JP2018150885A - Variable capacity turbocharger and turbo control system - Google Patents

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拓也 武藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable capacity turbocharger and a turbo control system, which can suppress vibration of a nozzle vane even in the case where an exhaust pulsation occurs.SOLUTION: A variable capacity turbocharger comprises a plurality of vane arms 80 for rotating a nozzle vane that changes a flow passage cross sectional area of an exhaust passage at a position where a turbine wheel 44 is installed, an arm control member 90 for pressing the vane arms 80 to displace them in a circumferential direction of the turbine wheel 44, and an arm drive part for driving the arm control member 90. The arm drive part drives the arm control member 90 to switch among a first state in which the vane arms 80 adjacent to each other are brought into contact with each other so that the flow passage cross sectional area becomes the maximum, a second state in which the vane arms 80 adjacent to each other are brought into contact with each other so that the flow passage cross sectional area becomes the minimum, and a third state in which at least two vane arms 80 adjacent to each other are separated from each other so that the flow passage cross sectional area changes to a size between the first state and the second state.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、タービン容量を変化可能な可変容量ターボチャージャと、可変容量ターボチャージャと排気ブレーキとを備える車両に適用するターボ制御システムに関する。   The present invention relates to a variable capacity turbocharger capable of changing a turbine capacity, and a turbo control system applied to a vehicle including a variable capacity turbocharger and an exhaust brake.

車両が備えるターボチャージャとして、例えば、特許文献１に記載されているターボチャージャがある。
特許文献１に記載されているターボチャージャは、円環状のノズルベーンプレートに軸支される複数のノズルベーンと、ノズルベーンと連動して変位するベーンアームと、ノズルベーンプレートと平行に配置される円環状のユニゾンリングと、を備えている。そして、ユニゾンリングを回転させて各ベーンアームを変位させ、各ノズルベーンを同一方向に回転させることで、排気ガスの流路面積を変化させる。 As a turbocharger with which a vehicle is equipped, there exists a turbocharger indicated in patent documents 1, for example.
A turbocharger described in Patent Document 1 includes a plurality of nozzle vanes that are pivotally supported by an annular nozzle vane plate, a vane arm that is displaced in conjunction with the nozzle vane, and an annular unison ring arranged in parallel with the nozzle vane plate. And. Then, the unison ring is rotated to displace each vane arm, and each nozzle vane is rotated in the same direction, thereby changing the flow path area of the exhaust gas.

特許第３４７３５６２号公報Japanese Patent No. 3473562

しかしながら、特許文献１に記載されているターボチャージャでは、ユニゾンリングとベーンアームとの間にバックラッシが存在するため、ベーンアームはユニゾンリングに対して固定されていない。このため、動作していないユニゾンリングに対して、エンジンの排気により発生する排気脈動によってノズルベーンが振動し、ユニゾンリングとベーンアームとの接触部分等に摩耗が発生するという問題点があった。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、排気脈動が発生した場合であっても、ノズルベーンの振動を抑制することが可能な、可変容量ターボチャージャを提供することを目的とする。 However, in the turbocharger described in Patent Document 1, since the backlash exists between the unison ring and the vane arm, the vane arm is not fixed to the unison ring. For this reason, the unison ring that is not operating has a problem that the nozzle vane vibrates due to exhaust pulsation generated by the exhaust of the engine, and wear occurs at the contact portion between the unison ring and the vane arm.
The present invention has been made paying attention to the above problems, and provides a variable capacity turbocharger capable of suppressing nozzle vane vibration even when exhaust pulsation occurs. Objective.

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、エンジンの吸気通路への空気の供給量を変化可能な可変容量ターボチャージャである。そして、アーム駆動部が、アーム制御部材を駆動させることで、第一の状態と、第二の状態と、第三の状態と、を切り換える。第一の状態は、アーム制御部材がベーンアームをタービンホイールの周方向のうち予め設定した第一方向へ押圧すると隣り合うベーンアーム同士が接触して、排気通路の流路断面積が最大値となる状態である。第二の状態は、アーム制御部材がベーンアームをタービンホイールの周方向のうち第一方向と反対の第二方向へ押圧すると隣り合うベーンアーム同士が接触して、排気通路の流路断面積が最小値となる状態である。第三の状態は、アーム制御部材によるベーンアームの押圧を解除すると隣り合う少なくとも二つのベーンアーム同士が隔離して、排気通路の流路断面積が第一の状態と第二の状態との間の大きさへ変化する状態である。   In order to solve the above problems, one aspect of the present invention is a variable capacity turbocharger capable of changing the amount of air supplied to an intake passage of an engine. And an arm drive part switches an 1st state, a 2nd state, and a 3rd state by driving an arm control member. In the first state, when the arm control member presses the vane arm in the first direction set in advance in the circumferential direction of the turbine wheel, the adjacent vane arms come into contact with each other, and the flow passage cross-sectional area of the exhaust passage becomes the maximum value. It is. In the second state, when the arm control member presses the vane arm in the second direction opposite to the first direction in the circumferential direction of the turbine wheel, the adjacent vane arms come into contact with each other, and the flow passage cross-sectional area of the exhaust passage is the minimum value. This is the state. In the third state, when the pressure of the vane arm by the arm control member is released, at least two adjacent vane arms are separated from each other, and the flow passage cross-sectional area of the exhaust passage is larger between the first state and the second state. This is a state that changes.

ベーンアームは、エンジンの排気通路に配設され、且つ吸気通路に配置されたコンプレッサホイールと同軸で回転するタービンホイールの周方向に沿って配列されており、タービンホイールの周方向へ変位してノズルベーンを回転させる。ノズルベーンは、エンジンの排気通路におけるタービンホイールよりも上流側に配設され、且つ回転角度に応じてタービンホイールを配設した位置における排気通路の流路断面積を変化させる。アーム制御部材は、隣り合うベーンアームの間に配置され、且つベーンアームを押圧してタービンホイールの周方向へ変位させる。   The vane arm is disposed in the exhaust passage of the engine and is arranged along the circumferential direction of the turbine wheel that rotates coaxially with the compressor wheel disposed in the intake passage. The vane arm is displaced in the circumferential direction of the turbine wheel to displace the nozzle vane. Rotate. The nozzle vane is disposed on the upstream side of the turbine wheel in the exhaust passage of the engine, and changes the cross-sectional area of the exhaust passage at a position where the turbine wheel is disposed according to the rotation angle. The arm control member is disposed between the adjacent vane arms and presses the vane arm to displace it in the circumferential direction of the turbine wheel.

本発明の一態様によれば、アーム制御部材を駆動させることで、隣り合うベーンアーム同士が接触して排気通路の流路断面積が固定される状態と、隣り合う少なくとも二つのベーンアーム同士が隔離して排気通路の流路断面積が変化する状態とを切り換える。
これにより、背景技術のユニゾンリングのように、排気脈動によって振動したベーンアームが接触する対象となる部材が存在しない構成となるため、排気脈動が発生した場合であっても、振動するノズルベーンと他の部材との接触を抑制することが可能となる。 According to one aspect of the present invention, by driving the arm control member, the state in which the adjacent vane arms come into contact with each other and the flow passage cross-sectional area of the exhaust passage is fixed is separated from at least two adjacent vane arms. Thus, the state in which the cross-sectional area of the exhaust passage changes is switched.
As a result, unlike the unison ring of the background art, since there is no member to which the vane arm that vibrates due to exhaust pulsation is in contact, even when exhaust pulsation occurs, the vibrating nozzle vane and other members It becomes possible to suppress contact with a member.

本発明の第一実施形態の可変容量ターボチャージャの構成を表す図である。It is a figure showing the structure of the variable capacity | capacitance turbocharger of 1st embodiment of this invention. タービンの拡大図である。It is an enlarged view of a turbine. 図２のＩＩＩ‐ＩＩＩ線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line of FIG. 図２のＩＶ‐ＩＶ線断面図である。It is the IV-IV sectional view taken on the line of FIG. ベーンアームの詳細な構成を表す図である。It is a figure showing the detailed structure of a vane arm. 隣り合うノズルベーン間の流路断面積の合計値が最小値となる状態のターボアクチュエータを表す図である。It is a figure showing the turbo actuator of the state from which the total value of the flow-path cross-sectional area between adjacent nozzle vanes becomes the minimum value. 隣り合うノズルベーン間の流路断面積の合計値が最小値となる状態の、隣り合うベーンアームの接触状態を表す図である。It is a figure showing the contact state of an adjacent vane arm in the state from which the total value of the flow-path cross-sectional area between adjacent nozzle vanes becomes the minimum value. 隣り合うノズルベーン間の流路断面積の合計値が最大値となる状態のターボアクチュエータを表す図である。It is a figure showing the turbo actuator of the state in which the total value of the flow-path cross-sectional area between adjacent nozzle vanes becomes the maximum value. 隣り合うノズルベーン間の流路断面積の合計値が最大値となる状態の、アーム制御部材及びベーンアームの状態を表す図である。It is a figure showing the state of an arm control member and a vane arm in the state where the total value of the channel cross-sectional area between adjacent nozzle vanes becomes the maximum value. 隣り合うノズルベーン間の流路断面積の合計値が最大値となる状態の、隣り合うベーンアームの接触状態を表す図である。It is a figure showing the contact state of an adjacent vane arm of the state from which the total value of the flow-path cross-sectional area between adjacent nozzle vanes becomes the maximum value. 隣り合うノズルベーン間の流路断面積の合計値が最小値と最大値との間である状態の、アーム制御部材及びベーンアームの状態を表す図である。It is a figure showing the state of an arm control member and a vane arm in the state where the total value of the channel cross-sectional area between adjacent nozzle vanes is between the minimum value and the maximum value. 隣り合うノズルベーン間の流路断面積の合計値が最小値と最大値との間である状態のターボアクチュエータを表す図である。It is a figure showing the turbo actuator in the state where the total value of the channel cross-sectional area between adjacent nozzle vanes is between the minimum value and the maximum value. 隣り合うノズルベーン間の流路断面積の合計値が最小値と最大値との間である状態の、隣り合うベーンアームの接触状態を表す図である。It is a figure showing the contact state of an adjacent vane arm in the state where the total value of the channel cross-sectional area between adjacent nozzle vanes is between the minimum value and the maximum value. 本発明の第一実施形態の変形例を表す図である。It is a figure showing the modification of 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態の変形例を表す図である。It is a figure showing the modification of 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態の変形例を表す図である。It is a figure showing the modification of 1st embodiment of this invention.

以下の詳細な説明では、本発明の実施形態について、完全な理解を提供するように、特定の細部について記載する。しかしながら、かかる特定の細部が無くとも、一つ以上の実施形態が実施可能であることは明確である。また、図面を簡潔なものとするために、周知の構造及び装置を、略図で表す場合がある。   In the following detailed description, specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the embodiments of the invention. However, it will be apparent that one or more embodiments may be practiced without such specific details. In other instances, well-known structures and devices are schematically shown in order to simplify the drawing.

（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
（可変容量ターボチャージャの構成）
図１から図１１を用いて、可変容量ターボチャージャ１の構成について説明する。
可変容量ターボチャージャ１は、エンジン２の排気通路４に排気ブレーキ６が配置された車両が備えており、エンジン２の吸気通路８への空気の供給量を変化可能に形成されている。 (First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Configuration of variable capacity turbocharger)
The configuration of the variable capacity turbocharger 1 will be described with reference to FIGS.
The variable capacity turbocharger 1 is provided with a vehicle in which an exhaust brake 6 is disposed in an exhaust passage 4 of the engine 2, and is configured to be capable of changing the amount of air supplied to the intake passage 8 of the engine 2.

エンジン２は、例えば、ディーゼルエンジンであり、インテークマニホールド２ｉから吸気した空気を含む混合気をシリンダ１０内で燃焼させ、燃焼後の空気を、エキゾーストマニホールド２ｅから排気する。エキゾーストマニホールド２ｅから排気された空気は、排気管１２を介して車両の外部（外気）へ放出される。
インテークマニホールド２ｉには、外気から吸気管１４へ供給され、インタークーラ１６で冷却された空気が流入する。
また、エンジン２は、負圧を発生させるバキュームポンプ１８を備える。
バキュームポンプ１８は、発生させている負圧の値を含む情報信号（以降の説明では、「負圧値信号」と記載する場合がある）を、後述するターボ制御部２０へ出力する。
バキュームポンプ１８が発生させている負圧は、排気ブレーキ６と可変容量ターボチャージャ１へ供給される。 The engine 2 is a diesel engine, for example, and combusts an air-fuel mixture including air sucked from the intake manifold 2i in the cylinder 10 and exhausts the burned air from the exhaust manifold 2e. The air exhausted from the exhaust manifold 2e is discharged to the outside of the vehicle (outside air) through the exhaust pipe 12.
Air that is supplied from outside air to the intake pipe 14 and cooled by the intercooler 16 flows into the intake manifold 2i.
The engine 2 also includes a vacuum pump 18 that generates negative pressure.
The vacuum pump 18 outputs an information signal (which may be referred to as “negative pressure value signal” in the following description) including the value of the generated negative pressure to the turbo control unit 20 described later.
The negative pressure generated by the vacuum pump 18 is supplied to the exhaust brake 6 and the variable displacement turbocharger 1.

排気ブレーキ６は、図１中に表すように、排気ブレーキ制御部２２と、第一負圧供給バルブ２４と、排気アクチュエータ２６と、排気シャッタ２８を備える。
排気ブレーキ制御部２２は、アクセルセンサＡＳから、車両の運転者によるアクセルペダル（図示せず）の開度を含む情報信号（以降の説明では、「アクセル開度信号」と記載する場合がある）の入力を受ける。これに加え、排気ブレーキ制御部２２は、排気ブレーキスイッチＢＳから、排気ブレーキを作動させるか否かの選択結果を含む情報信号（以降の説明では、「選択結果信号」と記載する場合がある）の入力を受ける。なお、アクセルセンサＡＳは、運転者によるアクセルペダルの操作量を検出するセンサである。また、排気ブレーキスイッチＢＳは、排気ブレーキを作動させるか否かを選択するためのスイッチである。 As shown in FIG. 1, the exhaust brake 6 includes an exhaust brake control unit 22, a first negative pressure supply valve 24, an exhaust actuator 26, and an exhaust shutter 28.
The exhaust brake control unit 22 receives an information signal including the opening degree of an accelerator pedal (not shown) by the driver of the vehicle from the accelerator sensor AS (in the following description, it may be referred to as an “accelerator opening signal”). Receive input. In addition, the exhaust brake control unit 22 uses the exhaust brake switch BS to send an information signal including a selection result indicating whether or not to operate the exhaust brake (in the following description, it may be referred to as a “selection result signal”). Receive input. The accelerator sensor AS is a sensor that detects the amount of operation of the accelerator pedal by the driver. The exhaust brake switch BS is a switch for selecting whether or not to operate the exhaust brake.

そして、排気ブレーキ制御部２２は、選択結果信号が排気ブレーキを作動させるとの結果を含むとともに、アクセル開度信号が含む開度が「０」である場合に、開放信号を、第一負圧供給バルブ２４と、ターボ制御部２０へ出力する。なお、開放信号とは、第一負圧供給バルブ２４を開放状態とする情報信号である。
また、排気ブレーキ制御部２２は、開放信号を第一負圧供給バルブ２４へ出力している状態で、アクセル開度信号が含む開度が「０」を超えると、閉鎖信号を、第一負圧供給バルブ２４へ出力する。なお、閉鎖信号とは、第一負圧供給バルブ２４を閉鎖状態とする情報信号である。 The exhaust brake control unit 22 includes the result that the selection result signal activates the exhaust brake, and when the opening included in the accelerator opening signal is “0”, the exhaust brake control unit 22 outputs the release signal as the first negative pressure. Output to the supply valve 24 and the turbo control unit 20. The opening signal is an information signal for opening the first negative pressure supply valve 24.
Further, the exhaust brake control unit 22 outputs a closing signal when the opening included in the accelerator opening signal exceeds “0” in a state where the opening signal is output to the first negative pressure supply valve 24. Output to the pressure supply valve 24. The closing signal is an information signal for closing the first negative pressure supply valve 24.

第一負圧供給バルブ２４は、例えば、電磁弁を用いて形成されている。また、第一負圧供給バルブ２４は、排気ブレーキ制御部２２から開放信号の入力を受けると開放状態となり、排気ブレーキ制御部２２から開放信号の入力を受けていない場合は閉鎖状態となる。さらに、第一負圧供給バルブ２４は、排気ブレーキ制御部２２から閉鎖信号の入力を受けると閉鎖状態となる。
第一負圧供給バルブ２４が開放状態となると、バキュームポンプ１８と排気アクチュエータ２６との間の負圧供給路が連通する。第一負圧供給バルブ２４が閉鎖状態となると、バキュームポンプ１８と排気アクチュエータ２６との間の負圧供給路が遮断する。 The first negative pressure supply valve 24 is formed using, for example, an electromagnetic valve. The first negative pressure supply valve 24 is opened when an open signal is input from the exhaust brake control unit 22, and is closed when no open signal is input from the exhaust brake control unit 22. Further, the first negative pressure supply valve 24 enters a closed state when receiving a closing signal from the exhaust brake control unit 22.
When the first negative pressure supply valve 24 is opened, the negative pressure supply path between the vacuum pump 18 and the exhaust actuator 26 communicates. When the first negative pressure supply valve 24 is closed, the negative pressure supply path between the vacuum pump 18 and the exhaust actuator 26 is cut off.

排気アクチュエータ２６は、例えば、ダイアフラムとスプリングを用いて形成されており、第一負圧供給バルブ２４を介してバキュームポンプ１８から供給される負圧と、スプリングの弾性力を用いて、排気シャッタ２８を駆動させる。すなわち、排気アクチュエータ２６は、互いに逆方向へ働くスプリングの弾性力と負圧との釣り合いにより、排気シャッタ２８を駆動させる。
排気シャッタ２８は、排気管１２の内部へ配置されており、排気アクチュエータ２６により作動して、排気管１２の流路面積を変化させる。具体的には、第一負圧供給バルブ２４が開放状態となると、バキュームポンプ１８から排気アクチュエータ２６へ供給される負圧によってスプリングが収縮し、排気管１２の流路面積を減少させるように作動する。また、第一負圧供給バルブ２４が開放状態となると、スプリングの弾性力によって、排気管１２の流路面積を増加させるように作動する。なお、第一実施形態では、スプリングの弾性力を、第一負圧供給バルブ２４が開放状態となると、排気管１２の流路面積が最大となる値に設定する。 The exhaust actuator 26 is formed by using, for example, a diaphragm and a spring. The exhaust actuator 28 uses the negative pressure supplied from the vacuum pump 18 via the first negative pressure supply valve 24 and the elastic force of the spring. Drive. That is, the exhaust actuator 26 drives the exhaust shutter 28 by balancing the elastic force of the springs acting in opposite directions and the negative pressure.
The exhaust shutter 28 is disposed inside the exhaust pipe 12 and is operated by the exhaust actuator 26 to change the flow passage area of the exhaust pipe 12. Specifically, when the first negative pressure supply valve 24 is in an open state, the spring contracts due to the negative pressure supplied from the vacuum pump 18 to the exhaust actuator 26 and operates to reduce the flow passage area of the exhaust pipe 12. To do. In addition, when the first negative pressure supply valve 24 is in an open state, the first negative pressure supply valve 24 operates to increase the flow passage area of the exhaust pipe 12 by the elastic force of the spring. In the first embodiment, the elastic force of the spring is set to a value that maximizes the flow passage area of the exhaust pipe 12 when the first negative pressure supply valve 24 is opened.

すなわち、第一実施形態では、エンジン２の非作動時等、バキュームポンプ１８から排気アクチュエータ２６へ負圧が供給されていない状態では、排気管１２の流路面積が最大となる。
可変容量ターボチャージャ１は、図１中に表すように、コンプレッサ３０と、タービン４０と、ターボ制御部２０と、第二負圧供給バルブ５０と、ターボアクチュエータ６０を備える。
コンプレッサ３０は、コンプレッサハウジング３２と、コンプレッサホイール３４を備える。 That is, in the first embodiment, when the negative pressure is not supplied from the vacuum pump 18 to the exhaust actuator 26 such as when the engine 2 is not operating, the flow passage area of the exhaust pipe 12 is maximized.
As shown in FIG. 1, the variable displacement turbocharger 1 includes a compressor 30, a turbine 40, a turbo control unit 20, a second negative pressure supply valve 50, and a turbo actuator 60.
The compressor 30 includes a compressor housing 32 and a compressor wheel 34.

コンプレッサハウジング３２は、吸気管１４とインタークーラ１６とを連通している。したがって、吸気管１４と、コンプレッサハウジング３２と、インタークーラ１６と、インテークマニホールド２ｉは、吸気通路８を形成する。
コンプレッサホイール３４は、コンプレッサハウジング３２の内部に配置されており、複数の羽根（図示せず）を備えている。
タービン４０は、タービンハウジング４２と、タービンホイール４４と、ベーンプレート４６を備える。 The compressor housing 32 communicates the intake pipe 14 and the intercooler 16. Therefore, the intake pipe 14, the compressor housing 32, the intercooler 16, and the intake manifold 2 i form the intake passage 8.
The compressor wheel 34 is disposed inside the compressor housing 32 and includes a plurality of blades (not shown).
The turbine 40 includes a turbine housing 42, a turbine wheel 44, and a vane plate 46.

タービンハウジング４２は、エキゾーストマニホールド２ｅと排気管１２とを連通している。したがって、エキゾーストマニホールド２ｅと、タービンハウジング４２と、排気管１２は、排気通路４を形成する。
タービンホイール４４は、タービンハウジング４２の内部において、排気通路４に吹き付けられた排気が通過する位置に配置されており、コンプレッサホイール３４と同様、複数の羽根（図示せず）を備えている。
また、コンプレッサホイール３４とタービンホイール４４は、ロータシャフト３６によって、同軸且つ一体回転可能に連結されている。ロータシャフト３６は、ベアリングハウジング３８の内部で、回転可能に支持されている。すなわち、タービンホイール４４は、エンジン２の排気通路４に配設され、エンジン２の吸気通路８に配置されたコンプレッサホイール３４と同軸で回転する。 The turbine housing 42 communicates the exhaust manifold 2e and the exhaust pipe 12. Therefore, the exhaust manifold 2e, the turbine housing 42, and the exhaust pipe 12 form the exhaust passage 4.
The turbine wheel 44 is disposed at a position where the exhaust blown to the exhaust passage 4 passes inside the turbine housing 42, and includes a plurality of blades (not shown) like the compressor wheel 34.
The compressor wheel 34 and the turbine wheel 44 are connected to each other by a rotor shaft 36 so as to be coaxial and integrally rotatable. The rotor shaft 36 is rotatably supported inside the bearing housing 38. That is, the turbine wheel 44 is disposed in the exhaust passage 4 of the engine 2 and rotates coaxially with the compressor wheel 34 disposed in the intake passage 8 of the engine 2.

ベーンプレート４６は、円形の空隙部を有する円環状に形成されている。ベーンプレート４６の外周側は、タービンハウジング４２の内周面に固定されている。
ベーンプレート４６が有する円形の空隙部には、ロータシャフト３６が配置されている。
ベーンプレート４６には、図２から図４中に表すように、複数のノズルベーン７０と、複数のベーンアーム８０が取り付けられている。これに加え、ベーンプレート４６には、アーム制御部材９０と、ストッパＳＴが取り付けられている。 The vane plate 46 is formed in an annular shape having a circular gap. The outer peripheral side of the vane plate 46 is fixed to the inner peripheral surface of the turbine housing 42.
A rotor shaft 36 is disposed in a circular gap portion of the vane plate 46.
As shown in FIGS. 2 to 4, a plurality of nozzle vanes 70 and a plurality of vane arms 80 are attached to the vane plate 46. In addition, an arm control member 90 and a stopper ST are attached to the vane plate 46.

なお、図３中では、説明のために、タービンホイール４４、ベーンプレート４６、ノズルベーン７０を図示する。また、図４中では、説明のために、ロータシャフト３６、タービンホイール４４、ベーンプレート４６、後述するベーン軸部７４、ベーンアーム８０、アーム制御部材９０及びストッパＳＴを図示する。
複数のノズルベーン７０は、排気通路４におけるタービンホイール４４よりも上流側に配設されている。さらに、複数のノズルベーン７０は、図３中に表すように、タービンホイール４４の周方向に沿って配列されている。 In FIG. 3, the turbine wheel 44, the vane plate 46, and the nozzle vane 70 are illustrated for explanation. In FIG. 4, the rotor shaft 36, the turbine wheel 44, the vane plate 46, a vane shaft portion 74, a vane arm 80, an arm control member 90, and a stopper ST are illustrated for explanation.
The plurality of nozzle vanes 70 are disposed upstream of the turbine wheel 44 in the exhaust passage 4. Further, as shown in FIG. 3, the plurality of nozzle vanes 70 are arranged along the circumferential direction of the turbine wheel 44.

また、各ノズルベーン７０は、ベーン本体部７２と、ベーン軸部７４を備える。
ベーン本体部７２は、板状に形成されており、ベーンプレート４６のうち、コンプレッサ３０から遠い側の面（図２中では、右側の面）に配置されている。ベーン本体部７２の幅方向は、ベーンプレート４６の厚さ方向（図２中では、左右方向）と平行であり、ベーン本体部７２の厚さ方向は、ベーンプレート４６の径方向と平行である。
ベーン軸部７４は、円柱状に形成されており、ベーンプレート４６を、ベーンプレート４６の厚さ方向へ貫通している。ベーン軸部７４の基端部は、ベーン本体部７２のうちベーンプレート４６と対向する面に固定されている。ベーン軸部７４の先端部は、ベーンプレート４６のうち、コンプレッサ３０に近い側の面（図２中では、左側の面）から突出している。 Each nozzle vane 70 includes a vane main body portion 72 and a vane shaft portion 74.
The vane main body 72 is formed in a plate shape, and is disposed on the surface of the vane plate 46 that is far from the compressor 30 (the right surface in FIG. 2). The width direction of the vane main body portion 72 is parallel to the thickness direction of the vane plate 46 (the left-right direction in FIG. 2), and the thickness direction of the vane main body portion 72 is parallel to the radial direction of the vane plate 46. .
The vane shaft portion 74 is formed in a columnar shape, and penetrates the vane plate 46 in the thickness direction of the vane plate 46. A base end portion of the vane shaft portion 74 is fixed to a surface of the vane main body portion 72 that faces the vane plate 46. The tip of the vane shaft portion 74 protrudes from the surface of the vane plate 46 that is closer to the compressor 30 (the left surface in FIG. 2).

複数のベーンアーム８０は、図４中に表すように、ベーンプレート４６の周方向に沿って配列されている。なお、ベーンプレート４６の周方向とは、タービンホイール４４の周方向と同義である。
また、各ベーンアーム８０は、ベーンプレート４６のうち、コンプレッサ３０に近い側の面（図２中では、左側の面）に配置されており、アーム本体部８２と、アーム突出部８４を備える。
アーム本体部８２は、長方形の板状に形成されている。アーム本体部８２の厚さ方向は、ベーンプレート４６の厚さ方向と平行である。また、アーム本体部８２は、アーム本体部８２の長手方向がベーンプレート４６の径方向に沿った方向となるように配置されている。 The plurality of vane arms 80 are arranged along the circumferential direction of the vane plate 46 as shown in FIG. 4. The circumferential direction of the vane plate 46 is synonymous with the circumferential direction of the turbine wheel 44.
Each vane arm 80 is disposed on a surface of the vane plate 46 that is closer to the compressor 30 (the left surface in FIG. 2), and includes an arm main body 82 and an arm protrusion 84.
The arm main body 82 is formed in a rectangular plate shape. The thickness direction of the arm main body 82 is parallel to the thickness direction of the vane plate 46. Further, the arm main body portion 82 is disposed so that the longitudinal direction of the arm main body portion 82 is along the radial direction of the vane plate 46.

また、アーム本体部８２のうち、ベーンプレート４６の径方向に沿って、ベーンプレート４６の空隙部４８に近い側には、ベーン軸部７４の先端部が固定されている。したがって、アーム本体部８２がベーン軸部７４を回転軸として回転すると、ベーン軸部７４を介して、ベーン本体部７２がアーム本体部８２と共に回転する。
アーム突出部８４は、ベーンプレート４６の外周に沿って湾曲した板状に形成されており、アーム本体部８２のうち、隣接するベーンアーム８０と対向する面から突出している。 In addition, the tip end portion of the vane shaft portion 74 is fixed to the arm main body portion 82 along the radial direction of the vane plate 46 on the side close to the gap portion 48 of the vane plate 46. Therefore, when the arm main body 82 rotates around the vane shaft portion 74 as the rotation axis, the vane main body portion 72 rotates together with the arm main body portion 82 via the vane shaft portion 74.
The arm protruding portion 84 is formed in a plate shape that is curved along the outer periphery of the vane plate 46, and protrudes from the surface of the arm main body portion 82 that faces the adjacent vane arm 80.

第一実施形態では、一例として、アーム突出部８４が、アーム本体部８２のうち、隣接するベーンアーム８０と対向する一方の面（図４中では、時計回りで進行方向となる側の面）から突出している場合について説明する。
アーム突出部８４のうち、隣のベーンアーム８０が備えるアーム本体部８２と対向する面である押圧面８４ｆは、図５中に表すように、隣のベーンアーム８０へ突出する曲面となっている。すなわち、ベーンアーム８０が備え、隣り合うベーンアーム８０を押圧する押圧面８４ｆは、隣り合うベーンアーム８０側へ凸の曲面である。 In the first embodiment, as an example, the arm projecting portion 84 is from one surface of the arm main body portion 82 that faces the adjacent vane arm 80 (the surface in the clockwise direction in FIG. 4). The case where it protrudes is demonstrated.
Of the arm protrusions 84, a pressing surface 84 f that is a surface facing the arm main body 82 included in the adjacent vane arm 80 is a curved surface protruding to the adjacent vane arm 80 as shown in FIG. 5. That is, the pressing surface 84f that the vane arm 80 includes and presses the adjacent vane arms 80 is a curved surface that protrudes toward the adjacent vane arm 80 side.

また、アーム本体部８２のうち、隣のベーンアーム８０が備えるアーム突出部８４と対向する面である受圧面８２ｆは、図５中に表すように、平面となっている。
なお、第一実施形態では、一例として、図３及び図４中に表すように、ベーンプレート４６に、１１個のノズルベーン７０と、１１個のベーンアーム８０が取り付けられている場合について説明する。
アーム制御部材９０は、ベーンプレート４６のうち、コンプレッサ３０に近い側の面に配置されている。また、ベーンアーム８０とアーム制御部材９０は、ベーンプレート４６の周方向から見て重なっている。 Moreover, the pressure receiving surface 82f which is a surface which opposes the arm protrusion part 84 with which the adjacent vane arm 80 is provided among the arm main-body parts 82 is a plane as represented in FIG.
In the first embodiment, as an example, a case where eleven nozzle vanes 70 and eleven vane arms 80 are attached to the vane plate 46 as illustrated in FIGS. 3 and 4 will be described.
The arm control member 90 is disposed on the surface of the vane plate 46 that is closer to the compressor 30. Further, the vane arm 80 and the arm control member 90 overlap each other when viewed from the circumferential direction of the vane plate 46.

すなわち、アーム制御部材９０と、各ベーンアーム８０は、ベーンプレート４６の周方向に沿って配列されており、ベーンプレート４６の周方向に沿って互いに対向している。さらに、各ベーンアーム８０が備えるアーム突出部８４のうち、ベーンプレート４６の周方向に沿ってアーム制御部材９０と対向するアーム突出部８４の長さＬ１は、他のアーム突出部８４の長さＬ２よりも短い。長さＬ１は、アーム制御部材９０の大きさに応じて設定する。
また、アーム制御部材９０は、軸本体部９２と、制御回転軸部９４を備える。 That is, the arm control member 90 and each vane arm 80 are arranged along the circumferential direction of the vane plate 46 and face each other along the circumferential direction of the vane plate 46. Further, among the arm protrusions 84 provided in each vane arm 80, the length L1 of the arm protrusion 84 facing the arm control member 90 along the circumferential direction of the vane plate 46 is equal to the length L2 of the other arm protrusions 84. Shorter than. The length L1 is set according to the size of the arm control member 90.
The arm control member 90 includes a shaft main body 92 and a control rotating shaft 94.

軸本体部９２は、柱状に形成されている。また、軸本体部９２は、軸本体部９２の長さ方向が、ベーンプレート４６の径方向に沿った方向となるように配置されている。
制御回転軸部９４は、円柱状に形成されている。制御回転軸部９４の基端部は、軸本体部９２のうちベーンプレート４６の空隙部４８に近い側に固定されている。制御回転軸部９４の先端部は、ベーンプレート４６のうち、コンプレッサ３０に近い側の面からタービンハウジング４２の外部へ突出しており、ターボアクチュエータ６０に接続されている。
ストッパＳＴは、円柱状に形成されており、軸方向をベーンプレート４６の厚さ方向と平行に配置した状態で、ベーンプレート４６のうち、コンプレッサ３０に近い側の面に固定されている。また、ストッパＳＴとベーンアーム８０は、ベーンプレート４６の周方向から見て重なっている。 The shaft main body 92 is formed in a column shape. Further, the shaft main body 92 is arranged such that the length direction of the shaft main body 92 is in a direction along the radial direction of the vane plate 46.
The control rotation shaft portion 94 is formed in a cylindrical shape. A base end portion of the control rotation shaft portion 94 is fixed to a side of the shaft main body portion 92 close to the gap portion 48 of the vane plate 46. The tip end portion of the control rotating shaft portion 94 projects from the surface of the vane plate 46 closer to the compressor 30 to the outside of the turbine housing 42 and is connected to the turbo actuator 60.
The stopper ST is formed in a columnar shape, and is fixed to a surface of the vane plate 46 closer to the compressor 30 in a state where the axial direction is arranged in parallel with the thickness direction of the vane plate 46. Further, the stopper ST and the vane arm 80 overlap each other when viewed from the circumferential direction of the vane plate 46.

なお、ストッパＳＴを配置する具体的な位置については、後述する。
ターボ制御部２０は、予め、エンジン回転やアクセル開度等に応じて設定された過給圧（ブースト圧）を記憶している。これに加え、ターボ制御部２０は、バキュームポンプ１８から負圧値信号の入力を受ける。なお、ターボ制御部２０と排気ブレーキ制御部２２は、例えば、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ）を用いて形成されている。
そして、ターボ制御部２０は、負圧値信号が含む負圧の値と、記憶している過給圧に応じて、負圧値信号が含む負圧の値がブースト圧となるように、各ノズルベーン７０の作動量（回転角度）を演算する。各ノズルベーン７０の作動量を演算したターボ制御部２０は、演算した作動量を含む情報信号（以降の説明では、「作動量信号」と記載する場合がある）を、第二負圧供給バルブ５０へ出力する。 The specific position where the stopper ST is disposed will be described later.
The turbo control unit 20 stores in advance a boost pressure (boost pressure) set in accordance with engine rotation, accelerator opening, and the like. In addition, the turbo control unit 20 receives a negative pressure value signal from the vacuum pump 18. The turbo control unit 20 and the exhaust brake control unit 22 are formed using, for example, an ECU (Electronic Control Unit).
Then, the turbo control unit 20 is configured so that the negative pressure value included in the negative pressure value signal and the stored supercharging pressure correspond to the boost pressure. The operation amount (rotation angle) of the nozzle vane 70 is calculated. The turbo control unit 20 that has calculated the operation amount of each nozzle vane 70 outputs an information signal including the calculated operation amount (in the following description, may be referred to as an “operation amount signal”) to the second negative pressure supply valve 50. Output to.

各ノズルベーン７０の作動量は、例えば、隣り合うノズルベーン７０間の流路断面積の合計値、すなわち、排気通路４の流路断面積と、タービンホイール４４及びコンプレッサホイール３４の回転数に応じて演算する。
また、ターボ制御部２０は、排気ブレーキ制御部２２から開放信号の入力を受けると、外気信号を、第二負圧供給バルブ５０へ出力する。なお、外気信号とは、第二負圧供給バルブ５０を閉鎖状態とし、さらに、ターボアクチュエータ６０を車両の外部（外気）に開放させる情報信号である。 The operation amount of each nozzle vane 70 is calculated according to, for example, the total value of the cross-sectional area of the flow path between adjacent nozzle vanes 70, that is, the cross-sectional area of the exhaust passage 4 and the rotational speeds of the turbine wheel 44 and the compressor wheel 34. To do.
When the turbo control unit 20 receives an open signal input from the exhaust brake control unit 22, the turbo control unit 20 outputs an outside air signal to the second negative pressure supply valve 50. The outside air signal is an information signal for closing the second negative pressure supply valve 50 and opening the turbo actuator 60 to the outside of the vehicle (outside air).

第二負圧供給バルブ５０は、第一負圧供給バルブ２４と同様、例えば、電磁弁を用いて形成されている。また、第二負圧供給バルブ５０は、ターボ制御部２０から入力を受けた作動量信号が含む作動量に応じて作動し、バキュームポンプ１８とターボアクチュエータ６０との間の負圧供給路の流路面積を変化させる。
また、第二負圧供給バルブ５０は、ターボ制御部２０から外気信号の入力を受けると、作動量信号が含む作動量に応じた作動を行わず、バキュームポンプ１８とターボアクチュエータ６０との間の負圧供給路を閉鎖する。これに加え、ターボアクチュエータ６０と車両の外部とを連通させて、ターボアクチュエータ６０を外気に開放させる。 Similar to the first negative pressure supply valve 24, the second negative pressure supply valve 50 is formed using, for example, an electromagnetic valve. The second negative pressure supply valve 50 operates according to the operation amount included in the operation amount signal received from the turbo control unit 20, and flows in the negative pressure supply path between the vacuum pump 18 and the turbo actuator 60. Change the road area.
In addition, when the second negative pressure supply valve 50 receives an input of an outside air signal from the turbo control unit 20, the second negative pressure supply valve 50 does not perform an operation according to the operation amount included in the operation amount signal, and between the vacuum pump 18 and the turbo actuator 60. Close the negative pressure supply path. In addition, the turbo actuator 60 is communicated with the outside of the vehicle to open the turbo actuator 60 to the outside air.

ターボアクチュエータ６０は、図６中に表すように、ダイアフラム６２とスプリング６４と、アーム部材６６と、ストッパ部材６８を用いて形成されている。
ダイアフラム６２は、板状に形成されており、ケース６０ａの内部に配置されている。ダイアフラム６２の一方の面６２ａには、スプリング６４が連結されている。ダイアフラム６２の他方の面６２ｂには、アーム部材６６が取り付けられている。
スプリング６４は、例えば、コイルスプリングを用いて形成されており、ダイアフラム６２よりも第二負圧供給バルブ５０に近い位置で、ケース６０ａの内部に配置されている。ケース６０ａのうち、ダイアフラム６２の一方の面６２ａと対向する面には、スプリング６４が着座するとともに、第二負圧供給バルブ５０と連通する開口部（図示せず）が形成されている。 As shown in FIG. 6, the turbo actuator 60 is formed using a diaphragm 62, a spring 64, an arm member 66, and a stopper member 68.
The diaphragm 62 is formed in a plate shape and is disposed inside the case 60a. A spring 64 is connected to one surface 62 a of the diaphragm 62. An arm member 66 is attached to the other surface 62 b of the diaphragm 62.
The spring 64 is formed by using, for example, a coil spring, and is disposed inside the case 60 a at a position closer to the second negative pressure supply valve 50 than the diaphragm 62. A spring 64 is seated on a surface of the case 60 a that faces the one surface 62 a of the diaphragm 62, and an opening (not shown) that communicates with the second negative pressure supply valve 50 is formed.

アーム部材６６は、第一アーム部材６６ａと、第二アーム部材６６ｂを用いて形成されている。
第一アーム部材６６ａは、柱状（例えば、円柱状）に形成されている。第一アーム部材６６ａの一方の端部は、ダイアフラム６２の変位に応じて、ダイアフラム６２の他方の面６２ｂと第一アーム部材６６ａの軸方向との傾斜角度が変化するように、ダイアフラム６２の他方の面６２ｂに取り付けられている。第一アーム部材６６ａの他方の端部は、第二アーム部材６６ｂに取り付けられている。 The arm member 66 is formed using a first arm member 66a and a second arm member 66b.
The first arm member 66a is formed in a columnar shape (for example, a columnar shape). One end of the first arm member 66a has the other end of the diaphragm 62 so that the inclination angle between the other surface 62b of the diaphragm 62 and the axial direction of the first arm member 66a changes according to the displacement of the diaphragm 62. It is attached to the surface 62b. The other end of the first arm member 66a is attached to the second arm member 66b.

第二アーム部材６６ｂは、第一アーム部材６６ａと同様、柱状に形成されている。第二アーム部材６６ｂの一方の端部は、制御回転軸部９４に取り付けられている。第二アーム部材６６ｂの両端部間のうち、予め設定した位置（例えば、両端部間の中間位置）には、第一アーム部材６６ａの他方の端部が、第一アーム部材６６ａの軸方向と第二アーム部材６６ｂの軸方向との傾斜角度が変化するように取り付けられている。
ストッパ部材６８は、図外のブラケット等に固定されている。ストッパ部材６８を固定する位置は、隣り合うノズルベーン７０間の流路断面積の合計値が最小値となる状態で、ストッパ部材６８が第二アーム部材６６ｂと接触して、アーム部材６６の作動を規制する位置である。 Similar to the first arm member 66a, the second arm member 66b is formed in a column shape. One end portion of the second arm member 66b is attached to the control rotation shaft portion 94. Among the two end portions of the second arm member 66b, the other end portion of the first arm member 66a is in the axial direction of the first arm member 66a at a preset position (for example, an intermediate position between both end portions). The second arm member 66b is attached so that the inclination angle with the axial direction changes.
The stopper member 68 is fixed to a bracket or the like not shown. The position where the stopper member 68 is fixed is such that the total value of the flow path cross-sectional areas between the adjacent nozzle vanes 70 is the minimum value, and the stopper member 68 comes into contact with the second arm member 66b to operate the arm member 66. It is the position to regulate.

ストッパ部材６８が第二アーム部材６６ｂと接触して、アーム部材６６の作動が規制されると、図４中に表すように、アーム本体部８２が隣のベーンアーム８０が備えるアーム突出部８４を押圧する動作が、全てのベーンアーム８０に行われる。これにより、全てのベーン本体部７２が回転して、隣り合うノズルベーン７０間の流路断面積の合計値が最小値となる。
また、アーム本体部８２が隣のベーンアーム８０が備えるアーム突出部８４を押圧する動作が、全てのベーンアーム８０に行われると、隣り合うベーンアーム８０同士が、図７中に表すように、一方のベーンアーム８０から押圧された状態で接触する。第一実施形態では、ベーンプレート４６に、１１個のベーンアーム８０が取り付けられているため、反時計回り方向（第二方向）で、１〜１０個目のベーンアーム８０が、２〜１１個目のベーンアーム８０を押圧する状態となる。 When the stopper member 68 comes into contact with the second arm member 66b and the operation of the arm member 66 is restricted, as shown in FIG. 4, the arm main body portion 82 presses the arm protrusion 84 provided in the adjacent vane arm 80. This operation is performed on all the vane arms 80. Thereby, all the vane main-body parts 72 rotate, and the total value of the flow-path cross-sectional area between the adjacent nozzle vanes 70 becomes the minimum value.
Moreover, when the operation | movement which the arm main-body part 82 presses the arm protrusion part 84 with which the adjacent vane arm 80 is provided is performed to all the vane arms 80, as shown in FIG. It contacts in the state pressed from 80. In the first embodiment, since the eleven vane arms 80 are attached to the vane plate 46, the first to tenth vane arms 80 in the counterclockwise direction (second direction) are the second to eleventh ones. The vane arm 80 is pressed.

このため、全てのベーンアーム８０が、軸本体部９２、または、隣接するベーンアーム８０から押圧されることとなり、隣り合う全てのベーンアーム８０の間において、バックラッシが形成されない。
以上により、ターボアクチュエータ６０は、スプリング６４の弾性力と、ダイアフラム６２の変位を用いて、アーム部材６６を作動させることで、制御回転軸部９４を回転させる。ダイアフラム６２の変位は、スプリング６４の弾性力と、第二負圧供給バルブ５０を介してバキュームポンプ１８から供給される負圧の変化と、によって発生する。 For this reason, all the vane arms 80 are pressed from the shaft main body 92 or the adjacent vane arms 80, and no backlash is formed between all the adjacent vane arms 80.
As described above, the turbo actuator 60 rotates the control rotation shaft portion 94 by operating the arm member 66 using the elastic force of the spring 64 and the displacement of the diaphragm 62. The displacement of the diaphragm 62 is generated by the elastic force of the spring 64 and the change in the negative pressure supplied from the vacuum pump 18 via the second negative pressure supply valve 50.

したがって、ターボアクチュエータ６０は、互いに逆方向へ働く弾性部材（スプリング６４）の弾性力と負圧との釣り合いにより、アーム制御部材９０を駆動させる。
すなわち、ターボ制御部２０は、排気ブレーキ６の作動状態及び車両の運転者による駆動力要求に応じて、アーム制御部材９０の動作を制御する。したがって、ターボアクチュエータ６０は、弾性力とエンジン２で発生した負圧とにより伸縮してアーム制御部材９０を変位させる弾性部材としてのスプリング６４を備える。
制御回転軸部９４が回転すると、軸本体部９２がベーンプレート４６の周方向に沿って変位する。ベーンプレート４６の周方向に沿って変位した軸本体部９２が、ベーンアーム８０が備えるアーム本体部８２を押圧すると、押圧されたベーンアーム８０が、ベーンプレート４６の周方向に沿って変位する。すなわち、アーム制御部材９０は、隣り合うベーンアーム８０の間に配置され、且つベーンアーム８０を押圧してベーンプレート４６の周方向へ変位させる。 Accordingly, the turbo actuator 60 drives the arm control member 90 by a balance between the elastic force of the elastic members (springs 64) acting in opposite directions and the negative pressure.
That is, the turbo control unit 20 controls the operation of the arm control member 90 according to the operating state of the exhaust brake 6 and the driving force request from the vehicle driver. Therefore, the turbo actuator 60 includes a spring 64 as an elastic member that expands and contracts by the elastic force and the negative pressure generated by the engine 2 to displace the arm control member 90.
When the control rotation shaft portion 94 rotates, the shaft main body portion 92 is displaced along the circumferential direction of the vane plate 46. When the shaft main body 92 displaced along the circumferential direction of the vane plate 46 presses the arm main body 82 included in the vane arm 80, the pressed vane arm 80 is displaced along the circumferential direction of the vane plate 46. That is, the arm control member 90 is disposed between the adjacent vane arms 80 and presses the vane arm 80 to displace it in the circumferential direction of the vane plate 46.

ベーンアーム８０がベーンプレート４６の周方向に沿って変位すると、周方向に沿って変位したベーンアーム８０に固定されているベーン軸部７４が、ベーンアーム８０に伴って回転するため、ベーン軸部７４に固定されているベーン本体部７２も回転する。したがって、制御回転軸部９４が回転してベーンアーム８０を押圧すると、ベーン本体部７２が回転して、ノズルベーン７０が回転する。すなわち、複数のベーンアーム８０は、複数のノズルベーン７０にそれぞれ固定され、且つタービンホイール４４の周方向へ変位して、ノズルベーン７０を回転させる。   When the vane arm 80 is displaced along the circumferential direction of the vane plate 46, the vane shaft portion 74 fixed to the vane arm 80 displaced along the circumferential direction rotates with the vane arm 80, so that the vane shaft portion 74 is fixed to the vane shaft portion 74. The vane main body 72 is also rotated. Therefore, when the control rotation shaft portion 94 rotates and presses the vane arm 80, the vane main body portion 72 rotates and the nozzle vane 70 rotates. That is, the plurality of vane arms 80 are respectively fixed to the plurality of nozzle vanes 70 and are displaced in the circumferential direction of the turbine wheel 44 to rotate the nozzle vanes 70.

ベーン本体部７２が回転すると、隣り合うノズルベーン７０間の間隔が変化して、隣り合うノズルベーン７０間の流路断面積が変化する。隣り合うノズルベーン７０間の流路断面積が変化すると、エンジン２からタービンホイール４４に吹き付けられる排気の量が変化し、タービンホイール４４の回転数が変化する。すなわち、複数のノズルベーン７０は、エンジン２の排気通路４におけるタービンホイール４４よりも上流側に配設され、且つ回転角度に応じてタービンホイール４４を配設した位置における排気通路４の流路断面積を変化させる。   When the vane main body 72 rotates, the interval between the adjacent nozzle vanes 70 changes, and the flow path cross-sectional area between the adjacent nozzle vanes 70 changes. When the cross-sectional area of the flow path between adjacent nozzle vanes 70 changes, the amount of exhaust blown from the engine 2 to the turbine wheel 44 changes, and the rotational speed of the turbine wheel 44 changes. That is, the plurality of nozzle vanes 70 are disposed on the upstream side of the turbine wheel 44 in the exhaust passage 4 of the engine 2 and the flow passage cross-sectional area of the exhaust passage 4 at a position where the turbine wheel 44 is disposed according to the rotation angle. To change.

したがって、制御回転軸部９４が回転し、隣り合うノズルベーン７０間の流路断面積が変化する。そして、タービンホイール４４に吹き付けられる排気の量が変化すると、タービンホイール４４及びコンプレッサホイール３４の回転数が変化する。
また、軸本体部９２に押圧されたベーンアーム８０が備えるアーム突出部８４が、隣のベーンアーム８０が備えるアーム本体部８２を押圧すると、隣のベーンアーム８０に固定されているベーン軸部７４を介して、ベーン本体部７２が回転する。
さらに、ベーンアーム８０が隣のベーンアーム８０を押圧する動作が続けて行われると、アーム制御部材９０を開始点として数えるＸ個目のベーンアーム８０が、Ｘ＋１個目のベーンアーム８０を押圧する（Ｘは整数）。 Accordingly, the control rotation shaft portion 94 rotates and the flow path cross-sectional area between the adjacent nozzle vanes 70 changes. When the amount of exhaust blown to the turbine wheel 44 changes, the rotational speeds of the turbine wheel 44 and the compressor wheel 34 change.
Further, when the arm projecting portion 84 included in the vane arm 80 pressed against the shaft main body 92 presses the arm main body portion 82 included in the adjacent vane arm 80, the vane shaft portion 74 is fixed to the adjacent vane arm 80. The vane main body 72 rotates.
Further, when the operation of pressing the adjacent vane arm 80 by the vane arm 80 is continuously performed, the Xth vane arm 80 counting from the arm control member 90 as the starting point presses the X + 1th vane arm 80 (X is an integer). ).

なお、図６中には、第二負圧供給バルブ５０が作動して、バキュームポンプ１８からターボアクチュエータ６０へ負圧が供給されてスプリング６４が収縮し、ストッパ部材６８が第二アーム部材６６ｂと接触した状態を表す。すなわち、図４及び図６中には、隣り合うノズルベーン７０間の流路断面積の合計値が最小値となる状態を表す。
スプリング６４の弾性力は、ターボアクチュエータ６０を車両の外部に開放させた状態で、図８中に表すように、スプリング６４が最大の長さまで伸展せずに、図９中に表すように、ベーンアーム８０ＬがストッパＳＴに接触する値に設定する。なお、ベーンアーム８０Ｌは、ベーンプレート４６の周方向に沿ってアーム制御部材９０と対向するアーム突出部８４を備える、ベーンアーム８０である。 In FIG. 6, the second negative pressure supply valve 50 is actuated, negative pressure is supplied from the vacuum pump 18 to the turbo actuator 60, the spring 64 contracts, and the stopper member 68 is connected to the second arm member 66b. Represents the contact state. That is, FIGS. 4 and 6 show a state where the total value of the channel cross-sectional areas between the adjacent nozzle vanes 70 is the minimum value.
The elastic force of the spring 64 is such that the vane arm 60 is not extended to the maximum length as shown in FIG. 9 with the turbo actuator 60 opened to the outside of the vehicle, as shown in FIG. 80L is set to a value that contacts the stopper ST. The vane arm 80 </ b> L is a vane arm 80 including an arm protrusion 84 that faces the arm control member 90 along the circumferential direction of the vane plate 46.

スプリング６４の弾性力を、ターボアクチュエータ６０を車両の外部に開放させた状態で、スプリング６４が最大の長さまで伸展せずに、ベーンアーム８０ＬがストッパＳＴに接触する値に設定するためには、例えば、スプリング６４の弾性力を、以下の式（１）が成立する値に設定する。
ＳＣ＝ＣＬ／Ａｓｔ … （１）
式（１）において、「ＳＣ」は、スプリング６４のばね定数である。また、式（１）において、「ＣＬ」は、ノズルベーン７０が振動しないために必要な、ベーンアーム８０とストッパＳＴとの接触荷重である。さらに、式（１）において、「Ａｓｔ」は、負圧供給路の流路面積が最小の状態から、負圧供給路の流路面積が最大の状態まで作動した時の、ターボアクチュエータ６０のストローク量である。 In order to set the elastic force of the spring 64 to a value at which the vane arm 80L contacts the stopper ST without extending the spring 64 to the maximum length in a state where the turbo actuator 60 is opened to the outside of the vehicle. The elastic force of the spring 64 is set to a value that satisfies the following expression (1).
SC = CL / As (1)
In Expression (1), “SC” is the spring constant of the spring 64. In the formula (1), “CL” is a contact load between the vane arm 80 and the stopper ST, which is necessary for the nozzle vane 70 not to vibrate. Further, in Expression (1), “Ast” is the stroke of the turbo actuator 60 when the flow area of the negative pressure supply path is minimum to the maximum flow area of the negative pressure supply path. Amount.

スプリング６４が伸展して、ベーンアーム８０ＬがストッパＳＴに接触すると、図９中に表すように、アーム突出部８４が隣のベーンアーム８０が備えるアーム本体部８２を押圧する動作が、全てのベーンアーム８０に行われる。これにより、全てのベーン本体部７２が回転して、隣り合うノズルベーン７０間の流路断面積の合計値が最大値となる。なお、図９中では、説明のために、ロータシャフト３６、タービンホイール４４、ベーンプレート４６、ベーン軸部７４、ベーンアーム８０、アーム制御部材９０及びストッパＳＴを図示する。   When the spring 64 extends and the vane arm 80L comes into contact with the stopper ST, as shown in FIG. 9, the operation of the arm protrusion 84 pressing the arm main body 82 provided in the adjacent vane arm 80 is applied to all the vane arms 80. Done. Thereby, all the vane main-body parts 72 rotate and the total value of the flow-path cross-sectional area between the adjacent nozzle vanes 70 becomes the maximum value. In FIG. 9, the rotor shaft 36, the turbine wheel 44, the vane plate 46, the vane shaft portion 74, the vane arm 80, the arm control member 90, and the stopper ST are illustrated for explanation.

また、アーム突出部８４が隣のベーンアーム８０が備えるアーム本体部８２を押圧する動作が、全てのベーンアーム８０に行われると、隣り合うベーンアーム８０同士が、図１０中に表すように、一方のベーンアーム８０から押圧された状態で接触する。第一実施形態では、ベーンプレート４６に、１１個のベーンアーム８０が取り付けられているため、時計回り方向（第一方向）で、１〜１０個目のベーンアーム８０が、２〜１１個目のベーンアーム８０を押圧する状態となる。
このため、全てのベーンアーム８０が、軸本体部９２、または、隣接するベーンアーム８０から押圧されることとなり、隣り合う全てのベーンアーム８０の間において、バックラッシが形成されない。 Moreover, when the operation | movement which the arm protrusion part 84 presses the arm main-body part 82 with which the adjacent vane arm 80 is provided is performed to all the vane arms 80, as shown in FIG. It contacts in the state pressed from 80. In the first embodiment, since the eleven vane arms 80 are attached to the vane plate 46, the first to tenth vane arms 80 are the second to eleventh vane arms in the clockwise direction (first direction). 80 is pressed.
For this reason, all the vane arms 80 are pressed from the shaft main body 92 or the adjacent vane arms 80, and no backlash is formed between all the adjacent vane arms 80.

すなわち、スプリング６４の弾性力は、スプリング６４が負圧により収縮していない状態で、隣り合う全てのベーンアーム８０同士が接触するように、アーム制御部材９０を変位させる値である。
ここで、第一実施形態では、図９中に表すように、ストッパＳＴを配置する位置を、ベーンアーム８０Ｌとアーム制御部材９０との間のうち、隣り合うノズルベーン７０間の流路断面積が最大値となる状態で、ベーンアーム８０Ｌが接触する位置に設定する。なお、ベーンアーム８０Ｌは、ベーンプレート４６の周方向に沿ってアーム制御部材９０と対向するアーム突出部８４を備える、ベーンアーム８０である。 That is, the elastic force of the spring 64 is a value that displaces the arm control member 90 so that all the adjacent vane arms 80 are in contact with each other in a state where the spring 64 is not contracted by the negative pressure.
Here, in the first embodiment, as shown in FIG. 9, the position where the stopper ST is disposed is the largest in the cross-sectional area of the flow path between the adjacent nozzle vanes 70 among the vane arm 80L and the arm control member 90. In a state where the value is reached, the vane arm 80L is set to a contact position. The vane arm 80 </ b> L is a vane arm 80 including an arm protrusion 84 that faces the arm control member 90 along the circumferential direction of the vane plate 46.

ここで、スプリング６４は、隣り合うノズルベーン７０間の流路断面積が最大値となる状態で、最大の長さまで伸展せずに、ベーンアーム８０ＬがストッパＳＴに接触する値に設計する。これにより、隣り合うノズルベーン７０間の流路断面積が最大値となる状態（ベーン全開状態）では、スプリング６４は伸びきらず、ストッパＳＴに十分な荷重で押し当てられる。
すなわち、ストッパＳＴは、アーム制御部材９０が隣り合う全てのベーンアーム８０同士を接触させるようにベーンアーム８０を押圧した状態で、ベーンアーム８０と接触する。これにより、ストッパＳＴは、アーム制御部材９０及びベーンアーム８０の、ベーンプレート４６の周方向への変位を規制する。 Here, the spring 64 is designed such that the vane arm 80L is in contact with the stopper ST without extending to the maximum length in a state in which the flow path cross-sectional area between the adjacent nozzle vanes 70 becomes the maximum value. Thus, in a state where the flow path cross-sectional area between adjacent nozzle vanes 70 is the maximum value (vane fully opened state), the spring 64 is not fully extended and is pressed against the stopper ST with a sufficient load.
That is, the stopper ST is in contact with the vane arm 80 in a state in which the arm control member 90 presses the vane arm 80 so that all the adjacent vane arms 80 are brought into contact with each other. Thereby, the stopper ST restricts the displacement of the arm control member 90 and the vane arm 80 in the circumferential direction of the vane plate 46.

また、ターボ制御部２０は、開放信号の入力を受け、運転者が排気ブレーキ６を作動させる場合は、外気信号を第二負圧供給バルブ５０へ出力する。
外気信号の入力を受けた第二負圧供給バルブ５０は、バキュームポンプ１８とターボアクチュエータ６０との間の負圧供給路を閉鎖するとともに、ターボアクチュエータ６０を外気に開放させる。
したがって、ターボアクチュエータ６０は、排気ブレーキ６が作動すると、ベーンアーム８０を押圧して隣り合う全てのベーンアーム８０同士を接触させるように、アーム制御部材９０を駆動させる。 Further, the turbo control unit 20 receives an input of an opening signal, and outputs an outside air signal to the second negative pressure supply valve 50 when the driver operates the exhaust brake 6.
The second negative pressure supply valve 50 that has received the input of the outside air signal closes the negative pressure supply path between the vacuum pump 18 and the turbo actuator 60 and opens the turbo actuator 60 to the outside air.
Therefore, when the exhaust brake 6 is actuated, the turbo actuator 60 drives the arm control member 90 so as to press the vane arm 80 and bring all adjacent vane arms 80 into contact with each other.

なお、図１１及び図１２中に表すように、隣り合うノズルベーン７０間の流路断面積の合計値が最小値と最大値との間である状態では、隣り合う全てのベーンアーム８０の間のうち、少なくとも一箇所において、図１３中に表すように、バックラッシＢＬが形成される。
なお、隣り合うノズルベーン７０間の流路断面積の合計値が最小値と最大値との間である状態では、図１１中に表すように、アーム制御部材９０がベーンアーム８０を押圧していない状態となる。 As shown in FIGS. 11 and 12, in a state where the total value of the channel cross-sectional areas between the adjacent nozzle vanes 70 is between the minimum value and the maximum value, it is between all the adjacent vane arms 80. As shown in FIG. 13, the backlash BL is formed in at least one place.
In the state where the total value of the flow path cross-sectional areas between the adjacent nozzle vanes 70 is between the minimum value and the maximum value, the arm control member 90 does not press the vane arm 80 as shown in FIG. It becomes.

すなわち、ベーンアーム８０は、エンジン２の排気熱によりベーンアーム８０が膨張しても、アーム制御部材９０がベーンアーム８０を押圧していないときには、隣り合うベーンアーム８０の間のうち、少なくとも一箇所に隙間が空くように形成されている。
したがって、ターボ制御部２０は、排気ブレーキ６の非作動時は、周方向で隣り合うベーンアーム８０の間のうち少なくとも一箇所に隙間が形成される状態で、駆動力要求に応じてターボアクチュエータ６０及びアーム制御部材９０を動作させる。
以上により、ターボアクチュエータ６０は、アーム制御部材９０を駆動させることで、第一の状態と、第二の状態と、第三の状態とを切り換える。 That is, in the vane arm 80, even when the vane arm 80 expands due to the exhaust heat of the engine 2, when the arm control member 90 does not press the vane arm 80, there is a gap at least at one location between the adjacent vane arms 80. It is formed as follows.
Therefore, when the exhaust brake 6 is not in operation, the turbo control unit 20 is in a state where a gap is formed in at least one of the vane arms 80 adjacent in the circumferential direction, and the turbo actuator 60 and the turbo actuator 60 and The arm control member 90 is operated.
As described above, the turbo actuator 60 switches the first state, the second state, and the third state by driving the arm control member 90.

第一の状態は、アーム制御部材９０がベーンアーム８０を第一方向（時計回り方向）へ押圧すると、隣り合うベーンアーム８０同士が接触して、排気通路４の流路断面積が最大値となる状態である。
第二の状態は、アーム制御部材９０がベーンアーム８０を第二方向（反時計回り方向）へ押圧すると、隣り合うベーンアーム８０同士が接触して、排気通路４の流路断面積が最小値となる状態である。
第三の状態は、アーム制御部材９０によるベーンアーム８０の押圧を解除すると、隣り合う少なくとも二つのベーンアーム８０同士が隔離して、排気通路４の流路断面積が第一の状態と第二の状態との間の大きさへ変化する状態である。すなわち、第三の状態では、排気通路４の流路断面積が、最小値と最大値との間となる。 In the first state, when the arm control member 90 presses the vane arm 80 in the first direction (clockwise direction), the adjacent vane arms 80 come into contact with each other, and the flow passage cross-sectional area of the exhaust passage 4 becomes the maximum value. It is.
In the second state, when the arm control member 90 presses the vane arm 80 in the second direction (counterclockwise direction), the adjacent vane arms 80 come into contact with each other, and the flow passage cross-sectional area of the exhaust passage 4 becomes the minimum value. State.
In the third state, when the pressure of the vane arm 80 by the arm control member 90 is released, at least two adjacent vane arms 80 are separated from each other, and the flow passage cross-sectional area of the exhaust passage 4 is in the first state and the second state. It is a state that changes to the size between. That is, in the third state, the cross-sectional area of the exhaust passage 4 is between the minimum value and the maximum value.

したがって、第一実施形態では、第一の状態を、排気通路４の流路断面積が増加する状態とし、第二の状態を、排気通路４の流路断面積が減少する状態とする。
また、ターボアクチュエータ６０は、負圧が予め設定した負圧閾値以下であるときにアーム制御部材９０がベーンアーム８０を押圧し、負圧が負圧閾値よりも大きいときにアーム制御部材９０によるベーンアーム８０の押圧を解除する。
第一実施形態では、負圧閾値と比較する負圧を、バキュームポンプ１８から供給される負圧とする。また、第一実施形態では、負圧閾値を、大気圧とする。 Therefore, in the first embodiment, the first state is a state in which the flow passage sectional area of the exhaust passage 4 is increased, and the second state is a state in which the flow passage sectional area of the exhaust passage 4 is decreased.
Further, the turbo actuator 60 is configured such that the arm control member 90 presses the vane arm 80 when the negative pressure is equal to or less than a preset negative pressure threshold, and the vane arm 80 by the arm control member 90 when the negative pressure is greater than the negative pressure threshold. Release the pressure.
In the first embodiment, the negative pressure to be compared with the negative pressure threshold is the negative pressure supplied from the vacuum pump 18. In the first embodiment, the negative pressure threshold is atmospheric pressure.

（ターボ制御システム）
第一実施形態のターボ制御システムＴＳは、上述した構成の可変容量ターボチャージャ１と、排気通路４に配置された排気ブレーキ６を備える車両に適用するシステムである。
また、第一実施形態のターボ制御システムＴＳでは、ターボアクチュエータ６０が、排気ブレーキ６が作動すると、ベーンアーム８０を押圧して隣り合う全てのベーンアーム８０同士を接触させる。これにより、第一実施形態のターボ制御システムＴＳでは、ターボアクチュエータ６０が、排気通路４の流路断面積を増加させるように、アーム制御部材９０を駆動させる。 (Turbo control system)
The turbo control system TS of the first embodiment is a system applied to a vehicle including the variable displacement turbocharger 1 having the above-described configuration and an exhaust brake 6 disposed in the exhaust passage 4.
In the turbo control system TS of the first embodiment, when the exhaust brake 6 is operated, the turbo actuator 60 presses the vane arms 80 to bring all the adjacent vane arms 80 into contact with each other. Thereby, in the turbo control system TS of the first embodiment, the turbo actuator 60 drives the arm control member 90 so as to increase the cross-sectional area of the exhaust passage 4.

（動作）
図１から図１３を参照して、第一実施形態の可変容量ターボチャージャ１を用いて行う動作の一例を説明する。
可変容量ターボチャージャ１を備える車両の走行時には、ターボ制御部２０が、負圧値信号が含む負圧の値がブースト圧となるように、各ノズルベーン７０の作動量を演算し、作動量信号を第二負圧供給バルブ５０へ出力する。
作動量信号の入力を受けた第二負圧供給バルブ５０は、作動量信号が含む作動量に応じて作動し、バキュームポンプ１８とターボアクチュエータ６０との間の負圧供給路の流路面積を変化させる。 (Operation)
An example of an operation performed using the variable capacity turbocharger 1 of the first embodiment will be described with reference to FIGS.
When the vehicle including the variable capacity turbocharger 1 is traveling, the turbo control unit 20 calculates the operation amount of each nozzle vane 70 so that the negative pressure value included in the negative pressure value signal becomes the boost pressure, and the operation amount signal is obtained. Output to the second negative pressure supply valve 50.
The second negative pressure supply valve 50 that receives the input of the operation amount signal operates according to the operation amount included in the operation amount signal, and reduces the flow area of the negative pressure supply path between the vacuum pump 18 and the turbo actuator 60. Change.

負圧供給路の流路面積が変化すると、スプリング６４が伸縮し、制御回転軸部９４が回転する。制御回転軸部９４が回転すると、コンプレッサホイール３４の回転数が変化して、インテークマニホールド２ｉへの空気の供給量が変化し、バキュームポンプ１８が発生させている負圧の値が変化する。
また、可変容量ターボチャージャ１を備える車両の走行時に、排気ブレーキを作動させると選択されており、さらに、運転者によるアクセルペダルの開度が「０」となると、排気ブレーキ制御部２２が、ターボ制御部２０へ開放信号を出力する。
開放信号の入力を受けたターボ制御部２０は、外気信号を、第二負圧供給バルブ５０へ出力する。外気信号の入力を受けた第二負圧供給バルブ５０は、バキュームポンプ１８とターボアクチュエータ６０との間の負圧供給路を閉鎖し、さらに、ターボアクチュエータ６０を外気に開放させる。 When the flow path area of the negative pressure supply path changes, the spring 64 expands and contracts, and the control rotation shaft portion 94 rotates. When the control rotation shaft portion 94 rotates, the rotation speed of the compressor wheel 34 changes, the amount of air supplied to the intake manifold 2i changes, and the negative pressure value generated by the vacuum pump 18 changes.
Further, when the vehicle equipped with the variable capacity turbocharger 1 is traveling, it is selected that the exhaust brake is to be operated. Further, when the opening degree of the accelerator pedal by the driver becomes “0”, the exhaust brake control unit 22 An open signal is output to the control unit 20.
Receiving the input of the opening signal, the turbo control unit 20 outputs an outside air signal to the second negative pressure supply valve 50. The second negative pressure supply valve 50 that has received the input of the outside air signal closes the negative pressure supply path between the vacuum pump 18 and the turbo actuator 60 and further opens the turbo actuator 60 to the outside air.

バキュームポンプ１８とターボアクチュエータ６０との間の負圧供給路を閉鎖し、ターボアクチュエータ６０を外気に開放させると、スプリング６４が伸展する。そして、アーム突出部８４が隣のベーンアーム８０が備えるアーム本体部８２を押圧する動作が、全てのベーンアーム８０に行われ、隣り合う全てのベーンアーム８０の間において、バックラッシが形成されない状態となる。
また、ストッパ部材６８が第二アーム部材６６ｂと接触して、アーム部材６６の作動が規制されると、アーム本体部８２が隣のベーンアーム８０が備えるアーム突出部８４を押圧する動作が、全てのベーンアーム８０に行われる。そして、アーム本体部８２が隣のベーンアーム８０が備えるアーム突出部８４を押圧する動作が、全てのベーンアーム８０に行われ、隣り合う全てのベーンアーム８０の間において、バックラッシが形成されない状態となる。 When the negative pressure supply path between the vacuum pump 18 and the turbo actuator 60 is closed and the turbo actuator 60 is opened to the outside air, the spring 64 extends. Then, the operation in which the arm projecting portion 84 presses the arm main body portion 82 provided in the adjacent vane arm 80 is performed on all the vane arms 80, and no backlash is formed between all the adjacent vane arms 80.
Further, when the stopper member 68 comes into contact with the second arm member 66b and the operation of the arm member 66 is restricted, the operation in which the arm main body portion 82 presses the arm projecting portion 84 provided in the adjacent vane arm 80 is performed. To the vane arm 80. And the operation | movement which the arm main-body part 82 presses the arm protrusion part 84 with which the adjacent vane arm 80 is provided is performed to all the vane arms 80, and it will be in the state by which no backlash is formed between all the adjacent vane arms 80.

隣り合う全てのベーンアーム８０の間において、バックラッシが形成されない状態となると、全てのベーンアーム８０が固定されることとなるため、全てのノズルベーン７０が固定されることとなる。
全てのノズルベーン７０が固定された状態では、排気ブレーキ６の作動中に排気脈動が発生しても、ノズルベーン７０の振動が抑制される。このため、ベーン軸部７４とベーンプレート４６との間に発生する摩耗を抑制することが可能となる。これに加え、ベーンプレート４６とベーン本体部７２との間、ベーンプレート４６とベーンアーム８０との間、ベーンプレート４６とアーム制御部材９０との間、アーム制御部材９０とベーンアーム８０との間等に発生する摩耗を抑制することが可能となる。さらに、ノズルベーン７０の振動に起因して発生する騒音を低減させることが可能となる。 If no backlash is formed between all the adjacent vane arms 80, all the vane arms 80 are fixed, and all the nozzle vanes 70 are fixed.
In a state where all the nozzle vanes 70 are fixed, even if exhaust pulsation occurs during the operation of the exhaust brake 6, vibration of the nozzle vanes 70 is suppressed. For this reason, it is possible to suppress wear generated between the vane shaft portion 74 and the vane plate 46. In addition, between the vane plate 46 and the vane main body 72, between the vane plate 46 and the vane arm 80, between the vane plate 46 and the arm control member 90, between the arm control member 90 and the vane arm 80, and the like. It is possible to suppress the generated wear. Furthermore, it is possible to reduce noise generated due to the vibration of the nozzle vane 70.

なお、上述したターボアクチュエータ６０は、アーム制御部材９０を駆動させるアーム駆動部に対応する。
また、上述した第一実施形態は、本発明の一例であり、本発明は、上述した第一実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。 The turbo actuator 60 described above corresponds to an arm drive unit that drives the arm control member 90.
The above-described first embodiment is an example of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described first embodiment, and the present invention is not limited to the above-described first embodiment. Various modifications can be made according to the design or the like as long as they do not depart from the technical idea.

（第一実施形態の効果）
第一実施形態の可変容量ターボチャージャ１であれば、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
（１）ターボアクチュエータ６０が、アーム制御部材９０を駆動させることで、第一の状態と、第二の状態と、第三の状態と、を切り換える。
第一の状態は、アーム制御部材９０がベーンアーム８０を第一方向へ押圧すると隣り合うベーンアーム８０同士が接触して、排気通路４の流路断面積が最大値となる状態である。第二の状態は、アーム制御部材９０がベーンアーム８０を第二方向へ押圧すると隣り合うベーンアーム８０同士が接触して、排気通路４の流路断面積が最小値となる状態である。第三の状態は、アーム制御部材９０によるベーンアーム８０の押圧を解除すると、隣り合う少なくとも二つのベーンアーム８０同士が隔離して、排気通路４の流路断面積が第一の状態と第二の状態との間の大きさへ変化する状態である。 (Effects of the first embodiment)
With the variable capacity turbocharger 1 of the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The turbo actuator 60 switches the first state, the second state, and the third state by driving the arm control member 90.
In the first state, when the arm control member 90 presses the vane arm 80 in the first direction, the adjacent vane arms 80 come into contact with each other, and the flow passage cross-sectional area of the exhaust passage 4 becomes the maximum value. In the second state, when the arm control member 90 presses the vane arm 80 in the second direction, the adjacent vane arms 80 come into contact with each other, and the flow passage cross-sectional area of the exhaust passage 4 becomes the minimum value. In the third state, when the pressure of the vane arm 80 by the arm control member 90 is released, at least two adjacent vane arms 80 are separated from each other, and the flow passage cross-sectional area of the exhaust passage 4 is in the first state and the second state. It is a state that changes to the size between.

このため、アーム制御部材９０を駆動させることで、隣り合うベーンアーム８０同士が接触して排気通路４の流路断面積が固定される状態と、隣り合う少なくとも二つのベーンアーム８０同士が隔離して排気通路４の流路断面積が変化する状態とを切り換えることが可能となる。
その結果、可変容量ターボチャージャ１の構成を、エンジン２の排気による排気脈動によって振動したベーンアーム８０が接触する対象となる部材（例えば、従来用いられていたユニゾンリング）が存在しない構成とすることが可能となる。 Therefore, by driving the arm control member 90, the adjacent vane arms 80 are in contact with each other and the flow passage cross-sectional area of the exhaust passage 4 is fixed, and at least two adjacent vane arms 80 are isolated from each other and exhausted. It is possible to switch between the state in which the cross-sectional area of the passage 4 changes.
As a result, the configuration of the variable capacity turbocharger 1 may be configured such that there is no member (for example, a conventionally used unison ring) to be contacted by the vane arm 80 that is vibrated by exhaust pulsation due to exhaust of the engine 2. It becomes possible.

これにより、エンジン２の排気による排気脈動が発生した場合であっても、振動するノズルベーン７０と他の部材との接触を抑制することが可能となるため、ベーン軸部７４とベーンプレート４６との間に発生する摩耗を抑制することが可能となる。これに加え、ベーンプレート４６とベーン本体部７２との間、ベーンプレート４６とベーンアーム８０との間、ベーンプレート４６とアーム制御部材９０との間、アーム制御部材９０とベーンアーム８０との間等に発生する摩耗を抑制することが可能となる。さらに、ノズルベーン７０の振動に起因して発生する騒音を低減させることが可能となる。   Thus, even when exhaust pulsation due to exhaust of the engine 2 occurs, it is possible to suppress contact between the vibrating nozzle vane 70 and other members. It becomes possible to suppress wear occurring between them. In addition, between the vane plate 46 and the vane main body 72, between the vane plate 46 and the vane arm 80, between the vane plate 46 and the arm control member 90, between the arm control member 90 and the vane arm 80, and the like. It is possible to suppress the generated wear. Furthermore, it is possible to reduce noise generated due to the vibration of the nozzle vane 70.

（２）ターボアクチュエータ６０が、互いに逆方向へ働くスプリング６４（弾性部材）の弾性力と、バキュームポンプ１８から供給される負圧との釣り合いにより、アーム制御部材９０を駆動させる。これに加え、ターボアクチュエータ６０が、負圧が負圧閾値以下であるときにアーム制御部材９０がベーンアーム８０を押圧し、負圧が負圧閾値よりも大きいときにアーム制御部材９０によるベーンアーム８０の押圧を解除する。
その結果、電動モータ等、電力等のエネルギーを消費すること無く、アーム制御部材９０を変位させることが可能となる。これに加え、エンジン２の停止時等、多くの時間はスプリング６４を収縮させないため、スプリング６４の劣化を抑制することが可能となる。 (2) The turbo actuator 60 drives the arm control member 90 by balancing the elastic force of the springs 64 (elastic members) acting in opposite directions to the negative pressure supplied from the vacuum pump 18. In addition, when the turbo actuator 60 has the negative pressure equal to or lower than the negative pressure threshold, the arm control member 90 presses the vane arm 80, and when the negative pressure is higher than the negative pressure threshold, the arm control member 90 causes the vane arm 80 to move. Release the pressure.
As a result, the arm control member 90 can be displaced without consuming energy such as electric power such as an electric motor. In addition to this, since the spring 64 is not contracted for a long time such as when the engine 2 is stopped, the deterioration of the spring 64 can be suppressed.

（３）アーム制御部材９０が隣り合う全てのベーンアーム８０同士を接触させるようにベーンアーム８０を押圧した状態で、アーム制御部材９０及びベーンアーム８０のうち少なくとも一方と接触するストッパＳＴを備える。そして、ストッパＳＴは、アーム制御部材９０及びベーンアーム８０のうち少なくとも一方と接触することで、アーム制御部材９０及びベーンアーム８０の、ベーンプレート４６の周方向への変位を規制する。
その結果、エンジン２の排気による排気脈動が発生した場合であっても、ベーンアーム８０へ加わる負荷が過大となることを抑制することが可能となり、ベーンアーム８０の損傷を抑制することが可能となる。 (3) The arm control member 90 includes a stopper ST that contacts at least one of the arm control member 90 and the vane arm 80 in a state where the vane arm 80 is pressed so that all adjacent vane arms 80 are brought into contact with each other. The stopper ST restricts displacement of the arm control member 90 and the vane arm 80 in the circumferential direction of the vane plate 46 by contacting at least one of the arm control member 90 and the vane arm 80.
As a result, even when exhaust pulsation due to exhaust of the engine 2 occurs, it is possible to suppress an excessive load applied to the vane arm 80, and it is possible to suppress damage to the vane arm 80.

（４）ベーンアーム８０が、隣り合うベーンアーム８０を押圧する押圧面８４ｆを備え、押圧面８４ｆが、隣り合うベーンアーム８０側へ凸の曲面である。
その結果、隣り合う二つのベーンアーム８０が接触する部分において、一方のベーンアーム８０の面と他方のベーンアーム８０の角部が接触する状態が発生しないため、ベーンアーム８０の損傷を抑制することが可能となる。 (4) The vane arm 80 includes a pressing surface 84f that presses the adjacent vane arms 80, and the pressing surface 84f is a curved surface that protrudes toward the adjacent vane arm 80 side.
As a result, in a portion where two adjacent vane arms 80 are in contact with each other, a state in which the surface of one vane arm 80 and a corner of the other vane arm 80 are not in contact with each other does not occur, so that damage to the vane arm 80 can be suppressed. .

（５）ベーンアーム８０は、エンジン２の排気熱によりベーンアーム８０が膨張しても、アーム制御部材９０がベーンアーム８０を押圧していないときには、隣り合うベーンアーム８０の間のうち、少なくとも一箇所に隙間が空くように形成されている。
その結果、エンジン２の使用状態に係らず、可変容量ターボチャージャ１を使用することが可能となる。
また、第一実施形態のターボ制御システムＴＳであれば、以下に記載する効果を奏することが可能となる。 (5) When the vane arm 80 expands due to the exhaust heat of the engine 2 and the arm control member 90 does not press the vane arm 80, there is a gap in at least one of the vane arms 80. It is formed to be vacant.
As a result, the variable capacity turbocharger 1 can be used regardless of the use state of the engine 2.
Moreover, if it is turbo control system TS of 1st embodiment, it will become possible to show the effect described below.

（６）ターボアクチュエータ６０が、排気ブレーキ６が作動すると、ベーンアーム８０を押圧して隣り合う全てのベーンアーム８０同士を接触させて、排気通路４の流路断面積を増加させるように、アーム制御部材９０を駆動させる。
その結果、排気ブレーキ６の作動中に、隣り合う全てのベーンアーム８０同士を接触させて、ノズルベーン７０の振動を抑制することが可能となる。
これにより、排気ブレーキ６の作動中に排気脈動が発生しても、ノズルベーン７０の振動が抑制されるため、ベーン軸部７４とベーンプレート４６との間に発生する摩耗を抑制することが可能となる。これに加え、ベーンプレート４６とベーン本体部７２との間、ベーンプレート４６とベーンアーム８０との間、ベーンプレート４６とアーム制御部材９０との間、アーム制御部材９０とベーンアーム８０との間等に発生する摩耗を抑制することが可能となる。さらに、ノズルベーン７０の振動に起因して発生する騒音を低減させることが可能となる。 (6) When the exhaust actuator 6 is actuated, the turbo actuator 60 presses the vane arm 80 to bring all the adjacent vane arms 80 into contact with each other so that the cross-sectional area of the exhaust passage 4 is increased. 90 is driven.
As a result, during the operation of the exhaust brake 6, all the adjacent vane arms 80 can be brought into contact with each other, and the vibration of the nozzle vane 70 can be suppressed.
As a result, even if exhaust pulsation occurs during operation of the exhaust brake 6, vibration of the nozzle vane 70 is suppressed, so that it is possible to suppress wear that occurs between the vane shaft portion 74 and the vane plate 46. Become. In addition, between the vane plate 46 and the vane main body 72, between the vane plate 46 and the vane arm 80, between the vane plate 46 and the arm control member 90, between the arm control member 90 and the vane arm 80, and the like. It is possible to suppress the generated wear. Furthermore, it is possible to reduce noise generated due to the vibration of the nozzle vane 70.

（第一実施形態の変形例）
（１）第一実施形態では、ベーンアーム８０が、直接的に、隣り合うベーンアーム８０を押圧する構成としたが、これに限定するものではない。
すなわち、例えば、図１４中に表すように、ベーンアーム８０の構成を、隣り合うベーンアーム８０を押圧する押圧面８４ｆに取り付けられ、且つタービンホイール４４の軸方向と平行な軸回りに回転可能なローラー部材９６をさらに備える構成としてもよい。なお、図１１中には、ベーンアーム８０とローラー部材９６とをローラー部材９６が回転可能に連結するアタッチメントを、符号９８で表す。また、図１４中では、説明のために、ロータシャフト３６、タービンホイール４４、ベーンプレート４６、ベーン軸部７４、ベーンアーム８０、アーム制御部材９０及びストッパＳＴを図示する。
つまり、第一実施形態では、隣り合う二つのベーンアーム８０が直接的に接触する構成としたが、これに限定するものではなく、図１４中に表すように、隣り合う二つのベーンアーム８０が、ローラー部材９６を介して間接的に接触する構成としてもよい。
この場合、隣り合う二つのベーンアーム８０が直接的に接触する構成と比較して、摺動抵抗の低減や、摩耗の低減が可能となる。 (Modification of the first embodiment)
(1) In the first embodiment, the vane arm 80 directly presses the adjacent vane arm 80. However, the present invention is not limited to this.
That is, for example, as shown in FIG. 14, the configuration of the vane arm 80 is a roller member that is attached to a pressing surface 84 f that presses the adjacent vane arm 80 and is rotatable about an axis parallel to the axial direction of the turbine wheel 44. 96 may be further provided. In FIG. 11, reference numeral 98 denotes an attachment for connecting the vane arm 80 and the roller member 96 so that the roller member 96 is rotatable. Further, in FIG. 14, for explanation, the rotor shaft 36, the turbine wheel 44, the vane plate 46, the vane shaft portion 74, the vane arm 80, the arm control member 90, and the stopper ST are illustrated.
That is, in the first embodiment, the two adjacent vane arms 80 are in direct contact with each other. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. It is good also as a structure which contacts indirectly through the member 96. FIG.
In this case, compared to a configuration in which two adjacent vane arms 80 are in direct contact with each other, it is possible to reduce sliding resistance and wear.

（２）第一実施形態では、ベーンアーム８０の構成を、アーム突出部８４が、アーム本体部８２のうち、隣接するベーンアーム８０と対向する一方の面から突出している構成としたが、これに限定するものではない。
すなわち、例えば、図１５中に表すように、ベーンアーム８０の構成を、アーム突出部８４が、アーム本体部８２のうち、隣接するベーンアーム８０と対向する両方の面から突出している構成としてもよい。なお、図１５中では、説明のために、ロータシャフト３６、タービンホイール４４、ベーンプレート４６、ベーン軸部７４、ベーンアーム８０、アーム制御部材９０及びストッパＳＴを図示する。 (2) In the first embodiment, the configuration of the vane arm 80 is configured such that the arm protruding portion 84 protrudes from one surface of the arm main body portion 82 facing the adjacent vane arm 80, but is not limited thereto. Not what you want.
That is, for example, as shown in FIG. 15, the configuration of the vane arm 80 may be configured such that the arm protruding portion 84 protrudes from both surfaces of the arm main body portion 82 facing the adjacent vane arm 80. In FIG. 15, the rotor shaft 36, the turbine wheel 44, the vane plate 46, the vane shaft portion 74, the vane arm 80, the arm control member 90, and the stopper ST are illustrated for explanation.

（３）第一実施形態では、ストッパＳＴを配置する位置を、ベーンアーム８０Ｌとアーム制御部材９０との間のうち、スプリング６４が最大の長さまで伸展した状態で、ベーンアーム８０Ｌが接触する位置に設定したが、これに限定するものではない。
すなわち、ストッパＳＴを配置する位置を、スプリング６４が最大の長さまで伸展した状態で、アーム制御部材９０が接触する位置に設定してもよい。 (3) In the first embodiment, the position where the stopper ST is disposed is set to a position where the vane arm 80L contacts with the spring 64 extended to the maximum length between the vane arm 80L and the arm control member 90. However, the present invention is not limited to this.
That is, the position where the stopper ST is disposed may be set to a position where the arm control member 90 contacts with the spring 64 extended to the maximum length.

（４）第一実施形態では、ダイアフラム６２とスプリング６４を備えるターボアクチュエータ６０により、アーム制御部材９０を駆動させるアーム駆動部を形成したが、これに限定するものではない。
すなわち、例えば、電動モータを用いて、アーム制御部材９０を駆動させるアーム駆動部を形成してもよい。 (4) In the first embodiment, the arm drive unit that drives the arm control member 90 is formed by the turbo actuator 60 including the diaphragm 62 and the spring 64, but the present invention is not limited to this.
That is, for example, an arm driving unit that drives the arm control member 90 may be formed using an electric motor.

（５）第一実施形態では、ストッパＳＴの構成を、アーム制御部材９０が隣り合う全てのベーンアーム８０同士を接触させるようにベーンアーム８０を押圧した状態で、ベーンアーム８０と接触する構成としたが、これに限定するものではない。
すなわち、例えば、ストッパＳＴの構成を、アーム制御部材９０が隣り合う全てのベーンアーム８０同士を接触させるようにベーンアーム８０を押圧した状態で、アーム制御部材９０と接触する構成としてもよい。また、例えば、ストッパＳＴの構成を、アーム制御部材９０が隣り合う全てのベーンアーム８０同士を接触させるようにベーンアーム８０を押圧した状態で、ベーンアーム８０及びアーム制御部材９０と接触する構成としてもよい。 (5) In the first embodiment, the configuration of the stopper ST is configured to come into contact with the vane arm 80 in a state where the arm control member 90 presses the vane arm 80 so that all adjacent vane arms 80 are brought into contact with each other. However, the present invention is not limited to this.
That is, for example, the configuration of the stopper ST may be a configuration in which the arm control member 90 is in contact with the arm control member 90 in a state where the vane arm 80 is pressed so that all the adjacent vane arms 80 are in contact with each other. Further, for example, the configuration of the stopper ST may be configured to contact the vane arm 80 and the arm control member 90 in a state where the vane arm 80 is pressed so that all the adjacent vane arms 80 are in contact with each other.

（６）第一実施形態では、ターボアクチュエータ６０の構成を、排気ブレーキ６が作動すると、ベーンアーム８０を押圧して隣り合う全てのベーンアーム８０同士を接触させる構成としたが、これに限定するものではない。
すなわち、例えば、ターボアクチュエータ６０の構成を、排気ブレーキ６が作動していなくとも、車速や運転者の操作等に応じて、ベーンアーム８０を押圧して隣り合う全てのベーンアーム８０同士を接触させる構成としてもよい。この場合、例えば、走行路面の凹凸によってノズルベーン７０の振動が発生すると予測される状態で、車速や運転者の操作等に応じて、ベーンアーム８０を押圧して隣り合う全てのベーンアーム８０同士を接触させることで、ベーン軸部７４とベーンプレート４６との間に発生する摩耗を抑制することが可能となる。これに加え、ベーンプレート４６とベーン本体部７２との間、ベーンプレート４６とベーンアーム８０との間、ベーンプレート４６とアーム制御部材９０との間、アーム制御部材９０とベーンアーム８０との間等に発生する摩耗を抑制することが可能となる。さらに、ノズルベーン７０の振動に起因して発生する騒音を低減させることが可能となる。 (6) In the first embodiment, the turbo actuator 60 is configured such that when the exhaust brake 6 is operated, the vane arm 80 is pressed to bring all the adjacent vane arms 80 into contact with each other. However, the turbo actuator 60 is not limited thereto. Absent.
That is, for example, the configuration of the turbo actuator 60 is configured such that even if the exhaust brake 6 is not operated, all the adjacent vane arms 80 are brought into contact with each other by pressing the vane arm 80 according to the vehicle speed, the operation of the driver, or the like. Also good. In this case, for example, in a state where the vibration of the nozzle vane 70 is predicted to be generated due to the unevenness of the traveling road surface, the vane arm 80 is pressed to bring all the adjacent vane arms 80 into contact with each other according to the vehicle speed or the driver's operation. Thus, it is possible to suppress wear generated between the vane shaft portion 74 and the vane plate 46. In addition, between the vane plate 46 and the vane main body 72, between the vane plate 46 and the vane arm 80, between the vane plate 46 and the arm control member 90, between the arm control member 90 and the vane arm 80, and the like. It is possible to suppress the generated wear. Furthermore, it is possible to reduce noise generated due to the vibration of the nozzle vane 70.

（７）第一実施形態では、ストッパ部材６８を、図外のブラケット等のうち、隣り合うノズルベーン７０間の流路断面積の合計値が最小値となる状態で、ストッパ部材６８が第二アーム部材６６ｂと接触して、アーム部材６６の作動を規制する位置に固定した。しかしながら、ストッパ部材６８を配置する位置は、これに限定するものではない。
すなわち、例えば、図１６中に表すように、ストッパ部材６８を、ベーンプレート４６のうち、隣り合うノズルベーン７０間の流路断面積の合計値が最小値となる状態で、ベーンアーム８０Ｓと接触して、ベーンアーム８０Ｓの作動を規制する位置に固定してもよい。なお、ベーンアーム８０Ｓは、ベーンプレート４６の周方向に沿ってアーム制御部材９０と対向する受圧面８２ｆを備える、ベーンアーム８０である。 (7) In the first embodiment, the stopper member 68 is the second arm in a state where the total value of the flow path cross-sectional areas between the adjacent nozzle vanes 70 among the brackets and the like (not shown) is the minimum value. The arm 66 was fixed at a position where it was in contact with the member 66b to restrict the operation of the arm 66. However, the position where the stopper member 68 is arranged is not limited to this.
That is, for example, as shown in FIG. 16, the stopper member 68 is brought into contact with the vane arm 80 </ b> S in a state where the total value of the channel cross-sectional areas between the adjacent nozzle vanes 70 in the vane plate 46 is the minimum value. The vane arm 80S may be fixed at a position where the operation is restricted. The vane arm 80 </ b> S is a vane arm 80 including a pressure receiving surface 82 f that faces the arm control member 90 along the circumferential direction of the vane plate 46.

１…可変容量ターボチャージャ、２…エンジン、２ｉ…インテークマニホールド、２ｅ…エキゾーストマニホールド、４…排気通路、６…排気ブレーキ、８…吸気通路、１０…シリンダ、１２…排気管、１４…吸気管、１６…インタークーラ、１８…バキュームポンプ、２０…ターボ制御部、２２…排気ブレーキ制御部、２４…第一負圧供給バルブ、２６…排気アクチュエータ、２８…排気シャッタ、３０…コンプレッサ、３２…コンプレッサハウジング、３４…コンプレッサホイール、３６…ロータシャフト、３８…ベアリングハウジング、４０…タービン、４２…タービンハウジング、４４…タービンホイール、４６…ベーンプレート、４８…空隙部、５０…第二負圧供給バルブ、６０…ターボアクチュエータ、６０ａ…ケース、６２…ダイアフラム、６２ａ…ダイアフラム６２の一方の面、６２ｂ…ダイアフラム６２の他方の面、６４…スプリング、６６…アーム部材、６６ａ…第一アーム部材、６６ｂ…第二アーム部材、６８…ストッパ部材、７０…ノズルベーン、７２…ベーン本体部、７４…ベーン軸部、８０…ベーンアーム、８２…アーム本体部、８２ｆ…受圧面、８４…アーム突出部、８４ｆ…押圧面、９０…アーム制御部材、９２…軸本体部、９４…制御回転軸部、９６…ローラー部材、９８…アタッチメント、ＡＳ…アクセルセンサ、ＢＳ…排気ブレーキスイッチ、ＳＴ…ストッパ、ＢＬ…バックラッシ、ＴＳ…ターボ制御システム   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Variable capacity turbocharger, 2 ... Engine, 2i ... Intake manifold, 2e ... Exhaust manifold, 4 ... Exhaust passage, 6 ... Exhaust brake, 8 ... Intake passage, 10 ... Cylinder, 12 ... Exhaust pipe, 14 ... Intake pipe, DESCRIPTION OF SYMBOLS 16 ... Intercooler, 18 ... Vacuum pump, 20 ... Turbo control part, 22 ... Exhaust brake control part, 24 ... First negative pressure supply valve, 26 ... Exhaust actuator, 28 ... Exhaust shutter, 30 ... Compressor, 32 ... Compressor housing 34 ... Compressor wheel, 36 ... Rotor shaft, 38 ... Bearing housing, 40 ... Turbine, 42 ... Turbine housing, 44 ... Turbine wheel, 46 ... Vane plate, 48 ... Gap, 50 ... Second negative pressure supply valve, 60 ... Turbo actuator, 60a ... Case, 62 ... Diaphragm 62a ... one surface of diaphragm 62, 62b ... the other surface of diaphragm 62, 64 ... spring, 66 ... arm member, 66a ... first arm member, 66b ... second arm member, 68 ... stopper member, 70 ... Nozzle vane, 72 ... Vane main body, 74 ... Vane shaft, 80 ... Vane arm, 82 ... Arm main body, 82f ... Pressure receiving surface, 84 ... Arm projection, 84f ... Pressing surface, 90 ... Arm control member, 92 ... Shaft main body , 94 ... Control rotating shaft, 96 ... Roller member, 98 ... Attachment, AS ... Accelerator sensor, BS ... Exhaust brake switch, ST ... Stopper, BL ... Backlash, TS ... Turbo control system

Claims (7)

エンジンの吸気通路への空気の供給量を変化可能な可変容量ターボチャージャであって、
前記エンジンの排気通路に配設され、且つ前記吸気通路に配置されたコンプレッサホイールと同軸で回転するタービンホイールと、
前記排気通路における前記タービンホイールよりも上流側に配設され、且つ回転角度に応じて前記タービンホイールを配設した位置における前記排気通路の流路断面積を変化させる複数のノズルベーンと、
前記タービンホイールの周方向に沿って配列され、且つ前記周方向へ変位して前記ノズルベーンを回転させる複数のベーンアームと、
隣り合う前記ベーンアームの間に配置され、且つ前記ベーンアームを押圧して前記周方向へ変位させるアーム制御部材と、
前記アーム制御部材を駆動させるアーム駆動部と、を備え、
前記アーム駆動部は、前記アーム制御部材を駆動させることで、前記アーム制御部材が前記ベーンアームを前記周方向のうち予め設定した第一方向へ押圧すると隣り合うベーンアーム同士が接触して前記流路断面積が最大値となる第一の状態と、前記アーム制御部材が前記ベーンアームを前記周方向のうち前記第一方向と反対の第二方向へ押圧すると隣り合うベーンアーム同士が接触して前記流路断面積が最小値となる第二の状態と、前記アーム制御部材による前記ベーンアームの押圧を解除すると隣り合う少なくとも二つのベーンアーム同士が隔離して前記流路断面積が前記第一の状態と前記第二の状態との間の大きさへ変化する第三の状態と、を切り換えることを特徴とする可変容量ターボチャージャ。 A variable capacity turbocharger capable of changing the amount of air supplied to the engine intake passage,
A turbine wheel disposed in an exhaust passage of the engine and rotating coaxially with a compressor wheel disposed in the intake passage;
A plurality of nozzle vanes that are arranged on the upstream side of the turbine wheel in the exhaust passage and change a flow passage cross-sectional area of the exhaust passage at a position where the turbine wheel is arranged according to a rotation angle;
A plurality of vane arms arranged along the circumferential direction of the turbine wheel and rotating in the circumferential direction to rotate the nozzle vane;
An arm control member disposed between the adjacent vane arms and pressing the vane arm to displace it in the circumferential direction;
An arm drive unit for driving the arm control member,
The arm drive unit drives the arm control member so that when the arm control member presses the vane arm in the first predetermined direction in the circumferential direction, adjacent vane arms come into contact with each other and the flow path is cut off. When the area reaches the maximum value and the arm control member presses the vane arm in the second direction opposite to the first direction in the circumferential direction, adjacent vane arms come into contact with each other and the flow path is cut off. When the second state where the area is the minimum value and when the pressing of the vane arm by the arm control member is released, at least two adjacent vane arms are separated from each other, and the cross-sectional area of the flow path is the first state and the second state. A variable capacity turbocharger, characterized in that it switches between a third state changing to a size between the two states. 前記アーム駆動部は、互いに逆方向へ働く弾性部材の弾性力と負圧との釣り合いにより前記アーム制御部材を駆動させ、
前記負圧が予め設定した負圧閾値以下であるときに前記アーム制御部材が前記ベーンアームを押圧し、前記負圧が前記負圧閾値よりも大きいときに前記アーム制御部材による前記ベーンアームの押圧を解除することを特徴とする請求項１に記載した可変容量ターボチャージャ。 The arm drive unit drives the arm control member by balancing the elastic force and negative pressure of the elastic members acting in opposite directions;
When the negative pressure is less than or equal to a preset negative pressure threshold, the arm control member presses the vane arm, and when the negative pressure is greater than the negative pressure threshold, the arm control member releases the pressure of the vane arm. The variable capacity turbocharger according to claim 1, wherein: 前記アーム制御部材が隣り合う全ての前記ベーンアーム同士を接触させるようにベーンアームを押圧した状態で、前記アーム制御部材及び前記ベーンアームのうち少なくとも一方と接触してアーム制御部材及びベーンアームの前記周方向への変位を規制するストッパをさらに備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載した可変容量ターボチャージャ。   In a state in which the vane arm is pressed so that all the adjacent vane arms are brought into contact with each other, the arm control member is in contact with at least one of the arm control member and the vane arm, and the arm control member and the vane arm in the circumferential direction. The variable capacity turbocharger according to claim 1 or 2, further comprising a stopper for regulating displacement. 前記ベーンアームは、隣り合う前記ベーンアームを押圧する押圧面を備え、
前記押圧面は、前記隣り合うベーンアーム側へ凸の曲面であることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載した可変容量ターボチャージャ。 The vane arm includes a pressing surface that presses the adjacent vane arm,
The variable capacity turbocharger according to any one of claims 1 to 3, wherein the pressing surface is a curved surface that protrudes toward the adjacent vane arm. 前記ベーンアームは、前記エンジンの排気熱により前記ベーンアームが膨張しても、前記アーム制御部材が前記ベーンアームを押圧していないときには隣り合う前記ベーンアームの間のうち少なくとも一箇所に隙間が空くように形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか１項に記載した可変容量ターボチャージャ。   The vane arm is formed such that even when the vane arm expands due to exhaust heat of the engine, a gap is left at least at one of the adjacent vane arms when the arm control member is not pressing the vane arm. The variable capacity turbocharger according to any one of claims 1 to 4, wherein the variable capacity turbocharger is provided. 前記ベーンアームは、隣り合う前記ベーンアームを押圧する押圧面に取り付けられ、且つ前記タービンホイールの軸方向と平行な軸回りに回転可能なローラー部材をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか１項に記載した可変容量ターボチャージャ。   The said vane arm is further equipped with the roller member which is attached to the press surface which presses the said adjacent vane arm, and is rotatable around the axis | shaft parallel to the axial direction of the said turbine wheel. The variable capacity turbocharger described in any one of the above. 請求項１から請求項６のうちいずれか１項に記載した可変容量ターボチャージャと、前記排気通路に配置された排気ブレーキと、を備える車両に適用するターボ制御システムであって、
前記アーム駆動部は、前記排気ブレーキが作動すると、前記ベーンアームを押圧して隣り合う全てのベーンアーム同士を接触させて前記流路断面積を増加させるように前記アーム制御部材を駆動させることを特徴とするターボ制御システム。 A turbo control system applied to a vehicle comprising: the variable capacity turbocharger according to any one of claims 1 to 6; and an exhaust brake disposed in the exhaust passage.
When the exhaust brake is operated, the arm driving unit drives the arm control member to press the vane arm to bring all adjacent vane arms into contact with each other to increase the cross-sectional area of the flow path. Turbo control system.
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