JP4724230B2 - 可変ターボ過給機およびその駆動方法 - Google Patents
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Description
なお、パイロットスプールに設けられる切換手段としては、パイロットスプールのスプールランド等で構成することができる。
さらに、パイロットスプールがサーボピストン内を摺動することで、油圧サーボ駆動装置を小型化でき、可変ターボ過給機の大型化を抑制して狭いエンジンルーム内に好適に配置できる。
図1は、本実施形態に係る可変ターボ過給機1の断面図である。可変ターボ過給機1は、図中の右側にタービンを備え、左側にコンプレッサを備えた構成であり、図示略のエンジン本体に設けられている。タービン側のタービンハウジング2内にはタービンホイール3が収容され、コンプレッサ側のコンプレッサハウジング4内にはコンプレッサインペラ5が収容されている。タービンホイール3にはシャフト6が一体に設けられ、シャフト6の先端にコンプレッサインペラ5が取り付けられている。シャフト6はセンターハウジング7に回転自在に支持されている。このため、排気ガスによって回転するタービンホイール3の回転が、シャフト6を介してコンプレッサインペラ5に伝達され、コンプレッサインペラ5の回転によって吸気が圧縮過給される。
は下方に垂下した筒部45が設けられており、この筒部45がサーボピストン31のセンターホール34の上方側に入り込んでいる。そして、仕切部材44で仕切られた上方の空間がパイロット油圧室46とされ、このパイロット油圧室46とパイロットポート41とが連通している。
(15kg/cm2)である。そして、圧油供給回路90の先端側は、ポンプポート42側へ供給される前記駆動圧回路93と、油圧サーボ駆動装置30のパイロットポート41にパイロット圧を供給するパイロット圧回路94とに分岐されており、このため、パイロット圧回路94には、パイロット圧を生じさせる比例電磁弁95が設けられている。電磁弁95に所定の電流を通電させることで、電流に応じた0〜1470kN/m2(0〜15kg/cm2)のパイロット圧を生じさせ、パイロットスプール36をパイロット圧に応じた位置に移動させることが可能である。
従って、上記に開示した形状、数量などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、数量などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
このような構造では、各油圧室46,47が径方向に重なることにより、ハウジング33の軸方向の寸法を短くでき、油圧サーボ駆動装置30をより小型化できるというメリットがある。
Claims (10)
- 可変ターボ過給機において、
タービンホイール外側のノズル部に互いに対向して設けられた排気導入壁と、
前記排気導入壁の間で前記タービンホイールの周方向に沿って所定間隔をあけて配置された複数のノズルベーンと、
一方の排気導入壁を他方の排気導入壁に対して対向方向に進退させるスライド機構と、
前記スライド機構を駆動する油圧サーボ駆動装置とを備え、
前記油圧サーボ駆動装置は、一部に開口部を有するハウジングと、前記ハウジング内に摺動自在に収容されるとともに、前記開口部を介して前記スライド機構と連結されたサーボピストンと、前記サーボピストンのセンターホール内に収容されてパイロット圧によって摺動するパイロットスプールとを備え、
前記ハウジング内での前記サーボピストンの一端側および他端側には、圧油が流入出する第1油圧室および第2油圧室がそれぞれ設けられており、
前記サーボピストンには、外部からの圧油を前記センターホール内に流入させるプレッシャポートと、前記センターホールおよび前記第1油圧室を連通させる第1ピストンポートと、前記センターホールおよび前記第2油圧室を連通させる第2ピストンポートと、前記第1、第2油圧室の圧油を外部に流出させるリターンポートとが個別に設けられ、
前記パイロットスプールには、前記各ポートの連通形態を切り換える切換手段が設けられている
ことを特徴とする可変ターボ過給機。 - 請求項1に記載の可変ターボ過給機において、
前記ハウジング内での前記サーボピストンの一端側には、前記第1油圧室とは仕切部材で仕切られたパイロット油圧室が設けられ、
前記パイロット油圧室は、前記第1油圧室に対して前記ハウジングの軸方向の外側に位置している
ことを特徴とする可変ターボ過給機。 - 請求項1に記載の可変ターボ過給機において、
前記ハウジング内での前記サーボピストンの一端側には、前記第1油圧室とは仕切部材で仕切られたパイロット油圧室が設けられ、
前記パイロット油圧室は、前記第1油圧室に対して前記ハウジングの径方向の内側に位置している
ことを特徴とする可変ターボ過給機。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の可変ターボ過給機において、
前記サーボピストンには、前記プレッシャポートに対して軸方向にずれた位置に前記スライド機構との連結部が設けられている
ことを特徴とする可変ターボ過給機。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の可変ターボ過給機において、
前記スライド機構は、回動自在な駆動シャフトの回動運動を前記一方の排気導入壁の進退運動に変換する変換手段を備えて構成され、
前記駆動シャフトおよび前記サーボピストンは、当該サーボピストンの進退運動を前記駆動シャフトの回動運動に変換する別の変換手段を介して連結されている
ことを特徴とする可変ターボ過給機。 - 請求項5に記載の可変ターボ過給機において、
前記別の変換手段は、前記サーボピストンの外周に軸方向に直交して設けられた摺動溝と、摺動溝内に摺動自在に係合されるスライダと、一端が前記スライダに回動自在に係合し、かつ他端が前記駆動シャフトに連結されたアームとで構成されている
ことを特徴とする可変ターボ過給機。 - 請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の可変ターボ過給機において、
前記第1、第2圧油室の少なくともいずれか一方には、前記サーボピストンを一方向への移動側に付勢するコイルばねが設けられている
ことを特徴とする可変ターボ過給機。 - 請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の可変ターボ過給機において、
前記油圧サーボ駆動装置を駆動するための油は、当該可変ターボ過給機が搭載されるエンジンの潤滑油である
ことを特徴とする可変ターボ過給機。 - 請求項8に記載の可変ターボ過給機において、
前記潤滑油は昇圧されて前記油圧サーボ駆動装置に供給される
ことを特徴とする可変ターボ過給機。 - 請求項1に記載の構成を備えた可変ターボ過給機の駆動方法であって、
パイロット圧を増大させて前記パイロットスプールを一方向に摺動させることにより、前記プレッシャポートと前記第1ピストンポートを連通させるとともに、前記第2ピストンポートと前記リターンポートとを連通させ、よって前記サーボピストンを前記パイロットスプールの前記一方向への摺動に追従させ、
パイロット圧を減少させて前記パイロットスプールを他方向に摺動させることにより、前記プレッシャポートと前記第2ピストンポートを連通させるとともに、前記第1ピストンポートと前記リターンポートとを連通させ、よって前記サーボピストンを前記パイロットスプールの前記他方向への摺動に追従させ、
これらのサーボピストンの摺動により前記スライド機構を駆動して前記一方の排気導入壁を進退させる
ことを特徴とする可変ターボ過給機の駆動方法。
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