JP4521002B2 - Large engine - Google Patents

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Description

本発明は、大型エンジン、特に２サイクル大型ディーゼルエンジンであって、液圧式アクチュエータによって操作可能な機構、例えば排気弁、噴射装置等と、ポンプとして機能する少なくとも一つの液圧装置集合体によって加圧媒体が供給可能なコモンレールであって、液圧式アクチュエータが連接されているコモンレールとを備える大型エンジンに関する。   The present invention is a large engine, particularly a two-cycle large diesel engine, which is pressurized by a mechanism that can be operated by a hydraulic actuator, such as an exhaust valve, an injection device, and at least one hydraulic device assembly that functions as a pump. The present invention relates to a large engine including a common rail capable of supplying a medium and a common rail connected to a hydraulic actuator.

従来使用されてきた冒頭に記載の形式の機構においては、コモンレールに圧力を付与するために設けられているポンプは、対応して設けられている電気モータによって全ての動作段階にわたって駆動される。従来、この目的のために排ガスエネルギーは利用されていなかった。   In the mechanism of the type described at the beginning which has been used in the prior art, the pump provided for applying pressure to the common rail is driven over all operating phases by a correspondingly provided electric motor. Conventionally, exhaust gas energy has not been utilized for this purpose.

冒頭に記載の形式の大型エンジンには、通常、排ガスターボチャージャが設けられている。この排ガスターボチャージャは、エンジンによって生成された排ガスによって作動させられ、かつ、この排ガスターボチャージャは、必要な過給気がエンジンによって供給される。その際、高出力範囲の運転モードでの排ガスのエネルギーは、過給気を供給するために必要とされるエネルギーよりも多いということが知られている。また、この余分なエネルギーを利用する試みも既に行われている。   A large engine of the type described at the beginning is usually provided with an exhaust gas turbocharger. The exhaust gas turbocharger is operated by exhaust gas generated by the engine, and the exhaust gas turbocharger is supplied with the necessary supercharged air by the engine. At that time, it is known that the energy of the exhaust gas in the operation mode of the high output range is larger than the energy required for supplying the supercharged air. Attempts have also been made to use this extra energy.

この目的のために、特許文献１に記載の機構では、排ガスターボチャージャのタービンと同列にパワータービンが設けられており、このパワータービンはエンジンシャフトに連結可能となっている。   For this purpose, in the mechanism described in Patent Document 1, a power turbine is provided in the same row as the turbine of the exhaust gas turbocharger, and this power turbine can be connected to the engine shaft.

特許文献２には、排ガスターボチャージャのシャフトに駆動接続された液圧式ポンプが記載されている。この液圧式ポンプは、発電機および／またはエンジンのシャフト等のエネルギー消費装置に接続可能な液圧式モータを加圧する。確かに、このようにして駆動される発電機によって生成された電気エネルギーを、電気モータであって、それを用いてコモンレールに圧力を付与するために必要なポンプが駆動可能になっている電気モータに供給することもできる。しかし、この特許文献２では、コモンレールについて記載されていない。これを除くと、この特許文献２で提案されているように電気エネルギーを迂回させるには、ポンプおよびエンジンを備える液圧式の伝動装置と、損失を伴う数回にわたるエネルギー変換とが必要になる。   Patent Document 2 describes a hydraulic pump that is drivingly connected to a shaft of an exhaust gas turbocharger. The hydraulic pump pressurizes a hydraulic motor that can be connected to an energy consuming device such as a generator and / or engine shaft. Certainly, the electric energy generated by the generator driven in this way is an electric motor, which can be used to drive the pump required to apply pressure to the common rail. Can also be supplied. However, this patent document 2 does not describe the common rail. Except this, in order to divert electrical energy as proposed in Patent Document 2, a hydraulic transmission device including a pump and an engine and several energy conversions with loss are required.

特許文献３からは、自動車のエンジンとして設計されているディーゼルエンジンが公知となっている。このディーゼルエンジンには、排ガスターボチャージャが対応して設けられている。この排ガスターボチャージャは、数段階を有する構成になっており、一つの段階をスイッチオンおよびオフすることができる。しかし、排ガスターボチャージャの両段階は、過給気を圧縮するためにのみ使用される。コモンレールであって、それに対応して設けられるとともに排ガスターボチャージャによって駆動可能な圧力供給装置を有するコモンレールは設けられていない。
独国特許発明第9 62 764号明細書(DE-PS 9 62 764) 独国特許発明第35 32 938号明細書(DE 35 32 938 C1) 国際公開第2005/068804号パンフレット From Patent Document 3, a diesel engine designed as an automobile engine is known. The diesel engine is provided with a corresponding exhaust gas turbocharger. This exhaust gas turbocharger has a structure having several stages, and one stage can be switched on and off. However, both stages of the exhaust gas turbocharger are only used to compress the supercharged air. There is no common rail provided correspondingly and having a pressure supply device that can be driven by the exhaust gas turbocharger.
German Patent Invention No. 9 62 764 (DE-PS 9 62 764) German Patent No. 35 32 938 (DE 35 32 938 C1) International Publication No. 2005/068804 Pamphlet

上記の事情に鑑みて、本発明の課題は、冒頭に記載の形式の大型エンジンにおいて、コモンレールへの圧力付与を簡単かつ安価に行うことができるようにすることである。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to make it possible to easily and inexpensively apply pressure to a common rail in a large engine of the type described at the beginning.

本発明によると、上記課題は、少なくとも高出力範囲において、コモンレールに対応して設けられるとともにポンプを形成する少なくとも一つの液圧装置集合体が、排ガスによって作動可能な駆動装置によって駆動可能であることによって解決される。   According to the present invention, the above problem is that at least in the high output range, at least one hydraulic device assembly provided corresponding to the common rail and forming a pump can be driven by a drive device operable by exhaust gas. Solved by.

上記手段によって、余分な排ガスエネルギーをコモンレールへの圧力付与のために直接使用することが実現されるが、それによって、変換損失が抑止されるだけでなく、好適な様式で比較的簡単に制御を行うことができるようになる。その際、コモンレールは、比較的大きな体積流量を有する消費装置、例えば液圧式モータ等に連接可能なように構成されてもよい。したがって、ある出力範囲、たとえば高出力範囲用にポンプとして設けられている液圧装置集合体を、他の出力範囲において、たとえば排ガスターボチャージャを支援するため、モータとして作動可能にすることができる。   By the above means, it is possible to use excess exhaust gas energy directly for applying pressure to the common rail, which not only suppresses conversion losses, but also relatively easily controls in a suitable manner. Will be able to do. In this case, the common rail may be configured to be connected to a consumption device having a relatively large volume flow rate, such as a hydraulic motor. Thus, a hydraulic device assembly provided as a pump for a certain output range, for example a high output range, can be made operable as a motor in another output range, for example to support an exhaust gas turbocharger.

独立請求項に記載の手段の好適な構成および目的に適った変形形態は、従属請求項に記載されている。   Preferred configurations of the means described in the independent claims and variants suitable for the purpose are described in the dependent claims.

排ガスターボチャージャを有するエンジンにおいて、コモンレールに対応して設けられている少なくとも一つの液圧装置集合体を、排ガスターボチャージャのシャフトに駆動接続可能とすることが好適である。これによって、特に簡単な構造がもたらされ、かつ、上述したように、低出力範囲において排ガスターボチャージャを簡単な様式で支援することができる。   In an engine having an exhaust gas turbocharger, it is preferable that at least one hydraulic device assembly provided corresponding to the common rail can be driven and connected to the shaft of the exhaust gas turbocharger. This provides a particularly simple structure and, as mentioned above, can assist the exhaust gas turbocharger in a simple manner in the low power range.

他の好適な構成によると、コモンレールに対応して設けられている少なくとも一つの液圧装置集合体を、排ガスを供給可能な対応して設けられている排ガスタービンによって駆動することができる。この排ガスタービンは、排ガスの供給方向に関して排ガスターボチャージャのタービンに平行に設けられていることが好ましい。上述の手段によって、ターボチャージャを大型化しなくとも、排ガスエネルギーの収量を特に良好にすることができる。   According to another preferred configuration, at least one hydraulic device assembly provided corresponding to the common rail can be driven by a correspondingly provided exhaust gas turbine capable of supplying exhaust gas. The exhaust gas turbine is preferably provided in parallel to the exhaust gas turbocharger turbine in the exhaust gas supply direction. By the above means, the yield of exhaust gas energy can be made particularly good without increasing the size of the turbocharger.

さらなる好適な手段は、排ガスエネルギーによって駆動可能な液圧装置集合体に加えて、コモンレールに対応して設けられるとともに排ガスとは無関係に駆動可能になっている少なくとも一つの液圧装置集合体をさらに設けることである。この手段は、エンジンが低負荷範囲で動作している場合であっても、コモンレールへの圧力付与を確実に行えるようにし、よって安定した動作を可能にする。   In addition to the hydraulic device assembly that can be driven by exhaust gas energy, the further preferred means further includes at least one hydraulic device assembly that is provided corresponding to the common rail and that can be driven independently of the exhaust gas. Is to provide. This means makes it possible to reliably apply pressure to the common rail even when the engine is operating in a low load range, thereby enabling stable operation.

少なくとも高出力範囲において、液圧式アクチュエータに加えて、少なくとも一つのさらなる消費装置がコモンレールに連接可能になっていることが好適である。これによって、液圧式アクチュエータのエネルギー需要を超える余分なエネルギーを、例えば電力を生成するために簡単に利用することができるようになる。このために、少なくとも一つの液圧装置集合体を、コモンレールによって加圧媒体が供給される液圧式モータとして、簡単な方法で動作させることができる。この液圧式モータには、電気モータまたは発電機として機能し得る電気装置集合体が接続されている。   At least in the high power range, in addition to the hydraulic actuator, preferably at least one further consuming device can be connected to the common rail. This allows excess energy that exceeds the energy demand of the hydraulic actuator to be easily utilized, for example, to generate power. For this purpose, at least one hydraulic device assembly can be operated in a simple manner as a hydraulic motor to which a pressurized medium is supplied by a common rail. An electrical device assembly that can function as an electric motor or a generator is connected to the hydraulic motor.

さらなる好適な手段は、コモンレールに、少なくとも起動および／または低出力範囲用に、排ガスとは無関係に作動可能な駆動装置によって駆動可能であるとともにポンプとして機能する少なくとも一つの液圧装置集合体が対応して設けられていることである。これによって、あらゆる出力段階において安全な動作が保証される。起動するために、液圧装置集合体に接続されている少なくとも一つの電気装置集合体に電力を供給することができ、それにより、電気駆動と、よって対応して設けられている液圧装置集合体のポンプ作用とが生じる。起動後、コモンレールに対応して設けられている少なくとも一つの液圧装置集合体をエンジンに駆動接続することができる。その際、電気モータは、スイッチを切るか、または発電機として作動させることができる。   Further preferred means correspond to the common rail with at least one hydraulic device assembly that can be driven by a drive device that can be operated independently of the exhaust gas and that functions as a pump, at least for the starting and / or low power range Is provided. This ensures safe operation at every output stage. In order to be activated, power can be supplied to at least one electrical device assembly connected to the hydraulic device assembly, whereby an electrical drive and thus a corresponding hydraulic device assembly is provided. The body's pumping action occurs. After startup, at least one hydraulic device assembly provided corresponding to the common rail can be drivingly connected to the engine. The electric motor can then be switched off or operated as a generator.

排ガスによって作動可能な駆動装置には、低速ギヤ装置が後置されていることが好適である。この低速ギヤ装置は複数の出力部を有しており、各出力部にはそれぞれ液圧装置集合体を対応して設けることができる。これによって安全性が高くなり、かつ、好適な様式で、最低限必要な数以上設けられている液圧装置群のスイッチをオンおよびオフすることができるようになる。   It is preferable that a low-speed gear device is placed behind the drive device that can be operated by exhaust gas. This low-speed gear device has a plurality of output units, and each output unit can be provided with a corresponding hydraulic device assembly. As a result, safety is increased, and it is possible to turn on and off the switches of the hydraulic device group provided in a suitable manner in a suitable manner.

安全上の理由から、過給気溜めに対応して設けられるとともに電気モータによって駆動可能な少なくとも一つの補助ブロワが複数個設けられている。この補助ブロワは、排ガスターボチャージャの機能が不十分である場合に過給気を提供するものである。この種の補助ブロワが設けられる場合には、この補助ブロワは、電気装置集合体に連結可能であることが好適である。この電気装置集合体は、液圧装置集合体に連結可能であり、この液圧装置集合体は、起動および／または低出力範囲においてコモンレールに加圧媒体を供給するポンプとして機能する。このようにして、補助ブロワに対応して設ける別体の電気装置集合体を省くことができるようになる。   For safety reasons, there are provided a plurality of at least one auxiliary blower which is provided corresponding to the supercharged air reservoir and which can be driven by an electric motor. This auxiliary blower provides supercharged air when the function of the exhaust gas turbocharger is insufficient. If this type of auxiliary blower is provided, this auxiliary blower is preferably connectable to the electrical device assembly. The electrical device assembly is connectable to a hydraulic device assembly that functions as a pump that supplies a pressurized medium to the common rail in the start-up and / or low power range. In this way, a separate electric device assembly provided corresponding to the auxiliary blower can be omitted.

独立請求項に記載の好適な構成および目的に適った変形形態は、残りの従属請求項に記載されており、図面に基づいて以下で詳しく説明する。   Preferred configurations and suitable variants according to the independent claims are described in the remaining dependent claims and are explained in more detail below on the basis of the drawings.

本発明の主要適用分野は、電子制御式大型エンジン、特に、たとえば船舶用動力装置として用いられる２サイクル大型ディーゼルエンジンである。この種のエンジンにはカムシャフトがない。従来はカムシャフトにより操作可能であった機構、たとえば排気弁および噴射装置は、本例では、対応して設けられている液圧(油圧)式アクチュエータによって操作可能である。この液圧式アクチュエータには、好適には液圧油である液圧式加圧媒体が供給可能である。この場合、アクチュエータに対応して設けられる加圧媒体源としてコモンレールが設けられている。このコモンレールには、少なくとも一つのポンプによって、使用される加圧媒体が供給される。   The main field of application of the present invention is electronically controlled large engines, in particular, two-cycle large diesel engines used, for example, as marine power units. This type of engine does not have a camshaft. In the present example, a mechanism that can be operated by a camshaft, such as an exhaust valve and an injection device, can be operated by a hydraulic (hydraulic) actuator provided correspondingly. This hydraulic actuator can be supplied with a hydraulic pressurizing medium which is preferably hydraulic oil. In this case, a common rail is provided as a pressurizing medium source provided corresponding to the actuator. The common rail is supplied with a pressurized medium to be used by at least one pump.

図１は、コモンレール２を備えるこの種の大型エンジン１を示す。図面を見やすくするために、コモンレール２および該コモンレールに対応して設けられている供給装置は、大型エンジン１の側方で拡大した状態で描かれている。コモンレール２からは、ブランチライン３が、排気弁および噴射装置の詳細には図示されていないアクチュエータへと延びている。ブランチライン３内には、詳細には図示されていない制御弁が設けられている。これら制御弁は電気的または電子的に制御可能である。   FIG. 1 shows such a large engine 1 with a common rail 2. In order to make the drawing easy to see, the common rail 2 and the supply device provided corresponding to the common rail are drawn in an enlarged state on the side of the large engine 1. A branch line 3 extends from the common rail 2 to an actuator not shown in detail in the exhaust valve and the injection device. A control valve not shown in detail is provided in the branch line 3. These control valves can be controlled electrically or electronically.

コモンレール２はパイプラインとして構成できる。このパイプラインには、加圧媒体容器に接続されている少なくとも一つのポンプによって加圧媒体が供給される。その際、所望の圧力が継続的に維持される。エンジン１は、中に全ての気筒からの排ガスが流れ込む排ガス収集管４と、全ての気筒の吸入ポートに接続されている過給気分配管５とを備える。排ガス収集管４と過給気分配管５との間には排ガスターボチャージャ６が存在しており、この排ガスターボチャージャは、排ガスによって駆動可能なタービンと、それによって駆動可能であるとともに必要な過給気を供給するコンプレッサとを有する。通常、タービンおよびコンプレッサは、共通のシャフト上に設けられている。   The common rail 2 can be configured as a pipeline. The pipeline is supplied with pressurized medium by at least one pump connected to the pressurized medium container. At that time, the desired pressure is continuously maintained. The engine 1 includes an exhaust gas collecting pipe 4 into which exhaust gas from all cylinders flows, and a supercharged air distribution pipe 5 connected to intake ports of all cylinders. An exhaust gas turbocharger 6 exists between the exhaust gas collecting pipe 4 and the supercharged air distribution pipe 5. The exhaust gas turbocharger is a turbine that can be driven by exhaust gas, and can be driven by the exhaust gas turbocharger and the necessary supercharging. And a compressor for supplying air. Typically, the turbine and compressor are provided on a common shaft.

排ガスターボチャージャの熱力学特性は、経験上極めて良好である。エンジンを高出力範囲で作動させる(少なくとも４０％の部分負荷から全負荷まで)場合、エンジン１から排出される排ガスのエネルギーは、排ガスターボチャージャ６を作動させるために必要なエネルギーよりも多い。したがって、経験上、エンジン出力の３％から５％の余剰出力が生じることになる。   The thermodynamic characteristics of the exhaust gas turbocharger are very good from experience. When the engine is operated in a high output range (from a partial load of at least 40% to a full load), the energy of the exhaust gas discharged from the engine 1 is greater than the energy required to operate the exhaust gas turbocharger 6. Therefore, from experience, a surplus output of 3% to 5% of the engine output is generated.

排気弁および噴射装置等のアクチュエータを操作するためには、経験上、エンジン出力の１.５％から２％が必要である。したがって、この動力の需要は、エンジン１の広範な動作範囲内で、排ガスターボチャージャ６において生じる余剰出力によってカバーすることができる。その際、高出力範囲では、他の用途に使用され得る残余出力を残しておくことができる。   From experience, 1.5% to 2% of engine output is required to operate actuators such as exhaust valves and injectors. Therefore, this power demand can be covered by the surplus output generated in the exhaust gas turbocharger 6 within the wide operating range of the engine 1. At that time, in the high output range, it is possible to leave a residual output that can be used for other purposes.

起動時および低出力範囲においては、排ガスターボチャージャ６には、アクチュエータの動力需要をカバーするに足る十分な余剰出力が生じない。したがって、この動作段階では、コモンレール２には他の方法で動力を供給しなくてはならない。すなわち、この場合、コモンレール２に対応して設けられている一つまたは複数のポンプを駆動するために必要な動力は、排ガスから得ることができないので他の動力源から得なくてはならない。ただし、本発明の大型エンジン１は通常高出力範囲で動作させられるため、この動作範囲は比較的短時間の動作時間内でしか存在しない。   At the time of start-up and in the low output range, the exhaust gas turbocharger 6 does not have a surplus output sufficient to cover the power demand of the actuator. Therefore, at this stage of operation, the common rail 2 must be powered by other methods. That is, in this case, the power necessary to drive one or more pumps provided corresponding to the common rail 2 cannot be obtained from the exhaust gas, and must be obtained from another power source. However, since the large engine 1 of the present invention is normally operated in a high output range, this operating range exists only within a relatively short operating time.

コモンレール２に対応して設けられている一つまたは複数のポンプを形成するために、ロータリピストンが設けられている液圧装置集合体がそれぞれ一つずつ設けられている。この液圧装置集合体は、ピストンを駆動する場合にはポンプとして、また、ピストンに加圧する場合にはモータとして機能することができる。図１の例の場合には、三つのこの種の液圧装置集合体７,８,９が設けられている。これら液圧装置集合体のうち少なくとも一つは、コモンレール２に加圧媒体を供給するポンプとして機能しなくてはならない。その他の二つは、消費装置としてコモンレール２に連接することができ、よってエンジンとして機能し得る。   In order to form one or a plurality of pumps provided corresponding to the common rail 2, one hydraulic device assembly provided with a rotary piston is provided. The hydraulic device assembly can function as a pump when driving the piston and as a motor when pressurizing the piston. In the case of the example of FIG. 1, three such hydraulic device assemblies 7, 8, 9 are provided. At least one of these hydraulic device assemblies must function as a pump for supplying a pressurized medium to the common rail 2. The other two can be connected to the common rail 2 as a consuming device, and thus function as an engine.

液圧装置集合体７,８,９にはそれぞれ、該液圧装置集合体に連結可能な駆動装置が対応して設けられている。液圧装置集合体７用の駆動装置として、エンジン１のシャフト、好適にはクランクシャフト１０が設けられている。このシャフトは、クラッチ１１を介して増速ギヤ装置１２に連結可能である。液圧装置集合体７は、クラッチ１３を介して増速ギヤ装置１２に連結可能である。   Each of the hydraulic device assemblies 7, 8, and 9 is provided with a drive device that can be connected to the hydraulic device assembly. As a driving device for the hydraulic device assembly 7, a shaft of the engine 1, preferably a crankshaft 10, is provided. This shaft can be connected to the speed increasing gear device 12 via the clutch 11. The hydraulic device assembly 7 can be connected to the speed increasing gear device 12 via the clutch 13.

液圧装置集合体８には、排ガスによって作動可能な駆動装置が対応して設けられている。ここで、駆動装置とは、図６に示されているように排ガスターボチャージャ６であってもよいし、図７に示されているように排ガスターボチャージャ６とは別体の排ガスタービン１４であってもよい。図６および図７については、以下でより詳細に説明する。液圧装置集合体８は、クラッチ１５を介して減速ギヤ装置１６の出力部に連結可能である。この減速ギヤ装置の入力部は、クラッチ１７を介して、対応して設けられている駆動装置に連結可能である。さらなる液圧装置集合体９には、駆動装置として電気装置集合体１８が対応して設けられている。この電気装置集合体は、電力が供給される場合には電気モータとして機能し、駆動される場合には発電機として機能する。電気装置集合体１８は、クラッチ１９を介して、対応して設けられている液圧装置集合体９に連結可能であってもよい。   The hydraulic device assembly 8 is provided with a drive device that can be operated by exhaust gas. Here, the driving device may be the exhaust gas turbocharger 6 as shown in FIG. 6, or an exhaust gas turbine 14 separate from the exhaust gas turbocharger 6 as shown in FIG. There may be. 6 and 7 will be described in more detail below. The hydraulic device assembly 8 can be connected to the output portion of the reduction gear device 16 via the clutch 15. The input portion of the reduction gear device can be connected to a corresponding drive device via a clutch 17. Further hydraulic device assemblies 9 are provided with corresponding electrical device assemblies 18 as drive devices. The electric device assembly functions as an electric motor when electric power is supplied, and functions as a generator when driven. The electrical device assembly 18 may be connectable to a corresponding hydraulic device assembly 9 via a clutch 19.

液圧装置集合体７,８,９にはそれぞれ、加圧媒体容器２０が対応して設けられている。この場合、別個の容器であってもよいし、共通の容器であってもよい。液圧装置集合体７または８または９がそれぞれポンプとして駆動され得る場合には、加圧媒体が加圧媒体容器２０から吸い出されて、それぞれ対応して設けられている圧力供給ライン２１または２２または２３を介してコモンレール２に供給される。圧力供給ライン２１または２２または２３にはそれぞれ、コモンレール２に向かって開放された戻り弁２４が設けられている。ここで、戻り弁は、対応して設けられている液圧装置集合体がポンプ動作モードからモータ動作モードに切替不可能な場合は、簡単な形式の戻り弁である。ポンプ動作モードからモータ動作モードに切替可能な液圧装置集合体の圧力供給ライン内には、解除可能な戻り弁２４ａが設けられる。この場合、戻り弁の形態の弁であって、コモンレール２に向かって開放され、かつ、コモンレール２から対応して設けられている各液圧装置集合体に向かって流動が可能となるよう開放されたまま保持されるように制御可能となっている弁が用いられる。この目的のために、解除可能な戻り弁２４ａには、対応して設けられている各制御ライン２５を介して制御用加圧媒体を供給することができる。制御ライン２５内には制御弁２６が設けられている。   A hydraulic medium container 20 is provided corresponding to each of the hydraulic device assemblies 7, 8, 9. In this case, it may be a separate container or a common container. In the case where the hydraulic device assembly 7 or 8 or 9 can be driven as a pump, respectively, the pressurized medium is sucked out of the pressurized medium container 20 and is respectively provided with a corresponding pressure supply line 21 or 22. Or, it is supplied to the common rail 2 through 23. Each of the pressure supply lines 21, 22, or 23 is provided with a return valve 24 that opens toward the common rail 2. Here, the return valve is a simple type of return valve when the corresponding hydraulic device assembly cannot be switched from the pump operation mode to the motor operation mode. A releasable return valve 24a is provided in the pressure supply line of the hydraulic device assembly that can be switched from the pump operation mode to the motor operation mode. In this case, the valve is in the form of a return valve, which is opened toward the common rail 2 and is opened so as to be able to flow from the common rail 2 toward each hydraulic device assembly provided correspondingly. A valve that can be controlled to be held as it is is used. For this purpose, a control pressure medium can be supplied to the releasable return valve 24a via a corresponding control line 25. A control valve 26 is provided in the control line 25.

図示の例では、圧力供給ライン２２,２３には、排ガスによって作動可能な駆動装置が対応して設けられている液圧装置集合体８と、電気装置集合体１８が駆動装置として対応して設けられている液圧装置集合体９とから出て延びる解除可能な戻り弁２４ａが設けられている。液圧装置集合体８および９は、これに対応してポンプとして使用可能であり、ポンプ駆動部が停止しかつ弁２４ａが開放されている場合には液圧式モータとして使用可能である。モータシャフトによって駆動可能な液圧装置集合体７から出て延びる圧力供給ライン２１内には、簡単な戻り弁２４が設けられていてもよい。この場合、ポンプ動作モードからモータ動作モードに切り替えることはできない。しかし、この場合でも、図１に破線で示しているように、解除可能な戻り弁を設けて、液圧装置集合体７をポンプ動作モードからモータ動作モードに切り替えることを可能にすることも考えられる。   In the illustrated example, the pressure supply lines 22 and 23 are provided with a hydraulic device assembly 8 provided with a drive device that can be operated by exhaust gas, and an electrical device assembly 18 as a drive device. A releasable return valve 24a extending from the hydraulic device assembly 9 is provided. The hydraulic device assemblies 8 and 9 can be used as a pump correspondingly, and can be used as a hydraulic motor when the pump drive unit is stopped and the valve 24a is opened. A simple return valve 24 may be provided in the pressure supply line 21 extending from the hydraulic device assembly 7 that can be driven by the motor shaft. In this case, the pump operation mode cannot be switched to the motor operation mode. However, even in this case, as shown by a broken line in FIG. 1, it is also possible to provide a return valve that can be released so as to switch the hydraulic device assembly 7 from the pump operation mode to the motor operation mode. It is done.

エンジン１を始動すると、コモンレール２には、電気モータによって駆動可能な少なくとも一つのポンプによって圧力媒体が供給される。このために、液圧装置集合体９に対応して設けられている電気装置集合体１８には電力を供給することができ、それにより、電気装置集合体８は電気モータを形成し、また、クラッチ１９が締結している状態では液圧装置集合体１９を駆動するので、それに対応してポンプとして機能する。これに加えてまたは代替的に、図１において液圧装置集合体１５に関して破線で示したように、両液圧装置集合体７,８のどちらか一つまたは両方に対して、それぞれ、クラッチ２７を介して該液圧装置集合体に連結可能な電気装置集合体２８を対応して設けることができる。この形式の場合、液圧装置集合体９は、対応して設けられている電気装置集合体１８ともども省略してもよい。図２は、このような実施例に基づいている。   When the engine 1 is started, a pressure medium is supplied to the common rail 2 by at least one pump that can be driven by an electric motor. For this purpose, it is possible to supply electric power to the electric device assembly 18 provided corresponding to the hydraulic device assembly 9, whereby the electric device assembly 8 forms an electric motor, and Since the hydraulic device assembly 19 is driven when the clutch 19 is engaged, it functions as a pump correspondingly. In addition or alternatively, as shown by the broken line with respect to the hydraulic assembly 15 in FIG. 1, for each or both of the hydraulic assemblies 7, 8, a clutch 27 is respectively provided. An electrical device assembly 28 that can be connected to the hydraulic device assembly via a connector can be provided correspondingly. In the case of this type, the hydraulic device assembly 9 may be omitted together with the corresponding electrical device assembly 18. FIG. 2 is based on such an embodiment.

エンジン１が運転を開始すると直ちに、エンジンシャフトを介して駆動可能な液圧装置集合体７がコモンレール２への加圧媒体の供給を行うか、または、電気モータによって駆動可能な液圧装置集合体９および／または８がそれを支援することができる。この場合、ポンプとしては使用されていない各液圧装置集合体は、コモンレール２に加圧媒体を供給可能な液圧式モータとして作動することができる。このために、それぞれ対応して設けられている解除可能な各戻り弁２４ａを解除位置に移動させることができる。   Immediately after the engine 1 starts operation, the hydraulic device assembly 7 that can be driven via the engine shaft supplies the pressure medium to the common rail 2 or can be driven by an electric motor. 9 and / or 8 can support it. In this case, each hydraulic device assembly not used as a pump can operate as a hydraulic motor capable of supplying a pressurized medium to the common rail 2. For this reason, each releasable return valve 24a provided corresponding to each can be moved to a release position.

このように液圧装置集合体９が液圧式モータとして作動する場合、これによって電気装置集合体１８を駆動することができる。その際、この電気装置集合体１８は、電力を生成する発電機として機能する。電気装置集合体１８が液圧式モータとして作動する場合、これによって、場合によっては対応して設けられている電気装置集合体２８も、電力を生成するために駆動することができる。これに加えてまたは代替的に、液圧式モータとして機能する液圧装置集合体８に対して、この場合は増速ギヤ装置として機能するギヤ装置１６を介して排ガスターボチャージャ６に追加の回転モーメントを与えるか、または、過給気を供給する際に排ガスターボチャージャ６を支援するために追加の排ガスタービン１４を駆動することも可能である。この場合、クラッチ１５および１７は、当然、締結されている。この場合、クラッチ１７を一方向クラッチとして構成してもよい。   Thus, when the hydraulic device assembly 9 operates as a hydraulic motor, the electrical device assembly 18 can be driven thereby. At this time, the electric device assembly 18 functions as a generator that generates electric power. If the electrical device assembly 18 operates as a hydraulic motor, this also allows the corresponding electrical device assembly 28 to be driven to generate electrical power. In addition or alternatively, an additional rotational moment is applied to the exhaust gas turbocharger 6 via a gear device 16 which in this case functions as a speed increasing gear device, relative to the hydraulic device assembly 8 which functions as a hydraulic motor. Or an additional exhaust gas turbine 14 can be driven to assist the exhaust gas turbocharger 6 in supplying supercharged air. In this case, the clutches 15 and 17 are naturally engaged. In this case, the clutch 17 may be configured as a one-way clutch.

高出力範囲(４０％の部分負荷以上)に達すると、充分な排ガスエネルギーが提供され、それにより、コモンレール２に、排ガスによって作動可能な駆動装置によって駆動可能な液圧装置集合体８によって加圧媒体を供給する。このために、対応して設けられている圧力供給ライン２２内に設けられている解除可能な戻り弁２４は、対応して設けられている制御弁２６によって制御され、それにより、コモンレール２に向かって開放された戻り弁としてのみ機能するようになる。クラッチ１５および１７は、当然、締結されている。液圧装置集合体８に、対応して設けられている電気装置集合体２８が設けられている場合、必要な動力が提供されると直ちに、この電気装置集合体２８は、クラッチ２７が締結されることによって、ここではモータとして機能する液圧装置集合体８に直接接続され得る。液圧装置集合体９は、存在する場合には、コモンレール２から加圧媒体を供給される液圧式モータとして引き続き作動する。この場合、液圧式モータは、発電機となる電気装置集合体１８を駆動する。   When the high power range (above 40% partial load) is reached, sufficient exhaust gas energy is provided, so that the common rail 2 is pressurized by a hydraulic assembly 8 that can be driven by a drive device operable by exhaust gas. Supply media. For this purpose, a releasable return valve 24 provided in a correspondingly provided pressure supply line 22 is controlled by a correspondingly provided control valve 26, thereby moving toward the common rail 2. It will function only as an open return valve. The clutches 15 and 17 are naturally engaged. When the hydraulic device assembly 8 is provided with the corresponding electrical device assembly 28, the electrical device assembly 28 is engaged with the clutch 27 as soon as necessary power is provided. By this, it can be directly connected to the hydraulic device assembly 8 which here functions as a motor. When present, the hydraulic device assembly 9 continues to operate as a hydraulic motor supplied with a pressurized medium from the common rail 2. In this case, the hydraulic motor drives the electric device assembly 18 that becomes a generator.

液圧装置集合体７が電気装置集合体に対応して設けられている限り、液圧装置集合体７についても同様のことが当てはまる。モータとして動作している液圧装置集合体７によって、クラッチ１３が締結されている状態で、この場合は減速ギヤ装置として機能する伝動装置１２を介して、かつ、クラッチ１１が締結されている状態で、モータシャフト、ここではクランクシャフト１０に対して回転モーメントを付与することも考えられる。この場合、クラッチ１１を一方向クラッチとして構成することが好ましい。   The same applies to the hydraulic device assembly 7 as long as the hydraulic device assembly 7 is provided corresponding to the electrical device assembly. A state in which the clutch 13 is engaged by the hydraulic device assembly 7 operating as a motor, and in this case, the state in which the clutch 11 is engaged via the transmission device 12 functioning as a reduction gear device Thus, it is also conceivable to apply a rotational moment to the motor shaft, here the crankshaft 10. In this case, the clutch 11 is preferably configured as a one-way clutch.

起動時だけではなく低出力範囲においても、電気モータによって駆動可能な少なくとも一つのポンプによってコモンレール２に加圧媒体を供給することも当然考えられる。図３は、この種の実施例に基づいている。この例では、排ガスによって作動可能な駆動装置によって駆動可能な液圧装置集合体８の他に、電気装置集合体１８に連結可能な液圧装置集合体９がさらに設けられている。この例では、エンジン１のシャフトに駆動接続可能な液圧装置集合体７は必要ない。   It is naturally conceivable to supply the pressure medium to the common rail 2 by at least one pump that can be driven by an electric motor not only at the time of start-up but also in a low output range. FIG. 3 is based on this type of embodiment. In this example, in addition to the hydraulic device assembly 8 that can be driven by a drive device that can be operated by exhaust gas, a hydraulic device assembly 9 that can be connected to the electrical device assembly 18 is further provided. In this example, the hydraulic device assembly 7 that can be connected to the shaft of the engine 1 is not necessary.

図３に示されている例では、液圧装置集合体９は、エンジン１を起動する際にかつ低出力範囲において、電気モータとして機能する対応して設けられている電気装置集合体１８によって駆動され、それにより、コモンレール２に加圧媒体を供給することができる。その際、液圧装置集合体８は機能停止するか、または、コモンレール２に依存する消費装置として動作し得る。この消費装置は液圧式モータとして機能する。この液圧式モータは、排ガスによって作動可能な駆動装置に向かうドライブトレーン内に存在する減速ギヤ装置１６および／または場合によっては対応して設けられているさらなる装置集合体、たとえば対応して設けられている電気装置集合体２３に連結することができる。   In the example shown in FIG. 3, the hydraulic device assembly 9 is driven by a correspondingly provided electrical device assembly 18 which functions as an electric motor when starting the engine 1 and in the low output range. Thereby, the pressurized medium can be supplied to the common rail 2. At that time, the hydraulic device assembly 8 can stop functioning or operate as a consuming device that relies on the common rail 2. This consuming device functions as a hydraulic motor. This hydraulic motor is a reduction gear device 16 present in the drive train towards the drive device operable by exhaust gas and / or a further device assembly which is correspondingly provided, for example correspondingly provided. It can be connected to the electrical device assembly 23.

高出力範囲では、コモンレール２に加圧媒体を供給することは、排ガスによって作動可能な駆動装置によって駆動可能な液圧装置集合体８によって行われる。電気装置集合体２８が存在している場合、この電気装置集合体２８はポンプとして機能する液圧装置集合体８に連結され得る。この場合、液圧装置集合体９はスイッチオフされ得るか、または好ましくはコモンレール２から加圧媒体を供給される液圧式モータとして動作され得る。この液圧式モータは、発電機として機能する電気装置集合体１８を駆動することができる。   In the high output range, the supply of the pressurized medium to the common rail 2 is performed by the hydraulic device assembly 8 that can be driven by a drive device that can be operated by exhaust gas. If an electrical device assembly 28 is present, this electrical device assembly 28 can be connected to a hydraulic device assembly 8 that functions as a pump. In this case, the hydraulic assembly 9 can be switched off or preferably operated as a hydraulic motor fed with a pressurized medium from the common rail 2. The hydraulic motor can drive the electric device assembly 18 that functions as a generator.

ここで、電気モータとして動作され得る電気装置集合体と協働するとともに電気モータによって駆動可能なポンプを形成し得る液圧装置集合体だけを設けることも当然可能である。これに対応して、電気装置集合体２８を省略することもできる。しかし、液圧装置集合体８に対応して設けられている電気装置集合体２８を提供しかつ液圧装置集合体９とそれに対応して設けられている電気装置集合体１８とを省略することも考えられ得る。こうすると、排ガスによって作動可能な駆動装置とそれに対応して設けられている電気装置集合体とにのみ連結可能な液圧装置集合体を有する非常に簡略な構成が得られる。   Here, it is of course also possible to provide only a hydraulic device assembly which cooperates with an electrical device assembly which can be operated as an electric motor and which can form a pump which can be driven by the electric motor. Correspondingly, the electric device assembly 28 can be omitted. However, the electrical device assembly 28 provided corresponding to the hydraulic device assembly 8 is provided, and the hydraulic device assembly 9 and the electrical device assembly 18 provided corresponding thereto are omitted. Can also be considered. In this way, a very simple arrangement is obtained having a hydraulic device assembly that can only be connected to a drive device that can be operated by exhaust gas and an electrical device assembly provided corresponding thereto.

図４が示す例は、種々の動力源に対応して設けられている各液圧装置集合体７,８,９がそれぞれ複数設けられているという点で図１の実施例とは異なる。図４では、増速ギヤ装置１２の各出力部に対して液圧装置集合体７が対応して設けられている。本例では遊星ギヤ機構として構成されていることが好ましい増速ギヤ装置１２は、四つの出力部を有している。これに対応して、四つの液圧装置集合体７が設けられており、これら液圧装置集合体は、それぞれに対応して設けられている戻り弁２４または解除可能な戻り弁２４ａを有する圧力供給ライン２１を介してコモンレール２に接続されている。これに対応して、エンジン１によって四つの液圧装置集合体７を駆動することができる。クラッチ１１が解放されている場合、これら四つの液圧装置集合体７は、増速ギヤ装置１２によって互いに駆動接続され、それにより、液圧装置集合体７の一つまたは一つのグループが他のものを駆動しかつ他のものによって駆動されることができる。   The example shown in FIG. 4 is different from the embodiment of FIG. 1 in that a plurality of hydraulic device assemblies 7, 8, 9 provided corresponding to various power sources are provided. In FIG. 4, the hydraulic device assembly 7 is provided corresponding to each output portion of the speed increasing gear device 12. In this example, the speed increasing gear device 12, which is preferably configured as a planetary gear mechanism, has four output portions. Correspondingly, four hydraulic device assemblies 7 are provided, and these hydraulic device assemblies are pressures each having a return valve 24 or a releasable return valve 24a provided corresponding to each. It is connected to the common rail 2 via the supply line 21. Correspondingly, the four hydraulic device assemblies 7 can be driven by the engine 1. When the clutch 11 is disengaged, these four hydraulic device assemblies 7 are drivingly connected to each other by the speed increasing gear device 12, so that one or one group of hydraulic device assemblies 7 is connected to the other. One can be driven and driven by another.

同様に、減速ギヤ装置１６は、複数の出力部を有し得る。ここで、各出力部には、液圧装置集合体８が対応して設けられ得る。図示の例では、減速ギヤ装置１６は二つの出力部を有している。これに対応して、二つの液圧装置集合体８が設けられており、これら液圧装置集合体はそれぞれ、解除可能な戻り弁２４ａを有する対応して設けられている圧力供給ライン２２を介してコモンレール２に接続されている。本例では、排ガスによって作動可能な駆動装置と二つの液圧装置集合体８とが互いに駆動および被駆動可能になっている。   Similarly, the reduction gear device 16 may have a plurality of output units. Here, a hydraulic device assembly 8 can be provided corresponding to each output unit. In the illustrated example, the reduction gear device 16 has two output portions. Correspondingly, two hydraulic device assemblies 8 are provided, each of these hydraulic device assemblies via a correspondingly provided pressure supply line 22 having a releasable return valve 24a. Connected to the common rail 2. In this example, the drive device operable by the exhaust gas and the two hydraulic device assemblies 8 can be driven and driven with respect to each other.

各液圧装置集合体８には、該液圧装置集合体８に連結可能な電気装置集合体２８が直接対応して設けられ得る。電気装置集合体２８に加えてまたはそれとは代替的に、二つのさらなる電気装置集合体１８が設けられている。これら電気装置集合体には二つの液圧装置集合体９が対応して設けられている。これら液圧装置集合体は、解除可能な戻り弁２４ａを有する各圧力供給ライン２３を介してコモンレール２に接続されている。   Each hydraulic device assembly 8 may be provided with an electrical device assembly 28 that can be directly connected to the hydraulic device assembly 8. In addition to or as an alternative to the electrical device assembly 28, two further electrical device assemblies 18 are provided. These electric device assemblies are provided with two hydraulic device assemblies 9 correspondingly. These hydraulic device assemblies are connected to the common rail 2 via respective pressure supply lines 23 having releasable return valves 24a.

これら四つの液圧装置集合体７は、共通してまたは別個にまたは小グループごとに作動させることができる。同様に、両液圧装置集合体８または９は、別個にまたはペアで作動させることができる。動作方法または可能な動作方法に関しては、図１の場合と同様のことが当てはまる。ただし、それぞれ一つの液圧装置集合体７または複数の液圧装置集合体７、一つの液圧装置集合体８または複数の液圧装置集合体８、および一つの液圧装置集合体９および複数の液圧装置集合体９のみを機能させることができるという前提のもとである。本例のように液圧装置集合体を複数設けることは、同様に機能する各液圧装置集合体を連続して設けることによっても好適に実施できる。   These four hydraulic device assemblies 7 can be operated in common or separately or in small groups. Similarly, both hydraulic device assemblies 8 or 9 can be operated separately or in pairs. With respect to the operating method or possible operating methods, the same applies as in FIG. However, one hydraulic device assembly 7 or a plurality of hydraulic device assemblies 7, one hydraulic device assembly 8 or a plurality of hydraulic device assemblies 8, and one hydraulic device assembly 9 and a plurality of hydraulic device assemblies 7, respectively. This is based on the premise that only the hydraulic device assembly 9 can function. Providing a plurality of hydraulic device assemblies as in this example can also be suitably carried out by successively providing each of the hydraulic device assemblies that function similarly.

図示の例では、電気装置集合体１８および２８は二つの接続部を有する。この接続部のうち一つは、クラッチ１９または２７を介して、対応して設けられている各液圧装置集合体９または８に連結可能である。第２の接続部は、対応して設けられている各クラッチ２９または３０を介して、選択的に駆動可能なさらなる装置集合体に連結可能である。この場合さらなる装置集合体は、たとえば安全上の理由から過給気を供給する際に必要とされる補助ブロワとすることができる。   In the example shown, the electrical device assemblies 18 and 28 have two connections. One of the connecting portions can be connected to each hydraulic device assembly 9 or 8 provided correspondingly via the clutch 19 or 27. The second connection is connectable to a further device assembly that can be selectively driven via a correspondingly provided clutch 29 or 30. In this case, the further device assembly can be, for example, an auxiliary blower that is required for supplying supercharging for safety reasons.

図５には、この種の補助ブロワ３１が二つ示されている。これら補助ブロワはそれぞれ、クラッチによって図４の電気装置集合体１８または２８に連結可能である。もちろん、この種の補助ブロワを図１ないし図３に係る実施例の場合に設けることもできる。図５は、補助ブロワ３１がそれぞれ一つのクラッチ２９によって図４の電気装置集合体１８に連結可能になっている実施例に基づいている。補助ブロワ３１は、排ガスターボチャージャ６が省略されている場合であっても過給気分配管５に充分な過給気を供給するために用いられる。図面を分かりやすくするために、図５では過給気分配管５は二つ図示されており、すなわち、エンジン１の近傍のものと、その横に拡大した状態で概略的に示されているものである。   FIG. 5 shows two auxiliary blowers 31 of this kind. Each of these auxiliary blowers can be connected to the electrical device assembly 18 or 28 of FIG. 4 by a clutch. Of course, this type of auxiliary blower can also be provided in the case of the embodiment according to FIGS. FIG. 5 is based on an embodiment in which the auxiliary blowers 31 can be connected to the electrical device assembly 18 of FIG. The auxiliary blower 31 is used to supply sufficient supercharged air to the supercharged air distribution pipe 5 even when the exhaust gas turbocharger 6 is omitted. In order to make the drawing easier to understand, in FIG. 5, two supercharged air distribution pipes 5 are shown, that is, the one near the engine 1 and schematically shown in an enlarged state on the side. is there.

通常の場合、排ガスターボチャージャ６のコンプレッサは、フィルタを介して空気を吸入する。この空気は、コンプレッサ内で圧縮され、後置の冷却装置で冷却され、過給気供給ライン３２を介して過給気分配管５に供給されるものである。過給気供給ライン３２には、過給気分配管５に向かって開放された戻り弁３３が設けられている。過給気供給ライン３２内に設けられている戻り弁３３には、二つのバイパスホース３２ａが対応して設けられている。これらバイパスホースは、戻り弁３３の上流側で過給気供給ライン３２から分岐しており、戻り弁３３の下流側で過給気供給ライン３２に合流する。各バイパスホース３２ａには、補助ブロワ３１が設けられている。これら補助ブロワにはそれぞれ、過給気分配管５に向かって開放される戻り弁３３ａが後置されている。これに加えてまたは代替的に、補助ブロワ３１には、過給気分配管５に向かって開放される戻り弁３３ｂが設けられていてもよい。   In a normal case, the compressor of the exhaust gas turbocharger 6 sucks air through a filter. This air is compressed in the compressor, cooled by a subsequent cooling device, and supplied to the supercharged air distribution pipe 5 via the supercharged air supply line 32. The supercharged air supply line 32 is provided with a return valve 33 opened toward the supercharged air distribution pipe 5. The return valve 33 provided in the supercharged air supply line 32 is provided with two bypass hoses 32a correspondingly. These bypass hoses are branched from the supercharged air supply line 32 on the upstream side of the return valve 33, and merge with the supercharged air supply line 32 on the downstream side of the return valve 33. An auxiliary blower 31 is provided in each bypass hose 32a. Each of these auxiliary blowers is provided with a return valve 33a opened toward the supercharged air distribution pipe 5. In addition or alternatively, the auxiliary blower 31 may be provided with a return valve 33 b that opens toward the supercharged air distribution pipe 5.

排ガスターボチャージャ６が運転中である限り、該排ガスターボチャージャに対して流れ方向に平行に設けられている補助ブロワ３１のスイッチを切ったままにしておくことができる。このために、補助ブロワ３１に対応して設けられているクラッチ、図示の例ではクラッチ２９を解放する。このような動作モードでは、排ガスターボチャージャ６のコンプレッサから供給される過給気の部分流は、補助ブロワ３１を通って流れる。これによってこれら補助ブロワ３１が稼働させられ、これによって補助ブロワ３１の軸受が保護される。排ガスターボチャージャが停止すると直ちに、補助ブロワ３１が自動的に機能させられる。このために、対応して設けられている各クラッチ、ここではクラッチ２９が締結される。この場合、このようにして電気的または液圧式に駆動可能な補助ブロワ３１は、戻り弁３３の上流側に存在する過給気供給ライン３２のブランチラインを介して必要な空気を吸入することができる。その際、空気は、排ガスターボチャージャ６のコンプレッサに前置されているフィルタによって吸入されるので、補助ブロワ３１に固有のフィルタを対応して設ける必要がない。このようにして吸入された空気は、排ガスターボチャージャ６のコンプレッサおよび該排ガスターボチャージャ６に後置されている過給気冷却装置を通して吸入される。当然、対応して設けられているフィルタを有する固有の空気取入口を、補助ブロワ３１に対応して設けることも考えられる。   As long as the exhaust gas turbocharger 6 is in operation, the auxiliary blower 31 provided parallel to the flow direction with respect to the exhaust gas turbocharger can be switched off. For this purpose, the clutch provided corresponding to the auxiliary blower 31, in the illustrated example, the clutch 29 is released. In such an operation mode, the partial flow of supercharged air supplied from the compressor of the exhaust gas turbocharger 6 flows through the auxiliary blower 31. As a result, these auxiliary blowers 31 are operated, whereby the bearings of the auxiliary blowers 31 are protected. As soon as the exhaust gas turbocharger stops, the auxiliary blower 31 is automatically activated. For this purpose, the corresponding clutches, here the clutch 29, are engaged. In this case, the auxiliary blower 31 that can be driven electrically or hydraulically in this way can suck in the necessary air via the branch line of the supercharged air supply line 32 existing upstream of the return valve 33. it can. At that time, since air is sucked in by a filter provided in front of the compressor of the exhaust gas turbocharger 6, it is not necessary to provide a filter unique to the auxiliary blower 31. The air sucked in this way is sucked through the compressor of the exhaust gas turbocharger 6 and the supercharged air cooling device disposed behind the exhaust gas turbocharger 6. Of course, it is also conceivable to provide a unique air intake with a correspondingly provided filter corresponding to the auxiliary blower 31.

両補助ブロワ３１は同時に作動させることができる。しかしながら、補助ブロワ３１は、安全性を高めるために各補助ブロワ３１が単独でも必要な量の過給気を供給することができるようなサイズになっていることが好ましい。したがって、それぞれ一つの補助ブロワ３１を予備のものとすることができる。   Both auxiliary blowers 31 can be operated simultaneously. However, the auxiliary blower 31 is preferably sized so that each auxiliary blower 31 can supply a necessary amount of supercharged air alone in order to enhance safety. Therefore, one auxiliary blower 31 can be used as a spare.

上述したように、図６および図７は、少なくとも一つの液圧装置集合体８を駆動するための余分な排ガスエネルギーを得るための二つの可能な案を示している。図６に係る実施形態の場合、余分な出力は排ガスターボチャージャ６から直接得られる。排ガスターボチャージャは、それ自体既知のようにシャフト３５を有し、このシャフト上には、排ガス収集管４から出てくる排ガスが供給可能なタービン３６と、コンプレッサとが収容されている。このコンプレッサは、空気フィルタ３７を介して空気を吸入可能であり、かつこの空気を圧縮し、過給気分配管５に供給するものである。この場合、シャフト３５は、減速ギヤ装置１６に駆動接続されている。その際、駆動接続のためにクラッチ１７を設けることもできる。図６の実施例に示すように、排ガスターボチャージャ６から余分な動力を導き出すために直接抽出することによって、特に簡単な構成が得られる。   As mentioned above, FIGS. 6 and 7 show two possible schemes for obtaining extra exhaust gas energy for driving at least one hydraulic assembly 8. In the case of the embodiment according to FIG. 6, the extra output is obtained directly from the exhaust gas turbocharger 6. As is known per se, the exhaust gas turbocharger has a shaft 35, on which a turbine 36 capable of supplying exhaust gas discharged from the exhaust gas collecting pipe 4 and a compressor are accommodated. The compressor can suck air through the air filter 37, compresses the air, and supplies the compressed air to the supercharged air distribution pipe 5. In this case, the shaft 35 is drivingly connected to the reduction gear device 16. At that time, a clutch 17 may be provided for driving connection. As shown in the embodiment of FIG. 6, a particularly simple configuration is obtained by extracting directly from the exhaust gas turbocharger 6 in order to derive excess power.

上述したように、図７に係る実施例の場合、余分な排ガスエネルギーを利用するために、排ガスターボチャージャ６に加えて排ガスタービン１４が設けられている。この排ガスタービン１４は、減速ギヤ機構１６に駆動接続されるかまたはクラッチ１７によって接続可能になっている。排ガスターボチャージャ６のタービン３６と排ガスタービン１４とは、排ガスの供給方向に関して平行に設けられている。このために、両タービンに対応して設けられている、排ガス収集管４から延びる排ガス供給ライン３９または３９ａを、対応して設けることができる。図示の例では、排ガス収集管４から延びる排ガス供給ライン３９のみが設けられている。この排ガス供給ライン３９は、排ガスターボチャージャ６のタービン３６に導かれ、そこから、排ガスタービン１４に対応して設けられている排ガス供給ライン３９ａが分岐する。排ガス供給ライン３９ａには弁４０が設けられている。この弁４０は、電子制御可能な磁力式滑り弁として形成できる。この磁力式滑り弁によって、排ガスタービン１４に対応して設けられている排ガス供給ライン３９ａを開放または閉止できる。余分な排ガスエネルギーが生じると直ちに弁４０が開放される。このように弁が開放される前は排ガスタービン１４は静止しているが、クラッチ１５または１７を適切に切り替えることによって排ガスタービンを作動させることができる。   As described above, in the embodiment according to FIG. 7, the exhaust gas turbine 14 is provided in addition to the exhaust gas turbocharger 6 in order to use excess exhaust gas energy. The exhaust gas turbine 14 is drivingly connected to the reduction gear mechanism 16 or can be connected by a clutch 17. The turbine 36 and the exhaust gas turbine 14 of the exhaust gas turbocharger 6 are provided in parallel with respect to the exhaust gas supply direction. For this purpose, an exhaust gas supply line 39 or 39a extending from the exhaust gas collecting pipe 4 provided corresponding to both turbines can be provided correspondingly. In the illustrated example, only the exhaust gas supply line 39 extending from the exhaust gas collection pipe 4 is provided. The exhaust gas supply line 39 is guided to the turbine 36 of the exhaust gas turbocharger 6, and an exhaust gas supply line 39 a provided corresponding to the exhaust gas turbine 14 branches therefrom. A valve 40 is provided in the exhaust gas supply line 39a. The valve 40 can be formed as a magnetically operated slip valve that can be electronically controlled. With this magnetic slip valve, the exhaust gas supply line 39a provided corresponding to the exhaust gas turbine 14 can be opened or closed. As soon as excess exhaust gas energy is generated, the valve 40 is opened. Thus, the exhaust gas turbine 14 is stationary before the valve is opened, but the exhaust gas turbine can be operated by appropriately switching the clutch 15 or 17.

動作モード中に、排ガスタービン１４を、不足している余分な排ガスエネルギーを用いて対応して設けられている各液圧装置集合体８によって駆動し、かつ、過給機分配管５に供給され得る追加の過給気を圧縮するための圧縮機として作動させることも考えられる。この場合、排ガスタービン１４は、両動作モード(タービンまたはコンプレッサ)が可能なように構成されていなくてはならない。この場合、排ガスタービン１４は、ラジアルタービンとして構成されていることが好ましい。当然、適切な弁が設けられている吸入および圧力供給ラインも設けなくてはならない。   During the operation mode, the exhaust gas turbine 14 is driven by each hydraulic device assembly 8 provided correspondingly using the excess exhaust gas energy that is lacking, and is supplied to the supercharger distribution pipe 5. It is also conceivable to act as a compressor for compressing the additional supercharging obtained. In this case, the exhaust gas turbine 14 must be configured to allow both modes of operation (turbine or compressor). In this case, the exhaust gas turbine 14 is preferably configured as a radial turbine. Of course, a suction and pressure supply line with suitable valves must also be provided.

大型エンジンのアクチュエータに対応して設けられているコモンレールを、それに対応して設けられている供給装置とともに示した概略図である。It is the schematic which showed the common rail provided corresponding to the actuator of a large sized engine with the supply apparatus provided corresponding to it. 図１の一変形例を示す図である。It is a figure which shows one modification of FIG. 図１のさらなる変形例を示す図である。It is a figure which shows the further modification of FIG. 図１のさらに別の変形例を示す図である。It is a figure which shows another modification of FIG. 図４に係る機構に対応して設けられている補助ブロワ機構を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the auxiliary blower mechanism provided corresponding to the mechanism which concerns on FIG. ポンプ‐動力源として排ガスターボチャージャを使用するための一例を示す図である。FIG. 2 shows an example for using an exhaust gas turbocharger as a pump-power source. ポンプ‐動力源として別体の排ガスタービンを有する図６の一変形例を示す図である。FIG. 7 is a view showing a modification of FIG. 6 having a separate exhaust gas turbine as a pump-power source.

符号の説明Explanation of symbols

１ エンジン
２ コモンレール
３ ブランチライン
４ 排ガス収集管
５ 過給気分配管
６ 排ガスターボチャージャ
７,８,９ 液圧装置集合体
１０ クランクシャフト
１１ クラッチ
１２ 増速ギヤ装置
１３ クラッチ
１４ 排ガスタービン
１５ クラッチ
１６ 減速ギヤ装置
１７ クラッチ
１８ 電気装置集合体
１９ クラッチ
２０ 加圧媒体容器
２１〜２３ 圧力供給ライン
２４,２４ａ 戻り弁
２５ 制御ライン
２６ 制御弁
２７ クラッチ
２８ 電気装置集合体
２９,３０ クラッチ
３１ 補助ブロワ
３２ 過給気供給ライン
３２ａ バイパスホース
３３,３３ａ,３３ｂ 戻り弁
３５ シャフト
３６ タービン
３７ 空気フィルタ
３９,３９ａ 排ガス供給ライン
４０ 弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Common rail 3 Branch line 4 Exhaust gas collection pipe 5 Supercharged air distribution pipe 6 Exhaust gas turbocharger 7, 8, 9 Hydraulic device assembly 10 Crankshaft 11 Clutch 12 Speed increase gear device 13 Clutch 14 Exhaust gas turbine 15 Clutch 16 Reduction gear Device 17 Clutch 18 Electric device assembly 19 Clutch 20 Pressurized medium container 21-23 Pressure supply line 24, 24a Return valve 25 Control line 26 Control valve 27 Clutch 28 Electric device assembly 29, 30 Clutch 31 Auxiliary blower 32 Supercharger Supply line 32a Bypass hose 33, 33a, 33b Return valve 35 Shaft 36 Turbine 37 Air filter 39, 39a Exhaust gas supply line 40 Valve

Claims (21)

大型エンジンであって、
液圧式アクチュエータによって操作可能な機構、例えば排気弁、噴射装置等と、
ポンプとして機能する少なくとも一つの液圧装置集合体(７または８または９)によって加圧媒体が供給可能なコモンレール(２)であって、該コモンレールに前記液圧式アクチュエータが連接されているコモンレールと、を備える大型エンジンにおいて、
少なくとも高出力範囲においては、前記コモンレール(２)に対応して設けられるとともにポンプを形成する少なくとも一つの液圧装置集合体(８)が、排ガスによって作動可能な駆動装置によって駆動可能となっていることを特徴とする大型エンジン。 A large engine,
A mechanism operable by a hydraulic actuator, such as an exhaust valve, an injection device, etc.
A common rail (2) to which a pressurized medium can be supplied by at least one hydraulic device assembly (7, 8 or 9) functioning as a pump, the common rail connected to the hydraulic actuator; In large engines with
At least in the high output range, at least one hydraulic device assembly (8) provided corresponding to the common rail (2) and forming a pump can be driven by a drive device operable by exhaust gas. Large engine characterized by that. 請求項１に記載の大型エンジンにおいて、
過給気を圧縮するために排ガスターボチャージャ(６)を使用する際に、前記コモンレール(２)に対応して設けられている少なくとも一つの液圧装置集合体(８)が、前記排ガスターボチャージャ(６)のシャフト(３５)に駆動接続可能となっていることを特徴とする大型エンジン。 The large engine according to claim 1,
When the exhaust gas turbocharger (6) is used to compress the supercharged air, at least one hydraulic device assembly (8) provided corresponding to the common rail (2) is provided with the exhaust gas turbocharger. A large engine characterized in that it can be connected to the shaft (35) of (6). 請求項１に記載の大型エンジンにおいて、
排ガスターボチャージャ(６)に加えて、排ガスを供給可能な排ガスタービン(１４)が設けられており、該排ガスタービンには、前記コモンレール(２)に対応して設けられている少なくとも一つの液圧装置集合体(８)が駆動接続可能となっていることを特徴とする大型エンジン。 The large engine according to claim 1,
In addition to the exhaust gas turbocharger (6), an exhaust gas turbine (14) capable of supplying exhaust gas is provided, and the exhaust gas turbine includes at least one hydraulic pressure provided corresponding to the common rail (2). A large engine characterized in that the device assembly (8) can be driven and connected. 請求項３に記載の大型エンジンにおいて、
前記排ガスタービン(１４)と前記排ガスターボチャージャ(６)の前記タービン(３６)とは、排ガスの供給方向に関して平行に設けられていることを特徴とする大型エンジン。 The large engine according to claim 3,
The large-sized engine, wherein the exhaust gas turbine (14) and the turbine (36) of the exhaust gas turbocharger (6) are provided in parallel with respect to a supply direction of the exhaust gas. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の大型エンジンにおいて、
エンジン(１)の少なくとも高出力範囲においては、前記液圧式アクチュエータに加えて、少なくとも一つの液圧装置集合体(９または７)が、さらなる消費装置として前記コモンレール(２)に連接可能となっていることを特徴とする大型エンジン。 The large engine according to any one of claims 1 to 4,
At least in the high output range of the engine (1), in addition to the hydraulic actuator, at least one hydraulic device assembly (9 or 7) can be connected to the common rail (2) as a further consuming device. Large engine characterized by 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の大型エンジンにおいて、
前記コモンレール(２)に対応して設けられている前記液圧装置集合体(７または８または９)の少なくとも一部が、ロータリピストン機として構成されており、該ロータリピストン機は、前記コモンレール(２)によって加圧する場合には液圧式モータとして機能し、かつ、対応して設けられている装置集合体用の駆動装置を形成するようになっていることを特徴とする大型エンジン。 The large engine according to any one of claims 1 to 5,
At least a part of the hydraulic device assembly (7 or 8 or 9) provided corresponding to the common rail (2) is configured as a rotary piston machine, 2. A large-sized engine that functions as a hydraulic motor when pressurizing according to 2) and forms a drive device for a device assembly provided correspondingly. 請求項６に記載の大型エンジンにおいて、
前記コモンレール(２)によって加圧可能な液圧式モータとして作動可能な前記液圧装置集合体(７または８または９)と、前記コモンレール(２)との間の接続部には、それぞれ一つの解除可能な戻り弁(２４ａ)が設けられていることを特徴とする大型エンジン。 The large engine according to claim 6,
One release is provided at each connection portion between the hydraulic device assembly (7, 8 or 9) operable as a hydraulic motor capable of being pressurized by the common rail (2) and the common rail (2). Large engine characterized in that a possible return valve (24a) is provided. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の大型エンジンにおいて、
前記コモンレール(２)には、少なくとも起動および／または低出力範囲用に、排ガスとは無関係に作動可能な駆動装置によって駆動可能な少なくとも一つの液圧装置集合体(９または８)が対応して設けられていることを特徴とする大型エンジン。 The large engine according to any one of claims 1 to 7,
Corresponding to the common rail (2) is at least one hydraulic device assembly (9 or 8) which can be driven by a drive device which can be operated independently of the exhaust gas, for at least the starting and / or low power range. Large engine characterized by being provided. 請求項８に記載の大型エンジンにおいて、
少なくとも一つの液圧装置集合体(９または８)は、対応して設けられている電気装置集合体(１８または２８)に駆動接続可能となっており、前記電気装置集合体は、電気モータとして作動可能となっていることを特徴とする大型エンジン。 The large engine according to claim 8,
At least one hydraulic device assembly (9 or 8) is drivably connected to a corresponding electrical device assembly (18 or 28), the electrical device assembly being an electric motor. A large engine characterized by being operable. 請求項９に記載の大型エンジンにおいて、
対応して設けられている電気装置集合体(１８または２８)に駆動接続可能になっている前記液圧装置集合体(９または８)の少なくとも一部が、消費装置として前記コモンレール(２)に連接可能になっており、前記液圧装置集合体(９または８)は、液圧式モータとして機能し、前記対応して設けられている電気装置集合体(１８または２８)は、これによって駆動可能な発電機として機能するようになっていることを特徴とする大型エンジン。 The large engine according to claim 9,
At least a part of the hydraulic device assembly (9 or 8) that can be connected to the corresponding electric device assembly (18 or 28) is connected to the common rail (2) as a consuming device. The hydraulic device assembly (9 or 8) functions as a hydraulic motor, and the corresponding electrical device assembly (18 or 28) can be driven thereby. Large engine characterized by functioning as a powerful generator. 請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の大型エンジンにおいて、
前記コモンレール(２)に対応して設けられている少なくとも一つの液圧装置集合体(７)は、エンジン(１)のシャフト(１０)に駆動接続可能となっていることを特徴とする大型エンジン。 The large engine according to any one of claims 1 to 10,
A large engine characterized in that at least one hydraulic device assembly (7) provided corresponding to the common rail (2) is drivably connected to the shaft (10) of the engine (1). . 請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の大型エンジンにおいて、
排ガスによって作動可能な前記駆動装置には、減速ギヤ装置(１６)が後置されており、該減速ギヤ装置は、液圧装置集合体(８)に連結可能な少なくとも一つの出力部を有することを特徴とする大型エンジン。 The large engine according to any one of claims 1 to 11,
The drive device operable by the exhaust gas is followed by a reduction gear device (16), and the reduction gear device has at least one output part connectable to the hydraulic device assembly (8). Large engine characterized by 請求項１２に記載の大型エンジンにおいて、
前記減速ギヤ装置(１６)は複数の出力部を有しており、該出力部にはそれぞれ、液圧装置集合体(８)が対応して設けられていることを特徴とする大型エンジン。 The large engine according to claim 12,
The reduction gear device (16) has a plurality of output portions, and each of the output portions is provided with a hydraulic device assembly (8) correspondingly. 請求項１１に記載の大型エンジンにおいて、
前記エンジンシャフト(１０)には増速ギヤ装置(１２)が後置されており、該増速ギヤ装置は、対応して設けられている液圧装置集合体(７)に連結可能な少なくとも一つの出力部を有することを特徴とする大型エンジン。 The large engine according to claim 11,
The engine shaft (10) is followed by a speed increasing gear device (12), and the speed increasing gear device is connected to a corresponding hydraulic device assembly (7). Large engine characterized by having two output parts. 請求項１４に記載の大型エンジンにおいて、
前記増速ギヤ装置(１２)は複数の出力部を有しており、該出力部にはそれぞれ、液圧装置集合体(７)が対応して設けられていることを特徴とする大型エンジン。 The large engine according to claim 14,
The speed increasing gear device (12) has a plurality of output portions, and each of the output portions is provided with a corresponding hydraulic device assembly (7). 請求項１２および請求項１４に記載の大型エンジンにおいて、
前記減速ギヤ装置(１６)および／または前記増速ギヤ装置(１２)の入力部にはそれぞれ、クラッチ(１７または１１)が前置されていることを特徴とする大型エンジン。 The large engine according to claim 12 and claim 14,
A large engine, wherein a clutch (17 or 11) is placed in front of each of the input parts of the reduction gear device (16) and / or the speed increasing gear device (12). 請求項１ないし請求項１６のいずれか１項に記載の大型エンジンにおいて、
排ガスによって作動可能な駆動装置によって駆動可能な少なくとも一つの液圧装置集合体(８)には、モータまたは発電機として選択的に作動可能な電気装置集合体(２８)が対応して設けられていることを特徴とする大型エンジン。 The large engine according to any one of claims 1 to 16,
At least one hydraulic device assembly (8) that can be driven by a drive device that can be operated by exhaust gas is provided with an electrical device assembly (28) that can be selectively operated as a motor or a generator. Large engine characterized by 請求項１ないし請求項１７のいずれか１項に記載の大型エンジンにおいて、
前記液圧装置集合体(７または８または９)は、対応して設けられているクラッチ(１３または１５または１９または２７)によって、それぞれ対応して設けられている一つまたは複数の駆動装置に連結可能となっていることを特徴とする大型エンジン。 The large engine according to any one of claims 1 to 17,
The hydraulic device assembly (7, 8 or 9) is connected to one or a plurality of drive devices provided correspondingly by correspondingly provided clutches (13, 15 or 19 or 27). A large engine that can be connected. 請求項３ないし請求項１８のいずれか１項に記載の大型エンジンにおいて、
好ましくは軸流タービンとして構成されている前記排ガスタービン(１４)および／または前記排ガスターボチャージャ(６)は、低負荷範囲において、前記コモンレール(２)に連接されるとともにモータとして機能する少なくとも一つの液圧装置集合体(８)によって駆動可能となっていることを特徴とする大型エンジン。 The large engine according to any one of claims 3 to 18,
Preferably, the exhaust gas turbine (14) and / or the exhaust gas turbocharger (6) configured as an axial turbine is connected to the common rail (2) and functions as a motor in a low load range. A large engine characterized by being driven by a hydraulic device assembly (8). 請求項１ないし請求項１９のいずれか１項に記載の大型エンジンにおいて、
過給気溜め(５)に対応して少なくとも一つの補助ブロワ(３１)が設けられており、該補助ブロワは、電気モータとして機能する電気装置集合体(１８または２８)によって駆動可能であり、該電気装置集合体は、対応して設けられている前記補助ブロワ(３１)と、低負荷範囲において前記コモンレール(２)に加圧媒体を供給可能な液圧装置集合体(９または８)とに駆動接続可能となっていることを特徴とする大型エンジン。 The large engine according to any one of claims 1 to 19,
Corresponding to the supercharger reservoir (5), at least one auxiliary blower (31) is provided, which can be driven by an electrical device assembly (18 or 28) functioning as an electric motor, The electric device assembly includes a corresponding auxiliary blower (31) and a hydraulic device assembly (9 or 8) capable of supplying a pressurized medium to the common rail (2) in a low load range. A large engine characterized in that it can be connected to the drive. ２サイクル大型ディーゼルエンジンであることを特徴とする請求項１ないし請求項２０のいずれか１項に記載の大型エンジン。The large engine according to any one of claims 1 to 20, wherein the large engine is a two-cycle large diesel engine.
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