JP6427435B2 - Pressure type actuator - Google Patents

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Description

本発明は、自動車のエンジンルームに配置される圧力式アクチュエータに関する。   The present invention relates to a pressure-type actuator disposed in an engine compartment of a motor vehicle.

従来、開閉弁等の装置を駆動するために、圧力式アクチュエータが使用されている。圧力式アクチュエータは、ダイヤフラム等の変位可能な隔壁によって互いに区画された圧力室及び大気圧室を有する本体と、ダイヤフラムに結合された一端と本体から突出して作動対象となる開閉弁等に接続される駆動軸と、圧力室と圧力供給源とを接続する圧力供給通路と、大気圧室から本体の外部に向けて開口する呼吸孔とを有し、圧力室に負圧又は正圧を供給して隔壁を変位させ、駆動軸を進退させる。このような圧力式アクチュエータは、例えば、自動車の内燃機関のターボチャージャにおいてタービンを迂回するバイパス通路を開閉するバイパス弁の駆動に使用される(例えば、特許文献1)。   Conventionally, pressure actuators are used to drive devices such as on-off valves. The pressure type actuator is connected to a main body having a pressure chamber and an atmospheric pressure chamber separated from each other by a displaceable partition such as a diaphragm, and one end coupled to the diaphragm and an on-off valve etc. A drive shaft, a pressure supply passage connecting a pressure chamber and a pressure supply source, and a breathing hole opened from the atmospheric pressure chamber to the outside of the main body to supply negative pressure or positive pressure to the pressure chamber. Displace the bulkhead to advance and retract the drive shaft. Such a pressure-type actuator is used, for example, to drive a bypass valve that opens and closes a bypass passage that bypasses a turbine in a turbocharger of an internal combustion engine of a car (for example, Patent Document 1).

圧力式アクチュエータは、大気圧室を大気圧に維持するために呼吸孔を有するため、使用環境によっては呼吸孔を介して水が大気圧内に浸入する場合がある。大気圧室内に侵入した水は、凍結し、ダイヤフラム等の隔壁の動きを阻害する虞がある。このような問題に対して、特許文献1では呼吸孔の周囲に庇を設け、呼吸孔に向けて飛散する水を庇によって阻害している。   Since the pressure type actuator has a breathing hole for maintaining the atmospheric pressure chamber at atmospheric pressure, water may infiltrate into the atmospheric pressure through the breathing hole depending on the use environment. The water that has entered the atmospheric pressure chamber may freeze and interfere with the movement of the diaphragm such as the diaphragm. With respect to such a problem, in Patent Document 1, a weir is provided around the breathing hole, and the water scattering toward the breathing hole is blocked by the weir.

特公昭60−48610号公報Japanese Examined Patent Publication No. 60-48610

しかしながら、特許文献1に記載の圧力式アクチュエータは、本体が水没する場合には、水の浸入を防止することができない。自動車のエンジンルームは下方に向けて開口しているため、冠水路を走行するときにはエンジンルームの下部が水没する。また、エンジンルームのレイアウトでは、他の装置との兼ね合いから圧力式アクチュエータの本体をエンジンルームの下部に配置せざるを得ない場合がある。   However, the pressure type actuator described in Patent Document 1 can not prevent the entry of water when the main body is submerged. Since the engine room of the car opens downward, the lower part of the engine room is submerged when traveling on a crown channel. In addition, in the layout of the engine room, there are cases where the main body of the pressure type actuator has to be disposed in the lower part of the engine room in consideration of other devices.

本発明は、以上の背景を鑑み、自動車のエンジンルームに配置される圧力式アクチュエータの大気圧室への水の浸入を防止することを課題とする。   In view of the above background, the present invention has an object to prevent the entry of water into the atmospheric pressure chamber of a pressure-type actuator disposed in an engine room of a car.

上記課題を解決するために、本発明は、自動車のエンジンルーム(100)に配置される圧力式アクチュエータ(32)であって、変位可能な隔壁(74A)によって互いに区画された圧力室(73A)及び大気圧室(72A)を備えた本体(71A)と、前記隔壁に結合された基端と、前記本体から突出して作動対象に接続される先端とを備えた駆動軸(75A)と、前記圧力室を圧力供給源に接続する圧力供給通路(81)と、前記大気圧室に接続された一端と、大気に向けて開口した開口端(85A)とを備えた呼吸通路(85)とを有し、前記開口端は、前記本体よりも上方に配置されていることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention is a pressure type actuator (32) disposed in an engine room (100) of a motor vehicle, wherein the pressure chambers (73A) are mutually divided by displaceable partition walls (74A). And a main body (71A) including an atmospheric pressure chamber (72A), a drive shaft (75A) including a base end coupled to the partition wall, and a tip protruding from the main body and connected to an operation target; A pressure supply passage (81) connecting the pressure chamber to a pressure source, a breathing passage (85) having one end connected to the atmospheric pressure chamber and an open end (85A) opened to the atmosphere And the open end is disposed above the main body.

この構成によれば、呼吸通路の開口端が本体よりも上方に配置されるため、本体が水没する場合にも開口端を水面上に維持することができ、大気圧室への水の浸入を防止することができる。   According to this configuration, since the open end of the breathing passage is disposed above the main body, the open end can be maintained on the water surface even when the main body is submerged, and water ingress into the atmospheric pressure chamber. It can be prevented.

また、上記の発明において、前記エンジンルームには、シリンダブロック(6)に対してシリンダヘッド(7)が上方に配置された内燃機関(1)が設けられ、前記内燃機関は、前記シリンダヘッドの上部に結合されたヘッドカバー(8)と、前記ヘッドカバーの上部を覆い、前記ヘッドカバーとの間に前記エンジンルームと連通した空間(101)を画定するエンジンカバー(9)とを有し、前記開口端は、前記空間内に配置されているとよい。   In the above invention, the engine room is provided with an internal combustion engine (1) in which a cylinder head (7) is disposed above the cylinder block (6), the internal combustion engine comprising A head cover (8) coupled to the top, and an engine cover (9) covering the top of the head cover and defining a space (101) in communication with the engine room between the head cover and the head cover; May be disposed in the space.

この構成によれば、エンジンルームの上部に配置されるヘッドカバーとエンジンカバーとによって画定される空間内に開口端が配置されるため、開口端が水没する虞が低くなる。また、ヘッドカバー及びエンジンカバーによって開口端が覆われているため、エンジンルーム内において飛散した水滴や粉塵が開口端に侵入し難くなる。   According to this configuration, the open end is disposed in the space defined by the head cover and the engine cover disposed in the upper part of the engine room, so the risk of the open end being submerged is reduced. Further, since the opening end is covered by the head cover and the engine cover, it is difficult for water droplets or dust scattered in the engine room to intrude into the opening end.

また、上記の発明において、前記エンジンルームには、変位可能な隔壁(74B)によって互いに区画された圧力室(73B)及び大気圧室(72B)を備えた本体(71B)を有する他の圧力式アクチュエータ(46)が設けられ、前記他の圧力式アクチュエータの本体(71B)は、当該圧力式アクチュエータの前記本体(71A)よりも上方に配置され、前記開口端は、前記他の圧力式アクチュエータの大気圧室(72B)に接続されているとよい。   Further, in the above invention, the other pressure type having a main body (71B) having a pressure chamber (73B) and an atmospheric pressure chamber (72B) separated from each other by a displaceable partition (74B) in the engine room An actuator (46) is provided, and the body (71B) of the other pressure-operated actuator is disposed above the body (71A) of the pressure-operated actuator, and the open end is of the other pressure-operated actuator. It is good to be connected to the atmospheric pressure chamber (72B).

この構成によれば、開口端が、自身の本体よりも上方に配置された他の圧力式アクチュエータの本体の大気圧室に配置されるため、水没する虞が低くなる。また、他の圧力式アクチュエータの大気圧室に接続されるため、エンジンルーム内において飛散した水滴や粉塵が開口端に侵入し難くなる。   According to this configuration, the open end is disposed in the atmospheric pressure chamber of the main body of another pressure-type actuator disposed above the main body of the device, so the risk of being submerged is reduced. In addition, since it is connected to the atmospheric pressure chamber of another pressure type actuator, it is difficult for water droplets or dust scattered in the engine room to enter the open end.

また、上記の発明において、前記エンジンルームには、内燃機関(1)が設けられ、前記内燃機関は、燃焼室に空気を供給する吸気装置(14)を有し、前記開口端は、前記吸気装置によって構成される吸気通路に接続されているとよい。   In the above invention, the internal combustion engine (1) is provided in the engine room, and the internal combustion engine has an intake system (14) for supplying air to the combustion chamber, and the open end is the intake air. It may be connected to an intake passage formed by the device.

この構成によれば、内燃機関の内で比較的水が侵入し難い吸気通路に、呼吸通路の開口端が接続されるため、開口端に水が浸入し難くなる。吸気通路に水が進入するとエンジンストールが発生する虞が高いため、吸気通路の入口はエンジンルームの上部に配置されることが通常である。また、吸気通路内は水滴や粉塵が少ないため、これらが開口端から吸い込まれる虞が低くなる。   According to this configuration, since the open end of the breathing passage is connected to the intake passage to which water is relatively hard to enter in the internal combustion engine, it is difficult for water to enter the open end. The inlet of the intake passage is usually disposed at the top of the engine room, since water entering the intake passage is likely to cause an engine stall. In addition, since there are few water droplets and dust in the intake passage, the possibility that they are drawn from the open end is reduced.

また、上記の発明において、前記エンジンルームには、第1及び第2過給装置(21、22)を備えた内燃機関(1)が配置され、前記第1過給装置(21)は、前記第2過給装置(22)の下方に、回転軸線が水平方向に延在するように配置されたタービンハウジング(27)と、前記タービンハウジングに受容されたタービンブレード(25)と、前記タービンハウジングに設けられ、前記タービンブレードに供給される排気の圧力を調整する可変ノズル機構(30)とを有し、前記駆動軸の前記先端は、前記可変ノズル機構に結合され、前記本体は、前記タービンハウジングよりも下方に配置されていてもよい。また、前記エンジンルームにおける前記内燃機関の前方にはラジエータ(17)が配置され、前記第1及び第2過給装置は、前記内燃機関の本体(2)と前記ラジエータとの間に配置されていてもよい。   In the above invention, an internal combustion engine (1) provided with first and second superchargers (21, 22) is disposed in the engine room, and the first supercharger (21) is A turbine housing (27) disposed below the second supercharger (22) so that the rotation axis extends in the horizontal direction, a turbine blade (25) received in the turbine housing, and the turbine housing And a variable nozzle mechanism (30) for adjusting the pressure of the exhaust supplied to the turbine blade, the tip of the drive shaft is coupled to the variable nozzle mechanism, and the body is the turbine It may be disposed below the housing. Further, a radiator (17) is disposed in front of the internal combustion engine in the engine room, and the first and second supercharging devices are disposed between the main body (2) of the internal combustion engine and the radiator. May be

この構成によれば、第1及び第2過給装置のレイアウトからエンジンルームの下部に配置される圧力式アクチュエータの大気圧室への水の侵入を防止することができる。   According to this configuration, it is possible to prevent the entry of water from the layout of the first and second superchargers into the atmospheric pressure chamber of the pressure type actuator arranged at the lower part of the engine room.

以上の構成によれば、圧力式アクチュエータの大気圧室への水の浸入を防止することができる。   According to the above configuration, it is possible to prevent the entry of water into the atmospheric pressure chamber of the pressure type actuator.

第1実施形態に係る内燃機関の正面図Front view of an internal combustion engine according to a first embodiment 第1実施形態に係る内燃機関の左側面図Left side view of an internal combustion engine according to a first embodiment 第1実施形態に係る多段過給装置の模式図Schematic diagram of the multistage supercharging device according to the first embodiment 第1実施形態に係る多段過給装置の正面図Front view of multistage supercharging device according to the first embodiment 第1実施形態に係る多段過給装置の右側面図Right side view of the multistage turbocharger according to the first embodiment 第1実施形態に係る多段過給装置の左側面図Left side view of the multistage turbocharger according to the first embodiment 第1実施形態に係る第1アクチュエータの断面図Sectional view of the first actuator according to the first embodiment 一部変形実施形態に係る多段過給装置の正面図Front view of a multistage turbocharger according to a partially modified embodiment

以下、図面を参照して、本発明に係る圧力式アクチュエータを自動車用エンジンの多段過給装置に適用した各実施形態について詳細に説明する。以下の説明では、自動車の前進方向を前方として各方向を定める。   Hereinafter, with reference to the drawings, each embodiment in which the pressure type actuator according to the present invention is applied to a multistage supercharger of an automobile engine will be described in detail. In the following description, the forward direction of the vehicle is defined as each direction.

(第1実施形態)
図1及び図2に示すように、自動車のエンジンルーム100に配置される内燃機関1は、内燃機関本体2を有している。内燃機関本体2は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであってよい。内燃機関本体2は、直列に配置された複数の気筒を有する。内燃機関本体2は、シリンダ列が左右に延在するように、車体に対して横置きに配置される。内燃機関本体2は、下側からオイルパン5、シリンダブロック6、シリンダヘッド7、ヘッドカバー8を有する。ヘッドカバー8の上部にはエンジンカバー9が結合されている。エンジンカバー9はヘッドカバー8の上面を覆うように設けられ、ヘッドカバー8との間に空間101を画定する。エンジンカバー9及びヘッドカバー8の間に形成される空間101は、密閉されておらず、エンジンルーム100と連通しており、大気圧となっている。エンジンカバー9の内側(ヘッドカバー8と対向する側)には、ウレタン等からなる吸音材が設けられている。
First Embodiment
As shown in FIGS. 1 and 2, an internal combustion engine 1 disposed in an engine room 100 of a motor vehicle has an internal combustion engine body 2. The internal combustion engine body 2 may be a gasoline engine or a diesel engine. The internal combustion engine body 2 has a plurality of cylinders arranged in series. The internal combustion engine body 2 is disposed laterally with respect to the vehicle body such that the cylinder row extends laterally. The internal combustion engine body 2 has an oil pan 5, a cylinder block 6, a cylinder head 7 and a head cover 8 from the lower side. An engine cover 9 is coupled to the top of the head cover 8. The engine cover 9 is provided to cover the upper surface of the head cover 8 and defines a space 101 with the head cover 8. A space 101 formed between the engine cover 9 and the head cover 8 is not sealed but is in communication with the engine room 100 and is at atmospheric pressure. On the inner side of the engine cover 9 (the side facing the head cover 8), a sound absorbing material made of urethane or the like is provided.

内燃機関本体2は、シリンダ軸線が鉛直線に対して後傾している。シリンダブロック6は、下部が前後に張り出したクランクケース6Aを有し、その右端面にはトランスミッション10が接合されている。   The cylinder axis of the internal combustion engine body 2 is inclined backward with respect to the vertical line. The cylinder block 6 has a crankcase 6A whose lower portion projects forward and backward, and the transmission 10 is joined to the right end face thereof.

シリンダヘッド7には、シリンダブロック6に形成された気筒に連続する吸気ポート及び排気ポートが形成されている。排気ポートはシリンダヘッド7の前側面に開口しており、吸気ポートはシリンダヘッド7の後側面に開口している。   The cylinder head 7 is formed with an intake port and an exhaust port which are continuous with the cylinder formed in the cylinder block 6. The exhaust port is open to the front side surface of the cylinder head 7, and the intake port is open to the rear side surface of the cylinder head 7.

シリンダヘッド7の前側面には、各排気ポートに接続する排気マニホールド11が締結されている。排気マニホールド11の下流端には、多段過給装置12の排気側部分が設けられている。なお、各排気ポートがシリンダヘッド7内で集合される場合には、排気マニホールド11はシリンダヘッド7と一体に形成され、多段過給装置12はシリンダヘッド7に直接に接続される。多段過給装置12の排気側部分の下流側には、触媒コンバータ13が接続され、その下流にはDPF、NOx浄化装置、マフラー等が直列に連結されている。   An exhaust manifold 11 connected to each exhaust port is fastened to the front side surface of the cylinder head 7. At the downstream end of the exhaust manifold 11, an exhaust side portion of the multistage turbocharger 12 is provided. When the exhaust ports are assembled in the cylinder head 7, the exhaust manifold 11 is integrally formed with the cylinder head 7, and the multi-stage supercharging device 12 is directly connected to the cylinder head 7. The catalytic converter 13 is connected to the downstream side of the exhaust side portion of the multi-stage supercharging device 12, and the DPF, the NOx purification device, the muffler, etc. are connected in series downstream thereof.

吸気ポートには、吸気装置14が接続されている。吸気装置14は、上流側から順にエアインレット、エアクリーナ14A、多段過給装置12の吸気側部分、インタークーラ、スロットルバルブ、吸気マニホールドを直列に有する。吸気装置14及び吸気ポートは、シリンダに燃焼用空気を供給する吸気通路を構成する。吸気装置14は、エアインレットが内燃機関本体2の前側に配置され、内燃機関本体2の左方を通過して後方に延び、吸気マニホールドにおいてシリンダヘッド7の後側面に結合されている。本実施形態では、エアインレットは、予め設定された水没高さWLよりも上方に配置されている。水没高さWLは、車種に応じて設定された路面からの高さであり、自動車が走行可能な冠水路の水深の上限として設定した値である。本実施形態に係る自動車では、水没高さWLは図2に示すように前輪Wの上端と概ね同じ高さに配置されている。任意の装置は、水没高さWLよりも上方に配置されることによって、自動車の想定される使用態様において水没することはない。   An intake system 14 is connected to the intake port. The intake system 14 includes an air inlet, an air cleaner 14A, an intake side portion of the multistage turbocharger 12, an intercooler, a throttle valve, and an intake manifold in series in this order from the upstream side. The intake system 14 and the intake port constitute an intake passage that supplies combustion air to the cylinder. In the intake system 14, an air inlet is disposed on the front side of the internal combustion engine body 2, extends rearward through the left of the internal combustion engine body 2, and is coupled to the rear side surface of the cylinder head 7 in the intake manifold. In the present embodiment, the air inlet is disposed above the preset immersion height WL. The submergence height WL is a height from the road surface set according to the type of vehicle, and is a value set as the upper limit of the depth of the crown channel on which the vehicle can travel. In the automobile according to the present embodiment, the submergence height WL is disposed at substantially the same height as the upper end of the front wheel W as shown in FIG. The optional device is not submerged in the intended use of the vehicle by being positioned above the submersion height WL.

図2に示すように、内燃機関本体2の前方にはラジエータ17が配置されている。ラジエータ17は、フィンを有する水管を並列、又は折り曲げて平板状に配設した熱交換部17Aと、熱交換部17Aに空気を供給する箱形の軸流ファンであるファン17Bとを有する。熱交換部17Aは内燃機関本体2の前方において回転軸線が前後を向くように配置され、ファン17Bは熱交換部17Aの後方において主面が前後を向くように配置されている。シリンダブロック6が下部に前後に張り出したクランクケース6Aを有するため、また、内燃機関本体2が後傾して配置されているため、内燃機関本体2の前側とファン17Bの後側との間には、上方に進むほど前後における幅が広くなる空隙18が形成されている。ラジエータ17及び内燃機関本体2の上方には、車体に支持されたエンジンフード19が配置される。空隙18の上端は、エンジンフード19によって画定される。空隙18には、多段過給装置12が配置されている。   As shown in FIG. 2, a radiator 17 is disposed in front of the internal combustion engine body 2. The radiator 17 has a heat exchange portion 17A in which water pipes having fins are arranged in parallel or bent and disposed in a flat plate shape, and a fan 17B which is a box-shaped axial flow fan for supplying air to the heat exchange portion 17A. The heat exchange portion 17A is disposed in front of the internal combustion engine body 2 so that the rotation axis is directed to the front and back, and the fan 17B is disposed such that the main surface is directed to the front and back to the rear of the heat exchange portion 17A. Since the cylinder block 6 has the crankcase 6A overhanging forward and backward in the lower part, and the internal combustion engine body 2 is disposed to be inclined backward, between the front side of the internal combustion engine body 2 and the rear side of the fan 17B. The gap 18 is formed such that the width in the front and back becomes wider as it goes upward. An engine hood 19 supported by a vehicle body is disposed above the radiator 17 and the internal combustion engine body 2. The upper end of the air gap 18 is defined by the engine hood 19. In the air gap 18, a multistage turbocharger 12 is disposed.

図1〜図6に示すように、多段過給装置12は、高圧段過給装置(第1過給装置)21と、低圧段過給装置(第2過給装置)22とを備え、シーケンシャルターボチャージャシステムを構成している。   As shown in FIGS. 1 to 6, the multi-stage supercharging device 12 includes a high-pressure stage supercharging device (first supercharging device) 21 and a low-pressure stage supercharging device (second supercharging device) 22, and is sequential It constitutes a turbocharger system.

図3に示すように、高圧段過給装置21は、高圧段シャフト24によって同軸かつ一体回転するように連結された高圧段タービンブレード25及び高圧段コンプレッサブレード26と、高圧段タービンブレード25を収容する高圧段タービンハウジング(第1タービンハウジング)27と、高圧段コンプレッサブレード26を収容する高圧段コンプレッサハウジング(第1コンプレッサハウジング)28と、高圧段タービンハウジング27と高圧段コンプレッサハウジング28とを連結すると共に高圧段シャフト24を回転可能に支持する高圧段ベアリングハウジング29とを備えている。高圧段タービンハウジング27及び高圧段コンプレッサハウジング28は、それぞれ中空円盤形状を呈し、それぞれの中心軸が高圧段シャフト24の軸線と同軸となるように、筒状の高圧段ベアリングハウジング29の両端に連結されている。   As shown in FIG. 3, the high pressure stage supercharging device 21 accommodates the high pressure stage turbine blade 25 and the high pressure stage compressor blade 26 coaxially and integrally connected by the high pressure stage shaft 24 and the high pressure stage turbine blade 25. High pressure stage turbine housing (first turbine housing) 27, a high pressure stage compressor housing (first compressor housing) 28 accommodating high pressure stage compressor blades 26, and the high pressure stage turbine housing 27 and the high pressure stage compressor housing 28 And a high pressure stage bearing housing 29 rotatably supporting the high pressure stage shaft 24. The high-pressure stage turbine housing 27 and the high-pressure stage compressor housing 28 each have a hollow disk shape, and are connected to both ends of the cylindrical high-pressure stage bearing housing 29 so that their central axes are coaxial with the axis of the high-pressure stage shaft 24 It is done.

高圧段過給装置21は、高圧段タービンハウジング27に可変ノズル機構30を有する。可変ノズル機構30は、高圧段タービンハウジング27にそれぞれ回転可能に支持された複数の可変ノズルベーン30Aと、各可変ノズルベーン30Aに結合されたリンク部材30Bとを有する。複数の可変ノズルベーン30Aは、高圧段シャフト24の軸線を中心とした円周上に、それぞれの回転軸線が高圧段シャフト24の軸線と平行になり、かつ先端側が高圧段タービンハウジング27の径方向内側を向くように配置されている。リンク部材30Bは、例えば円環形状に形成され、高圧段シャフト24の軸線と同軸に配置されている。リンク部材30Bが変位(回転)することによって、各可変ノズルベーン30Aの向きが変化し、各可変ノズルベーン間に形成される排気の流路断面積が変化する。可変ノズルベーン30Aは、例えば、エンジン回転数が低い場合に流路断面積を絞ることによって、排気圧力(排気流速)を大きくして過給効率を高め、エンジン回転数が高い場合に流路断面積を大きくすることによって排気圧力(排気流速)を下げて排気抵抗を低減する。リンク部材30Bは、第1アクチュエータ32によって駆動される。   The high pressure stage supercharger 21 has a variable nozzle mechanism 30 in the high pressure stage turbine housing 27. The variable nozzle mechanism 30 has a plurality of variable nozzle vanes 30A rotatably supported by the high pressure stage turbine housing 27 and link members 30B coupled to the variable nozzle vanes 30A. The plurality of variable nozzle vanes 30A have their rotation axes parallel to the axis of the high-pressure stage shaft 24 on the circumference of the high-pressure stage shaft 24 as a center, and the tip end side is the radial inside of the high-pressure stage turbine housing 27 It is arranged to face. The link member 30B is formed, for example, in an annular shape, and is disposed coaxially with the axis of the high-pressure stage shaft 24. The displacement (rotation) of the link member 30B changes the direction of the variable nozzle vanes 30A, and changes the flow passage cross-sectional area of the exhaust formed between the variable nozzle vanes. The variable nozzle vane 30A, for example, increases the exhaust pressure (exhaust flow velocity) by narrowing the flow passage cross-sectional area when the engine rotation speed is low, and enhances the supercharging efficiency, and the flow passage cross-sectional area when the engine rotation speed is high Reduce the exhaust pressure (exhaust flow rate) by increasing the to reduce the exhaust resistance. The link member 30B is driven by the first actuator 32.

低圧段過給装置22は、低圧段シャフト33によって同軸かつ一体回転するように連結された低圧段タービンブレード34及び低圧段コンプレッサブレード35と、低圧段タービンブレード34を収容する低圧段タービンハウジング36と、低圧段コンプレッサブレード35を収容する低圧段コンプレッサハウジング37と、低圧段タービンハウジング36と低圧段コンプレッサハウジング37とを連結すると共に低圧段シャフト33を回転可能に支持する低圧段ベアリングハウジング38とを備えている。低圧段タービンハウジング36及び低圧段コンプレッサハウジング37は、それぞれ中空円盤形状を呈し、それぞれの中心軸が低圧段シャフト33の軸線と同軸となるように、筒状の低圧段ベアリングハウジング38の両端に連結されている。低圧段タービンハウジング36は、低圧段コンプレッサハウジング37に比べて径方向に小さく、容積が小さい。低圧段タービンハウジング36は高圧段タービンハウジング27よりも径方向に大きい。   The low pressure stage supercharger 22 includes a low pressure stage turbine blade 34 and a low pressure stage compressor blade 35 coaxially coupled integrally and rotatably by a low pressure stage shaft 33, and a low pressure stage turbine housing 36 accommodating the low pressure stage turbine blade 34. A low pressure stage compressor housing 37 accommodating the low pressure stage compressor blade 35, and a low pressure stage bearing housing 38 connecting the low pressure stage turbine housing 36 and the low pressure stage compressor housing 37 and rotatably supporting the low pressure stage shaft 33; ing. The low pressure stage turbine housing 36 and the low pressure stage compressor housing 37 each have a hollow disk shape, and are connected to both ends of the cylindrical low pressure stage bearing housing 38 so that their central axes are coaxial with the axis of the low pressure stage shaft 33 It is done. The low pressure stage turbine housing 36 is radially smaller and smaller in volume than the low pressure stage compressor housing 37. The low pressure stage turbine housing 36 is radially larger than the high pressure stage turbine housing 27.

高圧段タービンハウジング27の外周部には、排気入口となる管状の第1排気通路部材41の下流端が連結されている。高圧段タービンハウジング27の中心部であって、高圧段ベアリングハウジング29側と相反する側には、排気出口となる管状の排気連結通路部材42の上流端が連結されている。排気連結通路部材42の下流端は、低圧段タービンハウジング36の外周部に連結されており、低圧段タービンハウジング36の排気入口通路となる。低圧段タービンハウジング36の中央部であって、低圧段ベアリングハウジング38側と相反する側には、排気出口となる管状の第2排気通路部材43の下流端が連結されている。   The downstream end of a tubular first exhaust passage member 41 serving as an exhaust inlet is connected to the outer peripheral portion of the high pressure stage turbine housing 27. An upstream end of a tubular exhaust connection passage member 42 serving as an exhaust outlet is connected to a central portion of the high pressure stage turbine housing 27 opposite to the high pressure stage bearing housing 29 side. The downstream end of the exhaust connection passage member 42 is connected to the outer peripheral portion of the low pressure stage turbine housing 36 and becomes an exhaust inlet passage of the low pressure stage turbine housing 36. A downstream end of a tubular second exhaust passage member 43 serving as an exhaust outlet is connected to a central portion of the low pressure stage turbine housing 36 opposite to the low pressure stage bearing housing 38 side.

また、第1排気通路部材41と排気連結通路部材42とは、高圧段タービンハウジング27を迂回する排気バイパス通路部材44によって連結されている。なお、排気バイパス通路部材44と排気連結通路部材42との連結形態は、様々な形態とすることができる。例えば、排気バイパス通路部材44の下流端を低圧段タービンハウジング36の外周部に連結し、排気バイパス通路部材44に排気連結通路部材42の下流端を連結してもよい。また、排気バイパス通路部材44及び排気連結通路部材42を、それぞれ独立した状態で低圧段タービンハウジング36の外周部に個別に連結してもよい。   Further, the first exhaust passage member 41 and the exhaust connection passage member 42 are connected by an exhaust bypass passage member 44 which bypasses the high-pressure stage turbine housing 27. The connection form of the exhaust bypass passage member 44 and the exhaust connection passage member 42 can be various forms. For example, the downstream end of the exhaust bypass passage member 44 may be connected to the outer peripheral portion of the low pressure stage turbine housing 36, and the downstream end of the exhaust connection passage member 42 may be connected to the exhaust bypass passage member 44. Further, the exhaust bypass passage member 44 and the exhaust connection passage member 42 may be separately connected to the outer peripheral portion of the low pressure stage turbine housing 36 in a state of being independent of each other.

排気バイパス通路部材44の内部には、排気バイパス弁45が設けられている。排気バイパス弁45は、スイングバルブ(ポペットバルブ)であり、第2アクチュエータ46によって開閉駆動される。   An exhaust bypass valve 45 is provided in the exhaust bypass passage member 44. The exhaust bypass valve 45 is a swing valve (poppet valve), and is opened and closed by the second actuator 46.

図5に示すように、第1排気通路部材41の上流端に形成された接続フランジ部47が、排気マニホールド11の下流端にボルト締結されることによって、排気マニホールド11及び第1排気通路部材41の内部に形成された通路が互いに連通している。第2排気通路部材43の下流端に形成された接続フランジ部48が、触媒コンバータ13の上流端にボルト締結されることによって、第2排気通路部材43及び触媒コンバータ13の内部に形成された通路が互いに連通している。   As shown in FIG. 5, the connection flange portion 47 formed at the upstream end of the first exhaust passage member 41 is bolted to the downstream end of the exhaust manifold 11, thereby the exhaust manifold 11 and the first exhaust passage member 41. The passages formed in the interior communicate with each other. A connection flange portion 48 formed at the downstream end of the second exhaust passage member 43 is bolted to the upstream end of the catalytic converter 13 so that a passage formed inside the second exhaust passage member 43 and the catalytic converter 13 Are in communication with each other.

低圧段タービンハウジング36には、排気連結通路部材42と第2排気通路部材43とを直接に接続し、低圧段タービンハウジング36の内部を迂回するウェイストゲート通路51が形成され、ウェイストゲート通路51にはウェイストゲートバルブ52が設けられている。ウェイストゲートバルブ52は、ウェイストゲート通路51に流入する排気量を調節し、低圧段タービンハウジング36に流入する排気量を調節する。ウェイストゲートバルブ52は、スイングバルブであり、第3アクチュエータ54によって開閉駆動される。   In the low pressure stage turbine housing 36, a waste gate passage 51 is formed, which directly connects the exhaust connection passage member 42 and the second exhaust passage member 43 and bypasses the inside of the low pressure stage turbine housing 36. A waste gate valve 52 is provided. The waste gate valve 52 regulates the amount of exhaust flowing into the waste gate passage 51 and regulates the amount of exhaust flowing into the low pressure stage turbine housing 36. The waste gate valve 52 is a swing valve and is driven to open and close by the third actuator 54.

低圧段コンプレッサハウジング37は、その中央部であって、低圧段ベアリングハウジング38側とは相反する側に吸気入口となる第1吸気通路部材61の下流端が接続され、その外周部に吸気出口となる吸気連結通路部材62の上流端が接続されている。高圧段コンプレッサハウジング28は、その高圧段ベアリングハウジング29側とは相反する中心部に吸気入口となる吸気連結通路部材62の下流端が接続され、その外周部に吸気出口となる第2吸気通路部材63の上流端が接続されている。第1吸気通路部材61の上流側は、エアクリーナ14Aの下流側に接続されている。第2吸気通路部材63の下流側は、インタークーラ、吸気マニホールドを順に介してシリンダヘッド7に接続されている。   The downstream end of the first intake passage member 61 serving as an intake port is connected to the low pressure stage compressor housing 37 at the center thereof and on the side opposite to the low pressure stage bearing housing 38 side. The upstream end of the intake connection passage member 62 is connected. In the high pressure stage compressor housing 28, the downstream end of the intake connection passage member 62 serving as an intake port is connected to the central portion opposite to the high pressure stage bearing housing 29 side, and the second intake passage member serving as an intake port The upstream end of 63 is connected. The upstream side of the first intake passage member 61 is connected to the downstream side of the air cleaner 14A. The downstream side of the second intake passage member 63 is connected to the cylinder head 7 via the intercooler and the intake manifold in this order.

吸気連結通路部材62と第2吸気通路部材63とは、高圧段コンプレッサハウジング28を迂回する吸気バイパス通路部材64によって互いに接続されている。吸気バイパス通路部材64の内部には、吸気バイパス弁65が設けられている。吸気バイパス弁65は、スイングバルブであり、第4アクチュエータ66によって開閉駆動される。吸気バイパス弁65は、吸気バイパス通路部材64に流入する吸気量を調節し、高圧段コンプレッサハウジング28に流入する吸気量を調節する。   The intake connection passage member 62 and the second intake passage member 63 are connected to each other by an intake bypass passage member 64 which bypasses the high pressure stage compressor housing 28. An intake bypass valve 65 is provided inside the intake bypass passage member 64. The intake bypass valve 65 is a swing valve and is driven to open and close by a fourth actuator 66. The intake bypass valve 65 regulates the amount of intake air flowing into the intake bypass passage member 64 and regulates the amount of intake air flowing into the high pressure stage compressor housing 28.

図4に示すように、高圧段過給装置21と低圧段過給装置22とは、高圧段シャフト24の軸線と低圧段シャフト33の軸線とが互いに平行となり、かつ左右方向に延在するように配置されている。また、高圧段コンプレッサハウジング28に対して高圧段タービンハウジング27が設けられた方向と、低圧段コンプレッサハウジング37に対して低圧段タービンハウジング36が設けられた方向とが同一方向となっている。高圧段過給装置21は、低圧段過給装置22に対して、下方に配置されると共に、軸線方向に左方に偏倚して配置されている。また、正面視において、高圧段タービンハウジング27と低圧段コンプレッサハウジング37とは上下に互いに重なり合う部分を有するように配置されている。また、高圧段コンプレッサハウジング28の径が最大となる部分と、低圧段コンプレッサハウジング37の径が最大となる部分とが、軸線方向に偏倚して互いに干渉しないように、高圧段過給装置21の低圧段過給装置22に対する位置が定められている。また、図5及び図6に示すように、高圧段過給装置21は、低圧段過給装置22に対して、前方に配置されている。詳細には、高圧段シャフト24の軸線は、低圧段シャフト33の軸線よりも前方に配置されている。これにより、図2に示すように、多段過給装置12は、後傾した内燃機関本体2の前側面に沿うように配置することができ、空隙18内に収まるように配置される。以上の配置において、高圧段過給装置21と低圧段過給装置22とは、吸気連結通路部材62及び排気連結通路部材42の屈曲が大きくならない範囲で、多段過給装置12全体のサイズをコンパクトにするために互いに近接して配置されている。   As shown in FIG. 4, in the high pressure stage supercharging device 21 and the low pressure stage supercharging device 22, the axis of the high pressure stage shaft 24 and the axis of the low pressure stage shaft 33 are parallel to each other and extend in the left-right direction. Is located in Further, the direction in which the high pressure stage turbine housing 27 is provided with respect to the high pressure stage compressor housing 28 and the direction in which the low pressure stage turbine housing 36 is provided with respect to the low pressure stage compressor housing 37 are the same. The high-pressure stage supercharger 21 is disposed below the low-pressure stage supercharger 22 and disposed so as to be biased leftward in the axial direction. Further, in front view, the high-pressure stage turbine housing 27 and the low-pressure stage compressor housing 37 are arranged to have mutually overlapping parts. Further, in the high pressure stage supercharging device 21, the portion where the diameter of the high pressure stage compressor housing 28 is the largest and the portion where the diameter of the low pressure stage compressor housing 37 is the largest do not mutually offset in the axial direction. A position relative to the low pressure stage supercharger 22 is defined. Further, as shown in FIG. 5 and FIG. 6, the high pressure stage supercharging device 21 is disposed forward of the low pressure stage supercharging device 22. In detail, the axis of the high pressure stage shaft 24 is disposed forward of the axis of the low pressure stage shaft 33. Thereby, as shown in FIG. 2, the multistage supercharging device 12 can be disposed along the front side surface of the internal combustion engine main body 2 that is inclined backward, and is disposed so as to be accommodated in the air gap 18. In the above arrangement, the high-pressure stage supercharging device 21 and the low-pressure stage supercharging device 22 are compact in size of the entire multi-stage supercharging device 12 so long as the bending of the intake connection passage member 62 and the exhaust connection passage member 42 does not increase. Are placed close to each other in order to

可変ノズル機構30を駆動する第1アクチュエータ32と、排気バイパス弁45を駆動する第2アクチュエータ46と、ウェイストゲートバルブ52を駆動する第3アクチュエータ54と、吸気バイパス弁65を駆動する第4アクチュエータ66とは、それぞれ圧力式アクチュエータである。以下、各アクチュエータ32、46、54、66の構成において、第1アクチュエータ32の構成は符号に添字Aを付し、第2アクチュエータ46の構成は符号に添字Bを付し、第3アクチュエータ54の構成は符号に添字Cを付し、第4アクチュエータ66の構成は符号に添字Dを付す。また、各アクチュエータ32、46、54、66に共通する事項を説明する場合には、添字を省略して説明する。   The first actuator 32 for driving the variable nozzle mechanism 30, the second actuator 46 for driving the exhaust bypass valve 45, the third actuator 54 for driving the waste gate valve 52, and the fourth actuator 66 for driving the intake bypass valve 65 Are respectively pressure type actuators. Hereinafter, in the configuration of each of the actuators 32, 46, 54, 66, the configuration of the first actuator 32 is denoted by the suffix A and the configuration of the second actuator 46 is denoted by the suffix B. In the configuration, the reference numeral is attached with a subscript C, and the configuration of the fourth actuator 66 is attached with a subscript D. Moreover, when demonstrating the matter common to each actuator 32, 46, 54, 66, a subscript is abbreviate | omitted and demonstrated.

図7を参照して、第1アクチュエータ32の構成を代表して説明する。第2〜第4アクチュエータ46、54、66は、概ね第1アクチュエータ32と同様の構成であるため、対応する構成には対応する番号とそれぞれ添え字を付して、説明を省略する。図7に示すように、第1アクチュエータ32は、内室を有する中空の本体71Aと、本体71Aの内室を大気圧室72Aと圧力室73Aとに区画する隔壁74Aと、隔壁74Aに結合された基端と、本体71Aから突出して作動対象に接続される先端とを備えた駆動軸75Aとを有する。   The configuration of the first actuator 32 will be representatively described with reference to FIG. 7. Since the second to fourth actuators 46, 54, 66 have substantially the same configuration as the first actuator 32, the corresponding components are denoted by the corresponding numbers and subscripts, and the description will be omitted. As shown in FIG. 7, the first actuator 32 is coupled to a hollow main body 71A having an inner chamber, a partition 74A dividing the inner chamber of the main body 71A into an atmospheric pressure chamber 72A and a pressure chamber 73A, and a partition 74A. And a drive shaft 75A having a distal end protruding from the main body 71A and connected to the operation target.

隔壁74Aは、本体71A内において変位可能であり、大気圧室72A及び圧力室73Aの圧力差に応じて大気圧室72A及び圧力室73Aの体積を変化させる。本実施形態では、隔壁74Aは可撓性を有するダイヤフラムであり、縁部が本体71Aに結合されている。他の実施形態では、隔壁74Aは本体71Aの内室に摺動可能に設けられたピストンであってもよい。   The partition wall 74A is displaceable in the main body 71A, and changes the volumes of the atmospheric pressure chamber 72A and the pressure chamber 73A according to the pressure difference between the atmospheric pressure chamber 72A and the pressure chamber 73A. In the present embodiment, the partition wall 74A is a flexible diaphragm, and the edge is coupled to the main body 71A. In another embodiment, the partition wall 74A may be a piston slidably provided in the inner chamber of the main body 71A.

駆動軸75Aは、隔壁74Aに結合された基端から大気圧室72A内を通過して本体71Aの外方に突出している。本体71Aには、駆動軸75Aが通過する貫通孔76Aが形成され、貫通孔76Aには駆動軸75Aとの間を液密にシールするシール部材77Aが設けられている。また、貫通孔76Aの外方を覆うように、蛇腹形状のブーツ78Aが駆動軸75Aと本体71Aの外面とに設けられている。   The drive shaft 75A protrudes from the base end coupled to the partition wall 74A through the inside of the atmospheric pressure chamber 72A to the outside of the main body 71A. The main body 71A is formed with a through hole 76A through which the drive shaft 75A passes, and the through hole 76A is provided with a seal member 77A for sealing the space between the drive shaft 75A and the fluid tight. Further, a bellows-shaped boot 78A is provided on the drive shaft 75A and the outer surface of the main body 71A so as to cover the outside of the through hole 76A.

圧力室73Aは、圧力供給通路81Aを形成する圧力供給通路部材82Aによって図示しない圧力供給源に接続されている。本実施形態では、圧力供給源は公知の負圧ポンプであり、負圧を圧力室73Aに供給する。圧力供給通路部材82Aは、本体71Aに形成された孔や、管等を組み合わせて形成される。圧力供給源は、各アクチュエータ32、46、54、66に対して共通に1つ設けられているとよい。圧力供給通路81Aには、図示しない圧力制御弁が設けられ、圧力室73Aに供給される負圧が制御される。   The pressure chamber 73A is connected to a pressure supply source (not shown) by a pressure supply passage member 82A forming a pressure supply passage 81A. In the present embodiment, the pressure source is a known negative pressure pump, and supplies negative pressure to the pressure chamber 73A. The pressure supply passage member 82A is formed by combining a hole, a tube, and the like formed in the main body 71A. One pressure source may be provided commonly to each of the actuators 32, 46, 54, 66. A pressure control valve (not shown) is provided in the pressure supply passage 81A to control the negative pressure supplied to the pressure chamber 73A.

本体71Aは、本体71Aの外面から大気圧室72Aに延びる貫通孔である呼吸孔83Aを有している。呼吸孔83Aによって大気圧室72Aは大気圧に維持される。   The main body 71A has a breathing hole 83A which is a through hole extending from the outer surface of the main body 71A to the atmospheric pressure chamber 72A. The atmospheric pressure chamber 72A is maintained at atmospheric pressure by the breathing hole 83A.

圧力室73Aには、隔壁74Aを大気圧室72A側に付勢する付勢部材84Aが設けられている。本実施形態では、付勢部材84Aは圧縮コイルばねであり、隔壁74Aの圧力室73A側部分に当接した一端と、本体71Aの隔壁74Aと対向する部分に当接した他端とを有している。付勢部材84Aにより、圧力室73Aに圧力が供給されていない初期状態では、隔壁74Aは大気圧室側に位置し、駆動軸75Aは最も突出した位置にある。圧力供給通路81Aを介して圧力室73Aに負圧が供給されると、隔壁74Aは付勢部材84Aの付勢力に抗して圧力室73A側に移動し、駆動軸75Aの突出長さが小さくなる。   The pressure chamber 73A is provided with a biasing member 84A that biases the partition wall 74A toward the atmospheric pressure chamber 72A. In the present embodiment, the biasing member 84A is a compression coil spring and has one end in contact with the pressure chamber 73A side portion of the partition wall 74A and the other end in contact with the portion facing the partition wall 74A of the main body 71A. ing. In the initial state where pressure is not supplied to the pressure chamber 73A by the biasing member 84A, the partition wall 74A is located on the atmospheric pressure chamber side, and the drive shaft 75A is in the most projecting position. When negative pressure is supplied to the pressure chamber 73A through the pressure supply passage 81A, the partition wall 74A moves to the pressure chamber 73A against the biasing force of the biasing member 84A, and the projection length of the drive shaft 75A is small Become.

図4〜図6に示すように、第1アクチュエータ32の本体71Aは、高圧段コンプレッサハウジング28に結合された支持部材87Aに支持されている。第1アクチュエータ32の駆動軸75Aの先端は、可変ノズル機構30のリンク部材30Bに結合されている。駆動軸75Aの先端に対して本体71Aが下方に配置され、かつ駆動軸75Aが高圧段タービンハウジング27の接線方向に延びるように、第1アクチュエータ32は高圧段過給装置21に対して配置されている。第1アクチュエータ32の本体71Aは、高圧段タービンハウジング27よりも下方に配置され、エンジンルーム100における比較的下方に配置される。本実施形態では、第1アクチュエータ32の本体71Aは、水没高さWLよりも下方に配置される。そのため、第1アクチュエータ32の本体71Aは、自動車の想定される使用態様において水没する虞がある。第1アクチュエータ32は、圧力室73Aに供給される負圧に応じて駆動軸75Aの突出長さを変化させ、リンク部材30Bの回転位置を変化させる。   As shown in FIGS. 4 to 6, the main body 71 </ b> A of the first actuator 32 is supported by a support member 87 </ b> A coupled to the high pressure stage compressor housing 28. The tip of the drive shaft 75A of the first actuator 32 is coupled to the link member 30B of the variable nozzle mechanism 30. The first actuator 32 is disposed relative to the high pressure stage supercharger 21 such that the main body 71A is disposed downward with respect to the tip of the drive shaft 75A, and the drive axis 75A extends tangentially to the high pressure stage turbine housing 27. ing. The main body 71A of the first actuator 32 is disposed below the high-pressure stage turbine housing 27 and is disposed relatively below the engine compartment 100. In the present embodiment, the main body 71A of the first actuator 32 is disposed below the immersion height WL. Therefore, the main body 71A of the first actuator 32 may be submerged in an assumed use mode of the automobile. The first actuator 32 changes the protruding length of the drive shaft 75A in accordance with the negative pressure supplied to the pressure chamber 73A, and changes the rotational position of the link member 30B.

第2アクチュエータ46の本体71Bは、高圧段コンプレッサハウジング28に結合された支持部材87Bに支持されている。第3アクチュエータ54の本体71Cは、低圧段コンプレッサハウジング37に接合された支持部材87Cに支持されている。第4アクチュエータ66の本体71Dは、高圧段コンプレッサハウジング28に接合された支持部材87Dに支持されている。第2〜第4アクチュエータ46、54、66の本体71B〜71Dは、第1アクチュエータ32の本体71Aよりも上方、かつ水没高さWLよりも上方に配置されている。そのため、第2〜第4アクチュエータ46、54、66の本体71B〜71Dは、自動車の想定される使用態様において水没する虞がない位置に配置されている。   The main body 71B of the second actuator 46 is supported by a support member 87B coupled to the high pressure stage compressor housing 28. The main body 71C of the third actuator 54 is supported by a support member 87C joined to the low pressure stage compressor housing 37. The main body 71D of the fourth actuator 66 is supported by a support member 87D joined to the high pressure stage compressor housing 28. The main bodies 71B to 71D of the second to fourth actuators 46, 54, 66 are disposed above the main body 71A of the first actuator 32 and above the submersion height WL. Therefore, the main bodies 71B to 71D of the second to fourth actuators 46, 54, 66 are disposed at positions where there is no risk of being submerged in an assumed use mode of the vehicle.

第1アクチュエータ32は、呼吸孔83Aを介して大気圧室72Aに接続された一端と、大気に向けて開口した開口端85Aとを備えた呼吸通路85を有する。呼吸通路85は、管部材からなる呼吸通路部材86によって形成されている。呼吸通路部材86は、複数の金属管や樹脂管、ゴム管を繋ぎ合わせて形成されてよく、適所において高圧段コンプレッサハウジング28や低圧段コンプレッサハウジング37、ヘッドカバー8、エンジンカバー9等に支持部材を介して支持されている。呼吸通路85の開口端85Aは、本体71Aよりも上方に配置されている。また、呼吸通路85の開口端85Aは、エンジンルーム100の上部であって、水没高さWLよりも上方に配置されている。本実施形態では、呼吸通路85の開口端85Aは、エンジンカバー9の内側、すなわちエンジンカバー9とヘッドカバー8とによって画定される空間101に配置されている。   The first actuator 32 has a breathing passage 85 having one end connected to the atmospheric pressure chamber 72A via the breathing hole 83A and an open end 85A opened to the atmosphere. The breathing passage 85 is formed by a breathing passage member 86 which is a tube member. The breathing passage member 86 may be formed by connecting a plurality of metal pipes, resin pipes, and rubber pipes, and supporting members are provided to the high pressure compressor housing 28, the low pressure compressor housing 37, the head cover 8, the engine cover 9, etc. It is supported through. The open end 85A of the breathing passage 85 is disposed above the main body 71A. Further, the open end 85A of the breathing passage 85 is disposed at the upper portion of the engine room 100 and above the submerged height WL. In the present embodiment, the open end 85 A of the breathing passage 85 is disposed inside the engine cover 9, that is, in the space 101 defined by the engine cover 9 and the head cover 8.

本実施形態では、内燃機関本体2及びラジエータ17の間の空隙18に多段過給装置12を配置するために、第1アクチュエータ32の本体71Aがエンジンルーム100の下部の水没の虞が生じる位置に配置される。しかしながら、第1アクチュエータ32は呼吸通路85を有し、開口端85Aが本体71Aよりも上方に配置されているため、本体71Aが水没する場合にも開口端85Aを水面上に維持することができ、大気圧室72Aへの水の浸入を防止することができる。   In the present embodiment, the main body 71A of the first actuator 32 is located at a position where a risk of submersion in the lower part of the engine room 100 arises in order to arrange the multistage supercharging device 12 in the space 18 between the internal combustion engine main body 2 and the radiator 17. Be placed. However, since the first actuator 32 has the breathing passage 85 and the open end 85A is disposed above the main body 71A, the open end 85A can be maintained on the water surface even when the main body 71A is submerged. Water can be prevented from entering the atmospheric pressure chamber 72A.

また、エンジンルーム100の上部に配置されるヘッドカバー8とエンジンカバー9とによって画定される空間101内に開口端85Aが配置されるため、開口端85Aが水没する虞が低くなる。また、ヘッドカバー8及びエンジンカバー9によって開口端85Aが覆われているため、飛散した水滴や粉塵が開口端85Aに侵入し難くなる。   Further, since the open end 85A is disposed in the space 101 defined by the head cover 8 and the engine cover 9 disposed in the upper part of the engine room 100, the risk of the open end 85A being submerged is reduced. Further, since the opening end 85A is covered by the head cover 8 and the engine cover 9, it is difficult for the scattered water droplets or dust to enter the opening end 85A.

第1実施形態の一部変形実施例として、開口端85Aを吸気装置14の吸気通路に接続させてもよい。この場合、開口端85Aは、吸気通路におけるエアクリーナ14Aの下流側かつ低圧段過給装置22の上流側に接続されることが好ましい。吸気装置14は、水没を避けるためにエンジンルーム100の上部に配置されるため、吸気通路に開口端85Aを接続させることで開口端85Aへの水の浸入を防止することができる。また、エアクリーナ14Aを通過することによって空気から粉塵等の異物が取り除かれるため、開口端85Aに異物が進入することも防止することができる。   As a partially modified example of the first embodiment, the open end 85A may be connected to the intake passage of the intake device 14. In this case, the open end 85A is preferably connected to the downstream side of the air cleaner 14A and the upstream side of the low pressure stage supercharger 22 in the intake passage. The intake device 14 is disposed at the top of the engine room 100 to avoid water immersion, so that the opening end 85A is connected to the intake passage to prevent the entry of water to the opening end 85A. Further, foreign matter such as dust is removed from the air by passing through the air cleaner 14A, so that the foreign matter can be prevented from entering the opening end 85A.

第1実施形態の他の一部変形実施字形体として、図8に示すように、呼吸通路85の開口端85Aを第2アクチュエータ46の大気圧室72Bに接続させてもよい。これにより、大気圧は、第2アクチュエータ46の呼吸孔83B、大気圧室72B、及び呼吸通路85を順に通過して第1アクチュエータ32の大気圧室72Aに供給される。上記したように、第2アクチュエータ46の本体71Bは、第1アクチュエータ32の本体71Aよりも上方に配置されているため、水没の可能性が低い。また、第2アクチュエータ46の本体71Bは、水没高さWLより上方に配置されているため、自動車の想定される使用態様において水没する虞がない。なお、呼吸通路85の開口端85Aは、第2アクチュエータ46の大気圧室72Bに代えて、第3アクチュエータ54の大気圧室72C又は第4アクチュエータ66の大気圧室72Dに接続させてもよい。また、呼吸通路85の開口端85Aは、エンジンルーム100に配置された他の圧力式アクチュエータであって、本体が第1アクチュエータ32の本体71Aよりも上方に配置された圧力式アクチュエータの大気圧室72に接続させてもよい。このようなアクチュエータは、例えば排気通路から吸気通路に排気の一部を還流するEGR通路に設けられたEGR弁を開閉するアクチュエータであってもよい。   As another partially modified embodiment of the first embodiment, as shown in FIG. 8, the open end 85 A of the breathing passage 85 may be connected to the atmospheric pressure chamber 72 B of the second actuator 46. Thus, the atmospheric pressure is supplied to the atmospheric pressure chamber 72A of the first actuator 32 through the breathing hole 83B of the second actuator 46, the atmospheric pressure chamber 72B, and the breathing passage 85 in this order. As described above, since the main body 71B of the second actuator 46 is disposed above the main body 71A of the first actuator 32, the possibility of being submerged is low. In addition, since the main body 71B of the second actuator 46 is disposed above the submersion height WL, there is no risk of submersion in a possible usage mode of the vehicle. The open end 85A of the breathing passage 85 may be connected to the atmospheric pressure chamber 72C of the third actuator 54 or the atmospheric pressure chamber 72D of the fourth actuator 66 instead of the atmospheric pressure chamber 72B of the second actuator 46. Also, the open end 85A of the breathing passage 85 is another pressure-type actuator disposed in the engine room 100, and an atmospheric pressure chamber of the pressure-type actuator whose main body is disposed above the main body 71A of the first actuator 32. It may be connected to 72. Such an actuator may be, for example, an actuator that opens and closes an EGR valve provided in an EGR passage that recirculates a part of the exhaust gas from the exhaust passage to the intake passage.

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態では、多段過給装置12に設けられる圧力式アクチュエータに本発明を適用した例を示したが、本発明はエンジンルーム100に配置された様々な装置に使用される圧力式アクチュエータに適用することができる。例えば、EGR弁を開閉するアクチュエータに本発明を適用してもよい。   Although the description of the specific embodiment is finished above, the present invention can be widely modified and implemented without being limited to the above embodiment. For example, although the example which applied this invention to the pressure type actuator provided in the multistage supercharging device 12 was shown in the said embodiment, this invention is a pressure type actuator used for various apparatuses arrange | positioned at the engine room 100 It can be applied to For example, the present invention may be applied to an actuator that opens and closes an EGR valve.

1 :内燃機関
2 :内燃機関本体
6 :シリンダブロック
7 :シリンダヘッド
8 :ヘッドカバー
9 :エンジンカバー
12 :多段過給装置
14 :吸気装置
17 :ラジエータ
18 :空隙
21 :高圧段過給装置
22 :低圧段過給装置
27 :高圧段タービンハウジング
28 :高圧段コンプレッサハウジング
30 :可変ノズル機構
32 :第1アクチュエータ
36 :低圧段タービンハウジング
37 :低圧段コンプレッサハウジング
45 :排気バイパス弁
46 :第2アクチュエータ
52 :ウェイストゲートバルブ
54 :第3アクチュエータ
65 :吸気バイパス弁
66 :第4アクチュエータ
71 :本体
72 :大気圧室
73 :圧力室
74 :隔壁
75 :駆動軸
81 :圧力供給通路
83 :呼吸孔
84 :付勢部材
85 :呼吸通路
85A :開口端
100 :エンジンルーム
101 :空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Internal combustion engine 2: Internal combustion engine main body 6: Cylinder block 7: Cylinder head 8: Head cover 9: Engine cover 12: Multistage supercharging device 14: Intake device 17: Radiator 18: Air gap 21: High pressure stage supercharging device 22: Low pressure Stage supercharger 27: high pressure stage turbine housing 28: high pressure stage compressor housing 30: variable nozzle mechanism 32: first actuator 36: low pressure stage turbine housing 37: low pressure stage compressor housing 45: exhaust bypass valve 46: second actuator 52: Waste gate valve 54: third actuator 65: intake bypass valve 66: fourth actuator 71: main body 72: atmospheric pressure chamber 73: pressure chamber 74: partition 75: drive shaft 81: pressure supply passage 83: breathing hole 84: energizing Member 85: breathing passage 85A: open end 10 0: Engine room 101: Space

Claims (4)

自動車のエンジンルームに設けられた内燃機関に配置される圧力式アクチュエータであって、
変位可能な隔壁によって互いに区画された圧力室及び大気圧室を備えた本体と、
前記隔壁に結合された基端と、前記本体から突出して作動対象に接続される先端とを備えた駆動軸と、
前記圧力室を圧力供給源に接続する圧力供給通路と、
前記大気圧室に接続された一端と、大気に向けて開口した開口端とを備えた呼吸通路とを有し、
前記内燃機関は、シリンダブロックに対してシリンダヘッドが上方に配置され、
前記内燃機関は、前記シリンダヘッドの上部に結合されたヘッドカバーと、前記ヘッドカバーの上部を覆い、前記ヘッドカバーとの間に前記エンジンルームと連通した空間を画定するエンジンカバーとを有し、
前記開口端は、前記本体よりも上方に配置され、かつ前記空間内に配置されていることを特徴とする圧力式アクチュエータ。
A pressure type actuator disposed in an internal combustion engine provided in an engine room of a car, comprising:
A body comprising a pressure chamber and an atmospheric pressure chamber separated from one another by displaceable partitions;
A drive shaft comprising a proximal end coupled to the septum, and a distal end projecting from the body and connected to an operation target;
A pressure supply passage connecting the pressure chamber to a pressure supply;
A breathing passage having one end connected to the atmospheric pressure chamber and an open end opened to the atmosphere;
In the internal combustion engine, a cylinder head is disposed above the cylinder block,
The internal combustion engine includes a head cover coupled to an upper portion of the cylinder head, and an engine cover that covers the upper portion of the head cover and defines a space in communication with the engine room with the head cover.
The pressure type actuator according to claim 1, wherein the open end is disposed above the main body and in the space .
自動車のエンジンルームに配置される圧力式アクチュエータであって、
変位可能な隔壁によって互いに区画された圧力室及び大気圧室を備えた本体と、
前記隔壁に結合された基端と、前記本体から突出して作動対象に接続される先端とを備えた駆動軸と、
前記圧力室を圧力供給源に接続する圧力供給通路と、
前記大気圧室に接続された一端と、大気に向けて開口した開口端とを備えた呼吸通路とを有し、
前記エンジンルームには、変位可能な隔壁によって互いに区画された圧力室及び大気圧室を備えた本体を有する他の圧力式アクチュエータが設けられ、
前記他の圧力式アクチュエータの本体は、当該圧力式アクチュエータの前記本体よりも上方に配置され、
前記開口端は、前記本体よりも上方に配置され、かつ前記他の圧力式アクチュエータの大気圧室に接続されていることを特徴とする圧力式アクチュエータ。
A pressure-type actuator disposed in the engine compartment of a car,
A body comprising a pressure chamber and an atmospheric pressure chamber separated from one another by displaceable partitions;
A drive shaft comprising a proximal end coupled to the septum, and a distal end projecting from the body and connected to an operation target;
A pressure supply passage connecting the pressure chamber to a pressure supply;
A breathing passage having one end connected to the atmospheric pressure chamber and an open end opened to the atmosphere;
The engine compartment is provided with another pressure-type actuator having a body with a pressure chamber and an atmospheric pressure chamber, which are separated from one another by displaceable bulkheads,
The body of the other pressure actuator is disposed above the body of the pressure actuator,
A pressure type actuator characterized in that the open end is disposed above the main body and connected to an atmospheric pressure chamber of the other pressure type actuator.
前記エンジンルームには、第1及び第2過給装置を備えた内燃機関が配置され、
前記第1過給装置は、前記第2過給装置の下方に、回転軸線が水平方向に延在するように配置されたタービンハウジングと、前記タービンハウジングに受容されたタービンブレードと、前記タービンハウジングに設けられ、前記タービンブレードに供給される排気の圧力を調整する可変ノズル機構とを有し、
前記駆動軸の前記先端は、前記可変ノズル機構に結合され、
前記本体は、前記タービンハウジングよりも下方に配置されていることを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれか1つの項に記載の圧力式アクチュエータ。
An internal combustion engine having first and second supercharging devices is disposed in the engine room,
The first supercharger comprises a turbine housing disposed below the second supercharger such that an axis of rotation extends in a horizontal direction, a turbine blade received in the turbine housing, and the turbine housing And a variable nozzle mechanism for adjusting the pressure of the exhaust supplied to the turbine blade,
The tip of the drive shaft is coupled to the variable nozzle mechanism,
The pressure type actuator according to any one of claims 1 and 2 , wherein the main body is disposed below the turbine housing.
前記エンジンルームにおける前記内燃機関の前方にはラジエータが配置され、
前記第1及び第2過給装置は、前記内燃機関の本体と前記ラジエータとの間に配置されていることを特徴とする請求項3に記載の圧力式アクチュエータ。
A radiator is disposed in front of the internal combustion engine in the engine room,
The pressure type actuator according to claim 3 , wherein the first and second supercharging devices are disposed between a main body of the internal combustion engine and the radiator.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017212213B4 (en) * 2017-07-17 2020-08-13 Mahle International Gmbh Assembly with an actuator for an exhaust gas turbocharger or an air management system
CN107965387A (en) * 2017-12-12 2018-04-27 沈阳航天三菱汽车发动机制造有限公司 A kind of booster air inlet regulating device and control method
SE543456C2 (en) * 2019-10-23 2021-02-23 Scania Cv Ab Four-Stroke Internal Combustion Engine and Method of Controlling Timings of an Exhaust Camshaft and an Intake Camshaft
DE112022002880T5 (en) * 2021-10-22 2024-03-28 Ihi Corporation turbocharger

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54135926A (en) * 1978-04-13 1979-10-22 Mitsubishi Motors Corp Exhaust gas purifier
JPS6048610B2 (en) * 1981-03-02 1985-10-28 日産自動車株式会社 Actuator for controlling exhaust bypass valve of internal combustion engine with turbocharger
JPH0316762Y2 (en) * 1985-09-06 1991-04-10
US5377650A (en) * 1993-10-26 1995-01-03 Walbro Corporation Low emission engines
JP2581161Y2 (en) * 1993-12-27 1998-09-21 ダイハツ工業株式会社 Breather piping connection structure
JP4979349B2 (en) * 2006-11-08 2012-07-18 中国電力株式会社 Air operated control valve device
JP5237785B2 (en) * 2008-12-24 2013-07-17 本田技研工業株式会社 Internal combustion engine with supercharger

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