JP4357330B2 - Turbo compound system - Google Patents
Turbo compound system Download PDFInfo
- Publication number
- JP4357330B2 JP4357330B2 JP2004086378A JP2004086378A JP4357330B2 JP 4357330 B2 JP4357330 B2 JP 4357330B2 JP 2004086378 A JP2004086378 A JP 2004086378A JP 2004086378 A JP2004086378 A JP 2004086378A JP 4357330 B2 JP4357330 B2 JP 4357330B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotating
- magnet body
- conductor
- rotating magnet
- pole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Supercharger (AREA)
- Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)
Description
本発明は、エンジンの排出する排ガスのエネルギを回収し、この回収エネルギによりエンジンを支援するターボコンパウンドシステムに関するものである。 The present invention relates to a turbo compound system that recovers energy of exhaust gas discharged from an engine and supports the engine by the recovered energy.
従来、排気管に設けられたターボチャージャの排ガス下流側にパワータービンが設けられ、パワータービンとエンジンのクランク軸とが変速伝達装置を介して結合され、ターボチャージャの出口とパワータービンの入口を結ぶ排気管の途中にパワータービンを迂回するバイパス通路の分岐部が接続され、更にこのバイパス通路の分岐部にバイパス弁が設けられたターボコンパウンドエンジンの制御装置(例えば、特許文献1参照。)が開示されている。このターボコンパウンドエンジンの制御装置では、変速伝達装置が有段ギヤ変速機構又は遊星歯車機構を有し、この変速伝達装置に電磁又は油圧クラッチが設けられる。またエンジンの運転状況に基づいてコンピュータがバイパス弁と電磁又は油圧クラッチを制御するように構成される。
このように構成されたターボコンパウンドエンジンの制御装置では、エンジンの広範囲の運転状況に基づいて、コンピュータがバイパス弁を開閉し、電磁又は油圧クラッチを接続又は遮断することにより、パワータービンのタービン効率の高い状態でエネルギの回収を行うことができる。この結果、エネルギの回収効率を向上できるようになっている。
In the turbo compound engine control apparatus configured as described above, the computer opens and closes the bypass valve and connects or disconnects the electromagnetic or hydraulic clutch based on a wide range of operating conditions of the engine. Energy recovery can be performed in a high state. As a result, energy recovery efficiency can be improved.
しかし、上記従来の特許文献1に示されたターボコンパウンドエンジンの制御装置では、電磁又は油圧クラッチに加えてバイパス通路やバイパス弁を必要とするため、部品点数が増大し、これらの部品の設置スペースが増大する不具合があった。
また、上記従来の特許文献1に示されたターボコンパウンドエンジンの制御装置では、電磁又は油圧クラッチの制御が接続又は遮断の2値制御であるため、接続から遮断への切換え時又は遮断から接続への切換え時に、エンジンへのエネルギの伝達又は遮断が急激に行われ、変速伝達装置に比較的大きな衝撃が作用する問題点があった。
本発明の目的は、比較的僅かな部品の追加で、かつ比較的小さなスペースの確保で、変速伝達装置に大きな衝撃が作用することなく、排ガスのエネルギを回収してこのエネルギによりエンジンを支援できる、ターボコンパウンドシステムを提供することにある。
However, the conventional turbo compound engine control device disclosed in Patent Document 1 requires a bypass passage and a bypass valve in addition to the electromagnetic or hydraulic clutch, so the number of parts increases, and the installation space for these parts is increased. There was a problem that increased.
Further, in the turbo compound engine control device disclosed in the above-mentioned conventional patent document 1, since the electromagnetic or hydraulic clutch control is a binary control of connection or disconnection, when switching from connection to disconnection or from disconnection to connection. At the time of switching, there is a problem in that energy is suddenly transmitted to or cut off from the engine and a relatively large impact acts on the transmission.
The object of the present invention is to add a relatively small number of parts and secure a relatively small space, and can recover the energy of exhaust gas and assist the engine with this energy without applying a large impact to the transmission. It is to provide a turbo compound system.
請求項1に係る発明は、図1〜図3に示すように、エンジン10の排ガスが通る排気通路14にターボ過給機15の主タービン15bが設けられ、この主タービン15bより排ガス下流側の排気通路にパワータービン17が設けられ、パワータービン17のパワーシャフト17aとエンジン10のクランク軸10aとが変速伝達装置18を介して連結されたターボコンパウンドシステムの改良である。
その特徴ある構成は、変速伝達装置18が渦電流式カップリング21を備え、渦電流式カップリング21が、クランク軸10a又はパワーシャフト17aに直接又は歯車列19を介して連結され円周方向に所定の角度毎にS極及びN極が交互に位置するように複数の永久磁石素片29aを配設することにより円板状又は筒状に形成された回転磁石体29と、パワーシャフト17a又はクランク軸10aに直接又は歯車列22を介して連結され回転磁石体29から所定の間隔をあけて設けられかつ回転磁石体29に対して相対回転可能に構成された円板状又は筒状の回転導体33とを有するところにある。
この請求項1に記載されたターボコンパウンドシステムでは、主タービン15bから排出された排ガスがパワータービン17に流入し、排ガスの持つエネルギによりパワータービン17が回転すると、この回転力はパワーシャフト17a及び歯車列19を介して回転導体33に伝達され、回転導体33が回転磁石体29に対して相対的に回転する。このとき回転磁石体29から発生した磁界のうち回転導体33を通過する磁界が変化し、電磁誘導により起電力が発生するため、回転導体33に上記磁界の変化を妨げる方向に渦電流が流れる。この結果、上記渦電流と回転磁石体29の発生した磁界が互いに作用するので、フレミングの左手の法則に従って回転磁石体29が回転導体33に追従して回転導体33と同一の方向に回転する。この回転磁石体29の回転力は歯車列22を介してクランク軸10aに伝達される。また回転導体33と回転磁石体29は接触していないので、回転導体33及び回転磁石体29間に回転差があっても、回転導体33や回転磁石体29が摩耗することはない。更に排ガスの流量が急激に変化しても、回転導体33及び回転磁石体29間に作用する磁力のみで回転磁石体29が回転導体33に追従して回転しているため、回転磁石体29は緩やかに変化するため、変速伝達装置18に大きな衝撃が作用することはない。
In the invention according to claim 1, as shown in FIGS. 1 to 3, the
The characteristic configuration is that the
In the turbo compound system described in claim 1, when the exhaust gas discharged from the
請求項2は、請求項1に係る発明であって、更に図2及び図3に示すように、永久磁石素片29aの両端面にS極及びN極がそれぞれ位置するように永久磁石素片29aがそれぞれ扇状に形成され、隣接する永久磁石素片29aの極性が異なるように交互に裏返して配設することにより回転磁石体29が円板状に形成され、回転導体33が回転磁石体29の両端面のいずれか一方又は双方に対向するように配設されたことを特徴とする。
この請求項2に記載されたターボコンパウンドシステムでは、回転導体33及び回転磁石体29が円板状に形成されているため、回転導体33から回転磁石体29への伝達トルクの影響は、回転導体33の内周近傍に発生した渦電流より外周近傍に発生した渦電流の方が大きくなる。これにより回転導体33及び回転磁石体29の直径を大きくした方が上記伝達トルクを増大できる。
Claim 2 is the invention according to claim 1, and as shown in FIGS. 2 and 3, the permanent magnet segment is such that the S pole and the N pole are positioned on both end faces of the
In the turbo compound system according to the second aspect, since the
請求項3に係る発明は、請求項1に係る発明であって、更に図4及び図5に示すように、永久磁石素片59aが、湾曲外面にS極が位置しかつ湾曲内面にN極が位置する円弧状の第1素片59bと、湾曲外面にN極が位置しかつ湾曲内面にS極が位置する円弧状の第2素片59cとからなり、第1素片59bと第2素片59cを交互に配設することにより回転磁石体59が筒状に形成され、回転導体63が回転磁石体59の湾曲外面又は湾曲内面のいずれか一方に対向するように設けられたことを特徴とする。
この請求項3に記載されたターボコンパウンドシステムでは、主タービンから排出された排ガスがパワータービンに流入し、排ガスの持つエネルギによりパワータービンが回転すると、この回転力はパワーシャフト17a及び歯車列19を介して回転導体63に伝達され、回転導体63が回転磁石体59に対して相対的に回転する。このとき回転磁石体59から発生した磁界のうち回転導体63を通過する磁界が変化し、電磁誘導により起電力が発生するため、回転導体63に上記磁界の変化を妨げる方向に渦電流が流れる。この結果、上記渦電流と回転磁石体59の発生した磁界が互いに作用するので、フレミングの左手の法則に従って回転磁石体59が回転導体63に追従して回転導体63と同一の方向に回転する。この回転磁石体59の回転力は歯車列22を介してクランク軸に伝達される。また回転導体63及び回転磁石体59が筒状に形成されているため、回転導体63及び回転磁石体59の直径を請求項2と同一とすると、回転導体63から回転磁石体59への伝達トルクは請求項2より大きくなる。これにより回転導体63から回転磁石体59への伝達トルクを請求項2と同一とすると、渦電流式カップリング51を請求項2より小型化できる。
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1, and as shown in FIGS. 4 and 5, the
In the turbo compound system described in claim 3, when the exhaust gas discharged from the main turbine flows into the power turbine and the power turbine rotates due to the energy of the exhaust gas, this rotational force causes the
以上述べたように、本発明によれば、円周方向に所定の角度毎にS極及びN極が交互に位置するように複数の永久磁石素片を配設することにより渦電流式カップリングの回転磁石体を円板状又は筒状に形成し、この回転磁石体をクランク軸又はパワータービンのパワーシャフトに直接又は歯車列を介して連結し、回転導体を回転磁石体から所定の間隔をあけて設けるとともに回転磁石体に対して相対回転可能な円板状又は筒状に形成し、この回転導体をパワーシャフト又はクランク軸に直接又は歯車列を介して連結したので、排ガスによりパワータービンが回転すると、回転導体又は回転磁石体が回転し、電磁誘導により回転導体又は回転磁石体の回転に追従して回転磁石体又は回転導体が回転導体又は回転磁石体と同一方向に回転する。この結果、回転磁石体又は回転導体の回転力が歯車列を介してクランク軸に伝達され、エンジンが支援されるので、燃費を向上できるとともに、エンジントルクを増大できる。
また回転導体と回転磁石体は接触していないので、回転導体及び回転磁石体間に回転差があっても、回転導体や回転磁石体が摩耗することはなく、排ガスの流量が急激に変化しても、回転導体及び回転磁石体間に作用する電磁力のみで回転磁石体又は回転導体が回転導体又は回転磁石体に追従して回転しているため、回転磁石体又は回転導体は緩やかに変化するため、変速伝達装置に大きな衝撃が作用することはない。
As described above, according to the present invention, the eddy current type coupling is provided by arranging the plurality of permanent magnet pieces so that the south pole and the north pole are alternately positioned at predetermined angles in the circumferential direction. The rotating magnet body is formed in a disk shape or a cylindrical shape, and the rotating magnet body is connected to the crankshaft or the power shaft of the power turbine directly or via a gear train, and the rotating conductor is spaced from the rotating magnet body at a predetermined interval. Since the rotary conductor is formed in a disk shape or a cylindrical shape that can be rotated relative to the rotating magnet body, and the rotary conductor is connected to the power shaft or the crankshaft directly or through a gear train, the power turbine is When rotating, the rotating conductor or rotating magnet body rotates, and the rotating magnet body or rotating conductor rotates in the same direction as the rotating conductor or rotating magnet body following the rotation of the rotating conductor or rotating magnet body by electromagnetic induction. As a result, the rotational force of the rotating magnet body or the rotating conductor is transmitted to the crankshaft through the gear train and the engine is supported, so that fuel efficiency can be improved and engine torque can be increased.
In addition, since the rotating conductor and the rotating magnet body are not in contact with each other, even if there is a rotation difference between the rotating conductor and the rotating magnet body, the rotating conductor and the rotating magnet body do not wear, and the flow rate of the exhaust gas changes rapidly. However, since the rotating magnet body or the rotating conductor rotates following the rotating conductor or the rotating magnet body only by the electromagnetic force acting between the rotating conductor and the rotating magnet body, the rotating magnet body or the rotating conductor changes slowly. Therefore, a large impact does not act on the transmission device.
また隣接する永久磁石素片の極性が異なるように交互に裏返して配設することにより回転磁石体を円板状に形成し、回転導体を回転磁石体の両端面のいずれか一方又は双方に対向するように配設すれば、回転導体及び回転磁石体が円板状に形成されているため、回転導体から回転磁石体への伝達トルクに与える影響は、回転導体の内周近傍に発生した渦電流より外周近傍に発生した渦電流の方が大きくなる。この結果、回転導体及び回転磁石体の直径を大きくした方が上記伝達トルクを増大できる。
更に永久磁石素片の第1素片と第2素片を交互に配設することにより回転磁石体を筒状に形成し、回転導体を回転磁石体の湾曲外面又は湾曲内面のいずれか一方に対向するように設ければ、回転導体及び回転磁石体が筒状に形成されているため、回転導体及び回転磁石体の直径を上記円板状の回転導体及び回転磁石体と同一とすると、回転導体又は回転磁石体から回転磁石体又は回転導体への伝達トルクは円板状のものより大きくなる。この結果、上記伝達トルクを円板状のものと同一とすると、渦電流式カップリングを円板状のものより小型化できる。
In addition, the rotating magnet body is formed in a disk shape by alternately turning it over so that the polarities of the adjacent permanent magnet pieces are different, and the rotating conductor is opposed to one or both of both end faces of the rotating magnet body. Since the rotating conductor and the rotating magnet body are formed in a disk shape, the influence on the torque transmitted from the rotating conductor to the rotating magnet body is influenced by the vortex generated near the inner periphery of the rotating conductor. The eddy current generated near the outer circumference is larger than the current. As a result, the transmission torque can be increased by increasing the diameters of the rotating conductor and the rotating magnet body.
Furthermore, the rotating magnet body is formed in a cylindrical shape by alternately arranging the first and second pieces of permanent magnet pieces, and the rotating conductor is formed on either the curved outer surface or the curved inner surface of the rotating magnet body. If the rotating conductor and the rotating magnet body are formed in a cylindrical shape so as to face each other, the diameter of the rotating conductor and the rotating magnet body is the same as that of the disk-shaped rotating conductor and the rotating magnet body. The transmission torque from the conductor or the rotating magnet body to the rotating magnet body or the rotating conductor is larger than that of the disk shape. As a result, when the transmission torque is the same as that of a disk, the eddy current type coupling can be made smaller than that of a disk.
次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
<第1の実施の形態>
図1に示すように、エンジン10の吸気ポートには吸気マニホルド11を介して吸気管12が接続され、排気ポートには排気マニホルド13を介して排気管14が接続される。吸気管12にはターボ過給機15のコンプレッサ15aが設けられ、このコンプレッサ15aより吸気下流側の吸気管12にはインタクーラ16が設けられる。また排気管14にはターボ過給機15の主タービン15bが設けられ、この主タービン15bより排ガス下流側の排気管14にはパワータービン17が設けられる。コンプレッサ15aの回転翼と主タービン15bの回転翼15cとは主シャフト15dにより連結される。エンジン10から排出される排ガスのエネルギにより主タービン15bの回転翼15c及び主シャフト15dを介してコンプレッサ15aの回転翼が回転し、このコンプレッサ15aの回転翼の回転により吸気管12内の吸気が圧縮されるように構成される。またターボ過給機15により圧縮された吸気は上記インタクーラ16により冷却されるようになっている。
Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
As shown in FIG. 1, an
パワータービン17の回転翼17bはパワーシャフト17a及び変速伝達手段18を介してエンジン10のクランク軸10aに連結される。変速伝達手段18は、タービン側歯車列19と、渦電流式カップリング21と、エンジン側歯車列22とを備える。タービン側歯車列19は、パワーシャフト17aに嵌着された第1タービン側歯車19aと、この第1タービン側歯車19aに噛合する第2タービン側歯車19bとを有する(図2)。第2タービン側歯車19bは第1タービン側歯車19aより大径に形成される。またエンジン側歯車列22は、クランク軸10aに嵌着されたフライホイール23外周面に設けられた第1エンジン側歯車22aと、この第1エンジン側歯車22aに噛合する第2エンジン側歯車22bと、この第2エンジン側歯車22bに噛合する第3エンジン側歯車22cとを有する(図1)。第3エンジン側歯車22cは第1エンジン側歯車22aより大径に形成される。
The
一方、渦電流式カップリング21は、パワーシャフト17aを回転可能に保持するとともにタービン側歯車列19を収容するケーシング26と、パワーシャフト17aと平行に設けられケーシング26に回転可能に挿入されかつ突出端に第3エンジン側歯車22cが嵌着されたカップリング軸27と、このカップリング軸27に非磁性材料性のカラー28を介して嵌着された円板状の回転磁石体29と、ケーシング26に収容され回転磁石体29を囲むようにカップリング軸27に回転可能に嵌入されかつ外周面に第2タービン側歯車19bが嵌着された箱状の導体保持具31と、この導体保持具31の内面に一対の円板状の鉄板32,32を介して固着された一対の円板状の回転導体33,33とを有する(図2)。回転磁石体29は、円周方向に所定の角度毎にS極及びN極が交互に位置するように複数の永久磁石素片29aを配設することにより円板状に形成される(図3)。具体的には、永久磁石素片29aの両端面にS極及びN極がそれぞれ位置するように永久磁石素片29aをそれぞれ扇状に形成した後、隣接する永久磁石素片29aの極性が異なるように交互に裏返して配設してこれらの永久磁石素片29aの側面を接着することにより円板状に形成される。また一対の回転導体33,33は、銅板、アルミニウム板、鉄、フェライト系ステンレス鋼などの導体又はヒステリシス材の板等をそれぞれ円板状に成形することにより形成され、回転磁石体29の両端面に所定の間隔をあけて対向するように配設される(図2)。これにより一対の回転導体33,33は回転磁石体29に対して相対回転可能に構成される。なお、一対の円板状の鉄板32,32は回転磁石体29からの磁界の外部への漏洩を防止するために配設される。
On the other hand, the eddy
このように構成されたターボコンパウンドシステムの動作を説明する。
エンジン10が始動してシリンダから排ガスが排出されると、この排ガスは排気マニホルド13及び排気管14を通ってターボ過給機15の主タービン15bに流入し、排ガスの持つエネルギにより主タービン15bの回転翼15cが回転する。この回転力は主シャフト15dを介してコンプレッサ15aの回転翼に伝達され、コンプレッサ15aの回転翼の回転により吸気管12内の吸気が圧縮される。主タービン15bから排出された排ガスはパワータービン17に流入し、排ガスの持つエネルギによりパワータービン17の回転翼17bが回転する。この回転力はパワーシャフト17a、第1タービン側歯車19a、第2タービン側歯車19b及び導体保持具31を介して回転導体33に伝達され、回転導体33が回転磁石体29に対して相対的に回転する。このとき回転磁石体29から発生した磁界のうち回転導体33を通過する磁界が変化し、電磁誘導により起電力が発生するため、回転導体33に上記磁界の変化を妨げる方向に渦電流が流れる。この結果、上記渦電流と回転磁石体29の発生した磁界が互いに作用するので、フレミングの左手の法則に従って回転磁石体29が回転導体33に追従して回転導体33と同一の方向に回転する。この回転磁石体29の回転力はカップリング軸27、第3エンジン側歯車22c、第2エンジン側歯車22b、第1エンジン側歯車22a及びフライホイール23を介してクランク軸10aに伝達される。回転磁石体29の回転方向はエンジン10の回転方向と同一であるので、回転磁石体29の回転はエンジン10の回転を支援する。これにより燃費を向上できるとともに、エンジントルクを増大できる。また回転導体33と回転磁石体29は接触していないので、回転導体33及び回転磁石体29間に回転差があっても、回転導体33や回転磁石体29が摩耗することはない。また排ガスの流量が急激に変化しても、回転導体33及び回転磁石体29間に作用する磁力のみで回転磁石体29が回転導体33に追従して回転しているため、回転磁石体29は緩やかに変化するため、変速伝達装置18に大きな衝撃が作用することはない。
The operation of the turbo compound system configured as described above will be described.
When the
<第2の実施の形態>
図4及び図5は本発明の第2の実施の形態を示す。図4において図2と同一符号は同一部品を示す。
この実施の形態では、渦電流式カップリング51が、パワーシャフト17aを回転可能に保持するとともにタービン側歯車列19を収容するケーシング56と、パワーシャフト17aと平行に設けられケーシング56に回転可能に挿入されかつ突出端に第3エンジン側歯車22cが嵌着されたカップリング軸57と、このカップリング軸57に非磁性材料性のブッシング58及び筒状の鉄板62を介して嵌着された筒状の回転磁石体59と、ケーシング56に収容され回転磁石体59の外周面を所定の間隔をあけて囲むようにカップリング軸57及びケーシング56に回転可能に取付けられかつ外周面に第2タービン側歯車19bが嵌着された導体保持具61と、この導体保持具61の内周面に挿着された筒状の回転導体63とを有する(図4)。
<Second Embodiment>
4 and 5 show a second embodiment of the present invention. 4, the same reference numerals as those in FIG. 2 denote the same components.
In this embodiment, the eddy
回転磁石体59は、円周方向に所定の角度毎にS極及びN極が交互に位置するように複数の永久磁石素片59aを配設することにより筒状に形成される(図5)。具体的には、永久磁石素片59aが、湾曲外面にS極が位置しかつ湾曲内面にN極が位置するように円弧状に形成された第1素片59bと、湾曲外面にN極が位置しかつ湾曲内面にS極が位置するように円弧状に形成された第2素片59cとからなり、第1素片59bと第2素片59cを交互に配設してこれらの素片59b,59cの側面を接着することにより回転磁石体59が筒状に形成される。また回転導体63は、銅板、アルミニウム板、鉄、フェライト系ステンレス鋼などの導体又はヒステリシス材の板等をそれぞれ筒状に成形することにより形成され、回転磁石体59の外周面に所定の間隔をあけて対向するように配設される(図4)。これにより回転導体63は回転磁石体59に対して相対回転可能に構成される。なお、筒状の鉄板62は回転磁石体59からの磁界の外部への漏洩を防止するために設けられる。また図4中の符号64及び65は回転磁石体59及び回転導体63間の隙間への塵埃の侵入を阻止するオイルシールである。上記以外は第1の実施の形態と同一に構成される。
The
このように構成されたターボコンパウンドシステムでは、主タービンから排出された排ガスがパワータービンに流入し、排ガスの持つエネルギによりパワータービンの回転翼が回転すると、この回転力はパワーシャフト17a、第1タービン側歯車19a、第2タービン側歯車19b及び導体保持具61を介して回転導体63に伝達され、回転導体63が回転磁石体59に対して相対的に回転する。このとき回転磁石体59から発生した磁界のうち回転導体63を通過する磁界が変化し、電磁誘導により起電力が発生するため、回転導体63に上記磁界の変化を妨げる方向に渦電流が流れる。この結果、上記渦電流と回転磁石体59の発生した磁界が互いに作用するので、フレミングの左手の法則に従って回転磁石体59が回転導体63に追従して回転導体63と同一の方向に回転する。この回転磁石体59の回転力はカップリング軸57、第3エンジン側歯車22c、第2エンジン側歯車、第1エンジン側歯車及びフライホイールを介してクランク軸に伝達される。回転磁石体59の回転方向はエンジンの回転方向と同一であるので、回転磁石体59の回転はエンジンの回転を支援する。これにより燃費を向上できるとともに、エンジントルクを増大できる。また回転導体63及び回転磁石体59が筒状に形成されているため、これら筒状の回転導体63及び回転磁石体59の直径を第1の実施の形態の円板状の回転導体及び回転磁石体と同一とすると、回転導体63から回転磁石体59への伝達トルクは第1の実施の形態より大きくなる。これにより回転導体63から回転磁石体59への伝達トルクを第1の実施の形態と同一にすると、渦電流式カップリング51を第1の実施の形態より小型化できる。上記以外の動作は第1の実施の形態と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。
In the turbo compound system configured as described above, when the exhaust gas discharged from the main turbine flows into the power turbine and the rotating blades of the power turbine are rotated by the energy of the exhaust gas, this rotational force is generated by the
なお、上記第1及び第2の実施の形態では、回転磁石体がエンジン側歯車列の第3エンジン側歯車と一体的に回転し、回転導体がタービン側歯車列の第2タービン側歯車と一体的に回転するように構成したが、回転磁石体がタービン側歯車列の第2タービン側歯車と一体的に回転し、回転導体がエンジン側歯車列の第3エンジン側歯車と一体的に回転するように構成してもよい。
また、上記第1の実施の形態では、回転導体を回転磁石体の両端面に対向するように配設したが、回転導体を回転磁石体の両端面のいずれか一方に対向するように設けてもよい。
更に、上記第2の実施の形態では、回転導体を回転磁石体の湾曲外面に対向するように設けたが、回転導体を回転磁石体の湾曲内面に対向するように設けてもよい。
In the first and second embodiments, the rotating magnet body rotates integrally with the third engine side gear of the engine side gear train, and the rotating conductor is integrated with the second turbine side gear of the turbine side gear train. The rotating magnet body rotates integrally with the second turbine side gear of the turbine side gear train, and the rotating conductor rotates integrally with the third engine side gear of the engine side gear train. You may comprise as follows.
In the first embodiment, the rotating conductor is disposed so as to face both end faces of the rotating magnet body, but the rotating conductor is provided so as to face either one of both end faces of the rotating magnet body. Also good.
Furthermore, in the second embodiment, the rotating conductor is provided so as to face the curved outer surface of the rotating magnet body, but the rotating conductor may be provided so as to face the curved inner surface of the rotating magnet body.
10 エンジン
10a クランク軸
14 排気管(排気通路)
15 ターボ過給機
15b 主タービン
17 パワータービン
17a パワーシャフト
18 変速伝達手段
19 タービン側歯車列
21,51 渦電流式カップリング
22 エンジン側歯車列
29,59 回転磁石体
29a,59a 永久磁石素片
33,63 回転導体
59b 第1素片
59c 第2素片
10
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記変速伝達装置(18)が渦電流式カップリング(21,51)を備え、
前記渦電流式カップリング(21,51)が、
前記クランク軸(10a)又は前記パワーシャフト(17a)に直接又は歯車列(22)を介して連結され円周方向に所定の角度毎にS極及びN極が交互に位置するように複数の永久磁石素片(29a,59a)を配設することにより円板状又は筒状に形成された回転磁石体(29,59)と、
前記パワーシャフト(17a)又は前記クランク軸(10a)に直接又は歯車列(19)を介して連結され前記回転磁石体(29,59)から所定の間隔をあけて設けられかつ前記回転磁石体(29,59)に対して相対回転可能に構成された円板状又は筒状の回転導体(33,63)と
を有することを特徴とするターボコンパウンドシステム。 The main turbine (15b) of the turbocharger (15) is provided in the exhaust passage (14) through which the exhaust gas of the engine (10) passes, and the power turbine is connected to the exhaust passage (14) on the exhaust gas downstream side of the main turbine (15b). (17) is provided, and in the turbo compound system in which the power shaft (17a) of the power turbine (17) and the crankshaft (10a) of the engine (10) are connected via a transmission transmission device (18),
The transmission transmission device (18) includes an eddy current coupling (21, 51),
The eddy current coupling (21, 51)
A plurality of permanent poles are connected to the crankshaft (10a) or the power shaft (17a) directly or through a gear train (22) so that S poles and N poles are alternately positioned at predetermined angles in the circumferential direction. A rotating magnet body (29, 59) formed in a disk shape or a cylindrical shape by arranging magnet pieces (29a, 59a);
Connected to the power shaft (17a) or the crankshaft (10a) directly or through a gear train (19) and provided at a predetermined interval from the rotating magnet body (29, 59) and the rotating magnet body ( 29, 59) and a disk-shaped or cylindrical rotating conductor (33, 63) configured to be rotatable relative to the turbo-compound system.
隣接する前記永久磁石素片(29a)の極性が異なるように交互に裏返して配設することにより回転磁石体(29)が円板状に形成され、
回転導体(33)が前記回転磁石体(29)の両端面のいずれか一方又は双方に対向するように配設された請求項1記載のターボコンパウンドシステム。 The permanent magnet pieces (29a) are each formed in a fan shape so that the S pole and the N pole are positioned on both end faces of the permanent magnet pieces (29a), respectively.
The rotating magnet body (29) is formed in a disk shape by alternately turning over so that the polarities of the adjacent permanent magnet pieces (29a) are different,
The turbo compound system according to claim 1, wherein the rotating conductor (33) is disposed so as to face either one or both ends of the rotating magnet body (29).
前記第1素片(59b)と前記第2素片(59c)を交互に配設することにより回転磁石体(59)が筒状に形成され、
回転導体(63)が回転磁石体(59)の湾曲外面又は湾曲内面のいずれか一方に対向するように設けられた請求項1記載のターボコンパウンドシステム。 The permanent magnet piece (59a) has an arc-shaped first piece (59b) in which the S pole is located on the curved outer surface and the N pole is located on the curved inner surface, and the N pole is located on the curved outer surface and on the curved inner surface. It consists of the arc-shaped second piece (59c) where the S pole is located,
A rotating magnet body (59) is formed in a cylindrical shape by alternately arranging the first piece (59b) and the second piece (59c),
The turbo compound system according to claim 1, wherein the rotating conductor (63) is provided so as to face either the curved outer surface or the curved inner surface of the rotating magnet body (59).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004086378A JP4357330B2 (en) | 2004-03-24 | 2004-03-24 | Turbo compound system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004086378A JP4357330B2 (en) | 2004-03-24 | 2004-03-24 | Turbo compound system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005273520A JP2005273520A (en) | 2005-10-06 |
JP4357330B2 true JP4357330B2 (en) | 2009-11-04 |
Family
ID=35173466
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004086378A Expired - Fee Related JP4357330B2 (en) | 2004-03-24 | 2004-03-24 | Turbo compound system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4357330B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5821477B2 (en) * | 2011-09-29 | 2015-11-24 | 日産自動車株式会社 | In-wheel motor drive unit |
GB2561532B (en) * | 2017-01-30 | 2019-06-19 | Jaguar Land Rover Ltd | Waste heat recovery system |
CN113612366B (en) * | 2021-08-04 | 2022-09-23 | 泰尔重工股份有限公司 | Slotted cylinder type permanent magnet eddy current coupling for inhibiting torque fluctuation |
-
2004
- 2004-03-24 JP JP2004086378A patent/JP4357330B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005273520A (en) | 2005-10-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106460544B (en) | Turbocharger with motor | |
US5074115A (en) | Turbocharger with rotary electric machine | |
EP1749991B1 (en) | Supercharger with electric motor | |
US8749105B2 (en) | Magnetic inductor rotary machine and fluid transfer apparatus that uses the same | |
CN101473515B (en) | Motor rotor and method of correcting rotational balance of the same | |
JP2008245356A (en) | Axial gap engine driven generator | |
EP2799689B1 (en) | Twin-scroll turbocharger | |
US5912516A (en) | High speed alternator/motor | |
US20110203271A1 (en) | Electric motor assisted turbocharger | |
JP2010196478A (en) | Cooling structure of electric-motor assisted supercharger | |
CN106677878A (en) | Driving device for changing fan rotating direction and control method | |
JP6561047B2 (en) | High-speed switched reluctance motor for turbochargers | |
WO2014074437A1 (en) | Method for joining bearing housing segments of a turbocharger incorporating an electric motor | |
JP4357330B2 (en) | Turbo compound system | |
US10865704B2 (en) | Method for operating an electric media-flow machine, control unit, media-flow machine, compressor and/or turbine | |
CN103703224B (en) | Turbo actuator | |
JP2012092801A (en) | Electrically-assisted turbocharger | |
JP4285054B2 (en) | Turbocharger | |
JP2012092708A (en) | Electrically-assisted turbocharger | |
JP5691403B2 (en) | Electric assist turbocharger | |
EP1117175A3 (en) | Claw type torque motor and throttle valve employing same | |
JP2006299938A (en) | Turbo compound system | |
JP5878810B2 (en) | Hydroelectric generator | |
JP4612459B2 (en) | Turbo compound engine | |
KR20170121138A (en) | Turbocharger attached to the accelerator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070215 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090702 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090804 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090804 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120814 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120814 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130814 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |