JP6824138B2 - 過給機を備えたエンジン - Google Patents

Description

本発明は、急激な加速要求又は急激な負荷の増大があったときにドライバビリティを損なうことなくＮＯｘの排出量を抑制させることが可能なエンジンに関する。

従来から、排気流路に設けられたタービンによって吸気流路に設けられたコンプレッサを駆動して吸気を加圧する過給機を備えたエンジンが広く普及している。上記過給機のタービンには、排気によって回転駆動されるタービンインペラと、タービンインペラをバイパスするバイパス流路に設けられたウェイストゲートバルブと、ウェイストゲートバルブを開閉させるアクチュエータとが設けられている。このような過給機を備えたエンジンにおいては、通常、ウェイストゲートバルブは閉塞されており、コンプレッサによる加圧によって吸気の圧力が所定値より大きくなったときに、アクチュエータの作動によってウェイストゲートバルブを開いて吸気の圧力を制限するように制御される。

また、下記の特許文献１には、タービン及びコンプレッサを含む過給機と共に既知の（外部）ＥＧＲシステムを備えたディーゼルエンジンが開示されている。ＥＧＲシステムは、燃焼室から排出された排気ガスの一部を吸気流路に還流させることで、燃焼室内における燃焼温度及び燃焼圧力を低下させてＮＯｘの排出量を低減させることが可能なシステムである。ＥＧＲシステムは、上記排気ガスが通過するＥＧＲ流路と、ＥＧＲ流路から吸気流路に流入する際の上記排気ガスの流入量を調整するＥＧＲバルブを備えている。ＥＧＲバルブを開いて排気ガスを吸気流路に還流させると、相対的にタービンに流入する排気ガスの流量が低減してタービンの仕事量が低減するため、コンプレッサの仕事量も低減し過給圧（吸気の圧力）が低下する。このことから、特許文献１で開示されたディーゼルエンジンでは、過給圧を高める必要がある加速時においては、タービンの仕事量を増大させるべくＥＧＲバルブを閉塞している。

特開２０１７−２０３６２号公報

上述したような過給機を備えたエンジンにあっては、急激な加速要求又は急激な負荷の増大があったとき（例えば目標エンジン回転数が実エンジン回転数よりも大きく且つその差が所定値以上になったとき）だけでなく、アイドルや定常走行のとき（例えば目標エンジン回転数と実エンジン回転数との差が所定値以内のとき）にもウェイストゲートバルブを閉塞している。このため、急激な加速要求又は急激な負荷の増大があったときには、ウェイストゲートバルブを更に閉じることができず、吸気を十分に加圧することができない所謂ターボラグが生じる。ターボラグが生じると、ドライバーが加速しようとアクセルペダルを踏み込んでも十分な加速が得られず、ドライバビリティの観点において好ましくない。
また、上述したような過給機と共にＥＧＲシステムとを備えたエンジンにあっては、ＥＧＲバルブを開くと上述したとおり過給圧が低下してしまうため、急激な加速要求又は急激な負荷の増大があったときには、上記特許文献１で開示されているようにＥＧＲバルブを閉塞させることが求められる。しかしながら、上述したとおり、ＥＧＲバルブを閉塞するとＮＯｘの排出量が増大してしまう。

本発明は、上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、過給機のターボラグを軽減させて急激な加速要求又は急激な負荷の増大があったときにドライバビリティを損なうことなくＮＯｘの排出量を抑制させることが可能な新規且つ改良されたエンジンを提供することである。

本発明者は、鋭意検討の結果、アクチュエータを、ウェイストゲートバルブの開度Ｌをα以上にする主アクチュエータと、ウェイストゲートバルブの開度Ｌをα未満にする補助アクチュエータとを含むようにし、所定の加速要求又は所定の負荷増大がないときは、ウェイストゲートバルブの開度Ｌがαとなるようにし、所定の加速要求又は所定の負荷の増大があったときは、補助アクチュエータによってウェイストゲートバルブの開度Ｌをα未満にすることによって、上記主たる技術的課題を達成することができることを見出した。

即ち、本発明によれば、上記主たる技術的課題を解決するエンジンとして、排気流路に設けられたタービンによって吸気流路に設けられたコンプレッサを駆動して吸気を加圧する過給機を備えたエンジンであって、
前記タービンには、排気によって回転駆動されるタービンインペラと、前記タービンインペラをバイパスするバイパス流路に設けられたウェイストゲートバルブと、前記ウェイストゲートバルブを開閉させるアクチュエータとが設けられ、
前記アクチュエータは、前記ウェイストゲートバルブの開度Ｌをα以上にする主アクチュエータと、前記ウェイストゲートバルブの開度Ｌをα未満にする補助アクチュエータとを含み、
吸気の圧力が所定値より大きいときは、前記主アクチュエータによって前記ウェイストゲートバルブの開度Ｌをαよりも大きくし、
吸気の圧力が前記所定値以下であって、且つ所定の加速要求又は所定の負荷増大がないときは、前記ウェイストゲートバルブの開度Ｌはαとなっており、
吸気の圧力が前記所定値以下であって、且つ前記所定の加速要求又は前記所定の負荷増大があったときは、前記補助アクチュエータによって前記ウェイストゲートバルブの開度Ｌをα未満とする、ことを特徴とする過給機を備えたエンジンが提供される。

好適には、前記主アクチュエータには前後方向に進退可能な主ロッドが設けられ、前記主ロッドの先端部にはピンが配設されており、前記ウェイストゲートバルブを開閉させるためのレバー部材には長穴が形成されており、前記レバー部材は、前記長穴に前記ピンが挿通されて回動可能な状態で前記主ロッドに結合され、前記長穴と前記ピンとの間には前記主ロッドの前後方向に所定の隙間が設けられており、吸気の圧力が所定値以下であって、且つ前記所定の加速要求又は前記所定の負荷増大がないときは、前記ピンが前記長穴において前記主ロッドの前後方向に見て後端に位置することにより前記ウェイストゲートバルブの開度Ｌがαとなる。この場合には、前記主ロッドと前記レバー部材との間には、前記レバー部材の回転軸に対して回動可能なガイド部材が設けられ、前記ガイド部材は、前記主ロッドと前記レバー部材とに挟まれた状態で前記ピンにより結合されるのがよい。さらに、前記補助アクチュエータには、前後方向に進退可能であって且つ前記レバー部材と係合する補助ロッドが設けられ、前記補助ロッドの前進方向と前記主ロッドの前進方向とは相互に反対であるのが好ましい。また、前記補助アクチュエータには、前記補助ロッドを前進方向に常時押圧する補助ばねが設けられているのが良い。好ましくは、前記所定の加速要求又は前記所定の負荷増大がないときとは、目標エンジン回転数と実エンジン回転数との差がβ以内のときであって、前記所定の加速要求又は前記所定の負荷増大があったときとは、目標エンジン回転数が実エンジン回転数よりも大きく且つその差がβよりも大きいときである。前記主アクチュエータは空気を動力源とし、前記補助アクチュエータは電気を動力源とするのが好ましい。

本発明のエンジンにおいては、所定の加速要求又は所定の負荷の増大があったときに補助アクチュエータがウェイストゲートバルブの開度をα未満に閉じるため、吸気を迅速に加圧させることができる。これによって、急激な加速要求又は急激な負荷の増大があった際のターボラグを軽減させることが可能となり、ドライバビリティが損なわれることはない。また、ターボラグが軽減されることで、急激な加速要求又は急激な負荷の増大があった際においてもＥＧＲバルブを開くことが可能となりＮＯｘの排出量を抑制させることができる。また、本発明のエンジンに備えられた過給機においては、急激な加速要求又は急激な負荷の増大がないアイドルや定常走行のときには、ウェイストゲートバルブの開度をαで開いておく。このことから、アイドルや定常走行のときにウェイストゲートバルブを閉塞している従来の過給機と比べてタービンの容量を小さくすることができ、過給機の軽量化及び使用材料の軽減に伴うコスト削減が可能となる。

本発明に従って構成されたエンジンの概略図。 図１に示すエンジンに備えられた過給機におけるタービン単体の正面図。 図２に示すタービン単体のＡ−Ａ断面図。 図２に示すタービン単体のＢ−Ｂ断面図。 図１に示すエンジンに備えられた過給機における、アクチュエータによるウェイストゲートバルブの作動を説明する図。 図１に示すエンジンに備えられた過給機における、吸気の圧力とウェイストゲートバルブの開度との関係を示す線図。

以下、本発明に従って構成されたエンジンの好適実施形態を図示している添付図面を参照して、更に詳細に説明する。

図１を参照して説明すると、本発明に従って構成された、全体を番号２で示すエンジンは、エンジン本体４と、エンジン本体４への吸気が通過する吸気流路６と、エンジン本体４からの排気が通過する排気流路８と、エンジン本体４からの排気（エネルギー）によってエンジン本体４への吸気を加圧する過給機１０と、ＥＧＲシステム１１とを有する。

エンジン本体４は、単数または複数のシリンダー及びピストンを含んでおり、図示しないシリンダー及びピストンによって形成される燃焼室内で空気に燃料を混合させて（又は予め空気に燃料を混合させた混合気を）爆発させることによって動力を取り出すものである。

過給機１０は、排気流路８に設けられたタービン１２と、吸気流路６に設けられたコンプレッサ１４とを備えている。

タービン１２はタービンハウジング１６を備え、このタービンハウジング１６の内側にはタービンインペラ１８が設けられている。図１と共に図２乃至図４を参照して説明を続けると、タービンハウジング１６は、エンジン本体４からの排気ガスが流入するタービン入口２０と、上記排気ガスが流出するタービン出口２２とを有する。そして、タービンハウジング１６の内側には、排気ガスがタービン入口２０からタービンインペラ１８を通過してタービン出口２２へ到達するメイン流路２４と、排気ガスがタービンインペラ１８をバイパスするバイパス流路２６とが設けられている。メイン流路の出口２８とバイパス流路の出口３０とはタービン出口２２で合流し、メイン流路の出口２８及びバイパス流路の出口３０は図３において左右方向に並列している。

主に図２乃至図４を参照して説明を続けると、バイパス流路の出口３０には、バイパス流路２６を通過する排気ガスの流量を調整するウェイストゲートバルブ３２が設けられている。ウェイストゲートバルブ３２は、バイパス流路の出口３０の開口面積よりも幾分大きい外径を有する略円板形状のバルブ本体３４と、バルブ本体３４と一体となってこれを回動させるバルブ回動軸部材３６とを有する。バルブ回動軸部材３６はタービンハウジング１６の所定部位を貫通してバルブ本体３４を保持している。バルブ回動軸部材３６には更に、バルブ回動軸部材３６に対して回動可能なガイド部材３８と、ガイド部材３８に対しては回動可能であるがバルブ回動軸部材３６に固着されてこれと一体となって回動するレバー部材４０が付設されている。ガイド部材３８は後述するとおりにしてレバー部材４０を作動させる際の動作を円滑にするための部材であって、先端部には図示しない丸穴が形成されている。レバー部材４０には、後述する主ロッドの前後方向に延びる長円形の長穴４２（図２参照）と、この長穴４２に対して垂直な略正方形の押圧片４４（図３参照）とが形成されている。このことから、レバー部材４０が図３における右方向から見て時計方向（図２において時計方向、図４において反時計方向）に回動すると、レバー部材４０と一体のバルブ回動軸部材３６及びこれと一体のバルブ本体３４が同一方向に回動する。このとき、バルブ本体３４はバイパス流路の出口３０から離隔する方向に回動するため、ウェイストゲートバルブ３２は開く。一方、レバー部材４０が逆方向に回動すると、バルブ本体３４はバイパス流路の出口３０に接近する方向に回動し、ウェイストゲートバルブ３２は閉まる。図示の実施形態においては、ウェイストゲートバルブ３２は、バルブ本体３４とバイパス流路の出口３０との間の距離（これをウェイストゲートバルブの「開度」といい、その大きさをＬとする）が０ｍｍから６ｍｍの間で回動することができる。ウェイストゲートバルブ３２の開度Ｌが０ｍｍの状態のときを「全閉」ともいう。

上述したウェイストゲートバルブ３２は、レバー部材４０をアクチュエータによって回動させることによって開閉動させられる。アクチュエータは、ウェイストゲートバルブ３２の開度Ｌをα以上にする主アクチュエータ４８と、ウェイストゲートバルブ３２の開度Ｌをα未満にする補助アクチュエータ５０とを含んでいることが重要である。図示の実施形態においては、主アクチュエータ４８は空気を動力源とし、補助アクチュエータ５０は電気を動力源としている。

主アクチュエータ４８は、ダイアフラム５２と、このダイアフラム５２に接続されて前後方向に進退可能な主ロッド５４とを有する。ダイアフラム５２には、コンプレッサ１４の出口圧力を図示しないホースによって取り込むための取り込み口５６が設けられており、コンプレッサ１４の出口圧力が所定値を超えると、ダイアフラム５２の弁（図示しない）が変形して主ロッド５４が前進する。ダイアフラム５２は、コンプレッサ１４のコンプレッサハウジング（図２乃至図４には図示していない）にステー５８を介して固定されている。主ロッド５４は全体的に棒状であり、先端部には図示しない丸穴が形成されている。

図２及び図３を参照することによって理解されるとおり、主ロッド５４と、ガイド部材３８と、レバー部材４０とは、主ロッド５４の図示しない丸穴と、ガイド部材３８の図示しない丸穴と、レバー部材４０の長穴４２とにピン６２を挿通させることによって、相互に移動可能な状態で結合される。換言すると、レバー部材４０は長穴４２にピン６２が挿通されて回動可能な状態で主ロッド５４に結合される。また、ガイド部材３８は、主ロッド５４とレバー部材４０とに挟まれた状態でピン６２により結合される。このとき、ピン６２と主ロッド５４の図示しない丸穴及びガイド部材３８の図示しない丸穴との間の隙間は十分小さいが、図２を参照することによって明確に理解されるとおり、ピン６２とレバー部材４０の長穴４２との間には主ロッド５４の前後方向と同一方向に隙間Ｘを有する。図示の実施形態においては、主ロッド５４の先端部には図示しない丸穴が形成され、ピン６２は主ロッド５４とは別部材であったが、所望ならば、ピンを主ロッド５４の先端部に一体的に配設してもよい。

このような主アクチュエータ４８は、エンジン２が停止状態であって、主アクチュエータ４０が単体（つまり補助アクチュエータ４２が存在せず）且つ仕事をしていない状態において、ウェイストゲートバルブ３２の開度Ｌが０乃至αの間で開閉可能となるようにして設置される（後述するとおり、エンジン２が運転されていないときは補助アクチュエータ５０によってウェイストゲートバルブ３２は全閉にされる）。図示の実施形態においては、αは１ｍｍである。そして、ウェイストゲートバルブ３２の開度Ｌがαのときは、ピン６２は長穴４２において主ロッド５４の前後方向に見て後端に位置する。ピン６２と長穴４２との位置関係については後に更に言及する。

補助アクチュエータ５０は、電磁ソレノイド６４と、このソレノイド６４によって前後方向に進退可能であって且つレバー部材４０と係合する補助ロッド６６と、補助ロッド６６を前進方向に常時押圧する補助ばね６８とを有する。電磁ソレノイド６４は、図示しない電源によって駆動され、断熱シールド等を介して排気流路８に適宜固定される。図２及び図３に明確に示すとおり、補助ロッド６６とレバー部材４０とは、補助ロッド６６の先端がレバー部材４０の押圧片４４と対向するようにして組み合わされる。このことから、電磁ソレノイド６４によって補助ロッド６６が前進すると、補助ロッド６６が押圧片４４を押圧して、レバー部材４０を図４において時計方向に回動させ、ウェイストゲートバルブ３２は閉方向に回動する。従って、補助ロッド６６の前進方向と主ロッド５４の前進方向とは相互に反対となる。

図１を参照して説明すると、コンプレッサ１４はコンプレッサハウジング７０を備え、このコンプレッサハウジング７０の内側にはコンプレッサインペラ７２が設けられている。コンプレッサインペラ７２はタービンインペラ１８と直結され、エンジン本体４からの排気エネルギーによってタービンインペラ１８が回転されることでコンプレッサインペラ７２が回転駆動され、吸気を加圧する。

図１を参照して説明を続けると、ＥＧＲシステム１１はＥＧＲ流路７４及びＥＧＲバルブ７６を備えている。ＥＧＲ流路の入口７８は、エンジン本体４からの排気流路８において、タービン入口２０よりも上流側に設けられ、ＥＧＲ流路の出口８０は、エンジン本体４への吸気流路６において、コンプレッサ１４よりも下流側に設けられている。ＥＧＲバルブ７６はＥＧＲ流路の出口８０に設けられており、ＥＧＲバルブ７６の開度を調整することで、ＥＧＲ流路７４から吸気流路６へ還流される排気ガスの流量を制御することができる。

続いて、図１乃至図４と共に図５及び図６を参照して、本発明のエンジンにおける過給機１０の作動について説明する。図５の左側列に示す（ａ）乃至（ｃ）は、いずれもタービン単体のＢ−Ｂ断面図におけるＣ部を拡大して示す図であって、（ａ）はウェイストゲートバルブ３２の開度Ｌがαのとき、（ｂ）はウェイストゲートバルブ３２の開度Ｌが０のとき、（ｃ）はウェイストゲートバルブ３２の開度Ｌがαより大きいとき、の状態を示す図である。一方、図５の右側列には、ウェイストゲートバルブ３２の開度Ｌが図５の左側列に示す状態のときの、タービン単体の正面図におけるＤ部を拡大して示す図である。図６は吸気の圧力Ｐとウェイストゲートバルブ３２の開度Ｌとの関係を示す線図である。

吸気の圧力Ｐがγ（これは吸気の過剰な加圧によってコンプレッサ乃至その周辺部品が破損することを回避するために設計乃至実験的に決められる値）以下であって、且つエンジン２に所定の加速要求又は所定の負荷の増大がないときは、図５（ａ）左図に示すとおり、ウェイストゲートバルブ３２の開度Ｌはαとなる（Ｌ＝α）。図示の実施形態においては、エンジン２に所定の加速要求又は所定の負荷の増大がないときとは、目標エンジン回転数と実エンジン回転数との差がβ以内のときである。目標エンジン回転数と実エンジン回転数との差がβ以内になると、バイパス流路２６を通過する排気ガスの圧力、即ちエンジン本体４の排気圧力によって、バルブ本体３４が補助ばね６８のばね力による補助ロッド６６の押圧に抗して図５（ａ）左図において小矢印で示すとおり反時計方向に回動し、ウェイストゲートバルブ３２の開度Ｌがαとなる。このとき、レバー部材４０と主ロッド５４とは、長穴４２とピン６２との間に主ロッド５４の前後方向に隙間Ｘを有して結合されていることから、排気圧力によってレバー部材４０が図５（ａ）右図において小矢印で示すとおり時計方向に回動されても、同図においてピン６２は相対的に長穴４２の右端に移動する（即ち、主ロッド５４の前後方向に見て後端に位置する）だけで、レバー部材４０がピン６２を介して主ロッド５４を前進させることはない。以上のことから、エンジン２に所定の加速要求又は所定の負荷の増大がないときの、吸気の圧力Ｐとウェイストゲートバルブ３２の開度Ｌとの関係は、図６の線図において一点鎖線で示すとおりとなる。

吸気の圧力Ｐがγ以下であって、且つエンジン２に所定の加速要求又は所定の負荷の増大があったときは、図５（ｂ）左図に示すとおり、補助アクチュエータ５０の作動によってウェイストゲートバルブ３２の開度Ｌをα未満にする。図示の実施形態においては、所定の加速要求又は所定の負荷の増大したときとは、目標エンジン回転数が実エンジン回転数よりも大きく且つその差がβよりも大きいときである。目標エンジン回転数が実エンジン回転数よりも大きく且つその差がβよりも大きくなると、補助アクチュエータ５０のソレノイド６４によって補助ロッド６６が前進（図５（ｂ）右図において大矢印で示すとおり右方向に進出）する。補助ロッド６６が前進することで押圧片４４は押され、レバー部材４０は図５（ｂ）右図において小矢印で示すとおり反時計方向に回動する。これによって、図５（ａ）左図に示すとおり、ウェイストゲートバルブ３２の開度Ｌは全閉（Ｌ＝０ｍｍ）となる。このとき、上述したとおり、レバー部材４０と主ロッド５４とは、長穴４２とピン６２との間に主ロッド５４の前後方向に隙間Ｘを有して結合されていることから、補助ロッド６６によって押圧片４４が押されてレバー部材４０が図５（ｂ）右図において反時計方向に回動されても、同図においてピン６２が相対的に長穴４２の左端に移動するだけで、レバー部材４０がピン６２を介して主ロッド５４を後退させることはない。以上のことから、エンジン２に所定の加速要求又は所定の負荷の増大があったときの、吸気の圧力Ｐとウェイストゲートバルブ３２の開度Ｌとの関係は、図６の線図において実線で示すとおりとなる。補助アクチュエータ５０を作動させて吸気を加圧させる前後の吸気の圧力Ｐは、補助アクチュエータ５０を作動させる際の吸気の圧力Ｐの値に依存する。

そして、コンプレッサ１４によって吸気の圧力Ｐがγを超えて加圧されたときは、図５（ｃ）左図に示すとおり、主アクチュエータ４８によってウェイストゲートバルブ３２の開度Ｌをαより大きくする（Ｌ＞α）。図示の実施形態においては、コンプレッサ１４によって吸気がγを超えて加圧されると、コンプレッサ１４の出口における圧力が取り込み口５６から取り込まれて主アクチュエータ４８のダイアフラム５２の弁（図示せず）が変形し、図５（ｃ）右図において大矢印で示すとおり、主ロッド５４が前進する。これにより、主ロッド５４は、ピン６２を介してレバー部材４０を図５（ｃ）右図において小矢印で示すとおり時計方向に押圧して回動させる（従ってピン６２は相対的に長穴４２の左側に位置することとなる）。これによって、レバー部材４０と一体のバルブ本体３４は図５（ｃ）左図において小矢印で示すとおり反時計方向に回動されて、バルブ本体３４がバイパス流路の出口３０から離隔し、ウェイストゲートバルブ３２が開く。ウェイストゲートバルブ３２が開くことで、タービンハウジング１６内においてタービンインペラ１８を通過するメイン流路２４の排気ガス流量を低減させることができ、これによってタービンインペラ１８及びこれと直結されるコンプレッサインペラ７２の仕事量が低減されて吸気の加圧が制限されることとなる。以上のことから、コンプレッサ１４によって吸気の圧力Ｐがγを超えて加圧されたときの、吸気の圧力Ｐとウェイストゲートバルブ３２の開度Ｌとの関係は、図６の線図において破線で示すとおりとなる。

なお、エンジン２が停止しているとき、つまりエンジン本体４から排気ガスが排出されていないときは、補助ロッド６６が補助ばね６８によって押圧されてレバー部材４０の押圧片４４を押してウェイストゲートバルブ３２を全閉にする。従って、かかる状態は図５（ｂ）に示す状態と同じである。

本発明のエンジンにおいては、所定の加速要求又は所定の負荷の増大があったときに補助アクチュエータ５０がウェイストゲートバルブ３２の開度Ｌをα未満に閉じるため、吸気を迅速に加圧させることができる。これによって、急激な加速要求又は急激な負荷の増大があった際のターボラグを軽減させることが可能となり、ドライバビリティが損なわれることはない。また、ターボラグが軽減されることで、急激な加速要求又は急激な負荷の増大があった際においてもＥＧＲバルブ７６を開くことが可能となりＮＯｘの排出量を抑制させることができる。また、本発明のエンジンに備えられた過給機においては、急激な加速要求又は急激な負荷の増大がないアイドルや定常走行のときには、ウェイストゲートバルブ３２を開いておくことから、アイドルや定常走行のときにウェイストゲートバルブ３２を閉塞している従来の過給機と比べてタービンの容量を小さくすることができ、過給機の軽量化及び使用材料の軽減に伴うコスト削減が可能となる。更に、本発明のエンジンに備えられた過給機においては、ウェイストゲートバルブ３２を作動させるアクチュエータを、従来から使用されているアクチュエータ（主アクチュエータ４８）に補助アクチュエータ５０を付加させて構成されることから、既存のエンジンの過給機に対して僅かな変更を加えるだけで、ドライバビリティを損なうことなくＮＯｘの排出量を抑制することが可能となる。

以上本発明のエンジンについて添付図面を参照して詳述したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。例えば、本実施形態においては、過給機は単一のタービンと単一のコンプレッサとから構成される所謂シングルターボであったが、複数のタービンと複数のコンプレッサとからなる所謂多段式ターボであってもよい。また、本実施形態においては、補助アクチュエータの駆動源を電磁式ソレノイドとしたが、電動モーターであってもよい。更に、所定の加速要求及び所定の負荷増大について、本実施形態においては、目標エンジン回転数と実エンジン回転数との偏差によって判定したが、これに替えて、目標過給圧と実過給圧との偏差や、アクセル開度の変化量に基いて判定することもできる。また、本実施形態においては、所定の加速要求及び所定の負荷増大があったときには、ウェイストゲートバルブを全閉としたが、ウェイストゲートバルブのタービンハウジングへの固着等を考慮して、僅かに開く（例えば、所定の加速要求及び所定の負荷増大があったときはウェイストゲートバルブの開度Ｌを０．１ｍｍとする）ようにしてもよい。

２：エンジン
４：エンジン本体
６：吸気流路
８：排気流路
１０：過給機
１１：ＥＧＲシステム
１２：タービン
１４：コンプレッサ
３２：ウェイストゲートバルブ
４０：レバー部材
４２：長穴
４８：主アクチュエータ
５０：補助アクチュエータ

Claims (7)

1. 排気流路に設けられたタービンによって吸気流路に設けられたコンプレッサを駆動して吸気を加圧する過給機を備えたエンジンであって、
   前記タービンには、排気によって回転駆動されるタービンインペラと、前記タービンインペラをバイパスするバイパス流路に設けられたウェイストゲートバルブと、前記ウェイストゲートバルブを開閉させるアクチュエータとが設けられ、
   前記アクチュエータは、前記ウェイストゲートバルブの開度Ｌをα以上にする主アクチュエータと、前記ウェイストゲートバルブの開度Ｌをα未満にする補助アクチュエータとを含み、
   吸気の圧力が所定値より大きいときは、前記主アクチュエータによって前記ウェイストゲートバルブの開度Ｌをαよりも大きくし、
   吸気の圧力が前記所定値以下であって、且つ所定の加速要求又は所定の負荷増大がないときは、前記ウェイストゲートバルブの開度Ｌはαとなっており、
   吸気の圧力が前記所定値以下であって、且つ前記所定の加速要求又は前記所定の負荷増大があったときは、前記補助アクチュエータによって前記ウェイストゲートバルブの開度Ｌをα未満とする、ことを特徴とする過給機を備えたエンジン。
2. 前記主アクチュエータには前後方向に進退可能な主ロッドが設けられ、前記主ロッドの先端部にはピンが配設されており、前記ウェイストゲートバルブを開閉させるためのレバー部材には長穴が形成されており、
   前記レバー部材は、前記長穴に前記ピンが挿通されて回動可能な状態で前記主ロッドに結合され、前記長穴と前記ピンとの間には前記主ロッドの前後方向に所定の隙間が設けられており、
   吸気の圧力が所定値以下であって、且つ前記所定の加速要求又は前記所定の負荷増大がないときは、前記ピンが前記長穴において前記主ロッドの前後方向に見て後端に位置することにより前記ウェイストゲートバルブの開度Ｌがαとなる、請求項１に記載の過給機を備えたエンジン。
3. 前記主ロッドと前記レバー部材との間には、前記レバー部材の回転軸に対して回動可能なガイド部材が設けられ、
   前記ガイド部材は、前記主ロッドと前記レバー部材とに挟まれた状態で前記ピンにより結合される、請求項２に記載の過給機を備えたエンジン。
4. 前記補助アクチュエータには、前後方向に進退可能であって且つ前記レバー部材と係合する補助ロッドが設けられ、
   前記補助ロッドの前進方向と前記主ロッドの前進方向とは相互に反対である、請求項２又は３に記載の過給機を備えたエンジン。
5. 前記補助アクチュエータには、前記補助ロッドを前進方向に常時押圧する補助ばねが設けられている、請求項４に記載の過給機を備えたエンジン。
6. 前記所定の加速要求又は前記所定の負荷増大がないときとは、目標エンジン回転数と実エンジン回転数との差がβ以内のときであって、
   前記所定の加速要求又は前記所定の負荷増大があったときとは、目標エンジン回転数が
   実エンジン回転数よりも大きく且つその差がβよりも大きいときである、請求項１乃至５のいずれかに記載の過給機を備えたエンジン。
7. 前記主アクチュエータは空気を動力源とし、前記補助アクチュエータは電気を動力源とする、請求項１乃至６のいずれかに記載の過給機を備えたエンジン。