JPH0771241A - エンジンの排気エネルギ−回収装置 - Google Patents
エンジンの排気エネルギ−回収装置Info
- Publication number
- JPH0771241A JPH0771241A JP5239056A JP23905693A JPH0771241A JP H0771241 A JPH0771241 A JP H0771241A JP 5239056 A JP5239056 A JP 5239056A JP 23905693 A JP23905693 A JP 23905693A JP H0771241 A JPH0771241 A JP H0771241A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- exhaust energy
- electric machine
- turbine generator
- turbocharger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
Landscapes
- Supercharger (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】タ−ボチャ−ジャに取付けた回転電機とタ−ビ
ン発電機による排気エネルギ−の電力回収を、過給気圧
を十分に保持しつつ効率よく実施する。 【構成】タ−ボチャ−ジャ２に回転電機３を取付けると
ともに、排気の後流にタ−ビン発電機４を設けて排気エ
ネルギ−の電力回収を行うが、エンジン１の運転に要求
される過給気圧はブ−スト圧センサ１３によりコントロ
−ラ８にて監視し、ブ−スト圧を保持しつつ、回転電機
３とタ−ビン発電機４とからの発電出力を制御する。
ン発電機による排気エネルギ−の電力回収を、過給気圧
を十分に保持しつつ効率よく実施する。 【構成】タ−ボチャ−ジャ２に回転電機３を取付けると
ともに、排気の後流にタ−ビン発電機４を設けて排気エ
ネルギ−の電力回収を行うが、エンジン１の運転に要求
される過給気圧はブ−スト圧センサ１３によりコントロ
−ラ８にて監視し、ブ−スト圧を保持しつつ、回転電機
３とタ−ビン発電機４とからの発電出力を制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はタ−ボチャ−ジャの回転
軸に取付けた回転電機の制御により排気エネルギ−を効
率よく回収するエンジンの排気エネルギ−回収装置に関
する。
軸に取付けた回転電機の制御により排気エネルギ−を効
率よく回収するエンジンの排気エネルギ−回収装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの排気エネルギ−を利用する過
給機構としてタ−ボチャ−ジャが広く使用されており、
この種のタ−ボチャ−ジャに電動／発電機を取付け、エ
ンジンの運転状態に応じ、電動作動により過給圧の付勢
や、発電作動により排気エネルギ−の電力回収が行われ
ている。
給機構としてタ−ボチャ−ジャが広く使用されており、
この種のタ−ボチャ−ジャに電動／発電機を取付け、エ
ンジンの運転状態に応じ、電動作動により過給圧の付勢
や、発電作動により排気エネルギ−の電力回収が行われ
ている。
【０００３】そして、排気エネルギ−の回収に際してタ
−ボチャ−ジャの排気口にタ−ビン発電機を取付け、そ
の発電出力を前記の電動／発電機出力に加算するエンジ
ンのエネルギ−回収装置が特開昭６２−２６５４１７号
公報に示されている。
−ボチャ−ジャの排気口にタ−ビン発電機を取付け、そ
の発電出力を前記の電動／発電機出力に加算するエンジ
ンのエネルギ−回収装置が特開昭６２−２６５４１７号
公報に示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の公開公報に示さ
れた装置ではタ−ボチャ−ジャ側の電動／発電機の発電
出力と、タ−ビン発電機の出力とを加算して電力を利用
することは可能であるが、発電によるエンジンへのブ−
スト圧低下の防止や、発電量の比率を分配することが行
われていない。このため、発電量を増大にさせるとブ−
スト圧が下り、エンジン出力の低下やエネルギ−の回収
効率が悪下するという問題が生ずることになる。
れた装置ではタ−ボチャ−ジャ側の電動／発電機の発電
出力と、タ−ビン発電機の出力とを加算して電力を利用
することは可能であるが、発電によるエンジンへのブ−
スト圧低下の防止や、発電量の比率を分配することが行
われていない。このため、発電量を増大にさせるとブ−
スト圧が下り、エンジン出力の低下やエネルギ−の回収
効率が悪下するという問題が生ずることになる。
【０００５】本発明はこのような従来の問題を改善しよ
うとするもので、その目的はエンジンの必要とするブ−
スト圧を制御しつつ、排気エネルギ−を効率よく電力と
して回収しようとするエンジンの排気エネルギ−回収装
置を提供することにある。
うとするもので、その目的はエンジンの必要とするブ−
スト圧を制御しつつ、排気エネルギ−を効率よく電力と
して回収しようとするエンジンの排気エネルギ−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−により駆動されて
エンジンの過給機構となるタ−ボチャ−ジャの回転軸に
配置した電動−発電作動する回転電機と、該タ−ボチャ
−ジャの後流に設けたタ−ビン発電機と、前記のエンジ
ンへの過給気圧が目標値以上の場合に該目標値を保持し
つつ前記の回転電機とタ−ビン発電機の発電作動を制御
する回生電力制御手段とを備えたエンジンの排気エネル
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−により駆動されて
エンジンの過給機構となるタ−ボチャ−ジャの回転軸に
配置した電動−発電作動する回転電機と、該タ−ボチャ
−ジャの後流に設けたタ−ビン発電機と、前記のエンジ
ンへの過給気圧が目標値以上の場合に該目標値を保持し
つつ前記の回転電機とタ−ビン発電機の発電作動を制御
する回生電力制御手段とを備えたエンジンの排気エネル
ギ−回収装置が提供される。
【０００７】
【作用】タ−ボチャ−ジャに取付けた回転電機やタ−ビ
ン発電機により排気エネルギ−を電力として回収する際
は、ブ−スト圧を監視しつつ発電出力を制御するため、
エンジンに必要なブ−スト圧が十分に保たれる。
ン発電機により排気エネルギ−を電力として回収する際
は、ブ−スト圧を監視しつつ発電出力を制御するため、
エンジンに必要なブ−スト圧が十分に保たれる。
【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排気
エネルギ−回収装置の一実施例を示す構成図である。
詳細に説明する。図１は本発明にかかるエンジンの排気
エネルギ−回収装置の一実施例を示す構成図である。
【０００９】同図における１はエンジンであり、その排
気管１１と吸気管１２とにはタ−ボチャ−ジャ２が接続
され、排気エネルギ−により駆動されるタ−ビン２１の
回転軸にはコンプレッサ２２が取付けられており、その
圧気作動によりエンジン１に過給気が圧送される。
気管１１と吸気管１２とにはタ−ボチャ−ジャ２が接続
され、排気エネルギ−により駆動されるタ−ビン２１の
回転軸にはコンプレッサ２２が取付けられており、その
圧気作動によりエンジン１に過給気が圧送される。
【００１０】３は回転電機で前記のタ−ビン２１の回転
軸に取付けられ、エンジン１の運転状態に応じて電動ま
たは発電作動するものであり、エンジン１のトルクアッ
プ時にはバッテリ５１からの電力が供給され、その電動
トルクによりコンプレッサ２２の圧気作動を付勢して過
給気圧を高めたり、または排気エネルギ−に余裕のある
ときは発電作動によりタ−ビントルクを電力として回収
するように構成されている。
軸に取付けられ、エンジン１の運転状態に応じて電動ま
たは発電作動するものであり、エンジン１のトルクアッ
プ時にはバッテリ５１からの電力が供給され、その電動
トルクによりコンプレッサ２２の圧気作動を付勢して過
給気圧を高めたり、または排気エネルギ−に余裕のある
ときは発電作動によりタ−ビントルクを電力として回収
するように構成されている。
【００１１】４はタ−ビン発電機で、タ−ボチャ−ジャ
２からの排ガスによりタ−ビン４１が駆動されて発電す
るものであり、発電機４２からの出力は電力変換器５に
入力されている。
２からの排ガスによりタ−ビン４１が駆動されて発電す
るものであり、発電機４２からの出力は電力変換器５に
入力されている。
【００１２】電力変換器５は整流器やコンバ−タ、イン
バ−タなどの強電機器を備えており、発電作動時の回転
電機３や、タ−ビン発電機４からの交流電力を直流に変
換してバッテリ５１の充電電力にしたり、バテッリ５１
からの直流電力を所定周波数の交流電力に変換し回転電
機３に供給して力行させるように構成されている。
バ−タなどの強電機器を備えており、発電作動時の回転
電機３や、タ−ビン発電機４からの交流電力を直流に変
換してバッテリ５１の充電電力にしたり、バテッリ５１
からの直流電力を所定周波数の交流電力に変換し回転電
機３に供給して力行させるように構成されている。
【００１３】なお６はタイヤ６１に直結された電動機
で、例えば排気エネルギ−を回収する回転電機３やタ−
ビン発電機４からの発電出力が電力変換器５を介して供
給されると電動機６が力行し、タイヤ６１を回転させて
エンジントルクを助勢するものである。
で、例えば排気エネルギ−を回収する回転電機３やタ−
ビン発電機４からの発電出力が電力変換器５を介して供
給されると電動機６が力行し、タイヤ６１を回転させて
エンジントルクを助勢するものである。
【００１４】８はコントロ−ラでマイクロコンピュ−タ
からなり、中央制御装置、各種メモリ、入／出力ポ−ト
などを備え、アクセルペダル７の踏込センサ７１、ブ−
スト圧センサ１３、回転センサ１４などからの各種の信
号が入力されると所定の演算や処理がなされ、電力変換
器５に対して回転電機３の電動または発電の制御指令
や、タ−ビン発電機４の発電の指令が発せられるように
構成されている。
からなり、中央制御装置、各種メモリ、入／出力ポ−ト
などを備え、アクセルペダル７の踏込センサ７１、ブ−
スト圧センサ１３、回転センサ１４などからの各種の信
号が入力されると所定の演算や処理がなされ、電力変換
器５に対して回転電機３の電動または発電の制御指令
や、タ−ビン発電機４の発電の指令が発せられるように
構成されている。
【００１５】図２は本実施例の作動の一例を示す処理フ
ロ−図であり、つぎに同図を用いて本実施例の作動を説
明する。
ロ−図であり、つぎに同図を用いて本実施例の作動を説
明する。
【００１６】図２のステップ１ではブ−スト圧センサ１
３からの信号をチェックし、エンジン１へのブ−スト圧
力が目標値以下か否かを判定し、以下の場合にはステッ
プ８に移って回転電機２の電動駆動を行ってブ−スト圧
を上昇させるが、ブ−スト圧が目標値より高い場合はス
テップ２に進む。
３からの信号をチェックし、エンジン１へのブ−スト圧
力が目標値以下か否かを判定し、以下の場合にはステッ
プ８に移って回転電機２の電動駆動を行ってブ−スト圧
を上昇させるが、ブ−スト圧が目標値より高い場合はス
テップ２に進む。
【００１７】ここで目標値以上のときは排気エネルギ−
に余裕があるのでステップ３にて回転電機（ＴＣＧ）３
に発電を行わせ、電力として回収させる。
に余裕があるのでステップ３にて回転電機（ＴＣＧ）３
に発電を行わせ、電力として回収させる。
【００１８】つぎのステップ４では再度ブ−スト圧をチ
ェックして目標値と比較し、以上の場合にはステップ５
に進んで回転電機３の発電量が最大か否かを調べる。そ
して最大の場合は余剰の排気エネルギ−の吸収のためス
テップ６に進んでタ−ビン発電機６に発電させてエネル
ギ−の回収を図るが、回転電機３の発電力が最大でなく
余裕があるときは発電力を増加させて電力変換器５に送
電させ、ステップ４に戻ってブ−スト圧力のチェックを
行う。
ェックして目標値と比較し、以上の場合にはステップ５
に進んで回転電機３の発電量が最大か否かを調べる。そ
して最大の場合は余剰の排気エネルギ−の吸収のためス
テップ６に進んでタ−ビン発電機６に発電させてエネル
ギ−の回収を図るが、回転電機３の発電力が最大でなく
余裕があるときは発電力を増加させて電力変換器５に送
電させ、ステップ４に戻ってブ−スト圧力のチェックを
行う。
【００１９】なお、電力変換器５に送電した回転電機３
やタ−ビン発電機４からの電力は、バッテリ５１の充電
電力や、タイヤ６１を回転させる電動機６に送って回生
電力の有効な活用が図られることになる。
やタ−ビン発電機４からの電力は、バッテリ５１の充電
電力や、タイヤ６１を回転させる電動機６に送って回生
電力の有効な活用が図られることになる。
【００２０】図３はこのような本実施例の作動における
仕事量の領域を示す図面で、Ａは回転電機の発電領域、
Ｂはタ−ビン発電機の領域、Ｃは回転電機の電動領域の
それぞれを示すものである。
仕事量の領域を示す図面で、Ａは回転電機の発電領域、
Ｂはタ−ビン発電機の領域、Ｃは回転電機の電動領域の
それぞれを示すものである。
【００２１】
【発明の効果】上述の実施例のように本発明によれば、
タ−ボチャ−ジャに取付けた回転電機と、その後流のタ
−ビン発電機とにより、エンジンの目標ブ−スト圧を確
保しつつ余剰の排気エネルギ−を電力として回収するの
で、従来のようなブ−スト圧の低下に基づくエンジン出
力の低下や回収効率が悪化する支障が避けられるという
効果が得られる。
タ−ボチャ−ジャに取付けた回転電機と、その後流のタ
−ビン発電機とにより、エンジンの目標ブ−スト圧を確
保しつつ余剰の排気エネルギ−を電力として回収するの
で、従来のようなブ−スト圧の低下に基づくエンジン出
力の低下や回収効率が悪化する支障が避けられるという
効果が得られる。
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】本実施例の作動の一例を示す処理フロ−図であ
る。
る。
【図３】本実施例の作動における仕事量の領域を示す図
面である。
面である。
１…エンジン ２…ターボチャージャ ３…回転電機 ４…タ−ビン発電機 ５…電力変換器 ８…コントロ−ラ １３…ブ−スト圧センサ ５１…バッテリ
Claims (1)
- 【請求項１】排気エネルギ−により駆動されてエンジン
の過給機構となるタ−ボチャ−ジャの回転軸に配置した
電動−発電作動する回転電機と、該タ−ボチャ−ジャの
後流に設けたタ−ビン発電機と、前記のエンジンへの過
給気圧が目標値以上の場合に該目標値を保持しつつ前記
の回転電機とタ−ビン発電機の発電作動を制御する回生
電力制御手段とを備えたことを特徴とするエンジンの排
気エネルギ−回収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5239056A JPH0771241A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | エンジンの排気エネルギ−回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5239056A JPH0771241A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | エンジンの排気エネルギ−回収装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0771241A true JPH0771241A (ja) | 1995-03-14 |
Family
ID=17039218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5239056A Pending JPH0771241A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | エンジンの排気エネルギ−回収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0771241A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100356050B1 (ko) * | 2000-08-10 | 2002-10-12 | 현대자동차주식회사 | 배기가스를 이용한 전기공급장치 |
| JP2011080398A (ja) * | 2009-10-06 | 2011-04-21 | Mitsubishi Electric Corp | 電動過給機の制御装置 |
| JP2012092786A (ja) * | 2010-10-28 | 2012-05-17 | Isuzu Motors Ltd | ディーゼルエンジンの過給圧制御システム |
-
1993
- 1993-08-31 JP JP5239056A patent/JPH0771241A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100356050B1 (ko) * | 2000-08-10 | 2002-10-12 | 현대자동차주식회사 | 배기가스를 이용한 전기공급장치 |
| JP2011080398A (ja) * | 2009-10-06 | 2011-04-21 | Mitsubishi Electric Corp | 電動過給機の制御装置 |
| JP2012092786A (ja) * | 2010-10-28 | 2012-05-17 | Isuzu Motors Ltd | ディーゼルエンジンの過給圧制御システム |
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