JP2753410B2 - ターボ複合機関 - Google Patents

ターボ複合機関

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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ターボ複合機関に係
り、更に詳細には、ターボ複合機関のためのパワーター
ビンのバイパス制御に係る。
【０００２】
【従来の技術】標準的なターボ複合機関は、パワーター
ビンがターボチャージャのタービンの下流側に配置され
たターボ過給ディーゼルエンジンを含む。パワータービ
ンは、排気エネルギを回収し、ギヤトレーンによってタ
ービンが連結されているエンジンのアウトプットシャフ
トへ出力を伝達する。
【０００３】路上走行用トラック（over-the-road truc
ks）を停止するのに必要なとてつもない量の制動力のた
め、改良された制動システムを提供することが常に目的
とされている。内燃機関の多くの適用では、エンジンを
制動モードで作動させることが強く望まれる。米国特許
第３、２２０、９３２号に説明されたようなよく知られ
たアプローチの１つは、圧縮工程の最後付近で燃料の流
れを遮断して各シリンダの排気バルブを開くことによっ
てエンジンをコンプレッサへ転換し、その後すぐ排気バ
ルブを閉じるものである。従って、車両の内部運動エネ
ルギを圧縮ガスエネルギへ変換することが可能である。
圧縮ガスエネルギは、シリンダの排気バルブが開かれる
と、大気中に放出される（この型のエンジン制動は、以
下圧縮制動と称される）。圧縮制動が起動されると、ピ
ストンがその圧縮工程を完結させるときにシリンダから
のガスは排気バルブを通って排出されるので、エンジン
はドライブシャフトへポジティブな仕事を提供できなく
なる。このように、燃料の流れが遮断され、且つ圧縮ガ
スが排出されるので、膨脹工程でピストンを戻す出力は
全く伝達されない。逆に、エンジンは、吸気マニホルド
から空気を受取って各圧縮工程の最後に圧縮ガスを排出
するコンプレッサとして作用するので、ドライブシャフ
トからの出力が吸収される。
【０００４】圧縮制動において吸収可能な出力は、エン
ジンを通る空気流量に関係する。すなわち、より高い空
気流量は、より高い制動能力を提供する。しかしなが
ら、ターボ複合機関では圧縮制動の間、パワータービン
が空気流量を制限し、ターボチャージャ・タービンに背
圧をかける。その結果、ターボチャージャ・タービンに
おける圧力降下は減少される。ターボチャージャによっ
て圧縮空気の形で生成される仕事量は圧力降下に関係す
るので、圧力降下が減少されるとターボチャージャによ
って供給される空気流量は抑制される。加えて、パワー
タービンは、制動力における利得を相殺するエンジン・
アウトプット・シャフトへ出力を寄与する。
【０００５】種々の作動条件又は制動条件に対してより
有利な排気圧力を提供することを試みた排気バルブシス
テムが知られている。例えば、米国特許第４、３９１、
０９８号は、過給圧及び補助（パワー）タービンへ送ら
れる圧力を制御するために第１及び第２のウエィストゲ
ートが備えられたターボ複合機関を開示している。ウエ
ィストゲートは、圧力がバネのバイアスと大気圧との合
計を越えるのに十分であるときに開く圧力感知バルブを
含む。作動中、過給圧が所定のレベルへ到達すると第１
のウエィストゲートが開かれ、ターボチャージャ・ター
ビンを通るエンジン排気の一部を補助タービンへバイパ
スする。エンジンが高速且つ高負荷で作動すると、補助
タービンを通る排ガスの少なくとも一部を通過させるこ
とによって第２のウエィストゲートが開かれる。しか
し、この米国特許では、圧縮制動の効力を高めるための
改良された排気条件は提供されていない。この特許の装
置では、所定の制限を越える圧力を逃すために、単にリ
リーフバルブが備えられているだけである。
【０００６】実開昭６０−１５７９４１号は、アクセル
ペダルが押し下げられるのに応答してパワータービンバ
イパスが起動されるターボ複合機関を開示している。こ
の装置も、ターボ複合機関における圧縮制動に関連する
問題を扱っていない。
【０００７】米国特許第４、７４８、８１２号及び第
４、８００、７２６号は、排気制動の間補助タービンへ
通じる排気がブロックされ、エンジン・クランクシャフ
トによって駆動されるコンプレッサとして補助タービン
が利用されるようなターボ複合機関を開示している。こ
の装置では、排気のブロックは、エンジンのポンピング
・ワークを増大することによってエンジンブレーキ力と
して作用する高エネルギの背圧に帰する。この装置は、
パワータービンの上流側のバルブの作動が排気流の流路
を閉鎖し、抑制された空気流によって車両の内部運動エ
ネルギを圧縮ガスエネルギへ変換するエンジンの能力が
低くなると圧縮制動の効力が低減されるので、圧縮制動
には適さない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、改良されたパワータービン・バイパスバルブ制御を
有するターボ複合機関を提供することによって、先行技
術の欠点を改善することである。
【０００９】本発明のもう１つの目的は、改良型圧縮制
動を有するターボ複合機関を提供することである。圧縮
制動では、吸収されることのできる出力は、他の条件を
一定に保つとエンジンを通る空気流量に関係する。更
に、より高い吸気マニホルド圧はより高濃度の空気に対
応し、より高い空気流量を供給するので、空気流量は吸
気マニホルド圧又はブーストに関係する。ブーストは、
シリンダから解放される空気からエネルギを抽出してコ
ンプレッサを駆動するためにタービンを利用するターボ
チャージャによって発生される。タービンによって抽出
されたエネルギ量はタービンにおける圧力降下の関数、
すなわちより詳細には、ターボチャージャ・タービンの
吸入圧のターボチャージャ・タービンの出口側圧力に対
する比率の関数である。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び作用】ターボ複合機関
は、標準的なターボ過給機関のターボチャージャ・ター
ビンよりも小さいターボチャージャ・タービンを利用す
る。より小さいターボチャージャ・タービンは、従っ
て、より小さい吸込み容量を有し、ターボチャージャ・
タービンの入口における圧力を増大する。その結果、タ
ーボ複合機関内のより小さいタービンにおける圧力比
は、標準のターボ過給機関内の従来のターボチャージャ
・タービンと比較してより大きくすることができる。し
かしながら、ターボ複合機関では、パワータービンはタ
ーボチャージャ・タービンの出口圧を増大させて圧力比
を減少させるので、ターボチャージャによって発生する
ブーストも減少する。圧縮制動の間パワータービンの回
りのバイパスバルブを開くことによって、空気流量が増
大してパワータービンの出力寄与が減少し、その結果制
動力が大きく増大する。制動力は、圧縮制動モードで作
動する標準的なターボ過給機関によって達成される制動
力よりも遙に大きく増大される。従って、本発明は、こ
れ迄有利であると認識されていなかった条件で、即ち圧
縮制動の間にパワータービンバイパスを利用するもので
ある。
【００１１】上記及び他の目的及び利点を達成するため
に、本発明のターボ複合機関は、パワータービン・バイ
パスバルブと、エンジンが圧縮制動モードで作動すると
きにバイパスバルブを開放する制御モジュールとを備え
ている。
【００１２】
【実施例】図２は、米国特許第４、１５０、６４０号に
開示された内燃機関の油圧制御式圧縮制動装置を示す。
一対の排気バルブ１０２、１０４は、エンジンの通常出
力作動の間の排気ロッカーレバー１０６による同時作動
のためにピストンと対応されている。通常作動の間、レ
バー１０６はバルブトレーン内で、対応するピストンの
圧縮及び膨脹工程の間排気バルブを閉鎖するように設計
された回転カムへ接続されている。しかしながら、圧縮
制動の間、油圧システムは、結合ピストンの圧縮工程の
最後付近で排気バルブを少なくとも部分的に開くために
提供される。
【００１３】図２のシステムは、シリンダ１１０の形の
アクチュエーティング手段１０８と、油圧式発動スレー
ブピストン１１２とを備え、これらは、ブリッジング・
エレメント１１４によって排気バルブ１０２及び１０４
と機械的に接続されているので、バルブ１０２、１０４
は、スレーブピストン１１２上方の円筒型キャビティ１
１６が流体によって加圧されるとき、少なくとも部分的
に開いている。他のときはいつでも、スレーブピストン
１１２はバネ１１３によって図２に示されるような収納
位置へバイアスされている。スレーブピストン１１２の
完全に収納された位置を調整するために調整スクリュー
１１５が備えられてもよい。
【００１４】アクチュエーティング手段１０８のキャビ
ティ１１６は、流体加圧装置１１８と流体的に接続され
ている。加圧装置１１８は、シリンダ１２０とシリンダ
１２０内に摺動可能に取付けられたマスターピストン１
２２とを含み、シリンダ１２０はピストン１２２上方に
キャビティ１２４を形成する。シリンダ１２０は、流体
導管１２８を含む流体回路１２６を介してキャビティ１
１６と連通する。
【００１５】ピストン１２２は、エンジン内でどんなエ
レメントによって変位されてもよく、定期的な間隔で変
位されると共に排気バルブ１０２及び１０４の所望の開
放時間（すなわち圧縮工程の最後）に関して適切に時間
が定められる。図２は、カム発動燃料噴射システムを装
備したエンジンに存在する、燃料噴射器のバルブロッカ
ーアーム１３０と噴射器プッシュロッド１３２とによっ
て変位可能なピストン１２２を示している。各エンジン
シリンダと対応された燃料噴射器バルブは、対応するシ
リンダ内のピストンの圧縮工程の最後付近で変位される
べく時間が定められているので、マスターピストンを変
位させるための燃料噴射器発動メカニズムの利用は、特
にカム発動燃料噴射システムに適する。従って、流体加
圧装置１１８とアクチュエーティング装置１０８とを接
続する流体導管１２８は、非常に短く、システム応答が
短い。
【００１６】また、非圧縮性流体の加圧時に排気バルブ
の開放を防止するために、バルブ開放遅延装置１７４が
備えられてもよい。バルブ遅延開放装置１７４は、導管
内の圧力が所定レベルへ到達する度に導管から流体を排
出するために流体導管１２８と接続された流体圧力制御
バルブ１７６を含み、もし所定レベルを超えると、スレ
ーブピストンが排気バルブの閉鎖バイアスに打ち勝つよ
うになる。制動システムを起動するために、図２の一点
鎖線で包囲された流体回路チャージング装置１３４によ
って、流体導管１２８はエンジン潤滑油のような非圧縮
性流体の供給でチャージされる。チャージング装置は、
ポンプ又はクランクケース１３６と、潤滑油ポンプ１３
８のような流体ポンプと、ポンプ１３８から導管１４２
を介して流体を受取り、導管１４１を介して流体回路１
２６へ流体を供給するための流体制御回路装置１４０と
を含む。
【００１７】電気制御回路１６６は、バッテリー１６７
とソレノイド１６２との間に直列に接続された複数のス
イッチを含むので、ソレノイド１６２が励磁され圧縮制
動システムが作動するためには全てのスイッチが閉鎖さ
れなければならない。燃料ポンプスイッチ１６８は、エ
ンジン燃料ポンプがオフされたときだけ制動モードが可
能であることを保証するために含まれる。従って、スイ
ッチ１６８は、燃料ポンプが”オフ”の位置へ戻ったと
きだけ閉鎖する。クラッチスイッチ１７０はクラッチが
係合されたときのみエンジンが作動されるように備えら
れ、これによって、エンジンの制動効果がドライブシャ
フト及び車両の車輪からのエネルギを吸収していること
が保証される。更に、ダッシュスイッチ１７２は、車両
のオペレータがスイッチ１７２の作動によって制動効果
が所望される点を決定することができるように備えられ
る。
【００１８】図１に示されるように、本発明は、圧縮制
動モードで作動可能なターボ複合機関１を含む。明確に
するために、圧縮制動装置のエレメントは図１から削除
されている。ターボチャージャ２は入口４から周囲の空
気を受入れ、吸気マニホルド３を介してエンジンへ圧縮
空気を送る。矢印Ａで示される方向に流れるエンジンか
らの排気は、過給機（スーパーチャージャ）タービン６
を駆動する。ターボチャージャ・タービンの下流側で
は、パワータービン８が中間ダクト又は流路１０を流れ
る排気から更にエネルギを抽出する。パワータービンは
ギアトレイン３２によってエンジン・クランクシャフト
３０へ噛み合わせられ、エンジンの出力を高める。そし
て、排気は排気流路１２を通って大気中へ出ていく。
【００１９】また、中間流路１０と出口排気１２とを接
続するバイパス流路１４も備えられる。バルブ１６は、
バルブが開いたときに排ガスがパワータービンをバイパ
スして排気流路１２へ直接進むように提供される。バル
ブ１６はオン−オフバルブであってもよいし、排ガスの
一部のみをバイパスすることが望ましい場合は可変開度
タイプのバルブであってもよい。
【００２０】ターボ複合機関は、より高圧レベル、従っ
てより高い空気密度で作動するので、ターボ複合機関に
おけるターボチャージャは、従来のターボ過給機関のタ
ービンケーシングの約５０〜６０パーセントのサイズの
タービンケーシングを有する。ターボチャージャ・ター
ビンケーシングは、より小さい吸込み能力を有するの
で、ターボタービンの入口における圧力が増大する。圧
縮ブレーキによって吸収できる出力はエンジンを通る空
気流量に関係するので、ターボチャージャ・タービンを
横切る圧力比をできるだけ大きくすることが望ましい。
パワータービンがバイパスされると、ターボチャージャ
・タービンにおいてより大きい圧力差が生じ、吸気マニ
ホルド圧が増大する。ターボ複合機関は、標準のターボ
過給機関よりも小さいターボチャージャ・タービンを利
用するので、圧力比が（標準のターボ過給機関の圧力比
よりも）大きくなり、標準のターボ過給機関の制動力を
こえる制動力が達成された。従って、圧縮制動の間パワ
ータービンをバイパスした結果、制動力が増大し、圧縮
制動モードにおいてエンジンがより効率的に作動するこ
とが可能になった。
【００２１】制御モジュール２０は、ブレーキスイッチ
１７２の作動に応答してバイパスバルブの開閉を制御す
る。所望されるなら、バイパスバルブは、圧縮制動に加
えて通常の制動の間も開放するよう制御されてもよい
（これによって、パワータービンの出力寄与を削除す
る）。制御モジュール２０は、圧縮ブレーキ作動の表示
であるスイッチ１７２からの信号の結果バイパスを作動
させる。制御モジュールは、所望されるなら、圧縮制動
に関連する３つのスイッチ（図２の１６８、１７０及び
１７２で示される）が全て閉鎖されているときのみバイ
パスを開いてもよい。これは、例えば、図１及び図２の
破線１６９で示されるように、全てのスイッチ１６８、
１７０及び１７２が閉鎖されたときにコントローラ２０
へ信号を供給することによって達成される。
【００２２】標準のターボ過給機関、バイパスのないタ
ーボ複合機関、及びパワータービンがバイパスされたタ
ーボ複合機関における圧縮制動を比較するコンピュータ
・シミュレーションの結果は、以下の通りである。
【００２３】上記に表示したように、バイパスされたパ
ワータービンを有するターボ複合機関は、圧縮制動の
間、バイパスされていないターボ複合機関及び標準ター
ボ過給機関の何れよりも大きいエンジン圧を横切る圧力
差異及び空気流量を提供する。その結果、制動力は、バ
イパスされていないターボ複合機関よりも約２０％、ま
た標準ターボ過給機関よりも２５％以上増大される。バ
イパスのないターボ複合機関は、ターボ過給機関よりも
高い圧力差異で作動する。このより大きい圧力差異によ
って、空気流量は減少されるが、エンジンによって成さ
れるポンピングワークが増大される。ターボ過給機関と
比較すると、正味の結果は制動力の増大である。バイパ
スされたパワータービンでは、制動力は、バイパスされ
ていないターボ複合機関及び標準ターボ過給機関の制動
力よりも増大される。従って、本発明によると、圧縮制
動の間のパワータービン・バイパスの使用は、これ迄実
現されなかった方法で改良された制動力を達成した。
【００２４】上記の実施例において、バイパスバルブは
オンオフ型又は可変型であってもよい。しかしながら、
他の作動条件で所望されるなら、調整可能なバイパスを
提供するために可変開度バルブが好ましい。勿論、可変
バルブが使用される場合でも、圧縮制動の間バルブは一
般に完全に開かれている。可変バルブの使用は、例えば
オーバーヒーティングを防ぐために排ガスの一部をパワ
ータービンへ向けて通過させるのが望ましい場合に有利
である。
【００２５】図３から図６は、パワータービンをバイパ
スするために使用できるバイパスバルブの例を示す。本
発明の範囲から逸脱することなく他のバイパスバルブ配
置も利用できることが理解されるにちがいない。図３
（Ａ）及び図３（Ｂ）は、それぞれ、上流側及び下流側
のフラッパ型バルブを図示している。上流側（図３
（Ａ））配置では、ゲート又はフラッパ４０は、バイパ
ス流路４１とパワータービンへの流路４２との合流点に
備えられている。図示された位置はバイパス閉鎖位置を
示し、開放位置は破線４０ａで示されている。開放位置
では、ターボチャージャ４３からの排ガスはパワーター
ビン４４からブロックされ、矢印４５で示されるように
排気スタックへ通過する。閉鎖位置では、排ガスはパワ
ータービンを通って流れた後、矢印４７で示されるよう
に排気スタックを通って出ていく。任意に、ディフュー
ザ４６が備えられて、バルブが開放位置にあるときター
ボチャージャ・タービンの背圧を更に減少させるように
してもよい。
【００２６】図３（Ｂ）は、下流側フラッパ配置を示
す。５０で示されるように（バイパスが開放）、パワー
タービン５２の出口をブロックすることによって、パワ
ータービンを通る流れは妨げられる。閉鎖位置５０ａで
は、バイパスダクトが閉鎖されることによって、排ガス
がパワータービンを通って流れるようになる。
【００２７】図４では、閉鎖位置で切換弁６０によって
バイパスダクト６１を通る流れがブロックされるバタフ
ライバルブが提供される。切換弁が６３を中心に開放位
置へ旋回されることによって、バイパスダクト６１を通
って流れることができる。開放位置において、パワータ
ービンを通る流れはブロックされないが、ガスとしてパ
ワータービンを通過した少量のガスだけが最小抵抗のパ
スを流れ、ターボチャージャ・タービンの背圧が緩和さ
れる。バイパスダクトを通る流れをさらに改良するため
の任意のディフューザが６６で示されている。更に、逆
流防止チェックバルブ６７がパワータービンの入口に備
えられている。チェックバルブは、例えばバイパスが開
かれた直後にもしパワータービン入口の圧力が交差点６
８の圧力を超えると起こる逆流を妨げる。
【００２８】図５は、バイパス閉鎖位置におけるポペッ
トバルブを示す。バイパス開放位置では、バルブ７０が
流動的に又はばねによって作動されて、下方へ移動し、
パワータービンへの入口を閉鎖すると同時に、バイパス
ダクトへの入口が開かれる。図３から図４のバルブと較
べて、バルブは部分的に開放された位置へ作動されるの
で、排ガスの少量部分がパワータービンを通過する。こ
れは、パワータービンのオーバーヒーティングが問題と
なるところで特に有用である。
【００２９】図６は、変換シュラウドバイパス８１ａ、
８１ｂを有する軸流パワータービン８０を示す。例示的
目的のために、シュラウドの上方部分は、８１ｂのバイ
パス閉鎖位置で示されているが、シュラウドの下方部分
８１ａは、バイパス開放位置で示されている。しかしな
がら、シュラウド全体は開放位置及び閉鎖位置の間で１
つのユニットとして共に動くものであることは、理解さ
れるべきである。閉鎖位置８１ｂでは、排ガスの全て
は、矢印８２で示されるようにパワータービンを通って
流れる。開放位置８１ａでは、排ガスのほとんどは、矢
印８３で示されるようにパワータービンをバイパスす
る。ターボチャージャ・タービン８６の背圧を緩和する
ことが望ましいときは、流体シリンダ８５はシュラウド
を開放位置へ移動させる。シリンダは空気圧（例えばタ
ーボチャージャ８８から発生される圧縮空気による）で
作動されてもよいし、油圧式に作動されてもよい。バイ
アス手段は、全てのガスがパワータービンを通って流れ
るような閉鎖位置へシュラウドを戻すために備えられ
る。シリンダはシュラウドバイパス開放位置にバイアス
されて、シュラウドを閉鎖位置へ移動させるために流動
的に作動されてもよいことが理解される。
【００３０】
【発明の効果】 産業上の適用性 従って、上記のように、バイパス制御は、改良された制
動力を提供し、更に詳細には、ターボ複合機関における
改良型圧縮制動を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】制御されたパワータービン・バイパスバルブを
有するターボ複合機関の略図である。
【図２】エンジンを圧縮制動モードで作動させるための
既知の装置を示す。
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明に従ってパワータ
ービンをバイパスするためのバイパスバルブ配置の１つ
を示す。
【図４】本発明に従ってパワータービンをバイパスする
ためのバイパスバルブ配置の１つを示す。
【図５】本発明に従ってパワータービンをバイパスする
ためのバイパスバルブ配置の１つを示す。
【図６】本発明に従ってパワータービンをバイパスする
ためのバイパスバルブ配置の１つを示す。
【符号の説明】
１ ターボ複合機関 ２ ターボチャージャ ３ 吸気マニホルド ６ 過給機タービン ８ パワータービン １２ 排気流路 １４ バイパス流路 １６ バルブ ２０ 制御モジュール ３０ エンジン・クランクシャフト ３２ ギアトレイン ４０ フラッパ ６０ 切換弁 ６６ ディフューザ ７０ バルブ
フロントページの続き (72)発明者 ジョン エイチ． スタング アメリカ合衆国 インディアナ州 コロ ンバス ササフラス レーン 2820 (56)参考文献 特開 平１−116258（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−132722（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−99931（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−188939（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−188907（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02B 41/10 F02B 33/00 - 39/16

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パワータービンバイパス制御を有するタ
    ーボ複合機関であって、クランクシャフト、吸気マニホ
    ルド及び排気マニホルドを有する内燃機関と、前記吸気
    マニホルド及び排気マニホルドと接続された、吸入空気
    圧をブーストするための機械的エネルギへ排ガスエネル
    ギを変換するための手段であって、前記排気マニホルド
    へ接続された第１のタービンを含むターボチャージャ手
    段と、前記第１のタービンから出てくる排ガスに残るエ
    ネルギから機械的エネルギを生成するための手段であっ
    て、前記内燃機関のクランクシャフトへ前記クランクシ
    ャフトへ出力を供給するために結合されたパワータービ
    ン手段と、排ガスが前記パワータービンをバイパスでき
    るようにするための、バイパス流路及びバイパスバルブ
    を含む手段であって、前記バイパスバルブが閉鎖位置に
    あるとき前記内燃機関からの排ガスは前記パワータービ
    ン手段を通過すると共に、前記バイパスバルブが開放位
    置にあるとき内燃機関の排ガスの少なくともいくらかは
    前記流路を通過して前記タービン手段をバイパスするよ
    うな排気流路手段と、前記内燃機関を圧縮制動モードで
    作動するための圧縮制動手段と、前記圧縮制動モードの
    作動を検出すると共に、圧縮制動作動の検出に応答して
    前記バイパスバルブを開くためのバイパス制御手段と、
    を備えたターボ複合機関。
  2. 【請求項２】 前記バイパスバルブは、前記流路を通過
    する排ガスの量を変えるための可変開度バルブである請
    求項１記載のターボ複合機関。
  3. 【請求項３】 前記バイパスバルブは、第１及び第２の
    バルブ流路を含み、前記第１のバルブ流路は排ガスを前
    記パワータービンへ方向付けると共に前記第２のバルブ
    流路は排ガスを前記バイパス流路へ方向付け、前記バイ
    パスバルブは前記第２のバルブ流路へ接続されたディフ
    ューザを更に含む請求項１記載のターボ複合機関。
  4. 【請求項４】 前記バイパスバルブはフラッパバルブを
    含む請求項１記載のターボ複合機関。
  5. 【請求項５】 前記バイパスバルブはポペットバルブを
    含む請求項１記載のターボ複合機関。
  6. 【請求項６】 前記バイパスバルブはバタフライバルブ
    を含む請求項１記載のターボ複合機関。
  7. 【請求項７】 前記バイパスバルブは第１及び第２のバ
    ルブ流路を含み、第１のバルブ流路は排ガスを前記パワ
    ータービンへ方向付けると共に第２のバルブ流路は排ガ
    スを前記バイパス流路へ方向付け、前記バイパスバルブ
    は、前記第２のバルブ流路に配置された切換弁手段を更
    に含み、切換弁が第１の位置にあるとき前記バイパス流
    路へ排ガスが流れるのを防ぐと共に、前記切換弁が第２
    の位置にあるとき前記バイパス流路へ排ガスが流れるよ
    うにする請求項１記載のターボ複合機関。
  8. 【請求項８】 前記第２のバルブ流路の出口に配置され
    たディフューザを更に備えた請求項７記載のターボ複合
    機関。
  9. 【請求項９】 パワータービンは軸流パワータービンで
    あり、前記バイパスバルブは、バイパス流路への流れが
    可能な第１の位置とバイパス流路への流れが妨げられる
    第２の位置との間で可動である変換シュラウドを含む請
    求項８記載のターボ複合機関。
  10. 【請求項１０】 前記圧縮制動手段は圧縮制動モードに
    おいて内燃機関のオペレータ制御スイッチを含み、前記
    バイパス制御手段は前記スイッチ操作を表示する信号を
    受け取ると共に前記信号に応答して前記バイパスバルブ
    を開くための手段を含む請求項１記載のターボ複合機
    関。
  11. 【請求項１１】 前記圧縮制動手段は、圧縮制動の操作
    を発動する信号を生成するための第１のオペレータ制御
    スイッチ手段、又は前記内燃機関の燃料ポンプがオフの
    ときにだけ前記信号が圧縮制動を発動できるようにする
    ための第２のスイッチ手段、及び前記内燃機関のクラッ
    チが係合されたときにのみ前記信号が圧縮制動を発動す
    るようにするための第３のスイッチ手段を含み、前記バ
    イアス制御手段は、前記第１のスイッチ手段が発動され
    たこと、及び前記第２及び第３のスイッチ手段によっ
    て、応答してバイパスを開くための圧縮制動手段の作動
    を前記信号が発動可能になったことを決定するための手
    段を含む請求項１記載のターボ複合機関。
  12. 【請求項１２】 パワータービンバイパス制御を有する
    ターボ複合機関であって、クランクシャフト、吸気マニ
    ホルド及び排気マニホルドを有する内燃機関と、前記吸
    気マニホルド及び排気マニホルドと接続された、吸入空
    気圧をブーストするための機械的エネルギへ排ガスエネ
    ルギを変換するための手段であって、前記排気マニホル
    ドへ接続された第１のタービンを含むターボチャージャ
    手段と、前記第１のタービンから出てくる排ガスに残る
    エネルギから機械的エネルギを生成するための手段であ
    って、出力をクランクシャフトへ供給するためにクラン
    クシャフトへ結合されたパワータービン手段と、内燃機
    関を圧縮制動モードで作動させるための圧縮制動手段
    と、圧縮制動モードで前記内燃機関の作動に応答して前
    記第１のタービンから出てくる排ガスの出口圧を緩和す
    るための排気圧緩和手段と、を備えたターボ複合機関。
  13. 【請求項１３】 前記排気圧緩和手段は、第１のタービ
    ンから出てくる排ガスが前記パワータービンをバイパス
    できるようにするバイパス手段を含む請求項１２記載の
    ターボ複合機関。
  14. 【請求項１４】 パワータービンバイパス制御を有する
    ターボ複合機関であって、クランクシャフト、吸気マニ
    ホルド及び排気マニホルドを有する内燃機関と、前記吸
    気マニホルド及び排気マニホルドと接続された、吸入空
    気圧をブーストするための機械的エネルギへ排ガスエネ
    ルギを変換するための手段であって、入口及び出口を有
    する第１のタービンを含むターボチャージャ手段と、前
    記排気マニホルドを前記第１のタービンの入口へ接続す
    る第１の流路と、入口と、出口と、機械的出力を前記内
    燃機関のクランクシャフトへ供給するためのアウトプッ
    トシャフトとを有する第２のタービンと、前記第１のタ
    ービンの出口へ接続された第２の流路と、前記第２のタ
    ービンの出口へ接続された第３の流路と、制御信号に応
    答して前記内燃機関をエア・コンプレッサへ変換するた
    めの圧縮制動手段と、前記制動制御信号を生成するため
    の制動制御手段と、前記第２及び第３の流路を接続する
    第４の流路と、排ガスが前記第４の流路を通過できる開
    放位置と、排ガスが前記第４の流路を通って流れること
    が妨げられる閉鎖位置との間を移動するバイパスバルブ
    と、前記制動制御信号が受信されると前記バイパスバル
    ブをその開放位置へ移動するための、前記制動制御手段
    と接続されたバイパス制御手段と、を備えたターボ複合
    機関。
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