JPH07180564A - エンジンのエネルギ−回収装置 - Google Patents
エンジンのエネルギ−回収装置Info
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- JPH07180564A JPH07180564A JP5346227A JP34622793A JPH07180564A JP H07180564 A JPH07180564 A JP H07180564A JP 5346227 A JP5346227 A JP 5346227A JP 34622793 A JP34622793 A JP 34622793A JP H07180564 A JPH07180564 A JP H07180564A
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- Japan
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- engine
- generator
- electric machine
- rotary electric
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- 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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- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】タ−ボチャ−ジャに回転電機を取付け、エンジ
ンには誘導型の発電機を結合し、両者の間に周波数の可
変自在なインバ−タを結線して、その周波数制御により
電力を効率よく送受する。 【構成】タ−ボチャ−ジャ１には回転軸に電動／発電作
動する回転電機２を取付けるとともに、エンジンに結合
する発電機３は誘導型のものを採用し、両者間を周波数
の可変自在なインバ−タ４および５により結線する。そ
して、エンジンの低回転時には励磁周波数の制御により
発電機３からの電力を効率よく取出し、回転電機２を電
動駆動してブ−スト圧を上昇させ、また排気エネルギ−
に余裕のあるときは回転電機２の発電出力を周波数制御
により発電機３に供給して電動駆動させ、エンジン回転
を付勢する。
ンには誘導型の発電機を結合し、両者の間に周波数の可
変自在なインバ−タを結線して、その周波数制御により
電力を効率よく送受する。 【構成】タ−ボチャ−ジャ１には回転軸に電動／発電作
動する回転電機２を取付けるとともに、エンジンに結合
する発電機３は誘導型のものを採用し、両者間を周波数
の可変自在なインバ−タ４および５により結線する。そ
して、エンジンの低回転時には励磁周波数の制御により
発電機３からの電力を効率よく取出し、回転電機２を電
動駆動してブ−スト圧を上昇させ、また排気エネルギ−
に余裕のあるときは回転電機２の発電出力を周波数制御
により発電機３に供給して電動駆動させ、エンジン回転
を付勢する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエンジンに付設したタ−
ボチャ−ジャに回転電機を取付けるとともに、エンジン
の駆動軸に電動機構を結合し、両者間の電力の送受によ
り排気エネルギ−を回収するエンジンのエネルギ−回収
装置に関する。
ボチャ−ジャに回転電機を取付けるとともに、エンジン
の駆動軸に電動機構を結合し、両者間の電力の送受によ
り排気エネルギ−を回収するエンジンのエネルギ−回収
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの排出する排気エネルギ−を電
力として回収して車両の駆動力とするため、タ−ボチャ
−ジャに取付けた発電機構の出力をエンジンの駆動軸に
付設した電動機構に供給し、エンジントルクを付勢する
エネルギ−の回収システムが試みられている。
力として回収して車両の駆動力とするため、タ−ボチャ
−ジャに取付けた発電機構の出力をエンジンの駆動軸に
付設した電動機構に供給し、エンジントルクを付勢する
エネルギ−の回収システムが試みられている。
【０００３】そして、このようなシステムとして、例え
ば特開昭５９−１４１７１１号公報には、タ−ビン軸に
第１の発電兼電動機を直結するとともに、エンジンの回
転軸には第２の発電兼電動機を結合し、第１の発電兼電
動機の出力を第２の発電兼電動機に与えて駆動して排気
エネルギ−をエンジンの出力軸に帰還させたり、また第
２の発電兼電動機の出力を第１の発電兼電動機に与えて
電動駆動し、タ−ビン軸に直結した吸気コンプレッサに
よりエンジンに過給するエンジンのエネルギ−回収装置
が開示されている。
ば特開昭５９−１４１７１１号公報には、タ−ビン軸に
第１の発電兼電動機を直結するとともに、エンジンの回
転軸には第２の発電兼電動機を結合し、第１の発電兼電
動機の出力を第２の発電兼電動機に与えて駆動して排気
エネルギ−をエンジンの出力軸に帰還させたり、また第
２の発電兼電動機の出力を第１の発電兼電動機に与えて
電動駆動し、タ−ビン軸に直結した吸気コンプレッサに
よりエンジンに過給するエンジンのエネルギ−回収装置
が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の公開公報に示さ
れた回収装置では、エンジンの低速回転時のトルクアッ
プに際して第１の発電兼電動機に第２の発電兼電動機の
発電出力を供給する場合、高回転となるタ−ビン軸の第
１の発電兼電動機を駆動するにはその端子電圧より高い
電圧を供給する必要があり、エンジンが低回転ではその
発電兼電動機の発電出力が低いため昇圧を要し、昇圧装
置を必要とする問題がある。
れた回収装置では、エンジンの低速回転時のトルクアッ
プに際して第１の発電兼電動機に第２の発電兼電動機の
発電出力を供給する場合、高回転となるタ−ビン軸の第
１の発電兼電動機を駆動するにはその端子電圧より高い
電圧を供給する必要があり、エンジンが低回転ではその
発電兼電動機の発電出力が低いため昇圧を要し、昇圧装
置を必要とする問題がある。
【０００５】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、その目的はエンジンに結合する電動機構に
誘導機を用い、励磁用の周波数の制御により、タ−ビン
軸の回転電機との相互間の電力の送受を行い効率よくエ
ネルギ−を回収しようとするエンジンのエネルギ−回収
装置を提供することにある。
ものであり、その目的はエンジンに結合する電動機構に
誘導機を用い、励磁用の周波数の制御により、タ−ビン
軸の回転電機との相互間の電力の送受を行い効率よくエ
ネルギ−を回収しようとするエンジンのエネルギ−回収
装置を提供することにある。
【０００６】
【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、排気エネルギ−を利用してエンジ
ンに過給するタ−ボチャ−ジャに回転電機を取付けると
ともにエンジンの駆動軸に電動機構を結合し、エンジン
の運転状態に応じて両者の間にて電力の送受を行いエネ
ルギ−の回収を図るエンジンのエネルギ−回収装置にお
いて、前記の電動機構に誘導型電動発電機を用い、周波
数の可変自在なインバ−タを介して前記の回転電機と結
線したエンジンのエネルギ−回収装置が提供される。
めに本発明によれば、排気エネルギ−を利用してエンジ
ンに過給するタ−ボチャ−ジャに回転電機を取付けると
ともにエンジンの駆動軸に電動機構を結合し、エンジン
の運転状態に応じて両者の間にて電力の送受を行いエネ
ルギ−の回収を図るエンジンのエネルギ−回収装置にお
いて、前記の電動機構に誘導型電動発電機を用い、周波
数の可変自在なインバ−タを介して前記の回転電機と結
線したエンジンのエネルギ−回収装置が提供される。
【０００７】
【作用】エンジンの駆動軸には誘導型の電動機を結合し
たので、その低回転時でも励磁周波数の制御によりタ−
ボチャ−ジャの回転電機を駆動できる電力が得られるた
め、電動駆動によりタ−ボチャ−ジャの回転の付勢がで
き、また排気エネルギ−に余裕のある場合は回転電機の
発電出力を誘導型の電動機構に供給することにより効率
よく駆動が行える。
たので、その低回転時でも励磁周波数の制御によりタ−
ボチャ−ジャの回転電機を駆動できる電力が得られるた
め、電動駆動によりタ−ボチャ−ジャの回転の付勢がで
き、また排気エネルギ−に余裕のある場合は回転電機の
発電出力を誘導型の電動機構に供給することにより効率
よく駆動が行える。
【０００８】
【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。図１は本発明にかかるエンジンのエネ
ルギ−回収装置の一実施例を示す構成ブロック図であ
り、同図における１はタ−ボチャ−ジャであり、図示し
ていないエンジンからの排気ガスのエネルギ−により駆
動されるタ−ビン１１と、該タ−ビン１１のトルクによ
り駆動されるコンプレッサ１２とを備えるとともに、両
者を連結する回転軸には回転電機２が取付けられ、エン
ジンの運転状態に応じて電動機または発電機として作動
するものである。そしてタ−ボチャ−ジャ１にはその回
転数を計測するタ−ビン回転センサ１３と、エンジンへ
の過給気圧を検出するブ−スト圧センサ１４とが配置さ
れている。
詳細に説明する。図１は本発明にかかるエンジンのエネ
ルギ−回収装置の一実施例を示す構成ブロック図であ
り、同図における１はタ−ボチャ−ジャであり、図示し
ていないエンジンからの排気ガスのエネルギ−により駆
動されるタ−ビン１１と、該タ−ビン１１のトルクによ
り駆動されるコンプレッサ１２とを備えるとともに、両
者を連結する回転軸には回転電機２が取付けられ、エン
ジンの運転状態に応じて電動機または発電機として作動
するものである。そしてタ−ボチャ−ジャ１にはその回
転数を計測するタ−ビン回転センサ１３と、エンジンへ
の過給気圧を検出するブ−スト圧センサ１４とが配置さ
れている。
【０００９】３は車載の発電機で、エンジンのクランク
軸に結合された誘導機で電動または発電作動するもので
あり、発電作動時にはその発電出力により前記の回転電
機２を電動機運転したり、また、発電作動時の回転電機
２の出力が供給されるとエンジンのトルクを助勢するも
ので、該発電機３の回転数を検出する発電機回転センサ
３１と電圧・電流センサ３２とが取付けられている。
軸に結合された誘導機で電動または発電作動するもので
あり、発電作動時にはその発電出力により前記の回転電
機２を電動機運転したり、また、発電作動時の回転電機
２の出力が供給されるとエンジンのトルクを助勢するも
ので、該発電機３の回転数を検出する発電機回転センサ
３１と電圧・電流センサ３２とが取付けられている。
【００１０】４は発電機３側のＡインバ−タ、５は回転
電機２側のＢインバ−タで、これらのインバ−タはブリ
ッジ接続された半導体素子を備え、入力された直流電力
を後述するコントロ−ラの指令により所定周波数の交流
電力に変換し、接続された発電機３または回転電機２に
供給して電動駆動するように結線されている。
電機２側のＢインバ−タで、これらのインバ−タはブリ
ッジ接続された半導体素子を備え、入力された直流電力
を後述するコントロ−ラの指令により所定周波数の交流
電力に変換し、接続された発電機３または回転電機２に
供給して電動駆動するように結線されている。
【００１１】また、図２に示すようにブリッジ接続の半
導体素子Ｔｒにはそれぞれダイオ−ドＤが並列接続され
ているため、供給された交流電力は整流されて直流に変
換され、隣接のインバ−タに通電されるものであり、な
お直流から交流に変換時には周波数制御とＰＷＭ制御の
指令がそれぞれの半導体素子に入力されるものである。
導体素子Ｔｒにはそれぞれダイオ−ドＤが並列接続され
ているため、供給された交流電力は整流されて直流に変
換され、隣接のインバ−タに通電されるものであり、な
お直流から交流に変換時には周波数制御とＰＷＭ制御の
指令がそれぞれの半導体素子に入力されるものである。
【００１２】６はレギュレ−タで、Ａインバ−タ４およ
びＢインバ−タ５との間の直流配線部分とバッテリ６１
との間に結線されてバッテリ６１への充電電流の制御を
行うものであり、バッテリ６１に設けた充電量センサ６
２の信号を入力するコントロ−ラ７からの指令により充
電電流のＰＷＭ制御が行われる。
びＢインバ−タ５との間の直流配線部分とバッテリ６１
との間に結線されてバッテリ６１への充電電流の制御を
行うものであり、バッテリ６１に設けた充電量センサ６
２の信号を入力するコントロ−ラ７からの指令により充
電電流のＰＷＭ制御が行われる。
【００１３】コントロ−ラ７はマイクロコンピュ−タか
らなり、演算処理を行う中央制御装置、演算処理手順や
制御手順などを格納する各種メモリ、入／出力ポ−トな
どを備えており、エンジン回転センサ７１、アクセル踏
込量センサ７２、発電機３からの発電機回転センサ３１
や前記の各種センサなどからの信号が入力されると、所
定の演算処理が行われ、格納された制御手順に基づきＡ
インバ−タ４とＢインバ−タ５とのそれぞれに適切な周
波数やＰＷＭ制御の指令を発するように構成されてい
る。
らなり、演算処理を行う中央制御装置、演算処理手順や
制御手順などを格納する各種メモリ、入／出力ポ−トな
どを備えており、エンジン回転センサ７１、アクセル踏
込量センサ７２、発電機３からの発電機回転センサ３１
や前記の各種センサなどからの信号が入力されると、所
定の演算処理が行われ、格納された制御手順に基づきＡ
インバ−タ４とＢインバ−タ５とのそれぞれに適切な周
波数やＰＷＭ制御の指令を発するように構成されてい
る。
【００１４】つぎにこのように構成された本実施例の作
動について説明する。エンジンの低回転時にトルクアッ
プを要するときはエンジン回転センサ７１、アクセル踏
込量センサ７２との信号値から目標とするブ−スト圧を
求める。発電機３については発電機回転センサ３１から
の回転信号を入力し、該回転数値に応じて効率よく発電
が行える励磁周波数をＡインバ−タ４に指令して発電機
３からの出力をＢインバ−タ５に通電させ、タ−ボチャ
−ジャ１の回転電機２に供給し、その電動駆動によりコ
ンプレッサ１２の回転を上昇させてエンジンへのブ−ス
ト圧を高める。
動について説明する。エンジンの低回転時にトルクアッ
プを要するときはエンジン回転センサ７１、アクセル踏
込量センサ７２との信号値から目標とするブ−スト圧を
求める。発電機３については発電機回転センサ３１から
の回転信号を入力し、該回転数値に応じて効率よく発電
が行える励磁周波数をＡインバ−タ４に指令して発電機
３からの出力をＢインバ−タ５に通電させ、タ−ボチャ
−ジャ１の回転電機２に供給し、その電動駆動によりコ
ンプレッサ１２の回転を上昇させてエンジンへのブ−ス
ト圧を高める。
【００１５】また、エンジンが高速回転にて低負荷の場
合に排気エネルギ−に余裕のあるときは、タ−ボチャ−
ジャ１の回転電機２を発電作動させ、Ｂインバ−タ５の
整流作用により交流を直流に変換してＡインバ−タ４に
通電する。この場合、ブ−スト圧センサ１４と、発電機
３への印加周波数とＰＷＭ幅とをＡインバ−タ４に指令
して発電機３の電動駆動を実施するが、発電機３は誘導
機構成のため供給する電力が低電圧でも十分に電動駆動
ができるものである。
合に排気エネルギ−に余裕のあるときは、タ−ボチャ−
ジャ１の回転電機２を発電作動させ、Ｂインバ−タ５の
整流作用により交流を直流に変換してＡインバ−タ４に
通電する。この場合、ブ−スト圧センサ１４と、発電機
３への印加周波数とＰＷＭ幅とをＡインバ−タ４に指令
して発電機３の電動駆動を実施するが、発電機３は誘導
機構成のため供給する電力が低電圧でも十分に電動駆動
ができるものである。
【００１６】図３は本実施例におけるこのような発電機
３と回転電機２との作動をエンジンの運転状態に応じて
図表にまとめたものであり、図４は本実施例によるエン
ジンのトルクアップ域や、回転電機の発電運転領域を示
す曲線図である。
３と回転電機２との作動をエンジンの運転状態に応じて
図表にまとめたものであり、図４は本実施例によるエン
ジンのトルクアップ域や、回転電機の発電運転領域を示
す曲線図である。
【００１７】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。
【００１８】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、エンジン
の駆動軸に結合する発電機に誘導型のものを採用したの
で、その低回転時でも励磁周波数の制御により効率よく
発電できて、ブ−スト圧の増大によるエンジンのトルク
アップ用の回転電機に昇圧装置を要せずに通電する電力
が得られ、また、余剰排気エネルギ−にて発電する回転
電機の出力が供給される場合も、誘導型の発電機への印
加周波数の制御により効率よく電動駆動されてエネルギ
−回収が行われる。
の駆動軸に結合する発電機に誘導型のものを採用したの
で、その低回転時でも励磁周波数の制御により効率よく
発電できて、ブ−スト圧の増大によるエンジンのトルク
アップ用の回転電機に昇圧装置を要せずに通電する電力
が得られ、また、余剰排気エネルギ−にて発電する回転
電機の出力が供給される場合も、誘導型の発電機への印
加周波数の制御により効率よく電動駆動されてエネルギ
−回収が行われる。
【図１】本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。
る。
【図２】本実施例に用いるインバ−タの回路図である。
【図３】本実施例における発電機と回転電機との作動モ
−ドの図表である。
−ドの図表である。
【図４】本実施例におけるエンジンのトルクアップ域と
回転電機の発電領域を示す曲線図である。
回転電機の発電領域を示す曲線図である。
１…タ−ボチャ−ジャ ２…回転電機 ３…発電機 ４…Ａインバ−タ ５…Ｂインバ−タ ７…コントロ−ラ
Claims (2)
- 【請求項１】排気エネルギ−を利用してエンジンに過給
するタ−ボチャ−ジャに回転電機を取付けるとともにエ
ンジンの駆動軸に電動機構を結合し、エンジンの運転状
態に応じて両者の間にて電力の送受を行いエネルギ−の
回収を図るエンジンのエネルギ−回収装置において、前
記の電動機構に誘導型電動発電機を用い、周波数の可変
自在なインバ−タを介して前記の回転電機と結線したこ
とを特徴とするエンジンのエネルギ−回収装置。 - 【請求項２】前記のインバ−タは逆方向からの交流に対
して直流に変換する整流素子を備えたことを特徴とする
請求項１記載のエンジンのエネルギ−回収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5346227A JPH07180564A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | エンジンのエネルギ−回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5346227A JPH07180564A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | エンジンのエネルギ−回収装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07180564A true JPH07180564A (ja) | 1995-07-18 |
Family
ID=18381976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5346227A Pending JPH07180564A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | エンジンのエネルギ−回収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07180564A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011072117A (ja) * | 2009-09-25 | 2011-04-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 内燃機関システムおよび船舶 |
| JP2013100794A (ja) * | 2011-11-09 | 2013-05-23 | Ygk:Kk | コージェネレーションシステム |
| US11105258B2 (en) | 2015-02-03 | 2021-08-31 | Williams International Co., L.L.C. | Turbo-electric turbo-compounding system |
| US11105259B2 (en) | 2015-02-03 | 2021-08-31 | Williams International Co., L.L.C. | Turbo-electric turbo-compounding method |
-
1993
- 1993-12-22 JP JP5346227A patent/JPH07180564A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011072117A (ja) * | 2009-09-25 | 2011-04-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 内燃機関システムおよび船舶 |
| CN102577088A (zh) * | 2009-09-25 | 2012-07-11 | 三菱重工业株式会社 | 内燃机系统及船舶 |
| JP2013100794A (ja) * | 2011-11-09 | 2013-05-23 | Ygk:Kk | コージェネレーションシステム |
| US11105258B2 (en) | 2015-02-03 | 2021-08-31 | Williams International Co., L.L.C. | Turbo-electric turbo-compounding system |
| US11105259B2 (en) | 2015-02-03 | 2021-08-31 | Williams International Co., L.L.C. | Turbo-electric turbo-compounding method |
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