JPS628612B2 - - Google Patents
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- JPS628612B2 JPS628612B2 JP57058440A JP5844082A JPS628612B2 JP S628612 B2 JPS628612 B2 JP S628612B2 JP 57058440 A JP57058440 A JP 57058440A JP 5844082 A JP5844082 A JP 5844082A JP S628612 B2 JPS628612 B2 JP S628612B2
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- Japan
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- engine
- load
- nozzle area
- turbine nozzle
- area
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 15
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- 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)
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。
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つてコ
ンプレツサ側のブースト圧を高めることが知られ
ている。
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つてコ
ンプレツ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
数とエンジン負荷とに対応して作動させることに
よつて、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。
可動ベーンを具え、同可動ベーンをエンジン回転
数とエンジン負荷とに対応して作動させることに
よつて、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
コントローラ、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6に連
通する第1室9と第2電磁弁7に連通する第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
クチユ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、17は同可動リング16
に係合されベーンシヤフト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
では広がる特性を内蔵した電子デバイスで、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つてタービン
ノズル面積が決定されるように形成されている。
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
コントローラ、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6に連
通する第1室9と第2電磁弁7に連通する第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
クチユ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、17は同可動リング16
に係合されベーンシヤフト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
では広がる特性を内蔵した電子デバイスで、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つてタービン
ノズル面積が決定されるように形成されている。
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、通路20,21は共に
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のばね力によつてそれぞれ左方端に
変位し、可動ベーン17はベーンシヤフト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13は
第1ストツパ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、アクチユエータシリンダ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実施例の作動を第7図
に示すフローチヤートに基づいて述べる。センサ
1からのエンジン回転信号とセンサ2からの負荷
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、 () エンジン回転数が区間Cのとき。
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、通路20,21は共に
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のばね力によつてそれぞれ左方端に
変位し、可動ベーン17はベーンシヤフト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13は
第1ストツパ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、アクチユエータシリンダ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実施例の作動を第7図
に示すフローチヤートに基づいて述べる。センサ
1からのエンジン回転信号とセンサ2からの負荷
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、 () 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ユエータシリンダ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。
ンク19からのエアはアクチユエータシリンダ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。
() 区間Bのとき。
コントローラ4からの制御信号によつて第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13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1
4も第1ピストン13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。
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13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1
4も第1ピストン13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。
() 区間Aのとき。
コントローラ4からの制御信号によつて第1、
第2両電磁弁6,7が通電し、第1、第2両室
9,10へ同時にエアがエアタンク19から供給
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。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。
第2両電磁弁6,7が通電し、第1、第2両室
9,10へ同時にエアがエアタンク19から供給
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。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。
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。
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、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との信号によつて第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F1、区
間Bのとき同面積がF1からF2までエンジン回転
数に比例して増大し、区間Cのときノズル面積が
F2になると共に、回転数が区間A,B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に他端をアクチ
ユエータ8の作動室27に連通した第1電磁弁、
28は上記作動室27と第1電磁弁25とを連通
するエア通路、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、作動室27内は大気に連通するため、ピストン
30はスプリング31のばね力によつて左方変位
し、可動ベーン17はベーンシヤフト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30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ヨメータで、同メータから
の信号をコントローラ4にフイードバツクして入
力させている。
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との信号によつて第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F1、区
間Bのとき同面積がF1からF2までエンジン回転
数に比例して増大し、区間Cのときノズル面積が
F2になると共に、回転数が区間A,B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に他端をアクチ
ユエータ8の作動室27に連通した第1電磁弁、
28は上記作動室27と第1電磁弁25とを連通
するエア通路、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、作動室27内は大気に連通するため、ピストン
30はスプリング31のばね力によつて左方変位
し、可動ベーン17はベーンシヤフト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30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ヨメータで、同メータから
の信号をコントローラ4にフイードバツクして入
力させている。
第2実施例は第8図のフロチヤートに示される
如く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、ポテンシヨメータ32の位
置信号をフイードバツ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、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
の制御信号によつて、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
によつて可動ベーン17が時計方向に回動してノ
ズル面積がF1となる。区間Bのときは、ポテン
シヨメータ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
とによつ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、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、作動室27の圧を高め、所定の位置になるよう
に制御する。
如く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、ポテンシヨメータ32の位
置信号をフイードバツ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、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
の制御信号によつて、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
によつて可動ベーン17が時計方向に回動してノ
ズル面積がF1となる。区間Bのときは、ポテン
シヨメータ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
とによつ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、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、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、オーバシユートす
な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
とによつて所定の位置になるように制御する。
な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
とによつ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惧れがある場合には、オ
リフイス33,34によつ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。
してハンチングを起こす惧れがある場合には、オ
リフイス33,34によつ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つて
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、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。
て、エンジン回転数およびエンジン負荷によつて
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、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,Bにおいてはアクセ
ルペダル3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が開き、スプリング31のばね力に
よつてピストン30は左方変位し、ノズル面積は
F2となる。
ルペダル3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が開き、スプリング31のばね力に
よつてピストン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比を
図れる作用効果を有する。
の増大化、およびエンジンの最大出力の増大比を
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、
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ON−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およびアクチユ
エータ8をエアにより作動させたが、これ以外の
たとえば油圧式のものでもよいことはいうまでも
ない。
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ON−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およびアクチユ
エータ8をエアにより作動させたが、これ以外の
たとえば油圧式のものでもよいことはいうまでも
ない。
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つ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
イツシユ・フツク曲線、第7図は上記第1実施例
に係るフローチヤート、第8図は上記第2実施例
に係るフローチヤートである。 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
ユエータ、17;可動ベーン。
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つ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
イツシユ・フツク曲線、第7図は上記第1実施例
に係るフローチヤート、第8図は上記第2実施例
に係るフローチヤートである。 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
ユエータ、17;可動ベーン。
Claims (1)
- 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
記両センサ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つて流体供給
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ユエ
ータシリンダ、および同アクチユエータシリンダ
に連結され上記タービンノズル面積を制御すべく
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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57058440A JPS58176417A (ja) | 1982-04-08 | 1982-04-08 | タ−ボ過給機の可変ノズル制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57058440A JPS58176417A (ja) | 1982-04-08 | 1982-04-08 | タ−ボ過給機の可変ノズル制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58176417A JPS58176417A (ja) | 1983-10-15 |
JPS628612B2 true JPS628612B2 (ja) | 1987-02-24 |
Family
ID=13084451
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57058440A Granted JPS58176417A (ja) | 1982-04-08 | 1982-04-08 | タ−ボ過給機の可変ノズル制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58176417A (ja) |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4769994A (en) * | 1983-09-05 | 1988-09-13 | Nissan Motor Co., Ltd. | Method and apparatus for controlling a variable capacity turbine of an automotive turbocharger |
FR2569772A1 (fr) * | 1984-06-29 | 1986-03-07 | Ishikawajima Harima Heavy Ind | Dispositif de commande pour turbochargeur a capacite variable |
US4612770A (en) * | 1984-07-31 | 1986-09-23 | Mazda Motor Corporation | Turbocharged engine with exhaust purifier |
JPH0612069B2 (ja) * | 1984-07-31 | 1994-02-16 | 三菱重工業株式会社 | ターボコンパウンド機関 |
JPS6140416A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-26 | Mazda Motor Corp | 排気タ−ボ過給機付エンジンの制御装置 |
JPS6165021A (ja) * | 1984-09-05 | 1986-04-03 | Nissan Motor Co Ltd | ターボチャージャの過給圧制御装置 |
JPS61155624A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-15 | Nissan Motor Co Ltd | タ−ボチャ−ジャの過給圧制御装置 |
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