JPS59141709A - タ−ボ過給機付エンジンの排気浄化装置 - Google Patents

タ−ボ過給機付エンジンの排気浄化装置

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JPS59141709A
JPS59141709A JP58014995A JP1499583A JPS59141709A JP S59141709 A JPS59141709 A JP S59141709A JP 58014995 A JP58014995 A JP 58014995A JP 1499583 A JP1499583 A JP 1499583A JP S59141709 A JPS59141709 A JP S59141709A
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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】 本発明は、エンジンの排気〃スにより駆動されるタービ
ンと、該タービンに回転軸により連結されたブロアとか
らなるターボ過給機を複数個備え、上記各タービンおよ
びブロアをエンジンの排気通路および吸、気油路に夫々
並列配設してなるターボ過給機付エンノン、特にエンジ
ンの低速運転時には、一部のターボ過給機を使用し、エ
ンシ゛ンの高速運転時には、全てのターボ過給機を使用
する型式のターボ過給機付エンシ゛ンに関するものであ
る。
従来より、ターボ過給機を用いて吸気を昇圧して充填効
率を向上させることにより、エンジンの出力性能の向上
を図る技術思想はよく知られており、現今では、エンジ
ンの高速運転時のみならず、低速運転時においても過給
によって出力性能を向上させたいという要求がある。
ところで、単一のターボ過給機によって上記の要求を満
足することは、ターボ過給機の効率という面から実際上
きわめて困難であり、複数個のターボ過給機を並設する
ことによって、かかる要求に対処しようとする技術思想
が提案されている（特開昭５０−１１８１１７号公報参
照）。
即ち、上記特開昭５０−１１８１１７号公報には、基本
的には等価な１次、２次ターボ過給機を組設し、吸気量
の少ないエンノンの低速運転時には１次ターボ過給 するエンジンの高速運転時には、１次，２次両方のター
ボ過給機を使用するようにしたものが提案されている。
−）−記のぺ１１式のターボ過給機付エンジンでは、エ
ンノンの低速から高速までの全速度範囲で効率的な過給
か行なわれることになるｔこめ、これに伸なって排気ガ
ス量も増加する。とりわけ、エンシ゛ンの高速運転時に
は、全てのターボ過給機によって夫々効率的な過給か行
なわれ、これに応して増加する排気ガスの全量を触媒に
よって浄化しようとすると、浄化の際に発生する反応熱
も増加し、多量の反応熱によって触媒の内部温度、特に
中心部の内部温度か触媒の活性温度以」二に過度に上昇
上その結果、触媒が早期に熱劣化されてしまうといった
問題がある。
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであって、
エンジンに備えた複数のターボ過給機のうち、一部のタ
ーボ過給機は、エンジンの低速運転時のみならず高速運
転時にも使用されることに着目し、上記一部のターボ過
給機のタービンが介設された排気通路のタービン下流に
触媒を配置して熱劣化を招来することのない範囲で最も
効率的に排気ガスの浄化を行なうことができる触媒の配
置構造を備えたターボ過給機付エンジンの排気浄化装置
を提供せんとするものである。
以下、図示の実施例に基づいて本発明をより具体的に説
明する。
第１図において、１はエンジン、２はエンジン１の吸気
通路、３はエンジン１の排気通路、４はエンジン１の時
々刻々の吸気量を計量するため吸気通路２の最上流部に
介設したエアフローセンサ、５、６は吸気通路２のエア
フローセンサ４下流とスロットル弁７の上流との間で並
列に形成した第１、第２分岐吸気通路、８．９は夫々第
１，第２分岐吸気通路５，６の途中に介設したブロア８
ａ＋５〕ａを、排気通路３の途中を二叉に分岐して形成
した第１，第２分岐排気通路１（、）、１１に夫々介設
したタービン８１＋，９ｂに回転軸ｉＥｃ，９ｃにより
連結してなる基本的には等価な１次，２次ターボ過給１
代である。
上記１次ターボ過給 か第１分岐排気通路１（）をエンジン１の運転状態のい
かんを問わず流下する排気ガスに上って常時駆動される
ため、エンジン１の低速，高速両方の運転時にブｏ　７
　８　ａによる過給を行なう。
−・ノｊ、２次ターボ過給 速運転時には停止Ｉ−され、高速運転時においてだけ駆
動されるようになっている。
即ち、２次ターボ過給 設される第２分岐排気通路１】のタービン上流には、低
速時該通路１１を閉じ高速時に開く排気制御弁］２が介
設されていて、エンノン１の低速運転時には、タービン
９１１の駆動は行なわれず、２次ターボ過給機９による
過給は行なわれない。この低速運転時、駆動されない２
次ターボ過給のブロア９ａを介設した第２分岐吸気通路
６を通シテ、１次タ〜ボ過給１８によって供給さレル過
給気が逆゛流しないように、第２分岐吸気通路６の第１
分岐吸気通路５との合流部２ａ上流で、ブロア９ａの下
流には、逆止弁１３を介設している。
また、１４は前記エフフローセンサ４の出力信号を基本
人力信号として、吸λ通路２のスロットル弁７の下流に
臨設した燃料噴射弁１５の開弁時間および上記排気制御
弁１２に対して設けた電磁作動のアクチュエータ１６の
作動を制御する制御回路で、第２図に示すように、噴射
パルス発生回路１７によりエアフローセンサ４によって
検出される吸気量に応じて決まる開弁時間の間燃料噴射
弁１５を同作動する一方、比較回路１８において吸気量
と設定値とを比較し、吸気量が設定値に達していないエ
ンノン１の低速時には、前記アクチュエータ１６を不作
動に保持し、設定値以上に達すると、アクチュエータ１
６を増幅回路１つを介して作動して、排気制御弁１２を
開作動する。
第２分岐排気通路１１が開かれると、この通路１１を流
下する排気ガスによって、タービン５月）が駆動され、
２次ターボ過給 る。２次ターボ過給機９の゛駆動が開始されると、逆止
弁１３が開かれ、第１．第２分岐吸気通路５゜６が合流
する合流部２ａより下流の下流側吸気通路２ｄからは１
次ターボ過給機８によって供給される過給気と、２次タ
ーボ過給Ｒ９によって供給される過給気の両方がエンノ
ン１に供給される。
、１〕記の構成に加えて、本実施例では、第１図に示す
ように、エンジン１の低速、高速の両方の運転時に駆動
される１次ターボ過給機８のタービン８ｂを介設した第
１分岐排気通路１０のタービン下流で、かつ第１分岐排
気通路１０が第２分岐排気通路１１と合流する合流部３
１）より上流の位置に触媒２０を配設し、この触ｆｉ２
（ｉによって１次ターボ過給磯号の駆動に使用さ・れな
排気ガスを浄化する。
換言すれば、この触媒２０は、エンジン１の低速運転時
には、排気ガスの全量を浄化し、高速運転時には、全排
気ガスのうち、２次ターボ過給磯５）のタービン９１）
を駆動するのに使用される排気がス分を除いた排気ガス
を浄化する。このため、触媒２０によって浄化される排
気ガスの流量は、エンジン１の低速時、高速時のいずれ
かにおいても適正に維持され、触媒２０の内部温度が過
度に上昇されることはなく、触媒２０が早期に熱劣化す
ることはない。
この場合、エンジン１の高速運転時において２次ターボ
過給磯９のタービン９ｂを駆動するのに使用された排気
ガスは、上記触媒２０によっては浄化されないが、この
排気ガス、つまり排気制御弁１２が開作動された状態に
おいて第２分岐排気通路１１を流下する排気ガスを浄化
するためには、第１．第２分岐排気通路１（１，１１の
合流部３１）より下流の下流側排気通路３ｄに、いま一
つの触媒２１を配設することが好ましい。
この触媒２１を設けることによって、結果的に排気ガス
の全量が浄化されることになり、しかも触媒２１の負担
は、第１分岐排気通路１１に介設した触媒２０によって
排気ガスの少なくとも一部が既に浄化されているため、
それだけ軽くなり、触媒２１の熱負荷も軽減されるとい
う意味で好ましいが、エンジン１の高速運転時にはエミ
、２ジョン性能が良好になることからすれば、省略する
ことも可能で゛ある。
なお、第１図において、２２は第１．第２分岐排気通路
＋１’ｌ、］１の分岐部３ａとエンジン１の間の１−流
側排気通路３ｕか呟　１次、２次ターボ過給１’１ｌ）
ｉ、！ｊのタービン８ｂ、９１＋の両方をバイパスして
第１分岐排気通路１（）、好ましくは、上記触媒２０の
上流に通ずる排気バイパス通路、２３は排気バイパス通
路２２の途中に設けた弁座２４を開閉する過給圧制御弁
、２５は過給圧制御弁２３をロッド２５ａを介してダイ
ヤフラム２’Ｓｂに支持した過給圧制御弁２３の制御用
ダイヤフラム装置、２６は制御用グイヤ７ラム装置２５
の正圧室２５ｃに、第１．第２分岐吸気通路５，６の合
流部２ａ下流の下流側吸気通路２ｄの過給圧を導入する
過給圧導入通路である。この制御用ダイヤフラム装置２
５のダイヤフラム２５１）によって正圧室２５、ｃ　と
は仕切られたいま一つの室２５ｄは大気開放孔２Ｓｐに
よって大気に連通された大気室として形成され、この大
気室２５ｄ内には、コイルスプリング２５「を縮装し、
このフィルスプリング２５［の設定荷重を、制御目標で
ある最高過給圧に応じて設定する。
この最高過給圧は、基本的にはエンジン１の信頼性を考
慮して設定する。
Ｊ１記の構成とすれば、エンジン１の低速運転時には１
次ターボ過給＋！！８によって、また高速運転時には１
次、２次ターボ過給磯８，９によって、下流側吸気通路
２ｄに生成される過給圧が、」二部最高過給圧に達する
と、制御用グイヤ７ラム装置２５の正圧室２５ｃに導入
される過給圧がコイルスプリング２．５ｆの設定荷重を
上廻って、ダイヤフラム２５ｂが変位され、過給圧制御
弁２３が開作動される結果、排気バイパス通路２２を一
連に連通する。このため、排気の一部は排気バイパス通
路２２によって第１分岐排気通路１０にバイノくスされ
、下流側吸気通路２ｄの過給圧を最高過給圧以下に低下
させる。したがって、エンジン１に供給される過給気は
、最高過給圧以下に維持され、エンジン１はその信頼性
が損なわれることなく、良好に運転され、過給による良
好な出力性能を示す。
なお、最＾過給圧制御のため、タービン８ｂ、９ｂをバ
イパスされた排気ガスは、本実施例では、触媒２０によ
り浄化される。
以」−の説明から明らかなように、本発明によれば、高
速過給時における触媒の早期の熱劣化を確実に防止する
、二とができ、しかも触媒の熱劣化を生しない範囲で効
率よく排気ガスの浄化を行なうことかできる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１実施例を示すエンジン系統説明図
、第２図は第１図の制御回路のブロック説明図である。 １　・・・エンジン ２　・・・吸気通路 ５．６・・・第１．第２分岐吸気通路 ３−・・排気通路 １０、１１・・・第１．第２分岐排気通路８．９・・・
１次、２次ターボ過給機 ８ｇ、’９ａ・・・ブロア、８１）、　９１１・・・タ
ービン、８ｃ、　９ｃ・・・回転軸 １２・・・排気制御弁 １３・・・逆止弁 １４・・・制御回路 ２０・・・触媒

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　エンノンの排気がスにより駆動されるタービン
    と、該タービンに回転軸により連結されたブロアとから
    なるターボ過給機を複数個備え、上記各タービンおよび
    ブロアをエンジンの排気通路および吸気通路に夫々並列
    配設し、エンジンの低速運転時には上記複数個のターボ
    過給機のうち一部のターボ過給機を使用する一方、エン
    ジンの高速運転時には全てのターボ過給機を使用するよ
    うにしたターボ過給機付エンジンにおいて、エンジンの
    低速運転時使用される上記一部のターボ過給機のタービ
    ンが介設される排気通路のタービン下流に触媒を配置し
    たことを特徴とするターボ過給機付エンジンの排気浄化
    装置。
JP58014995A 1983-01-31 1983-01-31 タ−ボ過給機付エンジンの排気浄化装置 Granted JPS59141709A (ja)

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