JPH03249330A - 油圧補助ターボチャージャの油圧制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明はエンジンの排ガスにより駆動されるタービンホ
イールに加えてコンプレッサホイールの回転を補助する
油圧タービンを備えた油圧補助ターボチャージャの油圧
制御装置に関するものである。

［従来の技術］ ターボチャージャ付の小排気量エンジンを搭載した車両
は、ターボチャージャを有しない小排気量エンジンを搭
載した車両より発進加速性が劣る傾向にある。この点を
改善する１つの手段として、従来タービンホイールとコ
ンプレッサホイールの共通のシャフトにケーシングに封
入された油圧タービンを装着し、この油圧タービンにコ
ンブレッサホイールの回転状態に応じて開閉する制御弁
を介して高圧オイルを供給して、コンプレッサホイール
の回転を補助する油圧補助ターボチャージャが開示され
ている（特公昭５９−５１６４９）。

この油圧補助ターボチャージャは高圧オイルをケーシン
グに封入された油圧タービンに供給した後でオイルに気
泡が生じない構造であるため、この高圧オイルにエンジ
ンの潤滑油を用いてもエンジンの潤滑作用に同等支障を
来さない特長がある。

この高圧オイルはエンジンの潤滑系の油圧ポンプと別に
設けられた高圧ポンプにより、油圧タービンに向けられ
たノズルに供給される。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の油圧補助ターボチャージャのように、油圧ポンプ
と高圧ポンプを併設した場合には、油圧回路が複雑にな
り、配管部品及びその工数が増大する問題点があった。

本発明の目的は、油圧タービンの駆動のみならず、エン
ジンの各部品への潤滑油の供給をも単純な構成で行うこ
とができる油圧補助ターボチャージャの油圧制御装置を
提供することにある。

また本発明の別の目的は、車両用のエンジンに装備した
場合には車両の発進加速性を高めることができる油圧補
助ターボチャージャの油圧制御装置を提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、エンジンの排ガスにより駆動されるタービン
ホイールと、このタービンホイールのシャフトに装着さ
れこのタービンホイールの回転により吸気を圧縮して前
記エンジンに供給するコンプレッサホイールと、前記タ
ービンホイールと前記コンプレッサホイールとの間の前
記シャフトに装着され前記コンプレッサホイールの回転
を補助する油圧タービンと、前記油圧タービンを駆動す
るためのノズルと、前記エンジンのオイルパンに貯えら
れたオイルを導管を介して前記ノズルに供給する油圧ポ
ンプと、前記ノズルに供給するオイルの圧力を前記エン
ジンの運転状態により制御する制御弁とを備えた油圧補
助ターボチャージャの改良である。

その特徴あるところは、前記制御弁が前記ノズルに供給
するオイルの圧力を高圧にするとき前記油圧タービンを
駆動し、前記制御弁が前記ノズルに供給するオイルの圧
力を高圧にしないとき前記油圧ポンプの吐出オイルを前
記エンジンの潤滑系に供給するように構成したことにあ
る。

［作　用］ 単一の油圧ポンプで定常時にはエンジンの潤滑用ポンプ
として使用し、急加速時などのコンプレッサホイールの
回転を補助する必要があるときには油圧タービン駆動用
の高圧ポンプとして使用する。

［実施例コ 次に本発明の一実施例を図面に基づいて詳しく説明する
。

第１図に示すように、１０は油圧補助ターボチャージャ
であって、車両用エンジン１１に設けられる。このター
ボチャージャ１０はエンジン１１の排ガスにより駆動さ
れるタービンホイール１２と、このタービンホイール１
２の回転により吸気を圧縮してエンジン１１に供給する
コンプレッサホイール１３とを備える。タービンホイー
ル１２とコンプレッサホイール１３の共通のシャフト１
４の中央にはコンプレッサホイール１３の回転を補助す
る油圧タービン１６が装着される。シャフト１４はベア
リング１７により回転可能に支持される。

油圧タービン１６の近傍には油圧タービン駆動用のノズ
ル１８が設けられる。このノズル１８に接続する導管１
９に、この例ではエンジン１１により駆動される油圧ポ
ンプ２１か設けられる。油圧ポンプ２１はオイルパン２
３内のオイルをオイルストレーナ２４及びオイル吸入管
２６を介して吸入し、制御弁２２により所定の高圧にし
て導管１９を介してノズル１８に供給する。

導管１９から分岐した分岐管１９ａには油圧ポンプ２１
のノズル１８へのオイルの圧力を制御する制御弁２２が
設けられる。制御弁２２はソレノイド２２ａで作動する
ポペット型の制御弁であって、弁体２２ｂと調圧弁２２
ｃを備える。弁体２２ｂの作動時に制御弁２２から排出
されるオイルは戻り管２５を介してオイルパン２３に戻
される。

調圧弁２２ｃは弁体２２ｂの作動時には油圧ポンプ２１
から吐出したオイルを導管２７に送り込む。また調圧弁
２２ｃは弁体２２ｂの不作動時には分岐管１９ａを閉塞
して油圧ポンプ２１の高圧オイルを逆止弁２８及び導管
１９を介してノズル１８に導く。更に調圧弁２２ｃは弁
体２２ｂの不作動時に導管１９の油圧が規定圧を越える
ときには、スプリング２２ｄの弾発力に抗して高圧オイ
ルを導管２７に導く。

ノズル１８から噴射された高圧オイルは油圧タービン１
６を回転駆動し、低圧となったオイルは戻り管２９と逆
止弁３０を介して前記導管２７に合流する。この合流点
Ｐにはオイルクーラ３１とオイルフィルタ３２が直列に
接続され、フィルタ３２の出口側はエンジン潤滑用のメ
インホール３５に接続する。オイルクーラ３１及びオイ
ルフィルタ３２にはそれぞれ並列に逆止弁３１ａ及び３
２ａが接続される。フィルタ３２の入口側は逆止弁３２
ｂを介して前記戻り管２５に接続される。

またフィルタ３２の出口側から分岐した分岐管３３は逆
止弁３４を介して前記ベアリング１７内に低圧オイルを
潤滑油として供給するように配管され、この低圧オイル
は戻り管３７を介してオイルパン２３に戻される。

４２はコントローラであって、その制御入力にはエンジ
ン１１の回転速度を検出する回転センサ４３及びエンジ
ン１１の負荷を検出する負荷センサ４４が接続される。

コントローラ４２の制御出力は前記ソレノイド２２ａに
接続される。コントローラ４２は上記センサ４３及び４
４の検出信号に基づいたエンジン１１の運転状態に応じ
てソレノイド２２ａの作動、不作動を制御するようにな
っている。４６は吸気管、４７は吸気マニホルド、４８
は排気マニホルド、４９は排気管である。

このような構成の油圧補助ターボチャージャの油圧制御
装置の動作を説明する。ここでは、図示しないアクセル
ペダルを踏込んで、アイドル回転域からエンジン１１を
中速回転域まで加速するときの油圧タービンの作動状況
について説明する。

以下に示す速度Ｎ、ｒｐｍはコンプレッサホイール１３
の回転の補助を必要とするエンジンの回転速度の上限値
である。

■　先ずコントローラ４２はセンサ４３，４４の検出信
号からエンジン１１の回転速度がアイドル回転以上で速
度Ｎ、ｒｐｍ未満の範囲にあるときには、ソレノイド２
２ａを不作動にして調圧弁２２Ｃで分岐管１９ａを閉塞
する。

■　次いでコントローラ４２はエンジン１１の回転速度
がＮ、ｒｐｍ以上になると、ソレノイド２２ａを作動さ
せて調圧弁２２ｃを解放する。

これにより、エンジン１１の回転速度が上記■の範囲で
は油圧タービン１６を駆動するのに必要な高圧オイルが
油圧ポンプ２１からノズル１８に供給される。ノズル１
８で噴射されたオイルは戻り管２９及び逆止弁３ｏを通
って合流点Ｐに至り、オイルクーラ３１及びオイルフィ
ルタ３２を通って、一部は分岐管３３を介してベアリン
グ１７を潤滑し、戻り管３７を介してオイルパン２３に
回収され、大部分はメインホール３５に送り込まれる。

上記■になると、油圧ポンプ２１から吐出したオイルは
導管１９には流れなくなり、導管２７を通って、合流点
Ｐに至り、上記と同様に一部はベアリング１７に、大部
分はメインホール３５に供給される。

なお、上記例ではエンジンにより駆動される油圧ポンプ
を示したが、電動式の油圧ポンプでもよい。

また、エンジンの運転状態を検出するセンサとして、回
転センサ及び負荷センサを示したが、車速センサ又はア
クセルセンサでもよい。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、単一の油圧ポンプ
と僅かな配管部品及び配管工数でもって定常時にはエン
ジンの潤滑用ポンプとして使用し、コンプレッサホイー
ルの回転を補助する必要があるときには油圧タービン駆
動用の高圧ポンプとして使用することができる。

特に、本発明のターボチャージャを車両用のエンジンに
装備した場合には、車両の発進加速性を高めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例油圧補助ターボチャージャの構
成図。 １０：油圧補助ターボチャージャ、 １１：エンジン、 １２：タービンホイール、 １３：コンプレッサホイール、 １４：シャフト、 １６：油圧タービン、 １８：ノズル、 １９：導管、 ２１：油圧ポンプ、 ２２：制御弁、 ２３ニオイルパン、 ３５：メインホール（エンジンの潤滑系）。 兇

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エンジンの排ガスにより駆動されるタービンホイールと
   、このタービンホイールのシャフトに装着されこのター
   ビンホイールの回転により吸気を圧縮して前記エンジン
   に供給するコンプレッサホイールと、前記タービンホイ
   ールと前記コンプレッサホイールとの間の前記シャフト
   に装着され前記コンプレッサホイールの回転を補助する
   油圧タービンと、前記油圧タービンを駆動するためのノ
   ズルと、前記エンジンのオイルパンに貯えられたオイル
   を導管を介して前記ノズルに供給する油圧ポンプと、前
   記ノズルに供給するオイルの圧力を前記エンジンの運転
   状態により制御する制御弁とを備えた油圧補助ターボチ
   ャージャにおいて、前記制御弁が前記ノズルに供給する
   オイルの圧力を高圧にするとき前記油圧タービンを駆動
   し、前記制御弁が前記ノズルに供給するオイルの圧力を
   高圧にしないとき前記油圧ポンプの吐出オイルを前記エ
   ンジンの潤滑系に供給するように構成した ことを特徴とする油圧補助ターボチャージャの油圧制御
   装置。