[发明专利]带涡轮增压器的发动机

说明书

技术领域

本发明涉及带涡轮增压器的发动机，尤其涉及具有多个气缸的带涡轮增压器的发动机。

背景技术

由于涡轮增压利用发动机排出的废气作为动力，能在基本不对发动机造成额外负担的情况下提高发动机的输出功率，因此有助于节约能源，常常在需要大输出功率的发动机中采用。

在传统的具有涡轮增压功能的发动机中，有时会在其排气侧设置作为压力阀的废气阀，设置这种废气阀的目的是为了在高负荷的时候使其打开来排掉部分废气，以免压力变得过大。在这种设置有废气阀的传统的带涡轮增压器的发动机中，并不能根据车辆的运转状况来主动控制涡轮增压器的工作，不利于节省燃油。

另外，作为具有涡轮增压功能的发动机，在专利文献1中公开了一种发动机，其在排气侧具有多个旁通回路，并且，在这些旁通回路中设置有多个控制阀。在专利文献1公开的结构中，当发动机处于高负荷状态时，气缸废气的排出会受到影响，因而会影响工作效率，并且，由于存在多个控制阀，因此控制变得复杂。另外，在专利文献1公开的结构中，无论阀是处于打开状态还是处于关闭状态，涡轮都处于工作状态，与传统的具有涡轮增压功能的发动机一样，不能根据车辆的运转状况来主动控制涡轮增压器的工作，不利于节省燃油。

专利文献1：日本专利特公平6-54093号公报

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种通过主动控制涡轮增压器的工作来改善燃油经济性的带涡轮增压器的发动机。

为了实现上述目的，本发明第1方面的带涡轮增压器的发动机包括：多个气缸，与从多个气缸各自的进气口引出的多个分支进气管连通的进气侧合流管，与从多个气缸各自的排气口引出的多个分支排气管连通的排气侧合流管，进气侧涡轮叶轮配置于所述进气侧合流管的中途而排气侧涡轮叶轮配置于所述排气侧合流管的中途的涡轮增压器。本发明第1方面的带涡轮增压器的发动机还包括：排气侧切换阀，该排气侧切换阀在所述排气侧合流管上设置于比所述排气侧涡轮叶轮更靠上游侧的部位；排气侧旁通管，该排气侧旁通管的一端经由所述排气侧切换阀而与所述排气侧合流管连通，另一端与所述排气侧合流管的比所述排气侧涡轮叶轮更靠下游侧的部位连通；以及控制部，该控制部根据发动机的负载状况对所述排气侧切换阀进行切换控制，以在发动机的负载较小时将所述排气侧切换朝第一状态切换，而在发动机的负载较大时将所述排气侧切换阀朝第二状态切换，在所述第一状态下，所述排气侧切换阀使从多个气缸排出的空气朝所述排气侧旁通管流动而不朝所述排气侧涡轮叶轮流动，在所述第二状态下，所述排气侧切换阀使从多个气缸排出的空气朝所述排气侧涡轮叶轮流动而不朝所述排气侧旁通管流动。

本发明第2方面的带涡轮增压器的发动机是在第1方面的带涡轮增压器的发动机的基础上，所述排气侧切换阀是无级式可调阀门。

本发明第3方面的带涡轮增压器的发动机是在第1或第2方面的带涡轮增压器的发动机的基础上，还包括：进气侧切换阀，该进气侧切换阀在所述进气侧合流管上设置于比所述进气侧涡轮叶轮更靠上游侧的部位；以及进气侧旁通管，该进气侧旁通管的一端经由所述进气侧切换阀而与所述进气侧合流管连通，另一端与所述进气侧合流管的比所述进气侧涡轮叶轮更靠下游侧的部位连通；所述控制部根据发动机的负载状况对所述进气侧切换阀进行切换控制，以在发动机的负载较小时将所述进气侧切换阀朝第三状态切换，而在发动机的负载较大时将所述进气侧切换阀朝第四状态切换，在所述第三状态下，所述进气侧切换阀使从外部吸入的空气朝所述进气侧旁通管流动而不朝所述进气侧涡轮叶轮流动，在所述第四状态下，所述进气侧切换阀使从外部吸入的空气朝所述进气侧涡轮叶轮流动而不朝所述进气侧旁通管流动。

本发明第4方面的带涡轮增压器的发动机是在第3方面的带涡轮增压器的发动机的基础上，所述进气侧切换阀是无级式可调阀门。

本发明第5方面的带涡轮增压器的发动机是在第3方面的带涡轮增压器的发动机的基础上，所述控制部联动地控制所述进气侧切换阀和所述排气侧切换阀，以在所述排气侧切换阀从所述第一状态朝所述第二状态切换时，使所述进气侧切换阀从所述第三状态朝所述第四状态切换时，而在所述排气侧切换阀从所述第二状态朝所述第一状态切换时，使所述进气侧切换阀从所述第四状态朝所述第三状态切换。