JP2021161984A - 過給機付きエンジン - Google Patents
過給機付きエンジン Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021161984A JP2021161984A JP2020065795A JP2020065795A JP2021161984A JP 2021161984 A JP2021161984 A JP 2021161984A JP 2020065795 A JP2020065795 A JP 2020065795A JP 2020065795 A JP2020065795 A JP 2020065795A JP 2021161984 A JP2021161984 A JP 2021161984A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust
- engine
- passage
- egr
- turbocharger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/001—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust using exhaust drives arranged in parallel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/011—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more purifying devices arranged in parallel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
- F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
- F01N13/107—More than one exhaust manifold or exhaust collector
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/103—Oxidation catalysts for HC and CO only
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/007—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in parallel, e.g. at least one pump supplying alternatively
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/013—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in series
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/02—Gas passages between engine outlet and pump drive, e.g. reservoirs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/06—Low pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust downstream of the turbocharger turbine and reintroduced into the intake system upstream of the compressor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/08—EGR systems specially adapted for supercharged engines for engines having two or more intake charge compressors or exhaust gas turbines, e.g. a turbocharger combined with an additional compressor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/09—Constructional details, e.g. structural combinations of EGR systems and supercharger systems; Arrangement of the EGR and supercharger systems with respect to the engine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/14—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system
- F02M26/15—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system in relation to engine exhaust purifying apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/14—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system
- F02M26/16—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system with EGR valves located at or near the connection to the exhaust system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/38—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with two or more EGR valves disposed in parallel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/40—Application in turbochargers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
【課題】過給機付きエンジンにおいて、排気の浄化性能の向上と、ターボ過給機の過給効率の向上とを両立させる。【解決手段】過給機付きエンジン2は第1コンプレッサ41と、第1タービン42とを有する第1ターボ過給機4と、第2コンプレッサ51と、第2タービン52とを有する第2ターボ過給機5と、第1排気浄化装置61及び第2排気浄化装置62と、を備える。エンジンは、第1開弁時期に開く第1排気ポート23と、第1開弁時期よりも遅い第2開弁時期に開く第2排気ポート24と、を有し、排気通路は、第1排気ポートにつながる第1排気通路321と、第2排気ポートにつながる第2排気通路322とを有する。第1排気通路には、第1タービンと第1排気浄化装置とが、上流から下流に向かって順に配設され、第2排気通路には、第2排気浄化装置と第2タービンとが、上流から下流に向かって順に配設されている。【選択図】図1
Description
ここに開示する技術は、過給機付きエンジンに関する。
特許文献1には、過給機付きエンジンが記載されている。このエンジンの排気通路には、ターボ過給機のタービンが設けられている。また、排気通路における、タービンよりも上流には、酸化触媒とDPFとが配設されている。エンジンの吸気通路には、ターボ過給機のコンプレッサが設けられている。
このエンジンにはまた、高圧EGR管と、低圧EGR管とが設けられている。高圧EGR管は、吸気通路におけるコンプレッサの下流と排気通路におけるDPFの上流とを互いにつないでいる。低圧EGR管は、吸気通路におけるコンプレッサの上流と排気通路におけるタービンの下流とを互いにつないでいる。
特許文献1に記載された過給機付きエンジンは、酸化触媒が、タービンよりもエンジンに近い位置に設けられている。このため、酸化触媒の温度は高くなる。この構成は、排気の浄化性能の向上に有利である。
一方、タービンは、酸化触媒及びDPFよりも下流に設けられているため、タービン上流の容積が大きい。タービン上流の容積が大きいと、排気が膨張するため、タービンに供給される排気のエネルギが減少する。これは、ターボ過給機の過給効率を低下させる。
ここに開示する技術は、過給機付きエンジンにおいて、排気の浄化性能の向上と、ターボ過給機の過給効率の向上とを両立させる。
ここに開示する技術は、過給機付きエンジンに関する。この過給機付きエンジンは、
エンジンの吸気通路に設けられた第1コンプレッサと、前記エンジンの排気通路に設けられた第1タービンとを有する第1ターボ過給機と、
前記吸気通路に設けられた第2コンプレッサと、前記排気通路に設けられた第2タービンとを有する第2ターボ過給機と、
前記排気通路に設けられかつ、前記エンジンの気筒から排出された排気を浄化するよう構成された第1排気浄化装置及び第2排気浄化装置と、を備え、
前記エンジンは、前記気筒に接続されると共に、第1開弁時期に開く第1排気ポートと、前記第1排気ポートに並列に設けられて前記気筒に接続されると共に、前記第1開弁時期よりも遅い第2開弁時期に開く第2排気ポートと、を有し、
前記排気通路は、前記第1排気ポートにつながる第1排気通路と、前記第2排気ポートにつながる第2排気通路とを有し、
前記第1排気通路には、前記第1タービンと前記第1排気浄化装置とが、上流から下流に向かって順に配設され、
前記第2排気通路には、前記第2排気浄化装置と前記第2タービンとが、上流から下流に向かって順に配設されている。
エンジンの吸気通路に設けられた第1コンプレッサと、前記エンジンの排気通路に設けられた第1タービンとを有する第1ターボ過給機と、
前記吸気通路に設けられた第2コンプレッサと、前記排気通路に設けられた第2タービンとを有する第2ターボ過給機と、
前記排気通路に設けられかつ、前記エンジンの気筒から排出された排気を浄化するよう構成された第1排気浄化装置及び第2排気浄化装置と、を備え、
前記エンジンは、前記気筒に接続されると共に、第1開弁時期に開く第1排気ポートと、前記第1排気ポートに並列に設けられて前記気筒に接続されると共に、前記第1開弁時期よりも遅い第2開弁時期に開く第2排気ポートと、を有し、
前記排気通路は、前記第1排気ポートにつながる第1排気通路と、前記第2排気ポートにつながる第2排気通路とを有し、
前記第1排気通路には、前記第1タービンと前記第1排気浄化装置とが、上流から下流に向かって順に配設され、
前記第2排気通路には、前記第2排気浄化装置と前記第2タービンとが、上流から下流に向かって順に配設されている。
この構成によると、エンジンは、第1ターボ過給機及び第2ターボ過給機の二つのターボ過給機と、第1排気浄化装置及び第2排気浄化装置の二つの排気浄化装置と、を備えている。
二つのターボ過給機の内、第1ターボ過給機の第1タービンは、第1排気通路において、第1排気浄化装置よりも上流に設けられている。また、第1排気通路は、第1排気ポートを介して気筒に接続されており、第1排気ポートは、第2排気ポートよりも早い第1開弁時期に開く。
気筒内において燃焼が終了した後、排気ポートが開いて気筒内のガスの排出が開始された直後には、いわゆるブローダウンが発生する。つまり、勢いの強い排気ガスが気筒から排出され、排気ポートの圧力が、一時的に大きく上昇する。第1タービンは、このブローダウンガスの供給を受ける。ここで、第1排気通路においては、第1タービンが、第1排気浄化装置よりも上流に配設されているため、気筒から排出されたブローダウンガスが膨張することなく、第1タービンに供給される。第1タービンには、ブローダウンのエネルギが、ロスなく供給されるから、第1ターボ過給機の過給効率が向上する。
また、ブローダウンは、排気行程の初期においてエンジンの排気ポートの圧力を高くするが、排気行程の初期の期間は、ピストンの上昇速度が遅いため、排気ポートの圧力が高くても、ポンプ損失は増大しない、又は、ほとんど増大しない。二つの排気ポートのうちの第1排気ポートのみを開けることにより、ブローダウンによる排気ポートの圧力は、従来のエンジンよりも大幅に高くなるものの、ポンプ損失の増大は招かない。
排気行程の中期から終期の期間は、排気ポートの圧力が下がる。ブローダウンによる排気ポートの圧力が従来のエンジンよりも大幅に高くなることに対し、排気行程の中期から終期における排気ポートの圧力は、従来のエンジンよりも低下する。これは、ピストンの上昇速度が速い排気行程の中期から終期において、ポンプ損失を低減する。
第2ターボ過給機の第2タービンは、第2排気通路において、第2排気浄化装置よりも下流に設けられている。換言すると、第2排気通路においては、第2排気浄化装置は、エンジンの近くに配置される。第2排気浄化装置はエンジンに近いため、第2排気浄化装置の温度が高く保たれる。
特に、燃費性能の向上を目的としてエンジンの熱効率を高めると、排気の温度は低下する。排気の温度が低いと第1及び第2排気浄化装置の温度は低くなりがちになる。前記の構成は、エンジンと第2排気浄化装置との間に、熱容量の大きいタービンが介在しないため、排気の温度が低い場合でも、第2排気浄化装置の温度を高くできる。第2排気浄化装置が活性温度に維持されることにより、第2排気浄化装置は、排気を浄化できる。エンジンの燃費性能の向上と共に、エンジンの排出ガス性能が良好になる。
従って、第1及び第2ターボ過給機と、第1及び第2排気浄化装置とによって、このエンジンは、排気の浄化性能の向上と、過給効率の向上とが両立する。
前記第1コンプレッサと前記第2コンプレッサとは、前記吸気通路において、直列に配設されている、としてもよい。
直列配置された第1コンプレッサと第2コンプレッサとによって、エンジンに供給する吸気を効率良く過給できる。
前記第1ターボ過給機は、前記エンジンの全運転領域において作動し、
前記第2ターボ過給機は、前記エンジンの高回転領域において作動する、としてもよい。
前記第2ターボ過給機は、前記エンジンの高回転領域において作動する、としてもよい。
例えば、第1ターボ過給機を相対的に小容量とし、第2ターボ過給機を相対的に大容量とすれば、第1ターボ過給機は、排気の流量が所定流量よりも低い低回転領域において、高効率に作動が可能であり、第2ターボ過給機は、排気の流量が所定流量以上の高回転領域において、高効率に作動が可能である。第1ターボ過給機及び第2ターボ過給機は協働して、広い運転領域に亘り、吸気を過給できる。
前記過給機付きエンジンは、
前記第2排気浄化装置と前記第2タービンとの間における排気通路と、前記第1及び第2コンプレッサの下流における吸気通路とを接続する第1EGR通路と、
前記第1排気浄化装置の下流における排気通路と、前記第1及び第2コンプレッサの上流における吸気通路とを接続する第2EGR通路と、を備えている、としてもよい。
前記第2排気浄化装置と前記第2タービンとの間における排気通路と、前記第1及び第2コンプレッサの下流における吸気通路とを接続する第1EGR通路と、
前記第1排気浄化装置の下流における排気通路と、前記第1及び第2コンプレッサの上流における吸気通路とを接続する第2EGR通路と、を備えている、としてもよい。
第1EGR通路と第2EGR通路との二つのEGR通路を備えることにより、過給機付きエンジンは、広い運転領域に亘り、EGRガスを気筒に導入できる。
前記第1EGR通路は、前記エンジンの高回転領域において開き、
前記第2EGR通路は、前記高回転領域よりもエンジン回転数の低い低回転領域において開く、としてもよい。
前記第2EGR通路は、前記高回転領域よりもエンジン回転数の低い低回転領域において開く、としてもよい。
エンジンの高回転領域においては、エンジンの排気側の圧力が高まる。第1EGR通路を通じて、吸気通路における第1及び第2コンプレッサの下流にEGRガスを導入できる。
エンジンの低回転領域においては、エンジンの排気側の圧力が低い。第1EGR通路を通じて第1及び第2コンプレッサの下流にEGRガスを導入しようとしても、排気側の圧力が低いため、EGRガスを導入できない。これに対し、第2EGR通路は、吸気通路における第1及び第2コンプレッサの上流にEGRガスを導入するため、エンジンの排気側の圧力が低くても、EGRガスを導入できる。
以上説明したように、前記の過給機付きエンジンは、過給機付きエンジンにおいて、排気の浄化性能の向上と、ターボ過給機の過給効率の向上とを両立できる。
以下、過給機付きエンジンの実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、実施形態に係るエンジンシステム1を示す。このエンジンシステム1は、車両に搭載される。エンジンシステム1のエンジン2は、軽油を主成分とした燃料が供給されるディーゼルエンジンである。エンジン2は、複数の気筒を有している。図1の構成例において、エンジン2は四つの気筒20を有している。エンジン2が有する気筒20の数に、特に制限はない。各気筒20は、エンジン2の燃焼室を形成する。気筒20内に供給された燃料は、圧縮自着火により燃焼する。
(エンジンシステムの構成)
エンジン2には、燃料噴射弁、つまりインジェクタ29が取り付けられている(図2参照)。インジェクタ29は、エンジン2に燃料を供給する。より詳細に、インジェクタ29は、気筒20毎に設けられ、気筒20内へ燃料を直接噴射する。インジェクタ29は、後述するECU100からの制御信号を受ける。インジェクタ29は、エンジン2の運転状態に応じて設定された噴射タイミングでかつ、エンジン2の運転状態に応じた量の燃料を、気筒20内に噴射する。エンジン2は、運転者が要求したトルクを発生する。
エンジン2には、燃料噴射弁、つまりインジェクタ29が取り付けられている(図2参照)。インジェクタ29は、エンジン2に燃料を供給する。より詳細に、インジェクタ29は、気筒20毎に設けられ、気筒20内へ燃料を直接噴射する。インジェクタ29は、後述するECU100からの制御信号を受ける。インジェクタ29は、エンジン2の運転状態に応じて設定された噴射タイミングでかつ、エンジン2の運転状態に応じた量の燃料を、気筒20内に噴射する。エンジン2は、運転者が要求したトルクを発生する。
エンジン2には、吸気通路31が接続されている。吸気通路31は、各気筒20に吸気を供給する。吸気は、空気、又は、空気及びEGRガスを含む。エンジン2にはまた、排気通路32が接続されている。排気通路32は、各気筒20からの排気を排出する。
各気筒20には、第1吸気ポート21及び第2吸気ポート22の二つの吸気ポートと、第1排気ポート23及び第2排気ポート24の二つの排気ポートが接続されている。
吸気通路31は、第1吸気ポート21及び第2吸気ポート22に分岐して接続されている。
排気通路32は、第1排気ポート23に接続される第1排気通路321と、第2排気ポート24に接続される第2排気通路322とを有している。第1排気通路321と、第2排気通路322とは、エンジン2に対して並列に設けられている。第1排気通路321と第2排気通路322とは、その下流において合流している。
エンジン2には、図示は省略するが、気筒20毎に、吸気弁と排気弁とが取り付けられている。吸気弁は、第1吸気ポート21及び第2吸気ポート22のそれぞれに設けられ、気筒20と第1吸気ポート21及び第2吸気ポート22との間を開閉する。図3の上図301は、二つの吸気弁25のリフトカーブを例示している。二つの吸気弁25は、同じタイミングで開閉する。
排気弁は、第1排気ポート23及び第2排気ポート24のそれぞれに設けられ、気筒20と第1排気ポート23及び第2排気ポート24との間を開閉する。図3の上図301は、第1排気ポート23に設けられた第1排気弁26のリフトカーブと、第2排気ポート24に設けられた第2排気弁27のリフトカーブとを例示している。二つの排気弁26、27は、開弁時期が相違する。図示は省略するが、カムシャフトに設けられた第1排気弁26を駆動するカムと、第2排気弁27を駆動するカムとは、そのカムプロフィールが互いに異なる。
第1排気ポート23に設けられた第1排気弁26は、相対的に早い第1開弁時期で開く。第1開弁時期は、ピストンが下死点近くに位置している時期であり、例えば排気下死点前30°CAである。第2排気ポート24に設けられた第2排気弁27は、第1開弁時期よりも遅い第2開弁時期に開く。第2開弁時期は、例えば排気下死点後である。第2排気弁27は、第1排気弁26よりも開弁時期が遅れる。
第1排気弁26の閉弁時期は、排気上死点付近である。第2排気弁27の閉弁時期も、排気上死点付近である。二つの排気弁26、27の閉弁時期は、ほぼ同じである。また、二つの排気弁26、27の最大リフト量も、ほぼ同じである。
吸気通路31には、上流側から下流側へ向かって順に、第2ターボ過給機5の第2コンプレッサ51と、第1ターボ過給機4の第1コンプレッサ41と、インタークーラ43とが配設されている。第2コンプレッサ51は、吸気を昇圧する。第1コンプレッサ41も、吸気を昇圧する。インタークーラ43は、昇圧された吸気を冷却する。インタークーラ43は、例えば水冷式の熱交換器である。インタークーラ43は、図示は省略するが、例えばエンジン2の冷却水の循環回路に接続されている。
第1ターボ過給機4の容量は、第2ターボ過給機5の容量よりも小さい。第1ターボ過給機4は、後述するように、エンジン2が低回転領域で運転している場合に作動できる。第1ターボ過給機4は、低回転領域、及び、低回転領域よりもエンジン回転数の高い高回転領域の両方を含む全運転領域において作動する。第2ターボ過給機5は、エンジン2が高回転領域で運転している場合に作動する。
大容量の第2ターボ過給機5の第2コンプレッサ51と、小容量の第1ターボ過給機4の第1コンプレッサ41とを直列に設け、第1ターボ過給機4の第1コンプレッサ41のみの駆動、及び、第1ターボ過給機4の第1コンプレッサ41と第2ターボ過給機5の第2コンプレッサ51との両方の駆動を切り替えることにより、このエンジン2は、広い運転領域に亘って、吸気を過給できる。
第1排気通路321には、第1ターボ過給機4の第1タービン42と、第1排気浄化装置61とが配設されている。第1タービン42と、第1排気浄化装置61とは、上流側から下流側へ向かってこの順番に配設されている。
第1排気浄化装置61は、触媒装置としての酸化触媒(Diesel Oxidation Catalyst: DOC)と、フィルタ装置としてのDPF(Diesel Particulate Filter)とを含んでいる。詳細な図示は省略するが、第1排気浄化装置61において、DOCは、DPFの上流に配置されている。
DOCは、排気中のCO及びHCが酸化されてCO2及びH2Oを生成する反応を促す。また、DPFは、エンジン2の排気中に含まれる煤等の粒子状物質を捕集する。
第2排気通路322には、第2ターボ過給機5の第2タービン52と、第2排気浄化装置62とが配設されている。第2タービン52と、第2排気浄化装置62とは、上流側から下流側へ向かって、第2排気浄化装置62、第2タービン52の順番に配設されている。第1排気通路321と第2排気通路322とにおいて、タービンと排気浄化装置の配設順は相違する。
第2排気浄化装置62は、第1排気浄化装置61と同様に、DOCと、DPFとを含んでいる。
このエンジンシステム1は、排気中のNOxを浄化する触媒を備えていない。但し、ここに開示する技術は、NOxを浄化する触媒を備えたエンジンに適用することを排除しない。
第1ターボ過給機4の第1タービン42は、排気のエネルギによって回転する。図示を省略する第1連結シャフトは、第1タービン42と第1コンプレッサ41とを互いに連結する。排気通路321において第1タービン42が回転すると、吸気通路31において第1コンプレッサ41が回転し、吸気を昇圧する。
同様に、第2ターボ過給機5の第2タービン52は、図示を省略する第2連結シャフトを介して、第2コンプレッサ51に連結されている。排気通路322において第2タービン52が回転すると、吸気通路31において第2コンプレッサ51が回転し、吸気を昇圧する。
第2ターボ過給機5は、詳細な図示は省略するが、第1ターボ過給機4とは異なり、可変容量式のターボ過給機である。タービンケース内には、可動ベーンが配設されている。可動ベーンの開度を調整することによって、第2ターボ過給機5における通路面積が変わる。
第2ターボ過給機5の可動ベーンは、第2ターボ過給機5の容量を変更する他に、第1排気通路321と第2排気通路322との間の流量調整にも利用される。
図4は、エンジン回転数の変化に対する可動ベーンの開度変化を例示している。後述するECU100は、エンジン回転数が所定回転数よりも低い、換言すればエンジン2の排気の流量が所定流量よりも低い低回転領域においては、可動ベーンの開度を最小にする。これにより、エンジン2から排出された排気は、第2排気通路322を流れにくくなるため、第1排気通路321を流れる排気の流量が増える。つまり、エンジン2の排気の流量が低い低回転領域においては、実質的に、第1排気通路321のみを使う。
エンジン回転数が所定回転数以上となる高回転領域においては、エンジン2から排出される排気の流量が増えるため、可動ベーンの開度を大きくする。図例では、エンジン2の回転数が高くなるほど、可動ベーンの開度が大きくなる。これにより、第2排気通路322を流れる排気の流量が増える。前述したように、第2ターボ過給機5は、エンジン2の回転数が高い高回転領域において、吸気の過給を行うことができる。
エンジンシステム1はまた、EGR(Exhaust Gas Recirculation)システム7を備えている。EGRシステム7は、排気の一部を、EGRガスとして吸気通路31に還流する。EGRシステム7は、第1EGR通路71と、第2EGR通路72とを有している。
第1EGR通路71は、吸気通路31における第2コンプレッサ51及び第1コンプレッサ41の下流の部位、より正確には、インタークーラ43の下流の部位と、第2排気通路322における第2排気浄化装置62と第2タービン52との間の部位とを互いに接続している。第1EGR通路71には、第1EGR弁73が設けられている。第1EGR弁73は、例えば電磁式の開度調整弁である。第1EGR弁73は、第1EGR通路71を通って吸気通路31に還流されるEGRガスの流量を調整する。
第1EGR通路71にはまた、第1EGRクーラ74が設けられている。第1EGRクーラ74は、第1EGR通路71を流れるEGRガスを冷却する。第1EGRクーラ74は、例えば水冷式の熱交換器である。第1EGRクーラ74は、例えば冷却水の循環回路に接続されている。第1EGRクーラ74は、EGRガスと冷却水との間で熱交換させる。
第2EGR通路72は、吸気通路31における第2コンプレッサ51及び第1コンプレッサ41の上流の部位と、排気通路32における第1排気浄化装置61及び第2タービン52の下流の部位とを互いに接続している。第2EGR通路72には、第2EGR弁76が設けられている。第2EGR弁76も、例えば電磁式の開度調整弁である。第2EGR弁76は、第2EGR通路72を通って吸気通路31に還流されるEGRガスの流量を調整する。
第2EGR通路72にはまた、第2EGRクーラ77が設けられている。第2EGRクーラ77は、第2EGR通路72を流れるEGRガスを冷却する。第2EGRクーラ77は、例えば水冷式の熱交換器である。第2EGRクーラ77は、第1EGRクーラ74と同様に、冷却水の循環回路に接続してもよい。第2EGRクーラ77は、EGRガスと冷却水との間で熱交換させる。
図2は、エンジンシステム1の制御構成を例示するブロック図である。エンジンシステム1は、エンジン・コントロール・ユニット(以下、ECUという)100を備えている。ECU100は、CPU101、メモリ102、カウンタタイマ群103、インターフェース104及びこれらのユニットを接続するバス105を有するマイクロプロセッサで構成されている。ECU100は、エンジン2を制御する。ECU100は、制御ユニットの一例である。
ECU100は、水温センサSW1、過給圧センサSW2、排気温度センサSW3、クランク角センサSW4、アクセル開度センサSW5、車速センサSW6、DPF差圧センサSW7、及び、触媒温度センサSW8からの信号を受ける。
水温センサSW1は、循環回路8に設けられかつ、エンジン2の冷却水の温度に対応する信号を出力する。過給圧センサSW2は、吸気通路31に設けられかつ、過給圧に対応する信号を出力する。排気温度センサSW3は、排気通路32に設けられかつ、排気温度に対応する信号を出力する。クランク角センサSW4は、エンジン2に取り付けられかつ、エンジン2のクランクシャフトの回転角に対応する信号を出力する。アクセル開度センサSW5は、アクセルペダル(図示省略)に連結されかつ、運転者によるアクセルペダルの操作量に対応する信号を出力する。車速センサSW6は、例えば図示省略の車軸に設けられかつ、車両の車速に対応する信号を出力する。DPF差圧センサSW7は、排気浄化装置6に取り付けられかつ、DPFの入口圧と出口圧との圧力差に対応する信号を出力する。触媒温度センサSW8は、排気浄化装置6に取り付けられかつ、DOC及びDPFの温度に対応する信号を出力する。
ECU100は、クランク角センサSW4の信号に基づいてエンジン回転数を算出し、アクセル開度センサSW5の信号に基づいてエンジン負荷を算出する。また、ECU100は、水温センサSW1の信号に基づいて、エンジン2の冷間状態及び温間状態を判断する。ECU100は、アクセル開度センサSW5の信号に基づいて、車両の運転者の加速要求の有無、及び、その加速要求の度合いを判定する。
ECU100はまた、DPF差圧センサSW7の信号に基づいて、DPFの再生の要否を判定する。DPFの再生は、DPFに堆積した粒子状物質を燃焼させることである。ECU100は、DPFの再生が必要と判断すれば、DPFの再生制御を行う。
ECU100は、入力された信号に基づいてエンジン2の運転状態を判断し、判断した運転状態に対応するよう、インジェクタ29、ベーンアクチュエータ44、第1EGR弁73、第2EGR弁76へ制御信号を出力する。尚、ベーンアクチュエータ44は、第2ターボ過給機5の可動ベーンを動かすアクチュエータである。
エンジン2の気筒20内には、エンジン2の運転状態に応じた量の空気及びEGRガスが導入されると共に、燃料が供給される。気筒20内に供給された燃料は、適切なタイミングで圧縮自己着火により燃焼する。
(エンジンシステム1の特徴)
このエンジン2は、熱効率が向上するよう、空気が過剰な状態で燃料を燃焼させる。また、EGRガスを気筒20に導入することにより、気筒20内の空気量の調整も行われる。このエンジンシステム1を搭載した車両は、燃費性能が高い。
このエンジン2は、熱効率が向上するよう、空気が過剰な状態で燃料を燃焼させる。また、EGRガスを気筒20に導入することにより、気筒20内の空気量の調整も行われる。このエンジンシステム1を搭載した車両は、燃費性能が高い。
その一方で、エンジン2の熱効率が高いため、気筒20から排出される排気の温度は低い。排気の温度が低いと、DOCの活性化には不利になる。従来のエンジンは、ターボ過給機のタービンの下流に排気浄化装置を設けることが一般的である。この従来構成はタービンの熱容量が大きいため、排気の温度が低いと、排気浄化装置の温度が、より一層上がりにくいという問題がある。
これに対し、このエンジンシステム1は、第1排気浄化装置61と第2排気浄化装置62とを備えている。この内、第2排気浄化装置62は、第2排気通路322において、第2ターボ過給機5の第2タービン52の上流に設けている。エンジン2と第2排気浄化装置62との間にタービンが存在しないため、第2排気浄化装置62は、排気によって温度が上がりやすくかつ、エンジン2の運転中は、高温に保たれる。このエンジンシステム1は、排気の温度が低くても、エンジン2の運転中にDOCの活性状態が維持できるから、排出ガス性能が向上する。
その一方で、第2ターボ過給機5の第2タービン52よりも上流に、第2排気浄化装置62が配設されていると、第2タービン52よりも上流の容積が大きいため、運転者が車両の加速を要求した場合に、第2ターボ過給機5は過給レスポンスが低い。
そこで、このエンジンシステム1は、第2排気通路322に並列な第1排気通路321において、第1ターボ過給機4の第1タービン42を、第1排気浄化装置61よりも上流に配設している。このため、第1排気通路321においては、気筒20からの排気が、排気浄化装置において膨張することなく、第1タービン42に供給される。その結果、エンジン2の過給レスポンスが向上する。
このエンジンシステム1はさらに、第1排気通路321を第1排気ポート23に接続し、第2排気通路322を第2排気ポート24に接続していて、第1排気通路321と第2排気通路322とを分離していると共に、図3の上図301に示すように、第1排気ポート23の排気弁26は、第2排気ポート24の排気弁27よりも開弁時期を早めている。
ここで、図3の下図302は、排気弁26及び排気弁27が開弁する排気行程における、エンジン2の排気の圧力変動を例示している。第1排気ポート23の排気弁26が開弁すると、ブローダウンによって、排気の圧力が急上昇する。その後、排気の圧力が低下すると共に、第2排気ポート24の排気弁27が開弁する。
前述したように、第1排気ポート23には、第1排気通路321が接続されているため、ブローダウンによる排気エネルギは、第1排気通路321に設けられた第1ターボ過給機4の第1タービン42に供給される。第1タービン42が相対的に上流側に配設されていることと相俟って、第1ターボ過給機4は、過給効率が高まる。第1ターボ過給機4により、エンジン2の過給レスポンスが向上する。
これは特に、エンジン2の排気エネルギが低くなって、ターボ過給機の過給効率が低下しやすい低回転領域において有効である。つまり、第1ターボ過給機4は、相対的に小容量で、低回転領域において効率的に作動をする。また、VGTの可動ベーンの開度は、低回転領域において最小であり、第1排気通路321を流れる排気の流量は、相対的に多い。第1タービン42が上流に配置されていること、ブローダウンを利用できること、及び、第1排気通路321を流れる排気の流量が多いこと、によって、エンジンシステム1は、低回転領域における過給効率が向上する。低回転領域におけるエンジン2の過給レスポンスが向上する。その結果、車両の加速過渡時等における過給レスポンスが向上する。
ここで、図5は、本エンジンシステム1における排気の圧力変動(実線)と、従来のエンジンシステムにおける排気の圧力変動(破線)とを比較している。従来のエンジンシステムは、気筒20に連通する二つの排気ポートが同時に開くシステムである。
本エンジンシステム1は、前述したように、二つの排気ポートの内の一方の排気ポートを相対的に早いタイミングで開弁する。そのため、従来のエンジンシステムよりも、ブローダウンが強くなり、排気行程の初期における排気の圧力(つまり、動圧)が高くなる。ここで、排気行程の初期、中期、及び、終期はそれぞれ、排気行程の期間を、初期、中期、及び、終期に三等分した場合の、初期、中期、及び、終期に相当する。
本エンジンシステム1は、排気行程の初期に排気の圧力が高くなるものの、排気行程の初期は、ピストンの上昇速度が低いため、ポンプ損失の増大を招かない。その一方で、排気行程の初期における圧力が高いため、本エンジンシステム1は、前述したように、第1ターボ過給機4の過給効率が向上する。
排気行程の中期及び終期にかけて、排気の圧力は低くなる。本エンジンシステム1は、ブローダウンが相対的に強い分、図5に白抜きの矢印で示すように、排気行程の中期及び終期における排気の圧力は、従来のエンジンシステムよりも低下する。排気行程の中期及び終期は、ピストンの上昇速度が高いため、エンジン2の排気側の圧力の影響を受ける。本エンジンシステム1は、排気行程の中期及び終期における排気の圧力が低いため、ポンプ損失が低下する。
つまり、本エンジンシステム1は、従来のエンジンシステムと比較して、第1ターボ過給機4の過給効率の向上と、ポンプ損失の低減とを図ることができる。そして、第1及び第2ターボ過給機4、5と、第1及び第2排気浄化装置61、62とによって、このエンジンシステム1は、排気の浄化性能の向上と、過給効率の向上とが両立する。
(ECUによるEGRシステムの制御)
ECU100は、エンジン2の全運転領域において、EGRガスを吸気通路31に還流させる。つまり、ECU100は、第1EGR弁73、及び/又は、第2EGR弁76を開弁する。エンジン2が全負荷(つまり、フルスロットル)で運転している場合に、EGRガスを吸気通路31に還流することにより、気筒20内の酸素濃度が低下して、燃焼温度が下がる。燃焼温度が下がると、NOxの生成を抑制できる。
ECU100は、エンジン2の全運転領域において、EGRガスを吸気通路31に還流させる。つまり、ECU100は、第1EGR弁73、及び/又は、第2EGR弁76を開弁する。エンジン2が全負荷(つまり、フルスロットル)で運転している場合に、EGRガスを吸気通路31に還流することにより、気筒20内の酸素濃度が低下して、燃焼温度が下がる。燃焼温度が下がると、NOxの生成を抑制できる。
エンジン2の回転数が高い高回転領域においてエンジン2が運転している場合、エンジン2の排気流量が高いため、排気の圧力は、吸気の圧力に比べて高まる。ECU100は、第1EGR通路71の第1EGR弁73を開弁し、第1EGR通路71を通じてEGRガスを吸気通路31の、第1コンプレッサ41及び第2コンプレッサ51の下流の部位に還流させる。
一方、エンジン2が、高回転領域よりも回転数が低い低回転領域において運転している場合、エンジン2の排気流量が低いため、排気の圧力が低くなる。第1EGR通路71を通じてEGRガスを還流させようとしても、吸気通路31の、第1コンプレッサ41及び第2コンプレッサ51の下流の部位の方が、排気通路32の圧力よりも高くなるから、EGRガスを吸気通路31に還流させることができない。
そこで、ECU100は、エンジン2が低回転領域において運転している場合、第2EGR通路72の第2EGR弁76を開弁し、第2EGR通路72を通じてEGRガスを吸気通路31の、第1コンプレッサ41及び第2コンプレッサ51の上流の部位に還流させる。第2EGR通路72は、第1コンプレッサ41及び第2コンプレッサ51の上流に接続されているため、吸気通路31における低圧の部位に、EGRガスを導入できる。
こうして、EGRシステム7は、エンジン2の全運転領域に亘って、EGRガスを吸気通路31へ還流できる。
また、第1EGR通路71及び第2EGR通路72のそれぞれに、第1EGRクーラ74及び第2EGRクーラ77が介設されている。各EGRクーラ74、77は、EGRガスを冷却する。エンジン2の負荷が高い場合に、EGRシステム7は、冷却したEGRガスを吸気通路31に還流できる。EGRガスが導入される気筒20内の温度が、過剰に高くなることが抑制される。エンジン2において異常燃焼の発生が抑制される。
また、第1EGR通路71は、第2排気通路322における第2排気浄化装置62の下流に接続されている。EGRシステム7は、第2排気浄化装置62が浄化したクリーンな排気を、EGRガスとして吸気通路31に還流できる。吸気系の構成部材が、例えば粒子状物質に汚染されることが抑制される。
本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。
前記の構成では、吸気通路31に、大容量の第2ターボ過給機5の第2コンプレッサ51と、小容量の第1ターボ過給機4の第1コンプレッサ41とを直列に設けているが、第1ターボ過給機の第1コンプレッサと、第2ターボ過給機の第2コンプレッサとの組み合わせ及び配置は、この組み合わせ及び配置に限定されない。第1ターボ過給機の第1コンプレッサと、第2ターボ過給機の第2コンプレッサとの組み合わせは、様々な組み合わせが可能であると共に、それらの配置も、様々な配置が可能である。
例えばここに開示する技術は、ディーゼルエンジンに適用することに限定されず、ガソリンや、ナフサを含む燃料を用いるエンジンに、適用することも可能である。
上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
1 エンジンシステム
2 エンジン
20 気筒
23 第1排気ポート
24 第2排気ポート
31 吸気通路
32 排気通路
321 第1排気通路
322 第2排気通路
4 第1ターボ過給機
41 第1コンプレッサ
42 第1タービン
5 第2ターボ過給機
51 第2コンプレッサ
52 第2タービン
61 第1排気浄化装置
62 第2排気浄化装置
71 第1EGR通路
72 第2EGR通路
2 エンジン
20 気筒
23 第1排気ポート
24 第2排気ポート
31 吸気通路
32 排気通路
321 第1排気通路
322 第2排気通路
4 第1ターボ過給機
41 第1コンプレッサ
42 第1タービン
5 第2ターボ過給機
51 第2コンプレッサ
52 第2タービン
61 第1排気浄化装置
62 第2排気浄化装置
71 第1EGR通路
72 第2EGR通路
Claims (5)
- エンジンの吸気通路に設けられた第1コンプレッサと、前記エンジンの排気通路に設けられた第1タービンとを有する第1ターボ過給機と、
前記吸気通路に設けられた第2コンプレッサと、前記排気通路に設けられた第2タービンとを有する第2ターボ過給機と、
前記排気通路に設けられかつ、前記エンジンの気筒から排出された排気を浄化するよう構成された第1排気浄化装置及び第2排気浄化装置と、を備え、
前記エンジンは、前記気筒に接続されると共に、第1開弁時期に開く第1排気ポートと、前記第1排気ポートに並列に設けられて前記気筒に接続されると共に、前記第1開弁時期よりも遅い第2開弁時期に開く第2排気ポートと、を有し、
前記排気通路は、前記第1排気ポートにつながる第1排気通路と、前記第2排気ポートにつながる第2排気通路とを有し、
前記第1排気通路には、前記第1タービンと前記第1排気浄化装置とが、上流から下流に向かって順に配設され、
前記第2排気通路には、前記第2排気浄化装置と前記第2タービンとが、上流から下流に向かって順に配設されている
過給機付きエンジン。 - 請求項1に記載の過給機付きエンジンにおいて、
前記第1コンプレッサと前記第2コンプレッサとは、前記吸気通路において、直列に配設されている
過給機付きエンジン。 - 請求項1又は2に記載の過給機付きエンジンにおいて、
前記第1ターボ過給機は、前記エンジンの全運転領域において作動し、
前記第2ターボ過給機は、前記エンジンの高回転領域において作動する
過給機付きエンジン。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の過給機付きエンジンにおいて、
前記第2排気浄化装置と前記第2タービンとの間における排気通路と、前記第1及び第2コンプレッサの下流における吸気通路とを接続する第1EGR通路と、
前記第1排気浄化装置の下流における排気通路と、前記第1及び第2コンプレッサの上流における吸気通路とを接続する第2EGR通路と、を備えている
過給機付きエンジン。 - 請求項4に記載の過給機付きエンジンにおいて、
前記第1EGR通路は、前記エンジンの高回転領域において開き、
前記第2EGR通路は、前記高回転領域よりもエンジン回転数の低い低回転領域において開く
過給機付きエンジン。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020065795A JP2021161984A (ja) | 2020-04-01 | 2020-04-01 | 過給機付きエンジン |
EP21159256.3A EP3889407A1 (en) | 2020-04-01 | 2021-02-25 | Boosted engine and vehicle comprising a boosted engine |
US17/185,525 US20210310446A1 (en) | 2020-04-01 | 2021-02-25 | Boosted engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020065795A JP2021161984A (ja) | 2020-04-01 | 2020-04-01 | 過給機付きエンジン |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021161984A true JP2021161984A (ja) | 2021-10-11 |
Family
ID=74758629
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020065795A Pending JP2021161984A (ja) | 2020-04-01 | 2020-04-01 | 過給機付きエンジン |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20210310446A1 (ja) |
EP (1) | EP3889407A1 (ja) |
JP (1) | JP2021161984A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023054203A1 (ja) | 2021-09-30 | 2023-04-06 | 富士フイルム株式会社 | 音響整合層材、音響整合シート、音響整合層材用組成物、音響波プローブ、音響波測定装置、及び音響波プローブの製造方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3439999C1 (de) * | 1984-11-02 | 1986-05-15 | Audi AG, 8070 Ingolstadt | Viertakt-Brennkraftmaschine mit zwei Abgasturboladern |
JPS61164039A (ja) * | 1985-01-11 | 1986-07-24 | Nissan Motor Co Ltd | 多段タ−ボ過給機関 |
WO2005068803A1 (en) * | 2004-01-14 | 2005-07-28 | Lotus Cars Limited | A turbocharged internal combustion engine |
FR2916226A3 (fr) * | 2007-05-18 | 2008-11-21 | Renault Sas | Moteur a combustion interne suralimente et systeme de distribution variable avec suralimentation pour un tel moteur |
US8091357B2 (en) * | 2008-03-31 | 2012-01-10 | Caterpillar Inc. | System for recovering engine exhaust energy |
FR2930597B1 (fr) * | 2008-04-29 | 2010-04-23 | Renault Sas | Procede de commande d'un moteur |
DE102008057572B4 (de) * | 2008-11-15 | 2021-09-02 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine |
FR2944560B1 (fr) * | 2009-04-16 | 2011-04-01 | Inst Francais Du Petrole | Systeme de suralimentation a double etage avec dispositif d'epuration de gaz d'echappement pour moteur a combustion interne et procede pour commander un tel systeme |
JP2011179455A (ja) * | 2010-03-03 | 2011-09-15 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
JP2013189900A (ja) | 2012-03-13 | 2013-09-26 | Isuzu Motors Ltd | 排気ガス浄化装置 |
US9057324B2 (en) * | 2012-12-12 | 2015-06-16 | Caterpillar Inc. | Six-stroke engine system with blowdown turbocharger |
DE202014100426U1 (de) * | 2014-01-30 | 2014-03-13 | Ford Global Technologies, Llc | Abgasturboaufgeladene Brennkraftmaschine mit abschaltbarem Zylinder |
-
2020
- 2020-04-01 JP JP2020065795A patent/JP2021161984A/ja active Pending
-
2021
- 2021-02-25 US US17/185,525 patent/US20210310446A1/en not_active Abandoned
- 2021-02-25 EP EP21159256.3A patent/EP3889407A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023054203A1 (ja) | 2021-09-30 | 2023-04-06 | 富士フイルム株式会社 | 音響整合層材、音響整合シート、音響整合層材用組成物、音響波プローブ、音響波測定装置、及び音響波プローブの製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3889407A1 (en) | 2021-10-06 |
US20210310446A1 (en) | 2021-10-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9188050B2 (en) | Engine cooling system | |
JP5240299B2 (ja) | 自動車搭載用ディーゼルエンジン | |
JP5459106B2 (ja) | 自動車搭載用ディーゼルエンジン | |
JP2007315230A (ja) | 内燃機関の排気還流装置 | |
JP3040153B2 (ja) | エンジンの排ガス還流装置 | |
JP5891853B2 (ja) | 車両搭載のターボ過給機付エンジンの制御装置 | |
JP5803326B2 (ja) | 過給機付リーンバーンエンジン | |
JP5842406B2 (ja) | 過給機付リーンバーンエンジン | |
JP2021161984A (ja) | 過給機付きエンジン | |
JP5906726B2 (ja) | ターボ過給機付エンジンの制御装置 | |
JPH04175453A (ja) | エンジンの排ガス還流装置 | |
JP2009235944A (ja) | エンジンの過給装置 | |
JP2021134666A (ja) | 過給機付きエンジン | |
JP2010223077A (ja) | 内燃機関 | |
JP5948864B2 (ja) | 自動車用エンジンの制御装置 | |
JP6399198B1 (ja) | 過給機付エンジン | |
JP7354875B2 (ja) | 過給機付きエンジン | |
JP7359031B2 (ja) | 過給機付きエンジン | |
JP5906725B2 (ja) | ターボ過給機付エンジンの制御装置 | |
US11230981B2 (en) | Supercharger-equipped engine | |
JP5880028B2 (ja) | ターボ過給機付圧縮自己着火エンジンの制御装置 | |
JP2021134685A (ja) | 過給機付きエンジン | |
JP2021161983A (ja) | 過給機付きエンジン | |
JP2007016682A (ja) | 圧縮自己着火内燃機関の制御装置 | |
JP2021161981A (ja) | 過給機付きエンジン |