JPS61108830A - 排気タ−ビン式過給機 - Google Patents

排気タ−ビン式過給機

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JPS61108830A
JPS61108830A JP59230199A JP23019984A JPS61108830A JP S61108830 A JPS61108830 A JP S61108830A JP 59230199 A JP59230199 A JP 59230199A JP 23019984 A JP23019984 A JP 23019984A JP S61108830 A JPS61108830 A JP S61108830A
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明は排気ガスのエネルギに゛よって回転されるター
ビンでコンプレッサを回転して過給空気をエンジンに供
給する排気タービン式過給機に関する。
〔発明の背景〕
従来の排気タービン式過給機はエンジンの排気シリンダ
からの排気ガスをタービンに供給してタービンを回転さ
せ、同一軸上のコンプレッサを駆動し、このコンプレッ
サで圧縮された空気をエンジンの吸気管に送り込む。し
かしエンジンの低。
中速回転域では排気量が少なく十分なタービン出力が得
られず過給圧力が不足になる問題があった。
この問題を解決するために、エンジン低速域に適合する
比較的小容量のタービンを用い、対処している。この場
合にはエンジンの高速高負荷運転時に過給圧力が高くな
り過ぎるのでタービン人口にバイパス弁を配置し、この
バイパス弁をアクチュエータにより制御し、余剰排気ガ
スを排出して過給圧力が過大とならないようにしている
。しかしこのように排気バイパス制御を行うと、バイパ
スされる排気と共に、喪失するエネルギのために過給圧
力に対してタービン入口圧力が上昇する弊害が生じる。
この影響を避けるため、タービンの容量をエンジンの運
転状態に対応させて変化させる可変容量タービンの形式
の提案、例えば米国特許第3,557,549号明dl
書等がなされているが特にガソリンエンジンでは広い運
転範囲全域にわたってエンジンと過給機をマツチングさ
せるのは困錐である。
〔発明の目的〕
不発明の目的は低、中速回転域から高速回転域まで広い
運転条件の全域にわたって艮好な過給圧力特性が得られ
る排気タービン式過給機を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明の特徴は、タービンのケーシング内[−隔壁によ
って二つのスクロール室に分割し、エンジンの低速、低
負荷運転状態の時の過給圧力が低い場合には、エンジン
の排気ケ一方のスクロール室に集中的に導ひく。またエ
ンジンの高速、高負荷運転状態時に過給圧力が高くなっ
た場合には二つのスクロール室にエンジンの排気ヲ導く
ようにタービン人口の制御弁を作動させる。また広い運
転条件で良好な過給圧力特性を得るために排気バイパス
弁によって排気をバイパスさせるようにしたものである
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を第1図〜第3図について説明す
る。
第1図は、本発明の排気タービン式過給機の概略?示す
。エンジン1から排出された排気ガスは、エギゾースト
マニホルド2を介してタービン60ケーシング3に導か
ルる。ケーゾング3は隔壁14により二つのスクロール
室4,5に分割さルている。開放スクロール室4側には
排気バイパス弁8が備えられている。一方閉鎖スクロー
ル室5は制御弁lOにより閉鎖されている。
エンジンの低速、低負荷運転時は排気ガスを開放スクロ
ール室4に導く。排気ガス量が増加すると過給圧が上昇
するため、過給圧が導入悪路12から第1アクチユエー
タ11に導かれ、ある一定の圧力以上になるとロッド1
3が動き、そのロッド13の先端と連動して作動する排
気バイパス弁8が開き、開放スクロール室4に備えたバ
イパス穴7より排気ガスがタービン出口側9に排出され
る。さらに排気ガス量が増加するエンジンの高速、高負
荷運転時には、第2アクチユエータ15の尋人通路16
から過給圧が導入されある一定の圧力以上になるとロッ
ド17が動き制御弁IOが開放される。ここで各アクチ
ュエータ11.15のバイアススプリングの力を設足す
ることにより圧力は選定てれる。そして、この時一つの
タービンスクロールから二つのタービンスクロールに切
りかわるため、タービン6の回転数が低下し結果的にコ
ンプレッサの回転が低ドする。し友がって今まで排気バ
イパス穴7より排出していた排気ガスを排出する必要が
なくなるため、過給圧の低下によって一端排気バイパス
弁8が閉じる方向に制御される。さらに排気ガス量が増
加すると前述したのと同様に過給圧が上昇してしまうた
め、アクチュエータ11により排気バイパス弁8が開く
方向に制御される。ここで各アクチュエータ11.15
は非気圧で制御されるように構成さ!しても良い。
第2図は、上記した制御を行なつ之時の過給圧特性を示
す。
横軸にエンジン回転数、縦軸に過給圧の圧力比を示す。
開放スクロール室4のみの運転の時は、圧力比はPの特
性となる。これに対して制御弁lOが開放した状態の二
つのスクロール室の運転の時は圧力比はQの特性となる
。これを目標圧力比Illの様に制御するには、目標圧
力比29よジも高くなる圧力比領域S 1 # S 2
を排気バイパス弁8および制御flOの開放によV制御
することができる。
したがって、このような作動によって得られる特性を更
に詳述すると以下の通りとなる。
(I)領域: 開放スクロール室4のみによって過給される領域。
(II’l領域: 開放スクロール室4のみによって過給されるが排気バイ
パス弁8の作動によって目標圧力比Tより大きい圧力比
部分S1を逃がす。
ここで、8点で制御弁lOを開放すると同時に排気バイ
パス弁8を全閉とする。
[DI)領域: 開放スクロール室4と閉鎖スクロール室5の両スクロー
ル室によって過給されるが、排気バイパス弁8の作動に
よって目標圧力比Tより大きい圧力比部分S2を逃がす
このように本実施例においては低速から高速までの広い
領域に渡って必要とされる過給特性を得ることができる
第3図は、本発明の排気タービン過給機と、標準的な排
気タービン過給機の特性の比較を行なったものである。
本実施例の排気タービンの過給機の過給圧特性lc、排
気圧力特性1.を示す。標準形の排気タービン過給機の
過給圧特性Cc、排気圧力特性C0を示す。
これより、本実施例の排気タービン過給機は、低速の過
給圧特性にすぐれ、低速のトルクが向上し、しかも高速
の排気圧力特性を大巾に低減することができるため、燃
費の向上を図ることができる。
以上の実施例は排気バイパス9F−8と制御弁lOを過
給圧で直接駆動されるアクチュエータ11゜15で制御
しているが、更に過給圧特性の自由度を大きくするため
には次に述べるような制御を行うことが好ましい。
すなわち、第4図に示すように各アクチュエータ11.
15の導入通路12.16の途中にデユーティ制御され
るオン−オフ電磁弁18.19を配置し、このオン−オ
フ電磁弁18.19に、f圧伸20に接続してコンプツ
サの下流の過給圧を導ひくようにする。
定圧弁20は過給圧を略一定の圧力に調圧してオン−オ
フ電磁弁18.19へ与えるものであり、オン−オフ電
磁弁18.19はそれぞれに設けた大気解放口21,2
21に開閉するものである。
したがって、大気解放口21,22t−オン−オフ電磁
弁18.19でデユーティ制御によって開閉することに
より、各アクチュエータ11.15に加わる過給圧を制
御するものである。
次にオン−オフ電磁弁18.19へ与えられる制御信号
について説明する。
まず第2図においては過給圧で直接的に各アクチュエー
タ11.15を制御した特性を示しているが、このもの
ではきめ細かい制御特性を得るのはむつかしい。
したがって、本実施例においては、第5図、第6図に示
すように回転数に対するオン−オフ電磁弁18.19の
デユーティ比をマイクロコンピュータのROM (Re
ad 0nly Memory)に記小木して分き、こ
れらのROMから読み取られたデユーティ比でもって電
磁弁1s、t91kMA動するものである。
第5図はアクチュエータllk制御する電磁弁18・\
与えられる特性上水し、第6図はアクチュエータ15を
制御する電磁弁19へ与えられる特性を示している。
そして、その制御は第7図に示すようにステップ30で
回転数Nt検出し、この回転数Nからステップ40.ス
テップ50で第5図、第6図に示したような特性(デユ
ーティ比)ft検索する。
次にステップ60で回転数Nが所定回転数を越えたか否
を判断する。このステップ60は第2図の8点に対応す
る回転数を演出するステップである。
そして、ステップ60で回転数Nが所定回転数以下と判
断されると、ステップ70において第5図の特性値がレ
ジスタにセットされる。
一方、ステップ60で回転数Nが所定回転数N以上と判
断されると、ステップ80において電磁升18tオフ(
大気解放口21を開)シ、ステップ90において第6図
の特性値がレジスタにセットされる。
以上のステップを終了した後、ステップ100において
各電磁弁18.19に所定の信号を出力する。
この場合、排気バイパス弁8、制御弁lOの開口割合は
急激に変化するものではなく、徐々に変化する7辻め、
よジ良好な過給特性を得ることができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によればタービンのケーシ
ング内部を隔壁によって二つのスフo −ル室に分割し
、エンジンの運転状態に対応してスクロール室を流れる
排気ガスを制御し、また排気バイパス方式全曲用するこ
とによってエンジンの広い運転条件の全域で良好な過給
圧力が得られる。
従ってエンジンの低速トルク特性急加速時の応答性を改
善し、またエンジン高速時のタービン人口圧力が過大と
なるのを防き゛燃費の改善をはかれる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の排気タービン過給機の一実施例を示す
要部断面図、第2図は本発明の排気タービン過給機の過
給圧1b1]御及びその特性図、第3図は本発明の排気
タービン過給機と従来の標準形排気タービンの過給圧特
性の比較図、第4図は本発明の他の実施例になる博成図
、第5図、第6図は回転数とデユーティ比の特性図、第
7図はフローチャート図である。 4・・・開放スクロール室、5・・・閉鎖スクロール室
、8・・・排気バイパス弁、10・・・制御弁、14・
・14壁、11.15・・・アクチュエータ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.タービンとコンプレツサと備えると共に前記タービ
    ンが収納されるケーシングの内部を隔壁によつて二つの
    スクロール室に分割し、前記両スクロール室に排気ガス
    を供給して前記タービンを回転駆動して前記コンプレツ
    サにより過給空気をエンジンに送る排気タービン式過給
    機において、前記一方のスクロール室と前記タービンの
    下流とを接続するバイパス通路と、前記バイパス通路を
    流れる排気ガス量を制御する第1流量制御弁と、前記他
    方のスクロール室に流入する排気ガス量を制御する第2
    流量制御弁とを備えた排気タービン式過給機。
  2. 2.特許請求の範囲第1項において、前記第1流量制御
    弁は前記第2流量制御弁が開いた時に前記バイパス通路
    を流れる排気ガス量を減少する排気タービン式過給機。
  3. 3.特許請求の範囲第1項において、前記第1,第2流
    量制御弁は過給圧によつて駆動されるダイヤフラムによ
    り制御され、前記ダイヤフラムは過給圧が上昇するにつ
    れて排気ガスの通過を増大するように作動する排気ター
    ビン式過給機。
JP59230199A 1984-11-02 1984-11-02 排気タ−ビン式過給機 Expired - Lifetime JPH0713467B2 (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61185623A (ja) * 1985-02-13 1986-08-19 Mazda Motor Corp 排気タ−ボ過給装置
JPS61200462A (ja) * 1985-03-01 1986-09-05 Nippon Steel Corp 二次元フエイズドアレイ装置
JPS61215424A (ja) * 1985-03-19 1986-09-25 Mazda Motor Corp 排気タ−ボ過給装置
JPS61155641U (ja) * 1985-03-19 1986-09-26
KR20030049632A (ko) * 2001-12-17 2003-06-25 현대자동차주식회사 터보차저
JP2018537615A (ja) * 2015-12-21 2018-12-20 アイ・エイチ・アイ チャージング システムズ インターナショナル ゲーエムベーハー 排気タービン式過給機の排気流通部及び排気タービン式過給機の作動方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5650735U (ja) * 1979-09-28 1981-05-06
JPS5818522A (ja) * 1981-07-27 1983-02-03 Hitachi Ltd タ−ボ過給機

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5650735U (ja) * 1979-09-28 1981-05-06
JPS5818522A (ja) * 1981-07-27 1983-02-03 Hitachi Ltd タ−ボ過給機

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61185623A (ja) * 1985-02-13 1986-08-19 Mazda Motor Corp 排気タ−ボ過給装置
JPS61200462A (ja) * 1985-03-01 1986-09-05 Nippon Steel Corp 二次元フエイズドアレイ装置
JPS61215424A (ja) * 1985-03-19 1986-09-25 Mazda Motor Corp 排気タ−ボ過給装置
JPS61155641U (ja) * 1985-03-19 1986-09-26
JPH0217692B2 (ja) * 1985-03-19 1990-04-23 Mazda Motor
JPH0435538Y2 (ja) * 1985-03-19 1992-08-24
KR20030049632A (ko) * 2001-12-17 2003-06-25 현대자동차주식회사 터보차저
JP2018537615A (ja) * 2015-12-21 2018-12-20 アイ・エイチ・アイ チャージング システムズ インターナショナル ゲーエムベーハー 排気タービン式過給機の排気流通部及び排気タービン式過給機の作動方法

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