JPH01116235A - ターボコンパウンドエンジン - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、排気ターボ過給機に加えて、排気エネルギを
回収して機関を駆動するタービンを機関側から逆転駆動
させることによりこれにポンプ仕事を行わせて機関制動
力を得るようにしたタービンブレーキを備えたターボコ
ンパウンドエンジンに関する。

［従来の技術］ 一般にターボコンパウンドエンジンは第３図に示すよう
に、排気ターボ過給ａｌｌを備えた機関２において、過
給ａｌｌにより吸気過給に利用した排気エネルギを、過
給機１よりも下流側の排気通路３に連設したタービン４
によって更に回収し、このタービン４によって取り出し
な軸回転力を機関２のクランク軸５に供給して機関２の
高出力化を達成するようになっている。ＩＩ！！面、こ
のように吸気過給に加えてタービン４により機関２へ回
転駆動力を付加させるようにしたエンジンシステムでは
、相当の制動能力が要求される。

近年、上述の排気エネルギ回収用のタービン４を反対に
機関２側から駆動させ、且つその回転を逆転させてポン
プ仕事を行わせることによりタービンブレーキとして機
能させ、従来のフットブレーキ、排気ブレーキに加えて
機関制動力を増強させるエンジンシステムが懸案されて
いる６図示するものはその一例であり、タービン４とク
ランク軸５との間に、タービン４を正逆転させるための
反転装置６、並びにタービン４の正逆回転切換時の回転
慣性（スベリ）を吸収しまた回転数調整を施す減速ギヤ
と流体継手とから成るカップリング機構７を介設するこ
とにより、タービン４の正逆回転並びにクランク軸５と
タービン４との間の駆動力の相互伝達を達成させるよう
になっている。

尚、８．９は夫々、反転装置６を制御する油圧系及び正
逆転切換時のスベリ等による発熱を冷却する冷却用の油
圧系である。

更にこのエンジンシステムには、機関２側から駆動され
てタービンブレーキとして機能するタービン４のポンプ
仕事に排気通路３内のガスを利用させるために、排気通
路３に対して並列にタービン４周りにガスを循環させる
（図中、Ｂで示す）ガス循環路１０が設けられ、これら
ガス循環路１０及び排気通路３夫々には、ガスの流れを
制御するための開閉弁１１．１２が設けられている。そ
してこれら開閉弁１１．１２及び反転装置６、カップリ
ング機構７は、タービンブレーキスイッチ１３、アクセ
ルスイッチ１４、クラッチスイッチ１５からの検出信号
に基づいて制御信号を出力するコントロールユニット１
６によって制御されるようになっている。そしてタービ
ン４による機関駆動に際しては、コントロールユニット
１６からの制御信号により反転装Ｔ１６、カップリング
Ｒ構７が作動されると共に、ガス循環路１０の開閉弁１
１が閉じられ排気通路３の開閉弁１２が開かれて、ター
ビン４に排気が供給される。他方、アクセルスイッチ１
４のＯＦＦ、クラッチスイッチ１５のＯＮ及びタービン
ブレーキスイッチ１３のＯＮが検出されてタービンブレ
ーキに移行する際には、コントロールユニット１６から
タービンブレーキ作動信号が出力されて反転装ｒ！ｔ６
、カップリング機構７によりタービン４が機関２側から
逆転駆動されると共に、開閉弁ｉｔ、　１２が開かれて
ガスがタービン４周りに流されるようになっている。

［発明が解決しようとする問題°点］ ところで上述のエンジンシステムにあっては、排気通路
３に、排気ターボ過給機１のタービン１７とタービンブ
レーキとして機能するタービン４とを連設して構成して
いたため、機関２を制動すべくタービン４を逆転させて
タービンブレーキとして作用させる際、逆転されるター
ビン４により過給１１１１側で上昇するガス圧力と、機
関２のボンピングにより排気ターボ過給機１を介してタ
ービン４側へ継続して流出される排気のガス圧力とが、
これら排気ターボ過給機１とタービン４との間の排気通
路３内で互いに干渉することとなっていた。

この圧力干渉によって上昇されたガス圧力は、−部ガス
循環路１０側へ解放されるも大きな圧力としてタービン
４に作用し、タービンブレーキ作動状態においてタービ
ン４にサージングを生じさせるおそれがあった。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、排気ターボ過給機と、その下流側に連設され
機関に逆転駆動されて機関制動力を発生するタービンブ
レーキとの間の排気通路に、タービンブレーキ作動時こ
れを遮断する遮断弁を設けて構成される。

［作　用コ 本発明の作用について述べると、タービンブレーキ作動
時に排気ターボ過給機とタービンブレーキとの間を結ぶ
排気通路を遮断弁により遮断することにより、排気通路
内の圧力干渉を規制するようになっている。

［実施例］ 以下に本発明の好適一実施例を添付図面に従って詳述す
る。

第１図に示すように基本的構成は上述したエンジンシス
テムと同様であり、排気ターボ過給機１を備えた機関２
は、排気通路３の過給Ｉｌｌ下流側に連設されたタービ
ン４で回収され軸回転力として取り出される排気エネル
ギが、カップリング機構７並びに反転装置６を介して供
給されて高出力で運転されるようになっている。また、
制御手段１６から出力される制御信号により反転袋ｙ１
６等が作動されると、今度はタービン４は機関２側から
逆転駆動されガス循環路１０を利用してポンプ仕事を行
い、タービンブレーキとして機能して機関２を制動させ
るようになっている。

ここに、排気ターボ過給機１とその下流側に連設された
タービンブレーキ４との間の排気通路３には、特に本実
施例ではガス循環路１０の上流側にタービンブレーキ作
動時にこの排気通路３を遮断する遮断弁１８が設けられ
る。この遮断弁１８は制御手段１６に接続され、クラッ
チスイッチ１５のＯＮ、アクセルスイッチ１４のＯＦＦ
、タービンブレーキスイッチ１３のＯＮを条件に、制御
手段１６から反転装置６等にタービンブレーキ作動信号
が出力されると同時に閉弁信号が印加されて排気通路３
を遮断するようになっている。

次に実施例の作用について述べる。

タービン４による排気エネルギ回収時（タービン４によ
る機関駆動時）にあっては、制御手段１６は反転装置６
及びカップリング機構７を制御し、タービン４は、排気
ターボ過給機１を介して機関２から流出される排気によ
り正転駆動されて、その軸回転力を機関２に供給して高
出力運転するようになっている。

他方、タービンブレーキ作動に際しては、制御手段１６
からタービンブレーキ作動信号が出力されてタービン４
は機関２に逆転駆動されると共に、遮断弁１８の閉弁信
号が出力される。これにより、タービンブレーキ４と排
気ターボ過給機１のタービン１７との間の排気通路３が
遮断されることとなり、タービン４の逆転により過給機
１側で上昇するガス圧力と、排気ターボ過給機１からタ
ービン４　Ｉｌｌに流出される排気のガス圧力との干渉
による　　□排気通路３内での圧力上昇を規制でき、上
昇圧力がタービン４に作用してサージングを生じさせる
のを防止できる。更に本実施例では、タービンブレーキ
作動に際して遮断弁１８が排気ターボ過給機１のタービ
ン１７出口も同時に閉じることとなるので、遮断弁１８
の閉動作により第２図に示すようにタービンブレーキ（
図中、Ｃで示す）に加えて、排気ブレーキ（図中、Ｄで
示す）も同時に効かせて、実線で示すように機関制動力
を増強させることができる。

［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば次のような優れた効果を発
揮する。

タービンブレーキ作動時に排気ターボ過給機とタービン
ブレーキとの間を結ぶ排気通路を遮断弁により遮断する
ようにしたので、排気通路内の圧力干渉を規制してター
ビンのサージングを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適一実施例を示す構成図、第２図は
機関回転数と機関制動力との関係を示すグラフ、第３図
は提案されているエンジンシステムを示す構成図である
。 図中、１は排気ターボ過給機、２は機関、３は排気通路
、４はタービンブレーキとして機能するタービン、１８
は遮断弁である。 特許出願人　　　いすず自動車株式会社代理人弁理士　
　　絹　　谷　　信　　雄第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　排気ターボ過給機と、その下流側に連設され機関に逆
   転駆動されて機関制動力を発生するタービンブレーキと
   の間の排気通路に、該タービンブレーキ作動時これを遮
   断する遮断弁を設けたことを特徴とするターボコンパウ
   ンドエンジン。