[发明专利]可变涡轮增压器及其控制方法

说明书

与相关申请的交叉引用

【0001】本申请要求2008年2月1日提交的韩国专利申请第 10-2008-0010787号的优先权和权益，其全部内容合并于此以便参考。

技术领域

【0002】本发明涉及一种可变涡轮增压器及其控制方法。尤其是， 本发明涉及这样一种可变涡轮增压器及其控制方法，其可以在低速下 防止涡轮迟滞并且在高速下是非常高效的。

背景技术

【0003】在常规内燃机中，在进气冲程期间生成的负压将空气的 混合物引入气缸中。这被称为自然吸气或正常吸气。然而，阀打开时 间太短以致于不能充分地吸入空气混合物，因此强制泵送用于增强气 缸的体积效应、有效压力比和爆发压力，由此提高输出。这被称为涡 轮增压，并且用于涡轮增压的装置被称为涡轮增压器。

【0004】如图1中所示，常规涡轮增压器105包括涡轮101和压 缩器103，并且连接到用于接收废气的发动机107的排气歧管109。

【0005】压缩器103通过进气管119从空气净化器111吸入空气， 空气在中间冷却器113中被冷却并且通过进气歧管115供应给发动机 107。

【0006】涡轮101与排出废气的排气管117连接。

【0007】因此，由发动机107的废气引起的涡轮101的旋转使通 过轴121与涡轮101连接的压缩器103转动，并且被冷却和压缩的空 气从空气净化器111供应给进气歧管115。

【0008】图2显示了常规涡轮增压器的部分横截面，并且显示了 带有入口122的涡轮外壳123，废气流入所述入口中。

【0009】通过轴121与压缩器103连接的涡轮101布置在涡轮外 壳123内。

【0010】涡轮101的特性由A/R比确定，其中A指示入口122的 横截面，R指示涡轮101的中心与入口122的横截面的中心之间的距 离，并且A/R比表示A除以R的值。如果A/R比小，涡轮101对加速 度敏感，并且排气阻力倾向于在高速下增加。

【0011】常规A/R比为0.5-1.0，A/R比越低，在低RPM下涡轮增 压越快，但是在高RPM下性能变差。

【0012】也就是说，当A/R比高时，在低RPM下可能发生涡轮迟 滞，然而在高RPM下输出提高。

【0013】这里的背景技术部分中公开的信息只是为了加强对本发 明一般背景技术的理解，不应该作为一种确认或者任何形式的暗示， 认为该信息构成本领域技术人员已经公知的现有技术。

发明内容

【0014】本发明的各个方面试图提供一种可变涡轮增压器及其控 制方法，其可以在低速下防止涡轮迟滞并且在高速下是非常高效的。

【0015】根据本发明的各个方面的一种可变涡轮增压器可以包括： 涡轮外壳；第一涡管(scroll)，其与涡轮流体地连通；第二涡管，其 沿着第一涡管的外部形成，其中第一涡管和第二涡管布置在所述涡轮 外壳中以用于通过涡轮排出废气；分隔单元，其用于选择性地分离第 一涡管和第二涡管；和流量控制阀，其布置在废气流入部分并且选择 性地联接到所述分隔单元以用于阻碍废气流入第二涡管中。

【0016】在各个实施例中，所述分隔单元包括在第一涡管和第二 涡管之间选择性地分离所述涡轮外壳的涡管隔板，和用于驱动所述涡 管隔板的隔板控制单元。所述隔板控制单元可以包括被配置成引导所 述涡管隔板的导向单元，和与所述涡管隔板连接并且被配置成沿着所 述导向单元移动所述涡管隔板的控制连杆。所述控制连杆可以包括枢 转地联接到所述涡管隔板的第一杠杆，与第一杠杆连接的第二杠， 和与第二杠杆连接的第三杠杆。所述涡管隔板可以被配置成基于第三 杠杆的操作移动。

【0017】在各个实施例中，所述隔板控制单元包括布置在所述涡 管隔板之下的倾斜单元，和沿着所述倾斜单元移动由此导致所述涡管 隔板移动的驱动杠杆。所述涡管隔板可以包括用于提供回复力的弹性 部分。所述隔板控制单元可以包括连接到所述涡管隔板的齿条，和与 所述齿条啮合的驱动齿轮，其中所述驱动齿轮驱动所述齿条。所述涡 管隔板可以被布置成使得第一涡管和第二涡管的横截面沿着废气的流 入方向减小。所述分隔单元可以包括选择性地分离所述涡轮外壳与第 一涡管和第二涡管的涡管隔板，和用于驱动所述涡管隔板的隔板控制 单元。