JPH03279627A - 過給機付エンジンの吸気装置 - 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、主、副ターボチＶ−ジレを有し、運転条件に
応じてターボチャージャの作動個数を切り替える過給機
付エンジンの吸気装置に関する。

［従来の技術］ エンジン本体に対し、主、副二つのターボデレージャを
並列に配置し、低速域では副ターボチレジレの過給作動
を停止して主ターボデレージ！・のみで過給し、高速域
では両ターボチＶ−ジャを作動させるようにした、いわ
ゆる２ステージツインターボシステムの過給ＩＪ（＝ｊ
エンジンが知られている（たとえば特開昭６０−２５９
７２２号公報、特開昭５０−１１８１１７号公報、特開
昭５９１４５３２８号公報）。

この種の過給機付エンジンの構成は、たとえば第１４図
に示すようになっている。エンジン本体９１に対し、主
ターボチャージャ（Ｔ７（、−１＞９２と副ターボデレ
ージＶ（丁／Ｃ−２）９３が並列に設（プられている。

副ターボチャージャ９３に接続される吸、排気系には、
それぞれ吸気切替弁９４、排気切替弁９５が設けられ、
吸気切替弁９４、排気切替弁９５をともに全開とするこ
とにより、主ターボデレジヤ９２のみを過給作動させ、
ともに全開とすることにより、副ターボデレージｒ９３
にも過給作動を行わせ、２個ターボチＶ−ジャ作動とす
る。

このようなシステムにおいて、吸気切替弁は、従来広の
ように構成されている。

特開昭６Ｏ−２ｂ９７２２号公報開示の吸気切替弁機能
をもつ弁は、片前後の差圧で開弁する大砲型ポペツ１〜
弁から構成されており、特開昭６１１９０１２１号公報
には、スイングアーム式でかつアクチュエータをもたな
いヂエツク弁タイプの吸気切替弁が開示されており、特
開昭５９−１４５３２８号公報開示の吸気切替弁は、ア
クチュエータで開閉するバタフライ弁から構成されてい
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記のような従来の吸気切替弁構造には
、以下のような問題がある。

特開昭６０−２５９７２２号公報開示の吸気切替弁は、
第１５図に示すように、弁８１前後の差圧（Ｐ２＞Ｐｌ
）で開く大砲型ポペツ１〜弁に構成されているので、弁
８１が聞くためには所定値以上の差圧が必要であり、開
弁状態では必ず圧損が生じる構造となっている。したが
って、吸気切替弁を開いて２個ターボデＶ−ジャ作動さ
せるとき、副ターボチャージレ゛側の吸気圧損が生じ、
その分過給性能（効率）が低下し、出力、燃費の低下に
つながる。また、このようなタイプの吸気切替弁にて、
開弁時の吸気圧損をできる限り小さく抑えるには、通路
？￥を相当大きくしなければならす、そうすると、車両
への搭載性が悪化する。

また、特開昭５０−．１１８１１７号公報開示のリード
弁タイプの吸気切替弁８２（第１６図）、あるいは同様
の機能をもつと考えられるチエツク弁タイプの吸気切替
弁８３（第１７図）においても、同様に、開弁時の吸気
圧損が大きいという問題、吸気圧損を抑えようとり−る
と通路径を大きくしなければならないという問題がある
。

このような問題に対し、第１８図に示づように吸気切替
弁がバタフライ弁８４から構成される場合には、開弁時
に吸気通路を大ぎく開くことができ、吸気圧損を比較的
小さくすることができる。

吸気切替弁をバタフライ弁８４のみで構成する場合、副
ターボチＡ７−ジヤ側からの］ンプレツ−り辻Ｐ２と主
ターボチャージャ側の］ンプレッサ圧Ｐ１との関係がＰ
２＜Ｐｌの状態、すなわち副ターボチャージＶが十分に
助走回転されていない状態で、吸気切替弁８４を開くと
、第１９図の（イ〉に示すように、主ターボチャージャ
側の過給圧が副ターボチレージャ側に洩れて、エンジン
への過給圧が急激に低下してしまうという問題が生じる
。また、Ｐ２＞Ｐｌの状態になっても、吸気切替弁８４
の開弁のタイミングが遅れた場合、第１９図の（ロ）に
示すように、排気側が２個ターボチャージャ状態にあっ
ても吸気側が１個ターボチャージャ状態であるので、過
給圧の低下が大きくなる。このように、吸気切替弁をバ
タフライ弁８４で構成覆ると、吸気圧損は比較的小さく
抑えられるものの、該吸気切替弁をアクチュエータで作
動させるタイミング、より正確には開弁タイミングが過
給圧特性を大きく左右することになり、タイミングがず
れて過給圧が低下すると、ターボチャージャ切替のスム
ースな継ぎが得られず、切替時のショックが大きくなる
。

本発明は、上述の如き各タイプの吸気切替弁の特性を考
慮して、基本的には吸気圧損の小さいバタフライ弁タイ
プの構成を採ることとし、同時に、バタフライ弁タイプ
の吸気切替弁とした場合に生しる虞れのある、ターボチ
ャージャ切替時の過給圧の急低下を確実に防止できる吸
気装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するための本発明に係る過給機付エンジ
ンの吸気装置は、主ターボヂャージャおよび副ターボチ
Ｖ−ジャと、副ターボチＶ−ジャに接続されたエンジン
の吸、排気系にそれぞれ設りられた吸気切替弁および排
気切替弁とを備え、該吸気切替弁および排気切替弁を開
閉することによりターボチャージャの作動個数を切り替
える過給機付エンジンにおいて、吸気切替弁を、バタフ
ライ型の弁に構成するとともに、吸気系に、吸気切替弁
を迂回覆るバイパス通路を設け、該バイパス通路に、下
流側への吸気流れのみを許容する逆止弁を設けたものか
ら成る。

［作　　用］ このような装置においては、吸気切替弁がバタフライ弁
構成とされるので、開弁時の吸気圧損は小さく抑えられ
、２個ターボデψ−ジャ作動時の出力、燃費が向上され
る。また、１個ターボデＶ−ジ！・から２個ターボデセ
ージ！・への切替前に、排気切替弁が小間されて副ター
ボデレージャの助走回転数が高められ、副ターボヂト−
ジャの二１ンプレツリー圧が主ターボチャージレの］ン
プレッリー圧よりも高くなると、バイパス通路に設けら
れた逆止弁が自動的に開いて、副ターボチＶ−ジャ」ン
プレッサからの過給空気がエンジンに供給され始める。

このとき副ターボチレージャの］ンプレッサ圧は十分に
高められているから、吸気切替弁を開いて１個ターボチ
ャージャから２個ターボチＶ−ジャに切り替えても過給
圧の低下は最小限に抑えられ、ターボチャージＶ切替の
スムーズな継ぎが得られる。さらに、ターボチャージャ
切替時の吸気切替弁開弁前に、バイパス通路、逆止弁を
介して既に副ターボデＶ−ジャ側からのコンプレッサ過
給空気が送り込まれているので、吸気切替弁の開弁タイ
ミングを遅らせることが可能になる。

このようにすれば、吸気切替弁が早く開くことがなくな
るので、過給圧の急低下は確実に防止される。

［実施例］ 以下に、本発明の望ましい実施例を、第１図〜第１３図
を参照して説明する。このうち、第１図〜第４図はシス
テム全体に係り、第５図〜第１３図は吸気切替弁近傍に
係る。

第１図は、本発明の全体システムの一例を示しており、
１はエンジン、２はサージタンク、３は排気マニホルド
を示す。排気マニホルド３は排気干渉を伴わない＃１〜
＃３気筒群と＃４〜＃６気筒群の２つに集合され、その
集合部が連通路３ａによって互いに連通されている。７
．８は互いに並列に配置された主ターボチャージレ、副
ターボデレージャである。ターボチャージャ７．８のそ
れぞれのタービン７ａ、８ａは排気マニホルド３の集合
部に接続され、それぞれのコンプレッサ７ｂ　、８１）
は、インタクーラ６、スロットル弁４を介してサージタ
ンク２に接続されている。主ターボチャージＶ７はエン
ジン低速域から高速域まで作動され、副ターボヂャージ
ャ８はエンジン低速域で停止される。

双方のターボチャージャ７．８の作動、停止を可能なら
しめるために、副ターボヂャージＶＢのタービン８ａの
下流に排気切替弁１７が、］ンプレッυ８ｂの下流に吸
気切替弁１８が設けられる。吸、排気切替弁１８．１７
の両方とも全開のときは、両方のターボチャージャ７．
８が作動される。この吸気切替弁１８はバタフライ型の
弁から構成される。

吸気通路１４には、吸気切替弁１８を迂回して吸気切替
弁１８の前後部を連通ずるバイパス通路３４が設けられ
ている。バイパス通路３４には、下流側への吸気流れの
みを許容する逆止弁１２が設けられ、本実施例では、逆
止弁１２はリード弁タイプに構成されている。弁体１２
ｂは、上流側圧力（Ｐ２）が下流側圧力（Ｐｌ）よりも
所定値以上高くなると開弁するようになっており、スト
ッパ１２ａによって最大開弁量が規制される。なお、本
実施例では、逆止弁１２は二連のリード弁から構成され
ているが、一連のもの、さらに多連のものであってもよ
い。

ただし、二連タイプとすることにより、一連タイブのも
のに比べ、各リード弁の板厚を薄くでき、小さな作動力
で、つまり上流側圧力（Ｐ２）と下流側圧力（Ｐｌ）と
の圧力差が小さくても、応答性よく開弁できる。

低速域で停止される副ターボチＶ−ジャ８の吸気通路に
は、１個ターボデＶ−ジＶから２個タボチャージャへの
切替に際しての副ターボチャージャ８の助走回転時に、
吸気切替弁１８閉時にコンプレッサ８ｂ側の吸気温度が
異常に上昇することを防止するために、コンプレッサ８
ｂの上流と下流とを連通する吸気バイパス通路１３と、
吸気バイパス通路１３途中に配設される吸気バイパス弁
３３が設けられる。吸気バイパス弁３３はアクチユエー
タ１０によって開閉される。なお、吸気バイパス通路０ １３の空気流れ下流側を主ターボヂャージャ７のコンプ
レッサ上流の吸気通路１５に連通してもよい。

第１図中、１４はコンプレッサ入口側の吸気通路、１５
はコンプレッサ入口側の吸気通路を示している。

吸気通路１５はエアフローメータ２４を介してエアクリ
ーナ２３に接続される。排気通路を形成するフロントパ
イプ２０は、排気ガス触媒２１を介して排気マフラー２
２に接続される。

吸気切替弁１８はダイヤフラム式アクチュエータ１１に
よって開閉され、排気切替弁１７はダイヤフラム式アク
チュエータ１６によって開閉されるようになっている。

なお、９はウェスｌ−ゲートバルブ３１を開閉するアク
チュエータを示す。アクチュエータ１０．１１．１６を
作動する過給圧または負圧を０Ｎ−ＯＦＦする（過給圧
または負圧と大気圧とを選択的に切り替える）ために、
第１、第２、第３、第４の三方電磁弁２５．２６、？７
．２８が設けられている。また、アクチュエータ１６の
ダイヤフラム室１６ｂに過給圧を導くことにより排気切
替弁１７を小開制御するために、第５の三方電磁弁３２
が設けられ１ ている。三方電磁弁２５．２６．２７．２８．３２の切
替は、エンジンコントロールコンピュータ２９からの指
令に従って行う。三方電磁弁２５のＯＮは吸気切替弁１
８を全開とするようにアクチュエータ１１を作動させ、
ＯＦＦは吸気切替弁１８を全開とするようにアクチュエ
ータ１１を作動させる。第４の三方電磁弁２８のＯＮは
排気切替弁１７を全開とするようにアクチュエータ１６
を作動させ、ＯＦＦは排気切替弁１７を全閉づ−るよう
にアクチュエータ１６を作動させる。

第３の三方電磁弁２７のＯＮは、吸気バイパス弁３３を
全開するように、ＯＦＦは吸気バイパス弁３３を全開す
るようにアクチュエータ１０を作動させる。

第５の三方電磁弁３２のＯＮは、排気切替弁１７を小間
するように、ＯＦＦは閉じるようにアクチュエータ１６
を作動させる。１６ａ　、　１６ｂはアクチュエータ１
６のダイヤフラム室、１６Ｃは小開開度調整用の調整ネ
ジ、１０ａはアクチユエータ１０のダイヤフラム室、ｌ
ｌａ　、　ｌｌｂはアクチュエータ１１のダイヤフラム
室を、それぞれ示している。

エンジンコントロールコンピュータ２９は、エン２ ジンの各種運転条件検出センサと電気的に接続され、各
種センサからの信号が入力される。エンジン運転条件検
出センサには、吸気管圧力センサ３０、スロワ１〜ル開
度セン１ノ５、吸入空気量測定センυとしてのエア７０
−メータ２４．０２セン１ノ１９等が含まれる。

エンジンコン１〜ロールコンピユータ２９は、演算をす
るためのセントラルプロセツザコーニット（ＣＰＵ）、
読み出し専用のメモリでおるリードオンリメモリ（ＲＯ
Ｍ＞　、−時記憶用のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ
）　、入出力インターフェイス（Ｉ／Ｄインターフェイ
ス）、各種センサからのアナログ信号をディジタル量に
変換するＡ／Ｄコンバータを備えている。第２図は切替
弁開閉用の制御プログラムであり、ＲＯＭに記憶され、
ＣＰＵに読み出されて、弁開閉の演算を実行するプログ
ラムである。

第２図の制御フローを説明する。第２図においては第１
〜第５の三方電磁弁をそれぞれＶＳＶＮ。

１〜ＶＳＶＮ０．５として表している。

３ まず、ステップ１００でバルブ制御ルーチンに入り、ス
テップ１０１でエンジンの吸入空気ＩＱを読み込む。吸
入空気量はエアフローメータ２４からの信号である。つ
ぎにステップ１０２に進み、吸入空気量Ｑが所定量より
大きいか否か（高速域か低速域か）、すなわら２個ター
ボチレージャ作動域か１個ターボタージャ作動域かを判
定する。図示例では、たとえばＱが５５００９／ｍｉｎ
より大きい場合は２個ターボチャージャ作動に切替える
べきと判断し、５５００ρ／　ｍ　ｉ　ｎ以下のときは
１個ターボヂャージＶ作動域と判断している。ただし、
後述の如く、実際に２個ターボデＶ−ジャ作動に切り替
わるには、時間遅れがあるので、６０００１／Ｉｎ１ｎ
近辺で切り替わることになる。

ステップ１０２で２個ターボチャージャ作動に切り替え
るべきと判断された場合はステップ１０３に進み、それ
までの１個ターボチャージャ時に吸気切替弁１８が聞（
パーシャル載量）になっている場合には、第２の三方電
磁弁２６をＯＦＦとして吸気切替弁１８を閉じる。続い
てステップ１０４で第３の４ 三方電磁弁２７をＯＮとし、アクチュエータ１０のダイ
ヤフラム室１０ａにコンプレッサ下流の吸気管圧力（過
給圧力）を導いて吸気バイパス弁３３を閉じる。ただし
、このとき、後述の如く、１個ターボチャージャ作動域
において、排気切替弁１７は既に小開制御されており、
副ターボチＶ−ジャ８は助走回転されている。

次に、上記第３の三方電磁弁２７０　Ｎ後、作動停止側
のターボチャージレ、つまり副ターボチＶジャ８の助走
回転数をアップするのに必要な所定時間、例えば１秒の
時間遅れをもたせ、１秒経過後にステップ１０５で第４
の三方電磁弁２８をＯＮとし、アクチュエータ１６のダ
イヤフラム室１６ａにコンプレッサ下流の吸気管圧力（
過給圧力）を導いて排気切替弁１７を全開にする。この
とき、副ターボチャージャ８のコンプレッサバカが主タ
ーボデレージ！・７の］ンプレツサ圧力より大きくなる
と、副ターボチャージャ８の過給空気が逆止弁１２を介
して自然にエンジンに供給される。続いて、上記第４の
三方電磁弁２８ＯＮ後、所定時間、例えば０゜５ ５秒経過後にステップ１０６で第１の三方電磁弁２５を
ＯＮとし、アクチュエータ１１のダイヤフラム室１１ａ
にコンプレッサ下流の吸気管圧力（過給圧力）を導いて
吸気切替弁１８を全開にする。この状態では２個のター
ボチャージＶが作動する（なお、上記所定時間経過後に
２個ターボチＶ−ジャに切り替えられる際には、吸入空
気量はタービン効率の良い目標のほぼ６０００Ｑ／ｍｉ
ｎとなっている）。続いてステップ１１７に進んでリタ
ーンする。

ステップ１０２で１個ターボチＶ−ジャ作動域と判断さ
れた場合はステップ１０７に進み、第１の三方電磁弁２
５をＯＦＦとして吸気切替弁１８を仝閉とし、ステップ
１０Ｂで第４の三方電磁弁２８をＯＦＦとして排気切替
弁１７を全開とし、ステップ１０９で第３の三方電磁弁
２７をＯＦＦとして吸気バイパス弁３３を全開とする。

続いてステップ１１０で吸気管圧力ＰＭを読み込む。ス
テップ１１１で吸気管圧力が所定値より大きいか小さい
かが判定される。吸気管圧力ＰＭが例えば＋５００　ｒ
ｒａ　ｌ−Ｉ　ｇよりも小さい場合はステップ１１２に
進み、第５の三方電磁弁３２６ をＯＦＦとし、アクチュエータ１６のダイヤフラム室１
６ｂに大気圧力を導く。この状態でステップ１１３に進
み、軽負荷か高負荷かを判断する。図は負荷信号として
吸気管圧力を例にとった場合を示しているが、吸気管圧
力の代わりにスロットル開度、吸入空気量／エンジン回
転数で代替えされてもよい。例えば吸気管圧力ＰＭが−
１００ｍｔ−１’；Ｊより小さい場合は軽負荷と判断し
、−１００ｍＨｇ以上の場合は高負荷と判断する。

ステップ１１３で高負荷と判断された場合はステップ１
１６に進み、第２の三方電磁弁２６をＯＦＦとし、吸気
切替弁１８は閉じられる。続いてステップ１１７に進み
リターンする。この状態では吸気切替弁１８が全開、排
気切替弁１７が全開、吸気バイパス弁３３が全開だから
、吸入空気量の少ない状態にて１個ターボチャージャ作
動となり、過給圧力、トルクレスポンスが良好となる。

ステップ１１３で軽負荷と判断された場合は、ステップ
１１４に進み第２の三方電磁弁２６をＯＮとし、アクチ
ュエータ１１のダイヤフラム１１ｂにサージタ７ ンク２内の負圧を導いて吸気切替弁１８を開く。この状
態では、排気切替弁１７が閉であるから副ターボチャー
ジャ８は作動せず、主ターボチャージャ７のみの作動と
なる。しかし、吸気通路１４は吸気切替弁１８が開いて
いるため、２個ターボチャージＶ分の吸気通路が開の状
態である。つまり、両方のターボチャージャのコンプレ
ッサ７ｂ、Ｂｂを通して空気が吸入される。この結果、
多量の過給空気量をエンジン１に供給でき、低負荷から
の加速特性が改善される。続いて、ステップ１１７に進
みリターンする。

ステップ１１１で吸気管圧力ＰＭが＋５００ｍＦ１ｇ−
以上と判断された場合は、ステップ１１５で第５の三方
電磁弁３２をＯＮとし、アクチュエータ１６のダイヤフ
ラム室１６ｂに主ターボチャージャ７の］ンプレッサ下
流の吸気管圧力（過給圧力）を導く。

次に、ステップ１１６に進んで前述と同様に第２の三方
電磁弁２６をＯＦＦとし、吸気切替弁１８を仝閉とする
。この場合、予め二段式アクチュエータ１６のダイヤフ
ラム室１６ｂに主ターボチャージャ７の８ コンプレツザ下流の吸気管圧力（過給圧力）が導入され
ているため、排気切替弁１７は小間制御される。この小
間制御は、吸気管圧力が＋５００　ｍｌ−１’ｉＪより
も大きくならないように排気切替弁１７を部分的に開い
て制御するものである。換言すれば、１個ターボチャー
ジャ作動域において、過給圧が＋５００　ｍｍ　Ｈ’ｌ
に保たれるように、排気切替弁１７の開度が制御される
。通常ターボチャージャの過給圧制御は、設定斤（たと
えば＋５００　ｍｍ１−１　’；Ｊ　）より大きくなっ
た場合にウェストグー１〜バルブ３１を開き、主ターボ
チャージャ７の回転数を制御するが、本実施例の作動個
数可変並列ターボチャージνでは、ウェストゲートバル
ブ３１を開く代わ引ご排気切替弁１７を小開制御して主
ターボチャージャ７の回転数、つまり主ターボチャージ
ャ７による過給圧を制御する。そして、その排気切替弁
１７を部分的に開いて排気ガスの一部を作動停止側の副
ターボチャージャ８のタービン８ａに導くことにより、
副ターボチャージャ８の助走回転させる。副ターボチャ
ージャ８の助走回転数が高い程、１個ターホ９ チャージャから２個ターボチャージャへの切替時のトル
ク低下（１〜ルクシヨツク）が軽減され、滑らかに切替
えられるものである。続いて、ステップ１１７に進んで
リターンづる。

第１図のシステムにおける、１個ターボチャージャ作動
の場合と２１［ｉｉ１ターボチＡ・−ジャ作動の場合の
過給圧特性は第４図のようになる。

高速域では、吸気切替弁１８と排気切替弁１７がともに
開かれ、吸気バイパス弁３３が閉じられる。これによっ
て２個ターボチャージャ７．８が過給作動し、十分な過
給空気量が得られ、出力が向−ヒされる。このとき過給
圧は、＋５００　ｍ　ｌ−１’Ｊを越えないように、ウ
ェストゲートバルブ３１で制御される。

低速域でかつ高負荷時には、吸気切替弁１８と排気切替
弁１７がともに閉じられ、吸気バイパス弁３３は開かれ
る。これによって１個のターボチャージャ７のみが駆動
される。低回転域で１個ターボチャージャとする理由は
、第４図に示すように、低回転域では１個ターボチャー
ジレ過給特性が２個ターボチャージャ過給特性より優れ
ているからで０ ある。１個ターボチャージャとすることにより、過給圧
、トルクの立上りが早くなり、レスポンスが迅速となる
。

第３図は、本発明の全体システムの、第１図とは別の例
を示している。

第３図の実施例においては、副ターボチレージャ８の排
気系に排気切替弁１７をバイパスする排気バイパス通路
３９を設Ｃプ、この排気バイパス通路３９に、アクチュ
エータ３７によって開閉される排気バイパス弁３８を設
け、該排気バイパス弁３８の開閉により、前記実施例に
おける排気切替弁小間と同等の機能をもたせている。こ
の第３図に示すシステムにおいても、第１図に示したと
同様、吸気切替弁１８にバタフライ型の弁を適用し、バ
イパス通路３４および逆止弁１２を設けることができる
。その他の構成、作用は前記実施例に準じる。

つぎに、第５図〜第１２図（第１図のシステムにも、第
３図のシステムにも適用可）を参照して、吸気切替弁１
８、逆止弁１２およびその周りの構造とその作動を説明
する。

１ 第５図〜第７図は、本発明の第１実施例に係る。

第５図、第６図は１個ターボチャージャから２個ターボ
チャージャへの切替直前の、吸気切替弁１８および逆止
弁１２の状態を示している。ターボチャジャ切替前には
、まず排気切替弁１７が小間され、排気ガスの一部が副
ターボチャージレ８側に流されて、副ターボチャージャ
８の助走回転数が高められる。この状態から、排気切替
弁１７が全開され、続いて吸気切替弁１８が全開されて
２個ターボチャージャに切り替えられる。上記副ターボ
チャージャ８の助走回転数アップにより、切替直前には
副ターボチＶ−ジＶ８側の］ンプレツサ圧Ｐ２が十分に
高められる。そして、Ｐ２が主ターボチャージャ７側の
］ンプレツサ圧Ｐ、よりも高くなると、その差圧によっ
て逆止弁１２の弁体１２ｂが第５図および第６図の破線
１２ｂ−で示づ−ように押し開りられ、副ターボチＶ−
ジャ８のコンプレツ（Ｊ８ｂからの加圧空気はエンジン
側へと流入する。リード弁からなる逆止弁１２を通して
副ターボチャージャ８の］ンプレツザからの空気く圧力
Ｐ２　）が下流２ 側（圧力Ｐ、）に流れ込む状態（即ち、Ｐ２がＰ、より
も高い状態）になってから吸気切替弁１８が開かれるの
で、過給圧（Ｐ、）が急激に低下することはない。した
がって、ターボチャージャ切替の継ぎがスムーズになる
。

また、ターボチャージャ切替時においては、逆止弁１２
を通して吸気切替弁１８開弁前に副ターボチャージャ８
からの過給空気か流入するので、吸気切替弁１８を開く
タイミングを遅らゼても、吸気切替弁１８閉弁状態中に
過給圧が大きく低下することはない。吸気切替弁１８の
開弁タイミングを遅らせることにより、吸気切替弁が早
く開きすぎることが無くなり、過給圧の急低下は防止さ
れる。。

このように円滑な切替が行われ、吸気切替弁１８が全開
とされて２個ターボチャージャ作動状態とされる。この
状態では、吸気切替弁１８がバタフライ弁であるので吸
気圧損が小さく、吸気切替弁１８前後は略同圧力となる
から、第４図に示すように逆Ｉト弁１２は閉じる。吸気
切替弁１８がバタフライ弁構成であるので、全開とされ
２個ターボチャージ３ ャ作動中のこの部分の吸気圧損は小さく抑えられ、２個
ターボチＶ−ジャ時の出力、燃費が向上される。

第８図は本発明の第２実施例を示している。第１実施例
では、逆止弁１２をリード弁から構成したが、第２実施
例では逆止弁４２は、バイパス通路３４内をスプリング
４０により吸気流れ上流側に向けて付勢されたチエツク
ポール旧を有する、ヂエツクボール型逆止弁から構成さ
れている。

第１０図は本発明の第３実施例を示しており、第９図は
第３実旅例のように構成しなかったなら生じるであろう
渦流を示している。すなわち第１０図に示す如く、吸気
バイパス通路３４の壁の角部に丸み５１．５２．５３を
もたせて、通路壁を滑らかにした。

また、部材と部材の接続部に段差ができないように滑ら
かにつなげた。もしも第９図に示すように、角部に丸み
をもたせず、部材接続部に段差があれば、渦５０ができ
て、バイパス通路３４に吸気が流れたときに、比較的大
きい流れ抵抗を生じてしまうであろうが、第１０図のよ
うに構成することにより、４ 流れ抵抗を小さくすることができる。これによって、出
力が増大する。さらに、吸気切替弁１８の開弁方向を前
記第１実施例（第５図〜第８図）の反時計方向から第１
０図に示すように時ｎ」方向に変更し、かつ全開状態で
下流側に傾斜させたことにより、逆止弁１２ｂへの吸気
の流れがよりスムーズになる。

第１２図は本発明の第４実施例を示しており、第１１図
は第４実施例のように構成しなかったら生じるであろう
渦流を示している。すなわち、第１２図に示す如く、リ
ードバルブ１２ｂのス１〜ツバ−１２ａ−の内面を、吸
気管の内面と同じ位置に合わせｊこ。

もしも第１１図に示すように、ストッパ１２ａの内面を
吸気管の内面から後退させると、段差ができてしまい、
吸気切替弁１８が開になって吸気管中を吸気が流れたと
きに、渦５４ができ、比較的大きい流れ抵抗を生じてし
まうであろうが、第１２図の構成することにより、スト
ッパ部１２ａ　−での流れ抵抗を小にすることができる
。これによって、出力が増大する。

５ 第１３図は本発明の第５実施例を示しており、前記第３
実施例（第１０図）に対して吸気切替弁１８の取付位置
を変更したものである。すなわち、第１３図に実線で示
したように吸気切替弁１８を全開状態においてバイパス
通路３４の入口通路面との間に段差がない位置に設けて
いる（なお、想像線は段差が生じる第１０図の例〉。こ
れにより、バイパス通路３４に吸気が流れるときの淀み
かなくなり、流れ抵抗をさらに小さくすることかできる
。この結果、副ターボブ（７−ジヤの］ンブレツリ８ｂ
にて過給された空気がスムーズに下流側に流れるように
なり、切替時の過給圧低下がざらに小さくなる。

［発明の効果］ 本発明の過給機付エンジンの吸気装置によれば２ステー
ジツインターボエンジンにおいて吸気切替弁をバタフラ
イ型の弁に構成するとともに、該吸気切替弁に対しバイ
パス通路を設（プ該バイパス通路に逆止弁を設けたので
、バタフライ弁構成により吸気切替弁開弁時の吸気圧損
を小さく保ち２個ターボチャージャ時の出力、燃費の向
上をはか６ りつつ、ターボチャージャ切替に際し吸気切替弁開弁前
に副ターボチャージャコンプレッサ圧が十分に高まった
状態で逆止弁を開き副ターボデｒ　−ジＶからの過給空
気を自然にエンジン側に流入させ、その状態で吸気切替
弁を全開できるので、ターボチャージャ切替時の過給圧
低下を抑えることができる。

また、吸気切替弁全開前に逆止弁を介して副ターボチＶ
−ジャからの過給空気がエンジン側へと流入しているの
で、吸気切替弁を開くタイミングを遅らせることが可能
になり、開弁タイミングを適切に遅ら甘ることにより、
吸気切替弁が早く開きすぎることがなくなり、過給圧の
急低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例の過給機付エンジンの全体系統図
、 第２図は第１図の装置の各切替弁の制御フロー図、 第３図は本発明の別の例の全体系統図、７ 第４図は第２図の制御フローによるエンジン回転数−過
給圧特性図、 第５図は本発明の第１実施例における吸気切替弁および
逆止弁部の断面図、 第６図は第５図の■部の拡大部分断面図、第７図は第５
図の装置の別の状態を示す断面図、第８図は本発明の第
２実施例に係る逆由弁部の断面図、 第９図は本発明の第３実施例に対する比較例に係る逆止
弁部の断面図、 第１０図は本発明の第３実施例に係る逆止弁部の断面図
、 第１１図は本発明の第４実施例に対する比較例に係る逆
止弁部の断面図、 第１２図は本発明の第４実施例に係る逆止弁部の断面図
、 第１３図は本発明の第５実施例に係る逆止弁部の断面図
、 第１４図は従来の２ステージターボシスデムの概略系統
図、 Ｂ 第１５図は従来の吸気切替弁部の一例を示す断面図、 第１６図は従来の別のタイプの吸気切替弁部の断面図、 第１７図は従来のさらに別のタイプの吸気切替弁部の断
面図、 第１８図は従来のさらに別のタイプの吸気切替弁部の断
面図、 第１９図は第１８図の吸気切替弁の開弁タイミングがず
れた場合の特性図、 である。 １・・・・・・エンジン ７・・・・・・主ターボチャージャ ８・・・・・・副ターボチＶ−ジャ １１・・・・・・吸気切替弁のアクチユエータ１２．４
２・・・・・・逆止弁 １２ａ　１１２ａ　−・・・・・・ストッパ１２ｂ・・
・・・・弁体 １８・・・・・・吸気切替弁 ３４・・・・・・バイパス通路 ９ 珊個ＩＬＩ 吸気バイパス弁 第１Ｉ図 第１２図 第１５図 第１７図 第１６図 第１８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、主ターボチャージャおよび副ターボチャージャと、
   副ターボチャージャに接続されたエンジンの吸、排気系
   にそれぞれ設けられた吸気切替弁および排気切替弁とを
   備え、該吸気切替弁および排気切替弁を開閉することに
   よりターボチャージャの作動個数を切り替える過給機付
   エンジンにおいて、前記吸気切替弁を、バタフライ型の
   弁に構成するとともに、前記吸気系に、前記吸気切替弁
   を迂回するバイパス通路を設け、該バイパス通路に、下
   流側への吸気流れのみを許容する逆止弁を設けたことを
   特徴とする過給機付エンジンの吸気装置。