JPS5982528A - タ−ボチヤ−ジヤ付エンジンの過給圧制御装置 - 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】 本発２明は、ターボチャージャ付エンジンの過給圧制御
装置に関し、特に低、中回転時の過給による出力の向上
を図るものに関づる。

この種のエンジンにおいては、近年小型で高性ＣＩＬの
ターボブーｐ−ジｔ７が開発されて来ており、このため
エンジンの回転が比較的低く排気ガスの熱エネルギーが
小さい領域でもターボデ１１−ジャを駆動することか可
能になり、これにより過給領域が低回転域側に拡大し°
（広い運転領域で過給にＪ、る出力の向−１−を図り得
る状況にある。ところＣ、ターボデｔ・−ジＶ自体過給
Ｊる際の回転速度は若し・く高く、１ンジンの高回転時
、１）１気ガスの熱」ネルギーが大きい程その傾向は顕
茗になり、必然的にタービンの強痕、潤滑等が問題にな
って、成る上限の回転数以下にとどめたイ１様が心髄で
ある。

また、−Ｌンジン本体に関してもターボデｔ・−シマ・
で過給されると充填率が飛躍的に高くなって平均有効Ｉ
Ｅ万力。焼室周辺の湿度が高いことから、エンジン本体
を含む各部の強度、シール、冷Ｎ１′８が問題になる。

イしてそのようなターボデ１１−シト及びコーンジン本
体の問題は、低、中回転域では、［ンジン本体側に強度
上充分余裕があり、ターボヂト−ジ１Ｐの回転も１限以
−トであるため考慮覆る必要は少ないが、高回転時には
ターボデレージＩ７の回転が著しく畠くなり、エンジン
本体側の強度等の余裕も少ないことから非常にきつくな
る。

ぞこにのような問題に対処りるため、従来、例えば実開
昭５６−１０１４２６号公報に記載され゛（いるように
、ターボヂト−ジャのタービンに対して迂回したバイパ
ス通路を設け、且つこのバイパス通路に設（〕られるウ
ウェイストゲート弁を過給１１自体で開閉して、第２図
の破線のように過給時、一定の過給圧を得るように制御
している。この場合の過給圧は、最もきついエンジン高
回転時にｄ３いＣターボチャーシト及びエンジン本体が
充分安全性を確保し１りる範囲の上限に設定される。

しかるに、上述のような過給圧制御にＪ３いては、にエ
ンジン高回転時には仕方ないとし゛（も、充分余裕のあ
る低、中回転時にも過給圧が一律に抑えられるため、こ
の運転領域におい−Ｃ過給による出力向上の効果を充分
発揮し得ない。

本発明はこのような事情に鑑み、低、中回転時、過給に
よる効果を充分発揮し得るようにしたターボブヤージト
（＝ｌ　、エンジンの過給１１制御装置１を提供づるこ
とを目的と１Ｊる。

この目的のＩこめ本発明による装置は、排気系のタービ
ン人Ｌ１排気管内の背圧に未吸気ＩＩに略比例Ｊる点に
６目り、、ウェイストゲート弁のアクブヨｌ−夕に過給
圧を導く通路の途中に」−記ｆｖ圧でリーク量を制御り
る圧力制御弁を設置〕、低、中回転時には圧ノｊ制御弁
によりアクチ１−Ｊ−夕にかかる過給圧をリークしてウ
−［イス１へゲート弁開度を小さくし、ターボチト−ジ
せの駆動を増して過給圧を高め過給効果を向上づること
を特徴どづるものである。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を具体的に説明
すると、第１図において符号１はターボヂト−ジトであ
り、コンプレッ１す１ａの上流側が吸入ダクト２を介し
てエノ７クリーノ側に連通し、・ぞの下流側が吸気室３
．スｌコツドルボデー４．吸気マニホールド５を介して
エンジン本体６の吸気側に連通しており、二［ンジン本
体６からの排気へ７が」記ターボチャージ１７１のター
ビン１ｂに連通構成されている。そして、かかるタービ
ン１ｂに対してはバイパス通路８が迂回して連設され、
このバ、イパス通路８にアクチュエータ９により開閉づ
るウェイストゲート弁１０が設けである。アクチュエー
タ９はダイレノラム１１で区画された室１２が通路１３
によりターボヂャージト１のコンプレツリー１ａＦ流側
の吸気管３に連通して過給圧を導入づるようになっテａ
３す、ダイ１７フラム１１が［コツト１４を介しτつ１
イストグート弁１０に連結し、イのダイ１７ノラム１１
にはリターン用のスプリング１５が（＝Ｊ勢しである。

イこてこのような構成におい−で、上記アクチュエータ
９への通路１３の途中に圧力制御弁１Ｇが設りられ（い
る。この圧力制御弁１６はダイ−７フラム１７で区画さ
れた一方の室１８が通路１９を介して排気管７のタービ
ン入１−１部に連通し、その背圧を導入するようにして
あり、通路１９には流量制御すると共に排気脈動の伝播
を防止ジるＡリフイス２０が段重］゛（ある。まＩ、：
、ダイレフラム１７の他方の室２１はオリフィス２２を
介して通路１３に連通し、ダ（７ノラム１７にはＡリフ
イス２２を聞く方向にスプリング２４が付勢されており
、更に室２１からのリーク通路２５が吸入ダイ］〜２に
連設される。

このように構成されることから、圧力制御弁１６の室１
８は常時タービン入口部の吸気１１に略比例し７た背圧
が導入されてｉ１３す、二［ンジン低、中回転時には吸
気！ｌが比較的少なく背圧も小さいため、圧力制御弁１
Ｇのオリフ、Ｃス２２は問いてコンプレッサからアクブ
ー７、、：Ｉ−夕９の室１２にかかる％過給１−′ｆの
多くがリーク通路２５を介して吸入タクト２の側にリー
ク４る。ぞこで、）７クブー１−「−夕９の室１２の圧
力が低下づることがら、ウニイス１−グー１−弁１０は
スプリング１５により開度の小さい状態に保持され、排
気ガスの多くがタービン１ｂに人って駆すノすることに
なり、このため過給圧はｍ２図の実線のように高くなる
。

次いで高回転１１．１７Ｌこなると、吸気７１・１ど共
に背圧が増すことから、圧ノＪ　ｆｆｒｌｌ　ｔｉｎ弁
１６のＡリフイス２２も閉じ始めてリーク量が少なくな
り、このためアクブ１ＸＦ−夕９の室１２の圧力も次第
に一１貯−しくつＪ、イストゲート弁１０を大きく開く
ようになる。そこで、より多くの排気カスがバイパス通
路８を迂回してタービン１ｂの駆動を制限するようにな
り、これにより過給圧が順次下がる。そして、所定の高
回転に達りると、圧力制御弁１６のＡリフイス２２（ま
仝閉し・て過給圧がてのままアクチユエータ９に導入さ
れ、このため従来の場合と同様の所定の過給圧を保持り
るようにつ１イストゲート弁１０が聞く。

以上の説明から明らかなように本発明にＪ、ると、強度
等の点て余裕のある低、中回転時にはつ１イストゲ−［
・弁１０が開度の小さい状態に保持されて、過給圧を増
大づるので、この運転領域の過給効果が充分発揮されて
出力が向上づる。高回転時には従来と同様の過給圧に保
持されるので、エンジン本体６及びターボデ鵞・−シト
１の強度を安全に確保でパきる。吸気１１に略比例覆る
タービン人１−１の背圧を利用しく圧力制御弁１６によ
りアクチュエータ９の圧力を調整りる構造であるので、
動作が確実で構造も簡単であり、タービン入口の合圧以
外のものら使用Ｃきるのは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装「１の一実施例を承り全体の構
成図、第２図は過給圧の特性線図である。 １・・・ターボチージャ、１ａ・・・コンプレツリ、１
ｂ・・・タービン、２・・・吸入ダクト、３・・・吸気
管、４・・・スＸ］ツ１−ルボデー、り・・・吸気マニ
ホールド′、６・・・１−ンジン本体、７・・・排気管
、８・・・バイパス通路、９・・・アクブーＪ二［−夕
、１０・・・ウニイス１〜グー１〜弁、１１゜１１・・
・ダイＡ７ノラム、１２．１８．２１・・・室、１３．
１９．２５・・・通路、１４・・・［Ｉラド、１５．２
４・・・スプリング、１６・・・１１力制御弁、２０．
２２・・・Ａリノイス、２３・・・弁体。 特訂出願人　　　　富士ψ二に業株式会社代理人　弁理
上　　小　橋　信　４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ターボヂャージトのタービンに対してバイパス通路を迂
   回して設け、該バイパス通路に設けられるつ１イス１ヘ
   ゲ−１〜弁を上記ターボデ１１−ジＶの」ンブレッザ下
   流側の圧力が導入されるアクヂュ′ｒ−夕により開閉す
   るものにＪ３いて、該アクグｊ、ｊ−夕に１ンブレツリ
   下流側圧力を導入づる通路の途中に、タービン入口の背
   圧により肋作りる圧力制御弁を設り、エンジンの低、中
   回転時には該１１ノＪ制御弁により上記アクチコエータ
   に導入される圧力をリークしＣ１上記ウェイストゲート
   弁の開度の小さい状態に保持づることを特徴どづるター
   ボチャ−ジャ付エンジンの過給圧制御装置。