JPH03249329A - 油圧補助ターボチャージャの油圧回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はエンジンの排ガスにより駆動されるタービンホ
イールに加えてコンプレッサホイールの回転を補助する
油圧タービンを備えた油圧補助ターボチャージャの油圧
回路に関するものである。

［従来の技術］ ターボチャージャ付の小排気量エンジンを搭載した車両
は、ターボチャージャを有しない小排気量エンジンを搭
載した車両より発進加速性か劣る傾向にある。この点を
改善する１つの手段として、従来タービンホイールとコ
ンプレッサホイールの共通のシャフトにケーシングに封
入された油圧タービンヲ装着し、この油圧タービンにコ
ンプレッサホイールの回転状態に応じて開閉する制御弁
を介して高圧オイルを供給して、コンプレッサホイール
の回転を補助する油圧補助ターボチャージャが開示され
ている（特公昭５９−５１６４９）。

この油圧補助ターボチャージャは高圧オイルをケーシン
グに封入された油圧タービンに供給した後でオイルに気
泡が生じない構造であるため、この高圧オイルにエンジ
ンの潤滑油を用いてもエンジンの潤滑作用に同等支障を
来さない特長がある。

この高圧オイルは制御弁の内部の弁体が弁座面に密着す
ることによりノズルに供給される。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来の高圧オイルを吐出する高圧ポンプは、エ
ンジンの潤滑油を共用するため、高圧ポンプの吸入側に
オイルフィルタを設けていても、潤滑油の汚濁とともに
微細な金属粉や塵埃が上記オイルフィルタで除去されず
にオイルとともに制御弁、ノズル内を通過する。

このため、制御弁の内部の弁座面に上記金属粉や塵埃が
付着すると、弁体等のシール性が悪化し、所望の油圧が
ノズルに得られず、またノズルの噴口に付着すると油圧
タービンに所定の噴射圧を与えることができない等の不
具合があった。

本発明の目的は、油圧補助ターボチャージャに用いられ
るオイルの清浄度を維持して、信頼性の高い油圧機構を
有する油圧補助ターボチャージャの油圧回路を提供する
ことにある。

また本発明の別の目的は、車両用の小排気量エンジンに
装備した場合に車両の発進加速性を高めることができる
油圧補助ターボチャージャの油圧回路を提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、エンジンの排ガスにより駆動されるタービン
ホイールと、このタービンホイールのシャフトに装着さ
れこのタービンホイールの回転により吸気を圧縮して前
記エンジンに供給するコンプレッサホイールと、前記タ
ービンホイールと前記コンプレッサホイールとの間の前
記シャフトに装着され前記コンプレッサホイールの回転
を補助する油圧タービンと、前記油圧タービンを駆動す
るためのノズルと、前記エンジンのオイルパンに貯えら
れたオイルを導管を介して前記ノズルに供給する高圧ポ
ンプと、前記ノズルに供給するオイルの流量を前記エン
ジンの運転状態により制御する制御弁とを備えた油圧補
助ターボチャージャの改良である。

その特徴あるところは、前記オイルパンへのオイルの逆
流を阻止する逆止弁を介して前記オイルパンにオイルタ
ンクが接続され、前記オイルタンクに前記高圧ポンプの
オイル吸入管及び前記高圧ポンプから吐出されたオイル
の戻り管がそれぞれ接続して閉回路を構成したことにあ
る。

［作　用］ エンジンの潤滑系と独立して油圧補助ターボチャージャ
の油圧回路を設けたので、オイルパン内の潤滑油が汚濁
しても、オイルタンク内のオイルの清浄度は低下せず、
ノズルに常に所望の油圧を与えることができる。

［実施例］ 次に本発明の一実施例を図面に基づいて詳しく説明する
。

第１図に示すように、１０は油圧補助ターボチャージャ
であって、車両用エンジン１１に設けられる。このター
ボチャージャ１０はエンジン１１の排ガスにより駆動さ
れるタービンホイール１２と、このタービンホイール１
２の回転により吸気を圧縮してエンジン１１に供給する
コンプレッサホイール１３とを備える。タービンホイー
ル１２とコンプレッサホイール１３の共通のシャフト１
４の中央にはコンプレッサホイール１３の回転を補助す
る油圧タービン１６が装着される。シャフト１４はベア
リング１７により回転可能に支持される。

油圧タービン１６の近傍には油圧タービン駆動用のノズ
ル１８が設けられる。このノズル１８に接続する導管１
９に、この例ではエンジン１１により駆動される高圧ポ
ンプ２１が設けられる。高圧ポンプ２１はエンジン１１
のオイルパン２３と別に設けられたオイルタンク２４に
貯えられたオイルをオイル吸入管２６を介して吸入し、
所定の高圧にして導管１９を介してノズル１８に供給す
る。オイルパン２３とオイルタンク２４とは連通管２７
により接続され、タンク２４の入口にはオイルパン２３
へのオイルの逆流を阻止する逆止弁２８が設けられる。

オイルパン２３内には公知のオイルストレーナ２５が設
けられ、吸入管２５ａを介してオイルポンプ３０に接続
される。オイルポンプ３０はエンジン１１のメインホー
ルにオイルパン２３内のオイルを供給する。

導管１９から分岐した分岐管１９ａには高圧ポンプ２１
のノズル１８へのオイル流量を制御する制御弁２２が設
けられる。制御弁２２はソレノイド２２ａで作動するポ
ペット型の制御弁であって、弁体２２ｂと調圧弁２２ｃ
を備える。調圧弁２２Ｃは弁体２２ｂの作動時に高圧ポ
ンプ２１から吐出した高圧オイルを戻り管２９、逆止弁
３１及びフィルタ３２を介してオイルタンク２４に戻す
。

また調圧弁２２ｃは弁体２２ｂの不作動時に分岐管１９
ａを閉塞して高圧ポンプ２１の高圧オイルをノズル１８
に導く。更に調圧弁２２ｃは弁体２２ｂの不作動時に導
管１９の油圧が規定圧を越えるときには、スプリング２
２ｄの弾発力に抗して高圧オイルを戻り管２９を介して
オイルタンク２４に戻す。

ノズル１８から噴射された高圧オイルは油圧タービン１
６を回転駆動し、低圧となったオイルは逆止弁３３及び
管３４を介して戻り管２９に戻される。また管３４から
分岐した分岐管３６は前記ベアリング１７内に低圧オイ
ルを潤滑油として供給するように配管され、この低圧オ
イルは戻り管３７を介してオイルタンク２４に戻される
。

４２はコントローラであって、その制御入力にはエンジ
ン１１の回転速度を検出する回転センサ４３及びエンジ
ン１１の負荷を検出する負荷センサ４４が接続される。

コントローラ４２の制御出力は前記ソレノイド２２ａに
接続される。コントローラ４２は上記センサ４３及び４
４の検出信号ニ基ツいたエンジン１１の運転状態に応じ
てソレノイド２２ａの作動、不作動を制御するようにな
っている。４６は吸気管、４７は吸気マニホルド、４８
は排気マニホルド、４９は排気管である。

このような構成の油圧補助ターボチャージャの動作を説
明する。ここでは、図示しないアクセルペダルを踏込ん
で、アイドル回転域からエンジン１１を中速回転域まで
加速するときの油圧タービンの作動状況について説明す
る。以下に示す速度Ｎ、ｒｐｍはコンプレッサホイール
１３の回転の補助を必要とするエンジンの回転速度の上
限値である。

■　先ずコントローラ４２はセンサ４３，４４の検出信
号からエンジン１１の回転速度かアイドル回転以上で速
度Ｎ、ｒｐｍ未満の範囲にあるときには、ソレノイド２
２ａを不作動にして調圧弁２２Ｃで分岐管１９ａを閉塞
する。

■　次いでコントローラ４２はエンジン１１の回転速度
がＮ、ｒｐｍ以上になると、ソレノイド２２ａを作動し
て調圧弁２２ｃを解放する。

これにより、エンジン１１の回転速度が上記■の範囲で
は油圧タービン１６を駆動するのに必要とされる流量の
高圧オイルか高圧ポンプ２１からノズル１８に供給され
る。ノズル１８で噴射されたオイルの一部は管３４を介
してオイルタンク２４に回収され、残部は分岐管３６を
介してベアリング１７を潤滑し、戻り管３７を介してや
はりオイルタンク２４に回収される。

上記■になると、高圧ポンプ２１から吐出したオイルは
導管１９には流れなくなり、戻り管２９を介して一部は
オイルタンク２４に回収され、その残部は管３４を通り
ベアリング１７を潤滑しながら戻り管３７を経由してオ
イルタンク２４に戻される。

なお、上記例ではエンジンにより駆動される高圧ポンプ
を示したが、電動式の高圧ポンプでもよい。

また、エンジンの運転状態を検出するセンサとして、回
転センサ及び負荷センサを示したが、車速センサ又はア
クセルセンサでもよい。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明の油圧回路は逆止弁２８でエ
ンジンの潤滑系と独立して閉回路を構成しているため、
オイルタンク内のオイルはエンジンの潤滑で汚濁された
オイルと混合されず、常に高い清浄度を維持することが
できる。

この結果、制御弁やノズルか常に所定の機能を果すので
、信頼性の高い油圧補助ターボチャージャが得られる。

特に、本発明のターボチャージャを車両用の小排気量エ
ンジンに装備した場合には、車両の発進加速性を高める
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例油圧補助ターボチャージャの構
成図。 １０：油圧補助ターボチャージャ、 １１：エンジン、 １２：タービンホイール、 １３：コンプレッサホイール、 １４：シャフト、 １６：油圧タービン、 １８：ノズル、 １９：導管、 ２１：高圧ポンプ、 ２２：制御弁、 ２３ニオイルパン、 ２４ニオイルタンク、 ２６：オイル吸入管、 ２８：逆止弁、 ２９．３７：戻り管、 ３４：管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エンジンの排ガスにより駆動されるタービンホイールと
   、このタービンホイールのシャフトに装着されこのター
   ビンホイールの回転により吸気を圧縮して前記エンジン
   に供給するコンプレッサホイールと、前記タービンホイ
   ールと前記コンプレッサホイールとの間の前記シャフト
   に装着され前記コンプレッサホイールの回転を補助する
   油圧タービンと、前記油圧タービンを駆動するためのノ
   ズルと、前記エンジンのオイルパンに貯えられたオイル
   を導管を介して前記ノズルに供給する高圧ポンプと、前
   記ノズルに供給するオイルの流量を前記エンジンの運転
   状態により制御する制御弁とを備えた油圧補助ターボチ
   ャージャにおいて、前記オイルパンへのオイルの逆流を
   阻止する逆止弁を介して前記オイルパンにオイルタンク
   が接続され、 前記オイルタンクに前記高圧ポンプのオイル吸入管及び
   前記高圧ポンプから吐出されたオイルの戻り管がそれぞ
   れ接続して閉回路を構成したことを特徴とする油圧補助
   ターボチャージャの油圧回路。