JP2001099003A - Hybrid engine, and driving mechanism for automobile adopting hybrid engine - Google Patents
Hybrid engine, and driving mechanism for automobile adopting hybrid engineInfo
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- 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
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- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリットエン
ジン、及び、ハイブリットエンジンを用いた自動車駆動
機構に関するものであり、更に、詳細には、主動力の内
燃機関エンジンの発生させる廃熱を補助動力の駆動源と
して利するハイブリットエンジン、及び、ハイブリット
エンジンを用いた自動車駆動機構に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hybrid engine and an automobile drive mechanism using the hybrid engine. More specifically, the present invention relates to an auxiliary power source for waste heat generated by a main power internal combustion engine. The present invention relates to a hybrid engine useful as a drive source and an automobile drive mechanism using the hybrid engine.
【０００２】[0002]
【従来技術】近年、自動車の廃ガス等が地球環境へ与え
る配慮からハイブリットエンジンの開発が盛んで、既
に、実用化されて市販されている自動車もある。2. Description of the Related Art In recent years, hybrid engines have been actively developed in consideration of the effect of waste gas from automobiles on the global environment, and some automobiles have already been put to practical use and marketed.
【０００３】[0003]
【解決しようとする課題】然し乍ら、従来、内燃エンジ
ンが駆動後に発生させる熱の利用はされて無く、ラジエ
ータ等の冷却装置を配して内燃エンジンを冷却させ、熱
は廃熱として空気中に放射させている現状であり、都市
部におけるヒートアイランド現象の一つの要因にもなっ
ているものである。However, conventionally, the heat generated after the internal combustion engine is driven has not been used, and a cooling device such as a radiator is arranged to cool the internal combustion engine, and the heat is radiated as waste heat into the air. This is one of the causes of the heat island phenomenon in urban areas.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】前記課題に鑑み、研鑽の
結果、本発明のハイブリットエンジンは、主動力の内燃
機関エンジンと、内燃機関エンジンが発生させた熱を利
用した補助動力の熱利用エンジンとを備えたものであ
り、更に、ハイブリットエンジンを用いた自動車駆動機
構は、主動力の内燃機関エンジンと、内燃機関エンジン
が発生させた熱を利用した発電手段と、発電手段により
発電させた電力を充電させるバッテリーと、バッテリー
の電力で駆動する補助動力のモータとを備えたものであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, as a result of study, the hybrid engine of the present invention has a main power internal combustion engine and an auxiliary power heat utilization engine utilizing heat generated by the internal combustion engine. Further, the vehicle drive mechanism using the hybrid engine, the main engine of the internal combustion engine, the power generation means using the heat generated by the internal combustion engine, and the power generated by the power generation means , And an auxiliary power motor driven by the power of the battery.
【０００５】[0005]
【発明の作用】本発明のハイブリットエンジン及びハイ
ブリットエンジンを用いた自動車用駆動機構は、主動力
である内燃機関の廃熱を補助動力の熱利用エンジンの高
温側、又は、熱利用の発電手段の高温側として用いるも
ので、内燃機関の発生させた熱を有効に利用するもの
で、地球環境に優しく、更に、燃費の節約にも成るもの
である。The hybrid engine and the vehicle drive mechanism using the hybrid engine according to the present invention use the waste heat of the internal combustion engine, which is the main motive power, on the high-temperature side of the heat-utilizing engine of the auxiliary motive power, or the power generating means using the heat. It is used as a high-temperature side and effectively utilizes the heat generated by the internal combustion engine, is environmentally friendly and further saves fuel consumption.
【０００６】[0006]
【発明の実施例】以下、本発明のハイブリットエンジ
ン、及び、ハイブリットエンジンを用いた自動車用駆動
機構の実施例を図面を使って具体的に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a hybrid engine according to the present invention and a drive mechanism for an automobile using the hybrid engine will be specifically described with reference to the drawings.
【０００７】図１は本発明のハイブリットエンジンの概
要説明図であり、図２は本発明のハイブリットエンジン
を用いた自動車用駆動機構の概要説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory view of a hybrid engine of the present invention, and FIG. 2 is a schematic explanatory view of an automobile drive mechanism using the hybrid engine of the present invention.
【０００８】本発明は、ハイブリットエンジン、及び、
ハイブリットエンジンを用いた自動車駆動機構に関する
ものであり、更に、詳細には、主動力の内燃機関エンジ
ン１の発生させる廃熱を補助動力の駆動源として利する
ハイブリットエンジン、及び、ハイブリットエンジンを
用いた自動車駆動機構に関するものであり、請求項１に
記載のハイブリットエンジンは、主動力の内燃機関エン
ジン１と、該内燃機関エンジン１が発生させた熱を利用
した補助動力の熱利用エンジン２とを備えたものであ
る。[0008] The present invention provides a hybrid engine, and
The present invention relates to a vehicle drive mechanism using a hybrid engine, and more specifically, to a hybrid engine using waste heat generated by a main power internal combustion engine 1 as a drive source for auxiliary power, and a hybrid engine using the hybrid engine. The hybrid engine according to claim 1, which relates to an automobile drive mechanism, includes an internal combustion engine 1 having a main power and a heat utilization engine 2 having an auxiliary power using heat generated by the internal combustion engine 1. It is a thing.
【０００９】更に、請求項２に記載のハイブリットエン
ジンを用いた自動車駆動機構は、主動力の内燃機関エン
ジン１１と、該内燃機関エンジン１１が発生させた熱を
利用した発電手段１２と、該発電手段１２により発電さ
せた電力を充電させるバッテリー１３と、該バッテリー
１３の電力で駆動する補助動力のモータ１４とを備えた
ものである。Further, the vehicle drive mechanism using the hybrid engine according to the second aspect of the present invention comprises an internal combustion engine 11 of main power, a power generation means 12 utilizing heat generated by the internal combustion engine 11, A battery 13 for charging the electric power generated by the means 12 and an auxiliary power motor 14 driven by the electric power of the battery 13 are provided.
【００１０】即ち、本発明のハイブリットエンジンの主
動力とする内燃機関エンジン１は一般的に自動車に用い
られるガソリン、軽油を燃料としたエンジンである。That is, the internal combustion engine 1 that is the main motive power of the hybrid engine of the present invention is an engine that uses gasoline and light oil as fuel, generally used in automobiles.
【００１１】そして、補助動力とする熱利用エンジン２
は温度の高低を利して動力するものであり、例えば、ス
ターリングエンジン、バイメタルエンジン、熱膨張部材
を用いたエンジン等のことである。A heat utilization engine 2 as an auxiliary power
Is powered by the use of high and low temperatures and is, for example, a Stirling engine, a bimetallic engine, an engine using a thermal expansion member, or the like.
【００１２】つまり、スターリングエンジンは周知のよ
うに、エンジン内に気体を密封し、この気体を加熱する
ことにより膨張させ、更に、冷却することにより圧縮さ
せるものであり、この膨張圧縮をピストンに伝えること
により、ピストンを往復させ、このピストンの往復運動
をクランク等で回転運動に変換することによって駆動す
る動力を得るものである。That is, as is well known, a Stirling engine seals a gas in the engine, expands the gas by heating, and compresses the gas by cooling. The expansion and compression are transmitted to a piston. Thus, the piston is reciprocated, and the driving power is obtained by converting the reciprocating motion of the piston into a rotary motion by a crank or the like.
【００１３】更に、バイメタルエンジン、熱膨張部材を
用いたエンジンは、バイメタル部材、又は。熱膨張部材
を加熱することによりバイメタル部材の屈曲、又は、熱
膨張部材の延伸、逆に、冷却することによりバイメタル
部材の逆方向への屈曲、又は、熱膨張部材の短縮する運
動を端部で往復運動させて、この往復運動をクランク等
で回転運動に変換することによって駆動する動力を得る
ものである。Further, a bimetal engine or an engine using a thermal expansion member is a bimetal member or a bimetal member. The bending of the bimetal member by heating the thermal expansion member, or the stretching of the thermal expansion member, and conversely, the bending of the bimetal member in the opposite direction by cooling, or the movement of shortening the thermal expansion member at the end. A reciprocating motion is obtained, and the driving power is obtained by converting the reciprocating motion into a rotary motion by a crank or the like.
【００１４】前記スターリングエンジン、バイメタルエ
ンジン、熱膨張部材を用いたエンジン等の熱利用エンジ
ン２を加熱する高温側を内燃機関エンジン１に近接させ
ているものであり、低温側は図１に図示する如く、外気
を利して冷却するラジエータ４に冷却水を充填して、該
冷却水を循環ポンプ５で循環させる冷却部３を熱利用エ
ンジンの内燃機関エンジン１と反対側に備えているもの
であ利、又、熱利用エンジン２の加熱側は排気ガスの熱
を利用することも可能なものである。The high temperature side for heating the heat utilization engine 2 such as the Stirling engine, the bimetallic engine, and the engine using the thermal expansion member is close to the internal combustion engine 1, and the low temperature side is shown in FIG. As described above, a radiator 4 that cools by utilizing outside air is filled with cooling water, and a cooling unit 3 that circulates the cooling water by a circulation pump 5 is provided on the side of the heat utilization engine opposite to the internal combustion engine 1. The heating side of the heat utilization engine 2 can also utilize the heat of the exhaust gas.
【００１５】本発明のハイブリットエンジンは、内燃機
関エンジン１を駆動させて一定時間が経過すると、内燃
機関エンジン１は発熱して高温と成り、本発明の補助動
力の熱利用エンジン２の高温側として用いられるもので
あり、補助動力の熱利用エンジン２は、特に、加速時等
の大きな負荷のかかる場合の主動力の内燃機関エンジン
１の補助をするものである。In the hybrid engine according to the present invention, when a certain period of time has elapsed after the internal combustion engine 1 has been driven, the internal combustion engine 1 generates heat and has a high temperature. The auxiliary power heat utilization engine 2 assists the main power internal combustion engine 1 particularly when a large load is applied such as during acceleration.
【００１６】次いで、本発明のハイブリットエンジンを
用いた自動車駆動機構１１は、内燃機関エンジン１１が
発生させた熱を利用した発電手段１２を備えているもの
であり、熱を利用した発電手段１２とは熱起電力素子
（ゼーベック効果素子）があり、つまり、熱起電力素子
は２つの異なった導電性物質をお互いに２点で接合させ
て回路を形成し、その接合部位を夫々高温側と低温側と
の異なった温度で保持すると、回路に電圧を発生するも
のである。Next, the vehicle drive mechanism 11 using the hybrid engine according to the present invention is provided with the power generation means 12 utilizing the heat generated by the internal combustion engine 11, and the power generation means 12 utilizing the heat. There is a thermo-electromotive element (Seebeck effect element), that is, a thermo-electromotive element forms a circuit by joining two different conductive substances to each other at two points, and the junctions are connected to the high temperature side and low temperature, respectively. Holding at a different temperature than the side generates a voltage in the circuit.
【００１７】又、前述のスターリングエンジン、バイメ
タルエンジン、熱膨張部材を用いたエンジン等の動力を
発電器に接続することにより発電する発電手段１２でも
構わないものである。The power generating means 12 for generating power by connecting the power of the above-described Stirling engine, bimetal engine, engine using a thermal expansion member, etc. to a power generator may be used.
【００１８】次いで、バッテリー１３は前記発電手段１
２で発電させた電力を充電させるものであり、更には、
バッテリー１３に充填させた電力により駆動するモータ
１４を備えているものであり、又、減速時にはこのモー
タ１４を発電機として発電してバッテリー１３に充電す
ることも可能である。Next, the battery 13 is connected to the power generating means 1.
The electric power generated in step 2 is charged.
The motor 13 is provided with a motor 14 that is driven by the electric power charged in the battery 13, and the motor 13 can be used as a generator to charge the battery 13 during deceleration.
【００１９】つまり、本発明のハイブリットエンジンを
用いた自動車駆動機構は、図２に図示する如く、内燃機
関エンジン１１に近接させて発電手段１２を備えている
もので、発電手段１２の高温側を内燃機関エンジン１１
に近接させ、発電手段１２の低温側を外側にして外気や
冷却水で低温を保持させるものであり、加えて、発電手
段１２で発電した電力はケーブルを介してバッテリー１
３に充電されるものであり、更に、バッテリー１３に充
電された電力は必要に応じて速度制御器１５を介して補
助動力のモータ１４に送電されるものである。That is, as shown in FIG. 2, the vehicle drive mechanism using the hybrid engine of the present invention includes the power generating means 12 in close proximity to the engine 11 of the internal combustion engine. Internal combustion engine 11
, And the low temperature side of the power generation means 12 is set outside, and the low temperature is maintained by the outside air or cooling water. In addition, the power generated by the power generation means 12 is supplied to the battery 1 via a cable.
3, and the electric power charged in the battery 13 is transmitted to the auxiliary power motor 14 via the speed controller 15 as necessary.
【００２０】本発明は、内燃機関エンジン１１の廃熱を
高温側の熱として利用し、低温側は外気を利用するもの
であり、走行する自動車にも搭載が可能であり、更に、
内燃機関エンジン１１を停止した後にも、内燃機関エン
ジン１１が冷却するまで発電手段１２の発電を可能とす
るものである。The present invention utilizes the waste heat of the internal combustion engine 11 as heat on the high-temperature side and uses outside air on the low-temperature side, and can be mounted on a running automobile.
Even after the internal combustion engine 11 is stopped, the power generation unit 12 can generate electric power until the internal combustion engine 11 cools.
【００２１】[0021]
【発明の効果】前述の構成により、本発明は従来空気中
に排出していた内燃機関エンジンの廃熱を補助駆動の熱
利用エンジン、又は、熱利用の発電手段を介して得た電
力を使用するため燃料の節約ができ、更には、大気中に
放出していた内燃機関エンジンの廃熱の放射を激減させ
るもので地球環境の改善にも成るもので画期的で実用性
の高い発明である。As described above, according to the present invention, the present invention uses the waste heat of an internal combustion engine that has been discharged into the air by using an auxiliary drive heat utilization engine or electric power obtained through heat utilization power generation means. This saves fuel and further reduces the radiation of waste heat from the internal combustion engine released into the atmosphere. It also improves the global environment. is there.
【図１】図１は本発明のハイブリットエンジンの概要説
明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory view of a hybrid engine of the present invention.
【図２】図２は本発明のハイブリットエンジンを用いた
自動車用駆動機構の概要説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory view of a drive mechanism for a vehicle using a hybrid engine of the present invention.
１ 内燃機関エンジン ２ 熱利用エンジン ３ 冷却器 ４ ラジェータ ５ 循環ポンプ １１ 内燃機関エンジン １２ 発電手段 １３ バッテリー １４ モータ １５ 速度制御器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 2 Heat utilization engine 3 Cooler 4 Radiator 5 Circulation pump 11 Internal combustion engine 12 Power generation means 13 Battery 14 Motor 15 Speed controller
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 29/02 Ｆ０２Ｄ 29/06 Ｄ 29/06 Ｆ０２Ｇ 1/043 Ｆ０２Ｇ 1/043 5/04 Ｈ 5/04 Ｌ Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｅ Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) F02D 29/02 F02D 29/06 D 29/06 F02G 1/043 F02G 1/043 5/04 H 5/04 L B60K 9 / 00 E
Claims (2)
エンジンが発生させた熱を利用した補助動力の熱利用エ
ンジンとを備えたことを特徴とするハイブリットエンジ
ン。1. A hybrid engine comprising: a main power internal combustion engine; and an auxiliary power heat utilization engine utilizing heat generated by the internal combustion engine.
エンジンが発生させた熱を利用した発電手段と、該発電
手段により発電させた電力を充電させるバッテリーと、
該バッテリーの電力で駆動する補助動力のモータとを備
えたことを特徴とするハイブリットエンジンを用いた自
動車駆動機構。2. An internal combustion engine of main power, a power generation means using heat generated by the internal combustion engine, and a battery for charging the power generated by the power generation means.
An automobile drive mechanism using a hybrid engine, comprising: an auxiliary power motor driven by electric power of the battery.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27842299A JP2001099003A (en) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | Hybrid engine, and driving mechanism for automobile adopting hybrid engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27842299A JP2001099003A (en) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | Hybrid engine, and driving mechanism for automobile adopting hybrid engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001099003A true JP2001099003A (en) | 2001-04-10 |
Family
ID=17597131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27842299A Pending JP2001099003A (en) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | Hybrid engine, and driving mechanism for automobile adopting hybrid engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001099003A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7191596B2 (en) | 2003-10-01 | 2007-03-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Stirling engine and hybrid system that uses the Stirling engine |
| US7458216B2 (en) | 2003-10-01 | 2008-12-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust heat recovery apparatus |
| US7458215B2 (en) | 2003-10-01 | 2008-12-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Stirling engine and hybrid system with the same |
-
1999
- 1999-09-30 JP JP27842299A patent/JP2001099003A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7191596B2 (en) | 2003-10-01 | 2007-03-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Stirling engine and hybrid system that uses the Stirling engine |
| US7458216B2 (en) | 2003-10-01 | 2008-12-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust heat recovery apparatus |
| US7458215B2 (en) | 2003-10-01 | 2008-12-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Stirling engine and hybrid system with the same |
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