JPH09222026A - Control device for turbocompound engine - Google Patents

Control device for turbocompound engine

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JPH09222026A
JPH09222026A JP8053620A JP5362096A JPH09222026A JP H09222026 A JPH09222026 A JP H09222026A JP 8053620 A JP8053620 A JP 8053620A JP 5362096 A JP5362096 A JP 5362096A JP H09222026 A JPH09222026 A JP H09222026A
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Japan
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engine
power turbine
electromagnetic
transmission device
hydraulic clutch
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JP8053620A
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Yasushi Horiuchi
裕史 堀内
Makoto Tsujita
誠 辻田
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Hino Motors Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve reliability of a turbocompound system and to improve fuel consumption during low load running by a method wherein, based on an engine running state throughout a wide range, energy is recovered in such a state that the turbine efficiency of a power turbine is high state. SOLUTION: In a turbocompound engine, a power turbine 2 is coupled to the crank shaft 11 of an engine through a shift transmission device by a staged gear speed change mechanism 7 or a shift transmission device by a planetary gear mechanism. An electromagnetic or hydraulic clutch 8 is arranged at the shift transmission device and based on an engine running state, a flow rate of gas through a bypass passage 4 is controlled through control of a bypass valve 5, and rotation of the power turbine 2 and the electromagnetic or hydraulic clutch 8 is controlled by a computer 14. Further, a rotation difference between the input side and the output side of the shaft transmission device is detected. At a point of time when the number of revolutions on the input side attains the number of revolutions of an engine, engagement of the electromagnetic or hydraulic clutch 8 is controlled.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ターボコンパウン
ドエンジンの制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a turbo compound engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】ターボコンパウンドエンジンにおけるエ
ネルギーの回収のためのパワータービンへのガス供給量
の制御を、パワータービンへの排気ガスを制御する排気
バイパス電磁弁より上流の位置に排気ガスエネルギー状
態検出センサを設け、排気バイパス電磁弁をパワーター
ビンへ流れてくる排気ガスエネルギー状態に見合った制
御を行うようにしたターボコンパウンドエンジンの制御
装置が特開平1−116245号で提供されている。
2. Description of the Related Art An exhaust gas energy state detection sensor is provided at a position upstream of an exhaust bypass solenoid valve for controlling exhaust gas to a power turbine to control a gas supply amount to a power turbine for energy recovery in a turbo compound engine. Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-116245 provides a control device for a turbo compound engine in which the exhaust bypass solenoid valve is controlled to match the exhaust gas energy flowing to the power turbine.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来装置では、エ
ンジン運転状況をパワータービンへ流れてくる排気ガス
エネルギー状態を検出して排気バイパス電磁弁を制御
し、パワータービンによる回収エネルギーをクランク軸
に伝達するようにした技術思想であるが、パワータービ
ンへ流れてくる排気ガスエネルギー状態では広範囲のエ
ンジン運転状況を検出することができず、ターボコンパ
ウンドシステムの信頼性及び軽負荷時の燃費に難点があ
る。
In the above conventional device, the exhaust bypass solenoid valve is controlled by detecting the exhaust gas energy state flowing to the power turbine in the engine operating condition, and the energy recovered by the power turbine is transmitted to the crankshaft. Although it is a technical idea to do so, it is not possible to detect a wide range of engine operating conditions in the exhaust gas energy state flowing to the power turbine, and there are problems in the reliability of the turbo compound system and fuel consumption at light load. .

【0004】本発明の目的は、広範囲のエンジン運転状
況に基づき、パワータービンのタービン効率の高い状態
でエネルギーの回収を行い、ターボコンパウンドシステ
ムの信頼性向上及び軽負荷時の燃費改善を図ったことで
ある。
An object of the present invention is to recover energy in a high turbine efficiency state of a power turbine based on a wide range of engine operating conditions to improve reliability of a turbo compound system and improve fuel efficiency at light load. Is.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の構成要旨は、排気管にターボチャージャ
と、このターボチャージャの下流にパワータービンとを
配設し、前記パワータービンとエンジンのクランク軸と
を有段ギヤ変速機構若しくは遊星歯車機構による変速伝
達装置を介して結合し、前記ターボチャージャの出口と
パワータービンの入り口とを結ぶ排気通路の途中にパワ
ータービンを迂回するバイパス通路を設け、このバイパ
ス通路の分岐部にバイパス弁を配置したターボコンパウ
ンドエンジンにおいて、前記変速伝達装置に電磁又は油
圧クラッチを設け、エンジン運転状況に基づき、前記バ
イパス弁を制御して前記バイパス通路によるガス流量を
制御し、前記パワータービンの回転と前記電磁又は油圧
クラッチをコンピュータによって制御するようにしたこ
とを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION To achieve the above object, the gist of the present invention is to dispose a turbocharger in an exhaust pipe and a power turbine downstream of the turbocharger, and to arrange the power turbine and the engine. Is connected to the crank shaft of the power transmission through a stepped gear speed change mechanism or a planetary gear mechanism. In a turbo compound engine in which a bypass valve is provided at the branch portion of this bypass passage, an electromagnetic or hydraulic clutch is provided in the speed change transmission device, and the bypass valve is controlled based on the engine operating condition to control the gas flow rate through the bypass passage. To control the rotation of the power turbine and the electromagnetic or hydraulic clutch. It is characterized in that it has to be controlled by the motor.

【0006】前記エンジン運転状況は、エンジン始動時
におけるスターターON時,初爆〜完爆,吹き上がり/
アイドリング/加減速/定常走行時における高負荷,低
負荷/オーバーラン/エキゾーストブレーキ作動時/エ
ンジンストップの各検出信号を基にしていることを特徴
とするものである。
The engine operating conditions are as follows: initial start-up, complete explosion, blow-up /
It is characterized in that it is based on the detection signals of high load, low load / overrun / exhaust brake operation / engine stop during idling / acceleration / deceleration / steady running.

【0007】また、前記変速伝達装置の入力側と出力側
との回転差を検出し、入力側の回転数がエンジン回転数
の近傍に達した時点で電磁又は油圧クラッチを接続制御
するようにしたことを特徴とするものである。
Further, the rotation difference between the input side and the output side of the speed change transmission device is detected, and the electromagnetic or hydraulic clutch is connected and controlled when the rotation speed on the input side reaches the vicinity of the engine rotation speed. It is characterized by that.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。図1において、1は排気管に配置さ
れたターボチャージャであり、2は前記ターボチャージ
ャ1の下流に配設されたパワータービンである。7は前
記パワータービン2とエンジンのクランク軸11とを結
合している有段ギヤ変速機構(変速伝達装置)であり、
12はフライホイールである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, 1 is a turbocharger arranged in an exhaust pipe, and 2 is a power turbine arranged downstream of the turbocharger 1. Reference numeral 7 denotes a stepped gear speed change mechanism (speed change transmission device) connecting the power turbine 2 and a crankshaft 11 of the engine,
12 is a flywheel.

【0009】前記ターボチャージャ1の出口とパワータ
ービン2の入り口とを結ぶ排気通路3の途中にパワータ
ービン2を迂回するバイパス通路4が設けられ、このバ
イパス通路4の分岐部にアクチュエータ6によって排気
ガス流量をパワータービン2とバイパス通路4とに制御
するバイパス弁5が配置されている。
A bypass passage 4 that bypasses the power turbine 2 is provided in the middle of an exhaust passage 3 that connects the outlet of the turbocharger 1 and the inlet of the power turbine 2, and an exhaust gas is exhausted by an actuator 6 at a branch portion of the bypass passage 4. A bypass valve 5 that controls the flow rate between the power turbine 2 and the bypass passage 4 is arranged.

【0010】前記パワータービン2と前記有段ギヤ変速
機構7の入力側とは第1ギヤトレーン9を介して連繋さ
れており、前記有段ギヤ変速機構7の出力側とエンジン
のクランク軸11とは第1ギヤトレーン10を介して連
繋されている。そして、有段ギヤ変速機7には、アクチ
ュエータ13によって回転伝達を遮断,接続制御する電
磁又は油圧クラッチ8が設けられている。
The power turbine 2 and the input side of the stepped gear speed change mechanism 7 are connected via a first gear train 9, and the output side of the stepped gear speed change mechanism 7 and the crankshaft 11 of the engine are connected. They are connected to each other via the first gear train 10. Further, the stepped gear transmission 7 is provided with an electromagnetic or hydraulic clutch 8 for interrupting rotation transmission and controlling connection by an actuator 13.

【0011】前記バイパス弁を制御するアクチュエータ
6と有段ギヤ変速機構7の回転伝達を遮断,接続制御す
る電磁又は油圧クラッチ8のアクチュエータ13はエン
ジン運転状況に基づきコンピュータ14の指令信号によ
ってコントロールされる。
The actuator 13 of the electromagnetic or hydraulic clutch 8 for controlling the connection between the actuator 6 for controlling the bypass valve and the stepped gear transmission 7 is controlled by a command signal from the computer 14 based on the engine operating condition. .

【0012】前記エンジン運転状況は図5の表で示すよ
うに、エンジン始動時におけるスターターON時,初爆
〜完爆,吹き上がり/アイドリング/加減速/定常走行
時における高負荷,低負荷/オーバーラン/エキゾース
トブレーキ作動時/エンジンストップの各検出信号をコ
ンピュータ14に入力している。
As shown in the table of FIG. 5, the engine operating conditions are as follows: when the engine is started, the starter is ON, initial explosion to complete explosion, blow-up / idling / acceleration / deceleration / high load, low load / over during steady running. The respective run / exhaust brake operating / engine stop detection signals are input to the computer 14.

【0013】そこで、図3で示すように、前記エンジン
始動時におけるスターターON時の検出はスタータ信号
であり、初爆〜完爆,吹き上がりの検出はエンジン回転
数信号である。アイドリングの検出はエンジン回転数信
号あるいはアクセル位置又は燃料噴射装置のラック位置
の負荷信号である。
Therefore, as shown in FIG. 3, the detection when the starter is ON at the time of starting the engine is a starter signal, and the detection of initial explosion to complete explosion and upstroke is an engine speed signal. The detection of idling is an engine speed signal or a load signal at the accelerator position or the rack position of the fuel injector.

【0014】さらに、前記加減速の検出はトランスミッ
ション信号又はクラッチ信号であり、前記定常走行時に
おける高負荷,低負荷の検出はエンジン回転数信号,負
荷信号,パワータービンの回転数センサ15によるパワ
ータービン回転数信号の何れでもよい。前記オーバーラ
ンの検出はエンジン回転数信号であり、前記エキゾース
トブレーキ作動時の検出はエキゾーストブレーキ信号、
前記エンジンストップの検出はエンジン回転数信号であ
る。
Further, the acceleration / deceleration is detected by a transmission signal or a clutch signal, and the high load and the low load are detected by the engine speed signal, the load signal, and the speed sensor 15 of the power turbine during the steady running. Any of the rotation speed signals may be used. The detection of the overrun is an engine speed signal, and the detection when the exhaust brake is activated is an exhaust brake signal,
The detection of the engine stop is an engine speed signal.

【0015】尚、図1で示す有段ギヤ変速機構7(変速
伝達装置)に代えて図2で示すように、遊星歯車機構1
8を採用してもよい。この遊星歯車機構18においても
パワータビン2と遊星歯車機構18との間にアクチュエ
ータ13によって回転伝達を遮断,接続制御する電磁又
は油圧クラッチ20を配置する。19はキャリヤ回転用
モータであり、コンピュータ14の指令によって制御さ
れる。
As shown in FIG. 2, the planetary gear mechanism 1 is replaced with the stepped gear transmission mechanism 7 (shift transmission device) shown in FIG.
8 may be adopted. Also in this planetary gear mechanism 18, an electromagnetic or hydraulic clutch 20 is arranged between the power tabbin 2 and the planetary gear mechanism 18 so that the actuator 13 interrupts rotation transmission and controls connection. A carrier rotating motor 19 is controlled by a command from the computer 14.

【0016】上記の構成において、エンジン状態に対す
るパワータビン2と電磁又は油圧クラッチ8の制御につ
いて説明する。図5の表で示すように、エンジン始動時
におけるスターターON時,初爆〜完爆ではパワーター
ビン2の入力がエネルギー少であり、吹き上がりでは入
力がエネルギー少→中である。この時のエンジンの回転
変動は何れも大である。
The control of the power tabbin 2 and the electromagnetic or hydraulic clutch 8 with respect to the engine state in the above configuration will be described. As shown in the table of FIG. 5, the input of the power turbine 2 is low in energy when the starter is ON when the engine is started, the initial explosion to the complete explosion, and the input is low → medium during the upstroke. The rotation fluctuation of the engine at this time is large.

【0017】そこで、図5の表の○と△印で示すよう
に、排気ガス流量をバイパス通路4に流してパワーター
ビン2をバイパスするようバイパス弁5を制御し、かつ
同時に変速伝達装置(有段ギヤ変速機構7又は遊星歯車
機構18)の電磁又は油圧クラッチ8,20を遮断して
パワータービン2からクランク軸11の回転伝達をカッ
トする。これにより、パワータービン2の減速時の振動
伝達を低減する。
Therefore, as indicated by the circles and triangles in the table of FIG. 5, the bypass valve 5 is controlled so that the exhaust gas flow rate is passed through the bypass passage 4 to bypass the power turbine 2 and, at the same time, the speed change transmission device (existing) is provided. The transmission of the rotation of the crankshaft 11 from the power turbine 2 is cut off by disconnecting the electromagnetic or hydraulic clutches 8 and 20 of the step gear speed change mechanism 7 or the planetary gear mechanism 18). This reduces vibration transmission during deceleration of the power turbine 2.

【0018】アイドリングではパワータービン2の入力
がエネルギー少であるが、エンジン状態は排圧が上昇す
る。この時も図5の表の○と△印で示すように、排気ガ
ス流量をバイパス通路4に流してパワータービン2をバ
イパスするようバイパス弁5を制御し、かつ同時に変速
伝達装置(有段ギヤ変速機構7又は遊星歯車機構18)
の電磁又は油圧クラッチ8,20を遮断してパワーター
ビン2からクランク軸11の回転伝達をカットする。こ
れにより、排圧の上昇によるガス抵抗の影響を防止す
る。
In idling, the energy input to the power turbine 2 is small, but the exhaust pressure rises in the engine state. Also at this time, as indicated by circles and triangles in the table of FIG. 5, the bypass valve 5 is controlled so that the exhaust gas flow rate is passed through the bypass passage 4 to bypass the power turbine 2, and at the same time, the speed change transmission device (stepped gear Transmission mechanism 7 or planetary gear mechanism 18)
The electromagnetic or hydraulic clutches 8 and 20 are disconnected to cut off the rotation transmission of the crankshaft 11 from the power turbine 2. This prevents the influence of gas resistance due to the increase in exhaust pressure.

【0019】加減速ではパワータービン2の入力がエネ
ルギーに変動があり、エンジン状態は回転変動が大であ
る。この時も図5の表の○と△印で示すように、排気ガ
ス流量をバイパス通路4に流してパワータービン2をバ
イパスするようバイパス弁5を制御し、かつ同時に変速
伝達装置(有段ギヤ変速機構7又は遊星歯車機構18)
の電磁又は油圧クラッチ8,20を遮断してパワーター
ビン2からクランク軸11の回転伝達をカットする。
During acceleration / deceleration, the energy input to the power turbine 2 fluctuates, and the engine state greatly varies in rotation. Also at this time, as indicated by circles and triangles in the table of FIG. 5, the bypass valve 5 is controlled so that the exhaust gas flow rate is passed through the bypass passage 4 to bypass the power turbine 2, and at the same time, the speed change transmission device (stepped gear Transmission mechanism 7 or planetary gear mechanism 18)
The electromagnetic or hydraulic clutches 8 and 20 are disconnected to cut off the rotation transmission of the crankshaft 11 from the power turbine 2.

【0020】定常走行時における高負荷ではパワーター
ビン2の入力がエネルギー大であり、エンジン状態は排
圧が上昇する。この時は排気ガス流量をパワータービン
2に流すようバイパス弁5を制御し、かつ同時に変速伝
達装置(有段ギヤ変速機構は遊星歯車機構18)の電磁
又は油圧クラッチ8,20を接続して図5の表の◎印で
示すように、パワータービン2からクランク軸11へ回
転伝達する。
At high load during steady running, the energy input to the power turbine 2 is large and the exhaust pressure rises in the engine state. At this time, the bypass valve 5 is controlled so that the flow rate of the exhaust gas flows to the power turbine 2, and at the same time, the electromagnetic or hydraulic clutches 8 and 20 of the speed change transmission device (the stepped gear speed change mechanism is a planetary gear mechanism 18) are connected. As indicated by the double circles in the table of No. 5, rotation is transmitted from the power turbine 2 to the crankshaft 11.

【0021】一方、定常走行時における低負荷ではパワ
ータービン2の入力がエネルギー少であるがエンジン状
態は排圧が上昇あり、この時は図5の表の○と△印で示
すように、排気ガス流量をバイパス通路4に流してパワ
ータービン2をバイパスするようバイパス弁5を制御
し、かつ同時に変速伝達装置(有段ギヤ変速機構7又は
遊星歯車機構18)の電磁又は油圧クラッチ8,20を
遮断してパワータービン2からクランク軸11の回転伝
達をカットする。
On the other hand, at low load during steady running, the energy input to the power turbine 2 is small, but the exhaust pressure rises in the engine state. At this time, as indicated by the circles and triangles in the table of FIG. The bypass valve 5 is controlled so that the gas flow rate is passed through the bypass passage 4 to bypass the power turbine 2, and at the same time, the electromagnetic or hydraulic clutches 8 and 20 of the speed change transmission device (the stepped gear speed change mechanism 7 or the planetary gear mechanism 18) are operated. The transmission is cut off to cut off the rotation transmission of the crankshaft 11 from the power turbine 2.

【0022】オーバーランではパワータービン2の入力
がエネルギー少であり、エキゾーストブレーキ作動時で
はエンジンストップではパワータービン2の入力がエネ
ルギー無しで、エキゾーストブレーキ作動時のエンジン
状態は排圧大、エンジンストップでのエンジン状態は回
転変動大である。これらのオーバーラン/エキゾースト
ブレーキ作動時/エンジンストップの時も図5の表の○
と△印で示すように、排気ガス流量をバイパス通路4に
流してパワータービン2をバイパスするようバイパス弁
5を制御し、かつ同時に変速伝達装置(有段ギヤ変速機
構7又は遊星歯車機構18)の電磁又は油圧クラッチ
8,20を遮断してパワータービン2からクランク軸1
1の回転伝達をカットする。
In the overrun, the input of the power turbine 2 is low in energy, in the engine stop when the exhaust brake is operating, the input of the power turbine 2 is no energy, and when the exhaust brake is operating, the engine state is large exhaust pressure and engine stop. The engine condition is that the rotation fluctuation is large. Even when these overruns / exhaust brakes are activated / engine is stopped
As indicated by a triangle mark and a triangle, the bypass valve 5 is controlled so that the exhaust gas flow rate is passed through the bypass passage 4 to bypass the power turbine 2, and at the same time, the speed change transmission device (the stepped gear speed change mechanism 7 or the planetary gear mechanism 18). The electromagnetic or hydraulic clutches 8 and 20 of the power turbine 2 to the crankshaft 1
Cut the rotation transmission of 1.

【0023】尚、エキゾーストブレーキの制動力をアッ
プさせたい車両においては、エキゾーストブレーキ作動
時に電磁又は油圧クラッチ8,20を接続して、エンジ
ンクランク軸11からパワータービン2を回転させるよ
うにする。これによりエネルギーが吸収され、制動力が
増すことになる。
In a vehicle in which the braking force of the exhaust brake is desired to be increased, the electromagnetic or hydraulic clutches 8 and 20 are connected to rotate the power turbine 2 from the engine crankshaft 11 when the exhaust brake is activated. This absorbs energy and increases the braking force.

【0024】上記の各制御によって、従来では得られな
い広範囲のエンジン運転状況に基づき、パワータービン
のタービン効率の高い状態でエネルギーの回収を行い、
エネルギーの回収効率を上げることができる。
By the above-mentioned respective controls, energy is recovered in a state where the turbine efficiency of the power turbine is high, based on a wide range of engine operating conditions which cannot be obtained conventionally.
Energy recovery efficiency can be improved.

【0025】また、ターボコンパウンドシステムの信頼
性向上及び軽負荷時の燃費改善が得られる。
Further, it is possible to improve the reliability of the turbo compound system and improve the fuel consumption under a light load.

【0026】さらに、本発明は前記変速伝達装置(有段
ギヤ変速機構7又は遊星歯車機構18)の入力側と出力
側とに、例えば図1で示す有段ギヤ変速機7においては
回転数センサ16,17を配設し、入力側と出力側の回
転差を検出して、これをコンピュータ14に入力し、図
4で示すように、入力側(パワータービン2)の回転数
Aがエンジン回転数Bの近傍に達した時点Cで電磁又は
油圧クラッチ8を接続制御するようにしている。
Further, according to the present invention, the rotation speed sensor is provided on the input side and the output side of the speed change transmission device (stepped gear speed change mechanism 7 or planetary gear mechanism 18), for example, in the stepped speed gear transmission 7 shown in FIG. 16 and 17 are provided, the rotation difference between the input side and the output side is detected, and this is input to the computer 14. As shown in FIG. 4, the rotation speed A of the input side (power turbine 2) is the engine rotation speed. The electromagnetic or hydraulic clutch 8 is connected and controlled at a time point C when it reaches the vicinity of the number B.

【0027】これは、フリクションが大であるエンジン
回転数とパワータービン2の回転差があると電磁又は油
圧クラッチ8の接続時にショックが発生するが、両回転
差を少なくした状態で電磁又は油圧クラッチ8を接続さ
せることによりショックを低減することができ、電磁又
は油圧クラッチ8を小型化することができる。
This is because a shock occurs when the electromagnetic or hydraulic clutch 8 is connected when there is a difference in the engine speed with a large friction and the rotational speed of the power turbine 2, but the electromagnetic or hydraulic clutch is reduced in a state where the difference between the two is small. By connecting 8 the shock can be reduced and the electromagnetic or hydraulic clutch 8 can be made smaller.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上述べたように本発明によると、従来
では得られない広範囲のエンジン運転状況に基づき、パ
ワータービンのタービン効率の高い状態でエネルギーの
回収を行い、エネルギーの回収効率を上げることがで
き、また、ターボコンパウンドシステムの信頼性向上及
び軽負荷時の燃費改善が得られる利点を有している。
As described above, according to the present invention, it is possible to improve energy recovery efficiency by recovering energy in a high turbine efficiency state of a power turbine based on a wide range of engine operating conditions that cannot be obtained conventionally. In addition, there is an advantage that the reliability of the turbo compound system can be improved and the fuel consumption can be improved when the load is light.

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

【図1】本発明のターボコンパウンドエンジンの制御装
置を示す図
FIG. 1 is a diagram showing a control device for a turbo compound engine of the present invention.

【図2】遊星歯車機構による変速伝達装置を示す図FIG. 2 is a diagram showing a speed change transmission device using a planetary gear mechanism.

【図3】コンピュータに入力されるエンジン運転状況の
信号を示す図
FIG. 3 is a diagram showing signals of an engine operating condition input to a computer.

【図4】電磁又は油圧クラッチの接続時を示す線図FIG. 4 is a diagram showing when an electromagnetic or hydraulic clutch is connected.

【図5】本発明におけるエンジン状態に対するパワータ
ービン並びに変速伝達装置のクラッチ制御表
FIG. 5 is a clutch control table of the power turbine and the speed change transmission device according to the engine state in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ターボチャージャ 2 パワータービン 3 排気通路 4 バイパス通路 5 バイパス弁 6 アクチュエータ(バイパス弁の) 7 有段ギヤ変速機構(変速伝達装置) 8 電磁又は油圧クラッチ 9 第1ギヤトレーン 10 第2ギヤトレーン 11 クランク軸 12 フライホイール 13 アクチュエータ(電磁又は油圧クラッチの) 14 コンピュータ 15 回転数センサ 16 回転数センサ 17 回転数センサ 18 遊星歯車機構(変速伝達装置) 19 キャリヤ回転用モータ 20 電磁又は油圧クラッチ 1 Turbocharger 2 Power Turbine 3 Exhaust Passage 4 Bypass Passage 5 Bypass Valve 6 Actuator (Bypass Valve) 7 Stepped Gear Transmission (Transmission Transmission) 8 Electromagnetic or Hydraulic Clutch 9 First Gear Train 10 Second Gear Train 11 Crankshaft 12 Flywheel 13 Actuator (electromagnetic or hydraulic clutch) 14 Computer 15 Rotation speed sensor 16 Rotation speed sensor 17 Rotation speed sensor 18 Planetary gear mechanism (transmission transmission device) 19 Carrier rotation motor 20 Electromagnetic or hydraulic clutch

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 排気管にターボチャージャと、このター
ボチャージャの下流にパワータービンとを配設し、前記
パワータービンとエンジンのクランク軸とを有段ギヤ変
速機構若しくは遊星歯車機構による変速伝達装置を介し
て結合し、前記ターボチャージャの出口とパワータービ
ンの入り口とを結ぶ排気通路の途中にパワータービンを
迂回するバイパス通路を設け、このバイパス通路の分岐
部にバイパス弁を配置したターボコンパウンドエンジン
において、 前記変速伝達装置に電磁又は油圧クラッチを設け、エン
ジン運転状況に基づき、前記バイパス弁を制御して前記
バイパス通路によるガス流量を制御し、前記パワーター
ビンの回転と前記電磁又は油圧クラッチをコンピュータ
によって制御するようにしたことを特徴とするターボコ
ンパウンドエンジンの制御装置。
1. A turbocharger is provided in an exhaust pipe, and a power turbine is provided downstream of the turbocharger, and a power transmission device using a stepped gear speed change mechanism or a planetary gear mechanism is provided between the power turbine and the engine crankshaft. A turbo compound engine in which a bypass passage bypassing the power turbine is provided in the middle of an exhaust passage connecting the outlet of the turbocharger and the inlet of the power turbine, and a bypass valve is arranged at a branch portion of the bypass passage. An electromagnetic or hydraulic clutch is provided in the speed change transmission device, the bypass valve is controlled based on engine operating conditions to control the gas flow rate through the bypass passage, and the rotation of the power turbine and the electromagnetic or hydraulic clutch are controlled by a computer. Turbo compow characterized by Controller of de engine.
【請求項2】 前記エンジン運転状況は、エンジン始動
時におけるスターターON時,初爆〜完爆,吹き上がり
/アイドリング/加減速/定常走行時における高負荷,
低負荷/オーバーラン/エキゾーストブレーキ作動時/
エンジンストップの各検出信号を基にしていることを特
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
の制御装置。
2. The engine operating conditions include: starter ON at engine start, initial explosion to complete explosion, blow-up / idling / acceleration / deceleration / high load during steady running,
Low load / overrun / when exhaust brake is activated /
The control device for the turbo compound engine according to claim 1, wherein the control device is based on each detection signal of the engine stop.
【請求項3】 前記変速伝達装置の入力側と出力側との
回転差を検出し、入力側の回転数がエンジン回転数の近
傍に達した時点で電磁又は油圧クラッチを接続制御する
ようにした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の制御装置。
3. A speed difference between the input side and the output side of the speed change transmission device is detected, and the electromagnetic or hydraulic clutch is connected and controlled when the speed of the input side reaches the vicinity of the engine speed. The control device for the turbo compound engine according to claim 1.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2423797A (en) * 2005-03-04 2006-09-06 Lotus Car An internal combustion engine having a turbocompounder
CN102410079A (en) * 2011-10-13 2012-04-11 芜湖杰锋汽车动力系统有限公司 Novel mechanical supercharger structure and electromagnetic clutch mechanism applied to same
DE102011011637A1 (en) * 2011-02-17 2012-09-13 Voith Patent Gmbh Powertrain with supercharged combustion engine and turbocompound system
CN103306804A (en) * 2013-05-31 2013-09-18 长城汽车股份有限公司 Turbo-supercharger for automotive engine
JP2014511977A (en) * 2011-04-21 2014-05-19 マック トラックス インコーポレイテッド Power system with turbine bypass and method of operating the power system
JP2014152763A (en) * 2013-02-13 2014-08-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Exhaust gas energy recovery device of engine
JP2014152764A (en) * 2013-02-13 2014-08-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Exhaust gas energy recovery device of engine
CN107939513A (en) * 2018-01-05 2018-04-20 太原科技大学 Electricity auxiliary disengaging type power turbine combined supercharging device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR102017008570A2 (en) * 2017-04-26 2018-11-21 Associacao Paranaense De Cultura - Apc diesel and binary-isobaric-adiabatic combined cycle engine and process control for the thermodynamic cycle of the combined cycle engine

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2423797A (en) * 2005-03-04 2006-09-06 Lotus Car An internal combustion engine having a turbocompounder
DE102011011637A1 (en) * 2011-02-17 2012-09-13 Voith Patent Gmbh Powertrain with supercharged combustion engine and turbocompound system
JP2014511977A (en) * 2011-04-21 2014-05-19 マック トラックス インコーポレイテッド Power system with turbine bypass and method of operating the power system
US9932884B2 (en) 2011-04-21 2018-04-03 Volvo Lastvagnar Ab Power system with turbine bypass and method of operating a power system
CN102410079A (en) * 2011-10-13 2012-04-11 芜湖杰锋汽车动力系统有限公司 Novel mechanical supercharger structure and electromagnetic clutch mechanism applied to same
JP2014152763A (en) * 2013-02-13 2014-08-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Exhaust gas energy recovery device of engine
JP2014152764A (en) * 2013-02-13 2014-08-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Exhaust gas energy recovery device of engine
CN103306804A (en) * 2013-05-31 2013-09-18 长城汽车股份有限公司 Turbo-supercharger for automotive engine
CN107939513A (en) * 2018-01-05 2018-04-20 太原科技大学 Electricity auxiliary disengaging type power turbine combined supercharging device
CN107939513B (en) * 2018-01-05 2023-12-22 太原科技大学 Electric auxiliary clutch type power turbine composite supercharger

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