JPS6135703Y2 - - Google Patents
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- JPS6135703Y2 JPS6135703Y2 JP1984110150U JP11015084U JPS6135703Y2 JP S6135703 Y2 JPS6135703 Y2 JP S6135703Y2 JP 1984110150 U JP1984110150 U JP 1984110150U JP 11015084 U JP11015084 U JP 11015084U JP S6135703 Y2 JPS6135703 Y2 JP S6135703Y2
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Landscapes
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- Supercharger (AREA)
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Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は、排気ガスタービンによつて駆動され
る過給機すなわち排気ターボ過給機を備えたガソ
リンエンジンに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a gasoline engine equipped with a supercharger or exhaust turbocharger driven by an exhaust gas turbine.
排気ターボ過給機は、エンジンからの排気ガス
が持つエネルギをエンジンの出力向上に利用でき
る特徴を有することは周知の通りである。しかし
この種の排気ターボ過給機を、ガソリンエンジン
に適用した場合には、当該ガソリンエンジンの減
速に際してその吸入空気調節用のスロツトル弁を
急閉したときにおいて以下に述べるような不具合
が発生する。
As is well known, an exhaust turbo supercharger has the feature of being able to utilize the energy of exhaust gas from an engine to improve the output of the engine. However, when this type of exhaust turbo supercharger is applied to a gasoline engine, the following problems occur when the throttle valve for adjusting the intake air is suddenly closed when the gasoline engine is decelerated.
すなわち、減速に際してスロツトル弁を急閉す
ると、排気ガス量は急速に減少するにも拘らず、
排気ターボ過給機はその慣性で暫くの間高回転を
維続し、閉塞状態の吸気係への空気の圧縮を続け
て過給圧が異常に高くなり、この過給圧の異常高
圧によつてスロツトル弁より下流側に漏れる空気
量が増大するから、エンジンブレーキの利きが低
下することに加えて、前記過給圧の異常な高圧に
よつて排気ターボ過給機におけるブロワー圧縮機
の負荷が急上昇して、排気ターボ過給機の回転が
急速にドロツプするから、次にエンジンを加速す
るとき排気ターボ過給機が所用回転数に上昇する
までに時間的な遅れを生じ、この排気ターボ過給
機の回転上昇の遅れによつてエンジンの加速性が
低下するのであり、しかも、エンジンの減速時に
おいて過給圧が前記のように異常に高くなること
により、排気ターボ過給機におけるブロワー圧縮
機に急激な過負荷による衝撃が作用することにな
るから、該ブロワー圧縮機におけるブレードを損
傷し易いのである。その上、ガソリンエンジンに
おいてそのスロツトル弁を急閉して減速するとき
には、スロツトル弁以降の吸気負圧が真空側に大
きくなつて、吸気混合気の燃焼が著しく不安定に
なつて、排気ガス中における未燃焼成分が多くな
り、この未燃焼成分が排気係において燃焼する所
謂アフターバーンが多発することになるから、排
気ターボ過給機における排気ターピンを損傷し易
いと共に、触媒式排気浄化装置における触媒の早
期劣化を招来することになる。 In other words, when the throttle valve is suddenly closed during deceleration, although the amount of exhaust gas decreases rapidly,
Due to its inertia, the exhaust turbo supercharger maintains high rotation for a while and continues to compress air into the blocked intake system, resulting in an abnormally high supercharging pressure. As a result, the amount of air leaking downstream from the throttle valve increases, which not only reduces the effectiveness of engine braking, but also increases the load on the blower compressor in the exhaust turbo supercharger due to the abnormally high boost pressure. Then, when the engine is accelerated, there is a time delay before the exhaust turbocharger reaches the required rotational speed. The acceleration of the engine is reduced due to the delay in the increase in rotation of the charger, and when the engine decelerates, the supercharging pressure becomes abnormally high as mentioned above, causing the blower compression in the exhaust turbo supercharger to decrease. The blades in the blower compressor are likely to be damaged because the machine is subjected to shock due to sudden overload. Furthermore, when the throttle valve of a gasoline engine is suddenly closed to decelerate, the intake negative pressure after the throttle valve increases toward the vacuum side, making the combustion of the intake air-fuel mixture extremely unstable, and the This increases the number of unburned components and causes frequent occurrence of so-called afterburn in which these unburned components are combusted in the exhaust system, which can easily damage the exhaust turpin in the exhaust turbo supercharger and damage the catalyst in the catalytic exhaust purification system. This will lead to early deterioration.
そこで、先行技術としての実公昭51−7368号公
報は、排気ターボ過給式のガソリンエンジンにお
いて、そのスロツトル弁を急閉した時に、過給空
気の一部を大気中に放出することを、また、特開
昭52−59211号公報は、スロツトル弁の急閉時に
過給空気の一部をブロワー圧縮機の吸い込み側に
リサイクルすることを各々提案している。 Therefore, Japanese Utility Model Publication No. 51-7368 as a prior art discloses that in an exhaust turbocharged gasoline engine, when the throttle valve is suddenly closed, part of the supercharged air is released into the atmosphere. and Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-59211 each propose recycling a portion of the supercharged air to the suction side of the blower compressor when the throttle valve is suddenly closed.
しかし、前者のものは、減速時における過給空
気の大気中への放出には、一定の限界値が存在す
る一方、スロツトル弁の上流側には、排気ターボ
過給機の慣性回転により絶えず過給空気が供給さ
れることにより、スロツトル弁より上流側の過給
圧は、減速の初期においてスロツトル弁を急閉す
る前の状態よりも一旦高くなつたのち下降するよ
うな経過を呈し、過給圧が減速前の状態よりも一
旦高くなるとき、スロツトル弁の箇所からその下
流側に漏れる空気量が多くなると共に、排気ター
ボ過給機に大きな衝撃を与えることになるから、
前記エンジンブレーキの利き低下及び加速性の低
下を防止すること、並びにブロワー圧縮機に対す
る衝撃を低減することの効果が低いのであり、し
かも、過給空気の大気中への放出には、大きな騒
音が発生する点に問題がある上に、前記減速時に
おけるアフターバーンの防止には何等寄与しない
のである。 However, in the former case, while there is a certain limit value for the release of supercharged air into the atmosphere during deceleration, there is a constant limit value on the upstream side of the throttle valve due to the inertial rotation of the exhaust turbo supercharger. Due to the supply of air, the supercharging pressure upstream of the throttle valve becomes higher than the state before the throttle valve was suddenly closed at the beginning of deceleration, and then decreases. When the pressure once becomes higher than the state before deceleration, the amount of air leaking from the throttle valve to the downstream side will increase, and it will give a large impact to the exhaust turbo supercharger.
It is less effective in preventing the reduction in engine braking effectiveness and acceleration, and in reducing the impact on the blower compressor, and furthermore, the discharge of supercharged air into the atmosphere causes a lot of noise. Not only is this problematic in that it occurs, but it does not contribute in any way to preventing afterburn during deceleration.
また、後者のものは、前者のような騒音が発生
することはない反面、ブロワー圧縮機で圧縮され
た過給空気がリサイクルによつて再びブロワー圧
縮機で圧縮されることにより、その温度が高くな
るので、次の加速時において吸入空気の充填効率
が低下してエンジンの出力ダウンを招くばかり
か、減速の初期における過給圧の急上昇を下げる
ことができないから、前記エンジンブレーキの利
き及び加速性の低下を防止すること、並びにブロ
ワー圧縮機に対する急激な過負荷による衝撃を低
減することの効果を殆んど期待することができな
い点に問題がある上に、アフターバーンの防止に
は何等寄与しないのである。 In addition, while the latter does not generate noise like the former, the supercharged air compressed by the blower compressor is recycled and compressed again by the blower compressor, so its temperature is high. As a result, the filling efficiency of the intake air decreases during the next acceleration, resulting in a reduction in engine output, and it is not possible to reduce the sudden increase in supercharging pressure at the beginning of deceleration, which reduces the effectiveness of the engine brake and acceleration performance. The problem is that it can hardly be expected to be effective in preventing a drop in the air pressure or reducing the impact caused by sudden overload on the blower compressor, and it does not contribute in any way to preventing afterburn. It is.
更にまた、先行技術としての英国特許第
1464787号明細書には、エンジンから排気ターボ
過給機における排気タービンに至る排気通路に、
前記排気タービンに対する排気迂回通路を接続
し、この排気迂回通路に設けた排気調整弁を、排
気タービンとスロツトル弁との間における過給圧
が、或る設定圧つまりエンジンに対する最高過給
圧以上に高くなると開いてエンジンからの排気ガ
スの一部を前記排気迂回通路に流し、排気タービ
ンに流れる排気ガスの量を少なくすることによつ
て、過給圧のそれ以上の上昇を防止することが記
載されている。 Furthermore, British patent no.
In the specification of No. 1464787, in the exhaust passage leading from the engine to the exhaust turbine in the exhaust turbo supercharger,
An exhaust detour passage to the exhaust turbine is connected, and an exhaust regulating valve provided in the exhaust detour passage is connected so that the boost pressure between the exhaust turbine and the throttle valve exceeds a certain set pressure, that is, the maximum boost pressure for the engine. It is stated that when the pressure increases, the boost pressure opens to allow part of the exhaust gas from the engine to flow into the exhaust detour passage, thereby reducing the amount of exhaust gas flowing to the exhaust turbine, thereby preventing the boost pressure from increasing further. has been done.
しかし、このように排気ガスを排気タービンに
対して迂回させる手段は、スロツトル弁の上流側
の過給圧が、或る設定圧つまりエンジンに対する
最高過給圧を越えないように制御することのみを
目的するものであつて、スロツトル弁を急閉して
の減速の初期において排気ターボ過給機が慣性回
転している一方、過給空気の放出はないために、
スロツトル弁より上流側における過給圧が前記設
定値を越えて急上昇するから、スロツトル弁の箇
所からその下流側に漏れる空気量が多くなると共
に、排気ターボ過給機におけるブロワー圧縮機に
過負荷による大きな衝撃を与えることになる。し
かも、排気ガスは排気タービンを迂回していて、
排気ターボ過給機に対する排気ガスによる回転駆
動力が低下している一方で、前記ブロワー圧縮機
に対して減速の初期において前記のような大きな
過負荷が作用するために、排気ターボ過給機の回
転速度は、急激にダウンすることになる。 However, this means of detouring exhaust gas to the exhaust turbine only controls the boost pressure upstream of the throttle valve so that it does not exceed a certain set pressure, that is, the maximum boost pressure for the engine. This is the purpose, and while the exhaust turbo supercharger is rotating inertia at the beginning of deceleration after the throttle valve is suddenly closed, there is no release of supercharged air.
Since the supercharging pressure upstream of the throttle valve rapidly increases beyond the set value, the amount of air leaking from the throttle valve to the downstream side increases, and the blower compressor in the exhaust turbo supercharger is overloaded. It will give you a big shock. Moreover, the exhaust gas bypasses the exhaust turbine,
While the rotational driving force of the exhaust gas to the exhaust turbo supercharger is decreasing, the above-mentioned large overload acts on the blower compressor at the beginning of deceleration. The rotation speed will drop rapidly.
すなわち、この排気ガスの迂回による手段は、
エンジンブレーキの利き及び加速性の低下を防止
すること、並びにブロワー圧縮機に対する急激な
過負荷による衝撃を低滅することの効果が未だ十
分でないと共に、減速時におけるアフターバーン
の防止には何等寄与しないのである。 In other words, this means of detouring exhaust gas is
The effects of preventing a decline in engine braking efficiency and acceleration, as well as reducing the impact caused by sudden overload on the blower compressor, are still insufficient, and they do not contribute in any way to preventing afterburn during deceleration. be.
本考案は、このようにガソリンエンジンに対し
て排気ターボ過給機を適用した場合において、当
該エンジンの減速時において発生する各種問題、
つまり「エンジンブレーキの利き低下」、「排気タ
ーボ過給機のブロワー圧縮機に対する過負荷によ
る耐久性の低下」及び「排気係におけるアフター
バーンによる排気タービンの損傷及び触媒式排気
浄化装置における触媒の早期劣化」並びに「排気
ターボ過給機からの騒音発生の問題」を一挙に解
消し、合せて「減速後における加速の向上」を図
ると共に、これに加て前記触媒式排気浄化装置に
おける触媒による排気ガスの浄化率を、エンジン
の減速以外の運転域においても向上し、更に、当
該触媒の耐久性をより向上することを目的とする
ものである。 The present invention solves various problems that occur when the engine decelerates when an exhaust turbo supercharger is applied to a gasoline engine.
In other words, "decreased effectiveness of engine braking,""decreased durability due to overload on the blower compressor of the exhaust turbo supercharger,""damage to the exhaust turbine due to afterburn in the exhaust system, and premature failure of the catalyst in the catalytic exhaust purification system." In addition to solving the problems of "deterioration" and "problems of noise generation from the exhaust turbo supercharger" and "improving acceleration after deceleration," in addition to this, the exhaust gas The purpose of this invention is to improve the gas purification rate even in operating ranges other than engine deceleration, and further improve the durability of the catalyst.
このため本考案は、吸気係に、排気ターボ過給
機におけるブロワー圧縮機と吸入空気調節用のス
ロツトル弁とを、当該スロツトル弁を前記ブロワ
ー圧縮機より下流側に位置して設ける一方、排気
係に排気ターボ過給機における排気タービンに次
いで触媒式排気浄化装置を設けて成る排気ターボ
過給式のガソリンエンジンにおいて、該エンジン
における排気係には、前記排気タービンの上流側
と下流側とを当該排気タービンを迂回するように
接続した排気調整弁付き排気迂回通路を設け、更
に前記エンジンにおける吸気係には、前記ブロワ
ー圧縮機とスロツトル弁との間における吸気通路
と、前記排気迂回通路における排気調整弁の下流
側又は前記触媒式排気浄化装置への排気通路とを
接続する制御弁付きブロー通路を設け、前記排気
迂回通路における排気調整弁を、前記スロツトル
弁より上流側で且つブロワー圧縮機より下流側に
おける吸気通路に、当該吸気通路の圧力が大きい
とき排気調整弁が開くように関連する一方、前記
ブロー通路における制御弁を、前記スロツトル弁
より下流側における吸気通路に、当該吸気通路の
圧力が真空側に大きくなると開くように関連した
構成にしたものである。
For this reason, the present invention provides an intake system with a blower compressor and a throttle valve for regulating intake air in an exhaust turbo supercharger, with the throttle valve located downstream of the blower compressor, while an exhaust system with a throttle valve for regulating intake air. In an exhaust turbocharged gasoline engine in which a catalytic exhaust purification device is provided next to an exhaust turbine in an exhaust turbocharger, the exhaust section of the engine has an exhaust system that connects the upstream and downstream sides of the exhaust turbine. An exhaust bypass passage with an exhaust regulation valve connected to bypass the exhaust turbine is provided, and the intake passage in the engine includes an intake passage between the blower compressor and the throttle valve, and an exhaust regulation valve in the exhaust bypass passage. A blow passage with a control valve is provided that connects the downstream side of the valve or the exhaust passage to the catalytic exhaust purification device, and the exhaust regulation valve in the exhaust detour passage is arranged on the upstream side of the throttle valve and downstream of the blower compressor. A control valve in the blow passage is connected to an intake passage on the downstream side of the throttle valve so that an exhaust regulating valve opens when the pressure in the intake passage is high, and a control valve in the blow passage is connected to an intake passage on the downstream side of the throttle valve when the pressure in the intake passage is high. The structure is such that it opens as the size increases toward the vacuum side.
以下本考案の実施例を図面について説明する
に、図において符号１は、一側面に吸気マニホー
ルド２を、他側面に排気マニホールド３を有する
ガソリンエンジン、符号４は、排気タービン５と
ブロワー圧縮機６とを直結した排気ターボ過給
機、符号７は、排気ガスを浄化して大気に放出す
るための触媒コンバータ等の触媒式排気浄化装置
を各々示し、前記吸気マニホールド２には、以下
に述べるエアフローメータ１３にて計測した吸入
空気量に見合う量の燃料を各気筒ごとに噴射供給
するようにした燃料噴射ノズル８を備えると共
に、エンジン１への空気量を調節するスロツトル
弁９を備えた吸気通路１０を介して前記ブロワー
圧縮機６の吐出側に接続され、また、ブロワー圧
縮機６の吸入側は吸入通路１１を介してエアクリ
ーナ１２に接続され、この吸入通路１１には吸入
空気量を計測するためのエアフローメータ１３が
設けられている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, reference numeral 1 indicates a gasoline engine having an intake manifold 2 on one side and an exhaust manifold 3 on the other side, and reference numeral 4 indicates an exhaust turbine 5 and a blower compressor 6. The reference numeral 7 indicates a catalytic exhaust purification device such as a catalytic converter for purifying exhaust gas and releasing it into the atmosphere. An intake passage that is equipped with a fuel injection nozzle 8 that injects and supplies an amount of fuel corresponding to the amount of intake air measured by a meter 13 to each cylinder, and a throttle valve 9 that adjusts the amount of air to the engine 1. 10 to the discharge side of the blower compressor 6, and the suction side of the blower compressor 6 is connected to an air cleaner 12 through a suction passage 11. An air flow meter 13 is provided for this purpose.
また、前記排気ターボ過給機４における排気タ
ービン５の排出側を排気管１４を介して前記触媒
式排気浄化装置７に、排気タービン５の入口側は
排気通路１５を介して前記排気マニホールド３に
各々接続され、前記排気通路１５の途中から分岐
した排気迂回通路１６を、排気タービン５を迂回
して触媒式排気浄化装置７又は排気管１４に接続
し、この排気迂回路１６中には、前記ブロワー圧
縮機６とスロツトル弁９との間における吸気通路
１０内の圧力に関連し、当該吸気通路１０内の圧
力が、大気圧以上の或る設定圧つまりエンジン１
に対する最高過給圧を越えたときにおいて開くよ
うにした排気調整弁１７が設けられている。 Further, the exhaust side of the exhaust turbine 5 of the exhaust turbo supercharger 4 is connected to the catalytic exhaust purification device 7 via an exhaust pipe 14, and the inlet side of the exhaust turbine 5 is connected to the exhaust manifold 3 via an exhaust passage 15. An exhaust detour passage 16 branched from the middle of the exhaust passage 15 is connected to the catalytic exhaust purification device 7 or the exhaust pipe 14, bypassing the exhaust turbine 5, and in this exhaust detour passage 16, the exhaust detour passage 16 branches from the middle of the exhaust passage 15. Related to the pressure in the intake passage 10 between the blower compressor 6 and the throttle valve 9, the pressure in the intake passage 10 is at a certain set pressure above atmospheric pressure, that is, when the engine 1
An exhaust regulating valve 17 is provided which opens when the maximum boost pressure for the engine is exceeded.
そして、前記排気ターボ過給機４におけるブロ
ワー圧縮機６とスロツトル弁９との間における吸
気通路１０の途中から分岐したブロー通路１８
を、前記排気迂回通路１６に対してこれに設けら
れる排気調整弁１７よりも下流側の部位に接続
し、該ブロー通路１８中には、ダイヤフラム等の
圧力式弁作動機構１９におけるばね２０で常閉に
保持される制御弁２１を設け、該制御弁２１を、
その圧力式弁作動機構１９における圧力室２２に
前記吸気マニホールド２つまりスロツトル弁９よ
り下流側の吸気圧を導管２３を介して導入するこ
とにより、スロツトル弁９を急閉したとき、換言
すればエンジンへの吸入空気量の激滅で吸気圧が
負圧側に急上昇したとき開くように構成して成る
ものである。 A blow passage 18 is branched from the middle of the intake passage 10 between the blower compressor 6 and the throttle valve 9 in the exhaust turbo supercharger 4.
is connected to a portion downstream of the exhaust regulating valve 17 provided in the exhaust detour passage 16, and a spring 20 in a pressure-type valve actuation mechanism 19 such as a diaphragm is connected to the blow passage 18. A control valve 21 is provided which is held closed, and the control valve 21 is
By introducing the intake pressure downstream of the intake manifold 2, that is, the throttle valve 9, into the pressure chamber 22 of the pressure-type valve operating mechanism 19 through the conduit 23, when the throttle valve 9 is suddenly closed, the engine The valve is configured to open when the intake pressure suddenly rises to the negative pressure side due to a drastic decrease in the amount of intake air.
この構成において、エンジンの運転中にエンジ
ンから排出された排気ガスは、排気通路１５から
排気タービン５に入り、排気タービン５を回転し
てこれに直結したブロワー圧縮機６を回転駆動す
ることにより、エアクリーナ１２からの吸入空気
はブロワー圧縮機６で圧縮され、吸気通路１０を
経て吸気マニホールド２に至り、ここで燃料噴射
ノズル８によつて燃料が供給されたのちエンジン
に過給される。 In this configuration, exhaust gas discharged from the engine while it is running enters the exhaust turbine 5 through the exhaust passage 15, and rotates the exhaust turbine 5, which in turn rotates the blower compressor 6 directly connected to it. As a result, intake air from the air cleaner 12 is compressed by the blower compressor 6 and passes through the intake passage 10 to the intake manifold 2, where fuel is supplied by the fuel injection nozzles 8 and then supercharged to the engine.
この場合、エンジン１に対する過給圧が、大気
圧以上の或る設定圧を越えて高くなると、排気タ
ービン５に対する排気迂回通路１６中の排気調整
弁１７が開き、エンジン１からの排気ガスの一部
が排気迂回通路１６に流れて、排気タービン５に
流れる排気ガスの量が少なくなることにより、過
給圧のそれ以上の上昇を防止する作用を行つて、
エンジンに対する過給圧を、前記設定置を越える
ことがないように制御する。 In this case, when the supercharging pressure for the engine 1 increases beyond a certain set pressure that is higher than atmospheric pressure, the exhaust regulating valve 17 in the exhaust detour passage 16 for the exhaust turbine 5 opens, and part of the exhaust gas from the engine 1 is removed. A portion of the exhaust gas flows into the exhaust detour passage 16, reducing the amount of exhaust gas flowing into the exhaust turbine 5, thereby preventing the boost pressure from increasing further.
The boost pressure to the engine is controlled so as not to exceed the set point.
そして、ターボ過給による運転状態からスロツ
トル弁９を急閉しての減速時には、スロツトル弁
９の急閉にてエンジン１への流れが急激に阻止さ
れることにより、スロツトル弁９より上流側にお
ける吸気通路１０内の過給圧は、前記設定圧を越
えるように上昇する傾向を呈する一方、スロツト
ル弁９より下流側における吸気マニホールド２の
吸気圧が真空側に高くなる。 When the throttle valve 9 is suddenly closed to decelerate from the operating state due to turbocharging, the flow to the engine 1 is suddenly blocked by the sudden closing of the throttle valve 9. The supercharging pressure in the intake passage 10 tends to increase to exceed the set pressure, while the intake pressure in the intake manifold 2 on the downstream side of the throttle valve 9 increases toward the vacuum side.
すると、前記排気迂回通路１６内の排気調整弁
１７が、前記吸気通路１０内の過給圧の上昇によ
つて大きく開き、排気迂回通路１６を排気タービ
ン５を迂回して流れる排気ガスの量が増大し、逆
に排気タービン５に流れる排気ガスの量がより少
なくなつて、排気ターボ過給機４の回転駆動力を
低減できる一方、これと略同時に、前記ブロー通
路１８中の制御弁２１が、スロツトル弁９より下
流側における真空側に高い吸気負圧によつて開く
ことにより、前記吸気通路１０内における余剰の
過給空気が、ブロー通路１６より吸気通路１０外
にブローされる。 Then, the exhaust regulating valve 17 in the exhaust detour passage 16 opens wide due to the increase in supercharging pressure in the intake passage 10, and the amount of exhaust gas flowing through the exhaust detour passage 16, bypassing the exhaust turbine 5, increases. On the other hand, the amount of exhaust gas flowing into the exhaust turbine 5 decreases, and the rotational driving force of the exhaust turbo supercharger 4 can be reduced. At the same time, the control valve 21 in the blow passage 18 By opening the throttle valve 9 to the vacuum side downstream of the throttle valve 9 due to high intake negative pressure, excess supercharged air in the intake passage 10 is blown out of the intake passage 10 through the blow passage 16.
この場合、排気迂回通路１６中の排気調整弁１
７の全開は、スロツトル弁９の急閉から過給圧が
設定圧以下に下がるまでの間の一時期である一
方、ブロー通路１８中における制御弁２１の開
は、エンジン１の減速が終わるまでの間中持続さ
れることになる。 In this case, the exhaust regulating valve 1 in the exhaust detour passage 16
7 is fully opened for a period of time from the sudden closing of the throttle valve 9 until the supercharging pressure falls below the set pressure, while the opening of the control valve 21 in the blow passage 18 is for a period of time from the sudden closing of the throttle valve 9 until the supercharging pressure falls below the set pressure. It will last forever.
つまり、エンジン１の減速に際して、排気迂回
通路１６における排気調整弁１７は減速の初期に
おける一時期に大きく開き、ブロー通路１８にお
ける制御弁２１は減速の間中にわたつて開くもの
であるから、減速の初期におけるスロツトル弁９
上流側の過給圧の上昇を、前記各先行技術の場合
よりも低い値に押さえることができる、その結
果、減速の初期において閉状態のスロツトル弁９
からエンジン１側に漏れる空気量を低減できると
共に、排気ターボ過給機４におけるブロワー圧縮
機６に対する負荷による衝撃を低減できるのであ
る。 In other words, when the engine 1 is decelerated, the exhaust regulation valve 17 in the exhaust detour passage 16 opens wide for a period at the beginning of deceleration, and the control valve 21 in the blow passage 18 opens throughout the deceleration. Throttle valve 9 in the initial stage
The increase in boost pressure on the upstream side can be suppressed to a lower value than in the case of each of the prior art, and as a result, the throttle valve 9 is closed at the beginning of deceleration.
This makes it possible to reduce the amount of air leaking from the air to the engine 1 side, and also to reduce the impact caused by the load on the blower compressor 6 in the exhaust turbo supercharger 4.
そして、前記排気調整弁１７は、減速の初期に
おいて過給圧が急激に上昇するときの一時的にお
いて大きく開き、過給圧の上昇率が低下する減速
の後半においては閉方向に作動し、排気タービン
５に流れる排気ガスを増大して、排気ターボ過給
機４に対して付与する回転駆動力を減速の初期よ
りも増加することができるから、減速の初期にお
いて前記のようにブロワー圧縮機６に対する負荷
を軽減できること及び、過給空気を減速の間ブロ
ー通路１８よりブローできることの三者が相俟つ
て、減速時において排気ターボ過給機４の回転数
が急激にダウンすることを防止できるのである。 The exhaust regulating valve 17 is temporarily wide open when the supercharging pressure rapidly increases in the early stage of deceleration, and operates in the closing direction in the latter half of the deceleration when the rate of increase in supercharging pressure decreases to exhaust the air. By increasing the exhaust gas flowing into the turbine 5, the rotational driving force applied to the exhaust turbo supercharger 4 can be increased compared to the initial stage of deceleration. The combination of the ability to reduce the load on the engine and the ability to blow supercharged air from the blow passage 18 during deceleration prevents the rotational speed of the exhaust turbo supercharger 4 from dropping rapidly during deceleration. be.
また、前記排気調整弁１７は、減速の初期にお
ける燃焼が不安定な時期において大きく開き、減
速の初期から暫くして燃焼状態が安定化したとき
に閉方向に作動するもので、減速の初期において
燃焼がきわめて不安定な状態になる時期において
は、排気タービン５に流れる排気ガスの量は少な
いから、減速初期の燃焼がきわめて不安定なる時
期において排気タービン５内で発生するアフター
バーンを低減できる。 Further, the exhaust regulation valve 17 opens widely when combustion is unstable at the beginning of deceleration, and operates in the closing direction when the combustion state becomes stable after a while from the beginning of deceleration. Since the amount of exhaust gas flowing into the exhaust turbine 5 is small when combustion is extremely unstable, it is possible to reduce afterburn that occurs within the exhaust turbine 5 during a period when combustion is extremely unstable at the beginning of deceleration.
一方、前記ブロー通路１８からブローされる余
剰の過給空気は、前記排気迂回通路１６に対して
その排気調整弁１７より下流側にブローされる
が、排気迂回通路１６の末端が接続される箇所は
排気タービン５の下流側で、その圧力は排気ター
ビン５の上流側よりも低くなつていて、前記ブロ
ー通路１８からの余剰の過給空気の排気係へのブ
ローを確実にできると共に、十分な量をブローす
ることができるから、前気排気タービン５より下
流側における排気ガスの温度は可成り下がつて、
排気タービン５より下流側でのアフターバーンの
発生を確実に防止できるのである。 On the other hand, the surplus supercharged air blown from the blow passage 18 is blown to the downstream side of the exhaust detour passage 16 from the exhaust regulating valve 17, where the end of the exhaust detour passage 16 is connected. is on the downstream side of the exhaust turbine 5, and the pressure thereof is lower than that on the upstream side of the exhaust turbine 5, and it is possible to ensure that the excess supercharged air from the blow passage 18 is blown to the exhaust section, and to provide sufficient air pressure. Since the amount of exhaust gas can be blown, the temperature of the exhaust gas on the downstream side of the front exhaust turbine 5 is considerably lowered.
The occurrence of afterburn on the downstream side of the exhaust turbine 5 can be reliably prevented.
更に、吸気通路１０における余剰過給空気の排
気係へのブローは、前記のように減速の間中にわ
たつてのみ行なわれ、減速以外の運転域において
は、排気系への空気のブローは行なわれないか
ら、減速以外の運転域において排気系に空気をブ
ローすることによつて、触媒式排気浄化装置７に
おける触媒の劣化を早めたり、排気ガスの浄化率
を低下したりすることを確実に回避できるのであ
る。 Furthermore, excess supercharged air in the intake passage 10 is blown to the exhaust system only during deceleration as described above, and air is not blown to the exhaust system in the operating range other than deceleration. Therefore, by blowing air into the exhaust system in operating ranges other than deceleration, it is ensured that the deterioration of the catalyst in the catalytic exhaust purification device 7 is accelerated and the purification rate of exhaust gas is reduced. It can be avoided.
なお、前記ブロー通路１８は図示のように排気
迂回通路１６に接続することに代えて、排気ター
ビン５より下流側の排気通路すなわち排気管１４
又は触媒式排気浄化装置７に接続しても良い。す
なわち、これら排気管１４及び触媒式排気浄化装
置７は、いずれも排気タービン５より下流側に位
置し、その内部の排気ガスの圧力は、排気タービ
ン５の駆動前よりも可成り低下しているから、前
記ブロー通路１８からの余剰過給空気のブローを
確実にできると共に、十分な量をブローすること
ができるのである。 Note that instead of connecting the blow passage 18 to the exhaust detour passage 16 as shown in the figure, the blow passage 18 is connected to an exhaust passage downstream of the exhaust turbine 5, that is, an exhaust pipe 14.
Alternatively, it may be connected to the catalytic exhaust purification device 7. That is, the exhaust pipe 14 and the catalytic exhaust purification device 7 are both located downstream of the exhaust turbine 5, and the pressure of the exhaust gas inside thereof is considerably lower than before the exhaust turbine 5 is driven. Therefore, the excess supercharged air can be reliably blown from the blow passage 18, and a sufficient amount can be blown.
以上の通り本考案は、実用新案登録請求の範囲
に記載した構成にしたことにより、以下のような
作用・効果を奏する。 As described above, the present invention achieves the following functions and effects by having the configuration described in the claims for utility model registration.
エンジンの減速に際して、その初期において
ブロー通路中の制御弁が開くと共に、排気迂回
通路中の排気調整弁が開くことにより、減速の
初期において燃焼がきわめて不安定になる時期
において排気タービンに流れる排気ガスの量を
少なくできる一方、排気タービンの下流側に十
分な量の余剰過給空気を排気系にブローするこ
とができるから、排気タービン及び排気浄化装
置でのアフターバーンの発生を未然に防止で
き、アフターバーンによる排気タービンの損
傷、及び排気浄化装置における触媒の損傷・劣
化を確実に低減できる。 When the engine decelerates, the control valve in the blow passage opens and the exhaust adjustment valve in the exhaust detour passage opens at the beginning of engine deceleration, so that the exhaust gas flows to the exhaust turbine at a time when combustion becomes extremely unstable at the beginning of deceleration. While the amount of supercharged air can be reduced, a sufficient amount of surplus supercharged air can be blown into the exhaust system downstream of the exhaust turbine, so the occurrence of afterburn in the exhaust turbine and exhaust purification device can be prevented. Damage to the exhaust turbine due to afterburn and damage/deterioration of the catalyst in the exhaust purification device can be reliably reduced.
エンジンの減速に際して、排気迂回通路中の
排気調整弁が減速の初期において大きく開くと
共に、ブロー通路中の制御弁が減速の終わりの
時期まで開くことにより、減速の初期における
過給圧の上昇を、前記各先行技術のいずれ場合
よりも低くすることができるから、閉状態のス
ロツトル弁からエンジン１側に漏れる空気量を
十分に低減できて、エンジンブレーキの利き低
下を防止できると共に、減速の初期において排
気ターボ過給機のブロワー圧縮機に対する負荷
による衝撃を十分に軽減できて、その耐久性を
向上できる。 When the engine decelerates, the exhaust regulation valve in the exhaust bypass passage opens wide at the beginning of deceleration, and the control valve in the blow passage opens until the end of deceleration, thereby controlling the increase in supercharging pressure at the beginning of deceleration. Since the amount of air leaking from the throttle valve in the closed state to the engine 1 side can be sufficiently reduced than in any of the cases of the above-mentioned prior art, it is possible to sufficiently reduce the amount of air leaking from the throttle valve in the closed state to the engine 1 side, prevent a decrease in effectiveness of the engine brake, and at the beginning of deceleration. The impact caused by the load on the blower compressor of the exhaust turbo supercharger can be sufficiently reduced, and its durability can be improved.
排気迂回通路中の排気調整弁は、通常の運転
域ではスロツトル弁より上流側の圧力によつて
開度が調整され、スロツトル弁より上流側の過
給圧が設定置を越えないように制御している
が、減速の初期においては全開となり、その後
において前記過給圧が設定置以下になると閉じ
て、排気ターボ過給機に対する回転駆動力を増
大できることができるから、スロツトル弁より
上流側における過給空気が減速の全般にわたつ
てブロー通路中の制御弁よりブローされて、ブ
ロワー圧縮機に対する負荷を減速中において低
減することができることと、前記減速の初期に
おける過給圧の上昇を低くできることとの三者
が相俟つて、排気ターボ過給機の回転速度を高
い値に保持でき、その結果、次の加速時におけ
る排気ターボ過給機の追従性、ひいてはエンジ
ンの加速性を向上できる。 In normal operating ranges, the opening of the exhaust regulating valve in the exhaust detour passage is adjusted by the pressure upstream of the throttle valve, and the boost pressure upstream of the throttle valve is controlled so as not to exceed the set point. However, it is fully opened at the beginning of deceleration, and then closed when the supercharging pressure falls below the set point, making it possible to increase the rotational driving force for the exhaust turbo supercharger. The supply air is blown from a control valve in the blow passage throughout the deceleration, so that the load on the blower compressor can be reduced during the deceleration, and the increase in supercharging pressure at the beginning of the deceleration can be reduced. These three factors work together to maintain the rotational speed of the exhaust turbo supercharger at a high value, and as a result, the followability of the exhaust turbo supercharger during the next acceleration and, as a result, the acceleration performance of the engine can be improved.
エンジンの減速時における余剰過給空気のブ
ローを、大気中ではなく、排気系に対して行う
ので、余剰過給空気のブローに伴う騒音に増大
を防止できる。 Since the excess supercharged air is blown to the exhaust system instead of into the atmosphere during engine deceleration, it is possible to prevent noise from increasing due to the blowing of the excess supercharged air.
排気系への多量の余剰過給空気のブローは、
エンジンの減速時においてのみ行うもので、エ
ンジンの低及び高負荷域においても、触媒式排
気浄化装置の上流側に空気をブローすることに
よつて、触媒式排気浄化装置における触媒の劣
化を増大したり、触媒による浄化率を低下した
りすることを招来することがなく、排気ガス
を、長い期間にわたつて高い浄化率のもとで浄
化できる。 Blowing a large amount of excess supercharged air into the exhaust system
This is only done when the engine is decelerating, and even in low and high engine load ranges, it increases the deterioration of the catalyst in the catalytic exhaust purification device by blowing air upstream of the catalytic exhaust purification device. Exhaust gas can be purified at a high purification rate over a long period of time without causing a decrease in the purification rate by the catalyst.
図面は本考案の実施例を示す図である。
１……エンジン、４……排気ターボ過給機、５
……排気タービン、６……ブロワー圧縮機、７…
…触媒式排気浄化装置、９……スロツトル弁、１
０……吸気通路、１５……排気通路、１７……排
気調整弁、１６……排気迂回通路、１８……ブロ
ー通路、２１……制御弁。
The drawings are diagrams showing embodiments of the present invention. 1...Engine, 4...Exhaust turbo supercharger, 5
...Exhaust turbine, 6...Blower compressor, 7...
...Catalytic exhaust purification device, 9...Throttle valve, 1
0...Intake passage, 15...Exhaust passage, 17...Exhaust adjustment valve, 16...Exhaust bypass passage, 18...Blow passage, 21...Control valve.
Claims (1)
圧縮機と吸入空気調節用のスロツトル弁とを、当
該スロツトル弁を前記ブロワー圧縮機より下流側
に位置して設ける一方、排気係に排気ターボ過給
機における排気タービンに次いで触媒式排気浄化
装置を設けて成る排気ターボ過給式のガソリンエ
ンジンにおいて、該エンジンにおける排気係に
は、前記排気タービンの上流側と下流側とを当該
排気タービンを迂回するように接続した排気調整
弁付き排気迂回通路を設け、更に前記エンジンに
おける吸気係には、前記ブロワー圧縮機とスロツ
トル弁との間における吸気通路と、前記排気迂回
通路における排気調整弁の下流側又は前記触媒式
排気浄化装置への排気通路とを接続する制御弁付
きブロー通路を設け、前記排気迂回通路における
排気調整弁を、前記スロツトル弁より上流側で且
つブロワー圧縮機より下流側における吸気通路
に、当該吸気通路の圧力が大きいとき排気調整弁
が開くように関連する一方、前記ブロー通路にお
ける制御弁を、前記スロツトル弁より下流側にお
ける吸気通路に、当該吸気通路の圧力が真空側に
大きくなると開くように関連したことを特徴とす
る排気ターボ過給式ガソリンエンジン。 The intake section is equipped with a blower compressor in the exhaust turbo supercharger and a throttle valve for regulating intake air, with the throttle valve located downstream from the blower compressor, while the exhaust section is equipped with the exhaust turbo supercharger. In an exhaust turbocharged gasoline engine that is provided with a catalytic exhaust purification device next to an exhaust turbine, the exhaust section of the engine is configured to bypass the exhaust turbine on the upstream and downstream sides of the exhaust turbine. An exhaust bypass passage with an exhaust regulation valve connected to the engine is provided, and the intake passage in the engine includes an intake passage between the blower compressor and the throttle valve, and an exhaust bypass passage connected to the exhaust regulation valve on the downstream side of the exhaust regulation valve or the exhaust bypass passage. A blow passage with a control valve is provided that connects the exhaust passage to the catalytic exhaust purification device, and the exhaust regulation valve in the exhaust detour passage is provided in the intake passage upstream of the throttle valve and downstream of the blower compressor, The exhaust control valve opens when the pressure in the intake passage is high, and the control valve in the blow passage is connected to the intake passage downstream of the throttle valve, and opens when the pressure in the intake passage increases toward the vacuum side. An exhaust turbocharged gasoline engine characterized by related features.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11015084U JPS6047835U (en) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | Exhaust turbocharged gasoline engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11015084U JPS6047835U (en) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | Exhaust turbocharged gasoline engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6047835U JPS6047835U (en) | 1985-04-04 |
| JPS6135703Y2 true JPS6135703Y2 (en) | 1986-10-17 |
Family
ID=30256307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11015084U Granted JPS6047835U (en) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | Exhaust turbocharged gasoline engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6047835U (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS517368U (en) * | 1974-07-03 | 1976-01-20 | ||
| JPS53102413A (en) * | 1976-12-03 | 1978-09-06 | Autoipari Kutato Intezet | System and apparatus for improving torque and exhaust gas characteristic of internal combustion piston engine |
-
1984
- 1984-07-19 JP JP11015084U patent/JPS6047835U/en active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS517368U (en) * | 1974-07-03 | 1976-01-20 | ||
| JPS53102413A (en) * | 1976-12-03 | 1978-09-06 | Autoipari Kutato Intezet | System and apparatus for improving torque and exhaust gas characteristic of internal combustion piston engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6047835U (en) | 1985-04-04 |
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