JPS635118A - 過給機のタ−ビンノズル制御方法 - Google Patents

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】 〈産業上の利用分野〉、 本発明は可変タービンノズル式過給機のタービンノズル
制御方法に関し、特に、応答性を高めることのできる過
給機の可変タービンノズル制御方法に関する。

に関する。

〈従来の技術〉 従来、排気ガスによりタービンを駆動するターボヂャー
ジャと呼ばれる形式の過給機が、エンジンの出力を増大
させる目的で用いられている。このターボヂャージャは
、エンジーンの低回転速度域にあっては排気流量が小さ
いことから、低速度域に於ける過給効果が不十分となる
傾向を有し、特に運転速度域が大きく変化する車輌用エ
ンジンに対して過給を行う上での問題となっていた。そ
こで、特公昭３９−７６５３＠公報、或いは特願昭６０
−１１１４７３号明ｌ１Ｉ１書に開示されているように
、可動ベーンを有する可変ノズルを排気タービンの上流
側のある円周上に設け、過給効果を高めたい場合には、
前記ノズルを狭窄することにより排気タービンに流入す
る排気ガスの流速を増大させ、所望に応じて過給効果を
改善する技術が提案されている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 このような過給機に於ては、可変タービンノズルの制御
方法が問題となる。従来は過給を必要としない低負荷運
転域ではノズル開度を大きくし、部分負荷以上の領域に
あっては、スロットルボディ、或いは吸気道負圧の程度
に応じてノズル開度を増減させ、エンジンの回転速度が
インタセプト点と呼ばれる所定値を越えた時にウェスト
ゲート弁を開き、過給圧が頭打ちになるようにしてエン
ジンのノッキングなどの弊害を回避するのみであった。

しかるに、上記のようなエンジンの負荷状態に対応させ
てノズル開度を連動操作した場合、低負荷運転状態から
急加速せんとしてスロットルを全開にした場合に、ノズ
ル動作に追従遅れを生じてしまい、急加速時の応答性を
高める上では十分でないという問題があった。

このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目的
は、低負荷走行状態からスロットル弁を急開した場合で
あっても、過給圧を追従性良く高め１ｑるような過給機
の可変ノズルの制御方法を提供することにある。

〈問題点を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、排気タービンと、
該排気タービンにより駆動されるコンプレッサと、前記
排気タービンの上流側にあって前記排気タービンへの排
気ガスの流入速度を制御する可変タービンノズルとを備
える過給機に於けるタービンノズルを制御する方法であ
って、エンジンの負荷及び回転速度のいずれにあっても
ある所定値以下の領域にあっては前記ノズル開度を略最
狭状態に保つことを特徴とするタービンノズルの制御方
法を提供することにより達成される。

く作用〉 このように、エンジンの低回転速度及び低負荷運転時に
ノズル開度を概ね仝閉状態に保つことにより、−定の過
給効果を確保しておき、ある所定の運転状態の領域を越
えた後に目標過給圧に応じてノズル開度制御を行うもの
とすることにより、スロットル弁を急開した場合の応答
性をより力強いものに改善することができる。

〈実施例〉 以下に添付の図面を参照して本発明を特定の実施例につ
いて詳細に説明する。

第１図は本発明が適用されるエンジンの過給構造を模式
的に示す。エンジン１に供給されるべき吸気は、エアク
リーナ５から吸気通路６を経て過給機２のコンプレッサ
部７に送り込まれて加圧され、吸気通路８、インタクー
ラ９、スロットル弁１１を有するスロットルボディ及び
吸気通路１０を経てエンジン１の燃焼室に供給される。

スロットル弁１１の下流側の吸気通路１０には燃料噴射
弁１２が設けられている。エンジン１からの排気ガスは
、排気通路１３を経て過給機２のタービン部１４に供給
され、コンプレッサ部７を駆動するための動力を放出し
た後、排気通路１５、及びマフラ１６を経て大気に放出
される。このタービン部１４の上流側には、環状に列設
された多数のベーンからなる可変ノズル３が設けられて
おり、該可変ノズル３の開度を調節機構４にて調節する
ことにより、タービン部１４に流入する排気ガスの流速
を制御することができる。

調節機構４はアクチュエータ２０により制御されるが、
このアクチュエータ２０は、コイルばね３３により常時
−方向に付勢された正圧ダイヤフラム２５により郭成さ
れた正圧室３８を有するもので、この正圧室３８は、制
御弁１８ａを有する管路１８を介してスロットル弁１１
の上流側の吸気通路８に接続されている。またこの制御
弁１８ａは、エンジン回転速度ＮＯ及びスロットル開度
θｔｈをパラメータとする制御装置１７により開閉制御
される。

アクチュエータ２０のダイヤフラム２５の中心部にはロ
ッド２８が固着されており、該ロッド２８の軸端は前記
した調節機構４に連結されている。

次に本実施例の作動の要領について説明する。

先ず、アクチュエータ２０に圧力が作用しない状態、即
ちロッド２８がコイルばね３３の作用により引込まれた
状態で過給機の可変ノズル３が仝閉となるように、ロッ
ド２８を調節機構４に連結しておく。エンジン１が低負
荷運転時は、制御弁１８ａを閉じておくことにより、ア
クチュエータ２０の動作を解除しておく。この状態より
加速すべくスロットル弁１１を開くと、可変ノズル３が
閉じたままであることから、排気流速が急峻に増大し、
好適な過給が行なわれる。

エンジンが所定の運転領域を越えた際には、制御弁１８
ａを開き、アクチュエータ２０内に過給圧を導入するこ
とにより、その時の過給圧の程度に応じてロッド２８が
押出され、可変ノズル３の開度が増大して過度な過給が
回避される。

第２図はエンジンの回転速度及びエンジンの負荷に対す
る過給機のタービン部１４のノズル開度の制御スケジュ
ールを示すもので、エンジンの負荷が小さいか、または
エンジンの回転速度が低い領域（斜線部分）におっては
可変ノズル３が仝閉されており、エンジン負荷が所定値
を越えたとき、またはエンジンの回転速度が所定値を越
えたとき、即ち斜線部分の範囲外におっては、負荷の大
きさ及び速度に従ってノズル開度が徐々に大きくなるよ
うにされている。本実施例の場合、エンジンの回転速度
が小さい場合には、負荷が比較的大きい場合でも可変ノ
ズル３が全開状態のままであって、エンジンの回転速度
が比較的高い場合には、エンジンの負荷が比較的小さい
レベルから可変ノズル３が開き始めるようになっている
。このようなノズル開度の制御は、エンジンの負荷及び
エンジンの回転速度をパラメータとするマツプ制御によ
り行なうと良い。

第３図は、ある−定回転速度時に於ける負荷の大小に対
するノズル開度を示すもので、従来は破線にて示すよう
に、エンジン負荷の増大に応じて略比例的にノズル開度
が増大するようにしているのに対し、本発明に於ては、
符号Ｐで示すエンジンの負荷が小さい領域にあっては可
変ノズル３が仝閉されている。従って低負荷域から既に
ある程度の過給が行われている状態にあり、スロットル
弁１１を急開したときの過給応答性が改善され、その結
果、力強い加速感が１ｑら・れることとなる。

〈発明の効果〉 このように、本発明によれば、極めて高い応答性をもっ
て過給効果が得られるため、車輌の加速性能を向上する
上でその効果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づくタービンノズルの制御方法が適
用される過給構造を模式的に示すダイヤグラム図である
。 第２図はエンジンの回転速度及びエンジンの負荷に対す
る過給機の可変タービンノズルの開度を示すグラフであ
る。 第３図は成るエンジン回転速度に於けるエンジンの負荷
に対するタービンノズルの開度を示万グラフである。 １・・・エンジン　　　　２・・・過給機３・・・可変
ノズル　　　４・・・調節機構５・・・エアクリーナ　
　６・・・吸気通路７・・・コンプレッサ　　８・・・
吸気通路９・・・インタクーラ　　１０・・・吸気通路
１１・・・スロットル弁　１２・・・噴射弁１３・・・
排気通路　　　１４・・・タービン部１５・・・排気通
路　　　１６・・・マフラ１７・・・制御装置　　　１
８・・・管路１８ａ・・・制御弁　　　２０・・・アク
チュエータ２５・・・正圧ダイヤフラム ２８・・・ロッド　　　　３３・・・コイルばね３８・
・・正圧至 特　許　出　籟　人　　本田技研工業株式会社代　　　
理　　　人　　弁理士　大　島　陽　−第１図 第２図 エンジン回転速度 第３図 手続補正書く自発） １、事件の表示 昭和６１年特許願第１５００４７号 ２、発明の名称 過給機のタービンノズル制御方法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名　称　　　（５３２）本田技研工業株式会社４、代理
人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 排気タービンと、該排気タービンにより駆動されるコン
   プレッサと、前記排気タービンの上流側にあって前記排
   気タービンへの排気ガスの流入速度を制御する可変ター
   ビンノズルとを備える過給機に於けるタービンノズルを
   制御する方法であつて、 エンジンの負荷及び回転速度のいずれにあつてもある所
   定値以下の領域にあつては前記ノズル開度を略最狭状態
   に保つことを特徴とするタービンノズルの制御方法。