JP2011058426A - 調整バルブ及び過給装置 - Google Patents
調整バルブ及び過給装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011058426A JP2011058426A JP2009209155A JP2009209155A JP2011058426A JP 2011058426 A JP2011058426 A JP 2011058426A JP 2009209155 A JP2009209155 A JP 2009209155A JP 2009209155 A JP2009209155 A JP 2009209155A JP 2011058426 A JP2011058426 A JP 2011058426A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow path
- valve
- valve body
- exhaust
- plate surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Supercharger (AREA)
- Lift Valve (AREA)
Abstract
【解決手段】本発明の調整バルブ75は、第1流路71と、該第1流路71に合流する第2流路72との合流部Mに設けられ、第2流路72から第1流路71に導入される流体の流量を調整する調整バルブであって、略矩形板状の弁体82と、弁体82における所定の縁部85と略平行する所定の軸周りで弁体82を回転自在に支持する支持部83とを有し、第2流路72は、合流部Mにおける断面形状が弁体82の外形と嵌合する略矩形に形成され、弁体82は、第2流路72を閉塞する第1位置P1と、第2流路72を開放する第2位置P2との間を回転して移動するという構成を採用する。
【選択図】図2
Description
ターボチャージャは、エンジンから排出される排気ガスの流動によって動作する。上記過給装置は、エンジンの低回転域では排気ガスの流量が少ないため、応答性の良い小型ターボチャージャに排気ガスを供給することでターボラグを短縮し、エンジンの高回転域では排気ガスの流量が多くなるため、大型ターボチャージャに排気ガスを供給してエンジンの性能を大きく向上させている。
上述したように、従来の調整バルブにはウェイストゲートバルブと同様のバルブ構成が用いられている。
しかし、このバルブ構成を用いた場合、バルブ開度と、調整バルブを介して流動する流体の流量とが非線形の関係となり、バルブ開度を調整することで流体の流量を適切に制御することが難しいという課題があった。
本発明の調整バルブは、第1流路と、該第1流路に合流する第2流路との合流部に設けられ、第2流路から第1流路に導入される流体の流量を調整する調整バルブであって、略矩形板状の弁体と、弁体における所定の縁部と略平行する所定の軸周りで弁体を回転自在に支持する支持部とを有し、第2流路は、合流部における断面形状が弁体の外形と嵌合する略矩形に形成され、弁体は、第2流路を閉塞する第1位置と、第2流路を開放する第2位置との間を回転して移動するという構成を採用する。
このような構成を採用する本発明では、弁体及び第2流路は共に略矩形に形成されており、弁体が回転することで形成される第2流路における開口部の形状も略矩形となる。そのため、弁体の開度と上記開口部の開口面積とは略線形の関係となり、流体の流量は開口面積に従うことから、弁体の開度と流体の流量とが略線形の関係となる。
このような構成を採用する本発明では、支持部を第2流路の第1流路と逆側に設置した場合等に比べ、調整バルブを設置するためのスペースを縮小することができる。
このような構成を採用する本発明では、特に弁体の開度が小さい場合において、弁体における板面の、第2流路を形成し上記板面と略対向する壁部に対する傾きが、弁体の回転先端に向かうに従い漸次小さくなっているため、板面と壁部との間を流れる流体の損失を低減することが可能となる。
このような構成を採用する本発明では、第2流路から第1流路に導入される流体は弁体における板面に沿って流動するため、板面が凹状に湾曲していることで、弁体を通過した流体は第1流路の延在方向に略沿う方向で流動し、第2流路から第1流路に導入される流体の損失を低減することが可能となる。
このような構成を採用する本発明では、特に弁体の開度が小さい場合において、弁体における板面と壁部との間の間隔が前記弁体の回転先端に向かうに従い漸次狭くなっているため、板面と壁部との間を流れる流体の損失を低減することが可能となる。
このような構成を採用する本発明では、弁体及び第2流路は共に略矩形に形成されており、弁体が回転することで形成される第2流路における開口部の形状は略矩形となる。そのため、弁体の開度と上記開口部の開口面積とは略線形の関係となり、流体の流量は開口面積に従うことから、弁体の開度と流体の流量とが略線形の関係となる。また、複数のターボチャージャ間での動作の切り替えは、それぞれのターボチャージャに導入される流体の流量によって決定されるため、弁体の開度を調整することで過給装置におけるターボチャージャの動作を容易に制御することが可能となる。
駆動系1は、車両等に設けられ、該車両を走行させるための系であって、エンジン2と、過給装置3とを有している。
第2給気流路62は、第2コンプレッサ52から吐出された空気を第1コンプレッサ42に供給する流路であって、その上流側は第2コンプレッサ52の吐出口に接続され、その下流側は第1コンプレッサ42の吸気口に接続されている。
逆止弁64は、第2給気流路62と第3給気流路63との接続部に設けられ、第1コンプレッサ42によって圧縮されエンジン給気流路21に流入した空気が第3給気流路63を介して第2給気流路62に戻ることを防止するための弁である。
第2排気流路(第2流路)72は、エンジン2から吐出された排気ガスを、第1タービン41を通さずに第2タービン51側に流動させるバイパス流路であって、エンジン排気流路23と第1排気流路71との間に設けられている。
第4排気流路74は、第1タービン41から吐出された排気ガスを、第2タービン51を通さずに車両の外部に向けて流動させるバイパス流路であって、第1排気流路71と第3排気流路73との間に設けられている。
図2は、調整バルブ75の構成を示す概略図であって、(a)は側方断面図、(b)は(a)のA−A線視断面図である。
調整バルブ75は、図2(a)の紙面上下方向に略平行して延在する第1排気流路71と、第1排気流路71に合流する第2排気流路72との合流部Mに設けられ、第2排気流路72から第1排気流路71に導入される排気ガスの流量を調整するためのバルブである。調整バルブ75は、弁座81と、弁体82と、孔部(支持部)83と、駆動部84とを有している。なお、第1排気流路71及び第2排気流路72の上流側は、図2(a)における紙面上側とする。
弁体82における、第1排気流路71の上流側に位置する縁部85は、縁部85の延在方向に平行し且つ相反する方向に突出する一対の回転軸86を有している。一対の回転軸86は、第1排気流路71を形成する第1排気管71aに形成されている一対の孔部83に回転自在に設けられている。すなわち、弁体82は孔部83に支持され、回転軸86の軸周りで回転することができる。なお、孔部83に転がり軸受等を用いてもよい。
駆動部84は制御部9と電気的に接続されており、駆動部84は制御部9の制御に基づき回転軸86を介して、弁体82を回転させることができる。
また、弁体82における、回転軸86の軸方向と直交する方向での断面形状は、回転先端87に向かうに従い幅狭となる略翼形状に形成されている。
なお、第2板面89を第1排気流路71に臨む凹形状とし、弁体82を排気ガスの流れに考慮した翼形状としてもよい。
一方、弁体82の開度が大きくなるに従い、弁座81と回転先端87との間には第2排気流路72における略矩形の開口部72bが形成される。開口部72bにおける回転軸86の中心軸方向での長さは変化しないため、弁体82の開度と開口部72bの開口面積とは単純な比例関係となる。よって、弁体82の開度と開口部72bの開口面積とが略線形の関係となる。
第2位置P2は、弁体82が弁座81から最大に離間した位置であり、エンジン2から排出される排気ガスがほぼ全て第2排気流路72を流動しているときの位置である。
第3位置P3は、第1位置P1と第2位置P2との間に設けられ、弁体82が弁座81との間に所定の間隔を形成する位置である。
以下、駆動系1における調整バルブ75と関わる動作を、図1及び図2を参照して説明する。
まず、エンジン2の回転数が低回転域にあるときは、制御部9は弁体82を図2(a)に示す第1位置P1に保持させる。第1位置P1にある弁体82は弁座81に当接し、且つ第2排気流路72の断面形状は弁体82の外形と嵌合する略矩形に形成されているため、第2排気流路72は弁体82によって閉塞され、第2排気流路72内を排気ガスはほとんど流動しない。よって、エンジン2から排出された排気ガスは、ほぼ全てエンジン排気流路23から第1タービン41に導入される。
このとき、弁体82の第2板面89が第1排気流路71の延在方向と略平行する姿勢で設けられているため、排気ガスの流動の損失を低く抑えることができる。
エンジン2の回転数が上昇すれば、排出される排気ガスの流量が増加することから、小型・小容量の第1ターボチャージャ4では排気ガスの流動に関するエネルギーを十分に利用することができなくなる。そのため、過給装置3の動作の主体を、大型・大容量の第2ターボチャージャ5に切り替える。ここで、駆動系1全体としての動作を不安定化させないために、第1ターボチャージャ4から第2ターボチャージャ5への動作の切り替えは円滑に行う必要がある。
弁体82と弁座81とが互いに離間するため、回転先端87と弁座81との間には開口部72bが形成され、開口部72bを介して第2排気流路72から第1排気流路71に排気ガスが矢印Gの向きで流動し始める。
よって、第1板面88と壁部72aとの間を流れる排気ガスの損失を低減することができ、過給装置3の効率の低下を防ぐことができる。
したがって、弁体82の開度を制御部9の制御に基づいて調整することで、第2排気流路72から第1排気流路71に導入される排気ガスの流量を容易に制御することができ、駆動系1の動作を不安定化することなく、第1ターボチャージャ4から第2ターボチャージャ5への動作の切り替えを適切に行うことができる。
この状態では、エンジン2から排出される排気ガスは、ほぼ全てが第2排気流路72を流動しており、第1ターボチャージャ4は停止している。よって、調整バルブ75の近傍においても、第1排気流路71の上流側からの排気ガスの流れは無く、矢印Gに示す第2排気流路72からの流れのみとなる。したがって、過給装置3の動作は、第1ターボチャージャ4から大型・大容量の第2ターボチャージャ5に完全に切り替わっており、エンジン2からの排気ガスの流動に関するエネルギーを十分に利用することができ、結果としてエンジン2の性能を大きく向上させることができる。
本実施形態によれば、弁体82の開度と排気ガスの流量とが略線形の関係となることから、弁体82の開度を調整することで排気ガスの流量を容易に制御できるという効果がある。さらに、弁体82の開度を制御部9の制御に基づいて調整することで、過給装置3の動作を第1ターボチャージャ4と第2ターボチャージャ5との間で適切に切り替えることができるという効果がある。
Claims (6)
- 第1流路と、該第1流路に合流する第2流路との合流部に設けられ、前記第2流路から前記第1流路に導入される流体の流量を調整する調整バルブであって、
略矩形板状の弁体と、
前記弁体における所定の縁部と略平行する所定の軸周りで前記弁体を回転自在に支持する支持部とを有し、
前記第2流路は、前記合流部における断面形状が前記弁体の外形と嵌合する略矩形に形成され、
前記弁体は、前記第2流路を閉塞する第1位置と、前記第2流路を開放する第2位置との間を回転して移動することを特徴とする調整バルブ。 - 請求項1に記載の調整バルブにおいて、
前記支持部は、前記第1流路と前記第2流路との間に設けられることを特徴とする調整バルブ。 - 請求項1又は2に記載の調整バルブにおいて、
前記弁体における前記第2流路に臨む板面の、前記軸と直交する方向での断面形状が、膨出する凸状に湾曲していることを特徴とする調整バルブ。 - 請求項1又は2に記載の調整バルブにおいて、
前記弁体における前記第2流路に臨む板面の、前記軸と直交する方向での断面形状が、凹状に湾曲していることを特徴とする調整バルブ。 - 請求項1から4のいずれか一項に記載の調整バルブにおいて、
前記第1位置にある前記弁体の前記第2流路に臨む板面と、前記第2流路を形成し前記板面と略対向する壁部との間の間隔が、前記弁体の回転先端に向かうに従い漸次狭くなることを特徴とする調整バルブ。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の調整バルブと、
容量の異なる複数のターボチャージャと、
前記調整バルブの開度を制御する制御部とを備え、
前記調整バルブは、前記制御部の制御に基づいて、前記複数のターボチャージャのそれぞれに導入される流体の流量を調整して、前記複数のターボチャージャ間での動作の切り替えを行うことを特徴とする過給装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009209155A JP2011058426A (ja) | 2009-09-10 | 2009-09-10 | 調整バルブ及び過給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009209155A JP2011058426A (ja) | 2009-09-10 | 2009-09-10 | 調整バルブ及び過給装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011058426A true JP2011058426A (ja) | 2011-03-24 |
Family
ID=43946341
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009209155A Pending JP2011058426A (ja) | 2009-09-10 | 2009-09-10 | 調整バルブ及び過給装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011058426A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2573357A1 (de) * | 2011-09-26 | 2013-03-27 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Klappenvorrichtung für ein Turbolder-Wastegateventil |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5877124A (ja) * | 1981-10-23 | 1983-05-10 | ギ・ギヤレツト・コ−ポレ−シヨン | タ−ボチヤ−ジヤのタ−ビンハウジング装置 |
JPS62625A (ja) * | 1985-06-25 | 1987-01-06 | Nissan Motor Co Ltd | 排気タ−ボ過給装置 |
JPH0262482A (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-02 | Kurimoto Ltd | 流量制御用回転弁 |
JPH08121622A (ja) * | 1994-10-26 | 1996-05-17 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | 三方ダンパ |
US6357463B1 (en) * | 1998-08-07 | 2002-03-19 | Resmed Limited | Control member for a valve and method for determining fluid flow rate through a valve |
JP2003328746A (ja) * | 2002-04-15 | 2003-11-19 | Visteon Global Technologies Inc | 流動媒体の方向制御装置 |
JP2006300394A (ja) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Nippon Shokubai Co Ltd | 4ポート自動切換えバルブ |
JP2006525478A (ja) * | 2003-03-11 | 2006-11-09 | マイクロゲン エナジー リミテッド | スプリッタ弁 |
JP2007154684A (ja) * | 2005-12-01 | 2007-06-21 | Isuzu Motors Ltd | 2段過給式エンジン |
JP2007247560A (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Toyota Motor Corp | 内燃機関 |
JP2008511796A (ja) * | 2004-08-31 | 2008-04-17 | ガバメント オブ ザ ユナイテッド ステイツ オブ アメリカ, アズ レプレゼンテド バイ ジ アドミニストレイター オブ ザ ユー.エス. エンバイロンメンタル プロテクション エージェンシー | 複数ステージターボチャージングシステムのための効率的バイパスバルブ |
JP2008162731A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Tsukasa:Kk | 粉粒体移送用流路切換装置 |
US20080302991A1 (en) * | 2007-06-11 | 2008-12-11 | Honeywell International, Inc. | Force balanced butterfly proportional hot gas valve |
-
2009
- 2009-09-10 JP JP2009209155A patent/JP2011058426A/ja active Pending
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5877124A (ja) * | 1981-10-23 | 1983-05-10 | ギ・ギヤレツト・コ−ポレ−シヨン | タ−ボチヤ−ジヤのタ−ビンハウジング装置 |
JPS62625A (ja) * | 1985-06-25 | 1987-01-06 | Nissan Motor Co Ltd | 排気タ−ボ過給装置 |
JPH0262482A (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-02 | Kurimoto Ltd | 流量制御用回転弁 |
JPH08121622A (ja) * | 1994-10-26 | 1996-05-17 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | 三方ダンパ |
US6357463B1 (en) * | 1998-08-07 | 2002-03-19 | Resmed Limited | Control member for a valve and method for determining fluid flow rate through a valve |
JP2003328746A (ja) * | 2002-04-15 | 2003-11-19 | Visteon Global Technologies Inc | 流動媒体の方向制御装置 |
JP2006525478A (ja) * | 2003-03-11 | 2006-11-09 | マイクロゲン エナジー リミテッド | スプリッタ弁 |
JP2008511796A (ja) * | 2004-08-31 | 2008-04-17 | ガバメント オブ ザ ユナイテッド ステイツ オブ アメリカ, アズ レプレゼンテド バイ ジ アドミニストレイター オブ ザ ユー.エス. エンバイロンメンタル プロテクション エージェンシー | 複数ステージターボチャージングシステムのための効率的バイパスバルブ |
JP2006300394A (ja) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Nippon Shokubai Co Ltd | 4ポート自動切換えバルブ |
JP2007154684A (ja) * | 2005-12-01 | 2007-06-21 | Isuzu Motors Ltd | 2段過給式エンジン |
JP2007247560A (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Toyota Motor Corp | 内燃機関 |
JP2008162731A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Tsukasa:Kk | 粉粒体移送用流路切換装置 |
US20080302991A1 (en) * | 2007-06-11 | 2008-12-11 | Honeywell International, Inc. | Force balanced butterfly proportional hot gas valve |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2573357A1 (de) * | 2011-09-26 | 2013-03-27 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Klappenvorrichtung für ein Turbolder-Wastegateventil |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4885105B2 (ja) | 流体切換弁装置とこれを備えた排気ガス制御バルブ及びウェストゲートバルブ | |
WO2012081049A1 (ja) | 排気ガス循環バルブ | |
JP5438686B2 (ja) | 車両用内燃機関及びその制御方法 | |
US9726074B2 (en) | Turbocharger integrated valve unit | |
US10458348B2 (en) | Control apparatus for an internal combustion engine | |
US10697377B2 (en) | Turbine supercharger and two-stage supercharging system | |
EP2841744B1 (en) | Butterfly bypass valve, and throttle loss recovery system incorporating same | |
JP2011506817A5 (ja) | ||
JP6060274B2 (ja) | 排気ガス温度の調整方法及びバイパス装置を備えたタービン | |
WO2014109210A1 (ja) | 過給機 | |
JP2013241898A (ja) | ターボチャージャ | |
EP2543844A1 (en) | Control device for internal combustion engine equipped with turbocharger | |
JP2010053788A (ja) | シーケンシャルターボシステム | |
US10125671B2 (en) | Wastegate for an engine system | |
JP2011058426A (ja) | 調整バルブ及び過給装置 | |
EP3279443B1 (en) | Exhaust-flow-rate control valve, and two-stage supercharging system provided with same | |
JP2011058427A (ja) | 調整バルブ及び過給装置 | |
WO2013131214A1 (zh) | 混合式可变流量蜗壳 | |
JP2017531119A (ja) | アスピレータ遮断弁を有するデュアルアスピレータシステム | |
JP2011058425A (ja) | 調整バルブ及び過給装置 | |
JP6443737B2 (ja) | 可変容量型過給機付きエンジン | |
JP2010216365A (ja) | 内燃機関の過給システム | |
JP2003027951A (ja) | 可変容量型過給機の流量増加構造 | |
JP5402078B2 (ja) | 過給装置 | |
JP2006138274A (ja) | ターボ過給機付エンジン |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120724 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130830 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130903 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131021 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140107 |