JP2710951B2 - Exhaust system structure of turbocharged engine - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エンジンの全運転域で作動する第１ターボ
過給機と、エンジンの特定運転域で作動する第２ターボ
過給機とを備えたターボ過給機付エンジンの制御装置に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a first turbocharger that operates in an entire operation range of an engine and a second turbocharger that operates in a specific operation range of the engine. The present invention relates to a control device for an engine with a turbocharger provided.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、例えば特開昭62−10422号公報もしくは実開昭6
0−178329号公報に示されるように、多気筒エンジンに
複数のターボ過給機を装備し、例えば２つのターボ過給
機を装備して、、エンジン運転状態に応じ、一方のター
ボ過給機のみを作動させる状態と両方のターボ過給機を
ともに作動させる状態とに切替えるようにしたターボ過
給機付エンジンは知られている。Conventionally, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No.
As shown in Japanese Patent Application Publication No. 0-178329, a multi-cylinder engine is provided with a plurality of turbochargers, for example, two turbochargers are provided, and one of the turbochargers is provided according to an engine operating state. 2. Description of the Related Art An engine with a turbocharger that switches between a state in which only a turbocharger is operated and a state in which both turbochargers are operated together is known.

すなわち、この種のターボ過給機付エンジンでは、各
気筒の排気通路を２つのグループに分けて、各グループ
の排気通路を第1,第２の各ターボ過給機のタービンにそ
れぞれ接続するとともに、タービン上流で各グループの
排気通路を連通する連通路と第２ターボ過給機のタービ
ンに通じる排気通路を開閉する排気遮断弁とを設ける等
により、吸気および排気の流量が比較的少ない低速域で
は各気筒からの排気を第１ターボ過給機のタービンに集
中的に供給し、上記流量が多い高速域では両ターボ過給
機のタービンに排気を分散供給するようにしている。こ
のような構造によると、低速域での過給効率および応答
性を高めるとともに、高速域での過給量を確保すること
ができる。That is, in this type of turbocharged engine, the exhaust passage of each cylinder is divided into two groups, and the exhaust passages of each group are connected to the turbines of the first and second turbochargers, respectively. A low speed region where the flow rates of intake and exhaust gas are relatively small by providing a communication passage communicating with the exhaust passage of each group upstream of the turbine and an exhaust shutoff valve opening and closing the exhaust passage communicating with the turbine of the second turbocharger. In this publication, the exhaust from each cylinder is intensively supplied to the turbine of the first turbocharger, and the exhaust is distributed and supplied to the turbines of both turbochargers in the high-speed region where the flow rate is large. According to such a structure, the supercharging efficiency and the responsiveness in the low speed range can be improved, and the supercharging amount in the high speed range can be ensured.

また、例えば特開昭59−145329号公報に示すように、
上記第１ターボ過給機のみが作動する運転状態から第1,
第２ターボ過給機の両方が作動する運転状態に移行する
際に、予回転手段によって上記第２ターボ過給機を予め
回転させることにより、上記運転状態の切換時に切換シ
ョックが発生するのを防止するとともに、この第２ター
ボ過給機の吸気系にリリーフ弁を設け、上記予回転動作
中にリリーフ弁を開作動させることにより、吸気系にお
ける不要な圧力上昇を防止するように構成されたターボ
過給機付エンジンの制御装置が知られている。Also, for example, as shown in JP-A-59-145329,
From the operation state where only the first turbocharger operates, the first,
When shifting to the operating state in which both of the second turbochargers are operated, by rotating the second turbocharger in advance by the pre-rotation means, it is possible to prevent a switching shock from occurring when the operating state is switched. A relief valve is provided in the intake system of the second turbocharger, and the relief valve is opened during the pre-rotation operation to prevent unnecessary pressure increase in the intake system. Control devices for engines with turbochargers are known.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上記装置のように第２ターボ過給機の予回転動作中に
リリーフ弁を開動作させるだけでは、第２ターボ過給機
が作動されていた状態からの減速時等においてはリリー
フ弁が閉じられてからも第２ターボ過給機が慣性で回転
しているという状態が生じる場合があり、この場合に吸
気遮断弁の上流部の圧力が上昇するのを防止することが
できないという問題がある。Just by opening the relief valve during the pre-rotation operation of the second turbocharger as in the above-described device, the relief valve is closed during deceleration from the state where the second turbocharger was operated. In some cases, a state in which the second turbocharger is rotating by inertia may occur after that, and in this case, there is a problem that it is impossible to prevent the pressure in the upstream portion of the intake cutoff valve from increasing.

また、上記構成の過給機付エンジンの制御装置におい
て、第１ターボ過給機は常時作動状態に維持されるてい
るのに対し、第２ターボ過給機は高負荷高回転時等の特
定運転域でのみ作動され、長期間に亘り不使用状態に維
持されることがある。このため、上記第２ターボ過給機
の吸気系に設けられたリリーフ弁が長期間に亘り不使用
状態に維持されることにより、このリリーフ弁が閉固着
され易く、上記予回転時および減速時等に正常に作動さ
せることができず、エンジンに悪影響を及ぼす虞があ
る。Further, in the control device for a supercharged engine having the above-described configuration, the first turbocharger is always maintained in the operating state, whereas the second turbocharger is operated under a high load and a high speed. It is operated only in the operating range, and may be kept unused for a long time. For this reason, the relief valve provided in the intake system of the second turbocharger is maintained in a non-use state for a long period of time, so that the relief valve is easily closed and fixed. In such a case, the engine cannot be operated normally, and the engine may be adversely affected.

なお、上記のように第２ターボ過給機の予回転時にリ
リーフ弁を開作動させるように構成された過給機付エン
ジンの制御装置において、リリーフ弁の閉固着を防止す
るために上記予回転が頻繁に行われるように制御状態を
設定することも考えられるが、このように構成した場合
には、リリーフ弁を開閉駆動する回数が多くなってリリ
ーフ弁の耐久性が損なわれるという問題があった。In the control device for an engine with a supercharger configured to open the relief valve during the pre-rotation of the second turbocharger as described above, the pre-rotation is performed to prevent the relief valve from being closed and fixed. It is conceivable to set the control state so that the relief valve is frequently performed.However, in such a configuration, there is a problem that the number of times of opening and closing the relief valve is increased and the durability of the relief valve is impaired. Was.

本発明は上記の事情に鑑み、吸気系における不要な圧
力上昇を確実に防止し、かつ、第２ターボ過給機の吸気
系に設けられたリリーフ弁が閉固着されるのを効果的に
防止しつつ、その耐久性が損なわれるのを抑制すること
がターボ過給機付エンジンの制御装置を提供するもので
ある。In view of the above circumstances, the present invention reliably prevents unnecessary pressure increase in the intake system and effectively prevents the relief valve provided in the intake system of the second turbocharger from being closed and fixed. In addition, it is an object of the present invention to provide a control device for a turbocharged engine in which the durability of the engine is prevented from being impaired.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

請求項１に係る発明は、エンジンの全運転域で作動す
る第１ターボ過給機と、エンジンの特定運転域で作動す
る第２ターボ過給機と、このエンジンの特定運転域で第
２ターボ過給機を作動させるように第２ターボ過給機の
吸気系および排気系を制御する吸気遮断弁および排気遮
断弁とを備えたターボ過給機付エンジンの制御装置にお
いて、上記第２ターボ過給機と吸気遮断弁との間の圧力
をリリーフするリリーフ弁を設けるとともに、エンジン
が上記特定運転域に移行する前に第２ターボ過給機を予
め回転させる予回転手段と、この予回転手段によって第
２ターボ過給機を予回転させる前の領域で上記リリーフ
弁を開放状態とし、かつ、第２ターボ過給機の予回転領
域を越える前にリリーフ弁を閉止する制御手段とを設け
たものである。The invention according to claim 1 includes a first turbocharger that operates in an entire operation range of the engine, a second turbocharger that operates in a specific operation range of the engine, and a second turbocharger that operates in a specific operation range of the engine. The control device for an engine with a turbocharger, comprising: an intake shutoff valve and an exhaust shutoff valve for controlling an intake system and an exhaust system of the second turbocharger so as to operate the supercharger. A pre-rotation means for providing a relief valve for relieving the pressure between the charger and the intake cutoff valve, and for pre-rotating the second turbocharger before the engine shifts to the specific operation range; Control means for opening the relief valve in a region before the pre-rotation of the second turbocharger and closing the relief valve before the pre-rotation region of the second turbocharger is exceeded. Things.

請求項２に係る発明は、請求項１記載のエンジンから
排出された排気の一部を第２ターボ過給機に供給するこ
とにより、第２ターボ過給機を予め回転させるように構
成された予回転手段を設けたものである。The invention according to claim 2 is configured to rotate the second turbocharger in advance by supplying a part of the exhaust gas discharged from the engine according to claim 1 to the second turbocharger. It is provided with pre-rotation means.

〔作用〕[Action]

上記請求項１記載の発明によると、予回転手段により
第２ターボ過給機が予回転される前の段階で、リリーフ
弁が開放されて第２ターボ過給機と吸気遮断弁との間の
圧力がリリーフ状態に維持されるとともに、エンジンが
所定の運転状態となった時点で上記第２ターボ過給機が
予回転された後、予回転領域を越える前の段階で閉止状
態に移行する。そして、予回転領域を越えると第２ター
ボ過給機が移動状態に移行することになる。According to the first aspect of the present invention, before the second turbocharger is pre-rotated by the pre-rotation means, the relief valve is opened and the second turbocharger is opened between the second turbocharger and the intake cutoff valve. The pressure is maintained in a relief state, and after the second turbocharger is pre-rotated when the engine enters a predetermined operation state, the state shifts to a closed state at a stage before the pre-rotation region is exceeded. Then, when exceeding the pre-rotation region, the second turbocharger shifts to the moving state.

また、上記請求項２記載の発明によると、予回転前の
状態から予回転領域へ移行するとき、リリーフ弁が開放
されて第２ターボ過給機と吸気遮断弁との間の圧力がリ
リーフ状態に維持された状態において、排気漏らし弁等
からなる予回転手段によって排気の一部が第２ターボ過
給機に供給されることにより、この第２ターボ過給機が
予回転状態に移行することになる。According to the second aspect of the invention, when the state shifts from the state before the pre-rotation to the pre-rotation region, the relief valve is opened and the pressure between the second turbocharger and the intake cutoff valve is reduced. In this state, the exhaust gas is partially supplied to the second turbocharger by the prerotation means such as an exhaust leakage valve, so that the second turbocharger shifts to the prerotation state. become.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図面は本
発明を３気筒ロータリピストンエンジンに適用した場合
の実施例を示し、第１図はその全体概略図である。この
図において、１は比較的大型の第１ターボ過給機、２は
第１ターボ過給機１よりも小型の第２ターボ過給機であ
り、これらはそれぞれ、排気ガスにより駆動されるター
ビン1a,2aと、このタービン1a,2aに連動して回転するこ
とにより吸気を過給するコンプレッサ1b,2bとを備えて
いる。An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The drawings show an embodiment in which the present invention is applied to a three-cylinder rotary piston engine, and FIG. 1 is an overall schematic diagram thereof. In this figure, 1 is a relatively large first turbocharger, 2 is a second turbocharger smaller than the first turbocharger 1, each of which is a turbine driven by exhaust gas. 1a and 2a, and compressors 1b and 2b that supercharge intake air by rotating in conjunction with the turbines 1a and 2a.

これらターボ過給機1,2の各タービン1a,2aが組込まれ
るエンジンEnの排気系は、各気筒の排気ポートに連通す
る気筒別の排気通路3,4,5を異なる数に区分することに
より構成された第1,第２排気系6,7を備え、つまり３気
筒ロータリピストンエンジンにあっては、１番,2番気筒
に対応する２つの排気通路3,4が属する第１排気系６と
３番気筒に対応する１つの排気通路５が属する第２排気
系７とを備えている。そして、第１排気系６の２つの排
気通路3,4は集合されて、その集合部が上記第１ターボ
過給機１のタービン1aに接続され、また第２排気系７の
排気通路５は上記第２ターボ過給機２のタービン2aに接
続されている。なお、上記第１ターボ過給機１と第２タ
ーボ過給機２との大きさの比率は、第１排気系６と第２
排気系７の排気量の比率に対応する程度に設定されてい
る。The exhaust system of the engine En in which each of the turbines 1a and 2a of the turbochargers 1 and 2 is incorporated by dividing the exhaust passages 3, 4, and 5 for each cylinder communicating with the exhaust port of each cylinder into different numbers. In the case of a three-cylinder rotary piston engine, the first exhaust system 6 includes two exhaust passages 3 and 4 corresponding to the first and second cylinders. And a second exhaust system 7 to which one exhaust passage 5 corresponding to the third cylinder belongs. Then, the two exhaust passages 3 and 4 of the first exhaust system 6 are assembled, the assembly portion is connected to the turbine 1a of the first turbocharger 1, and the exhaust passage 5 of the second exhaust system 7 is The second turbocharger 2 is connected to a turbine 2a. The size ratio between the first turbocharger 1 and the second turbocharger 2 is the same as the first exhaust system 6 and the second turbocharger 2.
It is set to an extent corresponding to the ratio of the exhaust amount of the exhaust system 7.

上記各タービン1a,2aより上流側において第１排気系
６の排気通路3,4の集合部と第２排気系７の排気通路５
との間には両者を連通する連通路８が設けられている。
また、この連通路８より下流で第２ターボ過給機２のタ
ービン2aより上流の排気通路５中には、ダイヤフラム装
置等のアクチュエータ10により開閉作動される排気遮断
弁９が設けられている。さらに、第２ターボ過給機２の
タービン2aに対し、排気遮断弁９が開かれる前に排気の
一部をタービン2aに送って予回転させるようにするた
め、例えば上記連通路８とタービン2aの入口側との間に
排気遮断弁９をバイパスする排気漏らし通路11が設けら
れ、この排気漏らし通路11に、アクチュエータ13により
開閉作動される排気漏らし弁12が設けられている。On the upstream side of each of the turbines 1a and 2a, the gathering portion of the exhaust passages 3 and 4 of the first exhaust system 6 and the exhaust passage 5 of the second exhaust system 7
A communication path 8 for communicating the two is provided between and.
In the exhaust passage 5 downstream of the communication passage 8 and upstream of the turbine 2a of the second turbocharger 2, an exhaust cutoff valve 9 that is opened and closed by an actuator 10 such as a diaphragm device is provided. Further, for the turbine 2a of the second turbocharger 2, a part of the exhaust gas is sent to the turbine 2a and pre-rotated before the exhaust shutoff valve 9 is opened. An exhaust leak passage 11 that bypasses the exhaust shutoff valve 9 is provided between the exhaust leak passage 11 and an exhaust leak valve 12 that is opened and closed by an actuator 13.

各タービン1a,2aより下流側では、各タービン1a,2aの
出口側に通じる通路14a,14bが集合されて、第1,第２排
気系6,7に共通の下流側排気通路14が形成されている。
また、各タービン1a,2aより上流側の部分と下流側の部
分との間には、各タービン1a,2aをバイパスするウエス
トゲート通路15が設けられ、このウエストゲート通路15
には、過給圧等に応じて働くアクチュエータ17により開
閉作動されるウエストゲートバルブ16が介設されてい
る。上記ウエストゲート通路15は、例えば図示のように
上記連通路８の途中と下流側排気通路14との間に設けら
れる。あるいは、各ターボ過給機1,2の入口側部分と出
口側部分との間にそれぞれウエストゲート通路を設けて
おいてもよい。On the downstream side of each turbine 1a, 2a, passages 14a, 14b communicating with the outlet side of each turbine 1a, 2a are gathered to form a downstream exhaust passage 14 common to the first and second exhaust systems 6, 7. ing.
A wastegate passage 15 that bypasses the turbines 1a, 2a is provided between a portion on the upstream side and a portion on the downstream side of the turbines 1a, 2a.
Is provided with a wastegate valve 16 that is opened and closed by an actuator 17 that operates in response to a supercharging pressure or the like. The wastegate passage 15 is provided, for example, between the middle of the communication passage 8 and the downstream exhaust passage 14 as illustrated. Alternatively, a wastegate passage may be provided between the inlet side portion and the outlet side portion of each of the turbochargers 1 and 2.

一方、エンジンEnの吸気系は、第１ターボ過給機１の
コンプレッサ1bが配置された第１吸気通路21と、第２タ
ーボ過給機２のコンプレッサ2bが配置された第２吸気通
路22とを備えている。上記第１吸気通路21と第２吸気通
路22とは、上流側吸気通路20から互いに分岐し、それぞ
れコンプレッサ1b,2bを経て、コンプレッサ1b,2bの下流
で合流している。この合流部より下流の吸気通路23には
インタクーラ24、スロットル弁25等が配設され、さらに
その下流側に図外の吸気マニホールドが接続されて、エ
ンジンEnの各気筒に吸気が供給されるようになってい
る。On the other hand, the intake system of the engine En includes a first intake passage 21 in which the compressor 1b of the first turbocharger 1 is disposed, and a second intake passage 22 in which the compressor 2b of the second turbocharger 2 is disposed. It has. The first intake passage 21 and the second intake passage 22 branch off from the upstream intake passage 20 and merge via the compressors 1b, 2b downstream of the compressors 1b, 2b, respectively. An intercooler 24, a throttle valve 25, and the like are disposed in an intake passage 23 downstream of the junction, and an intake manifold (not shown) is connected downstream thereof so that intake air is supplied to each cylinder of the engine En. It has become.

上記第２吸気通路22には、第１吸気通路21との合流箇
所の近傍において第２吸気通路22を遮断する吸気遮断弁
26が設けられており、この吸気遮断弁26はアクチュエー
タ27により開閉作動される。さらに第２吸気通路22に
は、吸気遮断弁26より上流でコンプレッサ2bの下流とコ
ンプレッサ2bの上流とを連通する吸気リリーフ通路28が
設けられ、この吸気リリーフ通路28には、アクチュエー
タ30により開閉作動されるリリーフ弁29が設けられてい
る。The second intake passage 22 has an intake shutoff valve that shuts off the second intake passage 22 in the vicinity of a junction with the first intake passage 21.
The intake cutoff valve 26 is opened and closed by an actuator 27. Further, the second intake passage 22 is provided with an intake relief passage 28 that communicates between the downstream of the compressor 2b and the upstream of the compressor 2b upstream of the intake shutoff valve 26, and the intake relief passage 28 is opened and closed by an actuator 30. A relief valve 29 is provided.

上記排気遮断弁９、排気漏らし弁12、ウエストゲート
バルブ16、吸気遮断弁26およびリリーフ弁29の各アクチ
ュエータ10,13,17,27,30に対する駆動、制御系統は次の
ようになっている。The drive and control systems for the actuators 10, 13, 17, 27, and 30 of the exhaust shutoff valve 9, the exhaust leak valve 12, the wastegate valve 16, the intake shutoff valve 26, and the relief valve 29 are as follows.

排気遮断弁９のアクチュエータ10は、コントロールユ
ニット45からの信号に応じて作動する三方電磁弁31を介
し、スロットル弁25下流の吸気通路23等の負圧源からチ
ェックバルブ32を通して負圧を導く負圧通路33と、大気
側とに対して選択的に連通される。そして、連通状態の
切替わりに応じて上記アクチュエータ10が作動すること
により、排気遮断弁９が閉状態と開状態とに切替えられ
る。The actuator 10 of the exhaust cutoff valve 9 is a negative valve that introduces a negative pressure from a negative pressure source such as the intake passage 23 downstream of the throttle valve 25 through a check valve 32 via a three-way solenoid valve 31 that operates according to a signal from the control unit 45. The pressure passage 33 is selectively communicated with the atmosphere side. Then, by operating the actuator 10 in accordance with the switching of the communication state, the exhaust cutoff valve 9 is switched between the closed state and the open state.

排気漏らし弁12のアクチュエータ13は、コントロール
ユニット45からの信号に応じて作動する三方電磁弁34を
介し、大気側と、第１ターボ過給機１のコンプレッサ1b
の下流の第１吸気通路21から過給圧を導く過給圧通路35
とに対して選択的に連通される。そして、連通状態の切
替わりに応じた上記アクチュエータ13の作動により、排
気漏らし弁12が閉状態と開状態とに切替えられる。この
場合、アクチュエータ13が過給圧通路35に連通する状態
となれば比較的低い過給圧でも排気漏らし弁12が開作動
されるように、アクチュエータ13のスプリング荷重等が
設定されている。The actuator 13 of the exhaust leak valve 12 is connected to the atmosphere side and the compressor 1b of the first turbocharger 1 through a three-way solenoid valve 34 that operates in response to a signal from the control unit 45.
Pressure passage 35 for guiding the boost pressure from the first intake passage 21 downstream of the
And selectively communicated with The exhaust leak valve 12 is switched between the closed state and the open state by the operation of the actuator 13 according to the switching of the communication state. In this case, the spring load of the actuator 13 is set so that the exhaust leakage valve 12 is opened even at a relatively low boost pressure if the actuator 13 is in communication with the boost pressure passage 35.

ウエストゲートバルブ16のアクチュエータ17は上記過
給圧通路35に直接接続されている。そして、上記アクチ
ュエータに導入される過給圧が所定の許容最高過給圧と
なったときにウエストゲートバルブ16が開作動するよう
に、上記アクチュエータ17のスプリング荷重等が設定さ
れている。The actuator 17 of the waste gate valve 16 is directly connected to the supercharging pressure passage 35. The spring load and the like of the actuator 17 are set so that the wastegate valve 16 is opened when the supercharging pressure introduced into the actuator reaches a predetermined allowable maximum supercharging pressure.

吸気遮断弁26のアクチュエータ27は、コントロールユ
ニット45からの信号に応じて作動する三方電磁弁36を介
し、負圧通路37と、圧力応動式の切替弁39に通じる通路
38とに対して選択的に連通される。上記切替式39は、コ
ンプレッサ1bより下流の第１吸気通路21内の圧力とコン
プレッサ2bより下流の第２吸気通路22内の圧力とを受
け、両者の差圧が所定値以上のときは通路38を大気側に
対して遮断するが、上記差圧が所定値より小さくなった
ときは通路38を大気側に連通するようになっている。The actuator 27 of the intake cutoff valve 26 is connected to a negative pressure passage 37 and a pressure communication type switching valve 39 via a three-way solenoid valve 36 that operates in response to a signal from the control unit 45.
It is selectively communicated with 38. The switching type 39 receives the pressure in the first intake passage 21 downstream of the compressor 1b and the pressure in the second intake passage 22 downstream of the compressor 2b, and when the pressure difference between the two is equal to or more than a predetermined value, the passage 38 Is shut off to the atmosphere side, but when the differential pressure becomes smaller than a predetermined value, the passage 38 is connected to the atmosphere side.

そして、上記アクチュエータ27が負圧通路37に連通し
ているときはアクチュエータ27に導入される負圧により
吸気遮断弁26が閉じられ、またアクチュエータ27が通路
38に連通したときにもこの通路38が上記切替弁39で遮断
されているときはアクチュエータ27に負圧が封じこめら
て吸気遮断弁26が閉状態に保たれ、アクチュエータ27が
通路38に連通するとともに通路38が大気側に連通したと
きにのみ吸気遮断弁26が開作動されるようになってい
る。When the actuator 27 is in communication with the negative pressure passage 37, the intake pressure shutoff valve 26 is closed by the negative pressure introduced into the actuator 27, and the actuator 27
Even when the passage 38 is communicated with the passage 38, when the passage 38 is blocked by the switching valve 39, the negative pressure is confined in the actuator 27, the intake shutoff valve 26 is kept closed, and the actuator 27 communicates with the passage 38. In addition, only when the passage 38 communicates with the atmosphere, the intake cutoff valve 26 is opened.

リリーフ弁29のアクチュエータ30は、コントロールユ
ニット45からの信号に応じて作動する三方電磁弁40を介
し、大気側と、チェックバルブ41を通して負圧を導く負
圧通路42とに対して選択的に連通される。そして、連通
状態の切替わりに応じて上記アクチュエータ30が作動す
ることにより、リリーフ弁29が開状態と閉状態とに切替
えられる。The actuator 30 of the relief valve 29 selectively communicates with the atmosphere side and a negative pressure passage 42 for introducing a negative pressure through a check valve 41 via a three-way solenoid valve 40 that operates according to a signal from the control unit 45. Is done. The relief valve 29 is switched between the open state and the closed state by operating the actuator 30 in accordance with the switching of the communication state.

このような駆動、制御系統により作動される各弁9,1
2,16,26,29の作動特性は、第２図のように設定されてい
る。すなわち、上記排気遮断弁９の作動はコントロール
ユニット45により吸気流量の検出信号46およびエンジン
回転数の検出信号47に応じて制御され、所定の吸気流量
および所定のエンジン回転数をもって線Ａで示すように
設定された排気遮断弁開ラインを境として、このライン
Ａより低流量低回転側の領域で閉じられ、ラインＡより
高流量高回転側の領域で開かれる。Each valve 9, 1 operated by such a drive and control system
The operating characteristics of 2, 16, 26 and 29 are set as shown in FIG. That is, the operation of the exhaust shut-off valve 9 is controlled by the control unit 45 in accordance with the detection signal 46 of the intake flow rate and the detection signal 47 of the engine speed. As shown by a line A with a predetermined intake flow rate and a predetermined engine speed. Is closed in a region on the low flow rate and low rotation side from the line A, and is opened in a region on the high flow rate and high rotation side from the line A, with the exhaust cutoff valve opening line set as a boundary.

また、排気漏らし弁12は、排気漏らし弁開ラインＢを
境に閉状態と開状態とに切替えられることにより、エン
ジンEnの運転状態が上記排気遮断弁開ラインＡを越えた
特定運転状態に移行する前に、第２ターボ過給機２を予
め回転させる予回転手段を構成している。Further, the exhaust leakage valve 12 is switched between the closed state and the open state at the boundary of the exhaust leakage valve open line B, so that the operation state of the engine En shifts to the specific operation state beyond the exhaust cutoff valve open line A. Before the rotation, a pre-rotation unit for rotating the second turbocharger 2 in advance is configured.

すなわち、排気漏らし弁開ラインＢは、排気遮断弁９
が開かれるよりある程度前に、排気漏らし弁12が開かれ
るように設定され、エンジンEnの運転状態が上記排気遮
断弁開ラインＡを越えた特定運転状態に移行する前に、
第２ターボ過給機２が予回転されるようになっている。
このようにして上記排気遮断弁９が開かれる前に、排気
の一部が第２ターボ過給機２のタービン2aに送られてこ
の第２ターボ過給機が予回転されることにより、上記排
気遮断弁９が開かれたときの第２ターボ過給機２の作動
の応答性が高められることになる。That is, the exhaust leakage valve opening line B is connected to the exhaust shutoff valve 9.
Some time before is opened, the exhaust leak valve 12 is set to be opened, and before the operating state of the engine En shifts to the specific operating state beyond the exhaust cutoff valve opening line A,
The second turbocharger 2 is pre-rotated.
In this way, before the exhaust shut-off valve 9 is opened, a part of the exhaust gas is sent to the turbine 2a of the second turbocharger 2 and the second turbocharger is pre-rotated, whereby The response of the operation of the second turbocharger 2 when the exhaust cutoff valve 9 is opened is improved.

リリーフ弁29は、排気遮断弁開ラインＡよりも多少低
流量低回転側に設定されたリリーフ弁閉ラインＣを境と
して、これより低流量低回転側の領域で開かれ、高流量
高回転側の領域で閉じられるようになっている。このよ
うにしているのは、第２ターボ過給機２の予回転中や減
速時に第２ターボ過給機２が慣性で回転しているような
場合には第２吸気通路22内の圧力が過度に上昇すること
を避けるようにリリーフする必要がある一方、第２ター
ボ過給機２からの過給を行なうときにはリリーフを停止
する必要があり、また、排気遮断弁９が開かれたときに
リリーフされていると第２排気系７側の排圧変動による
ダイリューションガスのばらつき等が生じ易くなるから
である。The relief valve 29 is opened in a low flow rate low rotation side region from a relief valve closing line C set at a slightly lower flow rate lower rotation side than the exhaust cutoff valve open line A, and is opened at a higher flow rate higher rotation side. Is closed in the area. The reason for this is that when the second turbocharger 2 is rotating by inertia during pre-rotation or deceleration of the second turbocharger 2, the pressure in the second intake passage 22 is reduced. While it is necessary to perform relief so as to avoid an excessive rise, it is necessary to stop the relief when performing supercharging from the second turbocharger 2, and when the exhaust cutoff valve 9 is opened. This is because if the relief is performed, variation in the dilution gas due to the exhaust pressure fluctuation on the second exhaust system 7 side is likely to occur.

また、吸気遮断弁26は、排気遮断弁９が開かれて第２
ターボ過給機２が作動状態となった後に、第１吸気通路
21内の圧力と第２吸気通路22内の圧力との差圧が所定値
以下となった時点（破線Ｄ）で開かれる。つまり、コン
トロールユニット45でエンジン回転数に応じて三方電磁
弁38が制御されることにより、第２ターボ過給機２が作
動されることのない低回転域では不必要に吸気遮断弁26
が開くことのないようにアクチュエータ27が負圧通路37
に連通される一方、少なくとも排気遮断弁９が開状態と
される領域を含む高回転側の領域でアクチュエータ27が
通路38に連通され、かつ、この状態で第２ターボ過給機
２の作動により第２吸気通路22内の圧力が上昇して上記
差圧が小さくなったときに吸気遮断弁26が開かれる。上
記差圧が所定値以下になるまで吸気遮断弁26が開かれな
いようにしているのは、第２吸気通路22への吸気の逆流
防止のためである。In addition, the intake shutoff valve 26 has a second
After the turbocharger 2 is activated, the first intake passage
It is opened when the pressure difference between the pressure in the second intake passage 22 and the pressure in the second intake passage 22 becomes equal to or less than a predetermined value (broken line D). That is, the three-way solenoid valve 38 is controlled by the control unit 45 in accordance with the engine speed, so that the intake shut-off valve 26 is unnecessarily used in a low rotation range where the second turbocharger 2 is not operated.
Actuator 27 is connected to negative pressure passage 37 so that
On the other hand, the actuator 27 is communicated with the passage 38 at least in a high-speed region including a region where the exhaust cutoff valve 9 is opened, and in this state, the operation of the second turbocharger 2 When the pressure in the second intake passage 22 increases and the differential pressure decreases, the intake cutoff valve 26 is opened. The reason why the intake cutoff valve 26 is not opened until the differential pressure becomes equal to or less than the predetermined value is to prevent the backflow of intake air to the second intake passage 22.

なお、ウエストゲートバルブ９は許容最高過給圧に達
する状態（破線Ｅ）に開かれる。In addition, the waste gate valve 9 is opened in a state of reaching the maximum allowable supercharging pressure (broken line E).

以上のような構造のターボ過給機付エンジンによる
と、第２図中の排気遮断弁開ラインＡより低流量低回転
側の領域では排気遮断弁９が閉じられ、３番気筒の排気
ガスが排気通路５から連通路８を経て第１排気系６側に
送られる。従って、エンジンEnの全気筒の排気ガスが第
１ターボ過給機１のタービン1aに送られて第１ターボ過
給機１のみが駆動され、第１吸気通路21に配置されたコ
ンプレッサ1bにより吸気が過給される。この場合、第１
ターボ過給機１は比較的大型であるため、第１ターボ過
給機１のみが作動される領域（排気遮断弁９が閉じられ
る領域）を予め広く設定しておいて、通常運転域ではほ
とんど第１ターボ過給機１のみで要求過給量を賄るよう
にすることができ、第２ターボ過給機２の作動、停止の
切替え頻度を少なくすることができる。また、この第１
ターボ過給機１は比較的大型ではあるものの、全運転域
にわたって１つのターボ過給機だけで過給を行なう場合
よりは小型となるので、低速域での過給効率、応答性を
高めることができる。According to the turbocharged engine having the above-described structure, the exhaust shut-off valve 9 is closed in a region on the low-flow low-rotation side from the exhaust shut-off valve opening line A in FIG. The air is sent from the exhaust passage 5 to the first exhaust system 6 via the communication passage 8. Therefore, the exhaust gas of all cylinders of the engine En is sent to the turbine 1a of the first turbocharger 1 and only the first turbocharger 1 is driven, and the intake air is drawn by the compressor 1b arranged in the first intake passage 21. Is supercharged. In this case, the first
Since the turbocharger 1 is relatively large, a region in which only the first turbocharger 1 is operated (a region in which the exhaust shut-off valve 9 is closed) is set to be wide in advance, and in the normal operation region, The required supercharging amount can be covered only by the first turbocharger 1, and the frequency of switching between the operation and the stop of the second turbocharger 2 can be reduced. In addition, this first
Although the turbocharger 1 is relatively large, it is smaller than the case where only one turbocharger is used for supercharging over the entire operating range, so that the supercharging efficiency and responsiveness in the low-speed range are improved. Can be.

一方、加速等によって高流量高回転側に運転状態が移
行すると、まず第２図中の排気漏らし弁開ラインＢを越
えたときに排気漏らし弁12が開かれて第２ターボ過給機
２のタービン2aが予回転されてから、排気遮断弁開ライ
ンＡを越えたときに排気遮断弁９が開かれ、さらに第２
ターボ過給機２の作動により第２吸気通路22内の圧力が
上昇して第１吸気通路21内の圧力との差圧が充分小さく
なったとき、吸気遮断弁26が開かれる。この状態では、
１番気筒と２番気筒の排気ガスが排気通路3,4から第１
ターボ過給機１のタービン1aに送られるとともに３番気
筒の排気ガスが排気通路５から第２ターボ過給機２のタ
ービン2aに送られて、両ターボ過給機1,2がそれぞれ作
動され、各コンプレッサ1b,2bによって与えられる過給
気がエンジンEnに供給される。こうして高流量高回転側
の領域での過給作用が高められる。On the other hand, when the operating state shifts to the high flow rate and high rotation side due to acceleration or the like, the exhaust leakage valve 12 is opened when the exhaust leakage valve opening line B in FIG. After the turbine 2a is pre-rotated, the exhaust cutoff valve 9 is opened when the exhaust cutoff valve 9 passes the exhaust cutoff valve opening line A.
When the pressure in the second intake passage 22 increases due to the operation of the turbocharger 2 and the pressure difference from the pressure in the first intake passage 21 becomes sufficiently small, the intake cutoff valve 26 is opened. In this state,
Exhaust gas from cylinders 1 and 2 passes through exhaust passages 3 and 4
While being sent to the turbine 1a of the turbocharger 1, the exhaust gas of the third cylinder is sent from the exhaust passage 5 to the turbine 2a of the second turbocharger 2, and both the turbochargers 1 and 2 are operated. The supercharged air provided by the compressors 1b and 2b is supplied to the engine En. In this way, the supercharging action in the high flow rate high rotation side region is enhanced.

この場合、とくに、比較的大型の第１ターボ過給機１
のタービン1aには第１排気系６の２つの排気通路3,4か
ら排気ガスが送られ、小型の第２ターボ過給機のタービ
ン2aには第２排気系７の１つの排気通路５から排気ガス
を送られるようになっていることにより、各ターボ過給
機1,2の大きさの比率に対応した割合いでエンジンの排
気ガスが各タービン1a,2aに分配される。このため、各
ターボ過給機1,2にバランス良く排気エネルギーが作用
し、各ターボ過給機1,2の過給効率が高められるととも
に、各気筒毎の排圧のばらつきも小さくされる。In this case, in particular, the relatively large first turbocharger 1
The exhaust gas is sent from the two exhaust passages 3 and 4 of the first exhaust system 6 to the turbine 1a of the first exhaust system 6, and the turbine 2a of the small second turbocharger is sent from the one exhaust passage 5 of the second exhaust system 7 to the second exhaust system 7. Since the exhaust gas is sent, the exhaust gas of the engine is distributed to the turbines 1a and 2a at a ratio corresponding to the size ratio of the turbochargers 1 and 2. For this reason, exhaust energy acts on each turbocharger 1 and 2 in a well-balanced manner, thereby increasing the supercharging efficiency of each turbocharger 1 and 2 and reducing the variation in exhaust pressure for each cylinder.

また、エンジンEnが上記排気遮断弁開ラインＡを越え
た高流量高負荷の運転状態となる前、つまり上記第２タ
ーボ過給機２を作動させる特定運転域に移行する前に、
第２ターボ過給機２を予回転させる上記排気漏らし弁12
からなる予回転手段を設けることにより、上記第２ター
ボ過給機２の作動応答性を高めるように構成されたエン
ジンEnの制御装置において、上記予回転手段によって第
２ターボ過給機を予回転させる前の領域で上記第２吸気
通路22に設けたリリーフ弁29をコントロールユニット45
からなる制御手段によって開放状態となるように構成し
たため、第２ターボ過給機２の予回転中や減速時に、第
２吸気通路22内の圧力が過度に上昇するのを効果的に防
止することができるとともに、上記リリーフ弁29が長期
間に亘って非作動状態に維持されることに起因した閉固
着の発生を防止することができる。Further, before the engine En enters an operation state of a high flow rate and a high load exceeding the exhaust cutoff valve opening line A, that is, before the engine En shifts to a specific operation range in which the second turbocharger 2 is operated.
The exhaust leakage valve 12 for pre-rotating the second turbocharger 2
In the control device for the engine En configured to increase the operation responsiveness of the second turbocharger 2 by providing the pre-rotation means, the second turbocharger is pre-rotated by the pre-rotation means. The relief valve 29 provided in the second intake passage 22 in the region before the
Is configured to be in the open state by the control means consisting of: (a) effectively preventing the pressure in the second intake passage 22 from excessively increasing during pre-rotation or deceleration of the second turbocharger 2 In addition to the above, it is possible to prevent the occurrence of the close sticking caused by the relief valve 29 being kept in the non-operating state for a long period of time.

すなわち、図２に示すリリーフ弁開ラインＣを境とし
て、これより低流量低負荷側の領域でリリーフ弁29が開
かれ、高流量高負荷側の領域でリリーフ弁29が閉じられ
るように制御することにより、上記排気漏らし弁開ライ
ンＢを越えた予回転領域に至る前の段階から、上記リリ
ーフ弁29が開放に維持されるように構成したため、第２
ターボ過給機２の予回転中や減速時に第２ターボ過給機
２が慣性で回転しているような場合に、第２吸気通路22
内の圧力が過度に上昇することを避けるように吸気をリ
リーフすることができるとともに、上記第２ターボ過給
機２の予回転が長期間に亘って行われない場合において
も、上記リリーフ弁29が閉固着状態となることを効果的
に防止することができる。That is, control is performed such that the relief valve 29 is opened in a region on the low flow rate and low load side and the relief valve 29 is closed in a high flow rate and high load side region from the relief valve opening line C shown in FIG. Thus, the relief valve 29 is maintained open from a stage before the pre-rotation region beyond the exhaust leakage valve opening line B, so that the second
If the second turbocharger 2 is rotating by inertia during pre-rotation or deceleration of the turbocharger 2, the second intake passage 22
The intake valve can be relieved so as to avoid an excessive increase in the internal pressure, and even when the pre-rotation of the second turbocharger 2 is not performed for a long period of time, the relief valve 29 can be used. Can be effectively prevented from being closed and fixed.

しかも、第２ターボ過給機２の予回転時にリリーフ弁
29を開作動させるように構成されたものにおいて、上記
予回転が頻繁に行われるように制御状態を設定する等の
手段を講じることなく、上記リリーフ弁29の閉固着を防
止することができるため、上記リリーフ弁29が開閉駆動
される回数を少なくしてその耐久性が損なわれることを
効果的に防止することができる。Moreover, when the second turbocharger 2 is pre-rotated, the relief valve
In the configuration in which the opening operation of the relief valve 29 is performed, it is possible to prevent the relief valve 29 from being closed and fixed without taking measures such as setting a control state so that the pre-rotation is frequently performed. Thus, the number of times the relief valve 29 is driven to open and close can be reduced to effectively prevent the durability from being impaired.

そして、上記のようにリリーフ弁開ラインＣを排気遮
断弁開ラインＡよりもエンジンEnの低流量低負荷側に設
定することにより、第２ターボ過給機２が予回転領域を
越える前に、上記制御手段によってリリーフ弁29を閉止
するように構成したため、第２ターボ過給機２からの過
給を行なうときには、吸気のリリーフを確実に停止する
ことにより、過給効率を効果的に向上させることができ
るとともに、排気遮断弁９が開かれたときに上記リリー
フが行われていることに起因した第２排気系７側の排圧
変動を防止して、ダイリューションガスのばらつき等が
生じ易くなることを効果的に防止することができる。By setting the relief valve open line C to a lower flow rate and a lower load side of the engine En than the exhaust cutoff valve open line A as described above, before the second turbocharger 2 moves beyond the pre-rotation region, Since the relief valve 29 is closed by the control means, when the supercharging from the second turbocharger 2 is performed, the relief of the intake air is surely stopped to effectively improve the supercharging efficiency. In addition, the exhaust pressure fluctuation on the side of the second exhaust system 7 due to the relief being performed when the exhaust shut-off valve 9 is opened is prevented, so that the variation of dilution gas and the like occur. It can be effectively prevented from becoming easy.

また、上記実施例では、エンジンEnから排出された排
気の一部を第２ターボ過給機２に供給することにより、
この第２ターボ過給機２を予回転させる排気漏らし弁12
からなる予回転手段を設けため、第１ターボ過給機１の
タービン1aを駆動した排気を第２ターボ過給機２のター
ビン2aに供給する排気通路および排気切換弁等を設置す
ることなく、簡単な構成で上記第２ターボ過給機２を予
回転させることができる。Further, in the above embodiment, by supplying a part of the exhaust gas discharged from the engine En to the second turbocharger 2,
An exhaust leakage valve 12 for pre-rotating the second turbocharger 2
Without providing an exhaust passage and an exhaust switching valve for supplying exhaust that drives the turbine 1a of the first turbocharger 1 to the turbine 2a of the second turbocharger 2, The second turbocharger 2 can be pre-rotated with a simple configuration.

なお、第１図では排気系および吸気系の構造を概略的
に示したが、排気系の各部の具体的構造については第３
図乃至第８図に数例を示す。FIG. 1 schematically shows the structures of the exhaust system and the intake system, but the specific structure of each part of the exhaust system is described in FIG.
Figures to 8 show several examples.

第３図乃至第５図はエンジンEnと各ターボ過給機1,2
との間の各排気通路3,4,5および連通路８等を構成する
排気マニホールド部分の具体構造の一例を示している。
これらの図に示す排気マニホールド50は、エンジンEn側
の各気筒に対応する位置にエンジンEnへの連結部（フラ
ンジ部）51,52,53を備え、これらの連結部51,52,53に各
排気通路3,4,5の排気入口部分3a,4a,5aが開口してい
る。１番,2番気筒に対応する位置の連結部51,52に連な
る管状部分により構成された第１排気系の２つの排気通
路3,4は下流端側で集合され、その集合部分54に、第１
ターボ過給機１（この図では示されていない）に対する
連結部55が設けられている。3 to 5 show the engine En and the turbochargers 1, 2
3 shows an example of a specific structure of an exhaust manifold portion forming each of the exhaust passages 3, 4, 5 and the communication passage 8 and the like.
The exhaust manifold 50 shown in these figures is provided with connecting portions (flange portions) 51, 52, 53 to the engine En at positions corresponding to the cylinders on the engine En side, and these connecting portions 51, 52, 53 Exhaust inlet portions 3a, 4a, 5a of the exhaust passages 3, 4, 5 are open. The two exhaust passages 3 and 4 of the first exhaust system constituted by the tubular portions connected to the connecting portions 51 and 52 at the positions corresponding to the first and second cylinders are gathered at the downstream end side. First
A connection 55 to the turbocharger 1 (not shown in this figure) is provided.

３番気筒に対応する位置の連結部53には、第２排気系
の排気通路５を構成する中空状部分56が連なり、中空状
部分56の排気入口部5a近傍からは連通路８を構成する管
状部分が第１排気系側に延び、この連通路８の先端が上
記排気通路3,4の集合部分55に連なっている。また、上
記中空状部分56の先端側には第２ターボ過給機２（この
図では示されていない）に対する連結部57が設けられ、
この連結部57に、排気通路５の排気出口部分5bと排気漏
らし通路11とが、上記中空部分56の内部に連通するよう
に形成されており、上記排気出口部分5bに排気遮断弁９
が取付けられ、排気漏らし通路11に排気漏らし弁12が取
付けられている。A hollow portion 56 constituting the exhaust passage 5 of the second exhaust system is connected to the connecting portion 53 at a position corresponding to the third cylinder, and a communication passage 8 is formed from the vicinity of the exhaust inlet 5a of the hollow portion 56. A tubular portion extends to the first exhaust system side, and a tip of the communication passage 8 is connected to the collecting portion 55 of the exhaust passages 3 and 4. Further, a connecting portion 57 for the second turbocharger 2 (not shown in the figure) is provided on the tip side of the hollow portion 56,
An exhaust outlet portion 5b of the exhaust passage 5 and an exhaust leak passage 11 are formed in the connecting portion 57 so as to communicate with the inside of the hollow portion 56. The exhaust shut-off valve 9 is connected to the exhaust outlet portion 5b.
And an exhaust leakage valve 12 is attached to the exhaust leakage passage 11.

上記排気通路3,4および連通路８は、できるだけ第１
ターボ過給機１のタービン16に近い下流側で集結される
ことにより、排気干渉を避けて排気圧力波が有効にター
ビンに作用するようにしている。また、上記連通路８
は、第１図にも示すように、第１ターボ過給機１に向け
て傾斜した方向に形成されることにより、排気遮断弁９
が閉じられたときに、３番気筒の排気がスムーズに排気
通路５から連通路８を通って第１ターボ過給機１側に送
られるようにしている。また、第２ターボ過給機側の端
部においては、排気遮断弁９が開かれたときに３番気筒
の排気がスムーズに第２ターボ過給機側に流れるように
排気出口部分５が配置されるとともに、このように排気
が第２ターボ過給機に供給される状態にあるときに、連
通路８側に逃げる排気を第２ターボ過給機側に回収する
ため、上記漏らし通路11は排気通路５の排気出口部分5b
よりは連通路８寄りで、かつ排気出口部分5bに近い位置
に設けられている。The exhaust passages 3 and 4 and the communication passage 8 should be
By concentrating on the downstream side near the turbine 16 of the turbocharger 1, exhaust pressure waves can be effectively applied to the turbine while avoiding exhaust interference. In addition, the communication path 8
Is formed in a direction inclined toward the first turbocharger 1 as shown in FIG.
Is closed, the exhaust of the third cylinder is smoothly sent from the exhaust passage 5 through the communication passage 8 to the first turbocharger 1 side. At the end on the side of the second turbocharger, the exhaust outlet portion 5 is arranged so that the exhaust of the third cylinder flows smoothly to the second turbocharger when the exhaust shut-off valve 9 is opened. When the exhaust gas is supplied to the second turbocharger in this way, the exhaust passage 11 is collected in order to collect the exhaust gas that escapes to the communication passage 8 side to the second turbocharger side. Exhaust outlet portion 5b of exhaust passage 5
It is provided closer to the communication passage 8 and closer to the exhaust outlet 5b.

第６図および第７図は排気マニホールド部分の具体構
造の別の例を示している。これらの図に示す排気マニホ
ールド60も、エンジンEnへの連結部61,62,63に各排気通
路3,4,5の排気入口部分3a,4a,5aが開口し、連結部61,62
に連なる第１排気系の排気通路3,4の下流側集合部分64
に第１ターボ過給機（図示省略）に対する連結部65が設
けられるとともに、連結部63と第２ターボ過給機（図示
省略）に対する連結部67との間に第２排気系の排気通路
５を構成する中空状部分が設けられ、この部分と上記集
合部分64付近との間に連通路８が形成されている。そし
て、第２ターボ過給機に対する連結部67に排気通路５の
排気出口部分5bと排気漏らし通路11が開口し、排気出口
部分5bおよび排気漏らし通路11に排気遮断弁９および排
気漏らし弁12が設けられている。6 and 7 show another example of the specific structure of the exhaust manifold portion. Also in the exhaust manifold 60 shown in these figures, the exhaust inlet portions 3a, 4a, 5a of the exhaust passages 3, 4, 5 are opened in the connecting portions 61, 62, 63 to the engine En, and the connecting portions 61, 62
Downstream collecting portion 64 of the exhaust passages 3 and 4 of the first exhaust system connected to
A connecting portion 65 for a first turbocharger (not shown) is provided, and an exhaust passage 5 of a second exhaust system is provided between the connecting portion 63 and a connecting portion 67 for a second turbocharger (not shown). Is formed, and a communication passage 8 is formed between this portion and the vicinity of the gathering portion 64. An exhaust outlet portion 5b of the exhaust passage 5 and an exhaust leakage passage 11 are opened at a connection portion 67 to the second turbocharger. Is provided.

ただしこの例では、上記排気遮断弁９が、上記排気出
口部分5bを開放する位置に回動したときに、排気入口部
分5aから連通路８に排気が多少漏れることは許容しつつ
ほぼ連通路８を閉鎖する状態（第６図に二点鎖線で示す
状態）となるように設けられている。また排気漏らし通
路11は、排気通路５とは別に連通路８の途中に連通する
ように設けられている。However, in this example, when the exhaust shut-off valve 9 is rotated to the position where the exhaust outlet portion 5b is opened, the exhaust passage portion 8a allows a small amount of exhaust gas to leak into the communication passage 8 while substantially allowing the exhaust passage portion 8a to open. Is closed (a state shown by a two-dot chain line in FIG. 6). The exhaust leakage passage 11 is provided so as to communicate with the middle of the communication passage 8 separately from the exhaust passage 5.

この構造によると、上記排気遮断弁９が排気通路５を
開く状態となったとき、排気入口部分5aから連通路８へ
の排気の流出が上記排気遮断弁９により抑制され、３番
気筒の排気を第２ターボ過給機２のタービン2aに導く作
用が高められる。この場合に、排気入口部分5aから連通
路８へ多少排気が漏れることを許容するようにしている
のは、気筒毎の排圧を調整するためである。According to this structure, when the exhaust shutoff valve 9 opens the exhaust passage 5, the outflow of exhaust gas from the exhaust inlet portion 5 a to the communication passage 8 is suppressed by the exhaust shutoff valve 9, and the exhaust of the third cylinder is exhausted. To the turbine 2a of the second turbocharger 2 is enhanced. In this case, the reason for allowing a small amount of exhaust gas to leak from the exhaust inlet portion 5a to the communication passage 8 is to adjust the exhaust pressure for each cylinder.

第８図は各ターボ過給機1,2とこれらに対する下流側
排気通路の配置の一例を示している。この図に示す例で
は、第１ターボ過給機１のタービン1aの排気出口側部分
と第２ターボ過給機２のタービン2aの排気出口側部分と
が比較的接近した位置にあって、互いにほぼ対向するよ
うに配置されており、その間に、各タービン1a,2aに通
じる通路14a、14bを集合させた下流側排気通路14が接続
されている。そして上記下流側排気通路14は、第１ター
ボ過給機１のタービン1aからの排気流出方向側に傾いた
方向に延びるように形成されている。このようにすれ
ば、排気系をコンパクトな構造としつつ、排気通路がタ
ービン1aからの排気流出方向と直角に屈曲する構造とし
た場合と比べ、常時使用される第１ターボ過給機１のタ
ービン1aを通る排気の流通抵抗を軽減し、この第１ター
ボ過給機１の効率を高めることができる。FIG. 8 shows an example of the arrangement of the turbochargers 1 and 2 and the downstream exhaust passages for these turbochargers. In the example shown in this figure, the exhaust outlet side portion of the turbine 1a of the first turbocharger 1 and the exhaust outlet side portion of the turbine 2a of the second turbocharger 2 are relatively close to each other, and They are arranged so as to substantially face each other, and a downstream exhaust passage 14 in which passages 14a and 14b communicating with the respective turbines 1a and 2a are assembled is connected therebetween. The downstream exhaust passage 14 is formed so as to extend in a direction inclined toward the exhaust outflow direction from the turbine 1a of the first turbocharger 1. With this configuration, the turbine of the first turbocharger 1 that is always used is compared with a case in which the exhaust system has a compact structure and the exhaust passage is bent at a right angle to the exhaust outflow direction from the turbine 1a. The flow resistance of the exhaust gas passing through 1a can be reduced, and the efficiency of the first turbocharger 1 can be increased.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように請求項１に係る発明は、第２ターボ過給
機と吸気遮断弁との間の圧力をリリーフするリリーフ弁
を設けるとともに、予回転手段によって第２ターボ過給
機を予回転させる前の領域で上記リリーフ弁を開放状態
とする制御手段を設けたため、上記第２ターボ過給機の
予回転中や減速時に、吸気通路内の圧力が過度に上昇す
るのを効果的に防止することができるとともに、上記リ
リーフ弁が長期間に亘って非作動状態に維持されること
に起因した閉固着の発生を防止できるという利点があ
る。As described above, the invention according to claim 1 includes the relief valve for relieving the pressure between the second turbocharger and the intake cutoff valve, and prerotates the second turbocharger by the prerotation means. Since the control means for opening the relief valve in the previous region is provided, it is possible to effectively prevent the pressure in the intake passage from excessively increasing during pre-rotation or deceleration of the second turbocharger. In addition to this, there is an advantage that it is possible to prevent the occurrence of closed sticking caused by maintaining the relief valve in an inoperative state for a long period of time.

しかも、第２ターボ過給機の予回転時にリリーフ弁を
開作動させるように構成されたものにおいて、上記予回
転が頻繁に行われるように制御状態を設定する等の手段
を講じることなく、上記リリーフ弁の閉固着を防止する
ことができるため、上記リリーフ弁29が開閉駆動される
回数を少なくしてその耐久性が損なわれることを効果的
に防止することができる。In addition, in a configuration in which the relief valve is opened at the time of the pre-rotation of the second turbocharger, without taking measures such as setting a control state so that the pre-rotation is performed frequently, Since the closure of the relief valve can be prevented, the number of times the relief valve 29 is driven to open and close can be reduced to effectively prevent the durability of the relief valve 29 from being impaired.

さらに、第２ターボ過給機が予回転領域を越える前
に、制御手段によってリリーフ弁を閉止するように構成
したため、第２ターボ過給機からの過給を行なうとき
に、吸気のリリーフを確実に停止することにより、過給
効率を効果的に向上させることができるとともに、排気
遮断弁が開かれたときに上記リリーフが行われているこ
とに起因した第２排気系側の排圧変動を防止して、ダイ
リューションガスのばらつき等が生じ易くなることを効
果的に防止することができる。Further, since the relief valve is closed by the control means before the second turbocharger goes out of the pre-rotation region, the relief of the intake air is ensured when supercharging from the second turbocharger. , The supercharging efficiency can be effectively improved, and the exhaust pressure fluctuation on the second exhaust system side caused by the above-described relief when the exhaust shutoff valve is opened is reduced. Thus, it is possible to effectively prevent the variation of the dilution gas from easily occurring.

また、請求項２に係る発明は、上記構成の装置におい
て、エンジンから排出された排気の一部を第２ターボ過
給機に供給することにより、この第２ターボ過給機を予
回転させる予回転手段を設けたため、上記効果に加え、
簡単な構成で上記第２ターボ過給機を予回転させること
ができるという利点がある。According to a second aspect of the present invention, in the device having the above-described configuration, a part of the exhaust gas discharged from the engine is supplied to the second turbocharger, thereby pre-rotating the second turbocharger. Since the rotating means is provided, in addition to the above effects,
There is an advantage that the second turbocharger can be pre-rotated with a simple configuration.

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

第１図は本発明の一実施例を示すターボ過給機付エンジ
ンの制御装置の概略図、第２図は上記エンジンの排気系
および吸気系の配設される各弁の作動特性を示す特性
図、第３図は排気マニホールド部分の具体構造の一例を
示す一部断面正面図、第４図は同底面図、第５図は第３
図のIII−III線に沿った断面図、第６図は排気マニホー
ルド部分の具体構造の別の例を示す部分断面図、第７図
はこの排気マニホールドの第２ターボ過給機に対する連
結部を第２ターボ過給機側から見た図、第８図第８図は
排気系の具体構造の他の例を示す部分断面図である。 En……エンジン、１……第１ターボ過給機、２……第２
ターボ過給機、3,4,5……各気筒の排気通路、９……排
気遮断弁、12……排気漏らし弁（予回転手段）、29……
吸気遮断弁、45……コントロールユニット（制御手
段）。FIG. 1 is a schematic diagram of a control device for a turbocharged engine showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing operating characteristics of respective valves provided in an exhaust system and an intake system of the engine. FIG. 3 is a partially sectional front view showing an example of a specific structure of the exhaust manifold portion, FIG. 4 is a bottom view of the same, and FIG.
FIG. 6 is a partial sectional view showing another example of the specific structure of the exhaust manifold portion, and FIG. 7 is a sectional view of the exhaust manifold connected to a second turbocharger. FIG. 8 is a partial sectional view showing another example of the specific structure of the exhaust system, as viewed from the second turbocharger side. En ... engine, 1 ... first turbocharger, 2 ... second
Turbocharger, 3, 4, 5… Exhaust passage of each cylinder, 9… Exhaust shutoff valve, 12… Exhaust leakage valve (pre-rotation means), 29…
Intake shutoff valve, 45 Control unit (control means).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 溝川 三喜男 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−166716（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−145327（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−60023（ＪＰ，Ｕ) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Mikio Mizokawa 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Pref. Mazda Co., Ltd. −145327 (JP, A) Fully open 63-60023 (JP, U)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】エンジンの全運転域で作動する第１ターボ
過給機と、エンジンの特定運転域で作動する第２ターボ
過給機と、このエンジンの特定運転域で第２ターボ過給
機を作動させるように第２ターボ過給機の吸気系および
排気系を制御する吸気遮断弁および排気遮断弁とを備え
たターボ過給機付エンジンの制御装置において、上記第
２ターボ過給機と吸気遮断弁との間の圧力をリリーフす
るリリーフ弁を設けるとともに、エンジンが上記特定運
転域に移行する前に第２ターボ過給機を予め回転させる
予回転手段と、この予回転手段によって第２ターボ過給
機を予回転させる前の領域で上記リリーフ弁を開放状態
とし、かつ、第２ターボ過給機の予回転領域を越える前
にリリーフ弁を閉止する制御手段とを設けたことを特徴
とするターボ過給機付エンジンの制御装置。1. A first turbocharger operating in an entire operating range of an engine, a second turbocharger operating in a specific operating range of the engine, and a second turbocharger operating in a specific operating range of the engine. A control unit for an engine with a turbocharger comprising an intake shutoff valve and an exhaust shutoff valve for controlling an intake system and an exhaust system of the second turbocharger so as to operate the second turbocharger; A pre-rotation means for pre-rotating the second turbocharger before the engine shifts to the specific operation range, a pre-rotation means for providing a relief valve for relieving the pressure between the intake cutoff valve and the second pre-rotation means; Control means for opening the relief valve in a region before the pre-rotation of the turbocharger and closing the relief valve before the pre-rotation region of the second turbocharger is exceeded. And turbocharged Control device with engine. 【請求項２】エンジンから排出された排気の一部を第２
ターボ過給機に供給することにより、第２ターボ過給機
を予め回転させるように構成された予回転手段を設けた
ことを特徴とする請求項１記載のターボ過給機付エンジ
ンの制御装置。2. A part of the exhaust gas discharged from the engine is
2. The control device for a turbocharged engine according to claim 1, further comprising: a pre-rotation unit configured to rotate the second turbocharger in advance by supplying the turbocharger to the turbocharger. .