KR101009389B1 - 연소 기관 및 스털링 기관을 구비하는 동력 장치 - Google Patents

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혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
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Abstract

자동차 등의 차량에 이용되는 동력 장치는 차량의 원동기로서의 내연 기관(1)과, 발전기(3)를 구동하는 스털링 기관(4)을 구비한다. 스털링 기관(4)의 고온 열원은 내연 기관(1)의 배기 가스의 열이며, 발전기(3)에 의해 발생한 전력은 보조 기계(6∼9)를 구동하는 전동기(2) 및 전동기(2)에 급전할 수 있는 배터리(5)에 공급된다. 스털링 기관(4)의 기관 회전 속도는 발전기(3)의 부하를 제어하는 계자 조정기(15)에 의해 제어되어, 스털링 기관(4)의 최대 축 출력 또는 거의 최대 축 출력이 얻어지는 최적 회전 속도로 설정된다. 이에 따라, 스털링 기관의 고온 열원으로 되는 폐열을 방출하는 원동기로서의 연소 기관의 연료 소비량이 감소하고, 스털링 기관의 축 출력이 작을 때에도 보조 기계가 충분한 기능을 발휘할 수 있을 정도로 구동된다.

Description

연소 기관 및 스털링 기관을 구비하는 동력 장치{POWER DEVICE EQUIPPED WITH COMBUSTION ENGINE AND STIRLING ENGINE}
본 발명은 동력원으로서의 연소 기관과, 이 연소 기관의 폐열을 가열원으로 하는 스털링 기관(stirling engine)과, 보조 기계를 구비하는 동력 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 스털링 기관에 의해 구동되는 발전기에 의해 발생된 전력이 보조 기계의 구동에 이용되는 동력 장치에 관한 것이다.
종래, 발전기를 구동하는 스털링 기관으로서, 일본 특허 공개 소64-75865호 공보 및 일본 특허 공개 2002-266701호 공보에 개시된 것이 알려져 있다. 일본 특허 공개 소64-75865호 공보에 기재된 스털링 열기관은 히트 펌프의 냉매 압축기를 구동하고, 또한 발전기도 구동한다. 발전기는, 공조 부하나 외기 조건이 변화되어 스털링 열기관의 회전수가 변화되었을 때에, 계자 조절기에 의해 그 계자가 조정되어, 스털링 열기관의 회전수를 제어한다. 이에 따라, 히트 펌프 부하의 증감이 전기 부하에 의해 보충되어, 스털링 열기관의 부하가 일정하게 유지된다.
또한, 일본 특허 공개 2002-266701호 공보에 기재된 스털링 엔진은 자동차의 동력원인 내연 기관의 배기계에 설치되는 배기 정화용의 촉매 컨버터의 반응열을 열원으로 한다. 그리고, 스털링 엔진으로부터 나온 기계적 에너지는 발전기 그 밖 의 자동차용 보조 기계를 구동하기 위해서 이용된다.
그런데, 일본 특허 공개 소64-75865호 공보에 기재된 스털링 열기관에서, 작동 가스의 가열원은 스털링 열기관에 설치된 연소기에 의해 발생되는 연소 가스의 열이지만, 스털링 열기관이 발생시키는 축 출력을 이용하여, 연소 가스를 발생하는 연소기의 연료 소비량을 감소시키는 것은 고려되어 있지 않다. 한편, 일본 특허 공개 2002-266701호 공보에 기재된 스털링 엔진에서는 촉매 컨버터가 가열기로서 이용되고 있고, 촉매 컨버터는 내연 기관의 배기 가스의 열 및 반응열에 의해 가열된다. 그리고, 자동차용 보조 기계는 스털링 엔진이 발생시키는 축 출력에 의해 구동되고, 내연 기관에 의해 구동되지 않기 때문에, 그만큼 내연 기관의 연료 소비량을 감소시킬 수 었어, 주행 연비가 개선된다. 그러나, 배기 가스의 온도가 낮고, 촉매 컨버터가 활성 상태로 될 때까지 가열되고 있지 않은 경우 등에 의해, 스털링 엔진의 축 출력이 작을 때에는, 보조 기계가 그 기능을 충분히 다하는 상태로 구동되지 않는 경우가 있다.
또한, 일본 특허 공개 소64-75865호 공보에 기재된 스털링 열기관에서, 발전기의 부하 조정에 의한 스털링 열기관의 회전수 제어는, 냉매 압축기를 구동하는 스털링 열기관의 부하를 일정하게 유지하기 위해서, 나아가 스털링 열기관의 열효율이 최대가 되도록 이루어진다. 그러나, 열효율이 최대가 되는 회전수는 축 출력이 최대가 되는 회전수와는 일치하지 않고, 대개 열효율이 최대가 될 때의 회전수에서의 축 출력은 최대 축 출력보다도 작다. 그 때문에, 발전기의 발전 능력을 높은 수준으로 유지할 수 없어, 충분한 발전량을 얻을 수 없다.
본 발명은 이러한 사정에 감안하여 이루어진 것으로, 그 주목적은 스털링 기관의 고온 열원이 되는 폐열을 방출하는 원동기로서의 연소 기관의 연료 소비량의 감소를 도모하는 동시에, 스털링 기관의 축 출력이 작을 때에도 보조 기계가 충분한 기능을 발휘할 수 있을 정도로 구동되는 것을 확보하는 데에 있다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 폐열의 열에너지를 최대한으로 회수하는 동시에, 연소 기관의 연료 소비량을 한층 더 감소시키는 것과, 발전기의 전력 및 배터리의 전력이 보조 기계를 구동하기에는 충분하지 않은 경우에도, 보조 기계를 확실하게 구동하는 데에 있다.
상기 주목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 구동 대상의 원동기로서의 연소 기관과, 연소 기관의 보조 기계와, 전동기와, 발전기와, 발전기를 구동하도록 작동 가스에 의해 작동하는 스털링 기관을 구비하는 동력 장치에 있어서, 상기 스털링 기관은 상기 연소 기관의 폐열을 이용하여 상기 작동 가스를 가열하는 가열기를 갖고, 상기 전동기에 급전(給電) 가능하게 배터리가 접속되며, 상기 발전기는 이에 따라 발생되는 전력을 상기 전동기 및 배터리에 공급하도록, 상기 전동기 및 배터리에 접속되고, 상기 보조 기계는 상기 전동기에 의해 구동될 수 있도록 상기 전동기에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 장치가 제공된다.
이에 따르면, 연소 기관의 폐열의 열에너지가 충분히 커서, 스털링 기관에 의해 구동되는 발전기에 의해 보조 기계를 구동하는 데에 충분한 전력을 얻을 수 있을 때에, 보조 기계는 전동기에 의해 구동되고, 연소 기관에 의해 구동될 필요가 없기 때문에, 그만큼 구동 대상의 원동기로서의 연소 기관의 연료 소비량이 감소한다. 또한, 폐열의 열에너지가 작기 때문에, 스털링 기관의 축 출력이 작아서 발전기에 의해 보조 기계를 구동하는 데 충분한 전력을 얻을 수 없을 때에는, 발전기의 전력에 의해 충전된 배터리로부터의 전력에 의해 보조 기계를 충분한 기능을 발휘할 수 있을 정도로 구동할 수 있다.
본 발명에서는, 상기 스털링 기관의 기관 회전 속도를, 상기 스털링 기관의 최대 축 출력 또는 거의 최대 축 출력이 얻어지는 최적 회전 속도로 설정하는 회전 속도 제어 수단을 마련할 수 있다.
이에 따르면, 폐열의 열에너지 상태에 따라서 스털링 기관의 축 출력 특성이 변화하는 경우에도, 스털링 기관의 기관 회전 속도는, 축 출력 특성에 있어서 최대 축 출력이 얻어지는 최적 회전 속도로 설정되기 때문에, 발전기는 최대 축 출력 또는 거의 최대 축 출력으로 구동되어, 발전기로부터 최대 또는 거의 최대의 전력이 얻어진다.
그 결과, 다음의 효과가 발휘된다. 즉, 발전기는 최대 축 출력 또는 거의 최대 축 출력으로 구동되고, 발전기로부터 최대 또는 거의 최대의 전력이 얻어지기 때문에, 폐열의 열에너지 회수가 최대한 이루어지는 동시에, 충분한 발전량에 의해 보조 기계가 전동기에 의해 구동되는 빈도가 높아져서, 연소 기관의 연료 소비량을 한층 더 감소시킬 수 있다.
바람직하게는, 상기 보조 기계는 복수의 보조 기계로 이루어지는 보조 기계 그룹이며, 상기 보조 기계 그룹은 클러치를 갖는 트랜스미션 기구를 통해 상기 연소 기관에 연결되고, 상기 클러치의 접속 및 비접속에 의해서 상기 복수의 보조 기계를 상기 연소 기관 및 상기 전동기에 의해 선택적으로 구동하며, 상기 전동기에 의해 구동되는 상기 보조 기계의 수를 변경하는 제어 시스템이 마련된다.
이와 같이 함으로써, 발전기의 발전량이 보조 기계 그룹을 구성하는 소정수의 보조 기계 중 모든 보조 기계를 전동기에 의해 구동하기에 충분하지 않을 때에도, 발전기에 의해 얻어지는 전력에 따라서, 전동기에 의해 구동되는 보조 기계의 수를 변경함으로써, 전동기에 의해 보조 기계가 구동되기 때문에, 그만큼 연소 기관의 연료 소비량이 감소한다. 또한, 폐열의 열에너지가 작기 때문에, 스털링 기관의 축 출력이 작아 발전기로부터 충분한 전력을 얻을 수 없고, 나아가 배터리의 전력도 보조 기계를 구동하기에는 충분하지 않을 때에는, 연소 기관에 의해 보조 기계가 구동된다.
그 결과, 다음의 효과가 발휘된다. 즉, 동력 장치의 보조 기계가 복수 개 있는 경우에, 발전기에서의 발전량에 따라서 가능한 한 전동기에 의해 보조 기계가 구동되기 때문에, 연소 기관의 연료 소비량을 감소시킬 수 있다. 또한, 발전기 및 배터리로부터 얻어지는 전력이 보조 기계를 구동하기에는 충분하지 않은 경우에도, 연소 기관에 의해 보조 기계가 확실하게 구동된다.
상기 연소 기관은 제1 클러치를 통해 상기 보조 기계 중 하나의 보조 기계에 구동 연결되고, 상기 하나의 보조 기계는 제2 클러치를 통해 상기 전동기에 구동 연결되며, 상기 전동기는 상기 보조 기계 중 다른 보조 기계에 구동 연결되도록 할 수 있고, 또한 동력 장치의 운전 상태에 따라서 상기 제1 및 제2 클러치의 접속 및 비접속을 행하는 제어 시스템을 마련할 수 있다. 이에 따라, 복수의 보조 기계를 상기 연소 기관 및 상기 전동기에 의해 선택적으로 구동하는 것이 확실하게 이루어질 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제어 시스템은, 연소 기관이 저부하 운전 영역에 있고, 상기 전동기에 충분한 전력이 공급되고 있지 않은 상태가 검출되었을 때에, 상기 제1 및 제2 클러치를 접속하여 모든 보조 기계를 상기 연소 기관에 연결하도록 작동한다. 이에 따라, 모든 보조 기계가 상기 연소 기관에 의해 구동된다.
또한, 상기 제어 시스템은, 연소 기관이 중부하 운전 영역에 있고, 상기 전동기에 상기 다른 보조 기계만을 구동할 수 있을 정도의 전력이 공급되고 있는 상태가 검출되었을 때에, 상기 제2 클러치를 비접속으로 하여 상기 다른 보조 기계를 상기 전동기에 연결하도록 작동한다. 이에 따라, 상기 다른 보조 기계는 전동기에 의해 구동된다.
또한, 상기 제어 시스템은, 연소 기관이 고부하 운전 영역에 있고, 상기 전동기에 모든 보조 기계를 구동할 수 있는 전력이 공급되고 있는 상태가 검출되었을 때에, 상기 제1 및 제2 클러치를 비접속으로 하여 모든 보조 기계를 상기 전동기에만 연결하도록 작동한다. 이에 따라, 모든 보조 기계는 전동기에 의해 구동된다.
도 1은 본 발명의 실시예를 나타내며, 내연 기관 및 스털링 기관을 구비하는 동력 장치의 구성을 설명하기 위한 모식도이다.
도 2는 도 1의 스털링 기관의 종단면도이다.
도 3은 도 2의 스털링 기관의 평면도이다.
도 4는 도 2의 스털링 기관의 축 출력 특성을 도시하는 그래프이다.
이하, 본 발명의 실시예를 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명이 적용된 동력 장치는, 연소 기관으로서의 수냉식 다기통 내연 기관(1)과, 복수인 소정수의 보조 기계와, 전동기(2)와, 발전기(3)와, 발전기(3)를 구동하는 스털링 기관(4)과, 배터리(5)와, 제어 장치(이하,「ECU」라고 함)(40)를 갖는 제어 시스템을 구비한다. 그리고, 상기 동력 장치는 차량에 탑재되고, 내연 기관(1)은 구동 대상인 상기 차량을 구동하는 원동기를 구성한다.
내연 기관(1)은 각 실린더 내에 왕복 운동 가능하게 끼워 맞춰진 피스톤과, 이 피스톤에 의해 회전 구동되는 크랭크축(1a)을 구비한다. 피스톤은, 연료 공급 장치인 연료 분사 밸브로부터 공급된 연료가, 스로틀 밸브를 갖는 흡기 장치를 거쳐 연소실로 흡입된 흡입 공기에 의해 연소하여 발생하는 연소 가스의 압력으로 구동된다. 크랭크축(1a)의 동력은 변속기를 포함하는 동력 전달 장치를 통해 상기 차량의 구동륜에 전달되어, 상기 차량이 구동된다.
상기 연소실로부터 배출된 연소 가스는 배기 가스로서, 배기 정화 장치인 촉매 장치를 갖는 배기 장치로 유도되고, 그 촉매 장치에 의해 무해화된 후에, 스털링 기관(4)의 가열기(271, 272)(도 2)로 공급되어, 가열기(271, 272)로부터 유출된 후, 대기 속으로 방출된다.
보조 기계 그룹(A)을 구성하는 상기 소정수의 보조 기계는, 공기조화기용의 압축기(6), 파워스티어링용의 파워 스티어링 펌프(7), 내연 기관(1)을 냉각하는 냉각 회로에 설치되어 냉각수를 순환시키는 워터 펌프(8) 및 내연 기관(1)의 윤활 부위에 윤활유를 공급하는 오일 펌프(9)의 4개의 보조 기계이다. 또한, 발전기(3)에 의한 발전이 불가능하게 되는 비상시에, 최소한의 필요 전력을 발생시키는 보조 발전기(16)가 설치된다.
보조 기계 그룹(A)은 클러치(10, 13)를 갖는 트랜스미션 기구(T)를 통해, 출력축으로서의 크랭크축(1a)에 구동 관계로서 연결되며, 압축기(6), 3개의 펌프(7∼9) 및 보조 발전기(16)는 각각 내연 기관(1)에 의해 회전 구동될 수 있다. 트랜스미션 기구(T)는, 크랭크축(1a)과 압축기(6)의 회전축(6a)과 보조 발전기(16)의 회전축(16a)을 구동 관계로서 연결하는 제1 트랜스미션 기구(T1)와, 전동기(2)의 회전축(2a)과 파워 스티어링 펌프(7)의 회전축(7a), 워터 펌프(8)의 회전축(8a) 및 오일 펌프(9)의 회전축을 구동 연결하는 제2 트랜스미션 기구(T2)와, 전동기(2)의 회전축(2a)과 압축기(6)의 회전축(6a) 사이에 설치된 전자 클러치로 이루어지는 상기 클러치(10)로 구성된다.
제1 트랜스미션 기구(T1)는, 크랭크축(1a)과 회전축(6a)과 회전축(16a)을 구동 연결하도록 크랭크축(1a)과 피동축(11)과 회전축(16a) 사이에 걸쳐진 트랜스미션 벨트(12a)를 포함하는 전달 기구(12)와, 크랭크축(1a)에서부터 전달 기구(12)를 지나서 회전축(6a)에 이르는 동력 전달계로 중에서 피동축(11)과 회전축(6a) 사이 에 마련되는 전자 클러치로 이루어지는 상기 클러치(13)를 구비한다. 또한, 제2 트랜스미션 기구(T2)는, 회전축(2a)과 회전축(7a), 회전축(8a) 및 오일 펌프(9)의 회전축을 구동 연결하도록 회전축(2a)과 회전축(7a)과 회전축(8a)에 걸쳐진 트랜스미션 벨트(14a)를 포함하는 전달 기구(14)를 구비한다. 여기서, 워터 펌프(8) 및 오일 펌프(9)는 공통의 회전축을 갖지만, 별개 부재의 회전축이 동축에 결합된 회전축을 갖는 것이라도 좋다. 또한, 보조 발전기(16)에 의한 발전이 불필요한 경우에, 크랭크축(1a)에 의한 보조 발전기(16)의 회전 구동을 정지하기 위해서, ECU(40)에 의해 그 접속 상태가 제어되는 전자 클러치로 이루어지는 클러치(17)가 회전축(16a)에 설치된다.
전동기(2)는, 발전기(3) 및 배터리(5)로부터 공급되는 전력에 의해 구동되며, 압축기(6) 및 각 펌프(7∼9)를 회전 구동할 수 있다. 또한, 전동기(2)는 예컨대 내연 기관(1)이 아이들 스톱 상태에서 운전 상태로 복귀할 때에, 배터리(5)로부터의 급전에 의해 압축기(6) 및 제1 트랜스미션 기구(T1)를 통해 크랭크축(1a)을 회전 구동하여, 내연 기관(1)을 재시동시킬 수 있다.
양 클러치(10, 13)는 상기 아이들 스톱 상태를 포함하는 내연 기관(1)의 운전 상태, 발전기(3)의 발전량 및 배터리(5)의 충전 상태에 따라서 동력을 전달하는 접속 상태 및 동력의 전달을 차단하는 비접속 상태가 되도록, ECU(40)에 의해 제어된다. 그리고, 이들 클러치(10, 13)의 접속 상태 및 비접속 상태에 따라서, 압축기(6) 및 각 펌프(7∼9)가 내연 기관(1) 및 전동기(2)에 의해 택일적으로 구동되고, 전동기(2)에 의해 구동되는 상기 보조 기계의 수가 변경된다.
구체적으로는, 양 클러치(10, 13)가 접속 상태일 때, 보조 기계 그룹(A)은 보조 기계 그룹(A)의 모든 보조 기계인 압축기(6) 및 각 펌프(7∼9)가 크랭크축(1a)에 의해 구동되는 제1 구동 형태를 취한다. 이 때, 전동기(2)는 구동력을 발생시키지 않고, 단순히 회전할 뿐이다. 또한, 클러치(13)가 접속 상태이고 클러치(10)가 비접속 상태일 때, 보조 기계 그룹(A)은 보조 기계 그룹(A) 중 압축기(6)만이 크랭크축(1a)에 의해 구동되고, 각 펌프(7∼9)가 전동기(2)에 의해 구동되는 제2 구동 형태를 취한다. 또한, 클러치(13)가 비접속 상태이고 클러치(10)가 접속 상태일 때, 보조 기계 그룹(A)은 보조 기계 그룹(A)의 모든 보조 기계인 압축기(6) 및 각 펌프(7∼9)가 전동기(2)에 의해 구동되는 제3 구동 형태를 취한다.
그리고, 상기 차량의 주행 및 내연 기관(1)의 운전에 필수적인 보조 기계인 각 펌프(7∼9)는 제2 트랜스미션 기구(T2)에 의해 서로 항상 연동하여 구동 및 정지되게 되며, 발전기(3)에서의 발전량이 비교적 적은 경우에도, 보조 기계 그룹(A) 중 이들 펌프(7∼9)만이 전동기(2)에 의해 구동되도록 구성된다.
또한, 압축기(6)는 보조 기계 그룹(A) 중에 부하가 가장 크고, 게다가 그 사용 빈도가 각 펌프(7∼9)에 비해서 낮은 보조 기계이므로, 3개의 펌프(7∼9)로부터 독립하여 내연 기관(1)에 의해 구동될 수 있도록 구성되어 있다.
도 2를 참조하면, 스털링 기관(4)은 2개의 스털링 기관인 제1 기관(201) 및 제2 기관(202)을 조합시킨 2단식 스털링 기관이며, 2개의 실린더(211, 212)와, 양 실린더(211, 212)와 일체화되어 크랭크축(26)이 수용되는 크랭크실(23)을 형성하는 크랭크케이스(22)와, 각 실린더(211, 212) 내에 동축으로 배치되어 왕복 운동 가능하게 끼워 맞춰진 디스플레이서 피스톤(displacer piston)(241, 242) 및 파워 피스톤(251, 252)과, 디스플레이서 피스톤(241, 242) 및 파워 피스톤(251, 252)에 연결되어, 파워 피스톤(251, 252)에 의해 회전 구동되는 크랭크축(26)과, 각 기관(201, 202)에 속하는 가열기(271, 272), 재생기(281, 282) 및 냉각기(291, 292)를 구비한다.
각 기관(201, 202)에 있어서, 실린더(211, 212) 내에서 실린더(211, 212)와 디스플레이서 피스톤(241, 242) 사이에 형성되는 가변 용적 공간인 고온 공간(301, 302)과, 디스플레이서 피스톤(241, 242)과 파워 피스톤(251, 252) 사이에 형성되는 가변 용적 공간인 저온 공간(311, 312)이 마련되고, 고온 공간(301, 302)과 저온 공간(311, 312)은 가열기(271, 272), 재생기(281, 282) 및 냉각기(291, 292)에 각각 형성되는 유로를 통해 항상 연통 상태에 있다. 그리고, 고온 공간(301, 302), 저온 공간(311, 312) 및 상기 유로에는 고압의 헬륨 가스가 작동 가스로서 봉입되어 있다.
또한, 충전 가스인 고압의 헬륨 가스가 봉입되어 있는 크랭크실(23) 내에 있어서, 디스플레이서 피스톤(241, 242) 및 파워 피스톤(251, 252)이 각각 왕복 운동 및 회전 운동의 상호 운동 변환 기구, 예컨대 스카치 요크 기구를 통해 크랭크축(26)에 연결된다. 이들 운동 변환 기구에 의해, 파워 피스톤(251, 252)의 실린더 축선에 평행한 왕복 운동이 크랭크축(26)의 회전 운동으로 변환되고, 크랭크축(26)의 회전 운동이 디스플레이서 피스톤(241, 242)의 실린더 축선에 평행한 왕복 운동으로 변환된다.
도 3을 더불어 참조하면, 고온 열원인 내연 기관(1)의 폐열에 의해 작동 가스를 가열하는 가열기(271, 272)에는, 내연 기관(1)의 상기 배기 장치로부터의 배기 가스가 공급관(32)을 통하여 공급된다. 이 실시예에서, 배기 가스는 공급관(32)을 유통하여 제1 기관(201)의 가열기(271)에 유입된 후, 가열기(271)로부터 제2 기관(202)의 가열기(272)로 유입되며, 배출관(33)을 거쳐 대기 속으로 방출된다. 그리고, 각 가열기(271, 272)에 있어서, 고온 공간(301, 302)과 재생기(281, 282)를 연통시키는 상기 유로를 형성하는 가열기(271, 272)가 가열 유체로서의 배기 가스에 의해 가열되어, 작동 가스가 가열된다.
한편, 저온 열원에 의해 작동 가스를 냉각하는 양 냉각기(291, 292)에는, 내연 기관(1)을 냉각하는 상기 냉각 회로에 설치된 라디에이터로 방열하여 저온으로 된 냉각수가, 워터 펌프(8)의 토출 측으로부터 공급관(34)을 통하여 공급되어, 배출관(35)을 거쳐 라디에이터로 향해 유출된다. 그리고, 각 냉각기(291, 292)에 있 어서 저온 공간(311, 312)과 재생기(281, 282)를 연통시키는 유로를 형성하는 냉각기(291, 292)가 냉각 유체로서의 냉각수에 의해 냉각되어, 작동 가스가 냉각된다.
제1, 제2 기관(201, 202)에 있어서, 디스플레이서 피스톤(241, 242)은 파워 피스톤(251, 252)에 대하여 거의 90°나아간 위상으로 왕복 운동하고, 또한 양 디스플레이서 피스톤(241, 242) 사이에는 180°의 위상차가 설정되고 있다. 이에 따라, 각 기관(201, 202)에 있어서, 디스플레이서 피스톤(241, 242) 및 파워 피스톤(251, 252)에 의한 고온 공간(301, 302) 및 저온 공간(311, 312)의 용적 변화에 따라서, 작동 가스가 가열기(271, 272), 재생기(281, 282) 및 냉각기(291, 292)를 지나 고온 공간(301, 302)과 저온 공간(311, 312) 사이에서 유동한다. 그리고, 고온 공간(301, 302)의 용적이 커질 때, 양 공간(301, 311; 302, 312) 내에서의 작동 가스의 압력이 증가하며, 이 고압으로 된 작동 가스의 압력에 의해 파워 피스톤(251, 252)이 구동되어, 크랭크축(26)이 회전 구동된다.
도 2를 참조하면, 크랭크실(23) 내에는 출력축으로서의 크랭크축(26)에 의해 회전 구동되는 발전기(3)가 수용된다. 크랭크축(26)은 분할된 제1 기관(201) 측의 크랭크축 부분(261) 및 제2 기관(202) 측의 크랭크축 부분(262)으로 구성되며, 양 크랭크축 부분(261, 262) 사이에 발전기(3)가 배치된다. 그리고, 발전기(3)의 회전 축(3a)은 그 양단에서 각각 양 크랭크축 부분(261, 262)에 연결됨으로써, 양 크랭크축 부분(261, 262)이 발전기(3)를 통해 구동 연결된다.
도 1을 참조하면, 발전기(3)에서 발생한 전력은 전동기(2)를 구동하기 위한 전력 및 배터리(5)를 충전하기 위한 전력으로서 사용된다. 배터리(5)는 내연 기관(1) 및 상기 차량의 모든 전장품(電裝品), 예컨대 헤드라이트나 브레이크 램프 등의 라이트 장치, 오디오 비쥬얼 장치, 네비게이션 장치 등의 표시 장치, 통신 장치에 급전 가능하다. 그리고, 전압 조정기나 인버터 등을 구비하는 제어기(19)는 ECU(40)에 의해 제어되어, 발전기(3)에서 발생한 전력의 전동기(2)로의 공급, 발전기(3)에서 발생한 전력에 의한 배터리(5)의 충전, 및 배터리(5)로부터 전동기(2) 및 상기 전장품에의 급전을 제어한다.
또한, 발전기(3)에는, 발전기(3)의 부하를 제어하는 부하 제어 수단으로서의 계자 조정기(15)가 마련되어 있으며, 이 계자 조정기(15)에 의해 계자 전류가 조정되어 발전기(3)의 부하가 제어된다.
그런데, 스털링 기관(4)의 축 출력 특성은 내연 기관(1)의 운전 상태에 따라서 변화되고, 실질적으로 냉각수의 온도 변화에 비해서 큰폭으로 변화되는 배기 가스의 열에너지에 지배된다. 또한, 배기 가스의 특정한 열에너지 상태에 대응하는 스털링 기관(4)의 운전 상태에서의 축 출력 특성에 있어서, 최대 축 출력이 얻어지는 스털링 기관(4)의 기관 회전 속도는 그 운전 상태에 대응하는 축 출력 특성이 다를 때, 다른 값으로 된다. 그래서, 배기 가스의 열에너지를 최대한 회수한다는 관점에서는, 축 출력 특성이 변화되는 경우에도, 그 축 출력 특성에 있어서의 최대 축 출력으로 발전기(3)를 구동하고, 발전기(3)의 발전량을 최대로 하는 것이 바람직하다.
그래서, ECU(40)는 내연 기관(1)의 운전 상태, 특히 스털링 기관(4)에 공급되는 배기 가스의 열에너지 상태에 기초하여, 스털링 기관(4)의 기관 회전 속도를 최대 축 출력이 얻어지는 최적 회전 속도로 설정한다. 그 때문에, ECU(40)는 계자 조정기(15)를 제어함으로써 발전기(3)의 부하를 제어하고, 이로써 기관 회전 속도를 제어한다. 그러므로, 계자 조정기(15)는 회전 속도 제어 수단이기도 하다.
이하, 도 1, 도 4를 참조하여, ECU(40)에 의한 스털링 기관(4)의 출력 제어 및 클러치(10, 13)의 제어를 중심으로 설명한다.
도 1을 참조하면, 상기 제어 시스템은 중앙 연산 처리 장치(이하, 「CPU」라고 함)를 갖는 ECU(40) 외에, 스털링 기관(4)의 기관 회전 속도(N)를 크랭크축(26)의 회전에 기초하여 검출하는 회전 속도 센서(41), 발전기(3)의 발전량을 검출하는 발전량 센서(42), 배터리(5)의 전압을 검출하는 전압 센서(43), 가열기(271)(도 3 참조)의 입구에서의 배기 가스의 온도를 검출하는 온도 센서(44), 냉각기(291, 292)(도 3 참조)의 입구에서의 냉각수의 온도를 검출하는 온도 센서(45) 및 내연 기관(1)의 운전 상태 센서를 구비한다.
상기 내연 기관(1)의 운전 상태 센서는 내연 기관(1)의 기관 회전 속도를 검출하는 회전 속도 센서(46), 상기 흡기 장치에서의 흡입 공기량을 검출하는 공기 유량 센서(47), 스로틀 밸브의 개방도에 의해 내연 기관(1)의 부하를 검출하는 부하 센서(48), 내연 기관(1)의 기관 온도를 검출하는 기관 온도 센서(49), 대기의 온도를 검출하는 대기온 센서(50) 등으로 구성된다.
또한, ECU(40)의 메모리에는 계자 조정기(15), 클러치(10, 13), 제어기(19), 상기 연료 분사 밸브 등을 제어하기 위한 제어 프로그램이나 각종 맵이 기억된다. 그리고, ECU(40)에는 상기 각종 센서(41∼50)로부터 검출된 신호가 입력되고, 이들 신호에 기초하여 CPU에 의해 연산 및 처리가 이루어져, 계자 조정기(15), 클러치(10, 13), 제어기(14), 상기 연료 분사 밸브 등을 제어하는 신호를 출력한다.
여기서, 스털링 기관(4)의 축 출력 특성을 도시한 도 4를 참조한다. 곡선 C 1∼C5는 내연 기관(1)이 정상 상태로 운전되고, 또한 상기 차량이 차속 V1∼V5로 각각 정속 주행하고 있을 때의 스털링 기관(4)의 축 출력 특성을 나타내고 있다. 여기서, 차속은 V1, V2, V3, V4, V5의 순으로 커지고 있다.
또한, 차속이 증가함에 따라서, 내연 기관(1)의 부하가 커지기 때문에, 제1 기관(201)의 가열기(271)의 입구에서 배기 가스의 입구 온도가 높아지고, 가열기(271)의 입구에서 배기 가스의 질량 유량이 커져, 배기 가스의 열에너지가 증가한다. 한편, 도 4의 축 출력 특성은 냉각기(291, 292)에 공급되는 냉각수의 온도가 각 차속과 동일하다고 한 경우의 것이다.
이로부터, 가열기(271, 272)에 공급되는 배기 가스의 열에너지가 증가함에 따라서, 동일한 기관 회전 속도(N)로 얻어지는 축 출력(L) 및 각 축 출력 특성에 있어서의 최대 축 출력은 증가하고, 최대 축 출력이 얻어지는 최적 회전 속도(No1∼No5)도 증가하는 것을 알 수 있다. 또한, 내연 기관(1)의 워밍업 후에 있어서, 내연 기관(1)을 냉각하여 승온한 냉각수는 상기 라디에이터에서 방열하므로, 워터 펌프(8)로부터 각 냉각기(291, 292)에 공급되는 냉각수의 온도는 거의 일정하게 유지된다.
그래서, 상기 동력 장치에서는, 최대 축 출력 또는 거의 최대 축 출력이 얻어지는 기관 회전 속도(N)인 최적 회전 속도가 ECU(40)에 의해 다음과 같은 식으로 설정된다.
우선, 제1 기관(201)의 가열기(271)의 입구에 있어서의 배기 가스의 열에너지상태를 나타내는 상태량으로서, 상기 입구 온도 및 상기 질량 유량이 구해진다. 상기 입구 온도는 배기 가스의 온도를 검출하는 온도 검출 수단 또는 배기 가스의 온도를 산출하는 온도 산출 수단에 의해 얻어진다. 한편, 상기 질량 유량은 질량 유량 산출 수단에 의해 산출된다. 그리고, 상기 온도 검출 수단 또는 상기 온도 산출 수단과, 상기 질량 유량 산출 수단에 의해, 배기 가스의 열에너지 상태를 산출하는 열에너지 산출 수단이 구성된다.
여기서, 상기 온도 검출 수단은 배기 가스의 온도를 검출하는 온도 센서(44)에 의해 구성된다. 또한, 상기 온도 산출 수단은 흡입 공기량, 상기 연료 분사 밸브로부터의 연료 공급량 및 내연 기관(1)의 기관 회전 속도를 파라메터로 하여 배기 가스의 온도가 설정된 온도 맵으로부터, 공기 유량 센서(47)에 의해 검출된 흡 입 공기량 및 ECU(40)에 의해 산출된 상기 연료 공급량에 기초하여 배기 가스의 온도를 검색하고, 얻어진 온도를 대기온 센서(50)에 의해 검출된 대기 온도 등으로 보정하는 ECU(40)에서의 연산 및 처리에 의해 구성된다. 또한, 상기 질량 유량 산출 수단은, 예컨대 공기 유량 센서(47)에 의해 검출된 흡입 공기량에 상기 연료 공급량을 가산하는 ECU(40)에서의 연산 및 처리에 의해 구성된다.
이어서, 상기 입구 온도 및 상기 질량 유량을 파라메터로 하여, 실험 등으로부터 최대 축 출력이 얻어지는 기관 회전 속도(N)인 설정 회전 속도가 설정되어 있는 회전 속도 맵으로부터, 검출 또는 산출된 상기 입구 온도 및 상기 질량 유량에 기초하여 상기 설정 회전 속도가 검색된다. 그리고, 얻어진 상기 설정 회전 속도에 대하여, 축 출력(L)에 관여하는 요인을 고려한 보정이 이루어져, 스털링 기관(4)의 최대 축 출력 또는 거의 최대 축 출력이 얻어지는 상기 최적 회전 속도가 구해진다. 여기서, 예컨대, 냉각기(291, 292)에 공급되는 냉각수의 온도에 의해 상기 설정 회전 속도가 보정되는 경우는, 냉각수의 온도를 파라메터로 하여 보정 계수가 설정된 맵으로부터, 냉각수의 온도에 대응한 보정 계수를 검색하고, 그 보정 계수로 상기 설정 회전 속도를 보정한다.
그리고, ECU(40)는 기관 회전 속도(N)가 상기 최적 회전 속도가 되도록, 발전기(3)의 부하를 제어하기 위해 계자 조정기(15)를 제어한다. 이 때, 계자 조정기(15)의 제어량은 그 제어량과 상기 최적 회전 속도와의 대응을 규정하는 맵에 기초하여 결정되더라도 좋고, 기관 회전 속도(N)를 검출하여, 검출된 기관 회전 속도 (N)가 상기 최적 회전 속도가 되도록 피드백 제어에 의해 결정되더라도 좋다.
이와 같이 하여, 발전기(3)는 최대 축 출력 또는 거의 최대 축 출력이 얻어지는 상기 최적 회전 속도로 회전하는 크랭크축(26)에 의해 구동되기 때문에, 발전기(3)로부터는 스털링 기관(4)의 축 출력 특성에 대응하여, 최대 또는 거의 최대의 발전량을 얻을 수 있다.
이어서, 도 1을 참조하여, 발전량 센서(42)의 검출 결과에 기초하여 이루어지는 ECU(40)에 의한 클러치(10, 13)의 제어에 대하여 설명한다.
내연 기관(1)이 저부하 운전역에 있고, 3개의 펌프(7∼9) 및 보조 기계 그룹(A)의 모든 보조 기계인 압축기(6) 및 각 펌프(7∼9)를 전동기(2)로 구동하기에 충분한 전력이 발전기(3)에 의해 얻어지고 있지 않다고 판단되었을 때에는, ECU(40)는 클러치(10, 13)를 접속 상태로 하여, 보조 기계 그룹(A)을 상기 제1 구동 형태로 구동한다.
또한, 내연 기관(1)이 중부하 운전역에 있고, 보조 기계 그룹(A)의 모든 보조 기계인 압축기(6) 및 각 펌프(7∼9)를 전동기(2)로 구동하기에는 부족하지만, 3개의 펌프(7∼9)를 구동하는 것이 가능한 전력이 발전기(3)에 의해 얻어지고 있다고 판단되었을 때에는, ECU(40)는 클러치(10)를 비접속 상태로 하고, 클러치(13)를 접속 상태로 하여, 보조 기계 그룹(A)을 상기 제2 구동 형태로 구동한다.
또한, 내연 기관(1)이 고부하 운전역에 있고, 보조 기계 그룹(A)의 모든 보조 기계인 압축기(6) 및 각 펌프(7∼9)를 전동기(2)로 구동하는 것이 가능한 전력이 발전기(3)에 의해 얻어지고 있다고 판단되었을 때에, ECU(40)는 클러치(10, 13) 를 비접속 상태로 하여, 보조 기계 그룹(A)을 상기 제3 구동 형태로 구동한다. 또한, 양 클러치(10, 13)가 접속 상태로 되고, 크랭크축(1a)을 전동기(2)로 구동함으로써, 내연 기관(1)의 동력을 어시스트하는 것도 가능하다.
그리고, 발전량이 상기 제3 구동 형태로 보조 기계 그룹(A)을 구동하기에는 부족한 경우에 있어서, 전압 센서(43)의 검출 결과에 기초하여 배터리(5)의 충전량이 충분할 때에는, 배터리(5)로부터의 급전에 의해 상기 제2 구동 형태 또는 상기 제3 구동 형태로 보조 기계 그룹(A)이 구동된다. 또한, 배터리(5)의 충전량이 충분할 때는, 배터리(5)로부터의 급전에 의해 상기 제1 구동 형태로 보조 기계 그룹(A)이 구동되는 것도 가능하다.
또한, 전압 센서(43)에 의해 검출되는 배터리(5)의 전압이 충전을 필요로 하는 최저 전압까지 저하했을 때, ECU(40)는 발전량에 여유가 있으면 전동기(2)로의 급전과 병행하여 배터리(5)의 충전을 행하고, 발전량에 여유가 없을 때는 배터리(5)의 충전을 우선하여 전동기(2)로의 급전을 정지한다. 이 경우에, ECU(40)는 전동기(2)로 구동되고 있던 상기 보조 기계가 내연 기관(1)에 의해 구동되도록, 클러치(10, 13)의 적어도 한 쪽을 접속 상태로 한다.
이어서, 전술한 바와 같이 구성된 실시예의 작용 및 효과에 관해서 설명한다.
상기 동력 장치에 있어서, 스털링 기관(4)의 고온 열원은 내연 기관(1)의 배기 가스의 열이며, 발전기(3)에서 발생한 전력은 보조 기계 그룹(A)을 구동하는 전동기(2) 및 배터리(5)에 공급됨으로써, 배기 가스의 열에너지가 충분히 커서 스털 링 기관(4)에 의해 구동되는 발전기(3)로 압축기(6) 및 펌프(7∼9) 또는 이들의 일부를 구동하기에 충분한 전력을 얻을 수 있을 때에는, 압축기(6) 및 펌프(7∼9)는 전동기(2)에 의해 구동되고, 내연 기관(1)에 의해 구동될 필요가 없다. 따라서, 그만큼 상기 차량의 원동기로서의 내연 기관(1)의 연료 소비량이 감소하여, 주행 연비가 개선된다. 또한, 배기 가스의 열에너지가 작기 때문에, 스털링 기관(4)의 축 출력(L)이 작아서, 발전기(3)에 의해 압축기(6) 및 펌프(7∼9)를 구동하기에 충분한 전력이 얻어지지 않을 때에는, 발전기(3)의 전력에 의해 충전된 배터리(5)로부터의 전력에 의해 압축기(6) 및 펌프(7∼9) 또는 이들의 일부를 구동할 수 있기 때문에, 스털링 기관(4)의 축 출력(L)이 작을 때에도, 압축기(6) 및 펌프(7∼9)가 충분한 기능을 발휘할 수 있을 정도로 구동되는 것이 확보된다.
스털링 기관(4)의 기관 회전 속도(N)를, 스털링 기관(4)의 최대 축 출력 또는 거의 최대 축 출력이 얻어지는 상기 최적 회전 속도로 설정하는 계자 조정기(15)를 구비함으로써, 배기 가스의 열에너지 상태에 따라서, 스털링 기관(4)의 축 출력 특성이 변화되는 경우에도, 스털링 기관(4)의 기관 회전 속도(N)는 축 출력 특성에 있어서 최대 축 출력이 얻어지는 상기 최적 회전 속도로 설정된다. 따라서, 발전기(3)는 최대 축 출력 또는 거의 최대 축 출력으로 구동되어, 발전기(3)로부터 최대 또는 거의 최대의 전력을 얻을 수 있다. 이 결과, 배기 가스의 열에너지 회수가 최대한 이루어지는 동시에, 충분한 발전량에 의해 압축기(6) 및 펌프(7∼9)가 전동기(2)로 구동되는 빈도가 높아지기 때문에, 내연 기관(1)의 연료 소비량을 한층 더 감소시켜, 주행 연비가 한층 더 개선된다.
보조 기계 그룹(A)은 클러치(10, 13)를 갖는 트랜스미션 기구(T)를 통해 내연 기관(1)의 크랭크축(1a)에 연결되고, 클러치(10, 13)의 접속 및 비접속에 의해 압축기(6) 및 펌프(7∼9)가 내연 기관(1) 및 전동기(2)에 의해 택일적으로 구동되고, 전동기(2)에 의해 구동되는 상기 보조 기계의 수가 변경된다. 이 때문에, 보조 기계 그룹(A)을 구성하는 4개의 보조 기계 중, 발전기(3)의 발전량이 모든 보조 기계를 전동기(2)로 구동하기에는 충분하지 않을 때에도, 발전기(3)에 의해 얻어지는 전력에 따라서, 전동기(2)에 의해 구동되는 상기 보조 기계의 수를 변경한다. 즉, 보조 기계 그룹(A) 중의 일부의 보조 기계인 3개의 펌프(7∼9)가 전동기(2)에 의해 구동되고, 나머지의 보조 기계인 압축기(6)는 내연 기관(1)에 의해 구동되는 상기 제2 구동 형태로 보조 기계 그룹(A)이 구동됨으로써, 그만큼 내연 기관(1)의 연료 소비량이 감소하여 주행 연비가 개선된다. 또한, 폐열의 열에너지가 작기 때문에, 스털링 기관(4)의 축 출력(L)이 작아 발전기(3)로부터 충분한 전력이 얻어지지 않고, 또한 배터리(5)의 전력도 보조 기계를 구동하기에는 충분하지 않을 때에는, 보조 기계 그룹(A)이 상기 제1 구동 형태로 구동되어, 내연 기관(1)에 의해 보조 기계 그룹(A)을 확실하게 구동할 수 있다.
보조 기계 그룹(A) 중에서 상기 차량의 주행 및 내연 기관(1)의 운전에 필수적인 보조 기계인 3개의 펌프(7∼9)는, 이들 펌프(7∼9)에 비해서 사용 빈도가 낮은 보조 기계인 압축기(6)와는 클러치(10)에 의해 전동기(2)로부터 분리 가능하여, 발전기(3)에서의 발전량이 충분하지 않은 경우에도, 보조 기계 그룹(A)의 모든 보조 기계 중 이들 펌프(7∼9)만이 전동기(2)에 의해 구동되는 빈도가 높아지도록 구 성되어 있다. 이에 따라, 내연 기관(1)의 연료 소비량의 증가를 최대한 억제할 수 있어 주행 연비가 개선된다.
또한, 전동기(2)로 구동되는 빈도가 높은 펌프(7∼9)는 내연 기관(1)의 기관 회전 속도에 의존하지 않고, 각 펌프(7∼9)의 회전 속도를 내연 기관(1)의 부하 등에 대응시켜 최적으로 설정할 수 있기 때문에, 각 펌프(7∼9)의 기능을 충분히 발휘시킬 수 있다. 특히, 스털링 기관(4)의 냉각기(291, 292)에 냉각수를 공급하는 워터 펌프(8)가 전동기(2)로 구동되는 빈도가 높음으로 인해, 배기 가스의 열에너지가 작은 경우에도, 워터 펌프(8)가 전동기(2)로 구동됨으로써, 작동 가스를 효과적으로 냉각할 수 있는 유량의 냉각수를 냉각기(291, 292)에 공급할 수 있기 때문에, 스털링 기관(4)의 축 출력(L)을 증가시킬 수 있다.
이하, 전술한 실시예의 일부의 구성을 변경한 실시예에 대해서, 변경한 구성에 관해서 설명한다.
스털링 기관(4)은 단일의 스털링 기관으로 구성되더라도 좋고, 3개 이상의 스털링 기관의 조합으로 구성되는 다단 스털링 기관이라도 좋다. 또한, 발전기(3)를 구동하는 출력축은 상기 실시예에서는 크랭크축(26)이었지만, 크랭크축(26)에 구동 연결되어 그 동력에 의해 회전 구동되는 회전축이라도 좋다. 또한, 상기 실시예에서, 발전기(3)는 그 케이싱을 포함하여, 크랭크케이스(22)에 의해 형성되는 크랭크실(23) 내에 수용되었지만, 발전기(3)의 케이싱 자체로 크랭크케이스의 일부를 구성할 수도 있다. 그 경우, 제1 기관(201)에 속하는 제1 크랭크케이스 부분과 제2 기관(202)에 속하는 제2 크랭크케이스 부분이, 이들 제1, 제2 크랭크케이스 부분의 사이에 배치되는 발전기(3)의 상기 케이싱을 통해 결합되어, 상기 제1 크랭크케이스 부분, 상기 제2 크랭크케이스 부분 및 상기 케이싱으로 스털링 기관(4)의 크랭크케이스가 구성되더라도 좋다.
보조 기계 그룹(A)을 구동하는 출력축은 상기 실시예에서 크랭크축(1a)이었지만, 크랭크축(1a)에 구동 연결되어 그 동력에 의해 회전 구동되는 회전축이라도 좋다. 또한, 보조 기계의 수는 1이라도 좋고, 또한 4 이외의 복수라도 좋다.
상기 실시예에서는, 제1 기관의 가열기(271)로부터 유출한 배기 가스가 제2 기관의 가열기(271)에 유입하도록 구성되었지만, 배기 가스가 공급관(32)으로부터 양 기관의 가열기(271, 272)에 직접 공급되도록 구성되더라도 좋다. 그 경우, 상기 입구 온도 및 상기 질량 유량은 배기 가스의 양 가열기(271, 272)의 입구에서의 것으로 된다.
내연 기관(1)은 상기 실시예에서 차량에 사용되는 것이었지만, 수직 방향을 지향하는 크랭크축을 구비하는 아웃보드 엔진 등과 같이 선박 추진 장치에 사용되는 것이라도 좋다. 또한, 내연 기관(1)은 레시프로 타입 내연 기관 이외의 내연 기관, 예를 들면 가스 터빈이라도 좋고, 또한 연소 기관은 외연 기관이라도 좋다.

Claims (9)

  1. 구동 대상의 원동기로서의 연소 기관과, 연소 기관의 보조 기계와, 전동기와, 발전기와, 이 발전기를 구동하도록 작동 가스에 의해 운전되는 스털링 기관(Stirling engine)을 포함하는 동력 장치에 있어서,
    상기 스털링 기관은 상기 연소 기관에 의해 생성된 폐열을 이용하여 상기 작동 가스를 가열하는 가열기를 구비하고, 배터리가 상기 전동기에 연결되어 그 전동기에 전력을 공급하며, 상기 발전기는 상기 전동기 및 상기 배터리에 연결되어 발생 전력을 상기 전동기 및 배터리에 공급하고, 상기 전동기는 상기 보조 기계에 연결되어 그 보조 기계를 구동시키며,
    상기 보조 기계는 복수의 보조 기계를 포함하는 보조 기계 그룹이고, 상기 보조 기계 그룹의 보조 기계들은 클러치를 포함하는 트랜스미션 기구를 통해 상기 연소 기관에 연결되며, 상기 클러치가 접속 및 비접속되어 상기 연소 기관 또는 상기 전동기에 의해 상기 복수의 보조 기계들을 선택적으로 구동하며,
    상기 전동기에 의해 구동되는 상기 보조 기계의 수를 선택적으로 결정하는 제어 시스템이 마련되는 것인 동력 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스털링 기관의 기관 속도를, 상기 스털링 기관이 최대 축 출력을 생성하는 최적 기관 속도로 조정하는 기관 속도 제어 수단을 더 포함하는 동력 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 연소 기관은 제1 클러치를 통해 상기 보조 기계들 중 제1 보조 기계와 연동되고, 상기 연소 기관과 연동된 상기 제1 보조 기계는 제2 클러치를 통해 상기 전동기와 연동되며, 상기 전동기는 상기 보조 기계들 중 나머지에 작동 가능하게 연결되고, 상기 제1 및 제2 클러치는 상기 동력 장치의 운전 상태에 따라 접속 또는 비접속되도록 상기 제어 시스템에 의해 제어되는 것인 동력 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제어 시스템은, 상기 연소 기관이 저부하 운전 영역에서 운전중이고 충분한 전력이 상기 전동기에 공급될 수 없는 경우에, 상기 제1 및 제2 클러치를 접속으로 하여 상기 연소 기관을 모든 보조 기계들에 작동 가능하게 연결하도록 작동하는 것인 동력 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제어 시스템은, 상기 연소 기관이 중부하 운전 영역에서 운전중이고 상기 제1 보조 기계를 제외한 보조 기계들만을 구동하기 위한 전력이 상기 전동기에 공급되는 경우에, 상기 제1 클러치를 접속으로 하고 상기 제2 클러치를 비접속으로 하여 상기 제1 보조 기계를 제외한 보조 기계들을 상기 전동기에 연결함으로써, 상기 제1 보조 기계를 제외한 보조 기계들이 상기 전동기에 의해 구동되도록 작동하는 것인 동력 장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 제어 시스템은, 상기 연소 기관이 고부하 운전 영역에서 운전중이고 모든 보조 기계들을 구동하기에 충분한 전력이 상기 전동기에 공급되는 경우에, 상기 제1 클러치를 비접속으로 하고 상기 제2 클러치를 접속으로 하여 모든 보조 기계들을 상기 전동기에 연결하도록 작동하는 것인 동력 장치.
  7. 원동기로서의 연소 기관과,
    상기 연소 기관의 제1 보조 기계와,
    상기 연소 기관의 하나 이상의 제2 보조 기계와,
    상기 연소 기관과 상기 제1 보조 기계 사이에 설치되어 그 사이에서 접속 및 비접속되는 제1 클러치와,
    상기 하나 이상의 제2 보조 기계에 연결되어 이것을 구동하는 전동기와,
    상기 제1 보조 기계와 상기 전동기 사이에 설치되어 그 사이에서 접속 및 비접속되는 제2 클러치와,
    상기 전동기에 연결되어 그 전동기에 전력을 공급하는 배터리와,
    상기 전동기 및 상기 배터리에 연결되어 발생 전력을 상기 전동기 및 상기 배터리에 공급하는 발전기와,
    상기 발전기를 구동하는 스털링 기관으로서, 상기 연소 기관에 의해 생성된 폐열을 이용하여, 그 내부의 작동 가스를 가열하는 가열기를 구비하는 상기 스털링 기관과,
    상기 제1 및 제2 클러치의 접속과 비접속에 대해,
    상기 연소 기관이 저부하 운전 영역에서 운전중이고 충분한 전력이 상기 전동기에 공급되지 않는 경우에는, 상기 제1 및 제2 클러치 모두를 접속으로 하여 상기 연소 기관을 상기 제1 및 제2 보조 기계에 연결해 상기 연소 기관에 의해 상기 제1 및 제2 보조 기계 모두를 구동시키고,
    상기 연소 기관이 중부하 운전 영역에서 운전중이고 상기 제2 보조 기계만을 구동하기 위한 전력이 상기 전동기에 공급되는 경우에는, 상기 제1 클러치를 접속으로 하여 상기 연소 기관에 의해 상기 제1 보조 기계를 구동시키고, 상기 제2 클러치를 비접속으로 하여 상기 전동기에 의해서만 상기 제2 보조 기계를 구동시키며,
    상기 연소 기관이 고부하 운전 영역에서 운전중이고, 상기 제1 및 제2 보조 기계 모두를 구동하기에 충분한 전력이 상기 전동기에 공급되는 경우에는, 상기 제1 클러치를 비접속으로 하고 상기 제2 클러치를 접속으로 하여 상기 전동기에 의해 상기 제1 및 제2 보조 기계 모두를 구동시키는 방식으로, 상기 제1 및 제2 클러치를 제어하는 제어 시스템
    을 포함하는 동력 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 보조 기계는 압축기인 것인 동력 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제2 보조 기계는 펌프인 것인 동력 장치.
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Families Citing this family (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3788453B2 (ja) * 2003-10-01 2006-06-21 トヨタ自動車株式会社 排熱回収装置
JP4479488B2 (ja) * 2004-12-01 2010-06-09 株式会社デンソー 排気発電装置
JP4341593B2 (ja) * 2005-06-29 2009-10-07 トヨタ自動車株式会社 排熱回収装置
GB2435302A (en) * 2006-02-10 2007-08-22 Ford Global Tech Llc Motor vehicle i.c. engine ancillary drive
JP4816143B2 (ja) 2006-03-01 2011-11-16 トヨタ自動車株式会社 排熱回収装置
JP4706513B2 (ja) 2006-03-09 2011-06-22 トヨタ自動車株式会社 排熱回収装置
JP4706536B2 (ja) 2006-03-30 2011-06-22 トヨタ自動車株式会社 排熱回収装置
JP2007326404A (ja) * 2006-06-06 2007-12-20 Hitachi Constr Mach Co Ltd 電気駆動ダンプトラックの駆動システム
US7490469B2 (en) * 2006-08-07 2009-02-17 United Technologies Corporation Dual-function stirling engine system
GB2442006B (en) * 2006-09-21 2008-08-13 Ray Mason Engine assemblies
US7704186B2 (en) * 2006-11-21 2010-04-27 Gm Global Technology Operations, Inc. Gear clash logic
FR2920483B1 (fr) * 2007-08-30 2009-10-30 Snecma Sa Generation d'electricite dans une turbomachine
DE102007062095A1 (de) * 2007-12-21 2009-06-25 Siemens Ag Tripelantrieb
DE102008007159A1 (de) 2008-02-01 2009-07-09 Daimler Ag Antriebseinheit für ein Fahrzeug
US8046998B2 (en) * 2008-10-01 2011-11-01 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Waste heat auxiliary power unit
US20100083919A1 (en) * 2008-10-03 2010-04-08 Gm Global Technology Operations, Inc. Internal Combustion Engine With Integrated Waste Heat Recovery System
DE102008054164A1 (de) * 2008-10-31 2010-05-12 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Kupplungskompressor- und Lenkhilfepumpenanordnung sowie Verfahren zu deren Steuerung
US8096118B2 (en) * 2009-01-30 2012-01-17 Williams Jonathan H Engine for utilizing thermal energy to generate electricity
US20110107761A1 (en) * 2009-11-10 2011-05-12 Michael Campbell Rowland Hybrid high efficiency motor
US7891186B1 (en) * 2010-01-12 2011-02-22 Primlani Indru J System and method of waste heat recovery and utilization
US8628025B2 (en) * 2010-03-09 2014-01-14 GM Global Technology Operations LLC Vehicle waste heat recovery system and method of operation
US9334774B2 (en) * 2010-05-04 2016-05-10 GM Global Technology Operations LLC Control system and method for preventing hydrocarbon slip during particulate matter filter regeneration
CN102345484A (zh) * 2010-08-02 2012-02-08 李昌福 发电消音器
US8726661B2 (en) 2010-08-09 2014-05-20 GM Global Technology Operations LLC Hybrid powertrain system including an internal combustion engine and a stirling engine
KR101029753B1 (ko) * 2010-10-21 2011-04-21 주식회사 피플에코 스털링엔진을 이용한 하이브리드자동차 및 그 제어방법
CN102562359A (zh) * 2010-12-09 2012-07-11 李昌福 发电发动机冷却系统
US8714288B2 (en) 2011-02-17 2014-05-06 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Hybrid variant automobile drive
JP4975171B2 (ja) * 2011-03-03 2012-07-11 中国電力株式会社 燃料供給装置
US9010118B2 (en) * 2011-04-04 2015-04-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Output controller for stirling engine
KR101349288B1 (ko) * 2011-04-11 2014-01-10 한국과학기술연구원 저배기 운행거리 증대형 전기 자동차
CN102434310A (zh) * 2011-11-29 2012-05-02 南京航空航天大学 内燃机-斯特林机联合循环的混合动力系统
CN103104373A (zh) * 2012-02-01 2013-05-15 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 气缸内燃斯特林发动机
US9540960B2 (en) 2012-03-29 2017-01-10 Lenr Cars Sarl Low energy nuclear thermoelectric system
US10475980B2 (en) 2012-03-29 2019-11-12 Lenr Cars Sa Thermoelectric vehicle system
US9476340B2 (en) * 2012-04-16 2016-10-25 GM Global Technology Operations LLC Vehicle with stirling engine integrated into engine exhaust system
CN102684587A (zh) * 2012-05-14 2012-09-19 大连宏海新能源发展有限公司 一种离网式斯特林发电机组及其控制方法
CN103122806B (zh) * 2012-12-18 2014-10-15 成都宇能通能源开发有限公司 一种基于斯特林发动机的高温尾气废热液压能回收系统
US9217388B2 (en) 2013-01-28 2015-12-22 Jon Mark Larson Controlled power integrated combustion heat recovery engine
SE539490C2 (sv) * 2013-06-18 2017-10-03 Scania Cv Ab Energiomvandlingssystem för ett fordon
WO2015009323A1 (en) * 2013-07-19 2015-01-22 Schneider Electric It Corporation Hybrid powered cooling unit
DE102013014457A1 (de) * 2013-08-30 2015-03-05 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges sowie Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug
US9702319B2 (en) * 2014-07-28 2017-07-11 Soongsil University Research Consortium Techno-Park Flowmeter system
CN104405529A (zh) * 2014-11-27 2015-03-11 吉林大学 基于斯特林循环的发动机废气能量转化装置
RU2592641C1 (ru) * 2015-06-30 2016-07-27 Андрей Александрович Ачитаев Электромеханическая система
US10309299B2 (en) * 2015-07-13 2019-06-04 Purdue Research Foundation Systems and methods for use with internal combustion engines and vehicles comprising the same
JP6225970B2 (ja) * 2015-09-30 2017-11-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
TWI599715B (zh) * 2015-10-05 2017-09-21 jia-wen Ruan Engine waste heat power recovery system and method
US10539045B2 (en) * 2015-11-03 2020-01-21 Carlos Alberto Hernandez Abarca System for recovering thermal energy produced in pyrometallurgical process plants or similar, to convert same into, or generate, electrical energy
US10144411B2 (en) * 2017-01-13 2018-12-04 Gregorio M. Belloso Vehicle system
FR3065254B1 (fr) * 2017-04-14 2019-06-14 IFP Energies Nouvelles Ensemble de turbopompe pour un circuit ferme, en particulier de type a cycle de rankine, associe a un moteur a combustion interne, notamment pour vehicule automobile
CN107101409B (zh) * 2017-05-17 2018-01-23 宁利平 双作用α型斯特林制冷机
EP3412391B1 (de) * 2017-06-09 2021-11-17 Andreas Stihl AG & Co. KG Arbeitsgerät mit einer elektromagnetischen bremseinrichtung
TWI628354B (zh) * 2017-06-20 2018-07-01 國立成功大學 史特靈引擎系統及其控制方法
CN108167086B (zh) * 2017-11-21 2022-06-07 上海齐耀动力技术有限公司 一种高压富氧燃烧斯特林发电系统及其控制方法
CN110307066B (zh) * 2019-05-30 2021-09-03 同济大学 一种基于脉管发电机的汽车尾气余热回收充电装置
CN112343731B (zh) * 2020-10-22 2023-10-10 上海齐耀动力技术有限公司 一种熔盐斯特林发动机发电控制方法及系统
SE2151556A1 (en) * 2021-12-20 2023-02-14 Azelio Ab A system and a method for controlling the power output of a Stirling engine
DE102022211418A1 (de) * 2022-10-27 2024-05-02 Zf Friedrichshafen Ag Versorgungseinheit für ein Fahrzeug und Fahrzeug

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000310158A (ja) 1999-04-27 2000-11-07 Aisin Seiki Co Ltd スターリングエンジン発電装置用の回転数制御装置
JP2001298803A (ja) 2000-04-13 2001-10-26 Toyota Motor Corp 内燃機関の間欠運転機能を有する車両の補機駆動装置
JP2003518458A (ja) 1998-11-17 2003-06-10 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 自動車のための駆動ユニット

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3225388A1 (de) * 1982-07-07 1984-01-12 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Vorrichtung zum antrieb von hilfsaggregaten von kraftfahrzeugen
DE3234679A1 (de) * 1982-09-18 1983-06-16 Heinz Dipl.-Ing.(FH) 7406 Mössingen Hutzenlaub Verbundtriebwerk aus prinzipiell unterschiedlichen waermekraftmaschinen
JP2635976B2 (ja) 1987-09-16 1997-07-30 三菱電機株式会社 スターリング熱機関駆動ヒートポンプ
US4901531A (en) * 1988-01-29 1990-02-20 Cummins Engine Company, Inc. Rankine-diesel integrated system
US5301764A (en) * 1992-04-13 1994-04-12 Gardner Conrad O Hybrid motor vehicle having an electric motor and utilizing an internal combustion engine for fast charge during cruise mode off condition
DE19532129A1 (de) * 1995-08-31 1997-03-06 Clouth Gummiwerke Ag System zur aktiven Verringerung von Drehungleichförmigkeiten einer Welle, insbesondere der Triebwelle eines Verbrennungsmotors, und Verfahren hierzu
DE19853156B4 (de) 1998-11-18 2006-04-13 Girsberger Holding Ag Sitz
US6543229B2 (en) * 2000-06-14 2003-04-08 Stm Power, Inc. Exhaust gas alternator system
JP2002266701A (ja) 2001-03-09 2002-09-18 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の排気熱エネルギ回収装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003518458A (ja) 1998-11-17 2003-06-10 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 自動車のための駆動ユニット
JP2000310158A (ja) 1999-04-27 2000-11-07 Aisin Seiki Co Ltd スターリングエンジン発電装置用の回転数制御装置
JP2001298803A (ja) 2000-04-13 2001-10-26 Toyota Motor Corp 内燃機関の間欠運転機能を有する車両の補機駆動装置

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