JPS58117320A - ターボチャージャ制御装置 - 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】 本発明は、自動車におけるターボチャージャの作動ｋ　
ｆｌｉ’ｌＪ御しうるようなターボチャージャ制御シス
テムに関する。

従来のこの拙ターボチャージ制御システムにおいては、
コンプレッサからスロットルバルブに至る通路内の空気
圧が異常に上昇した場合、前記通路内の圧力全別途設け
たアクチュエータで感知してウェイストゲートバルブを
開作動せしめ、もってターボチャージャが作動しないよ
うにすることによって前記通路を形成しているパイプの
破損など全防止していた。しかしながら、かかる従来装
置の場合前記ウェイストゲートバルブが常閉タイプすな
わちターボチャージャ作動中にアクチュエータや該アク
チュエータに連結されているバルブその他の機構に何ら
かの故障が生じた場合前記ウェイストゲートバルブが閉
状態になりつ放しとなってしまうタイプであった。この
ため前記故障が生じたときにはターボチャージャは作動
するけれども必要に応じて該作動を解除するということ
ができなくなり、これがために異常に圧力上昇した部分
、特にコンプレッサからスロットルバルブに至る通路部
分のパイプを破損せしめるという事態が生じていた。

本発明は上記欠点に鑑み、アクチュエータ及びウェイス
トゲートバルブをメカニカル式にし、前記アクチュエー
タもしくは該アクチュエータに付属する装置に故障が生
じた場合ウェイストゲートバルブ全常時開放する（いわ
ゆる常開タイプ）構成とすることにより異常に高圧とな
った通路のパイプ破損を防止することを目的とするもの
である。

すなわち本発明は、ターボチャージャ金有する内燃機関
において、燃焼室からターボチャージャに至るまでの通
路とターボチャージャ以降の通路とを結ぶバイパス通路
を設け、該バイパス通路を、１ｌＷｒｌ、うるウェイス
トゲートバルブ全リンク機構でアクチュエータに連結し
、該アクチュエータは第１の室と第２の室と第８の室と
から構成式れて前記第１の室は常時大気と連通して付設
した第１のバネ手段が前記ウェイストゲートバルブを閉
方向に付勢し、前記第２の室はコンプレッサからスロッ
トルバルブに至る間の通路と連通し、前記第８の室はエ
ンジンの吸気管に連結され、かつ第８の室は前記第１の
バネ手段よりも付勢力が大であって前記ウェイストゲー
トバルブを開方向に付勢する第２のバネ手段を有するよ
うに構成されている。

以下本発明の実施例につき添付図面全参照して説明する
。第１図は本発明の一実施例を示す説明図で、エアクリ
ーナ１に近接した位置に空気の流量全計測するためのエ
アフローメータ２が設置され、通路８を介してコンプレ
ッサ４が取付けられている。該コンプレッサ４はターボ
チャージャＴの一部を形成しており、このコンプレッサ
４によって１１１記通路８から送られる空気は圧縮され
通路５に圧送される。通路５内には送られてくる空気の
量を調節するためのスロットルバルブ６が設置され、該
スロットルバルブ６に近接した位置に脈動圧’ａ［収す
るためのサージタンク７が取付けられている。該サージ
タンク７は吸気通路８を介して工／ジン燃焼室１０に連
結され、該燃焼室１０は往復動するピストン１１と吸気
弁９と排気弁１２とによって形成される。前記燃焼室１
０は排気弁１２の開作動によって排気通路１３と通じ、
該排気通路１８の延張上に上述のターボチャージャＴの
一部を形成するタービン１４が設置されている。

このタービン１４は上述のコンプレッサ４　Ｋ４１１１
１１５をもって固定されている。また、タービン１４を
通過した排ガスは通路１６を介して外部に排出されるわ
けであるが、この通路１６と前記通路１８との間には両
通路１８．１６ｉ連通させうるようなバイパス通路１７
が設置されている。該バイパス通路１７の一端部には孔
１８を閉じたり開いたりさせるためのウェイストゲート
バルブ１９が設置されている。このバルブ１９は、リン
ク２０がビン２１を支点として枢軸運動することにより
開閉作動するものであって、前記リンク２０は別のリン
ク２２に連結されている。そして、リンク２２はアクチ
ュエータＡの軸８１（第２図参照）に孔８１ａ、ｉ介し
て枢着されている。

アクチュエータＡは、外周がハウジング８２゜８８によ
って囲まれ、該ハウジング８２．８８と環状の固定部材
８４とによって外周が固定された２個のゴム製ダイアフ
ラム８５．８６に、ｌ、７クチユエータＡの内部は８つ
の室８７．８８．８９に分けられている。室８７内には
、一端が前記ハウジング８２に係止し他端が前記ダイア
フラム８５を図示左方に付勢１７ているスプリング４０
が設けられており、該室８７は孔８２　ａ、　ｆ介して
常時大気と連通している。前記スプリング４０を支持し
ている支持体４１は別の支持体４２と共に軸８１にカシ
メ固着ａｉｂされることによって前記ダイアフラム８５
の内周部を支持しており、同時に端部４１８がハウジン
グ８２に当接することによってダイアフラム８５の右方
向への動きを規制するストッパの役目をしている。

室８８は、前記固定部材８４に穿設された孔８４Ｂ、及
び通路４８を介して既述の通路５と常時連通している。

前記通路４８の途中に連結されている公知の正圧感知弁
４８Ａは、通路５内の圧力が一定値、例えば＋５０朋Ｈ
９以上になったときにのみ通路５内の圧力を前記室８８
に導く働きをする。

室３９は、ハウジングＳ８とダイアフラム３６と該ダイ
アフラム８６の内周部を支持している支持体４４とによ
って形成されている。支持体４４は、一端が前記、ハウ
ジング８３に係ｌヒ［７たスプリング４５により図示右
方に伺勢されている。当該第２図はスプリング４５の付
勢力によって支持体４４の右端面４４８、が軸８１の左
端向に当接［７た状態を示している。ここで、スプリン
グ４５の付勢力は他のスプリング４０の付勢力よりも大
である。室８９はバイブ４６内の通路４７と常時連通し
ており、通路４７は第１図のように電磁弁４８、通路４
９　、　？Ｊｎ度Ｐ♂知弁５０、通路５１、負圧感知弁
５２、通路５８、チェックバルブ５４、通路５５の順に
直列的に連結きれサージタンク７に接続されている。こ
れらの各種−＊４Ｂ、５０．５２．５４はエンジンの吸
気管（インテークマニホルド）の状況Ｔｈ７ｇ知して、
必要に応じ負圧を室８９に導いてアクチュエータＡを作
動させウェイストゲートバルブ１９’５閉状態にする役
目をする。電磁弁４８は運転席のイグニッションスイッ
チに連動し該スイッチをＯＮにしたときに前記吸気管か
ら通路４９にまで到達している負圧金アクチューエータ
Ａ内の宰８９に導く働きをし、ＯＦＦにしたときは前記
室８９に負圧を入れない働きをする。温度感知を５０は
ラジェータの冷却水温度が５０″Ｃ以上になったときに
のみ吸気管から通路５１に到達している負圧を通路４９
に導く働きをする。又、負圧感知弁５２は吸気管内の負
圧度合が−５００ＭＭＨｆよシも大となったときに通路
５８にまで到達している負圧を通路５１に導く働きをす
る。又、チェックバルブ５４は通路５５から通路５８の
方向にのみ負圧を通過させるものである。このような４
個のバルブ４８．５０，５２．５４の全てが開状態とな
ったときのみ負圧が室８９に導かれるように構成されて
いる。

次に作用について述べる。先ず、運転席のイグニッショ
ンスイッチがＯＮ、すなわちエンジンが回転している状
態において、核回転数が低い場合は通路５内の圧力が低
いので通路４８及びアクチュエータへ〇室８８内の圧力
も低い。このため、スプリング４０のバネ力よりも大き
なバネ力を有するスプリング４５の付勢力により軸３１
は右方に押され最右端位置である第２図の状態となる。

この最右端位置となるときにリンク２０が第１図におい
て反時計方向に回動しウェイストゲートバルブ１９は開
状態となる。（この場合、アクチュエータＡ内の室８９
には負圧が導入されていないものとする）。

仄に、昼速運転時ではあるが通路５内の圧力が一定値金
越えない程度の場合は、８個のノ・ルブ４８゜５０．５
２が全て開となって室３９に負ｆｆｉが導かれたときに
スプリング４０の付勢力で軸８１が左方に動きウェイス
トゲートバルブ１９は閉状態となる。このため、燃焼室
１０から通路１８に排出される排カスがタービン１４に
回転力を与える。

次に、高速運転時においてアクセルペダルｋ　急に離し
たような場合はスロットルバルブ６が急閉され通路す内
の圧力が急上昇する。また高速運転時においてはターボ
チャージャＴがいわゆる“幼き過ぎ”の状態となる場合
もあり、この場合にも通路５内の圧力が異常に大となる
。このため前記通路５内の圧力がバルブ４８Ａの間作用
と相まってアクチュエータＡ内の室８８に侵入しスプリ
ング４０．４５のバネ力に打勝つため軸８１は右方に押
されウェイストゲートバルブ１９が開状態となり、排ガ
スがタービン１４に回転力全付与しない。このため、タ
ーボチャージャＴが不作動となり通路５を形成するパイ
プの破損などが防止される。ただし、ウェイストゲート
バルブ１９は全開状態と全閉状態だけではなく、両状態
の中途状１ルもめりうる。これは通路５の圧力人第であ
って、中途状顔の場合はターボチャージャＴの効き具合
も中途状態となる。

運転席のイグニッションスイッチ’１ＯＦＦ［ｌ。

たとき、いわゆるエンジンをとめたときは電磁弁４８が
作動せず、これがため室８９内に負圧が導入されない。

当然に、通路５内の圧力は大気圧に等しくなるのでアク
チュエータＡは第２図示の状態となシ、ウェイストゲー
トバルブ１９は開状態となる。

又、４個のバルブ４８．５０．５２．５４のいずれかが
故障してアクチュエータＡの室３９内に負圧が導入され
なくなった場合でも、アクチュエータＡ及びウェイメト
グー１−バルブ１９のメカニカル作動が可能である限り
、スプリング４５の付勢力で軸８１が最右端位置に移動
しウェイストゲートバルブ１９は常時開状態となる。

このように本発明は、ターボチャージャを有する内燃機
関において、燃焼室からターボチャージャのタービンに
至る筐での通路とタービン以降の通路と金結ぶバイパス
通路を設け、該バイパス通路ヲ縞断しうるウェイストゲ
ートバルブ全９７ク機構でアクチュエータに連結し、該
アクチュエータは第１の室と第２の室と第８の室とから
構成されて前記第１の室は常時大気と連通して付設した
第１のバネ手段が前記ウェイストゲートバルブを閉方向
に付勢し、前記第２の室は空気全圧送するコンプレッサ
からスロットルバルブに至る間の通路と連通し、前記第
８の室は吸気管に連結され、かつ第８の室は前記第１の
バネ手段よりも付勢力が大であって前記ウェストゲート
バルブを開方向に付勢する第２のバネ手段を有する構成
としたため、前記アクチュエータの第８の室に通じる各
抽バルブ糸に何らかの故障が生じて吸気管からの負圧が
供給されなくなったとしても、アクチュエータ内とウェ
イストゲートバルブのメカニカル作動が保障される阻９
第２のバネ手段の付勢力でウェイストゲートバルブは開
状態となる。このため、上記故障時にはターボチャージ
ャを不作動とすることができ、故障時にターボチャージ
ャが作動してしまうような従来装置に比ベコンプレッサ
からスロットルバルブに至るパイプの破損などを大巾に
減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

＠１図は本発明の実施例を示す説明図、第２図は第１図
のアクチュエータＡの詳＃ＩＩＩ　ｋ示す拡大縦断面図
である。 Ｔ・・・ターボチャージャ　　Ａ・・・アクチュエータ
　　４・・・コンプレッサ　　１４・・・タービン　　
１８・・・ウニイストゲ−トノ（ルブ　　　８７．　８
８．　８９　　・・・室特許出願人　　アイシン精機株
式会社 代理人 弁理士　　大　川　　　宏 纂１回

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ターボチャージャを有する内燃機関に斡いて、燃焼室か
   らターボチャージャのタービンに芋るまでの通路と前記
   タービン以降の通路とを結ぶバイパス通路を設け、該バ
   イパス通路を遮断しうるウニイヌ１−ゲートバルブ全リ
   ンク機構でアクチュエータに連結し、該アクチュエータ
   は第１の室と第２の室と第８の室とから構成されて前記
   第１の室は常時大気と連通して付設した第１のバネ手段
   が前記ウェイストゲートバルブを閉方向に付勢し、前記
   第２の室はコンプレッサからスロットルバルブに至る間
   の通路と連通し、ｉｉＪ記第８の室は吸気管に連結され
   、かつ第８の室は目ｉ１記第１のバネ手段よりも付勢力
   が犬であって前記ウエイヌトケートバルブ全開方向に付
   勢する第２のバネ手段を有することを特徴とするターボ
   チャージャ制御システム。