JP4675717B2 - 内燃機関の廃熱利用装置およびその制御方法 - Google Patents
内燃機関の廃熱利用装置およびその制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4675717B2 JP4675717B2 JP2005242879A JP2005242879A JP4675717B2 JP 4675717 B2 JP4675717 B2 JP 4675717B2 JP 2005242879 A JP2005242879 A JP 2005242879A JP 2005242879 A JP2005242879 A JP 2005242879A JP 4675717 B2 JP4675717 B2 JP 4675717B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- expander
- generator
- motor
- internal combustion
- combustion engine
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
-
- 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
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
(10)の廃熱エネルギーによって加熱される作動流体の膨張によって駆動力を発生する
膨張機(110)を有するランキンサイクル(30A)と、膨張機(110)の駆動力に
よって駆動され、発電を行う発電機(120)と、ランキンサイクル(30A)、発電機
(120)の作動を制御する制御手段(40)とを備える内燃機関の廃熱利用装置におい
て、ポンプ(140)は、膨張機(110)に接続されており、発電機(120)は、制
御手段(40)内のスイッチング素子(42b1〜42b6)のON−OFFによって電
力制御されるブラシレス構造のものであり、膨張機(110)への作動流体の流路を開閉
可能とする弁機構(117)を設け、制御手段(40)は、発電機(120)の制御信号
が制御目標域を外れた時に、弁機構(117)を閉じると共に、スイッチング素子(42
b1〜42b6)のグランド側のみ(42b4〜42b6)をONにすることを特徴とし
ている。
本実施形態は、本発明に係る内燃機関の廃熱利用装置(以下、廃熱利用装置)20を走行条件に応じてエンジン(本発明における内燃機関に対応)10が停止されるアイドルストップ車両やハイブリッド車両等に適用したものである。廃熱利用装置20は、冷凍サイクル20Aをベースとして、エンジン10で発生した廃熱からエネルギーを回収するランキンサイクル30Aを備えている。ランキンサイクル30Aには発電機兼電動機(本発明における発電機に対応)120が設けられており、制御装置(本発明における制御手段に対応)40によって各サイクル20A、30Aおよび発電機兼電動機120の作動が制御されるようになっている。以下、廃熱利用装置20の全体構成について図1を用いて説明する。
本発明の第2実施形態を図7、図8に示す。第2実施形態は、上記第1実施形態に対して、発電機兼電動機120にブレーキ作用を持たせるための構成を変更したものである。
本発明の第3実施形態を図9〜図11に示す。第3実施形態は、上記第1実施形態に対して、複合流体機械100の膨張機兼圧縮機110に熱媒ポンプ(本発明におけるポンプに対応)140を接続したものとし、また、ランキンサイクル30A作動時の異常時停止制御の内容を変更している。
本発明の第4実施形態を図12、図13に示す。第4実施形態は、上記第3実施形態に対して、膨張機兼圧縮機110に代えて冷凍サイクル20A専用の圧縮機110Aと、ランキンサイクル30A専用の膨張機110Bとをそれぞれ設けることで、両サイクル20A、30Aの独立作動を可能としている。膨張機110Bには発電機兼電動機120および熱媒ポンプ140が順に並ぶように一体的に接続されて、複合流体機械100Aを形成している。
本発明の第5実施形態を図14に示す。第5実施形態は、上記第4実施形態に対して、ランキンサイクル30A内の異常をコントローラ42における発電機兼電動機120への制御停止状態信号に基づいて判定するようにしたものである。
本発明の第6実施形態を図15、図16に示す。第6実施形態は、上記第4、第5実施形態に対して、廃熱利用装置20に対する外部からの停止要求信号に基づいて膨張機110Bの停止制御を行うようにしたものである。
本発明の第7実施形態を図17、図18に示す。第7実施形態は、上記第4、第5実施形態に対して、廃熱利用装置20に対する外部からの作動用供給電源の停止に基づいて膨張機110Bの停止制御を行うようにしたものである。
上記各実施形態では、発電機兼電動機120は、センサレスタイプのものとして説明したが、位置センサ等の回転検出器を設けたものとしても良い。
20 内燃機関の廃熱利用装置
30A ランキンサイクル
33 液ポンプ(ポンプ)
36 膨張機バイパス流路(連通手段)
36a 開閉弁(連通手段)
40 制御装置(制御手段)
42 コントローラ(非定常検出手段)
42b1〜42b6 スイッチング素子
43 発電スイッチ(非定常検出手段)
44 電源スイッチ(非定常検出手段)
110 膨張機兼圧縮機(膨張機)
110B 膨張機
117 弁機構
120 発電機兼電動機(発電機)
125 抵抗通電部
125a 電気抵抗
140 熱媒ポンプ(ポンプ)
Claims (4)
- ポンプ(33)によって循環されると共に、内燃機関(10)の廃熱エネルギーによって加熱される作動流体の膨張によって駆動力を発生する膨張機(110)を有するランキンサイクル(30A)と、
前記膨張機(110)の駆動力によって駆動され、発電を行う発電機(120)と、
前記ランキンサイクル(30A)、前記発電機(120)の作動を制御する制御手段(40)とを備える内燃機関の廃熱利用装置において、
前記膨張機(110)への前記作動流体の流路を開閉可能とする弁機構(117)を設け、
前記制御手段(40)は、前記膨張機(110)を停止させる際に、前記ポンプ(33)を停止させた後に、前記弁機構(117)を閉じることを特徴とする内燃機関の廃熱利用装置。 - ポンプ(140)によって循環されると共に、内燃機関(10)の廃熱エネルギーによって加熱される作動流体の膨張によって駆動力を発生する膨張機(110)を有するランキンサイクル(30A)と、
前記膨張機(110)の駆動力によって駆動され、発電を行う発電機(120)と、
前記ランキンサイクル(30A)、前記発電機(120)の作動を制御する制御手段(40)とを備える内燃機関の廃熱利用装置において、
前記ポンプ(140)は、前記膨張機(110)に接続されており、
前記発電機(120)は、前記制御手段(40)内のスイッチング素子(42b1〜42b6)のON−OFFによって電力制御されるブラシレス構造のものであり、
前記膨張機(110)への前記作動流体の流路を開閉可能とする弁機構(117)を設け、
前記制御手段(40)は、前記発電機(120)の制御信号が制御目標域を外れた時に、前記弁機構(117)を閉じると共に、前記スイッチング素子(42b1〜42b6)のグランド側のみ(42b4〜42b6)をONにすることを特徴とする内燃機関の廃熱利用装置。 - 前記内燃機関(10)は、車両用であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内燃機関の廃熱利用装置。
- ポンプ(33)によって循環されると共に、内燃機関(10)の廃熱エネルギーによって加熱される作動流体の膨張によって駆動力を発生する膨張機(110)を有するランキンサイクル(30A)と、
前記膨張機(110)の駆動力によって駆動され、発電を行う発電機(120)とを制御する内燃機関の廃熱利用装置の制御方法であって、
前記膨張機(110)を停止させる際に、前記ポンプ(33)を停止させた後に、前記膨張機(110)への前記作動流体の流入を停止させることを特徴とする内燃機関の廃熱利用装置の制御方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005242879A JP4675717B2 (ja) | 2004-11-19 | 2005-08-24 | 内燃機関の廃熱利用装置およびその制御方法 |
DE102005051428.6A DE102005051428B4 (de) | 2004-10-29 | 2005-10-27 | Abwärmenutzungsvorrichtung |
US11/260,680 US7418824B2 (en) | 2004-10-29 | 2005-10-28 | Refrigerating apparatus and fluid machine therefor |
CN2007101971633A CN101265857B (zh) | 2004-10-29 | 2005-10-31 | 制冷设备及用于该设备的流体机械 |
US12/078,074 US7992400B2 (en) | 2004-10-29 | 2008-03-27 | Refrigerating apparatus and fluid machine therefor |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004336409 | 2004-11-19 | ||
JP2005242879A JP4675717B2 (ja) | 2004-11-19 | 2005-08-24 | 内燃機関の廃熱利用装置およびその制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006170185A JP2006170185A (ja) | 2006-06-29 |
JP4675717B2 true JP4675717B2 (ja) | 2011-04-27 |
Family
ID=36671189
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005242879A Expired - Fee Related JP4675717B2 (ja) | 2004-10-29 | 2005-08-24 | 内燃機関の廃熱利用装置およびその制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4675717B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5001928B2 (ja) | 2008-10-20 | 2012-08-15 | サンデン株式会社 | 内燃機関の廃熱回収システム |
JP5389710B2 (ja) * | 2010-03-24 | 2014-01-15 | サンデン株式会社 | 内燃機関の廃熱利用システム及び該システムに使用するモータジェネレータ装置 |
JP5201227B2 (ja) | 2011-02-17 | 2013-06-05 | トヨタ自動車株式会社 | ランキンサイクルシステムの異常検出装置 |
JP5829409B2 (ja) * | 2011-03-17 | 2015-12-09 | サンデンホールディングス株式会社 | 自動車用廃熱利用システム |
KR101976879B1 (ko) * | 2013-12-23 | 2019-05-09 | 현대자동차주식회사 | 터빈 제너레이팅 장치 및 이를 구비하는 내연기관의 배기열 재활용 시스템 |
KR101966466B1 (ko) * | 2013-12-26 | 2019-04-05 | 현대자동차주식회사 | 터빈 제너레이팅 장치 및 이를 구비하는 내연기관의 배기열 재활용 시스템 |
JP6485688B2 (ja) * | 2014-12-25 | 2019-03-20 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 熱発電装置 |
JP6670122B2 (ja) * | 2016-02-19 | 2020-03-18 | 株式会社神戸製鋼所 | 地熱回収装置及び地熱回収装置の運転方法 |
JP7056253B2 (ja) * | 2018-03-12 | 2022-04-19 | いすゞ自動車株式会社 | ランキンサイクルシステム、及び、ランキンサイクルシステムの制御方法 |
FR3091898B1 (fr) | 2019-01-23 | 2021-04-09 | Ifp Energies Now | Circuit de refroidissement d’un moteur thermique equipe d’un circuit recuperateur de chaleur |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58126407A (ja) * | 1982-01-22 | 1983-07-27 | Hitachi Ltd | ランキン機関の始動用安全装置 |
JPS58183803A (ja) * | 1982-04-19 | 1983-10-27 | Mitsubishi Electric Corp | ランキンサイクル機関の蒸気発生器 |
JPS6251726A (ja) * | 1985-08-29 | 1987-03-06 | Nishishiba Electric Co Ltd | 熱併給内燃力発電装置 |
JP2004052738A (ja) * | 2002-07-24 | 2004-02-19 | Honda Motor Co Ltd | ランキンサイクル装置 |
-
2005
- 2005-08-24 JP JP2005242879A patent/JP4675717B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58126407A (ja) * | 1982-01-22 | 1983-07-27 | Hitachi Ltd | ランキン機関の始動用安全装置 |
JPS58183803A (ja) * | 1982-04-19 | 1983-10-27 | Mitsubishi Electric Corp | ランキンサイクル機関の蒸気発生器 |
JPS6251726A (ja) * | 1985-08-29 | 1987-03-06 | Nishishiba Electric Co Ltd | 熱併給内燃力発電装置 |
JP2004052738A (ja) * | 2002-07-24 | 2004-02-19 | Honda Motor Co Ltd | ランキンサイクル装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006170185A (ja) | 2006-06-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4675717B2 (ja) | 内燃機関の廃熱利用装置およびその制御方法 | |
US7418824B2 (en) | Refrigerating apparatus and fluid machine therefor | |
JP4801810B2 (ja) | 廃熱利用装置を備える冷凍装置 | |
KR101482879B1 (ko) | 동력 발생 장치 및 이 장치의 운전 방법 | |
US7181919B2 (en) | System utilizing waste heat of internal combustion engine | |
JP4823936B2 (ja) | 廃熱利用装置およびその制御方法 | |
US7735335B2 (en) | Fluid pump having expansion device and rankine cycle using the same | |
US20060254309A1 (en) | Fluid machine | |
JP4682677B2 (ja) | 熱サイクル装置 | |
WO2010029905A1 (ja) | 排熱利用装置 | |
JP2007255327A (ja) | 膨張機制御装置 | |
JP4689498B2 (ja) | 膨張機およびその制御装置 | |
JP2006132523A (ja) | 複合流体機械 | |
JP2009097387A (ja) | 廃熱利用装置 | |
JP4606840B2 (ja) | 複合流体機械およびそれを用いた冷凍装置 | |
JP2007327668A (ja) | 廃熱利用装置を備える冷凍装置 | |
JP2005248809A (ja) | 流体機械 | |
JP2006342793A (ja) | 流体機械 | |
JP2006242049A (ja) | 流体機械およびそれを用いた内燃機関の始動制御装置 | |
JP2005313878A (ja) | ランキンサイクル装置およびその制御方法 | |
JP4699972B2 (ja) | 廃熱利用装置およびその制御方法 | |
JP4047205B2 (ja) | ハイブリッド駆動補機およびその制御装置 | |
JP2007205283A (ja) | 廃熱利用装置およびその制御方法 | |
JP4549884B2 (ja) | 流体機械 | |
JP2007218456A (ja) | 車両用廃熱利用装置およびその制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071221 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101005 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101109 |
|
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: 20110125 |
|
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: 20110126 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140204 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4675717 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |