JPS58176417A - タ−ボ過給機の可変ノズル制御装置 - Google Patents

タ−ボ過給機の可変ノズル制御装置

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JPS58176417A
JPS58176417A JP57058440A JP5844082A JPS58176417A JP S58176417 A JPS58176417 A JP S58176417A JP 57058440 A JP57058440 A JP 57058440A JP 5844082 A JP5844082 A JP 5844082A JP S58176417 A JPS58176417 A JP S58176417A
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JP
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air
load
controller
nozzle area
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逸朗 酒井
Norio Nakazawa
中沢 則雄
Yoshimasa Matsuyoshi
松良 悦正
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/24Control of the pumps by using pumps or turbines with adjustable guide vanes
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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】 本発明はターボ過給機の可変ノズル制御装置に関するも
のである。
ターボ過給機を塔載したエンジンにおいて、低速回転速
度での軸トルクを向上させる方法として。
タービン入口面積を絞り込むことによってコンプレッサ
側のブースト圧を高めることが知られている。
本発明は上記ターボ過給機のタービン入口側に可動ベー
ンを具え、同可動ベーンをエンジン回転数とニンジン負
荷とに対応して作動させることによって、低速回転域に
おいても高トルクを増大させることができると共にエン
ジンの最大出力をも増大させることができる装置を得る
ことを目的とするものである。
以下本発明を第1.2図に示す第1実施例にもとづいて
説明すると、1はエンジン回転数を検出する回転数検出
センサ、2はエンジン負荷を検出する負荷検出センサ、
3はアクセルペダル、4はフントローラ、5は第1電磁
弁6および第2電磁弁7よりなる開閉弁手段、8は第1
電磁弁乙に連通ずる第1室9と第2電磁弁7に連通ずる
第2室10とスプリング11を内蔵したスプリング室1
2と第1ピストン13と第2ピストン14と第1ストツ
パ15と第2ストツパ15′とからなるアクチュエータ
シリンダである。16は過給機のタービン入口側に設け
られ上記第2ピストン14側に連結した可動リング、1
7は同可動リング16に係合されビン18の回りに回動
するように設けた複数個の可動ベーンである。上記コン
トローラ4はエンジン回転数に比例して過給機タービン
に流入する排気流量を減少させまた上記エンジン負荷に
比例して同排気流量を増大させる特性を内蔵した電子デ
バイスで2本実施例の場合第2,3図に示されるように
エンジン回転数とエンジン負荷トルクとによってタービ
ンノズル面積が決定されるように形成されている。  
  i′ 次に開閉弁手段5について説明すると、第1.第2両電
磁弁6,7が無通電の場合はエアタンク19のエア供給
を遮断し2通路20.21はバに大気開口部22.23
を介して大気開放される。
そのとき、第1.第2両ピストン13.14はスプリン
グ11のばね力によってそれぞれ左方端に変位し、可動
ベーン17はピン18の回りに反時計方向に回動し、タ
ービンノズル面積を最大にする。また第1電磁弁6だけ
が通電されたときにはエアタンク19からのエアが通路
20を介して第1室9に供給され第1ピストン1ろは第
1ストッパ15に当接する位置まで右方変位する。さら
に第2電磁弁7が通電されたときには通路21を介して
第2室10にもエアタンク19のエアが供給され第2ピ
ストン14は第2ストツパ15′に当接する位置まで右
方変位する。すなわち、第1.第2電磁弁6,7が通電
されたときには、アクチュエータシリンダ8の作動によ
り可動リング16を介して可動ベーン17は時計方向に
回動し、ノズル面積が小さくなるように形成されるもの
である。
次に本第1実施例の作動について述べる。センサ1から
のエンジン回転信号とセンサ2がらの負荷信号とが入力
されたコントローラ4は開閉弁手段5に制御信号を出力
する。第2図において。
(I)  エンジン回転数が区間Cのとき。
第1.第2両電磁弁6,7は無通電で、エアタンク19
からのエアはアクチュエータシリンダ8へ供給されない
。このため第1.第2両ピストン13.14は左方変位
し、可動ベーン17は反時計方向に回動し、タービンノ
ズル面積はF3になる。
但)区間Bのとき。
コントローラ4からの制御信号によって第1電磁弁6の
みが通電され第1室9にエアが供給され第1ピストン1
3は第1ストツパ15に当接する位置まで右方変位する
。同時に、第2ピストン14も第1ピストン16と連動
して右方変位する。この結果、可動リング16は時計方
向に回動し、可動ベーン17も時計方向に回動し、ノズ
ル面積はF2になる。
(ホ) 区間Aのとき。
コントローラ4からの制御信号によって第1.第2両電
磁弁6,7が通電し、第1.第2両室9゜時 10へ同封にエアがエアタンク19がも供給されて、第
2ピストン14は第2ストツパ15′に当接する位置ま
で右方変位する。すなわち、可動リング16の時計方向
回動量は最大になり、可動ベーン17によるタービンノ
ズル面積も最小量F1となる。
本第1実施例によれば回転数検出センサ1と負荷検出セ
ンサ2とで可動ベーン17を制御してタービンノズル開
度を可変制御するため、従来の固定ノズル式過給機に比
べて効果的にエンジン出力を制御できる作用効果を有す
る。
次に2本発明の第2実施例を第4〜6図にもとづいて説
明する。上記第1実施例と均等部材には第1図に用いた
と同一符号を付す。コントローラ4はエンジン回転数検
出センサ1と負荷検出センサ2との信号によって第5図
に示す特性を内蔵されている。すなわち、エンジン回転
数が第5図に示す区間Aのときタービンノズル面積が”
+ 区間Bのとき同面積がFlからF2まで比例して増
大し2区間Cのときノズル面積がF2になると共に9回
転数が区間A、Hのとき、破線に示す如く負荷が大きく
なるとタービンノズル面積も同時に小さくなるように設
定されている。25は一端をエアタンク19に他端を7
クチユエータ8の作動室27に連通した第1電磁弁、2
8は上記作動室27と第1電磁弁25とを連通ずるエア
通路、29は一端をエア通路28に他端を大気開放側に
連通した第2電磁弁である。そして第1電磁弁25が閉
で第2電磁弁29が開のとき1作動室27内は大気に連
通ずるため、ピストン30はスプリング31のばね力に
よって左方変位し、可動ベーン17はピン18の回りに
時計方向に回動し、ノズル開度を大ならしめる。また、
第1電磁弁25が開で第2電磁弁29が閉のときエアタ
ンク19のエアが作動室27内に供給されピストン60
を右方変位させ。
ノズル開度を小ならしめる。32は可動リング16の位
置を検知するポテンショメータで、同メータからの信号
をコントローラ4にフィードバックして入力させている
第2実施例は負荷及びエンジン回転数を検知し。
エンジン作動時の予め決められた位置に可動ベーン17
が変位するようにコントローラ4から開閉弁手段5に制
御信号を出力し、ポテンショメータ32の位置信号をフ
ィードバックさせてコントローラ4に入力させた構成を
有するため2区間Aのようにエンジン回転数が低いとき
にはコントローラ4からの制御信号によって、第1電磁
弁25が開、第2電磁弁29が閉となり、ピストン30
の右方変位によって可動ベー717が時計方向に回動し
てノズル面積がFlとなる。区間Bのときは。
ポテンショメータ32の位置信号がノズル面積に対応す
る情報としてコントローラ4へ送られ、予めコントロー
ラ4内に設定されたエンジン回転数と負荷とによって決
まる状態量との差を求め′、′た゛とえばノズル面積を
広げ過ぎている場合には、第2電磁弁29を作動させ2
作動室27の圧を減じ。
所定の位置になるよう制御する。またノズル面積を絞り
過ぎている場合には第1電磁弁25を作動させ9作動室
27の圧を高め、所定の位置になるように制御する。
ノズル面積の制御において、オーバシュートスナわち要
求ノズル面積と現状のノズル面積との間に差が生じたと
きには、上記した動作を繰返すことによって所定の位置
になるように制御する。
なお、ノズル面積が必要以上の早い速度で変化してハン
チングを起こす慣れがある場合には、オリフィス33.
34によって空気圧が大気に開放される速度を低くなる
ようにすればよい。
上記の動作を行なうことにより区間Bにおいて。
エンジン回転数およびエンジン負荷によってノズル面積
が変化することを示したものが第5図となる。なお1区
間Bではエンジン高負荷時のオーバブーストを防止する
ために、各エンジン回転数における最小ノズル面積をエ
ンジン回転数の増大とともに増加するように制御される
ことを示すものである。
このようにして両区間A、Hにおいてはアクセルペダル
乙の踏み込み量が大きくなると、それに応じてコントロ
ーラ4によりノズル面積が小さくなる。区間Cのときは
第1電磁弁25が閉じ、第2電磁弁29が開ぎ、スプリ
ング31のばね力によってピストン30は左方変位し、
ノズル面積はF2となる。
このように本第2実施例によれば、低速トルクの増大化
、およびエンジンの最大出力の増大圧を図れる作用効果
を有する。
なお、第2実施例の場合、第6図に示す如く1両曲線の
交点Pで負荷検知によるタービンノズル面積を制御すれ
ばトルク変動が少なくて効果的である。また負荷検知は
0N−OFF方式の段階検知でも、連続検知でもよい。
さらに上記第1.第2両実施例においては開閉弁手段5
およびアクチュエータ8をエアにより作動させたが、こ
れ以外のたとえば電気式、油圧式、あるいは機械式のも
のでもよいことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例におけるシステム図。 第2図はエンジン回転数とタービンノズル面積との関係
を示すグラフ、第3図はコントローラに内蔵される特性
であってエンジン回転数と負荷トルクとタービンノズル
面積との関係を示す表、第4図は本発明の第2実施例に
係るシステム図、第5図はエンジン回転数とタービンノ
ズル面積との関係を示すグラフ、第6図はエンジン回転
数一定における燃料噴射量と燃費率との関係を示すフイ
ツム・フック曲線である。 1;回転数検出センサ、2;負荷検出センサ。 4;コントローラ、   5;開閉弁手段。 8;アクチュエータ、  17;可動ベーン手続補正書
(自発) 事件の表示 昭和57年  特  許  願第  58440   
号発明の名称 ターボ過給機の可変ノズル制御装置 補正をする者 事件との関係   特許出願人 住  所    東京都港区芝五丁目33番8号名 称
(62g)三菱自動車工業株式会社代  理  人 補正の内容 1 本願発明の特許請求の範囲を別紙のとおり訂正する
。 2 明細書第3ページ第9行、第4ページ第5行、およ
び第7ページ14〜15行の「ビン18」を。 それぞれ[ベーンシャフト18」に訂正する。 ろ 同第5ページ第10〜13行の「−に記コン)c−
−ラ4は〜増大させる」を、[上記コントローラ4はエ
ンジン回転数に対応して、タービンノズル面積を低回転
域で絞り、高回転域で広がるようにし。 かつ上記エンジン負荷に対応してタービンノズル面積を
高負荷域では絞り低負荷域では広がる」に訂正する。 4 同第6ページ第7〜8行の「最小量F1となる。」
の次に「エンジン回転数と負荷とを組合せたときのター
ビンノズル面積を第3図に示す。」を加入する。 5 同第6ページ第7行の1比例して」を、[エンジン
回転数に比例して」に訂正する。 訂正特許請求の範囲 エンジン回転数を検出する回転数検出センサ、エンジン
負荷を検出する負荷検出センサ、上記両センザの検出信
号を入力信号として印加するようKは広がる特性を内蔵
したコントローラ、同フントp−ラの出力信号によって
流体供給通路を開閉する開閉弁手段、同開閉弁手段の開
閉作動に応じた上記流体により作動する7クチユエータ
シリンダ。 および同7クチユエータシリンダに連結され過給機のタ
ービン入口側に枢設した複数の可動ベーンを具えたこと
を特徴とするターボ過給機の可変ノズル制御装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. エンジン回転数を検出する回転数検出センサ、エンジン
    負荷を検出する負荷検出センサ、上記両センザの検出信
    号を入力信号として印加するように接続され上記エンジ
    ン回転数に比例して過給機タービンに流入する排気流量
    を減少させまた上記エンジン負荷に比例して上記排気流
    量を増大させる特性を内蔵したコントローラ、同コント
    ローラの出力信号によって流体供給通路を開閉する開閉
    弁手段、同開閉弁手段の開閉作動に応じた上記流体によ
    り作動するアクチュエータシリンダ、および同アクチュ
    エータシリンダに連結され過給機のタービン入口側に枢
    設した複数の可動ベーンを具えたことを特徴とするター
    ボ過給機の可変ノズル制御装置
JP57058440A 1982-04-08 1982-04-08 タ−ボ過給機の可変ノズル制御装置 Granted JPS58176417A (ja)

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JPS628612B2 JPS628612B2 (ja) 1987-02-24

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