JP2007170220A

JP2007170220A - Turbocharged engine

Info

Publication number: JP2007170220A
Application number: JP2005366032A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Yamagata; 直之山形
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2007-07-05
Anticipated expiration: 2025-12-20
Also published as: JP4631694B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively increase engine torque while an engine is running at low speeds when an electric turbocharger is installed on the engine in which the portion of an exhaust system from an engine body to the turbine of an exhaust turbosupercharger is composed of a first exhaust passage and a second exhaust passage. <P>SOLUTION: This turbocharged engine comprises a first collecting intake passage 14 communicating with the cylinders #2, #3 corresponding to the first exhaust passage 20a and a second collecting intake passage 15 communicating with the cylinders #1, #4 corresponding to the second exhaust passage 20b. The electric turbocharger 19 is installed in the first collecting intake passage 20a. An ECU 30 operates the electric turbocharger 19 when the engine rotational speed is lower than a predetermined one and the engine load is higher than a predetermined one. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、排気ターボ過給機と電動過給機とを有する過給機付きエンジンに関し、エンジンの技術分野に属する。 The present invention relates to a supercharged engine having an exhaust turbocharger and an electric supercharger, and belongs to the technical field of the engine.

従来より、自動車用エンジンの出力トルク等の向上を目的として例えば排気ターボ過給機や電動過給機等の過給機を設ける場合があるが、これらのうち排気ターボ過給機を有するエンジンとして、例えば特許文献１に記載のものがある。これは、図１２に示すように、４個の気筒＃１〜＃４を有する４気筒エンジンＡにおいて、排気系Ｃにおけるエンジン本体Ｂから排気ターボ過給機ＤのタービンＤ１に至る部分を、点火順序が偶数番目の第２気筒＃２及び第３気筒＃３から導かれた複数の独立排気通路Ｅ２，Ｅ３と該独立排気通路Ｅ２，Ｅ３の下流部が集合されてなる集合排気通路Ｆ１とでなる第１の排気通路Ｇ１と、点火順序が奇数番目の第１気筒＃１及び第４気筒＃４から導かれた複数の独立排気通路Ｅ１，Ｅ４と該独立排気通路Ｅ１，Ｅ４の下流部が集合されてなる集合排気通路Ｆ２とでなる第２の排気通路Ｇ２とで構成したものである。 Conventionally, there are cases where a turbocharger such as an exhaust turbocharger or an electric supercharger is provided for the purpose of improving the output torque of an automobile engine. Among these, as an engine having an exhaust turbocharger, For example, there is one described in Patent Document 1. As shown in FIG. 12, in the four-cylinder engine A having four cylinders # 1 to # 4, the portion from the engine body B in the exhaust system C to the turbine D1 of the exhaust turbocharger D is ignited. A plurality of independent exhaust passages E2 and E3 guided from the even-numbered second cylinder # 2 and third cylinder # 3 and a collective exhaust passage F1 formed by collecting downstream portions of the independent exhaust passages E2 and E3. A plurality of independent exhaust passages E1 and E4 led from the first cylinder # 1 and the fourth cylinder # 4 having an odd ignition order, and downstream portions of the independent exhaust passages E1 and E4. This is composed of a second exhaust passage G2 formed by a collective exhaust passage F2.

これによれば、各気筒＃１〜＃４から排出された燃焼ガスが過給機ＤのタービンＤ１に導かれるに際して、排気系Ｃ上で排気干渉を生じることがないので、過給効率及び充填効率が高まる。また、第２、第３気筒＃２，＃３用の第１排気通路Ｇ１、及び第１、第４気筒＃１，＃４用の第２排気通路Ｇ２の容積が、排気系Ｃにおけるエンジン本体Ｂから排気ターボ過給機ＤのタービンＤ１に至る部分を分割しない場合と比較していずれも小さくなるので、各気筒＃１〜＃４から排出される排気ガスの膨張率が小さくなり、過給機ＤのタービンＤ１に作用する排気圧力の低下も抑制される。その結果、前記排気干渉の解消とあいまってエンジンの出力トルクが大きく向上することとなる。 According to this, when the combustion gas discharged from each of the cylinders # 1 to # 4 is led to the turbine D1 of the supercharger D, there is no exhaust interference on the exhaust system C. Increases efficiency. Further, the volume of the first exhaust passage G1 for the second and third cylinders # 2 and # 3 and the volume of the second exhaust passage G2 for the first and fourth cylinders # 1 and # 4 are the engine body in the exhaust system C. Since all the parts from B to the turbine D1 of the exhaust turbocharger D are not divided, the expansion rate of the exhaust gas discharged from each of the cylinders # 1 to # 4 is reduced, and supercharging is performed. A decrease in exhaust pressure acting on the turbine D1 of the machine D is also suppressed. As a result, combined with the cancellation of the exhaust interference, the engine output torque is greatly improved.

ところで、排気ターボ過給機は、一般にエンジン高回転時を対象とするものであるが、エンジン低回転時においても、エンジンの出力トルクの向上が望まれており、これを実現するため、例えば、特許文献２に記載のエンジンのように排気ターボ過給機に加えて電動過給機を設けることが考えられる。 By the way, the exhaust turbocharger is generally intended for when the engine is running at a high speed, but even when the engine is running at a low speed, an improvement in the output torque of the engine is desired. It is conceivable to provide an electric supercharger in addition to the exhaust turbocharger as in the engine described in Patent Document 2.

特開２００４−１２４７４９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-1224749 特開２００２−２１５７３号公報JP 2002-21573 A

しかしながら、特許文献１に記載のエンジンは、排気系におけるエンジン本体から排気ターボ過給機のタービンに至る部分が、特許文献２に記載のエンジンとは異なって、第１の排気通路と第２の排気通路とで構成されているので、この構成を有効に活用することについて検討が必要である。 However, the engine described in Patent Document 1 is different from the engine described in Patent Document 2 in that the portion from the engine main body to the turbine of the exhaust turbocharger in the exhaust system differs from the engine described in Patent Document 2. Since it is configured with an exhaust passage, it is necessary to study how to effectively use this configuration.

そこで、本発明は、排気系におけるエンジン本体から排気ターボ過給機のタービンに至る部分が、第１の排気通路と第２の排気通路とで構成されてい過給機付きエンジンにおいて、電動過給機を配設するに際し、該排気系の構成を有効活用してエンジン低回転時における出力トルクを向上可能な構成を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention provides an electric supercharger in an engine with a supercharger in which a portion from an engine main body in an exhaust system to a turbine of an exhaust turbocharger is constituted by a first exhaust passage and a second exhaust passage. It is an object of the present invention to provide a configuration capable of improving the output torque at the time of engine low rotation by effectively utilizing the configuration of the exhaust system when arranging a machine.

前記課題を解決するために、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention is configured as follows.

まず、本願の請求項１に記載の発明は、偶数個の気筒を有するエンジン本体と、該エンジン本体に接続された排気系と、該排気系に設けられた排気ターボ過給機とを有し、かつ該排気系におけるエンジン本体から排気ターボ過給機のタービンに至る部分が、前記偶数個の気筒のうち点火順序が奇数番目または偶数番目のいずれか一方の気筒から導かれた複数の独立排気通路と該独立排気通路の下流部が集合されてなる集合排気通路とでなる第１の排気通路と、前記偶数個の気筒のうち点火順序が奇数番目または偶数番目の他方の気筒に連通する独立排気通路と該独立排気通路の下流部が集合されてなる集合排気通路とでなる第２の排気通路とで構成され、かつ第１の排気通路は第２の排気通路よりも容積が小さくされた過給機付きエンジンであって、吸気系が、上流側から、前記排気ターボ過給機のコンプレッサが配設された共通吸気通路と、該共通吸気通路から分岐した第１、第２の分岐吸気通路と、該第１の分岐吸気通路から分岐して前記第１の排気通路に対応する気筒に導かれた複数の独立吸気通路と、前記第２の分岐吸気通路から分岐して第２の排気通路に対応する気筒に導かれた複数の独立吸気通路とで構成されており、かつ、前記第１の分岐吸気通路に電動過給機が設けられていると共に、エンジン回転数が所定回転数よりも低く、かつエンジン負荷が所定負荷よりも高いときに、前記電動過給機を作動させる電動過給機制御手段が設けられていることを特徴とする。 First, the invention according to claim 1 of the present application includes an engine body having an even number of cylinders, an exhaust system connected to the engine body, and an exhaust turbocharger provided in the exhaust system. And a part from the engine main body to the turbine of the exhaust turbocharger in the exhaust system is a plurality of independent exhausts led from either the odd numbered cylinder or the even numbered cylinder among the even number of cylinders. A first exhaust passage composed of a passage and a collective exhaust passage in which downstream portions of the independent exhaust passages are gathered, and an independent communication communicating with the other cylinder of the even number of cylinders whose firing order is odd or even. The second exhaust passage is composed of an exhaust passage and a collective exhaust passage formed by collecting downstream portions of the independent exhaust passage, and the first exhaust passage has a smaller volume than the second exhaust passage. With a turbocharged engine Thus, the intake system includes, from the upstream side, a common intake passage in which the compressor of the exhaust turbocharger is disposed, first and second branch intake passages branched from the common intake passage, and the first A plurality of independent intake passages branched from the branched intake passage and led to a cylinder corresponding to the first exhaust passage, and a cylinder branched from the second branch intake passage and corresponding to the second exhaust passage. A plurality of guided independent intake passages, an electric supercharger is provided in the first branch intake passage, the engine speed is lower than a predetermined speed, and the engine load An electric supercharger control means for operating the electric supercharger when is higher than a predetermined load is provided.

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の過給機付きエンジンにおいて、前記エンジンは、筒内噴射式エンジンであり、圧縮工程時に燃料が噴射されるように構成されていることを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the engine with a supercharger according to claim 1, wherein the engine is an in-cylinder injection engine and is configured such that fuel is injected during the compression process. It is characterized by being.

また、請求項３に記載の発明は、前記請求項１または請求項２に記載の過給機付きエンジンにおいて、前記第１、第２の排気通路毎に、前記排気ターボ過給機のタービンの上流側で排気ガスをリリーフするウエストゲート弁が設けられていると共に、前記第１の分岐吸気通路における電動過給機下流側の過給圧を検出する第１過給圧検出手段と、前記第２の分岐吸気通路の過給圧を検出する第２過給圧検出手段と、前記第１過給圧検出手段で検出された過給圧が所定圧以上となったときに第１の排気通路側のウエストゲート弁を開き、第２過給圧検出手段で検出された過給圧が所定圧以上となったときに第２の排気通路側のウエストゲート弁を開くウエストゲート弁制御手段とが備えられており、第１の排気通路側のウエストゲート弁を開くときの所定圧は、第２の排気通路側のウエストゲート弁を開くときの所定圧よりも低くされていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the engine with a supercharger according to the first or second aspect, a turbine of the exhaust turbocharger is provided for each of the first and second exhaust passages. A waste gate valve for relieving exhaust gas on the upstream side, a first supercharging pressure detecting means for detecting a supercharging pressure downstream of the electric supercharger in the first branch intake passage; A second supercharging pressure detecting means for detecting the supercharging pressure of the two branch intake passages, and a first exhaust passage when the supercharging pressure detected by the first supercharging pressure detecting means exceeds a predetermined pressure. A waste gate valve control means for opening the waste gate valve on the second exhaust passage side when the boost pressure detected by the second boost pressure detection means is equal to or higher than a predetermined pressure. Open the wastegate valve on the first exhaust passage side Kinosho pressure is characterized in that it is lower than the predetermined pressure when opening a wastegate valve of the second exhaust passage side.

次に、本発明の効果について説明する。 Next, the effect of the present invention will be described.

まず、請求項１に記載の発明によれば、エンジン回転数が所定回転数よりも低く、かつエンジン負荷が所定負荷よりも小さいときに、電動過給機が作動することとなる。 According to the first aspect of the present invention, when the engine speed is lower than the predetermined speed and the engine load is lower than the predetermined load, the electric supercharger operates.

ここで、本発明においては、吸気系が、上流側から、前記排気ターボ過給機のコンプレッサが配設された共通吸気通路と、共通吸気通路から分岐した第１、第２の分岐吸気通路と、該第１の分岐吸気通路から分岐して前記第１の排気通路に対応する気筒に導かれた複数の独立吸気通路と、前記第２の分岐吸気通路から分岐して第２の排気通路に対応する気筒に導かれた複数の独立吸気通路とで構成すると共に、第１の排気通路に対応する気筒に連通する第１の分岐吸気通路に電動過給機を設け、第１の排気通路に対応する気筒に対してのみ電動過給機による過給が行われるようにしたものであるが、これは以下のような理由による。 Here, in the present invention, the intake system includes, from the upstream side, a common intake passage where the compressor of the exhaust turbocharger is disposed, and first and second branched intake passages branched from the common intake passage. , A plurality of independent intake passages branched from the first branch intake passage and led to cylinders corresponding to the first exhaust passage, and branched from the second branch intake passage to the second exhaust passage. In addition to a plurality of independent intake passages led to the corresponding cylinders, an electric supercharger is provided in the first branch intake passage communicating with the cylinder corresponding to the first exhaust passage. The supercharging by the electric supercharger is performed only for the corresponding cylinder for the following reason.

すなわち、まず一点目として、第１の排気通路は、前述のように第２の排気通路よりも容積が小さくされており、これにより、第２排気通路と比べて排気圧力の低下が少なく、排気ターボ過給機のタービンを効率よく駆動することができるのであるが、これは、逆に言うと、第２の排気通路は第１の排気通路に比べて排気圧力が低下しやすく、排気ターボ過給機のタービンを第１の排気通路側ほどには効率よく駆動することができないことを意味する。したがって、全気筒に対して電動過給機により同じだけ過給を行ったとしても、第２の排気通路側では、第１の排気通路側ほどタービンの駆動能力は向上しないのである。 That is, as a first point, the volume of the first exhaust passage is smaller than that of the second exhaust passage as described above, and as a result, the exhaust pressure is less reduced than that of the second exhaust passage. The turbine of the turbocharger can be driven efficiently, but conversely, the exhaust pressure of the second exhaust passage tends to be lower than that of the first exhaust passage. This means that the turbine of the feeder cannot be driven as efficiently as the first exhaust passage side. Therefore, even if all the cylinders are supercharged by the same amount by the electric supercharger, the driving capability of the turbine is not improved on the second exhaust passage side as compared to the first exhaust passage side.

また、二点目として、過給能力に着目すれば電動過給機としてはできるだけ大容量のものを用いるのが好ましいが、この場合、該過給機のモータを駆動するモータの消費電力が増大してバッテリが大型化すると共に、モータ自体の寸法も大きくなるという問題がある。 As a second point, it is preferable to use an electric supercharger having a capacity as large as possible in view of the supercharging capability. In this case, however, the power consumption of the motor that drives the motor of the supercharger increases. Thus, there is a problem that the size of the motor itself increases as the battery becomes larger.

そこで、本発明では、タービン駆動効率のよい第１の排気通路に対応する気筒に連通する第１の分岐吸気通路に電動過給機を設け、この第１の排気通路に対応する気筒に対してのみ集中的に電動過給機による過給を行うようにしたものである。これによれば、例えば、全気筒に対して電動過給機により過給を行う場合と同一過給能力の電動過給機を用い、かつ同状態で駆動したものとすると、本発明の場合の方が、圧縮対象となる吸気通路容積が小さいので、吸気をより圧縮することが可能となる。つまり、第１の排気通路に対応する気筒への過給圧をより高めることができ、タービン駆動効率のよい第１の排気通路の排気圧力をより高めることができる。一方、本発明の場合、第２の排気通路に対応する気筒に対しては排気ターボ過給機による過給のみとなってしまうので、第２の排気通路に対応する気筒の過給圧は、全気筒に対して電動過給機による過給を行う場合よりも低下し、その結果、第２の排気通路の排気圧力が低下することとなる。しかし、前述のように、第１の排気通路側は、容積が小さいことにより排気圧力は大きく上昇する一方、第２の排気通路側は、容積が大きいことにより排気圧力は若干低くなるだけである。したがって、全体的には、排気タービンを駆動する能力が増大し、その結果、全気筒に対して電動過給機により過給する場合と同一エンジン回転数で比較した場合、エンジンの出力トルクが高められることとなる。 Therefore, in the present invention, an electric supercharger is provided in the first branch intake passage communicating with the cylinder corresponding to the first exhaust passage having good turbine driving efficiency, and the cylinder corresponding to the first exhaust passage is provided with respect to the cylinder. Only supercharging by an electric supercharger is performed intensively. According to this, for example, when an electric supercharger having the same supercharging capability as that in the case where supercharging is performed on all cylinders by an electric supercharger and driven in the same state, On the other hand, since the intake passage volume to be compressed is smaller, the intake air can be further compressed. That is, the supercharging pressure to the cylinder corresponding to the first exhaust passage can be further increased, and the exhaust pressure in the first exhaust passage having good turbine drive efficiency can be further increased. On the other hand, in the case of the present invention, since the cylinder corresponding to the second exhaust passage is only supercharged by the exhaust turbocharger, the supercharging pressure of the cylinder corresponding to the second exhaust passage is This is lower than when supercharging by the electric supercharger is performed on all cylinders, and as a result, the exhaust pressure in the second exhaust passage is lowered. However, as described above, the exhaust pressure is greatly increased due to the small volume on the first exhaust passage side, while the exhaust pressure is only slightly reduced due to the large volume on the second exhaust passage side. . Therefore, overall, the ability to drive the exhaust turbine is increased, and as a result, the engine output torque is increased when compared with the case where all the cylinders are supercharged by the electric supercharger at the same engine speed. Will be.

また、換言すれば、同一の出力トルクを得ようとする場合、相対的に小容量の電動過給機を用いることができるようになる。また、これにより、消費電力が減少し、電動過給機に電力を供給するバッテリ等への悪影響も少なくなる。 In other words, when the same output torque is to be obtained, an electric supercharger having a relatively small capacity can be used. This also reduces power consumption and reduces adverse effects on the battery that supplies power to the electric supercharger.

ところで、排気ターボ過給機の過給能力は、通常、エンジン回転数が高くなるほど高くなるが、電動過給機の最大過給能力は、エンジン回転数にかかわらずほぼ一定であるので、エンジン回転数が高くなるほど電動過給機による過給効果は相対的に少なくなる。その場合に、電動過給機が比較的小容量で、その最大過給能力が排気ターボ過給機の最大過給能力よりも小さい場合、エンジン回転数がある回転数以上になると、過給能力の不足により電動過給機による過給効果が得られなくなる。しかし、本発明においては、前述のように、第１の排気通路に対応する気筒への過給圧をより高めることができるので、電動過給機による過給効果、及びエンジンの出力トルクの向上効果がより高い回転数の領域にまで拡大することとなる。 By the way, the supercharging capacity of the exhaust turbocharger usually increases as the engine speed increases, but the maximum supercharging capacity of the electric supercharger is almost constant regardless of the engine speed. As the number increases, the supercharging effect by the electric supercharger decreases relatively. In this case, if the electric supercharger has a relatively small capacity and its maximum supercharging capacity is smaller than the maximum supercharging capacity of the exhaust turbocharger, the supercharging capacity will be increased when the engine speed exceeds a certain number of revolutions. Due to the shortage, the supercharging effect by the electric supercharger cannot be obtained. However, in the present invention, as described above, since the supercharging pressure to the cylinder corresponding to the first exhaust passage can be further increased, the supercharging effect by the electric supercharger and the improvement of the engine output torque are improved. The effect will be expanded to a higher rotational speed region.

ここで、吸気弁の開期間と排気弁の開期間とは、通常、オーバーラップする期間があり、該オーバーラップ期間には、気筒内に吸気通路から新気が取り込まれつつ燃焼ガスが排気通路に排出されることにより掃気が行われるが、前述のように第１の排気通路は、第２の排気通路よりも容積が小さくされており、排気圧力が高くなりやすいので、燃焼ガスの掃気が行われにくくなる。したがって、掃気しきれず残留した燃焼ガスにより燃焼性が悪化し、ノッキングが発生しやすくなる虞がある。しかし、本発明においては、排気圧力が高くなりやすい第１の排気通路に対応する気筒に対する過給圧が電動過給機により高められるので、押し込み効果により掃気性が改善され、その結果、燃焼性が改善されてノッキングが防止されることとなる。 Here, the opening period of the intake valve and the opening period of the exhaust valve usually have a period of overlap, in which the combustion gas is exhausted while fresh air is being taken into the cylinder from the intake passage. As described above, the first exhaust passage is smaller in volume than the second exhaust passage, and the exhaust pressure tends to increase, so that the scavenging of the combustion gas does not occur. It becomes difficult to be done. Therefore, there is a possibility that knocking is likely to occur due to deterioration of combustibility due to the combustion gas remaining without being scavenged. However, in the present invention, since the supercharging pressure for the cylinder corresponding to the first exhaust passage where the exhaust pressure tends to be high is increased by the electric supercharger, the scavenging performance is improved by the pushing effect, and as a result, the combustibility Is improved and knocking is prevented.

また、請求項２に記載の発明によれば、前記エンジンは、筒内噴射式エンジンで、圧縮工程に燃料が噴射される、すなわち掃気後に燃料が噴射されるので、掃気時に燃料がポート噴射のように吹き抜けてしまうのが防止され、これにより、燃焼が安定し、ノッキングが良好に防止されることとなる。 According to the invention of claim 2, the engine is an in-cylinder injection engine, and fuel is injected into the compression process, that is, fuel is injected after scavenging, so that the fuel is injected into the port during scavenging. Thus, it is prevented that the air is blown through, so that combustion is stabilized and knocking is prevented well.

ところで、排気圧力は、通常、エンジン回転数が高くなるほど高くなり、そのため、請求項１についての作用効果のところで述べたように、エンジン回転数が所定回転数よりも低い領域内でも、エンジン回転数に対する過給効果には差が存在し、エンジン回転数が高くなるほど電動過給機による過給効果が相対的に低下するのであるが、これはまた、エンジン回転数が高くなるほど、電動過給機によるエアの押し込み能力が相対的に低下することを意味する。したがって、所定回転数に近くなるほど、第１の排気通路に対応する気筒の掃気性が、第２の排気通路側よりも悪化することとなる。 By the way, the exhaust pressure usually increases as the engine speed increases. Therefore, as described in the effect of the first aspect, the engine speed is increased even in the region where the engine speed is lower than the predetermined speed. There is a difference in the supercharging effect with respect to the engine, and the higher the engine speed, the relatively lower the supercharging effect by the electric supercharger. This is also because the higher the engine speed, the higher the electric supercharger. It means that the air push-in ability due to is relatively lowered. Therefore, the closer to the predetermined number of revolutions, the worse the scavenging performance of the cylinder corresponding to the first exhaust passage is compared to the second exhaust passage side.

そこで、請求項３に記載の発明では、前記第１、第２の排気通路毎に、排気ターボ過給機のタービンの上流側で排気ガスをリリーフするウエストゲート弁を設けると共に、第１の排気通路における電動過給機下流側の過給圧が所定圧以上となったときに第１の排気通路側のウエストゲート弁を開き、第２の排気通路の過給圧が所定圧以上となったときに第２の排気通路側のウエストゲート弁を開き、かつ第１の排気通路側のウエストゲート弁を開くときの所定圧を、第２の排気通路側のウエストゲート弁を開くときの所定圧よりも低くしたものであり、これによれば、第１の排気通路側のウエストゲート弁が第２の排気通路側のウエストゲート弁よりも先に開き、第１の排気通路の排気圧力の上昇が抑制され、これによっても、掃気性が一層改善される。 Therefore, in the invention described in claim 3, a wastegate valve for relieving exhaust gas is provided for each of the first and second exhaust passages upstream of the turbine of the exhaust turbocharger, and the first exhaust is provided. When the supercharging pressure on the downstream side of the electric supercharger in the passage becomes equal to or higher than a predetermined pressure, the wastegate valve on the first exhaust passage side is opened, and the supercharging pressure in the second exhaust passage becomes equal to or higher than the predetermined pressure. Sometimes when the waste gate valve on the second exhaust passage side is opened and the waste gate valve on the first exhaust passage side is opened, the predetermined pressure when the waste gate valve on the second exhaust passage side is opened. According to this, the waste gate valve on the first exhaust passage side opens earlier than the waste gate valve on the second exhaust passage side, and the exhaust pressure in the first exhaust passage increases. This also suppresses scavenging. It is good.

以下、本発明の実施の形態に係る過給機付きエンジンについて説明する。 Hereinafter, a supercharged engine according to an embodiment of the present invention will be described.

図１に示すように、本発明にかかる過給機付エンジン１（以下、「エンジン１」という。）は、直列配置された第１〜第４の４つの気筒＃１〜＃４を備えた筒内噴射式の直列４気筒エンジンである。このエンジン１の本体２に設けられた各気筒＃１〜＃４においては、それぞれ、吸気弁（図示せず）が開かれたときに、吸気系１０から吸気ポートを経由して燃焼室２ａ〜２ｄ内に燃料燃焼用のエアが吸入される。そして、各燃焼室２ａ〜２ｄ内のエア中に、圧縮行程時に所定のタイミングで燃料噴射弁（図示せず）から吸入エア量に対応する量の燃料（ガソリン）が直接噴射され、混合気が形成される。この混合気は、ピストン（図示せず）によって圧縮され、所定のタイミングで点火プラグ（図示せず）により点火されて燃焼する。なお、このエンジン１においては、点火は、第１気筒＃１、第３気筒＃３、第４気筒＃４、第２気筒＃２の順に行われる。そして、燃焼ガスすなわち排気ガスは、排気弁（図示せず）が開かれたときに、排気ポートを経由して排気系２０に排出される。なお、吸気弁の開期間と排気弁の開期間とは、一部オーバーラップしている。 As shown in FIG. 1, a supercharged engine 1 according to the present invention (hereinafter referred to as “engine 1”) includes first to fourth four cylinders # 1 to # 4 arranged in series. This is an in-cylinder in-line four-cylinder engine. In each of the cylinders # 1 to # 4 provided in the main body 2 of the engine 1, when an intake valve (not shown) is opened, the combustion chambers 2a to 2 are connected from the intake system 10 via the intake port. Air for fuel combustion is sucked into 2d. An amount of fuel (gasoline) corresponding to the amount of intake air is directly injected into the air in each of the combustion chambers 2a to 2d from a fuel injection valve (not shown) at a predetermined timing during the compression stroke. It is formed. This air-fuel mixture is compressed by a piston (not shown), and is ignited and burned by a spark plug (not shown) at a predetermined timing. In the engine 1, ignition is performed in the order of the first cylinder # 1, the third cylinder # 3, the fourth cylinder # 4, and the second cylinder # 2. The combustion gas, that is, the exhaust gas is discharged to the exhaust system 20 via the exhaust port when an exhaust valve (not shown) is opened. Note that the opening period of the intake valve and the opening period of the exhaust valve partially overlap each other.

吸気系１０には、１つの共通吸気通路１１が設けられている。この共通吸気通路１１には、エアの流れ方向にみて、上流側から順に、エア取入口（図示せず）と、エア中のダスト等を除去するエアクリーナ（図示せず）と、エアの流量を検出するエアフローセンサ（図示せず）と、ツインスクロール式のターボ過給機１２のコンプレッサ１２ｐと、コンプレッサ１２ｐにより加圧されて高温となったエアを冷却するインタクーラ１３とが設けられている。 The intake system 10 is provided with one common intake passage 11. The common intake passage 11 has an air intake (not shown), an air cleaner (not shown) for removing dust in the air, and an air flow rate in order from the upstream side in the air flow direction. An air flow sensor (not shown) for detection, a compressor 12p of the twin scroll turbocharger 12, and an intercooler 13 for cooling the air that has been pressurized by the compressor 12p and heated to a high temperature are provided.

共通吸気通路１１の下流端は、第１、第２分岐吸気通路１４，１５に接続されている。第１、第２分岐吸気通路１４，１５における共通吸気通路１１との接続部近傍には、エア量を調整する第１、第２スロットルバルブ１６，１７が設けられている。第１、第２分岐吸気通路１４，１５におけるスロットルバルブ１６，１７よりも下流側の部分は、それぞれ、エアの流れを安定させるサージタンクとしての機能を有しており、第１分岐吸気通路１４には、下流端が第２、第３気筒＃２，＃３の吸気ポートに接続された、第２、第３気筒＃２，＃３用の独立吸気通路１８ｂ，１８ｃが接続され、第２分岐吸気通路１５には、下流端が第１、第４気筒＃１，＃４の吸気ポートに接続された、第１、第４気筒＃１，＃４用の独立吸気通路１８ａ，１８ｄが接続されている。 The downstream end of the common intake passage 11 is connected to the first and second branch intake passages 14 and 15. Near the connecting portion of the first and second branch intake passages 14 and 15 with the common intake passage 11, first and second throttle valves 16 and 17 for adjusting the air amount are provided. Portions on the downstream side of the throttle valves 16 and 17 in the first and second branch intake passages 14 and 15 each have a function as a surge tank that stabilizes the air flow. Are connected to independent intake passages 18b and 18c for the second and third cylinders # 2 and # 3 whose downstream ends are connected to the intake ports of the second and third cylinders # 2 and # 3, respectively. Connected to the branch intake passage 15 are independent intake passages 18a and 18d for the first and fourth cylinders # 1 and # 4 whose downstream ends are connected to the intake ports of the first and fourth cylinders # 1 and # 4. Has been.

また、第１分岐吸気通路１４における第１スロットルバルブ１６の上流側には、電動過給機１９が設けられている。この電動過給機１９は、詳しくは図示していないが、コンプレッサと該コンプレッサを駆動するモータとで構成された公知のものであり、エンジン低中回転、高負荷時（請求項１におけるエンジン回転数が所定回転数よりも低くかつエンジン負荷が所定負荷よりも高いときに対応）に排気ターボ過給機１２による過給をアシストしてエンジントルクをさらに向上させることを目的として設けられている。ここで、電動過給機１５による過給領域をエンジン低中回転領域としているのは、エンジン高回転領域では、吸気流量が多く、排気ターボ過給機１４による過給圧も高いので、さらに吸気の圧縮を行うには消費電力が大きく寸法や重量も大きなモータを用いる必要が生じるが、この場合、コストの上昇、該モータに電力を供給するバッテリに対する悪影響、車体寸法の大型化、車両重量の増加等の問題が生じるので、これを回避するためである。 An electric supercharger 19 is provided on the upstream side of the first throttle valve 16 in the first branch intake passage 14. Although not shown in detail, the electric supercharger 19 is a well-known one composed of a compressor and a motor for driving the compressor. It is provided for the purpose of further improving the engine torque by assisting the supercharging by the exhaust turbo supercharger 12 when the engine speed is lower than the predetermined speed and the engine load is higher than the predetermined load. Here, the supercharging region by the electric supercharger 15 is set as the engine low / medium rotation region because the intake air flow rate is large and the supercharging pressure by the exhaust turbocharger 14 is high in the high engine rotation region. However, in this case, it is necessary to use a motor that consumes a large amount of power and is large in size and weight. This is to avoid problems such as an increase.

また、第１分岐吸気通路１４における第１スロットルバルブ１６の下流側、及び第２分岐吸気通路１５における第２スロットルバルブ１７の下流側には、第１過給圧センサ３２及び第２過給圧センサ３３が設けられている。 A first boost pressure sensor 32 and a second boost pressure are provided downstream of the first throttle valve 16 in the first branch intake passage 14 and downstream of the second throttle valve 17 in the second branch intake passage 15. A sensor 33 is provided.

排気系２０には、それぞれ上流端が第１〜第４気筒＃１〜＃４の排気ポートに接続された、第１〜第４気筒＃１〜＃４用の独立排気通路２１ａ〜２１ｄが設けられている。ここで、独立排気通路２１ａ〜２１ｄは、点火順序が連続せず、かつ排気行程が隣り合わない気筒の独立排気通路同士が同一の排気グループに属するようにして、第１、第２の２つの排気グループにグルーピング（グループ分け）されている。具体的には、点火順序が偶数番目の第２、第３気筒＃２、＃３から導かれた独立排気通路２１ｂ，２１ｃは第１グループに属し、点火順序が奇数番目の第１、第４気筒＃１、＃４から導かれた独立排気通路２１ａ，２１ｄは第２排気グループに属している。 The exhaust system 20 is provided with independent exhaust passages 21a to 21d for the first to fourth cylinders # 1 to # 4 whose upstream ends are connected to the exhaust ports of the first to fourth cylinders # 1 to # 4, respectively. It has been. Here, the independent exhaust passages 21a to 21d are arranged in such a way that the independent exhaust passages of the cylinders whose ignition order is not continuous and whose exhaust strokes are not adjacent belong to the same exhaust group. Grouped into exhaust groups. Specifically, the independent exhaust passages 21b and 21c led from the second and third cylinders # 2 and # 3 having the even ignition order belong to the first group, and the first and fourth ignition orders having the odd ignition order are included. The independent exhaust passages 21a and 21d led from the cylinders # 1 and # 4 belong to the second exhaust group.

第１排気グループに属する独立排気通路２１ｂ，２１ｃの下流部は集合して第１集合排気通路２２に接続され、第２排気グループに属する独立排気通路２１ａ，２１ｄの下流部は第２集合排気通路２３に接続されている。そして、第１集合排気通路２２の下流端はツインスクロール式ターボ過給機１２の第１スクロール部１２ａに接続され、第２集合排気通路２３の下流端は集合して第２スクロール部１２ｂに接続されている。両スクロール部１２ａ，１２ｂの下流端は１つの共通排気通路２４に接続されている。なお、以下、必要に応じて、第１排気グループに属する独立排気通路２１ｂ，２１ｃ及び第１集合排気通路２２をまとめて第１排気通路２０ａといい、第２排気グループに属する独立排気通路２１ａ，２１ｄ及び第２集合排気通路２３をまとめて第２排気通路２０ｂという。 The downstream portions of the independent exhaust passages 21b and 21c belonging to the first exhaust group are gathered and connected to the first collective exhaust passage 22, and the downstream portions of the independent exhaust passages 21a and 21d belonging to the second exhaust group are the second collective exhaust passage. 23. The downstream end of the first collective exhaust passage 22 is connected to the first scroll portion 12a of the twin scroll turbocharger 12, and the downstream end of the second collective exhaust passage 23 is gathered and connected to the second scroll portion 12b. Has been. The downstream ends of both scroll portions 12 a and 12 b are connected to one common exhaust passage 24. Hereinafter, the independent exhaust passages 21b and 21c and the first collective exhaust passage 22 belonging to the first exhaust group will be collectively referred to as a first exhaust passage 20a, and the independent exhaust passages 21a and 21a belonging to the second exhaust group will be referred to as necessary. 21d and the second collective exhaust passage 23 are collectively referred to as a second exhaust passage 20b.

排気ターボ過給機１２のタービン１２ｔにおいては、そのハウジング内に、タービン軸線とほぼ垂直な方向に広がる仕切壁が設けられ、この仕切壁によって排気渦巻室ないしスクロールがタービン軸線方向に２分されている。このように２分された排気渦巻室ないしスクロールの一方（コンプレッサ１２ｐに近い方）が第１スクロール部１２ａとされ、他方が第２スクロール部１２ｂとされている。したがって、この排気ターボ過給機１２ないしタービン１２ｔでは、排気干渉が起こるのが防止され、過給効率が高まることとなる。 In the turbine 12t of the exhaust turbocharger 12, a partition wall extending in a direction substantially perpendicular to the turbine axis is provided in the housing, and the exhaust spiral chamber or scroll is divided into two in the turbine axis direction by the partition wall. Yes. One of the exhaust swirl chamber or scroll (one closer to the compressor 12p) divided in this way is the first scroll portion 12a, and the other is the second scroll portion 12b. Therefore, in the exhaust turbo supercharger 12 or the turbine 12t, the occurrence of exhaust interference is prevented, and the supercharging efficiency is increased.

ここで、前述のように、第１の排気通路２０ａは隣接して配置された第２、第３気筒＃２，＃３をグループ化したものであり、第２の排気通路２０ｂは離間して配置された第１、第４気筒＃１，＃４をグループ化したものであるため、図１からも明らかなように、第１の排気通路２０ｂは、第２の排気通路２０ａと比べて、通路長が長く、かつ容積が大きくなっている。なお、本実施の形態に係るエンジン１においては、エンジン本体２のシリンダブロック側面における第２、第３気筒＃２，＃３の中間位置に過給機１２が取り付けられており、第１の排気通路２０ａを構成する排気マニホルド部分の通路長は約３ｃｍと極短く、第２の排気通路２０ｂを構成する排気マニホルド部分の通路長は約４０ｃｍと長くされている。これは、後述する作用・効果が顕著にあらわれるようにするためである。なお、容積とは、エンジン本体２の排気ポートと排気系２０における第１の排気通路２０ａ部分とを合せた部分の容積、エンジン本体２の排気ポートと排気系２０における第２の排気通路２０ｂ部分とを合せた部分の容積をいう。 Here, as described above, the first exhaust passage 20a is a group of the adjacent second and third cylinders # 2 and # 3, and the second exhaust passage 20b is separated. Since the arranged first and fourth cylinders # 1 and # 4 are grouped, as is apparent from FIG. 1, the first exhaust passage 20b is compared with the second exhaust passage 20a. The passage length is long and the volume is large. In the engine 1 according to the present embodiment, the supercharger 12 is attached to an intermediate position between the second and third cylinders # 2 and # 3 on the side of the cylinder block of the engine body 2, and the first exhaust is provided. The passage length of the exhaust manifold portion constituting the passage 20a is as short as about 3 cm, and the passage length of the exhaust manifold portion constituting the second exhaust passage 20b is as long as about 40 cm. This is to make the effects and effects described later appear prominently. The volume refers to the volume of the portion of the exhaust port of the engine body 2 and the first exhaust passage 20a portion of the exhaust system 20, and the portion of the exhaust port of the engine body 2 and the second exhaust passage 20b portion of the exhaust system 20. This is the volume of the combined part.

図２は、この排気通路の容積（通路長）と、過給圧及び排気通路内の排気圧力との一般的関係を示しており、この図から明らかなように、過給圧及び排気通路内の排気圧力はいずれも排気通路長が長くなるほど低下する傾向にある。したがって、図１に示す本実施の形態の構成においては、図３に実線で示すように、排気通路長が短く排気容積が小さな第１の排気通路２０ａ内の排気圧力の方が、排気通路長が長く排気容積が大きな第２の排気通路２０ｂ内の排気圧力よりも大きくなる。 FIG. 2 shows a general relationship between the volume of the exhaust passage (passage length) and the supercharging pressure and the exhaust pressure in the exhaust passage. As is clear from this figure, The exhaust pressure of each tends to decrease as the exhaust passage length increases. Therefore, in the configuration of the present embodiment shown in FIG. 1, as indicated by the solid line in FIG. 3, the exhaust pressure in the first exhaust passage 20a having a short exhaust passage length and a small exhaust volume is greater than the exhaust passage length. Becomes longer than the exhaust pressure in the second exhaust passage 20b having a large exhaust volume.

図４は、排気通路長と過給機のタービン直前位置における排気温度との一般的関係を示しており、この図から明らかなように、タービン直前位置における排気温度は排気通路長が長くなるほど低くなる傾向にある。また、図示していないが、排気容積が大きいほど膨張して低くなる傾向にある。したがって、図１に示す本実施の形態の構成においては、ターボ過給機１２のタービン１２ｔ直前位置における排気温度は、排気通路長が短く排気容積が小さな第１の排気通路２０ａの方が、排気通路長が長く排気容積が大きな第２の排気通路２０ｂよりも高くなる。 FIG. 4 shows the general relationship between the exhaust passage length and the exhaust temperature at the position immediately before the turbine of the turbocharger. As is clear from this figure, the exhaust temperature at the position immediately before the turbine becomes lower as the exhaust passage length becomes longer. Tend to be. Further, although not shown, the larger the exhaust volume, the lower the expansion and the lower the tendency. Therefore, in the configuration of the present embodiment shown in FIG. 1, the exhaust temperature at the position immediately before the turbine 12t of the turbocharger 12 is the exhaust gas in the first exhaust passage 20a having a short exhaust passage length and a small exhaust volume. The passage length is longer than that of the second exhaust passage 20b having a large exhaust volume.

排気ターボ過給機１２のタービン１２ｔの上流側には、排気ガスをリリーフする第１、第２ウエストゲート弁２５，２６が、第１、第２の排気通路２０ａ，２０ｂ毎に設けられていると共に、リリーフされた排気ガスを前記タービン１２ｔの下流で共通排気通路２４に導く第１、第２リリーフ通路２７，２８が設けられている。 On the upstream side of the turbine 12t of the exhaust turbocharger 12, first and second waste gate valves 25 and 26 for relieving exhaust gas are provided for the first and second exhaust passages 20a and 20b, respectively. At the same time, there are provided first and second relief passages 27 and 28 that guide the exhaust gas thus relieved to the common exhaust passage 24 downstream of the turbine 12t.

図１に示すように、エンジン１には、コントロールユニット３０（ＥＣＵ）と、エンジン回転数を検出するエンジン回転センサ３１とが備えられており、該コントロールユニット３０は、エンジン回転センサ３１からのエンジン回転数に関する信号と、第１、第２過給圧センサ３２，３３からの過給圧に関する信号とを入力し、前記各スロットルバルブ１６，１７、電動過給機１９、及び第１、第２ウエストゲート弁２５，２６に制御信号を出力する。 As shown in FIG. 1, the engine 1 is provided with a control unit 30 (ECU) and an engine rotation sensor 31 that detects the engine speed, and the control unit 30 receives an engine from the engine rotation sensor 31. A signal relating to the rotational speed and a signal relating to the supercharging pressure from the first and second supercharging pressure sensors 32, 33 are inputted, the throttle valves 16, 17, the electric supercharger 19, and the first and second supercharging pressure sensors. A control signal is output to the waste gate valves 25 and 26.

次に、このコントロールユニット３０による電動過給機１９の制御の一例について図５のフローチャートを用いて説明すると、まず、ステップＳ１で、各種センサ類からの信号を入力する。次いで、ステップＳ２で、電動過給機１９の作動領域にあるか否かを判定する。ここで、作動領域か否かは、コントロールニット３０に記憶されている図６に示すマップに基づいて判定される。このマップでは、エンジン回転数が所定回転数よりも低くかつエンジン負荷が所定負荷よりも高いエンジン低中回転高負荷領域（請求項１におけるエンジン回転数が所定回転数よりも低くかつエンジン負荷が所定負荷よりも高い領域）が電動過給機作動領域に設定され、それ以外の領域が電動過給機非作動領域に設定されている。なお、コントロールユニット３０（ＥＣＵ）は、少なくとも電動過給機作動領域では、第１スロットルバルブ１６の開度と第２スロットルバルブ１７とを同じ開度に制御するようになっている。 Next, an example of control of the electric supercharger 19 by the control unit 30 will be described with reference to the flowchart of FIG. 5. First, in step S1, signals from various sensors are input. Next, in step S2, it is determined whether or not the electric supercharger 19 is in the operating region. Here, whether or not it is in the operating region is determined based on the map shown in FIG. In this map, the engine low, medium, and high load regions in which the engine speed is lower than the predetermined speed and the engine load is higher than the predetermined load (the engine speed in claim 1 is lower than the predetermined speed and the engine load is predetermined). The region higher than the load) is set as the electric supercharger operating region, and the other region is set as the electric supercharger non-operating region. The control unit 30 (ECU) controls the opening degree of the first throttle valve 16 and the second throttle valve 17 to the same opening degree at least in the electric supercharger operating region.

次いで、ステップＳ３で、エンジン回転数及びエンジン負荷に基づいて、電動過給機１９の目標回転数を算出し、ステップＳ４で、この目標回転数で電動過給機１９を作動させるための供給電流を設定し、ステップＳ５で、この電流を電動過給機１９のモータに出力する。 Next, in step S3, the target rotational speed of the electric supercharger 19 is calculated based on the engine rotational speed and the engine load, and in step S4, the supply current for operating the electric supercharger 19 at this target rotational speed. In step S5, this current is output to the motor of the electric supercharger 19.

一方、ステップＳ２で、電動過給機作動領域にない場合は、電動過給機１９を作動させることなく、そのままリターンする。 On the other hand, when it is not in the electric supercharger operation region in step S2, the electric supercharger 19 is not operated and the process returns as it is.

また、コントロールユニット３０による第１、第２ウエストゲート弁２５，２６の制御の一例について図７のフローチャートを用いて説明すると、まず、ステップＳ１１で、各種センサ類からの信号を入力する。次いで、ステップＳ１２で、第２過給圧センサ３３で検出された過給圧が第１所定圧α以上か否かを判定し、第１所定圧α以上の場合は、ステップＳ１３で、第１、第２ウエストゲート弁２５，２６の両方に開信号を出力する。一方、第１所定圧α以上でない場合は、ステップＳ１４で、第１過給圧センサ３２で検出された過給圧が第２所定圧β以上か否かを判定する。ここで、第１所定圧αは、第２所定圧βよりも大きな値である。また、第１、第２所定圧α，βは、各気筒＃１〜＃４の掃気性がほぼ同じとなるように設定されている。詳しくは、第２分岐吸気通路１５の過給圧（第２過給圧センサ３３で検出された過給圧）が第１所定圧αのときの第２排気通路２０ｂの排気圧力と、第１分岐吸気通路１４の過給圧（第１過給圧センサ３２で検出された過給圧）が第２所定圧βのときの第１排気通路２０ａの排気圧力とが、ほぼ等しくなるように設定されている（図９、図１０参照）。そして、第２所定圧β以上の場合は、ステップＳ１５で、第１ウエストゲート弁２５に開信号を、第２ウエストゲート弁２６に閉信号を出力し、第２所定圧β以上でない場合は、第１、第２ウエストゲート弁２５，２６の両方に閉信号を出力する。なお、コントロールユニット３０は、第１、第２ウエストゲート弁２５，２６の開弁後、各分岐吸気通路１４，１５の過給圧が一定となるように、第１、第２スロットルバルブの開度等を制御する。 An example of the control of the first and second wastegate valves 25 and 26 by the control unit 30 will be described with reference to the flowchart of FIG. 7. First, in step S11, signals from various sensors are input. Next, in step S12, it is determined whether or not the boost pressure detected by the second boost pressure sensor 33 is equal to or higher than a first predetermined pressure α. If the boost pressure is equal to or higher than the first predetermined pressure α, the first boost pressure is detected in step S13. The open signal is output to both the second waste gate valves 25 and 26. On the other hand, if it is not equal to or higher than the first predetermined pressure α, it is determined in step S14 whether or not the boost pressure detected by the first boost pressure sensor 32 is equal to or higher than the second predetermined pressure β. Here, the first predetermined pressure α is larger than the second predetermined pressure β. Further, the first and second predetermined pressures α and β are set so that the scavenging properties of the cylinders # 1 to # 4 are substantially the same. Specifically, the exhaust pressure in the second exhaust passage 20b when the supercharging pressure in the second branch intake passage 15 (the supercharging pressure detected by the second supercharging pressure sensor 33) is the first predetermined pressure α, and the first The exhaust pressure in the first exhaust passage 20a when the supercharging pressure in the branch intake passage 14 (the supercharging pressure detected by the first supercharging pressure sensor 32) is the second predetermined pressure β is set to be substantially equal. (See FIGS. 9 and 10). If the pressure is equal to or higher than the second predetermined pressure β, an open signal is output to the first wastegate valve 25 and a close signal is output to the second wastegate valve 26 in step S15. Close signals are output to both the first and second wastegate valves 25 and 26. The control unit 30 opens the first and second throttle valves so that the supercharging pressures of the branch intake passages 14 and 15 become constant after the first and second wastegate valves 25 and 26 are opened. Control the degree etc.

次に、本過給機付きエンジン１についての作用及び効果について説明すると、エンジン１の運転状態が、電動過給機非作動領域にある場合、電動過給機１９は作動しないが、排気ターボ過給機１２により全気筒＃１〜＃４に対して過給される。 Next, the operation and effect of the engine 1 with the supercharger will be described. When the operating state of the engine 1 is in the non-operating region of the electric supercharger, the electric supercharger 19 does not operate, but the exhaust turbo A supercharger 12 supercharges all cylinders # 1 to # 4.

一方、エンジン１の運転状態が、電動過給機作動領域にある場合、電動過給機１９が作動し、排気ターボ過給機１２と電動過給機１９とにより過給が行われることとなる。その場合に、本実施の形態に係るエンジン１においては、電動過給機１９は第１の分岐吸気通路１４上に設けられているので、電動過給機１９による過給は、第１の排気通路２０ａに対応する第２、第３気筒＃２，＃３に対してのみ行われることとなる。 On the other hand, when the operating state of the engine 1 is in the electric supercharger operating region, the electric supercharger 19 is operated, and supercharging is performed by the exhaust turbocharger 12 and the electric supercharger 19. . In that case, in the engine 1 according to the present embodiment, since the electric supercharger 19 is provided on the first branch intake passage 14, the supercharging by the electric supercharger 19 is the first exhaust. This is performed only for the second and third cylinders # 2 and # 3 corresponding to the passage 20a.

ここで、図８は、エンジン回転数に対するエンジントルクの特性を示している。実線は、本実施の形態に係るエンジン１との比較のために表示したもので、電動過給機１９がなく排気ターボ過給機１２のみの場合のエンジントルクを示している。この場合、エンジントルクは、おおよそ、中回転領域では、エンジン回転数にかかわらずほぼ一定の高い値となり、低回転領域では、エンジン回転数が高くなるにつれて急激に上昇するが、中回転領域と比較すると相対的に低く、高回転領域では、エンジン回転数が高くなるにつれて徐々に低下する特性を示す。 Here, FIG. 8 shows the characteristics of the engine torque with respect to the engine speed. The solid line is displayed for comparison with the engine 1 according to the present embodiment, and indicates the engine torque in the case where only the exhaust turbocharger 12 is provided without the electric supercharger 19. In this case, the engine torque is roughly a constant high value regardless of the engine speed in the middle speed range, and increases rapidly as the engine speed increases in the low speed range, but compared with the middle speed range. Then, it is relatively low, and shows a characteristic that gradually decreases as the engine speed increases in the high speed region.

二点鎖線も、同じく比較のために表示したもので、本実施の形態に係る電動過給機１９と同一の電動過給機を用いて全気筒に対してアシストした場合を示している。この場合、排気ターボ過給機１２のみの場合と比べ、低回転領域におけるエンジントルクが低回転側で大きく上昇している。なお、中回転領域及び高回転領域では、排気ターボ過給機１２のみの場合と同様の特性となっている。 A two-dot chain line is also displayed for comparison, and shows a case where all cylinders are assisted using the same electric supercharger as the electric supercharger 19 according to the present embodiment. In this case, compared with the case of only the exhaust turbocharger 12, the engine torque in the low rotation region is greatly increased on the low rotation side. Note that, in the middle rotation region and the high rotation region, the same characteristics as in the case of only the exhaust turbocharger 12 are obtained.

点線は、本実施の形態に係るエンジン１の場合、すなわち電動過給機１９により第１の排気通路２０ａに対応する第２、第３気筒＃２，＃３に対してのみアシスト（過給）した場合を示している。この場合、全気筒に対してアシストした場合（二点鎖線の場合）に対し、低回転領域及び中回転領域におけるエンジントルクが大きく上昇している。なお、高回転領域では、排気ターボ過給機１２のみの場合と同様の特性となっている。 In the case of the engine 1 according to the present embodiment, the dotted line indicates assist (supercharging) only for the second and third cylinders # 2 and # 3 corresponding to the first exhaust passage 20a by the electric supercharger 19. Shows the case. In this case, the engine torque in the low rotation region and the middle rotation region is greatly increased as compared with the case where all cylinders are assisted (in the case of a two-dot chain line). Note that, in the high speed region, the characteristics are the same as those of the exhaust turbocharger 12 alone.

このように、全気筒に対してアシストした場合（二点鎖線の場合）と、第２、第３気筒に対してのみアシストした場合（点線の場合）とでエンジン低中回転領域でエンジントルクに差が生じるのは、以下のような理由による。 As described above, the engine torque is reduced in the engine low / medium speed range when assisting all cylinders (in the case of a two-dot chain line) and assisting only the second and third cylinders (in the case of a dotted line). The reason for the difference is as follows.

すなわち、第１の排気通路２０ａは、前述のように、第２の排気通路２０ｂよりも容積が小さくされており、これにより、第２排気通路２０ｂと比べて排気圧力の低下が少なく、排気ターボ過給機１２のタービン１２ｔを効率よく駆動することができるが、これは、逆に言うと、第２の排気通路２０ｂは第１の排気通路２０ａに比べて排気圧力が低下しやすく、排気ターボ過給機１２のタービン１２ｔを第１の排気通路２０ａ側ほどには効率よく駆動することができないことを意味する。したがって、全気筒＃１〜＃４に対して電動過給機１９により過給を行った場合、第２の排気通路２０ｂ側では、第１の排気通路２０ａ側ほどタービン１２ｔを駆動する能力は向上しないのである。 That is, as described above, the first exhaust passage 20a has a smaller volume than the second exhaust passage 20b, and as a result, the exhaust pressure decreases less than the second exhaust passage 20b, and the exhaust turbo The turbine 12t of the supercharger 12 can be driven efficiently, but conversely speaking, the exhaust pressure of the second exhaust passage 20b tends to be lower than that of the first exhaust passage 20a, and the exhaust turbo It means that the turbine 12t of the supercharger 12 cannot be driven as efficiently as the first exhaust passage 20a side. Therefore, when all the cylinders # 1 to # 4 are supercharged by the electric supercharger 19, on the second exhaust passage 20b side, the ability to drive the turbine 12t is improved toward the first exhaust passage 20a side. I do not.

そこで、本実施の形態においては、電動過給機１９による過給は、第１の排気通路２０ａに対応する第２、第３気筒＃２，＃３に対してのみ集中的に行うようにしたものである。これによれば、全気筒＃１〜＃４に対して電動過給機１９により過給を行う場合と同一過給能力の電動過給機を用い、かつ同状態で駆動したものとすると、第１の排気通路２０ａに対応する第２、第３気筒＃２，＃３に対してのみ過給した方が、圧縮対象となる吸気通路容積が小さいので、吸気をより圧縮することが可能となる。つまり、第１の排気通路２０ａに対応する第２、第３気筒＃２，＃３の過給圧をより高めることができ、タービン駆動効率のよい第１の排気通路２０ａの排気圧力をより高めることができる。一方、このように第２、第３気筒＃２，＃３に対してのみ電動過給機１９による過給を行った場合、第２の排気通路２０ｂに対応する第１、第４気筒＃１，＃４に対しては排気ターボ過給機１２による過給のみとなってしまうので、第２の排気通路２０ｂに対応する第１、第４気筒＃１，＃４への過給圧は、全気筒＃１〜＃４に対して電動過給機１９による過給を行う場合よりも低下し、その結果、第２の排気通路２０ｂの排気圧力が低下することとなる。しかし、前述のように、第１の排気通路２０ａ側は相対的に容積が小さいことにより排気圧力が大きく高くなる一方、第２の排気通路２０ｂ側は相対的に容積が大きいことにより排気圧力が若干低くなるだけである。したがって、全体的には、タービン１２ｔを駆動する能力が増大し、その結果、全気筒に対して電動過給機により過給する場合と同一エンジン回転数で比較した場合、エンジン１の出力トルクが高められることとなる。 Therefore, in the present embodiment, the supercharging by the electric supercharger 19 is concentrated on only the second and third cylinders # 2 and # 3 corresponding to the first exhaust passage 20a. Is. According to this, when all the cylinders # 1 to # 4 are supercharged by the electric supercharger 19 and are used in the same state as when the electric supercharger having the same supercharging capability is used, When only the second and third cylinders # 2 and # 3 corresponding to one exhaust passage 20a are supercharged, the intake passage volume to be compressed is small, so that the intake air can be further compressed. . That is, the boost pressure of the second and third cylinders # 2 and # 3 corresponding to the first exhaust passage 20a can be further increased, and the exhaust pressure of the first exhaust passage 20a having good turbine driving efficiency is further increased. be able to. On the other hand, when supercharging by the electric supercharger 19 is performed only for the second and third cylinders # 2 and # 3, the first and fourth cylinders # 1 corresponding to the second exhaust passage 20b are provided. , # 4 is only supercharged by the exhaust turbocharger 12, the supercharging pressure to the first and fourth cylinders # 1, # 4 corresponding to the second exhaust passage 20b is This is lower than when supercharging by the electric supercharger 19 is performed on all the cylinders # 1 to # 4, and as a result, the exhaust pressure in the second exhaust passage 20b is decreased. However, as described above, the first exhaust passage 20a side has a relatively small volume, so that the exhaust pressure is greatly increased. On the other hand, the second exhaust passage 20b side has a relatively large volume, so that the exhaust pressure is increased. It is only slightly lower. Therefore, overall, the ability to drive the turbine 12t is increased, and as a result, the output torque of the engine 1 is higher when compared with the case where all the cylinders are supercharged by the electric supercharger at the same engine speed. Will be enhanced.

そして、これは、換言すれば、同一の出力トルクを得ようとした場合、相対的に小容量の電動過給機を用いることができるようになることを意味するので、消費電力が減少し、電動過給機１９に電力を供給するバッテリ等への悪影響も少なくなる。 And in other words, this means that when trying to obtain the same output torque, a relatively small-capacity electric supercharger can be used, so that power consumption is reduced, The adverse effect on the battery that supplies power to the electric supercharger 19 is also reduced.

ところで、排気ターボ過給機の過給能力は、通常、エンジン回転数が高くなるほど高くなるが、電動過給機の最大過給能力は、エンジン回転数にかかわらずほぼ一定であるので、エンジン回転数が高くなるほど電動過給機による過給効果は相対的に少なくなる。そして、電動過給機が比較的小容量で、その最大過給能力が排気ターボ過給機の最大過給能力よりも小さい場合、エンジン回転数がある回転数以上になると、過給能力の不足により電動過給機による過給効果が得られなくなる。しかし、本実施の形態においては、前述のように、第１の排気通路２０ａに対応する第２、第３気筒＃２，＃３への過給圧をより高めることができるので、電動過給機１９による過給効果、及びエンジン１の出力トルクの向上効果がより高い回転数の領域にまで拡大することとなる。 By the way, the supercharging capacity of the exhaust turbocharger usually increases as the engine speed increases, but the maximum supercharging capacity of the electric supercharger is almost constant regardless of the engine speed. As the number increases, the supercharging effect by the electric supercharger decreases relatively. And if the electric supercharger has a relatively small capacity and its maximum supercharging capacity is smaller than the maximum supercharging capacity of the exhaust turbocharger, the supercharging capacity will be insufficient when the engine speed exceeds a certain number. Therefore, the supercharging effect by the electric supercharger cannot be obtained. However, in the present embodiment, as described above, the supercharging pressure to the second and third cylinders # 2 and # 3 corresponding to the first exhaust passage 20a can be further increased. The supercharging effect by the machine 19 and the improvement effect of the output torque of the engine 1 are expanded to a higher rotational speed region.

ここで、吸気弁の開期間と排気弁の開期間とは、前述のように、オーバーラップする期間があり、該オーバーラップ期間には、気筒内に吸気通路から新気が取り込まれつつ燃焼ガスが排気通路に排出されることにより掃気が行われるが、本実施の形態においては、前述のように第１の排気通路２０ａ側は、第２の排気通路２０ｂよりも容積が小さくされており、排気圧力が高くなりやすいので、燃焼ガスの掃気が行われにくくなって、掃気しきれず残留した燃焼ガスにより燃焼性が悪化し、ノッキングが発生しやすくなる虞がある。しかし、本実施の形態においては、排気圧力が高くなりやすい第１の排気通路２０ａに対応する第２、第３気筒＃２，＃３に対する過給圧が電動過給機１９により高められるようになっているので、押し込み効果により掃気性が改善され、その結果、燃焼性が改善されてノッキングが防止されることとなる。 Here, the opening period of the intake valve and the opening period of the exhaust valve have an overlapping period, as described above. During this overlapping period, fresh gas is taken into the cylinder from the intake passage and the combustion gas In this embodiment, the first exhaust passage 20a side has a smaller volume than the second exhaust passage 20b, as described above. Since the exhaust pressure tends to be high, scavenging of the combustion gas is difficult to perform, and the combustion gas remaining without being able to scavenge may deteriorate the combustibility, which may cause knocking. However, in the present embodiment, the supercharging pressure for the second and third cylinders # 2 and # 3 corresponding to the first exhaust passage 20a where the exhaust pressure tends to be high is increased by the electric supercharger 19. Therefore, scavenging performance is improved by the pushing effect, and as a result, combustibility is improved and knocking is prevented.

また、本実施の形態に係るエンジン１においては、筒内噴射式エンジンで、圧縮工程に燃料が噴射される、すなわち掃気後に燃料が噴射されるので、掃気時に燃料がポート噴射のように吹き抜けてしまうのが防止され、これにより、燃焼が安定し、ノッキングが良好に防止されることとなる。 Further, in the engine 1 according to the present embodiment, in the cylinder injection engine, fuel is injected into the compression process, that is, fuel is injected after scavenging, so that the fuel blows through like port injection during scavenging. This prevents combustion and stabilizes the combustion and prevents knocking well.

また、本実施の形態においては、前記第１、第２の排気通路２０ａ，２０ｂ毎に、排気ターボ過給機１２のタービン１２ｔの上流側で排気ガスをリリーフするウエストゲート弁２５，２６を設けると共に、図９に示すように、第１の排気通路２０ａにおける電動過給機１９下流側の過給圧が所定圧α以上となったときに第１の排気通路２０ａ側のウエストゲート弁２５を開き、第２の排気通路２０ｂの過給圧が所定圧β以上となったときに第２の排気通路２０ｂ側のウエストゲート弁２６を開くようにしたが、その場合に、第１の排気通路２０ａ側のウエストゲート弁２５を開くときの所定圧βが、第２の排気通路２０ｂ側のウエストゲート弁２６を開くときの所定圧αよりも低くされているので、第１の排気通路２０ａ側の第１ウエストゲート弁２５が第２の排気通路２０ｂ側の第２ウエストゲート弁２６よりも先に開くこととなる。したがって、図１０に示すように、第１の排気通路２０ａの排気圧力の上昇（実線で示す）は、例えば該第１の排気通路２０ａ側のウエストゲート弁２５を開くときの所定圧を第２通路側２０ｂと同じαとした場合（比較例として二点鎖線で示す）と比較して抑制され、これによっても、掃気性が一層改善されることとなる。 In the present embodiment, waste gate valves 25 and 26 for relief of exhaust gas are provided on the upstream side of the turbine 12t of the exhaust turbocharger 12 for each of the first and second exhaust passages 20a and 20b. At the same time, as shown in FIG. 9, when the supercharging pressure on the downstream side of the electric supercharger 19 in the first exhaust passage 20a becomes equal to or higher than a predetermined pressure α, the waste gate valve 25 on the first exhaust passage 20a side is turned on. The waste gate valve 26 on the second exhaust passage 20b side is opened when the supercharging pressure of the second exhaust passage 20b is equal to or higher than the predetermined pressure β. In this case, the first exhaust passage Since the predetermined pressure β when opening the waste gate valve 25 on the 20a side is lower than the predetermined pressure α when opening the waste gate valve 26 on the second exhaust passage 20b, the first exhaust passage 20a side No. 1 Westgate Valve 25 is open before the second wastegate valve 26 of the second exhaust passage 20b side. Therefore, as shown in FIG. 10, an increase in the exhaust pressure of the first exhaust passage 20a (indicated by a solid line) causes a predetermined pressure when the waste gate valve 25 on the first exhaust passage 20a side is opened to the second pressure, for example. It is suppressed as compared with the case where α is the same as that of the passage side 20b (indicated by a two-dot chain line as a comparative example), and this also improves the scavenging performance.

なお、第１の実施の形態においては、直列４気筒エンジンの場合について説明したが、図１１に示すような、第１〜第６の６つの気筒＃１〜＃６を有し、点火順序が第１気筒＃１、第４気筒＃４、第２気筒＃２、第５気筒＃５、第３気筒＃３、第６気筒＃６の順で行われ、排気系１２０におけるエンジン本体１０２と排気ターボ過給機１１２のタービン１１２ｔとを接続する部分が、点火順序が偶数番目の第４〜第６気筒＃４〜＃６に連通する独立排気通路１２１ｄ〜１２１ｆと該独立排気通路１２１ｄ〜１２１ｆの下流側に接続された集合排気通路１２３とでなる第１の排気通路１２０ａと、点火順序が奇数番目の第１〜第３気筒＃１〜＃３に連通する独立排気通路１２１ａ〜１２１ｃと該独立排気通路１２１ａ〜１２１ｃの下流側に接続された集合排気通路１２２とでなる第２の排気通路１２０ｂとで構成されていると共に、第１の排気通路１２０ａは、容積が第２の排気通路１２０ｂよりも小さく、かつ通路長が短く設定されたＶ型６気筒エンジン１０１にも適用可能である。なお、この場合、第１分岐吸気通路１１４上に電動過給機１９を設け、コントロールユニット１３０により第１の実施の形態同様の制御を行えばよい。なお、これ以外の構成については、第１の実施の形態と類似の構成とされており、説明は省略する（なお、図面には、文中に登場しない同様の構成のものについても、第１の実施の形態において対応するものの符号に１００を加算した符号を付している）。 In the first embodiment, the case of an in-line four-cylinder engine has been described. However, the first to sixth cylinders # 1 to # 6 as shown in FIG. The first cylinder # 1, the fourth cylinder # 4, the second cylinder # 2, the fifth cylinder # 5, the third cylinder # 3, and the sixth cylinder # 6 are performed in this order. Portions of the turbocharger 112 that connect to the turbine 112t are independent exhaust passages 121d to 121f that communicate with the even-numbered fourth to sixth cylinders # 4 to # 6 and the independent exhaust passages 121d to 121f. A first exhaust passage 120a composed of a collective exhaust passage 123 connected to the downstream side, and independent exhaust passages 121a to 121c communicating with odd-numbered first to third cylinders # 1 to # 3 and the independent exhaust passages Connected to the downstream side of the exhaust passages 121a to 121c The first exhaust passage 120a is configured to be smaller in volume than the second exhaust passage 120b and shorter in length than the second exhaust passage 120b. The present invention is also applicable to the V-type 6-cylinder engine 101. In this case, the electric supercharger 19 may be provided on the first branch intake passage 114, and control similar to that of the first embodiment may be performed by the control unit 130. Other configurations are similar to those of the first embodiment, and the description thereof is omitted (the same configuration that does not appear in the drawings is also described in the first embodiment). In the embodiment, the corresponding reference numeral is added with 100.)

また、本発明は、前記直列４気筒エンジン、Ｖ型６気筒エンジン以外にも、例えば、直列６気筒エンジンや、８個以上の偶数個の気筒を有する直列、Ｖ型、水平対向配置のエンジンにも適用可能である。また、４気筒エンジン及び６気筒エンジンにおいて説明した点火順序は一例であり、点火順序が異なる場合でも、排気系におけるエンジン本体から排気ターボ過給機のタービンに至る部分が、前記偶数個の気筒のうち点火順序が奇数番目または偶数番目のいずれか一方の気筒から導かれた複数の独立排気通路と該独立排気通路の下流部が集合されてなる集合排気通路とでなる第１の排気通路と、前記偶数個の気筒のうち点火順序が奇数番目または偶数番目の他方の気筒に連通する独立排気通路と該独立排気通路の下流部が集合されてなる集合排気通路とでなる第２の排気通路とで構成された過給機付きエンジンに広く適用可能である。 In addition to the in-line 4-cylinder engine and the V-type 6-cylinder engine, the present invention can be applied, for example, to an in-line 6-cylinder engine or an in-line, V-type, horizontally opposed engine having an even number of eight or more cylinders. Is also applicable. Further, the ignition order described in the 4-cylinder engine and the 6-cylinder engine is an example, and even when the ignition order is different, the portion from the engine main body to the turbine of the exhaust turbocharger in the exhaust system is the same as the number of cylinders. A first exhaust passage comprising a plurality of independent exhaust passages led from one of the odd-numbered and even-numbered cylinders, and a collective exhaust passage formed by collecting downstream portions of the independent exhaust passages; A second exhaust passage composed of an independent exhaust passage communicating with the other one of the odd numbered cylinders and the odd numbered or even numbered cylinder among the even number of cylinders and a collective exhaust passage formed by collecting downstream portions of the independent exhaust passages; It can be widely applied to an engine with a supercharger composed of

本発明は、排気ターボ過給機付きエンジンに広く適用することができる。 The present invention can be widely applied to an engine with an exhaust turbocharger.

本発明の第１の実施の形態に係る過給機付きエンジンの構成図である。It is a block diagram of the engine with a supercharger which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 排気通路容積（長）に対する過給圧、排気圧力の特性図である。It is a characteristic view of the supercharging pressure and the exhaust pressure with respect to the exhaust passage volume (length). クランクアングルに対するタービン前排気温度の特性図である。It is a characteristic view of the exhaust temperature before the turbine with respect to the crank angle. 排気通路長に対するタービン前排気温度の特性図である。It is a characteristic view of the pre-turbine exhaust temperature with respect to the exhaust passage length. コントロールユニットによる電動過給機制御の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the electric supercharger control by a control unit. 電動過給機の制御マップである。It is a control map of an electric supercharger. コントロールユニットによるウエストゲート弁制御の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the wastegate valve control by a control unit. 本エンジンにより実現されるエンジン回転数に対する出力トルクの特性図である。It is a characteristic view of the output torque with respect to the engine speed implement | achieved by this engine. 本エンジンにより実現されるエンジン回転数に対する過給圧の特性図である。It is a characteristic figure of the supercharging pressure with respect to the engine speed implement | achieved by this engine. 本エンジンにより実現されるエンジン回転数に対する排気圧力の特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram of exhaust pressure with respect to engine speed realized by the engine. 本発明の第２の実施の形態に係る過給機付きエンジンの構成図である。It is a block diagram of the engine with a supercharger which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 背景技術に係る過給機付きエンジンの構成図である。It is a block diagram of the engine with a supercharger which concerns on background art.

符号の説明Explanation of symbols

１，１０１エンジン
２，１０２エンジン本体
１０，１１０吸気系
１１，１１１共通吸気通路
１２，１１２過給機
１４，１５，１１４，１１５第１、第２の分岐吸気通路
１６，１７，１１６，１１７スロットルバルブ（吸気制御弁）
１８ａ〜１８ｄ，１１８ａ〜１１８ｆ独立吸気通路
１９，１１９電動過給機
２０，１２０排気系
２０ａ，１２０ａ第１の排気通路
２０ｂ，１２０ｂ第２の排気通路
２１ａ〜２１ｄ，１２１ａ〜１２１ｆ独立排気通路
２２，２３，１２２，１２３集合排気通路
２５，２６，１２５，１２６第１、第２ウエストゲート弁
２７，２８，１２７，１２８第１、第２リリーフ通路（リリーフ通路）
３０，１３０ＥＣＵ（電動過給機制御手段、ウエストゲート弁制御手段）
３１，１３１エンジン回転センサ
３２，３３，１３２，１３３第１、第２過給圧センサ（第１、第２過給圧検出手段）
＃１〜＃６気筒 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 Engine 2,102 Engine main body 10,110 Intake system 11,111 Common intake passage 12,112 Supercharger 14,15,114,115 1st, 2nd branch intake passage 16,17,116,117 Throttle Valve (intake control valve)
18a-18d, 118a-118f Independent intake passages 19, 119 Electric superchargers 20, 120 Exhaust systems 20a, 120a First exhaust passages 20b, 120b Second exhaust passages 21a-21d, 121a-121f Independent exhaust passages 22, 23, 122, 123 Collective exhaust passages 25, 26, 125, 126 First and second wastegate valves 27, 28, 127, 128 First and second relief passages (relief passages)
30, 130 ECU (electric supercharger control means, waste gate valve control means)
31, 131 Engine rotation sensors 32, 33, 132, 133 First and second boost pressure sensors (first and second boost pressure detecting means)
# 1 to # 6 cylinder

Claims

偶数個の気筒を有するエンジン本体と、該エンジン本体に接続された排気系と、該排気系に設けられた排気ターボ過給機とを有し、かつ該排気系におけるエンジン本体から排気ターボ過給機のタービンに至る部分が、前記偶数個の気筒のうち点火順序が奇数番目または偶数番目のいずれか一方の気筒から導かれた複数の独立排気通路と該独立排気通路の下流部が集合されてなる集合排気通路とでなる第１の排気通路と、前記偶数個の気筒のうち点火順序が奇数番目または偶数番目の他方の気筒に連通する独立排気通路と該独立排気通路の下流部が集合されてなる集合排気通路とでなる第２の排気通路とで構成され、かつ第１の排気通路は第２の排気通路よりも容積が小さくされた過給機付きエンジンであって、
吸気系が、上流側から、前記排気ターボ過給機のコンプレッサが配設された共通吸気通路と、該共通吸気通路から分岐した第１、第２の分岐吸気通路と、該第１の分岐吸気通路から分岐して前記第１の排気通路に対応する気筒に導かれた複数の独立吸気通路と、前記第２の分岐吸気通路から分岐して第２の排気通路に対応する気筒に導かれた複数の独立吸気通路とで構成されており、
かつ、前記第１の分岐吸気通路に電動過給機が設けられていると共に、
エンジン回転数が所定回転数よりも低く、かつエンジン負荷が所定負荷よりも高いときに、前記電動過給機を作動させる電動過給機制御手段が設けられていることを特徴とする過給機付きエンジン。 An engine body having an even number of cylinders, an exhaust system connected to the engine body, an exhaust turbocharger provided in the exhaust system, and an exhaust turbocharger from the engine body in the exhaust system The part leading to the turbine of the machine is composed of a plurality of independent exhaust passages led from either the odd-numbered or even-numbered cylinders of the even number of cylinders and the downstream portions of the independent exhaust passages A first exhaust passage composed of a collective exhaust passage, an independent exhaust passage communicating with an odd numbered or even numbered cylinder of the even number of cylinders, and a downstream portion of the independent exhaust passage. A turbocharged engine having a volume that is smaller than that of the second exhaust passage.
The intake system includes, from the upstream side, a common intake passage in which the compressor of the exhaust turbocharger is disposed, first and second branch intake passages branched from the common intake passage, and the first branch intake air A plurality of independent intake passages branched from the passage and led to a cylinder corresponding to the first exhaust passage, and led to a cylinder corresponding to the second exhaust passage branched from the second branch intake passage It consists of multiple independent intake passages,
In addition, an electric supercharger is provided in the first branch intake passage,
A supercharger characterized in that an electric supercharger control means is provided for operating the electric supercharger when the engine speed is lower than a predetermined speed and the engine load is higher than a predetermined load. With engine.

前記請求項１に記載の過給機付きエンジンにおいて、
前記エンジンは、筒内噴射式エンジンであり、圧縮工程時に燃料が噴射されるように構成されていることを特徴とする過給機付きエンジン。 The supercharged engine according to claim 1,
The engine is an in-cylinder injection engine, and is configured such that fuel is injected during a compression process.

前記請求項１または請求項２に記載の過給機付きエンジンにおいて、
前記第１、第２の排気通路毎に、前記排気ターボ過給機のタービンの上流側で排気ガスをリリーフするウエストゲート弁が設けられていると共に、
前記第１の分岐吸気通路における電動過給機下流側の過給圧を検出する第１過給圧検出手段と、前記第２の分岐吸気通路の過給圧を検出する第２過給圧検出手段と、前記第１過給圧検出手段で検出された過給圧が所定圧以上となったときに第１の排気通路側のウエストゲート弁を開き、第２過給圧検出手段で検出された過給圧が所定圧以上となったときに第２の排気通路側のウエストゲート弁を開くウエストゲート弁制御手段とが備えられており、
第１の排気通路側のウエストゲート弁を開くときの所定圧は、第２の排気通路側のウエストゲート弁を開くときの所定圧よりも低くされていることを特徴とする過給機付きエンジン。 The engine with a supercharger according to claim 1 or 2,
Each of the first and second exhaust passages is provided with a wastegate valve that relieves exhaust gas on the upstream side of the turbine of the exhaust turbocharger,
First supercharging pressure detection means for detecting the supercharging pressure downstream of the electric supercharger in the first branch intake passage, and second supercharging pressure detection for detecting the supercharging pressure of the second branch intake passage. And when the supercharging pressure detected by the first supercharging pressure detecting means exceeds a predetermined pressure, the wastegate valve on the first exhaust passage side is opened and detected by the second supercharging pressure detecting means. Wastegate valve control means for opening the wastegate valve on the second exhaust passage side when the supercharging pressure exceeds a predetermined pressure,
An engine with a supercharger, wherein the predetermined pressure when opening the wastegate valve on the first exhaust passage side is lower than the predetermined pressure when opening the wastegate valve on the second exhaust passage side .