JPH03217622A - Power generating device for vehicle - Google Patents
Power generating device for vehicleInfo
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- 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
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、車両用発電装置に関するものである。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a power generation device for a vehicle.
近年、車両の電気負荷の増加に伴い交流発電機の大出力
化が、小型・高速化の要求とともに高まってきているか
、従来の小径のプーりにて高速回転駆動させるベルト駆
動方式では、大出力の発電機をベルトが滑らずに駆動さ
せることはできない。In recent years, with the increase in the electrical load of vehicles, the demand for higher output AC generators has increased along with the demand for smaller size and higher speeds. It is impossible to drive a generator without the belt slipping.
そのために′駆動伝達方法を油圧に変更した油圧駆動発
電機がある（例えば、特開昭５ ９ − １ ７６ ４
２１号公報）。即ち、第４図に示すように、車両用エン
ジンにて油圧ボンプ１を駆動し、この油圧ポンプ１から
の作動油にて油圧モータ２を駆動し、この油圧モータ２
にて発電機３を駆動するものである。尚、第４図におい
て、４は油圧ポンプ１のリリーフ弁、５はバッテリ、６
は負荷、７はフィールドコイル、８はバッテリ５の電圧
に応じてトランジスタ９をデューティ制御してフィール
ドコイル７のフィールド電流Ｉｆを調整するコントロー
ラ（レギュレータ）である。For this purpose, there are hydraulic power generators in which the drive transmission method is changed to hydraulic (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-176-4).
Publication No. 21). That is, as shown in FIG. 4, a vehicle engine drives a hydraulic pump 1, hydraulic oil from the hydraulic pump 1 drives a hydraulic motor 2, and the hydraulic motor 2
This is to drive the generator 3. In FIG. 4, 4 is the relief valve of the hydraulic pump 1, 5 is the battery, and 6 is the relief valve of the hydraulic pump 1.
7 is a load, 7 is a field coil, and 8 is a controller (regulator) that controls the duty of the transistor 9 according to the voltage of the battery 5 to adjust the field current If of the field coil 7.
ところか、このような油圧駆動発電機においては、油圧
回路のリリーフ弁４による最高圧力のとき油圧モータ２
の出力パワーは圧力Ｐに流量Ｑを乗じた！ （一Ｐ−Ｑ
）となり、発電機３の入力パワーはこれを越えることが
できない。従って、第５図に示すように、油圧モータ２
の出力パワーＬ１か発電機３の入力パワーＬ２よりも上
回っていなけれはならない。よって、油圧モータ２の出
力にて発電機３が充分に駆動されていないことになり、
油圧モータ２の駆動力に対し発電機３の出力を効率よく
使用することができなかった。特に、使用頻度の高い発
電機３のアイトリング回転域Ｚ１と高速回転域Ｚ２にお
いて効率が悪いために、全体的な効率も悪くなっていた
。その結果、油圧モータの大型化を招いていた。However, in such a hydraulically driven generator, when the maximum pressure is reached by the relief valve 4 of the hydraulic circuit, the hydraulic motor 2
The output power is the pressure P multiplied by the flow rate Q! (1P-Q
), and the input power of the generator 3 cannot exceed this. Therefore, as shown in FIG.
The output power L1 of the generator 3 must exceed the input power L2 of the generator 3. Therefore, the generator 3 is not sufficiently driven by the output of the hydraulic motor 2.
The output of the generator 3 could not be used efficiently for the driving force of the hydraulic motor 2. In particular, the efficiency was poor in the frequently used idling rotation range Z1 and high speed rotation range Z2 of the generator 3, resulting in poor overall efficiency. As a result, the hydraulic motor has become larger.
この発明の目的は、油圧モータの駆動力に対し発電機の
出力を効率よく使用することができる車両用発電装置を
提供するにある。An object of the present invention is to provide a power generation device for a vehicle that can efficiently use the output of a generator for the driving force of a hydraulic motor.
この発明は、車両用エンンンにて駆動する油圧ポンプと
、前記油圧ポンプからの作動油にて駆動する油圧モータ
と、前記油圧モータにてロー夕が回転してフィールドコ
イルかステータコイルに接離することにより当該ステー
タコイルから起電力が発生する発電機と、前記フィール
ドコイルのフィールド電流を調整するフィールド電流調
整手段と、前記油圧モータの吸入側圧力と吐出側圧力の
差圧を検出する差圧検出器と、前記差圧検出器により検
出された油圧モータの差圧が予め定めた圧力を越えると
前記フィールド電流調整手段を制御して前記フィールド
コイルのフィールド電流を制限する制御手段とを備えた
車両用発電装置をその要旨とする。This invention includes a hydraulic pump driven by a vehicle engine, a hydraulic motor driven by hydraulic oil from the hydraulic pump, and a rotor that is rotated by the hydraulic motor to move toward and away from a field coil or a stator coil. a generator that generates an electromotive force from the stator coil, a field current adjustment means that adjusts the field current of the field coil, and a differential pressure detector that detects the differential pressure between the suction side pressure and the discharge side pressure of the hydraulic motor. and control means for controlling the field current adjusting means to limit the field current of the field coil when the differential pressure of the hydraulic motor detected by the differential pressure detector exceeds a predetermined pressure. The gist of the project is a power generation system for use in power generation systems.
制御手段は差圧検出器により検出された油圧モータの差
圧が予め定めた圧力を越えるとフィールド電流調整手段
を制御してフィールドコイルのフィールド電流を制限す
る。その結果、発電機の広い回転域にわたり、油圧モー
タの出力パワーに対し発電機３の入力パワーが接近する
。The control means controls the field current adjustment means to limit the field current of the field coil when the differential pressure of the hydraulic motor detected by the differential pressure detector exceeds a predetermined pressure. As a result, the input power of the generator 3 approaches the output power of the hydraulic motor over a wide rotation range of the generator.
以下、この発明を具体化した一実施例を図面に従って説
明する。An embodiment embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図に示すように、油圧ポンプＩＩはエンジンの回転
軸と駆動連結され、エンジンからの回転力にてタンク１
２の作動油を吸い上げる。油圧ポンプｌ１には油圧モー
タ１３が接続され、この油圧モータｌ３は油圧ポンプｌ
１がらの作動油により回転駆動する。又、前記油圧ポン
ブｌ１にはリリーフ弁１４が並列に接続され、そのリリ
ーフ圧は２ １ ０ ｋｇ／ ｃｔｒｌに設定されてい
る。As shown in Fig. 1, the hydraulic pump II is drivingly connected to the rotating shaft of the engine, and the tank 1 is pumped by the rotational force from the engine.
Suck up the hydraulic oil from step 2. A hydraulic motor 13 is connected to the hydraulic pump l1, and this hydraulic motor l3 is connected to the hydraulic pump l1.
Rotationally driven by a single piece of hydraulic oil. Further, a relief valve 14 is connected in parallel to the hydraulic pump l1, and its relief pressure is set to 210 kg/ctrl.
又、発電機Ｉ５のロー夕は油圧モータＩ３の出力軸と駆
動連結されている。発電機１５の発電回路ｌ６はスター
結線されたステータコイルと整流回路とからなり、ステ
ータコイルに発生した交流出力か整流回路にて直流出力
に変換される。この発電回路ｌ６にはバッテリｌ７及び
電気負荷（へットランプ等）１８か接続されている。バ
ッテリ１７にはフィールド電流調整手段としてのトラン
ジスタ１９とフィールドコイル（ロータコイル）２０と
が直列に接続されている。よって、油圧モータ１３にて
発電機１５のロー夕か回転してフィールドコイル（ロー
タコイル）２０かステータコイルに接離することにより
ステータコイルから起電力が発生して、バッテリｌ７及
ひ電気負荷１８に電力が供給される。Further, the rotor of the generator I5 is drivingly connected to the output shaft of the hydraulic motor I3. The power generation circuit 16 of the generator 15 includes a star-connected stator coil and a rectifier circuit, and the AC output generated in the stator coil is converted into a DC output by the rectifier circuit. A battery 17 and an electric load (such as a heat lamp) 18 are connected to this power generation circuit 16. A transistor 19 and a field coil (rotor coil) 20 are connected in series to the battery 17 as field current adjusting means. Therefore, when the rotor of the generator 15 is rotated by the hydraulic motor 13 and brought into contact with and separated from the field coil (rotor coil) 20 and the stator coil, an electromotive force is generated from the stator coil, and the electromotive force is generated from the stator coil and the battery 17 and the electric load 18. Power is supplied to the
一方、差圧検出器としての差圧センサ２１は油圧モータ
１３の吸入側と吐出側の差圧を検出する。On the other hand, a differential pressure sensor 21 serving as a differential pressure detector detects a differential pressure between the suction side and the discharge side of the hydraulic motor 13.
制御手段としてのコントローラ２２はバッテリｌ７の電
圧及び差圧センサ２１からの信号によりトランジスタ１
９をデューティ制御してフィールドコイル２０に流すフ
ィールド電流Ｉｆを調整するようになっている。A controller 22 serving as a control means controls the transistor 1 based on the voltage of the battery 17 and the signal from the differential pressure sensor 21.
The field current If flowing through the field coil 20 is adjusted by duty-controlling the field current If.
次に、このように構成した車両用発電装置の作用を説明
する。Next, the operation of the vehicle power generation device configured as described above will be explained.
まず、コントローラ２２は、バッテリ１７の電圧に応じ
てトランジスタ１９をデューティ制御してフィールドコ
イル２０に流すフィールド電流Ｉ［を調整している。又
、コントローラ２２は、差圧センサ２ｌからの信号によ
り油圧モータ１３の出入口の差圧を検知しており、その
圧力が最高２０ ０ ｋｇ ／ ｃｍ’となるようにト
ランジスタ１９をデューティ制御してフィールドコイル
２０に流すフィールド電流■［を調整している。即ち、
油圧モータ１３の出入口の差圧か予め定めた圧力（２０
０ｋｇ ／ ｃｒｌ ）を越えるとフィールドコイル２
０に流す電流Ｉ［を低下させている。First, the controller 22 controls the duty of the transistor 19 according to the voltage of the battery 17 to adjust the field current I[ flowing through the field coil 20. The controller 22 also detects the differential pressure at the entrance and exit of the hydraulic motor 13 based on a signal from the differential pressure sensor 2l, and controls the duty of the transistor 19 so that the pressure reaches a maximum of 200 kg/cm'. The field current flowing through the coil 20 is being adjusted. That is,
The differential pressure at the entrance and exit of the hydraulic motor 13 or a predetermined pressure (20
0kg/crl), field coil 2
The current I[ flowing through 0 is lowered.
その結果、第２図に示すように、油圧モータｌ３の出力
はＬ３となる。つまり、最高圧力（−２００ｋｇ／ｃｉ
）のとき油圧モータ１３の出力パワーは圧力Ｐに流量Ｑ
を乗じた量（一Ｐ − Ｑ）となるので、その出力特性
は直線的になる。又、冷時にはＬ４で示す発電機ｌ５の
入力パワーか得られ、又、熱時にはＬ５で示す発電機１
５の入力パワーが得られる。As a result, as shown in FIG. 2, the output of the hydraulic motor l3 becomes L3. In other words, the maximum pressure (-200kg/ci
), the output power of the hydraulic motor 13 is the pressure P and the flow rate Q.
(1P - Q), so its output characteristic becomes linear. Also, when it is cold, the input power of the generator 15 indicated by L4 is obtained, and when it is hot, the input power of the generator 1 indicated by L5 is obtained.
An input power of 5 is obtained.
この発電機１５の入力パワーＬ４，Ｌ５は広い回転域に
おいて油圧モータｌ３の出力パワーＬ３と近接している
。つまり、第３図に示すように、従来、冷時での入力パ
ワーＬ６の発電機を駆動させるには、出力バワーＬ７を
もつ油圧モータが必要であった。しかしながら、出力パ
ヮーＬ３（くＬ７）をもつ油圧モータ１３で発電機１５
を駆動でき小型化できる。又、従来装置では冷時と熱時
の発電機の入力パワーが大きく異なっていたが、冷時で
の発電機１５の入カパヮーＬ４と熱時での入力パワーＬ
５とを近似させることができ、効率化を図ることができ
る。さらに、油圧モータｌ３の小型化によりその油圧源
である油圧ポンプ１１の小型化・小容量化も図ることが
でき、油圧システム全体をよりコンパクト化できる。The input powers L4 and L5 of the generator 15 are close to the output power L3 of the hydraulic motor 13 over a wide rotation range. That is, as shown in FIG. 3, conventionally, in order to drive a generator with an input power L6 in a cold state, a hydraulic motor having an output power L7 is required. However, the generator 15 is powered by the hydraulic motor 13 with output power L3 (L7).
can be driven and downsized. In addition, in the conventional device, the input power of the generator 15 during cold and hot times differs greatly, but the input power L4 of the generator 15 when cold is different from the input power L4 when hot.
5 can be approximated, and efficiency can be improved. Furthermore, by downsizing the hydraulic motor l3, the hydraulic pump 11, which is its hydraulic power source, can be downsized and have a small capacity, and the entire hydraulic system can be made more compact.
又、換言すると、出力パヮーＬ３をもつ油圧モータ１３
で、より大きな発電機１５（入力パワーＬ４）を駆動で
き、従来の発電機（冷時の入力パワーＬ８）よりも、効
率よく使用することができる。即ち、使用頻度の高い発
電機のアイドリンク回転域Ｚ１と高速回転域Ｚ２の効率
を向上させることができ、第３図中、斜線を引いた面積
分だけ効率を向上させることができる。In other words, the hydraulic motor 13 with the output power L3
Therefore, a larger generator 15 (input power L4) can be driven, and can be used more efficiently than a conventional generator (input power L8 when cold). That is, it is possible to improve the efficiency of the frequently used idling rotation range Z1 and high speed rotation range Z2 of the generator, and it is possible to improve the efficiency by the shaded area in FIG.
このように本実施例では、差圧センサ２１ （差圧検出
器）により油圧モータｌ３の吸入側圧力と吐出側圧力の
差圧を検出するようにし、コントローラ２２（制御手段
）により差圧センサ２１による油圧モータｌ３の差圧が
予め定めた圧力を越えるとトランジスタ１９（フィール
ド電流調整手段）をデューティ制御してフィールドコイ
ル２０のフィールド電流Ｉｆを制限するようにした。そ
の結果、発電機１５の広い回転域にわたり、油圧モータ
１３の出力パワーに対し発電機ｌ５の入力パワーか接近
し、油圧モータ１３の駆動力に対し発電機１５の出力を
効率よく使用することができ、小型化を図ることかでき
ることとなる。In this embodiment, the differential pressure sensor 21 (differential pressure detector) detects the differential pressure between the suction side pressure and the discharge side pressure of the hydraulic motor l3, and the controller 22 (control means) detects the differential pressure between the differential pressure sensor 21 (differential pressure detector). When the differential pressure of the hydraulic motor l3 exceeds a predetermined pressure, the duty of the transistor 19 (field current adjustment means) is controlled to limit the field current If of the field coil 20. As a result, over a wide rotation range of the generator 15, the input power of the generator 15 approaches the output power of the hydraulic motor 13, and the output of the generator 15 can be efficiently used for the driving force of the hydraulic motor 13. This means that it can be made smaller.
Ｓ発明の効果〕
以上詳述したようにこの発明によれば、油圧モータの駆
動力に対し発電機の出力を効率よく使用することかでき
る優れた効果を発揮する。Effects of Invention S] As detailed above, according to the present invention, the excellent effect of efficiently using the output of the generator for the driving force of the hydraulic motor is exhibited.
第１図は実施例の車両用発電装置の油圧及び電気回路図
、第２図及び第３図は出力特性を示す図、第４図は従来
の車両用発電装置の油圧及び電気回路図、第５図は従来
技術を説明するための出力特性を示す図である。
１１は油圧ポンプ、１３は油圧モータ、ｌ９はフィール
ド電流調整手段としてのトランジスタ、２０はフィール
ドコイル、２１は差圧検出器としての差圧センサ、２２
は制御手段としてのコントローフ。Fig. 1 is a hydraulic and electrical circuit diagram of a vehicle power generator according to an embodiment, Figs. 2 and 3 are diagrams showing output characteristics, and Fig. 4 is a hydraulic and electrical circuit diagram of a conventional vehicle power generator. FIG. 5 is a diagram showing output characteristics for explaining the prior art. 11 is a hydraulic pump, 13 is a hydraulic motor, l9 is a transistor as a field current adjustment means, 20 is a field coil, 21 is a differential pressure sensor as a differential pressure detector, 22
is control as a means of control.
Claims (1)
圧ポンプからの作動油にて駆動する油圧モータと、 前記油圧モータにてロータが回転してフィールドコイル
がステータコイルに接離することにより当該ステータコ
イルから起電力が発生する発電機と、 前記フィールドコイルのフィールド電流を調整するフィ
ールド電流調整手段と、 前記電圧モータの吸入側圧力と吐出側圧力の差圧を検出
する差圧検出器と、 前記差圧検出器により検出された油圧モータの差圧が予
め定めた圧力を越えると前記フィールド電流調整手段を
制御して前記フィールドコイルのフィールド電流を制限
する制御手段と を備えたことを特徴とする車両用発電装置。[Scope of Claims] 1. A hydraulic pump driven by a vehicle engine, a hydraulic motor driven by hydraulic oil from the hydraulic pump, and a rotor rotated by the hydraulic motor so that the field coil becomes a stator coil. A generator that generates an electromotive force from the stator coil when the stator coil is brought into contact with or separated from the motor; A field current adjustment means that adjusts the field current of the field coil; A differential pressure between the suction side pressure and the discharge side pressure of the voltage motor is detected. a differential pressure detector; and a control means for controlling the field current adjusting means to limit the field current of the field coil when the differential pressure of the hydraulic motor detected by the differential pressure detector exceeds a predetermined pressure. A power generation device for a vehicle characterized by comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014119A JP2830283B2 (en) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | Power generator for vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014119A JP2830283B2 (en) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | Power generator for vehicles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03217622A true JPH03217622A (en) | 1991-09-25 |
| JP2830283B2 JP2830283B2 (en) | 1998-12-02 |
Family
ID=11852236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014119A Expired - Lifetime JP2830283B2 (en) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | Power generator for vehicles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2830283B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010124012A3 (en) * | 2009-04-21 | 2011-03-24 | Gen-Tech Llc | Power generator system |
-
1990
- 1990-01-24 JP JP2014119A patent/JP2830283B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010124012A3 (en) * | 2009-04-21 | 2011-03-24 | Gen-Tech Llc | Power generator system |
| US8288880B2 (en) | 2009-04-21 | 2012-10-16 | Gen-Tech Llc | Power generator system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2830283B2 (en) | 1998-12-02 |
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