JPS5939931A - Operation control apparatus of exhaust gas turbine type over-feeder - Google Patents

Operation control apparatus of exhaust gas turbine type over-feeder

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Publication number
JPS5939931A
JPS5939931A JP58090127A JP9012783A JPS5939931A JP S5939931 A JPS5939931 A JP S5939931A JP 58090127 A JP58090127 A JP 58090127A JP 9012783 A JP9012783 A JP 9012783A JP S5939931 A JPS5939931 A JP S5939931A
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JP
Japan
Prior art keywords
air pressure
control
charge air
exhaust gas
gas turbine
Prior art date
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Pending
Application number
JP58090127A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ヘルベルト・ドイチユマン
ゲルト−ミヒヤエル・ヴオルタ−ス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rolls Royce Solutions GmbH
Original Assignee
MTU Friedrichshafen GmbH
MTU Motoren und Turbinen Union Friedrichshafen GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by MTU Friedrichshafen GmbH, MTU Motoren und Turbinen Union Friedrichshafen GmbH filed Critical MTU Friedrichshafen GmbH
Publication of JPS5939931A publication Critical patent/JPS5939931A/en
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 個の排ガスタービン式過給機の作動の開始及び作動の休
止への切換えのためのrTilJ 御装置に関するもの
であるが、千〇甫1]御1u:Lとして、ピストン内燃
機関の過給空気1−Lが制御導管を介して供給されるよ
うになっているものに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION This invention relates to a control device for starting and stopping operation of an exhaust gas turbine supercharger. The invention relates to an internal combustion engine in which the supercharging air 1-L is supplied via a control conduit.

排ガスタービン式過給機の作動の休止・\の切換えは、
ピストン内燃fぺ関の場合においては、全負荷運転に比
べて、減少された排ガスエネルギーhtが生1Mされた
際に、σCっで、ピスト/内燃械関の部分負荷範囲及び
部分回転数範囲内にス・、いて、装入空気圧及び装入空
気鼠のハ1加のために実施される。その場合、わずかな
排ガスエネルギーの発生の際には、単に、7個の排ガス
タービンだけが作動し、ピストン内燃機しJの出力0)
 増加(/J Ft、’sに、7個又は多数の排ガスタ
ービン式過給機が、順次このタービンに並列に作動され
、ついに、全負荷運転の場合にG、↓、すべての存在す
る排ガスタービン式過給機が一銘に作動するようになる
。これによって達成可能な装入空気圧は、それぞれ作動
の開始に切換えられた排ガスタービン式過給機との組合
わせに対して、出力又は回転故に関して描かれて、のこ
歯状の経過を有している。追加の排ガスタービン式過給
機の作動の開始への切換えの際には、まず、作動の開始
に切換えられるべき過給機の排ガスしゃ断装置の開放の
ための排ガス圧の降下によって起こされて、装入空気圧
の低下が生ずる。その後、装入空気圧は、出刃の増加と
共に、次ぎの過給機の作動の開始への切換えの際に、新
たに低下が生ずるまで上昇する。
To stop or switch the operation of the exhaust gas turbine turbocharger,
In the case of a piston internal combustion engine, when a reduced exhaust gas energy ht is produced by 1M compared to full load operation, σC is within the partial load range and partial rotational speed range of the piston/internal combustion engine. At the same time, it is carried out to add charge air pressure and charge air pressure. In that case, when only a small amount of exhaust gas energy is generated, only the seven exhaust gas turbines are activated and the piston internal combustion engine outputs J 0).
Increasing (/J Ft,'s) seven or more exhaust gas turbine superchargers are operated in parallel to this turbine in sequence, until finally, in case of full load operation, G, ↓, all existing exhaust gas turbines The achievable charge air pressure is then reduced by the power output or rotational failure for each combination with the exhaust gas turbine supercharger switched to start operation. When switching to the start of operation of an additional exhaust gas turbine supercharger, first the supercharger to be switched to start of operation is Caused by the drop in exhaust gas pressure due to the opening of the exhaust gas cut-off device, a drop in the charge air pressure occurs.The charge air pressure then increases, with an increase in cutting edge, for the switchover to the start of operation of the next turbocharger. In some cases, it increases until a new decrease occurs.

切換えの後に、前述の装入空気圧の経過のために強制的
に生ずるこの切換えのnIJの状態への即座の切換えの
もとりを回避するために、一つの制御装置が公知となっ
ているが(ドイツ特許第、12  /、2 1791号
)、この装置においては、制御切換え器のスライダの一
個の制御表rIIJの上に、一個の制御圧力が、スライ
ダが、ある高い装入空気圧の際に排ガスタービン式過給
機の作動の開始への切換えのための位置に、また、ある
低い装入空気圧の際には、排ガスタービン式過給機の作
動の休止への切換えのための位置に押圧されるように作
用するようになっている。
In order to avoid, after a changeover, an immediate changeover to the nIJ state of this changeover, which is forced due to the above-mentioned course of the charge air pressure, a control device is known (Germany). Patent No. 12/, 2 1791), in this device, one control pressure is set on one control table rIIJ of the slider of the control changeover, and the slider is set to the exhaust gas turbine at a certain high charging air pressure. It is pushed into the position for switching to the start of operation of the turbocharger and, at certain low charge air pressures, to the position for switching to the deactivation of the exhaust gas turbine turbocharger. It is designed to work like this.

この場合、切換えに引続いて著しい装入空気圧力の変動
の現われることが欠点であり、この変動は、同様に、切
換えの前の状叶へもどイ)ように切換わることを回避す
るために、非常に大きな切換えのヒステリシスの配置を
必要とさせる。この大きな切換えのヒステリシスは、切
換え点の近くGこおけるわずかな過給機によるより長い
運転の際に、この過給機の過熱の危険が、また、多数の
過給機による運転の際(こは、装入空気不足及び劣悪な
燃焼経過の出現が必然的に伴5過翰機群の運転曵囲の回
避を必要とす6 。
In this case, a disadvantage is that, following the changeover, significant fluctuations in the charge air pressure appear, which fluctuations can also be avoided in order to avoid a changeover (returning to the situation before the changeover). , requiring an arrangement with very large switching hysteresis. This large switching hysteresis increases the risk of overheating of this turbocharger during longer operation with only a few turbochargers near the switching point, and also during operation with a large number of turbochargers (this In this case, the appearance of a lack of charging air and a poor combustion process inevitably necessitates the avoidance of operational hiatus in the 5-5 aircraft group6.

本発明の課題は、切換え過程の終りにおけるこの′装入
空気圧の変動の上記の結果を回避することにある。
The object of the invention is to avoid the above-mentioned consequences of this fluctuation in the air charge pressure at the end of the switching process.

この課題は、本発明によると、装入空気圧のより急な上
昇又は下降が現われる時には、常に、制御導管が仮りに
しゃ断されるようにすることによって解決される。
This object is solved according to the invention by providing that the control line is temporarily cut off whenever a sharper increase or decrease in the charge air pressure occurs.

各切換え過程の際に、装入空気圧のより急な上昇(過給
機の作動体止への切換えの際)ないしは装入空気圧のよ
り急な降下(過給機の作動の開始への切換えの際)が現
われるので、制御動力は、切換えの終りにおける圧力変
動の出現の際にその都度、しゃ断され、これ4jLよっ
て、この変動が制御の切換え状態しこ、何らの作用をも
することができないようにする。それ故、ヒステリシス
の大きさは、切換えの際に揺動の回避のために必要な量
に、限定されることができる。
During each switching process, a sharper rise in the charge air pressure (when switching to the turbocharger's active state) or a steeper drop in the charge air pressure (when switching to the start of the turbocharger's operation) occurs. The control power is cut off each time a pressure fluctuation appears at the end of the switching, so that this fluctuation cannot take any action during the switching state of the control. Do it like this. The magnitude of the hysteresis can therefore be limited to the amount necessary to avoid oscillations during switching.

制御導管のための簡単で且つ機能の確実な形態は、ハウ
ジングの中に配置されたピスト/があり、このピストン
がそのばね力によって決定される静止位1aにおいては
、制御導管を装入空気の通過のために開放のままとする
が、しかしながら、その両方の端部位置においては、制
御導管はしゃ断され、その第一の正面側は装入空気圧に
よって直接的に、また、その第二の正面側は、装入空気
圧によって絞りを介して加圧され、この場合、ピストン
の第二の止面側は均衡室を附属されるようにすることに
ある。
A simple and functionally reliable form for the control conduit is a piston arranged in the housing, which, in the rest position 1a determined by its spring force, connects the control conduit with a charge of air. It remains open for passage, but in both its end positions, the control conduit is cut off, its first front side directly connected by the charge air pressure, and its second front side The side is pressurized via the throttle by the charge air pressure, the second stop side of the piston having a balancing chamber attached thereto.

絞りの直径及び均衡室の容積の変更によって、制御層、
宜・のしJP…1時間の継続が調節され、また、ばねの
剛性及び制御ピストンの直径σ)変更によって、圧力変
動の応答こう配が広い限界内において調1′61され、
要求に合致されることができる。
By changing the diameter of the aperture and the volume of the balancing chamber, the control layer,
The duration of 1 hour is adjusted, and by changing the stiffness of the spring and the diameter σ of the control piston, the gradient of the response of the pressure fluctuation is adjusted within wide limits,
Your requirements can be met.

ピストン内燃機関は、異°なった加速度経過をイJしで
運転されることかできlI:レナれi+J−々らない。
A piston internal combustion engine can be operated with different acceleration profiles.

正常運転においては、加速度はわずかな燃料消費によっ
て且つこのために必要なより大きな時間の消費を;(J
I、て、経過し、なければならない。
In normal operation, the acceleration is reduced by a small fuel consumption and by the greater time consumption required for this; (J
I, must, have passed.

しかしなか6、ピストン内燃偽Hのより大きな燃料消′
tvを有して最短時間内に、f・5いて実施可能なより
高い加速度も可能でなければならない。
However, in Naka 6, the piston internal combustion false H has a larger fuel consumption.
Higher accelerations than are possible with f.5 should also be possible within the shortest possible time with tv.

このために必要な装入空気量の準v1ケのために、その
4)ISル、作動の開始に切換えられる排ガスタービン
式過給機を、より高い装入空気圧にまで駆動し、それか
ら始めて、次ぎの排ガスタービン式過給様の作動の開始
′\の切換えを実施する!ことが有利である。作動の開
始へ切換えられた排ガスタービン式過給機が、そのイ「
谷の回転数限度まで駆動されるこのよ5な運転様式は、
それ故、許されることができる。なぜならば、連続運転
の際に、この限度に調節されたJIPガスタービン式過
給機の許し難い過熱は、過程の短時間のために、現われ
ないからである。
Due to the amount of charge air required for this purpose, the exhaust gas turbine supercharger, which is switched to the start of operation, is driven to a higher charge air pressure and then starting from Start the next exhaust gas turbine supercharging operation'\ switch! That is advantageous. The exhaust gas turbine supercharger, which has been switched to start operation,
These 5 driving styles are driven up to the valley rotational speed limit.
Therefore, it can be forgiven. This is because, during continuous operation, an unacceptable overheating of the JIP gas turbine supercharger set to this limit does not appear due to the short time period of the process.

大きな加速の際における切換え点の押し出しは、本発明
による制御装置によって、大きな追加の制御経費及び調
節経費無しに、制御導管が既に、ピストン内燃機関の著
しい加速度の際、又は、減速度の際における対応する装
入空気圧上昇ないしは降下をしゃ断弁によってしゃ断す
るが、しかしながら、作動の開始に切換えられた排ガス
タービン式過給機の最高回転数に到達の際ないしはしゃ
断装入空気圧の降−トの際には、再び開放されるように
して達成される。
The pushing out of the switching point in the event of large accelerations can be achieved by the control device according to the invention, without large additional control and adjustment outlays, in that the control line can already be adjusted in the event of significant accelerations or decelerations of the piston internal combustion engine. A corresponding rise or fall in charge air pressure is cut off by a cutoff valve, however, when the maximum rotational speed of the exhaust gas turbine supercharger switched to the start of operation is reached or when the cutoff charge air pressure is lowered. This is accomplished by opening it up again.

このことは、制御導管の中に配置された、しゃ断弁を包
囲するバイパス弁によって達成することが有利である。
This is advantageously achieved by a bypass valve surrounding the shutoff valve, which is arranged in the control conduit.

以下、本発明をその実施例を、全体で3個の排ガスター
ビン式過給機を有しており、それらの内ユ1((が装入
空気上の1%さに関係(−で作動の開始ないし作動の休
止に切換えられるピストン内燃機関に対して、詳細に説
明する 第1図において、曲線/lは、低出力範囲内にお(する
装入空気圧の経過を、第一の連続的に作動している排ガ
スタービン式過給]ぶだけが、内燃機関の全排ガスによ
って作動されている時において示すものである。
In the following, the present invention will be described as an embodiment of the present invention, which has a total of three exhaust gas turbine superchargers. In FIG. 1, which is explained in more detail for a piston internal combustion engine that is switched from start to end of operation, the curve /l shows the course of the charge air pressure in the low power range (in the first continuous manner). Exhaust gas turbine supercharging in operation is only indicated when it is being operated with the entire exhaust gas of the internal combustion engine.

中間の出力範囲においてCat 、第一〇排ガスタービ
ン式過給機が作動を開始された第二の排ガスタービン式
過給機と並列運転をすることによって、装入空気圧は、
曲線/コに対応して達成される。
In the intermediate output range, the No. 1 exhaust gas turbine supercharger operates in parallel with the activated second exhaust gas turbine supercharger, so that the charging air pressure is
This is achieved corresponding to the curve/C.

上方の出力範囲においては、すべての3個の排ガスター
ビン式過給機の作動によって、装入空気圧の経過は、曲
線/3に対応して生ずる。
In the upper power range, with the operation of all three exhaust gas turbine superchargers, a curve of the charge air pressure occurs corresponding to curve /3.

ピストン内燃機関の16カが増加すると、第一の排ガス
タービン式過給機による運転の場合には、曲線/lに対
応して装入空気比は上昇する。
If the number of piston internal combustion engines increases, the charge air ratio increases in accordance with the curve /l when operating with the first exhaust gas turbine supercharger.

出力/9において生ずる装入空気圧/Aの達成の際に、
第二の排ガスタービン式過給機は、その排ガス及び装入
空気しゃ断装置の開放によって作動の開始に切換えられ
るようにされる。従って、装入空気圧は、曲線7.2に
降下する。この作動過程によって、装入空気圧の振動λ
aが生ずる。
Upon achieving the charge air pressure /A occurring at the power /9,
The second exhaust gas turbine supercharger is put into operation by opening its exhaust gas and charge air shut-off device. The charge air pressure therefore falls to curve 7.2. This operating process causes the charge air pressure to oscillate λ
a occurs.

出力の増加の際Gこ、装入空気1毛は、曲線/Uに対応
して上昇する。出力、2/において生ずる装入空気圧/
7の到達の際に、第三の排ガスタービン式過給機が、そ
の排ガス及び装入空気しゃ断装置の開放によって、作動
の開始に切換えられる。それ故、装入空気圧は、曲線/
3に降下する。この作動の開始への切換え過程によって
、装入空気圧の振動コJが生ずる。
As the power increases, the air charge increases in accordance with the curve /U. The charge air pressure produced at the output, 2/
7, the third exhaust gas turbine supercharger is switched into operation by opening its exhaust gas and charge air shut-off device. Therefore, the charge air pressure is
Descends to 3. This switching process to the start of operation results in an oscillation of the charge air pressure.

出力が一層増加すると、装入空気圧は曲線13に対応し
て上昇する。
As the power increases further, the charge air pressure increases correspondingly to curve 13.

最大の出力から出発して、装入空気圧は、出力の減少の
際に、曲線13に対応して降下する。
Starting from the maximum power, the charge air pressure drops correspondingly to curve 13 as the power decreases.

出カニ0の際に生ずる装入空気圧/Sの達成の際に、第
三の排ガスタービン式過給機は、その排ガス及び装入空
気しゃ断装置の閉塞によって、休止に切換えられる1、
従って、装入空気1圧は曲fm/−1に上昇する。この
休止への切換え過程によって、装入空気圧の振動、2グ
が生ずる。
Upon reaching the charge air pressure /S, which occurs when the output is zero, the third exhaust gas turbine supercharger is switched to rest by blocking its exhaust gas and charge air cutoff device1.
Therefore, the charge air pressure rises to fm/-1. This switching-over process results in an oscillation of the charge air pressure.

出力が一層低下すると、装入空気圧は曲線7.2に対応
して降ドする。出力/gにj6いて生ずる装入空気圧/
+の達成の際に、第二の排ガスタービン式過給機かその
排ガス及び装入空気しゃ断装置の閉塞によって、運転の
休止に切換えられる。従って、装入空気圧は、曲線/l
に上昇する。この運転の休止への切換え過程によって、
装入空気圧の振動J3が生ずる。出力が一層低下すると
、装入空気圧は、曲線/lに対応して低下する。
As the power decreases further, the charge air pressure drops in accordance with curve 7.2. Charge air pressure resulting from j6 in output/g/
When + is reached, the second exhaust gas turbine supercharger or its exhaust gas and charge air shut-off device is blocked, resulting in a switch to shutdown. Therefore, the charge air pressure is the curve/l
rise to This process of switching to suspension of operation causes
Oscillations J3 of charging air pressure occur. As the power decreases further, the charge air pressure decreases in accordance with the curve /l.

切換えにおける振動を@避するために、第二の排ガスタ
ービン式過給機の作動の開始への切換えのための出力1
9と、作動の休止への切換えのための出力lざとの間に
、ヒステリシス一が、−また、第三の排ガスタービン式
過給機の作動の開始への切換えのための出力コlと、作
動の休止への切換えのための出力、20との間に、ヒス
テリシス一りが、それぞれ生ずる。
In order to avoid vibrations in the switching, the output 1 for switching to the start of operation of the second exhaust gas turbine supercharger
9 and the power output for switching to rest of operation, a hysteresis is present - and also the output for switching to the start of operation of the third exhaust gas turbine supercharger; A hysteresis occurs between the outputs 20 and 20, respectively, for switching to deactivation.

しかしながら、これらのヒステリシスの値は、振動−一
〜コSに基づ(切換えの際における振動を回避するため
には、十分ではない。従って、例えば、出力が低下しつ
つある際に、第三の排ガスタービン式過給機の作動の休
止への切換えの際における振動、2ダの振幅−gに達す
る装入空気圧は、出力が増加しつつある際に導入される
装入空気圧17を超過する。再び作動の開始へ切換えら
れることを回避するためにGユ、ヒステリシスコアは、
振動2りの最大の正の振幅コgが、装入空気圧17以下
に、また、振動コ3の最大の負の振幅コ9が、装入空気
圧/S以上に、それぞれ、横たわるように拡大されなけ
ればならない。しかしなから、ビスプリシスのこのよう
な拡大は、最初に述べられた理由によって許されない。
However, these hysteresis values are not sufficient to avoid vibrations during switching (based on oscillations). Vibrations during switching to deactivation of the exhaust gas turbine turbocharger, the charge air pressure reaching an amplitude of 2 da exceeds the charge air pressure introduced when the power is increasing 17 In order to avoid being switched to the start of operation again, the hysteresis core is
The maximum positive amplitude of vibration 2 is expanded to lie below the charging air pressure 17, and the maximum negative amplitude of vibration 3 is expanded to lie above the charging air pressure /S. There must be. However, such an expansion of bisprisis is not permissible for the reasons stated at the beginning.

振動、2.2〜−5のために、作動の開始に切換えられ
る前の状部に制御装置がもどるように切換えられること
を回避するため4こ12本発明の提案された手段によっ
て、切換えの間に、制御量ire &:導かれる制御導
管が、[、や新井の助けによってしや[(〕[され、こ
れによって、振動が制御装置に影響を及ぼすことができ
ないようにする。
In order to avoid that the control device is switched back to the state before it was switched to the start of operation due to vibrations, 2.2 to -5, the proposed measures of the invention prevent the switching In the meantime, the control conduit leading to the control variable ire &: is closed with the help of [, and Arai], so that vibrations cannot influence the control device.

これによって、破線によって示された制御圧力の装入空
気圧に対する経過の偏り30〜3、?が生ずる。
This results in a deviation in the course of the control pressure relative to the charge air pressure, indicated by the dashed line, of 30 to 3, ? occurs.

第、2(¥1には、第二の排ガスタービン式過給機の切
換えのために、制御スライダ、:15、制御ピストン3
6及びばねJ7を有している制御弁3qが、作動の開始
への切換え状態において示されている。第三の排気ター
ビン式過給機に対する制御弁、3gは、制御スライダ3
q、制御ピストンyo及びばねりlを有している。この
制御弁、3gは、作動の休止への切換え状態に16いて
示されている。制御弁JQ及び3gによって、所属され
る排ガスタービン式過給機の排ガス及び装入空気しゃ断
装置の操作のための図示されていない切換えシリンダに
対する作動媒体か、制御される。作動媒体として、この
実施例においては、装入空気圧に比べてより高圧をイf
している圧力空気が使用されている。それ故、切換えシ
リンダの直径は、小さく保持されイ)ことができる。し
かしながら、作動媒体として、内燃機関の装入空気を使
用することも可能である。
No. 2 (¥1 includes a control slider for switching the second exhaust gas turbine supercharger: 15, a control piston 3)
6 and spring J7 is shown in the switched state to start operation. Control valve 3g for the third exhaust turbine supercharger is control slider 3
q, a control piston yo and a spring l. This control valve, 3g, is shown switched to deactivation at 16. Control valves JQ and 3g control the working medium to a switching cylinder (not shown) for actuating the exhaust gas and charge air shut-off device of the associated exhaust gas turbine supercharger. In this embodiment, a higher pressure than the charge air pressure is used as the working medium.
Pressurized air is used. Therefore, the diameter of the switching cylinder can be kept small. However, it is also possible to use the charge air of the internal combustion engine as the working medium.

圧縮空気が、導管IIコを介して制御弁、?り及び3g
に供給され、導管q3ないしは<<<zを介して、更に
切換えシリンダに導かれる。
Compressed air is passed through conduit II to the control valve, ? ri and 3g
and is further led to the switching cylinder via line q3 or <<<z.

制御導管lISが、各制御弁、?/I及び3gに、内燃
機関の装入空気圧を、制御ピストン3A及び弘Oの上に
作用をする第一の制御量として供給する。
A control conduit lIS connects each control valve, ? /I and 3g are supplied with the charge air pressure of the internal combustion engine as a first control variable acting on the control piston 3A and on the control piston 3A.

装入空気圧は、その他、導管り6を介して、各制御弁3
1I及び、3gに接近している。この装入空気圧から、
第二の制御圧が形成されるが、この制御圧は、それぞれ
、作動の開始への切換えの後に、制御スライダ3sない
しは39の前面面積q7ないしはlIgの上に作用をし
、従って、当該の排ガスタービン式過給機が、装入空気
圧の降下のために、作動の開始への切換え直後に、再び
作動の休止へ切換わることを阻止する。
In addition, the charging air pressure is supplied to each control valve 3 via a conduit 6.
1I and 3g. From this charging air pressure,
A second control pressure is created which, after switching to the start of operation, acts on the front surface area q7 or lIg of the control slide 3s or 39, and therefore acts on the relevant exhaust gas. The turbine supercharger is prevented from switching back into inactive mode immediately after switching into active mode due to a drop in the charge air pressure.

制御導管1ISO中には、しゃ新井り9か配置♂れてい
るが、この弁lI9は、装入空気の急激な上昇又は降下
の際に、一時しゃ断する。こσ)しゃ新井tlqは、ピ
ストンs’oを自しているが、このピストンSOは、コ
個のばね3/及び52の力によって、それらの図示され
た休止位置においては、制御導管pSの中への装入空気
に対する通過を留保する。第一の制御面3Jは、直接的
に装入空気圧によって、また、第二〇fljlJ御面S
μは、絞りSSを介して、装入空気比によってそれぞれ
、加圧される。第二の制御面5ダは、平衡室56を附属
されている。
A valve II9 is arranged in the control conduit 1ISO, and this valve II9 temporarily shuts off in the event of a sudden rise or fall of the charge air. This σ) shaft Arai tlq has a piston s'o which, in its illustrated rest position, is forced into the control conduit pS by the force of the springs 3/ and 52. Passage is reserved for the charge air inside. The first control surface 3J is directly controlled by charging air pressure and also by the second control surface S.
μ is in each case pressurized by the air charge ratio via the throttle SS. The second control surface 5da is associated with a balance chamber 56.

制御々l導管グの中には、その他に、第二の排ガスター
ビン式過給機のためのバイパス弁S7と、第三の排ガス
タービン式過給機のためのノくィバス弁sgが、それぞ
れ、配置されている。
In addition, a bypass valve S7 for the second exhaust gas turbine supercharger and a bypass valve sg for the third exhaust gas turbine supercharger are included in the control conduit. , is located.

これらのバイパス弁!;7.!;gは、しゃ新井ダ9を
包囲しており、また、それぞれ、ピストンS?ないしは
乙θを有しているが、これらのピストン39.Aθは、
ばね6/ないしは6.2の力に抗して加圧される。
Those bypass valves! ;7. ! ;g surrounds Sharaida 9, and each piston S? These pistons 39. Aθ is
It is pressurized against the force of spring 6/6.2.

装入空気圧によって加圧される導管、例えば、導管lI
6と、圧力空気導管t1.2との間には、逆止め弁44
1を有している連結導管63が配置されており、また、
圧力空気導管’i<、2の中には、逆止め弁6Sが配置
されている。それ故、出力空気の故障による低下の場合
には、ちょうど開放された排ガス及び装入空気しゃ断装
置は、ぞの後開放されたままとされ、従って、連続的に
作動されている排ガスタービン式過給機の過回転数によ
る破損の結果となるすべての作動の休止への切換えの可
能な排ガスタービン式過給機の突然の作動の休止への切
換えは、回避される。
Conduits pressurized by charge air pressure, e.g. conduits lI
6 and the pressure air conduit t1.2 is a check valve 44.
A connecting conduit 63 is arranged having a
A check valve 6S is arranged in the pressure air conduit 'i<,2. Therefore, in the case of a failure-induced drop in the output air, the exhaust gas and charge air shut-off device that has just been opened is then left open and therefore the continuously operated exhaust gas turbine Sudden deactivation of the exhaust gas turbine supercharger, which could result in complete deactivation resulting in damage due to overspeeding of the charger, is avoided.

この制御装置の作動は、次ぎのとおりである。The operation of this control device is as follows.

ピストン内燃機開−の始動後、低出力範囲内においては
、単に、第一の排ガスタービン式過給機だけが運転中で
ある。出力の増加と共Gこ装入空気)−E c−s第1
図における曲i//吟対応して経過する。出力19にお
いて、装入空気IL/ Aによって、制御弁3ダのはね
37の力は克服され、制御ピストン36及び制御スライ
ダJ !; 6i、図示された端部位置に移動される。
After the piston internal combustion engine is started, only the first exhaust gas turbine supercharger is in operation in the low power range. With the increase in power, the charge air) -E c-s 1st
The song i//gin corresponds to the song in the figure. At output 19, the force of spring 37 of control valve 3D is overcome by the charge air IL/A, and control piston 36 and control slide J! 6i, moved to the end position shown.

それ故、導管グーの中において上昇する出力空気は、導
管q3の中に流入することができ、図示されていない切
換えシリンダを介して、排ガス及び装入空気しゃ断装置
を開放する。それ故、第二のり1ガスタ一ビン式過給機
Gj、作動の開始へ切換えられる。
The output air rising in the conduit gou can therefore flow into the conduit q3 and open the exhaust gas and charge air shut-off device via a switching cylinder, not shown. Therefore, the second one-gas turbine supercharger Gj is switched to start operation.

この作動の開始への切換えによって、装入空気圧の急激
な降下か生じ、これにしゃ新井q9が反応する。弁lI
qのピストンS0σ〕上にGj、制御面S3の上に降下
された装入空気H−力(作用するが、しかしながら、制
御面File/)上に&J、切換えの前に平衡室S6の
中を支配していた依然として高い装入空気圧が作用し、
絞りj3を介して、ある定められた時間の後に始めて、
平衡することができる。それ故、ピストンSOは、一時
的に左方へ移動され、制御導管VSをしゃ断する。従っ
て、まず、制御弁3t/の制御ピストン3Aが、作動の
開始への切換えの終りにおり“る圧力変動の効果からし
八つへいされろ、 H4加して、しゃ新井ダワと、制御
ピストン、36との間には、しゃ断空気が生じ、その圧
力は、偏り3/に対応して装入空気トLと相違しており
、また、その高い庄カレベルは、制御スライダ3S及び
制御ピストン3Aが、排ガスタービン式過給機の作動の
休止へり切換えのためのその左方の位置へもどるように
移動することを、阻止する。
This switch to the start of operation causes a sudden drop in the charge air pressure, to which the Arai q9 reacts. Valve II
Gj on the piston S0σ] of q, the charge air H-force (acts, however, on the control surface File/) and J, in the equilibrium chamber S6 before switching The still high charging air pressure that prevailed acted,
Via the aperture j3, starting after a certain defined time,
can be balanced. Piston SO is therefore momentarily moved to the left, cutting off control conduit VS. Therefore, first of all, the control piston 3A of the control valve 3T should be protected from the effects of pressure fluctuations that occur at the end of switching to the start of operation. . is prevented from moving back to its left-hand position for switching off operation of the exhaust gas turbine supercharger.

高い装入空気圧が、平衡室S4内に絞りSSを介して移
った後、ピストン50の両側の上には、同一の圧力が支
配し、これによって、ピストンSOは、再びそのばねS
/及び3.2によって決定される休止位置を取ることが
できろようになる。それ故、1b13御導管ダSは再び
On放する。
After the high charge air pressure has been transferred into the equilibrium chamber S4 via the throttle SS, the same pressure prevails on both sides of the piston 50, whereby the piston SO is again forced to release its spring S.
/ and be able to assume the rest position determined by 3.2. Therefore, the 1b13 controller is turned on again.

しゃ断時1bmは、平衡室S6の容積の選択及び絞りS
Sの直径の選択によって、しゃ断時間の紅、、j)の後
に、振動コ一が次第に萌えるように確定される。
1bm at the time of shutoff is the selection of the volume of the equilibrium chamber S6 and the throttle S
By selecting the diameter of S, it is determined that after the cut-off time, .

装入空気比の低下によって制御スライダ、35がもどる
ように移動すること、従って、第二の排ガスタービン式
過給機が再び作動の休止をと切換わる口とは、装入空気
圧が、今や、制illスライダ3Sの大きな前面面積り
7の上に作ハJすることによって、阻止される。
Due to the reduction in the charge air ratio, the control slider 35 is moved back and the second exhaust gas turbine supercharger is therefore switched off again, such that the charge air pressure is now This is prevented by building on the large front area 7 of the control slider 3S.

装入空気圧型、今や、曲+1dl−に対応l−で中間の
出力範囲において経過する。出力、2/において、装入
空気圧17によって第三の排ガスタービン式過給機の作
用の開始への切換えか、制御弁3gを介して、]二に第
二の排ガスタービン式過給機に対して説明されたのと同
様に、実施される。制御弁3gのばねq/は、装入空気
圧/7において、作動の開始への切換えが導入されるよ
うに設計される。
The charging pneumatic type now runs in the middle power range with l- corresponding to the tune +1 dl-. At the power output 2/, either the charge air pressure 17 causes the third exhaust gas turbine supercharger to be switched into operation, or via the control valve 3g, ]2 for the second exhaust gas turbine supercharger. It is carried out in the same manner as described above. The spring q/ of the control valve 3g is designed in such a way that at a charge air pressure of /7, a switch to the start of operation is introduced.

第三の排ガスタービン式過給機の作動の開始への切換え
の終了後、装入空気圧は曲1iD/3に対応して全出力
に至るまで経過する。
After the end of the switch to the start of operation of the third exhaust gas turbine supercharger, the charge air pressure builds up to full power in accordance with curve 1iD/3.

出力の減少の際には、排ガスタービン式過給機の作動の
休止への切換えは、次ぎのよ5に行なわれる。
When the power is reduced, the exhaust gas turbine supercharger is switched off as follows.

装入空気圧が、曲線/3に対応して、出力コOにおいて
装入空気圧/Sが牛するまで降下する。装入空気圧のこ
の値への低下の際に、制御弁3gのばね4 /は、制御
ピストンgo及び制御スライダ、39の上に作用をする
装入空気圧を克服し、これらの両方の部材110..3
9をそれらの左方の端部位置に移動させる状態にある。
The charge air pressure drops, corresponding to curve /3, until the charge air pressure /S decreases at the output O. Upon a reduction of the charge air pressure to this value, the spring 4/ of the control valve 3g overcomes the charge air pressure acting on the control piston go and the control slide, 39, and causes both of these members 110. .. 3
9 to their left end positions.

これによって、装入空気導管qλは、しゃ断され、圧力
空気導管ll弘は空気を除かれ、これによって、第三の
排ガスタービン式過給機の排ガス及び装入空気しゃ断装
置が閉塞されるようにする。同時に、導管’Itから形
成され且つ制御スライダJ?の上に作用をする第二の制
御圧力&J、解放される。それ故、作動の休止への切換
えは終了する。
As a result, the charge air conduit qλ is cut off and the pressure air conduit 11 is cleared of air, so that the exhaust gas and charge air cutoff device of the third exhaust gas turbine supercharger is blocked. do. At the same time, a conduit 'It is formed and a control slider J? A second control pressure acting on &J is released. The switching to deactivation is therefore completed.

作動−の休止への切換えによって、装入空気圧の急激な
上昇が生じ、この装入空気圧にしゃ新井119が反応を
する。そのピストン50の上には、制御面3Jを介して
上昇する′装入空気圧が作用ケするが、しかしなから、
制御面s4Iの上には、依然として、切換えの前に平衡
室SAの中を支配しているより低い装入空気圧が作用し
ており、この装入空気圧は、絞り35を介して、ある定
められた時間の後に始めて平衡することができる。そ、
れ故、ピストンS0は一時的に右方に移動され、制御導
管グSをしゃ断する。それ故、まず、制御弁3gの制御
ピストン9θが、作動の休止への切換えの終りにおける
1に、力変動、21Iの効果からしやへいされる。追加
して、しゃ新井4(qと、制御ピストンqθとの間に4
ま閉塞された空間が生ずるが、その出力&J 、誦りJ
コに対応して、装入空気圧と相違しており、そして、こ
の低い圧力レベルは、制御スライダ39が、作動の開始
への切換え位置へもどるように移動することを阻止する
The changeover from operation to deactivation causes a sudden increase in the charge air pressure, to which the Arai 119 reacts. The piston 50 is acted upon by the charging air pressure which rises via the control surface 3J, but because
On the control surface s4I, the lower charge air pressure prevailing in the equilibrium chamber SA before the switching still acts, which charge air pressure, via the throttle 35, has a certain defined value. Equilibrium can only occur after a certain period of time. So,
Therefore, the piston S0 is temporarily moved to the right, cutting off the control conduit S. Therefore, first of all, the control piston 9θ of the control valve 3g is relieved from the effects of the force fluctuations, 21I, at 1 at the end of the switch to rest of operation. In addition, 4
A closed space is created, but its output &J, recitation J
Correspondingly, the charge air pressure is different, and this low pressure level prevents the control slide 39 from moving back to the switching position for the start of operation.

更に出力が低下すると、装入空気圧は、曲線/コに対応
して、出力/ざにおいて装入空気圧/4Iが達成するま
で低下し、従って、第二の排気タービン式過給機の作動
の休止への切換えが、第三の排ガスタービン式過給機の
作動の休止への切換えに対して上に説明したと同様に経
過する。
As the power decreases further, the charge air pressure decreases, corresponding to the curve /C, until the charge air pressure /4I is achieved at the power /cycle, thus stopping the operation of the second exhaust turbine supercharger. The switch-over to takes place in the same manner as described above for the switch-over to deactivation of the third exhaust gas turbine supercharger.

しゃ新井ダ9は、ばねS/及び3.2の剛性並びにピス
トンSOの直径の対応する選択によって、内燃機関の高
加速度に相当する装入空気圧の上昇の際に、既(こ、制
御導管ダSのしゃ断が実施されるように設計される。そ
れ故、第二の排ガスタービン式過給機の作動の開始への
切換えに対する装入空気圧l乙によって、出力19にお
いて切換え点が通り越され、作動の開始への切換えが、
バイパス弁3?の開放によって決定されるより高い装入
空気圧の際に、始めて実施される。従って、−個の排ガ
スタービン式過給機による運転に対してより良好な移行
が行なわれることができる。熱過負荷が、第一の排ガス
タービン式過給機において、はとんど認められないよう
にする。なぜならば、影響の継続時間は、非常に短いか
らである。
By virtue of the stiffness of the springs S/ and 3.2 and the corresponding selection of the diameter of the piston SO, the hydraulic pressure control line 9 can already The switching point is therefore designed to be implemented at power 19 with the charge air pressure l for switching to the start of operation of the second exhaust gas turbine supercharger; Switching to the start of operation is
Bypass valve 3? It is carried out only at a higher charge air pressure determined by the opening of . A better transition to operation with - exhaust gas turbine superchargers can therefore be achieved. A thermal overload is hardly allowed in the first exhaust gas turbine supercharger. This is because the duration of the effect is very short.

同じよりに、第三の排ガスタービン式過給機の作動の開
始への切換えが、高加速度においてバイパス弁5gによ
って行なわれる。
In the same way, switching into operation of the third exhaust gas turbine supercharger takes place at high accelerations by means of the bypass valve 5g.

作動の開始への切換えの場合と同様に、内燃機関のより
大きな減速度及びそれに関連する速やかな装入空気圧の
降丁の際にも、また、排ガスタービン式過給機の作動の
休止への切換えが、バイパス弁S7ないしはkgによっ
て、しゃ新井l19が制御導管itsをしゃ断する時に
行&われることかできる。ここでも、また、切換えがよ
り遅い時点に、従−)で、より′/JXさな装入空気圧
において行なわれる。それ故、作動の開グ)へ切換えら
れた過給機71F−は、より長(運転を維持されるが、
しかしながら、過程が短いたν貨こ、不足する装入空気
圧は、不利には詔ぬられない、拡大されたヒステリシス
によって、作動の開始ないしは作動の休止への切換えの
際にも、バイパス弁を介して現われる振動は、切換え状
態に不利には作用することはできない。
As in the case of switching to the start of operation, also in the case of a larger deceleration of the internal combustion engine and the associated rapid reduction of the charge air pressure, the switching to the deactivation of the exhaust gas turbine supercharger also occurs. A switchover can be effected by means of a bypass valve S7 or kg when the switch Arai 119 shuts off its control conduit. Here, too, the switching takes place at a later point in time, at a lower charge air pressure. Therefore, the supercharger 71F- switched to open operation) will remain in operation for a longer period of time, but
However, due to the short duration of the process, the insufficient charge air pressure is not disadvantageous, due to the increased hysteresis, which is also caused by the bypass valve when starting the operation or switching over to the deactivation. Vibrations appearing in the switching state cannot adversely affect the switching state.

上記のようにして、他の排ガスタービン式過給機が、現
存する排ガスタービン式過給機Qこ対して並列に作動の
開始ないしは作動の休止へ切換えられることができる。
In this way, other exhaust gas turbine superchargers can be switched into operation or out of operation in parallel to the existing exhaust gas turbine supercharger Q.

同様に、熱論、単に、個々の排ガスタービン式過給機を
上i4hのように切換えるだけではな(、多くの排ガス
タービン式過給機を有する群をも、切換えることが可能
である。
Similarly, in thermal theory, it is not only possible to switch over individual exhaust gas turbine superchargers as in the i4h above (it is also possible to switch groups with many exhaust gas turbine superchargers).

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、内燃機関の出力に対する装入空気圧の経過を
示す線図、第一図は、本発明による排ガスタービン式過
給機の切換に対応する制御装置を第二の排ガスタービン
式過給機を作動全開始させた状態で示す略図である。 lIS・・制御導’it :” ’・・しゃ新井、SO
・・ピストンj’3+sf・・制御面+ ’ ”・9絞
り;s71sg−・バイパス弁。
FIG. 1 is a diagram showing the course of charging air pressure with respect to the output of the internal combustion engine, and FIG. 2 is a schematic diagram showing the machine in full operation. lIS...control guide'it:"'...sharai, SO
...Piston j'3+sf...Control surface + '''・9 throttle; s71sg-・Bypass valve.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 l ピストン内燃機関の少なくとも1個の排ガスタービ
ン式過給機の作動の開始ないしは作動の休止の切換えの
ための、制御鼠としてピストン内燃機関の装入空気圧が
制御導管を介して供給されるようになっている制御装置
において、制御導管(グ5〕が、装入空気圧の急激な上
昇又は下降が現われる時には常にしゃ断されるようにす
ることを特徴とする制御装置。 コ ハウジングの中に配置されたピストン(30)を有
しており、このピストン(SO)は、そのばね力によっ
て決定される休止位置においてはfljlJ御尋管(I
Is)を装入空気の通過のために開放のままとするが、
しかしながら、その両方の端部位置においては、制gl
専管(ダS)をしゃ断し、その第一の制御面(jJ)は
装入空気圧によって直接的に、また、その第二の制1t
ill而(Sりは装入空気圧によって絞り(1)を介し
て押圧され、この場合、ピストン(SO〕の第二の正面
(s4t)は、平衡室(S幻を附属されている特許請求
の範囲第7項記載の制御装置。 3 制御導管(lIS)が、内燃機関の著t2い加速度
又は減速度に対応する装入空気圧の上昇又は下降の際に
既にしゃ断弁(俊)によってしゃ断されるが、しかしな
がら、作動の開始に切換えられた排ガスタービン過給機
の最高許容回転数に対応する装入空気圧に到達の際ない
しは運転の休止による装入空ズ1圧に未到達の際には再
び開放されるように特許請求の範囲第1項記載の制御装
置。 ダ 制御導管(IIs)の中に配置された、しゃ断弁(
q9)を包囲しているバイパス弁(s’ytsg) ヲ
有している特許請求の範囲第3項記載の制御装置。
[Scope of Claims] l The charge air pressure of the piston internal combustion engine is controlled via a control line as a control rod for switching on or off the operation of at least one exhaust gas turbine supercharger of the piston internal combustion engine. A control device adapted to be supplied with a housing, characterized in that the control conduit (G5) is always cut off when a sudden rise or fall in the charge air pressure appears. It has a piston (30) arranged in the fljlJ gojin tube (I) in the rest position determined by its spring force.
Is) is left open for the passage of charge air, but
However, in both end positions, the control gl
The dedicated pipe (daS) is cut off, and its first control surface (jJ) is directly controlled by the charging air pressure, and its second control surface (1t)
The second front face (s4t) of the piston (SO) is forced through the throttle (1) by the charge air pressure, and in this case the second front face (s4t) of the piston (SO) Control device according to scope 7. 3. The control conduit (lIS) is shut off by a shut-off valve already in the event of an increase or decrease in the charge air pressure corresponding to a significant acceleration or deceleration of the internal combustion engine. However, when the charging air pressure corresponding to the maximum allowable rotation speed of the exhaust gas turbine turbocharger is reached at the start of operation, or when the charging air pressure has not reached 1 due to a suspension of operation, A control device as claimed in claim 1 in such a way that the shutoff valve (IIs) is arranged in the control conduit (IIs).
3. The control device according to claim 3, further comprising a bypass valve (s'ytsg) surrounding the control device (q9).
JP58090127A 1982-08-26 1983-05-24 Operation control apparatus of exhaust gas turbine type over-feeder Pending JPS5939931A (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE32316925 1982-08-26
DE3231692 1982-08-26

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JPS5939931A true JPS5939931A (en) 1984-03-05

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ID=6171694

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JP58090127A Pending JPS5939931A (en) 1982-08-26 1983-05-24 Operation control apparatus of exhaust gas turbine type over-feeder

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JP (1) JPS5939931A (en)
GB (1) GB8319805D0 (en)
IT (1) IT8347986A0 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04196728A (en) * 1990-11-28 1992-07-16 Fujitsu Ten Ltd Device for adjusting am radio receiver

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04196728A (en) * 1990-11-28 1992-07-16 Fujitsu Ten Ltd Device for adjusting am radio receiver

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Publication number Publication date
IT8347986A0 (en) 1983-03-24
GB8319805D0 (en) 1983-08-24

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