JPH03107532A - 車両用エネルギー回収装置 - Google Patents

車両用エネルギー回収装置

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JPH03107532A
JPH03107532A JP1246158A JP24615889A JPH03107532A JP H03107532 A JPH03107532 A JP H03107532A JP 1246158 A JP1246158 A JP 1246158A JP 24615889 A JP24615889 A JP 24615889A JP H03107532 A JPH03107532 A JP H03107532A
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Yoshinobu Tsuchiya
土屋　善信
Ken Kurabayashi
倉林　研
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Isuzu Motors Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両の運転状況に応じて、効率よくエネルギー
を回収しようとする車両用エネルギー回収装置に関する
。
（従来の技術） エンジンの排気管にタービンを取付け、このタービン軸
に電動−発電機となる回転電機を配置するとともに、エ
ンジンの回転軸に電動機構を取付け、エンジンの回転状
態や車両の走行状態に応じて、エネルギーを回収しよう
とする試みが従来から種々提案されている。
この種のエネルギー回収装置として、排気タービンを備
えたエンジンのタービン軸に発電機を直結し、エンジン
の回転軸には発電兼電動機を結合し、発電機からの電力
を発電兼電動機に供給して駆動したり、車両のブレーキ
時には発電兼電動機からの電力によりバッテリを充電す
る提案が特開昭５９−１４１７１４号公報に開示されて
いる。
（発明が解決しようとする課題） 上述の公開公報に示されている提案では、エンジンの通
常の走行運転時に、タービン軸の発電機出力をエンジン
に設けた発電兼電動機に供給してカ行させ、排気エネル
ギーを車両の駆動力として回収することは良好に行われ
るが、車両の制動時に発電兼電動機からの電気エネルギ
ーにてバッテリを充電することは、充電性能の悪い通常
のバッテリでは非能率で、エネルギーの回収が不十分で
ある。例えば通常の小型トラックなどに使用されている
５０ＡＨ〜７０ＡＨのバッテリの充電電流は５Ａ〜ＩＯ
Ａ程度であり、この場合車両の制動時間を例えば１０秒
程度とすると回収可能な電力は１４ＶＸ１０Ａ＝１４０
Ｗで、１４００ジユールとなり、この程度では回収量が
不十分であるという欠点がある。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、
その目的はエネルギーの回収効率が良好で、十分な電力
を回収しようとする車両用エネルギー回収装置を提供す
ること、にある。
（課題を解決するための手段） 本発明によれば、車輪駆動系と連結された回転電機と、
該回転電機の回生運転時に回収される電気エネルギーを
蓄積し、該回転電機の力行時に該回転電機に電気エネル
ギーを供給するコンデンサとを有する車両用エネルギー
回収装置が提供される。
（作用） 本発明ではエンジン結合された回転電機を車両の運転状
態に応じて、発電機または電動機として作動させ、機械
エネルギーを電力に変換させたエネルギーを、従来のバ
ッテリによって充電することなく大静電容量を有する電
気二重層コンデンサに蓄えるので、瞬発力のある大電力
が扱えるとともに、充放電に際して効率のよいエネルギ
ー回収が行われる。
（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。
第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第２
図本実施例におけるエネルギー回収領域の説明図、第３
図は本実施例の電力回路のプロ・ンク図、第４図はその
制御回路のブロック図である。
これらの図面において、１はエンジンであり、変速機２
を介して駆動軸２１を回転させるもので、変速機２には
電動−発電機となる回転電機３が取付けられている。
４は制御装置で、後述する第４図に示す制御回路を備え
て、車両の運転状態に応じて回転電機３の電動または発
電作動を切換えるもので、入力として車速センサ５１、
アクセル開度センサ５２、水温センサ５３、ブレーキス
イッチ５４からの信号がそれぞれ制御装置４の入力端子
ａ、ｂ、ｃ。
ｄに接続されている。また、第４図において、４１は積
分回路、４２は比較演算器、４３および４４はアンド回
路、４６はオア回路、４８は比較器を示している。
第３図は上述の制御装置４の電力回路部を示すもので、
回転電機３と、大静電容量のコンデンサ６　　（６１，
６２）と、リレー回路７１，７２゜７３との関連を示す
回路図で、制御装置４の出力りに接続されたリレー回路
７２．７３が作動するとコンデンサ６１と６２とは並列
接続となり、リレー回路７１の接点７１″の閉動作によ
り、回転電機３からの回生エネルギーによってコンデン
サ６１．６２が充電され、また、リレー回路７２゜７３
のオフの状態ではコンデンサ６１と６２は図示のように
直列接続となって、蓄電電圧は加算され回転電機３の電
動駆動に適応する電圧が得られるものである。
ここで、コンデンサ６　（６１，６２）は電気二重層原
理を用いた湿式電気二重層コンデンサか使用され、耐圧
は例えば十数ボルト程度であるがその容量は数百ファラ
ッＦ　（Ｆ）以上の大静電容量のものが採用されている
。
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、制御装置４の人力に接続された車速センサ５１、ア
クセル開度センサ５２からの信号により、第２図に示し
たＡの領域であると比較演算器４２が判断すると、その
出力をアンド回路４３．４４．ｌ−ランジスタ４５を介
して出力ｆに伝え、リレー回路７１を作動させて、コン
デンサ６１．６２の電荷を回転電機３に供給して、エン
ジン出力を付勢する。
また、制御装置４の入力の車速センサ５１、アクセル開
度センサ５２、ブレーキスイッチ５４などの信号から、
第２図に示ずＢの領域であると判断すると、比較演算器
４２は出力ｆと出力りとに信号を送ってリレー回路７１
およびリレー回路７２．７３を作動させ、車両の減速時
のエネルギーによる回転電機３の回転を電気エネルギー
として並列接続されたコンデンサ６１と６２とに蓄電さ
せることになる。
つぎに、制御装置４に人力された水温センサ５３からの
水温信号が所定値より低いと比較器４８によって判断さ
れると、アンド回路４４を介してトランジスタ４５をオ
ン制御しないため、リレー回路７１を不作動として、水
温の低い状態のエンジン回転を保護することになる。
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、例えば回収したエネルギーにより
車両の走行時におけるエンジン出力の付勢のみでなく、
エンジンスタート時に回転電機にコンデンサの電荷を供
給してスタータとして作動させ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。
（発明の効果） 本発明によれば、エンジンに結合された回転電機を、車
両の減速時には発電作動させ、減速時に消費させるエネ
ルギーを電力として充電効率のよい大静電容量の電気二
重層コンデンサに蓄えさせるので、例えば中程程度の短
い時間の減速時のエネルギーでも、十分に大電流が蓄え
られて回収効果が良好となる利点がある。
また本発明によれば、機械エネルギーを電気エネルギー
に、またその逆のエネルギー変換に際し、従来例では二
種の電動機構を用いたが、本実施例では一台の回転電機
のみで済むため、その設備のコストが低減するという効
果か生ずる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第２
図は本実施例におけるエネルギー回収領域の説明図、第
３図は本実施例の電力回路のブロック図、第４図はその
制御回路のブロック図である。 １・・・エンジン、２・・・変速機、３・・・回転電機
、４・・・制御装置、６　（６１，６２）・・・電気二
重層コンデンサ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 車輪駆動系と連結された回転電機と、該回転電機の回生
    運転時に回収される電気エネルギーを蓄積し、該回転電
    機の力行時に該回転電機に電気エネルギーを供給するコ
    ンデンサとを有することを特徴とする車両用エネルギー
    回収装置。
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