JPH108978A - Supercharging pressure control device for internal combustion engine - Google Patents
Supercharging pressure control device for internal combustion engineInfo
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- 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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- 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
Description
【0001】[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。The present invention relates to a supercharging pressure control device for an internal combustion engine.
【0002】[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。2. Description of the Related Art As a conventional supercharging pressure control device for an internal combustion engine, a description of a new model of a NISSAN Leopard F31 type vehicle (Nissan Motor Co., Ltd., February 1986, No. 549)
No. B-13).
【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。[0003] This is a variable nozzle that controls the nozzle area in accordance with the operating conditions by opening a movable flap provided in a turbine nozzle portion in order to achieve both an improvement in torque at low speed and an increase in output at high speed. It has a mechanism.
In this system, the nozzle is fully closed until the supercharging pressure reaches a predetermined value, and the nozzle is opened when the supercharging pressure exceeds a predetermined value.
【0004】[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。However, when such supercharging pressure control is performed, since the nozzle is fully closed until the supercharging pressure reaches a predetermined value, the exhaust pressure reduces the supercharging pressure. There is a possibility that it will greatly exceed the fuel efficiency. In particular, in a diesel engine having a low exhaust gas temperature at a partial load, the fuel consumption may be deteriorated because it is necessary to increase the turbine pressure ratio by narrowing the nozzle opening area, that is, to increase the turbine pressure by increasing the exhaust pressure. .
【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。For this reason, it is necessary to finely control the nozzle opening in accordance with the operating conditions.
By changing the rate at which the supercharging pressure introduced from the downstream of the compressor is released to the atmosphere (upstream of the compressor), the pressure introduced to the actuator that drives the variable nozzle is controlled. In order to perform the control, that is, the feedback control of the nozzle to the intermediate opening, a sensor for detecting the intake air amount and the supercharging pressure is required, and the system configuration is complicated.
【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。The present invention has been proposed in view of the above-described problems of the prior art, and realizes supercharging pressure control according to engine operating conditions with a simple system configuration, and achieves fuel efficiency at a partial load due to a rise in exhaust pressure. The purpose is to suppress deterioration.
【0007】[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。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention has a nozzle vane for varying the exhaust passage area of a turbine inlet of a turbocharger, and a supercharging pressure chamber for introducing a supercharging pressure. A diaphragm-type first actuator driven by a pressure difference between the supercharging pressure and the atmospheric pressure, an exhaust pressure chamber into which the exhaust pressure at the turbine inlet is introduced, and a supercharging pressure chamber into which the supercharging pressure is introduced. A diaphragm type second actuator formed and driven by a differential pressure between the exhaust pressure and the supercharging pressure; a first push rod interlocked with the first actuator; and a second push rod interlocked with the second actuator.
With a push rod and a link supported at both ends,
The link and the nozzle vane are interlocked via a third push rod.
【0008】[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。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【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。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention. First, the configuration will be described. A compressor (not shown) of a turbocharger is mounted in an intake passage 2 connected to an engine body 1, and a turbine 4 is mounted in an exhaust passage 3.
At the inlet of the turbine 4, there is provided a nozzle vane 5 having a variable nozzle area.
【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。The supercharging pressure in the intake passage 2 downstream of the compressor is introduced into the supercharging pressure chamber 6a of the first actuator 6 through the introduction pipe 10a. An atmospheric pressure chamber 6c is formed on the opposite side of the supercharging pressure chamber 6a via a diaphragm 6b. FIG. 2 shows the relationship between the supercharging pressure in the supercharging pressure chamber 6a and the displacement (downward in FIG. 1) of the first push rod 6d interlocked with the diaphragm 6b.
【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。The second actuator 7 has an exhaust pressure chamber 7a through which the exhaust pressure in the exhaust passage 3 upstream of the turbine 4 is introduced through the introduction pipe 11, and a supercharging pressure in the intake passage 2 downstream of the compressor through the introduction pipe 10b. Pressure chamber 7 into which the pressure is introduced
c are formed with the diaphragm 7b interposed therebetween. The displacement of the second push rod 7d interlocking with the diaphragm 7b changes as shown in FIG. 3 due to the pressure difference between the pressure in the exhaust pressure chamber 7a and the pressure in the boost pressure chamber 7c.
【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。The first push rod 6d of the first actuator 6 and the second push rod 7 of the second actuator 7
d is restricted from moving in directions other than the vertical direction in FIG. 1 by the guides 6e and 7e, respectively.
【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。The first push rod 6d and the second push rod 7d are rotatably supported at both ends of the link 8, respectively. The lever 5 a of the nozzle vane 5 is linked with the link 8 via the third push rod 9.
【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。FIG. 4 shows a turbocharger according to this embodiment. The first actuator 6 and the second actuator 7 are fixed by a bracket 14 supported by a compressor 12. 13 is a center housing.
【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。The operation of this embodiment will be described below with reference to FIG. Supercharging pressure P 0 or less, and, in the differential pressure between the exhaust pressure and the boost pressure P 1 or lower load conditions (below the load), the nozzle vanes 5 are fully closed.
【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。When the pressure difference between the exhaust pressure and the supercharging pressure reaches P 1 , the second push rod 7 d of the second actuator 7 is displaced according to the pressure difference, and is displaced via the link 8 and the third push rod 9. Therefore, since the nozzle vane 5 is opened, the rise in the differential pressure can be suppressed to a minimum (range of-). For this reason, fuel consumption deterioration due to an increase in pumping loss can be suppressed.
【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)。When the load increases and the supercharging pressure reaches P 0 ,
Since the first push rod 6d of the first actuator 6 is displaced and the opening degree of the nozzle vane 5 is increased, an increase in the supercharging pressure can be suppressed, and damage to the engine due to an increase in the in-cylinder pressure can be prevented (above load).
【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)。When the nozzle opening is controlled only by the supercharging pressure, the operation is repeated until the supercharging pressure reaches a predetermined value (P 0 ) (
Since the nozzle remains fully closed, the exhaust pressure greatly exceeds the supercharging pressure, and the fuel consumption rate deteriorates (range).
【0019】[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。As described above, according to the present invention, the nozzle vane 5 for varying the exhaust passage area at the turbine inlet of the turbocharger and the supercharging pressure chamber 6a for introducing the supercharging pressure are formed. A diaphragm-type first actuator 6 driven by a pressure difference between the supercharging pressure and the atmospheric pressure, an exhaust pressure chamber 7a into which the exhaust pressure at the turbine inlet is introduced, and a supercharging pressure chamber 7c into which the supercharging pressure is introduced Are formed, a diaphragm-type second actuator 7 driven by a differential pressure between the exhaust pressure and the supercharging pressure, a first push rod 6d interlocked with the first actuator 6, and interlocked with the second actuator 7 The second push rod 7d is provided with a link 8 supported at both ends, and the link 8 and the nozzle vane 5 are interlocked via a third push rod 9. And without additional control logic, it is possible to suppress deterioration of the fuel consumption rate due to an excessive increase in the exhaust pressure at part load.
【図1】本発明の実施の形態の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.
【図2】第1アクチュエータ6の作動特性図である。FIG. 2 is an operation characteristic diagram of a first actuator 6.
【図3】第2アクチュエータ7の作動特性図である。FIG. 3 is an operation characteristic diagram of a second actuator 7;
【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。4A and 4B are configuration diagrams of a turbocharger according to an embodiment of the present invention, wherein FIG. 4A is a front sectional view and FIG. 4B is a side view.
【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。FIG. 5 is a diagram showing control of a nozzle opening degree and its effect according to the present invention.
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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine main body 2 Intake passage 3 Exhaust passage 4 Turbine 5 Nozzle vane 5a Lever 6 First actuator 6a, 7c Supercharging pressure chamber 6b, 7b Diaphragm 6c Atmospheric pressure chamber 6d First push rod 6e, 7e Guide 7 Second actuator 7a Discharge Atmospheric chamber 7d Second push rod 8 Link 9 Third push rod 10, 10a, 10b, 11 Introducing pipe 12 Compressor 13 Center housing 14 Bracket
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成8年8月26日[Submission date] August 26, 1996
【手続補正1】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】図4[Correction target item name] Fig. 4
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【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。FIG. 4 is a front sectional view and a side view of the turbocharger according to the embodiment of the present invention.
Claims (2)
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。1. A turbocharged internal combustion engine, comprising: a nozzle vane that varies an exhaust passage area at a turbine inlet of a turbocharger; and a supercharging pressure control unit that increases the nozzle vane opening according to an increase in supercharging pressure. An exhaust pressure control device for an internal combustion engine, comprising: exhaust pressure control means for increasing the nozzle vane opening in accordance with an increase in a differential pressure between an exhaust pressure at a turbine inlet and a supercharging pressure.
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。2. A turbocharged internal combustion engine, comprising: a nozzle vane that varies an exhaust passage area at a turbine inlet of a turbocharger; and a supercharging pressure chamber into which a supercharging pressure is introduced. A first actuator driven by the differential pressure of the turbine, an exhaust pressure chamber into which the exhaust pressure at the turbine inlet is introduced, and a supercharging pressure chamber into which the supercharging pressure is introduced. A second actuator driven by a pressure difference between the first and second actuators; and a link in which both ends of a first push rod interlocked with the first actuator and a second push rod interlocked with the second actuator are supported. 2. The supercharging pressure control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the nozzle vane and the nozzle vane are interlocked via a third push rod.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8162667A JPH108978A (en) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | Supercharging pressure control device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8162667A JPH108978A (en) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | Supercharging pressure control device for internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH108978A true JPH108978A (en) | 1998-01-13 |
Family
ID=15759000
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8162667A Pending JPH108978A (en) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | Supercharging pressure control device for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH108978A (en) |
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 (en) * | 2001-12-14 | 2004-09-16 | 현대자동차주식회사 | variable geometry turbo charger system for automotive vehicles |
KR100898514B1 (en) | 2002-02-08 | 2009-05-20 | 허니웰 가렛트 에스아 | Turbocharger Actuator |
-
1996
- 1996-06-24 JP JP8162667A patent/JPH108978A/en 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 (en) * | 2001-12-14 | 2004-09-16 | 현대자동차주식회사 | variable geometry turbo charger system for automotive vehicles |
KR100898514B1 (en) | 2002-02-08 | 2009-05-20 | 허니웰 가렛트 에스아 | Turbocharger Actuator |
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