(57)【要約】【課題】高圧段ターボチャージャと低圧段ターボチャージャを備えた多段過給システムにおいて、インタークーラを冷却性能を維持しながら小型化をすることができる多段過給システムを提供する。【解決手段】高圧段吸気バイパス経路６ａと吸気経路３との上流側の合流点６ｇと、低圧段コンプレッサ５ｃとの間の吸気経路３に、前記低圧段コンプレッサ５ｃからの吸気Ａを冷却する第１インタークーラ７を設けると共に、前記高圧段コンプレッサ６ｃの下流で、かつ、高圧段吸気バイパス経路６ａと前記吸気経路３との合流点６ｆよりも上流側の前記吸気経路３に、前記高圧段コンプレッサ６ｃからの吸気Ａを冷却する第２インタークーラ８を設けて構成する。【選択図】図１
2007138798.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気経路に２以上のコンプレッサを設け、その内の２つのコンプレッサの内、上流側を低圧段コンプレッサ、下流側を高圧段コンプレッサとした場合に、前記高圧段コンプレッサをバイパス可能とする高圧段吸気バイパス経路を設け、エンジンの運転領域に応じて前記高圧段コンプレッサをバイパスする制御を行う多段過給システムにおいて、  前記高圧段吸気バイパス経路と前記吸気経路との上流側の合流点と、前記低圧段コンプレッサとの間の前記吸気経路に、前記低圧段コンプレッサからの吸気を冷却する第１インタークーラを設けると共に、                                                        前記高圧段コンプレッサの下流で、かつ、前記高圧段吸気バイパス経路と前記吸気経路との合流点よりも上流側の前記吸気経路に、前記高圧段コンプレッサからの吸気を冷却する第２インタークーラを設けたことを特徴とする多段過給システム。
【請求項２】
前記第２インタークーラの除熱量を前記第１インタークーラの３０％以上６５％以下とすることを特徴とする請求項１記載の多段過給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２以上のターボチャージャを備えた内燃機関の多段段過給システムに関し、より詳細には、車両への搭載を考慮した際のエンジンパッケージングにおける性能低下とインタークーラの配置における問題を解決する多段過給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等の内燃機関においては、高出力低燃費化、及び、排気ガス低減のために過給器の使用が非常に有効である。そのため、ウェストゲート付きターボチャージャや可変容量ターボチャージャを上回る過給特性を得るために、低圧段ターボチャージャと高圧段ターボチャージャとを備えた２段過給システムが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この２段過給システムでは、高圧段ターボチャージャを全量バイパスしないシリーズ型２段過給システムと、内燃機関の運転条件に応じて、高圧段ターボチャージャを全量バイパスする制御を行って、高圧段ターボチャージャを使い分けるシーケンシャル型２段過給システムとがある。
【０００４】
図５に例示するように、このシリーズ型２段過給システム１Ｘでは、エンジン（内燃機関）１０の吸気経路３の上流側から順に低圧段ターボチャージャ５の低圧段コンプレッサ５ｃと高圧段ターボチャージャ６の高圧段コンプレッサ６ｃが設けられていると共に、排気経路４の上流側から順に高圧段ターボチャージャ６の高圧段タービン６ｔと低圧段ターボチャージャ５の低圧段タービン５ｔが設けられている。一般的に、高圧段ターボチャージャ６は、低圧段コンプレッサ５ｃによって圧縮された空気を取り扱うために、低圧段ターボチャージャ５よりも小さいターボチャージャが使用される。
【０００５】
この低圧段ターボチャージャ５に関しては、低圧段タービン５ｔをバイパスするための低圧段排気バイパス経路５ａが設けられており、この低圧段排気バイパス経路５ａには、流れるガス量を制御するためのウェストゲートバルブ５ｂが取り付けられている。
【０００６】
なお、高圧段コンプレッサ６ｃをバイパスする必要が無いシリーズ型２段過給システム１Ｘにおいても、実際には、図５に点線で示すように、過給圧制御用に高圧段タービン６ｔに高圧段排気バイパス経路６ｄと高圧段排気バイパスバルブ６ｅを設けるか、又は、高圧段タービン６ｔにウェストゲートタイプを設定するが、少なくとも、図６に示すようなシーケンシャル型２段過給システム１Ｙの吸気側高圧段コンプレッサ６ｃにおける高圧段吸気バイパス経路６ａは必要無くなる。
【０００７】
そして、吸気側においては、低圧段コンプレッサ５ｃの下流側（後流側）に、この低圧段コンプレッサ５ｃで圧縮・昇温された吸気Ａを冷却するための第１インタークーラ（第１吸気冷却器）７Ｘが設けられ、高圧段コンプレッサ６ｃの下流側にこの高圧段コンプレッサ６ｃで圧縮・昇温された吸気Ａを冷却するための第２インタークーラ（第２吸気冷却器）８Ｘが設けられる。
【０００８】
なお、ＥＧＲ経路１１が、排気側のエンジン本体２と高圧段タービン６ｔとの間の排気経路４と、吸気側の高圧段コンプレッサ６ｃとエンジン本体２との間の吸気経路３とを接続して設けられている。このＥＧＲ経路１１には、上流側からＥＧＲクーラ１３とＥＧＲ弁１２が設けられている。ＥＧＲガスＧｅは排気側からＥＧＲ経路１１をＥＧＲクーラ１３とＥＧＲ弁１２を順に経由して吸気側に導入される。また、ＥＧＲ弁１２はエンジン１０の運転条件に応じて開閉及び弁開度制御が行われる。
【０００９】
このシリーズ型２段過給システム１Ｘにおいては、所定過給圧を得るために、低圧段コンプレッサ５ｃと高圧段コンプレッサ６ｃの両方を使用して２段に分けて昇圧を行う。そのため、単段あたりのコンプレッサ作動圧力比が単段過給器の場合の運転時より低く、更に、過給器作動効率が単段過給器の使用時と比較して大幅に改善する。
【００１０】
そして、インタークーラに関しては、図７に示す従来型の単段過給器において使用されているインタークーラ７Ｚの冷却器能力を除熱量１．０、圧力損失１．０とした場合と比較すると、図５の第１インタークーラ７Ｘ及び第２インタークーラ８Ｘは、それぞれ冷却器能力の除熱量は０．５倍、圧力損失は０．５倍となり、インタークーラ１基あたりの冷却能力が小さいものを使用できるようになる。従って、インタークーラパッケージングの小型化が可能となる。
【００１１】
また、２段過給システム１Ｘでは、単段過給システム１Ｚと比較して、容易に高過給圧が得られる。従って、２段過給状態下ではインタークーラ７Ｘ，８Ｘの圧力損失が機関性能に及ぼす影響が少なく、インタークーラ単段当たりの圧力損失許容限界が高くなる。そのため、更にインタークーラ７Ｘ，８Ｘにおける大幅なサイズ抑制が可能となる。
【００１２】
また、高圧段コンプレッサ６ｃ下流の第２インタークーラ８Ｘにおいては、冷却能力的には第１インタークーラ７Ｘ同等以上の冷却能力が必要であるが、高圧段コンプレッサ６ｃにて再度圧縮され、体積流量が減少した吸気Ａを取り扱うため、要求圧損条件が第１インタークーラ７Ｘに比較して大幅に緩和される。従って、第２インタークーラ８Ｘのパッケージングサイズは更に小型化可能である。
【００１３】
しかしながら、このシリーズ型２段過給システム１Ｘでは、高速回転域においても、高圧段コンプレッサ６ｃをバイパスすることなく、高圧段コンプレッサ６ｃを使用して過給を行うため、高圧段ターボチャージャ６として大容量のターボチャージャ（過給器）が必要となる。
【００１４】
その結果、シリーズ型では過給器容量の大型化により、低速回転域における過給特性改善に一定の限界が発生する。
【００１５】
一方、シーケンシャル型２段過給においては、作動流量が増加する高速回転高負荷域では高圧段ターボチャージャをバイパスするので、高圧段ターボチャージャの小型化が可能であり、その結果、低速回転〜中速回転域における過給特性をシリーズ型と比較した場合に大幅な改善が可能となる。
【００１６】
図６に示すように、このシーケンシャル２段過給システム１Ｙにおいては、排気圧力が急激に増加する高速回転域では、高圧段ターボチャージャ６を高圧段吸気バイパス経路６ａによりバイパスするので、高圧段ターボチャージャ６を小型で構成し、低中速回転運転領域において良好な過給特性を得ることができる。
【００１７】
つまり、図６に例示するように、シーケンシャル型２段過給システム１Ｙにおいては、図５のシリーズ型２段過給システム１Ｘの構成に加えて、高圧段ターボ６において吸気系と排気系のそれぞれにコンプレッサ６ｃ及びタービン６ｔをバイパスさせる高圧段吸気バイパス経路６ａと高圧段排気バイパス経路６ｄとが設けられている。また、高圧段吸気バイパス経路６ａには、吸気ガス量を調整するための高圧段吸気バイパスバルブ６ｂが設けられ、高圧段排気バイパス経路６ｄには、排気ガス量を調整するための高圧段排気バイパスバルブ６ｅが設けられている。そして、これらの高圧段吸気バイパスバルブ６ｂと高圧段排気バイパスバルブ６は、エンジン１０の運転条件に応じて開閉制御される。
【００１８】
このシーケンシャル型２段過給システム１Ｙにおいては、高圧段ターボチャージャ６の容量によって、高圧段吸気バイパス通路６ａに切り替えるエンジン回転数及び負荷は異なるが、基本的には、中速回転〜高速回転、中負荷以上で、排気ガスＧ及び吸気Ａを高圧段ターボチャージャ６に対してバイパスさせて、低圧段ターボチャージャ５の単段で過給を行う。
【００１９】
そのため、インタークーラ７Ｙ，８Ｙに最も負荷がかかると同時に圧力損失が問題となる高速回転・高負荷運転条件においては、従来型の単段過給器と同等の過給条件となる。つまり、単段過給器における高圧力比運転が行われるため、２段過給状態と比較して低圧段コンプレッサ５ｃの出口温度は著しく昇温すると同時に２段過給状態時のような高圧力比特性を確保することは困難となる。
【００２０】
また、このとき第１インタークーラ７Ｙ及び第２インタークーラ８Ｙでは温度は異なるが、略同一圧力状態の吸気Ａを取り扱うことになるため、第２インタークーラ８Ｙにおいても定格運転条件における吸気Ａの流量全量を取り扱わなければならない。
【００２１】
従って、この図６の従来技術のインタークーラ配置では、定格点においても第２インタークーラ８Ｙを使用するため、過給性能つまり機関性能を確保するために、第２インタークーラ８Ｙに対しても、それ相応の冷却能力が要求されると共に、圧力損失を特に低くすることが要求される。
【００２２】
そのため、両インタークーラ７Ｙ，８Ｙにおいては、定格点における過給特性が低下するのを抑制するためには、圧力損失の大幅な抑制が従来より強く求められる。従来技術の図７のような単段過給システム１Ｚと同等の圧力損失（１０ｋＰａ以下）にするためには、図５のシリーズ型２段過給システム１Ｘと同様に、インタークーラ単段あたりの圧力損失を従来比で１／２以下にする必要がある。
【００２３】
そのため、機関性能を確保するためには第２インタークーラ８Ｙにおいて高冷却性能と低圧力損失を両立させる必要があり、第２インタークーラ８Ｙのサイズは大型化してしまう。その結果、シリーズ型２段過給システム１Ｘで使用されるインタークーラ７Ｘ，８Ｘに相当するような小型化及び小容量化は困難となる。
【００２４】
従って、この図６に示すようなシーケンシャル２段過給システム１Ｙを、自動車、特にトラックに適用しようとする場合には、レイアウトの制限によりインタークーラ７Ｙ，８Ｙの設置に制限が生じる。言い換えれば、車載レイアウトに限界が存在するため、図６に示すようなシーケンシャル２段過給システム１Ｙにおける構成では、吸気冷却能力または圧力損失性能のいずれか若しくはその両方の悪化を招いてしまうという問題がある。
【００２５】
なお、バイパスする流路を備えたインタークーラを高圧段コンプレッサの下流側のみに設けた多段過給システムも提案されている（例えば、特許文献２参照。）。しかしながら、このような配置の２段過給システムでは、二つのコンプレッサを通過した吸気を一つのインタークーラで冷却するため、このインタークーラの冷却性能等の設定の際に大きな幅を設ける必要があるという問題がある。
【特許文献１】特開２００２−２７６３８２号公報
【特許文献２】特開平０４−１３６４２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、少なくとも１組の高圧段ターボチャージャと低圧段ターボチャージャを備え、エンジンの運転領域に応じて高圧段ターボチャージャをバイパスする多段過給システムにおいて、高圧段コンプレッサのバイパス経路を高圧段コンプレッサの下流側のインタークーラもバイパスするように構成することにより、このインタークーラを冷却性能を維持しながら小型化することができる多段過給システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
上記のような目的を達成するための多段過給システムは、内燃機関の吸気経路に２以上のコンプレッサを設け、その内の２つのコンプレッサの内、上流側を低圧段コンプレッサ、下流側を高圧段コンプレッサとした場合に、前記高圧段コンプレッサをバイパス可能とする高圧段吸気バイパス経路を設け、エンジンの運転領域に応じて前記高圧段コンプレッサをバイパスする制御を行う多段過給システムにおいて、前記高圧段吸気バイパス経路と前記吸気経路との上流側の合流点と、前記低圧段コンプレッサとの間の前記吸気経路に、前記低圧段コンプレッサからの吸気を冷却する第１インタークーラを設けると共に、前記高圧段コンプレッサの下流で、かつ、前記高圧段吸気バイパス経路と前記吸気経路との合流点よりも上流側の前記吸気経路に、前記高圧段コンプレッサからの吸気を冷却する第２インタークーラを設けて構成される。
【００２８】
つまり、低圧段ターボチャージャの下流側に、従来相当の冷却能力・圧力損失を持つ第１インタークーラを設置すると共に、高圧段ターボチャージャの下流側に設置する第２インタークーラを高圧段コンプレッサと共にバイパス（迂回）するように構成される。
【００２９】
この構成によれば、吸気量が増加する高速回転・高負荷運転時に第２インタークーラをバイパスさせるため、第２インタークーラによる圧力損失を低下することができる。そのため、インタークーラの配置、設計の自由度を増すことができる。
【００３０】
つまり、この構成においては、低圧段ターボチャージャと高圧段ターボチャージャの両方で２段過給を行う低速回転〜中速回転域においては、第２インタークーラも使用されるが、この２段過給状態では第２インタークーラに対する作動ガスは高圧段コンプレッサにて昇圧され、ガス体積が減少するため流量も低下する。しかも、この高圧段コンプレッサは、高速回転・高負荷運転領域では使用されずに、低速回転〜中速回転運転条件のみで使用される。
【００３１】
そのため、第２インタークーラで取り扱うガス流量は第１インタークーラで取り扱うガス流量と比較して大幅に減少する。従って、第２インタークーラは、第１インタークーラと比較して大幅に小容量化することが可能となる。
【００３２】
また、この２段過給運転状態では単段過給運転と比較して高過給を容易に得られることから、第２インタークーラにおける許容圧力損失限界が機関性能に及ぼす影響が小さくなる。従って、第２インタークーラの圧力許容限界が増加し、圧力損失が大幅に高いものでも使用可能となる。
【００３３】
そして、大容量の低圧段ターボチャージャのみによる単段過給となる高速回転・高負荷運転領域では、第２インタークーラをバイパスするため、第１インタークーラのみによる吸気冷却となる。その結果、過給性能が第２インタークーラの能力に影響を受けなくなり、大幅な圧力損失の発生、及び、過給性能の低下による出力・排気ガスの悪化を抑制できる。
【００３４】
そして、上記のシーケンシャル型２段過給システムにおいて、前記第２インタークーラの除熱量を前記第１インタークーラの３０％以上６５％以下とすると、必要な機能を保ったまま小型化が可能となる。
【００３５】
この下限の３０％と上限の６５％は、後述するシミュレーション計算の結果から導かれたものであり、下限の３０％は、高圧段ターボチャージャに比較的大型のターボチャージャを設定し、高圧段ターボチャージャによる過給に伴う昇温が少ない場合に、冷却性能を確保することが可能である下限の数値であり、上限の６５％は  高圧段過給域に比較的小容量のターボチャージャを設定した場合で、低速回転〜中速回転域において高圧段ターボチャージャの高圧力比作動とそれに伴う吸気昇温が著しい時に冷却性能を確保することが可能である上限の数値である。
【発明の効果】
【００３６】
本発明に係る多段過給システムによれば、低圧段コンプレッサ５ｃの下流側に第１インタークーラを設け、高圧段ターボの下流側に設置する第２インタークーラを高圧段コンプレッサと共にバイパスする構成としているので、第２インタークーラは、高速回転・高負荷運転領域に対応する必要がなくなり、低速回転・中速回転運転領域のみに対応できればよいため、高冷却性能と低圧力損失を容易に両立させることができるようになる。
【００３７】
従って、第２インタークーラの大幅な小型化が可能になり、過給性能などの機関性能を犠牲にすることなく第２インタークーラを車両のエンジンルーム内に容易に配置できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明に係る実施の形態の多段過給システムについて、図面を参照しながら説明する。
【００３９】
最初に、第１の実施の形態であるシーケンシャル型２段過給システムについて説明する。図１に示すように、このシーケンシャル型２段過給システム１のエンジン（内燃機関）１０では、吸気経路３の上流側から順に低圧段ターボチャージャ５の低圧段コンプレッサ５ｃと高圧段ターボチャージャ６の高圧段コンプレッサ６ｃを設けると共に、排気経路４の上流側から順に高圧段ターボチャージャ６の高圧段タービン６ｔと低圧段ターボチャージャ５の低圧段タービン５ｔを設ける。この高圧段ターボチャージャ６は高速回転・高負荷運転領域では使用されず、これ以外の運転領域で使用される。
【００４０】
また、低圧段ターボチャージャ５には、低圧段タービン５ｔをバイパスするための低圧段排気バイパス経路５ａが設けられ、この低圧段排気バイパス経路５ａには、流れるガス量を制御するためのウェストゲートバルブ５ｂが取り付けられている。
【００４１】
更に、高圧段ターボチャージャ６には、吸気系においては、高圧段コンプレッサ６ｃをバイパス可能とする高圧段吸気バイパス経路６ａが設けられ、この高圧段吸気バイパス経路６ａには、流れるガス量を制御するための高圧段吸気バイパスバルブ６ｂが取り付けられている。また、排気系においては、高圧段タービン６ｔをバイパスさせる高圧段排気バイパス経路６ｄが設けられており、この高圧段排気バイパス経路６ｄには、流れるガス量を制御するための高圧段排気バイパスバルブ６ｅが取り付けられている。
【００４２】
そして、本発明においては、高圧段吸気バイパス経路６ａと吸気経路３との上流側の合流点６ｇと、低圧段コンプレッサ５ｃとの間の吸気経路３に、低圧段コンプレッサ５ｃからの吸気Ａを冷却する第１インタークーラ７が配置される。更に、高圧段コンプレッサ６ｃの下流側で、かつ、高圧段吸気バイパス経路６ａと吸気経路３との合流点６ｆよりも上流側の吸気経路３に、高圧段コンプレッサ６ｃからの吸気Ａを冷却する第２インタークーラ８が配置される。
【００４３】
この第２インタークーラ８は、排気ガスが高温でかつ流量も大きくなる高回転・高負荷運転領域では、高圧段コンプレッサ５ｃと共にバイパスされるため、この第２インタークーラで取り扱うガス流量は第１インタークーラと比較して大幅に減少する。従って、第２インタークーラは、第１インタークーラと比較して大幅に小容量化することが可能となる。この第２インタークーラ８の除熱量は第１インタークーラ７の３０％以上６０％以下とする。
【００４４】
また、ＥＧＲ弁１２とＥＧＲクーラ１３を備えたＥＧＲ経路１１を、高圧段タービン６ｔと低圧段タービン５ｔとの間の排気経路４と、高圧段吸気バイパス経路６ａと吸気経路３との合流点６ｆよりも下流側とエンジン本体２との間の吸気経路３とを接続して設ける。このＥＧＲ経路１１により、排気経路４から吸気経路３へＥＧＲクーラ１３とＥＧＲ弁１２を経由してＥＧＲガスＧｅを導入する。
【００４５】
そして、このシーケンシャル型２段過給システム１では、エンジン１０の運転条件が低速回転〜中速回転運転領域、及び、高速回転・低中負荷運転領域にある場合は、高圧段吸気バイパスバルブ６ｂを閉弁し、吸気Ａを高圧段コンプレッサ６ｃに流して、低圧段コンプレッサ５ｃと２段で過給を行う。この運転領域では、高圧段ターボチャージャ６が低速回転〜中速回転運転領域の排気ガスの流量に適合した小型のターボチャージャで形成しているため、良好な過給特性を得ることができる。
【００４６】
また、エンジン１０の運転条件が高速回転・高負荷運転領域にある場合は、高圧段吸気バイパスバルブ６ｂを開弁し、吸気を高圧段吸気バイパス経路６ａに流して、吸気Ａを高圧段コンプレッサ６ｃと第２インタークーラ８とをバイパスさせる。この場合には、低圧段コンプレッサ５ｃのみで過給を行う。これにより、小型な高圧段コンプレッサ６ｃ、及び、第２インタークーラ８で排気圧力が急激に増加してしまうことを回避する。
【００４７】
上記の構成のシーケンシャル型２段過給システムによれば、高圧段ターボチャージャ６の高圧段コンプレッサ６ｃの下流側に設置する第２インタークーラ８を高圧段コンプレッサ６ｃと共に、バイパス可能とすることで、次のような作用効果を奏することができる
低速回転〜中速回転運転領域、及び、高速回転・低中負荷運転領域においては、低圧段ターボ５と高圧段ターボ６の両方で過給を行い、第２インタークーラ８も使用されるが、この２段過給状態では、第２インタークーラ８に対する作動ガスは、高圧段コンプレッサ６ｃで昇圧されて、ガス体積が減少するため流量も低下する。
【００４８】
また、この２段過給状態では単段過給運転と比較して高過給を容易に得られることから、第２インタークーラ８における許容圧力損失限界が機関性能に及ぼす影響が小さくなる。従って、第２インタークーラ８の圧力許容限界は増加するので、圧力損失が大幅に高いものでも第２インタークーラ８に使用できるようになる。
【００４９】
また、高速回転・高負荷運転領域においては、大容量の低圧段ターボチャージャ５のみによる単段過給を行う。この単段過給では、吸気Ａが第２インタークーラ８をバイパスするため、過給性能は第２インタークーラ８の影響を受けなくなる。
【００５０】
その結果、低圧段コンプレッサ５ｃの下流側に、従来相当の冷却能力・圧力損失を持つ第１インタークーラ７を設置することで、冷却能力を維持しながら、大幅な圧力損失が発生するのを回避できる。また、高速回転・高負荷運転領域の２段過給運転で見られるような過給性能の低下による出力の悪化と排気ガスの悪化を抑制できる。
【００５１】
従って、第１インタークーラ７に対しては従来相当の性能を要求するが、第２インタークーラ８に対する高冷却性能及び低圧力損失の要求は両立が可能な要求となるため、第２インタークーラ８の大幅な小型化が可能になり、機関性能を犠牲にすることなく、車両のエンジンルーム内におけるレイアウトが容易となる。
【００５２】
なお、車両のエンジンルームのスペースやエンジンの種類にもよるが、この第２インタークーラ８の冷却性能に関しては、第１インタークーラ７の３０％以上６５％以下とすることが好ましく、圧力損失に関しては第１インタークーラ７の１００％以上３００％以下とすることが好ましい。
【００５３】
なお、低圧段過給単段運転状態となったとき、つまり、低圧段最大負荷運転状態で１９００ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍで、高圧段最大負荷運転状態は１５００ｒｐｍ〜１７００ｒｐｍとなるエンジンにおいてシミュレーション計算により検証した結果、第１インタークーラ（低圧段冷却器）に必要な除熱量は４４ｋＷで、第２インタークーラ（高圧段冷却器）に必要な除熱量は２０ｋＷとなった。よって略同一の吸気温度を実現するために、必要な第２インタークーラの除熱量は、第１インタークーラ比で、４４％となる。
【００５４】
次に、図２〜図４に示す第２〜第４の実施の形態である３段過給システム１Ａ，１Ｂ，１Ｃについて説明する。本発明は２段過給システムに限定されるものではなく、多段過給システムに適用可能である。
【００５５】
そして、第２の実施の形態の多段過給システム１Ａでは、図２に示すように、３段過給システムにおいて、第３コンプレッサ２３とインタークーラ（Ｃ）２６をバイパスするように第１高圧段排気バイパスバルブ３２を備えた第１高圧段排気バイパス経路３１を配設して構成する。
【００５６】
この図２の構成の場合には、第２コンプレッサ２２が低圧段コンプレッサ５ｃに対応し、第３コンプレッサ２３が高圧段コンプレッサ６ｃに対応する。また、インタークーラ（Ｂ）２５が第１インタークーラ７に対応し、インタークーラ（Ｃ）２６が第２インタークーラ８に対応する。
【００５７】
また、第３の実施の形態の多段過給システム１Ｂでは、図３に示すように、第２コンプレッサ２２とインタークーラ（Ｂ）２５をバイパスするように第２高圧段排気バイパスバルブ３４を備えた第２高圧段排気バイパス経路３３を配設して構成する。
【００５８】
この図３の構成の場合には、第１コンプレッサ２１が低圧段コンプレッサ５ｃに対応し、第２コンプレッサ２２が高圧段コンプレッサ６ｃに対応する。また、インタークーラ（Ａ）２４が第１インタークーラ７に対応し、インタークーラ（Ｂ）２５が第２インタークーラ８に対応する。
【００５９】
また、第４の実施の形態の多段過給システム１Ｃでは、図４に示すように、第３コンプレッサ２３とインタークーラ（Ｃ）２６をバイパスするように第１高圧段排気バイパスバルブ３２を備えた第１高圧段排気バイパス経路３１を配設し、更に、第２コンプレッサ２２とインタークーラ（Ｂ）２５をバイパスするように第２高圧段排気バイパスバルブ３４を備えた第２高圧段排気バイパス経路３３を共に配設して構成する。
【００６０】
この図４の構成の場合には、第３コンプレッサ２３と第２コンプレッサ２２の関係で見ると、第２コンプレッサ２２が低圧段コンプレッサ５ｃに対応し、第３コンプレッサ２３が高圧段コンプレッサ６ｃに対応する。また、インタークーラ（Ｂ）２５が第１インタークーラ７に対応し、インタークーラ（Ｃ）２６が第２インタークーラ８に対応する。
【００６１】
また、それと共に、第２コンプレッサ２２と第１コンプレッサ２１の関係で見ると、第１コンプレッサ２１が低圧段コンプレッサ５ｃに対応し、第２コンプレッサ２２が高圧段コンプレッサ６ｃに対応する。また、インタークーラ（Ａ）２４が第１インタークーラ７に対応し、インタークーラ（Ｂ）２５が第２インタークーラ８に対応する。
【００６２】
図２〜図４に示すような２段過給システム１Ａ，１Ｂ，１Ｃの構成であっても、バイパスされるインタークーラとバイパスされないインタークーラとの間において、２段過給システム１と同様な効果を奏することができ、過給性能などの機関性能を犠牲にすることなく、インタークーラの配置における自由度を増すことができる。
【００６３】
即ち、本発明の構成は、２段以上の多段過給システムにおいて、適宜使用することが可能であり、２段過給システムと同様な効果を奏することができる。
【００６４】
しかし、高圧段コンプレッサと低圧段コンプレッサは過給特性等を考慮すると、連続していることが望ましく、また、設置スペースを考慮すると、最小単位の２段過給システムが効果の面で望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態の多段過給式システムの構成を示す図である。
【図２】本発明に係る第２の実施の形態の多段過給式システムの構成を示す図である。
【図３】本発明に係る第３の実施の形態の多段過給式システムの構成を示す図である。
【図４】本発明に係る第４の実施の形態の多段過給式システムの構成を示す図である。
【図５】従来技術のシリーズ型２段過給式システムの構成の一例を示す図である。
【図６】従来技術のシーケンシャル型２段過給式システムの構成の一例を示す図である。
【図７】単段過給システムの構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１、１Ａ，１Ｂ，１Ｃ    多段過給式システム
２    エンジン本体（内燃機関本体）
３    吸気経路
４    排気経路
５    低圧段ターボチャージャ
５ａ  低圧段排気バイパス経路
５ｂ  ウェストゲートバルブ
５ｃ  低圧段コンプレッサ
５ｔ  低圧段タービン
６    高圧段ターボチャージャ
６ａ  高圧段吸気バイパス経路
６ｂ  高圧段吸気バイパスバルブ
６ｃ  高圧段コンプレッサ
６ｄ  高圧段排気バイパス経路
６ｅ  高圧段排気バイパスバルブ
６ｔ  高圧段タービン
７    第１インタークーラ
８    第２インタークーラ
１０    エンジン（内燃機関）
２１    第１コンプレッサ
２２    第２コンプレッサ
２３    第３コンプレッサ
２４    インタークーラ（Ａ）
２５    インタークーラ（Ｂ）
２６    インタークーラ（Ｃ）
３１    第１高圧段排気バイパス経路
３２    第１高圧段排気バイパスバルブ
３３    第２高圧段排気バイパス経路
３４    第２高圧段排気バイパスバルブ
Ａ    吸気
Ｇ    排気ガス
Ｇｅ  ＥＧＲガス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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