エコノミースイッチ32を運転者がONにすると、仕切
弁31が開き、エンジン1の吸気マニホールド23Aの
負圧が負圧導入管30を通ってアクチュエータ21のば
ね室21Bに導かれる。これにより、エンジン1の部分
負荷時の負圧がアクチュエータ21のダイヤフラムを引
きつけ、このダイヤプラムに連結したリンクを介して流
量調節弁11が開く、このとき、流路損失を少なくする
ためには、流量調節弁11は全開に近いほどよい。
従って、スイッチ32の操作により、過給を必要としな
いエンリン1の部分負荷運転時には流量調節弁11は開
となって、エンジン1の排気は小流量タービン8を迂回
してバイパス通路に流れるので、エンジンlの排圧が従
来より低下してトクルが同上し、燃費の節減が得られる
さらに、仕切弁31を開閉する電気回路にアクセルスイ
ッチ33が直列に接続されているので、エコノミースイ
ッチ32をOFFにしなくても、アクセル全開時にはそ
の電気回路がOFFとなって仕切弁31が閉じ、その直
前に吸気圧も大気圧付近に戻っているので、流量調節弁
11が閉じて本来の加速性能を得ることができる。
また、加速重視になるほど1段目の小流量ターボチャー
ジャ4.8は小型化するため、エンジン1の排圧は上が
り、低速燃費にも悪影響する傾向にあるので、本発明の
実用価値は極めて高い。
なお、上述の本実施例では複数のタービンが排気通路に
直列に配置された場合について述べたが、本発明はこれ
に限定されず、複数のタービンが排気通路に並列に配置
された場合においても小流量タービンを迂回する排ガス
通路(バイパス通路)の弁をエコノミースイッチの操作
によりエンジンの部分負圧で開き、これによりエンジン
の排圧を一層下げてトルクの向上を図り、燃費節減を実
現することができる。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、高圧側の小流量
タービンのバイパス通路に配設した通路開閉弁をスイッ
チ手段を介してエンジンの部分負圧運転時に選択的に開
き、これによりエンジンの部分負圧運転時のエンジンの
排圧を下げるようにしたので、ターボ過給を必要としな
い部分負荷運転時のエンジントルクの向上が得られ、ア
クセルが踏み代を少なくできて燃費の低減を図ることが
できる。また、本発明によれば、同時に小流量ターボチ
ャージャの回転数も、低速に下がるのでその寿命も長く
なるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の多段式ターボ過給エンジン
の構成図、 第2図は従来の多段式ターボ過給エンジンの構成図であ
る。 1…エンジン、 4・・・小流量圧縮機、 5・・・大流量圧縮機、 6.7・・・排気通路、 8・・・小流量タービン、 9・・・大流量タービン、 10.12・・・バイパス通路、 11.13・・・流量調節弁。 21.22・・・アクチュエータ、 25.28・・・制御圧調節弁、 30・・・負圧導入管、 31・・・仕切弁(電磁弁)、 32・・・エコノミースイッチ(手動スイッチ)、 33・・・アクセルスイッチ。 特許出願人  日産自動車株式会社 代 理 人  弁理士 谷  義 − 第1図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)a)吸気通路に複数の圧縮機が配置され、該複数の
    圧縮機を排気通路に配置された複数の排気タービンによ
    りそれぞれ駆動して、前記複数の圧縮機から得られた過
    給圧が供給されるようにした多段式ターボ過給エンジン
    において、 b)前記排気タービンの中で高圧側の小型の排気タービ
    ンを迂回するバイパス通路の流量を制御する弁と、 c)該弁をエンジンの部分負荷運転に応じて強制的に開
    く制御手段と、 d)該制御手段の動作を選択的に許可するスイッチ手段
    とを具備したことを特徴とする多段式ターボ過給エンジ
    ン。
JP60227715A 1985-10-15 1985-10-15 多段式タ−ボ過給エンジン Pending JPS6287615A (ja)

Priority Applications (1)

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JP60227715A JPS6287615A (ja) 1985-10-15 1985-10-15 多段式タ−ボ過給エンジン

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JP60227715A JPS6287615A (ja) 1985-10-15 1985-10-15 多段式タ−ボ過給エンジン

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JPS6287615A true JPS6287615A (ja) 1987-04-22

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ID=16865215

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JP60227715A Pending JPS6287615A (ja) 1985-10-15 1985-10-15 多段式タ−ボ過給エンジン

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5033268A (en) * 1988-03-15 1991-07-23 Mazda Motor Corporation Intake system for turbocharged engine
DE102007024527A1 (de) * 2007-05-24 2008-09-25 Voith Patent Gmbh Turbolader-Vorrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE102007017847A1 (de) * 2007-04-16 2008-10-23 Siemens Ag Mehrstufiger Turbolader und Brennkraftmaschine
US7644585B2 (en) * 2004-08-31 2010-01-12 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency Multi-stage turbocharging system with efficient bypass
JP2013160112A (ja) * 2012-02-03 2013-08-19 Isuzu Motors Ltd 内燃機関、及び内燃機関の過給方法

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