JPH08260995A - ターボコンパウンドエンジン - Google Patents
ターボコンパウンドエンジンInfo
- Publication number
- JPH08260995A JPH08260995A JP7067538A JP6753895A JPH08260995A JP H08260995 A JPH08260995 A JP H08260995A JP 7067538 A JP7067538 A JP 7067538A JP 6753895 A JP6753895 A JP 6753895A JP H08260995 A JPH08260995 A JP H08260995A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- turbine
- engine
- transmission
- exhaust
- heat recovery
- 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.)
- Withdrawn
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/005—Exhaust driven pumps being combined with an exhaust driven auxiliary apparatus, e.g. a ventilator
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B41/00—Engines characterised by special means for improving conversion of heat or pressure energy into mechanical power
- F02B41/02—Engines with prolonged expansion
- F02B41/10—Engines with prolonged expansion in exhaust turbines
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 変速機シフト操作後の再加速時のレスポンス
向上が図れるターボコンパウンドエンジンを提供するこ
とを目的とする。 【構成】 エンジン１の吸気系５に介装されたコンプレ
ッサ３ｂと排気系２に介装され前記コンプレッサに連結
されたタービン３ｂとを有する排気ターボ過給機３と、
前記タービン下流の排気系に介装された排熱回収タービ
ン６と、該タービンの回転軸と前記エンジンの変速機の
カウンタシャフト１６とを連結し前記排熱回収タービン
の回転を減速して前記カウンタシャフト１６に伝達する
減速ギヤ列７とを備え、前記減速ギヤ列は、前記回転軸
側から前記カウンタシャフト１６への動力の伝達のみを
許容するワンウェイクラッチ９と、前記カウンタシャフ
ト１６の設定回転数以下で動力伝達を遮断する遠心クラ
ッチ１７とを有する。
向上が図れるターボコンパウンドエンジンを提供するこ
とを目的とする。 【構成】 エンジン１の吸気系５に介装されたコンプレ
ッサ３ｂと排気系２に介装され前記コンプレッサに連結
されたタービン３ｂとを有する排気ターボ過給機３と、
前記タービン下流の排気系に介装された排熱回収タービ
ン６と、該タービンの回転軸と前記エンジンの変速機の
カウンタシャフト１６とを連結し前記排熱回収タービン
の回転を減速して前記カウンタシャフト１６に伝達する
減速ギヤ列７とを備え、前記減速ギヤ列は、前記回転軸
側から前記カウンタシャフト１６への動力の伝達のみを
許容するワンウェイクラッチ９と、前記カウンタシャフ
ト１６の設定回転数以下で動力伝達を遮断する遠心クラ
ッチ１７とを有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等内燃機関に広
く利用されるターボコンパウンドエンジンに関するもの
である。
く利用されるターボコンパウンドエンジンに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来のターボコンパウンドエンジンとし
て、例えば図３に示すようなものがある（特開平２−１
０８８０９号公報参照）。これは、エンジン１の排気系
２からの排気ガスを排気ターボ過給機３のタービン３ａ
へ導いてこれを回転駆動し、これによりこのタービン３
ａと同軸上に装着されたコンプレッサ３ｂを回転駆動し
てエンジン１への吸入空気を加圧する。加圧された吸入
空気は吸気系５を通ってエンジン１に過給される。
て、例えば図３に示すようなものがある（特開平２−１
０８８０９号公報参照）。これは、エンジン１の排気系
２からの排気ガスを排気ターボ過給機３のタービン３ａ
へ導いてこれを回転駆動し、これによりこのタービン３
ａと同軸上に装着されたコンプレッサ３ｂを回転駆動し
てエンジン１への吸入空気を加圧する。加圧された吸入
空気は吸気系５を通ってエンジン１に過給される。
【０００３】排気ターボ過給機３のタービン３ａを出た
排気ガスはタービン下流部に設けられた排熱回収タービ
ン６に導入される。排熱回収タービン６は減速ギヤ列７
の駆動軸８に連結され、この駆動軸８はワンウェイクラ
ッチ９及び巻掛け伝動機構１０ａを介してエンジン１の
クランク軸１１に連結される一方、巻掛け伝動機構１０
ｂを介して冷却ファン１２と冷却水ポンプ１３に連結さ
れ、これによりタービン３ａを出た排気ガスのエネルギ
は有効に回収されることになり、エンジン１の出力アッ
プと燃費低減が図られている。
排気ガスはタービン下流部に設けられた排熱回収タービ
ン６に導入される。排熱回収タービン６は減速ギヤ列７
の駆動軸８に連結され、この駆動軸８はワンウェイクラ
ッチ９及び巻掛け伝動機構１０ａを介してエンジン１の
クランク軸１１に連結される一方、巻掛け伝動機構１０
ｂを介して冷却ファン１２と冷却水ポンプ１３に連結さ
れ、これによりタービン３ａを出た排気ガスのエネルギ
は有効に回収されることになり、エンジン１の出力アッ
プと燃費低減が図られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記エンジ
ンにおいて、エンジン低負荷域での、排熱回収タービン
連れ回り損失を防止するため、一般にワンウェイクラッ
チにより、排熱回収タービン回転数＜エンジン側回転数
となった場合、接続が絶たれるようになっている。
ンにおいて、エンジン低負荷域での、排熱回収タービン
連れ回り損失を防止するため、一般にワンウェイクラッ
チにより、排熱回収タービン回転数＜エンジン側回転数
となった場合、接続が絶たれるようになっている。
【０００５】ところが、前記排熱回収タービン回転数＜
エンジン側回転数の条件下以外の変速機のシフト操作時
には、エンジンの回転数低下とともに排熱回収タービン
の回転数も低下する（クランク軸１１と駆動軸８とが繋
がっていることから）ため、再加速時に、排熱回収ター
ビンの回転上昇が遅れレスポンスが悪くなるという不具
合があった。
エンジン側回転数の条件下以外の変速機のシフト操作時
には、エンジンの回転数低下とともに排熱回収タービン
の回転数も低下する（クランク軸１１と駆動軸８とが繋
がっていることから）ため、再加速時に、排熱回収ター
ビンの回転上昇が遅れレスポンスが悪くなるという不具
合があった。
【０００６】また、エンジンと排気ターボ過給機間の動
力伝達機構にワンウェイクラッチと遠心クラッチとを並
列に組み込んだ技術が実公平５−３７１８号公報で開示
されている。
力伝達機構にワンウェイクラッチと遠心クラッチとを並
列に組み込んだ技術が実公平５−３７１８号公報で開示
されている。
【０００７】これによれば、遠心クラッチが空転するエ
ンジンの高速回転域でのシフト操作時には、前記回転落
ちの問題はないが、遠心クラッチが接続するエンジンの
低，中速回転域のシフト操作時には、前記回転落ちの問
題は依然として存在する。
ンジンの高速回転域でのシフト操作時には、前記回転落
ちの問題はないが、遠心クラッチが接続するエンジンの
低，中速回転域のシフト操作時には、前記回転落ちの問
題は依然として存在する。
【０００８】そこで、本発明の目的は、変速機シフト操
作後の再加速時のレスポンス向上が図れるターボコンパ
ウンドエンジンを提供することを目的とする。
作後の再加速時のレスポンス向上が図れるターボコンパ
ウンドエンジンを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係るターボコン
パウンドエンジンは、エンジンの吸気系に介装されたコ
ンプレッサと排気系に介装され前記コンプレッサに連結
された第１タービンとを有する排気ターボ過給機と、前
記第１タービン下流の排気系に介装された排気エネルギ
回収用の第２タービンと、該第２タービンの回転軸と前
記エンジンの変速機の入力軸とを連結し前記第２タービ
ンの回転を減速して前記入力軸に伝達する動力伝達機構
とを備え、前記動力伝達機構は、前記回転軸側から前記
入力軸側への動力の伝達のみを許容するワンウェイクラ
ッチと、前記入力軸の設定回転数以下で動力伝達を遮断
する遠心クラッチとを有することを特徴とする。
パウンドエンジンは、エンジンの吸気系に介装されたコ
ンプレッサと排気系に介装され前記コンプレッサに連結
された第１タービンとを有する排気ターボ過給機と、前
記第１タービン下流の排気系に介装された排気エネルギ
回収用の第２タービンと、該第２タービンの回転軸と前
記エンジンの変速機の入力軸とを連結し前記第２タービ
ンの回転を減速して前記入力軸に伝達する動力伝達機構
とを備え、前記動力伝達機構は、前記回転軸側から前記
入力軸側への動力の伝達のみを許容するワンウェイクラ
ッチと、前記入力軸の設定回転数以下で動力伝達を遮断
する遠心クラッチとを有することを特徴とする。
【００１０】また、前記遠心クラッチは、変速機のカウ
ンタシャフトに配設されていることを特徴とする。
ンタシャフトに配設されていることを特徴とする。
【００１１】
【作用】前記構成によれば、変速機シフト操作中は、第
２タービンとエンジンのクランク軸とは、変速機クラッ
チの断状態により繋がっていないので、エンジン回転数
降下により第２タービン回転数が落ちることは回避され
る。また、車両が停止する際には、変速機の入力軸の回
転が下がると、遠心クラッチが断状態になるので、第２
タービンは自由に回転可能となる。
２タービンとエンジンのクランク軸とは、変速機クラッ
チの断状態により繋がっていないので、エンジン回転数
降下により第２タービン回転数が落ちることは回避され
る。また、車両が停止する際には、変速機の入力軸の回
転が下がると、遠心クラッチが断状態になるので、第２
タービンは自由に回転可能となる。
【００１２】また、遠心クラッチを変速機のカウンタシ
ャフトに配設すると、組付性が向上される。
ャフトに配設すると、組付性が向上される。
【００１３】
【実施例】以下、本発明に係るターボコンパウンドエン
ジンの一実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１はターボコンパウンドエンジンの概略構成図であ
る。尚、本図において図３と同一部材には同一符号を付
して重複する説明は省略する。
ジンの一実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１はターボコンパウンドエンジンの概略構成図であ
る。尚、本図において図３と同一部材には同一符号を付
して重複する説明は省略する。
【００１４】図示のように、エンジン１のクランク軸１
１に変速機クラッチ１４を介して変速機１５の入力軸が
連結される。そして、排熱回収タービン（第２タービ
ン）６と変速機１５の入力軸の一部であるカウンタシャ
フト１６との間に介装された動力伝達機構としての減速
ギヤ列７に、排熱回収タービン６側から順番に、ワンウ
ェイクラッチ９と遠心クラッチ１７とが組み込まれる。
尚、図中１８はコンプレッサ３ｂで加圧されて昇温した
吸入空気を冷却するインタクーラである。
１に変速機クラッチ１４を介して変速機１５の入力軸が
連結される。そして、排熱回収タービン（第２タービ
ン）６と変速機１５の入力軸の一部であるカウンタシャ
フト１６との間に介装された動力伝達機構としての減速
ギヤ列７に、排熱回収タービン６側から順番に、ワンウ
ェイクラッチ９と遠心クラッチ１７とが組み込まれる。
尚、図中１８はコンプレッサ３ｂで加圧されて昇温した
吸入空気を冷却するインタクーラである。
【００１５】前記ワンウェイクラッチ９は、前記排熱回
収タービン６側から前記カウンタシャフト１６側への動
力の伝達のみを許容し、これによりエンジン１の低速あ
るいは低負荷域で排熱回収タービン６をエンジン１側か
ら連れ回すことによる動力損失を防止するものである。
収タービン６側から前記カウンタシャフト１６側への動
力の伝達のみを許容し、これによりエンジン１の低速あ
るいは低負荷域で排熱回収タービン６をエンジン１側か
ら連れ回すことによる動力損失を防止するものである。
【００１６】前記遠心クラッチ１７は、前記カウンタシ
ャフト１６上に設けられて当該カウンタシャフト１６の
設定回転数以下で動力伝達を遮断するものである。
ャフト１６上に設けられて当該カウンタシャフト１６の
設定回転数以下で動力伝達を遮断するものである。
【００１７】このように構成されるため、変速機クラッ
チ１４が接続される通常運転域では、エンジン１（クラ
ンク軸１１）の回転数とカウンタシャフト１６の回転数
とは比例しているため、従来と同様の動力回収機能が得
られる。
チ１４が接続される通常運転域では、エンジン１（クラ
ンク軸１１）の回転数とカウンタシャフト１６の回転数
とは比例しているため、従来と同様の動力回収機能が得
られる。
【００１８】変速機１５のシフト操作中は、運転者がク
ラッチペダルを踏んで変速機クラッチ１４が断状態であ
るため、図２のエンジン及び排熱回収タービン回転数の
比較特性図でも判るように、エンジン回転数が降下して
も排熱回収タービン回転数が低下することなく、再加速
時のレスポンスが向上される。
ラッチペダルを踏んで変速機クラッチ１４が断状態であ
るため、図２のエンジン及び排熱回収タービン回転数の
比較特性図でも判るように、エンジン回転数が降下して
も排熱回収タービン回転数が低下することなく、再加速
時のレスポンスが向上される。
【００１９】また、車両が停止する際には、カウンタシ
ャフト１６の回転数が設定回転数以下になると、遠心ク
ラッチ１７が断状態となるため、排熱回収タービン６は
自由に回転可能となる。
ャフト１６の回転数が設定回転数以下になると、遠心ク
ラッチ１７が断状態となるため、排熱回収タービン６は
自由に回転可能となる。
【００２０】また、本実施例によれば、エンジン１のク
ランク軸１１と変速機１５のカウンタシャフト１６間に
は、エンジン回転変動を減衰するダンパ機能を有するフ
ライホイール或いはクラッチディスクがもともと設けら
れているので、カウンタシャフト１６の回転変動は小さ
く、排熱回収タービン６の破損を防止できると共に歯打
ち音等のギヤ騒音が低減されるという利点がある。
ランク軸１１と変速機１５のカウンタシャフト１６間に
は、エンジン回転変動を減衰するダンパ機能を有するフ
ライホイール或いはクラッチディスクがもともと設けら
れているので、カウンタシャフト１６の回転変動は小さ
く、排熱回収タービン６の破損を防止できると共に歯打
ち音等のギヤ騒音が低減されるという利点がある。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、排
気エネルギ回収用タービンの回転軸とエンジンの変速機
入力軸とを連結する動力伝達機構に、前記回転軸側から
前記入力軸側への動力の伝達のみを許容するワンウェイ
クラッチと、前記入力軸の設定回転数以下で動力伝達を
遮断する遠心クラッチとを組み込んだので、変速機のシ
フト操作中における排気エネルギ回収用タービンの回転
落ちが防止されて変速機シフト操作後の再加速時のレス
ポンス向上が図れる
気エネルギ回収用タービンの回転軸とエンジンの変速機
入力軸とを連結する動力伝達機構に、前記回転軸側から
前記入力軸側への動力の伝達のみを許容するワンウェイ
クラッチと、前記入力軸の設定回転数以下で動力伝達を
遮断する遠心クラッチとを組み込んだので、変速機のシ
フト操作中における排気エネルギ回収用タービンの回転
落ちが防止されて変速機シフト操作後の再加速時のレス
ポンス向上が図れる
【図１】本発明の一実施例を示すターボコンパウンドエ
ンジンの概略構成図である。
ンジンの概略構成図である。
【図２】同じくエンジン及び排熱回収タービン回転数の
比較特性図である。
比較特性図である。
【図３】従来例のターボコンパウンドエンジンの概略構
成図である。
成図である。
１ エンジン ２ 排気系 ３ 排気ターボ過給機 ５ 吸気系 ６ 排熱回収タービン ７ 減速ギヤ列 ９ ワンウェイクラッチ １１ クランク軸 １４ 変速機クラッチ １５ 変速機 １６ カウンタシャフト １７ 遠心クラッチ
Claims (2)
- 【請求項１】 エンジンの吸気系に介装されたコンプレ
ッサと排気系に介装され前記コンプレッサに連結された
第１タービンとを有する排気ターボ過給機と、前記第１
タービン下流の排気系に介装された排気エネルギ回収用
の第２タービンと、該第２タービンの回転軸と前記エン
ジンの変速機の入力軸とを連結し前記第２タービンの回
転を減速して前記入力軸に伝達する動力伝達機構とを備
え、前記動力伝達機構は、前記回転軸側から前記入力軸
側への動力の伝達のみを許容するワンウェイクラッチ
と、前記入力軸の設定回転数以下で動力伝達を遮断する
遠心クラッチとを有することを特徴とするターボコンパ
ウンドエンジン。 - 【請求項２】 前記遠心クラッチは、変速機のカウンタ
シャフトに配設されていることを特徴とする請求項１に
記載のターボコンパウンドエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7067538A JPH08260995A (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | ターボコンパウンドエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7067538A JPH08260995A (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | ターボコンパウンドエンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08260995A true JPH08260995A (ja) | 1996-10-08 |
Family
ID=13347860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7067538A Withdrawn JPH08260995A (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | ターボコンパウンドエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08260995A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007085226A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Hino Motors Ltd | ターボコンパウンドエンジン |
| US8701636B2 (en) | 2011-04-28 | 2014-04-22 | Caterpillar Inc. | Variable input driving system and method |
| CN103899366A (zh) * | 2014-03-17 | 2014-07-02 | 夏兴旺 | 涡轮机械无级变速器 |
| US9759128B2 (en) | 2015-06-16 | 2017-09-12 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Compound engine assembly with exhaust pipe nozzle |
-
1995
- 1995-03-27 JP JP7067538A patent/JPH08260995A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007085226A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Hino Motors Ltd | ターボコンパウンドエンジン |
| JP4587923B2 (ja) * | 2005-09-21 | 2010-11-24 | 日野自動車株式会社 | ターボコンパウンドエンジン |
| US8701636B2 (en) | 2011-04-28 | 2014-04-22 | Caterpillar Inc. | Variable input driving system and method |
| CN103899366A (zh) * | 2014-03-17 | 2014-07-02 | 夏兴旺 | 涡轮机械无级变速器 |
| US9759128B2 (en) | 2015-06-16 | 2017-09-12 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Compound engine assembly with exhaust pipe nozzle |
| US10393014B2 (en) | 2015-06-16 | 2019-08-27 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Engine assembly with exhaust pipe nozzle |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020604 |