JPS63246417A - 過給圧制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はターボチャージャ付き内燃機関の過給圧制御装
置に関する。

〔従来技術〕

ターボチャージャ付き内燃機関の最大過給圧は、エンジ
ン強度上の要請およびノッキング発生を防止する必要か
ら一定値に制限しなければならない。

このため、ターボチャージャの排気タービンをバイパス
するバイパス通路を設け、このバイパス通路にウェイス
トゲートバルブを設け、過給圧に応答するウェイストゲ
ートバルブ・アクチュエータによりウェイストゲートバ
ルブを開閉して過給圧を制御するのが一般的である。

従来技術においては、高度に応じて過給圧を可変調節す
るようになった過給圧制御装置が知られている（実公昭
５１−１２５６８号公報）。

〔関連する先願〕

本出願人は、先に、運転者の選択に応じて過給圧を２段
に可変制御することの可能な過給圧制御装置を提案した
（昭和６１年７月２３日付の特願昭６１−１７１７０５
号）。この装置は、高圧の圧力源と、ウェイストゲート
バルブ・アクチュエータの圧力室にコンプレッサ下流の
圧力または高圧圧力源を選択的に連通させる制御手段と
を備えている。運転者がフル過給モードを選択したとき
には、アクチュエータはコンプレッサ下流の圧力に応じ
て作動し、過給圧は最大過給圧まで上昇させることがで
きる。運転者が部分過給モードを選択したときには、ア
クチュエータ圧力室には高圧圧力源の圧力が印加され、
ウェイストゲートバルブは開弁するので、過給圧は最大
過給圧より小さな値に制限される。このように運転者の
選択に応じて過給圧を２段に切り換えることができるの
で、運転性能を多様化することができるとともに、部分
過給モード時の燃料消費率を節減することができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、この過給圧制御装置は高圧圧力源および
切換え弁を必要とするので、装置が複雑となるという不
具合があった。

本発明は、運転者の選択に応じて２段過給を行うことが
可能で、構造簡素な過給圧制御装置を提供しようとする
ものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、ターボチャージャの排気タービンをバイパス
するバイパス通路と、前記バイパス通路を開閉するウェ
イストゲートバルブと、過給圧に応答して前記ウェイス
トゲートバルブの開度を制御する圧力応答式アクチュエ
ータとを備えた過給圧制御装置において、運転者の選択
に応じて前記圧力応答式アクチュエータとは独立にウェ
イストゲートバルブに作用する第２のアクチュエータを
設け、運転者の選択に応じて過給圧を制御可能にしたこ
とを特徴とする。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の第１実施例を示すもので、エンジンｌ
Ｏからの排気ガスは排気管１２を経てターボチャージャ
１４の排気タービン１６に送られ、排気タービン１６お
よびコンプレッサ１８を回転駆動する。エアクリーナ２
０から吸入された空気はコンプレフサ１８で圧縮され、
吸気通路２２を介してインタークーラ２４に送られ、イ
ンタークーラ２４で冷却された後、スロットル弁２６を
経てエンジンに過給される。

排気タービン１６にはバイパス通路２８が設けてあり、
このバイパス通路２８を流れる排気ガスの流量はウェイ
ストゲートバルブ３０によって制御される。

このウェイストゲートバルブ３０は、一方において、圧
力応答式のウェイストゲートバルブ・アクチュエータ３
２によって制御される。このアクチュエータ３２は従来
構造のもので、圧力室３４と大気圧室３６とを区画する
ダイアフラム３８、該ダイアフラム３８を圧力室３４に
向かつて付勢するばね４０．ダイアフラム３８と連動す
る出力ロット４２を備えている。出力ロット４２はリン
クロッド４４を介してウェイストゲートバルブ３０に連
結されており、出力ロット４２が第１図において右に移
動するとウェイストゲートバルブ３０が開弁するように
なっている。ウェイストゲートバルブ・アクチェエータ
３２の圧力室３４には連通管４６を介して信号ボート４
８の圧力が印加される。この信号ボート４８はコンプレ
ッサ１８とスロットル弁２６との間において吸気通路２
２に設けである。

ウェイストゲートバルブ・アクチュエータ３２の作動の
態様は従来のものと同様であり、信号ボート４８で検出
され圧力室３４に導入される過給圧が設定値を超えると
、ばね４０の作用に抗してダイアフラム３８が右動し、
ウェイストゲートバルブ３０を開弁させて排気ガスの１
部をバイパス通路２８へと逃がすことにより排気タービ
ン１６、ひいてはコンプレッサ１８の回転数を制限し、
最大過給圧を設定値以下に維持するものである。ばね４
０は過給圧が例えば大気圧以上４００ｍ１ｇを超えない
ように設定することができる。

ウェイストゲートバルブ３０は、また、圧力応答式のウ
ェイストゲートバルブ・アクチュエータ３２とは独立し
て作動する第２のアクチュエータ５０に連動している。

第１図の実施例では、この第２アクチユエータ５０は、
モータ５２に駆動されるピニオン／ラック機構を有し、
該機構のう・ツクパー５４はワイヤー５６によりウェイ
ストゲートバルブ３０に連結しである。第２アクチユエ
ータ５０のモータ５０は駆動回路５８によって駆動され
るもので、駆動回路５８はモード選択スイッチ６０の部
分過給モード（ローモード）選択ボタン６２が押された
時にモータ５２を正方向に回転させ、通常過給モード選
択ボタン６４が押された時に逆方向に回転させる。

ボタン６２を押すことにより運転者が部分過給モードを
選択すると、モータ５２は正方向に回転し、ラックパー
５４は第１図左方に退却する。その結果、ワイヤー５６
は緊張せられ、ウェイストゲートバルブ３０を開弁方向
に引っ張るので、バイパス通路２８は解放され、過給圧
が低下する。

ボタン６４を押すことにより運転者が通常過給（フル過
給）モードを選択すると、モータ５２は逆方向に回転し
、ラックパー５４は右方に突出するので、ワイヤー５６
は弛緩する。この状態では、ウェイストゲートバルブ３
０はウェイストゲートバルブ・アクチュエータ３２のみ
によって制御される。

第２図は本発明の第２実施例を示す。第１図の実施例で
は第２アクチユエータ５０はスイッチ６０で制御される
電動モータ５２を備えているが、第２実施例では第２ア
クチユエータ５０は運転者が操作する手動レバー７０で
構成されており、レバー７０を第２図で反時計方向に倒
すと部分過給モードが選択され、時計方向に倒すと通常
過給モードが選択されるようになっている。

第３図および第４図は本発明の第３実施例を示す。第１
図の実施例では、第２アクチユエータ５０を作動させて
ウェイストゲートバルブ３０を開弁させる時には、モー
タ５２はばね４０を圧縮しながら仕事をしなければなら
ないので、モータ５２にかかる負荷が大きいという不便
がある。第３実施例はこのような不便を解消することを
目的としたものである。

第３図を参照するに、ウェイストゲートバルブ３０とア
クチュエータ３２との間のリンク８０は互いに一体に結
合されたリンクパー８２とリンクプレート８４からなり
、リンク８０はピボット８６を中心として回動可能であ
る。ウェイストゲートバルブ３０はリンクパー８２の下
端に枢着されている。リンクプレート８４には円弧状の
スロット８８が形成してあり、第１アクチユエータ３２
の出力ロット４２の右端９０にはこのスロット８８内に
係合している。第１アクチユエータ３２とは独立して作
動する第２アクチユエータ５０のワイヤーまたはロッド
５６はピン９２によってリンクプレート８４に連結しで
ある。

作動を説明するに、第３図は第１アクチユエータ３２お
よび第２アクチユエータ５０の双方が非作動状態にある
ところを示し、第４図は第２アクチユエータ５０のみが
作動状態にあるところを示す。第３図の状態において、
ウェイストゲートバルブ・アクチュエータ３２の圧力室
３４に作用する圧力が増大すると、出力ロット４２は図
中右方に移動してリンクプレート８４を時計方向に回動
させ、ウェイストゲートバルブ３０を開弁させ、過給圧
を制御する。第４図に示すように第２アクチユエータ５
０を作動させ、リンクプレート８４を時計方向に回動さ
せると、出力ロット４２の右端９０は円弧状スロット８
８に沿って摺動するので、リンクプレート８４は第１ア
クチユエータ３２から独立に回動させることができる。

従って、第２アクチユエータ５０を作動させて部分過給
モードを選択するときには、第２アクチユエーク５０は
第１アクチユエータ３２のバネ４０とは無関係にウェイ
ストゲートバルブ３０を開閉することができる。このよ
うな構成にしたので、第２アクチユエータ５０の応答速
度を向上させ、その消費エネルギを最小限に抑えること
ができる。

〔発明の効果〕

本発明は、ターボチャージャの排気タービンをバイパス
するバイパス通路と、前記バイパス通路を開閉するウェ
イストゲートバルブと、過給圧ニ応答して前記ウェイス
トゲートバルブの開度を制御する圧力応答式アクチュエ
ータとを備えた過給圧制御装置において、前記圧力応答
式アクチュエータとは独立にウェイストゲートバルブに
作用する第２のアクチュエータを設け、運転者の選択に
応じて過給圧を制御可能にしたので、運転性能を多様化
することができる。

また、本発明の過給圧制御装置は特別な圧力源を必要と
しないので、構造が簡単であり、容易かつ安価に製造す
ることができる。

また、第３図に示すように、リンクプレート８４に円弧
状のスロット８８を設け、このスロットに圧力応答式ア
クチュエータの出力ロッドを係合させた場合には、第２
アクチユエータ５０の応答性を向上させ、消費エネルギ
を節減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の断面図、第２図は第２実
施例の断面図、第３図および第４図は第３実施例を示す
。 １０：エンジン、 １４：ターボチャージャ、 １６：排気タービン、 １８：コンプレッサ、 ２６；スロットル弁、 ２８：バイパス、 ３０：ウェイストゲートバルブ、 ３２：圧力応答式アクチュエータ、 ５０：第２アクチユエータ、 ５６；ワイヤーまたはロッド、 ６０：過給モード選択スイ・ノチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ターボチャージャの排気タービンをバイパスするバ
   イパス通路と、前記バイパス通路を開閉するウェイスト
   ゲートバルブと、過給圧に応答して前記ウェイストゲー
   トバルブの開度を制御する圧力応答式アクチュエータと
   を備えた過給圧制御装置において、運転者の選択に応じ
   て前記圧力応答式アクチュエータとは独立にウェイスト
   ゲートバルブに作用する第２のアクチュエータを設け、
   運転者の選択に応じて過給圧を制御可能にしたことを特
   徴とする過給圧制御装置。