JPS6135705Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は過給機の可変ノズル制御装置に関する
ものである。

過給機を具備したエンジンにおいて、低速回転
速度での軸トルクの向上を図るためには、タービ
ン入口を絞り込むことによりコンプレツサ側の給
気圧を高め、低速トルクの向上を図れる。

本考案は複数の可動ベーンを備えた過給機にお
いて、エンジン回転数に比例して各可動ベーン間
で形成されるノズルの面積を大きくするように可
動ベーンを作動制御させることによつて、低速ト
ルクの向上を図ることを目的とするものである。

以下本考案を図面に示す実施例にもとづいて具
体的に説明する。第１図は同実施例におけるシス
テム図、第２図は後述するコントローラに内蔵し
たエンジン回転速度とタービンノズル面積とが比
例関係となる特性を表わすグラフ、第３図はエン
ジン回転数と軸トルクとの関係図である。符号１
はエンジン回転数を検出する回転数検出センサ、
２は同回転数検出センサ１の検出信号を入力信号
として印加するように接続されたコントローラで
あつて、同コントローラ内には第２図に示すよう
にエンジン回転数に比例して過給機３のタービン
に流入する排気の量を増大させる特性が内蔵され
ている。４はエアタンク５にエア供給通路６を介
して連通された開閉弁部で、第１電磁弁７および
第２電磁弁８よりなる。両電磁弁７，８はコント
ローラ２に接続されており、そのうち第１電磁弁
７はコントローラ２からの出力信号によつて通電
したときのみ開作動してエアタンク５のエアがア
クチユエータシリンダ９に供給するものであり、
一方第２電磁弁８はこれとは逆に通電時のみ開作
動してアクチユエータ９の左室１０内のエアを大
気に放出するものである。このようにアクチユエ
ータ９の左室１０は両電磁弁７，８に連通すると
共に、その右室１１にはリターンスプリング１２
が縮設され常時ピストン１３を左方に付勢してい
る。ピストンロツド１４は過給機３の可変ノズル
機構を構成するリングメンバ１５に結合され、同
メンバ１５を矢印Ａ，Ｂ方向に回動させる。１６
は過給機本体にピン１７を介してリングメンバ１
５と同心円的に軸設された可動ベーンで、同ノズ
ル１６とリングメンバ１５との間に介装されたア
ーム１８によつて回動させられる。１９はポテン
シヨメータであり、同メータでリングメンバ１５
の変位量を検出し、これをコントローラ２に印加
するようにしてフイードバツク回路２０を形成し
ている。なお、２１なバツテリを示し、また矢印
Ｃはピストン１３を右方に変位させるときのエア
の流れ方向を、矢印Ｄは逆方向に変位させるとき
のエアの流れ方向をそれぞれ示す。

次に本実施例の作動について説明する。図示さ
れないエンジンスタータスイツチを投入してエン
ジンを始動させた当初は、ピストン１３はリター
ンスプリング１２のばね力によつて左方に変位し
た状態にあり、かつ第２電磁弁８は閉じている。
そしてエンジン回転数が大きくなると、回転数検
出センサ１からの出力信号によつてコントローラ
２から第１電磁弁７に出力信号が印加されて、同
弁７が開になる。すると第１電磁弁７が通電して
いる間だけエアタンク５からエアがアクチユエー
タシリンダ９の左室１０に供給され、ピストン１
３は右方変位し、ピストンロツド１４を介してリ
ングメンバ１５は矢印Ｂ方向に回動する。このた
め可動ベーン１６はピン１７を中心として時計方
向に微少角度だけ回動し、各ベーン１６間に排気
通路として形成された所定のノズル面積に絞られ
る。さらにエンジン回転数が高まると、エンジン
の回転に伴ない排気量が増大するため、タービン
での仕事量が増大し、過給機の回転は上昇するこ
とになる。よつて回転数検出センサ１の検出信号
がコントローラ２に印加されて同コントローラ２
から第２電磁弁８に信号が送られて同弁８が開く
と、アクチユエータシリンダ９のリターンスプリ
ング１２によつてピストン１３は左方に押圧さ
れ、可動ベーン１６は再びピン１７を中心にして
反時計方向に回動し、ノズル面積が増大するよう
になる。

上記ではエンジンが低速域にあつて回転数が増
大させる場合についての作動であつたが、エンジ
ン回転数が所定値以上になると、過給機の過回転
を防止する必要があるため、ノズル面積を逆に広
くしなければならない。そこでこの場合には、第
１電磁弁７は常時閉じることとなる一方で、コン
トローラ２からの出力信号が第２電磁弁８に印加
され、同弁８が開く。このため第２電磁弁８が開
いている時間だけ左室１０は大気と連通し、左室
１０内のエア圧が減少させられ、ピストン１３は
リターンスプリング１２によつて左方に押圧せし
められる。このためリングメンバ１５は矢印Ａ方
向に変位し、可動ベーン１６は反時計方向に回動
し、この結果絞られていたノズル面積が広げられ
ることとなる。

ところで、上記実施例におけるポテンシヨメー
タ１９によつてリングメンバ１５の変位位置が信
号としてフイードバツク回路２０を介してコント
ローラ２に印加され、ノズル面積を最適制御して
いる。

このように本実施例によればエンジン低回転域
では、ノズル面積を絞り、エンジン回転数が大き
くなると、これに比例してノズル面積を増大する
ように構成しているため、第３図に示すように従
来の単に過給機を搭載しただけのエンジンと異な
り、低速トルクの向上を図れ、そればかりか、燃
料消費料を低減できる作用効果をも有する。

本考案は、エンジン回転数を検出する回転数検
出センサ、同回転数検出センサの検出信号を入力
信号として印加するように接続され上記エンジン
回転数に比例して過給機のタービンに流入する排
気の量を増大させる特性を内蔵したコントロー
ラ、同コントローラの出力信号によつて流体供給
通路を開閉する開閉弁部、同開閉弁部の開閉作動
に応じた上記流体により作動するアクチユエータ
シリンダ、同アクチユエータシリンダに連結され
過給機のタービン入口側に枢設した複数の可動ベ
ーン、および同可動ベーンの位置を検出して同位
置に応じた信号を上記コントローラに印加する位
置検出センサを具え、上記エンジン回転数が低い
とき各上記可動ベーン間で形成されるノズルの面
積を絞り、同回転数が高くなるに比例して上記ノ
ズル面積を大きくするように、上記可動ベーンの
位置を上記位置検出センサからの信号に基づいて
フイードバツク制御するように構成したことを要
旨とするもので、エンジン回転数検出センサの検
出信号が印加されるコントローラが、回転数に比
例してタービンに流入する排気の量を増大させる
ように形成し、同コントローラからの出力信号に
よつて開閉弁部を開閉作動させ、これに連動して
アクチユエータシリンダを作動せしめてノズル面
積を自動的に変化させるように構成したため、エ
ンジン低回転域での軸トルクの向上、ひいては燃
費の向上を図れる作用効果を有する。

本考案装置はデイーゼルエンジンのみならず、
ガソリンエンジンにも適用できるものであること
はいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例における可動ベーン
制御システム図、第２図は同実施例におけるエン
ジン回転速度とタービンノズル面積との関係図、
第３図はエンジン回転速度と軸トルクとの関係図
における本実施例と従来装置との比較図である。 １……回転数検出センサ、２……コントロー
ラ、３……過給機、４……開閉弁部、９……アク
チユエータ、１６……可動ベーン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジン回転数を検出する回転数検出センサ、
   同回転数検出センサの検出信号を入力信号として
   印加するように接続され上記エンジン回転数に比
   例して過給機のタービンに流入する排気の量を増
   大させる特性を内蔵したコントローラ、同コント
   ローラの出力信号によつて流体供給通路を開閉す
   る開閉弁部、同開閉弁部の開閉作動に応じた上記
   流体により作動するアクチユエータシリンダ、同
   アクチユエータシリンダに連結され過給機のター
   ビン入口側に枢設した複数の可動ベーン、および
   同可動ベーンの位置を検出して同位置に応じた信
   号を上記コントローラに印加する位置検出センサ
   を具え、上記エンジン回転数が低いとき各上記可
   動ベーン間で形成されるノズルの面積を絞り、同
   回転数が高くなるに比例して上記ノズル面積を大
   きくするように、上記可動ベーンの位置を上記位
   置検出センサからの信号に基づいてフイードバツ
   ク制御するように構成したことを特徴とする過給
   機の可変ノズル制御装置。