JPH0264224A - ターボ過給エンジン - 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】 に産業上の利用分野】 本発明はターボ過給エンジンに係り、とくにターボチャ
ージャのタービンを排気ガスによって駆ｖＪ−！ｌるこ
とにより、タービンと直結されているコンプレッサで吸
気を圧縮してシリンダに供給するようにした過給エンジ
ンに関する。

Ｋ発明のｌＰｔ要） ターボテ１？−ジヤに油圧モータを設けてスリーホイー
ルターボとし、油圧ポンプで加圧された圧油を上記油圧
モータに供給するようにし、しかも上記油圧ポンプを電
動モータで駆動するようにしたものであって、応答性に
優れ、しかもυ制御が容易なスリーホイールターボを有
するターボ過給エンジンに関するものである。

Ｋ従来の技術】 ターボ過給エンジンは、そのタービンをエンジンの排気
ガスによって駆動するようにしており、このタービンと
直結されたコンプレッサで吸気を圧縮してシリンダに供
給するようにしており、シリンダ内への空気の充填効率
を高め、出力の向上を図るようにしている。このような
ターボチャージャに１例えば特公昭５９−５１６４９号
公報に開示されているような油圧モータを取付けてスリ
ーホイールターボとすることにより、油圧タービンによ
って排気タービンをアシストすることが可能になる。従
って過給の効果をより高くし得るようになる。

Ｋ発明が解決しようとする問題点） ところが従来のこのようなスリーホイールターボにおい
て、その油圧モータに圧油を供給するための油圧ポンプ
はエンジンと伝動されるようになっていた。従って始動
時やエンジンの回転数が低い場合には、油圧ポンプの回
転数も低く、油圧が低くなっていた。従って排気タービ
ンをアシストする油圧タービンの回転の立上りが良好で
なく、十分な効果を発揮するに至っていなかった。また
スリーホイールターボの油圧モータを駆動するためにエ
ンジンと伝動された油圧ポンプを用いるようにすると、
その制御のために複雑なバルブ機構が必要になるという
欠点があった。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、応答性に優れるとともに、制御のための機構が簡潔
に構成し得るようにしたスリーホイールターボを有する
ターボ過給エンジンを提供することを目的とするもので
ある。

に問題点を解決するための手段】 本発明は、ターボチャージャのタービンを排気ガスによ
って駆動する口とにより、前記タービンのコンプレッサ
で吸気を圧縮してシリンダに供給するようにしたエンジ
ンにおいて、前記ターボチャージャに油圧モータを設け
、油圧ポンプで加圧された圧油を前記油圧モータに供給
するようになし、しかも前記油圧ポンプを電動モータで
駆動するようにしたものであって、さらに必要に応じて
電動モータをスタータモータと兼用し、あるいはまた油
圧ポンプと油圧モータとの間に７ギユムレータを接続す
るようにしたものである。

１作用） 従ってエンジンの状態に応じて電動モータを駆動すると
、この電動モータによって油圧ポンプが駆動され、この
油圧ポンプで生じた圧油が油圧モータに供給され、排気
タービンのアシストが行なわれることになり、高い過給
効果を生ずることになる。

Ｋ実施例】 第１図および第２図によって第１の実施例を説明する。

第１図に示すディーゼルエンジン１０はターボチャージ
ャ１１を備え、ターボ過給エンジンを構成している。タ
ーボチャージャ１１のタービン１２は排気管１３に接続
されるとともに、ターボチャージャ１１のコンプレッサ
１４は吸気管１５に接続されるようになっている。

上記ターボチャージｖ１１はさらに油圧モータ１６を備
え、これによってスリーホイールターボを構成している
。そして油圧モータ１６はノズル１８を備えるとともに
、このノズル１８は油圧ポンプ１７で供給されたオイル
を噴射し、油圧タービンを駆動するようになっている。

また油圧モータ１６に取付けられているリターンバイブ
１９はシリンダブロックのメインホール２０に接続され
るようになっている。上記油圧ポンプ１７はオイルフィ
ルタ２１を通してオイルを吸引するようになっており、
直結されている直流モータ２２で駆動されるようになっ
ている。

直流モータ２２はリレー接点５４を介してバッテリ５５
に接続されている。そしてリレー接点５４の開開のため
のリレーコイル５６が設けられている。このリレーコイ
ル５６は電子制御装置３４の出力側に接続されている。

電子制御装置３４はコンピュータから構成されており、
その入力側にはエンジン１０の回転数を検出する回転セ
ンサ３５、アクセルペダルの踏込み諺からエンジン１０
の負荷を検出するロードセンサ３６、ブースト圧を検出
するブースト圧センサ３７、クラッチの接続の状態を検
出するクラッチセンサ３８、このエンジン１０を搭載し
ている車両の車速を検出する車速センサ３９、エンジン
１０の油温または水温を検出する温度センサ４０、油圧
ポンプ１７によって生ずる油圧を検出する油圧センサ４
１、およびトランスミッションがニュートラルにあるこ
とを検出するニュートラル検出センサ４２とそれぞれ接
続されている。

つぎに上記油圧ポンプ１７によって生じた圧油をスリー
ホイールターボ１１の油圧モータ１６に供給する回路に
ついて第２図によって説明する。

油圧ポンプ１７とオイルフィルタ２１との間には一対の
チエツクバルブ２４．２５が直列に接続されている。ま
た油圧ポンプ１７の吐出側にはチエツクバルブ２６が接
続されており、さらに絞り２７とチエツクバルブ２８の
直列回路を介してオイルポンプ１７の吐出側はスリーホ
イールターボ１１の油圧モータ１６に接続されるように
なっている。またオイルポンプ１７とチエツクバルブ２
６との間にはサーボ式Ｎ磁バルブ２９が接続されており
、しかも電磁バルブ２９はソレノイド３０を有している
。ソレノイド３０がポペットバルブ３１を第２図におい
て左右に移動させるようになっている。

以上のような構成において、ターボインタクーラ付きの
小排気量エンジンを搭載した車両は、発進加速性がター
ボ過給を行なわないエンジンよりも劣る。そこでスリー
ホイールターボ１１を用いるようにし、電子制御技術を
適用して最適にスリーホイールターボ１１をコンｌ−ロ
ールづるようにしており、これによってターボインタク
ーラ付き小排気量エンジンを搭載した車両の発進性を改
善するようにしている。

マイクロコンピュータ３４が各種のセンサ３５〜４２に
よってこのエンジン１０を搭載した車両の発進を感知す
ると、リレーコイル５６を励磁し、リレー接点５４を１
第１じる。するとバッテリ５５から直流モータ２２に電
流が流れ、モータ２２が駆動される。よってモータ２２
と直結されているオイルポンプ１７が駆動され、高圧高
流量のエンジンオイルがターボチャージ１７１１の油圧
モータ１６に供給される。圧油はノズル１８によって油
圧モータ１６のタービン車に吹付けられ、ａ時にして油
圧タービンの回転数が致方回転まで上昇する。

従ってターボチャージャ１１はターボラグを生ずること
な（急激に立上り、高い過給効果を生ずることになり、
これによってエンジン１０の発進性を改善することにな
る。

スリーホイールターボ１１の油圧モータ１６が作動する
ときには、マイクロコンピュータ３４が第２図に示ずサ
ーボ式電磁バルブ２９のソレノイド３０を励磁する。こ
れによってポペットバルブ３１が第２図において左方へ
移動され、メインバルブが閉じられ、オイルポンプ１７
で発生した油圧が上述のように油圧モータ１６のタービ
ンに加わることになる。油圧タービン１６への圧油の供
給を停止するときには、サーボ式電磁バルブ２９のソレ
ノイド３０を消磁させ、ポペットバルブ３１を第２図に
おいて右方へ移動させて開き、圧油をバイパス路に還流
させればよい。

このような実施例に係るターボ過給エンジン１０によれ
ば、スリーホイールターボ１１の油圧モータ１６へ圧油
を供給するための油圧ポンプ１７を電動モータ２２によ
って直接駆動するようにしているために、スリーホイー
ルターボ１１の応答性を改善することにより、エンジン
１０を搭載した車両の発進性を改善することが可能にな
る。しかも直流モータ２２が第１図に示す回路によって
制御されるために、制御のための構造が非常に容易にな
り、簡潔にスリーホイールターボ１１によって過給を行
なうエンジンを提供できるようになる。

つぎに第２の実施例を第３図によって説明する。

この第２の実施例の特徴は、油圧ポンプ１７を駆動する
ための直流モータ２２に代えて、エンジン１０をクラン
キングさせて始動するためのスタータモータ６０を用い
るようにしたものであって、スタータモータ６０が油圧
ポンプ１７の駆動用の電動モータと兼用されるようにな
っている点に特徴がある。すなわちスタータモータ６０
の後方、にオイルポンプ１７を取付けるようにし、オイ
ルポンプ１７の駆動をスタータ６０で行なうようにして
いる。このような構成においても、上記実施例と同様の
作用効果が得られることになり、しかも油圧モータ１６
駆動用の専用のモータを必要としなくなる。

つぎに第３の実施例を第４図によって説明する。

この実施例は電動モータ２２によって駆動される油圧ポ
ンプ１７とスリーホイールターボ１１の油圧モータ１６
との間にアキュムレータ４４を接続するようにしたもの
である。さらにこの管路にはメインバルブ４５が接続さ
れており、メインバルブ４５の背圧をポペットバルブ４
６によって制御するようになっている。そしてポペット
バルブ４６の開閉のためにリニアソレノイド４７が用い
られている。またアキュムレータ４４内の圧力は圧力ス
イッチ４８によって検出されるようになっており、これ
によってモータ２２の起動および停止を制御するように
している。

以上のような構成において、スリーホイールターボ１１
を加速する必要がある場合には、ンイクロコンピュータ
３４がリニアソレノイド４７を励磁し、ポペットバルブ
４６を開く。するとメインバルブ４５のを圧が低下し、
メインバルブ４５がＩＦｉ）かれることになる。すると
アキュムレータ４４に蓄圧されている高圧のオイルが管
路を通して瞬時に油圧モータ１６に供給され、油圧モー
タ１６が高速で回転されることになる。油圧モータ１６
を駆動しないときには、モータ２２によって油圧ポンプ
１７を駆動し、得られた圧油をアキュムレータ４４に蓄
圧−４る。アキュムレータ４４の圧力が所定の圧力に達
すると、圧力センサ４８がそのことを検出し、モータ２
２はその回転を停止することになる。

このように本実施例に係るターボ過給エンジンによれば
、油圧ポンプ１７と油圧モータ１６との間にアキュムレ
ータ４４が接続されているために、油圧モータ１６の応
答性がざらに改善され、スリーホイールターボ１１は瞬
時に高速回転を行なうことにイｒる。従ってこのような
ターボチャージャ１１を備えるエンジン１０の発進性を
一段と改善することが可能になる。第５図はこのような
エンジンの特性を示している。なおこの実施例において
、リニアソレノイド４７が作動されない場合には、ヒツ
ト圧で油圧モータ１６が作動されるようになっている。

またリニアソレノイド４７が励磁された状態で動かなく
なった場合には、［−夕２２のオンオフ制御によってア
シストを行なうようにしている。

Ｋ発明の効果］ 以りのように本発明は、ターボチャージャに油圧モータ
を設けるとともに、油圧ポンプで加圧された圧油を上記
油圧モータに供給するようになし、しかも油圧ポンプを
電動モータで駆動するようにしたものである。従って応
答性に優れ、しかも制御ｉｔ装置が簡潔なターボ過給エ
ンジンを提供することが可能になる。また電動モータを
スタータモータと兼用することによって、専用の電動モ
ータを省略できるようになる。また油圧ポンプと油圧モ
ータとの間にアキュムレータを接続することによって、
ターボチャージャの応答性をさらに改善することが可能
になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係るターボ過給エンジ
ンの側面図、第２図はターボチャージャの油圧モータへ
供給するオイルの管路を承り配管図、第３図は第２の実
施例のターボ過給エンジンの側面図、第４図は第３の実
施例のターボ過給エンジンの油圧ポンプへの圧油の供給
の管路を示す配管図、第５図は同エンジンの特性を示す
グラフである。 また図面中の主要な部分の名称はつぎの通りである。 １０・・・ディーゼルエンジン １１・・・ターボチャージャ １２・・・タービン １４　・ １６　・ １７　・ ２２　・ ４４　・ ６０　・ ・コンプレッサ ・油圧モータ ・油圧ポンプ ・直流モータ ・アキュムレータ ・スタータモータ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ターボチャージャのタービンを排気ガスによって駆
   動することにより、前記タービンのコンプレッサで吸気
   を圧縮してシリンダに供給するようにしたエンジンにお
   いて、前記ターボチャージャに油圧モータを設け、油圧
   ポンプで加圧された圧油を前記油圧モータに供給するよ
   うになし、しかも前記油圧ポンプを電動モータで駆動す
   るようにしたことを特徴とするターボ過給エンジン。 ２、前記電動モータがスタータモータと兼用されている
   ことを特徴とする請求項第１項に記載のターボ過給エン
   ジン。 ３、前記油圧ポンプと前記油圧モータとの間にアキュム
   レータを接続したことを特徴とする請求項第１項に記載
   のターボ過給エンジン。