JPS6138329B2 - - Google Patents

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JPS6138329B2
JPS6138329B2 JP55067937A JP6793780A JPS6138329B2 JP S6138329 B2 JPS6138329 B2 JP S6138329B2 JP 55067937 A JP55067937 A JP 55067937A JP 6793780 A JP6793780 A JP 6793780A JP S6138329 B2 JPS6138329 B2 JP S6138329B2
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JP
Japan
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exhaust
valve
compressor
intake
pipe
Prior art date
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Application number
JP55067937A
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Japanese (ja)
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JPS56165716A (en
Inventor
Akihiko Sato
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Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
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Publication date
Application filed by Hino Motors Ltd filed Critical Hino Motors Ltd
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Publication of JPS56165716A publication Critical patent/JPS56165716A/en
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  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は排気ターボ過給機関の吸排気制御装置
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an intake and exhaust control device for an exhaust turbocharged engine.

一般に排気ターボ過給機関に於ては無過給機関
にくらべて高負荷時の出力増加が著しく且つ高負
荷時の燃料消費率も改善されるが、その反面、低
負荷時に於ては燃料消費率が悪化する傾向があ
る。更に排気ターボ過給機関では高負荷時に過給
機タービンが過回転に陥ることが多く、従つて、
高負荷時には機関への給気圧及び給気温度が過大
となつて機関各部の熱負荷が過大になるという問
題も生じる。
In general, exhaust turbocharged engines have a marked increase in output at high loads and improved fuel consumption at high loads compared to non-supercharged engines, but on the other hand, fuel consumption decreases at low loads. rates tend to worsen. Furthermore, in exhaust turbocharged engines, the supercharger turbine often overspeeds at high loads;
When the load is high, the supply pressure and temperature of the supply air to the engine become excessive, resulting in a problem that the heat load on various parts of the engine becomes excessive.

従つて、排気ターボ過給の長所を生かし短所を
除くためには、機関の全負荷域に渡つて機関と排
気ターボ過給機とを接続させておくよりも、むし
ろ特定の負荷域に於ては機関と排気ターボ過給機
とを遮断するような運転が好ましいと言える。
Therefore, in order to take advantage of the advantages of exhaust turbocharging and eliminate its disadvantages, rather than keeping the engine and exhaust turbocharger connected over the entire engine load range, It can be said that it is preferable to operate in such a way that the engine and the exhaust turbocharger are shut off.

従来、この種の方法としていわゆるウエイスト
ゲートを設ける方法があるが、従来のウエイスト
ゲート方式では主として高負荷域に於て過給機タ
ービンへの排気供給を遮断することに留り、機関
の全負荷域での運転性能を向上することはできな
かつた。このような事情を考慮して本出願人は排
気ターボ過給機のタービン及びコンプレツサーを
それぞれバイパスする二つのバイパス管路を具備
した排気ターボ過給機関を計画し、既にこれにつ
いて実用新案出願をなしているが、この既出願の
排気ターボ過給機関に於てはタービン側のバイパ
ス管路中にバタフライ弁を設けてあるため、排気
の高熱によつてこのバタフライ弁が故障を起す恐
れがあり、実用的ではなかつた。
Conventionally, there is a method of installing a so-called waste gate as a method of this type, but the conventional waste gate method mainly only cuts off the exhaust gas supply to the supercharger turbine in high load ranges, and only when the engine is under full load. It was not possible to improve driving performance in this region. Taking these circumstances into consideration, the applicant has planned an exhaust turbocharged engine equipped with two bypass pipes that bypass the turbine and compressor of the exhaust turbocharger, and has already filed a utility model application for this. However, in the exhaust turbocharged engine of this patent application, a butterfly valve is provided in the bypass line on the turbine side, so there is a risk that this butterfly valve may malfunction due to the high heat of the exhaust. It wasn't practical.

一方、これとは別に、車輌塔載用機関には排気
ブレーキ弁を排気マニホールド等に設けるのが普
通であるが、従来、この排気ブレーキ弁としてバ
タフライ弁を用いることが多かつたため、前記と
同様に排気の高熱によつて故障を生じる恐れがあ
り、従つて従来の排気ブレーキ弁を改善する必要
もあつた。
On the other hand, apart from this, it is common for vehicle tower-mounted engines to have an exhaust brake valve installed in the exhaust manifold, etc. Conventionally, a butterfly valve has often been used as this exhaust brake valve, so it is similar to the above. However, there is a risk that the high heat of the exhaust gas may cause a failure, and therefore there was a need to improve the conventional exhaust brake valve.

本発明は前記の如き事情を背景としてなされた
ものであり、本発明の目的は排気ターボ過給機の
タービン及びコンプレツサーをそれぞれバイパス
する二つのバイパス管路を有した排気ターボ過給
機関のための吸排気制御装置を提供することであ
り、更に詳細には、故障を生じる恐れの少い新規
な切換弁を有した吸排気制御装置を提供すること
である。また、本発明の他の目的は、排気切換弁
と排気ブレーキ弁とを兼ねた構造簡単な切換弁装
置を提供することであり、更に本発明の他の目的
は流路損失の少ない吸気切換弁を備えた吸排気制
御装置を提供することである。
The present invention has been made against the background of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide a system for an exhaust turbocharged engine having two bypass pipes that bypass the turbine and compressor of the exhaust turbocharger, respectively. The object of the present invention is to provide an intake/exhaust control device, and more specifically, to provide an intake/exhaust control device having a novel switching valve that is less likely to malfunction. Another object of the present invention is to provide a switching valve device with a simple structure that serves as both an exhaust switching valve and an exhaust brake valve. An object of the present invention is to provide an intake/exhaust control device equipped with the following.

以下に添付図面を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明の吸排気制御装置を備えた排気
ターボ過給機関の吸排気系の概略構造を示したも
のである。図に於て、1は排気ターボ過給機であ
り、タービン2とコンプレツサー3とを有してい
る。機関本体の排気マニホールドに連なる排気管
4には、該排気ターボ過給機1のタービン2に排
気ガスを供給するための排気供給管5が接続され
るとともに、タービン2をバイパスして排気ガス
を直接に大気中に放出するためのタービンバイパ
ス管6が接続されている。
FIG. 1 shows a schematic structure of an intake and exhaust system of an exhaust turbocharged engine equipped with an intake and exhaust control device of the present invention. In the figure, 1 is an exhaust turbo supercharger, which has a turbine 2 and a compressor 3. An exhaust supply pipe 5 for supplying exhaust gas to the turbine 2 of the exhaust turbo supercharger 1 is connected to the exhaust pipe 4 connected to the exhaust manifold of the engine body, and also for supplying exhaust gas by bypassing the turbine 2. A turbine bypass pipe 6 is connected for direct discharge into the atmosphere.

排気供給管5とタービンバイパス管6との途中
にはそれぞれを横断して排気切換弁装置7が設け
られている。この排気切換弁装置7は排気供給管
5及びタービンバイパス管6とを横断する中空且
つ偏平な弁ケーシング8(第2図をも参照)を備
えるとともに、該弁ケーシング8内で該管5及び
6を横断する方向に動く板状の摺動弁9を有して
いる。弁ケーシング8の側板には第2図に示すよ
うに排気供給管5に連通する穴10及びタービン
バイパス管6に連通する穴11があけられてお
り、これに対して摺動弁9には同じく第2図に示
すように排気供給管5に連通する弁穴12のみが
あけられている。弁ケーシング8の内法全長L1
と摺動弁9の全長L2とはほぼ等しいが、弁ケー
シング8の穴10と摺動弁9の弁穴12とは対応
位置に設けられておらず、従つて、摺動弁9の
ほゞ全体が弁ケーシング8内に挿入された状態で
は摺動弁9の弁穴12が第2図に二点鎖線で示さ
れるように穴10と穴11との間に位置決めさ
れ、その結果、排気供給管5とタービンバイパス
管6は共に遮断されることになる。一方、摺動弁
9の先端9′が第2図に二点鎖線で示される位置
に位置決めされた時には弁ケーシング8の穴10
と摺動弁9の弁穴12が合致して、その結果、排
気供給管5のみが開通されることとなる。また、
摺動弁9の先端9′が第2図の二点鎖線位置より
も更に下側に下がつて弁ケーシングの穴11が開
いた時には、タービンバイパス管6が弁ケーシン
グ8内を介して開通され、逆に排気供給管5は遮
断される。
An exhaust switching valve device 7 is provided midway between the exhaust supply pipe 5 and the turbine bypass pipe 6, crossing each of them. This exhaust switching valve device 7 includes a hollow and flat valve casing 8 (see also FIG. 2) that crosses the exhaust supply pipe 5 and the turbine bypass pipe 6, and inside the valve casing 8, the pipes 5 and 6 It has a plate-shaped sliding valve 9 that moves in a direction that crosses the area. A hole 10 communicating with the exhaust supply pipe 5 and a hole 11 communicating with the turbine bypass pipe 6 are bored in the side plate of the valve casing 8, as shown in FIG. As shown in FIG. 2, only a valve hole 12 communicating with the exhaust supply pipe 5 is bored. Total internal length of valve casing 8 L 1
Although the total length L2 of the slide valve 9 is almost equal, the hole 10 of the valve casing 8 and the valve hole 12 of the slide valve 9 are not provided in corresponding positions, and therefore, most of the slide valve 9 is When the entire valve casing 8 is inserted, the valve hole 12 of the slide valve 9 is positioned between the holes 10 and 11 as shown by the two-dot chain line in FIG. Both the supply pipe 5 and the turbine bypass pipe 6 will be cut off. On the other hand, when the tip 9' of the slide valve 9 is positioned at the position shown by the two-dot chain line in FIG.
and the valve hole 12 of the slide valve 9 match, and as a result, only the exhaust supply pipe 5 is opened. Also,
When the tip 9' of the slide valve 9 is further lowered than the position indicated by the two-dot chain line in FIG. 2 and the hole 11 in the valve casing is opened, the turbine bypass pipe 6 is opened through the inside of the valve casing 8. , conversely, the exhaust supply pipe 5 is cut off.

弁ケーシング8の開放端にはフランジ8aが設
けられ、一方摺動弁9の後端にもストツパーとし
てのフランジ9aが設けられているが、両フラン
ジ8a,9a間に耐熱性ブーツを取付けてもよ
い。
A flange 8a is provided at the open end of the valve casing 8, and a flange 9a as a stopper is also provided at the rear end of the sliding valve 9. However, even if a heat-resistant boot is installed between the flanges 8a and 9a, good.

排気供給管5とタービンバイパス管6とを横断
する方向に該摺動弁9を駆動するために、該摺動
弁9には弁駆動装置13が連結されている。弁駆
動装置13はどのようなものであつてもよいが、
図示実施例ではたとえば空圧シリンダ14が用い
られている。空圧シリンダ14の両端に接続され
た空気管路15には三段階に開度が切換えられる
電磁吸排弁16が設けられており、この電磁吸排
弁16は後に説明する主制御装置17からの制御
信号によつて自動操作されるようになつている。
A valve drive device 13 is connected to the slide valve 9 in order to drive the slide valve 9 in a direction across the exhaust supply pipe 5 and the turbine bypass pipe 6 . The valve drive device 13 may be of any type, but
In the illustrated embodiment, for example, a pneumatic cylinder 14 is used. An air pipe line 15 connected to both ends of the pneumatic cylinder 14 is provided with an electromagnetic intake/exhaust valve 16 whose opening degree can be switched in three stages. It is designed to be automatically operated by signals.

タービン2の吐出排気を導くタービン排気管1
8はタービンバイパス管6と合流しており、両管
6,18内の排気流は大気中に排出されるように
なつている。
Turbine exhaust pipe 1 that guides the discharged exhaust gas of the turbine 2
8 merges with the turbine bypass pipe 6, so that the exhaust flows in both pipes 6 and 18 are discharged into the atmosphere.

排気ターボ過給機1のコンプレツサー側には、
エアクリーナー(図示せず)からの吸入新気をコ
ンプレツサー3に導くための新気導入管19と、
コンプレツサー3の吐出空気を機関本体に導入す
る給気管20とが接続されており、また、両管1
9及び20はコンプレツサー3をバイパスするコ
ンプレツサーバイパス管21により短絡されてい
る。そして、コンプレツサーバイパス管21と新
気導入管19との接続部にはバタフライ式の吸気
系切換弁22が設けられ、また、コンプレツサー
バイパス管21と給気管20との接続部にもバタ
フライ式の吸気系切換弁23が設けられている。
これらの吸気系切換弁22及び23はそれぞれ管
内の回動軸24及び25に取付けられており、該
回動軸24及び25の旋回動に伴つて図示実線位
置と図示二点鎖線位置との間に回動される。各回
動軸24及び25はリンク26及び27を介して
それぞれソレノイドもしくは空圧シリンダ28及
び29の如き弁駆動装置に連結されており、該弁
駆動装置によつて回動されるが、各空圧シリンダ
28及び29はそれぞれの空気管路30及び31
に設けられた電磁吸排弁32及び33によつて操
作される。電磁吸排弁32及び33は電気的に主
制御装置17に接続され、該主制御装置17から
の制御信号により同期的に操作されるようになつ
ている。
On the compressor side of the exhaust turbo supercharger 1,
a fresh air introduction pipe 19 for guiding intake fresh air from an air cleaner (not shown) to the compressor 3;
It is connected to an air supply pipe 20 that introduces the discharge air of the compressor 3 into the engine body, and both pipes 1
9 and 20 are short-circuited by a compressor bypass pipe 21 that bypasses the compressor 3. A butterfly-type intake system switching valve 22 is provided at the connection between the compressor bypass pipe 21 and the fresh air introduction pipe 19, and also at the connection between the compressor bypass pipe 21 and the air supply pipe 20. A butterfly type intake system switching valve 23 is provided.
These intake system switching valves 22 and 23 are attached to rotating shafts 24 and 25 in the pipes, respectively, and as the rotating shafts 24 and 25 rotate, the valves move between the solid line position shown in the figure and the two-dot chain line position shown in the figure. is rotated. Each rotation shaft 24 and 25 is connected via links 26 and 27 to a valve drive device such as a solenoid or pneumatic cylinder 28 and 29, respectively, and is rotated by the valve drive device. Cylinders 28 and 29 are connected to respective air lines 30 and 31
It is operated by electromagnetic intake/exhaust valves 32 and 33 provided at. The electromagnetic intake and exhaust valves 32 and 33 are electrically connected to the main controller 17 and are operated synchronously by control signals from the main controller 17.

主制御装置17は機関本体の運転状態及び車輌
の運転状態に応じて電磁吸排弁16及び32並び
に33を制御するものであり、無接点シーケンス
制御装置もしくは小型コンピユータ等によつて構
成されている。該主制御装置17には各種の検出
器(図示せず)から発生される検出信号S(たと
えば機関本体の負荷の検出信号、車輌速度の検出
信号、機関本体の冷却水温の検出信号、大気圧の
検出信号、外気温の検出信号等)が導入されるよ
うになつている。
The main control device 17 controls the electromagnetic intake and exhaust valves 16, 32, and 33 according to the operating state of the engine body and the operating state of the vehicle, and is constituted by a non-contact sequence control device, a small computer, or the like. The main control device 17 receives detection signals S generated from various detectors (not shown) (for example, a detection signal of the load of the engine body, a detection signal of the vehicle speed, a detection signal of the cooling water temperature of the engine body, and an atmospheric pressure detection signal). detection signals, outside temperature detection signals, etc.) are being introduced.

次に、前記の如き吸排気系及び吸排気制御装置
を有する排気ターボ過給機関を車輌塔載機関とし
て使用する場合について、各部の作動を説明す
る。
Next, the operation of each part will be explained when the exhaust turbocharged engine having the intake/exhaust system and intake/exhaust control device as described above is used as a vehicle-mounted engine.

機関始動時には排気切換弁装置7の摺動弁9が
第2図の一点鎖線位置Aの状態に位置決めされ、
従つて排気系に於ては弁ケーシング8の穴11を
介してタービンバイパス管6のみが開通されるの
で機関は無過給運転状態にセツトされる。一方、
これを同期して電磁吸排弁32,33が操作され
て吸気系切換弁22及び23は第1図の二点鎖線
位置決めされ、その結果、コンプレツサーバイパ
ス管21が開通状態にセツトされるので、吸気系
も無過給運転状態にセツトされる。
When the engine is started, the sliding valve 9 of the exhaust switching valve device 7 is positioned at the position A indicated by the dashed dot line in FIG.
Therefore, in the exhaust system, only the turbine bypass pipe 6 is opened through the hole 11 of the valve casing 8, so that the engine is set to a non-supercharging operating state. on the other hand,
In synchronization with this, the electromagnetic intake and exhaust valves 32 and 33 are operated, and the intake system switching valves 22 and 23 are positioned as indicated by the two-dot chain line in FIG. 1, and as a result, the compressor bypass pipe 21 is set to the open state. , the intake system is also set to non-supercharging operation.

このような無過給運転状態は機関のアイドリン
グ時と負荷及び機関の回転数が極めめて小さい場
合とに於て保持されるが、今、仮に負荷が所定の
低負荷域に達すると主制御装置17からの制御信
号によつて電磁吸排弁16,32,33が切換え
られて、摺動弁9は、第1図図示の状態に位置決
めされ、同時に吸気系切換弁22,23は第1図
実線図示の位置にそれぞれ位置決めされる。その
結果、排気系に於ては弁穴12を介して排気供給
管5が開通し、吸気系に於ては新気導入管19及
び給気管20がそれぞれ開通する。従つて、排気
ターボ過給機1が作動状態に入り、機関は過給運
転される。
This non-supercharging operating state is maintained when the engine is idling and when the load and engine speed are extremely small, but if the load reaches a predetermined low load range, the main control The electromagnetic intake/exhaust valves 16, 32, and 33 are switched by the control signal from the device 17, and the slide valve 9 is positioned as shown in FIG. They are respectively positioned at the positions indicated by solid lines. As a result, the exhaust supply pipe 5 is opened through the valve hole 12 in the exhaust system, and the fresh air introduction pipe 19 and the air supply pipe 20 are opened in the intake system. Therefore, the exhaust turbo supercharger 1 enters the operating state, and the engine is operated with supercharging.

車速が大きく且つ負荷がかなり小さい場合には
主制御装置17からの制御信号によつて電磁吸排
弁16,32,33が切換えられて摺動弁9は再
び第2図一点鎖線位置に動かされ、同時に吸気系
切換弁22,23は第1図二点鎖線位置へ動かさ
れるので、機関は無過給運転に保持される。
When the vehicle speed is high and the load is quite small, the electromagnetic intake/exhaust valves 16, 32, and 33 are switched by a control signal from the main controller 17, and the slide valve 9 is moved again to the position shown by the dashed-dotted line in FIG. At the same time, the intake system switching valves 22 and 23 are moved to the positions indicated by the two-dot chain line in FIG. 1, so that the engine is maintained in non-supercharging operation.

過給運転もしくは無過給運転のいずれかを続行
中に排気ブレーキ操作が行われると、弁駆動装置
13によつて摺動弁9は弁ケーシング8内に全部
が挿入されて弁穴12は第2図の二点鎖線位置に
位置決めされる。その結果、排気供給管5とター
ビンバイパス管6とが同時に閉鎖され、排ガスは
排気マニホールド4内に閉じ込められる。同時に
吸気系に於ては吸気系切換弁23が第1図の実線
位置に操作されるとともに他の吸気系切換弁22
が第1図の二点鎖線位置に保持されることによ
り、シリンダーからの逆流が防止される。このた
め、ピストンを介してクランク軸に大きな制動力
を生じ、排気ブレーキ操作が行われる。
When the exhaust brake is operated while either supercharging operation or non-supercharging operation is being continued, the slide valve 9 is completely inserted into the valve casing 8 by the valve drive device 13, and the valve hole 12 is inserted into the valve casing 8. It is positioned at the position indicated by the two-dot chain line in Figure 2. As a result, the exhaust supply pipe 5 and the turbine bypass pipe 6 are closed simultaneously, and the exhaust gas is confined within the exhaust manifold 4. At the same time, in the intake system, the intake system switching valve 23 is operated to the solid line position in FIG.
By holding the cylinder at the position indicated by the two-dot chain line in FIG. 1, backflow from the cylinder is prevented. Therefore, a large braking force is generated on the crankshaft via the piston, and an exhaust brake operation is performed.

前記の如き本発明の吸排気制御装置では、排気
系に設けられる切換弁として従来のバタフライ式
切換弁に代えて摺動弁を用いているため、バタフ
ライ弁に生じ勝ちな熱変形による故障や潤滑不良
による故障の恐れがなくなり、信頼性及び耐久性
ともに勝れた切換弁装置が構成されている。一
方、該切換弁装置に於ては従来のバタフライ弁と
は異り、ガス流路中に弁体が存在しないので流路
損失を減少できるという副次的効果も得られる。
また、該切換弁装置は排気ブレーキ弁としての機
能を有しているので、前記のように吸排気系にバ
イパス管路を有した排気ターボ過給機関を車輌用
に使用する場合に於ても排気ブレーキ弁を別個に
取付ける必要はなくなり、エンジン製造コストの
上昇を防止でき、かつ、メンテナンスの工数を少
くすることができる。
In the intake/exhaust control device of the present invention as described above, a sliding valve is used in place of the conventional butterfly type switching valve as the switching valve provided in the exhaust system. A switching valve device is constructed that eliminates the risk of failure due to defects and is superior in both reliability and durability. On the other hand, unlike conventional butterfly valves, this switching valve device does not have a valve body in the gas flow path, so a secondary effect of reducing flow path loss is also obtained.
In addition, since the switching valve device has the function of an exhaust brake valve, it can also be used when an exhaust turbocharged engine with a bypass pipe in the intake and exhaust system is used for a vehicle as described above. It is no longer necessary to separately install an exhaust brake valve, which prevents an increase in engine manufacturing costs and reduces the number of maintenance steps.

なお、第1,2図の実施例に於ては、切換弁装
置7を直線往復動形式の摺動弁として構成してあ
るがこれを回転往復動形もしくは揺動形の摺動弁
として構成してもよい。また、排気系の切換弁だ
けでなく、吸気系の切換弁をも摺動弁にしてもよ
い。
In the embodiments shown in FIGS. 1 and 2, the switching valve device 7 is configured as a linear reciprocating type sliding valve, but it can also be configured as a rotary reciprocating type or oscillating type sliding valve. You may. Furthermore, not only the switching valve for the exhaust system but also the switching valve for the intake system may be a sliding valve.

第3図図示の本発明の他の実施例では、吸気系
に直線性復動形の第一の摺動形の吸気系切換弁装
置34を設けるとともに回転往復動形の第二の摺
動形の吸気系切換弁装置35とを設けたものであ
る。(第1図図示と同一符号で表示された部分に
ついての説明を省略する。) 第一の吸気系切換弁装置34は第3図に示され
るように吸気系のそれと同じ構造のものであり、
新気導入管19と給気管20とを横断して設置さ
れている。この第一の吸気系切換弁装置34は新
気導入管19と給気管20とを横断する偏平な弁
ケーシング36とを有するとともに該弁ケーシン
グ36内で新気導入管19と給気管20とを横断
して動く板状の摺動弁37とを有している。弁ケ
ーシング36にはそれぞれ新気導入管19と給気
管20とに合致する二つの穴が設けられ、一方、
摺動弁37にもこれらの穴に合致する二つの弁孔
38,39が設けられている。摺動弁37はエア
シリンダの如き弁駆動装置40に連結され、コン
プレツサー3への新気供給及びコンプレツサー3
からの吐出空気を遮断する第一の位置と、コンプ
レツサー3への新気供給と吐出を許す第二の位置
とに交互に動かされる。
In another embodiment of the present invention shown in FIG. 3, the intake system is provided with a first sliding type intake system switching valve device 34 of a linear reciprocating type, and a second sliding type of rotary reciprocating type. An intake system switching valve device 35 is provided. (Description of parts indicated by the same reference numerals as shown in FIG. 1 will be omitted.) The first intake system switching valve device 34 has the same structure as that of the intake system as shown in FIG.
It is installed across the fresh air introduction pipe 19 and the air supply pipe 20. This first intake system switching valve device 34 has a flat valve casing 36 that crosses the fresh air introduction pipe 19 and the air supply pipe 20, and also connects the fresh air introduction pipe 19 and the air supply pipe 20 within the valve casing 36. It has a plate-shaped sliding valve 37 that moves across the traverse. The valve casing 36 is provided with two holes that correspond to the fresh air introduction pipe 19 and the air supply pipe 20, respectively;
The slide valve 37 is also provided with two valve holes 38, 39 that match these holes. The sliding valve 37 is connected to a valve driving device 40 such as an air cylinder, and supplies fresh air to the compressor 3 and controls the compressor 3.
The compressor 3 is moved alternately between a first position, which blocks air discharged from the compressor 3, and a second position, which allows fresh air to be supplied to and discharged from the compressor 3.

一方、コンプレツサーバイパス管21には揺動
形の第二の吸気系切換弁装置35が該バイパス管
21を横断して設けられている。この吸気系切換
弁装置35は該バイパス管21を横断する偏平な
扇形の弁ケーシング41(第4図参照)を有する
とともに該弁ケーシング41内で揺動する板状の
弁42とを有している。弁ケーシング41にはコ
ンプレツサーバイパス管21に連通する孔43が
設けられるとともに軸孔44が設けられ、内壁面
にはガイドレール45が突設されている。一方、
弁42には弁ケーシング41の孔43に合致する
孔46とガイドレール47が設けられ、回転軸4
8が固定されている。回転軸48は弁ケーシング
41の軸孔44中に挿通されて外部に突出し、回
転式の弁駆動装置49に連結されている。この弁
駆動装置49は圧縮空気によつて往復回転する装
置であつて、空圧配管50を介して前記弁駆動装
置40の空圧配管51に接続されている。
On the other hand, a swing-type second intake system switching valve device 35 is provided in the compressor bypass pipe 21 so as to cross the bypass pipe 21 . This intake system switching valve device 35 has a flat fan-shaped valve casing 41 (see FIG. 4) that crosses the bypass pipe 21, and a plate-shaped valve 42 that swings within the valve casing 41. There is. The valve casing 41 is provided with a hole 43 communicating with the compressor bypass pipe 21 and a shaft hole 44, and a guide rail 45 is provided protruding from the inner wall surface. on the other hand,
The valve 42 is provided with a hole 46 that matches the hole 43 of the valve casing 41 and a guide rail 47.
8 is fixed. The rotating shaft 48 is inserted into the shaft hole 44 of the valve casing 41, protrudes to the outside, and is connected to a rotary valve drive device 49. This valve driving device 49 is a device that is reciprocated by compressed air and is connected to the pneumatic piping 51 of the valve driving device 40 via a pneumatic piping 50.

弁駆動装置40の空圧配管51,52は排気切
換弁装置7の弁駆動装置13に接続されていて排
気系の弁駆動装置13と同期して作動するように
構成されてある。他方、排気切換弁装置の弁駆動
装置13には前記空圧配管15が設けられ、この
空圧配管15には主制御装置17の制御信号によ
つて切換えられる吸排切換弁16が設けられてい
る。また、空圧配管15には吸排切換弁16を介
して空圧源Qが接続されている。
Pneumatic pipes 51 and 52 of the valve drive device 40 are connected to the valve drive device 13 of the exhaust switching valve device 7 and are configured to operate in synchronization with the valve drive device 13 of the exhaust system. On the other hand, the valve driving device 13 of the exhaust switching valve device is provided with the pneumatic piping 15, and the pneumatic piping 15 is provided with an intake/exhaust switching valve 16 that is switched by a control signal from the main controller 17. . Further, a pneumatic source Q is connected to the pneumatic piping 15 via a suction/exhaust switching valve 16 .

第3図の実施例では主制御装置17からの制御
信号によつて吸排切換弁16が切換えられると、
排気切換弁装置7は、(a)排気供給管5のみ開通、
(b)タービンバイパス管6のみ開通、(c)排気供給管
5及びタービンバイパス管6ともに閉鎖、の三段
階に切換えられるが、これに応じて吸気系切換弁
装置34は新気導入管19と給気管20とを同時
に開放状態にする第一の位置と、新気導入管19
と給気管20とを同時に閉鎖状態にする第二の位
置とに作動され、また、他の吸気系切換弁装置3
5はコンプレツサーバイパス管21を閉状態にす
る第一の位置とコンプレツサーバイパス管21を
開状態にする第二の位置とに位置決めされる。そ
の結果、排気供給管5からタービン2に排気ガス
が供給される時には新気導入管19と給気管20
とが同時に開になるとともにコンプレツサーバイ
パス管21とタービンバイパス管6が同時に閉と
なつて過給運転が行われ、無過給運転時にはター
ビンバイパス管6とコンプレツサーバイパス管2
1が開となつて他の管は閉となる。
In the embodiment shown in FIG. 3, when the intake/exhaust switching valve 16 is switched by a control signal from the main controller 17,
The exhaust switching valve device 7 is configured such that (a) only the exhaust supply pipe 5 is opened;
(b) Only the turbine bypass pipe 6 is opened; (c) Both the exhaust supply pipe 5 and the turbine bypass pipe 6 are closed. A first position that simultaneously opens the air supply pipe 20 and the fresh air introduction pipe 19.
and a second position that simultaneously closes the intake pipe 20, and the other intake system switching valve device 3
5 is positioned at a first position where the compressor bypass pipe 21 is in a closed state and a second position where the compressor bypass pipe 21 is in an open state. As a result, when exhaust gas is supplied from the exhaust supply pipe 5 to the turbine 2, the fresh air introduction pipe 19 and the air supply pipe 20
are opened at the same time, and the compressor bypass pipe 21 and the turbine bypass pipe 6 are simultaneously closed to perform supercharging operation. During non-supercharging operation, the turbine bypass pipe 6 and the compressor bypass pipe 2 are closed simultaneously.
1 is open and the other tubes are closed.

第3図に示した実施例では排気系のみならず吸
気系にも摺動式の切換弁装置を設けたので従来の
バタフライ弁よりも流路損失を減少させることが
できるのが特徴である。
The embodiment shown in FIG. 3 is characterized in that a sliding type switching valve device is provided not only in the exhaust system but also in the intake system, so that flow path loss can be reduced more than in the conventional butterfly valve.

以上に説明するように本発明の吸排気制御装置
によれば排気ターボ過給機関の長所を生かし、短
所を除くとともに故障を生じる恐れがなく、実用
的で信頼性の高い排気ターボ過給機関を実現でき
る。また、本発明の吸排気制御装置では排気系に
設ける切換弁装置に排気ブレーキ弁としての機能
をもたせたので別個に排気ブレーキ弁を設ける必
要がなく、しかもこの切換弁装置を部品数の少い
摺動弁として構成したので、熱変形による故障を
防止し、且つ製造コストの高騰を防止できる。
As explained above, the intake and exhaust control device of the present invention makes use of the advantages of the exhaust turbocharged engine, eliminates the disadvantages, and creates a practical and reliable exhaust turbocharged engine without the risk of failure. realizable. Furthermore, in the intake/exhaust control device of the present invention, the switching valve device provided in the exhaust system has the function of an exhaust brake valve, so there is no need to provide a separate exhaust brake valve. Since it is configured as a sliding valve, failures due to thermal deformation can be prevented and manufacturing costs can be prevented from increasing.

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

第1図は本発明の第一実施例の概略図、第2図
は第1図の−矢視断面図、第3図は本発明の
他の実施例を示す概略図、第4図は第3図の実施
例に用いられている摺動弁形切換弁の弁ケーシン
グと弁とを示す正面図、である。 1:排気ターボ過給機、2:タービン、3:コ
ンプレツサー、4:排気管、5:排気供給管、
6:タービンバイパス管、19:新気導入管、2
0:給気管、21:コンプレツサーバイパス管、
7:排気切換弁装置、22,23:吸気系切換
弁、34,35:吸気系切換弁装置。
FIG. 1 is a schematic diagram of a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the - arrow in FIG. 1, FIG. 3 is a schematic diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a front view showing the valve casing and valve of the sliding valve type switching valve used in the embodiment of FIG. 3; 1: Exhaust turbo supercharger, 2: Turbine, 3: Compressor, 4: Exhaust pipe, 5: Exhaust supply pipe,
6: Turbine bypass pipe, 19: Fresh air introduction pipe, 2
0: Air supply pipe, 21: Compressor bypass pipe,
7: Exhaust switching valve device, 22, 23: Intake system switching valve, 34, 35: Intake system switching valve device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 排気ターボ過給機のタービンへ排ガスを供給
するための排気供給管と、該タービンをバイパス
して排ガスを直接に大気中へ放出するためのター
ビンバイパス管と、該排気タービン過給機のコン
プレツサーへ新気を導入するための新気導入管
と、該コンプレツサーの吐気を機関本体へ導くた
めの給気管と、該新気導入管と該給気管とを短絡
して該コンプレツサーをバイパスするコンプレツ
サーバイパス管と、を具備した排気ターボ過給機
関のための吸排気制御装置であつて、該吸排気制
御装置は、該排気供給管と該タービンバイパス管
との両者を同時に横断して設置された唯一個の摺
動弁形の排気切換弁装置と、該新気導入管及び該
給気管並びに該コンプレツサーバイパス管の各々
の開閉を行う吸気系切換弁と、該排気切換弁装置
と該吸気系切換弁とを所定のシーケンスに従つて
同期的に制御する主制御装置と、から構成されて
いることを特徴とする排気ターボ過給機関のため
の吸排気制御装置。
1. An exhaust supply pipe for supplying exhaust gas to the turbine of the exhaust turbo supercharger, a turbine bypass pipe for bypassing the turbine and releasing the exhaust gas directly into the atmosphere, and a compressor for the exhaust turbo supercharger. a fresh air introduction pipe for introducing fresh air into the compressor, an air supply pipe for guiding the exhaled air from the compressor to the engine main body, and a compressor for bypassing the compressor by short-circuiting the fresh air introduction pipe and the air supply pipe. An intake/exhaust control device for an exhaust turbocharged engine, the intake/exhaust control device being installed across both the exhaust supply pipe and the turbine bypass pipe at the same time. a single sliding valve type exhaust switching valve device; an intake system switching valve for opening and closing each of the fresh air introduction pipe, the air supply pipe, and the compressor bypass pipe; the exhaust switching valve device; 1. An intake and exhaust control device for an exhaust turbocharged engine, comprising: a main control device that synchronously controls an intake system switching valve according to a predetermined sequence.
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