[發明專利]可變渦輪增壓器及其控制方法

有效

• 申請號: 200810179080.6
• 申請日: 2008-11-27
• 公開（公告）號: CN101498239A
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發明（設計）人: 孔鎮國;禹秀亨;金榮男;元榮辰;金永柱;孫晉郁;車貞和
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社
• 主分類號: F02B37/16
• 分類號: F02B37/16;F02C6/12
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司
• 代理人: 程 偉;王錦陽

與相關申請的交叉引用

【0001】本申請要求2008年2月1日提交的韓國專利申請第 10-2008-0010787號的優先權和權益，其全部內容合并于此以便參考。

技術領域

【0002】本發明涉及一種可變渦輪增壓器及其控制方法。尤其是， 本發明涉及這樣一種可變渦輪增壓器及其控制方法，其可以在低速下 防止渦輪遲滯并且在高速下是非常高效的。

背景技術

【0003】在常規內燃機中，在進氣沖程期間生成的負壓將空氣的 混合物引入氣缸中。這被稱為自然吸氣或正常吸氣。然而，閥打開時 間太短以致于不能充分地吸入空氣混合物，因此強制泵送用于增強氣 缸的體積效應、有效壓力比和爆發壓力，由此提高輸出。這被稱為渦 輪增壓，并且用于渦輪增壓的裝置被稱為渦輪增壓器。

【0004】如圖1中所示，常規渦輪增壓器105包括渦輪101和壓 縮器103，并且連接到用于接收廢氣的發動機107的排氣歧管109。

【0005】壓縮器103通過進氣管119從空氣凈化器111吸入空氣， 空氣在中間冷卻器113中被冷卻并且通過進氣歧管115供應給發動機 107。

【0006】渦輪101與排出廢氣的排氣管117連接。

【0007】因此，由發動機107的廢氣引起的渦輪101的旋轉使通 過軸121與渦輪101連接的壓縮器103轉動，并且被冷卻和壓縮的空 氣從空氣凈化器111供應給進氣歧管115。

【0008】圖2顯示了常規渦輪增壓器的部分橫截面，并且顯示了 帶有入口122的渦輪外殼123，廢氣流入所述入口中。

【0009】通過軸121與壓縮器103連接的渦輪101布置在渦輪外 殼123內。

【0010】渦輪101的特性由A/R比確定，其中A指示入口122的 橫截面，R指示渦輪101的中心與入口122的橫截面的中心之間的距 離，并且A/R比表示A除以R的值。如果A/R比小，渦輪101對加速 度敏感，并且排氣阻力傾向于在高速下增加。

【0011】常規A/R比為0.5-1.0，A/R比越低，在低RPM下渦輪增 壓越快，但是在高RPM下性能變差。

【0012】也就是說，當A/R比高時，在低RPM下可能發生渦輪遲 滯，然而在高RPM下輸出提高。

【0013】這里的背景技術部分中公開的信息只是為了加強對本發 明一般背景技術的理解，不應該作為一種確認或者任何形式的暗示， 認為該信息構成本領域技術人員已經公知的現有技術。

發明內容

【0014】本發明的各個方面試圖提供一種可變渦輪增壓器及其控 制方法，其可以在低速下防止渦輪遲滯并且在高速下是非常高效的。

【0015】根據本發明的各個方面的一種可變渦輪增壓器可以包括： 渦輪外殼；第一渦管(scroll)，其與渦輪流體地連通；第二渦管，其 沿著第一渦管的外部形成，其中第一渦管和第二渦管布置在所述渦輪 外殼中以用于通過渦輪排出廢氣；分隔單元，其用于選擇性地分離第 一渦管和第二渦管；和流量控制閥，其布置在廢氣流入部分并且選擇 性地聯接到所述分隔單元以用于阻礙廢氣流入第二渦管中。

【0016】在各個實施例中，所述分隔單元包括在第一渦管和第二 渦管之間選擇性地分離所述渦輪外殼的渦管隔板，和用于驅動所述渦 管隔板的隔板控制單元。所述隔板控制單元可以包括被配置成引導所 述渦管隔板的導向單元，和與所述渦管隔板連接并且被配置成沿著所 述導向單元移動所述渦管隔板的控制連桿。所述控制連桿可以包括樞 轉地聯接到所述渦管隔板的第一杠桿，與第一杠桿連接的第二杠， 和與第二杠桿連接的第三杠桿。所述渦管隔板可以被配置成基于第三 杠桿的操作移動。

【0017】在各個實施例中，所述隔板控制單元包括布置在所述渦 管隔板之下的傾斜單元，和沿著所述傾斜單元移動由此導致所述渦管 隔板移動的驅動杠桿。所述渦管隔板可以包括用于提供回復力的彈性 部分。所述隔板控制單元可以包括連接到所述渦管隔板的齒條，和與 所述齒條嚙合的驅動齒輪，其中所述驅動齒輪驅動所述齒條。所述渦 管隔板可以被布置成使得第一渦管和第二渦管的橫截面沿著廢氣的流 入方向減小。所述分隔單元可以包括選擇性地分離所述渦輪外殼與第 一渦管和第二渦管的渦管隔板，和用于驅動所述渦管隔板的隔板控制 單元。