JPH0121147Y2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0121147Y2 JPH0121147Y2 JP1984003646U JP364684U JPH0121147Y2 JP H0121147 Y2 JPH0121147 Y2 JP H0121147Y2 JP 1984003646 U JP1984003646 U JP 1984003646U JP 364684 U JP364684 U JP 364684U JP H0121147 Y2 JPH0121147 Y2 JP H0121147Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- engine
- valve device
- valve
- load
- 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.)
- Expired
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- Supercharger (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、エンジンの排気ガスによつて排気ガ
スタービンを駆動し、同タービンによりコンプレ
ツサを駆動するようにしたターボチヤージヤに関
するものである。
スタービンを駆動し、同タービンによりコンプレ
ツサを駆動するようにしたターボチヤージヤに関
するものである。
自動車等車両用のエンジンは、アイドル回転数
から最高回転数までの極めて広い回転数域に亘つ
て、しかも大きく変動する負荷範囲内で運転され
るので、その排気ガス量も大巾に変動する。従つ
て一定の流量特性を有する排気ガスタービンで
は、エンジンから排出される排気ガスエネルギを
十分に回収し利用することができない。
から最高回転数までの極めて広い回転数域に亘つ
て、しかも大きく変動する負荷範囲内で運転され
るので、その排気ガス量も大巾に変動する。従つ
て一定の流量特性を有する排気ガスタービンで
は、エンジンから排出される排気ガスエネルギを
十分に回収し利用することができない。
本考案は、上記に鑑み創案されたもので、ター
ビンハウジング内に隔壁を設けて、ロータ軸線方
向に分割され大小異なる流量特性を有する第１及
び第２の排気ガス通路を形成すると共に、第１及
び第２排気ガス通路内に夫々別個のアクチユエー
タによつて各独立に開閉される第１及び第２の弁
装置を設け、エンジンの低速高負荷時には、上記
流量特性が小さい方の第２排気ガス通路に設けら
れた第２の弁装置を開くと共に第１排気ガス通路
内の第１弁装置を閉じ、エンジンの中速高負荷時
及び低速中負荷時には、夫々第１弁装置を開くと
共に第２弁装置を閉じ、又エンジンの高速高負荷
時及びエンジンの回転速度如何に拘わらず低負荷
時には、第１及び第２弁装置を開き、更にエンジ
ンブレーキ時に上記第１及び第２弁装置を閉じる
ように構成したことを特徴とする可変容量ターボ
チヤージヤを要旨とするものである。
ビンハウジング内に隔壁を設けて、ロータ軸線方
向に分割され大小異なる流量特性を有する第１及
び第２の排気ガス通路を形成すると共に、第１及
び第２排気ガス通路内に夫々別個のアクチユエー
タによつて各独立に開閉される第１及び第２の弁
装置を設け、エンジンの低速高負荷時には、上記
流量特性が小さい方の第２排気ガス通路に設けら
れた第２の弁装置を開くと共に第１排気ガス通路
内の第１弁装置を閉じ、エンジンの中速高負荷時
及び低速中負荷時には、夫々第１弁装置を開くと
共に第２弁装置を閉じ、又エンジンの高速高負荷
時及びエンジンの回転速度如何に拘わらず低負荷
時には、第１及び第２弁装置を開き、更にエンジ
ンブレーキ時に上記第１及び第２弁装置を閉じる
ように構成したことを特徴とする可変容量ターボ
チヤージヤを要旨とするものである。
以下本考案の実施例を添付図面について具体的
に説明する。図中１０はターボチヤージヤの排気
ガスタービン部分を総括的に示し、１２はタービ
ンハウジング、１４は図示しないエンジンの排気
ガスをタービンロータ１６に導くセンタマニホー
ルドである。タービンハウジング１２内には、タ
ービンロータ１６の軸線Ｏ−Ｏに対して略垂直な
方向に延び同ロータを囲む隔壁１８が設けられ、
この隔壁によつてハウジング１２内に第１及び第
２の排気ガス通路Ａ，Ｂが形成されている。上記
排気ガス通路Ａ，Ｂは、ハウジング１２のスクロ
ール入口端で通路面積に差異が与えられ、同入口
端からタービンロータ１６の外周部分末端までの
排気ガス通路の全長が大体同じ割合の面積比で形
成されている。そして、この実施例の場合、第４
図の流量特性図（縦軸に修正流量をとり、横軸に
膨張比をとつて示した）に示すように、第１通路
Ａの流量特性Ａは、第２通路Ｂの流量特性Ｂより
大きく設定されている。なお、第４図の特性図に
関し、修正流量＝Ｇ√1／P1、膨張比＝P2／P1
であつて、Ｇは排気ガス流量、T1はタービン入
口における排気ガス温度、P1は同じくタービン
入口における排気ガス圧力、P2はタービン出口
圧力である。次に、第１図及び第２図に示されて
いるように、タービンハウジング１２のスクロー
ル入口端において、排気ガス通路Ａ及びＢの夫々
入口端部に、第１及び第２弁装置２０ａ，２０ｂ
が設けられている。第１図では、第１及び第２弁
装置が夫々摺動弁として示され、第２図では、バ
タフライ弁として示されている。そして、これら
弁装置２０ａ，２０ｂは夫々空気圧応動式のアク
チユエータ装置２２ａ，２２ｂによつて開閉さ
れ、更にこれらのアクチユエータ装置は各々電磁
弁２４ａ，２４ｂを介して車両内の圧縮空気タン
ク２６に連結されている。そして上記電磁弁２４
ａ，２４ｂはコントローラ２８の制御信号に応動
して開閉され、同コントローラ２８は、エンジン
の回転数を検知する回転数センサ３０、エンジン
の負荷を検知する負荷センサ３２及びエキゾース
トブレーキセンサ３４の入力信号をうけて作動す
るようになつている。エンジンの回転数センサ４
０は、例えばクランク軸或いはカム軸等と同期し
て回転する部材に設けたスリツトを有する回転子
と、上記スリツトを通る光をフオトトランジスタ
で検知して電気的出力を得る装置等が広く実用さ
れており、一方、エンジンの負荷センサ３２は、
アクセルの踏込み量をポテンシオメータ等により
電気信号に変換する装置等が広く利用されていて
何れも公知に属する。更に上記エキゾーストブレ
ーキセンサ３４は、例えば、エキゾーストブレー
キ効果を欲する運転者作動のスイツチと、変速装
置がニユートラルにあることを検出するスイツチ
と、アクセルペダルが釈放されていることを検出
するスイツチを直列に接続した回路等が用いら
れ、これ又周知である。なお、第２図において
は、アクチユエータ装置２２ａ，２２ｂの制御装
置が省略されているが、第１図と同様のものでよ
い。又第２図では、バタフライ弁２０ａ，２０ｂ
が回転運動を行なうので、略図的に示したリンク
装置３６ａ，３６ｂがアクチユエータ装置と各弁
との間に介装されている。
に説明する。図中１０はターボチヤージヤの排気
ガスタービン部分を総括的に示し、１２はタービ
ンハウジング、１４は図示しないエンジンの排気
ガスをタービンロータ１６に導くセンタマニホー
ルドである。タービンハウジング１２内には、タ
ービンロータ１６の軸線Ｏ−Ｏに対して略垂直な
方向に延び同ロータを囲む隔壁１８が設けられ、
この隔壁によつてハウジング１２内に第１及び第
２の排気ガス通路Ａ，Ｂが形成されている。上記
排気ガス通路Ａ，Ｂは、ハウジング１２のスクロ
ール入口端で通路面積に差異が与えられ、同入口
端からタービンロータ１６の外周部分末端までの
排気ガス通路の全長が大体同じ割合の面積比で形
成されている。そして、この実施例の場合、第４
図の流量特性図（縦軸に修正流量をとり、横軸に
膨張比をとつて示した）に示すように、第１通路
Ａの流量特性Ａは、第２通路Ｂの流量特性Ｂより
大きく設定されている。なお、第４図の特性図に
関し、修正流量＝Ｇ√1／P1、膨張比＝P2／P1
であつて、Ｇは排気ガス流量、T1はタービン入
口における排気ガス温度、P1は同じくタービン
入口における排気ガス圧力、P2はタービン出口
圧力である。次に、第１図及び第２図に示されて
いるように、タービンハウジング１２のスクロー
ル入口端において、排気ガス通路Ａ及びＢの夫々
入口端部に、第１及び第２弁装置２０ａ，２０ｂ
が設けられている。第１図では、第１及び第２弁
装置が夫々摺動弁として示され、第２図では、バ
タフライ弁として示されている。そして、これら
弁装置２０ａ，２０ｂは夫々空気圧応動式のアク
チユエータ装置２２ａ，２２ｂによつて開閉さ
れ、更にこれらのアクチユエータ装置は各々電磁
弁２４ａ，２４ｂを介して車両内の圧縮空気タン
ク２６に連結されている。そして上記電磁弁２４
ａ，２４ｂはコントローラ２８の制御信号に応動
して開閉され、同コントローラ２８は、エンジン
の回転数を検知する回転数センサ３０、エンジン
の負荷を検知する負荷センサ３２及びエキゾース
トブレーキセンサ３４の入力信号をうけて作動す
るようになつている。エンジンの回転数センサ４
０は、例えばクランク軸或いはカム軸等と同期し
て回転する部材に設けたスリツトを有する回転子
と、上記スリツトを通る光をフオトトランジスタ
で検知して電気的出力を得る装置等が広く実用さ
れており、一方、エンジンの負荷センサ３２は、
アクセルの踏込み量をポテンシオメータ等により
電気信号に変換する装置等が広く利用されていて
何れも公知に属する。更に上記エキゾーストブレ
ーキセンサ３４は、例えば、エキゾーストブレー
キ効果を欲する運転者作動のスイツチと、変速装
置がニユートラルにあることを検出するスイツチ
と、アクセルペダルが釈放されていることを検出
するスイツチを直列に接続した回路等が用いら
れ、これ又周知である。なお、第２図において
は、アクチユエータ装置２２ａ，２２ｂの制御装
置が省略されているが、第１図と同様のものでよ
い。又第２図では、バタフライ弁２０ａ，２０ｂ
が回転運動を行なうので、略図的に示したリンク
装置３６ａ，３６ｂがアクチユエータ装置と各弁
との間に介装されている。
上述のように構成された装置の作動態様は次の
とおりである。即ち エンジンが低速回転し、高負荷状態で運転し
ているとき、即ち縦軸に負荷Ｌをとり横軸に回
転数Neをとつて示した第５図において領域Ｂ
で示す範囲； 回転数センサ３０、負荷センサ３２の出力をう
けたコントローラ２８によつて、電磁弁２４ａが
開き、電磁弁２４ｂが閉止される。従つてアクチ
ユエータ装置２２ａによつて第１弁装置２０ａが
閉じられ、又アクチユエータ装置２２ｂによつて
第２弁装置２０ｂが開かれる。このため排気ガス
タービン１０は、第４図の流量特性小の曲線Ｂに
沿つて効率的に運転される。
とおりである。即ち エンジンが低速回転し、高負荷状態で運転し
ているとき、即ち縦軸に負荷Ｌをとり横軸に回
転数Neをとつて示した第５図において領域Ｂ
で示す範囲； 回転数センサ３０、負荷センサ３２の出力をう
けたコントローラ２８によつて、電磁弁２４ａが
開き、電磁弁２４ｂが閉止される。従つてアクチ
ユエータ装置２２ａによつて第１弁装置２０ａが
閉じられ、又アクチユエータ装置２２ｂによつて
第２弁装置２０ｂが開かれる。このため排気ガス
タービン１０は、第４図の流量特性小の曲線Ｂに
沿つて効率的に運転される。
エンジンが中速回転し、高負荷状態で運転し
ているとき、即ち第５図において領域Ａで示す
範囲並びにエンジンが低速回転し中負荷状態で
運転しているとき、即ち第５図の領域A′で示
す範囲； この運転状態では、上記とは逆に電磁弁２４ａ
が閉じ、電磁弁２４ｂが開いて、第１弁装置２０
ａが開き、第２弁装置２０ｂが閉じる。従つて、
排気ガスタービン１０は、第４図の流量特性中の
曲線Ａに沿つて効率的に運転される。
ているとき、即ち第５図において領域Ａで示す
範囲並びにエンジンが低速回転し中負荷状態で
運転しているとき、即ち第５図の領域A′で示
す範囲； この運転状態では、上記とは逆に電磁弁２４ａ
が閉じ、電磁弁２４ｂが開いて、第１弁装置２０
ａが開き、第２弁装置２０ｂが閉じる。従つて、
排気ガスタービン１０は、第４図の流量特性中の
曲線Ａに沿つて効率的に運転される。
エンジンが高速回転を行ない、高負荷状態で
運転しているとき、及びエンジンの回転数とは
無関係に低負荷状態で運転しているとき。即ち
第５図において領域Ａ，Ｂ及び領域A′を除く
領域Ｃで示す運転範囲； このとき、電磁弁２４ａ，２４ｂが共に閉じ、
第１及び第２弁装置２０ａ，２０ｂが共に開く。
従つて排気ガスタービン１０は、第４図の流量特
性大の曲線Ｃに沿つて効率的に運転される。
運転しているとき、及びエンジンの回転数とは
無関係に低負荷状態で運転しているとき。即ち
第５図において領域Ａ，Ｂ及び領域A′を除く
領域Ｃで示す運転範囲； このとき、電磁弁２４ａ，２４ｂが共に閉じ、
第１及び第２弁装置２０ａ，２０ｂが共に開く。
従つて排気ガスタービン１０は、第４図の流量特
性大の曲線Ｃに沿つて効率的に運転される。
エンジンブレーキ状態；
この場合、電磁弁２４ａ，２４ｂが共に開き、
第１及び第２弁装置２０ａ，２０ｂが共に閉じる
ので、エンジンの排気系が閉塞されることとな
り、エキゾーストブレーキ効果が生起される。
第１及び第２弁装置２０ａ，２０ｂが共に閉じる
ので、エンジンの排気系が閉塞されることとな
り、エキゾーストブレーキ効果が生起される。
上述した構成によれば、エンジンの回転数、負
荷状態、エンジンブレーキ状態に夫々適応して排
気ガスタービン１０を極めて効率良く運転するこ
とができ、従つてエンジンの出力、燃費、排気ガ
ス性能を改善することができるのである。なお、
上記実施例におけるアクチユエータ装置２２ａ，
２２ｂは勿論空気圧応動式のものに限られず、電
磁式、電気−機械式アクチユエータ等を任意に採
用することができる。
荷状態、エンジンブレーキ状態に夫々適応して排
気ガスタービン１０を極めて効率良く運転するこ
とができ、従つてエンジンの出力、燃費、排気ガ
ス性能を改善することができるのである。なお、
上記実施例におけるアクチユエータ装置２２ａ，
２２ｂは勿論空気圧応動式のものに限られず、電
磁式、電気−機械式アクチユエータ等を任意に採
用することができる。
叙上のように本考案に係る可変容量ターボチヤ
ージヤは、タービンハウジング内に隔壁を設け
て、ロータ軸線方向に分割され大小異なる流量特
性を有する第１及び第２の排気ガス通路を形成す
ると共に、第１及び第２排気ガス通路内に夫々別
個のアクチユエータによつて各独立に開閉される
第１及び第２の弁装置を設け、エンジンの低速高
負荷時には、上記流量特性が小さい方の第２排気
ガス通路に設けられた第２の弁装置を開くと共に
第１排気ガス通路内の第１弁装置を閉じ、エンジ
ンの中速高負荷時及び低速中負荷時には、夫々第
１弁装置を開くと共に第２弁装置を閉じ、又エン
ジンの高速高負荷時及びエンジンの回転速度如何
に拘わらず低負荷時には、第１及び第２弁装置を
開き、更にエンジンブレーキ時に上記第１及び第
２弁装置を閉じるように構成したことを特徴と
し、回転数及び負荷が大巾に変動する車両用エン
ジンと協働して同エンジンの運転状態の実質的に
全範囲に亘り効率的な運転を行ない、特にエンジ
ンの低速トルクを改善することができるので、極
めて有益である。
ージヤは、タービンハウジング内に隔壁を設け
て、ロータ軸線方向に分割され大小異なる流量特
性を有する第１及び第２の排気ガス通路を形成す
ると共に、第１及び第２排気ガス通路内に夫々別
個のアクチユエータによつて各独立に開閉される
第１及び第２の弁装置を設け、エンジンの低速高
負荷時には、上記流量特性が小さい方の第２排気
ガス通路に設けられた第２の弁装置を開くと共に
第１排気ガス通路内の第１弁装置を閉じ、エンジ
ンの中速高負荷時及び低速中負荷時には、夫々第
１弁装置を開くと共に第２弁装置を閉じ、又エン
ジンの高速高負荷時及びエンジンの回転速度如何
に拘わらず低負荷時には、第１及び第２弁装置を
開き、更にエンジンブレーキ時に上記第１及び第
２弁装置を閉じるように構成したことを特徴と
し、回転数及び負荷が大巾に変動する車両用エン
ジンと協働して同エンジンの運転状態の実質的に
全範囲に亘り効率的な運転を行ない、特にエンジ
ンの低速トルクを改善することができるので、極
めて有益である。
第１図は本考案の第１実施例を示す正面図、第
２図は本考案の第２実施例の第１図同様の正面
図、第３図は第１図及び第２図のタービンロータ
軸線に沿う部分的断面図、第４図は本考案に係る
ターボチヤージヤにおける排気ガスタービンの特
性図、第５図は本考案ターボチヤージヤと協働す
るエンジンの負荷−回転数特性図である。 １０……排気ガスタービン、Ａ，Ｂ……第１、
第２の排気ガス通路、１２……ハウジング、１６
……ロータ、２０ａ，２０ｂ……第１、第２弁装
置、１８……隔壁、２２ａ，２２ｂ……アクチユ
エータ装置。
２図は本考案の第２実施例の第１図同様の正面
図、第３図は第１図及び第２図のタービンロータ
軸線に沿う部分的断面図、第４図は本考案に係る
ターボチヤージヤにおける排気ガスタービンの特
性図、第５図は本考案ターボチヤージヤと協働す
るエンジンの負荷−回転数特性図である。 １０……排気ガスタービン、Ａ，Ｂ……第１、
第２の排気ガス通路、１２……ハウジング、１６
……ロータ、２０ａ，２０ｂ……第１、第２弁装
置、１８……隔壁、２２ａ，２２ｂ……アクチユ
エータ装置。
Claims (1)
- タービンハウジング内に隔壁を設けて、ロータ
軸線方向に分割され大小異なる流量特性を有する
第１及び第２の排気ガス通路を形成すると共に、
第１及び第２排気ガス通路内に夫々別個のアクチ
ユエータによつて各独立に開閉される第１及び第
２の弁装置を設け、エンジンの低速高負荷時に
は、上記流量特性が小さい方の第２排気ガス通路
に設けられた第２の弁装置を開くと共に第１排気
ガス通路内の第１弁装置を閉じ、エンジンの中速
高負荷時及び低速中負荷時には、夫々第１弁装置
を開くと共に第２弁装置を閉じ、又エンジンの高
速高負荷時及びエンジンの回転速度如何に拘わら
ず低負荷時には、第１及び第２弁装置を開き、更
にエンジンブレーキ時に上記第１及び第２弁装置
を閉じるように構成したことを特徴とする可変容
量ターボチヤージヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP364684U JPS60114239U (ja) | 1984-01-12 | 1984-01-12 | 可変容量タ−ボチヤ−ジヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP364684U JPS60114239U (ja) | 1984-01-12 | 1984-01-12 | 可変容量タ−ボチヤ−ジヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60114239U JPS60114239U (ja) | 1985-08-02 |
| JPH0121147Y2 true JPH0121147Y2 (ja) | 1989-06-23 |
Family
ID=30478471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP364684U Granted JPS60114239U (ja) | 1984-01-12 | 1984-01-12 | 可変容量タ−ボチヤ−ジヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60114239U (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58114844U (ja) * | 1982-01-30 | 1983-08-05 | いすゞ自動車株式会社 | 過給装置 |
| JPS592934U (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-10 | 三菱自動車工業株式会社 | タ−ボ過給機の可変ノズル制御装置 |
-
1984
- 1984-01-12 JP JP364684U patent/JPS60114239U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60114239U (ja) | 1985-08-02 |
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