JPH1047070A - バリアブルノズル式ターボチャージャ - Google Patents
バリアブルノズル式ターボチャージャInfo
- Publication number
- JPH1047070A JPH1047070A JP8207150A JP20715096A JPH1047070A JP H1047070 A JPH1047070 A JP H1047070A JP 8207150 A JP8207150 A JP 8207150A JP 20715096 A JP20715096 A JP 20715096A JP H1047070 A JPH1047070 A JP H1047070A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- engine
- turbine
- actuator
- area
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
- F02D41/068—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for warming-up
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/24—Control of the pumps by using pumps or turbines with adjustable guide vanes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
- F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
- F02D41/064—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting at cold start
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D23/00—Controlling engines characterised by their being supercharged
- F02D23/02—Controlling engines characterised by their being supercharged the engines being of fuel-injection type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
- F02D41/061—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up the corrections being time dependent
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2220/00—Application
- F05B2220/40—Application in turbochargers
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジン始動時にエンジン背圧を一時的に低
下させることが可能なバリアブルノズル式ターボチャー
ジャを提供し、エンジンの始動性向上を図る。 【解決手段】 開度の可変な複数のノズルベーンを設
け、ノズルベーン間に形成されるタービンノズルよりタ
ービンロータへとエンジンの排気ガスを導く際のタービ
ンノズルの面積を変えることができるようにしたバリア
ブルノズル式ターボチャージャにおいて、エンジン始動
開始時からの一定期間、タービンノズル面積が最小面積
より大きくなるように、ノズルベーンの開度を調節する
アクチュエータを制御するとともに、その一定期間経過
後、エンジン水温又はエンジン負荷が所定値以下のとき
に、エンジンの暖機を向上させるべくタービンノズル面
積が最小面積となるように前記アクチュエータを制御す
る。
下させることが可能なバリアブルノズル式ターボチャー
ジャを提供し、エンジンの始動性向上を図る。 【解決手段】 開度の可変な複数のノズルベーンを設
け、ノズルベーン間に形成されるタービンノズルよりタ
ービンロータへとエンジンの排気ガスを導く際のタービ
ンノズルの面積を変えることができるようにしたバリア
ブルノズル式ターボチャージャにおいて、エンジン始動
開始時からの一定期間、タービンノズル面積が最小面積
より大きくなるように、ノズルベーンの開度を調節する
アクチュエータを制御するとともに、その一定期間経過
後、エンジン水温又はエンジン負荷が所定値以下のとき
に、エンジンの暖機を向上させるべくタービンノズル面
積が最小面積となるように前記アクチュエータを制御す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、開度の可変な複数
のノズルベーンを設け、ノズルベーン間に形成されるタ
ービンノズルよりタービンロータへとエンジンの排気ガ
スを導く際のタービンノズルの面積を変えることができ
るようにしたバリアブルノズル式ターボチャージャに関
する。
のノズルベーンを設け、ノズルベーン間に形成されるタ
ービンノズルよりタービンロータへとエンジンの排気ガ
スを導く際のタービンノズルの面積を変えることができ
るようにしたバリアブルノズル式ターボチャージャに関
する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用内燃機関（エンジン）には自然
吸気式エンジンと過給式エンジンとがあるが、近年にお
いては過給式エンジンの割合が増大しつつある。過給機
構としては、一般にターボチャージャと呼ばれる排気タ
ービン駆動式のものと、一般にスーパチャージャと呼ば
れる機械駆動式のものとが実用化されている。ターボチ
ャージャは、排気ガスのエネルギでタービンを回転さ
せ、それと直結したコンプレッサで吸入空気を圧縮して
エンジンに供給するものである。ターボチャージャ付エ
ンジンでは、過給圧が過度に大きくなるのを防ぐため、
タービンに流入する排気ガスの一部をバイパスさせるウ
エイストゲートバルブ(waste gate valve)が通常設けら
れている。
吸気式エンジンと過給式エンジンとがあるが、近年にお
いては過給式エンジンの割合が増大しつつある。過給機
構としては、一般にターボチャージャと呼ばれる排気タ
ービン駆動式のものと、一般にスーパチャージャと呼ば
れる機械駆動式のものとが実用化されている。ターボチ
ャージャは、排気ガスのエネルギでタービンを回転さ
せ、それと直結したコンプレッサで吸入空気を圧縮して
エンジンに供給するものである。ターボチャージャ付エ
ンジンでは、過給圧が過度に大きくなるのを防ぐため、
タービンに流入する排気ガスの一部をバイパスさせるウ
エイストゲートバルブ(waste gate valve)が通常設けら
れている。
【０００３】ところで、エンジンが低速回転域にあると
きには、排気ガスの流量が少ないため、ターボチャージ
ャによる過給は不充分なものとなる。その対策として、
タービンノズルの面積を小さくすることにより、タービ
ンロータに与える運動エネルギを増大させるターボチャ
ージャが開発されている。バリアブルノズル式ターボチ
ャージャは、そのようなターボチャージャの一種であっ
て、開度の可変な複数のノズルベーンを設け、ノズルベ
ーン間に形成されるタービンノズルよりタービンロータ
へとエンジンの排気ガスを導く際のタービンノズルの面
積を変えることができるようにしたものである。
きには、排気ガスの流量が少ないため、ターボチャージ
ャによる過給は不充分なものとなる。その対策として、
タービンノズルの面積を小さくすることにより、タービ
ンロータに与える運動エネルギを増大させるターボチャ
ージャが開発されている。バリアブルノズル式ターボチ
ャージャは、そのようなターボチャージャの一種であっ
て、開度の可変な複数のノズルベーンを設け、ノズルベ
ーン間に形成されるタービンノズルよりタービンロータ
へとエンジンの排気ガスを導く際のタービンノズルの面
積を変えることができるようにしたものである。
【０００４】このようなバリアブルノズル式ターボチャ
ージャにおいては、ノズルベーンの開度はアクチュエー
タを用いて制御されるが、その制御方法として従来より
種々の方法が提案されている。例えば、実開昭６２−１
３７３４０号公報は、冷間軽負荷時にノズルベーン開度
を最小にしてタービンノズル面積を最小にすることによ
り、エンジンのポンピング仕事を増大させ、その結果、
エンジンの暖機を迅速化する技術を開示している。
ージャにおいては、ノズルベーンの開度はアクチュエー
タを用いて制御されるが、その制御方法として従来より
種々の方法が提案されている。例えば、実開昭６２−１
３７３４０号公報は、冷間軽負荷時にノズルベーン開度
を最小にしてタービンノズル面積を最小にすることによ
り、エンジンのポンピング仕事を増大させ、その結果、
エンジンの暖機を迅速化する技術を開示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術は、
エンジンの暖機性を向上させるものであるが、エンジン
がクランキング開始から完爆へと到るまでの始動性につ
いて深く考究したものではなく、以下のような不具合が
生ずるおそれがある。すなわち、上記従来技術によれ
ば、冷間始動時にノズルベーン開度が最小すなわちター
ビンノズル面積が最小になるようにアクチュエータが制
御される。そして、始動時においては、始動完了後に比
較して排気ガス流量が少なく、そのため排気ガス圧力
（エンジン背圧）が低い。従って、始動時にノズルベー
ン開度を最小とするような、アクチュエータに対する制
御がなされると、始動完了後にかかる制御がなされた場
合に比較して、タービンノズル面積はより小さくなって
いる。その結果、排気ガスが排出されにくくなり、その
影響で燃焼室に空気が充分に吸入されず、極度なリッチ
状態となり、爆発燃焼が達成されず、エンジン始動不能
へと陥りやすいのである。このように、上記従来技術
は、エンジン始動完了後の冷間軽負荷時に適合したもの
であって、始動時すなわちクランキング時にはエンジン
背圧の過度の上昇を招くため不適切なものである。
エンジンの暖機性を向上させるものであるが、エンジン
がクランキング開始から完爆へと到るまでの始動性につ
いて深く考究したものではなく、以下のような不具合が
生ずるおそれがある。すなわち、上記従来技術によれ
ば、冷間始動時にノズルベーン開度が最小すなわちター
ビンノズル面積が最小になるようにアクチュエータが制
御される。そして、始動時においては、始動完了後に比
較して排気ガス流量が少なく、そのため排気ガス圧力
（エンジン背圧）が低い。従って、始動時にノズルベー
ン開度を最小とするような、アクチュエータに対する制
御がなされると、始動完了後にかかる制御がなされた場
合に比較して、タービンノズル面積はより小さくなって
いる。その結果、排気ガスが排出されにくくなり、その
影響で燃焼室に空気が充分に吸入されず、極度なリッチ
状態となり、爆発燃焼が達成されず、エンジン始動不能
へと陥りやすいのである。このように、上記従来技術
は、エンジン始動完了後の冷間軽負荷時に適合したもの
であって、始動時すなわちクランキング時にはエンジン
背圧の過度の上昇を招くため不適切なものである。
【０００６】かかる実情に鑑み、本発明の目的は、エン
ジン始動性を向上させることが可能な制御手段を備えた
バリアブルノズル式ターボチャージャを提供することに
ある。
ジン始動性を向上させることが可能な制御手段を備えた
バリアブルノズル式ターボチャージャを提供することに
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく案
出された、本発明の第１の態様に係るバリアブルノズル
式ターボチャージャは、開度の可変な複数のノズルベー
ンを設け、該ノズルベーン間に形成されるタービンノズ
ルよりタービンロータへとエンジンの排気ガスを導く際
の該タービンノズルの面積を変えることができるように
したバリアブルノズル式ターボチャージャにおいて、前
記ノズルベーンの開度を調節するアクチュエータと、エ
ンジン始動開始時からの一定期間、タービンノズル面積
が最小面積より大きくなるように前記アクチュエータを
制御する第１の制御手段と、前記一定期間経過後、エン
ジン水温又はエンジン負荷が所定値以下のときに、エン
ジンの暖機を向上させるべくタービンノズル面積が最小
面積となるように前記アクチュエータを制御する第２の
制御手段と、を具備することを特徴とする。
出された、本発明の第１の態様に係るバリアブルノズル
式ターボチャージャは、開度の可変な複数のノズルベー
ンを設け、該ノズルベーン間に形成されるタービンノズ
ルよりタービンロータへとエンジンの排気ガスを導く際
の該タービンノズルの面積を変えることができるように
したバリアブルノズル式ターボチャージャにおいて、前
記ノズルベーンの開度を調節するアクチュエータと、エ
ンジン始動開始時からの一定期間、タービンノズル面積
が最小面積より大きくなるように前記アクチュエータを
制御する第１の制御手段と、前記一定期間経過後、エン
ジン水温又はエンジン負荷が所定値以下のときに、エン
ジンの暖機を向上させるべくタービンノズル面積が最小
面積となるように前記アクチュエータを制御する第２の
制御手段と、を具備することを特徴とする。
【０００８】また、本発明の第２の態様によれば、前記
第１の態様に係るバリアブルノズル式ターボチャージャ
において、前記アクチュエータ内に感温部材を設け、エ
ンジン冷間始動開始時から一定期間の該感温部材温が低
い状態での変位量によってノズルベーン開度を一定開度
以上に制限すべく、該感温部材が前記アクチュエータの
作動を制限するようにして構成される。
第１の態様に係るバリアブルノズル式ターボチャージャ
において、前記アクチュエータ内に感温部材を設け、エ
ンジン冷間始動開始時から一定期間の該感温部材温が低
い状態での変位量によってノズルベーン開度を一定開度
以上に制限すべく、該感温部材が前記アクチュエータの
作動を制限するようにして構成される。
【０００９】また、本発明の第３の態様に係るバリアブ
ルノズル式ターボチャージャは、開度の可変な複数のノ
ズルベーンを設け、該ノズルベーン間に形成されるター
ビンノズルよりタービンロータへとエンジンの排気ガス
を導く際の該タービンノズルの面積を変えることができ
るようにするとともに、バイパス通路及びウエイストゲ
ートバルブを設け、排気ガスの一部がタービンを迂回す
ることができるようにしたバリアブルノズル式ターボチ
ャージャにおいて、前記ノズルベーンの開度を調節する
アクチュエータと、エンジン始動開始時からの一定期
間、前記ウエイストゲートバルブを開とする第１の制御
手段と、前記一定期間経過後、エンジン水温又はエンジ
ン負荷が所定値以下のときに、エンジンの暖機を向上さ
せるべくタービンノズル面積が最小面積となるように前
記アクチュエータを制御する第２の制御手段と、を具備
することを特徴とする。
ルノズル式ターボチャージャは、開度の可変な複数のノ
ズルベーンを設け、該ノズルベーン間に形成されるター
ビンノズルよりタービンロータへとエンジンの排気ガス
を導く際の該タービンノズルの面積を変えることができ
るようにするとともに、バイパス通路及びウエイストゲ
ートバルブを設け、排気ガスの一部がタービンを迂回す
ることができるようにしたバリアブルノズル式ターボチ
ャージャにおいて、前記ノズルベーンの開度を調節する
アクチュエータと、エンジン始動開始時からの一定期
間、前記ウエイストゲートバルブを開とする第１の制御
手段と、前記一定期間経過後、エンジン水温又はエンジ
ン負荷が所定値以下のときに、エンジンの暖機を向上さ
せるべくタービンノズル面積が最小面積となるように前
記アクチュエータを制御する第２の制御手段と、を具備
することを特徴とする。
【００１０】上述の如く構成された、本発明の第１の態
様に係るバリアブルノズル式ターボチャージャにおいて
は、第１の制御手段によって、エンジン始動時の一定期
間、タービンノズル面積が最小面積より大きくなるよう
にアクチュエータが制御されるため、排気ガスが排出さ
れやすくなって排気ガス圧力が低くなり、その結果、燃
焼室へ空気が充分に吸入されて、エンジン始動性が向上
する。また、本発明の第２の態様に係るバリアブルノズ
ル式ターボチャージャにおいては、そのような第１の制
御手段がバイメタル等の感温部材によって容易に実現さ
れる。また、本発明の第３の態様に係るバリアブルノズ
ル式ターボチャージャにおいては、ノズルベーン開度を
特に調整することを必要とせず、過給圧減少用に設けら
れているウエイストゲートバルブの制御により容易に同
一の効果が得られる。
様に係るバリアブルノズル式ターボチャージャにおいて
は、第１の制御手段によって、エンジン始動時の一定期
間、タービンノズル面積が最小面積より大きくなるよう
にアクチュエータが制御されるため、排気ガスが排出さ
れやすくなって排気ガス圧力が低くなり、その結果、燃
焼室へ空気が充分に吸入されて、エンジン始動性が向上
する。また、本発明の第２の態様に係るバリアブルノズ
ル式ターボチャージャにおいては、そのような第１の制
御手段がバイメタル等の感温部材によって容易に実現さ
れる。また、本発明の第３の態様に係るバリアブルノズ
ル式ターボチャージャにおいては、ノズルベーン開度を
特に調整することを必要とせず、過給圧減少用に設けら
れているウエイストゲートバルブの制御により容易に同
一の効果が得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態について説明する。
の実施形態について説明する。
【００１２】図１は、本発明の実施形態に係るバリアブ
ルノズル式ターボチャージャ３０が適用されるエンジン
の一例を概略的に示す図である。エンジンにおける燃焼
に必要な空気は、エアクリーナ１でろ過され、ターボチ
ャージャ３０のコンプレッサ３２で圧縮され、インタク
ーラ２で冷却され、吸気マニホルド３でエンジン本体４
の各気筒に分配される。各気筒において発生する排気ガ
スは、排気マニホルド５で集められ、次いでターボチャ
ージャ３０のタービン３４に通された後、最後に触媒コ
ンバータ６で浄化されて排出される。なお、ターボチャ
ージャ３０による過度の過給効果を防止すべく、排気ガ
スがタービン３４を迂回することができるように、排気
バイパス通路７及びウエイストゲートバルブ（ＷＧＶ）
８が設けられている。ウエイストゲートバルブ８は、Ｗ
ＧＶ用アクチュエータ９０によって開閉せしめられる。
また、スタータモータ９は、エンジンの始動すなわちク
ランキングのために使用される。
ルノズル式ターボチャージャ３０が適用されるエンジン
の一例を概略的に示す図である。エンジンにおける燃焼
に必要な空気は、エアクリーナ１でろ過され、ターボチ
ャージャ３０のコンプレッサ３２で圧縮され、インタク
ーラ２で冷却され、吸気マニホルド３でエンジン本体４
の各気筒に分配される。各気筒において発生する排気ガ
スは、排気マニホルド５で集められ、次いでターボチャ
ージャ３０のタービン３４に通された後、最後に触媒コ
ンバータ６で浄化されて排出される。なお、ターボチャ
ージャ３０による過度の過給効果を防止すべく、排気ガ
スがタービン３４を迂回することができるように、排気
バイパス通路７及びウエイストゲートバルブ（ＷＧＶ）
８が設けられている。ウエイストゲートバルブ８は、Ｗ
ＧＶ用アクチュエータ９０によって開閉せしめられる。
また、スタータモータ９は、エンジンの始動すなわちク
ランキングのために使用される。
【００１３】ターボチャージャ３０のタービン３４にお
いては、タービンロータ（タービンホイール、タービン
ブレードなどとも呼ばれる）３５が排気ガスにより回転
せしめられる。コンプレッサ３２のコンプレッサブレー
ド３３は、軸３１によりタービンロータ３５に接続され
ているため、タービンロータ３５とともに回転して吸入
空気を圧縮し、すなわち過給作用を奏する。タービン３
４には、後に詳細に説明するように、開度の可変な複数
のノズルベーン（ＮＶ）３６が設けられており、ノズル
ベーン間に形成されるタービンノズルの面積を変えるこ
とができるようになっている。ノズルベーン３６の開度
は、ＮＶ用アクチュエータ４０によって調節される。
いては、タービンロータ（タービンホイール、タービン
ブレードなどとも呼ばれる）３５が排気ガスにより回転
せしめられる。コンプレッサ３２のコンプレッサブレー
ド３３は、軸３１によりタービンロータ３５に接続され
ているため、タービンロータ３５とともに回転して吸入
空気を圧縮し、すなわち過給作用を奏する。タービン３
４には、後に詳細に説明するように、開度の可変な複数
のノズルベーン（ＮＶ）３６が設けられており、ノズル
ベーン間に形成されるタービンノズルの面積を変えるこ
とができるようになっている。ノズルベーン３６の開度
は、ＮＶ用アクチュエータ４０によって調節される。
【００１４】コントローラ１０は、吸気温センサ２１、
エンジン冷却水温センサ２２、エンジン回転数センサ２
３、及びエンジン負荷センサ２４からの各信号を入力
し、それらの信号に基づき、吸気温ＴＨＡ、水温ＴＨ
Ｗ、エンジン回転数ＮＥ、及びエンジン負荷ＬＤを検出
する。そして、コントローラ１０は、それらの検出デー
タに基づいてＮＶ用アクチュエータ４０及びＷＧＶ用ア
クチュエータ６０を制御する。
エンジン冷却水温センサ２２、エンジン回転数センサ２
３、及びエンジン負荷センサ２４からの各信号を入力
し、それらの信号に基づき、吸気温ＴＨＡ、水温ＴＨ
Ｗ、エンジン回転数ＮＥ、及びエンジン負荷ＬＤを検出
する。そして、コントローラ１０は、それらの検出デー
タに基づいてＮＶ用アクチュエータ４０及びＷＧＶ用ア
クチュエータ６０を制御する。
【００１５】前述のように、本発明は、エンジン始動性
を向上させることが可能な制御手段を備えたバリアブル
ノズル式ターボチャージャを提供しようというものであ
り、そのために、本発明では、エンジン始動時にエンジ
ン背圧を一時的に低減するような構成を採用している。
以下、そのようなエンジン背圧の一時的低減手段につい
て６つの実施形態を採り上げ、詳細に説明する。
を向上させることが可能な制御手段を備えたバリアブル
ノズル式ターボチャージャを提供しようというものであ
り、そのために、本発明では、エンジン始動時にエンジ
ン背圧を一時的に低減するような構成を採用している。
以下、そのようなエンジン背圧の一時的低減手段につい
て６つの実施形態を採り上げ、詳細に説明する。
【００１６】図２は、バリアブルノズル式ターボチャー
ジャ３０の第１実施形態に係る図であってノズルベーン
３６の開度制御に関連する部分を示すものである。ター
ビンロータ３５に排気ガスを導くタービン入口のガス通
路には、複数の開度の可変なバリアブルノズルベーン３
６が設けられている。ノズルベーン３６の開度は、リン
ク３９を介して駆動リング３８を回動せしめることによ
って調整されるようになっており、リンク３９は、ＮＶ
用アクチュエータ４０のロッド４８に連結されている。
ジャ３０の第１実施形態に係る図であってノズルベーン
３６の開度制御に関連する部分を示すものである。ター
ビンロータ３５に排気ガスを導くタービン入口のガス通
路には、複数の開度の可変なバリアブルノズルベーン３
６が設けられている。ノズルベーン３６の開度は、リン
ク３９を介して駆動リング３８を回動せしめることによ
って調整されるようになっており、リンク３９は、ＮＶ
用アクチュエータ４０のロッド４８に連結されている。
【００１７】図２において、ロッド４８が左側に作動せ
しめられると、ノズルベーン３６はピン３７を中心とし
て反時計方向に回動してその開度が大きくなり、ノズル
ベーン間に形成されるタービンノズルの面積は大とな
る。一方、ロッド４８が右側に作動せしめられると、ノ
ズルベーン３６はピン３７を中心として時計方向に回動
してその開度が小さくなり、ノズルベーン間に形成され
るタービンノズルの面積は小となる。
しめられると、ノズルベーン３６はピン３７を中心とし
て反時計方向に回動してその開度が大きくなり、ノズル
ベーン間に形成されるタービンノズルの面積は大とな
る。一方、ロッド４８が右側に作動せしめられると、ノ
ズルベーン３６はピン３７を中心として時計方向に回動
してその開度が小さくなり、ノズルベーン間に形成され
るタービンノズルの面積は小となる。
【００１８】アクチュエータ４０には、ダイアフラム４
１によって隔成されたダイアフラム室４２が形成されて
いる。ダイアフラム４１には、ロッド４８が連結されて
いる。また、ダイアフラム４１は、スプリング４３によ
ってノズルベーン３６を閉じる方向に付勢されている。
１によって隔成されたダイアフラム室４２が形成されて
いる。ダイアフラム４１には、ロッド４８が連結されて
いる。また、ダイアフラム４１は、スプリング４３によ
ってノズルベーン３６を閉じる方向に付勢されている。
【００１９】ダイアフラム室４２の入口ポート４４は、
バキュームレギュレーティングバルブ（以下、ＶＲＶと
いう）５０に接続されており、ＶＲＶ５０は、負圧源と
してのバキュームポンプ５２に接続されている。また、
ＶＲＶ５０は、コントローラ１０に接続されており、コ
ントローラ１０からの信号に基づき、バキュームポンプ
５２からの負圧と大気ポート５１からの大気圧とを用い
て圧力を調整し、ダイアフラム室４２に導入する。な
お、本実施形態では、ダイアフラム室４２に大気圧が導
入された場合に、ノズルベーン開度が最小となり、その
結果、ノズルベーン間に形成されるタービンノズル面積
も最小となる。すなわち、本実施形態のバリアブルノズ
ルは、ノーマルクローズ型である。
バキュームレギュレーティングバルブ（以下、ＶＲＶと
いう）５０に接続されており、ＶＲＶ５０は、負圧源と
してのバキュームポンプ５２に接続されている。また、
ＶＲＶ５０は、コントローラ１０に接続されており、コ
ントローラ１０からの信号に基づき、バキュームポンプ
５２からの負圧と大気ポート５１からの大気圧とを用い
て圧力を調整し、ダイアフラム室４２に導入する。な
お、本実施形態では、ダイアフラム室４２に大気圧が導
入された場合に、ノズルベーン開度が最小となり、その
結果、ノズルベーン間に形成されるタービンノズル面積
も最小となる。すなわち、本実施形態のバリアブルノズ
ルは、ノーマルクローズ型である。
【００２０】コントローラ１０には、前述のように、吸
気温センサ２１、エンジン冷却水温センサ２２、エンジ
ン回転数センサ２３、及びエンジン負荷センサ２４が接
続されており、コントローラ１０は、それらの信号に基
づき、ノズルベーン３６の開度すなわちタービンノズル
面積を制御する。次に、図３のタイムチャートを用い、
その制御について説明する。
気温センサ２１、エンジン冷却水温センサ２２、エンジ
ン回転数センサ２３、及びエンジン負荷センサ２４が接
続されており、コントローラ１０は、それらの信号に基
づき、ノズルベーン３６の開度すなわちタービンノズル
面積を制御する。次に、図３のタイムチャートを用い、
その制御について説明する。
【００２１】図３（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に示される
ように、時刻ｔ0 以前すなわちエンジン停止時には、エ
ンジン回転数ＮＥは０であり、タービンノズル面積ＡＲ
ＥＡは最小であり（ノーマルクローズ型のため）、エン
ジン水温ＴＨＷは低温状態にある。時刻ｔ0 においてイ
グニションスイッチがオンとされてエンジンの始動すな
わちスタータモータ９によるクランキングが開始される
と、エンジン回転数ＮＥは、増大し、時刻ｔ2 において
クランキング回転数に達する。
ように、時刻ｔ0 以前すなわちエンジン停止時には、エ
ンジン回転数ＮＥは０であり、タービンノズル面積ＡＲ
ＥＡは最小であり（ノーマルクローズ型のため）、エン
ジン水温ＴＨＷは低温状態にある。時刻ｔ0 においてイ
グニションスイッチがオンとされてエンジンの始動すな
わちスタータモータ９によるクランキングが開始される
と、エンジン回転数ＮＥは、増大し、時刻ｔ2 において
クランキング回転数に達する。
【００２２】一方、コントローラ１０は、始動開始時刻
ｔ0 において、タービンノズル面積ＡＲＥＡが最小値よ
りも大きな一定の始動時面積となるように、ＶＲＶ５０
を介してＮＶ用アクチュエータ４０を制御する。そのた
め、バキュームポンプ５２の負圧の立ち上がりととも
に、タービンノズル面積ＡＲＥＡは増大していき、時刻
ｔ1 において始動時開度に達する。このように制御する
ことで、排気ガスがタービンを通り抜けやすくなって、
排気ガス圧力（エンジン背圧）が低くなり、その結果、
燃焼室へ空気が充分に吸入されるため、エンジン始動性
が良好となる。
ｔ0 において、タービンノズル面積ＡＲＥＡが最小値よ
りも大きな一定の始動時面積となるように、ＶＲＶ５０
を介してＮＶ用アクチュエータ４０を制御する。そのた
め、バキュームポンプ５２の負圧の立ち上がりととも
に、タービンノズル面積ＡＲＥＡは増大していき、時刻
ｔ1 において始動時開度に達する。このように制御する
ことで、排気ガスがタービンを通り抜けやすくなって、
排気ガス圧力（エンジン背圧）が低くなり、その結果、
燃焼室へ空気が充分に吸入されるため、エンジン始動性
が良好となる。
【００２３】やがて、時刻ｔ3 においてエンジンが自立
し始めてＮＥはクランキング回転数以上となり、時刻ｔ
4 にてアイドル回転数に達する。コントローラ１０は、
時刻ｔ3 から時刻ｔ5 （時刻ｔ4 より所定時間経過後の
時刻）までのいずれかの時点において、水温ＴＨＷが低
いことを確認して、エンジンの暖機を向上させるべく、
タービンノズル面積ＡＲＥＡを最小とする。なお、エン
ジン水温ＴＨＷに代えて吸気温ＴＨＡ又はエンジン負荷
ＬＤにより判断してもよい。なお、この時点では、エン
ジン回転数ＮＥが上昇しており、排気ガス圧力が高まっ
ているため、たとえノズルベーン開度を最小とするよう
にＮＶ用アクチュエータに指令信号を送っても、ノズル
ベーン３６はある程度開き、エンジンストールが発生す
ることはない。こうして、タービンノズル面積ＡＲＥＡ
を最小とすることで、エンジンのポンピング仕事が増大
し、その結果、エンジンの暖機は迅速化せしめられる。
し始めてＮＥはクランキング回転数以上となり、時刻ｔ
4 にてアイドル回転数に達する。コントローラ１０は、
時刻ｔ3 から時刻ｔ5 （時刻ｔ4 より所定時間経過後の
時刻）までのいずれかの時点において、水温ＴＨＷが低
いことを確認して、エンジンの暖機を向上させるべく、
タービンノズル面積ＡＲＥＡを最小とする。なお、エン
ジン水温ＴＨＷに代えて吸気温ＴＨＡ又はエンジン負荷
ＬＤにより判断してもよい。なお、この時点では、エン
ジン回転数ＮＥが上昇しており、排気ガス圧力が高まっ
ているため、たとえノズルベーン開度を最小とするよう
にＮＶ用アクチュエータに指令信号を送っても、ノズル
ベーン３６はある程度開き、エンジンストールが発生す
ることはない。こうして、タービンノズル面積ＡＲＥＡ
を最小とすることで、エンジンのポンピング仕事が増大
し、その結果、エンジンの暖機は迅速化せしめられる。
【００２４】次いで、コントローラ１０は、水温ＴＨＷ
が上昇し、所定の基準値ＴR に達した時刻ｔ6 におい
て、エンジンの暖機が完了したと判断し、タービンノズ
ル面積ＡＲＥＡすなわちノズルベーン開度をエンジン負
荷ＬＤ、エンジン回転数ＮＥ等に応じて制御することを
開始する。
が上昇し、所定の基準値ＴR に達した時刻ｔ6 におい
て、エンジンの暖機が完了したと判断し、タービンノズ
ル面積ＡＲＥＡすなわちノズルベーン開度をエンジン負
荷ＬＤ、エンジン回転数ＮＥ等に応じて制御することを
開始する。
【００２５】図４は、バリアブルノズル式ターボチャー
ジャ３０の第２実施形態に係る図であってノズルベーン
３６の開度制御に関連する部分を示すものであり、図５
は、第２実施形態の制御タイムチャートである。第１実
施形態との相違点についてのみ説明すると、第２実施形
態では、ＮＶ用アクチュエータ４０のダイアフラム室４
２の入口ポート４４には、バキュームポンプ５２に加
え、別体の負圧タンク５３がバキュームスイッチングバ
ルブ（以下、ＶＳＶという）５４を介して接続されてい
る。そのため、始動開始と同時に負圧の供給が可能とな
り、図５に示すように、タービンノズル面積ＡＲＥＡは
時刻ｔ0 において直ちに始動時面積に達する。
ジャ３０の第２実施形態に係る図であってノズルベーン
３６の開度制御に関連する部分を示すものであり、図５
は、第２実施形態の制御タイムチャートである。第１実
施形態との相違点についてのみ説明すると、第２実施形
態では、ＮＶ用アクチュエータ４０のダイアフラム室４
２の入口ポート４４には、バキュームポンプ５２に加
え、別体の負圧タンク５３がバキュームスイッチングバ
ルブ（以下、ＶＳＶという）５４を介して接続されてい
る。そのため、始動開始と同時に負圧の供給が可能とな
り、図５に示すように、タービンノズル面積ＡＲＥＡは
時刻ｔ0 において直ちに始動時面積に達する。
【００２６】図６は、バリアブルノズル式ターボチャー
ジャ３０の第３実施形態に係る図であってノズルベーン
３６の開度制御に関連する部分を示すものである。この
第３実施形態では、ＮＶ用アクチュエータ４０に暖機補
助用アクチュエータ６０がタンデムに取り付けられてい
る。暖機補助用アクチュエータ６０の暖機補助用ロッド
６１は、圧力シール６２によってシールされ、ＮＶ用ア
クチュエータ４０内に突出している。暖機補助用ロッド
６１の先端のピン６３は、ＮＶ用アクチュエータ４０の
ダイアフラム４１に連結されたガイド６４に挿入されて
いる。
ジャ３０の第３実施形態に係る図であってノズルベーン
３６の開度制御に関連する部分を示すものである。この
第３実施形態では、ＮＶ用アクチュエータ４０に暖機補
助用アクチュエータ６０がタンデムに取り付けられてい
る。暖機補助用アクチュエータ６０の暖機補助用ロッド
６１は、圧力シール６２によってシールされ、ＮＶ用ア
クチュエータ４０内に突出している。暖機補助用ロッド
６１の先端のピン６３は、ＮＶ用アクチュエータ４０の
ダイアフラム４１に連結されたガイド６４に挿入されて
いる。
【００２７】暖機補助用アクチュエータ６０のダイアフ
ラム室６５の入口ポート６６には暖機補助用ＶＳＶ７０
が接続され、そのＶＳＶ７０は他のＶＳＶ７１に接続さ
れている。ＶＳＶ７１は、バキュームポンプ５２及びブ
ースト圧（過給後の吸気圧）に接続されている。始動前
においては、図７（Ａ）に示されるように、暖機補助用
ＶＳＶ７０からの負圧供給がなく、暖機補助用アクチュ
エータ６０のスプリング６７によって、暖機補助用ロッ
ド６１が左方向に付勢され、そのため、ＮＶ用アクチュ
エータ４０のダイアフラム４１も左方向に付勢されて、
図８に示されるようにノズルベーンがある程度開かれた
状態になっている。これにより、始動時のエンジン背圧
低減が達成される。そして、暖機時には、図８に示され
るように暖機補助用ＶＳＶ７０から暖機補助用アクチュ
エータ６０に負圧を供給して、図７（Ｂ）に示されるよ
うにＮＶ用アクチュエータ４０の可動範囲を広げること
により、ノズルベーン開度すなわちタービンノズル面積
を最小にすることができる。なお、本実施形態において
は、ＮＶ用アクチュエータ故障（ダイアフラムの破れ
等）時に、ノズルベーン開度が最小値に固定されてしま
うのを防ぐため、ブースト圧をダイアフラム室６５に与
えるように制御することが可能となる。
ラム室６５の入口ポート６６には暖機補助用ＶＳＶ７０
が接続され、そのＶＳＶ７０は他のＶＳＶ７１に接続さ
れている。ＶＳＶ７１は、バキュームポンプ５２及びブ
ースト圧（過給後の吸気圧）に接続されている。始動前
においては、図７（Ａ）に示されるように、暖機補助用
ＶＳＶ７０からの負圧供給がなく、暖機補助用アクチュ
エータ６０のスプリング６７によって、暖機補助用ロッ
ド６１が左方向に付勢され、そのため、ＮＶ用アクチュ
エータ４０のダイアフラム４１も左方向に付勢されて、
図８に示されるようにノズルベーンがある程度開かれた
状態になっている。これにより、始動時のエンジン背圧
低減が達成される。そして、暖機時には、図８に示され
るように暖機補助用ＶＳＶ７０から暖機補助用アクチュ
エータ６０に負圧を供給して、図７（Ｂ）に示されるよ
うにＮＶ用アクチュエータ４０の可動範囲を広げること
により、ノズルベーン開度すなわちタービンノズル面積
を最小にすることができる。なお、本実施形態において
は、ＮＶ用アクチュエータ故障（ダイアフラムの破れ
等）時に、ノズルベーン開度が最小値に固定されてしま
うのを防ぐため、ブースト圧をダイアフラム室６５に与
えるように制御することが可能となる。
【００２８】図９は、バリアブルノズル式ターボチャー
ジャ３０の第４実施形態に係る図であってノズルベーン
３６の開度制御に関連する部分を示すものである。同図
に示すように、第４実施形態では、駆動リング３８にス
トッパ８０が働く構造となっている。ストッパ８０に
は、ピン８１によってバイメタル８２がピン止めされて
いる。バイメタル８２の両端は、タービンハウジング
（図示せず）に固定されている。そして、冷間時には、
図１０（Ａ）に示されるように、ストッパ８０が駆動リ
ング３８に入り込み、ノズルベーン開度が一定開度以上
に保持されるようになっているため、タービンノズルが
ある程度開かれ、エンジン背圧の上昇が防止されて始動
性が良好となる。次いで、始動が完了し、タービンハウ
ジングの温度がある程度上昇した時点で、図１０（Ｂ）
に示されるように、バイメタル８２がそってストッパ８
０がはずれるようになっている。そのため、暖機性を向
上させるべく、ノズルベーン開度すなわちタービンノズ
ル面積を最小とすることができる。
ジャ３０の第４実施形態に係る図であってノズルベーン
３６の開度制御に関連する部分を示すものである。同図
に示すように、第４実施形態では、駆動リング３８にス
トッパ８０が働く構造となっている。ストッパ８０に
は、ピン８１によってバイメタル８２がピン止めされて
いる。バイメタル８２の両端は、タービンハウジング
（図示せず）に固定されている。そして、冷間時には、
図１０（Ａ）に示されるように、ストッパ８０が駆動リ
ング３８に入り込み、ノズルベーン開度が一定開度以上
に保持されるようになっているため、タービンノズルが
ある程度開かれ、エンジン背圧の上昇が防止されて始動
性が良好となる。次いで、始動が完了し、タービンハウ
ジングの温度がある程度上昇した時点で、図１０（Ｂ）
に示されるように、バイメタル８２がそってストッパ８
０がはずれるようになっている。そのため、暖機性を向
上させるべく、ノズルベーン開度すなわちタービンノズ
ル面積を最小とすることができる。
【００２９】図１１は、バリアブルノズル式ターボチャ
ージャ３０の第５実施形態に係る図であってノズルベー
ン３６の開度制御に関連する部分を示すものである。第
５実施形態では、ダイアフラム室４２及びスプリング４
３が図上右側に配置されている。すなわち、ノーマルオ
ープン型のバリアブルノズル式ターボチャージャであ
り、その制御は、図１２のタイムチャートに示されるよ
うに、始めにタービンノズル面積ＡＲＥＡが最大となっ
ている点のみ、第１実施形態と異なるだけである。
ージャ３０の第５実施形態に係る図であってノズルベー
ン３６の開度制御に関連する部分を示すものである。第
５実施形態では、ダイアフラム室４２及びスプリング４
３が図上右側に配置されている。すなわち、ノーマルオ
ープン型のバリアブルノズル式ターボチャージャであ
り、その制御は、図１２のタイムチャートに示されるよ
うに、始めにタービンノズル面積ＡＲＥＡが最大となっ
ている点のみ、第１実施形態と異なるだけである。
【００３０】図１３は、バリアブルノズル式ターボチャ
ージャ３０の第６実施形態に係る図であってウエイスト
ゲートバルブ８の開度制御に関連する部分を示すもので
ある。第１〜５実施形態においては、タービンノズル面
積を最小面積より大きな始動時用の値とすることによ
り、エンジン背圧を低下させ、始動性を向上させるもの
であったが、第６実施形態は、排気ガスの一部がタービ
ンを迂回して流れるようにすることにより、エンジン背
圧を低下させようというものである。
ージャ３０の第６実施形態に係る図であってウエイスト
ゲートバルブ８の開度制御に関連する部分を示すもので
ある。第１〜５実施形態においては、タービンノズル面
積を最小面積より大きな始動時用の値とすることによ
り、エンジン背圧を低下させ、始動性を向上させるもの
であったが、第６実施形態は、排気ガスの一部がタービ
ンを迂回して流れるようにすることにより、エンジン背
圧を低下させようというものである。
【００３１】図１３に示されるように、ウエイストゲー
トバルブ８を駆動するＷＧＶ用アクチュエータ９０に
は、負圧室９１が設けられており、その負圧室９１に
は、ＶＳＶ９５を介してバキュームポンプ５２が接続さ
れている。通常、ウエイストゲートバルブ８は、スプリ
ング９２の付勢力によって閉じられているが、負圧室９
１に負圧を導入することによって開かれ、排気ガスを逃
がす。本実施形態では、図１４のタイムチャートに示さ
れるように、エンジンの始動開始直後から、エンジンが
自立するまでの間、ウエイストゲートバルブ８が開か
れ、先に説明した各実施形態と同一の作用効果が得られ
ることとなる。
トバルブ８を駆動するＷＧＶ用アクチュエータ９０に
は、負圧室９１が設けられており、その負圧室９１に
は、ＶＳＶ９５を介してバキュームポンプ５２が接続さ
れている。通常、ウエイストゲートバルブ８は、スプリ
ング９２の付勢力によって閉じられているが、負圧室９
１に負圧を導入することによって開かれ、排気ガスを逃
がす。本実施形態では、図１４のタイムチャートに示さ
れるように、エンジンの始動開始直後から、エンジンが
自立するまでの間、ウエイストゲートバルブ８が開か
れ、先に説明した各実施形態と同一の作用効果が得られ
ることとなる。
【００３２】以上、本発明の実施形態について述べてき
たが、もちろん本発明はこれに限定されるものではな
く、様々な実施形態を案出することは当業者にとって容
易なことであろう。
たが、もちろん本発明はこれに限定されるものではな
く、様々な実施形態を案出することは当業者にとって容
易なことであろう。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
エンジン始動時にエンジン背圧を一時的に低減する手段
を備えたバリアブルノズル式ターボチャージャが提供さ
れ、エンジン始動性の更なる向上が図られる。
エンジン始動時にエンジン背圧を一時的に低減する手段
を備えたバリアブルノズル式ターボチャージャが提供さ
れ、エンジン始動性の更なる向上が図られる。
【図１】本発明の実施形態に係るバリアブルノズル式タ
ーボチャージャが適用されるエンジンの一例を概略的に
示す図である。
ーボチャージャが適用されるエンジンの一例を概略的に
示す図である。
【図２】本発明のバリアブルノズル式ターボチャージャ
の第１実施形態に係る図であってノズルベーンの開度制
御に関連する部分を示すものである。
の第１実施形態に係る図であってノズルベーンの開度制
御に関連する部分を示すものである。
【図３】第１実施形態における制御動作を説明するため
のタイムチャートである。
のタイムチャートである。
【図４】本発明のバリアブルノズル式ターボチャージャ
の第２実施形態に係る図であってノズルベーンの開度制
御に関連する部分を示すものである。
の第２実施形態に係る図であってノズルベーンの開度制
御に関連する部分を示すものである。
【図５】第２実施形態における制御動作を説明するため
のタイムチャートである。
のタイムチャートである。
【図６】本発明のバリアブルノズル式ターボチャージャ
の第３実施形態に係る図であってノズルベーンの開度制
御に関連する部分を示すものである。
の第３実施形態に係る図であってノズルベーンの開度制
御に関連する部分を示すものである。
【図７】暖機補助用アクチュエータの作動を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図８】第３実施形態における制御動作を説明するため
のタイムチャートである。
のタイムチャートである。
【図９】本発明のバリアブルノズル式ターボチャージャ
の第４実施形態に係る図であってノズルベーンの開度制
御に関連する部分を示すものである。
の第４実施形態に係る図であってノズルベーンの開度制
御に関連する部分を示すものである。
【図１０】ストッパの作動を説明するための図である。
【図１１】本発明のバリアブルノズル式ターボチャージ
ャの第５実施形態に係る図であってノズルベーンの開度
制御に関連する部分を示すものである。
ャの第５実施形態に係る図であってノズルベーンの開度
制御に関連する部分を示すものである。
【図１２】第５実施形態における制御動作を説明するた
めのタイムチャートである。
めのタイムチャートである。
【図１３】本発明のバリアブルノズル式ターボチャージ
ャの第６実施形態に係る図であってウエイストゲートバ
ルブの開度制御に関連する部分を示すものである。
ャの第６実施形態に係る図であってウエイストゲートバ
ルブの開度制御に関連する部分を示すものである。
【図１４】第６実施形態における制御動作を説明するた
めのタイムチャートである。
めのタイムチャートである。
１…エアクリーナ ２…インタクーラ ３…吸気マニホルド ４…エンジン本体 ５…排気マニホルド ６…触媒コンバータ ７…排気バイパス通路 ８…ウエイストゲートバルブ（ＷＧＶ） ９…スタータモータ １０…コントローラ ２１…吸気温センサ ２２…水温センサ ２３…エンジン回転数センサ ２４…エンジン負荷センサ ３０…ターボチャージャ ３１…回転軸 ３２…コンプレッサ ３３…コンプレッサブレード ３４…タービン ３５…タービンロータ ３６…ノズルベーン（ＮＶ） ３７…ピン ３８…駆動リング ３９…リンク ４０…ＮＶ用アクチュエータ ４１…ダイアフラム ４２…ダイアフラム室 ４３…スプリング ４４…入口ポート ４８…ロッド ５０…バキュームレギュレーティングバルブ（ＶＲＶ） ５１…大気ポート ５２…バキュームポンプ ５３…負圧タンク ５４…バキュームスイッチングバルブ（ＶＳＶ） ６０…暖機補助用アクチュエータ ６１…暖機補助用ロッド ６２…圧力シール ６３…ピン ６４…ガイド ６５…ダイアフラム室 ６６…入口ポート ６７…スプリング ７０…暖機補助用ＶＳＶ ７１…ＶＳＶ ８０…ストッパ ８１…ピン ８２…バイメタル ９０…ＷＧＶ用アクチュエータ ９１…負圧室 ９２…スプリング ９５…ＶＳＶ
Claims (3)
- 【請求項１】 開度の可変な複数のノズルベーンを設
け、該ノズルベーン間に形成されるタービンノズルより
タービンロータへとエンジンの排気ガスを導く際の該タ
ービンノズルの面積を変えることができるようにしたバ
リアブルノズル式ターボチャージャにおいて、 前記ノズルベーンの開度を調節するアクチュエータと、 エンジン始動開始時からの一定期間、タービンノズル面
積が最小面積より大きくなるように前記アクチュエータ
を制御する第１の制御手段と、 前記一定期間経過後、エンジン水温又はエンジン負荷が
所定値以下のときに、エンジンの暖機を向上させるべく
タービンノズル面積が最小面積となるように前記アクチ
ュエータを制御する第２の制御手段と、 を具備することを特徴とするバリアブルノズル式ターボ
チャージャ。 - 【請求項２】 前記アクチュエータ内に感温部材を設
け、エンジン冷間始動開始時から一定期間の該感温部材
温が低い状態での変位量によってノズルベーン開度を一
定開度以上に制限すべく、該感温部材が前記アクチュエ
ータの作動を制限するようにして構成される、請求項１
に記載のバリアブルノズル式ターボチャージャ。 - 【請求項３】 開度の可変な複数のノズルベーンを設
け、該ノズルベーン間に形成されるタービンノズルより
タービンロータへとエンジンの排気ガスを導く際の該タ
ービンノズルの面積を変えることができるようにすると
ともに、バイパス通路及びウエイストゲートバルブを設
け、排気ガスの一部がタービンを迂回することができる
ようにしたバリアブルノズル式ターボチャージャにおい
て、 前記ノズルベーンの開度を調節するアクチュエータと、 エンジン始動開始時からの一定期間、前記ウエイストゲ
ートバルブを開とする第１の制御手段と、 前記一定期間経過後、エンジン水温又はエンジン負荷が
所定値以下のときに、エンジンの暖機を向上させるべく
タービンノズル面積が最小面積となるように前記アクチ
ュエータを制御する第２の制御手段と、 を具備することを特徴とするバリアブルノズル式ターボ
チャージャ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08207150A JP3090055B2 (ja) | 1996-08-06 | 1996-08-06 | バリアブルノズル式ターボチャージャ |
| US08/903,382 US5996347A (en) | 1996-08-06 | 1997-07-30 | Variable-nozzle type turbo charger |
| DE19734065A DE19734065B4 (de) | 1996-08-06 | 1997-08-06 | Turbolader vom Typ mit verstellbaren Düsen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08207150A JP3090055B2 (ja) | 1996-08-06 | 1996-08-06 | バリアブルノズル式ターボチャージャ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1047070A true JPH1047070A (ja) | 1998-02-17 |
| JP3090055B2 JP3090055B2 (ja) | 2000-09-18 |
Family
ID=16535052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08207150A Expired - Fee Related JP3090055B2 (ja) | 1996-08-06 | 1996-08-06 | バリアブルノズル式ターボチャージャ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5996347A (ja) |
| JP (1) | JP3090055B2 (ja) |
| DE (1) | DE19734065B4 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040038065A (ko) * | 2002-10-31 | 2004-05-08 | 현대자동차주식회사 | 디젤 엔진의 가변 터보차저 제어 방법 |
| KR100482545B1 (ko) * | 2001-11-13 | 2005-04-14 | 현대자동차주식회사 | 가변 노즐 터빈의 베인 각도 조절장치 |
| KR100820486B1 (ko) | 2006-12-12 | 2008-04-10 | 기아자동차주식회사 | 디젤 차량의 연비 향상 방법 |
| JP2009191639A (ja) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Toyota Central R&D Labs Inc | 可変容量タービン及び可変容量ターボチャージャ |
| JP2009197706A (ja) * | 2008-02-22 | 2009-09-03 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| EP3009631A4 (en) * | 2013-06-14 | 2017-03-08 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Engine control device |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3237565B2 (ja) * | 1997-04-02 | 2001-12-10 | 三菱自動車工業株式会社 | 過給機制御装置 |
| DE19813944A1 (de) * | 1998-03-28 | 1999-09-30 | Daimler Chrysler Ag | Brennkraftmaschine mit VTG-Lader und Verfahren zum Betrieb einer mittels VTG-Laders aufgeladenen Brennkraftmaschine |
| US6338391B1 (en) * | 1999-03-01 | 2002-01-15 | Paice Corporation | Hybrid vehicles incorporating turbochargers |
| US6554088B2 (en) | 1998-09-14 | 2003-04-29 | Paice Corporation | Hybrid vehicles |
| JP3633343B2 (ja) * | 1999-02-23 | 2005-03-30 | 日産自動車株式会社 | ディーゼルエンジンの制御装置 |
| DE10035762A1 (de) * | 2000-07-22 | 2002-01-31 | Daimler Chrysler Ag | Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betrieb eines Abgasturboladers |
| JP2002276346A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-09-25 | Hitachi Ltd | ターボ過給機付き火花点火筒内噴射エンジンとその制御法 |
| JP3818118B2 (ja) * | 2001-10-11 | 2006-09-06 | 三菱ふそうトラック・バス株式会社 | 可変容量過給機の故障診断装置 |
| JP3924510B2 (ja) * | 2002-03-29 | 2007-06-06 | 株式会社小松製作所 | 排気タービン過給機の可変ノズル開度制御装置 |
| US7404299B2 (en) * | 2002-09-06 | 2008-07-29 | Renewable Energy Systems Limited | Apparatus, method and software for use with an air conditioning cycle |
| EP1418318A1 (de) * | 2002-11-08 | 2004-05-12 | BorgWarner Inc. | Schaltungsanordnung an einem Turbolader |
| EP1491743A1 (en) * | 2003-06-26 | 2004-12-29 | JIDOSHA DENKI KOGYO Co., Ltd. | Apparatus for controlling variable nozzle of turbocharger |
| US6945048B2 (en) * | 2003-10-30 | 2005-09-20 | Deere & Company | Exhaust pressure restriction device with bypass passageway |
| DE102004009791A1 (de) * | 2004-02-28 | 2005-09-22 | Daimlerchrysler Ag | Verfahren zur beschleunigten Erwärmung einer Reinigungseinrichtung im Abgasstrang einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine |
| JP4061280B2 (ja) * | 2004-03-10 | 2008-03-12 | トヨタ自動車株式会社 | 可変ノズル機構ターボチャージャ付ガソリン機関の制御装置 |
| SE527995C2 (sv) * | 2004-12-16 | 2006-08-01 | Saab Automobile | Metod för att reglera turbineffekten hos en turbo i en förbränningsmotor |
| JP2007100607A (ja) * | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の始動制御装置 |
| WO2007046783A1 (en) * | 2005-10-12 | 2007-04-26 | Honeywell International Inc. | Method of controlling a turbocharger having a variable-geometry mechanism and a waste gate |
| US7415825B2 (en) * | 2006-06-13 | 2008-08-26 | International Engine Intellectual Property Company, Llc | Variable geometry turbocharger control method and apparatus |
| EP2006494A1 (de) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | ABB Turbo Systems AG | Antrieb für Vordrall-Leitvorrichtung |
| US8122716B2 (en) * | 2008-06-04 | 2012-02-28 | Honeywell International Inc. | VNT flow calibration adjustment |
| GB201001776D0 (en) * | 2010-02-04 | 2010-03-24 | Tsoi Hei Ma Thomas | Gas storage tank |
| DE102010040583A1 (de) * | 2010-09-10 | 2012-03-15 | Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg | Toleranzbereinigter Aktuator und zugehöriges Herstellungsverfahren |
| DE102011117308A1 (de) * | 2011-10-28 | 2013-05-02 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Brennkraftmaschine |
| EP2826981A4 (en) * | 2012-03-14 | 2017-08-09 | Nissan Motor Co., Ltd | Diesel engine control device and control method |
| US9151200B2 (en) * | 2012-09-06 | 2015-10-06 | Ford Global Technologies, Llc | Secondary air introduction system and method for system operation |
| US9500122B2 (en) | 2013-06-28 | 2016-11-22 | General Electric Company | Variable geometry nozzle and associated method of operation |
| KR101567210B1 (ko) * | 2014-04-28 | 2015-11-06 | 현대자동차주식회사 | 엔진 냉시동 안정화 제어 방법 |
| JP6430270B2 (ja) * | 2015-01-26 | 2018-11-28 | 株式会社日立製作所 | 電動回生過給機 |
| JP6830064B2 (ja) * | 2015-02-12 | 2021-02-17 | ヌオーヴォ・ピニォーネ・テクノロジー・ソチエタ・レスポンサビリタ・リミタータＮｕｏｖｏ Ｐｉｇｎｏｎｅ Ｔｅｃｎｏｌｏｇｉｅ Ｓ．Ｒ．Ｌ． | ガスタービンにおける部分負荷効率を改善するための運転方法および改善された部分負荷効率を有するガスタービン |
| US10927702B1 (en) | 2019-03-30 | 2021-02-23 | Savant Holdings LLC | Turbocharger or turbocharger component |
| CN110778391B (zh) * | 2019-11-20 | 2020-12-22 | 创客帮(山东)科技服务有限公司 | 一种涡轮机 |
| CN112392590B (zh) * | 2020-03-23 | 2022-05-06 | 长城汽车股份有限公司 | 一种可变截面涡轮增压器的控制方法、装置及车辆 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4235076A (en) * | 1979-05-03 | 1980-11-25 | General Motors Corporation | Vehicle engine having turbocharger bypass with boost control and converter warm-up functions |
| US4286433A (en) * | 1979-10-11 | 1981-09-01 | Schmelzer Corporation | Control system for turbocharger |
| DE2943729C2 (de) * | 1979-10-30 | 1984-06-07 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8900 Augsburg | Steuerung einer selbstzündenden Brennkraftmaschine mit Stauaufladung |
| FR2483515A1 (fr) * | 1980-05-27 | 1981-12-04 | Renault | Dispositif antipollution pour moteur a combustion interne a turbocompresseur |
| JPS60198334A (ja) * | 1984-03-21 | 1985-10-07 | Nissan Motor Co Ltd | 過給機付内燃機関の排気制御装置 |
| JPH0676708B2 (ja) * | 1985-12-12 | 1994-09-28 | 株式会社大林組 | 設備配管組込み式間仕切り |
| JPH0433384Y2 (ja) * | 1986-02-24 | 1992-08-11 | ||
| DE4014398A1 (de) * | 1990-05-04 | 1991-11-07 | Porsche Ag | Turbolader an einer brennkraftmaschine |
| DE4243448A1 (de) * | 1992-12-22 | 1994-06-23 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur Steuerung der Verdichtungsleistung eines Abgasturboladers |
-
1996
- 1996-08-06 JP JP08207150A patent/JP3090055B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-07-30 US US08/903,382 patent/US5996347A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-08-06 DE DE19734065A patent/DE19734065B4/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100482545B1 (ko) * | 2001-11-13 | 2005-04-14 | 현대자동차주식회사 | 가변 노즐 터빈의 베인 각도 조절장치 |
| KR20040038065A (ko) * | 2002-10-31 | 2004-05-08 | 현대자동차주식회사 | 디젤 엔진의 가변 터보차저 제어 방법 |
| KR100820486B1 (ko) | 2006-12-12 | 2008-04-10 | 기아자동차주식회사 | 디젤 차량의 연비 향상 방법 |
| JP2009191639A (ja) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Toyota Central R&D Labs Inc | 可変容量タービン及び可変容量ターボチャージャ |
| JP2009197706A (ja) * | 2008-02-22 | 2009-09-03 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| EP3009631A4 (en) * | 2013-06-14 | 2017-03-08 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Engine control device |
| US9896994B2 (en) | 2013-06-14 | 2018-02-20 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Control apparatus of engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19734065A1 (de) | 1998-03-19 |
| US5996347A (en) | 1999-12-07 |
| JP3090055B2 (ja) | 2000-09-18 |
| DE19734065B4 (de) | 2009-11-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3090055B2 (ja) | バリアブルノズル式ターボチャージャ | |
| US6079211A (en) | Two-stage supercharging systems for internal combustion engines | |
| US6354084B1 (en) | Exhaust gas recirculation system for a turbocharged internal combustion engine | |
| KR19990036017A (ko) | 모터보조 가변기하학 터보차저 시스템 | |
| JP5370243B2 (ja) | ターボ過給機付きディーゼルエンジンの制御装置 | |
| JP2010249019A (ja) | 内燃機関 | |
| JP2004003411A (ja) | 排気タービン過給機の可変ノズル開度制御装置 | |
| JP3127829B2 (ja) | ターボチャージャ付きエンジン | |
| JP2007092622A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JPH1077856A (ja) | 可変容量ターボチャージャの制御装置 | |
| JPH11229885A (ja) | ディーゼルエンジン | |
| JP5397291B2 (ja) | ターボ過給機付きエンジンの始動制御装置 | |
| JP4229038B2 (ja) | 内燃機関の過給システム | |
| JPH0749771B2 (ja) | 可変容量型排気タ−ボチヤ−ジヤ付内燃機関の過給圧力制御装置 | |
| JPH0433384Y2 (ja) | ||
| JPS6248051B2 (ja) | ||
| JP2004211649A (ja) | Ｅｇｒクーラシステム | |
| JP2007255265A (ja) | エンジン過給システム | |
| JPS614826A (ja) | 過給機付エンジンの吸気制御装置 | |
| JP3073401B2 (ja) | 過給機付きエンジンの最高速制御方法 | |
| JPH021457Y2 (ja) | ||
| JP2748482B2 (ja) | ターボチャージャの制御装置 | |
| JPH10169458A (ja) | ディーゼルエンジン | |
| JPS61291728A (ja) | ２段式過給装置 | |
| JP2000257435A (ja) | バリアブルノズル型ターボチャージャを搭載する内燃機関の制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080721 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080721 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090721 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090721 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100721 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110721 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110721 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120721 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130721 Year of fee payment: 13 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |