JP2003254051A - 排気タービン過給機付きエンジン - Google Patents
排気タービン過給機付きエンジンInfo
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Abstract
度上昇をはやめて活性化することができる排気タービン
過給機付きエンジンを提供すること。 【解決手段】 排気タービン過給機22の排気ガス流路
30の下流に排気ガス浄化触媒31を備えるとともに、
バイパス流路32にウエストゲートバルブ33を備えた
エンジン20で、排気タービン過給機22のタービン出
口29に開閉可能なバルブ34を設け、エンジンのコー
ルドスタート時にバルブ34を閉じるとともに、ウエス
トゲートバルブ33を開いてバイパス流路32からの排
気ガスで排気ガス浄化触媒31を加熱するよう制御する
制御装置50を設ける。これにより、エンジンのコール
ドスタート時にバイパス流路32から直接排気ガスを排
気ガス浄化触媒31に導くことができ、温度降下の小さ
い排気ガスで加熱して触媒の活性化を短時間に行って排
気ガスを浄化できるようになる。
Description
機付きエンジンに関し、コールドスタート時の排気ガス
浄化触媒の温度上昇を早めて活性化できるようにしたも
のである。
省資源の問題などが世界的にクローズアップされてお
り、乗用車用などの自動車用エンジンでは、いっそうの
排気ガスおよび燃費の改善が急務となっている。
は、種々検討・具体化されているが、その一つとして性
能向上による低燃費化のため排気タービン過給機を用い
るとともに、排気ガス浄化のため三元触媒を用いること
が行われている。
では、図4に概略構成を示すように、エンジンの排気マ
ニホールド1に排気タービン過給機2のタービンハウン
ジング3の排気ガス入口部4が連結され、流入する排気
ガスをタービンスクロール部5を介してタービンインペ
ラ6に送って回転駆動し、排気ガス出口部7から排出さ
れる排気ガスを排気ガス流路8に排出し、排出された排
気ガスを排気ガス流路8の下流に設けた排気ガス浄化触
媒9を通過させて浄化した後大気中に排出するようにな
っている。
するため排気ガス入口部4と排気ガス出口部7との間に
排気ガスをバイパスさせるバイパス流路10とウエスト
ゲートバルブ11を設け、過給圧が設定値を越えると、
ウエストゲートバルブ11を開き、排気ガスの一部をタ
ービンインペラ6をバイパスさせて排気ガス流路8に送
るようにしている。
排気タービン過給機付きのエンジンでは、エンジンのコ
ールドスタート時(低温始動時)であっても通常運転時
と同様に、エンジンの排気マニホールド1から排出され
る排気ガスがタービンハウジング3の排気ガス入口部4
からタービンスクロール部5、タービンインペラ6およ
び排気ガス出口部7を通って排気ガス流路8から排出さ
れことから、排気タービン過給機のタービン各部に排気
ガスの熱が奪われ、排気ガス浄化触媒9に至ると温度降
下が大きく、触媒の活性化が遅れ、触媒が活性化される
までの間の排気ガスの浄化が出来ないという問題があ
る。
排気ガス浄化触媒9の温度上昇を早めるためウエストゲ
ートバルブ11を開いて排気ガスを直接排気ガス流路8
に導くことも考えられるが、ウエストゲートバルブ11
が設けられるバイパス流路10が細いため排気ガスの流
量を十分確保することができず、タービンハウジング3
内を流れる排気ガスも多く、短時間に触媒を活性化する
ことができない。
鑑みてなされたもので、コールドスタート時の排気ガス
浄化触媒の温度上昇をはやめて活性化することができる
排気タービン過給機付きエンジンを提供しようとするも
のである。
題を解決するため、この発明の請求項1記載の排気ター
ビン過給機付きエンジンは、排気タービン過給機の排気
ガス流路の下流に排気ガス浄化触媒を備えるとともに、
バイパス流路にウエストゲートバルブを備えたエンジン
であって、前記排気タービン過給機のタービン出口に開
閉可能なバルブを設け、前記エンジンのコールドスター
ト時に前記バルブを閉じるとともに、前記ウエストゲー
トバルブを開いて前記バイパス流路からの排気ガスで前
記排気ガス浄化触媒を加熱するよう制御する制御装置を
設けたことを特徴とするものである。
れば、排気タービン過給機の排気ガス流路の下流に排気
ガス浄化触媒を備えるとともに、バイパス流路にウエス
トゲートバルブを備えたエンジンで、前記排気タービン
過給機のタービン出口に開閉可能なバルブを設け、前記
エンジンのコールドスタート時に前記バルブを閉じると
ともに、前記ウエストゲートバルブを開いて前記バイパ
ス流路からの排気ガスで前記排気ガス浄化触媒を加熱す
るよう制御する制御装置を設けるようにしており、エン
ジンのコールドスタート時にタービン出口に設けたバル
ブを閉じ、ウエストゲートバルブを開いてバイパス流路
から直接排気ガスを排気ガス浄化触媒に導くことがで
き、温度降下の小さい排気ガスで加熱して触媒の活性化
を短時間に行って排気ガスを浄化できるようにしてい
る。
ビン過給機付きエンジンは、請求項1記載の構成に加
え、前記ウエストゲートバルブが設けられるバイパス流
路を、前記排気タービン過給機への排気ガス入口と前記
排気ガス浄化触媒とを最短で結ぶように構成したことを
特徴とするものである。
れば、ウエストゲートバルブが設けられるバイパス流路
を、前記排気タービン過給機への排気ガス入口と前記排
気ガス浄化触媒とを最短で結ぶように構成しており、排
気ガスを触媒に導くバイパス流路を最短にして排気ガス
の温度降下を極力抑え、一層短時間に触媒の活性化がで
きるようにしている。
ービン過給機付きエンジンは、請求項1または2記載の
構成に加え、前記ウエストゲートバルブを、コールドス
タート時の全開位置で前記パイパス流路を流れる排気ガ
スと干渉しない構成としたことを特徴とするものであ
る。
れば、ウエストゲートバルブを、コールドスタート時の
全開位置で前記パイパス流路を流れる排気ガスと干渉し
ない構成としており、例えば揺動して開閉するスイング
式バルブの揺動軸の配置やバルブの開度を大きくするな
どのウエストゲートバルブの構成とすることで、排気ガ
スと衝突しないようにして排気ガスの温度降下を極力抑
え、これによっても一層短時間に触媒の活性化ができる
ようにしている。
ビン過給機付きエンジンは、請求項1〜3のいずれかに
記載の構成に加え、前記制御装置を、コールドスタート
時に前記ウエストゲートバルブを全開とし、過給圧力調
整時に中間開度に制御する構成としたことを特徴とする
ものである。
れば、制御装置を、コールドスタート時に前記ウエスト
ゲートバルブを全開とし、過給圧力調整時に中間開度に
制御する構成としており、コールドスタート時にウエス
トゲートバルブを全開として排気ガスの衝突による温度
降下を抑え、本来の過給圧調整時には排気ガスの一部を
バイパスさせるように制御装置で制御してウエストゲー
トバルブをコールドスタート時の触媒活性化に兼用する
ようにしている。
ービン過給機付きエンジンは、請求項1〜4のいずれか
に記載の構成に加え、前記タービン出口に設ける前記バ
ルブを、バルブ本体とステムとを一体に構成するととも
に、当該ステムの装着用溝部をタービンハウジングに形
成してタービンハウジングに組み込んで構成したことを
特徴とするものである。
れば、タービン出口に設ける前記バルブを、バルブ本体
とステムとを一体に構成するとともに、当該ステムの装
着用溝部をタービンハウジングに形成してタービンハウ
ジングに組み込んで構成するようにしており、例えばバ
タフライバルブのバルブ本体とステムを一体とし、装着
用溝部を利用してタービンハウジングに組み込むこと
で、部品点数の削減と小形コンパクト化を図るようにし
ている。
ついて図面に基づき詳細に説明する。図1および図2は
この発明の排気タービン過給機付きエンジンの一実施の
形態にかかり、図1(a)は排気系の部分拡大断面図、
図1(b)はバルブ部分の正面図、図2はコールドスタ
ート時の制御系の一例にかかる概略構成図である。
は、図1に示すように、排気タービン過給機22を備
え、過給圧をウエストゲートバルブ33と制御装置50
で制御すること及び排気ガスを排気ガス浄化触媒31で
浄化する基本構成は既に説明した図4のエンジンと同一
である。
では、エンジンの排気マニホールド21に排気タービン
過給機22のタービンハウンジング23の排気ガス入口
部24が連結され、流入する排気ガスをタービンスクロ
ール部25を介してタービンインペラ26に送って回転
駆動し、タービン軸27と同軸に取り付けたコンプレッ
サインペラ28によってエンジンへの吸気を過給するよ
うになっている。
排気ガスは、タービンハウンジング23の排気ガス出口
部29から排気ガス流路30に排出され、この排気ガス
流路30の下流に設けた排気ガス浄化触媒31を通過さ
せて浄化した後大気中に排出するようになっている。
するためタービンハウンジング23の排気ガス入口部2
4と排気ガス出口部29との間に排気ガスをバイパスさ
せて直接排気ガス流路30に導くバイパス流路32と、
このバイパス流路32を開閉するウエストゲートバルブ
33を設け、過給圧が設定値を越えると、ウエストゲー
トバルブ33を開き、排気ガスの一部をタービンインペ
ラ26をバイパスさせて排気ガス流路30に送ることで
タービンの出力を抑えて過給圧を設定値にするようにし
ている。
ビン過給機付きエンジン20では、コールドスタート時
の排気ガス浄化触媒31の活性化を早めるため、タービ
ンハウジング23の排気ガス出口部29にバルブ34が
設けてあり、排気ガス出口部29を密閉できるようにし
てある。
構成され、図1(b)に示すように、円板状のバルブ本
体35の半径方向両端部にステム36が突き出して溶接
などで一体に設けられ、タービンハウジング23に形成
したステム36に対応する装着用溝部37を介して装着
(いわゆる、だまし込み)されて回動可能に支持されて
おり、一方のステム36に外部から操作軸38が連結さ
れて操作レバー39を介してアクチュエータ40で開閉
できるようになっている。このバルブ34が設けられる
タービンハウジング23には、バルブ34により密閉状
態とできるように段差状のシール面41が形成してあ
り、バルブ本体35が閉じられたときにシール面41と
接するようステム36を中心に逆方向の段差でシール面
41が構成してある。
の両端部にステム36を設ける場合のほか一端部にのみ
ステムを設けるようにしても良く、溶接などので別体も
のを取付けるほか、鋳造などで一体に製作するようにし
ても良い。
タート時にアクチュエータア40で全閉状態とされ、こ
れ以外は全開状態となるようにしてあり、アクチュエー
タ40として、例えば負圧式アクチュエータが用いら
れ、エンジンスタート時の吸気負圧を利用してバルブ3
4を開き、それ以外は大気に開放してバルブ34を閉じ
るように動作させる。
ン20では、エンジンのコールドスタート時にタービン
ハウジング23への排気ガスをバルブ34を閉じること
で止め、バイパス流路32のウエストゲートバルブ33
を開いて直接排気ガスを排気ガス流路30を介して排気
ガス浄化触媒31に送り、途中での排気ガスの温度降下
を抑えて触媒の活性化を短時間で行うようにする。
するスイング逆止め弁の揺動軸42に外部から操作軸4
3が連結されて操作レバー44を介してアクチュエータ
45で開閉できるようになっており、アクチュエータ4
5として例えば負圧・正圧式アクチュエータが用いら
れ、エンジンスタート時の吸気負圧を利用してウエスト
ゲートバルブ33を全開状態とし、それ以外は過給時の
正圧を利用してウエストゲートバルブ33を中間開度と
するように動作させる。
0およびウエストゲートバルブ33のアクチュエータ4
5を制御するための制御装置50として、図2に示すよ
うに、エンジンコントロールユニット(ECU)51を
利用し、負圧三方弁52を介してそれぞれのアクチュエ
ータ40,45とエンジンの吸気マニホールド(図示せ
ず)とが負圧を利用できるように負圧配管53で接続し
てあり、アクチュエータ45の正圧側もエンジンの吸気
マニホールドの正圧を利用できるように電磁制御弁(D
SV)54を介して正圧配管55で接続してある。
エンジン20では、エンジンのコールドスタート時に、
エンジンコントロールユニット51からの駆動信号で負
圧三方弁52を駆動してそれぞれのアクチュエータ4
0,45が負圧配管53を介して吸気マニホールドに発
生する負圧が作用するようにし、バルブ34を閉じて排
気ガスがタービンハウジング23内を流れないようにす
るとともに、バイパス流路32のウエストゲートバルブ
33を開いて直接排気ガスを排気ガス流路30を介して
排気ガス浄化触媒31に送るようにする。
抑えて触媒の活性化を短時間で行うことができ、コール
ドスタート時にも排気ガスを浄化することができる。
タービン過給機22による過給を行うため、エンジンコ
ントロールユニット51からの駆動信号で負圧三方弁5
2を駆動してそれぞれのアクチュエータ40,45に接
続される負圧配管53を大気に開放し、バルブ34を全
開として排気ガスがタービンハウジング23内を流れる
ようにするとともに、バイパス流路32のウエストゲー
トバルブ33を全閉としておく。
は、アクチュエータ45に接続された正圧配管55に吸
気マニホールドの正圧を作用させ、エンジンコントロー
ルユニット51からの駆動信号で電磁制御弁(DSV)
54を制御して正圧を調整し、ウエストゲートバルブ3
3を開いて排気ガスの一部をバイパス流路32にバイパ
スさせることでタービン出力を抑え、過給圧を調整する
ようにする。
触媒が活性化されたことを温度センサ等で検出し、検出
後は負圧三方弁53を切り替えて排気タービン過給機2
2を通常の運転状態にする。
ン20によれば、エンジンのコールドスタート時に排気
ガス出口部29に設けたバルブ34を閉じ、ウエストゲ
ートバルブ33を開いてバイパス流路32から直接排気
ガスを排気ガス浄化触媒31に導くことができ、温度降
下の小さい排気ガスで短時間に加熱して触媒の活性化を
行って排気ガスを浄化することができる。
ン20では、コールドスタート時の排気ガスの温度の降
下を抑えるためには、バイパス流路32の配管径が大き
く、配管長が短い方が良いことが熱解析結果から得られ
たことから、このバイパス流路33を、排気タービン過
給機32への排気ガス入口部24と排気ガス浄化触媒3
1とを最短で結ぶようにこれまでの流路に比べて太くす
るとともに、タービンハウジング23に対して直角方向
でなく斜めの流路として配管長が短く、しかも排気ガス
がスムーズに流れるようにしてある。そして、バイパス
流路32の出口部分にも切欠部32aを設けることで排
気ガスを一層スムーズに流すようにし、これによってさ
らに温度降下を抑えるようにしている。
ジン20では、バイパス流路32をタービンハウジング
23に対して直角方向でなく斜めの流路としたことにと
もない、タービンハウジング23の排気ガス入口部24
のフランジ24aを斜めにし、バイパス流路32に対し
てほぼ直角となるようにしてあり、エンジンの排気マニ
ホールド21のフランジ21aもバイパス流路32に対
してほぼ直角とすることで排気ガス入口部24と排気ガ
ス浄化触媒31とを最短の流路で結ぶようにしている。
ン20では、バイパス流路32に設けるウエストゲート
バルブ33をコールドスタート時に流れる排気ガスと干
渉しないようにして温度降下を抑えるようにするため、
バルブポートの径を大きくするとともに、スイング逆止
め弁の揺動軸42を斜めのバイパス流路32の外側でウ
エストゲートバルブ33を全開にしたときに小さな角度
で流路と平行にできる側に配置してある。
ように、右上から左下に傾いた斜めのバイパス流路32
とし、ウエストゲートバルブ33で上下の直線上のバル
ブポートを開閉することからバイパス流路32の上方に
揺動軸42を配置し、約60度程度揺動させて全開とす
ることで、バイパス流路32と平行ないしそれより後方
の排気ガスと衝突しないように退避させることができる
ようにしている(なお、ここでの上下、左右は実際のエ
ンジンに対する方向とは無関係であり、紙面上でのもの
で、説明の都合上定めたものである。)。
全開角度をバイパス流路32を流れる排気ガスと干渉
(衝突)しない角度としてあり、コールドスタート時に
は、全開とすることで、排気ガスの温度降下を抑えるよ
うにしている。
排気ガスの一部をバイパスできれば良く、バルブとの干
渉による温度降下などの問題は生じない。
けられるバイパス流路32を、タービンハウジング23
の排気ガス入口部24と排気ガス浄化触媒31とを最短
で結ぶように斜めの流路で構成した排気タービン過給機
付きエンジン20によれば、コールドスタート時の排気
ガスを短く太いバイパス流路32で排気ガス浄化触媒3
1に導くことができ、排気ガスの温度降下を極力抑えて
一層短時間に触媒の活性化を図ることができる。
ルドスタート時の全開位置でパイパス流路32を流れる
排気ガスと干渉しないように揺動軸42を外側に配置
し、バルブの開度を大きくする構成とした排気タービン
過給機付きエンジン20によれば、ウエストゲートバル
ブ33と排気ガスとが衝突しないようにでき、排気ガス
の温度降下を極力抑え、これによっても一層短時間に触
媒の活性化を図ることができる。
成とウエストゲートバルブ33の構成を全て組み合わせ
た排気タービン過給機付きエンジン20によれば、排気
タービン過給機22のタービンハウジング23の排気ガ
ス入口部34と排気ガス出口部29との間の排気ガスの
温度降下を、例えば図3中に実線で示すように、約40
℃程度に抑えることができる。
ービンハウジングのタービンスクロール部を通って排気
ガス出口部に至ることから、排気ガスの温度降下が、例
えば図3中に破線で示すように、約175℃程度と非常
に大きく、触媒の活性化に時間を要することが分かる。
に設けるバルブをバタフライ弁で構成したが、これに限
らずゲート弁など斜めのシール面を備えた弁や他の形式
の弁で構成するようにしても良い。
作用のアクチュエータを吸気マニホールドに生じる負圧
や正圧を利用するダイヤフラム式のもので構成したが、
これにかぎらず、圧縮空気を用いる空圧式や他の流体圧
作動式としたり、モータ式や電磁式の電動式としても良
い。
明したようにこの発明の請求項1記載の排気タービン過
給機付きエンジンによれば、排気タービン過給機の排気
ガス流路の下流に排気ガス浄化触媒を備えるとともに、
バイパス流路にウエストゲートバルブを備えたエンジン
で、前記排気タービン過給機のタービン出口に開閉可能
なバルブを設け、前記エンジンのコールドスタート時に
前記バルブを閉じるとともに、前記ウエストゲートバル
ブを開いて前記バイパス流路からの排気ガスで前記排気
ガス浄化触媒を加熱するよう制御する制御装置を設ける
ようにしたので、エンジンのコールドスタート時にター
ビン出口に設けたバルブを閉じ、ウエストゲートバルブ
を開いてバイパス流路から直接排気ガスを排気ガス浄化
触媒に導くことができ、温度降下の小さい排気ガスで加
熱して触媒の活性化を短時間に行って排気ガスを浄化す
ることができる。
ビン過給機付きエンジンによれば、ウエストゲートバル
ブが設けられるバイパス流路を、前記排気タービン過給
機への排気ガス入口と前記排気ガス浄化触媒とを最短で
結ぶように構成したので、排気ガスを触媒に導くバイパ
ス流路を最短にして排気ガスの温度降下を極力抑え、一
層短時間に触媒の活性化ができる。
ービン過給機付きエンジンによれば、ウエストゲートバ
ルブを、コールドスタート時の全開位置で前記パイパス
流路を流れる排気ガスと干渉しない構成としたので、例
えば揺動して開閉するスイング式バルブの揺動軸の配置
やバルブの開度を大きくするなどのウエストゲートバル
ブの構成とすることで、排気ガスと衝突しないようにし
て排気ガスの温度降下を極力抑え、これによっても一層
短時間に触媒の活性化ができる。
ビン過給機付きエンジンによれば、制御装置を、コール
ドスタート時に前記ウエストゲートバルブを全開とし、
過給圧力調整時に中間開度に制御する構成としたので、
コールドスタート時にウエストゲートバルブを全開とし
て排気ガスの衝突による温度降下を抑え、本来の過給圧
調整時には排気ガスの一部をバイパスさせるように制御
装置で制御してウエストゲートバルブをコールドスター
ト時の触媒活性化に兼用することができる。
ービン過給機付きエンジンによれば、タービン出口に設
ける前記バルブを、バルブ本体とステムとを一体に構成
するとともに、当該ステムの装着用溝部をタービンハウ
ジングに形成してタービンハウジングに組み込んで構成
するようにしたので、例えばバタフライバルブのバルブ
本体とステムを一体とし、装着用溝部を利用してタービ
ンハウジングに組み込むことで、部品点数の削減と小形
コンパクト化を図ることができる。
一実施の形態にかかり、(a)は排気系の部分拡大断面
図図1(b)はバルブ部分の正面図である。
一実施の形態にかかるコールドスタート時の制御系の一
例にかかる概略構成図である。
一実施の形態にかかる排気ガスの温度降下を従来エンジ
ンと比較して示す説明図である。
図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 排気タービン過給機の排気ガス流路の下
流に排気ガス浄化触媒を備えるとともに、バイパス流路
にウエストゲートバルブを備えたエンジンであって、前
記排気タービン過給機のタービン出口に開閉可能なバル
ブを設け、前記エンジンのコールドスタート時に前記バ
ルブを閉じるとともに、前記ウエストゲートバルブを開
いて前記バイパス流路からの排気ガスで前記排気ガス浄
化触媒を加熱するよう制御する制御装置を設けたことを
特徴とする排気タービン過給機付きエンジン。 - 【請求項2】 前記ウエストゲートバルブが設けられる
バイパス流路を、前記排気タービン過給機への排気ガス
入口と前記排気ガス浄化触媒とを最短で結ぶように構成
したことを特徴とする請求項1記載の排気タービン過給
機付きエンジン。 - 【請求項3】 前記ウエストゲートバルブを、コールド
スタート時の全開位置で前記パイパス流路を流れる排気
ガスと干渉しない構成としたことを特徴とする請求項1
または2記載の排気タービン過給機付きエンジン。 - 【請求項4】 前記制御装置を、コールドスタート時に
前記ウエストゲートバルブを全開とし、過給圧力調整時
に中間開度に制御する構成としたことを特徴とする請求
項1〜3のいずれかに記載の排気タービン過給機付きエ
ンジン。 - 【請求項5】 前記タービン出口に設ける前記バルブ
を、バルブ本体とステムとを一体に構成するとともに、
当該ステムの装着用溝部をタービンハウジングに形成し
てタービンハウジングに組み込んで構成したことを特徴
とする請求項求項1〜4のいずれかに記載の排気タービ
ン過給機付きエンジン。
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Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004057397A1 (de) * | 2004-11-27 | 2006-06-08 | Daimlerchrysler Ag | Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine |
JP2006348909A (ja) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Ford Global Technologies Llc | エンジンの排出制御装置 |
JP2007263033A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Isuzu Motors Ltd | 過給機付エンジン |
JP2009103042A (ja) * | 2007-10-23 | 2009-05-14 | Mazda Motor Corp | 過給機付エンジン |
US7607302B2 (en) * | 2003-09-08 | 2009-10-27 | Ricardo Uk Limited | Automotive turbocharger systems |
DE102009049993A1 (de) * | 2009-10-20 | 2011-04-21 | Continental Automotive Gmbh | Turbine für einen Abgasturbolader, Abgasturbolader, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Abgasturboladers |
US20110271673A1 (en) * | 2010-05-04 | 2011-11-10 | Alpraaz Ab | Exhaust system for a combustion engine |
US20130098032A1 (en) * | 2011-10-20 | 2013-04-25 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for reducing turbocharger noise during cold start |
WO2013078493A1 (de) * | 2011-11-28 | 2013-06-06 | Steyr Motors Gmbh | Stellklappenvorrichtung für eine turboladereinheit |
JPWO2013027267A1 (ja) * | 2011-08-23 | 2015-03-05 | トヨタ自動車株式会社 | ターボ過給機付き内燃機関の制御装置 |
JP2015511293A (ja) * | 2012-02-21 | 2015-04-16 | アカーテース パワー,インク. | 対向ピストン式2ストロークエンジンのための排気管理戦略 |
GB2528097A (en) * | 2014-07-09 | 2016-01-13 | Jaguar Land Rover Ltd | Wastegate valve |
US20160281592A1 (en) * | 2013-11-07 | 2016-09-29 | Honda Motor Co., Ltd. | Exhaust structure |
JPWO2017081726A1 (ja) * | 2015-11-09 | 2017-12-28 | 三菱重工業株式会社 | 配管接続構造 |
CN108463620A (zh) * | 2016-01-22 | 2018-08-28 | 日产自动车株式会社 | 废气旁通阀的控制方法及控制装置 |
DE102018114126A1 (de) | 2017-07-03 | 2019-01-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Abgassystem für eine Verbrennungskraftmaschine |
JP2019015190A (ja) * | 2017-07-04 | 2019-01-31 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気システム |
US11008919B2 (en) | 2017-03-07 | 2021-05-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine with turbocharger |
US11698013B1 (en) * | 2021-12-20 | 2023-07-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Engine controller and method for controlling engine |
-
2002
- 2002-03-05 JP JP2002058839A patent/JP4193400B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (36)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7607302B2 (en) * | 2003-09-08 | 2009-10-27 | Ricardo Uk Limited | Automotive turbocharger systems |
DE102004057397A1 (de) * | 2004-11-27 | 2006-06-08 | Daimlerchrysler Ag | Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine |
JP2006348909A (ja) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Ford Global Technologies Llc | エンジンの排出制御装置 |
JP2007263033A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Isuzu Motors Ltd | 過給機付エンジン |
JP2009103042A (ja) * | 2007-10-23 | 2009-05-14 | Mazda Motor Corp | 過給機付エンジン |
DE102009049993A1 (de) * | 2009-10-20 | 2011-04-21 | Continental Automotive Gmbh | Turbine für einen Abgasturbolader, Abgasturbolader, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Abgasturboladers |
CN102575575A (zh) * | 2009-10-20 | 2012-07-11 | 欧陆汽车有限责任公司 | 用于废气涡轮增压机的涡轮机,废气涡轮增压机,机动车以及用于运行废气涡轮增压机的方法 |
US8991174B2 (en) | 2009-10-20 | 2015-03-31 | Continental Automotive Gmbh | Turbine for an exhaust turbocharger, exhaust turbocharger, motor vehicle and method for operating an exhaust turbocharger |
US20110271673A1 (en) * | 2010-05-04 | 2011-11-10 | Alpraaz Ab | Exhaust system for a combustion engine |
JPWO2013027267A1 (ja) * | 2011-08-23 | 2015-03-05 | トヨタ自動車株式会社 | ターボ過給機付き内燃機関の制御装置 |
US9200562B2 (en) | 2011-08-23 | 2015-12-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device for internal combustion engine with turbo supercharger |
US20130098032A1 (en) * | 2011-10-20 | 2013-04-25 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for reducing turbocharger noise during cold start |
US8978378B2 (en) * | 2011-10-20 | 2015-03-17 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for reducing turbocharger noise during cold start |
CN103975140A (zh) * | 2011-11-28 | 2014-08-06 | 施泰尔发动机有限公司 | 用于涡轮增压器单元的调节阀瓣装置 |
WO2013078493A1 (de) * | 2011-11-28 | 2013-06-06 | Steyr Motors Gmbh | Stellklappenvorrichtung für eine turboladereinheit |
JP2015511293A (ja) * | 2012-02-21 | 2015-04-16 | アカーテース パワー,インク. | 対向ピストン式2ストロークエンジンのための排気管理戦略 |
US10119444B2 (en) | 2012-02-21 | 2018-11-06 | Achates Power, Inc. | Exhaust management strategies for opposed-piston, two-stroke engines |
US10436105B2 (en) * | 2013-11-07 | 2019-10-08 | Honda Motor Co., Ltd. | Exhaust structure |
US20160281592A1 (en) * | 2013-11-07 | 2016-09-29 | Honda Motor Co., Ltd. | Exhaust structure |
GB2530140A (en) * | 2014-07-09 | 2016-03-16 | Jaguar Land Rover Ltd | Wastegate Valve |
GB2530140B (en) * | 2014-07-09 | 2019-01-09 | Jaguar Land Rover Ltd | An exhaust system comprising a wastegate valve |
WO2016005370A1 (en) * | 2014-07-09 | 2016-01-14 | Jaguar Land Rover Limited | Wastegate valve |
CN106662005A (zh) * | 2014-07-09 | 2017-05-10 | 捷豹路虎有限公司 | 废气门阀 |
GB2528097A (en) * | 2014-07-09 | 2016-01-13 | Jaguar Land Rover Ltd | Wastegate valve |
JPWO2017081726A1 (ja) * | 2015-11-09 | 2017-12-28 | 三菱重工業株式会社 | 配管接続構造 |
US10837353B2 (en) | 2015-11-09 | 2020-11-17 | Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. | Pipe connection structure |
US10683797B2 (en) | 2016-01-22 | 2020-06-16 | Nissan Motor Co., Ltd. | Waste gate valve control method and control device |
JPWO2017126277A1 (ja) * | 2016-01-22 | 2018-12-13 | 日産自動車株式会社 | ウェストゲートバルブの制御方法および制御装置 |
CN108463620A (zh) * | 2016-01-22 | 2018-08-28 | 日产自动车株式会社 | 废气旁通阀的控制方法及控制装置 |
US11008919B2 (en) | 2017-03-07 | 2021-05-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine with turbocharger |
JP2019011746A (ja) * | 2017-07-03 | 2019-01-24 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気システム |
DE102018114126A1 (de) | 2017-07-03 | 2019-01-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Abgassystem für eine Verbrennungskraftmaschine |
US10557396B2 (en) | 2017-07-03 | 2020-02-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust system for an internal combustion engine |
JP2019015190A (ja) * | 2017-07-04 | 2019-01-31 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気システム |
US10669916B2 (en) | 2017-07-04 | 2020-06-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust system for an internal combustion engine |
US11698013B1 (en) * | 2021-12-20 | 2023-07-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Engine controller and method for controlling engine |
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Publication number | Publication date |
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