JPH0946817A - ハイブリッド電気自動車 - Google Patents

ハイブリッド電気自動車

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JPH0946817A
JPH0946817A JP19372495A JP19372495A JPH0946817A JP H0946817 A JPH0946817 A JP H0946817A JP 19372495 A JP19372495 A JP 19372495A JP 19372495 A JP19372495 A JP 19372495A JP H0946817 A JPH0946817 A JP H0946817A
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JP
Japan
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generator
engine
electric vehicle
turbocharger
hybrid electric
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Pending
Application number
JP19372495A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Kawamura
英男 河村
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Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL 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
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  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、ハイブリッド電気自動車において、
エンジンの燃料としてメタノールを使用し、エンジンの
燃焼室を遮熱構造とし、排気ガスのエンタルピーを増加
させると共に、排気管にターボチャージャと、エネルギ
回収タービンとを設けてその排気ガスの熱エネルギを回
収し、エンジンの効率を大幅に向上させ、且つ低公害の
ハイブリッド電気自動車を提供するものである。 【解決手段】エンジンは、メタノールを燃料とするもの
で、排気ガスのエンタルピーを増加させるため窒化珪素
等のセラミックス製の燃焼室遮熱手段と、吸気通路にメ
タノールをジメチルエーテル等のセタン価の高いものに
改質する触媒と、該触媒を加熱する電気ヒータとを有
し、排気管にターボチャージャと、エネルギ回収タービ
ンとを有し、且つ前記ターボチャージャの軸に永久磁石
を回転子としたターボチャージャ発電機と、前記タービ
ンの出力軸に永久磁石を回転子とした副発電機とを有す
るハイブリッド電気自動車。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関(以下、
単にエンジンという。)と、そのエンジンの出力軸に配
設された発電機とを有するハイブリッド電気自動車に関
する。
【0002】
【従来の技術】エンジンと、そのエンジンの出力軸に配
設された発電機とを有するハイブリッド自動車として
は、図3に示すハイブリッド電気自動自動車が広く知ら
れている。図3のハイブリッド電気自動自動車は、エン
ジン51を効率が良く、排気ガスの大気汚染物質の少な
い運転状態で運転し、発電機52を駆動する。発電機5
2で発電された電力は、バッテリ54に充電されるとと
もに制御装置53を介して電動機55に供給される。電
動機55は、自動自動車の車輪10、10を差動ギヤ5
6を介して駆動する。ここで、一般的には、発電機52
の発電出力は電気自動自動車の定速走行に必要な電力を
発電し、加速時や登坂時のように、より電力を必要とす
る場合は、バッテリ54からも電力が供給され、発電機
52の発電出力に余裕がある場合はバッテリ54を充電
するように設定されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のハイブリッ
ド電気自動車においては、エンジンが水冷式のディーゼ
ル又はガソリンエンジンであり、且つ排気ガスの熱エネ
ルギの回収を行っていないので、排気ガスの浄化装置が
必要であり重量が増加し、コストが高いものになり、し
かもエネルギ効率が悪いという問題がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
め、本発明によれば、エンジンと、該エンジンによって
駆動され発電する主発電機と、該主発電機の発電電力に
よって駆動される車輪の駆動軸に設けられた電動機と、
該電動機を制御する制御装置とを具備したハイブリッド
電気自動車において、前記エンジンは、メタノールを燃
料とするもので、排気ガスのエンタルピーを増加させる
ため窒化珪素等のセラミックス製の燃焼室遮熱手段と、
吸気通路にメタノールをジメチルエーテル等のセタン価
の高いものに改質する触媒と、該触媒を加熱する電気ヒ
ータとを有し、排気管にターボチャージャと、エネルギ
回収タービンとを有し、且つ前記ターボチャージャの軸
上に永久磁石を回転子としたターボチャージャ発電機
と、前記タービンの出力軸に永久磁石を回転子とした副
発電機とを有することを特徴とするバイブリッド電気自
動車が提供される。
【0005】本発明によれば、燃料供給通路にはヒータ
と触媒を埋設した通路を持ちエンジンの条件によって通
電させることを特徴とするハイブリッド電気自動車が提
供される。
【0006】本発明によれば、内燃機関の温度が低いと
きに前記内燃機関に取付けられた温度センサの信号によ
り前記電気ヒータに通電する通電制御手段を有すること
を特徴とするハイブリッド電気自動車が提供される。
【0007】本発明によれば、前記ハイブリッド電気自
動車は、キャパシタとバッテリとを備え、当該電気自動
車がブレーキ時には前記主発電機と前記電動機の発電電
力をキャパシタに蓄電し、中負荷運転時にはバッテリに
充電することを特徴とするハイブリッド電気自動車が提
供される。
【0008】本発明によれば、内燃機関の温度を感知
し、その温度が低い場合排気通路を絞り排気孔から燃焼
ガスをシリンダに導入する装置を取付けたことを特徴と
するハイブリッド電気自動車が提供される。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明は、エンジンの燃料として
メタノールを使用し、エンジンの燃焼室を遮熱構造と
し、排気ガスのエンタルピーを増加させ、排気管にター
ボチャージャと、エネルギ回収タービンとを設けてその
排気ガスの熱エネルギを回収すると共に、エンジンの吸
気通路にメタノールをセタン価の高いジメチルエーテル
等に改質する触媒を装着したので、エンジンの効率が大
幅に向上し、燃焼が大幅に改善され、低公害のハイブリ
ッド電気自動車を実現できる。
【0010】
【実施例】次に本発明のハイブリッド自動車の一実施例
を図面を用いて詳細に説明する。図1は、その構成図で
ある。本図において、1は燃焼室が窒化珪素等のセラミ
ックスによって構成され、その外側および排気路壁面の
外周面部に空気層を置いた構造で遮熱されているエンジ
ンで、燃料としてメタノールを使用したものである。2
は主発電機であり、その軸はクランク軸に連結されてい
てその軸上に永久磁石を回転子とした永久磁石型の発電
機を取付けてある。3はエンジン1の遮熱された排気管
に設けられたターボチャージャで、その軸上にターボチ
ャージャ発電機31を設けエンジン1の排気ガスの熱エ
ネルギによって吸気を圧縮する公知の装置である。4は
エンジン1の排気ガスの熱エネルギにより駆動されるタ
ービンでその出力軸41には副発電機5が設けられてい
る。ターボチャージャ発電機31および副発電機5は永
久磁石を回転子とした永久磁石型の発電機である。
【0011】主発電機2と副発電機5とターボチャージ
ャ発電機31との発電電力は制御装置6で、電圧の調整
後合流させた上、車軸電動機71、72の回転に同期さ
せる周波数に調整し、上記電動機71、72を運転する
と共にその残部をキャパシタ10、バッテリ11の充電
及び/又は電動機71、72へ供給が制御される。電動
機71、72は高速で運転される小型電動機で構成され
るのでそれぞれ減速機8、8を介して車輪9、9を駆動
する。
【0012】図2は、本実施例の動作の概念を表す図で
ある。ここで本実施例の動作を図1、図2で説明する。
自動車の走行は、加速、一定速、減速及び停車の繰り返
しである。図2はその自動車の走行を単純化して表した
ものである。図2には、比較的低速での加速、一定速走
行及び減速のパターンと、比較的高速での加速、一定速
走行及び減速のパターンとを示してある。それぞれのパ
ターンでの電動機71、72の電力、すなわち電動機7
1、72の駆動力を図2の下の図に示す。通常車軸電動
機71、72は、加速時には一定速時に比較し大きな電
力を必要とする。本実施例の主発電機2、ターボチャー
ジャ発電機31及び副発電機5による発電電力は、図2
に示すように加速時の全電力を発電出来るようには設定
しない。即ち加速時に必要な出力を得るためには極めて
大型のエンジンが必要で加速時の不足電力は、キャパシ
タ10及び/又はバッテリ11から供給されるように制
御装置6で制御される。すなわち、加速時や登坂時等の
ように電動機71、72が高負荷となるときには、主発
電機2、ターボチャージャ発電機31及び副発電機5が
合算された場合でもその最大発電電力が不足し、連続運
転された場合その電力が不足する場合、まずキャパシタ
10が充電されていればキャパシタ10から不足電力が
供給され、キャパシタ10の充電が不足している場合は
バッテリ11からも電力が供給される。キャパシタ10
及びバッテリ11の充電であるが、キャパシタ10は減
速時に主発電機2及び/又はターボチャージャ発電機3
1、副発電機5と電動機71、72を回生運転、すなわ
ち発電機として運転し、充電される。電動機71、72
の回生運転は、所謂エンジンブレーキとしての機能も果
たしている。バッテリ11は一定速走行時に、主発電機
2及び/又はターボチャージャ発電機31、副発電機5
に発電余力がある場合に充電される。
【0013】次に、12は燃料であるメタノールをセタ
ン価の高いジメチルエーテル等に改質する触媒であり、
電気ヒータ13が設けられている。電気ヒータ13は制
御装置13により、エンジン温度が低い場合通電するよ
うに制御される。即ち、エンジンの燃焼室を遮熱構造と
した場合、壁温は上昇し、セタン価の低いメタノールを
燃焼させるために好都合である。しかるに大気温が低い
場合、エンジン1を始動させても壁温が上昇せずに、メ
タノールは完全燃焼しない。従ってメタノールの一部を
触媒とヒータを用いてジメチルエーテルに改質すると約
10%程度改質したとしてもセタン価は大巾に改善さ
れ、ディーゼル燃焼が出来る。かかる装置によって全域
での燃焼を改善出来る。温度が上昇すればジメチルエー
テルの製造は問題なく、壁面燃焼のディーゼル機関とす
ることが出来る。
【0014】以上、本発明を上述の実施例を用いて説明
したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であ
り、これらの変形を本発明の範囲から排除するものでは
ない。
【0015】
【発明の効果】本発明は、エンジンの燃料としてメタノ
ールを使用し、エンジンの燃焼室を遮熱構造とし、排気
ガスのエンタルピーを増加させると共に、排気管にター
ボチャージャと、エネルギ回収タービンとを設けてその
排気ガスの熱エネルギを回収するので、エンジンの効率
が大幅に向上すると共に、エンジンの吸気通路にメタノ
ールをセタン価の高いジメチルエーテル等に改質する触
媒を装着したので、燃焼が大幅に改善され、低公害のハ
イブリッド電気自動車を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の全体構成図である。
【図2】本発明の制御の概念を表す図である。
【図3】従来のハイブリッド電気自動車の構成図であ
る。
【符号の説明】 1…エンジン、2…主発電機、3…ターボチャージャ、
4…タービン、5…副発電機、6…制御装置、10…キ
ャパシタ、11…バッテリ、12…触媒、13…電気ヒ
ータ、31…ターボチャージャ発電機、71、72…電
動機
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02B 29/06 F02B 61/00 D 37/00 302 F02D 29/06 D 61/00 41/02 301K F02D 29/06 301D 41/02 301 45/00 395Z F02M 27/02 P 45/00 395 B60K 9/00 Z F02M 27/02

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関と、該内燃機関によって駆動され
    発電する主発電機と、該主発電機の発電電力によって駆
    動される車輪の駆動軸に設けられた電動機と、該電動機
    を制御する制御装置とを具備したハイブリッド電気自動
    車において、 前記内燃機関は、窒化珪素等のセラミックス製の燃焼室
    と排気系壁面の外周面部に遮熱層を設けた遮熱手段と、
    前記排気管に発電用回転子を持つターボチャージャと、
    エネルギ回収タービンとを有し、且つ前記ターボチャー
    ジャの軸上に永久磁石を回転子としたターボチャージャ
    発電機と、前記タービンの出力軸に永久磁石を回転子と
    した副発電機とを有し、さらに燃料をメタノールとし、
    前記主発電機、ターボチャージャ発電機、副発電機の出
    力を合算し、前記電動機を駆動する制御装置を持ったこ
    とを特徴とするハイブリッド電気自動車。
  2. 【請求項2】燃料供給通路にはヒータと触媒を埋設した
    通路を持ちエンジンの条件によって通電させることを特
    徴とする請求項1に記載のハイブリッド電気自動車。
  3. 【請求項3】内燃機関の温度が低いときに前記内燃機関
    に取付けられた温度センサの信号により前記電気ヒータ
    に通電する通電制御手段を有することを特徴とする請求
    項1に記載のハイブリッド電気自動車。
  4. 【請求項4】前記ハイブリッド電気自動車は、キャパシ
    タとバッテリとを備え、当該電気自動車がブレーキ時に
    は前記主発電機と前記電動機の発電電力をキャパシタに
    蓄電し、中負荷運転時にはバッテリに充電することを特
    徴とする請求項1又は請求項3に記載のハイブリッド電
    気自動車。
  5. 【請求項5】内燃機関の温度を感知し、その温度が低い
    場合排気通路を絞り排気孔から燃焼ガスをシリンダに導
    入する装置を取付けたことを特徴とする請求項1に記載
    のハイブリッド電気自動車。
JP19372495A 1995-07-28 1995-07-28 ハイブリッド電気自動車 Pending JPH0946817A (ja)

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