JPH108978A - 内燃機関の過給圧制御装置 - Google Patents
内燃機関の過給圧制御装置Info
- Publication number
- JPH108978A JPH108978A JP8162667A JP16266796A JPH108978A JP H108978 A JPH108978 A JP H108978A JP 8162667 A JP8162667 A JP 8162667A JP 16266796 A JP16266796 A JP 16266796A JP H108978 A JPH108978 A JP H108978A
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- Japan
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- pressure
- supercharging pressure
- actuator
- exhaust
- supercharging
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- Pending
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-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Supercharger (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 機関運転条件に応じた過給圧制御を簡潔なシ
ステム構成で実現し、排気圧上昇による部分負荷での燃
費悪化を抑制すること。 【解決手段】 ターボチャージャのタービン入口の排気
通過面積を可変とするノズルベーン５と、過給圧が導入
される過給圧室６ａが形成され、過給圧と大気圧との差
圧により駆動されるダイヤフラム式の第１アクチュエー
タと、タービン入口の排気圧が導入される排気圧室と、
過給圧が導入される過給圧室７ａとが形成され、前記排
気圧と過給圧との差圧により駆動されるダイヤフラム式
の第２アクチュエータ７と、前記第１アクチュエータ６
と連動する第１プッシュロッド６ｄと前記第２アクチュ
エータと連動する第２プッシュロッド７ｄとが両端で支
持されるリンク８とを備え、このリンク８と前記ノズル
ベーン５とが第３のプッシュロッド９を介して連動する
構成とする。
ステム構成で実現し、排気圧上昇による部分負荷での燃
費悪化を抑制すること。 【解決手段】 ターボチャージャのタービン入口の排気
通過面積を可変とするノズルベーン５と、過給圧が導入
される過給圧室６ａが形成され、過給圧と大気圧との差
圧により駆動されるダイヤフラム式の第１アクチュエー
タと、タービン入口の排気圧が導入される排気圧室と、
過給圧が導入される過給圧室７ａとが形成され、前記排
気圧と過給圧との差圧により駆動されるダイヤフラム式
の第２アクチュエータ７と、前記第１アクチュエータ６
と連動する第１プッシュロッド６ｄと前記第２アクチュ
エータと連動する第２プッシュロッド７ｄとが両端で支
持されるリンク８とを備え、このリンク８と前記ノズル
ベーン５とが第３のプッシュロッド９を介して連動する
構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の過給圧
制御装置に関する。
制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の内燃機関の過給圧制御装置として
は、ＮＩＳＳＡＮレパードＦ３１型系車の新型車解説書
（昭和６１年２月 日産自動車株式会社発行 第５４９
号）Ｂ−１３に記載されたものがある。
は、ＮＩＳＳＡＮレパードＦ３１型系車の新型車解説書
（昭和６１年２月 日産自動車株式会社発行 第５４９
号）Ｂ−１３に記載されたものがある。
【０００３】これは、低速でのトルク向上と高速での出
力向上とを両立させるため、タービンノズル部に設けた
可動式のフラップの開度により、ノズル面積を運転条件
に応じて制御する可変ノズル機構を有するものである。
このシステムでは、過給圧が所定値に達するまではノズ
ルを全閉とし、過給圧が所定値以上になるとノズルを開
けていくよう制御している。
力向上とを両立させるため、タービンノズル部に設けた
可動式のフラップの開度により、ノズル面積を運転条件
に応じて制御する可変ノズル機構を有するものである。
このシステムでは、過給圧が所定値に達するまではノズ
ルを全閉とし、過給圧が所定値以上になるとノズルを開
けていくよう制御している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような過
給圧制御を行なった場合、過給圧が所定値に達するまで
はノズルが全閉となっているため、排気圧が過給圧を大
きく上回り、燃費の悪化を招くおそれがある。特に、部
分負荷での排温が低いディーゼルエンジンでは、ノズル
開口面積を絞りタービン圧力比を上げて、すなわち排気
圧を上げることによってタービン仕事を稼ぐ必要がある
ために、燃費が悪化する場合がある。
給圧制御を行なった場合、過給圧が所定値に達するまで
はノズルが全閉となっているため、排気圧が過給圧を大
きく上回り、燃費の悪化を招くおそれがある。特に、部
分負荷での排温が低いディーゼルエンジンでは、ノズル
開口面積を絞りタービン圧力比を上げて、すなわち排気
圧を上げることによってタービン仕事を稼ぐ必要がある
ために、燃費が悪化する場合がある。
【０００５】このため、ノズル開度を運転条件に応じて
きめ細かく制御する必要があるが、上記従来技術では、
コンプレッサ下流から導入した過給圧を大気（コンプレ
ッサ上流）へ開放する割合を変えることによって、可変
ノズルを駆動するアクチュエータに導入する圧力を制御
する構成としているため、運転条件に応じて過給圧を制
御、すなわち、ノズルを中間開度にフィードバック制御
するために、吸入空気量や過給圧を検知するセンサが必
要であり、システム構成が複雑となっている。
きめ細かく制御する必要があるが、上記従来技術では、
コンプレッサ下流から導入した過給圧を大気（コンプレ
ッサ上流）へ開放する割合を変えることによって、可変
ノズルを駆動するアクチュエータに導入する圧力を制御
する構成としているため、運転条件に応じて過給圧を制
御、すなわち、ノズルを中間開度にフィードバック制御
するために、吸入空気量や過給圧を検知するセンサが必
要であり、システム構成が複雑となっている。
【０００６】本発明は、上記従来技術の課題に着目して
提案されたもので、機関運転条件に応じた過給圧制御を
簡潔なシステム構成で実現し、排気圧上昇による部分負
荷での燃費悪化を抑制することを目的とする。
提案されたもので、機関運転条件に応じた過給圧制御を
簡潔なシステム構成で実現し、排気圧上昇による部分負
荷での燃費悪化を抑制することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、ターボチャージャのタービン入口の排気通
過面積を可変とするノズルベーンと、過給圧が導入され
る過給圧室が形成され、過給圧と大気圧との差圧により
駆動されるダイヤフラム式の第１アクチュエータと、タ
ービン入口の排気圧が導入される排気圧室と、過給圧が
導入される過給圧室とが形成され、前記排気圧と過給圧
との差圧により駆動されるダイヤフラム式の第２アクチ
ュエータと、前記第１アクチュエータと連動する第１プ
ッシュロッドと前記第２アクチュエータと連動する第２
プッシュロッドとが両端で支持されるリンクとを備え、
このリンクと前記ノズルベーンとが第３のプッシュロッ
ドを介して連動する構成とした。
成するため、ターボチャージャのタービン入口の排気通
過面積を可変とするノズルベーンと、過給圧が導入され
る過給圧室が形成され、過給圧と大気圧との差圧により
駆動されるダイヤフラム式の第１アクチュエータと、タ
ービン入口の排気圧が導入される排気圧室と、過給圧が
導入される過給圧室とが形成され、前記排気圧と過給圧
との差圧により駆動されるダイヤフラム式の第２アクチ
ュエータと、前記第１アクチュエータと連動する第１プ
ッシュロッドと前記第２アクチュエータと連動する第２
プッシュロッドとが両端で支持されるリンクとを備え、
このリンクと前記ノズルベーンとが第３のプッシュロッ
ドを介して連動する構成とした。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
に基づいて詳細に説明する。
【０００９】図１は本発明の実施の形態の構成図であ
る。まず構成を説明すると、機関本体１に接続する吸気
通路２にはターボチャージャのコンプレッサ（記載せ
ず）が、排気通路３にはタービン４が装着されており、
タービン４の入口にはノズル部面積を可変とするノズル
ベーン５が設けられている。
る。まず構成を説明すると、機関本体１に接続する吸気
通路２にはターボチャージャのコンプレッサ（記載せ
ず）が、排気通路３にはタービン４が装着されており、
タービン４の入口にはノズル部面積を可変とするノズル
ベーン５が設けられている。
【００１０】第１アクチュエータ６の過給圧室６ａに
は、導入管１０ａを介してコンプレッサ下流の吸気通路
２内の過給圧が導入される。過給圧室６ａの反対側には
ダイヤフラム６ｂを隔てて大気圧室６ｃが形成されてい
る。過給圧室６ａ内の過給圧と、ダイヤフラム６ｂと連
動する第１プッシュロッド６ｄの変位（図１中の下方
向）との関係を図２に示す。
は、導入管１０ａを介してコンプレッサ下流の吸気通路
２内の過給圧が導入される。過給圧室６ａの反対側には
ダイヤフラム６ｂを隔てて大気圧室６ｃが形成されてい
る。過給圧室６ａ内の過給圧と、ダイヤフラム６ｂと連
動する第１プッシュロッド６ｄの変位（図１中の下方
向）との関係を図２に示す。
【００１１】第２アクチュエータ７には、導入管１１を
通じてタービン４上流の排気通路３内の排気圧が導入さ
れる排気圧室７ａと、導入管１０ｂを通じてコンプレッ
サ下流の吸気通路２内の過給圧が導入される過給圧室７
ｃとが、ダイヤフラム７ｂを挟んで形成されている。ダ
イヤフラム７ｂと連動する第２プッシュロッド７ｄの変
位は、排気圧室７ａ内の圧力と過給圧室７ｃ内の圧力と
の差圧により、図３のように変化する。
通じてタービン４上流の排気通路３内の排気圧が導入さ
れる排気圧室７ａと、導入管１０ｂを通じてコンプレッ
サ下流の吸気通路２内の過給圧が導入される過給圧室７
ｃとが、ダイヤフラム７ｂを挟んで形成されている。ダ
イヤフラム７ｂと連動する第２プッシュロッド７ｄの変
位は、排気圧室７ａ内の圧力と過給圧室７ｃ内の圧力と
の差圧により、図３のように変化する。
【００１２】第１アクチュエータ６の第１プッシュロッ
ド６ｄと第２アクチュエータ７の第２プッシュロッド７
ｄは、それぞれガイド６ｅおよび７ｅにより、図１中の
上下方向以外の動きを規制されている。
ド６ｄと第２アクチュエータ７の第２プッシュロッド７
ｄは、それぞれガイド６ｅおよび７ｅにより、図１中の
上下方向以外の動きを規制されている。
【００１３】また、第１プッシュロッド６ｄと第２プッ
シュロッド７ｄは、それぞれリンク８の両端に回転自在
に支持されている。ノズルベーン５のレバー５ａは、第
３プッシュロッド９を介してリンク８と連動する。
シュロッド７ｄは、それぞれリンク８の両端に回転自在
に支持されている。ノズルベーン５のレバー５ａは、第
３プッシュロッド９を介してリンク８と連動する。
【００１４】図４に本実施の形態のターボチャージャを
示す。第１アクチュエータ６および第２アクチュエータ
７は、コンプレッサ１２に支持されるブラケット１４に
より固定される。１３はセンターハウジングである。
示す。第１アクチュエータ６および第２アクチュエータ
７は、コンプレッサ１２に支持されるブラケット１４に
より固定される。１３はセンターハウジングである。
【００１５】以下、本実施の形態の作用を図５に基づい
て説明する。過給圧がＰ0 以下、かつ、排気圧と過給圧
との差圧がＰ1 以下の低負荷条件（以下の負荷）で
は、ノズルベーン５は全閉状態である。
て説明する。過給圧がＰ0 以下、かつ、排気圧と過給圧
との差圧がＰ1 以下の低負荷条件（以下の負荷）で
は、ノズルベーン５は全閉状態である。
【００１６】排気圧と過給圧との差圧がＰ1 に達した場
合、差圧に応じて第２アクチュエータ７の第２プッシュ
ロッド７ｄが変位し、リンク８および第３プッシュロッ
ド９を介して、ノズルベーン５が開くため、差圧の上昇
を最小限に抑制できる（〜の範囲）。このため、ポ
ンピングロス増加による燃費悪化を抑制できる。
合、差圧に応じて第２アクチュエータ７の第２プッシュ
ロッド７ｄが変位し、リンク８および第３プッシュロッ
ド９を介して、ノズルベーン５が開くため、差圧の上昇
を最小限に抑制できる（〜の範囲）。このため、ポ
ンピングロス増加による燃費悪化を抑制できる。
【００１７】負荷が高まり過給圧がＰ0 に達した場合、
第１アクチュエータ６の第１プッシュロッド６ｄが変位
し、ノズルベーン５の開度が増すため、過給圧の上昇を
抑制でき、筒内圧上昇によるエンジンの損傷を防止でき
る（以上の負荷）。
第１アクチュエータ６の第１プッシュロッド６ｄが変位
し、ノズルベーン５の開度が増すため、過給圧の上昇を
抑制でき、筒内圧上昇によるエンジンの損傷を防止でき
る（以上の負荷）。
【００１８】なお、過給圧のみでノズル開度を制御した
場合には、過給圧が所定値（Ｐ0 ）に達するまでは（
以下の負荷）、ノズルは全閉のままであるため、排気圧
が過給圧を大幅に上回るため、燃料消費率が悪化する
（〜の範囲）。
場合には、過給圧が所定値（Ｐ0 ）に達するまでは（
以下の負荷）、ノズルは全閉のままであるため、排気圧
が過給圧を大幅に上回るため、燃料消費率が悪化する
（〜の範囲）。
【００１９】
【発明の効果】以上、説明してきたように、本発明で
は、ターボチャージャのタービン入口の排気通過面積を
可変とするノズルベーン５と、過給圧が導入される過給
圧室６ａが形成され、過給圧と大気圧との差圧により駆
動されるダイヤフラム式の第１アクチュエータ６と、タ
ービン入口の排気圧が導入される排気圧室７ａと、過給
圧が導入される過給圧室７ｃとが形成され、前記排気圧
と過給圧との差圧により駆動されるダイヤフラム式の第
２アクチュエータ７と、前記第１アクチュエータ６と連
動する第１プッシュロッド６ｄと前記第２アクチュエー
タ７と連動する第２プッシュロッド７ｄとが両端で支持
されるリンク８とを備え、このリンク８と前記ノズルベ
ーン５とが第３のプッシュロッド９を介して連動する構
成としたため、センサおよび制御ロジックを追加するこ
となく、部分負荷での排気圧の過大な上昇による燃料消
費率の悪化を抑制することができる。
は、ターボチャージャのタービン入口の排気通過面積を
可変とするノズルベーン５と、過給圧が導入される過給
圧室６ａが形成され、過給圧と大気圧との差圧により駆
動されるダイヤフラム式の第１アクチュエータ６と、タ
ービン入口の排気圧が導入される排気圧室７ａと、過給
圧が導入される過給圧室７ｃとが形成され、前記排気圧
と過給圧との差圧により駆動されるダイヤフラム式の第
２アクチュエータ７と、前記第１アクチュエータ６と連
動する第１プッシュロッド６ｄと前記第２アクチュエー
タ７と連動する第２プッシュロッド７ｄとが両端で支持
されるリンク８とを備え、このリンク８と前記ノズルベ
ーン５とが第３のプッシュロッド９を介して連動する構
成としたため、センサおよび制御ロジックを追加するこ
となく、部分負荷での排気圧の過大な上昇による燃料消
費率の悪化を抑制することができる。
【図１】本発明の実施の形態の構成図である。
【図２】第１アクチュエータ６の作動特性図である。
【図３】第２アクチュエータ７の作動特性図である。
【図４】本発明の実施の形態のターボチャージャの構成
図であり、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は側面図であ
る。
図であり、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は側面図であ
る。
【図５】本発明によるノズル開度の制御とその効果を示
す図である。
す図である。
１ 内燃機関本体 ２ 吸気通路 ３ 排気通路 ４ タービン ５ ノズルベーン ５ａ レバー ６ 第１アクチュエータ ６ａ，７ｃ 過給圧室 ６ｂ，７ｂ ダイヤフラム ６ｃ 大気圧室 ６ｄ 第１プッシュロッド ６ｅ，７ｅ ガイド ７ 第２アクチュエータ ７ａ 排気圧室 ７ｄ 第２プッシュロッド ８ リンク ９ 第３プッシュロッド １０，１０ａ，１０ｂ，１１ 導入管 １２ コンプレッサ １３ センターハウジング １４ ブラケット
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年８月２６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】 本発明の実施の形態のターボチャージャの正
面断面図及び側面図である。
面断面図及び側面図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 ターボチャージャ付内燃機関において、 ターボチャージャのタービン入口の排気通過面積を可変
とするノズルベーンと、 過給圧の上昇に応じて該ノズルベーン開度を大きくする
過給圧制御手段と、 タービン入口の排気圧と過給圧との差圧の上昇に応じて
前記ノズルベーン開度を大きくする排気圧制御手段と、 を設けたことを特徴とする内燃機関の過給圧制御装置。 - 【請求項２】 ターボチャージャ付内燃機関において、 ターボチャージャのタービン入口の排気通過面積を可変
とするノズルベーンと、 過給圧が導入される過給圧室が形成され、過給圧と大気
圧との差圧により駆動される第１アクチュエータと、 タービン入口の排気圧が導入される排気圧室と、 過給圧が導入される過給圧室とが形成され、前記排気圧
と過給圧との差圧により駆動される第２アクチュエータ
と、 前記第１アクチュエータと連動する第１プッシュロッド
と前記第２アクチュエータと連動する第２プッシュロッ
ドとが両端で支持されるリンクとを備え、 このリンクと前記ノズルベーンとが第３のプッシュロッ
ドを介して連動する構成としたことを特徴とする請求項
１に記載の内燃機関の過給圧制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8162667A JPH108978A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | 内燃機関の過給圧制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8162667A JPH108978A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | 内燃機関の過給圧制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH108978A true JPH108978A (ja) | 1998-01-13 |
Family
ID=15759000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8162667A Pending JPH108978A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | 内燃機関の過給圧制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH108978A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4655805A (en) * | 1984-03-09 | 1987-04-07 | Industriell Arbetshygien I Soderhamn Ab | Filter, especially air filter |
| KR100448776B1 (ko) * | 2001-12-14 | 2004-09-16 | 현대자동차주식회사 | 자동차의 가변정익 터보차져 장치 |
| KR100898514B1 (ko) | 2002-02-08 | 2009-05-20 | 허니웰 가렛트 에스아 | 가변 노즐 터보차져용 액추에이터와, 이를 구비한 터보차져, 및 가변 노즐 터보차져 교정방법 |
-
1996
- 1996-06-24 JP JP8162667A patent/JPH108978A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4655805A (en) * | 1984-03-09 | 1987-04-07 | Industriell Arbetshygien I Soderhamn Ab | Filter, especially air filter |
| KR100448776B1 (ko) * | 2001-12-14 | 2004-09-16 | 현대자동차주식회사 | 자동차의 가변정익 터보차져 장치 |
| KR100898514B1 (ko) | 2002-02-08 | 2009-05-20 | 허니웰 가렛트 에스아 | 가변 노즐 터보차져용 액추에이터와, 이를 구비한 터보차져, 및 가변 노즐 터보차져 교정방법 |
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