JPH0726971A - ターボ過給機付エンジンの潤滑装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シーケンシャルツインターボのセカンダリタ
ーボでの摩耗の発生を有効に防止することができる手段
を提供する。 【構成】 シーケンシャルツインターボシステムを備え
たエンジンにおいて、低負荷・低回転領域ではセカンダ
リターボ２２が駆動を停止され、このときプライマリタ
ーボ２１への潤滑油供給通路７８が絞られ、セカンダリ
ターボ２２への潤滑油の供給量(配分)が増やされる。こ
れによって、セカンダリターボ２２内では、回転軸ある
いはシールリングによってはね飛ばされる潤滑油(はね
かけ油)が多くなり、このはねかけ油によって、メカニ
カルシールあるいはピストンリングが十分に潤滑され、
軸受部あるいはシール部での摩耗が防止され、セカンダ
リターボ２２の耐久性が高められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ターボ過給機付エンジ
ンの潤滑装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】過給機を設けて吸気充填効率を高め、シ
リンダ容量を増やすことなくエンジン出力を高めるよう
にした過給機付エンジンは従来より知られているが、か
かる過給機としては、一般に、エンジンの軸動力の損失
を招かないターボ過給機が多用されている。かかるター
ボ過給機においては、排気ガスの圧力でタービンを駆動
し、該タービンとシャフトで連結されたブロアで吸入空
気を加圧し、過給を行うようにしている。

【０００３】そして、かかるターボ過給機において過給
を適切に行うためには、過給機の容量(ターボ容量)が排
気ガス流量ないしは吸入空気量に見合ったものでなけれ
ばならない。すなわち、ターボ容量が小さすぎると排圧
の上昇による燃費性能の低下を招くなどといった問題が
生じ、他方ターボ容量が大きすぎると加速時の応答性の
悪化を招くなどといった問題が生じる。しかしながら、
一般に、エンジンにおいては、運転状態に応じて排気ガ
ス流量ないしは吸入空気量が広い範囲にわたって変化す
るので、エンジンにただ１つのターボ過給機を設けただ
けでは、広い運転領域にわたって適切な過給を行うこと
はできない。

【０００４】そこで、１つのエンジンに対して、常時駆
動される第１のターボ過給機(以下、プライマリターボ
という)と、所定の運転領域でのみ駆動される第２のタ
ーボ過給機(以下、セカンダリターボという)とを併設
し、排気ガス流量の少ない運転領域ではプライマリター
ボのみにより過給を行う一方、排気ガス流量の多い領域
ではプライマリターボに加えてセカンダリターボも駆動
して両ターボ過給機で過給を行い、常に運転状態に応じ
た適切なターボ容量で過給を行えるようにしたターボ過
給システム、いわゆるシーケンシャルツインターボが提
案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そして、一般にターボ
過給機においては、回転軸により連結されたタービン及
びブロアが高速で回転するので、かかる回転部に潤滑油
が供給されるようになっている。そして、シーケンシャ
ルツインターボの場合は、通常、各ターボ過給機にほぼ
均等に潤滑油が供給されるようになっているが、本願発
明者は、かかるシーケンシャルツインターボにおいてセ
カンダリターボの軸受部、シール部等に摩耗が多発する
という事実を発見するに至った。

【０００６】ところで、シーケンシャルツインターボに
おいては、一般に、セカンダリターボは、所定の運転領
域(例えば、低負荷・低回転領域)では駆動が停止される
ので、プライマリターボよりも潤滑の必要性が低いであ
ろうと考えられられている。このため、従来のシーケン
シャルツインターボでは、むしろセカンダリターボへの
潤滑油供給量をプライマリターボよりも少なくするなど
といった対応がなされている(例えば、特開昭６０−６
０２１９号公報参照)。

【０００７】しかしながら、かかる従来よりの一般的な
認識にもかかわらず、セカンダリターボの軸受部等に摩
耗が発生してシーケンシャルツインターボの耐久性が低
下しているのは動かしがたい事実であるので、かかるセ
カンダリターボでの摩耗の発生原因の究明と、該摩耗を
防止する手段の開発とが求められている。

【０００８】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたものであって、シーケンシャルツインター
ボのセカンダリターボでの摩耗の発生を有効に防止する
ことができる手段を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達するた
め、第１の発明は、夫々タービンとブロアとを備えた複
数のターボ過給機が設けられ、各タービンが排気通路に
並列に配置される一方各ブロアが吸気通路に並列に配置
され、所定の運転領域では一部のターボ過給機の駆動が
規制されるようになっていて、各ターボ過給機の回転軸
に並列的に潤滑油を供給する潤滑油供給通路が各ターボ
過給機毎に設けられているターボ過給機付エンジンの潤
滑装置において、駆動が規制されるターボ過給機への潤
滑油供給量を、駆動が規制されないターボ過給機への潤
滑油供給量よりも多くする潤滑油供給量調整手段が設け
られていることを特徴とするターボ過給機付エンジンの
潤滑装置を提供する。

【００１０】第２の発明は、第１の発明にかかるターボ
過給機付エンジンの潤滑装置において、駆動が規制され
るターボ過給機に潤滑油を供給する潤滑油供給通路が大
径とされ、駆動が規制されないターボ過給機に潤滑油を
供給する潤滑油供給通路が小径とされ、これらの潤滑油
供給通路が潤滑油供給量調整手段をなしていることを特
徴とするターボ過給機付エンジンの潤滑装置を提供す
る。

【００１１】第３の発明は、第１の発明にかかるターボ
過給機付エンジンの潤滑装置において、各ターボ過給機
へ潤滑油を供給する各潤滑油供給通路が同径とされてい
て、駆動が規制されないターボ過給機の潤滑油供給通路
に該潤滑油供給通路内の油量を絞ることができる油量絞
り手段が設けられ、該油量絞り手段が、所定の一部のタ
ーボ過給機の駆動が規制される運転領域では油量を絞る
ようになっており、該油量絞り手段が潤滑油供給量調整
手段をなしていることを特徴とするターボ過給機付エン
ジンの潤滑装置を提供する。

【００１２】第４の発明は、第３の発明にかかるターボ
過給機付エンジンの潤滑装置において、ターボ過給機が
２つだけ設けられ、第１のターボ過給機が全運転領域で
駆動され、第２のターボ過給機が所定の低回転・低負荷
領域で駆動が停止されるようになっていて、第１のター
ボ過給機への潤滑油供給通路に油量絞り手段が設けら
れ、該油量絞り手段が上記所定の低回転・低負荷領域で
油量を絞るようになっていることを特徴とするターボ過
給機付エンジンの潤滑装置を提供する。

【００１３】第５の発明は、第３又は第４の発明にかか
るターボ過給機付エンジンの潤滑装置において、油量絞
り手段が、駆動が規制されるターボ過給機の回転軸が停
止しているときには油量を絞らないようになっているこ
とを特徴とするターボ過給機付エンジンの潤滑装置を提
供する。

【００１４】第６の発明は、第４又は第５の発明にかか
るターボ過給機付エンジンの潤滑装置において、第２の
ターボ過給機が、車両前後方向にみて第１のターボ過給
機よりも後側に配置されていて、油量絞り手段が、第２
のターボ過給機が駆動されるときにも油量を絞るように
なっていることを特徴とするターボ過給機付エンジンの
潤滑装置を提供する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
図１に示すように、２気筒ロータリピストンエンジンＲ
Ｅの各気筒(１つのみ図示)においては、ケーシング１の
側壁をなすサイドハウジング２の内側面に開口する吸気
ポート３が開かれたときに、独立吸気通路４から各作動
室５a,５b,５c内に混合気を吸入し、この混合気をロー
タ６で圧縮して２つの点火プラグ７で着火・燃焼させ、
ケーシング１の周壁をなすロータハウジング８の内周面
に開口する排気ポート９が各作動室５a,５b,５cと連通
したときに、燃焼ガスを独立排気通路１０に排出すると
いったプロセスを繰り返すようになっている。これに伴
って、ロータ６が、その頂部をロータハウジング８のト
ロコイド内周面に摺接させつつ偏心軸１１まわりで遊星
回転運動をし、この遊星回転運動に伴って偏心軸１１が
回転し、この偏心軸１１の回転力がエンジンＲＥの出力
として取り出されるようになっている。なお、吸気ポー
ト３近傍には、独立吸気通路４内のエア中に燃料を噴射
する２つの燃料噴射弁１２,１３が設けられている。

【００１６】エンジンＲＥの各作動室５a,５b,５cに燃
料燃焼用のエアを供給するために吸気装置ＡＦが設けら
れ、この吸気装置ＡＦの共通吸気通路１５には、吸入エ
ア流れ方向にみて上流側から順に、吸入エア中のダスト
を除去するエアクリーナ１６と、吸入エア量を検出する
エアフローメータ１７とが介設されている。そして、共
通吸気通路１５は、エアフローメータ１７のやや下流
で、第１分岐吸気通路１５aと第２分岐吸気通路１５bと
に分岐している。なお、第１,第２分岐吸気通路は１５
a,１５bは、後で説明するように、シーケンシャルツイ
ンターボシステム２０より下流側で再び１つの共通吸気
通路１５に集合されている。

【００１７】第１分岐吸気通路１５aには、排気ターボ
式の第１のターボ過給機２１(以下、これをプライマリ
ターボ２１という)のブロア２１aが介設され、第２分岐
吸気通路１５bには、排気ターボ式の第２のターボ過給
機２２(以下、これをセカンダリターボ２２という)のブ
ロア２２aが介設されている。そして、第１,第２分岐吸
気通路１５a,１５bが集合されて再び一本化された共通
吸気通路１５には、上流側から順に、加圧されて温度が
上昇したエアを冷却するインタクーラ２３と、アクセル
ペダル(図示せず)の踏み込み量に応じて開かれるスロッ
トル弁２４とが設けられ、この共通吸気通路１５の下流
端は、吸入エアの流れを安定化するサージタンク２５に
接続されている。このサージタンク２５には、各気筒の
独立吸気通路４の上流端が接続されている。

【００１８】そして、エンジンＲＥの出力を高めるため
に、プライマリターボ２１とセカンダリターボ２２とか
らなるシーケンシャルツインターボシステム２０が設け
られているが、以下このシーケンシャルツインターボシ
ステム２０を説明する。エンジンＲＥの各気筒の作動室
５a,５b,５c内の燃焼ガス(排気ガス)を排出する各独立
排気通路１０は集合部２７で集合され、この集合部２７
に第１分岐排気通路２８と第２分岐排気通路２９とが接
続されている。そして、第１分岐排気通路２８にはプラ
イマリターボ２１のタービン２１bが介設され、このタ
ービン２１bによって第１分岐吸気通路１５a内のブロア
２１aが回転駆動されるようになっている。他方、第２
分岐排気通路２９にはセカンダリターボ２２のタービン
２２bが介設され、このタービン２２bによって第２分岐
吸気通路１５b内のブロア２２aが回転駆動されるように
なっている。なお、両タービン２１b,２２b下流で第１,
第２分岐排気通路２８,２９は１つの共通排気通路３１
に集合されている。

【００１９】プライマリターボ２１の吐出圧(過給圧)を
調整するために、タービン２１bをバイパスするウェス
トゲート通路３２と、該ウェストゲート通路３２を開閉
するウェストゲートバルブ３３と、該ウェストゲートバ
ルブ３３を開閉動作させるダイヤフラム式のウェストゲ
ートアクチュエータ３４とが設けられている。ここで、
ウェストゲートアクチュエータ３４の圧力室には、圧力
導入通路３５を介してブロア２１a下流の正圧(作動圧)
が導入され、該作動圧に応じてウェストゲートバルブ３
３が開閉され、プライマリターボ２１の過給圧が調整さ
れるようになっている。ここで、ウェストゲートアクチ
ュエータ３４の圧力室に供給される作動圧は、後で説明
するコントロールユニット６０からの信号に従って第１
ソレノイドバルブ３６によって制御されるようになって
いる。

【００２０】第２分岐排気通路２９は、タービン２２b
のやや上流でメイン通路２９aとサブ通路２９bとに分け
られ、メイン通路２９aに対して、これを開閉するター
ボコントロールバルブ３８と、該ターボコントロールバ
ルブ３８を開閉動作させるダイヤフラム式のターボコン
トロールアクチュエータ３９とが設けられている。ここ
で、ターボコントロールアクチュエータ３９の後室には
正圧導入通路４０を介してブロア２１a下流の正圧が導
入され、他方前室には負圧導入通路４２を介してバキュ
ームチャンバ４３内の負圧が導入されるようになってい
る。そして、正圧導入通路４０と負圧導入通路４２とに
は、夫々コントロールユニット６０からの信号に従って
動作する第２ソレノイドバルブ４１と第３ソレノイドバ
ルブ６７とが介設されている。ここで、ターボコントロ
ールバルブ３８は、基本的には、コントロールユニット
６０からの信号に従って第２ソレノイドバルブ４１の動
作に応じて開閉されるようになっている。

【００２１】また、サブ通路２９bに対して、これを開
閉するターボプリコントロールバルブ４４と、該ターボ
プリコントロールバルブ４４を開閉動作させるダイヤフ
ラム式のターボプリコントロールアクチュエータ４５と
が設けられている。ここで、ターボプリコントロールア
クチュエータ４５の圧力室には正圧供給通路４６を介し
てブロア２１a下流の正圧が導入されるようになってい
る。そして、正圧供給通路４６には、第４ソレノイドバ
ルブ７０が介設され、ターボプリコントロールバルブ４
４は、コントロールユニット６０からの信号に従って第
４ソレノイドバルブ７０の動作に応じて開閉されるよう
になっている。

【００２２】ブロア２２a下流の第２分岐吸気通路１５b
には、これを開閉する過給コントロールバルブ４７が設
けられ、該過給コントロールバルブ４７に対して、これ
を開閉動作させる過給コントロールアクチュエータ４８
が設けられている。ここで、過給コントロールアクチュ
エータ４８の圧力室には、負圧供給通路４９を通してバ
キュームチャンバ４３内の負圧が導入されるようになっ
ており、この負圧供給通路４９には、コントロールユニ
ット６０からの信号に従って制御される第５ソレノイド
バルブ５０が介設されている。つまり、過給コントロー
ルバルブ４７は、コントロールユニット６０からの信号
に従って第５ソレノイドバルブ５０の動作に応じて開閉
されるようになっている。

【００２３】過給コントロールバルブ４７より上流の第
２分岐吸気通路１５b内のエア(圧力)をブロア２１aより
上流の第１分岐吸気通路１５aにリリーフするリリーフ
通路５１と、該リリーフ通路５１を開閉するチャージリ
リーフバルブ５２とが設けられている。このチャージリ
リーフバルブ５２に対して、これを開閉動作させるチャ
ージリリーフアクチュエータ５３が設けられている。こ
こで、チャージリリーフアクチュエータ５３の圧力室に
は負圧通路５４を介してバキュームチャンバ４３内の負
圧が導入されるようになっており、この負圧通路５３に
は、コントロールユニット６０からの信号に従って制御
される第６ソレノイドバルブ５５が介設されている。つ
まり、チャージリリーフバルブ５２は、コントロールユ
ニット６０からの信号に従って第６ソレノイドバルブ５
５の動作に応じて開閉されるようになっている。

【００２４】ブロア２１aより下流の第１分岐吸気通路
１５a内のエア(圧力)をブロア２１aより上流の第１分岐
吸気通路１５aにバイパスさせるバイパス通路５６と、
該バイパス通路５６を開閉するエアバイパスバルブ５７
とが設けられている。このエアバイパスバルブ５７に対
して、これを開閉動作させるエアバイパスアクチュエー
タ５７が設けられ、このエアバイパスアクチュエータ５
７は、その圧力室にブースト導入通路５８を介して供給
される独立吸気通路４内のブーストに応じて開閉される
ようになっている。

【００２５】かかるシーケンシャルツインターボシステ
ム２０において、プライマリターボ２１のみにより過給
を行うときには、基本的にはターボコントロールバルブ
３８とターボプリコントロールバルブ４４とチャージコ
ントロールバルブ４７とが閉じられる。この場合、全部
の排気ガスが第１分岐排気通路２８側に案内され、排気
ガス流量が少ない領域でもプライマリターボ２１が高速
で回転され、応答性の良い過給が行なわれる。ここで、
過給圧はウェストゲートバルブ３３によって調整され
る。チャージコントロールバルブ４７を閉じるのは、第
１分岐吸気通路１５a内の過給圧が第２分岐吸気通路１
５bに逆流するのを防止するためである。

【００２６】しかしながら、プライマリターボ２１の過
給圧が所定値以上となったときには、ターボプリコント
ロールバルブ４４が開かれ、セカンダリターボ２２のタ
ービン２２bが予回転させられる。このようにするの
は、セカンダリターボ２２を駆動する際の切り替えショ
ックを防止するためである。なお、この場合チャージリ
リーフバルブ５２が開かれ、タービン２２bの予回転に
よって生じる正圧がリリーフされる。

【００２７】他方、プライマリターボ２１とセカンダリ
ターボ２２とを併用して過給を行うときには、ターボコ
ントロールバルブ３８とターボプリコントロールバルブ
４４とチャージコントロールバルブ４７とが開かれる。
このとき、排気ガスが、第１分岐排気通路２８と第２分
岐排気通路２９とに分かれて流れ、両タービン２１b,２
２bが駆動される。この場合、ターボ容量が大きくなる
ので、高負荷・高回転時においても、排圧の上昇を招く
ことなく効果的に過給を行うことができる。なお、プラ
イマリターボ２１のみを用いて過給を行っている状態か
ら、両過給機２１,２２を併用して過給を行う状態に切
り替える際には、前記したとおり、セカンダリターボ２
２のタービン２２bが予回転させられるので、切り替え
ショックが生じない。

【００２８】そして、シーケンシャルターボシステム２
０においては、コントロールユニット６０によって、エ
ンジンＲＥの運転状態に応じて、基本的にはプライマリ
ターボ２１のみを用いて過給を行うか、それともプライ
マリターボ２１とセカンダリターボ２２とを併用して過
給を行うか切り替えつつ、過給制御が行なわれるように
なっている。なお、コントロールユニット６０はエンジ
ンＲＥの総合的な制御装置であって、スロットルセンサ
６１によって検出されるスロットル開度、回転数センサ
６２によって検出されるエンジン回転数、吸気圧センサ
６４(ブーストセンサ)によって検出される吸気圧(ブー
スト)等を入力情報として所定の制御を行うようになっ
ている。

【００２９】シーケンシャルツインターボシステム２０
の具体的な構造及び配置は、図２のとおりである。すな
わち、図２に示すように、プライマリターボ２１とセカ
ンダリターボ２２とは、両過給機２１,２２の回転軸２
１c,２２cが一直線上に並ぶようにして並列に配置され
ている。ここで、プライマリターボ２１は車両前後方向
にみて前側に配置され、セカンダリターボ２２は車両前
後方向にみて後側に配置されている。このようにプライ
マリターボ２１を前側に配置するのは、全運転領域で駆
動されるプライマリターボ２１に走行風がよく当たるよ
うにしてその冷却性を高めるためである。反面、後側に
配置されるセカンダリターボ２２の冷却性は若干低下す
ることになる。

【００３０】以下、エンジンＲＥの潤滑装置について説
明する。図３に示すように、エンジンＲＥの潤滑装置Ｊ
においては、オイルパン７１内の潤滑油(オイル)が、オ
イルストレーナ７２と潤滑油吸込通路７３とを介してオ
イルポンプ７４に吸い込まれた後、該オイルポンプ７４
によって多数の潤滑油供給通路からなる潤滑油供給通路
網Ｍを介して所定の要潤滑部に供給され、この後オイル
パン７１に戻されるようになっている。ここで、潤滑油
供給通路網Ｍの所定の部位には、潤滑油を冷却するオイ
ルクーラ７５と、潤滑油中の異物を除去するオイルエレ
メント７６とが介設されている。

【００３１】そして、かかる潤滑油供給通路網Ｍ内の潤
滑油は、過給機用潤滑油供給通路７７を介してシーケン
シャルツインターボシステム２０にも供給されるように
なっている。図４にも示すように、過給機用潤滑油供給
通路７７は、第１潤滑油供給通路７８と第２潤滑油供給
通路７９とに分岐している。なお、両潤滑油供給通路７
８，７９は等径とされている。そして、第１潤滑油供給
通路７８はプライマリターボ２１に潤滑油を供給し、第
２潤滑油供給通路７９はセカンダリターボ２２に潤滑油
を供給するようになっている、なお、プライマリターボ
２１を潤滑した潤滑油は第１潤滑油戻り通路８１を介し
てオイルパン７１に戻され、セカンダリターボ２２を潤
滑した潤滑油は第２潤滑油戻り通路８２を介してオイル
パン７１に戻されるようになっている。

【００３２】ここで、第１潤滑油供給通路７８には、該
通路７８内の油量を絞ることができる油量コントロール
バルブ９０（以下、これをＰバルブ９０という)が設け
られ、このＰバルブ９０は、後で説明するように、コン
トロールユニット６０によってソレノイド９１を介して
その開度が制御されるようになっている。なお、Ｐバル
ブ９０は、特許請求の範囲に記載された「油量絞り手段」
ないしは「潤滑油供給量調整手段」に相当する。

【００３３】以下、セカンダリターボ２２を例にとって
過給機内の潤滑機構について説明する。なお、プライマ
リターボ２１の潤滑機構も、セカンダリターボ２２とほ
ぼ同様の構造となっている。図５に示すように、セカン
ダリターボ２２においては、タービンケーシング２２d
内に配置されたタービン２２bとブロアケーシング２２e
内に配置されたブロア２２aとが、回転軸２２c(シャフ
ト)によって連結され一体的に回転するようになってい
る。ここで、回転軸２２cは、センタハウジング２２fに
よって回転自在に支持されている。

【００３４】センタハウジング２２f内には、第２潤滑
油供給通路７９内の潤滑油を、回転軸２２cとセンタハ
ウジング２２fとの係合部(軸受部)に供給する油路８９
が設けられている。そして、回転軸２２cとセンタハウ
ジング２２fとの係合部(軸受部)を潤滑した潤滑油は、
基本的には、センタハウジング２２f内に形成された中
空部９９を介して第２潤滑油戻り通路８２に流入するよ
うになっている。

【００３５】そして、回転軸２２cまわりの潤滑油ある
いは中空部９９内潤滑油が吸気通路内に漏れるのを防止
するため、吸気側(図５では右側)には、シールリング９
２と、スラストメタル９３と、メカニカルシール９４
と、スラストスペーサ９５とが設けられている。なお、
回転軸２２cとブロア２２aとはロックナット９６を用い
て締結されている。

【００３６】シールリング９２は、回転軸２２cとスラ
ストスペーサ９５とに挟まれて回転軸２２cに固定され
ている。また、スラストメタル９３はセンタハウジング
２２fに固定されている。詳しくは図示していないが、
スラストメタル９３の端面には、溝が形成され、第２潤
滑油供給通路７９ないしは油路８９内の潤滑油が上記溝
を介して、スラストメタル９３とシールリング９２との
摺動部に供給されるようになっている。そして、シール
リング９２によってはね飛ばされた潤滑油(はねかけ油)
によってメカニカルシール９４が潤滑されるようになっ
ている。

【００３７】また、排気側(図５では左側)には、ヒート
シュラウド９７とピストンリング９８とが設けられ、ピ
ストンリング９８は回転軸２２cのはねかけ油によって
潤滑されるようになっている。

【００３８】ところで、発明が解決しようとする課題の
欄で説明したとおり、従来のシーケンシャルツインター
ボシステムではセカンダリターボの軸受部に摩耗が多発
するという問題が生じているが、本願発明者はかかる摩
耗はおよそ次のような原因により発生するということを
発見するに至った。すなわち、セカンダリターボ２２の
駆動が停止されているときには、シールリング９２のは
ねかけ油あるいは回転軸２２cのはねかけ油の量が減少
するので、メカニカルシール９４あるいはピストンリン
グ９８の潤滑が不十分となり、メカニカルシール９４ま
わりあるいはピストンリング９８まわりに、摩耗あるい
はカーボンの付着によるきずが発生する。

【００３９】セカンダリターボ２２が駆動されていない
ときには、回転軸２２cまわりの潤滑油の油膜が薄くな
る。また、軸受部の潤滑油温度の低下により潤滑油の粘
度が高くなり潤滑油流量が低下する。さらにセカンダリ
ターボ２２に潤滑油を供給する第２潤滑油供給通路７９
の通路長が長いので流動抵抗により潤滑油流量が低下す
る。これらによってはねかけ油が極端に減少し、メカニ
カルシール９４あるいはピストンリング９８に摩耗等が
発生するわけである。

【００４０】そこで、本実施例においては、セカンダリ
ターボ２２の駆動が停止されているときにはＰバルブ９
０の開度を縮小し、これによってセカンダリターボ２２
への潤滑油供給量を、プライマリターボ２１への供給量
よりも多くして、セカンダリターボ２２での摩耗等の発
生を防止するといった潤滑油供給制御を行うようにして
いる。そして、かかる潤滑油供給制御は、コントロール
ユニット６０によって行われる。以下、図６に示すフロ
ーチャートに基づいて、適宜図１〜図５を参照しつつ、
コントロールユニット６０による潤滑油供給制御の制御
方法を説明する。

【００４１】制御が開始されると、まずステップ＃１で
エンジン回転数、吸気圧(ブースト)等が制御情報として
読み込まれる。次に、ステップ＃２で、上記のエンジン
回転数と吸気圧とによって把握される運転状態が、どの
運転領域に入っているかが判定される。本実施例では、
図７中の領域１、すなわち等吸入空気量ラインＧ₁より
も低回転・低負荷側ではセカンダリターボ２２の駆動を
停止してプライマリターボ２１のみで過給を行い、図７
中の領域２では両過給機２１,２２で過給を行うように
している。なお、シーケンシャルツインターボシステム
２０において吸気圧を一定とした場合、プライマリター
ボ２１の回転数のエンジン回転数に対する変化特性は図
８中の曲線Ｇ₂のようになり、セカンダリターボ２２の
回転数のエンジン回転数に対する変化特性は図８中の曲
線Ｇ₃のようになる。なお、セカンダリターボ２２はＮ₁
以上の回転領域で駆動される。

【００４２】ステップ＃３では、運転状態がセカンダリ
ターボ作動領域、すなわち図７中の領域２に入っている
か否かが判定される。ここで、セカンダリターボ作動領
域に入っていると判定された場合は(ＹＥＳ)、ステップ
＃６でＰバルブ９０が全開され、ステップ＃７で両過給
機２１,２２に均等に潤滑油が供給される。すなわち、
第１潤滑油供給通路７８と第２潤滑油供給通路７９とは
その通路径が等しいので、Ｐバルブ９０が全開された場
合は、過給機用潤滑油供給通路７７内の潤滑油が両潤滑
油供給通路７８,７９にほぼ均等に配分され、プライマ
リターボ２１への潤滑油供給量とセカンダリターボ２２
への潤滑油供給量とがほぼ等しくなるわけである。この
場合は、両過給機２１,２２が均等にかつ十分に潤滑さ
れる。この後、ステップ＃１に復帰する。

【００４３】他方、ステップ＃３で運転状態がセカンダ
リターボ作動領域に入っていないと判定された場合(Ｎ
Ｏ)、すなわち図７中の領域１に入っている場合は、ス
テップ＃４でＰバルブ９０の開度がコントロールされ
(所定量だけ絞られ)、ステップ＃５でセカンダリターボ
２２への潤滑油供給量が、プライマリターボ２１への潤
滑油供給量よりも増やされる。すなわち、過給機用潤滑
油供給通路７７内の潤滑油が第２潤滑油供給通路７９側
へ多く配分され、セカンダリターボ２２に十分な量の潤
滑油が供給される。このため、シールリング９２あるい
は回転軸２２cによるはねかけ油の量が十分に確保さ
れ、メカニカルシール９４あるいはピストンリング９８
が十分に潤滑され、これらに摩耗あるいはきずが生じな
い。この後、ステップ＃１に復帰する。

【００４４】図９に、従来のシーケンシャルツインター
ボシステムの油量のエンジン回転数に対する変化特性を
示す。また、図１０に、本発明にかかるシーケンシャル
ツインターボシステム２０の油量のエンジン回転数に対
する変化特性を示す。図９から明らかなとおり、従来の
シーケンシャルツインターボシステムでは、両過給機の
油量(Ｇ₄)は等しく、したがって低回転領域ではセカン
ダリターボの油量が要求量(Ｇ₆)以下となり、セカンダ
リターボの潤滑油が不足してしまうことになる。なお、
プライマリターボの油量は要求量(Ｇ₅)を超えているの
で、プライマリターボでは潤滑油不足は起こらない。

【００４５】図１０から明らかなとおり、本発明にかか
るシーケンシャルツインターボシステム２０では、低回
転領域においてもセカンダリターボ２２の油量(Ｇ₈)が
要求量(Ｇ₆')を上回っており、セカンダリターボ２２で
は十分な潤滑が行われることになる。なお、このように
セカンダリターボ２２への潤滑油の配分を多くした場合
でも、プライマリターボ２１の油量は(Ｇ₇)は要求量(Ｇ
₅')を上回っているので、プライマリターボ２１でも十
分な潤滑が行われるのはもちろんである。

【００４６】このように、セカンダリターボ駆動停止時
においても、セカンダリターボ２２の潤滑性能が十分に
高められ、その耐久性が高められる。

【００４７】なお、セカンダリターボ作動領域(図７中
の領域２)でも、Ｐバルブ９０を絞って、セカンダリタ
ーボ２２への潤滑油の配分を多くするようにしてもよ
い。すなわち、セカンダリターボ２２が車両前後方向に
みて後側に配置されるので、走行風が当たりにくく、し
たがって高温化する傾向がある。このため、両過給機２
１,２２が駆動されるときには、セカンダリターボ２２
側では潤滑油の粘度が低下して回転軸２２cまわりの潤
滑油が落下してしまい、潤滑性能が低下するおそれがあ
る。そこで、セカンダリターボ２２への潤滑油供給量を
増やしてその潤滑性能を高めるわけである。

【００４８】また、上記実施例のようにＰバルブ９０を
設けるのではなく、セカンダリターボ２２に潤滑油を供
給する第２潤滑油供給通路７９の通路径を、プライマリ
ターボ２１に潤滑油を供給する第１潤滑油供給通路７８
の通路径よりも大きく設定して、セカンダリターボ２２
への潤滑油供給割合を増やすようにしてもよい。この場
合は、全運転領域でセカンダリターボ２２への潤滑油の
配分が高められるのはもちろんである。

【００４９】

【発明の作用・効果】第１の発明によれば、駆動が規制
されるターボ過給機への潤滑油供給量が増やされるの
で、該ターボ過給機では回転軸等によってはね飛ばされ
る潤滑油(はねかけ油)の量が多くなり、該はねかけ油に
よってメカニカルシール、ピストンリング等が十分に潤
滑され、回転軸の軸受部あるいはシール部の摩耗が防止
され、ターボ過給機の耐久性が高められる。

【００５０】第２の発明によれば、基本的には第１の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、駆動が規制
されるターボ過給機に潤滑油を供給する潤滑油供給通路
が大径とされるので、該ターボ過給機への潤滑油供給量
が増え、回転軸等のはねかけ油の量が多くなり、該はね
かけ油によってメカニカルシール、ピストンリング等が
十分に潤滑され、回転軸の軸受部あるいはシール部の摩
耗が防止され、ターボ過給機の耐久性が高められる。

【００５１】第３の発明によれば、基本的には第１の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、駆動が規制
されるターボ過給機の駆動規制時に、駆動が規制されな
いターボ過給機への潤滑油供給通路が絞られるので、駆
動が規制されるターボ過給機への潤滑油供給量が増え、
該ターボ過給機での回転軸等のはねかけ油の量が多くな
り、該はねかけ油によってメカニカルシール、ピストン
リング等が十分に潤滑され、回転軸の軸受部あるいはシ
ール部の摩耗が防止され、過給機の耐久性が高められ
る。

【００５２】第４の発明によれば、基本的には第３の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、第２のター
ボ過給機の駆動が停止されるときには、第１のターボ過
給機への潤滑油供給通路が絞られるので第２のターボ過
給機への潤滑油供給量(配分)が増え、該第２のターボ過
給機の回転軸等のはねかけ油の量が多くなり、該はねか
け油によってメカニカルシール、ピストンリング等が十
分に潤滑され、回転軸の軸受部あるいはシール部の摩耗
が防止され、過給機の耐久性が高められる。

【００５３】第５の発明によれば、基本的には第３又は
第４の発明と同様の作用・効果が得られる。さらに、駆
動が規制(停止)されるターボ過給機(第２のターボ過給
機)の回転軸が停止しているときには、駆動が規制(停
止)されないターボ過給機(第１のターボ過給機)への潤
滑油供給通路が絞られないので、駆動が規制(停止)され
るターボ過給機(第２のターボ過給機)での潤滑油の漏れ
が防止される。なお、回転軸が停止しているときには該
ターボ過給機に軸受部あるいはシール部の摩耗が生じな
いのは当然である。

【００５４】第６の発明によれば、基本的には第４又は
第５の発明と同様の作用・効果が得られる。また、第２
のターボ過給機は、車両前後方向にみて後側に配置され
るので走行風が当たりにくく、したがって高温化する傾
向がある。このため、両過給機が駆動されるときには、
従来のものでは第２ターボ過給機側では潤滑油の粘度が
低下して回転軸まわりの潤滑油が落下してしまい、油膜
が薄くなって潤滑性能が低下することになる。しかしな
がら、本案では両過給機が駆動されるときにも第２のタ
ーボ過給機への潤滑油供給量が増やされるので、第２の
ターボ過給機の潤滑性能が十分に確保される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる潤滑装置を備えたターボ過給
機付エンジンのシステム構成図である。

【図２】 図１に示すエンジンのターボ過給機の斜視図
である。

【図３】 図１に示すエンジンの潤滑装置の斜視図であ
る。

【図４】 シーケンシャルツインターボシステムの潤滑
油供給系統を示す図である。

【図５】 セカンダリターボの立面断面説明図である。

【図６】 潤滑油供給制御の制御方法を示すフローチャ
ートである。

【図７】 ターボ過給機の作動領域を示す図である。

【図８】 過給機回転数のエンジン回転数に対する変化
特性を示す図である。

【図９】 従来のシーケンシャルツインターボシステム
の、過給機油量のエンジン回転数に対する変化特性を示
す図である。

【図１０】 本発明にかかるシーケンシャルツインター
ボシステムの、過給機油量のエンジン回転数に対する変
化特性を示す図である。

【符号の説明】

ＲＥ…エンジン Ｊ…潤滑装置 １５a,１５b…第１,第２分岐吸気通路 ２０…シーケンシャルツインターボシステム ２１…第１のターボ過給機(プライマリターボ) ２１a…ブロア ２１b…タービン ２１c…回転軸 ２２…第２のターボ過給機(セカンダリターボ) ２２a…ブロア ２２b…タービン ２２c…回転軸 ２８,２９…第１,第２分岐排気通路 ６０…コントロールユニット ７８,７９…第１,第２潤滑油供給通路 ９０…油量コントロールバルブ(Ｐバルブ）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 夫々タービンとブロアとを備えた複数の
   ターボ過給機が設けられ、各タービンが排気通路に並列
   に配置される一方各ブロアが吸気通路に並列に配置さ
   れ、所定の運転領域では一部のターボ過給機の駆動が規
   制されるようになっていて、 各ターボ過給機の回転軸に並列的に潤滑油を供給する潤
   滑油供給通路が各ターボ過給機毎に設けられているター
   ボ過給機付エンジンの潤滑装置において、 駆動が規制されるターボ過給機への潤滑油供給量を、駆
   動が規制されないターボ過給機への潤滑油供給量よりも
   多くする潤滑油供給量調整手段が設けられていることを
   特徴とするターボ過給機付エンジンの潤滑装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載されたターボ過給機付エ
   ンジンの潤滑装置において、 駆動が規制されるターボ過給機に潤滑油を供給する潤滑
   油供給通路が大径とされ、駆動が規制されないターボ過
   給機に潤滑油を供給する潤滑油供給通路が小径とされ、
   これらの潤滑油供給通路が潤滑油供給量調整手段をなし
   ていることを特徴とするターボ過給機付エンジンの潤滑
   装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載されたターボ過給機付エ
   ンジンの潤滑装置において、 各ターボ過給機へ潤滑油を供給する各潤滑油供給通路が
   同径とされていて、駆動が規制されないターボ過給機の
   潤滑油供給通路に該潤滑油供給通路内の油量を絞ること
   ができる油量絞り手段が設けられ、該油量絞り手段が、
   所定の一部のターボ過給機の駆動が規制される運転領域
   では油量を絞るようになっており、該油量絞り手段が潤
   滑油供給量調整手段をなしていることを特徴とするター
   ボ過給機付エンジンの潤滑装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載されたターボ過給機付エ
   ンジンの潤滑装置において、 ターボ過給機が２つだけ設けられ、第１のターボ過給機
   が全運転領域で駆動され、第２のターボ過給機が所定の
   低回転・低負荷領域で駆動が停止されるようになってい
   て、 第１のターボ過給機への潤滑油供給通路に油量絞り手段
   が設けられ、該油量絞り手段が上記所定の低回転・低負
   荷領域では油量を絞るようになっていることを特徴とす
   るターボ過給機付エンジンの潤滑装置。
5. 【請求項５】 請求項３又は請求項４に記載されたター
   ボ過給機付エンジンの潤滑装置において、 油量絞り手段が、駆動が規制されるターボ過給機の回転
   軸が停止しているときには油量を絞らないようになって
   いることを特徴とするターボ過給機付エンジンの潤滑装
   置。
6. 【請求項６】 請求項４又は請求項５に記載されたター
   ボ過給機付エンジンの潤滑装置において、 第２のターボ過給機が、車両前後方向にみて第１のター
   ボ過給機よりも後側に配置されていて、 油量絞り手段が、第２のターボ過給機が駆動されるとき
   にも油量を絞るようになっていることを特徴とするター
   ボ過給機付エンジンの潤滑装置。