JPH0515540Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は自動車等の車輌の内燃機関に用いられ
るターボチヤージヤの如きターボ過給機の過給圧
制御装置に係る。

従来の技術 自動車等の車輌の内燃機関に用いられるターボ
過給機は、一般に、内燃機関の保護のために過給
圧が設定圧力を越えることを防止するための過給
圧制御装置を備えており、この過給圧制御装置と
しては、タービン入口部に開口する排気バイパス
ポートとしてのウエストゲートポートをウエスト
ゲートバルブによつて選択的に開いて排気エネル
ギをタービンに対してバイパスさせる排気バイパ
ス方式のものがよく知られており、この種の過給
圧制御装置は、例えば実開昭60−52348号公報に
示されている。

考案が解決しようとする問題点 上述の如き過給圧制御装置のウエストゲートバ
ルブは、一般にフエールセーフのためにタービン
室の排気ガス圧力を開弁方向に及ぼされるバルブ
によつて開閉されるようになつており、そのため
タービン室内に於ける排気ガス圧力が上昇する
と、バルブはその開閉位置を制御するバルブ開閉
機構により設定されようとする開度位置より排気
ガス圧力によつて更に大きい開度位置へ押しやら
れる。従つて、ウエストゲートポートを制御する
ウエストゲートバルブの開閉制御は、かかるター
ビン室内の排気ガス圧力によりバルブが開方向へ
の駆動力を受けることを考慮して設定されなけれ
ばならない。

上記の如く過給機タービンの入口部よりタービ
ンをバイパスさせて排気ガスを選択的に逃がすウ
エストゲートバルブが過給機のコンプレツサ出口
に於ける給気の圧力により作動されるアクチユエ
ータによつて制御され、過給機コンプレツサ出口
に於ける給気の圧力の上昇に応じてウエストゲー
トバルブを開くような過給圧制御装置に於ては、
内燃機関の出力増大と共に回転数が増大すると、
排気系に於ける排気ガスの流れ抵抗の増大によつ
て内燃機関の排圧が増大し、一方に於てはこの増
大した排気ガス圧力によりウエストゲートバルブ
がより大きく開かれるようとし、また他方に於て
は過給機コンプレツサ出口の圧力が同じであつて
も機関出口に於ける排圧が増大することにより給
気過給の効果が低減し、これら両者が相俟つて、
ウエストゲートポートを開閉するウエストゲート
バルブが枢軸の回動によつて開閉されるスウイン
グバルブであり、該枢軸がバルブ駆動レバーによ
り回動され、該バルブ駆動レバーが過給機コンプ
レツサ出口に於ける給気の圧力により作動される
アクチユエータにより回転駆動されるようになつ
ていると、機関回転数と共に機関出力が次第に上
昇してくると、アクチユエータによる開弁作用と
過給機タービン入口に於ける排気ガス圧力による
開弁作用との複合作用により開かれるウエストゲ
ートバルブの開度が次第に過剰になり、ターボ過
給機が十分に機能せず、内燃機関の出力増大が十
分に図られないことがある。

本考案は、高回転域に於て不必要にウエストゲ
ートバルブの開弁量を増大せず、高回転域に於て
ターボ過給機が充分に機能するよう構成された過
給圧制御装置を提供することを目的としている。

問題点を解決するための手段 上述の如き目的は、本考案によれば、枢軸によ
つて回動可能に支持され過給機タービン入口に於
ける内燃機関排気ガスにより開弁方向に付勢され
た状態にて該内燃機関排気ガスを過給機タービン
より選択的にそらせるべくウエストゲートポート
を開閉するスウイングバルブと、前記スウイング
バルブの枢軸に取付けられたバルブ駆動レバー
と、前記バルブ駆動レバーに係合し過給機コンプ
レツサ出口に於ける給気の圧力により前記バルブ
駆動レバーを回転駆動するアクチユエータと、前
記バルブ駆動レバーの開弁方向への回動に伴い前
記バルブ駆動レバーと前記アクチユエータの係合
位置を前記スウイングバルブの枢軸より遠ざける
係合位置変更手段とを有するターボ過給機の給気
圧制御装置によつて達成される。

考案の作用及び効果 上述の如き構成によれば、内燃機関の出力増大
と共にその回転数が上昇し、排気ガス圧が上昇す
ると共に過給機コンプレツサ出口に於ける給気の
圧力が上昇し、ウエストゲートバルブの開度が増
大してくると、バルブ駆動レバーとアクチユエー
タの係合位置がスウイングバルブの枢軸より遠ざ
かる方向に偏倚することにより、アクチユエータ
の作動偏倚に対するスウイングバルブの回動量が
相対的に小さくなり、過給機コンプレツサ出口の
給気圧力により作動されるアクチユエータによつ
てバルブ駆動レバーを経てスウイングバルブの枢
軸を回動させる構造のウエストゲートバルブであ
つても、内燃機関の出力増大に対応したウエスト
ゲートバルブの開度の増大を相対的に低減させる
修正制御を行うことができ、内燃機関の高出力高
回転時にウエストゲートバルブが開き過ぎること
により内燃機関の高負荷高回転時にターボ過給機
の十分な作動が得られなくなるという不都合を回
避することができる。

実施例 以下に添付の図を参照して本考案を実施例につ
いて詳細に説明する。

第１図は本考案によるターボ過給機の一つの実
施例を示している。第１図に於て、１０はタービ
ン室１２を構成するタービンハウジングを示して
いる。タービンハウジング１０は、タービン室１
２へ排気ガスを導く排気ガス入口通路１４と、タ
ービン室１２よりの排気ガスを排出する排気ガス
出口通路１６とを有している。タービン室１２に
はタービンホイール１８が配設されている。ター
ビンホイール１８は、軸２０によつてコンプレツ
サ室２２のコンプレツサホイール２４と連結さ
れ、タービン室１２に供給される排気エネルギに
より回転してコンプレツサホイール２４を回転さ
せて吸気過給を行うようになつている。

タービンハウジング１０には排気ガス入口通路
１４に開口したウエストゲートポート２６が設け
られている。ウエストゲートポート２６はタービ
ン室１２をバイパスして設けられたバイパス排気
ガス通路２８によつて排気ガス出口通路１６に連
通している。

タービンハウジング１０には枢軸３２によつて
スウイングバルブ３０が回動可能に取付けられて
いる。スウイングバルブ３０は枢軸３２を中心と
して回動することによりウエストゲートポート２
６を開閉するようになつている。枢軸３２にはバ
ルブ駆動レバー３４の一端が取付けられており、
バルブ駆動レバー３４は図にて時計廻り方向へ回
動することによりスウイングバルブ３０を開弁方
向へ回転変位させるようになつている。バルブ駆
動レバー３４にはその自由端の側に枢軸３２より
遠去かる方向へ延在する長孔３６が設けられてい
る。長孔３６にはダイヤフラム装置４０のロツド
４２の先端に設けられた係合ピン４４が摺動可能
に係合している。

ダイヤフラム装置４０は、ダイヤフラム室４６
に導入される圧力の増大に応じて圧縮コイルばね
４８のばね力に抗してロツド４２を図にて右方
へ、即ち開弁方向へ駆動するようになつている。
ダイヤフラム室４６は、通路５０によつてコンプ
レツサ室２２と連通し、コンプレツサ室２２より
過給圧を及ぼされるようになつている。

タービンハウジング１０には長溝状のカム溝５
２が設けられており、このカム溝５２には係合ピ
ン４４が摺動可能に係合している。カム溝５２は
閉弁位置にあるバルブ駆動レバー３４のレバー長
方向に対し傾斜して設けられ、バルブ駆動レバー
３４の開弁方向への回動に伴い係合ピン４４の長
孔５２に対する係合位置を枢軸３２より遠去かる
方向へ変位させるようになつている。

上述の如き構成によれば、過給圧の増大に伴い
ダイヤフラム室４６に導入される圧力が増大し、
これが所定値に達すると、ロツド４２が圧縮コイ
ルばね４８のばね力に抗して図にて右方へ移動
し、これに伴いバルブ駆動レバー３４が枢軸３２
と共に図にて時計廻り方向、即ち開弁方向へ回動
変位し、これに伴いスウイングバルブ３０も図に
て開弁方向へ移動し、ウエストゲートポート２６
が開かれるようになる。これにより排気ガス入口
通路１４よりタービン室１２へ向う排気ガスの一
部がタービン室１２をバイパスして流れるように
なり、過給圧の上昇が抑制される。

上述の如くバルブ駆動レバー３４が開弁方向へ
回動すると、カム溝５２に案内されて係合ピン４
４の長孔３６との係合位置が枢軸３２より遠去か
る方向へ変位し、バルブ駆動レバー３４のダイヤ
フラム装置４０に対する実効レバー長が増大し、
ダイヤフラム装置４０の動き、即ちロツド４２の
動きに対するバルブ駆動レバー３４の回動角が減
少し、即ちダイヤフラム装置４０によるバルブ駆
動レバー３４の駆動率（駆動感度）が減少し、ダ
イヤフラム装置４０の動きに対するスウイングバ
ルブ３０の開弁量が小さくなる。

上述の如く、過給圧の増大に応じて、換言すれ
ば排気ガス圧力の上昇に伴いダイヤフラム装置４
０の動きに対するスウイングバルブ３０の開弁変
化が減少することにより、このこととスウイング
バルブ３０の開弁方向の力として作用する排気ガ
ス圧力との平衡関係から、排気ガス圧力が高くな
る高回転域に於てスウイングバルブ３０が開き過
ぎることが回避され、この時も所要の過給圧が確
保されるようになり、高回転域に於てもターボ過
給機が充分に過給作用を行うようになつて内燃機
関の出力の増大が充分に図られるようになる。

第２図は機関回転数に対する過給圧制御特性を
示している。第２図に於て、実線は本考案による
過給圧制御装置による場合を、破線は従来型の過
給圧制御装置による場合を各々示している。この
グラフからも明らかな如く、従来型のものでは機
関回転数の増大に伴い過給圧が低減し、高回転域
に於てターボ過給機が充分に機能せず内燃機関の
出力増大が充分に図られなくなるが、本考案によ
る過給圧制御装置によれば、高回転域に於ても所
要の過給圧が確保され、内燃機関の出力増大が充
分に図られるようになる。

尚、カム溝５２の形状は、機関回転数に対する
要求過給圧制御特性に応じて、直線以上に、折
線、湾曲等、適宜に選択設定されればよい。

以上に於ては、本考案を特定の実施例について
詳細に説明したが、本考案はこれに限定されるも
のではなく、本考案の範囲内にて種々の実施例が
可能であることは当業者にとつて明らかであろ
う。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるターボ過給機の過給圧制
御装置の一つの実施例を示す概略構成図、第２図
は機関回転数に対する過給圧制御特性を示すグラ
フである。 １０……タービンハウジング、１２……タービ
ン室、１４……排気ガス入口通路、１６……排気
ガス出口通路、１８……タービンホイール、２０
……軸、２２……コンプレツサ室、２４……コン
プレツサホイール、２６……ウエストゲートポー
ト、２８……バイパス排気ガス通路、３０……ス
ウイングバルブ、３２……枢軸、３４……バルブ
駆動レバー、３６……長孔、４０……ダイヤフラ
ム装置、４２……ロツド、４４……係合ピン、４
６……ダイヤフラム室、４８……圧縮コイルば
ね、５０……通路、５２……カム溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 枢軸によつて回動可能に支持され過給機タービ
   ン入口に於ける内燃機関排気ガスにより開弁方向
   に付勢された状態にて該内燃機関排気ガスを過給
   機タービンより選択的にそらせるべくウエストゲ
   ートポートを開閉するスウイングバルブと、前記
   スウイングバルブの枢軸に取付けられたバルブ駆
   動レバーと、前記バルブ駆動レバーに係合し過給
   機コンプレツサ出口に於ける給気の圧力により前
   記バルブ駆動レバーを回転駆動するアクチユエー
   タと、前記バルブ駆動レバーの開弁方向への回動
   に伴い前記バルブ駆動レバーと前記アクチユエー
   タの係合位置を前記スウイングバルブの枢軸より
   遠ざける係合位置変更手段とを有するターボ過給
   機の給気圧制御装置。