JPH06229251A - 車両用発電装置 - Google Patents
車両用発電装置Info
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- JPH06229251A JPH06229251A JP5039505A JP3950593A JPH06229251A JP H06229251 A JPH06229251 A JP H06229251A JP 5039505 A JP5039505 A JP 5039505A JP 3950593 A JP3950593 A JP 3950593A JP H06229251 A JPH06229251 A JP H06229251A
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- Japan
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- turbine
- combustor
- electric machine
- engine
- flow path
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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
- 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
- F02B37/16—Control of the pumps by bypassing charging air
- F02B37/164—Control of the pumps by bypassing charging air the bypassed air being used in an auxiliary apparatus, e.g. in an air turbine
- F02B37/166—Control of the pumps by bypassing charging air the bypassed air being used in an auxiliary apparatus, e.g. in an air turbine the auxiliary apparatus being a combustion chamber, e.g. upstream of turbine
-
- 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
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】回転電機を備えたターボチャージャのタービン
へのガス流路とコンプレッサからの圧気流路とにそれぞ
れ絞リングを取付け、エンジン停止時には小容量の燃焼
器からの燃焼ガスを供給して発電させる。 【構成】回転電機２を取付けたターボチャージャ１のタ
ービン１１のガス流路に絞リング３を取付けるととも
に、コンプレッサ１３からの圧気流路には絞リング４を
取付け、エンジンの停止時にはエアーシリンダ５の作動
によりそれぞれの絞リングを移動して各流路を絞り込
み、小容量の燃焼器７からの燃焼ガスを絞ったタービン
１１に圧送して、回転電機２から相応する発電出力を得
る。
へのガス流路とコンプレッサからの圧気流路とにそれぞ
れ絞リングを取付け、エンジン停止時には小容量の燃焼
器からの燃焼ガスを供給して発電させる。 【構成】回転電機２を取付けたターボチャージャ１のタ
ービン１１のガス流路に絞リング３を取付けるととも
に、コンプレッサ１３からの圧気流路には絞リング４を
取付け、エンジンの停止時にはエアーシリンダ５の作動
によりそれぞれの絞リングを移動して各流路を絞り込
み、小容量の燃焼器７からの燃焼ガスを絞ったタービン
１１に圧送して、回転電機２から相応する発電出力を得
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は回転電機付ターボチャー
ジャをエンジンの停止中に別個の燃焼器により駆動して
発電させる車両用発電装置に関する。
ジャをエンジンの停止中に別個の燃焼器により駆動して
発電させる車両用発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、車両のエンジンに付設したターボ
チャージャに回転電機を組込み、エンジンの運転状態に
応じ回転電機を電動駆動してブースト圧を高めて低速時
のエンジントルクを増大させたり、排気エネルギーに余
裕のあるときは回転電機を発電作動させて排気エネルギ
ーを電力として回収することが行われている。
チャージャに回転電機を組込み、エンジンの運転状態に
応じ回転電機を電動駆動してブースト圧を高めて低速時
のエンジントルクを増大させたり、排気エネルギーに余
裕のあるときは回転電機を発電作動させて排気エネルギ
ーを電力として回収することが行われている。
【０００３】そして、エンジンとは別に燃料の燃焼器を
取付け、その燃焼ガスをターボチャージャに送気して発
電力の向上や、エンジン停止中に電力供給が行える回転
電機付ターボチャージャが特開昭６４−１２０２６号公
報に開示されている。
取付け、その燃焼ガスをターボチャージャに送気して発
電力の向上や、エンジン停止中に電力供給が行える回転
電機付ターボチャージャが特開昭６４−１２０２６号公
報に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般に、ターボチャー
ジャは小型ではあるがエンジンの必要とする全空気量を
コンプレッサの出力により得られるように構成されてお
り、上述の公開公報に示されたような回転電機付ターボ
チャージャをエンジン停止中に運転するには前記の燃焼
器の出力はエンジンの全負荷に近い発熱量を要するもの
である。
ジャは小型ではあるがエンジンの必要とする全空気量を
コンプレッサの出力により得られるように構成されてお
り、上述の公開公報に示されたような回転電機付ターボ
チャージャをエンジン停止中に運転するには前記の燃焼
器の出力はエンジンの全負荷に近い発熱量を要するもの
である。
【０００５】一方、車室の冷暖房に必要なエネルギーは
通常、エンジン出力の１／１０以下であるが、例えばこ
の程度のエネルギー相当の燃料を燃焼させ、ターボチャ
ージャのタービンに入力してもガス温度が低く、ターボ
チャージャの自力運転は難しく、エンジンの停止時にタ
ーボチャージャを駆動するには大容量の燃焼器と相応の
燃料を要するという問題がある。
通常、エンジン出力の１／１０以下であるが、例えばこ
の程度のエネルギー相当の燃料を燃焼させ、ターボチャ
ージャのタービンに入力してもガス温度が低く、ターボ
チャージャの自力運転は難しく、エンジンの停止時にタ
ーボチャージャを駆動するには大容量の燃焼器と相応の
燃料を要するという問題がある。
【０００６】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、その目的は回転電機を取付けたターボチャ
ージャの排気ガス流路や過給気流路の可変により、小容
量の燃焼器からの小さな熱エネルギーにて所望する発電
出力を得ようとする車両用発電装置を提供することにあ
る。
ものであり、その目的は回転電機を取付けたターボチャ
ージャの排気ガス流路や過給気流路の可変により、小容
量の燃焼器からの小さな熱エネルギーにて所望する発電
出力を得ようとする車両用発電装置を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明によればエンジンの排気エネルギーにより駆
動されて吸気を圧縮するターボチャージャのタービン軸
に取付けた回転電機と、ターボチャージャのタービンへ
のガス流路およびコンプレッサからの圧気流路を絞るそ
れぞれの絞り手段と、前記のガス流路と圧気流路との間
に架設したバイパス流路に配置した燃料の燃焼器と、前
記のそれぞれの絞り手段を作動させ燃焼器の運転による
タービントルクにて回転電機から電力を出力せしめる発
電制御手段とを有する車両用発電装置が提供される。
めに本発明によればエンジンの排気エネルギーにより駆
動されて吸気を圧縮するターボチャージャのタービン軸
に取付けた回転電機と、ターボチャージャのタービンへ
のガス流路およびコンプレッサからの圧気流路を絞るそ
れぞれの絞り手段と、前記のガス流路と圧気流路との間
に架設したバイパス流路に配置した燃料の燃焼器と、前
記のそれぞれの絞り手段を作動させ燃焼器の運転による
タービントルクにて回転電機から電力を出力せしめる発
電制御手段とを有する車両用発電装置が提供される。
【０００８】
【作用】ターボチャージャのタービンへのガス流路と、
コンプレッサからの圧気流路とをともに絞るので小容量
の燃焼器からの熱エネルギーのみにてターボチャージャ
が十分に駆動でき、したがって回転電機からの冷暖房用
電力程度の出力が自在に得られる。
コンプレッサからの圧気流路とをともに絞るので小容量
の燃焼器からの熱エネルギーのみにてターボチャージャ
が十分に駆動でき、したがって回転電機からの冷暖房用
電力程度の出力が自在に得られる。
【０００９】
【実施例】つぎに本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１０】図１は本発明にかかる車両用発電装置の一
実施例の要部を示す断面図であり、図２はその絞リング
の斜視図である。これらの図面において、１はターボチ
ャージャで、周知のようにエンジンの排気ガスエネルギ
ーの回収によりエンジンの吸気圧を増大させるもので、
排気エネルギーにより駆動されるタービン１１と、ター
ビン軸１２に取付けられたコンプレッサ１３を備え、タ
ービントルクにより駆動されるコンプレッサ１３の圧気
作動により、取入口１４からの空気を圧縮し、吸気管１
７を介しエンジンに過給気として圧送する。
実施例の要部を示す断面図であり、図２はその絞リング
の斜視図である。これらの図面において、１はターボチ
ャージャで、周知のようにエンジンの排気ガスエネルギ
ーの回収によりエンジンの吸気圧を増大させるもので、
排気エネルギーにより駆動されるタービン１１と、ター
ビン軸１２に取付けられたコンプレッサ１３を備え、タ
ービントルクにより駆動されるコンプレッサ１３の圧気
作動により、取入口１４からの空気を圧縮し、吸気管１
７を介しエンジンに過給気として圧送する。
【００１１】２は電動／発電作動する回転電機であり、
タービン軸１２に永久磁石からなるロータ２１が配置さ
れ、該ロータ２１に対応するステータ２２は中央ハウジ
ング１５に取付けられている。そして、ステータ２２か
らのリード線２３は、例えば車載のバッテリとの間の制
御装置や、車両の冷／暖房用の制御装置などに結線され
ている。
タービン軸１２に永久磁石からなるロータ２１が配置さ
れ、該ロータ２１に対応するステータ２２は中央ハウジ
ング１５に取付けられている。そして、ステータ２２か
らのリード線２３は、例えば車載のバッテリとの間の制
御装置や、車両の冷／暖房用の制御装置などに結線され
ている。
【００１２】３はタービン用の絞リングであり、タービ
ンケーシング１６からタービン１１に圧送される排気の
流路に配置されてタービン１１へのガス流量を絞って制
御するもので、アクチュエータとなるエアシリンダ５の
作動により、リンク５１とリンク５２との機構が働いて
図２に示す切欠３１を備えた絞リング３が水平方向に移
動し流路を絞るため、小流量でもタービン１１が十分に
駆動できるように構成されている。
ンケーシング１６からタービン１１に圧送される排気の
流路に配置されてタービン１１へのガス流量を絞って制
御するもので、アクチュエータとなるエアシリンダ５の
作動により、リンク５１とリンク５２との機構が働いて
図２に示す切欠３１を備えた絞リング３が水平方向に移
動し流路を絞るため、小流量でもタービン１１が十分に
駆動できるように構成されている。
【００１３】また、４はコンプレッサ用の絞リングで、
絞リング３と同様な切欠４１を備え、エアシリンダ５に
操作されるリンク５１とリンク５３との機構によって絞
リング４が水平方向に移動し、コンプレッサ１３からの
圧気流路を制御して負荷を可変するものである。
絞リング３と同様な切欠４１を備え、エアシリンダ５に
操作されるリンク５１とリンク５３との機構によって絞
リング４が水平方向に移動し、コンプレッサ１３からの
圧気流路を制御して負荷を可変するものである。
【００１４】６はバイパス流路で、コンプレッサ１３の
出口と、タービン１１の入口との間に設けられ、その流
路には圧気切換弁６１、燃焼器７、排ガス切換弁６２と
が設けられている。そして、圧気切換弁６１はコンプレ
ッサ１３の作動による圧気をエンジンの吸気管１７また
は燃焼器７側に切換えるもので、排ガス切換弁６２はタ
ービン１１に対して排気管１８からの排気ガスを導く
か、または燃焼器７の燃焼ガスを導くかの切換を行うも
ので、それぞれ弁アクチュエータ６３、弁アクチュエー
タ６４によって切換制御が行われる。
出口と、タービン１１の入口との間に設けられ、その流
路には圧気切換弁６１、燃焼器７、排ガス切換弁６２と
が設けられている。そして、圧気切換弁６１はコンプレ
ッサ１３の作動による圧気をエンジンの吸気管１７また
は燃焼器７側に切換えるもので、排ガス切換弁６２はタ
ービン１１に対して排気管１８からの排気ガスを導く
か、または燃焼器７の燃焼ガスを導くかの切換を行うも
ので、それぞれ弁アクチュエータ６３、弁アクチュエー
タ６４によって切換制御が行われる。
【００１５】燃焼器７は気化器７１や燃焼フレーム７２
などを備え、供給される燃料を圧気切換弁６１を介して
送気される空気により効率よく燃焼させ、排ガス切換弁
６２を通じてタービン１１に圧送するものであり、この
圧送時には絞リング３により流路が絞られているため、
燃焼器７からの燃焼ガスでも十分にタービン１１が駆動
されるように構成されている。
などを備え、供給される燃料を圧気切換弁６１を介して
送気される空気により効率よく燃焼させ、排ガス切換弁
６２を通じてタービン１１に圧送するものであり、この
圧送時には絞リング３により流路が絞られているため、
燃焼器７からの燃焼ガスでも十分にタービン１１が駆動
されるように構成されている。
【００１６】つぎにこのように構成された本実施例の作
動を説明すると、燃焼器７の燃焼ガスのみにてターボチ
ャージャを駆動するには、電磁弁５４を作動させてエア
ーシリンダ５を操作し、リンク５１、リンク５２により
絞リング３を図示の左方向に移動させてタービン１１へ
のガス流路を切欠３１により絞り込む。と同時にコンプ
レッサ１３側の絞リング４もリンク５１とリンク５３に
より左方に移動させ流路を絞り込む。
動を説明すると、燃焼器７の燃焼ガスのみにてターボチ
ャージャを駆動するには、電磁弁５４を作動させてエア
ーシリンダ５を操作し、リンク５１、リンク５２により
絞リング３を図示の左方向に移動させてタービン１１へ
のガス流路を切欠３１により絞り込む。と同時にコンプ
レッサ１３側の絞リング４もリンク５１とリンク５３に
より左方に移動させ流路を絞り込む。
【００１７】また、バイパス流路６においては、常時は
図示の実線方向の圧気切換弁６１および排ガス切換弁６
２を、弁アクチュエータ６３および６４によって点線方
向に切換えを行う。
図示の実線方向の圧気切換弁６１および排ガス切換弁６
２を、弁アクチュエータ６３および６４によって点線方
向に切換えを行う。
【００１８】このため、燃焼器７により燃焼されたガス
は開放された排ガス切換弁６２を通過し、流路の絞られ
たタービン１１に送り込まれてタービン軸１２に配置さ
れたロータ２１を駆動することになり、したがって、そ
の永久磁石の回転によるステータ２２への電磁誘導によ
って起電力を生じ、リード線２３を介して発電された電
力が例えば冷暖房装置に送電されることになる。
は開放された排ガス切換弁６２を通過し、流路の絞られ
たタービン１１に送り込まれてタービン軸１２に配置さ
れたロータ２１を駆動することになり、したがって、そ
の永久磁石の回転によるステータ２２への電磁誘導によ
って起電力を生じ、リード線２３を介して発電された電
力が例えば冷暖房装置に送電されることになる。
【００１９】以上、本発明を上述の実施例によって説明
したが、本発明の主旨の範囲内で例えば流路を絞る絞リ
ングの移動方向を変化させてアクチュエータにての操作
方向を変えるような種々の変形や応用が可能であり、こ
れらの変形や応用を本発明の範囲から排除するものでは
ない。
したが、本発明の主旨の範囲内で例えば流路を絞る絞リ
ングの移動方向を変化させてアクチュエータにての操作
方向を変えるような種々の変形や応用が可能であり、こ
れらの変形や応用を本発明の範囲から排除するものでは
ない。
【００２０】
【発明の効果】上述の実施例のように本発明によれば、
ターボチャージャのタービンへのガス流路と、コンプレ
ッサからの圧気流路にそれぞれ絞リングを取付け、エン
ジンの停止時の発電の際には両流路を絞リングによって
絞り込むので、小容量の燃焼器からの燃焼ガスの供給で
もターボチャージャが駆動でき、したがってタービン軸
の回転電機から相当する電気出力が得られるという効果
がある。
ターボチャージャのタービンへのガス流路と、コンプレ
ッサからの圧気流路にそれぞれ絞リングを取付け、エン
ジンの停止時の発電の際には両流路を絞リングによって
絞り込むので、小容量の燃焼器からの燃焼ガスの供給で
もターボチャージャが駆動でき、したがってタービン軸
の回転電機から相当する電気出力が得られるという効果
がある。
【図１】本発明の一実施例の要部を示す断面図である。
【図２】本実施例に用いる絞リングの斜視図である。
１…ターボチャージャ ２…回転電機 ３，４…絞リング ５…エアーシリンダ ６…バイパス流路 ７…燃焼器 １１…タービン １３…コンプレッサ １７…吸気管 １８…排気管
Claims (1)
- 【請求項１】エンジンの排気エネルギーにより駆動され
て吸気を圧縮するターボチャージャのタービン軸に取付
けた回転電機と、ターボチャージャのタービンへのガス
流路およびコンプレッサからの圧気流路を絞るそれぞれ
の絞り手段と、前記のガス流路と圧気流路との間に架設
したバイパス流路に配置した燃料の燃焼器と、前記のそ
れぞれの絞り手段を作動させ燃焼器の運転によるタービ
ントルクにて回転電機から電力を出力せしめる発電制御
手段とを有することを特徴とする車両用発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5039505A JPH06229251A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 車両用発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5039505A JPH06229251A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 車両用発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06229251A true JPH06229251A (ja) | 1994-08-16 |
Family
ID=12554908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5039505A Pending JPH06229251A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 車両用発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06229251A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996006271A1 (en) * | 1994-08-25 | 1996-02-29 | James Neville Randle | Turbocharged internal combustion engine arrangement |
| WO2006022635A1 (en) * | 2004-07-23 | 2006-03-02 | Honeywell International, Inc. | Use of compressor to turbine bypass for electric boosting system |
| CN102322335A (zh) * | 2011-05-18 | 2012-01-18 | 上海空中楼格电子科技有限公司 | 一种响应迅速的变量叶轮增压装置 |
| JP2021172253A (ja) * | 2020-04-27 | 2021-11-01 | 株式会社石川エナジーリサーチ | 車両駆動装置 |
-
1993
- 1993-02-03 JP JP5039505A patent/JPH06229251A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996006271A1 (en) * | 1994-08-25 | 1996-02-29 | James Neville Randle | Turbocharged internal combustion engine arrangement |
| GB2292587B (en) * | 1994-08-25 | 1999-01-27 | James Neville Randle | Turbocharged internal combustion engine arrangement |
| AU710056B2 (en) * | 1994-08-25 | 1999-09-09 | James Neville Randle | Turbocharged internal combustion engine arrangement |
| WO2006022635A1 (en) * | 2004-07-23 | 2006-03-02 | Honeywell International, Inc. | Use of compressor to turbine bypass for electric boosting system |
| CN102322335A (zh) * | 2011-05-18 | 2012-01-18 | 上海空中楼格电子科技有限公司 | 一种响应迅速的变量叶轮增压装置 |
| JP2021172253A (ja) * | 2020-04-27 | 2021-11-01 | 株式会社石川エナジーリサーチ | 車両駆動装置 |
| WO2021220742A1 (ja) * | 2020-04-27 | 2021-11-04 | 株式会社石川エナジーリサーチ | 車両駆動装置 |
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