(57)【要約】【課題】多段過給装置を備えたエンジンシステムにおいて、エンジンの高負荷状態においてもＥＧＲを効率よく行うことができるエンジンシステムを提供する。【解決手段】エンジンシステムは、第１気筒群１１に対応する第１排気通路２１と、第２気筒群１２に対応する第２排気通路２４と、第１気筒群１１の排気ガスの一部を還流するＥＧＲ装置５０と、第１排気通路２１の排気ガスが流入する小スクロール３１ａと、第２排気通路２４の排気ガスが流入する大スクロール３１ｂとを有する高圧段タービン３１と、高圧段タービン３１を迂回する第１および第２迂回通路４５，４６と、エンジン１０が高負荷状態にあるときに第１および第２迂回通路４５，４６を開通させる排気開閉部５６と、第１迂回通路４５の排気ガスが流入する小スクロール４１ａと第２迂回通路４６を通過した排気ガスが流入する大スクロール４１ｂとを有する低圧段タービン４１とを備える。【選択図】図１
2019190344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１気筒群と第２気筒群とを有するエンジンと、
前記第１気筒群から排気ガスが排出される第１排気通路と、
前記第２気筒群から排気ガスが排出される第２排気通路と、
前記第１排気通路の排気ガスの一部を前記エンジンの吸気側へ還流するＥＧＲ装置と、
前記第１排気通路の排気ガスが流入する小スクロールと前記第２排気通路の排気ガスが流入する大スクロールとを有する高圧段タービンを備える高圧段ターボチャージャーと、
前記第１排気通路に接続されて前記高圧段タービンを迂回する第１迂回通路と、
前記第２排気通路に接続されて前記高圧段タービンを迂回する第２迂回通路と、
前記エンジンが高負荷状態にあるときに前記第１迂回通路および前記第２迂回通路を開通させる開閉部と、
前記第１迂回通路の排気ガスが流入する小スクロールと前記第２迂回通路を通過した排気ガスが流入する大スクロールとを有する低圧段タービンを備える低圧段ターボチャージャーとを備える
エンジンシステム。
【請求項２】
前記第１排気通路は、
前記第１気筒群からの排気ガスが排出される第１エキゾーストマニホールドと、
前記第１エキゾーストマニホールドに接続された第１排気管とを有し、
前記ＥＧＲ装置は、
前記エンジンの吸気側に還流される排気ガスが流れる通路として前記第１エキゾーストマニホールドに接続されたＥＧＲ通路を有している
請求項１に記載のエンジンシステム。
【請求項３】
前記第２排気通路は、
前記第２気筒群からの排気ガスが排出される第２エキゾーストマニホールドと、
前記第２エキゾーストマニホールドに接続された第２排気管とを有し、
前記第１排気管は、
前記第２排気管よりも流路断面積が小さい
請求項２に記載のエンジンシステム。
【請求項４】
前記高圧段タービンから流出した排気ガスを前記低圧段タービンの大スクロールに流入させる中間排気通路を有する
請求項１〜３のいずれか一項に記載のエンジンシステム。
【請求項５】
前記第２迂回通路が前記中間排気通路に接続されている
請求項４に記載のエンジンシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多段過給装置とＥＧＲ装置とを備えたエンジンシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１のように、エンジンシステムを構成する過給装置として、エンジンが低負荷状態にあるときに作動させる高圧段ターボチャージャーと、エンジンが高負荷状態にあるときに作動させる低圧段ターボチャージャーとを有する多段過給装置が知られている。こうした多段過給装置は、高圧段ターボチャージャーを迂回する迂回通路と迂回通路を開閉する開閉弁とを有している。開閉弁は、エンジンの運転状態が低負荷状態にあるときに閉状態に制御され、排気ガスを高圧段ターボチャージャーに流入させる。また開閉弁は、エンジンの運転状態が高負荷状態のときに開状態に制御され、迂回通路を通じて高圧段ターボチャージャーを迂回した排気ガスを低圧段ターボチャージャーへと流入させる。
【０００３】
また、特許文献１に記載のエンジンシステムは、エンジンの排気ガスに含まれるＮＯｘを低減する排気再循環（ＥＧＲ：Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置を備えている。ＥＧＲは、エンジンが吸入する作動ガスに排気ガスが含まれることでシリンダー燃焼温度を抑えることで排気ガスに含まれるＮＯｘを低減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２３１６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、エンジンの低負荷状態だけでなく高負荷状態においてもＥＧＲを行うことによりさらなるＮＯｘの低減を図ることができる。そのため、上述した多段過給装置を備えたエンジンシステムについてエンジンの低負荷状態だけでなく高負荷状態においてもＥＧＲを効率よく行うことが求められている。
【０００６】
本発明は、多段過給装置を備えたエンジンシステムにおいて、エンジンの高負荷状態においてもＥＧＲを効率よく行うことができるエンジンシステム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】
【０００７】
上記課題を解決するエンジンシステムは、第１気筒群と第２気筒群とを有するエンジンと、前記第１気筒群から排気ガスが排出される第１排気通路と、前記第２気筒群から排気ガスが排出される第２排気通路と、前記第１排気通路の排気ガスの一部を前記エンジンの吸気側へ還流するＥＧＲ装置と、前記第１排気通路の排気ガスが流入する小スクロールと前記第２排気通路の排気ガスが流入する大スクロールとを有する高圧段タービンを備える高圧段ターボチャージャーと、前記第１排気通路に接続されて前記高圧段タービンを迂回する第１迂回通路と、前記第２排気通路に接続されて前記高圧段タービンを迂回する第２迂回通路と、前記エンジンが高負荷状態にあるときに前記第１迂回通路および前記第２迂回通路を開通させる開閉部と、前記第１迂回通路の排気ガスが流入する小スクロールと前記第２迂回通路を通過した排気ガスが流入する大スクロールとを有する低圧段タービンを備える低圧段ターボチャージャーとを備える。
【０００８】
上記構成によれば、エンジンが低負荷状態にあるとき、第１排気通路の排気ガスは、高圧段ターボチャージャーのスクロールのうちでより流路抵抗の大きい小スクロールへと流入する。また、エンジンが高負荷状態にあるとき、第１排気通路の排気ガスは、第１迂回通路を通じて低圧段ターボチャージャーのスクロールのうちでより流路抵抗の大きい小スクロールへと流入する。そのため、第１排気通路は、第２排気通路よりも圧力が高い状態に保持されやすくなる。また、第１気筒群から排出された排気ガスは、低圧段タービンの小スクロールに流入するまで第２気筒群から排出された排気ガスとの接触が回避される。そのため、第１気筒群から排出された排気ガスは、排出の際に発生する脈動が第２気筒群から排出された排気ガスの脈動によって打ち消されることがなく、その脈動が保持される。これらのことから、エンジンの低負荷状態のみならず高負荷状態においても第１排気通路の圧力が高い状態が保持やすくなる。その結果、エンジンの高負荷状態においてもＥＧＲを効率よく行うことができる。
【０００９】
上記構成のエンジンシステムにおいて、前記第１排気通路は、前記第１気筒群からの排気ガスが排出される第１エキゾーストマニホールドと、前記第１エキゾーストマニホールドに接続された第１排気管とを有し、前記ＥＧＲ装置は、前記エンジンの吸気側に還流される排気ガスが流れる通路として前記第１エキゾーストマニホールドに接続されたＥＧＲ通路を有していることが好ましい。
【００１０】
上記構成によれば、ＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路に流入するまでの間に生じる排気ガスの圧力損失を低減することができる。その結果、エンジンの吸気側とエンジンの排気側との圧力差が高くなりやすいことから、エンジンの高負荷状態におけるＥＧＲをより効率よく行うことができる。
【００１１】
上記エンジンシステムにおいて、前記第２排気通路は、前記第２気筒群からの排気ガスが排出される第２エキゾーストマニホールドと、前記第２エキゾーストマニホールドに接続された第２排気管とを有し、前記第１排気管は、前記第２排気管よりも流路断面積が小さくてもよい。こうした構成によれば、第１排気管の流路抵抗が第２排気管よりも大きくなることで第１エキゾーストマニホールドにおける排気ガスの圧力をより高い状態に保持することができる。
【００１２】
上記構成のエンジンシステムは、前記高圧段タービンから流出した排気ガスを前記低圧段タービンの大スクロールに流入させる中間排気通路を有することが好ましい。
上記構成によれば、例えば開閉部が閉状態にあるときに高圧段タービンに流入した排気ガス、すなわちＥＧＲガスとして還流されなかった排気ガスの全てが中間排気通路を通じて低圧段タービンの大スクロールに流入する。これにより、低圧段タービンに流入する排気ガスの速度を高めることができる。その結果、高圧段ターボチャージャーと低圧段ターボチャージャーとによる２段過給状態における低圧段ターボチャージャーの過給効率を高めることができる。
【００１３】
上記構成のエンジンシステムにおいて、前記第２迂回通路が前記中間排気通路に接続されていることが好ましい。
上記構成によれば、低圧段タービンの大スクロールに対して第２迂回通路と中間排気通路とが別々に接続される構成に比べて、低圧段タービンの構造を簡素なものにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】エンジンシステムの一実施形態の概略構成を示す図。
【図２】エンジンが低負荷状態にあるときの流通経路を模式的に示す図。
【図３】エンジンが高負荷状態にあるときの流通経路を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１〜図３を参照して、エンジンシステムの一実施形態について説明する。
エンジンシステムは、複数の気筒を有するレシプロ式のディーゼルエンジン１０（以下、単にエンジン１０という）を有している。本実施形態のエンジン１０は、６つの気筒＃１，＃２，＃３，＃４，＃５，＃６を有しており、その点火順序は、＃１→＃４→＃２→＃６→＃３→＃５である。第１気筒群１１は、気筒＃１，＃２，＃３で構成されている。第２気筒群１２は、＃４，＃５，＃６で構成されている。
【００１６】
エンジンシステムは、エンジン１０が吸入するガスが流れる吸気通路１５と、エンジン１０が排出した排気ガスが流れる排気通路２０とを有している。
吸気通路１５は、エンジン１０が吸入するガスを各気筒＃１〜＃６に分配するインテークマニホールド１６と、インテークマニホールド１６に接続された吸気管１７とを有している。また、吸気通路１５は、後述する高圧段コンプレッサー３２を迂回する吸気迂回通路として吸気管１７における高圧段コンプレッサー３２の上流と下流とに接続される吸気バイパス管１８を有している。また、吸気管１７には、高圧段コンプレッサー３２で圧縮された空気を冷却するインタークーラー１９が配設されている。
【００１７】
排気通路２０は、第１気筒群１１を構成する気筒＃１，＃２，＃３からの排気ガスが流入する第１排気通路２１と、第２気筒群１２を構成する気筒＃４，＃５，＃６からの排気ガスが流入する第２排気通路２４とを有している。第１排気通路２１は、気筒＃１，＃２，＃３が排気ガスを排出する第１エキゾーストマニホールド２２と、第１エキゾーストマニホールド２２に接続された第１排気管２３とで構成されている。第２排気通路２４は、気筒＃４，＃５，＃６が排気ガスを排出する第２エキゾーストマニホールド２５と、第２エキゾーストマニホールド２５に接続された第２排気管２６とで構成されている。これら第１排気通路２１と第２排気通路２４は、互いに独立した通路であり排気ガスの流通が遮断されている。
【００１８】
エンジンシステムは、多段過給装置を構成するターボチャージャーとして、高圧段ターボチャージャー３０と低圧段ターボチャージャー４０とを有している。
高圧段ターボチャージャー３０は、排気通路２０に配設された高圧段タービン３１と、吸気通路１５に配設された高圧段コンプレッサー３２と、これら高圧段タービン３１と高圧段コンプレッサー３２とを連結する連結シャフト３３とで構成されている。高圧段タービン３１は、いわゆるアシンメトリー型のタービンであって、タービンホイールに到達するまでの流路断面積が小さく流路抵抗の大きい小スクロール３１ａと、タービンホイールに到達するまでの流路断面積が小スクロール３１ａよりも大きく流路抵抗の小さい大スクロール３１ｂとを有している。高圧段タービン３１の小スクロール３１ａには、第１排気管２３の下流端が接続されている。高圧段タービン３１の大スクロール３１ｂには、第２排気管２６の下流端が接続されている。小スクロール３１ａおよび大スクロール３１ｂに流入した排気ガスは、タービンホイールを回転させることで高圧段コンプレッサー３２を駆動する。高圧段タービン３１の出口には排気通路２０を構成する中間排気通路３５の上流端が接続されている。小スクロール３１ａおよび大スクロール３１ｂに流入した排気ガスは、タービンホイールを駆動したのち中間排気通路３５に流入する。
【００１９】
低圧段ターボチャージャー４０は、排気通路２０における高圧段タービン３１の下流側に配設される低圧段タービン４１と、吸気通路１５における高圧段コンプレッサー３２の上流側に配設される低圧段コンプレッサー４２と、これら低圧段タービン４１と低圧段コンプレッサー４２とを連結する連結シャフト４３とで構成されている。低圧段タービン４１は、いわゆるアシンメトリー型のタービンであって、タービンホイールに到達するまでの流路断面積が小さく流路抵抗の大きい小スクロール４１ａと、タービンホイールに到達するまでの流路断面積が小スクロール４１ａよりも大きく流路抵抗の小さい大スクロール４１ｂとを有している。低圧段タービン４１の小スクロール４１ａには、第１迂回通路４５の下流端が接続されている。第１迂回通路４５は、第１排気管２３を流れる排気ガスが高圧段タービン３１に流入しないように当該排気ガスを迂回させる通路であり、その上流端が第１排気管２３に接続されている。低圧段タービン４１の大スクロール４１ｂには、中間排気通路３５の下流端が接続されている。中間排気通路３５における高圧段タービン３１と低圧段タービン４１との間には、第２迂回通路４６の下流端が接続されている。第２迂回通路４６は、第２排気管２６を流れる排気ガスが高圧段タービン３１に流入しないように当該排気ガスを迂回させる通路であり、その上流端が第２排気管２６に接続されている。すなわち、低圧段タービン４１の大スクロール４１ｂには、中間排気通路３５または第２迂回通路４６を通過した排気ガスが流入する。低圧段タービン４１の小スクロール４１ａおよび大スクロール４１ｂに流入した排気ガスは、タービンホイールを駆動することにより連結シャフト４３を介して低圧段コンプレッサー４２を駆動する。低圧段タービン４１に流入した排気ガスはタービンホイールを駆動したのち排気通路２０を構成する下流排気通路４８へと流入する。
【００２０】
エンジンシステムは、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置５０を備えている。ＥＧＲ装置５０は、第１エキゾーストマニホールド２２と吸気通路１５におけるインタークーラー１９の下流側とを接続するＥＧＲ通路５１と、ＥＧＲ通路５１の途中に配設されたＥＧＲクーラー５２と、ＥＧＲ通路５１におけるＥＧＲクーラー５２の下流に配設されたＥＧＲ弁５３とを有している。ＥＧＲ装置５０は、ＥＧＲ弁５３が開状態にあるとき、第１エキゾーストマニホールド２２内の排気ガスの一部をＥＧＲクーラー５２にて冷却したうえで吸気通路１５へと還流する。こうしたＥＧＲは、第１エキゾーストマニホールド２２の圧力が吸気通路１５におけるＥＧＲ通路５１との接続部分の圧力よりも高いときに実行可能である。
【００２１】
エンジンシステムは、吸気バイパス管１８を開閉する吸気開閉部５５と、第１迂回通路４５および第２迂回通路４６を開閉する排気開閉部５６を有している。排気開閉部５６は、例えば第１迂回通路４５および第２迂回通路４６を同時期に開閉可能なダブルバタフライ方式のバルブである。吸気開閉部５５および排気開閉部５６による開閉は、エンジンシステムを統括制御する制御装置６０によって制御される。なお、制御装置６０は、エンジン１０の運転状態に基づきＥＧＲ弁５３の開度も制御する。
【００２２】
制御装置６０は、ＡＳＩＣ等の１つ以上の専用のハードウェア回路、コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１つ以上のプロセッサ、或いは、それらの組み合わせ、を含む回路として構成し得る。プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリ６１を含み、メモリ６１は、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリ６１すなわちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。
【００２３】
制御装置６０には、アクセル開度センサー６２、エンジン回転数センサー６３などの各種センサーが電気的に接続されている。アクセル開度センサー６２は、ドライバーが操作するアクセルペダルの開度であるアクセル開度ＡＣＣを検出し、その検出したアクセル開度ＡＣＣを示す信号を制御装置６０に出力する。制御装置６０は、アクセル開度センサー６２からの信号に基づいてアクセル開度ＡＣＣを取得する。エンジン回転数センサー６３は、エンジン１０のクランクシャフトの回転数であるエンジン回転数Ｎｅを検出し、その検出したエンジン回転数Ｎｅを示す信号を制御装置６０に出力する。制御装置６０は、エンジン回転数センサー６３からの信号に基づいてエンジン回転数Ｎｅを取得する。
【００２４】
制御装置６０は、アクセル開度ＡＣＣとエンジン回転数Ｎｅとに基づくエンジン１０の運転状態に応じて各開閉部５５，５６の開閉状態を規定した開閉マップをメモリ６１の所定領域に保持している。制御装置６０は、取得したアクセル開度ＡＣＣとエンジン回転数Ｎｅとを開閉マップに適用することにより各開閉部５５，５６の開閉状態を選択し、その選択した開閉状態へと各開閉部５５，５６を制御する。
【００２５】
開閉マップには、アクセル開度ＡＣＣとエンジン回転数Ｎｅとに基づくエンジン１０の運転状態が高負荷状態と判断される領域に、各開閉部５５，５６の開閉状態として開状態が規定されている。また、開閉マップには、アクセル開度ＡＣＣとエンジン回転数Ｎｅとに基づくエンジン１０の運転状態が低負荷状態と判断される領域に各開閉部５５，５６の開閉状態として閉状態が規定されている。
【００２６】
図２および図３を参照して、上述した構成のエンジンシステムの作用について説明する。なお、以下では、ＥＧＲ弁５３は、その時々のエンジン１０の運転状態に応じた最適な開度の開状態に制御されているものとする。
【００２７】
図２に示すように、エンジン１０の運転状態が低負荷状態にあるとき、エンジンシステムは、各開閉部５５，５６が閉状態に制御されて高圧段ターボチャージャー３０および低圧段ターボチャージャー４０で過給が行われる２段過給状態となる。このとき、第１気筒群１１から第１エキゾーストマニホールド２２に排出された排気ガスは、その一部が第１排気管２３へと流入し、残りがＥＧＲ通路５１へと流入する。第１排気管２３に流入した排気ガスは、第１迂回通路４５に流入することなく高圧段タービン３１の小スクロール３１ａへと流入する。また、第２気筒群１２から第２エキゾーストマニホールド２５に排出された排気ガスは、第２迂回通路４６に流入することなく高圧段タービン３１の大スクロール３１ｂへと流入する。この際、高圧段タービン３１の小スクロール３１ａが大スクロール３１ｂよりも流路断面積が小さく流路抵抗が大きいことから、第１エキゾーストマニホールド２２の圧力は、第２エキゾーストマニホールド２５よりも高くなる。また、各気筒＃１〜＃６から排気ガスが排出される際、排気ガスには、その排出にともなう圧力変動である脈動が生じる。また、気筒＃１，＃２，＃３が排出する排気ガスと気筒＃４，＃５，＃６が排出する排気ガスとの接触がこれらの排気ガスが高圧段タービン３１のタービンホイールに到達するまで回避される。そのため、気筒＃１〜＃３から排出された排気ガスの脈動が、気筒＃４〜＃６から排出された排気ガスの脈動によって打ち消されることがない。これらのことから、第１エキゾーストマニホールド２２の圧力をより高い状態に保持することができる。その結果、エンジン１０の低負荷状態におけるＥＧＲを効率よく行うことができる。
【００２８】
また、図３に示すように、エンジン１０が高負荷状態にあるとき、エンジンシステムは、各開閉部５５，５６が開状態に制御されることで低圧段ターボチャージャー４０のみで過給が行われる単段過給状態となる。このとき、第１気筒群１１から第１エキゾーストマニホールド２２に排出された排気ガスは、その一部が第１排気管２３へと流入し、残りがＥＧＲ通路５１へと流入する。第１排気管２３に流入した排気ガスは、高圧段タービン３１の小スクロール３１ａに流入することなく第１迂回通路４５に流入する。また、第２気筒群１２から第２エキゾーストマニホールド２５に排出された排気ガスは、第２排気管２６に流入したのち高圧段タービン３１の大スクロール３１ｂに流入することなく第２迂回通路４６に流入する。この際、低圧段タービン４１の小スクロール４１ａが大スクロール４１ｂよりも流路断面積が小さく流路抵抗が大きいことから、第１エキゾーストマニホールド２２の圧力は、第２エキゾーストマニホールド２５よりも高くなる。また、気筒＃１〜＃３が排出する排気ガスと気筒＃４〜＃６が排出する排気ガスとの接触がこれらの排気ガスが低圧段タービン４１のタービンホイールに到達するまで回避される。そのため、気筒＃１〜＃３から排出された排気ガスの脈動が、気筒＃４〜＃６から排出された排気ガスの脈動によって打ち消されることがない。これらのことから、エンジン１０の高負荷状態にも第１エキゾーストマニホールド２２の圧力をより高い状態に保持することができる。その結果、エンジン１０の高負荷状態においてもＥＧＲを効率よく行うことができる。
【００２９】
上記実施形態のエンジンシステムによれば、以下に列挙する効果が得られる。
（１）第１気筒群１１から排出された排気ガスは、エンジン１０が低負荷状態にあり排気開閉部５６が閉状態にあるときには高圧段タービン３１の小スクロール３１ａに流入し、エンジン１０が高負荷状態にあり排気開閉部５６が開状態にあるときには低圧段タービン４１の小スクロール４１ａに流入する。すなわち、第１気筒群１１から排出される排気ガスは、各タービン３１，４１の小スクロール３１ａ，４１ａに流入する。そのため、第１排気通路２１を構成する第１エキゾーストマニホールド２２は、第２排気通路２４を構成する第２エキゾーストマニホールド２５よりも圧力が高い状態に保持されやすい。また、第１気筒群１１から排出された排気ガスは、低圧段タービン４１のタービンホイールを駆動するまで、第２気筒群１２から排出された排気ガスとの接触が回避される。そのため、第１気筒群１１ら排出された排気ガスは、排出の際に発生する脈動が第２気筒群１２から排出された排気ガスの脈動に打ち消されることがなく、その脈動を保持した状態のままで各タービン３１，４１に流入する。これらのことから、エンジン１０の低負荷状態だけでなく高負荷状態においてもＥＧＲを効率よく行うことができる。
【００３０】
（２）ここで、タービンに流入する排気ガスの流路断面積を変更可能な可変ノズルを有する可変容量型ターボチャージャーを低圧段ターボチャージャーに採用し、第１エキゾーストマニホールド２２の圧力を可変ノズルの開度で制御することも可能である。しかしながら、こうした構成は、低圧段ターボチャージャーの複雑化、すなわちその構造や制御の複雑化を招き、これにともないコストも増大してしまう。
【００３１】
この点、上述したエンジンシステムは、低圧段ターボチャージャーのタービンをアシンメトリー型のタービンで構成することにより、エンジン１０の高負荷状態でのＥＧＲを効率よく行ううえで低圧段タービンの構造の複雑化を回避することができる。これにより、低圧段タービンについてのメンテナンスの頻度も抑えられる。そのうえ、可変ノズルの開度の制御も必要ない。このように上述したエンジンシステムは、可変容量型ターボチャージャーを採用した多段過給装置よりも簡素化した構造および制御のもとでエンジン１０の高負荷状態における効率よいＥＧＲを行うことができる。
【００３２】
（３）第１排気通路２１は、第１エキゾーストマニホールド２２と第１排気管２３とで構成されており、ＥＧＲ通路５１は、第１エキゾーストマニホールド２２に接続されている。すなわち、第１エキゾーストマニホールド２２に排出された直後の排気ガスがＥＧＲ通路５１に流入しやすいように構成されている。そのため、ＥＧＲ通路５１に流入するまでの間に生じる排気ガスの圧力損失を低減することができる。その結果、ＥＧＲ通路５１の上流（エンジン１０の排気側）とＥＧＲ通路５１の下流（エンジン１０の吸気側）との圧力差が高くなりやすいことから、エンジン１０の高負荷状態におけるＥＧＲをより効率よく行うことができる。
【００３３】
（４）高圧段タービン３１を通過した排気ガスが流入する中間排気通路３５は、低圧段タービン４１の大スクロール４１ｂに接続されている。こうした構成によれば、例えば排気開閉部５６が閉状態にあるときに高圧段タービン３１に流入した排気ガス、すなわちＥＧＲガスとして還流されなかった排気ガスの全てが中間排気通路３５を介して低圧段タービン４１の大スクロール４１ｂに流入する。これにより、低圧段タービン４１に流入する排気ガスの速度を高めることができる。その結果、高圧段ターボチャージャー３０と低圧段ターボチャージャー４０とによる２段過給状態における低圧段ターボチャージャー４０の過給効率を高めることができる。
【００３４】
（５）第２迂回通路４６の下流端が中間排気通路３５に接続されていることから、低圧段タービン４１の大スクロール４１ｂに対して第２迂回通路４６と中間排気通路３５とが別々に接続される構成に比べて、低圧段タービン４１の構造を簡素なものにすることができる。
【００３５】
なお、上記実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・第２迂回通路４６と中間排気通路３５とは低圧段タービン４１の大スクロール４１ｂに対して別々に接続されてもよい。
【００３６】
・エンジンシステムは、高圧段タービン３１から流出した排気ガスが低圧段タービン４１を迂回させる通路を有していてもよい。
・ＥＧＲ通路５１は、第１排気通路２１と吸気通路１５とを接続するものであればよく、第１エキゾーストマニホールド２２ではなく第１排気管２３に接続されていてもよい。
【００３７】
・第１排気管２３における流路抵抗は、第２排気管２６における流路抵抗よりも大きいことが好ましい。こうした構成は、第１排気管２３の流路断面積が第２排気管２６の流路断面積よりも小さいことにより具現化される。これにより、第１エキゾーストマニホールド２２における排気ガスの圧力をより高い状態に保持することができる。
【００３８】
・第１迂回通路４５は、第１排気通路２１に接続されていればよく、第１エキゾーストマニホールド２２に接続されていてもよい。第２迂回通路４６は、第２排気通路２４に接続されていればよく、第２エキゾーストマニホールド２５に接続されていてもよい。また、第１迂回通路４５は、第２迂回通路４６よりも流路断面積が大きいことが好ましい。こうした構成は、第１迂回通路４５の流路断面積が第２迂回通路４６の流路断面積よりも小さいことにより具現化される。これにより、第１エキゾーストマニホールド２２における排気ガスの圧力をより高い状態に保持することができる。
【００３９】
・排気開閉部５６は、第１迂回通路４５および第２迂回通路４６の各々に対して各別に配設されるバルブであってもよい。
・制御装置６０は、エンジン１０の運転状態に基づいて排気開閉部５６の開閉を制御すればよく、アクセル開度ＡＣＣおよびエンジン回転数Ｎｅに基づいて運転状態を判別するものに限られない。
【００４０】
・エンジン１０は、多段過給装置とＥＧＲ装置とを備えたエンジンシステムに適用されるエンジンであればよく、ディーゼルエンジンに限らず、ガソリンエンジンであってもよいし、ガスエンジンであってもよい。
【符号の説明】
【００４１】
＃１，＃２，＃３，＃４，＃５，＃６…気筒、１０…ディーゼルエンジン、１１…第１気筒群、１２…第２気筒群、１５…吸気通路、１６…インテークマニホールド、１７…吸気管、１８…吸気バイパス管、１９…インタークーラー、２０…排気通路、２１…第１排気通路、２２…第１エキゾーストマニホールド、２３…第１排気管、２４…第２排気通路、２５…第２エキゾーストマニホールド、２６…第２排気管、３０…高圧段ターボチャージャー、３１…高圧段タービン、３１ａ…小スクロール、３１ｂ…大スクロール、３２…高圧段コンプレッサー、３３…連結シャフト、３５…中間排気通路、４０…低圧段ターボチャージャー、４１…低圧段タービン、４１ａ…小スクロール、４１ｂ…大スクロール、４２…低圧段コンプレッサー、４３…連結シャフト、４５…第１迂回通路、４６…第２迂回通路、４８…下流側共通管、５０…ＥＧＲ装置、５１…ＥＧＲ通路、５２…ＥＧＲクーラー、５３…ＥＧＲ弁、５５…吸気開閉部、５６…排気開閉部、６０…制御装置、６１…メモリ、６２…アクセル開度センサー、６３…エンジン回転数センサー。
【図１】
2019190344.tif 000003
【図２】
2019190344.tif 000004
【図３】
2019190344.tif 000005