JP2021152337A

JP2021152337A - ターボチャージャ

Info

Publication number: JP2021152337A
Application number: JP2020052250A
Authority: JP
Inventors: 剛樹杉; Takeshi Kisugi
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2020-03-24
Filing date: 2020-03-24
Publication date: 2021-09-30
Anticipated expiration: 2040-03-24
Also published as: WO2021192565A1; JP7298525B2

Abstract

【課題】タービンホイールへの複数のガス流路を有するとともに、よりシンプルな形状で、より小型化することが可能なターボチャージャを提供する。【解決手段】タービンホイール３６Ｔと、タービンホイールの外周に配置されたタービンスクロール部３６Ｓと、排気ガスをタービンスクロール部へ導くガス導入路３６Ｆとを有し、タービンスクロール部はタービンホイールの外周の周方向に連続する１周分のみが形成されており、タービンホイールの外周部には複数のノズル３３が周方向に沿って配置されており、ガス導入路内におけるガス流入口３６Ａ１、３６Ａ２からノズルに達するまでの位置にはガス導入路を複数のガス流路３６Ｇ１、３６Ｇ２に分割する流入側隔壁３６Ｈが設けられ、複数のガス流路は径方向においてオーバーラップしないように分割されており、かつ、タービン回転軸線３６Ｊに沿う方向においてオーバーラップしないように分割されている。【選択図】図３

Description

本発明は、ターボチャージャに関する。

従来より、複数の気筒を有する内燃機関において、各気筒からの排気ガスの排気干渉を回避するとともに排気圧力脈動を有効利用することができる、ツインスクロールターボチャージャが提案されている。例えば直列４気筒の内燃機関であって、燃焼の順番が、第１気筒−−＞第３気筒――＞第４気筒――＞第２気筒の順である場合、第１気筒と第４気筒の排気ガスを合流させてタービンへ導く第１ガス流路と、第２気筒と第３気筒の排気ガスを合流させてタービンへ導く第２ガス流路と、が別々のガス流路とされて、それぞれのガス流路がタービンへと導かれているツインスクロールターボチャージャが提案されている。

例えば特許文献１に記載の過給機には、図９に示すように、ガス導入路１３６Ｆの第１ガス流路１３６Ｇ１が第１スクロール部１３６Ｓ１に接続され、第２ガス流路１３６Ｇ２が第２スクロール部１３６Ｓ２に接続されたタービン１３６が記載されている。図９に示す特許文献１のタービン１３６では、タービンホイール１３６Ｔの回転軸線１３６Ｊの位置から見て、第１ガス流路１３６Ｇ１と第２ガス流路１３６Ｇ２（または第１スクロール部１３６Ｓ１と第２スクロール部１３６Ｓ２）が径方向にオーバーラップしている。

また、従来より、図１０の例に示すツインスクロールターボチャージャのタービン２３６も存在している。図１０の例に示すタービン２３６では、第１スクロール部２３６Ｓ１と、第２スクロール部２３６Ｓ２は、タービンホイール２３６Ｔの回転軸線２３６Ｊに沿う方向においてオーバーラップしている。

特開２０１６−１３２９９６号公報

図９に示す特許文献１に記載のタービン１３６では、タービンホイール１３６Ｔの外周に、約１周分の第１スクロール部１３６Ｓ１と、約半周分の第２スクロール部１３６Ｓ２と、が配置されており、合わせて約１．５周分のタービンスクロール部が配置されている。そして、タービンホイール１３６Ｔの回転軸線１３６Ｊから見て第１ガス流路１３６Ｇ１と第２ガス流路１３６Ｇ２、及び第１スクロール部１３６Ｓ１と第２スクロール部１３６Ｓ２、が径方向においてオーバーラップしている。つまり、タービンホイール１３６Ｔの外周に第２ガス流路１３６Ｇ２と第２スクロール部１３６Ｓ２が配置され、第２スクロール部１３６Ｓ２のさらに外周に第１ガス流路１３６Ｇ１と第１スクロール部１３６Ｓ１が配置されている。従って、タービン１３６の径方向のサイズが大きくなる。また、タービンホイール１３６Ｔに向かって旋回する２本のスクロール部（第１スクロール部１３６Ｓ１と第２スクロール部１３６Ｓ２）を必要としており、らせん状に旋回しながら徐々に径が小さくなる２本のスクロール部の形状が複雑である。

図１０に示すタービン２３６では、タービンホイール２３６Ｔの回転軸線２３６Ｊに沿う方向において第１スクロール部２３６Ｓ１と第２スクロール部２３６Ｓ２がオーバーラップしている。つまり、タービン２３６のスクロール部における回転軸線２３６Ｊに沿う方向のサイズが大きくなる。また、タービンホイール２３６Ｔに向かって旋回する２本のスクロール部（第１スクロール部２３６Ｓ１と第２スクロール部２３６Ｓ２）を必要としており、らせん状に旋回しながら徐々に径が小さくなる２本のスクロール部の形状が複雑である。

図９、図１０に示す従来のツインスクロールターボチャージャでは、並列する２本のスクロール部のそれぞれが、タービンホイールの外周に配置されており、２本のスクロール部の長さを合わせると、タービンホイールの外周の１周分を超えるので、径方向または軸方向にオーバーラップする。図９に示す従来のツインスクロールターボチャージャでは、並列する２本のスクロール部が径方向に並べられているので、径方向のサイズが大きくなっている。また図１０に示す従来のツインスクロールターボチャージャでは、並列する２本のスクロール部が軸方向に並べられているので、軸方向のサイズが大きくなっている。

本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、タービンホイールへの複数のガス流路を有するとともに、よりシンプルな形状で、より小型化することが可能なターボチャージャを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の発明は、内燃機関の排気ガスのエネルギーを用いて過給するターボチャージャであって、タービン回転軸線回りに回転自在に支持されたタービンホイールと、前記タービンホイールの外周に配置されたタービンスクロール部と、排気ガスを前記タービンスクロール部へと導くガス導入路と、前記タービンホイールを回転させた排気ガスが吐出されるガス吐出口と、を有する。また、前記タービンスクロール部は、前記タービンホイールの外周の周方向に連続する１周分のみが形成されており、前記タービンスクロール部内における前記タービンホイールの外周部には、前記タービンホイールに吹き付けられる排気ガスの流れを整える複数のノズルが、周方向に沿って配置されており、前記ガス導入路内における排気ガスの流入口であるガス流入口から前記ノズルに達するまでの位置には、前記ガス導入路を複数のガス流路に分割する流入側隔壁が設けられている。そして、複数の前記ガス流路は、前記タービン回転軸線の位置から見て径方向においてオーバーラップしないように分割されており、かつ、前記タービン回転軸線に沿う方向においてオーバーラップしないように分割されており、それぞれの前記ガス流路から前記タービンスクロール部へ導かれたそれぞれの排気ガスは、前記タービンホイールに吹き付けられる際、複数の前記ノズルによって、前記タービンホイールを所定の方向に回転させる方向の流れに整えられている、ターボチャージャである。

次に、本発明の第２の発明は、内燃機関の排気ガスのエネルギーを用いて過給するターボチャージャであって、タービン回転軸線回りに回転自在に支持されたタービンホイールと、前記タービンホイールの外周に配置されたタービンスクロール部と、排気ガスを前記タービンスクロール部へと導くガス導入路と、前記タービンホイールを回転させた排気ガスが吐出されるガス吐出口と、を有する。また、前記タービンスクロール部は、前記タービンホイールの外周の周方向に連続する１周分のみが形成されており、前記タービンスクロール部内における前記タービンホイールの外周部には、前記タービンホイールに吹き付けられる排気ガスの流れを整える複数のノズルが、周方向に沿って配置されており、前記ガス導入路内における排気ガスの流入口であるガス流入口から前記ノズルに達するまでの位置には、前記ガス導入路を複数のガス流路に分割する流入側隔壁が設けられている。そして、複数の前記ガス流路におけるいずれか１つの前記ガス流路は、前記タービンスクロール部内に導かれた排気ガスが前記タービンスクロール部に沿って一方方向に旋回するように前記タービンスクロール部に接続されており、残りの前記ガス流路におけるいずれか１つの前記ガス流路は、前記タービンスクロール部内に導かれた排気ガスが前記タービンスクロール部に沿って前記一方方向とは反対方向に旋回するように前記タービンスクロール部に接続されており、それぞれの前記ガス流路から前記タービンスクロール部へ導かれたそれぞれの排気ガスは、前記タービンホイールに吹き付けられる際、複数の前記ノズルによって、前記タービンホイールを所定の方向に回転させる方向の流れに整えられている、ターボチャージャである。

次に、本発明の第３の発明は、内燃機関の排気ガスのエネルギーを用いて過給するターボチャージャであって、タービン回転軸線回りに回転自在に支持されたタービンホイールと、前記タービンホイールの外周に配置されたタービンスクロール部と、排気ガスを前記タービンスクロール部へと導くガス導入路と、前記タービンホイールを回転させた排気ガスが吐出されるガス吐出口と、を有する。また、前記タービンスクロール部は、前記タービンホイールの外周の周方向に連続する１周分のみが形成されており、前記タービンスクロール部内における前記タービンホイールの外周部には、前記タービンホイールに吹き付けられる排気ガスの流れを整える複数のノズルが、周方向に沿って配置されており、前記ガス導入路内における排気ガスの流入口であるガス流入口から前記ノズルに達するまでの位置には、前記ガス導入路を複数のガス流路に分割する流入側隔壁が設けられている。そして、前記タービンスクロール部内における前記ガス導入路とは反対側となる位置の周辺には、前記ノズルに接近した位置から前記タービンスクロール部の内壁に至る流路末端隔壁が設けられており、前記タービンスクロール部は、それぞれの前記ガス流路に接続されて、前記流入側隔壁と前記流路末端隔壁によって、それぞれの前記ガス流路からの排気ガスを前記タービンホイールへと導くそれぞれの領域へと、周方向において分割されており、それぞれの前記ガス流路から前記タービンスクロール部へ導かれたそれぞれの排気ガスは、前記タービンホイールに吹き付けられる際、複数の前記ノズルによって、前記タービンホイールを所定の方向に回転させる方向の流れに整えられている、ターボチャージャである。

次に、本発明の第４の発明は、上記第１の発明または第２の発明に係るターボチャージャであって、前記タービンスクロール部内における前記ガス導入路とは反対側となる位置の周辺には、前記ノズルに接近した位置から前記タービンスクロール部の内壁に至る流路末端隔壁が設けられている、ターボチャージャである。

次に、本発明の第５の発明は、上記第３の発明または第４の発明に係るターボチャージャであって、前記ガス流路は２つであり、前記流入側隔壁と前記流路末端隔壁はそれぞれ１つであり、それぞれの前記ガス流路に対応するそれぞれの前記ガス流入口は、前記タービン回転軸線に直交する方向に沿って、隣り合うように配置されており、前記流路末端隔壁は、排気ガスが前記ノズルを回り込むことなく前記タービンホイールに達する側の前記ガス流路の前記ガス流入口から前記タービンスクロール部を経由して前記流路末端隔壁に至るまでの距離よりも、排気ガスが前記ノズルを回り込んで前記タービンホイールに達する側の前記ガス流路の前記ガス流入口から前記タービンスクロール部を経由して前記流路末端隔壁に至るまでの距離のほうが短くなるように設けられている、ターボチャージャである。

次に、本発明の第６の発明は、上記第３の発明または第４の発明に係るターボチャージャであって、前記ガス流路は２つであり、前記流入側隔壁と前記流路末端隔壁はそれぞれ１つであり、それぞれの前記ガス流路に対応するそれぞれの前記ガス流入口は、前記タービン回転軸線に直交する方向に沿って、隣り合うように配置されており、前記流路末端隔壁は、排気ガスが前記ノズルを回り込むことなく前記タービンホイールに達する側の前記ガス流路の前記ガス流入口から前記タービンスクロール部を経由して前記流路末端隔壁に至るまでの距離と、排気ガスが前記ノズルを回り込んで前記タービンホイールに達する側の前記ガス流路の前記ガス流入口から前記タービンスクロール部を経由して前記流路末端隔壁に至るまでの距離と、がほぼ同じとなるように設けられている、ターボチャージャである。

次に、本発明の第７の発明は、上記第３の発明〜第６の発明のいずれか１つに係るターボチャージャであって、前記流路末端隔壁における前記ノズルの側の端部である流路末端隔壁端部に最も近い位置にある前記ノズルは、前記流路末端隔壁端部に近接している、ターボチャージャである。

次に、本発明の第８の発明は、上記第１の発明〜第７の発明のいずれか１つに係るターボチャージャであって、前記流入側隔壁における前記ノズルの側の端部である流入側隔壁端部に最も近い位置にある前記ノズルは、前記流入側隔壁端部に近接している、ターボチャージャである。

第１の発明によれば、タービンスクロール部は、タービンホイールの周方向に連続する１周分のみが形成されている。また、複数のガス流路が、タービン回転軸線から見て径方向にオーバーラップしないように分割され、かつ、タービン回転軸線に沿う方向においてオーバーラップしないように分割されている。従って、図３〜図５の例に示すように、タービンを（ターボチャージャを）非常にシンプルな形状にすることが可能であり、より小型化することが可能となる。

第２の発明によれば、タービンスクロール部は、タービンホイールの周方向に連続する１周分のみが形成されている。また、複数のガス流路におけるいずれか１つのガス流路は、排気ガスがタービンスクロール部に沿って一方方向に旋回するようにタービンスクロール部に接続されている。また、残りのガス流路におけるいずれか１つのガス流路は、排気ガスがタービンスクロール部に沿って一方方向とは反対方向に旋回するようにタービンスクロール部に接続されている。従って、図３〜図５、図７、図８の例に示すように、タービンを（ターボチャージャを）非常にシンプルな形状にすることが可能であり、より小型化することが可能となる。

第３の発明によれば、タービンスクロール部は、タービンホイールの周方向に連続する１周分のみが形成されている。また、タービンスクロール部は、流入側隔壁と流路末端隔壁によって、それぞれのガス流路からの排気ガスをタービンホイールへと導くそれぞれの領域へと、周方向において分割されている。従って、図３〜図５、図７、図８の例に示すように、タービンを（ターボチャージャを）非常にシンプルな形状にすることが可能であり、より小型化することが可能となる。

第４の発明によれば、複数のガス流路によってタービンスクロール部内に導かれて異なる旋回方向でタービンスクロール部内で旋回する排気ガスの衝突（干渉）を、流路末端隔壁で回避させることができる。

第５の発明によれば、例えば、ノズルを回り込んでタービンホイールに達する側における最も長い排気ガスの経路の長さと、ノズルを回り込むことなくタービンホイールの達する側における最も長い排気ガスの経路の長さと、がほぼ同じとなるように、流路末端隔壁の位置を適切な位置に設定することで、それぞれのガス流路からの排気ガスを効率よくタービンホイールへと導くことができる。

第６の発明によれば、ノズルを回り込んでタービンホイールに達する側におけるガス流入口から流路末端隔壁までの経路の長さと、ノズルを回り込むことなくタービンホイールに達する側におけるガス流入口から流路末端隔壁までの経路の長さと、がほぼ同じとなるように、流路末端隔壁の位置を適切な位置に設定することで、それぞれのガス流路からの排気ガスを効率よくタービンホイールへと導くことができる。

第７の発明によれば、流路末端隔壁端部と、当該流路末端隔壁端部に最も近い位置にあるノズルと、を近接させて隙間を非常に小さくすることで、より効率よく排気ガスをタービンホイールへ導くことができる。

第８の発明によれば、流入側隔壁端部と、当該流入側隔壁端部に最も近い位置にあるノズルと、を近接させて隙間を非常に小さくすることで、より効率よく排気ガスをタービンホイールへ導くことができる。

本発明のターボチャージャを適用した内燃機関システムの概略構成の例を説明する図である。第１の実施の形態のターボチャージャの外観の例を説明する図である。図２におけるIII−III断面図であり、第１の実施の形態のターボチャージャの構造を説明する図である。第２の実施の形態のターボチャージャの構造を説明する図である。第３の実施の形態のターボチャージャの構造を説明する図である。第４の実施の形態のターボチャージャの外観の例を説明する図である。図６におけるVII−VII断面図であり、第４の実施の形態のターボチャージャの構造を説明する図である。第５の実施の形態のターボチャージャの構造を説明する図である。複数のガス流路を有する従来のターボチャージャ（その１）の例を説明する図である。複数のガス流路を有する従来のターボチャージャ（その２）の例を説明する図である。

●［内燃機関システム１の概略構成の例（図１）］
以下に本発明を実施するための形態を、図面を用いて説明する。まず図１を用いて、本発明のターボチャージャ３０を適用した内燃機関システム１の概略構成の例について説明する。以下の説明では、直列４気筒のディーゼルエンジンを内燃機関１０の例として説明する。

以下、システム全体について、吸気側から排気側に向かって順に説明する。吸気管１１Ａの流入側には、エアクリーナ（図示省略）、吸気流量検出手段２１（例えば、吸気流量センサ）が設けられている。また吸気流量検出手段２１には、吸気温度検出手段２８Ａ（例えば、吸気温度センサ）、大気圧検出手段２３（例えば、大気圧センサ）が設けられている。

吸気管１１Ａの流出側はコンプレッサ３５の吸気流入口３５Ａに接続され、コンプレッサ３５の吸気吐出口３５Ｂは吸気管１１Ｂの流入側に接続されている。ターボチャージャ３０のコンプレッサ３５は、排気ガスのエネルギーによって回転駆動されるタービン３６にて回転駆動され、吸気管１１Ａから流入された吸気を吸気管１１Ｂに圧送することで過給する。

コンプレッサ３５の上流側となる吸気管１１Ａには、コンプレッサ上流圧力検出手段２４Ａ（例えば圧力センサ）が設けられている。コンプレッサ３５の下流側となる吸気管１１Ｂ（吸気管１１Ｂにおけるコンプレッサ３５とインタークーラ１６との間の位置）には、コンプレッサ下流圧力検出手段２４Ｂ（例えば圧力センサ）が設けられている。

吸気管１１Ｂには、上流側にインタークーラ１６が配置され、インタークーラ１６よりも下流側にスロットル装置４７が配置されている。インタークーラ１６とスロットル装置４７との間には、吸気温度検出手段２８Ｂ（例えば、吸気温度センサ）が設けられている。

スロットル装置４７には、制御装置５０からの制御信号に基づいて吸気管１１Ｂの開度を調整するスロットルバルブ４７Ｖが設けられている。またスロットル装置４７には、スロットル開度検出手段４７Ｓ（例えば、スロットル開度センサ）が設けられている。

アクセルペダル踏込量検出手段２５は、例えばアクセルペダル踏込角度センサであり、アクセルペダルに設けられている。

吸気管１１Ｂにおけるスロットル装置４７よりも下流側には、吸気マニホルド圧力検出手段２４Ｃ（例えば圧力センサ）が設けられており、ＥＧＲ配管１３の流出側が接続されている。そして吸気管１１Ｂの流出側は吸気マニホルド１１Ｃの流入側に接続されており、吸気マニホルド１１Ｃの流出側は内燃機関１０の流入側に接続されている。またＥＧＲ配管１３の流出側（吸気管１１Ｂとの接続部）からは、ＥＧＲ配管１３の流入側（排気管１２Ｂ１、１２Ｂ２との接続部）から流入してきたＥＧＲガスが、吸気管１１Ｂ内に吐出される。

内燃機関１０は複数のシリンダ４５Ａ〜４５Ｄを有しており、インジェクタ４３Ａ〜４３Ｄが、それぞれのシリンダに設けられている。インジェクタ４３Ａ〜４３Ｄには、コモンレール４１と燃料配管４２Ａ〜４２Ｄを介して燃料が供給されており、インジェクタ４３Ａ〜４３Ｄは、制御装置５０からの制御信号によって駆動され、それぞれのシリンダ４５Ａ〜４５Ｄ内に燃料を噴射する。

内燃機関１０には、クランク角度検出手段２２、クーラント温度検出手段２８Ｃ等が設けられている。また図示省略するが、内燃機関１０には、カム角度検出手段が設けられている。制御装置５０は、クランク角度検出手段２２からの検出信号とカム角度検出手段からの検出信号に基づいて、クランクシャフトの回転角度とカムシャフトの回転角度を検出することができる。

内燃機関１０の排気側には排気マニホルド１２Ａ１、１２Ａ２の流入側が接続され、排気マニホルド１２Ａ１、１２Ａ２の流出側には、排気管１２Ｂ１、１２Ｂ２の流入側が接続されている。図１の例に示す直列４気筒の内燃機関１０は、燃焼の順番が第１気筒――＞第３気筒――＞第４気筒――＞第２気筒である例を示している。従って、第１気筒のシリンダ４５Ａと第４気筒のシリンダ４５Ｄの排気マニホルド１２Ａ１が排気管１２Ｂ１に接続され、第２気筒のシリンダ４５Ｂと第３気筒のシリンダ４５Ｃの排気マニホルド１２Ａ２が排気管１２Ｂ１に接続されている。なお、第１気筒から排気管１２Ｂ１までの排気マニホルド１２Ａ１の長さ、第４気筒から排気管１２Ｂ１までの排気マニホルド１２Ａ１の長さ、第２気筒から排気管１２Ｂ２までの排気マニホルド１２Ａ２の長さ、第３気筒から排気管１２Ｂ２までの排気マニホルド１２Ａ２の長さ、は排気圧力脈動を有効利用するためにほぼ同じ長さ（同等の長さ）とされている。

排気管１２Ｂ１、１２Ｂ２には、ＥＧＲ配管１３の流入側が接続されている。ＥＧＲ配管１３は、排気管１２Ｂ１、１２Ｂ２と吸気管１１Ｂとを連通し、排気管１２Ｂ１、１２Ｂ２の排気ガスの一部を吸気管１１Ｂに還流させることが可能である。またＥＧＲ配管１３には、ＥＧＲクーラ１５、ＥＧＲ弁１４が設けられている。排気管１２Ｂ２（または排気管１２Ｂ１）には、排気温度検出手段２９が設けられている。

排気管１２Ｂ１の流出側と、排気管１２Ｂ２の流出側は、それぞれタービン３６のガス流入口３６Ａに接続され、タービン３６のガス吐出口３６Ｂは排気管１２Ｃの流入側に接続されている。なお、ターボチャージャ３０が図２及び図３に示すターボチャージャ３０の場合、排気管１２Ｂ１の流出側は、図２及び図３に示すガス流入口３６Ａ１に接続され、排気管１２Ｂ２の流出側は、図２及び図３に示すガス流入口３６Ａ２に接続されている。

タービン３６には、タービン３６へ導く排気ガスの流速を制御可能な（タービンへと排気ガスを導く流路の開度を調整可能な）ノズル３３が設けられており、ノズル３３は、ノズル駆動手段３１によって開度が調整される。制御装置５０は、ノズル開度検出手段３２（例えば、ノズル開度センサ）からの検出信号と目標ノズル開度に基づいて、ノズル駆動手段３１に制御信号を出力してノズル３３の開度を調整可能である。

タービン３６の上流側となる排気管１２Ｂ１（または排気管１２Ｂ２）には、タービン上流圧力検出手段２６Ａが設けられている。タービン３６の下流側となる排気管１２Ｃには、タービン下流圧力検出手段２６Ｂが設けられている。

排気管１２Ｃの流出側には排気浄化装置６１が接続されている。例えば内燃機関１０がディーゼルエンジンの場合、排気浄化装置６１には、酸化触媒、微粒子捕集フィルタ、選択式還元触媒等が含まれている。

車速検出手段２７は、例えば車両速度検出センサであり、車両の車輪等に設けられている。車速検出手段２７は、車両の車輪の回転速度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。

制御装置５０は、ＣＰＵ５１、ＲＡＭ５２、記憶装置５３、タイマ５４等を有している。制御装置５０（ＣＰＵ５１）には、上述した種々の検出手段からの検出信号が入力され制御装置５０（ＣＰＵ５１）は、上述した種々のアクチュエータへの制御信号を出力する。なお、制御装置５０の入出力は、上記の検出手段やアクチュエータに限定されるものではない。また、各部の温度や圧力等はセンサを搭載せずに推定計算により算出しても良い。制御装置５０は、上記の検出手段を含めた各種の検出手段からの検出信号に基づいて内燃機関１０の運転状態を検出し、上記のアクチュエータを含む各種のアクチュエータを制御する。

以下では、図１に示すターボチャージャ３０において、第１の実施の形態のターボチャージャ３０Ａ〜第５の実施の形態のターボチャージャ３０Ｅについて説明する。

●［第１の実施の形態のターボチャージャ３０Ａ（図２、図３）］
図２は、第１の実施の形態のターボチャージャ３０Ａの外観の例を示し、図３は、図２におけるIII−III断面図を示している。なお、第１の実施の形態のターボチャージャ３０Ａ（及び第２、第３の実施の形態のターボチャージャ３０Ｂ、３０Ｃ）は、内燃機関１０が例えば４気筒または２気筒の場合であって、内燃機関１０からの排気管が２本の場合に対応している。

ターボチャージャ３０Ａは、図２及び図３に示すように、コンプレッサ３５とタービン３６を有し、タービン３６は、タービンホイール３６Ｔ、タービンスクロール部３６Ｓ、ガス導入路３６Ｆ、ガス流入口３６Ａ、ガス吐出口３６Ｂ等を有している。またコンプレッサ３５は、タービンホイール３６Ｔとともに回転自在に支持されたコンプレッサホイール３５Ｔ（図１参照）と、吸気流入口３５Ａと、吸気吐出口３５Ｂ（図１参照）等を有している。

またターボチャージャ３０Ａには、電動モータであるノズル駆動手段３１、エンコーダ等のノズル開度検出手段３２、ノズル駆動手段３１からの動力を伝達してノズル３３の開度を変更するアーム３１Ａ等を有している。制御装置５０（図１参照）は、内燃機関１０の運転状態に基づいて、ノズル３３の目標開度を算出し、ノズル開度検出手段３２を用いて検出したノズル開度が目標開度に近づくようにノズル駆動手段３１を制御する。

タービンホイール３６Ｔは、タービン回転軸線３６Ｊ回りに回転自在に支持されている。タービンスクロール部３６Ｓは、タービンホイール３６Ｔの外周に配置されている。またタービンスクロール部３６Ｓは、タービンホイール３６Ｔの外周の周方向に連続する１周分のみが形成されている。

ガス導入路３６Ｆは、排気管１２Ｂ１、１２Ｂ２（図１参照）に接続されて排気ガスをタービンスクロール部３６Ｓへと導く。またガス導入路３６Ｆの流入側には、ガス流入口３６Ａ１、３６Ａ２が、タービン回転軸線３６Ｊに直交する方向に沿って隣り合うように設けられている。そして排気管１２Ｂ１（図１参照）はガス流入口３６Ａ１に接続され、排気管１２Ｂ２（図１参照）はガス流入口３６Ａ２に接続されている。また、ガス導入路３６Ｆの中心軸線である導入路中心軸線３６ＦＪは、タービン回転軸線３６Ｊと交差している。ガス流入口３６Ａ１、３６Ａ２は、開口面積がほぼ同じ（同等）となるように設定されている。

タービンスクロール部３６Ｓ内におけるタービンホイール３６Ｔの外周部には、タービンホイール３６Ｔに吹き付けられる排気ガスの流れを整える複数のノズル３３が、周方向に沿って配置されている。ノズル３３は、ノズルプレート３３Ｐに取り付けられており、アーム３１Ａの動作によって旋回し、タービンスクロール部３６Ｓからタービンホイール３６Ｔへ吹き付ける排気ガスの流れ方向と流速を調整する。

ガス導入路３６Ｆ内における排気ガスの流入口であるガス流入口３６Ａからノズル３３に達するまでの位置には、ガス導入路３６Ｆを複数のガス流路３６Ｇ１、３６Ｇ２に分割する流入側隔壁３６Ｈが設けられている。

タービンスクロール部３６Ｓ内におけるガス導入路３６Ｆとは反対側となる位置の周辺には、ノズル３３に接近した位置からタービンスクロール部３６Ｓの内壁に至る流路末端隔壁３６Ｋが設けられている。

ここで、図３において、排気ガスがノズル３３を回り込むことなくタービンホイール３６Ｔに達する側のガス流路（図３の場合、ガス流路３６Ｇ２）のガス流入口３６Ａ２から、タービンスクロール部３６Ｓ２（３６Ｓ）を経由して流路末端隔壁３６Ｋに至るまでの経路Ｋ２の距離を距離Ｌ２とする。また、図３において、排気ガスがノズル３３を回り込んでタービンホイール３６Ｔに達する側のガス流路（図３の場合、ガス流路３６Ｇ１）のガス流入口３６Ａ１から、タービンスクロール部３６Ｓ１（３６Ｓ）を経由して流路末端隔壁３６Ｋに至るまでの経路Ｋ１の距離を距離Ｌ１とする。流路末端隔壁３６Ｋは、距離Ｌ１と距離Ｌ２とがほぼ同じ（同等）となる位置に設けられている。

図３に示すように、導入路中心軸線３６ＦＪがタービン回転軸線３６Ｊと交差しているので、流入側隔壁３６Ｈの延長上にタービン回転軸線３６Ｊがある。従って、ガス流路３６Ｇ１とガス流路３６Ｇ２は、タービン回転軸線３６Ｊの位置から見て径方向にオーバーラップしないように分割されている。さらに、ガス流路３６Ｇ１とガス流路３６Ｇ２は、タービン回転軸線３６Ｊに直交する方向に沿って並んで配置されている。従って、ガス流路３６Ｇ１とガス流路３６Ｇ２は、タービン回転軸線３６Ｊに沿う方向においてオーバーラップしないように分割されている。

また、ガス流路３６Ｇ１から経路Ｋ１へと排気ガスが流れるタービンスクロール部３６Ｓ１と、ガス流路３６Ｇ２から経路Ｋ２へと排気ガスが流れるタービンスクロール部３６Ｓ２とが、タービン回転軸線３６Ｊから見て径方向にオーバーラップしないように、かつ、タービン回転軸線３６Ｊに沿う方向にオーバーラップしないように構成されている。

また、複数のガス流路３６Ｇ１、３６Ｇ２におけるいずれか１つのガス流路（図３の場合、ガス流路３６Ｇ１）は、タービンスクロール部内（図３の場合、タービンスクロール部３６Ｓ１内）に導かれた排気ガスが、タービンスクロール部（図３の場合、タービンスクロール部３６Ｓ１）に沿って一方方向（図３の場合、時計回り方向）に旋回するようにタービンスクロール部（図３の場合、タービンスクロール部３６Ｓ１）に接続されている。

また、残りのガス流路におけるいずれか１つのガス流路（図３の場合、ガス流路３６Ｇ２）は、タービンスクロール部内（図３の場合、タービンスクロール部３６Ｓ２内）に導かれた排気ガスが、タービンスクロール部（図３の場合、タービンスクロール部３６Ｓ２）に沿って上記の一方方向とは反対方向（図３の場合、反時計回り方向）に旋回するようにタービンスクロール部（図３の場合、タービンスクロール部３６Ｓ２）に接続されている。

流路末端隔壁３６Ｋは、タービンスクロール部３６Ｓを、一方方向（時計回り方向）に排気ガスを旋回させるタービンスクロール部３６Ｓ１と、反対方向（反時計回り方向）に排気ガスを旋回させるタービンスクロール部３６Ｓ２と、に分割している。そして流路末端隔壁３６Ｋは、タービンスクロール部３６Ｓ１に沿って時計回り方向に旋回してきた排気ガスと、タービンスクロール部３６Ｓ２に沿って反時計回り方向に旋回してきた排気ガスとが衝突して干渉することを防止している。

図３において、排気ガスがノズル３３を回り込むことなくタービンホイール３６Ｔに達する側のガス流路（図３の場合、ガス流路３６Ｇ２）のガス流入口３６Ａ２から、タービンスクロール部３６Ｓ２（３６Ｓ）を経由して流路末端隔壁３６Ｋに至るまでの経路Ｋ２の距離を距離Ｌ２とする。また、図３において、排気ガスがノズル３３を回り込んでタービンホイール３６Ｔに達する側のガス流路（図３の場合、ガス流路３６Ｇ１）のガス流入口３６Ａ１から、タービンスクロール部３６Ｓ１（３６Ｓ）を経由して流路末端隔壁３６ＫＡに至るまでの経路Ｋ１の距離を距離Ｌ１とする。流路末端隔壁３６Ｋは、距離Ｌ２と距離Ｌ１がほぼ同じ（同等）となる位置に設けられている。

また、タービンホイール３６Ｔを１周しているタービンスクロール部３６Ｓは、流入側隔壁３６Ｈと流路末端隔壁３６Ｋによって、ガス流路３６Ｇ１からの排気ガスをタービンホイール３６Ｔへと導くタービンスクロール部３６Ｓ１と、ガス流路３６Ｇ１からの排気ガスをタービンホイール３６Ｔへと導くタービンスクロール部３６Ｓ２と、のそれぞれの領域へと、周方向において分割されている。このように、タービンスクロール部３６Ｓは、タービンホイール３６Ｔの外周の１周分のみであるので、上述したとおり、径方向にオーバーラップしておらず、軸方向にもオーバーラップしていない。

なお、図３の場合、タービンホイール３６Ｔは、所定の方向（この場合、反対方向（反時計回り方向））に回転する。図３の場合、タービンスクロール部３６Ｓ１に導かれた一方方向（時計回り方向）に旋回する排気ガスは、ノズル３３によって反対方向（反時計回り方向）に旋回するように流れ方向が整えられ、流速も調整される。また、タービンスクロール部３６Ｓ２に導かれた反対方向（反時計回り方向）に旋回する排気ガスは、ノズル３３によって、流れ方向はそのまま反対方向に維持され、流速が調整される。

つまり、それぞれのガス流路３６Ｇ１、３６Ｇ２からタービンスクロール部３６Ｓ１、３６Ｓ２へ導かれたそれぞれの排気ガスは、タービンホイール３６Ｔに吹き付けられる際、複数のノズル３３によって、タービンホイール３６Ｔを所定の方向（図３の例では、反対方向（反時計回り方向））に回転させる方向の流れに整えられている。

以上、図３に示すように、タービンスクロール部３６Ｓはタービンホイール３６Ｔの外周の周方向に連続する１周分のみであるので、タービンスクロール部３６Ｓのオーバーラップが無い。従って、タービン３６の径方向のサイズＷ１を、より小さくすることが可能である。また図２に示すように、タービン３６の軸方向（タービン回転軸線３６Ｊに沿う方向）のサイズＨ１も、より小さくすることが可能となる。また、図３に示すように、ガス流路３６Ｇ１、３６Ｇ２、タービンスクロール部３６Ｓ１、３６Ｓ２の形状が非常にシンプルである。

●［第２の実施の形態のターボチャージャ３０Ｂ（図４）］
次に図４を用いて、第２の実施の形態のターボチャージャ３０Ｂの構造について説明する。第２の実施の形態のターボチャージャ３０Ｂ（図４）は、第１の実施の形態のターボチャージャ３０Ａ（図３）の流路末端隔壁３６Ｋ（図３）の位置が異なり、他の構造については同様である。以下、第１の実施の形態のターボチャージャ３０Ａ（図３）との相違点について主に説明する。

図４において、排気ガスがノズル３３を回り込むことなくタービンホイール３６Ｔに達する側のガス流路（図４の場合、ガス流路３６Ｇ２）のガス流入口３６Ａ２から、タービンスクロール部３６Ｓ２（３６Ｓ）を経由して流路末端隔壁３６ＫＡに至るまでの経路Ｋ２の距離を距離Ｌ２とする。また、図４において、排気ガスがノズル３３を回り込んでタービンホイール３６Ｔに達する側のガス流路（図４の場合、ガス流路３６Ｇ１）のガス流入口３６Ａ１から、タービンスクロール部３６Ｓ１（３６Ｓ）を経由して流路末端隔壁３６ＫＡに至るまでの経路Ｋ１の距離を距離Ｌ１とする。流路末端隔壁３６ＫＡは、距離Ｌ２よりも距離Ｌ１のほうが短くなる位置に設けられている。

例えば、排気ガスがノズル３３を回り込む経路Ｋ１のほうが、排気ガスがノズル３３を回り込まない経路Ｋ２よりも、タービンホイール３６Ｔに達するまでの排気ガスの流れる距離が長くなるので、タービンホイール３６Ｔに達するまでの排気ガスの流れる距離がほぼ同じ（同等）となるように流路末端隔壁３６ＫＡの位置が設定されている。例えば、ガス流入口３６Ａ１からノズル３３を回り込んでタービンホイール３６Ｔに達するまでの最も長い排気ガスの経路の長さと、ガス流入口３６Ａ２からノズル３３を回り込むことなくタービンホイール３６Ｔに達するまでの最も長い排気ガスの経路の長さと、がほぼ同じ（同等）となるように流路末端隔壁３６ＫＡの位置が設定されている。あるいは、実際の車両を用いた実験やシミュレーション等によって、ガス流入口３６Ａ１（ガス流路３６Ｇ１）からの排気ガスと、ガス流入口３６Ａ２（ガス流路３６Ｇ２）からの排気ガスと、が衝突する位置を計測し、この衝突する位置に流路末端隔壁３６ＫＡを配置する。

なお、第１の実施の形態と同様、タービンスクロール部３６Ｓは、タービンホイール３６Ｔの外周の１周分のみが形成されている。そして、タービンホイール３６Ｔを１周しているタービンスクロール部３６Ｓは、流入側隔壁３６Ｈと流路末端隔壁３６ＫＡによって、ガス流路３６Ｇ１からの排気ガスをタービンホイール３６Ｔへと導くタービンスクロール部３６Ｓ１と、ガス流路３６Ｇ２からの排気ガスをタービンホイール３６Ｔへと導くタービンスクロール部３６Ｓ２と、のそれぞれの領域へと、周方向において分割されている。

以上、タービンスクロール部３６Ｓはタービンホイール３６Ｔの外周の１周分のみであるので、タービンスクロール部３６Ｓのオーバーラップが無い。従って、タービン３６の径方向のサイズＷ１と、タービン３６の軸方向（タービン回転軸線３６Ｊに沿う方向）のサイズＨ１（図２参照）を、より小さくすることが可能である点は、第１の実施の形態と同様である。また、ガス流路３６Ｇ１、３６Ｇ２、タービンスクロール部３６Ｓ１、３６Ｓ２の形状が非常にシンプルである点も、第１の実施の形態と同様である。

●［第３の実施の形態のターボチャージャ３０Ｃ（図５）］
次に図５を用いて、第３の実施の形態のターボチャージャ３０Ｃの構造について説明する。第３の実施の形態のターボチャージャ３０Ｃ（図５）は、第１の実施の形態のターボチャージャ３０Ａ（図３）に対して、流入側隔壁３６Ｈの端部である流入側隔壁端部３６Ｈ１が、最も近い位置にあるノズル（流入側固定ノズル３３Ａ）に近接されている点が異なる。また、流路末端隔壁３６Ｋの端部である流路末端隔壁端部３６Ｋ１が、最も近い位置にあるノズル（末端側固定ノズル３３Ｂ）に近接されている点も異なる。なお、他の構造については同様である。以下、第１の実施の形態のターボチャージャ３０Ａ（図３）との相違点について主に説明する。なお「近接」は、接触を含んでもよいし、含まなくてもよい。

図５において、流路末端隔壁３６Ｋにおけるノズルの側の端部である流路末端隔壁端部３６Ｋ１に最も近い位置にあるノズルは、タービンスクロール部３６Ｓに対して旋回しないように固定された末端側固定ノズル３３Ｂである。そして流路末端隔壁端部３６Ｋ１は、末端側固定ノズル３３Ｂに近接されている。つまり、流路末端隔壁３６Ｋと末端側固定ノズル３３Ｂとの間の隙間が非常に小さな隙間とされている。従って、流路末端隔壁３６Ｋの端部において、一方方向（時計回り方向）に旋回してきた排気ガスと、反対方向（反時計回り方向）に旋回してきた排気ガスと、が干渉しないので、排気ガスのエネルギーを効率よくタービンホイールの回転駆動に利用できる。末端側固定ノズル３３Ｂは、タービンスクロール部に固定されていてもよいし、ベアリングハウジングに固定されていてもよく、いずれかの部位に固定されている。

図５において、流入側隔壁３６Ｈにおけるノズルの側の端部である流入側隔壁端部３６Ｈ１に最も近い位置にあるノズルは、タービンスクロール部３６Ｓに対して旋回しないように固定された流入側固定ノズル３３Ａである。そして流入側隔壁端部３６Ｈ１は、流入側固定ノズル３３Ａに近接されている。つまり、流入側隔壁３６Ｈと流入側固定ノズル３３Ａとの間の隙間が非常に小さな隙間とされている。従って、流入側隔壁３６Ｈの端部において、一方方向（時計回り方向）に旋回してきた排気ガスと、反対方向（反時計回り方向）に旋回してきた排気ガスと、が干渉しないので、排気ガスのエネルギーを効率よくタービンホイールの回転駆動に利用できる。流入側固定ノズル３３Ａは、タービンスクロール部に固定されていてもよいし、ベアリングハウジングに固定されていてもよく、いずれかの部位に固定されている。

図５に示す例では、流路末端隔壁端部３６Ｋ１と末端側固定ノズル３３Ｂ、及び、流入側隔壁端部３６Ｈ１と流入側固定ノズル３３Ａ、の双方を近接させた例を示しているが、少なくとも一方を近接させるようにしてもよい。また上記の例では、末端側固定ノズル３３Ｂと流入側固定ノズル３３Ａを、固定ノズルとした例を説明したが、旋回しても干渉しないように近接させれば、固定ノズルでなく旋回するノズルとしてもよい。また、末端側固定ノズル３３Ｂと流入側固定ノズル３３Ａを除いた他のノズルは、固定ノズルであってもよいし、旋回するノズルであってもよい。

また、第２の実施の形態のように、流路末端隔壁３６Ｋの位置を、排気ガスがノズル３３を回り込むことなくタービンホイール３６Ｔに達する側のガス流入口３６Ａ２からタービンスクロール部３６Ｓ２を経由して流路末端隔壁３６Ｋに達するまでの経路Ｋ２の距離Ｌ２よりも、排気ガスがノズル３３を回り込んでタービンホイール３６Ｔに達する側のガス流入口３６Ａ１からタービンスクロール部３６Ｓ１を経由して流路末端隔壁３６Ｋに達するまでの経路Ｋ１の距離Ｌ１のほうが短くなるように配置してもよい。

なお、第１の実施の形態と同様、タービンスクロール部３６Ｓは、タービンホイール３６Ｔの外周の１周分のみが形成されている。そして、タービンホイール３６Ｔを１周しているタービンスクロール部３６Ｓは、流入側隔壁３６Ｈと流路末端隔壁３６Ｋによって、ガス流路３６Ｇ１からの排気ガスをタービンホイール３６Ｔへと導くタービンスクロール部３６Ｓ１と、ガス流路３６Ｇ２からの排気ガスをタービンホイール３６Ｔへと導くタービンスクロール部３６Ｓ２と、のそれぞれの領域へと、周方向において分割されている。

●［第４の実施の形態のターボチャージャ３０Ｄ（図６、図７）］
上述した第１〜第３の実施の形態のターボチャージャは、内燃機関からの排気管が２本の場合の例であるが、第４の実施の形態のターボチャージャ３０Ｄは、内燃機関からの排気管が３本の場合のものである。この場合、内燃機関は例えば６気筒または３気筒であり、３本の排気管がターボチャージャ３０Ｄに接続される。図６及び図７に示す第４の実施の形態のターボチャージャ３０Ｄは、第１の実施の形態のターボチャージャ３０Ａ（図３）に対して、ガス流入口が３つ（ガス流入口３６Ａ１、３６Ａ２、３６Ａ３）であり、流入側隔壁が２つ（流入側隔壁３６ＨＡ、３６ＨＢ）である点が異なり、他の構造については同様である。以下、第１の実施の形態のターボチャージャ３０Ａ（図３）との相違点について主に説明する。

ガス導入路３６Ｆ内における排気ガスの流入口であるガス流入口３６Ａは、３つのガス流入口３６Ａ１、３６Ａ２、３６Ａ３がタービン回転軸線３６Ｊに直交する方向に沿って隣り合うように形成されている。ガス流入口３６Ａ１からノズル３３に達するまでの位置には流入側隔壁３６ＨＡが設けられており、ガス流入口３６Ａ２からノズル３３に達するまでの位置には流入側隔壁３６ＨＢが設けられている。図７に示すように、流入側隔壁３６ＨＡ、３６ＨＢによって排気ガスの流れる経路は、ガス流入口３６Ａ１−ガス流路３６Ｇ１−タービンスクロール部３６Ｓ１−ノズル３３に至る経路と、ガス流入口３６Ａ２−ガス流路３６Ｇ２−タービンスクロール部３６Ｓ２−ノズル３３に至る経路と、ガス流入口３６Ａ３−ガス流路３６Ｇ３−タービンスクロール部３６Ｓ３−ノズル３３に至る経路と、の３つの経路に分割されている。

ガス流入口３６Ａ１、３６Ａ２、３６Ａ３は、開口面積がほぼ同じ（同等）となるように設定されている。また、図７に示す流入側隔壁３６ＨＡ、３６ＨＢの傾斜角度θは、実際の車両を用いた実験やシミュレーション等によって求められた適切な角度に設定されている。

また流路末端隔壁は、経路Ｋ２の距離Ｌ２よりも、経路Ｋ１の距離Ｌ１のほうが短くなるように、実線にて示した流路末端隔壁３６ＫＡの位置（第２の実施の形態と同様）であってもよいし、経路Ｋ２の距離Ｌ２と、経路Ｋ１の距離Ｌ１とがほぼ同じ（同等）となるように、二点鎖線にて示した流路末端隔壁３６Ｋの位置（第１の実施の形態と同様）であってもよい。

また第３の実施の形態と同様、流路末端隔壁３６ＫＡ（または流路末端隔壁３６Ｋ）の端部と、それに最も近い位置のノズル（末端側固定ノズル３３Ｂ）とを近接させてもよいし、流入側隔壁３６ＨＡ、３６ＨＢのそれぞれの端部と、それぞれに最も近い位置のノズル（流入側固定ノズル３３ＡＡ、３３ＡＢ）とを近接させてもよい。

図６及び図７に示す第４の実施の形態のターボチャージャ３０Ｄは、複数のガス流路３６Ｇ１、３６Ｇ２、３６Ｇ３におけるいずれか１つのガス流路（図７の例では、ガス流路３６Ｇ１）は、タービンスクロール部３６Ｓ１（３６Ｓ）内に導かれた排気ガスが、タービンスクロール部３６Ｓ１に沿って一方方向（時計回り方向）に旋回するようにタービンスクロール部３６Ｓ１（３６Ｓ）に接続されている。また、残りのガス流路３６Ｇ２、３６Ｇ３におけるいずれか１つのガス流路（図７の例では、ガス流路３６Ｇ２）は、タービンスクロール部３６Ｓ２（３６Ｓ）内に導かれた排気ガスが、タービンスクロール部３６Ｓ２に沿って一方方向とは反対方向（反時計回り方向）に旋回するようにタービンスクロール部３６Ｓ２（３６Ｓ）に接続されている。

また、タービンスクロール部３６Ｓは、タービンホイール３６Ｔの外周の１周分のみが形成されている。そして、タービンホイール３６Ｔを１周しているタービンスクロール部３６Ｓは、流入側隔壁３６ＨＡと流入側隔壁３６ＨＢと流路末端隔壁３６ＫＡ（３６Ｋ）によって、ガス流路３６Ｇ１からの排気ガスをタービンホイール３６Ｔへと導くタービンスクロール部３６Ｓ１と、ガス流路３６Ｇ２からの排気ガスをタービンホイール３６Ｔへと導くタービンスクロール部３６Ｓ２と、ガス流路３６Ｇ３からの排気ガスをタービンホイール３６Ｔへと導くタービンスクロール部３６Ｓ３と、のそれぞれの領域へと、周方向において分割されている。

そして、それぞれのガス流路３６Ｇ１、３６Ｇ２、３６Ｇ３からタービンスクロール部３６Ｓ１、３６Ｓ２、３６Ｓ３へ導かれたそれぞれの排気ガスは、タービンホイール３６Ｔに吹き付けられる際、複数のノズル３３によって、タービンホイール３６Ｔを所定の方向（図７の例では、反対方向（反時計回り方向））に回転させる方向の流れに整えられている。

以上、タービンスクロール部３６Ｓはタービンホイール３６Ｔの外周の１周分のみであるので、タービンスクロール部３６Ｓのオーバーラップが無い。従って、タービン３６の径方向のサイズＷ１と、タービン３６の軸方向（タービン回転軸線３６Ｊに沿う方向）のサイズＨ１（図２参照）を、より小さくすることが可能である点は、第１の実施の形態と同様である。また、ガス流路３６Ｇ１、３６Ｇ２、３６Ｇ３、タービンスクロール部３６Ｓ１、３６Ｓ２、３６Ｓ３の形状が非常にシンプルである点も、第１の実施の形態と同様である。

●［第５の実施の形態のターボチャージャ３０Ｅ（図８）］
上述した第１の実施の形態のターボチャージャ３０Ａは、図３に示すように、導入路中心軸線３６ＦＪがタービン回転軸線３６Ｊと交差するように、ガス導入路３６Ｆがタービンスクロール部３６Ｓに接続されている。第５の実施の形態のターボチャージャ３０Ｅは、図８に示すように、導入路中心軸線３６ＦＪがタービン回転軸線３６Ｊと交差していない点が異なり、他の構造については同様である。以下、第１の実施の形態のターボチャージャ３０Ａ（図３）との相違点について主に説明する。

図８に示すように、ガス導入路３６Ｆは、導入路中心軸線３６ＦＪがタービン回転軸線３６Ｊと交差することなく離間するように、タービンスクロール部３６Ｓに接続されている。図８に示す例では、ガス流路３６Ｇ２からタービンスクロール部３６Ｓ２へと排気ガスが滑らかに流れるように、円弧状のタービンスクロール部３６Ｓ２の接線に相当する位置にガス導入路３６Ｆが接続されている。なお、ガス流入口３６Ａ１、３６Ａ２は、第１の実施の形態のターボチャージャ３０Ａ（図３参照）と同様、タービン回転軸線３６Ｊに直交する方向に沿って隣り合うように配置されている。

また第３の実施の形態と同様、流路末端隔壁３６ＫＡ（または流路末端隔壁３６Ｋ）の端部と、それに最も近い位置のノズル（末端側固定ノズル）とを近接させてもよいし、流入側隔壁３６Ｈの端部と、それに最も近い位置のノズル（流入側固定ノズル）とを近接させてもよい。

図８に示す第５の実施の形態のターボチャージャ３０Ｅは、複数のガス流路３６Ｇ１、３６Ｇ２におけるいずれか１つのガス流路（図８の例では、ガス流路３６Ｇ１）は、タービンスクロール部３６Ｓ１（３６Ｓ）内に導かれた排気ガスが、タービンスクロール部３６Ｓ１に沿って一方方向（時計回り方向）に旋回するようにタービンスクロール部３６Ｓ１（３６Ｓ）に接続されている。また、残りのガス流路３６Ｇ２におけるいずれか１つのガス流路（図８の例では、ガス流路３６Ｇ２）は、タービンスクロール部３６Ｓ２（３６Ｓ）内に導かれた排気ガスが、タービンスクロール部３６Ｓ２に沿って一方方向とは反対方向（反時計回り方向）に旋回するようにタービンスクロール部３６Ｓ２（３６Ｓ）に接続されている。

また、タービンスクロール部３６Ｓは、タービンホイール３６Ｔの外周の１周分のみが形成されている。そして、タービンホイール３６Ｔを１周しているタービンスクロール部３６Ｓは、流入側隔壁３６Ｈと流路末端隔壁３６ＫＡ（３６Ｋ）によって、ガス流路３６Ｇ１からの排気ガスをタービンホイール３６Ｔへと導くタービンスクロール部３６Ｓ１と、ガス流路３６Ｇ２からの排気ガスをタービンホイール３６Ｔへと導くタービンスクロール部３６Ｓ２と、のそれぞれの領域へと、周方向において分割されている。

そして、それぞれのガス流路３６Ｇ１、３６Ｇ２からタービンスクロール部３６Ｓ１、３６Ｓ２へ導かれたそれぞれの排気ガスは、タービンホイール３６Ｔに吹き付けられる際、複数のノズル３３によって、タービンホイール３６Ｔを所定の方向（図８の例では、反対方向（反時計回り方向））に回転させる方向の流れに整えられている。

本発明のターボチャージャ３０Ａ〜３０Ｅは、本実施の形態で説明した構成、構造、外観、形状等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば流路末端隔壁３６Ｋ（または流路末端隔壁３６ＫＡ）を省略してもよい。

流入側隔壁または流路末端隔壁に近接しているノズルが有る場合、近接しているノズルは旋回しない固定ノズルであってもよいし、旋回する可変ノズルであってもよい。また、それ以外のノズルは、旋回する可変ノズルであってもよいし、旋回することなく固定された固定ノズルであってもよい。

本実施の形態では、内燃機関からの排気管が２本の場合の例と３本の場合の例を説明したが、内燃機関からの排気管が４本以上の場合であっても、図７に示すガス流入口が３つの構造からガス流入口を４つとすればよい。つまり、内燃機関からの排気管が２本の場合と３本の場合に限定されず、複数の排気管に対して本発明のターボチャージャを適用することができる。

また、本発明のターボチャージャは、ディーゼルエンジンへの適用に限定されず、ガソリン、ＬＰＧ、天然ガス等、種々の燃料の内燃機関に適用することが可能である。

また、以上（≧）、以下（≦）、より大きい（＞）、未満（より小さい）（＜）等は、等号を含んでも含まなくてもよい。

１０内燃機関
１１Ａ、１１Ｂ吸気管
１１Ｃ吸気マニホルド
１２Ａ１、１２Ａ２排気マニホルド
１２Ｂ１、１２Ｂ２、１２Ｃ排気管
１３ＥＧＲ配管
１４ＥＧＲ弁
１５ＥＧＲクーラ
２１吸気流量検出手段
２２クランク角度検出手段
２３大気圧検出手段
２４Ａコンプレッサ上流圧力検出手段
２４Ｂコンプレッサ下流圧力検出手段
２４Ｃ吸気マニホルド圧力検出手段
２５アクセルペダル踏込量検出手段
２６Ａタービン上流圧力検出手段
２６Ｂタービン下流圧力検出手段
２７車速検出手段
２８Ａ、２８Ｂ吸気温度検出手段
２８Ｃクーラント温度検出手段
２９排気温度検出手段
３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅターボチャージャ
３１ノズル駆動手段
３１Ａアーム
３２ノズル開度検出手段
３３ノズル
３３Ａ、３３ＡＡ、３３ＡＢ流入側固定ノズル
３３Ｂ末端側固定ノズル
３３Ｐノズルプレート
３５コンプレッサ
３５Ａ吸気流入口
３５Ｂ吸気吐出口
３６タービン
３６Ａ、３６Ａ１、３６Ａ２、３６Ａ３ガス流入口
３６Ｂガス吐出口
３６Ｆガス導入路
３６ＦＪ導入路中心軸線
３６Ｇ１、３６Ｇ２、３６Ｇ３ガス流路
３６Ｈ、３６ＨＡ、３６ＨＢ流入側隔壁
３６Ｈ１流入側隔壁端部
３６Ｊタービン回転軸線
３６Ｋ、３６ＫＡ流路末端隔壁
３６Ｋ１流路末端隔壁端部
３６Ｓ、３６Ｓ１、３６Ｓ２、３６Ｓ３タービンスクロール部
３６Ｔタービンホイール
４１コモンレール
４３Ａ〜４３Ｄインジェクタ
４５Ａ〜４５Ｄシリンダ
４７スロットル装置
４７Ｓスロットル開度検出手段
４７Ｖスロットルバルブ
５０制御装置
５１ＣＰＵ
５３記憶装置
６１排気浄化装置
Ｋ１、Ｋ２経路

Claims

内燃機関の排気ガスのエネルギーを用いて過給するターボチャージャであって、
タービン回転軸線回りに回転自在に支持されたタービンホイールと、
前記タービンホイールの外周に配置されたタービンスクロール部と、
排気ガスを前記タービンスクロール部へと導くガス導入路と、
前記タービンホイールを回転させた排気ガスが吐出されるガス吐出口と、
を有し、
前記タービンスクロール部は、前記タービンホイールの外周の周方向に連続する１周分のみが形成されており、
前記タービンスクロール部内における前記タービンホイールの外周部には、前記タービンホイールに吹き付けられる排気ガスの流れを整える複数のノズルが、周方向に沿って配置されており、
前記ガス導入路内における排気ガスの流入口であるガス流入口から前記ノズルに達するまでの位置には、前記ガス導入路を複数のガス流路に分割する流入側隔壁が設けられており、
複数の前記ガス流路は、前記タービン回転軸線の位置から見て径方向においてオーバーラップしないように分割されており、かつ、前記タービン回転軸線に沿う方向においてオーバーラップしないように分割されており、
それぞれの前記ガス流路から前記タービンスクロール部へ導かれたそれぞれの排気ガスは、前記タービンホイールに吹き付けられる際、複数の前記ノズルによって、前記タービンホイールを所定の方向に回転させる方向の流れに整えられている、
ターボチャージャ。
内燃機関の排気ガスのエネルギーを用いて過給するターボチャージャであって、
タービン回転軸線回りに回転自在に支持されたタービンホイールと、
前記タービンホイールの外周に配置されたタービンスクロール部と、
排気ガスを前記タービンスクロール部へと導くガス導入路と、
前記タービンホイールを回転させた排気ガスが吐出されるガス吐出口と、
を有し、
前記タービンスクロール部は、前記タービンホイールの外周の周方向に連続する１周分のみが形成されており、
前記タービンスクロール部内における前記タービンホイールの外周部には、前記タービンホイールに吹き付けられる排気ガスの流れを整える複数のノズルが、周方向に沿って配置されており、
前記ガス導入路内における排気ガスの流入口であるガス流入口から前記ノズルに達するまでの位置には、前記ガス導入路を複数のガス流路に分割する流入側隔壁が設けられており、
複数の前記ガス流路におけるいずれか１つの前記ガス流路は、前記タービンスクロール部内に導かれた排気ガスが前記タービンスクロール部に沿って一方方向に旋回するように前記タービンスクロール部に接続されており、
残りの前記ガス流路におけるいずれか１つの前記ガス流路は、前記タービンスクロール部内に導かれた排気ガスが前記タービンスクロール部に沿って前記一方方向とは反対方向に旋回するように前記タービンスクロール部に接続されており、
それぞれの前記ガス流路から前記タービンスクロール部へ導かれたそれぞれの排気ガスは、前記タービンホイールに吹き付けられる際、複数の前記ノズルによって、前記タービンホイールを所定の方向に回転させる方向の流れに整えられている、
ターボチャージャ。
内燃機関の排気ガスのエネルギーを用いて過給するターボチャージャであって、
タービン回転軸線回りに回転自在に支持されたタービンホイールと、
前記タービンホイールの外周に配置されたタービンスクロール部と、
排気ガスを前記タービンスクロール部へと導くガス導入路と、
前記タービンホイールを回転させた排気ガスが吐出されるガス吐出口と、
を有し、
前記タービンスクロール部は、前記タービンホイールの外周の周方向に連続する１周分のみが形成されており、
前記タービンスクロール部内における前記タービンホイールの外周部には、前記タービンホイールに吹き付けられる排気ガスの流れを整える複数のノズルが、周方向に沿って配置されており、
前記ガス導入路内における排気ガスの流入口であるガス流入口から前記ノズルに達するまでの位置には、前記ガス導入路を複数のガス流路に分割する流入側隔壁が設けられており、
前記タービンスクロール部内における前記ガス導入路とは反対側となる位置の周辺には、前記ノズルに接近した位置から前記タービンスクロール部の内壁に至る流路末端隔壁が設けられており、
前記タービンスクロール部は、それぞれの前記ガス流路に接続されて、前記流入側隔壁と前記流路末端隔壁によって、それぞれの前記ガス流路からの排気ガスを前記タービンホイールへと導くそれぞれの領域へと、周方向において分割されており、
それぞれの前記ガス流路から前記タービンスクロール部へ導かれたそれぞれの排気ガスは、前記タービンホイールに吹き付けられる際、複数の前記ノズルによって、前記タービンホイールを所定の方向に回転させる方向の流れに整えられている、
ターボチャージャ。
請求項１または２に記載のターボチャージャであって、
前記タービンスクロール部内における前記ガス導入路とは反対側となる位置の周辺には、前記ノズルに接近した位置から前記タービンスクロール部の内壁に至る流路末端隔壁が設けられている、
ターボチャージャ。
請求項３または４に記載のターボチャージャであって、
前記ガス流路は２つであり、
前記流入側隔壁と前記流路末端隔壁はそれぞれ１つであり、
それぞれの前記ガス流路に対応するそれぞれの前記ガス流入口は、前記タービン回転軸線に直交する方向に沿って、隣り合うように配置されており、
前記流路末端隔壁は、排気ガスが前記ノズルを回り込むことなく前記タービンホイールに達する側の前記ガス流路の前記ガス流入口から前記タービンスクロール部を経由して前記流路末端隔壁に至るまでの距離よりも、排気ガスが前記ノズルを回り込んで前記タービンホイールに達する側の前記ガス流路の前記ガス流入口から前記タービンスクロール部を経由して前記流路末端隔壁に至るまでの距離のほうが短くなるように設けられている、
ターボチャージャ。
請求項３または４に記載のターボチャージャであって、
前記ガス流路は２つであり、
前記流入側隔壁と前記流路末端隔壁はそれぞれ１つであり、
それぞれの前記ガス流路に対応するそれぞれの前記ガス流入口は、前記タービン回転軸線に直交する方向に沿って、隣り合うように配置されており、
前記流路末端隔壁は、排気ガスが前記ノズルを回り込むことなく前記タービンホイールに達する側の前記ガス流路の前記ガス流入口から前記タービンスクロール部を経由して前記流路末端隔壁に至るまでの距離と、排気ガスが前記ノズルを回り込んで前記タービンホイールに達する側の前記ガス流路の前記ガス流入口から前記タービンスクロール部を経由して前記流路末端隔壁に至るまでの距離と、がほぼ同じとなるように設けられている、
ターボチャージャ。
請求項３〜６のいずれか一項に記載のターボチャージャであって、
前記流路末端隔壁における前記ノズルの側の端部である流路末端隔壁端部に最も近い位置にある前記ノズルは、前記流路末端隔壁端部に近接している、
ターボチャージャ。
請求項１〜７のいずれか一項に記載のターボチャージャであって、
前記流入側隔壁における前記ノズルの側の端部である流入側隔壁端部に最も近い位置にある前記ノズルは、前記流入側隔壁端部に近接している、
ターボチャージャ。