JPS6229629Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、自動車に使用される排気ターボ過給
機付きの内燃機関において、その過給圧を制御す
る装置に関するものである。

排気ターボ過給機を備えた内燃機関において
は、過給圧が異常に上昇して過過給になることを
防止するために、排気タービンの上流側と下流側
とをつなぐ排気バイパス通路に、過給圧に関連す
るウエストゲート弁を設け、過給圧がある設定過
給圧に達すると前記ウエストゲート弁を開いて排
気ガスを排気タービンに対してバイパスすること
によつて、過給圧のこれ以上の上昇を防止するこ
とが、例えば特開昭52−59211号公報等によつて
良く知られている。

一方自動車における内燃機関の動力はトランス
ミツシヨンで変速したのち車輪に伝達するもの
で、このトランスミツシヨンには、自動車の発進
及び登板の高トルクを得るために、一速及び後退
等の低ギヤ比のレンジがあつて、この低ギヤ比の
変速位置にしたとき自動車の車速が遅いのに拘ら
ず、機関の回転数が高くなる。

従つて自動車に搭載した内燃機関が排気ターボ
過給式内燃機関である場合、前記のように低ギヤ
比の変速位置にしたときに内燃機関の過給が可成
り進行して、機関の出力が急上昇することによ
り、タイヤがスリツプしてタイヤの摩耗を早めた
り、クラツチデイスクの摩耗を早めたりするばか
りか、トランスミツシヨンにおける各ギヤ及び各
種動力伝達軸の強度を向上しなければならないの
であつた。

本考案は、前記のように自動車に搭載した排気
ターボ過給機付き内燃機関において、トランスミ
ツシヨンを一速又は後退変速位置にしたとき、前
記排気ターボ過給機の排気タービンに対する排気
バイパス通路中のウエストゲート弁を利用して、
過給圧が上昇しないようにすることにより、前記
の不具合を解消したものである。

以下本考案を実施例について説明すると、図に
おいて１は一側面に吸気マニホールド２を他側面
に排気マニホールド３を備えた内燃機関を示し、
該内燃機関１には、一速及び後退等の低ギヤ比の
変速位置を有するトランスミツシヨン４が直結さ
れている、５は排気タービン６とブロワー圧縮機
７とを直結した排気ターボ過給機を示し、該排気
ターボ過給機５におけるブロワー圧縮機７の吐出
側は過給通路８を介して前記吸気マニホールド２
に接続され、この過給通路８中には脈動消去用の
サージタンク９とスロツトル弁１０付き気化器１
１とがサージタンク９を上流側にして設けられ、
ブロワー圧縮機７の吸入側にはエアクリーナ１２
が接続されている。また、前記排気タービン６の
入口側には排気通路１３を介して前記排気マニホ
ールド３が、出口側には大気への排気管１４が
各々接続されている。

１５は前記排気通路１３と排気管１４との間に
排気タービン６に対して設けた排気バイパス通路
を示し、該排気バイパス通路１５中には圧力作動
式のウエストゲート弁１６が設けられ、該ウエス
トゲート弁１６にはその弁体１７を常閉方向に付
勢するばね１８を備え、そのダイヤフラム１９に
て区画された一方の圧力室２０に、前記ブロワー
圧縮機７と気化器１１との間の過給通路８又はサ
ージタンク９内の過給圧を圧力伝達通路２１を介
して導入して、過給圧が前記ばね１８によつて設
定された値を越えると過給圧によつてばね１８に
抗して弁体１７を開くように構成されている。

前記ウエストゲート弁１６においてダイヤフラ
ム１９に区画された他方の背圧室２２に、前記吸
気マニホールド２等の気化器１１のスロツトル弁
１０より下流側の圧力を負圧伝達通路２３を介し
て導入することにより、スロツトル弁１０より下
流側の圧力が真空側のある負圧より真空側に大き
いとき、ばね１８に抗してウエストゲート弁１６
の弁体１７を開くように構成する一方、前記負圧
伝達通路２３中には、絞りオリフイス２４と吸気
マニホールド２への方向にのみ開くようにした逆
止弁２５とを並設して成る遅延機構２６とか、或
いは二点鎖線で示すように吸気マニホールド２へ
の方向にのみ開くようにした逆止弁２７等のよう
に、背圧室２２側への圧力上昇の伝達を遅延又は
遮断するようにした負圧保持手段２８を設ける。
また、前記負圧伝達通路２３中には、前記負圧保
持手段２８と背圧室２２との間の部分に、大気へ
の連通路２９に対する電磁式三方切換弁３０を設
ける。この電磁式三方切換弁３０は、常時背圧弁
２２を大気への連通路２９に連通しているが、通
電によつて大気への連通路２９を遮断し負圧伝達
路２３を連通する如く切換わるようになつてお
り、この電磁式三方切換弁３０とバツテリー３１
等の電源とをつなぐ電気回路３２中に、機関がア
イドリング運転になつたときONになるアイドル
スイツチ３３、前記トランスミツシヨンを一速変
速位置にしたときONになる一速スイツチ３４、
及び前記トランスミツシヨンを後退変速位置にし
たときONになる後退スイツチ３５とを並列に設
けて成るものである。

この構成において、トランスミツシヨン４の変
速位置が一速又は後退変速位置以外のときで、ス
ロツトル弁１０をアイドル位置より少し開いた状
態では、三方切換弁３０は背圧室２２を大気への
連通路２９に連通し、背圧室２２は大気圧になつ
ている一方、圧力室２０にはブロワー圧縮機７よ
り下流側の過給圧が作用するが、スロツトル弁１
０の開度が少ない領域では排気ターボ過給機５の
回転が遅く、従つて過給圧も低いからウエストゲ
ート弁１６は開くことはない、次にスロツトル弁
１０を開くに伴つて過給圧が上昇し、過給圧がウ
エストゲート弁１６におけるばね１８の設定圧に
達成すると、その弁体１７が過給圧によつてばね
１８に抗して開くことになり、このウエストゲー
ト弁１６の開により機関からの排気ガスが排気タ
ービン６に対してバイパスするから、過給圧のそ
れ以上の上昇はなく、過給圧は前記ばね１８によ
る設定値を越えることがないように制御されるの
である。

スロツトル弁１０を閉じたアイドリング時に
は、アイドルスイツチ３３のONによつて、三方
切換弁３０が大気への連通路２９を遮断して負圧
伝達通路２３を連通するように切換わる一方、ス
ロツトル弁１０より下流側の負圧が真空側に大き
くなり、この負圧が背圧室２２に負圧伝達通路２
３を介して作用するから、この背圧室２２に作用
する負圧によつてウエストゲート弁１６の弁体１
８がばね１８に抗して開かれる。次にトランスミ
ツシヨン４を一速変速位置又は後退変速位置等低
ギヤ比の位置にしたときも、前記アイドリング時
と同様に、切換弁３０によつて背圧室２２にスロ
ツトル弁１０より下流の負圧が作用した状態にな
る。

そこで、この低ギヤ比の変速位置にした状態で
スロツトル弁１０を開くと、スロツトル弁１０よ
り下流側の圧力は大気側に近づくように上昇し
て、この圧力上昇が負圧伝達通路２３を介して背
圧室２２に伝達されてウエストゲート弁１６が閉
作動するが、この負圧伝達通路２３中には負圧保
持手段２８が設けられており、この負圧保持手段
２８が圧力上昇の伝達を遅延させる遅延機構２６
であるときには、背圧室２２の圧力は遅延機構２
６における絞りオリフイス２４によつて適宜時間
遅れて緩るやかに上昇し、従つてウエストゲート
弁１６の閉作動は徐々に行なわれることになり、
過給圧の急上昇が防止される。また、前記負圧保
持手段２８が二点鎖線で示す逆止弁２７である場
合には、背圧室２２への圧力上昇の伝達は完全に
遮断されることにより、背圧室２２には常時負圧
が残つて、ウエストゲート弁１６を開に保持する
から、この場合においても過給圧の急上昇はない
のである。

そして、トランスミツシヨン４を一速又は後退
等の低ギヤ比の変速位置以外の変速位置にする
と、三方切換弁３０が背圧室２２を大気に連通す
るように切換わつて背圧室２２を大気圧に開放す
るから、前記のウエストゲート弁１６の開保持は
解除される。

なお、前記切換弁３０は、前記実施例のように
これ三方式にして負圧伝達通路２３中に設けるこ
とに代えて、二方式にしこれを背圧室に接続した
大気への連通路中に設けても良いことはいうまで
もない。

以上要するに本考案は、排気タービンの上流側
と下流側とを連通させる排気バイパス通路を設け
ると共に、該バイパス通路中に、ブロワー圧縮機
の過給圧を導入した圧力室を有する圧力作動式の
ウエストゲート弁を備え、且つブロワー圧縮機の
下流側にスロツトル弁を設けた排気ターボ過給機
付き内燃機関において、前記ウエストゲート弁に
おける圧力室に対する背圧室に前記スロツトル弁
より下流側の圧力を導入する負圧伝達通路中に、
背圧室への圧力上昇の伝達を遅延又は遮断する負
圧保持手段を設ける一方、前記背圧室を常時大気
に連通し、機関のアイドリング及びトランスミツ
シヨンにおける低ギヤ比の変速位置のとき大気へ
の連通を遮断するようにした切換弁を設けて成る
もので、前記負圧伝達通路中の負圧保持手段及び
背圧室に対する切換弁によつて、トランスミツシ
ヨンを低ギヤ比の変速位置にしたときにおける過
給圧の上昇をゆるやかに制御することができるか
ら、低ギヤ比の変速位置において機関に対する過
給やきゝすぎてタイヤ及びクラツチデイスクの摩
耗を早めたり、或いはトランスミツシヨンにおけ
る各ギヤ及び各種動力伝達軸の強度を向上しなけ
ればならないことを確実に回避できる効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示す図である。 １……内燃機関、４……トランスミツシヨン、
５……排気ターボ過給機、６……排気タービン、
７……ブロワー圧縮機、１１……気化器、１０…
…スロツトル弁、１５……排気バイパス通路、１
６……ウエストゲート弁、２０……圧力室、１８
……ばね、２２……背圧室、２３……負圧伝達通
路、２８……負圧保持手段、２９……大気への連
通路、３０……切換弁、３３……アイドルスイツ
チ、３４……一速スイツチ、３５……後退スイツ
チ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排気タービンの上流側と下流側とを連通させる
   排気バイパス通路を設けると共に、該バイパス通
   路中に、ブロワー圧縮機の過給圧を導入した圧力
   室を有する圧力作動式のウエストゲート弁を備
   え、且つブロワー圧縮機の下流側にスロツトル弁
   を設けた排気ターボ過給機付き内燃機関におい
   て、前記ウエストゲート弁における圧力室に対す
   る背圧室に前記スロツトル弁より下流側の圧力を
   導入する負圧伝達通路中に、背圧室への圧力上昇
   の伝達を遅延又は遮断する負圧保持手段を設ける
   一方、前記背圧室を常時に大気に連通し、機関の
   アイドリング及びトランスミツシヨンにおける低
   ギヤ比の変速位置のとき大気への連通を遮断する
   ようにした切換弁を設けて成る自動車用排気ター
   ボ過給式内燃機関の過給圧制御装置。