JPH04314922A - エンジンのターボチャージャのウエイストゲート弁の駆動装置 - Google Patents
エンジンのターボチャージャのウエイストゲート弁の駆動装置Info
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- JPH04314922A JPH04314922A JP3108529A JP10852991A JPH04314922A JP H04314922 A JPH04314922 A JP H04314922A JP 3108529 A JP3108529 A JP 3108529A JP 10852991 A JP10852991 A JP 10852991A JP H04314922 A JPH04314922 A JP H04314922A
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- 238000000418 atomic force spectrum Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はエンジンのターボチャ
ージャのウエイストゲート弁の駆動装置に関し、例えば
トラクター搭載エンジン等のように、粘りと高出力を要
求されるエンジンに適用されるターボチャージャのウエ
イストゲート弁の駆動装置に関する。
ージャのウエイストゲート弁の駆動装置に関し、例えば
トラクター搭載エンジン等のように、粘りと高出力を要
求されるエンジンに適用されるターボチャージャのウエ
イストゲート弁の駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の装置の基本的な構造は、例えば
図１又は図５で示すように、次のように構成されている
。ここで符号１０はエンジンＥのターボチャージャ全体
を示し、このターボチャージャ１０は、エンジンＥの運
転中、エギゾーストマニホールド４を通ってタービン１
１へ流入する排気ガスＡ２で、タービンホイール１２を
回転させ、その回転駆動力で同軸のコンプレッサーホイ
ール１４を回転させ、コンプレッサー１３の過給圧力Ｐ
でダイヤフラムシリンダ１５を作動させ、ダイヤフラム
シリンダ１５の出力ロッド１８で、タービンノズル５の
近傍に設けたウエイストゲート弁２０を開弁操作するよ
うに構成されている。なお、これらの図中の符号１はエ
ンジンＥのシリンダ、２はピストン、６Ａは給気ダクト
、６Ｂは排気ダクト、８はインレットマニホールド、Ａ
１は給気である。ここで、ウエイストゲート弁２０の弁
体２０ａは、ダイヤフラムシリンダ１５の閉弁バネ１７
で閉弁側へ弾圧するのに対し、開弁用作動室１５Ａの開
弁作動力Ｆで開弁側へ押圧するように構成されている。
図１又は図５で示すように、次のように構成されている
。ここで符号１０はエンジンＥのターボチャージャ全体
を示し、このターボチャージャ１０は、エンジンＥの運
転中、エギゾーストマニホールド４を通ってタービン１
１へ流入する排気ガスＡ２で、タービンホイール１２を
回転させ、その回転駆動力で同軸のコンプレッサーホイ
ール１４を回転させ、コンプレッサー１３の過給圧力Ｐ
でダイヤフラムシリンダ１５を作動させ、ダイヤフラム
シリンダ１５の出力ロッド１８で、タービンノズル５の
近傍に設けたウエイストゲート弁２０を開弁操作するよ
うに構成されている。なお、これらの図中の符号１はエ
ンジンＥのシリンダ、２はピストン、６Ａは給気ダクト
、６Ｂは排気ダクト、８はインレットマニホールド、Ａ
１は給気である。ここで、ウエイストゲート弁２０の弁
体２０ａは、ダイヤフラムシリンダ１５の閉弁バネ１７
で閉弁側へ弾圧するのに対し、開弁用作動室１５Ａの開
弁作動力Ｆで開弁側へ押圧するように構成されている。
【０００３】以上の基本構造において、ダイヤフラムシ
リンダ１５の部分構造として、従来の技術では、図５及
び図６で示すように構成したものがある。即ち、閉弁バ
ネ１７は１本の圧縮コイルスプリングから成る。そして
この種の装置では、従来より中速高トルク用エンジンと
高速高出力用エンジンとを造り分けていた。即ち、中速
高トルク用エンジンＥの場合、タービンノズル５の絞り
は比較的大きく設定され、ダイヤフラムシリンダ１５の
閉弁バネ１７は中速高トルク用に設定される。また高速
高出力用エンジンＥの場合、タービンノズル５の絞りは
比較的小さく設定され、ダイヤフラムシリンダ１５の閉
弁バネ１７は高速高出力用に設定されていた。
リンダ１５の部分構造として、従来の技術では、図５及
び図６で示すように構成したものがある。即ち、閉弁バ
ネ１７は１本の圧縮コイルスプリングから成る。そして
この種の装置では、従来より中速高トルク用エンジンと
高速高出力用エンジンとを造り分けていた。即ち、中速
高トルク用エンジンＥの場合、タービンノズル５の絞り
は比較的大きく設定され、ダイヤフラムシリンダ１５の
閉弁バネ１７は中速高トルク用に設定される。また高速
高出力用エンジンＥの場合、タービンノズル５の絞りは
比較的小さく設定され、ダイヤフラムシリンダ１５の閉
弁バネ１７は高速高出力用に設定されていた。
【０００４】以下、ウエイストゲート弁２０の作用を図
５〜図６に基づいて簡単に説明する。ここで図６（Ａ）
はエンジン回転速度ｎに対する過給圧力曲線Ｇ１、Ｇ２
のグラフ、図６（Ｂ）はエンジンの回転速度ｎに対する
ダイヤフラムシリンダ１５の開弁作動力曲線ｇ１、ｇ２
のグラフ、図６（Ｃ）はウエイストゲート弁２０の開弁
量Ｈに対する閉弁バネ１７の閉弁バネ力曲線ｃ１、ｃ２
のグラフである。
５〜図６に基づいて簡単に説明する。ここで図６（Ａ）
はエンジン回転速度ｎに対する過給圧力曲線Ｇ１、Ｇ２
のグラフ、図６（Ｂ）はエンジンの回転速度ｎに対する
ダイヤフラムシリンダ１５の開弁作動力曲線ｇ１、ｇ２
のグラフ、図６（Ｃ）はウエイストゲート弁２０の開弁
量Ｈに対する閉弁バネ１７の閉弁バネ力曲線ｃ１、ｃ２
のグラフである。
【０００５】上記中速高トルク用エンジンＥの場合、図
６（Ａ）の過給圧力曲線Ｇ１、図６（Ｂ）の開弁作動力
曲線ｇ１、図６（Ｃ）の閉弁バネ力曲線ｃ１になるよう
に設定されている。そしてこの場合、開弁作動力曲線ｇ
１で示すように、エンジンＥの回転速度ｎ１での開弁作
動力Ｆ１は、閉弁バネ力曲線Ｃ１で示す中速高トルク用
バネ１７の閉弁用張力Ｓ１と釣り合って弁体２０ａを全
開させる。つまり図６（Ａ）で示すように、コンプレッ
サー効率の中速マッチング点Ｑ１で弁体を全開させるこ
とにより、エンジン回転速度ｎに対する過給圧力曲線Ｇ
１を、その中速マッチング点Ｑ１で水平に変曲させるよ
うに構成されている。
６（Ａ）の過給圧力曲線Ｇ１、図６（Ｂ）の開弁作動力
曲線ｇ１、図６（Ｃ）の閉弁バネ力曲線ｃ１になるよう
に設定されている。そしてこの場合、開弁作動力曲線ｇ
１で示すように、エンジンＥの回転速度ｎ１での開弁作
動力Ｆ１は、閉弁バネ力曲線Ｃ１で示す中速高トルク用
バネ１７の閉弁用張力Ｓ１と釣り合って弁体２０ａを全
開させる。つまり図６（Ａ）で示すように、コンプレッ
サー効率の中速マッチング点Ｑ１で弁体を全開させるこ
とにより、エンジン回転速度ｎに対する過給圧力曲線Ｇ
１を、その中速マッチング点Ｑ１で水平に変曲させるよ
うに構成されている。
【０００６】一方高速高出力用エンジンＥの場合、図６
（Ａ）の過給圧力曲線Ｇ２、図６（Ｂ）の開弁作動力曲
線ｇ２、図６（Ｃ）の閉弁バネ力曲線ｃ２になるように
設定されている。そしてこの場合、エンジンＥの回転速
度ｎ２で開弁作動力Ｆ２は、閉弁バネ力曲線ｃ２で示す
高速高出力用バネ１７の閉弁用張力Ｓ２と釣り合って弁
体２０ａを全開させる。つまり、図６（Ａ）で示すよう
にコンプレッサー効率の高速マッチング点Ｑ２で弁体２
０ａを全開させることにより、エンジン回転速度ｎに対
する過給圧力曲線Ｇ２を、その高速マッチング点Ｑ２で
水平に変曲させるように構成されている。
（Ａ）の過給圧力曲線Ｇ２、図６（Ｂ）の開弁作動力曲
線ｇ２、図６（Ｃ）の閉弁バネ力曲線ｃ２になるように
設定されている。そしてこの場合、エンジンＥの回転速
度ｎ２で開弁作動力Ｆ２は、閉弁バネ力曲線ｃ２で示す
高速高出力用バネ１７の閉弁用張力Ｓ２と釣り合って弁
体２０ａを全開させる。つまり、図６（Ａ）で示すよう
にコンプレッサー効率の高速マッチング点Ｑ２で弁体２
０ａを全開させることにより、エンジン回転速度ｎに対
する過給圧力曲線Ｇ２を、その高速マッチング点Ｑ２で
水平に変曲させるように構成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、前記
のように中速高トルク用エンジンと高速高出力用エンジ
ンとを造り分けていたので、中速高トルク用エンジンで
は、高速高出力運転時に過給圧力Ｐが不足するため、最
高出力を十分に高めることができない。また高速高出力
用エンジンでは、中速高トルク運転時に過給圧力Ｐが不
足して、最大トルクを十分に高めることができない。本
発明はこのような事情を考慮してなされたもので、中速
高トルク運転時の最大トルクを高めながらも、高速高出
力運転時の最高出力を高めることを技術課題とする。
のように中速高トルク用エンジンと高速高出力用エンジ
ンとを造り分けていたので、中速高トルク用エンジンで
は、高速高出力運転時に過給圧力Ｐが不足するため、最
高出力を十分に高めることができない。また高速高出力
用エンジンでは、中速高トルク運転時に過給圧力Ｐが不
足して、最大トルクを十分に高めることができない。本
発明はこのような事情を考慮してなされたもので、中速
高トルク運転時の最大トルクを高めながらも、高速高出
力運転時の最高出力を高めることを技術課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するものとして、以下のように構成される。即ち請求項
１の発明は、前記基本構造のターボチャージャのウエイ
ストゲート弁の駆動装置において、例えば図１で示すよ
うに、次の特徴構造を追加したものである。即ち、前記
閉弁バネ１７が、中速高トルク用バネ１７ａと高速高出
力用バネ１７ｂとを並列状に設けて成り、この中速高ト
ルク用バネ１７ａは、エンジン回転速度・過給圧力座標
上でのコンプレッサー効率の中速マッチング点Ｑ１で弾
性変形させられて、弁体２０ａを半開させることにより
、エンジン回転速度ｎに対する過給圧力Ｐに対する変化
曲線Ｇをその中速マッチング点Ｑ１で右上がりの急傾斜
から右上がりの緩傾斜に変曲させるように構成し、前記
高速高出力用バネ１７ｂは、前記エンジン回転速度・過
給圧力座標上でのコンプレッサー効率の高速マッチング
点Ｑ２で弾性変形させられて、前記弁体２０ａを全開さ
せることにより、前記エンジン回転速度・過給圧力変化
曲線Ｇをその高速マッチング点Ｑ２で右上がりの緩傾斜
からほぼ水平に変曲させるように構成したことを特徴と
するものである。
するものとして、以下のように構成される。即ち請求項
１の発明は、前記基本構造のターボチャージャのウエイ
ストゲート弁の駆動装置において、例えば図１で示すよ
うに、次の特徴構造を追加したものである。即ち、前記
閉弁バネ１７が、中速高トルク用バネ１７ａと高速高出
力用バネ１７ｂとを並列状に設けて成り、この中速高ト
ルク用バネ１７ａは、エンジン回転速度・過給圧力座標
上でのコンプレッサー効率の中速マッチング点Ｑ１で弾
性変形させられて、弁体２０ａを半開させることにより
、エンジン回転速度ｎに対する過給圧力Ｐに対する変化
曲線Ｇをその中速マッチング点Ｑ１で右上がりの急傾斜
から右上がりの緩傾斜に変曲させるように構成し、前記
高速高出力用バネ１７ｂは、前記エンジン回転速度・過
給圧力座標上でのコンプレッサー効率の高速マッチング
点Ｑ２で弾性変形させられて、前記弁体２０ａを全開さ
せることにより、前記エンジン回転速度・過給圧力変化
曲線Ｇをその高速マッチング点Ｑ２で右上がりの緩傾斜
からほぼ水平に変曲させるように構成したことを特徴と
するものである。
【０００９】そして請求項２の発明は、前記基本構造の
ターボチャージャのウエイストゲート弁の駆動装置にお
いて、例えば図３〜図４で示すように、次の特徴構造を
追加したものである。即ち、前記閉弁バネ１７が前記弁
体２０ａを全閉させる弁全閉用張力Ｓ１は、エンジン回
転速度・過給圧力座標上でのコンプレッサー効率の中速
マッチング点Ｑ１の過給圧Ｐ１よりも少し低い過給圧力
Ｐ１１による前記作動室１５Ａの作動力Ｆ１１と、同じ
値に設定し、上記閉弁バネ１７が上記弁体２０ａを全開
させる弁全開用張力Ｓ２は、上記エンジン回転速度・過
給圧力座標上での高速マッチング点Ｑ２の過給圧Ｐ２に
よる上記作動室１５Ａの作動力Ｆ２と、同じ値に設定し
、前記弁体２０Ａは、弁全閉位置から弁全開位置へ開弁
作動していく途中で、開弁量Ｈを一時的に小さくする形
に形成したことを特徴とするものである。
ターボチャージャのウエイストゲート弁の駆動装置にお
いて、例えば図３〜図４で示すように、次の特徴構造を
追加したものである。即ち、前記閉弁バネ１７が前記弁
体２０ａを全閉させる弁全閉用張力Ｓ１は、エンジン回
転速度・過給圧力座標上でのコンプレッサー効率の中速
マッチング点Ｑ１の過給圧Ｐ１よりも少し低い過給圧力
Ｐ１１による前記作動室１５Ａの作動力Ｆ１１と、同じ
値に設定し、上記閉弁バネ１７が上記弁体２０ａを全開
させる弁全開用張力Ｓ２は、上記エンジン回転速度・過
給圧力座標上での高速マッチング点Ｑ２の過給圧Ｐ２に
よる上記作動室１５Ａの作動力Ｆ２と、同じ値に設定し
、前記弁体２０Ａは、弁全閉位置から弁全開位置へ開弁
作動していく途中で、開弁量Ｈを一時的に小さくする形
に形成したことを特徴とするものである。
【００１０】
【作 用】以下、請求項１の発明に係るウエイス
トゲート弁２０の作用を図１〜図２に基づいて簡単に説
明する。中速高トルク運転状態では、エンジンＥは中速
高トルク回転数ｎ１で運転される。この状態では、開弁
用作動室１５Ａの開弁作動力Ｆは弁半開力Ｆ１になって
、中速高トルク用バネ１７ａを途中まで圧縮するととも
に、高速高出力用バネ１７ｂを圧縮し始める直前となり
、ウエイストゲート弁２０を半開させる。これにより、
コンプレッサー１３の過給圧力Ｐは、コンプレッサー効
率の中速マッチング点Ｑ１に位置する。
トゲート弁２０の作用を図１〜図２に基づいて簡単に説
明する。中速高トルク運転状態では、エンジンＥは中速
高トルク回転数ｎ１で運転される。この状態では、開弁
用作動室１５Ａの開弁作動力Ｆは弁半開力Ｆ１になって
、中速高トルク用バネ１７ａを途中まで圧縮するととも
に、高速高出力用バネ１７ｂを圧縮し始める直前となり
、ウエイストゲート弁２０を半開させる。これにより、
コンプレッサー１３の過給圧力Ｐは、コンプレッサー効
率の中速マッチング点Ｑ１に位置する。
【００１１】また、高速高出力運転状態では、エンジン
Ｅは最高回転数ｎ２で運転される。この状態では、開弁
作動力Ｆは弁全開力Ｆ２になって、中速高トルク用バネ
１７ａ及び高速高出力用バネ１７ｂを十分に圧縮して、
ウエイストゲート弁２０を全開させる。これにより、コ
ンプレッサー１３の過給圧力Ｐは、コンプレッサー効率
の高速マッチング点Ｑ２に位置する。
Ｅは最高回転数ｎ２で運転される。この状態では、開弁
作動力Ｆは弁全開力Ｆ２になって、中速高トルク用バネ
１７ａ及び高速高出力用バネ１７ｂを十分に圧縮して、
ウエイストゲート弁２０を全開させる。これにより、コ
ンプレッサー１３の過給圧力Ｐは、コンプレッサー効率
の高速マッチング点Ｑ２に位置する。
【００１２】以下、請求項２の発明に係るウエイストゲ
ート弁２０の作用を図３〜図４に基づいて簡単に説明す
る。中速高トルク運転状態では、エンジンＥは中速高ト
ルク回転数ｎ１で運転される。そしてこの状態では、開
弁用作動室１５Ａの開弁作動力Ｆは弁半開力Ｆ１になっ
て、閉弁バネ１７を途中まで圧縮するとともに、ウエイ
ストゲート弁２０を半開させる。これにより、コンプレ
ッサー１３の過給圧力Ｐは、コンプレッサー効率の中速
マッチング点Ｑ１に位置する。
ート弁２０の作用を図３〜図４に基づいて簡単に説明す
る。中速高トルク運転状態では、エンジンＥは中速高ト
ルク回転数ｎ１で運転される。そしてこの状態では、開
弁用作動室１５Ａの開弁作動力Ｆは弁半開力Ｆ１になっ
て、閉弁バネ１７を途中まで圧縮するとともに、ウエイ
ストゲート弁２０を半開させる。これにより、コンプレ
ッサー１３の過給圧力Ｐは、コンプレッサー効率の中速
マッチング点Ｑ１に位置する。
【００１３】また、高速高出力運転状態では、エンジン
Ｅは最高回転数ｎ２で運転される。この状態では、開弁
作動力Ｆは弁全開力Ｆ２になって、閉弁バネ１７を十分
に圧縮して、ウエイストゲート弁２０を全開させる。こ
れにより、コンプレッサー１３の過給圧力Ｐは、コンプ
レッサー効率の高速マッチング点Ｑ２に位置する。なお
、エンジンＥの回転速度ｎが中速から高速へ上昇する途
中で、開弁量Ｈを一時的に減少させるのは、コンプレッ
サー効率の高速マッチング点が、中速ｎ１と高速ｎ２と
の途中に位置することなく、所望の高速マッチング点Ｑ
２にシフトさせるためである。
Ｅは最高回転数ｎ２で運転される。この状態では、開弁
作動力Ｆは弁全開力Ｆ２になって、閉弁バネ１７を十分
に圧縮して、ウエイストゲート弁２０を全開させる。こ
れにより、コンプレッサー１３の過給圧力Ｐは、コンプ
レッサー効率の高速マッチング点Ｑ２に位置する。なお
、エンジンＥの回転速度ｎが中速から高速へ上昇する途
中で、開弁量Ｈを一時的に減少させるのは、コンプレッ
サー効率の高速マッチング点が、中速ｎ１と高速ｎ２と
の途中に位置することなく、所望の高速マッチング点Ｑ
２にシフトさせるためである。
【００１４】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいてさらに
詳しく説明する。図１は請求項１の発明に係るターボチ
ャージャのウエイストゲート弁の駆動装置の概要を示す
縦断側面図、図２はその作用説明図であり、図２（Ａ）
はエンジン回転速度ｎに対する過給圧力曲線Ｇのグラフ
、図２（Ｂ）はエンジンの回転速度ｎに対するダイヤフ
ラムシリンダ１５の開弁作動力曲線ｇのグラフ、図２（
Ｃ）はウエイストゲート弁２０の開弁量Ｈに対する前記
バネ１７ａ及び１７ｂの閉弁用張力曲線ｃのグラフであ
る。ここで図１中の符号１０はエンジンＥのターボチャ
ージャ全体を示し、このターボチャージャ１０の基本構
造は、図５で示したものと同様に構成されており、同一
部材については同一符号を付して、その重複する説明を
省略する。
詳しく説明する。図１は請求項１の発明に係るターボチ
ャージャのウエイストゲート弁の駆動装置の概要を示す
縦断側面図、図２はその作用説明図であり、図２（Ａ）
はエンジン回転速度ｎに対する過給圧力曲線Ｇのグラフ
、図２（Ｂ）はエンジンの回転速度ｎに対するダイヤフ
ラムシリンダ１５の開弁作動力曲線ｇのグラフ、図２（
Ｃ）はウエイストゲート弁２０の開弁量Ｈに対する前記
バネ１７ａ及び１７ｂの閉弁用張力曲線ｃのグラフであ
る。ここで図１中の符号１０はエンジンＥのターボチャ
ージャ全体を示し、このターボチャージャ１０の基本構
造は、図５で示したものと同様に構成されており、同一
部材については同一符号を付して、その重複する説明を
省略する。
【００１５】以下本発明の特徴的な構成について説明す
る。本発明では、前記ダイヤフラムシリンダ１５の閉弁
バネ１７が、中速高トルク用バネ１７ａと高速高出力用
バネ１７ｂとを並列状に設けて成る。この中速高トルク
用バネ１７ａは、図２（Ａ）で示すエンジン回転速度・
過給圧力座標上での、コンプレッサー効率の中速マッチ
ング点Ｑ１で弾性変形して、弁体２０ａを半開させるよ
うに、閉弁張力Ｓ１が設定されており、エンジン回転速
度ｎに対する過給圧力曲線Ｇがその中速マッチング点Ｑ
１で右上がりの急傾斜から右上がりの緩傾斜に変曲する
ように構成されている。
る。本発明では、前記ダイヤフラムシリンダ１５の閉弁
バネ１７が、中速高トルク用バネ１７ａと高速高出力用
バネ１７ｂとを並列状に設けて成る。この中速高トルク
用バネ１７ａは、図２（Ａ）で示すエンジン回転速度・
過給圧力座標上での、コンプレッサー効率の中速マッチ
ング点Ｑ１で弾性変形して、弁体２０ａを半開させるよ
うに、閉弁張力Ｓ１が設定されており、エンジン回転速
度ｎに対する過給圧力曲線Ｇがその中速マッチング点Ｑ
１で右上がりの急傾斜から右上がりの緩傾斜に変曲する
ように構成されている。
【００１６】一方の前記高速高出力用バネ１７ｂは、図
２（Ａ）上でのコンプレッサー効率の高速マッチング点
Ｑ２で、中速高トルク用バネ１７ａとともに弾性変形し
て、前記弁体２０ａを全開させるように、閉弁張力Ｓ１
が設定されており、前記エンジン回転速度ｎに対する過
給圧力曲線Ｇがその高速マッチング点Ｑ２で右上がりの
緩傾斜からほぼ水平に変曲するように構成されている。
２（Ａ）上でのコンプレッサー効率の高速マッチング点
Ｑ２で、中速高トルク用バネ１７ａとともに弾性変形し
て、前記弁体２０ａを全開させるように、閉弁張力Ｓ１
が設定されており、前記エンジン回転速度ｎに対する過
給圧力曲線Ｇがその高速マッチング点Ｑ２で右上がりの
緩傾斜からほぼ水平に変曲するように構成されている。
【００１７】従ってこの実施例装置では、図２（Ａ）〜
（Ｃ）で示すように、中速高トルク運転状態では、エン
ジンＥは中速高トルク回転数ｎ１で運転され、この状態
では、ダイヤフラムシリンダ１５の開弁用作動室１５Ａ
の開弁作動力Ｆは弁半開力Ｆ１になって、中速高トルク
用バネ１７ａを途中まで圧縮するとともに、高速高出力
用バネ１７ｂを圧縮し始める直前となり、ウエイストゲ
ート弁２０を半開させる。これにより、排気ガスＧの一
部はタービン１１に入らずに直接マフラ６Ｂへ抜けるの
で、エンジン回転速度ｎに対する過給圧力曲線Ｇは、そ
の中速マッチング点Ｑ１で右上がりの急傾斜から右上が
りの緩傾斜に変曲する。つまり、コンプレッサー１３の
過給圧力Ｐは、コンプレッサー効率の中速マッチング点
Ｑ１に位置する。
（Ｃ）で示すように、中速高トルク運転状態では、エン
ジンＥは中速高トルク回転数ｎ１で運転され、この状態
では、ダイヤフラムシリンダ１５の開弁用作動室１５Ａ
の開弁作動力Ｆは弁半開力Ｆ１になって、中速高トルク
用バネ１７ａを途中まで圧縮するとともに、高速高出力
用バネ１７ｂを圧縮し始める直前となり、ウエイストゲ
ート弁２０を半開させる。これにより、排気ガスＧの一
部はタービン１１に入らずに直接マフラ６Ｂへ抜けるの
で、エンジン回転速度ｎに対する過給圧力曲線Ｇは、そ
の中速マッチング点Ｑ１で右上がりの急傾斜から右上が
りの緩傾斜に変曲する。つまり、コンプレッサー１３の
過給圧力Ｐは、コンプレッサー効率の中速マッチング点
Ｑ１に位置する。
【００１８】高速高出力運転状態では、エンジンＥは最
高回転数ｎ２で運転され、この状態では、ダイヤフラム
シリンダ１５の開弁作動力Ｆ２により、中速高トルク用
バネ１７ａ及び高速高出力用のバネ１７ｂを十分に圧縮
して、ウエイストゲート弁２０を全開させる。これによ
り、エンジン回転速度ｎに対する過給圧力曲線Ｇは、そ
の高速マッチング点Ｑ２で右上がりの緩傾斜からほぼ水
平に変曲する。つまり、コンプレッサー１３の過給圧力
Ｐは、コンプレッサー効率の高速マッチング点Ｑ２に位
置する。これにより、中速高トルク運転時において、所
要の過給圧力を維持して最大トルクを十分に高めること
ができ、かつ高速高出力運転時において、最高出力を十
分に高めることができる。
高回転数ｎ２で運転され、この状態では、ダイヤフラム
シリンダ１５の開弁作動力Ｆ２により、中速高トルク用
バネ１７ａ及び高速高出力用のバネ１７ｂを十分に圧縮
して、ウエイストゲート弁２０を全開させる。これによ
り、エンジン回転速度ｎに対する過給圧力曲線Ｇは、そ
の高速マッチング点Ｑ２で右上がりの緩傾斜からほぼ水
平に変曲する。つまり、コンプレッサー１３の過給圧力
Ｐは、コンプレッサー効率の高速マッチング点Ｑ２に位
置する。これにより、中速高トルク運転時において、所
要の過給圧力を維持して最大トルクを十分に高めること
ができ、かつ高速高出力運転時において、最高出力を十
分に高めることができる。
【００１９】図３は請求項２の発明に係るターボチャー
ジャのウエイストゲート弁の駆動装置の概要を示す縦断
側面図、図４はその作用説明図であり、図４（Ａ）はエ
ンジン回転速度ｎに対する過給圧力曲線Ｇのグラフ、図
４（Ｂ）はエンジンの回転速度ｎに対するダイヤフラム
シリンダ１５の開弁作動力曲線ｇのグラフ、図４（Ｃ）
はウエイストゲート弁２０の弁リフト量に対する前記閉
弁バネ１７の閉弁バネ力曲線ｃのグラフ、図４（Ｄ）は
ウエイストゲート弁２０の弁リフト量ｈに対する前記閉
弁バネ１７の開弁量曲線ｄのグラフである。
ジャのウエイストゲート弁の駆動装置の概要を示す縦断
側面図、図４はその作用説明図であり、図４（Ａ）はエ
ンジン回転速度ｎに対する過給圧力曲線Ｇのグラフ、図
４（Ｂ）はエンジンの回転速度ｎに対するダイヤフラム
シリンダ１５の開弁作動力曲線ｇのグラフ、図４（Ｃ）
はウエイストゲート弁２０の弁リフト量に対する前記閉
弁バネ１７の閉弁バネ力曲線ｃのグラフ、図４（Ｄ）は
ウエイストゲート弁２０の弁リフト量ｈに対する前記閉
弁バネ１７の開弁量曲線ｄのグラフである。
【００２０】以下本発明の特徴的な構成について説明す
る。本発明では、前記ダイヤフラムシリンダ１５の閉弁
バネ１７は、図４（Ａ）で示すエンジン回転速度・過給
圧力座標上での、コンプレッサー効率の中速マッチング
点Ｑ１で弾性変形して、弁体２０ａを開弁作動を開始さ
せるように、弁全閉用張力Ｓ１が設定されており、エン
ジン回転速度ｎに対する過給圧力Ｐの変化曲線Ｇがその
中速マッチング点Ｑ１で右上がりの急傾斜から停留状の
緩傾斜に変曲し、次いで高速マッチング点Ｑ２で右上が
りの急傾斜から水平に変曲するように構成されている。 前記弁全閉用張力Ｓ１は、図４（Ａ）上でのコンプレッ
サー効率の中速マッチング点Ｑ１の過給圧Ｐ１による前
記作動室１５Ａの作動力Ｆ１と、同じ値である。そして
上記閉弁バネ１７が上記弁体２０ａを全開させる弁全開
用張力Ｓ２は、図４（Ａ）上での高速マッチング点Ｑ２
の過給圧Ｐ２による上記作動室１５Ａの作動力Ｆ２と、
同じ値に設定されている。
る。本発明では、前記ダイヤフラムシリンダ１５の閉弁
バネ１７は、図４（Ａ）で示すエンジン回転速度・過給
圧力座標上での、コンプレッサー効率の中速マッチング
点Ｑ１で弾性変形して、弁体２０ａを開弁作動を開始さ
せるように、弁全閉用張力Ｓ１が設定されており、エン
ジン回転速度ｎに対する過給圧力Ｐの変化曲線Ｇがその
中速マッチング点Ｑ１で右上がりの急傾斜から停留状の
緩傾斜に変曲し、次いで高速マッチング点Ｑ２で右上が
りの急傾斜から水平に変曲するように構成されている。 前記弁全閉用張力Ｓ１は、図４（Ａ）上でのコンプレッ
サー効率の中速マッチング点Ｑ１の過給圧Ｐ１による前
記作動室１５Ａの作動力Ｆ１と、同じ値である。そして
上記閉弁バネ１７が上記弁体２０ａを全開させる弁全開
用張力Ｓ２は、図４（Ａ）上での高速マッチング点Ｑ２
の過給圧Ｐ２による上記作動室１５Ａの作動力Ｆ２と、
同じ値に設定されている。
【００２１】一方弁体２０Ａは、前記ダイヤフラムシリ
ンダ１５の出力ロッド１８に、先端側より順に閉止用弁
体２０ａと絞り用弁体２０ｂとを固定して成り、破線で
示す弁全閉位置Ｊから仮想線で示す弁全開位置Ｌへ開弁
作動していく途中で、実線で示す弁半開位置Ｋで開弁量
Ｈを半開にする形に形成されている。
ンダ１５の出力ロッド１８に、先端側より順に閉止用弁
体２０ａと絞り用弁体２０ｂとを固定して成り、破線で
示す弁全閉位置Ｊから仮想線で示す弁全開位置Ｌへ開弁
作動していく途中で、実線で示す弁半開位置Ｋで開弁量
Ｈを半開にする形に形成されている。
【００２２】従ってこの実施例装置では、中速高トルク
運転状態でエンジンＥは中速高トルク回転数ｎ１で運転
され、ダイヤフラムシリンダ１５の開弁用作動室１５Ａ
の開弁作動力Ｆは弁半開力Ｆ１になって、閉弁バネ１７
を途中まで圧縮するとともに、ウエイストゲート弁２０
を半開させる。これにより、エンジン回転速度ｎに対す
る過給圧力曲線Ｇは、その中速マッチング点Ｑ１で右上
がりの急傾斜から右上がりの緩傾斜に変曲する。即ち、
コンプレッサー１３の過給圧力Ｐは、コンプレッサー効
率の中速マッチング点Ｑ１に位置する。なお、エンジン
Ｅの回転速度ｎが中速から高速へ上昇させる途中で、開
弁量Ｈが一時的に減少するが、これは、前記したように
コンプレッサー効率の高速マッチング点が、中速ｎ１と
高速ｎ２との途中に位置することなく、所望の高速マッ
チング点Ｑ２にシフトさせるためである。
運転状態でエンジンＥは中速高トルク回転数ｎ１で運転
され、ダイヤフラムシリンダ１５の開弁用作動室１５Ａ
の開弁作動力Ｆは弁半開力Ｆ１になって、閉弁バネ１７
を途中まで圧縮するとともに、ウエイストゲート弁２０
を半開させる。これにより、エンジン回転速度ｎに対す
る過給圧力曲線Ｇは、その中速マッチング点Ｑ１で右上
がりの急傾斜から右上がりの緩傾斜に変曲する。即ち、
コンプレッサー１３の過給圧力Ｐは、コンプレッサー効
率の中速マッチング点Ｑ１に位置する。なお、エンジン
Ｅの回転速度ｎが中速から高速へ上昇させる途中で、開
弁量Ｈが一時的に減少するが、これは、前記したように
コンプレッサー効率の高速マッチング点が、中速ｎ１と
高速ｎ２との途中に位置することなく、所望の高速マッ
チング点Ｑ２にシフトさせるためである。
【００２３】また、高速高出力運転状態では、エンジン
Ｅは最高回転数ｎ２で運転され、前記開弁作動力Ｆは弁
全開力Ｆ２になって、閉弁バネ１７を十分に圧縮して、
ウエイストゲート弁２０を全開させる。これにより、エ
ンジン回転速度ｎに対する過給圧力曲線Ｇは、その高速
マッチング点Ｑ２で右上がりの急傾斜からほぼ水平に変
曲する。つまり、コンプレッサー１３の過給圧力Ｐは、
コンプレッサー効率の高速マッチング点Ｑ２に位置する
。これにより、中速高トルク運転時において、所要の過
給圧力Ｐ１を維持して最大トルクを高めることができ、
かつ高速高出力運転時において、最高出力を高めること
ができる。
Ｅは最高回転数ｎ２で運転され、前記開弁作動力Ｆは弁
全開力Ｆ２になって、閉弁バネ１７を十分に圧縮して、
ウエイストゲート弁２０を全開させる。これにより、エ
ンジン回転速度ｎに対する過給圧力曲線Ｇは、その高速
マッチング点Ｑ２で右上がりの急傾斜からほぼ水平に変
曲する。つまり、コンプレッサー１３の過給圧力Ｐは、
コンプレッサー効率の高速マッチング点Ｑ２に位置する
。これにより、中速高トルク運転時において、所要の過
給圧力Ｐ１を維持して最大トルクを高めることができ、
かつ高速高出力運転時において、最高出力を高めること
ができる。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、請求項１と請求項２とのいず
れの場合も、以上のように構成され、作用することから
、次の効果を奏する。中速高トルク運転状態では、図２
（Ａ）または図４（Ａ）に示すように、コンプレッサー
の過給圧力Ｐがコンプレッサー効率の中速マッチング点
Ｑ１に位置するため、最大トルクを十分に高めることが
できる。しかも、高速高出力運転状態では、その過給圧
力Ｐがコンプレッサー効率の高速マッチング点Ｑ２に位
置するため、最高出力を十分に高めることができる。
れの場合も、以上のように構成され、作用することから
、次の効果を奏する。中速高トルク運転状態では、図２
（Ａ）または図４（Ａ）に示すように、コンプレッサー
の過給圧力Ｐがコンプレッサー効率の中速マッチング点
Ｑ１に位置するため、最大トルクを十分に高めることが
できる。しかも、高速高出力運転状態では、その過給圧
力Ｐがコンプレッサー効率の高速マッチング点Ｑ２に位
置するため、最高出力を十分に高めることができる。
【図１】請求項１の発明に係るターボチャージャのウエ
イストゲート弁の駆動装置の概要を示す縦断側面図であ
る。
イストゲート弁の駆動装置の概要を示す縦断側面図であ
る。
【図２】図１のウエイストゲート弁の駆動装置の作用説
明図である。
明図である。
【図３】請求項２の発明に係るターボチャージャのウエ
イストゲート弁の駆動装置の概要を示す縦断側面図であ
る。
イストゲート弁の駆動装置の概要を示す縦断側面図であ
る。
【図４】図３のウエイストゲート弁の駆動装置の作用説
明図である。
明図である。
【図５】従来例に係る図１相当図である。
【図６】従来例に係るウエイストゲート弁の駆動装置の
作用説明図である。
作用説明図である。
Ｅ…エンジン、
１０…ターボチャージャ、１３…ターボチャージャ
のコンプレッサー、１５…ダイヤフラムシリンダ、
１５Ａ…開弁用作動室、１７…閉弁バネ、
１７ａ中速高トルク
用バネ、１７ｂ…高速高トルク用バネ、 ２
０…ウエイストゲート弁、２０ａ・２０Ａ…弁体、
Ｆ・Ｆ１・Ｆ２…開弁作動力、
Ｐ・Ｐ１・Ｐ２…過給圧力、
Ｊ…弁全開位置、Ｌ…弁全閉位置、
Ｈ…開弁量、Ｇ…エンジン回転速度
・過給圧力変化曲線（過給圧力曲線）、Ｑ１…コンプレ
ッサー効率の中速マッチング点、Ｑ２…コンプレッサー
効率の高速マッチング点。
１０…ターボチャージャ、１３…ターボチャージャ
のコンプレッサー、１５…ダイヤフラムシリンダ、
１５Ａ…開弁用作動室、１７…閉弁バネ、
１７ａ中速高トルク
用バネ、１７ｂ…高速高トルク用バネ、 ２
０…ウエイストゲート弁、２０ａ・２０Ａ…弁体、
Ｆ・Ｆ１・Ｆ２…開弁作動力、
Ｐ・Ｐ１・Ｐ２…過給圧力、
Ｊ…弁全開位置、Ｌ…弁全閉位置、
Ｈ…開弁量、Ｇ…エンジン回転速度
・過給圧力変化曲線（過給圧力曲線）、Ｑ１…コンプレ
ッサー効率の中速マッチング点、Ｑ２…コンプレッサー
効率の高速マッチング点。
Claims (2)
- 【請求項１】 ターボチャージャ（１０）のコンプレ
ッサー（１３）の給気路（８）にダイヤフラムシリンダ
（１５）の開弁作動室（１５Ａ）を連通させ、ウエイス
トゲート弁（２０）の弁体（２０ａ）をダイヤフラムシ
リンダ（１５）の閉弁バネ（１７）で閉弁側へ弾圧する
のに対し、開弁用作動室（１５Ａ）の開弁作動力（Ｆ）
で開弁側へ押圧するように構成したエンジンのターボチ
ャージャのウエイストゲート弁の駆動装置において、
前記閉弁バネ（１７）が、中速高トルク用バネ（１７
ａ）と高速高出力用バネ（１７ｂ）とを並列状に設けて
成り、この中速高トルク用バネ（１７ａ）は、エンジン
回転速度・過給圧力座標上でのコンプレッサー効率の中
速マッチング点（Ｑ１）で弾性変形させられて、弁体（
２０ａ）を半開させることにより、エンジン回転速度（
ｎ）に対する過給圧力（Ｐ）の変化曲線（Ｇ）をその中
速マッチング点（Ｑ１）で右上がりの急傾斜から右上が
りの緩傾斜に変曲させるように構成し、前記高速高出力
用バネ（１７ｂ）は、前記エンジン回転速度・過給圧力
座標上でのコンプレッサー効率の高速マッチング点（Ｑ
２）で弾性変形させられて、前記弁体（２０ａ）を全開
させることにより、前記エンジン回転速度・過給圧力変
化曲線（Ｇ）をその高速マッチング点（Ｑ２）で右上が
りの緩傾斜からほぼ水平に変曲させるように構成したこ
とを特徴とするエンジンのターボチャージャのウエイス
トゲート弁の駆動装置。 - 【請求項２】 ターボチャージャ（１０）のコンプレ
ッサー（１３）の給気路（８）にダイヤフラムシリンダ
（１５）の開弁作動室（１５Ａ）を連通させ、ウエイス
トゲート弁（２０）の弁体（２０ａ）をダイヤフラムシ
リンダ（１５）の閉弁バネ（１７）で閉弁側へ弾圧する
のに対し、開弁用作動室（１５Ａ）の開弁作動力（Ｆ）
で開弁側へ押圧するように構成したエンジンのターボチ
ャージャのウエイストゲート弁の駆動装置において、前
記閉弁バネ（１７）が前記弁体（２０ａ）を全閉させる
弁全閉用張力（Ｓ１）は、エンジン回転速度・過給圧力
座標上での、コンプレッサー効率の中速マッチング点（
Ｑ１）の過給圧力（Ｐ１）よりも少し低い過給圧力（Ｐ
１１）による前記作動室の作動力（Ｆ１１）と、同じ値
に設定し、上記閉弁バネ（１７）が上記弁体（２０ａ）
を全開させる弁全開用張力（Ｓ２）は、上記エンジン回
転速度・過給圧力座標上での高速マッチング点（Ｑ２）
の過給圧力（Ｐ２）による上記作動室（１５Ａ）の作動
力（Ｆ２）と、同じ値に設定し、前記弁体（２０Ａ）は
、弁全閉位置から弁全開位置へ開弁作動していく途中で
、開弁量Ｈを一時的に小さくする形に形成したことを特
徴とするエンジンのターボチャージャのウエイストゲー
ト弁の駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3108529A JP2597246B2 (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | エンジンのターボチャージャのウエイストゲート弁の駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3108529A JP2597246B2 (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | エンジンのターボチャージャのウエイストゲート弁の駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04314922A true JPH04314922A (ja) | 1992-11-06 |
| JP2597246B2 JP2597246B2 (ja) | 1997-04-02 |
Family
ID=14487116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3108529A Expired - Lifetime JP2597246B2 (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | エンジンのターボチャージャのウエイストゲート弁の駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2597246B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008120730A1 (ja) * | 2007-04-02 | 2008-10-09 | Max Co., Ltd. | ガス内燃式釘打機 |
| JP2008280873A (ja) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56106032A (en) * | 1980-01-28 | 1981-08-24 | Hitachi Ltd | Apparatus for controlling amount of by-pass exhaust gas used in engine equipped with supercharger |
-
1991
- 1991-04-12 JP JP3108529A patent/JP2597246B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56106032A (en) * | 1980-01-28 | 1981-08-24 | Hitachi Ltd | Apparatus for controlling amount of by-pass exhaust gas used in engine equipped with supercharger |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008120730A1 (ja) * | 2007-04-02 | 2008-10-09 | Max Co., Ltd. | ガス内燃式釘打機 |
| US8091751B2 (en) | 2007-04-02 | 2012-01-10 | Max Co., Ltd. | Gas internal combustion type nailing machine |
| JP2008280873A (ja) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2597246B2 (ja) | 1997-04-02 |
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