JPH0192532A - 排気ターボ過給機付エンジン - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、排気ガスエネルギーにより駆動される１１気
タ一ボ過給機を備えたエンジンに関するものである。

（従来技術） 従来から、エンジン出力の向上を目的として、排気ガス
エネルギーを利用して駆動される排気ターボ過給機を備
えたものが数多く提供されている。

さらに、このような排気ターボ過給機に加え、排気ガス
の浄化を目的として触媒コンバータを備えたものも多く
知られている。従来、このような触媒コンバータは、例
えば実開昭６１−１０５７１３号公報に示されるように
、一般に上記排気ターボ過給機の下流側排気通路に設け
られており、この中を排気ガスが通過すると化学反応が
促進され、その毒性が吸収されるようになっている。

ところで、上記排気ターボ過給機を備えたエンジンは、
機械式過給機を備えたエンジンと比較すると加速レスポ
ンスが悪いという問題点があり、従来からその改善が求
められていた。

（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑み、簡単な構造で加速レスポンス
の向上を図ることができる排気ターボ過給付エンジンを
提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明は、排気ガスエネルギーにより駆動される排気タ
ーボ過給機を備えたエンジンにおいて、上記排気ターボ
過給機の上流側排気通路に触媒を配置するとともに、エ
ンジンの加速時、上記触媒の上流側に空気を供給する空
気供給手段を備えたものである。

このような構成において、エンジンの加速時に空気が供
給されると、排気ターボ過給機の上流側排気通路に配置
された触媒の作用により排気ガスと供給空気とが反応し
、この反応熱により排気ガスの温度および圧力が上昇す
るので、排気ターボ過給機を駆動するエネルギーが上昇
し、これによって優れた加速レスポンスが得られる。

（実施例） 本発明の実施例を図面により説明する。図は、刊気ター
ボ過給機１を備えた４気筒エンジンを示しており、各気
筒の燃焼室２に臨む位置には、吸気ボルト３および排気
ボート４が形成されている。

各吸気ボート３には独立の吸気通路５が接続されており
、これらの吸気通路５はその上流側で同一の吸気通路６
に合流している。同様に、各排気ボー］〜４には独立の
排気通路７がそれぞれ接続されており、これらの排気通
路７はその下流側で同一の排気通路８に合流している。

上記排気ターボ過給Ｉａ１は、」ンプレッサホイール１
ａおよびタービンホイール１ｂを有しており、コンプレ
ッサホイール１ａは上記吸気通路６に配置され、タービ
ンホイール１ｂは上記排気通路８に配置されている。ま
た、各気筒に設けられた吸気通路５にはそれぞれインジ
ェクタ９が配設されており、上記」ンプレッサホイール
１ａの下流側吸気通路６１にはスロットル弁１０が、コ
ンプレッサホイール１ａの上流側吸気通路６２にはエア
７０−メータ１１がそれぞれ設けられている。

一方、上記タービンホイール１ｂの上流側排気通路８１
には触媒コンバータ１２が配置されており、この触媒」
ンバータ１２の上流側部分と上記タービンホイール１ｂ
の下流側排気通路８２は排気バイパス通路１３により連
通されている。この排気バイパス通路１３には、アクチ
ュエータ（図示せず）により駆動されるウェイストゲー
トＧが設けられており、排気ターボ過給機１による過給
圧が一定値以上になるとこのウェイストゲートＧが開か
れ、タービンホイール１ｂを駆動する排気ガスの一部が
上記バイパス通路１３から逃がされるようになっている
。

さらに、このエンジンにおいては、上記コンプレッサホ
イール１ａの下流側吸気通路８１におけるスロットル弁
１ｏの上流側部分と、各気筒に設けられた上記排気通路
５とを連通ずる空気導入通路１４が設けられている。こ
の空気導入通路１４は、中央の２つの気筒と連通する通
路１５、上記気筒の両側に配置された気筒と連通する通
路１６、これら通路１５．１６が合流するリザーブタン
クＲ１および上記吸気通路８１と連通する通路１７から
なっている。通路１７には逆止弁１８が設けられるとと
もに、通路１７と通路１５の間および通路１７と通路１
６との間にはそれぞれ電磁弁１９．２０が配設されてい
る。

これらの電磁弁１９．２０および上記インジェクタ９の
駆動制御は、コントロールユニット２１の出力信号によ
り行われる。このコントロールユニット２１には、上記
スロットル弁１０の開度を検知するスロットルセンサ２
２、エンジン何転数を検知する回転速度センサ（図示せ
ず）、およびエア７０−メータ１１からの各検知信号が
入力されるようになっている。コントロールユニット２
１は、これらの信号に基づき、エンジン加速時に電磁弁
１９．２０を開状態とする制御を行い、これによって吸
気通路６１内の空気は空気導入通路１４を通って各排気
通路７に供給される。すなわち、このコントロールユニ
ット２１および各電磁弁１９．２０によって、エンジン
加速時に触媒」ンバータ１２の上流側に空気を供給する
空気供給手段が構成されている。

このような構造のエンジンにおいて、エンジン加速時以
外の状態では、電磁弁１９．２０が閉じられており、通
常通りの動作が行われる。すなわち、エンジンの排気ガ
スエネルギーにより排気ターボ過給機１が駆動され、こ
れによって吸気ボート３より各燃焼室２内に過給気が送
込まれるとともに、燃焼室２から排出された排気ガスは
、触媒コンバータ１２内で化学反応を起こすことにより
その浄化が行われる。

−６、− これに対し、エンジン加速時では、コントロールユニッ
ト２１により各電磁弁１９．２０が開かれ、吸気通路６
１内の空気が空気導入通路１４を通して各排気通路７に
供給される。そして、この供給空気と排気ガス中の過濃
混合気とが触媒の作用により反応し、これによる反応熱
によって排気ガスの温度および圧力が工賃して、排気タ
ーボ過給機１はより高い１ネルギーで駆動されることと
なり、エンジンの加速レスポンスは上昇する。

なお、過給圧が所定値以上上昇した場合には、アクチユ
エータの作動によりウェイストゲートＧが開かれ、排気
ガスは排気バイパス通路１３を通してタービンホイール
１ｂの下流側排気通路８２に逃がされる。また、排気圧
が比較的高い状態となった場合でも、逆止弁１８の作用
により、排気ガスが吸気通路６側に逆流することは防止
される。

以上のようにこのエンジンでは、触媒コンバータ１２を
排気ターボ過給機１の上流側に配置し、吸気通路６１の
空気を各排気通路７に供給するだけの簡単な構造で、そ
の加速レスポンスを上昇させることができる。また、加
速時に過ｉ９ｉ！Ｐ合気と供給空気とが反応することに
より、排気ガスの浄化性能も向上することとなる。

なお、本発明において加速時に空気を供給する場所は、
触媒コンバータ１２の上流側であればよいが、上記実施
例のように各気筒に独立して設けられた排気通路７に供
給するようにすれば、これらの排気通路７内の圧力の脈
動は排気通路８に比べ大きいため、その脈動を利用する
ことにより、低圧時により大きな吸入作用を得ることが
できる。

また、同実施例のように、供給空気をスロットル弁１０
の上流側より導き、リザーブタンクＲに蓄えるようにす
れば、低負荷の状態においても、それ双性の高負荷時に
おける過給作用で得られた高圧の空気を排気側に供給す
ることができる。

さらに、上記コントロールユニット２１を利用して、エ
ンジンの回転速度が所定値以上になった場合には空気を
供給しない構成とすれば、反応熱が異常に高まることに
よって触媒コンバータ１２を損失することが防止される
。また、このような高速回転時は加速レスポンスがもと
もと良好な状態であるため、特に空気を供給する必要も
ない。

（発明の効果） 以上のように本発明は、排気ターボ過給機の上流側排気
通路に触媒を配置するとともに、エンジンの加速時、上
記触媒の上流側に空気を供給するようにしたものである
ので、触媒の作用による反応熱を利用して排気ターボ過
給機を駆動する排気ガスエネルギーを高めることにより
、簡単な構造でエンジンの加速レスポンスを向上させる
ことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例におけるエンジンの構成図である
。 １・・・排気ターボ過給機、７・・・独立の排気通路、
１２・・・触媒□コンバータ、１４・・・空気導入通路
、１９．２０・・・電磁弁（空気供給手段）、２１・・
・コントロールユニット（空気供給手段）、８１・・・
タービンホイールの上流側排気通路。 −つ　　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、排気ガスエネルギーにより駆動される排気ターボ過
   給機を備えたエンジンにおいて、上記排気ターボ過給機
   の上流側排気通路に触媒を配置するとともに、エンジン
   の加速時、上記触媒の上流側に空気を供給する空気供給
   手段を備えたことを特徴とする排気ターボ過給機付エン
   ジン。