(57)【要約】【課題】ディフューザ流路へ出没する案内羽根の暖機性能を向上し、着氷による作動不良を抑制するエンジンの過給機を提供する。【解決手段】エンジン１の過給機３０は、ディフューザ流路６に出没する案内羽根４７が設けられたディフューザ翼４５２と、エンジン１の運転状態に基づいて案内羽根４７が氷結すると判断する場合、ディフューザ翼４５２の第２面４５２ｂを背面ケーシング４２に当接させる暖機手段（ＥＣＵ７０）と、を備える。案内羽根４７は、エンジン１の廃熱により暖機されるため、エンジンの運転状態から、案内羽根４７の暖機状態を判断できる。これにより、エンジンの運転状態に基づき、案内羽根４７の着氷を防ぎ、着氷による作動不良を抑制することができる。【選択図】図６
2012215109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディフューザ流路に出没する案内羽根が設けられた板状の可動部材と、
エンジンの運転状態に基づいて前記案内羽根が氷結すると判断する場合、前記可動部材を高温部に当接させる暖機手段と、
を備えたことを特徴とするエンジンの過給機。
【請求項２】
前記エンジンの運転状態には、エンジンの冷却水の温度を含むことを特徴とする請求項１記載のエンジンの過給機。
【請求項３】
前記暖機手段は、前記案内羽根が氷結すると判断する場合、前記可動部材における前記案内羽根の設けられた第１面の反対側の第２面を前記高温部に当接させることを特徴とする請求項２記載のエンジンの過給機。
【請求項４】
前記案内羽根の基端部に対応する第２面に第１翼側凸部を設けたことを特徴とする請求項３記載のエンジンの過給機。
【請求項５】
前記案内羽根がディフューザ流路に突出する場合、前記暖機手段は、前記可動部材における前記案内羽根の設けられた第１面を前記高温部に接触させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載のエンジンの過給機。
【請求項６】
前記案内羽根の基端部の周囲に第２翼側凸部を設けたことを特徴とする請求項５記載のエンジンの過給機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンに組み込まれる過給機に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの出力向上の一手段として過給機を用いることが知られている。エンジンの過給機として、一般的なターボチャージャは吸気を遠心圧縮する遠心圧縮機（コンプレッサ）を備えている。
【０００３】
遠心圧縮機は、インペラとスクロール部との間にディフューザ部を備えている。ディフューザ部はディフューザ流路を有し、インペラが送り出す流体の運動エネルギーを圧力に変換する。このディフューザ流路には案内羽根を設けることがある。ディフューザ流路に案内羽根を設けることで、圧縮効率を高めることができる。一方、この場合には適用可能な流量範囲が狭くなる。このため、ディフューザ流路に案内羽根を出没させて、圧縮効率と適用可能な流量範囲との両立を図ることが行われている。このようなディフューザ流路に案内羽根を出没させる構成は、例えば、特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３２９９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、冬期や寒冷地のような氷結が生じる条件下では、ディフューザ通路内を通過する吸気に含まれる水分が案内羽根に付着して冷却され、案内羽根に着氷することがある。案内羽根に着氷した場合、案内羽根を出没する動作を阻害することが考えられる。また、着氷が進行し、成長した氷が塊状に剥がれ落ちることにより、下流側に備えられたインペラに衝突してインペラを損傷することが考えられる。
【０００６】
このように、案内羽根に着氷する場合には、案内羽根の動作に影響を及ぼす。特に、このような案内羽根は暖機性能が低いため、着氷した場合の氷の溶解が遅く、案内羽根が正常に動作するまでに相当の時間を要するため、エンジンの始動開始の早期からエンジンの運転に適した圧縮効率を得ることができない。
【０００７】
そこで、本発明は上記課題に鑑み、ディフューザ流路へ出没する案内羽根の暖機性能を向上し、着氷による作動不良を抑制するエンジンの過給機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】
【０００８】
かかる課題を解決する本発明のエンジンの過給機は、ディフューザ流路に出没する案内羽根が設けられた板状の可動部材と、エンジンの運転状態に基づいて前記案内羽根が氷結すると判断する場合、前記可動部材を高温部に当接させる暖機手段と、を備えたことを特徴とする。このような構成により、高温部から可動部材へと熱が伝導し、可動部材に設けられた案内羽根を暖機することができる。これにより、案内羽根への着氷を防ぎ、着氷による作動不良を抑制することができる。エンジンの過給機に備えられた案内羽根は、エンジンの廃熱により暖機されるため、案内羽根の暖機性能は、エンジンの運転状態に依存する。したがって、エンジンの運転状態から案内羽根の氷結を判断できる。
【０００９】
上記のエンジンの運転状態には、エンジンの冷却水の温度を含むことができる。エンジンの暖機状態は、エンジンの冷却水から想定することができるためである。
【００１０】
上記のエンジンの過熱器において、前記暖機手段は、前記案内羽根が氷結すると判断する場合、前記可動部材における前記案内羽根の設けられた第１面の反対側の第２面を前記高温部に当接させる構成とすることができる。このような構成により、案内羽根を引き込む動作と、可動部材を高温部へ接触させる動作とが一致するため、引き込みとともに、案内羽根への熱伝導を可能とし、案内羽根を暖機することができる。これにより、着氷による案内羽根の作動不良を抑制することができる。
【００１１】
上記のエンジンの過熱器において、前記案内羽根の基端部に対応する第２面に第１翼側凸部を設けることができる。このような構成により、周囲よりも突出した第１翼側凸部から案内羽根へ集中的に熱を伝導することができる。これにより、案内羽根の暖機を早期に実現し、着氷による案内羽根の作動不良を抑制することができる。
【００１２】
上記のエンジンの過熱器において、前記案内羽根がディフューザ流路に突出する場合、前記暖機手段は、前記可動部材における前記案内羽根の設けられた第１面を前記高温部に当接させる構成とすることができる。このような構成により、案内羽根が突出している場合でも、案内羽根へ熱を伝導することができ、案内羽根を暖機することができる。このため、案内羽根への着氷を防ぎ着氷による作動不良を抑制することができる。
【００１３】
上記のエンジンの過熱器において、前記案内羽根の周囲に第２翼側凸部を設けることができる。このような構成により、周囲よりも突出した第２翼側凸部から案内羽根へ集中的に熱を伝導することができる。これにより、案内羽根の暖機を早期に実現し、着氷による案内羽根の作動不良を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明はエンジンの運転状態に基づき、案内羽根への着氷を判断することにより、着氷による作動不良を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】エンジンとその周辺機器を含めた全体構成を示した説明図である。
【図２】コンプレッサの概略構成を示した説明図である。
【図３】スライド式移動機構の分解構成を示した説明図である。
【図４】ディフューザ翼を示した説明図であって、（ａ）はディフューザ翼の第１面を示しており、（ｂ）は第２面を示している。
【図５】案内羽根を通る面で切断した際の、ディフューザ翼とその周囲の断面を示した説明図であって、（ａ）は案内羽根がスリットに引き込まれた状態を示し、（ｂ）は案内羽根がディフューザ流路に突出した状態を示している。
【図６】ＥＣＵによる制御のフローを示した説明図である。
【図７】熱伝導率の異なる部材から構成されたディフューザ翼を示した説明図である。
【図８】実施例２において、案内羽根を通る面で切断した際の、ディフューザ翼とその周囲の断面を示した説明図であって、（ａ）は案内羽根がスリットに引き込まれた状態を示し、（ｂ）は案内羽根がディフューザ流路に突出した状態を示している。
【図９】実施例３において、案内羽根を通る面で切断した際の、ディフューザ翼とその周囲の断面を示した説明図であって、（ａ）は案内羽根がスリットに引き込まれた状態を示し、（ｂ）は案内羽根がディフューザ流路に突出した状態を示している。
【図１０】断熱部材を組み込んだディフューザ翼の例を示した説明図である。
【図１１】断熱部材を組み込んだディフューザ翼の例を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
本実施例の遠心圧縮機（以下、「コンプレッサ」ともいう。）４は、エンジン１に組み込まれる過給機３０を構成する。過給機３０はエンジン１の排気から動力を得て駆動する。図１はエンジン１とエンジン１の周辺機器を含めた全体構成１００を示した説明図である。エンジン１には、吸気系１０、排気系２０、過給機３０が組み込まれている。吸気系１０はエンジン１へ吸気を供給する。吸気系１０は、エアクリーナ１１と、インタークーラ１２と、スロットル弁１３と、インテークマニホールド１４とを備えている。エアクリーナ１１は吸気を濾過する。インタークーラ１２は過給機３０によって圧縮された吸気を冷却する。スロットル弁１３は吸入空気量を調節する。インテークマニホールド１４は、エンジン１内に形成されている気筒（図示しない）へ吸気を導入する。排気系２０はエンジン１からの排気を排出する。排気系２０はエキゾーストマニホールド２１、触媒２２を備えている。エキゾーストマニホールド２１は気筒から排出された排気を排気管へ送る。触媒２２は排気を浄化する。
【００１８】
過給機３０はコンプレッサ４とタービン５とを備えている。過給機３０は排気駆動式のターボチャージャであり、コンプレッサ４を吸気系１０に、タービン５を排気系２０にそれぞれ介在させるようにして設けられている。
【００１９】
図２はコンプレッサ４の概略構成を示した説明図である。コンプレッサ４は、コンプレッサハウジング４１、背面ケーシング４２、ベアリングハウジング４３、インペラ４４、スライド式移動機構４５を備えている。
【００２０】
コンプレッサハウジング４１はインペラ収容部４１ａを備えている。インペラ収容部４１ａにはインペラ４４が収容されている。インペラ４４はシャフト４６により回転駆動される。シャフト４６はタービン５が備える図示しないタービンホイールと連結されている。
【００２１】
コンプレッサハウジング４１において、インペラ収容部４１ａの外周側にスクロール部４１ｂが設けられている。コンプレッサハウジング４１の吸入口４１ｃから吸気が吸入される。吸入された吸気はインペラ４４に向かって流れ込み、回転するインペラ４４により半径方向外側に向けて送り出される。インペラ４４により半径方向外側に向けて送り出された吸気は、スクロール部４１ｂを介してインタークーラ１２に供給される。コンプレッサハウジング４１はシャフト４６の吸気が取り込まれる方向（図２左側）からスライド式移動機構４５を支持する。
【００２２】
背面ケーシング４２、ベアリングハウジング４３は、スライド式移動機構４５をコンプレッサハウジング４１の反対側から支持する。
【００２３】
次に、スライド式移動機構４５について、図３を参照して説明する。図３はスライド式移動機構４５の分解構成を示した説明図である。スライド式移動機構４５は、図３に示された面をコンプレッサハウジング４１側へ向けて組付けられる。スライド式移動機構４５は、コンプレッサハウジング４１側から順に、ディフューザプレート４５１、ディフューザ翼４５２、カムリング４５３が重なりあって構成されている。
【００２４】
ディフューザプレート４５１は環状のプレート部材である。ディフューザプレート４５１は、コンプレッサハウジング４１と対向して図２に示すディフューザ流路６を形成する。ディフューザプレート４５１にはスリット４５１ａが設けられている。スリット４５１ａは後述する案内羽根４７のそれぞれに対応する位置に、案内羽根４７の形状に合わせて形成されている。
【００２５】
ディフューザプレート４５１の背後には、ディフューザ翼４５２が設けられている。このディフューザ翼４５２は、本発明の可動部材に相当する。ディフューザ翼４５２は第１面４５２ａと第２面４５２ｂとを有する環状の板状部材である。第１面４５２ａと第２面４５２ｂとは、表と裏の関係にあり、組付け時に第１面４５２ａは、ディフューザプレート４５１と対向し、第２面４５２ｂは、背面ケーシング４２と対向する。図４は、ディフューザ翼４５２を示した説明図である。図４（ａ）はディフューザ翼４５２の第１面４５２ａを示しており、図４（ｂ）は第２面４５２ｂを示している。図４（ａ）に示すように、第１面４５２ａには案内羽根４７が設けられている。本実施例では、６枚の案内羽根４７が、第１面４５２ａの周方向に沿って、均等に間隔を空けて設けられている。また、図４（ｂ）に示すように、案内羽根４７のディフューザ翼４５２に接続する基端部４７ａの位置に対応して、第２面４５２ｂの一部を背面ケーシング４２の方向へ突出した第１翼側凸部４８ａが設けられている。第１翼側凸部４８ａは６枚の案内羽根４７のそれぞれに対応して設けられている。また、案内羽根４７の基端部４７ａの周囲に、第１面４５２ａの一部をディフューザプレート４５１側へ突出した第２翼側凸部４９ａが設けられている。第２翼側凸部４９ａは６枚の案内羽根４７のそれぞれについて設けられている。この第１翼側凸部４８ａと第２翼側凸部４９ａとを備えたことにより、案内羽根４７の周囲は他の部分に比べて、ディフューザ翼４５２の肉厚が厚くなっている。
【００２６】
図３に示すように、ディフューザ翼４５２の背後には、カムリング４５３が設けられている。カムリング４５３は円筒状の部材であり、シャフト４６の軸周りに回転可能に設けられる。カムリング４５３は操作レバー４５４を介して外部からの駆動入力により回転駆動する。カムリング４５３は突き出し部４５３ａと、引き込み部４５３ｂと、接続部４５３ｃとを備えている。これら突き出し部４５３ａ、引き込み部４５３ｂおよび接続部４５３ｃは、カムリング４５３のディフューザ翼４５２側に設けられている。
【００２７】
突き出し部４５３ａは周方向に沿って均等に複数（本実施例では３つ）設けられている。複数の突き出し部４５３ａは、カムリング４５３の背後側の円形端部を底部として、底部から互いに同様の高さで平らに形成されている。引き込み部４５３ｂは隣り合う突き出し部４５３ａの間に設けられている。複数の引き込み部４５３ｂも底部から互いに同様の高さで平らに形成されている。突き出し部４５３ａは引き込み部４５３ｂよりもディフューザ翼４５２側に突出している。
【００２８】
突き出し部４５３ａのそれぞれは、隣り合う引き込み部４５３ｂのうち、同方向に位置する引き込み部４５３ｂのそれぞれとの間で、接続部４５３ｃによって接続されている。接続部４５３ｃは、引き込み部４５３ｂから突き出し部４５３ａに向かって斜めに立ち上がるようにして傾斜している。接続部４５３ｃはこれら突き出し部４５３ａ、引き込み部４５３ｂと滑らかな接合カーブを有して接合されている。これら突き出し部４５３ａ、引き込み部４５３ｂおよび接続部４５３ｃは、カムＣＭを構成している。
【００２９】
カムＣＭはカム係合部４５２ｃと係合する。カム係合部４５２ｃはディフューザ翼４５２の外周から突出する突起である。さらに、周方向に沿ったカム係合部４５２ｃの位置は、カムＣＭと係合可能な位置に設定されている。周方向に沿ったカム係合部４５２ｃの幅は、周方向に沿った引き込み部４５３ｂの幅よりも小さく設定されている。このようなカムＣＭとカム係合部４５２ｃとはカム機構を構成する。カム係合部４５２ｃは例えばブロック状に突起していてもよい。
【００３０】
ディフューザ翼４５２はカムリング４５３の回転方向に応じて次のように作動する。すなわち、カムリング４５３が矢示Ａ方向に回転した場合、カム機構により、ディフューザ翼４５２がコンプレッサハウジング４１側へ移動する。これにより、案内羽根４７がスリット４５１ａを通り、ディフューザ流路６に突出する。また、カムリング４５３が矢示Ｂ方向に回転した場合、カム機構により、ディフューザ翼４５２が背面ケーシング４２側へ移動する。これにより、案内羽根４７がスリット４５１ａに引き込まれる。このようにしてカム機構は案内羽根４７をディフューザ流路６に出没させる。
【００３１】
さらに、図１に示すように、エンジン１は、エアクリーナ１１の下流において吸気量を計測する吸気センサ７１と、インテークマニホールド１４内において過給圧を測定する圧力センサ７２と、エンジン１内の冷却水の温度を測定する温度センサ７３とを備えている。また、エンジン１は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７０を備えている。ＥＣＵ７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、入出力ポートを双方向バスで接続した公知の形式のディジタルコンピュータからなり、エンジン１の制御のために設けられている各種センサや作動装置と信号をやり取りしてエンジン１を制御するようになっている。特に、本実施例においては、ＥＣＵ７０は、吸気センサ７１、圧力センサ７２、温度センサ７３と電気的に接続されており、これらのセンサからの出力信号に基づいて、案内羽根４７の出没を決定し、カムリング４５３を回転させる。
【００３２】
次に、案内羽根４７がディフューザ流路６へ突出している場合と、案内羽根４７がスリット４５１ａ引き込まれた場合のディフューザ翼４５２の状態について説明する。図５は、案内羽根４７を通る面で切断した際の、ディフューザプレート４５１、ディフューザ翼４５２、コンプレッサハウジング４１、背面ケーシング４２の断面を示した説明図である。図５（ａ）は案内羽根４７がスリット４５１ａに引き込まれた状態を示している。図５（ｂ）は案内羽根４７がディフューザ流路６に突出した状態を示している。
【００３３】
図５（ａ）に示すように、案内羽根４７がスリット４５１ａに引き込まれた状態では、案内羽根４７の第１翼側凸部４８ａと背面ケーシング４２とが当接する。エンジン１の始動時に過給機３０に着目すると、排気ガスが流通し、排気ガスにより温められるタービン５側の方がコンプレッサ４側よりも早期に暖機される。従って、過給機３０では、タービン５側からコンプレッサ４側へと熱が伝導することにより、暖機が進行する。さらに、コンプレッサ４に着目すると、タービン５に近い背面ケーシング４２、ベアリングハウジング４３は、ディフューザ翼４５２よりも早期に暖機し、ディフューザ翼４５２から見ると高温部に相当する。従って、第１翼側凸部４８ａが背面ケーシング４２に当接することにより、背面ケーシング４２から第１翼側凸部４８ａへ熱が伝導される。そして、第１翼側凸部４８ａに伝わった熱は案内羽根４７へ伝わり、案内羽根４７が暖機する。すなわち、第１翼側凸部４８ａは案内羽根４７の引き込み時に、背面ケーシング４２から案内羽根４７へ熱を伝導する。
【００３４】
スライド式移動機構４５の構造上、ディフューザ翼４５２は筐体に固定されないため、熱伝導が起こりにくい。さらに、その先端部分に位置する案内羽根４７に熱が伝導するのには時間を要し、暖機が遅くなる。ところが、本実施例のように、案内羽根４７がスリット４５１ａに引き込まれた際に、第１翼側凸部４８ａが背面ケーシング４２に当接し、積極的に熱の伝導を促進することにより、案内羽根４７が早期に暖機される。特に、ディフューザ翼４５２において、第１翼側凸部４８ａは周囲よりも突出しているため、背面ケーシング４２の熱が案内羽根４７へ集中する。このため、より多くの熱量を案内羽根４７側へ伝え、案内羽根４７の暖機を早期に実現する。また、案内羽根４７が設けられていない部分のディフューザ翼４５２の肉厚を薄くすることにより熱容量が小さくでき、ディフューザ翼４５２を暖機するための熱量を減らす。これにより、背面ケーシング４２から得られる熱を案内羽根４７へ供給し、案内羽根４７の暖機を促進することができる。
【００３５】
一方、図５（ｂ）に示すように、案内羽根４７がディフューザ流路６に突出した状態では、ディフューザ流路６を流れる低温の吸気に触れて温度を下げることが考えられる。このため、暖機完了後であっても、案内羽根４７の温度が低下して着氷のおそれがある。
【００３６】
本実施例では、このような案内羽根４７がディフューザ流路６へ突出する際に、ディフューザ翼４５２の第２翼側凸部４９ａとディフューザプレート４５１とが当接する。ディフューザプレート４５１はディフューザ翼４５２よりも早期に温度が上昇し、ディフューザ翼４５２から見ると高温部に相当する。このため、第２翼側凸部４９ａがディフューザプレート４５１に当接することにより、ディフューザプレート４５１から第２翼側凸部４９ａへ熱が伝導される。第２翼側凸部４９ａに伝わった熱は案内羽根４７へ伝わり、案内羽根４７が暖機する。すなわち、第２翼側凸部４９ａは、案内羽根４７の突出時にディフューザプレート４５１から案内羽根４７へ熱を伝導する。このように、突出時の案内羽根４７へ熱が伝導されることにより、案内羽根４７への温度低下が抑えられ、着氷が抑制される。また、このように突出時でも案内羽根４７へ熱を供給するように構成されていることにより、案内羽根４７が暖機途中であっても早期にディフューザ流路６へ突出させることができる。これにより最適制御へ早期に移行できる。さらに、ディフューザ翼４５２において、第２翼側凸部４９ａは周囲よりも突出しているため、第１翼側凸部４８ａと同様に、案内羽根４７へより多くの熱量を伝え、案内羽根４７の着氷がさらに抑制される。
【００３７】
次に、ＥＣＵ７０による制御について説明する。ＥＣＵ７０は、エンジンの運転状態に基づいて案内羽根４７が氷結すると判断すると、案内羽根４７をスリット４５１ａに引き込むように制御する。ここでは、ＥＣＵ７０の制御について制御フローを参照しつつ説明する。図６はＥＣＵ７０による制御のフローを示した説明図である。この制御はエンジン１の始動とともに開始される。
【００３８】
ＥＣＵ７０はステップＳ１において、初期状態として案内羽根４７をスリット４５１ａに引き込む。案内羽根４７が既にスリット４５１ａに引き込まれていた場合、その状態を維持する。次に、ＥＣＵ７０はステップＳ２において、エンジン１の状態量を読み込む。具体的には、吸気センサ７１が計測する吸気量Ｇａ、圧力センサ７２が計測する過給圧Ｐ、温度センサが計測する冷却水温度Ｔｈｗを読み込む。吸気量Ｇａと過給圧Ｐは、案内羽根４７の出没によりディフューザ流路６を流れる流量を変更することにより行われるコンプレッサ４の最適制御に用いられる。冷却水温度は後述のステップＳ３における処理に用いられる。ＥＣＵ７０はステップＳ２の処理を終えるとステップＳ３へ進む。
【００３９】
ＥＣＵ７０はステップＳ３において、案内羽根４７が氷結するおそれがあるか否かを判断する。上記の通り、案内羽根４７はエンジン１の廃熱により暖機されるため、案内羽根４７の暖機性能は、エンジン１の運転状態に依存する。したがって、エンジン１の運転状態から案内羽根４７が氷結するおそれがあるか否かを判断できる。この判断には、ステップＳ２において読み込んだ、冷却水温度Ｔｈｗを用いる。ここでは、読み込んだ冷却水温度Ｔｈｗが規定値Ｔ０より低い場合、案内羽根４７が氷結するおそれありと判断する。案内羽根４７は周囲の筐体（ディフューザプレート４５１、背面ケーシング４２等）から熱を伝導されて暖機する。このため、エンジン１が所定の温度まで昇温していない場合、案内羽根４７へ十分な熱が伝達していないと考えられ、案内羽根４７において氷結するおそれがあることが想定される。したがって、規定値Ｔ０は、案内羽根４７へ熱を伝達できる程度にエンジン１が暖機している際の冷却水温度とする。また、案内羽根４７の氷結のおそれについての判断は、排気管を通る排気ガスの温度を参照してもよい。ＥＣＵ７０はステップＳ３においてＹＥＳと判断する場合、すなわち、案内羽根４７が氷結するおそれがあると判断する場合、ステップＳ４へ進む。
【００４０】
ＥＣＵ７０はステップＳ４において、案内羽根４７をスリット４５１ａに引き込む。すなわち、ＥＣＵ７０は、案内羽根４７が氷結すると判断する場合、案内羽根４７を引き込み、第１翼側凸部４８ａを背面ケーシング４２に当接させる。ＥＣＵ７０は、初期状態で案内羽根４７がスリット４５１ａに引き込まれていた場合、その状態を維持する。これにより、案内羽根４７がスリット４５１ａに引きこまれて、着氷が防止される。また、第１翼側凸部４８ａが背面ケーシング４２と当接することにより、暖機中のタービン５側から案内羽根４７へ熱が伝導する。このため、案内羽根４７の暖機が促進され、その後に案内羽根４７をディフューザ流路６に突出させた場合にも着氷を防止することができる。ＥＣＵ７０はステップＳ４の処理を終えると、ステップＳ２へ進み、処理を繰り返す。
【００４１】
一方、ＥＣＵ７０はステップＳ３においてＮＯと判断する場合、すなわち、案内羽根４７が氷結するおそれがないと判断する場合、ステップＳ５へ進む。ＥＣＵ７０はステップＳ５において、案内羽根４７の通常制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ７０は、ステップＳ２で読み込んだ吸気量Ｇａと過給圧Ｐとに基づいて、案内羽根４７の出没を制御し、ディフューザ流路６を変更して圧縮効率を高めるともに、適切な流量を確保する。このとき、案内羽根４７がディフューザ流路に突出する場合、ＥＣＵ７０は、第２翼側凸部４９ａをディフューザプレート４５１へ当接させる。
【００４２】
ＥＣＵ７０はステップＳ５の次にステップＳ６において、エンジン１の停止要求があるか否かを判断する。ＥＣＵ７０はステップＳ６においてＹＥＳと判断する場合、すなわち、エンジン１の停止要求がある場合、制御の処理を終える。一方、ＥＣＵ７０はステップＳ６においてＮＯと判断する場合、すなわち、エンジン１の停止要求がない場合、ステップＳ２へ進み、処理を繰り返す。
【００４３】
上記の通り、本実施例の遠心圧縮機４では、案内羽根４７がスリット４５１ａに引き込まれた状態において、案内羽根４７の第１翼側凸部４８ａが背面ケーシング４２と当接し、熱伝導により暖機することができる。これにより、案内羽根４７への着氷を防ぎ、案内羽根４７の出没の作動不良を抑制し、始動後の早期から遠心圧縮機４の最適制御を実現する。また、暖機後に案内羽根４７をディフューザ流路６へ突出する場合にも、案内羽根４７を暖機するため、着氷を防ぎ、案内羽根４７の出没の作動不良を抑制する。
【００４４】
なお、図７に示すように、ディフューザ翼４５２は、案内羽根４７、第１翼側凸部４８ａ、第２翼側凸部４９ａを含む部分４５２αとそれ以外の部分４５２βとを熱伝導率の異なる部材から構成することとしてもよい。このとき、部分４５２αを構成する部材の熱伝導率αが部分βを構成する部材の熱伝導率βよりも高いものとする。このように案内羽根４７を含む部分の熱伝導率を高くすることにより、周囲に比べて熱が伝わり易くなる。これにより、案内羽根４７へ優先的に熱を供給することができ、早期に案内羽根４７を暖機することができる。
【実施例２】
【００４５】
次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例は、ディフューザ翼４５２が第１翼側凸部４８ａ、第２翼側凸部４９ａを備えていない代わりに、背面ケーシング５２が第１ケース部材凸部４８ｂを備え、ディフューザプレート５５１が第２ケース部材凸部４９ｂを備えている点で、実施例１と異なる。図８は、案内羽根４７を通る面で切断した際の、ディフューザプレート５５１、ディフューザ翼５５２、コンプレッサハウジング４１、背面ケーシング５２の断面を示した説明図である。図８（ａ）は案内羽根４７がスリット４５１ａに引き込まれた状態を示している。図８（ｂ）は案内羽根４７がディフューザ流路６に突出した状態を示している。次に、本実施例のディフューザプレート５５１、ディフューザ翼５５２、背面ケーシング５２について説明する。なお、その他の構成は実施例１と同一であり、実施例１と同一の構成要素については、図面中、同一の参照番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４６】
ディフューザ翼５５２は、本発明の可動部材に相当する。ディフューザ翼５５２は第１面５５２ａと第２面５５２ｂとを有する環状の板状部材である。第１面５５２ａと第２面５５２ｂとは、表と裏の関係にあり、組付け時に第１面５５２ａは、ディフューザプレート５５１と対向し、第２面５５２ｂは、背面ケーシング５２と対向する。第１面５５２ａには、６枚の案内羽根４７が、第１面５５２ａの周方向に沿って、均等に、間隔を空けて設けられている。
【００４７】
背面ケーシング５２において、ディフューザ翼５５２の第２面５５２ｂに対向する面を第３面５２ａとする。第３面５２ａには第１ケース部材凸部４８ｂが設けられている。第１ケース部材凸部４８ｂは、案内羽根４７の基端部４７ａの位置に対応して、背面ケーシング５２に設けられている。案内羽根４７がスリット４５１ａに引き込まれた際に、第１ケース部材側凸部４８ｂとディフューザ翼５５２の第２面５５２ｂとが当接する。第１ケース部材凸部４８ｂは、案内羽根４７の引き込み時に、背面ケーシング５２から案内羽根４７へ熱を伝導する。
【００４８】
ディフューザプレート５５１は、実施例１のディフューザプレート４５１と同様に、環状のプレート部材であり、コンプレッサハウジング４１と対向してディフューザ流路６を形成する。ディフューザプレート５５１には案内羽根４７のそれぞれに対応するようにスリット４５１ａが設けられている。このディフューザプレート５５１において、ディフューザ翼５５２の第１面５５２ａに対向する面を第４面５５１ａとする。第４面５５１ａには、第２ケース部材凸部４９ｂが設けられている。第２ケース部材凸部４９ｂは、案内羽根４７の基端部４７ａの位置に対応して、ディフューザプレート５５１に設けられている。案内羽根４７がディフューザ流路６に突出した際に、第１面５５２ａの案内羽根４７が設けられた周囲と当接する。この第２ケース部材凸部４９ｂは、案内羽根４７の突出時にディフューザプレート５５１から案内羽根４７へ熱を伝導する。
【００４９】
本実施例の構成から得られる効果を説明する。案内羽根４７がスリット４５１ａに引き込まれた際に、第１ケース部材凸部４８ｂがディフューザ翼５５２に当接することにより、背面ケーシング５２から案内羽根４７へ積極的に熱が伝導され、案内羽根４７が早期に暖機される。特に、第１ケース部材凸部４８ｂは周囲よりも突出しているため、背面ケーシング４２の熱が案内羽根４７へ集中する。このため、より多くの熱量を案内羽根４７側へ伝え、案内羽根４７の暖機を早期に実現する。これにより、その後の案内羽根４７の突出時の着氷が防がれ、案内羽根４７の出没の作動不良が抑制される。
【００５０】
一方、案内羽根４７がディフューザ流路６に突出した状態においても、第２ケース部材凸部４９ｂがディフューザ翼５５２に当接し、案内羽根４７へ熱を伝達するため、案内羽根４７の突出時において、案内羽根４７の温度低下が抑制される。このため、案内羽根４７への着氷が抑えられ、案内羽根４７の出没の作動不良が抑制される。さらに、案内羽根４７が暖機途中であっても早期にディフューザ流路６へ突出させることができる。これにより最適制御へ早期に移行できる。
【００５１】
また、第１ケース部材凸部４８ｂ、第２ケース部材凸部４９ｂは周囲よりも突出しているため、直接的に案内羽根４７へより多くの熱量を伝え、案内羽根４７の暖機を促進できる。また、第１ケース部材側凸部、第２ケース部材側凸部は、熱伝導率の高い部材から構成されてもよい。
【実施例３】
【００５２】
次に、本発明の実施例３について説明する。本実施例は、第１翼側凸部４８ａと第２翼側凸部４９ａが設けられた実施例１のディフューザ翼４５２と、第１ケース部材凸部４８ｂが設けられた実施例２の背面ケーシング５２と、第２ケース部材凸部４９ｂが設けられた実施例２のディフューザプレート５５１を備えていることを特徴とする。図９は、案内羽根４７を通る面で切断した際の、ディフューザプレート５５１、ディフューザ翼４５２、コンプレッサハウジング４１、背面ケーシング５２の断面を示した説明図である。図９（ａ）は案内羽根４７がスリット４５１ａに引き込まれた状態を示している。図９（ｂ）は案内羽根４７がディフューザ流路６に突出した状態を示している。なお、その他の構成は実施例１と同一であり、その詳細な説明は省略する。本実施例の構成による効果は実施例１及び実施例２と同様の効果が得られる。
【実施例４】
【００５３】
次に本発明の実施例４について説明する。本実施例は、ディフューザ翼４５２の案内羽根４７、第１翼側凸部４８ａ、第２翼側凸部４９ａ、第１ケース部材凸部４８ｂ、第２ケース部材凸部４９ｂを除く部分に断熱部材８を組み込んだことを特徴とする。図１０、図１１は、案内羽根４７を通る面で切断した際の、ディフューザプレート４５１（５５１）、ディフューザ翼４５２（４５２Ａ、４５２Ｂ、５５２）、コンプレッサハウジング４１、背面ケーシング４２（５２）の断面を示した説明図である。なお、ディフューザ翼４５２Ａは第１翼側凸部４８ａ、ディフューザ翼４５２Ｂは第２翼側凸部４９ａを備えていないことを除き、実施例１のディフューザ翼４５２と同一である。本実施例では、断熱部材８を組み込んだことにより、ディフューザ翼４５２、４５２Ａ、４５２Ｂの案内羽根４７、第１翼側凸部４８ａ、第２翼側凸部４９ａを除く部分への熱の拡散を低減することができるため、放熱が防止されて、案内羽根４７、第１翼側凸部４８ａ、第２翼側凸部４９ａへ付与する熱量が増加する。これにより、案内羽根４７をより容易に暖機することができる。よって、早期に案内羽根４７を暖機することができるため、案内羽根４７の出没の制御を早期に実現できる。
【００５４】
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、さらに本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【００５５】
例えば、本実施例の構成において、第１翼側凸部４８ａ、第２翼側凸部４９ａのいずれか１つを備えた構成であっても、案内羽根４７を暖機し、着氷を防止する効果が得られるため、第１翼側凸部４８ａ、第２翼側凸部４９ａのいずれか１つを備えた構成も本発明の実施形態に含まれる。同様に、第１ケース部材凸部４８ｂ、第２ケース部材凸部４９ｂのいずれか１つを備えた構成も本発明の実施形態に含まれる。
【符号の説明】
【００５６】
１  エンジン
３０  過給機
４  コンプレッサ（遠心圧縮機）
４１  コンプレッサハウジング
４２、５２  背面ケーシング（高温部）
４３  ベアリングハウジング
４５  スライド式移動機構
４５１、５５１  ディフューザプレート
４５１ａ  スリット
４５２、４５２Ａ、４５２Ｂ、５５２  ディフューザ翼（可動部材）
４５２ａ、５５２ａ  第１面
４５２ｂ、５５２ｂ  第２面
４７  案内羽根
４８ａ  第１翼側凸部
４９ａ  第２翼側凸部
６  ディフューザ流路
８  断熱部材
７０  ＥＣＵ（暖機手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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