JPH0347414B2 - - Google Patents
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- JPH0347414B2 JPH0347414B2 JP58015116A JP1511683A JPH0347414B2 JP H0347414 B2 JPH0347414 B2 JP H0347414B2 JP 58015116 A JP58015116 A JP 58015116A JP 1511683 A JP1511683 A JP 1511683A JP H0347414 B2 JPH0347414 B2 JP H0347414B2
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- engine
- motor
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- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 11
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
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- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
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
- F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
- F02B39/02—Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
- F02B39/08—Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio
- F02B39/10—Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio electric
-
- 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
- F02B37/04—Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump
- F02B37/10—Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump at least one pump being alternatively or simultaneously driven by exhaust and other drive, e.g. by pressurised fluid from a reservoir or an engine-driven pump
-
- 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
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/14—Control of the alternation between or the operation of exhaust drive and other drive of a pump, e.g. dependent on speed
-
- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、エンジンの排気エネルギーを回収す
るエンジンの排気エネルギー回収装置に関し、特
に排気エネルギーから電気エネルギーを得るエン
ジンの排気エネルギー回収装置に関する。
るエンジンの排気エネルギー回収装置に関し、特
に排気エネルギーから電気エネルギーを得るエン
ジンの排気エネルギー回収装置に関する。
内燃機関であるガソリンエンジンやデイーゼル
エンジンは、燃料をシリンダ内で燃焼させて発生
するエネルギーによつてピストンを押し下げて出
力を発生し、シリンダ内での燃焼により発生した
排気ガスはそのまま排気マニホールドから外気方
向に排出される。この排気ガスは高温かつ高圧で
あり、今だかなりのエネルギーを保持している。
エンジンは、燃料をシリンダ内で燃焼させて発生
するエネルギーによつてピストンを押し下げて出
力を発生し、シリンダ内での燃焼により発生した
排気ガスはそのまま排気マニホールドから外気方
向に排出される。この排気ガスは高温かつ高圧で
あり、今だかなりのエネルギーを保持している。
ところで、最近内燃機関の各部たとえば排気マ
ニホールドの外壁、シリンダライナー、シリンダ
ヘツド断熱板、排気バルブ、ピストンなどに耐熱
セラミツクスを使用した断熱式の内燃機関が開発
されている。この内燃機関は、従来の如くその内
部に発生した熱を放熱して内燃機関を冷却すると
いうことを行う必要はないので、従来のものより
も高熱、高エネルギーの排気ガスを取り出すこと
ができる。
ニホールドの外壁、シリンダライナー、シリンダ
ヘツド断熱板、排気バルブ、ピストンなどに耐熱
セラミツクスを使用した断熱式の内燃機関が開発
されている。この内燃機関は、従来の如くその内
部に発生した熱を放熱して内燃機関を冷却すると
いうことを行う必要はないので、従来のものより
も高熱、高エネルギーの排気ガスを取り出すこと
ができる。
エンジンの排気エネルギー回収装置は、この排
気ガスを取り出してこのエネルギーをクランク軸
に帰還させて運転効率を高めようとするものであ
つて、従来から行なわれているものを説明する
と、排気ガスにより回転されるタービンを排気口
近くに配設せしめておき、このタービンから得ら
れた余剰の回転力を多段のギヤによる速度変換に
より減速し、クランク軸に帰還させるものであ
る。しかしながら、かかる装置はエネルギー回収
装置全体の構造が複雑であり、かつ伝達効率が悪
いため、内燃機関全体の値段を高価なものにする
ばかりか運転効率もあまり良くはなく、部分負荷
では使用できないという欠点もあつて、あまり有
効なものではなかつた。
気ガスを取り出してこのエネルギーをクランク軸
に帰還させて運転効率を高めようとするものであ
つて、従来から行なわれているものを説明する
と、排気ガスにより回転されるタービンを排気口
近くに配設せしめておき、このタービンから得ら
れた余剰の回転力を多段のギヤによる速度変換に
より減速し、クランク軸に帰還させるものであ
る。しかしながら、かかる装置はエネルギー回収
装置全体の構造が複雑であり、かつ伝達効率が悪
いため、内燃機関全体の値段を高価なものにする
ばかりか運転効率もあまり良くはなく、部分負荷
では使用できないという欠点もあつて、あまり有
効なものではなかつた。
このため、本発明者は、排気タービンに交流発
電機を、エンジンに直流電動機を設け、排気ガス
により交流発電機から発生する電気エネルギーを
直流電動機に与えて、エンジンの出力軸に排気エ
ネルギーを帰還せしめる新規な排気エネルギー回
収装置を既に出願している。また、通常のエンジ
ンを使用し、上記既出願のものとほぼ同様な装置
が、スイス特許第192652号公報に示されて、公知
である。
電機を、エンジンに直流電動機を設け、排気ガス
により交流発電機から発生する電気エネルギーを
直流電動機に与えて、エンジンの出力軸に排気エ
ネルギーを帰還せしめる新規な排気エネルギー回
収装置を既に出願している。また、通常のエンジ
ンを使用し、上記既出願のものとほぼ同様な装置
が、スイス特許第192652号公報に示されて、公知
である。
この既出願に係るエネルギー回収装置や従来か
ら知られている装置は、通常運転時には好都合に
動作するが、エンジンの低速、高負荷時やブレー
キ時には、排気エネルギーによつてエンジンの出
力軸を駆動すると、かえつてエンジンの効率を減
少したり、エンジンブレーキの効きを減少させて
しまうという欠点が生じていた。
ら知られている装置は、通常運転時には好都合に
動作するが、エンジンの低速、高負荷時やブレー
キ時には、排気エネルギーによつてエンジンの出
力軸を駆動すると、かえつてエンジンの効率を減
少したり、エンジンブレーキの効きを減少させて
しまうという欠点が生じていた。
従つて、本発明の目的は、排気エネルギーの回
収を可能とすると共に低速、高負荷時のエンジン
のトルクを向上することのできるエンジンの排気
エネルギー回収装置を提供するにある。
収を可能とすると共に低速、高負荷時のエンジン
のトルクを向上することのできるエンジンの排気
エネルギー回収装置を提供するにある。
以下、本発明を図面に従い詳細に説明する。
第1図は本発明の前提となる既出願のエネルギ
ー回収装置の構成図であり、同図中1は断熱形式
のエンジンである。このエンジンは、前述のよう
に、シリンダライナー、シリンダヘツド断熱板、
排気バルブ、ピストンなどにセラミツクスを使用
した断熱式のものである。2は排気マニホールド
であり、外壁はセラミツクスで構成されて、断熱
構造となつている。排気マニホールド2の先端に
は、排気タービン3が接続されている。3aはタ
ービン渦室であり、内部にタービンブレード3b
が回転可能に配設されている。4は高圧の交流発
電機であり、その回転軸は排気タービン3のター
ビン軸3cと直結している。交流発電機4は、回
転子が永久磁石で構成され、固定側に電機子巻線
を配設した2極交流発電機である。この交流発電
機4は、排気タービン3により、最高1分間に約
10万回程度の回転数で駆動されるので、回転子は
細くかつ回転軸方向に長く形成されており、高速
回転により生ずる遠心力を極力少なくして、回転
子の破壊を防止している。また、この交流発電機
4は高速回転であるため、自動車用としては高電
圧の約200V程度、周波数3.5KHz程度の交流電圧
を発生する。5はサイリスタ・ブリツジにより構
成されているコンバータであり、交流発電機4に
より発電された交流を直流(脈流)に変換する。
このコンバータを構成するサイリスタは、3.5K
Hz程度の周波数でも十分に作動する高周波用のサ
イリスタである。6はコンバータ5のサイリスタ
ゲートを制御するゲート制御回路である。7は直
流電動機であり、その回転軸は2枚の歯車7aと
7bを介してエンジン1の回転軸1aと連結して
いる。この直流電動機7はエンジン1の回転数と
ほぼ同一回転数にて動作する直流直捲電動機がよ
い。8は直流電動機7の駆動電流を検出する電流
検出器である。
ー回収装置の構成図であり、同図中1は断熱形式
のエンジンである。このエンジンは、前述のよう
に、シリンダライナー、シリンダヘツド断熱板、
排気バルブ、ピストンなどにセラミツクスを使用
した断熱式のものである。2は排気マニホールド
であり、外壁はセラミツクスで構成されて、断熱
構造となつている。排気マニホールド2の先端に
は、排気タービン3が接続されている。3aはタ
ービン渦室であり、内部にタービンブレード3b
が回転可能に配設されている。4は高圧の交流発
電機であり、その回転軸は排気タービン3のター
ビン軸3cと直結している。交流発電機4は、回
転子が永久磁石で構成され、固定側に電機子巻線
を配設した2極交流発電機である。この交流発電
機4は、排気タービン3により、最高1分間に約
10万回程度の回転数で駆動されるので、回転子は
細くかつ回転軸方向に長く形成されており、高速
回転により生ずる遠心力を極力少なくして、回転
子の破壊を防止している。また、この交流発電機
4は高速回転であるため、自動車用としては高電
圧の約200V程度、周波数3.5KHz程度の交流電圧
を発生する。5はサイリスタ・ブリツジにより構
成されているコンバータであり、交流発電機4に
より発電された交流を直流(脈流)に変換する。
このコンバータを構成するサイリスタは、3.5K
Hz程度の周波数でも十分に作動する高周波用のサ
イリスタである。6はコンバータ5のサイリスタ
ゲートを制御するゲート制御回路である。7は直
流電動機であり、その回転軸は2枚の歯車7aと
7bを介してエンジン1の回転軸1aと連結して
いる。この直流電動機7はエンジン1の回転数と
ほぼ同一回転数にて動作する直流直捲電動機がよ
い。8は直流電動機7の駆動電流を検出する電流
検出器である。
次に既提案の動作について説明する。
エンジン1が回転を始めて、排気タービン3か
ら高温の排気ガスが排出されると、排気タービン
3のタービンブレード3bが回転を始め、交流発
電機4が駆動されて、発電を始める。ゲート制御
回路6は当初、コンバータ5を構成するサイリス
タのゲートを大きく開き、交流発電機4で発生し
た電力を直流電動機7に供給してこれを駆動しよ
うとするが、排気タービン3の回転数が少ないた
め、交流発電機4の出力電圧も小さく、直流電動
機7を駆動するに至らない。
ら高温の排気ガスが排出されると、排気タービン
3のタービンブレード3bが回転を始め、交流発
電機4が駆動されて、発電を始める。ゲート制御
回路6は当初、コンバータ5を構成するサイリス
タのゲートを大きく開き、交流発電機4で発生し
た電力を直流電動機7に供給してこれを駆動しよ
うとするが、排気タービン3の回転数が少ないた
め、交流発電機4の出力電圧も小さく、直流電動
機7を駆動するに至らない。
一方、直流電動機7はエンジン1により回転さ
れ、発電機となつて直流電圧を発生するが、ゲー
ト制御回路6はコンバータ5を「直流電動機7力
行」状態にゲート制御しているので、直流電動機
7で発電された電力は逆流しない。
れ、発電機となつて直流電圧を発生するが、ゲー
ト制御回路6はコンバータ5を「直流電動機7力
行」状態にゲート制御しているので、直流電動機
7で発電された電力は逆流しない。
エンジン1の回転数が漸次上昇して排気ガスの
量も多くなり、その温度も上昇すると、交流発電
機4の出力電圧も上昇し、逆に直流電動機7を駆
動するようになる。そして、直流電動機7はエン
ジン1の回転軸1aをその出力が増加する方向に
駆動するため、排気ガスが有するエネルギーが回
収されてエンジン1の回転軸に帰還される。エン
ジンの回転数が変化してもゲート制御回路6がサ
イリスタのゲートを制御して常に直流電動機7を
最適負荷条件のもとで駆動できるように制御す
る。
量も多くなり、その温度も上昇すると、交流発電
機4の出力電圧も上昇し、逆に直流電動機7を駆
動するようになる。そして、直流電動機7はエン
ジン1の回転軸1aをその出力が増加する方向に
駆動するため、排気ガスが有するエネルギーが回
収されてエンジン1の回転軸に帰還される。エン
ジンの回転数が変化してもゲート制御回路6がサ
イリスタのゲートを制御して常に直流電動機7を
最適負荷条件のもとで駆動できるように制御す
る。
この様な、既提案の構成においては、特に低速
高負荷時においては、直流電動機7を駆動してエ
ンジン1を出力増加方向に駆動しても、交流発電
機4の出力が大きくなく、又エンジンの負荷が大
のため、エンジンの出力増加効果は小さい。
高負荷時においては、直流電動機7を駆動してエ
ンジン1を出力増加方向に駆動しても、交流発電
機4の出力が大きくなく、又エンジンの負荷が大
のため、エンジンの出力増加効果は小さい。
このため、本発明では、交流発電機4の軸に直
結して吸気コンプレツサを設け、電動機7を発電
機、交流発電機4を電動機として利用して電動機
7側の発電力で吸気コンプレツサを駆動してエン
ジンを過給し、低速トルクを上昇せしめる様にし
ている。
結して吸気コンプレツサを設け、電動機7を発電
機、交流発電機4を電動機として利用して電動機
7側の発電力で吸気コンプレツサを駆動してエン
ジンを過給し、低速トルクを上昇せしめる様にし
ている。
第2図は本発明の一実施例構成図であり、図
中、第1図と同一のものは同一の記号で示してあ
り、10は吸気マニホールドであり、吸気管10
aを有するもの、11は吸気用コンプレツサであ
り、排気タービン3のタービン軸3cに直結さ
れ、タービン軸3cの回転に応じて圧縮した気体
を吸気管10aを介し吸気マニホールドに送り込
むもの、12は第1の発電兼電動機であり、ター
ビン軸3cに連結され、タービン軸3cとともに
回転するもの、13は第2の発電兼電動機であ
り、ギア7aと軸13aが連結され、エンジン1
の回転軸1aとともに回転するもの、14は周波
数変換回路であり、サイリスタゲートで構成さ
れ、指令に応じて第1の発電兼電動機12からの
三相出力を周波数変換して第2の発電兼電動機1
3へ出力するとともに第2の発電兼電動機13か
らの三相出力を周波数変換して第1の発電兼電動
機12に出力するもの、15はトランスであり、
周波数変換回路14と接続し、変圧動作を行うも
の、16はインバータ回路であり、交直又は直交
流変換するもの、17はバツテリーである。18
はスイツチであり、第1の発電兼電動機12と周
波数変換回路14とを接続/切断するもの、19
は吸入空気流量計であり、吸気マニホールド10
に流入する空気流量Qを計測するもの、20は回
転速度計であり、エンジン1の回転軸1aの回転
数REを計測するもの、21はタービン3のター
ビン軸3cの回転数RTを計測するもの、22は
制御回路であり、マイクロコンピユータ等で構成
され、前述の流量計19からの空気量Q、各回転
速度計20,21からの回転数RE、RT、及び
ブレーキ状態信号BR、アクセル等から負荷状態
信号LDを読み取り、エンジン1の状態を判定し、
周波数変換回路14及びスイツチ18を制御する
ものである。
中、第1図と同一のものは同一の記号で示してあ
り、10は吸気マニホールドであり、吸気管10
aを有するもの、11は吸気用コンプレツサであ
り、排気タービン3のタービン軸3cに直結さ
れ、タービン軸3cの回転に応じて圧縮した気体
を吸気管10aを介し吸気マニホールドに送り込
むもの、12は第1の発電兼電動機であり、ター
ビン軸3cに連結され、タービン軸3cとともに
回転するもの、13は第2の発電兼電動機であ
り、ギア7aと軸13aが連結され、エンジン1
の回転軸1aとともに回転するもの、14は周波
数変換回路であり、サイリスタゲートで構成さ
れ、指令に応じて第1の発電兼電動機12からの
三相出力を周波数変換して第2の発電兼電動機1
3へ出力するとともに第2の発電兼電動機13か
らの三相出力を周波数変換して第1の発電兼電動
機12に出力するもの、15はトランスであり、
周波数変換回路14と接続し、変圧動作を行うも
の、16はインバータ回路であり、交直又は直交
流変換するもの、17はバツテリーである。18
はスイツチであり、第1の発電兼電動機12と周
波数変換回路14とを接続/切断するもの、19
は吸入空気流量計であり、吸気マニホールド10
に流入する空気流量Qを計測するもの、20は回
転速度計であり、エンジン1の回転軸1aの回転
数REを計測するもの、21はタービン3のター
ビン軸3cの回転数RTを計測するもの、22は
制御回路であり、マイクロコンピユータ等で構成
され、前述の流量計19からの空気量Q、各回転
速度計20,21からの回転数RE、RT、及び
ブレーキ状態信号BR、アクセル等から負荷状態
信号LDを読み取り、エンジン1の状態を判定し、
周波数変換回路14及びスイツチ18を制御する
ものである。
次に第2図実施例の構成の動作について説明す
る。
る。
先ず、エンジンの通常運転時、即ち制御装置2
2がブレーキ状態信号BRが発生していないと判
断し、回転数RE及び負荷信号LDとにより低速で
なく、高負荷でないと判断した時には、周波数変
換回路14を第1の発電兼電動機12から第2の
発電兼電動機13方向の周波数変換に動作せしめ
るとともに、スイツチ18を閉とし、第1の発電
兼電動機12を発電機に、第2の発電兼電動機1
3を電動機として動作せしめ、タービン軸3cの
回転による発電機12の発電出力を周波数変換回
路14で周波数変換し、電動機13に供給して電
動機13を駆動する。これによりエンジン1の回
転軸1aが出力増加方向に駆動され、排気ガスの
エネルギーの回収が可能となる。この間制御装置
22はタービン回転数RT及びエンジン回転数
REを読みとり、電動機13に過大な出力が送ら
れない様に周波数変換回路14のサイリスタのゲ
ート制御を行い、エンジン1の出力増加方向に若
干駆動する様な周波数の出力を電動機13に与え
る様に制御する。
2がブレーキ状態信号BRが発生していないと判
断し、回転数RE及び負荷信号LDとにより低速で
なく、高負荷でないと判断した時には、周波数変
換回路14を第1の発電兼電動機12から第2の
発電兼電動機13方向の周波数変換に動作せしめ
るとともに、スイツチ18を閉とし、第1の発電
兼電動機12を発電機に、第2の発電兼電動機1
3を電動機として動作せしめ、タービン軸3cの
回転による発電機12の発電出力を周波数変換回
路14で周波数変換し、電動機13に供給して電
動機13を駆動する。これによりエンジン1の回
転軸1aが出力増加方向に駆動され、排気ガスの
エネルギーの回収が可能となる。この間制御装置
22はタービン回転数RT及びエンジン回転数
REを読みとり、電動機13に過大な出力が送ら
れない様に周波数変換回路14のサイリスタのゲ
ート制御を行い、エンジン1の出力増加方向に若
干駆動する様な周波数の出力を電動機13に与え
る様に制御する。
一方、制御装置22がブレーキ状態信号BRか
らブレーキ状態でないことを検出し、エンジン回
転数REから低速であること、負荷状態信号LDか
ら高負荷であることを検出すると、次の様に制御
する。即ち、第2の発電兼電動機13を発電機と
して用いてエンジン1の出力を一部取り出すこと
により、第1の発電兼電動機12を電動機として
用い、吸気コンプレツサ11の吸気圧を高め、低
速時のターボ効果を高めた方が直接的にエンジン
1の出力増強を行うことができトルク向上を得ら
れる。従つて、制御装置22はスイツチ18を閉
に保つとともに、周波数変換回路14を制御し、
第2の発電兼電動機13からの発電出力を周波数
変換して第1の発電兼電動機12に供給し、第1
の発電兼電動機12を電動機として使用し、第1
の発電兼電動機12を駆動することによつて吸気
コンプレツサー11を駆動して吸気マニホールド
10に流入する空気圧(給気圧)を高める。これ
によつて、エンジン1はより過給されるので、エ
ンジン1はよりトルク増強方向に駆動され、第3
図に示す様に低速時のトルクが従来の実線のもの
から点線のものに上昇する。
らブレーキ状態でないことを検出し、エンジン回
転数REから低速であること、負荷状態信号LDか
ら高負荷であることを検出すると、次の様に制御
する。即ち、第2の発電兼電動機13を発電機と
して用いてエンジン1の出力を一部取り出すこと
により、第1の発電兼電動機12を電動機として
用い、吸気コンプレツサ11の吸気圧を高め、低
速時のターボ効果を高めた方が直接的にエンジン
1の出力増強を行うことができトルク向上を得ら
れる。従つて、制御装置22はスイツチ18を閉
に保つとともに、周波数変換回路14を制御し、
第2の発電兼電動機13からの発電出力を周波数
変換して第1の発電兼電動機12に供給し、第1
の発電兼電動機12を電動機として使用し、第1
の発電兼電動機12を駆動することによつて吸気
コンプレツサー11を駆動して吸気マニホールド
10に流入する空気圧(給気圧)を高める。これ
によつて、エンジン1はより過給されるので、エ
ンジン1はよりトルク増強方向に駆動され、第3
図に示す様に低速時のトルクが従来の実線のもの
から点線のものに上昇する。
更に、制御装置22がブレーキ状態信号BRに
よりブレーキ状態と判定すると、スイツチ18を
開とし、発電兼電動機12からの発電出力が周波
数変換回路14に入力するのが禁止され、従つて
発電兼電動機13の駆動が中止される。このた
め、エンジン1は出力増加方向に駆動されなくな
り、しかも発電兼電動機13が負荷となるため、
エンジンブレーキの効果が上昇する。この間にエ
ネルギーの回収が中止されない様にするため、発
電兼電動機13を発電機として用いる。このた
め、制御装置22はブレーキ状態を検出すると、
周波数変換回路14を制御し、発電兼電動機13
からの発電出力を周波数変換して出力する様に制
御せしめる。この周波数変換回路14の出力は、
スイツチ18が開放されているので、トランス1
5に入力して変圧され、インバータ回路16によ
り直流に変換され、バツテリー17を充電する。
これにより、ブレーキ時にはエネルギーの回収が
可能となる。この場合スイツチ18を閉にして、
第1の発電兼電動機12を電動機として駆動する
こともできるが、この様にすると、吸気コンプレ
ツサ11が駆動され、吸気圧が高まりエンジン1
が出力増大方向に駆動されるので好ましくない。
よりブレーキ状態と判定すると、スイツチ18を
開とし、発電兼電動機12からの発電出力が周波
数変換回路14に入力するのが禁止され、従つて
発電兼電動機13の駆動が中止される。このた
め、エンジン1は出力増加方向に駆動されなくな
り、しかも発電兼電動機13が負荷となるため、
エンジンブレーキの効果が上昇する。この間にエ
ネルギーの回収が中止されない様にするため、発
電兼電動機13を発電機として用いる。このた
め、制御装置22はブレーキ状態を検出すると、
周波数変換回路14を制御し、発電兼電動機13
からの発電出力を周波数変換して出力する様に制
御せしめる。この周波数変換回路14の出力は、
スイツチ18が開放されているので、トランス1
5に入力して変圧され、インバータ回路16によ
り直流に変換され、バツテリー17を充電する。
これにより、ブレーキ時にはエネルギーの回収が
可能となる。この場合スイツチ18を閉にして、
第1の発電兼電動機12を電動機として駆動する
こともできるが、この様にすると、吸気コンプレ
ツサ11が駆動され、吸気圧が高まりエンジン1
が出力増大方向に駆動されるので好ましくない。
又、極く低速時には、第1の発電兼電動機12
の発電出力が小さいため、第2の発電兼電動機1
3が駆動されないことが考えられ、エンジン1の
負荷となる恐れがある時は、バツテリー17の出
力をインバータ回路16で交流に変換し、トラン
ス15で昇圧し、周波数変換回路14を介し、第
2の発電兼電動機13に供給して第2の発電兼電
動機13を電動機として駆動することができる。
この時、バツテリーの過放電を防止するため、周
波数変換回路14が、コンデンサ等によりブレー
キエネルギー(第2の発電兼電動機13からバツ
テリー17へ流れるエネルギー)とバツテリー1
7の放出エネルギーを電力積分して、検出し、ブ
レーキエネルギー以上の放出を防止する様にして
もよい。
の発電出力が小さいため、第2の発電兼電動機1
3が駆動されないことが考えられ、エンジン1の
負荷となる恐れがある時は、バツテリー17の出
力をインバータ回路16で交流に変換し、トラン
ス15で昇圧し、周波数変換回路14を介し、第
2の発電兼電動機13に供給して第2の発電兼電
動機13を電動機として駆動することができる。
この時、バツテリーの過放電を防止するため、周
波数変換回路14が、コンデンサ等によりブレー
キエネルギー(第2の発電兼電動機13からバツ
テリー17へ流れるエネルギー)とバツテリー1
7の放出エネルギーを電力積分して、検出し、ブ
レーキエネルギー以上の放出を防止する様にして
もよい。
上述の説明では、周波数変換回路14は双方向
のサイクロコンバータにより説明したが、一対の
サイクロコンバータや、インバータ・インバータ
の構成等の周知の周波数変換回路としてもよく、
トランス15を第2の発電兼電動機13に接続し
てもよい。更に、3相交流機の場合について説明
したがn相交流でもよく、直流機によつてもよ
く、この場合周波数変換回路は出力変換回路とす
ることができる。
のサイクロコンバータにより説明したが、一対の
サイクロコンバータや、インバータ・インバータ
の構成等の周知の周波数変換回路としてもよく、
トランス15を第2の発電兼電動機13に接続し
てもよい。更に、3相交流機の場合について説明
したがn相交流でもよく、直流機によつてもよ
く、この場合周波数変換回路は出力変換回路とす
ることができる。
以上説明した様に、本発明によれば、通常運転
時には、エンジンのタービン軸に設けられた第1
の発電兼電動機の発電出力をエンジンの回転軸に
設けられた第2の発電兼電動機に供給し、排気エ
ネルギーを回収してエンジンの出力増強を行なう
とともに、低速高負荷時に第2の発電兼電動機か
ら発生する電気エネルギーを第1の発電兼電動機
に与えて第1の発電兼電動機を電動機として駆動
し、タービン軸に直結した吸気コンプレツサを駆
動してエンジンに過給を施しているので、低速で
のターボ効果が向上し、低速時のエンジントルク
を大巾に向上せしめることができるという効果を
奏する。従つて、低速時におけるエンジンのエネ
ルギー回収が可能となるとともに一層エネルギー
回収効果を高めるものである。
時には、エンジンのタービン軸に設けられた第1
の発電兼電動機の発電出力をエンジンの回転軸に
設けられた第2の発電兼電動機に供給し、排気エ
ネルギーを回収してエンジンの出力増強を行なう
とともに、低速高負荷時に第2の発電兼電動機か
ら発生する電気エネルギーを第1の発電兼電動機
に与えて第1の発電兼電動機を電動機として駆動
し、タービン軸に直結した吸気コンプレツサを駆
動してエンジンに過給を施しているので、低速で
のターボ効果が向上し、低速時のエンジントルク
を大巾に向上せしめることができるという効果を
奏する。従つて、低速時におけるエンジンのエネ
ルギー回収が可能となるとともに一層エネルギー
回収効果を高めるものである。
尚、本発明を一実施例により説明したが、本発
明は上述の実施例に限定されることなく、本発明
の主旨に従い種々の変形が可能であり、これらを
本発明の範囲から排除するものではない。
明は上述の実施例に限定されることなく、本発明
の主旨に従い種々の変形が可能であり、これらを
本発明の範囲から排除するものではない。
第1図は本発明の前提となる既提案のエンジン
のエネルギー回収装置構成図、第2図は本発明の
一実施例構成図、第3図は第2図実施例によるト
ルク上昇を説明する特性図である。 図中、1…エンジン、3…タービン、3c…タ
ービン軸、10…吸気マニホールド、11…吸気
コンプレツサ、12…第1の発電兼電動機、13
…第2の発電兼電動機、17…バツテリー、18
…スイツチ、22…制御回路。
のエネルギー回収装置構成図、第2図は本発明の
一実施例構成図、第3図は第2図実施例によるト
ルク上昇を説明する特性図である。 図中、1…エンジン、3…タービン、3c…タ
ービン軸、10…吸気マニホールド、11…吸気
コンプレツサ、12…第1の発電兼電動機、13
…第2の発電兼電動機、17…バツテリー、18
…スイツチ、22…制御回路。
Claims (1)
- 1 エンジンの排気回路に吸気コンプレツサを駆
動する排気タービンを結合するとともに、該排気
タービンに第1の電動発電機を連結し、エンジン
の回転軸には第2の電動発電機を連結し、かつ、
エンジン過排気状態を検出する手段と、エンジン
低速高負荷状態を検出する手段と、エンジン過排
気状態検出時に第1の電動発電機の発電エネルギ
ーにて第2の電動発電機を力行運転せしめる制御
手段と、エンジン低速高負荷検出時に第2の電動
発電機の発電エネルギーで第1の電動発電機を力
行せしめる制御手段とを有することを特徴とする
エンジンのエネルギー回収装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58015116A JPS59141711A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | エンジンのエネルギ−回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58015116A JPS59141711A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | エンジンのエネルギ−回収装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59141711A JPS59141711A (ja) | 1984-08-14 |
JPH0347414B2 true JPH0347414B2 (ja) | 1991-07-19 |
Family
ID=11879853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58015116A Granted JPS59141711A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | エンジンのエネルギ−回収装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59141711A (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6293429A (ja) * | 1985-10-19 | 1987-04-28 | Isuzu Motors Ltd | タ−ボコンパウンドエンジン |
JP2990362B2 (ja) * | 1988-07-18 | 1999-12-13 | 株式会社いすゞセラミックス研究所 | 断熱エンジンの制御装置 |
JP2640757B2 (ja) * | 1988-07-18 | 1997-08-13 | 株式会社いすゞセラミックス研究所 | 過給機の制御装置 |
JPH0650061B2 (ja) * | 1988-09-12 | 1994-06-29 | 株式会社いすゞセラミックス研究所 | 過給機の制御装置 |
EP2677134B1 (en) * | 2006-11-15 | 2016-03-23 | Mitsubishi Electric Corporation | Automotive hybrid engine assist system |
-
1983
- 1983-01-31 JP JP58015116A patent/JPS59141711A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS59141711A (ja) | 1984-08-14 |
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