JPS59141711A - 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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- JPS59141711A JPS59141711A JP58015116A JP1511683A JPS59141711A JP S59141711 A JPS59141711 A JP S59141711A JP 58015116 A JP58015116 A JP 58015116A JP 1511683 A JP1511683 A JP 1511683A JP S59141711 A JPS59141711 A JP S59141711A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
- F02B39/02—Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
- F02B39/08—Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio
- F02B39/10—Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio electric
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/04—Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump
- F02B37/10—Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump at least one pump being alternatively or simultaneously driven by exhaust and other drive, e.g. by pressurised fluid from a reservoir or an engine-driven pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/14—Control of the alternation between or the operation of exhaust drive and other drive of a pump, e.g. dependent on speed
-
- 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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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、エンジンの排気エネルギーを回収するエンジ
ンの排気エネルギー回収装置に関し、特に排気エネルギ
ーから電気エネルギーを得るエンジンの排気エネルギー
回収装置に関する。
ンの排気エネルギー回収装置に関し、特に排気エネルギ
ーから電気エネルギーを得るエンジンの排気エネルギー
回収装置に関する。
内燃（傭関でおるガソリンエンジンやディーゼルエンジ
ンは、燃料をシリンダ内で燃焼させて発生するエネルギ
ーによってピストンを押し下げて出力ｔｍ生し、シリン
ダ内での燃焼によシ発生した排気ガスはそのまま排気マ
ニホールドから外気方向に排出される０この排気ガスは
高温かつ高圧であり、今だかなシのエネルギーを保持し
ている。
ンは、燃料をシリンダ内で燃焼させて発生するエネルギ
ーによってピストンを押し下げて出力ｔｍ生し、シリン
ダ内での燃焼によシ発生した排気ガスはそのまま排気マ
ニホールドから外気方向に排出される０この排気ガスは
高温かつ高圧であり、今だかなシのエネルギーを保持し
ている。
ところで、最近内燃機関の各部たとえば排気マ・二ホー
ルドの外壁、シリンダライナー、シリンダヘッド断熱板
、排気パルプ、ピストンなどに耐熱セラミックスを使用
した断熱式の内燃機関が開発されているＱこの内燃機関
は、従来の如くその内部に発生した熱を放熱して内燃機
関を冷却するということを行う必要はないので、従来の
ものよシも高熱、高エネルギーの排気ガスを取り出すこ
とができる〇 エンジンの排気エネルギー回収装置は、この排気ガスを
取り出してこのエネルギーをクランク軸に帰還させて運
転効率を高めようとするものであって、従来から行なわ
れているものｔ−ｉ明すると、排気ガスにより回転され
るタービンを排気口近くに配設せしめておき、このター
ビンから得られた余剰の回転力を多段のギヤによる速度
変換により減速し、クランク軸に帰還させるものである
。しかしながら、かかる装置はエネルギー回収装置全体
の構造が複雑であり、かつ伝達効率が悪いため、内燃機
関全体の値段を高価なものにするばがシが運転効率もあ
まシ良くはなく、部分食初では使用できないという欠点
もあって、あまり有効なものではなかった。
ルドの外壁、シリンダライナー、シリンダヘッド断熱板
、排気パルプ、ピストンなどに耐熱セラミックスを使用
した断熱式の内燃機関が開発されているＱこの内燃機関
は、従来の如くその内部に発生した熱を放熱して内燃機
関を冷却するということを行う必要はないので、従来の
ものよシも高熱、高エネルギーの排気ガスを取り出すこ
とができる〇 エンジンの排気エネルギー回収装置は、この排気ガスを
取り出してこのエネルギーをクランク軸に帰還させて運
転効率を高めようとするものであって、従来から行なわ
れているものｔ−ｉ明すると、排気ガスにより回転され
るタービンを排気口近くに配設せしめておき、このター
ビンから得られた余剰の回転力を多段のギヤによる速度
変換により減速し、クランク軸に帰還させるものである
。しかしながら、かかる装置はエネルギー回収装置全体
の構造が複雑であり、かつ伝達効率が悪いため、内燃機
関全体の値段を高価なものにするばがシが運転効率もあ
まシ良くはなく、部分食初では使用できないという欠点
もあって、あまり有効なものではなかった。
このため１本発明者は、排気タービンに交流発電機を、
エンジンに直流電動機を設け、排気ガスによシ交流発電
機から発生する電気エネルギーを直流電動機に与えて、
エンジンの出方軸に排気エネルギーを帰還せしめる新規
々排気エネルギー回収装置を既に出願している０＼ この既出願に係るエネルギー回収装置ＩＩ′ｉ、通常運
転時には好都合に動作するが、エンジンの低速。
エンジンに直流電動機を設け、排気ガスによシ交流発電
機から発生する電気エネルギーを直流電動機に与えて、
エンジンの出方軸に排気エネルギーを帰還せしめる新規
々排気エネルギー回収装置を既に出願している０＼ この既出願に係るエネルギー回収装置ＩＩ′ｉ、通常運
転時には好都合に動作するが、エンジンの低速。
＾負荷時やブレーキ時には、排気エネルギーによってエ
ンジンの出力軸を駆動すると、かえってエンジン効率を
減少したり、エンジンプレーキノ効きを減少させてし葦
うという欠点が生じていた。
ンジンの出力軸を駆動すると、かえってエンジン効率を
減少したり、エンジンプレーキノ効きを減少させてし葦
うという欠点が生じていた。
従って２本発明の目的は、排気エネルギーの回収全可能
とすると共に低速、高負荷時のエンジンのトルクを向上
することのできるエンジンの排気エネルギー回収装置を
提供するにある。
とすると共に低速、高負荷時のエンジンのトルクを向上
することのできるエンジンの排気エネルギー回収装置を
提供するにある。
以下８本発明を図面に従い詳細に説明する。
第１図は本発明の前提となる既出願のエネルギー回収装
置の構成図であシ、同図中１は断熱形式のエンジンであ
る。このエンジンは、前述のように、シリンダライナー
、シリンダヘッド断熱板。
置の構成図であシ、同図中１は断熱形式のエンジンであ
る。このエンジンは、前述のように、シリンダライナー
、シリンダヘッド断熱板。
排気パルプ、ピスト／などにセラミック不を使用した断
熱式のものである０２は排気マニホールドであり、外壁
はセラミックスで構成されて、断熱構造となっている。
熱式のものである０２は排気マニホールドであり、外壁
はセラミックスで構成されて、断熱構造となっている。
排気マニホールド２の先端には、排気タービン６が接続
されているｏ３Ｂはタービン渦室でＩｆｆ、内部にター
ビンブレード３ｂが回転可能に配設されている。４は高
圧の交流発電機であり、その回転軸は排気タービン３の
タービン軸３ｃと直結している。交流発電機４は、回転
子が永久磁石で構成され、固定側に電機子巻線を配設し
た２極交流発電機である。この交流発電機４は、排気タ
ービン３により、最高１分間に約１０万回程度の回転数
で駆動されるので１回転子は細くかつ回転軸方向に長く
形成されており、高速回転によシ生ずる遠心力を極力少
なくして１回転子の破壊を防止している。また、この交
流発電機４は高速回転であるため、自動車用としては高
電圧の約２００ｖ程度１周波数約３・５ＫＨｚ程度の交
流電圧を発生する０５はサイリスク・ブリッジにより構
成されているコンバータであり、交流発電機４により発
電された交流を直流（脈流）に変換する。このコンバー
タ奢構成するサイリスクは、３・５ Ｋ １１ ｚ ＠
度の周波数でも十分に作動する高周波用のサイリスタで
あるｏ６扛コンバータ５のサイリスタゲートを制御する
ゲート制御回路である◇７ｔｔ直流電動機であり、その
回転軸は２枚の歯車７ａと７ｂ’ｉｉ−介してエンジン
１の回転ｊｌｌｌｌａと連結している。この直流電動機
７はエンジン１０回転数とほぼ同一回転数にて動作する
直流直捲電動機がよい０８は直流電動機７の駆動電流を
検出する電流検出器である。
されているｏ３Ｂはタービン渦室でＩｆｆ、内部にター
ビンブレード３ｂが回転可能に配設されている。４は高
圧の交流発電機であり、その回転軸は排気タービン３の
タービン軸３ｃと直結している。交流発電機４は、回転
子が永久磁石で構成され、固定側に電機子巻線を配設し
た２極交流発電機である。この交流発電機４は、排気タ
ービン３により、最高１分間に約１０万回程度の回転数
で駆動されるので１回転子は細くかつ回転軸方向に長く
形成されており、高速回転によシ生ずる遠心力を極力少
なくして１回転子の破壊を防止している。また、この交
流発電機４は高速回転であるため、自動車用としては高
電圧の約２００ｖ程度１周波数約３・５ＫＨｚ程度の交
流電圧を発生する０５はサイリスク・ブリッジにより構
成されているコンバータであり、交流発電機４により発
電された交流を直流（脈流）に変換する。このコンバー
タ奢構成するサイリスクは、３・５ Ｋ １１ ｚ ＠
度の周波数でも十分に作動する高周波用のサイリスタで
あるｏ６扛コンバータ５のサイリスタゲートを制御する
ゲート制御回路である◇７ｔｔ直流電動機であり、その
回転軸は２枚の歯車７ａと７ｂ’ｉｉ−介してエンジン
１の回転ｊｌｌｌｌａと連結している。この直流電動機
７はエンジン１０回転数とほぼ同一回転数にて動作する
直流直捲電動機がよい０８は直流電動機７の駆動電流を
検出する電流検出器である。
次に既提案の動作について説明する〇
エンジン１が回転を始めて、排気タービン３から高温の
排気ガスが排出されると、排気タービン３のタービンブ
レード３ｂが回転を始め、交流発電機４が駆動されて、
発電を始める。ゲート制御回路６は当初、コンバータ５
を構成するサイリスクのゲート’ｔ−大きく開き、交流
発電機４で発生した電力を直流電動機７に供給してこれ
を駆動しようとするが、排気タービン５０回転数が少な
いため、交流発電機４の出力電圧も小さく、直流電動機
７を駆動するに至らない。
排気ガスが排出されると、排気タービン３のタービンブ
レード３ｂが回転を始め、交流発電機４が駆動されて、
発電を始める。ゲート制御回路６は当初、コンバータ５
を構成するサイリスクのゲート’ｔ−大きく開き、交流
発電機４で発生した電力を直流電動機７に供給してこれ
を駆動しようとするが、排気タービン５０回転数が少な
いため、交流発電機４の出力電圧も小さく、直流電動機
７を駆動するに至らない。
一方、直流電動機７はエンジン１により回転され、発電
機となって直流電圧を発生するが、ゲート制御回路６は
コンバータ５を「直流電動機７力行」状態にゲート制御
しているので、直流電動機７で発電された〜力は逆流し
ない。
機となって直流電圧を発生するが、ゲート制御回路６は
コンバータ５を「直流電動機７力行」状態にゲート制御
しているので、直流電動機７で発電された〜力は逆流し
ない。
エンジン１の回転数が漸次上昇して排気ガスの量も多く
なり、その温度も上昇すると、交流発電４１４の出力電
圧も上昇し、遂に直流電動機７を駆動するようになる・
そして、直流′ｆ４ｗｄＪ機７はエンジン１の回転軸１
ａをその出力が増加する方向に駆動するため、排気ガス
が有するエネルギーが回収されてエンジン１の回転軸に
帰還される。エンジンの回転数が変化してもゲート制御
回路６がサイリスタのゲートを制御して常に直流電動機
７を最適負荷条件のもとて駆動できるように制御する・
この様な、既提案の構成においては、特に低速高負荷時
においては、直流電動機７を駆動してエンジン１を出力
増加方向に駆動しても、交流発電機４の出力が大きくな
く、又エンジンの負荷が大のため、エンジンの出力増加
効果は小さい。
なり、その温度も上昇すると、交流発電４１４の出力電
圧も上昇し、遂に直流電動機７を駆動するようになる・
そして、直流′ｆ４ｗｄＪ機７はエンジン１の回転軸１
ａをその出力が増加する方向に駆動するため、排気ガス
が有するエネルギーが回収されてエンジン１の回転軸に
帰還される。エンジンの回転数が変化してもゲート制御
回路６がサイリスタのゲートを制御して常に直流電動機
７を最適負荷条件のもとて駆動できるように制御する・
この様な、既提案の構成においては、特に低速高負荷時
においては、直流電動機７を駆動してエンジン１を出力
増加方向に駆動しても、交流発電機４の出力が大きくな
く、又エンジンの負荷が大のため、エンジンの出力増加
効果は小さい。
このため１本発明では、交流発電機４の軸に直結して吸
気コンプレッサを設け、電動機アを発電機、交流発電機
４を電動機として利用して電動機７側の発電力で吸気コ
ンプレッサを駆動してエンジンを過給し、低速トルク會
上昇せしめる様にしている。
気コンプレッサを設け、電動機アを発電機、交流発電機
４を電動機として利用して電動機７側の発電力で吸気コ
ンプレッサを駆動してエンジンを過給し、低速トルク會
上昇せしめる様にしている。
第２図は本発明の一実施例構成図であり、図中。
第１図と同一のものは同一の記号で示してあり、１０は
吸気マニホールドであり、吸気管１０ａを有するもの、
１１は吸気用コンプレッサであり、排気タービン３のタ
ービン軸５Ｃに直結され、タービン軸３ｃの回転に応じ
て圧縮した気体を吸気管１０ａｉ介し吸気マニホールド
に送シ込むもの、１２は第１の発電兼電動機であり、タ
ービン軸３Ｃに連結され、タービン軸３Ｃとともに回転
するもの、１３は第２の発電兼電動機であり、ギアアａ
と軸１３ａが連結され、エンジン１の回転軸１ａととも
に回転するもの、１４は周波数変換回路であり、サイリ
スタゲートで構成され、指令に応じて第１の発電兼電動
機１２からの三相出力を周波数変換して第２の発電兼電
動機１５へ出力するとともに第２の発電兼電動ｉｒ！Ａ
１３からの三相出力を周波数変換して第１の発電兼電動
機１２に出力するもの、１５はトランスでおり１周波数
変換回路１４と接続し、変圧動作を行うもの、１６はイ
ンノ（−夕回路であり、交直又は直交流変換するもの、
１７はバッテリーである。１Ｂはスイッチでおり、第１
の発電兼電動機１２と周波数変換回路１４とを接続／切
断するもの、１９は吸入空気流量計でおり、吸気マニホ
ールド１０に流入する空気流量Ｑを計測するもの、２０
は回転速度計であり、エンジン１の回転軸１＆の回転１
１［ＲＥｔ−計測するもの、２１はタービン５ｃｏｐ−
ビン軸５Ｃの回転数ＲＴを計測するもの、２２は制御回
路であり、マイクロコンピュータ等で構成され、前述の
流ｔｉｔ１９７５”’から負荷状ａ信号ＬＤを読み取り
、エンジン１の状態を判定し、周波数変換、回路１４及
びスイッチ１８を制御するものである。
吸気マニホールドであり、吸気管１０ａを有するもの、
１１は吸気用コンプレッサであり、排気タービン３のタ
ービン軸５Ｃに直結され、タービン軸３ｃの回転に応じ
て圧縮した気体を吸気管１０ａｉ介し吸気マニホールド
に送シ込むもの、１２は第１の発電兼電動機であり、タ
ービン軸３Ｃに連結され、タービン軸３Ｃとともに回転
するもの、１３は第２の発電兼電動機であり、ギアアａ
と軸１３ａが連結され、エンジン１の回転軸１ａととも
に回転するもの、１４は周波数変換回路であり、サイリ
スタゲートで構成され、指令に応じて第１の発電兼電動
機１２からの三相出力を周波数変換して第２の発電兼電
動機１５へ出力するとともに第２の発電兼電動ｉｒ！Ａ
１３からの三相出力を周波数変換して第１の発電兼電動
機１２に出力するもの、１５はトランスでおり１周波数
変換回路１４と接続し、変圧動作を行うもの、１６はイ
ンノ（−夕回路であり、交直又は直交流変換するもの、
１７はバッテリーである。１Ｂはスイッチでおり、第１
の発電兼電動機１２と周波数変換回路１４とを接続／切
断するもの、１９は吸入空気流量計でおり、吸気マニホ
ールド１０に流入する空気流量Ｑを計測するもの、２０
は回転速度計であり、エンジン１の回転軸１＆の回転１
１［ＲＥｔ−計測するもの、２１はタービン５ｃｏｐ−
ビン軸５Ｃの回転数ＲＴを計測するもの、２２は制御回
路であり、マイクロコンピュータ等で構成され、前述の
流ｔｉｔ１９７５”’から負荷状ａ信号ＬＤを読み取り
、エンジン１の状態を判定し、周波数変換、回路１４及
びスイッチ１８を制御するものである。
次に第２図実施例の構成の動作について説明する０
先ず、エンジンの通常運転時、即ちｉｔ＋ｍ装置２２が
ブレーキ状態信号ＢＲが発生していないと判断し、回転
数ＲＥ及び負荷信号ＬＤとにより低速でなく、高負荷で
ないと判断した時には１周波数変換回路１４を第１の発
電兼電動機１２力為ら第２の発電兼電動機１Ｓ方向の周
波数変換に動作せしめるとともに、スイッチ１Ｂを閉と
し、第１の発′０に電動機１２を発電機に、第２の発電
兼電動機１５を電動機として動作せしめ、タービン軸５
ｃの回転による発電機１２の発電出力を周波数変換回路
１４で周波数変換し、電動機１３に供給して電動機１３
を駆動する。これによりエンジン１０回転軸１ａが出力
増加方向に駆動され、排気ガスのエネルギーの回収が可
能となるＯこの間ＩＪ御装置２２はタービン回転数ＲＴ
及びエンジン回転数ＲＥｋ読みとり、電動機１３に過大
な出力力蓋送られない様に周波数変換回路１４のサイリ
スタのゲート制御を行い、エンジン１の出力増力口方向
に若干駆動する様な周波数の出力を電動機１３に与える
様に制御する〇 一方、制御装置２２がブレーキ状態信号ＢＲ力）らブレ
ーキ状態でないことを検出し、エンジン回転数ＲＥから
低速でおること、負荷状態信号ＬＤから高負荷であるこ
とを検出すると１次の様に制御する。即ち、第２の発電
兼電動機１３を発電機として用いてエンジン１の出力を
一部取９出ずことによシ、第１の発電兼電動機１２を電
動機として用い、吸気コンプレッサ１１の吸気圧ヲ扁め
。
ブレーキ状態信号ＢＲが発生していないと判断し、回転
数ＲＥ及び負荷信号ＬＤとにより低速でなく、高負荷で
ないと判断した時には１周波数変換回路１４を第１の発
電兼電動機１２力為ら第２の発電兼電動機１Ｓ方向の周
波数変換に動作せしめるとともに、スイッチ１Ｂを閉と
し、第１の発′０に電動機１２を発電機に、第２の発電
兼電動機１５を電動機として動作せしめ、タービン軸５
ｃの回転による発電機１２の発電出力を周波数変換回路
１４で周波数変換し、電動機１３に供給して電動機１３
を駆動する。これによりエンジン１０回転軸１ａが出力
増加方向に駆動され、排気ガスのエネルギーの回収が可
能となるＯこの間ＩＪ御装置２２はタービン回転数ＲＴ
及びエンジン回転数ＲＥｋ読みとり、電動機１３に過大
な出力力蓋送られない様に周波数変換回路１４のサイリ
スタのゲート制御を行い、エンジン１の出力増力口方向
に若干駆動する様な周波数の出力を電動機１３に与える
様に制御する〇 一方、制御装置２２がブレーキ状態信号ＢＲ力）らブレ
ーキ状態でないことを検出し、エンジン回転数ＲＥから
低速でおること、負荷状態信号ＬＤから高負荷であるこ
とを検出すると１次の様に制御する。即ち、第２の発電
兼電動機１３を発電機として用いてエンジン１の出力を
一部取９出ずことによシ、第１の発電兼電動機１２を電
動機として用い、吸気コンプレッサ１１の吸気圧ヲ扁め
。
低速時のターボ効果を高めた方が直接的にエンジン１Ω
出力増強を行うことができトルク向上を得られる。従っ
て、制御装置２２はスイッチ１８を閉に保つとともに、
周波数変換回路１４を制御し、第２の発電兼電動機１３
からの発電出力を周波数変換して第１の発電兼電動機１
２に供給し、第１の発電兼電動機１２を電動機として使
用し、第１の発電兼電動機１２を駆動することによって
吸気コンプレッサー１１を駆動して、吸気マニホールド
１０に流入する空気圧（給気圧）を高める０これによっ
て、エンジン１はより過給されるので、エンジン１はよ
りトルク増強方向に駆動され、第３図に示す様に低速時
のトルクが従来の実線のものから点線゛のものに上昇す
る。
出力増強を行うことができトルク向上を得られる。従っ
て、制御装置２２はスイッチ１８を閉に保つとともに、
周波数変換回路１４を制御し、第２の発電兼電動機１３
からの発電出力を周波数変換して第１の発電兼電動機１
２に供給し、第１の発電兼電動機１２を電動機として使
用し、第１の発電兼電動機１２を駆動することによって
吸気コンプレッサー１１を駆動して、吸気マニホールド
１０に流入する空気圧（給気圧）を高める０これによっ
て、エンジン１はより過給されるので、エンジン１はよ
りトルク増強方向に駆動され、第３図に示す様に低速時
のトルクが従来の実線のものから点線゛のものに上昇す
る。
更に、制御装置２２がブレーキ状態信号ＢＲによシブレ
ーキ状態と判定すると、スイッチ１８を開とし、発電兼
電動機１２からの発電出力が周波数変換回路１４に入力
するのが禁止され、従って発電兼電動機１５の駆動が中
止される。このため、エンジン１は出力増大方向に駆動
されなくなり、しかも発電兼電動機１３が負荷となるた
め、エンジンブレーキの効果が上昇する。この間にエネ
ルギーの回収が中止されない様にするため、発電兼電動
機１３を発電機、として用いる。このため、制御装置２
２はブレーキ状態を検出すると、周波数変換回路１４を
制御し１発電兼電動機１５からの発電出力を周波数変換
して出力する様に制御せしめる◇この周波数変換回路１
４の出力は、スイッチ１８が開放されているので、トラ
ンス１５に入力して変圧され、インバータ回路１６によ
り直流に変換され、バッテリー１７を充電する。これに
より、ブレーキ時にもエネルギーの回収が可能となる。
ーキ状態と判定すると、スイッチ１８を開とし、発電兼
電動機１２からの発電出力が周波数変換回路１４に入力
するのが禁止され、従って発電兼電動機１５の駆動が中
止される。このため、エンジン１は出力増大方向に駆動
されなくなり、しかも発電兼電動機１３が負荷となるた
め、エンジンブレーキの効果が上昇する。この間にエネ
ルギーの回収が中止されない様にするため、発電兼電動
機１３を発電機、として用いる。このため、制御装置２
２はブレーキ状態を検出すると、周波数変換回路１４を
制御し１発電兼電動機１５からの発電出力を周波数変換
して出力する様に制御せしめる◇この周波数変換回路１
４の出力は、スイッチ１８が開放されているので、トラ
ンス１５に入力して変圧され、インバータ回路１６によ
り直流に変換され、バッテリー１７を充電する。これに
より、ブレーキ時にもエネルギーの回収が可能となる。
この場合スイッチ１８を閉にして、Ｍ１０発電発電兼電
動機２を電動機として駆動することもできるが、この様
にすると、吸気コンプレッサ１１が駆動され、吸気圧が
高まりエンジン１が出力増大方向に駆動されるので好ま
しくない〇又、極く低速時には、第１の発電兼電動機１
２の発電出力が小さいため、第２の発電兼電動機１３が
駆動されないことが考えられ、エンジン１の負荷となる
恐れがある時は、バッテリー１７の出力をインバータ回
路１６で交流に変換し、トランス１５で昇圧し１周波数
変換回路１４を介し。
動機２を電動機として駆動することもできるが、この様
にすると、吸気コンプレッサ１１が駆動され、吸気圧が
高まりエンジン１が出力増大方向に駆動されるので好ま
しくない〇又、極く低速時には、第１の発電兼電動機１
２の発電出力が小さいため、第２の発電兼電動機１３が
駆動されないことが考えられ、エンジン１の負荷となる
恐れがある時は、バッテリー１７の出力をインバータ回
路１６で交流に変換し、トランス１５で昇圧し１周波数
変換回路１４を介し。
第２の発を兼電動ｍｉ５に供給して第２の発電兼電動機
１６を電動機として駆動することができる。
１６を電動機として駆動することができる。
この時、バッテリーの過放電を防止するため、周波数変
換回路１４が、コンデンサ等にょシブレーキエネルギー
（第２の発電兼電動機１３からバッテリー１）へ流れる
エネルギー）とバッテリー１７の放出エネルギーを電力
積分して、検出し。
換回路１４が、コンデンサ等にょシブレーキエネルギー
（第２の発電兼電動機１３からバッテリー１）へ流れる
エネルギー）とバッテリー１７の放出エネルギーを電力
積分して、検出し。
ブレーキエネルギー以上の放出を防止する様にしてもよ
い。
い。
上述の説明では１周波数変換回路１４は双方向のサイク
ロコンバータによシ説明したが、一対のサイクロコンバ
ータや、インバータ・インバータの構成等の周知の周波
数変換回路としてもよく。
ロコンバータによシ説明したが、一対のサイクロコンバ
ータや、インバータ・インバータの構成等の周知の周波
数変換回路としてもよく。
トランス１５を第２の発電兼電動機１３に接続してもよ
い。更に、３相交流機の場合について説明したがｎ相交
流でもよく、直流機によってもよく。
い。更に、３相交流機の場合について説明したがｎ相交
流でもよく、直流機によってもよく。
この場合周波数変換回路は出方変換回路とすることがで
きる。
きる。
以上説明した様に１本発明によれば１通常運転時には、
エンジンのタービン軸に設けられた第１の発を兼電動機
の発電出方をエンジンの回転軸に設けられた第２の発電
兼電動機に供給し、排気エネルギーを回収してエンジン
の出方増強を行なうとともに、低速高負荷時にＭ２の発
電兼電動機から発生する電気エネルギーを第１の発電兼
電動機に与えて第１の発電兼電動機を電動機として駆動
′し、タービン軸に直結した吸気コンプレッサを駆動し
てエンジンに過給を旋しているので、低速でのターボ効
果が向上し、低速時のエンジントルクを大巾に向上せし
めることができるという効果を奏する。従って、低速時
におけるエンジンのエネルギー回収が可能となるととも
に一層エネルギー回収効果を高めるものである。
エンジンのタービン軸に設けられた第１の発を兼電動機
の発電出方をエンジンの回転軸に設けられた第２の発電
兼電動機に供給し、排気エネルギーを回収してエンジン
の出方増強を行なうとともに、低速高負荷時にＭ２の発
電兼電動機から発生する電気エネルギーを第１の発電兼
電動機に与えて第１の発電兼電動機を電動機として駆動
′し、タービン軸に直結した吸気コンプレッサを駆動し
てエンジンに過給を旋しているので、低速でのターボ効
果が向上し、低速時のエンジントルクを大巾に向上せし
めることができるという効果を奏する。従って、低速時
におけるエンジンのエネルギー回収が可能となるととも
に一層エネルギー回収効果を高めるものである。
尚、本発明を一実施例により説明したが、本発明は上述
の実施例に限定されることなく１本発明の主旨に従い種
々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除
するものではない。
の実施例に限定されることなく１本発明の主旨に従い種
々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除
するものではない。
第１図は本発明の前提となる既提案のエンジンのエネル
ギー回収装置構成図、第２図は本発明の一実施例構成図
、第３図は第２図実施例によるトルク上昇を説明する特
性図である。 図中、１・・・エンジン、３・・・タービン、３ｅ・・
・タービｙ軸、１０・・・吸気マニホールド、１１・・
・吸気コンプレッサ、１２・・・第１の発電兼電動機、
１３・・・第２の発電兼電動機、１ノ・・・バッテリー
、１８・・・スイッチ、２２・・・制御回路。 特許出願人 いすｙ自動車株式会社 代理人弁理士 辻 實 外１名
ギー回収装置構成図、第２図は本発明の一実施例構成図
、第３図は第２図実施例によるトルク上昇を説明する特
性図である。 図中、１・・・エンジン、３・・・タービン、３ｅ・・
・タービｙ軸、１０・・・吸気マニホールド、１１・・
・吸気コンプレッサ、１２・・・第１の発電兼電動機、
１３・・・第２の発電兼電動機、１ノ・・・バッテリー
、１８・・・スイッチ、２２・・・制御回路。 特許出願人 いすｙ自動車株式会社 代理人弁理士 辻 實 外１名
Claims (1)
- 内部で発生する熱の放熱を抑制し、排気タービンを備え
たエンジンの前記排気タービンのタービン軸に第１の発
電兼電動機の回転軸を直結するとともに前記エンジンの
回転軸に第２の発電兼電動機の回転軸を結合し、該第１
の発電兼電動機から発生する電気エネルギーを該第２の
発電兼電動機に与えてこれを電動機として駆動し、該第
１の発電兼電動機の出力をエンジンの出力軸に帰還せし
めるとともに該エンジンの低速高負荷時に該第２の発電
兼電動機から発生する電気エネルギーを該閉１の発電兼
電動機に与えてこれを電動機として駆動し、該タービン
軸に直結した吸気コンプレッサを駆動して該エンジンに
過給することを特徴とするエンジンのエネルギー回収装
置０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58015116A JPS59141711A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | エンジンのエネルギ−回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58015116A JPS59141711A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | エンジンのエネルギ−回収装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59141711A true JPS59141711A (ja) | 1984-08-14 |
| JPH0347414B2 JPH0347414B2 (ja) | 1991-07-19 |
Family
ID=11879853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58015116A Granted JPS59141711A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | エンジンのエネルギ−回収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59141711A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4745754A (en) * | 1985-10-19 | 1988-05-24 | Isuzu Motors Limited | Turbo compound engine |
| JPH0230951A (ja) * | 1988-07-18 | 1990-02-01 | Isuzu Ceramics Kenkyusho:Kk | 断熱エンジンの制御装置 |
| JPH0230953A (ja) * | 1988-07-18 | 1990-02-01 | Isuzu Ceramics Kenkyusho:Kk | 過給機の制御装置 |
| JPH0275724A (ja) * | 1988-09-12 | 1990-03-15 | Isuzu Ceramics Kenkyusho:Kk | 過給機の制御装置 |
| EP2088300B1 (en) * | 2006-11-15 | 2016-03-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Hybrid engine assist system for vehicle |
-
1983
- 1983-01-31 JP JP58015116A patent/JPS59141711A/ja active Granted
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4745754A (en) * | 1985-10-19 | 1988-05-24 | Isuzu Motors Limited | Turbo compound engine |
| JPH0230951A (ja) * | 1988-07-18 | 1990-02-01 | Isuzu Ceramics Kenkyusho:Kk | 断熱エンジンの制御装置 |
| JPH0230953A (ja) * | 1988-07-18 | 1990-02-01 | Isuzu Ceramics Kenkyusho:Kk | 過給機の制御装置 |
| US4955199A (en) * | 1988-07-18 | 1990-09-11 | Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. | Drive system for turbochargers with rotary electric machines |
| JPH0275724A (ja) * | 1988-09-12 | 1990-03-15 | Isuzu Ceramics Kenkyusho:Kk | 過給機の制御装置 |
| EP2088300B1 (en) * | 2006-11-15 | 2016-03-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Hybrid engine assist system for vehicle |
| EP2362078B1 (en) * | 2006-11-15 | 2016-03-23 | Mitsubishi Electric Corporation | Automotive Hybrid Engine Assist System |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0347414B2 (ja) | 1991-07-19 |
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