CN101523026B - 可变涡轮增压机及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可变涡轮增压机。对该可变涡轮增压机的摆动机构进行驱动的液压伺服驱动装置(30)包括：与摆动机构的驱动轴(21)连接的伺服活塞(31)、被收容在伺服活塞(31)的中心孔(34)内且利用控制压力来滑动的控制滑阀(36)，在壳体(33)内分别设置液压油流入流出的第一液压室(47)和第二液压室(48)，在伺服活塞(31)中分别设置有：用于使来自外部的液压油流入的压力口(51)、把中心孔(34)与第一液压室(47)连通的第一活塞口(53)、把中心孔(34)与第二液压室(48)连通的第二活塞口(54)、用于使液压油流出的回油口(52)。

Description

可变涡轮增压机及其驱动方法 
技术领域
本发明涉及可变涡轮增压机及其驱动方法。
背景技术
目前，已知有这样的可变涡轮增压机，其中，在排气涡轮的喷嘴部设置可动式的喷嘴叶片，通过使该喷嘴叶片转动而能够调整喷嘴的开度(喷嘴部的开口面积)。根据这样的可变涡轮增压机，在排出气体的量少的发动机低速旋转区域只要使喷嘴叶片转动来缩小喷嘴的开度即可，由于这样就使流入排气涡轮的排出气体的流速增加，所以能够使排出气体涡轮的旋转能量变大，由此能够提高供气压缩机的增压能力。
作为使喷嘴叶片转动的具体结构，已知有在多个喷嘴叶片中的一个叶片上连接能够从外部进行转动驱动的驱动轴，在该驱动轴的中途安装驱动杆的结构。驱动杆经由连接环而使其他喷嘴叶片上设置的从动杆转动。因此，通过利用驱动轴使一个喷嘴叶片转动，结果是能够使所有的喷嘴叶片转动(例如专利文献1)。
根据上述专利文献1，与喷嘴叶片连接的驱动轴被利用吸气通路内负压的气压驱动器所驱动。在此，气压驱动器为具备壳体的结构，该壳体具有从吸气通路导入负压的负压室和向大气开放的大气压室，壳体内的各个室被按照负压的大小而动作的动作板(隔板)所分隔，该动作板上设置有杆，杆按照动作板的运动而进退。把该进退运动转换成驱动轴的转动运动来调整喷嘴开度。
另一方面，还提出有代替气压驱动器而使用四通式(4ポ一ト式)液压伺服驱动器的方案(例如专利文献2)。专利文献2中，通过由液压伺服驱动器来驱动使喷嘴开度可变的机构就能够更精密地进行开度控制。该液压伺服驱动器中，利用比例电磁阀来切换向伺服活塞两侧的液压室供给液压油。即通过切换构成电磁阀的滑阀的位置来切换向各液压室的液压供给。
专利文献1：(日本)特开平11-343857号公报
专利文献2：(日本)特表2003-527522号公报
但根据专利文献1，由于是利用气压和弹簧力这两种不同的手段来使动作板进行往复运动，所以在动作板向一个方向移动时和向另一个方向移动时，动作板的运动进而喷嘴叶片的运动出现不同，滞后变大，难于进行喷嘴部精密的开度控制。并且，使喷嘴叶片转动时的负载原封不动地作用到活塞上的结构，由于随负载大小的不同产生负载漂移，因此，基于这一点也存在不能进行精密的开度控制的问题。即专利文献1的技术是所谓弹簧平衡方式的开式控制技术，滞后特性和负载漂移特性不能被认为良好。
与此相对，根据专利文献2，通过使用四通式液压伺服驱动器能够提高各项特性。但专利文献2中，向各液压室供给液压油的过程由电磁阀的滑阀来进行切换，利用电磁阀之电磁推力与电磁阀内设置的弹簧之弹簧力之间的平衡来使滑阀移动，当滑阀运动则液压回路被打开，伺服活塞移动，与一体设置于伺服活塞的齿条相啮合的小齿轮转动，与小齿轮成一体的偏心凸轮转动，这样来驱动喷嘴开度调整机构。因此，在该结构中，位置控制用滑阀是利用电磁推力与弹簧载荷来取得平衡，由于用于驱动伺服活塞的大量液压油通过滑阀流动而弹簧载荷也不是那么大，所以滑阀运动容易受到流动力的影响，对滑阀进行精密的位置控制存在限度。且为了加大弹簧载荷而把电磁推力加大时，就产生电磁线圈尺寸变大而要占用更多空间的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种可变涡轮增压机及其驱动方法，在改善滞后特性和负载漂移特性这些控制特性而能够进行精密控制的同时，能够提高可靠性。
本发明的可变涡轮增压机包括：在涡轮外侧的喷嘴部彼此相对向地设置的排气导入壁、在所述排气导入壁之间沿所述涡轮的周向隔开规定间隔而配置的多个喷嘴叶片、使所述多个喷嘴叶片转动的摆动机构、驱动所述摆动机构的液压伺服驱动装置，所述液压伺服驱动装置包括：局部具有开口部的壳体、能够滑动自如地被收容在所述壳体内且经由所述开口部与所述摆动机构连接的伺服活塞、被收容在所述伺服活塞的中心孔内并利用控制压力而进行滑动的控制滑阀，在所述壳体内的所述伺服活塞的一端侧和 另一端侧，分别设置有液压油流入流出的第一液压室和第二液压室，所述伺服活塞中分别设置有：使来自外部的液压油向所述中心孔内流入的压力口、把所述中心孔与所述第一液压室连通的第一活塞口、把所述中心孔与所述第二液压室连通的第二活塞口、使所述第一液压室、第二液压室的液压油向外部流出的回油口，所述控制滑阀上设置有切换各所述口的连通形态的切换机构。
作为控制滑阀上设置的切换机构能够由控制滑阀的滑阀台肩等构成。
根据该本发明，由于利用伺服活塞和控制滑阀就能够实现四通式的液压伺服驱动装置，所以以小的滞后就能够进行经由驱动轴和连接环而进行的各喷嘴叶片的转动，且转动时的驱动负载不向控制滑阀传递，不产生负载漂移。因此，能够提高滞后特性和负载漂移特性这些控制特性，能够精密地进行喷嘴部的开度控制。控制滑阀具有与专利文献2中的电磁阀相同的滑阀作用，但由于不是利用用于驱动伺服活塞的液压来动作，而是利用与之独立的控制压力来动作，所以不必担心受到流动力的影响，能够更准确地进行控制滑阀的位置控制，能够更加精密地进行开度控制。
且通过使控制滑阀在伺服活塞内滑动而能够把液压伺服驱动装置小型化，能够防止可变涡轮增压机的大型化，从而适当地配置在狭窄的发动机室内。
本发明的可变涡轮增压机中，优选在所述壳体内的所述伺服活塞的一端侧设置有控制液压室，该控制液压室与所述第一液压室通过分隔部件被分隔开，所述控制液压室相对于所述第一液压室位于所述壳体的轴向外侧。
根据本发明，由于把控制液压室设置在第一液压室的轴向外侧，所以能够防止液压伺服驱动装置在径向变大。
本发明的可变涡轮增压机中，优选在所述壳体内的所述伺服活塞的一端侧设置有控制液压室，该控制液压室与所述第一液压室通过分隔部件被分隔开，所述控制液压室相对于所述第一液压室位于所述壳体的径向内侧。
根据本发明，由于能够把控制液压室与第一液压室在径向上重叠设置，所以能够防止液压伺服驱动装置在轴向变大。
本发明的可变涡轮增压机中，优选在所述伺服活塞上，在与所述压力口在轴向上错开的位置，设置有将所述伺服活塞与所述摆动机构连接的连接部。
在此，压力口是用于使伺服活塞移动的液压油以高压状态通过的部位，压力口周围的形状容易影响伺服活塞的运动。于是，本发明在从压力口离开的位置设置将所述伺服活塞与所述摆动机构连接的连接部，由此使压力口周围的形状不被连接部的形状所左右，可以采取对于液压驱动来说理想的形状，能够使伺服活塞顺畅地移动。
本发明的可变涡轮增压机中，优选所述摆动机构具备：使所述多个喷嘴叶片中的至少一个喷嘴叶片转动的驱动轴、把该喷嘴叶片的转动向其他喷嘴叶片传递的连接环，所述驱动轴和所述伺服活塞经由转换机构来连接，该转换机构把该伺服活塞的进退运动转换成所述驱动轴的转动运动。
根据本发明，由各转换机构来把伺服活塞的直线运动转换成转动运动，能够使驱动轴可靠地转动。
本发明的可变涡轮增压机中，优选所述转换机构包括：在所述伺服活塞的外周设置的与轴向正交的滑动槽、在滑动槽内滑动自如地卡合的滑块、一端与所述滑块转动自如地卡合而另一端与所述驱动轴连接的臂。
根据本发明，通过把转换机构由滑动槽、滑块和臂构成而能够实现简单的结构。
本发明的可变涡轮增压机优选为：所述第一液压室、第二液压室中的至少任一个中，设置有向一个方向的移动侧对所述伺服活塞施力的螺旋弹簧。
根据本发明，由于由螺旋弹簧来协助伺服活塞向一个方向侧移动，所以即使在由于某种理由，与液压伺服驱动装置连接的配管内没有液压油时，利用螺旋弹簧的弹簧力也能够把可变涡轮增压机的喷嘴开度维持在规定的状态。
本发明的可变涡轮增压机的驱动方法是具备以上结构的可变涡轮增压机的驱动方法，通过增大控制压力而使所述控制滑阀向一个方向滑动，使所述压力口与所述第一活塞口连通，并且使所述第二活塞口与所述回油口连通，由此，使所述伺服活塞追随所述控制滑阀向所述一个方向的滑动，通过减少控制压力而使所述控制滑阀向另一个方向滑动，使所述压力口与所述第二活塞口连通，并且，使所述第一活塞口与所述回油口连通，由此，使所述伺服活塞追随所述控制滑阀向所述另一个方向的滑动，利用这样的伺服活塞的滑动来驱动所述摆动机构，使所述多个喷嘴叶片转动。
根据本发明的驱动方法，能够实现与上述本发明可变涡轮增压机同样的效果。
附图说明
图1是表示本发明一实施例的可变涡轮增压机的剖视图；
图2是表示可变涡轮增压机的摆动机构的图，是图1的II-II向视图；
图3是表示摆动机构与液压伺服驱动装置之间的连接部的立体图；
图4是表示液压伺服驱动装置的剖视图；
图5是用于说明液压伺服驱动装置运动的剖视图；
图6是用于说明液压伺服驱动装置运动的其他剖视图；
图7是表示发动机的润滑回路的示意图；
图8是表示本发明的变形例的剖视图。
符号说明
1  可变涡轮增压机  3 涡轮  11 喷嘴部   13、14 排气导入壁
17 喷嘴叶片    20 摆动机构    27 臂    29 滑块
30 液压伺服驱动装置   31 伺服活塞   32 滑动槽
33 壳体  33A 开口部   34 中心孔     36 控制滑阀
39 连接部  44 分隔部件    46 控制液压室    47 第一液压室
48 第二液压室  51 压力口    52 回油口    53 第一活塞口
54 第二活塞口  56 螺旋弹簧
61、62 切换机构即第一、第二滑阀台肩
具体实施方式
以下基于附图说明本发明的一实施例。
图1是本实施例的可变涡轮增压机1的剖视图。可变涡轮增压机1被设置于图示省略的发动机本体，其结构为，在图中的右侧具备涡轮，在左侧具备压缩机。涡轮3被收容在涡轮侧的涡轮壳体2内，压缩机叶轮5被收容在压缩机侧的压缩机壳体4内。轴6与涡轮3设置成一体，压缩机叶轮5被安装在轴6的前端。轴6转动自如地支承在中心壳体7上。因此，利用排出气体而旋转的涡轮3的旋转经由轴6向压缩机叶轮5传递，利用压缩机叶轮5的旋转而把吸入气体进行压缩增压。
涡轮壳体2上设置有将来自发动机本体的排出气体导入的涡旋状排气导入路10。用于把排出气体向涡轮3侧喷出的喷嘴部11在周向上连续地被设置在排气导入路10，从喷嘴部11喷出的排出气体在使涡轮3旋转后从排气出口12被排出。喷嘴部11是由彼此相对向的一对排气导入壁13、14所形成。
在排气导入壁13、14之间，沿着周向以周向等间隔的方式配置有多个喷嘴叶片17。各喷嘴叶片17上设置有把中心壳体7侧的排气导入壁13贯通的轴18，喷嘴叶片17以该轴18作为转动轴转动。通过由后述的摆动机构20来使喷嘴叶片17转动，由此来变更喷嘴部11的开口面积。
由于压缩机侧的结构与通常的涡轮增压机相同而为公知，所以在此省略其详细的说明。以下详述摆动机构20。
如图2所示，摆动机构20的结构为，通过对驱动轴21进行驱动转动而使所有的喷嘴叶片17转动。该驱动轴21连接在一个轴18上且从中心壳体7(图2中未图示)突出。具体说就是大致蚕茧型(葫芦型)形状的驱动杆22的根端侧固定在连接有驱动轴21的轴18上。另一方面，在中心壳体7与排气导入壁13之间的空间，以位于各轴18的内侧的方式配置环状的连接环23。连接环23上设置与各轴18对应的缺口部23A，驱动杆22的前端侧嵌合在该缺口部23A中的一个中。而且，其他的缺口部23A中嵌合有同样大致蚕茧形状的从动杆24的前端，各从动杆24的根端侧固定在其他轴18上。
因此，当使驱动轴21转动时，与之连接的轴18和喷嘴叶片17就转动，同时驱动杆22转动并使连接环23转动。连接环23的转动进一步经由从动杆24而向其他的轴18传递，使其他的喷嘴叶片17转动。由此，通过使驱动轴21转动就能够使所有的喷嘴叶片17同时转动。
摆动机构20的驱动轴21经由在其端部设置的臂27而被液压伺服驱动装置30驱动转动。该液压伺服驱动装置30被设置在从中心壳体7的中央向外侧错开的位置，虽然省略图示，但把中心壳体7的一部分设定成避开液压伺服驱动装置30的形状，使该液压伺服驱动装置30与周围的壳体部分不产生干涉地安装在该部分。以下详述液压伺服驱动装置30。
如图3所示，液压伺服驱动装置30基本上是利用伺服活塞31的上下进退运动而使驱动轴21转动的结构。因此，在伺服活塞31的外周设置与 轴向正交的滑动槽32，在驱动轴21侧的臂27上设置有向滑动槽32侧突出的销28，滑块29嵌合在该销28上，滑块29滑动自如地嵌合在所述滑动槽32内。
即，本实施例中，包括滑动槽32、滑块29、销28、臂27在内，构成把伺服活塞31的进退运动转换成驱动轴21的转动运动的转换机构。当伺服活塞31上下运动时，则滑块29就随之上下运动，同时沿滑动槽32滑动，通过该滑块29的运动和销28的转动，容许臂27进行圆弧运动，使臂27能够转动。
图4表示液压伺服驱动装置30的纵剖视图。图4中，液压伺服驱动装置30具备：所述伺服活塞31、滑动自如地收容该伺服活塞31且在局部具有开口部33A的壳体33、被收容在伺服活塞31的沿轴向贯通的中心孔34内并利用控制压力滑动的控制滑阀36；该液压伺服驱动装置30经由把开口部33A周围密封的O型环100而被安装在可变涡轮增压机1的中心壳体7上。
首先，壳体33的外形形状是棱柱状，且其内部设置有上下贯通的圆筒状缸体空间35，伺服活塞31被收容在该缸体空间35内。缸体空间35的上、下端侧经由O型环101、102而被封闭部件37、38密封。在与壳体33的开口部33A对应的位置设置有驱动轴21与伺服活塞31的连接部39。因此，要考虑伺服活塞31和滑块29的滑动量来设定开口部33A的大小。
壳体33中，在与开口部33A相反侧的侧面设置例如：供给来自位于与可变涡轮增压机1彼此分离的位置的比例电磁阀95(图7)的控制压力的控制口41、供给来自升压泵92(图7)液压油的泵口42、使液压油返回的排油口43。升压泵92和比例电磁阀95被设置在安装有本实施例的可变涡轮增压机1的同一发动机本体(未图示)上。通过使比例电磁阀95与壳体33相互独立地设置在发动机本体上而能够把壳体33小型化，能够把可变涡轮增压机1自身小型化而缩小所占用的空间。建筑工程机械与运送卡车等不同，其发动机室非常狭窄，因此能够缩小该占用空间这一优点很突出。
壳体33的缸体空间35被分隔部件44分隔成伺服活塞31滑动的部分和其上方的部分。该分隔部件44与设置在缸体空间35内周面的台阶部分抵接，在抵接部分附近设置有用于把由分隔部件44分隔的空间进行密封的O型环103。分隔部件44中设置有向下方垂下的筒部45，该筒部45进入到 伺服活塞31的中心孔34的上方侧。由分隔部件44分隔的上方空间为控制液压室46，该控制液压室46与控制口41连通。
与此相对，对于由分隔部件44分隔的下方空间来说，就成为在该分隔部件44与伺服活塞31的上端面之间所形成的第一液压室47。即，所述控制液压室46相对于第一液压室47而向轴向外侧(本实施例中的上侧)错开，通过该配置则抑制了液压伺服驱动装置30整体的大型化。并且，在伺服活塞31的下端面与下侧的封闭部件38之间形成第二液压室48。
下面说明伺服活塞31。伺服活塞31中设置有压力口51，该压力口51使中心孔34与壳体33的泵口42连通，使来自泵的液压油流入中心孔34内。在该压力口51的外侧，在径向相对向而形成的槽部分开设有开口，且槽部分具有规定的上下方向尺寸，由此，在伺服活塞31的行程内压力口51与泵口42总是处于连通状态。
并且，伺服活塞31中设置有回油口52，该回油口52使中心孔34与壳体33的排油口43连通，使中心孔34内的液压油返回到油箱。在该回油口52的外侧，在伺服活塞31的外周形成的槽部分开设有开口，在伺服活塞31的行程内也是使回油口52与排油口43总是连通。另外，本实施例中，伺服活塞31与驱动轴21的连接部39恰好设置在回油口52的相反侧且与之对应的位置，处于使相对于压力口51而向轴向下方侧错开的位置。
如图5中的虚线所示，伺服活塞31中还设置有：把中心孔34与上方的第一液压室47连通的第一活塞口53、把中心孔34与下方的第二液压室48连通的第二活塞口54。这时，第一活塞口53的中心孔34一侧的开口部分位于压力口51的开口部分下方，第二活塞口54的中心孔34一侧的开口部分位于压力口51的开口部分上方。第一、第二活塞口53、54分别设置在与压力口51和回油口52不连通的位置且彼此错开。
抵接部件55经由O型环104而螺纹连接在伺服活塞31上，由此把中心孔34的下方侧密闭，经由该抵接部件55而使伺服活塞31与封闭部件38抵接，该抵接位置成为伺服活塞31的最下方的位置。在第二液压室48中，在封闭部件38与抵接部件55之间配置有螺旋弹簧56，以辅助伺服活塞31向上方侧的移动。即使在由于升压泵92的故障等原因而与液压伺服驱动装置30连接的配管内没有液压油时，也能够利用螺旋弹簧56的弹簧力而将可变涡轮增压机1的喷嘴开度维持在打开侧(理想是全开)。
控制滑阀36在大致中央部分具备作为本发明的转换机构的两个滑阀台肩，即第一滑阀台肩61、第二滑阀台肩62。在控制滑阀36的内部设置有向下方开口的回油流路63，第一滑阀台肩61上侧的槽部分与回油流路63连通，第二滑阀台肩62下侧的槽部分同样地与回油流路63连通。并且，由于回油流路63的下侧被开口而使该回油流路63、回油口52、排油口43相互连通。
控制滑阀36通过分隔部件44的筒部45而能够在伺服活塞31的中心孔34内上下滑动，其上端部分与配置在控制液压室46内的保持部件64旋合而被保持。在控制液压室46内保持部件64被螺旋弹簧65向上方施力，利用抵抗螺旋弹簧65作用力的控制压力来使控制滑阀36向下方移动，通过控制液压油的回油(虽然未图示排油流路，但在电磁阀95侧向油盘80排油)，利用螺旋弹簧65的作用力而向上方移动。
这种结构的液压伺服驱动装置30中，当控制滑阀36相对于伺服活塞31上升时，则随之伺服活塞31也上升，当控制滑阀36下降时，则伺服活塞31也随之下降。这时，由于控制滑阀36仅是在伺服活塞31内在轴向上滑动，所以各喷嘴叶片17转动时的驱动负载经由摆动机构20被作用到伺服活塞31上，但完全没有作用在控制滑阀36上。
因此，本实施例中，对控制滑阀36的位置进行控制并由此来对伺服活塞31的位置进行控制，进而使所有喷嘴叶片17转动来改变喷嘴部11的开口面积，这时，能够不被驱动负载左右地来进行控制滑阀36的位置控制，能够消除负载漂移。因此，即使在由于排出气体而导致流体压不固定的排气涡轮、即本实施例的可变涡轮增压机1的情况下，也能够容易地调节喷嘴部11的开口面积，能够准确地控制油的喷出。另外，由于能够准确地进行位置控制，能够把控制方式例如从反馈控制变成前馈控制从而缩短响应时间，在瞬态也能够高精度地应对。
下面参照图4至图6具体说明液压伺服驱动装置30的运转。图4中，通过供给超越螺旋弹簧65作用力的控制压力而使控制滑阀36和伺服活塞31这两者都位于最下方的位置。因此，在该状态中，控制滑阀36的下端与抵接部件55的上端抵接，且抵接部件55的下端与封闭部件38抵接。而且在该位置，控制滑阀36上侧的第一滑阀台肩61从第二活塞口54向下方偏移，使第二活塞口54通过回油流路63而与回油口52连通，第二液压室48 内的液压油被排油。
另一方面，下侧的第二滑阀台肩62也相对于第一活塞口53向下方偏移，使压力口51与第一活塞口53连通。因此，通过压力口51和第一活塞口53而向第一液压室47供给液压油。
向控制液压室46供给的液压油的一部分通过分隔部件44的筒部45与保持部件64之间形成的微小间隙、以及筒部45与控制滑阀36的上端侧外周部分之间形成的微小间隙，进入到在其下方被划分出的空间，即由伺服活塞31的中心孔34内周、控制滑阀36的外周和筒部45的下端所划分的空间。
如图5所示，当从该状态使控制液压室46内的液压油返回而下降到规定的控制压力，则控制滑阀36上升到控制压力与螺旋弹簧65的作用力平衡的位置。这时，由于上侧的第一滑阀台肩61向第二活塞口54的上方偏移，所以第二活塞口54与压力口51连通而向第二液压室48供给液压油。
与此同时，由于下侧的第二滑阀台肩62也向第一活塞口53的上方偏移，所以第一活塞口53与回油流路63连通而使处于第一液压室47内的液压油的一部分被排油，由此而使伺服活塞31追随控制滑阀36而上升。该伺服活塞31的上升在由第一、第二滑阀台肩61、62把第一、第二活塞口53、54关闭的时刻终止，伺服活塞31同样地在与控制滑阀36的停止位置相对应的位置停止。伺服活塞31不会超越控制滑阀36而上升。
接着如图6所示，在完全撤消控制压力的状态下，控制滑阀36向上方移动直到成为保持部件64的上端与控制液压室46的顶面抵接的状态，伺服活塞31则追随该移动而上升到上端与分隔部件44抵接。该状态下，控制滑阀36和伺服活塞31都处于最上方的位置，以第二液压室48内充满液压油的状态由第一、第二滑阀台肩61、62分别把第一、第二活塞口53、54关闭。
这时，进入到由伺服活塞31的中心孔34内周、控制滑阀36的外周和筒部45的下端所划分的空间内的液压油则通过上述间隙而返回到控制液压室46。
在使伺服活塞31移动到下方的规定位置时，供给控制压力而使控制滑阀36下降到规定位置。这样就再次使第二活塞口54与回油流路63连通而把第二液压室48内的液压油的一部分排油，伺服活塞31下降。该下降仍 然是在由第一、第二滑阀台肩61、62把第一、第二活塞口53、54关闭的时刻终止，伺服活塞31同样地在与控制滑阀36的停止位置相对应的位置停止。当然伺服活塞31也不会超越控制滑阀36而下降。
根据进行以上动作的液压伺服驱动装置30，伺服活塞31和控制滑阀36成为作为三位四通阀而发挥作用，能够由向第一、第二液压室47、48中之一方供给液压油且与此同时从第一、第二液压室47、48中之另一方把液压油排油，来进行伺服活塞31的上升下降运动这两者，与现有的弹簧平衡方式的开式控制相比能够大幅度改善滞后特性。因此，由于不产生负载漂移且滞后特性良好，能够精密地进行喷嘴部11的开度调整。进而，由于控制滑阀36不是利用电磁推力而是利用控制压力来动作，所以与专利文献2的情况不同，不受液压油的流动力影响，能够更准确地进行控制滑阀36的位置控制本身。
对第一、第二液压室47、48进行液压油供给切换的控制滑阀36也发挥着专利文献2电磁阀的滑阀的功能，但该控制滑阀36是在伺服活塞31内滑动，所以能够把液压伺服驱动装置30变紧凑，能够抑制可变涡轮增压机1的大型化。且由于本实施例中虽然为了供给控制压力需要专利文献2那样的电磁阀，但也能够将这种电磁阀配置在从可变涡轮增压机1离开的、受到热影响少的任意部位，所以能够防止电磁阀的误动作，能够提高可靠性。
图7示意地表示安装有本实施例的可变涡轮增压机1的发动机润滑油路70。润滑油路70被形成为：由液压泵81把油盘80内的润滑油吸上来并经由油冷却器82和油过滤器83向主油道84供给。由来自该主油道84的润滑油主要来润滑曲柄轴85和凸轮轴86。
润滑油路70中，从主油道84分别分支而设置有：润滑燃料喷射装置87内的凸轮驱动部等的喷射装置侧回路71、润滑包含定时齿轮的动力传递机构88的传递机构侧回路72、润滑摇臂89的摇臂侧回路73、润滑对可变涡轮增压机1中的轴6进行支承的轴承部分的增压机侧回路74、用于使润滑油从可变涡轮增压机1和燃料喷射装置87向油盘80返回的第一排油回路75。进而，本实施例中，与润滑油路70分开而设置有：把润滑油的一部分作为驱动液压油而向液压伺服驱动装置30供给的液压油供给回路90、用于使液压油从液压伺服驱动装置30的排油口43向油盘80返回的第二排油 回路91。
即，本实施例中把发动机润滑油的一部分用作用于驱动液压伺服驱动装置30的液压油，而用于供给该液压油的回路是从主油道84跟前分支的液压油供给回路90。且在液压油供给回路90的根端侧设置升压泵92，被升压的液压油通过前端侧的驱动压回路93而向液压伺服驱动装置30的泵口42供给。液压泵81的输出压约是196～294kN/m2(2～3kg/cm2)，被升压泵92升压后的输出压约是1470kN/m2(15kg/cm2)。且液压油供给回路90的前端侧被分支为：向泵口42侧供给驱动压力的所述驱动压力回路93、向液压伺服驱动装置30的控制口41供给控制压力的控制压力回路94。因此，在控制压力回路94中设置生成控制压力的比例电磁阀95。通过向电磁阀95通过规定的电流，则产生与电流相对应的0～1470kN/m2(0～15kg/cm2)的控制压力，能够使控制滑阀36移动到与控制压力相应的位置。
用于实施本发明的最佳结构、方法等在以上的记载中被公开，但本发明并不限于此。即本发明主要对特定的实施例特别进行了图示和说明，但在不脱离本发明的技术思想和目的范围的情况下，对于以上叙述的实施例，在形状、数量以及其他详细结构方面，本领域技术人员能够加以各种变形。
因此，限定为上述公开的形状、数量等的记载是为了容易理解本发明所例示的记载，并非限定本发明，所以以去除这些形状、数量等限定的一部分或全部的部件名称所进行的记载也被本发明包含。
例如图8中，表示的是把控制液压室46相对于第一液压室47(图中表示把液压油完全排出的状态)而设置在内侧，把控制液压室46与第一液压室47在径向上重叠的例。该例中，分隔部件44设置在缸体空间35的最上部，利用分隔部件44的内部空间来形成控制液压室46的大部分。
该结构中，通过把各液压室46、47在径向上重叠而能够缩短壳体33的轴向尺寸，具有能够把液压伺服驱动装置30更加小型化的优点。
工业实用性
本发明能够适用于例如作为发动机室狭窄且通常安装液压泵的建筑工程机械用的可变涡轮增压机。

Claims (6)

1.一种可变涡轮增压机，其特征在于，包括：
在涡轮外侧的喷嘴部彼此相对向地设置的排气导入壁、
在所述排气导入壁之间、沿所述涡轮的周向隔开规定间隔而配置的多个喷嘴叶片、
使所述多个喷嘴叶片转动的摆动机构、
驱动所述摆动机构的液压伺服驱动装置，
所述液压伺服驱动装置包括：局部具有开口部的壳体、能够滑动自如地被收容在所述壳体内且经由所述开口部与所述摆动机构连接的伺服活塞、被收容在所述伺服活塞的中心孔内并利用控制压力而进行滑动的控制滑阀，
在所述壳体内的所述伺服活塞的一端侧和另一端侧，分别设置有液压油流入流出的第一液压室和第二液压室，
所述伺服活塞中分别设置有：使来自外部的液压油向所述中心孔内流入的压力口、把所述中心孔与所述第一液压室连通的第一活塞口、把所述中心孔与所述第二液压室连通的第二活塞口、使所述第一液压室、第二液压室的液压油向外部流出的回油口，
所述控制滑阀上设置有切换所述压力口、所述第一活塞口、所述第二活塞口、所述回油口的连通形态的切换机构，
所述第一液压室、第二液压室中的至少任一个中，设置有螺旋弹簧，该螺旋弹簧对该伺服活塞施力以使所述伺服活塞向一个方向移动。
2.如权利要求1所述的可变涡轮增压机，其特征在于，
在所述壳体内的所述伺服活塞的一端侧设置有控制液压室，该控制液压室与所述第一液压室通过分隔部件被分隔开，
所述控制液压室相对于所述第一液压室位于所述壳体的轴向外侧。
3.如权利要求1所述的可变涡轮增压机，其特征在于，
在所述壳体内的所述伺服活塞的一端侧设置有控制液压室，该控制液压室与所述第一液压室通过分隔部件被分隔开，
所述控制液压室相对于所述第一液压室位于所述壳体的径向内侧。
4.如权利要求1～3中任一项所述的可变涡轮增压机，其特征在于，
所述伺服活塞上，在相对所述压力口而沿轴向错开的位置，设置有将所述伺服活塞与所述摆动机构连接的连接部。
5.一种可变涡轮增压机，其特征在于，包括：
在涡轮外侧的喷嘴部彼此相对向地设置的排气导入壁、
在所述排气导入壁之间、沿所述涡轮的周向隔开规定间隔而配置的多个喷嘴叶片、
使所述多个喷嘴叶片转动的摆动机构、
驱动所述摆动机构的液压伺服驱动装置，
所述液压伺服驱动装置包括：局部具有开口部的壳体、能够滑动自如地被收容在所述壳体内且经由所述开口部与所述摆动机构连接的伺服活塞、被收容在所述伺服活塞的中心孔内并利用控制压力而进行滑动的控制滑阀，
在所述壳体内的所述伺服活塞的一端侧和另一端侧，分别设置有液压油流入流出的第一液压室和第二液压室，
所述伺服活塞中分别设置有：使来自外部的液压油向所述中心孔内流入的压力口、把所述中心孔与所述第一液压室连通的第一活塞口、把所述中心孔与所述第二液压室连通的第二活塞口、使所述第一液压室、第二液压室的液压油向外部流出的回油口，
所述控制滑阀上设置有切换所述压力口、所述第一活塞口、所述第二活塞口、所述回油口的连通形态的切换机构，
所述摆动机构具备：使所述多个喷嘴叶片中的至少一个喷嘴叶片转动的驱动轴、把该喷嘴叶片的转动向其他喷嘴叶片传递的连接环，
所述驱动轴和所述伺服活塞经由转换机构来连接，该转换机构把该伺服活塞的进退运动转换成所述驱动轴的转动运动，
所述转换机构包括：在所述伺服活塞的外周设置的与轴向正交的滑动槽、在滑动槽内滑动自如地卡合的滑块、一端与所述滑块转动自如地卡合而另一端与所述驱动轴连接的臂。
6.一种可变涡轮增压机的驱动方法，其是具备权利要求1或权利要求5所述结构的可变涡轮增压机的驱动方法，
通过增大控制压力而使所述控制滑阀向一个方向滑动，使所述压力口与所述第一活塞口连通，并且使所述第二活塞口与所述回油口连通，由此，使所述伺服活塞追随所述控制滑阀而向所述一个方向滑动，
通过减少控制压力而使所述控制滑阀向另一个方向滑动，使所述压力口与所述第二活塞口连通，并且使所述第一活塞口与所述回油口连通，由此，使所述伺服活塞追随所述控制滑阀而向所述另一个方向滑动，
利用这样的伺服活塞的滑动来驱动所述摆动机构，使所述多个喷嘴叶片转动。
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