JP2015038331A - Lubrication oil supply system of turbocharger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ターボチャージャへと潤滑油を供給すると共に、当該ターボチャージャから潤滑油を排出するターボチャージャの潤滑油供給システムの技術に関する。 The present invention relates to a technology of a lubricating oil supply system for a turbocharger that supplies lubricating oil to a turbocharger and discharges the lubricating oil from the turbocharger.
従来、ターボチャージャへと潤滑油を供給すると共に、当該ターボチャージャから潤滑油を排出するターボチャージャの潤滑油供給システムの技術は公知となっている。例えば、特許文献1に記載の如くである。 2. Description of the Related Art Conventionally, a technology of a lubricating oil supply system for a turbocharger that supplies lubricating oil to a turbocharger and discharges the lubricating oil from the turbocharger is known. For example, as described in Patent Document 1.
特許文献1に記載の技術では、オイルポンプが駆動されることにより、オイルパンに貯溜された潤滑油がターボチャージャへと供給される。当該潤滑油によって、ターボチャージャの軸受部が潤滑される。また、ターボチャージャの軸受部を潤滑した潤滑油は、ターボチャージャの内部を自重によって下方へと伝い落ち、再びオイルパンへと回収される。 In the technique described in Patent Document 1, the oil stored in the oil pan is supplied to the turbocharger by driving the oil pump. The bearing portion of the turbocharger is lubricated by the lubricating oil. Further, the lubricating oil that has lubricated the bearing portion of the turbocharger travels downward in the turbocharger due to its own weight, and is collected again into the oil pan.
しかし、特許文献1に記載の技術では、オイルポンプによって圧送される潤滑油がなんら制限されることなくターボチャージャへと供給されるため、過剰な量の潤滑油が当該ターボチャージャへと供給される場合がある。ターボチャージャ内に過剰な量の潤滑油が存在すると、当該ターボチャージャにおける攪拌抵抗が増加し、機械効率が低下するおそれがある点で不利であった。 However, in the technique described in Patent Document 1, since the lubricating oil pumped by the oil pump is supplied to the turbocharger without any limitation, an excessive amount of lubricating oil is supplied to the turbocharger. There is a case. When an excessive amount of lubricating oil is present in the turbocharger, the stirring resistance in the turbocharger increases, which is disadvantageous in that mechanical efficiency may be reduced.
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、ターボチャージャ内の潤滑油量を制限することで、機械効率の向上を図ることが可能なターボチャージャの潤滑油供給システムを提供することである。 The present invention has been made in view of the above situation, and the problem to be solved is that of a turbocharger capable of improving mechanical efficiency by limiting the amount of lubricating oil in the turbocharger. It is to provide a lubricating oil supply system.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項1においては、ターボチャージャへと潤滑油を供給すると共に、当該ターボチャージャから潤滑油を排出するターボチャージャの潤滑油供給システムであって、前記ターボチャージャよりも上流側に配置され、前記ターボチャージャへと供給される潤滑油の流量を制限する流量制限手段と、前記ターボチャージャよりも下流側に配置され、負圧を発生させることにより、前記ターボチャージャ内の潤滑油を吸引して排出する負圧発生手段と、を具備するものである。 That is, in claim 1, while supplying the lubricating oil to the turbocharger, the lubricating oil supply system of the turbocharger that discharges the lubricating oil from the turbocharger, which is disposed upstream of the turbocharger, Flow rate limiting means for limiting the flow rate of the lubricating oil supplied to the turbocharger and the downstream side of the turbocharger, and sucking the lubricating oil in the turbocharger by generating a negative pressure Negative pressure generating means for discharging.
請求項2においては、前記負圧発生手段の動作を制御し、当該負圧発生手段による潤滑油の排出量を制御する制御手段をさらに具備するものである。 According to a second aspect of the present invention, the apparatus further comprises control means for controlling the operation of the negative pressure generating means and controlling the amount of lubricating oil discharged by the negative pressure generating means.
請求項3においては、前記流量制限手段の動作を制御し、当該流量制限手段による潤滑油の流量の制限量を制御する制御手段をさらに具備するものである。 According to a third aspect of the present invention, there is further provided control means for controlling the operation of the flow restriction means and controlling the restriction amount of the flow rate of the lubricating oil by the flow restriction means.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
請求項1においては、ターボチャージャへと供給される潤滑油の流量を制限すると共に、ターボチャージャ内の潤滑油を強制的に排出することで、ターボチャージャ内の潤滑油量を制限することができ、機械効率の向上を図ることができる。また、ターボチャージャ軸受部に潤滑油が溜まる不具合(白煙、コーキング、焼付き)を防止できる。 In claim 1, while restricting the flow rate of the lubricating oil supplied to the turbocharger and forcibly discharging the lubricating oil in the turbocharger, the amount of lubricating oil in the turbocharger can be limited. The mechanical efficiency can be improved. In addition, it is possible to prevent problems (white smoke, coking, seizure) in which lubricating oil accumulates in the turbocharger bearing.
請求項2においては、ターボチャージャ内の潤滑油量を任意に調節することができる。
In
請求項3においては、ターボチャージャ内の潤滑油量を任意に調節することができる。 In claim 3, the amount of lubricating oil in the turbocharger can be arbitrarily adjusted.
以下では、図中に示した矢印に従って前後方向及び上下方向を規定して説明を行う。 In the following description, the front-rear direction and the vertical direction are defined according to the arrows shown in the figure.
以下では、本発明の一実施形態(第一実施形態)に係るターボチャージャ5の潤滑油供給システム1の全体的な構成について説明する。 Below, the whole structure of the lubricating oil supply system 1 of the turbocharger 5 which concerns on one Embodiment (1st embodiment) of this invention is demonstrated.
図1に示す潤滑油供給システム1は、ターボチャージャ5へと潤滑油を供給すると共に、当該ターボチャージャ5から潤滑油を排出するものである。潤滑油供給システム1は、主としてオイルパン2、第一オイルポンプ3、流量制御弁4、ターボチャージャ5、第二オイルポンプ6及びECU7を具備する。
A lubricating oil supply system 1 shown in FIG. 1 supplies lubricating oil to the turbocharger 5 and discharges the lubricating oil from the turbocharger 5. The lubricating oil supply system 1 mainly includes an
オイルパン2は、エンジン(不図示)の下部に設けられ、潤滑油を貯溜するものである。
The
第一オイルポンプ3は、オイルパン2に貯溜された潤滑油を後述するターボチャージャ5及び前記エンジンの各部(潤滑を要する部分)へと供給(圧送)するものである。
なお、図中には、第一オイルポンプ3からターボチャージャ5へ潤滑油を供給する油路のみ図示している。
The first oil pump 3 supplies (pressure feeds) lubricating oil stored in the
In the drawing, only an oil passage for supplying lubricating oil from the first oil pump 3 to the turbocharger 5 is shown.
流量制御弁4は、本発明に係る流量制限手段の実施の一形態であり、第一オイルポンプ3からターボチャージャ5へと供給される潤滑油量(潤滑油の流量)を制限するものである。流量制御弁4は、第一オイルポンプ3の下流側に接続される。流量制御弁4は、スプール4aを付勢するスプリング4bの付勢力と、第一オイルポンプ3側(1次側)の油圧と、のバランスに基づいて、潤滑油が流通する油路を適宜絞ることができる。これによって流量制御弁4は、第一オイルポンプ3からターボチャージャ5へと供給される潤滑油量を制限することができる。
The flow control valve 4 is an embodiment of the flow restriction means according to the present invention, and restricts the amount of lubricating oil (lubricant flow) supplied from the first oil pump 3 to the turbocharger 5. . The flow control valve 4 is connected to the downstream side of the first oil pump 3. The flow control valve 4 appropriately throttles the oil passage through which the lubricating oil flows based on the balance between the biasing force of the spring 4b that biases the
ターボチャージャ5は、前記エンジンのシリンダに圧縮空気を送り込むためのものである。ターボチャージャ5は、流量制御弁4の下流側に接続される。ターボチャージャ5の具体的な構成については後述する。 The turbocharger 5 is for sending compressed air into the cylinder of the engine. The turbocharger 5 is connected to the downstream side of the flow control valve 4. A specific configuration of the turbocharger 5 will be described later.
第二オイルポンプ6は、本発明に係る負圧発生手段の実施の一形態であり、負圧を発生させることにより、ターボチャージャ5内の潤滑油を吸引して排出するものである。第二オイルポンプ6は、ターボチャージャ5の下流側に接続される。第二オイルポンプ6の動作は電子制御可能に構成される。第二オイルポンプ6から吐出される潤滑油は、油路を介して再びオイルパン2へと戻される。
The second oil pump 6 is an embodiment of the negative pressure generating means according to the present invention, and sucks and discharges the lubricating oil in the turbocharger 5 by generating a negative pressure. The second oil pump 6 is connected to the downstream side of the turbocharger 5. The operation of the second oil pump 6 is configured to be electronically controllable. The lubricating oil discharged from the second oil pump 6 is returned again to the
ECU7は、本発明に係る制御手段の実施の一形態であり、第二オイルポンプ6の動作を制御するものである。ECU7は、記憶部、演算処理部等により構成されるECU7には、第二オイルポンプ6を制御するためのプログラムや種々のデータが記憶される。ECU7は第二オイルポンプ6に接続され、当該第二オイルポンプ6の動作、すなわち当該第二オイルポンプ6による潤滑油の吸引量を制御することができる。 The ECU 7 is an embodiment of the control means according to the present invention, and controls the operation of the second oil pump 6. The ECU 7 includes a storage unit, an arithmetic processing unit, and the like, and stores a program for controlling the second oil pump 6 and various data. The ECU 7 is connected to the second oil pump 6 and can control the operation of the second oil pump 6, that is, the amount of lubricating oil sucked by the second oil pump 6.
次に、図2を用いて、ターボチャージャ5の具体的な構成について説明する。ターボチャージャ5は、主としてシャフト11、コンプレッサホイール12、タービンホイール13、ベアリングハウジング14、コンプレッサハウジング15、タービンハウジング16、すべり軸受17、スラストカラー18、スラスト軸受19及びリテーナーシール20を具備する。
Next, a specific configuration of the turbocharger 5 will be described with reference to FIG. The turbocharger 5 mainly includes a shaft 11, a
シャフト11は、その長手方向(軸線方向)を前後方向に向けて配置される。シャフト11の一端(後端)にはコンプレッサホイール12が固定され、シャフト11の他端(前端)にはタービンホイール13が固定される。このようにして、シャフト11はコンプレッサホイール12とタービンホイール13とを連結する。
The shaft 11 is disposed with its longitudinal direction (axial direction) directed in the front-rear direction. A
ベアリングハウジング14は、本発明に係るハウジングの一実施形態であり、シャフト11を内包すると共に、当該シャフト11を回転可能に支持するものである。ベアリングハウジング14には軸受部14aが形成される。
The bearing
軸受部14aは、シャフト11を間接的に回転可能に支持する部分である。軸受部14aは円形断面を有し、ベアリングハウジング14を前後方向に貫通するように形成される。
The
コンプレッサハウジング15は、コンプレッサホイール12を内包するものである。コンプレッサハウジング15はベアリングハウジング14の後部に固定され、コンプレッサホイール12を覆うように形成される。
The
タービンハウジング16は、タービンホイール13を内包するものである。タービンハウジング16はベアリングハウジング14の前部に固定され、タービンホイール13を覆うように形成される。
The
すべり軸受17は、シャフト11を回転可能に支持する略円筒状の軸受である。すべり軸受17はベアリングハウジング14の軸受部14a内に配置される。当該すべり軸受17にはシャフト11が挿通される。
The slide bearing 17 is a substantially cylindrical bearing that rotatably supports the shaft 11. The slide bearing 17 is disposed in the
スラストカラー18はすべり軸受17の後方に配置される。当該スラストカラー18にはシャフト11が挿通される。スラスト軸受19はスラストカラー18に外嵌される。スラスト軸受19によって、シャフト11の軸線方向の荷重が受けられる。リテーナーシール20はスラスト軸受19の後方においてシャフト11に外嵌される。
The
このように構成されたターボチャージャ5において、前記エンジンのシリンダ内で燃焼した後の高温の空気(排気)を受けてタービンホイール13が回転する。当該タービンホイール13の回転は、シャフト11を介してコンプレッサホイール12に伝達され、当該コンプレッサホイール12が回転する。そして、当該コンプレッサホイール12が回転することにより空気を圧縮し、当該圧縮された空気を前記エンジンのシリンダへと供給することができる。
In the turbocharger 5 configured as described above, the
次に、潤滑油がターボチャージャ5内を流通する際に通過する流路(油路)の構成について説明する。なお、図2において、潤滑油が流通する様子を白抜き矢印で示している。 Next, the configuration of the flow path (oil path) through which the lubricating oil flows when circulating in the turbocharger 5 will be described. In FIG. 2, the state in which the lubricating oil is circulated is indicated by white arrows.
ベアリングハウジング14の上部には、給油油路14bが形成される。給油油路14bは、ベアリングハウジング14の上面に形成された給油ポート14eと、軸受部14aの上部と、を連通する。流量制御弁4を介して第一オイルポンプ3から供給されてきた潤滑油(図1参照)は、給油ポート14eから給油油路14b内へと流入し、軸受部14aの上部へと供給される。
An oil
給油油路14bを介して軸受部14aの上部へと供給された潤滑油は、当該軸受部14aの内周面と、すべり軸受17の外周面と、の間を潤滑する。また、すべり軸受17には、その外部(外周面)と内部(内周面)とを貫通する油路17aが形成される。軸受部14aへと供給された潤滑油は、油路17aを介してすべり軸受17の内部へと供給され、当該すべり軸受17の内周面と、シャフト11と、の間を潤滑する。
The lubricating oil supplied to the upper portion of the bearing
ベアリングハウジング14の下部には、排出油路14cが形成される。排出油路14cは、ベアリングハウジング14の底面に形成された排出ポート14fと、軸受部14aの前後両端部と、を連通する。軸受部14a内を潤滑した潤滑油は、排出油路14c内へと流入し、排出ポート14fからベアリングハウジング14の外部(より詳細には、第二オイルポンプ6(図1参照))へと排出される。
A
次に、冷却水がターボチャージャ5内を流通する際に通過する流路(冷却水路)の構成について説明する。 Next, the configuration of the flow path (cooling water path) through which the cooling water passes when circulating in the turbocharger 5 will be described.
ベアリングハウジング14には、冷却水路14dが形成される。冷却水路14dは、軸受部14aの前端部近傍の周囲を囲むように形成される。ベアリングハウジング14には、当該ベアリングハウジング14の外部と冷却水路14dとを連通する給水ポート(不図示)及び排水ポート(不図示)が形成される。
A cooling
外部から供給される冷却水は、前記給水ポートを介して冷却水路14d内へと流入する。冷却水路14d内へと流入した冷却水は、ターボチャージャ5(特に、ベアリングハウジング14の軸受部14a)を冷却した後、前記排水ポートを介して外部へと排出される。
Cooling water supplied from the outside flows into the cooling
以下では、図1を用いて、上述の如く構成された潤滑油供給システム1において、ターボチャージャ5内の潤滑油量が制限される様子について説明する。 Hereinafter, a state in which the amount of lubricating oil in the turbocharger 5 is limited in the lubricating oil supply system 1 configured as described above will be described with reference to FIG.
第一オイルポンプ3によって所定の圧力で圧送される潤滑油は、流量制御弁4によって流量が制限された後、ターボチャージャ5へと供給される。これによって、ターボチャージャ5へと過剰な潤滑油が供給されることを防止することができる。 The lubricating oil pumped at a predetermined pressure by the first oil pump 3 is supplied to the turbocharger 5 after the flow rate is limited by the flow rate control valve 4. Thereby, it is possible to prevent excessive lubricating oil from being supplied to the turbocharger 5.
また、ターボチャージャ5内の潤滑油は、第二オイルポンプ6により発生された負圧によって吸引され、当該ターボチャージャ5から排出される。この際、ターボチャージャ5に形成された潤滑油の油路内に、必ずしも潤滑油が満たされている必要はなく、潤滑油と空気とが混在する状態となっても良い。これによって、潤滑油がターボチャージャ5内に過剰に滞留し、攪拌抵抗が増加し、機械効率が低下するのを防止することができる。 The lubricating oil in the turbocharger 5 is sucked by the negative pressure generated by the second oil pump 6 and discharged from the turbocharger 5. At this time, the lubricating oil in the lubricating oil formed in the turbocharger 5 is not necessarily filled, and the lubricating oil and air may be mixed. As a result, it is possible to prevent the lubricating oil from remaining excessively in the turbocharger 5, increasing the stirring resistance, and lowering the mechanical efficiency.
また、第二オイルポンプ6によってターボチャージャ5内の潤滑油を吸引することによって、ターボチャージャ5から外部へと漏れる潤滑油の量を低減することができる。
具体的には、ターボチャージャ5内の潤滑油は、リテーナーシール20の周囲の隙間を介して後方(コンプレッサホイール12側)へと漏れるおそれがある。また、ターボチャージャ5内の潤滑油は、ベアリングハウジング14の軸受部14aを介して前方(タービンホイール13側)へと漏れるおそれがある。しかし、第二オイルポンプ6によって負圧を発生させ、ターボチャージャ5内の潤滑油を吸引することで、このようなターボチャージャ5からの潤滑油の漏れを抑制することができる。
Further, the amount of lubricating oil leaking from the turbocharger 5 to the outside can be reduced by sucking the lubricating oil in the turbocharger 5 by the second oil pump 6.
Specifically, the lubricating oil in the turbocharger 5 may leak backward (
また、第二オイルポンプ6によってターボチャージャ5内の潤滑油を吸引して排出する構成としたことにより、当該ターボチャージャ5内を流通する潤滑油の流通方向の自由度(設計の自由度)が向上する。
具体的には、第二オイルポンプ6を用いない場合、上方からターボチャージャ5へと潤滑油を供給し、当該潤滑油を自重によって上方から下方へと伝い落とすのが通常である。しかし、本実施形態の如く第二オイルポンプ6を用いることで、下方からターボチャージャ5へと潤滑油を供給し、当該ターボチャージャ5の上方から潤滑油を排出することが可能となる。また、その他にも、側方からターボチャージャ5へと潤滑油を供給し、同じく側方から潤滑油を排出すること等も可能となる。
Further, since the lubricating oil in the turbocharger 5 is sucked and discharged by the second oil pump 6, the degree of freedom in the flow direction of the lubricating oil flowing in the turbocharger 5 (the degree of freedom in design) is increased. improves.
Specifically, when the second oil pump 6 is not used, it is usual to supply lubricating oil from above to the turbocharger 5 and transfer the lubricating oil from above to below by its own weight. However, by using the second oil pump 6 as in the present embodiment, it is possible to supply the lubricating oil from below to the turbocharger 5 and to discharge the lubricating oil from above the turbocharger 5. In addition, it is possible to supply lubricating oil from the side to the turbocharger 5 and discharge the lubricating oil from the side as well.
さらに、ECU7によって第二オイルポンプ6の動作を制御することにより、ターボチャージャ5内の潤滑油量を任意に調節することができる。
Furthermore, the amount of lubricating oil in the turbocharger 5 can be arbitrarily adjusted by controlling the operation of the second oil pump 6 by the
例えば、第二オイルポンプ6による潤滑油の吸引量を増加させることで、ターボチャージャ5内の潤滑油を大量に排出させ、当該ターボチャージャ5内の潤滑油量を減少させることができる。ターボチャージャ5内の潤滑油が少量でも十分潤滑できる場合(例えば、シャフト11の回転数が低い場合(低回転時)等)には、ターボチャージャ5内の潤滑油量を減少させることで、攪拌抵抗を低減し、機械効率の向上を図ることができる。 For example, by increasing the amount of lubricating oil sucked by the second oil pump 6, a large amount of lubricating oil in the turbocharger 5 can be discharged, and the amount of lubricating oil in the turbocharger 5 can be reduced. When sufficient lubrication is possible even with a small amount of lubricating oil in the turbocharger 5 (for example, when the rotational speed of the shaft 11 is low (during low rotation), etc.), the amount of lubricating oil in the turbocharger 5 is decreased, thereby stirring. Resistance can be reduced and mechanical efficiency can be improved.
また、第二オイルポンプ6による潤滑油の吸引量を減少させることで、ターボチャージャ5内の潤滑油の排出量を減少させ、当該ターボチャージャ5内の潤滑油量を増加させることができる。ターボチャージャ5内に大量の潤滑油が必要な場合(例えば、シャフト11の回転数が高い場合(高回転時)等)には、ターボチャージャ5内の潤滑油量を増加させることで、当該ターボチャージャ5を十分に潤滑することができる。 Further, by reducing the amount of lubricating oil sucked by the second oil pump 6, the amount of lubricating oil discharged in the turbocharger 5 can be reduced and the amount of lubricating oil in the turbocharger 5 can be increased. When a large amount of lubricating oil is required in the turbocharger 5 (for example, when the rotational speed of the shaft 11 is high (during high rotation)), the amount of lubricating oil in the turbocharger 5 is increased to increase the turbocharger 5. The charger 5 can be sufficiently lubricated.
また、前記エンジンの始動時には、第二オイルポンプ6による潤滑油の吸引量を増加させ、ターボチャージャ5内の潤滑油量を減少させることで、当該ターボチャージャ5内の潤滑油を素早く温めることができる。これによって、潤滑油の粘度を素早く低下させ、流動抵抗を減少させることができる。 Further, when starting the engine, the amount of lubricating oil sucked by the second oil pump 6 is increased and the amount of lubricating oil in the turbocharger 5 is decreased, so that the lubricating oil in the turbocharger 5 can be quickly warmed. it can. As a result, the viscosity of the lubricating oil can be quickly reduced and the flow resistance can be reduced.
なお、上述の如くターボチャージャ5内の潤滑油量を制限すると、当該潤滑油によるターボチャージャ5の冷却効果が低下する。そのため、別途ターボチャージャ5を冷却するための機構(例えば、大流量の冷却水路等)を設け、ターボチャージャ5を十分に冷却することが望ましい。 If the amount of lubricating oil in the turbocharger 5 is limited as described above, the cooling effect of the turbocharger 5 by the lubricating oil is reduced. Therefore, it is desirable to provide a separate mechanism for cooling the turbocharger 5 (for example, a large flow rate cooling water channel) to sufficiently cool the turbocharger 5.
以上の如く、本実施形態に係るターボチャージャ5の潤滑油供給システム1は、ターボチャージャ5へと潤滑油を供給すると共に、当該ターボチャージャ5から潤滑油を排出するターボチャージャ5の潤滑油供給システム1であって、ターボチャージャ5よりも上流側に配置され、ターボチャージャ5へと供給される潤滑油の流量を制限する流量制御弁4(流量制限手段)と、ターボチャージャ5よりも下流側に配置され、負圧を発生させることにより、ターボチャージャ5内の潤滑油を吸引して排出する第二オイルポンプ6(負圧発生手段)と、を具備するものである。
このように構成することにより、ターボチャージャ5へと供給される潤滑油の流量を制限すると共に、ターボチャージャ5内の潤滑油を強制的に排出することで、ターボチャージャ5内の潤滑油量を制限することができ、機械効率の向上を図ることができる。また、ターボチャージャ5の軸受部14aに潤滑油(オイル)が溜まる不具合(白煙、コーキング、焼付き)を防止できる。
As described above, the lubricating oil supply system 1 for the turbocharger 5 according to the present embodiment supplies the lubricating oil to the turbocharger 5 and discharges the lubricating oil from the turbocharger 5. 1, which is disposed upstream of the turbocharger 5 and restricts the flow rate of the lubricating oil supplied to the turbocharger 5, and downstream of the turbocharger 5. And a second oil pump 6 (negative pressure generating means) that sucks and discharges lubricating oil in the turbocharger 5 by generating negative pressure.
With this configuration, the flow rate of the lubricating oil supplied to the turbocharger 5 is limited, and the lubricating oil in the turbocharger 5 is forcibly discharged to reduce the amount of lubricating oil in the turbocharger 5. It is possible to limit the mechanical efficiency. Moreover, the malfunction (white smoke, coking, seizure) which lubricating oil (oil) accumulates in the
また、本実施形態に係るターボチャージャ5の潤滑油供給システム1は、第二オイルポンプ6の動作を制御し、当該第二オイルポンプ6による潤滑油の排出量を制御するECU7(制御手段)をさらに具備するものである。
このように構成することにより、ターボチャージャ5内の潤滑油量を任意に調節することができる。
Further, the lubricating oil supply system 1 of the turbocharger 5 according to the present embodiment controls an operation of the second oil pump 6 and an ECU 7 (control means) that controls the amount of lubricating oil discharged by the second oil pump 6. Furthermore, it is equipped.
With this configuration, the amount of lubricating oil in the turbocharger 5 can be arbitrarily adjusted.
以下では、図3を用いて、本発明の第二実施形態に係るターボチャージャ5の潤滑油供給システム1について説明する。
なお、第二実施形態に係る潤滑油供給システム1が第一実施形態に係る潤滑油供給システム1(図1参照)と主に異なる点は、流量制御弁4に代えて流量制御弁8を具備する点である。よって以下では、当該構成が異なる点についてのみ説明する。
Below, the lubricating oil supply system 1 of the turbocharger 5 which concerns on 2nd embodiment of this invention is demonstrated using FIG.
The lubricating oil supply system 1 according to the second embodiment is mainly different from the lubricating oil supply system 1 according to the first embodiment (see FIG. 1) in that a flow control valve 8 is provided instead of the flow control valve 4. It is a point to do. Therefore, only the difference in the configuration will be described below.
流量制御弁8は、本発明に係る流量制限手段の実施の一形態であり、第一オイルポンプ3からターボチャージャ5へと供給される潤滑油量を制限するものである。流量制御弁8は、第一オイルポンプ3の下流側に接続されると共に、ターボチャージャ5の上流側に接続される。流量制御弁8は、スプール8aを付勢するスプリング8bの付勢力と、ソレノイド8cによる付勢力と、のバランスに基づいて、潤滑油が流通する油路を適宜絞ることができる。
The flow rate control valve 8 is an embodiment of the flow rate limiting means according to the present invention, and limits the amount of lubricating oil supplied from the first oil pump 3 to the turbocharger 5. The flow control valve 8 is connected to the downstream side of the first oil pump 3 and to the upstream side of the turbocharger 5. The flow control valve 8 can appropriately throttle the oil passage through which the lubricating oil flows based on the balance between the urging force of the
ECU7は、流量制御弁8のソレノイド8cに接続され、当該ソレノイド8cの動作を制御することができる。
The
このように構成された潤滑油供給システム1において、ECU7によって流量制御弁8(ソレノイド8c)の動作を制御することにより、ターボチャージャ5内の潤滑油量を任意に調節することができる。
In the lubricating oil supply system 1 configured as described above, the amount of lubricating oil in the turbocharger 5 can be arbitrarily adjusted by controlling the operation of the flow control valve 8 (solenoid 8c) by the
例えば、流量制御弁8の油路を狭めることで、第一オイルポンプ3からターボチャージャ5へと供給される潤滑油量を減少させ、当該ターボチャージャ5内の潤滑油量を減少させることができる。
また、流量制御弁8の油路を広げることで、第一オイルポンプ3からターボチャージャ5へと供給される潤滑油量を増加させ、当該ターボチャージャ5内の潤滑油量を増加させることができる。
For example, by narrowing the oil passage of the flow control valve 8, the amount of lubricating oil supplied from the first oil pump 3 to the turbocharger 5 can be reduced, and the amount of lubricating oil in the turbocharger 5 can be reduced. .
Further, by expanding the oil passage of the flow control valve 8, the amount of lubricating oil supplied from the first oil pump 3 to the turbocharger 5 can be increased, and the amount of lubricating oil in the turbocharger 5 can be increased. .
以上の如く、本実施形態に係るターボチャージャ5の潤滑油供給システム1は、流量制御弁8(流量制限手段)の動作を制御し、当該流量制御弁8による潤滑油の流量の制限量を制御するECU7(制御手段)をさらに具備するものである。
このように構成することにより、ターボチャージャ5内の潤滑油量を任意に調節することができる。
As described above, the lubricating oil supply system 1 of the turbocharger 5 according to the present embodiment controls the operation of the flow rate control valve 8 (flow rate restricting means), and controls the limit amount of the lubricating oil flow rate by the flow rate control valve 8. The ECU 7 (control means) is further provided.
With this configuration, the amount of lubricating oil in the turbocharger 5 can be arbitrarily adjusted.
なお、上記実施形態においては、本発明に係る流量制限手段として流量制御弁4及び流量制御弁8を用いたが、流量制限手段の構成はこれに限るものではない。すなわち、流量制限手段は、ターボチャージャ5へと供給される潤滑油量を制限することが可能なものであれば良い。 In the above embodiment, the flow rate control valve 4 and the flow rate control valve 8 are used as the flow rate limiting unit according to the present invention, but the configuration of the flow rate limiting unit is not limited to this. That is, the flow rate restricting means may be any means that can restrict the amount of lubricating oil supplied to the turbocharger 5.
また、上記実施形態においては、本発明に係る負圧発生手段として第二オイルポンプ6を用いたが、当該第二オイルポンプ6の構成は限定するものではなく、種々の形式のポンプを用いることが可能である。さらに、負圧発生手段の構成はポンプに限るものではない。すなわち、負圧発生手段は、ターボチャージャ5内の潤滑油を吸引して排出することが可能なものであれば良い。 In the above embodiment, the second oil pump 6 is used as the negative pressure generating means according to the present invention. However, the configuration of the second oil pump 6 is not limited, and various types of pumps are used. Is possible. Further, the configuration of the negative pressure generating means is not limited to the pump. That is, the negative pressure generating means may be any means that can suck and discharge the lubricating oil in the turbocharger 5.
また、上記実施形態においては、本発明に係る制御手段としてECU7を用いたが、制御手段の構成はこれに限るものではない。すなわち、制御手段は、第二オイルポンプ6や流量制御弁8の動作を制御することが可能なものであれば良い。 Moreover, in the said embodiment, although ECU7 was used as a control means which concerns on this invention, the structure of a control means is not restricted to this. That is, the control means only needs to be able to control the operation of the second oil pump 6 and the flow rate control valve 8.
また、上記実施形態における流量制御弁4(流量制御弁8)及び第二オイルポンプ6を取り付ける部分は、特に限定するものではない。すなわち、当該流量制御弁4等は、ターボチャージャ5に固定することも前記エンジンに固定することも可能であり、さらに前記エンジンが設けられる機器(例えば自動車等)に固定することも可能である。 Moreover, the part which attaches the flow control valve 4 (flow control valve 8) and the 2nd oil pump 6 in the said embodiment is not specifically limited. That is, the flow control valve 4 and the like can be fixed to the turbocharger 5 or to the engine, and can also be fixed to a device (for example, an automobile) provided with the engine.
また、上記実施形態においては、オイルパン2から流量制御弁4(流量制御弁8)へと潤滑油を案内する油路の詳細については言及していないが、当該油路は特に限定するものではない。例えば、オイルパン2からの潤滑油は、第一オイルポンプ3によって圧送された後、エンジンのシリンダブロック内を流通した後に流量制御弁4等へと供給される構成であっても良く、またシリンダブロックではなくシリンダヘッド内を流通した後に流量制御弁4等へと供給される構成であっても良い。なお、流量制御弁4等における潤滑油量の制限をより精度良く行うため、潤滑油はシリンダブロックよりも比較的振動の少ないシリンダヘッドを介して供給される構成とすることが望ましい。
また、シリンダブロックを流通する油路よりもシリンダヘッドを流通する油路の方が比較的異物の混入が少ないと考えられるため、当該異物による流量制御弁4等の汚れや損傷等の防止の観点からも、シリンダヘッドを介して流量制御弁4等へと潤滑油を供給することが望ましい。
Moreover, in the said embodiment, although the detail of the oil path which guides lubricating oil from the
Further, since it is considered that the oil passage that circulates the cylinder head is relatively less contaminated than the oil passage that circulates the cylinder block, it is possible to prevent contamination and damage of the flow control valve 4 and the like due to the foreign matter. Therefore, it is desirable to supply the lubricating oil to the flow control valve 4 and the like through the cylinder head.
また、上記実施形態においては、前記エンジンのオイルパン2からターボチャージャ5へと潤滑油を供給し、ターボチャージャ5から排出された潤滑油は再びオイルパン2へと戻される構成としたが、本発明はこれに限るものではない。例えば、ターボチャージャ5を潤滑する潤滑油や当該潤滑油を貯溜するタンクを、前記エンジンのオイルパン2や潤滑油とは別に設ける構成とすることも可能である。この際、当該タンク等を前記エンジンの振動の影響を受け難い場所に設置することで、ターボチャージャ5を流通する潤滑油量の制御(制限)をより精度良く行うことが可能となる。
In the above embodiment, the lubricating oil is supplied from the
また、上記実施形態において示した第二オイルポンプ6及び流量制御弁8の制御方法は一例であり、本発明はその制御方法を限定するものではない。すなわち、任意のタイミングで第二オイルポンプ6による潤滑油の吸引量を増減させたり、流量制御弁8を流通する潤滑油量を増減させたりすることができる。また、負圧発生手段(第二オイルポンプ6)による潤滑油の吸引タイミングに加え、吸引強さを制御することで潤滑油が漏れやすい条件下のみ負圧を強くすることも可能となる。 Moreover, the control method of the 2nd oil pump 6 and the flow control valve 8 which were shown in the said embodiment is an example, and this invention does not limit the control method. That is, the amount of lubricating oil sucked by the second oil pump 6 can be increased or decreased at an arbitrary timing, or the amount of lubricating oil flowing through the flow control valve 8 can be increased or decreased. In addition to the suction timing of the lubricating oil by the negative pressure generating means (second oil pump 6), the negative pressure can be increased only under conditions where the lubricating oil is likely to leak by controlling the suction strength.
また、ECU7(制御手段)による潤滑油の油量制御は、前記エンジンの回転数、ターボチャージャ5(ターボ)の回転数、圧力、流量等を感知(検知)して行うことが可能であり、当該制御のための感知(検知)対象は、ここに記載したものに限られない。 Further, the oil amount control of the lubricating oil by the ECU 7 (control means) can be performed by sensing (detecting) the rotational speed of the engine, the rotational speed of the turbocharger 5 (turbo), the pressure, the flow rate, etc. Sensing (detection) targets for the control are not limited to those described here.
また、上記実施形態においては、ターボチャージャ5内の潤滑油量を調節するための専用の第二オイルポンプ6を設ける構成としたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、第二オイルポンプ6は、予め設けられたポンプで兼用することが可能である。例えば、前記エンジンが設けられた自動車のブレーキをアシストするためのバキュームポンプ等を用いて、ターボチャージャ5内の潤滑油量を調節する構成とすることも可能である。このように部品を兼用することで、コストの削減を図ることも可能である。 Moreover, in the said embodiment, although it was set as the structure which provides the 2nd oil pump 6 for exclusive use for adjusting the amount of lubricating oil in the turbocharger 5, this invention is not limited to this. That is, the second oil pump 6 can be shared by a previously provided pump. For example, a configuration in which the amount of lubricating oil in the turbocharger 5 is adjusted using a vacuum pump or the like for assisting braking of an automobile provided with the engine may be employed. In this way, it is possible to reduce costs by also using parts.
また、上記実施形態において示したターボチャージャ5の具体的な構成は一例であり、本発明はターボチャージャ5の構成を限定するものではない。例えば、ベアリングハウジング14を分割して、複数の部材により構成することも可能である。具体的には、ベアリングハウジング14のタービンホイール13側の一部分を別体(別部材)で構成し、当該部材を断熱性の高い素材で形成することで、タービンホイール13側からターボチャージャ5への伝熱を抑制することができる。また、ターボチャージャ5内を流通する潤滑油の油路や冷却水の流路も、任意に形成することが可能である。
In addition, the specific configuration of the turbocharger 5 shown in the above embodiment is an example, and the present invention does not limit the configuration of the turbocharger 5. For example, the bearing
1 潤滑油供給システム
2 オイルパン
3 第一オイルポンプ
4 流量制御弁(流量制限手段)
5 ターボチャージャ
6 第二オイルポンプ(負圧発生手段)
7 ECU(制御手段)
1 Lubricating
5 Turbocharger 6 Second oil pump (negative pressure generating means)
7 ECU (control means)
Claims (3)
前記ターボチャージャよりも上流側に配置され、前記ターボチャージャへと供給される潤滑油の流量を制限する流量制限手段と、
前記ターボチャージャよりも下流側に配置され、負圧を発生させることにより、前記ターボチャージャ内の潤滑油を吸引して排出する負圧発生手段と、
を具備するターボチャージャの潤滑油供給システム。 A lubricating oil supply system for a turbocharger that supplies lubricating oil to a turbocharger and discharges the lubricating oil from the turbocharger,
A flow rate limiting means that is arranged upstream of the turbocharger and limits the flow rate of lubricating oil supplied to the turbocharger;
A negative pressure generating means that is disposed downstream of the turbocharger and sucks and discharges the lubricating oil in the turbocharger by generating a negative pressure;
A turbocharger lubricating oil supply system.
請求項1に記載のターボチャージャの潤滑油供給システム。 Further comprising control means for controlling the operation of the negative pressure generating means and controlling the amount of lubricant discharged by the negative pressure generating means.
The turbocharger lubricating oil supply system according to claim 1.
請求項1又は請求項2に記載のターボチャージャの潤滑油供給システム。 Further comprising control means for controlling the operation of the flow restriction means and controlling the restriction amount of the flow rate of the lubricating oil by the flow restriction means.
The turbocharger lubricating oil supply system according to claim 1 or 2.
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