JPH0511308Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0511308Y2 JPH0511308Y2 JP17587186U JP17587186U JPH0511308Y2 JP H0511308 Y2 JPH0511308 Y2 JP H0511308Y2 JP 17587186 U JP17587186 U JP 17587186U JP 17587186 U JP17587186 U JP 17587186U JP H0511308 Y2 JPH0511308 Y2 JP H0511308Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust
- pressure
- valve
- waste gate
- wastegate valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 22
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 16
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
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Description
【考案の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本考案は、排気圧エネルギで排気タービンを回
転させて吸気コンプレツサによつて給気を加圧す
るターボ過給機付エンジンの過給圧制御装置に関
するものである。
転させて吸気コンプレツサによつて給気を加圧す
るターボ過給機付エンジンの過給圧制御装置に関
するものである。
（従来の技術）
従来より、排気通路に排気タービンを、吸気通
路に吸気コンプレツサをそれぞれ設け、排気圧エ
ネルギで排気タービンを回転させて吸気コンプレ
ツサを駆動し、該吸気コンプレツサによつて給気
を加圧するターボ過給機を用いて、充填効率を高
め、出力の向上を図ることは知られている。
路に吸気コンプレツサをそれぞれ設け、排気圧エ
ネルギで排気タービンを回転させて吸気コンプレ
ツサを駆動し、該吸気コンプレツサによつて給気
を加圧するターボ過給機を用いて、充填効率を高
め、出力の向上を図ることは知られている。
そのようなターボ過給機は、低速域での過給圧
を高く維持するため高効率のものが採用されてお
り、高速域での排圧低減、過給圧の過剰上昇を抑
制するため、ターボ過給機の排気タービンの上下
流を接続し該排気タービンをバイパスする排気バ
イパス通路を設け、該排気バイパス通路を排気下
流側で開閉するウエストゲート弁を設け、該ウエ
ストゲート弁をアクチユエータにて開閉制御して
過給圧が一定圧を越えないようになつている（例
えば実開昭60−6834号公報参照）。なお、ウエス
トゲート弁を上流側へ開弁すると、排圧の急上昇
時に閉固着するおそれがあるから、排気下流側で
開閉するようになつている。
を高く維持するため高効率のものが採用されてお
り、高速域での排圧低減、過給圧の過剰上昇を抑
制するため、ターボ過給機の排気タービンの上下
流を接続し該排気タービンをバイパスする排気バ
イパス通路を設け、該排気バイパス通路を排気下
流側で開閉するウエストゲート弁を設け、該ウエ
ストゲート弁をアクチユエータにて開閉制御して
過給圧が一定圧を越えないようになつている（例
えば実開昭60−6834号公報参照）。なお、ウエス
トゲート弁を上流側へ開弁すると、排圧の急上昇
時に閉固着するおそれがあるから、排気下流側で
開閉するようになつている。
（考案が解決しようとする課題）
ところで、上述したものにおいて、エンジンの
出力を高めようとすると、ウエストゲート弁が、
排気下流側で開閉するようになつているので、排
圧によつてウエストゲート弁が開きやすい傾向が
あり、そしてその傾向は、ウエストゲート弁によ
つて開閉される排気バイパス通路のウエストゲー
ト孔が大きいほど、顕著になるので、上記ウエス
トゲート弁とウエストゲート孔の差が大きいこと
が望ましいが、ウエストゲート弁とウエストゲー
ト孔との大きさの差を大きくすると、ウエストゲ
ート弁の開弁と同時に上下流の圧力差がなくなり
ウエストゲート弁へ直接作用する排圧差がなくな
り、ウエストゲート弁が閉弁する。また、その閉
弁と同時に、排圧差が大きくなり、再び開弁する
という具合にサージングが大きくなる。
出力を高めようとすると、ウエストゲート弁が、
排気下流側で開閉するようになつているので、排
圧によつてウエストゲート弁が開きやすい傾向が
あり、そしてその傾向は、ウエストゲート弁によ
つて開閉される排気バイパス通路のウエストゲー
ト孔が大きいほど、顕著になるので、上記ウエス
トゲート弁とウエストゲート孔の差が大きいこと
が望ましいが、ウエストゲート弁とウエストゲー
ト孔との大きさの差を大きくすると、ウエストゲ
ート弁の開弁と同時に上下流の圧力差がなくなり
ウエストゲート弁へ直接作用する排圧差がなくな
り、ウエストゲート弁が閉弁する。また、その閉
弁と同時に、排圧差が大きくなり、再び開弁する
という具合にサージングが大きくなる。
そこで、従来、サージング防止のためウエスト
ゲート弁とウエストゲート孔の大きさの差を小さ
くしているので、エンジン回転数に対する過給圧
特性が制限される。
ゲート弁とウエストゲート孔の大きさの差を小さ
くしているので、エンジン回転数に対する過給圧
特性が制限される。
また、上記ウエストゲート弁のアクチユエータ
は、通常ダイヤフラム装置で、ダイヤフラムにて
吸気管内圧が導入される第１室とスプリングが縮
装された第２室とに画成され、第１室の吸気管内
圧力と第２室内のスプリングのスプリング力との
つり合いによつて、過給圧が常に一定圧を越えな
いようにウエストゲート弁を開閉するようになつ
ているため、ウエストゲート弁の開閉は、ウエス
トゲート弁の上下流の差圧に影響されることな
く、吸気管内圧力のみに左右されるのが望まし
い。
は、通常ダイヤフラム装置で、ダイヤフラムにて
吸気管内圧が導入される第１室とスプリングが縮
装された第２室とに画成され、第１室の吸気管内
圧力と第２室内のスプリングのスプリング力との
つり合いによつて、過給圧が常に一定圧を越えな
いようにウエストゲート弁を開閉するようになつ
ているため、ウエストゲート弁の開閉は、ウエス
トゲート弁の上下流の差圧に影響されることな
く、吸気管内圧力のみに左右されるのが望まし
い。
ところが、ウエストゲート弁の上下流の各面に
作用する圧力P1，P2の圧力差によつて、ダイヤ
フラムに作用する力が変化するので、過給圧が一
定圧を越えないように常時正確に制御することが
困難である。つまり、例えば上流側圧力P1が下
流側圧力P2よりも大きいとすなわちP1＞P2であ
ると、ウエストゲート弁は開きやすくなつて過給
圧の上限が下がり、逆に、P2＞P1であると、ウ
エストゲート弁は開きにくくなつて過給圧上限が
上がるという現象が発生する。
作用する圧力P1，P2の圧力差によつて、ダイヤ
フラムに作用する力が変化するので、過給圧が一
定圧を越えないように常時正確に制御することが
困難である。つまり、例えば上流側圧力P1が下
流側圧力P2よりも大きいとすなわちP1＞P2であ
ると、ウエストゲート弁は開きやすくなつて過給
圧の上限が下がり、逆に、P2＞P1であると、ウ
エストゲート弁は開きにくくなつて過給圧上限が
上がるという現象が発生する。
本考案はかかる点に鑑みてなされたもので、ウ
エストゲート弁のサージングを大きくすることな
く、ウエストゲート弁の上下流の差圧の影響を受
けることなく、ウエストゲート弁を開閉制御でき
るターボ過給機付エンジンの過給圧制御装置を提
供することを目的とする。
エストゲート弁のサージングを大きくすることな
く、ウエストゲート弁の上下流の差圧の影響を受
けることなく、ウエストゲート弁を開閉制御でき
るターボ過給機付エンジンの過給圧制御装置を提
供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
本考案は、上記目的を達成するために、ターボ
過給機を備えたエンジンにおいて、上記ターボ過
給機の排気タービンの上下流を接続し該排気ター
ビンをバイパスする排気バイパス通路と、該排気
バイパス通路を排気下流側で開閉するウエストゲ
ート弁と、該ウエストゲート弁を過給圧の上昇に
応じて排気下流側へ付勢する主付勢手段と、上記
ウエストゲート弁の上下流の差圧の大きさに応じ
て上記ウエストゲート弁を上記差圧を打消す方向
に付勢する付勢力補正手段とを有する。
過給機を備えたエンジンにおいて、上記ターボ過
給機の排気タービンの上下流を接続し該排気ター
ビンをバイパスする排気バイパス通路と、該排気
バイパス通路を排気下流側で開閉するウエストゲ
ート弁と、該ウエストゲート弁を過給圧の上昇に
応じて排気下流側へ付勢する主付勢手段と、上記
ウエストゲート弁の上下流の差圧の大きさに応じ
て上記ウエストゲート弁を上記差圧を打消す方向
に付勢する付勢力補正手段とを有する。
（作用）
付勢力補正手段によつて、ウエストゲート弁上
下流の差圧による該ウエストゲート弁への作用が
打消され、上記差圧による影響がなくなり、主付
勢手段にて過給圧の上昇に応じてウエストゲート
弁が排気下流側へ付勢される。
下流の差圧による該ウエストゲート弁への作用が
打消され、上記差圧による影響がなくなり、主付
勢手段にて過給圧の上昇に応じてウエストゲート
弁が排気下流側へ付勢される。
（実施例）
以下、本考案の実施例を図面に沿つて詳細に説
明する。
明する。
ターボ過給機付エンジンの過給圧制御装置の全
体構成を示す第１図において、１はターボ過給機
で、排気通路２に配設された排気タービン３と、
吸気通路４に配設された排気タービン３と連結さ
れた吸気コンプレツサ５とを有する。
体構成を示す第１図において、１はターボ過給機
で、排気通路２に配設された排気タービン３と、
吸気通路４に配設された排気タービン３と連結さ
れた吸気コンプレツサ５とを有する。
上記排気タービン３の上下流の排気通路２は、
排気バイパス通路６にて接続され、排気タービン
３をバイパスするバイパス通路を形成している。
排気バイパス通路６の上流端のウエストゲート孔
６ａは、排気バイパス通路６を排気下流側で開閉
するウエストゲート弁７が開閉可能に設けられて
いる。
排気バイパス通路６にて接続され、排気タービン
３をバイパスするバイパス通路を形成している。
排気バイパス通路６の上流端のウエストゲート孔
６ａは、排気バイパス通路６を排気下流側で開閉
するウエストゲート弁７が開閉可能に設けられて
いる。
上記ウエストゲート弁７は、中間リンク機構８
を介してアクチユエータ９の連結ロツド１０に連
結され、該アクチユエータ９によつて開閉制御さ
れるようになつている。
を介してアクチユエータ９の連結ロツド１０に連
結され、該アクチユエータ９によつて開閉制御さ
れるようになつている。
上記アクチユエータ９は、第２図に示すよう
に、ケーシング１１が隔壁１２にて２分割され、
ウエストゲート弁７を過給圧に上昇に応じて開弁
方向へ付勢する主付勢手段としての第１ダイヤフ
ラム装置１３と、ウエストゲート弁７の上下流の
差圧の大きさに応じて上記ウエストゲート弁７を
閉弁方向に付勢する付勢力補正手段としての第２
ダイヤフラム装置１４とを有する。
に、ケーシング１１が隔壁１２にて２分割され、
ウエストゲート弁７を過給圧に上昇に応じて開弁
方向へ付勢する主付勢手段としての第１ダイヤフ
ラム装置１３と、ウエストゲート弁７の上下流の
差圧の大きさに応じて上記ウエストゲート弁７を
閉弁方向に付勢する付勢力補正手段としての第２
ダイヤフラム装置１４とを有する。
上記第１ダイヤフラム装置１３は、ケーシング
１１の隔壁１２の一側に形成されており、ダイヤ
フラム１５にて分割された第１室１６（隔壁１２
側）と第２室１７とを有し、第１室１６に圧力通
路１８を通じて吸気コンプレツサ５下流の吸気管
圧力が導入される一方、第２室１７にスプリング
１９が縮装され、吸気管圧力とスプリング１９の
スプリング力とのつり合いによつて、ダイヤフラ
ム１５に連結固定された上記連結ロツド１０を変
位させるようになつている。
１１の隔壁１２の一側に形成されており、ダイヤ
フラム１５にて分割された第１室１６（隔壁１２
側）と第２室１７とを有し、第１室１６に圧力通
路１８を通じて吸気コンプレツサ５下流の吸気管
圧力が導入される一方、第２室１７にスプリング
１９が縮装され、吸気管圧力とスプリング１９の
スプリング力とのつり合いによつて、ダイヤフラ
ム１５に連結固定された上記連結ロツド１０を変
位させるようになつている。
また、第２ダイヤフラム装置１４は、隔壁１２
の他側に形成され、ダイヤフラム２０にて分割さ
れた第１室２１と第２室２２（隔壁１２側）とを
有し、第１室２１に圧力通路２３を通じて排気バ
イパス通路６の下流端より下流の排気管圧力が、
第２室２２に別の圧力通路２４を通じて排気バイ
パス通路６の上流端より上流の排気管圧力がそれ
ぞれ導入され、それらの差圧により、ダイヤフラ
ム２０に連結された上記連結ロツド１０の変位量
を補正するようになつている。なお、隔壁１２に
おける連結ロツド１０の軸受部は完全にシールさ
れており、第１ダイヤフラム装置１３の第１室１
６と第２ダイヤフラム装置１４の第２室２２との
間に圧力の洩れが生じないように、また、外気へ
のアクチユエータ９の内圧の洩れがないようにな
つている。
の他側に形成され、ダイヤフラム２０にて分割さ
れた第１室２１と第２室２２（隔壁１２側）とを
有し、第１室２１に圧力通路２３を通じて排気バ
イパス通路６の下流端より下流の排気管圧力が、
第２室２２に別の圧力通路２４を通じて排気バイ
パス通路６の上流端より上流の排気管圧力がそれ
ぞれ導入され、それらの差圧により、ダイヤフラ
ム２０に連結された上記連結ロツド１０の変位量
を補正するようになつている。なお、隔壁１２に
おける連結ロツド１０の軸受部は完全にシールさ
れており、第１ダイヤフラム装置１３の第１室１
６と第２ダイヤフラム装置１４の第２室２２との
間に圧力の洩れが生じないように、また、外気へ
のアクチユエータ９の内圧の洩れがないようにな
つている。
ところで、第２図に示すように、ウエストゲー
ト弁７に作用する差圧P2−P1を相殺するために、
ウエストゲート弁７の面積をA1、連結ロツド１
０に連結される中間リンク８ａの長さをl1、ウエ
ストゲート弁７に連結された別のリンク８ｂの長
さをl2とし、第２ダイヤフラム装置１４のダイヤ
フラム２０の面積を A2とすれば、次式が成立する （P2−P1）A2l1＝（P2−P1）A1l2 よつて、上記ダイヤフラム２０の面積A2は、 A2＝l2／l1A1 で決定される。
ト弁７に作用する差圧P2−P1を相殺するために、
ウエストゲート弁７の面積をA1、連結ロツド１
０に連結される中間リンク８ａの長さをl1、ウエ
ストゲート弁７に連結された別のリンク８ｂの長
さをl2とし、第２ダイヤフラム装置１４のダイヤ
フラム２０の面積を A2とすれば、次式が成立する （P2−P1）A2l1＝（P2−P1）A1l2 よつて、上記ダイヤフラム２０の面積A2は、 A2＝l2／l1A1 で決定される。
上記のように構成すれば、ウエストゲート弁７
の両側に作用する差圧によるモーメントが、第２
ダイヤフラム装置１４に作用する差圧によるダイ
ヤフラム２０の偏位により相殺されるので、ウエ
ストゲート弁７は、第１ダイヤフラム装置１３の
第１室１６に作用する吸気管圧力と第２室１７の
スプリング１９によるスプリング力とのつり合い
によつて開閉制御することとなり、上記差圧に基
づくサージングは発生しなくなる。
の両側に作用する差圧によるモーメントが、第２
ダイヤフラム装置１４に作用する差圧によるダイ
ヤフラム２０の偏位により相殺されるので、ウエ
ストゲート弁７は、第１ダイヤフラム装置１３の
第１室１６に作用する吸気管圧力と第２室１７の
スプリング１９によるスプリング力とのつり合い
によつて開閉制御することとなり、上記差圧に基
づくサージングは発生しなくなる。
このように、サージングの影響をなくすことが
できるので、ウエストゲート弁７とウエストゲー
ト孔６ａとの大きさの差を大きくしてシール性を
確保することができ、過給圧特性設定の自由度が
増える。例えば第３図及び第４図に示すように、
低〜中回転域及び中〜高回転域での過給圧特性を
設定できる。破線が本考案例、実線が従来例で、
出力Ne、筒内出力Pe及びウエストゲート弁６ａ
の開口率Ｓを示す。
できるので、ウエストゲート弁７とウエストゲー
ト孔６ａとの大きさの差を大きくしてシール性を
確保することができ、過給圧特性設定の自由度が
増える。例えば第３図及び第４図に示すように、
低〜中回転域及び中〜高回転域での過給圧特性を
設定できる。破線が本考案例、実線が従来例で、
出力Ne、筒内出力Pe及びウエストゲート弁６ａ
の開口率Ｓを示す。
上記実施例においては、第１ダイヤフラム装置
１３を第２ダイヤフラム装置１４のウエストゲー
ト弁７とは反対側に一体に設けているが、別体と
してもよいのは勿論、第２ダイヤフラム装置のウ
エストゲート弁７側に第１ダイヤフラム装置を設
けるようにしてもよい。
１３を第２ダイヤフラム装置１４のウエストゲー
ト弁７とは反対側に一体に設けているが、別体と
してもよいのは勿論、第２ダイヤフラム装置のウ
エストゲート弁７側に第１ダイヤフラム装置を設
けるようにしてもよい。
（考案の効果）
本考案は、上記のように、付勢力補正手段によ
つてウエストゲート弁の上下流の差圧による影響
を相殺できるので、サージングを生じさせること
なく、ウエストゲート弁を開閉制御することがで
き、過給圧特性設定の自由度を高めることができ
る。
つてウエストゲート弁の上下流の差圧による影響
を相殺できるので、サージングを生じさせること
なく、ウエストゲート弁を開閉制御することがで
き、過給圧特性設定の自由度を高めることができ
る。
図面は本考案の実施例を示し、第１図はターボ
過給機付エンジンの過給圧制御装置の全体構成
図、第２図はウエストゲート弁と第２ダイヤフラ
ム装置のダイヤフラムの面積の関係を示す説明
図、第３図及び第４図は低〜中回転域及び中〜高
回転域での過給圧特性を示す図である。 １……ターボ過給機、２……排気通路、３……
排気タービン、６……排気バイパス通路、６ａ…
…ウエストゲート孔、７……ウエストゲート弁、
１３……第１ダイヤフラム装置、１４……第２ダ
イヤフラム装置、１８，２３，２４……圧力通
路。
過給機付エンジンの過給圧制御装置の全体構成
図、第２図はウエストゲート弁と第２ダイヤフラ
ム装置のダイヤフラムの面積の関係を示す説明
図、第３図及び第４図は低〜中回転域及び中〜高
回転域での過給圧特性を示す図である。 １……ターボ過給機、２……排気通路、３……
排気タービン、６……排気バイパス通路、６ａ…
…ウエストゲート孔、７……ウエストゲート弁、
１３……第１ダイヤフラム装置、１４……第２ダ
イヤフラム装置、１８，２３，２４……圧力通
路。
Claims (1)
- ターボ過給機を備えたエンジンにおいて、上記
ターボ過給機の排気タービンの上下流を接続し該
排気タービンをバイパスする排気バイパス通路
と、該排気バイパス通路を排気下流側で開閉する
ウエストゲート弁と、該ウエストゲート弁を過給
圧の上昇に応じて排気下流側へ付勢する主付勢手
段と、上記ウエストゲート弁の上下流の差圧の大
きさに応じて上記ウエストゲート弁を上記差圧を
打消す方向に付勢する付勢力補正手段とを有する
ことを特徴とするターボ過給機付エンジンの過給
圧制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17587186U JPH0511308Y2 (ja) | 1986-11-14 | 1986-11-14 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17587186U JPH0511308Y2 (ja) | 1986-11-14 | 1986-11-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6382033U JPS6382033U (ja) | 1988-05-30 |
| JPH0511308Y2 true JPH0511308Y2 (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=31115595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17587186U Expired - Lifetime JPH0511308Y2 (ja) | 1986-11-14 | 1986-11-14 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0511308Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4179263B2 (ja) * | 2004-10-08 | 2008-11-12 | トヨタ自動車株式会社 | 過給機付内燃機関 |
-
1986
- 1986-11-14 JP JP17587186U patent/JPH0511308Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6382033U (ja) | 1988-05-30 |
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