JPS62276210A - 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
- Publication number
- JPS62276210A JPS62276210A JP61120469A JP12046986A JPS62276210A JP S62276210 A JPS62276210 A JP S62276210A JP 61120469 A JP61120469 A JP 61120469A JP 12046986 A JP12046986 A JP 12046986A JP S62276210 A JPS62276210 A JP S62276210A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- generator
- electric motor
- output
- exhaust
- 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.)
- Granted
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Classifications
-
- 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
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Supercharger (AREA)
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】
３、発明の詳細な説明
（産業上の利用分！す）
本発明はエンジンの排気エネルギーを電力に回生して電
動機に供給し、車両の駆動力を助勢するエンジンのエネ
ルギー回収装置に関する。
動機に供給し、車両の駆動力を助勢するエンジンのエネ
ルギー回収装置に関する。
（従来の技術）
近年、内燃機関の各部１例えば排気マニホールドの外壁
、シリンダライナー、シリンダヘッド断熱板、ピストン
などに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。この内燃機関によれば、その内部に発生し
た熱を放熱して内燃機関を冷却する必要がなく、発生し
た高温度の排気ガスの持つエネルギーを回生させて内燃
機関の出力軸に帰還させ、内燃機関の出力の向」二に利
用できる。
、シリンダライナー、シリンダヘッド断熱板、ピストン
などに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。この内燃機関によれば、その内部に発生し
た熱を放熱して内燃機関を冷却する必要がなく、発生し
た高温度の排気ガスの持つエネルギーを回生させて内燃
機関の出力軸に帰還させ、内燃機関の出力の向」二に利
用できる。
この種、排気エネルギーの回生方υ；として、従来から
籾気ガスにより回転されるタービンの回転力を、多段の
歯車機構により減速してクランク軸に帰ニさせるものが
知られている。 ′また。エンジンの排気管内に発電
機を有する排気タービンを設け、該発電機からの電力を
、エンジンの回転軸に設けた電動機に供給して駆動する
ターボコンパウンドエンジンの提案が特願昭６０−２３
３９３５号に示されている。
籾気ガスにより回転されるタービンの回転力を、多段の
歯車機構により減速してクランク軸に帰ニさせるものが
知られている。 ′また。エンジンの排気管内に発電
機を有する排気タービンを設け、該発電機からの電力を
、エンジンの回転軸に設けた電動機に供給して駆動する
ターボコンパウンドエンジンの提案が特願昭６０−２３
３９３５号に示されている。
（発明が解決しようとする問題点）
このような排気エネルギーの回生方法において、前者の
歯車機構を用いてクランク軸に回転力を帰還させる方法
は、歯車の伝達効率を考慮すると、例えば通常一段でそ
の効率は０．９〜０．９５であるので、三段の減速では
約８０％に効率が低下し、また、山車機構が複雑になり
、そのコストも高くなる。なお、小型乗用車ではエンジ
ンルームの空間が狭いので、歯車機構の設置場所に問題
を生ずる。
歯車機構を用いてクランク軸に回転力を帰還させる方法
は、歯車の伝達効率を考慮すると、例えば通常一段でそ
の効率は０．９〜０．９５であるので、三段の減速では
約８０％に効率が低下し、また、山車機構が複雑になり
、そのコストも高くなる。なお、小型乗用車ではエンジ
ンルームの空間が狭いので、歯車機構の設置場所に問題
を生ずる。
後者のターボコンパウンドエンジンの提案においては、
ターボチャージャと排気タービンとの２段タービンのそ
れぞれに発電機を設け、エンジンの回転軸に設けた電動
機に発電電力を供給して駆動しているが、発電機の電圧
の制御方法が機械的作動のタップ選択器を用いて複雑の
ため、その保守や信頼性に弱点を有し、さらにそれぞれ
の発電機の電力の合成や、交流出力への変換に際し具体
的な措置を欠いている問題がある。
ターボチャージャと排気タービンとの２段タービンのそ
れぞれに発電機を設け、エンジンの回転軸に設けた電動
機に発電電力を供給して駆動しているが、発電機の電圧
の制御方法が機械的作動のタップ選択器を用いて複雑の
ため、その保守や信頼性に弱点を有し、さらにそれぞれ
の発電機の電力の合成や、交流出力への変換に際し具体
的な措置を欠いている問題がある。
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、そ
の（Ｉ的は２段タービンに設けた発電機の出力を、エン
ジンの駆動力を助勢する電動機に設けた２系統の！Ｓ線
に供給して、排気エネルギーを回生じた電力の効率化を
計るエンジンのエネルギー回収装置を提供するにある。
の（Ｉ的は２段タービンに設けた発電機の出力を、エン
ジンの駆動力を助勢する電動機に設けた２系統の！Ｓ線
に供給して、排気エネルギーを回生じた電力の効率化を
計るエンジンのエネルギー回収装置を提供するにある。
（問題点を解決するための手段）
本発明によれば、エンジンの排気管にそれぞれが発電機
を有する高圧用排気タービンと低圧用排気タービンとを
直列に接続するとともに、前記エンジンの駆動軸にその
駆動力を助勢する手段となる２系統の巻線を有する電動
機を取付け、さらに前記発電機からのそれぞれの出力を
前記２系統の巻線にそれぞれ供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が提供される。
を有する高圧用排気タービンと低圧用排気タービンとを
直列に接続するとともに、前記エンジンの駆動軸にその
駆動力を助勢する手段となる２系統の巻線を有する電動
機を取付け、さらに前記発電機からのそれぞれの出力を
前記２系統の巻線にそれぞれ供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が提供される。
（作用）
本発明はエンジンの駆動力を助勢する発電機に２系統の
巻線を設け、これら巻線に発電機からのそれぞれの出力
を供給して電動機を駆動するので、抽気エネルギーを回
生じた電力にて効率社くエンジンの駆動力を助勢できる
作用がある。
巻線を設け、これら巻線に発電機からのそれぞれの出力
を供給して電動機を駆動するので、抽気エネルギーを回
生じた電力にて効率社くエンジンの駆動力を助勢できる
作用がある。
（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。
明する。
第１図は本発明に係るエンジンのエネルギー回収装置の
一実施例を示す構成ブロック図である。
一実施例を示す構成ブロック図である。
第１図において、エンジンＡの排気Ｆ Ａｌには高圧用
の排気タービンＢの排気ハウジングＢｌが取付けられ、
エンジンＡの排出する高圧の排気ガスのエネルギーによ
って、タービンブレードＢ２を駆動する。
の排気タービンＢの排気ハウジングＢｌが取付けられ、
エンジンＡの排出する高圧の排気ガスのエネルギーによ
って、タービンブレードＢ２を駆動する。
また、タービンブレードＢ２の回転軸には発電機Ｃが設
けてあり、排気ガスのエネルギーによりタービンブレー
ドＢ２が駆動されると、発電ａ Ｃからの電力は整流素
子を有する整流装置りに送電される。
けてあり、排気ガスのエネルギーによりタービンブレー
ドＢ２が駆動されると、発電ａ Ｃからの電力は整流素
子を有する整流装置りに送電される。
Ｅは発′心機Ｆを有する低圧用の排気タービンであり、
排気タービンＢの排気ハウジングＢｌの排気口に接続さ
れ、タービンブレードＢ２を駆動した後の低圧の排気ガ
スのエネルギーによりプレードＥ１が駆動される。そし
て、ブレードＥｌに直結された発電機Ｆが駆動され、発
電電力が整流素子を有する整流装ｍＧに送電されるもの
である。
排気タービンＢの排気ハウジングＢｌの排気口に接続さ
れ、タービンブレードＢ２を駆動した後の低圧の排気ガ
スのエネルギーによりプレードＥ１が駆動される。そし
て、ブレードＥｌに直結された発電機Ｆが駆動され、発
電電力が整流素子を有する整流装ｍＧに送電されるもの
である。
ＨｌおよびＩはインバータであり、ｇ波装置Ｄ、および
Ｇよりそれぞれ直流電力が入力され、後述するコントロ
ーラＪからの指令信りに応じて、例えば、サイリスタ制
御装置を用い、入力された直流電力を所定の１７’４波
数の多相の交流電力に変換するものである。
Ｇよりそれぞれ直流電力が入力され、後述するコントロ
ーラＪからの指令信りに応じて、例えば、サイリスタ制
御装置を用い、入力された直流電力を所定の１７’４波
数の多相の交流電力に変換するものである。
なお、インバータＨに使用のサイリスタ制御装置は、高
圧の排気エネルギーにより発電する発電機Ｃからの電力
を扱うため、インへ−タＩに使用のサイリスタ制御装置
より大容量のものが使用されている。
圧の排気エネルギーにより発電する発電機Ｃからの電力
を扱うため、インへ−タＩに使用のサイリスタ制御装置
より大容量のものが使用されている。
Ｋは電動機であり、エンジンＡの図示していない出力軸
や、エンジンＡを原動力として駆動される・１１輪の駆
動軸などに動力を伝達する電動機であり、電動機Ｋを力
行させる′１シカが供給されると、小山の走行力が助勢
されるよう構成されている。
や、エンジンＡを原動力として駆動される・１１輪の駆
動軸などに動力を伝達する電動機であり、電動機Ｋを力
行させる′１シカが供給されると、小山の走行力が助勢
されるよう構成されている。
第２図は電動機にの固定子巻線の一例を示す説引回であ
り、第２図（ａ）は固定子コアに対する巻線方法の一例
を示し、第２図（ｂ）はその拡大した断面を示す。
り、第２図（ａ）は固定子コアに対する巻線方法の一例
を示し、第２図（ｂ）はその拡大した断面を示す。
固定子コアｌは磁性素材よりなり１図示していない回転
子の中心軸方向に等間隔に複数個の凸極１１が設けられ
、巻線の異なる２種類の固定子巻線２１．２２が巻回さ
れている。
子の中心軸方向に等間隔に複数個の凸極１１が設けられ
、巻線の異なる２種類の固定子巻線２１．２２が巻回さ
れている。
固定子巻線２１は固定子巻線２２に比して、断面積の大
きな導体が用いられ、発電＠Ｃの出力特性に適合する負
荷となるものであり、固定子巻線２２は発電ｖＩＦの出
力特性に適合する負荷となるよう設定されている。そし
て、ともに交流電流が供給されると固定子コアｌに回転
磁界が生ずる、例えば重ね巻き巻線が用いられている。
きな導体が用いられ、発電＠Ｃの出力特性に適合する負
荷となるものであり、固定子巻線２２は発電ｖＩＦの出
力特性に適合する負荷となるよう設定されている。そし
て、ともに交流電流が供給されると固定子コアｌに回転
磁界が生ずる、例えば重ね巻き巻線が用いられている。
また、電動４１ Ｋには回転軸の回転数を検出する回転
センサＬが設けられ、検出した回転信号をコントローラ
Ｊに送信する。
センサＬが設けられ、検出した回転信号をコントローラ
Ｊに送信する。
コントローラＪはマイクロコンピュータにて構成され、
演算装置、メモリ、入出力装置などを有するものであり
、電動機Ｋに設けた回転センサＬからの回転信号を受信
すると、インバータＨ，Ｉに対して、電動Ｊａ、Ｋをカ
行させる所定周波数および位相の交流電力に変換する指
令信号を送信するよう構成されている。
演算装置、メモリ、入出力装置などを有するものであり
、電動機Ｋに設けた回転センサＬからの回転信号を受信
すると、インバータＨ，Ｉに対して、電動Ｊａ、Ｋをカ
行させる所定周波数および位相の交流電力に変換する指
令信号を送信するよう構成されている。
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。
る。
エンジンＡの運転により排出される排気ガスのエネルギ
ーによって、排気タービンＢのタービンブレードＢ２と
排気タービンＥのブレードＥ１とが回転駆動されると、
それぞれの同軸上に設けられた発電機Ｃと発電機Ｆは交
流電力を発電する。
ーによって、排気タービンＢのタービンブレードＢ２と
排気タービンＥのブレードＥ１とが回転駆動されると、
それぞれの同軸上に設けられた発電機Ｃと発電機Ｆは交
流電力を発電する。
そして発電機Ｃの発電電力は整流装置りにより直流に変
換されてインバータＨに送電される。また、発電機Ｆの
発電電力は整流装置Ｇによって直流に変換されインバー
タＩに送電される。
換されてインバータＨに送電される。また、発電機Ｆの
発電電力は整流装置Ｇによって直流に変換されインバー
タＩに送電される。
−・方、コントローラＪには電動機Ｋに設けた回転セン
サＬから、電動機にの回転数を検出した回転信号が入力
されており、コントローラＪはこの回転信号にノ、（づ
いて電動ａＫをカ行させる交流電力に変換する指令信号
をインバータＨ１およびＩに送信する。
サＬから、電動機にの回転数を検出した回転信号が入力
されており、コントローラＪはこの回転信号にノ、（づ
いて電動ａＫをカ行させる交流電力に変換する指令信号
をインバータＨ１およびＩに送信する。
このためインバータＨ１およびＩは、整流装置り、Ｇよ
り入力された直流を、電動機Ｋをカ行させる所定周波数
、位相の交流に変換する。そしてインバータＨからの出
力は電動ｆｉＫの固定子巻線２１に、インバータＩから
の出力は固定子巻線２２にそれぞれ供給して電動機Ｋを
カ行作動させる。
り入力された直流を、電動機Ｋをカ行させる所定周波数
、位相の交流に変換する。そしてインバータＨからの出
力は電動ｆｉＫの固定子巻線２１に、インバータＩから
の出力は固定子巻線２２にそれぞれ供給して電動機Ｋを
カ行作動させる。
したがって、エンジンＡの出力軸または、車輪の駆動軸
に接続されて動力を伝達する電動＠Ｋがカ行するので、
車両の走行力が助勢されることになる。
に接続されて動力を伝達する電動＠Ｋがカ行するので、
車両の走行力が助勢されることになる。
なお、本発明を一実施例により説明したが、本発明の主
旨の範囲内で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。
旨の範囲内で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。
（発明の効果）
本発明によれば、エンジンの駆動力を助勢する電動機に
特性の異なる２系統の巻線を設け、高圧口１の耕を剛タ
ービンに、１０けた命雷虚と低圧１■耕僅タービンに設
けた発電機からの出力を、それぞれの出力特性に適合す
る負荷の巻線に供給して電動機に供給し、さらに、回転
センサからの回転信号によって制御して電動機をカ行さ
せるので、尚車機構を使用せず、また機械的な機構を用
いることなくエンジンの排気エネルギーを回生じた電力
にて効率よくエンジン駆動力を助勢できる効果がある。
特性の異なる２系統の巻線を設け、高圧口１の耕を剛タ
ービンに、１０けた命雷虚と低圧１■耕僅タービンに設
けた発電機からの出力を、それぞれの出力特性に適合す
る負荷の巻線に供給して電動機に供給し、さらに、回転
センサからの回転信号によって制御して電動機をカ行さ
せるので、尚車機構を使用せず、また機械的な機構を用
いることなくエンジンの排気エネルギーを回生じた電力
にて効率よくエンジン駆動力を助勢できる効果がある。
第１図は本発明に係るエンジンのエネルギー回収装置の
一実施例を示す構成ブロック図、第２図は電動機の固定
子巻線の一例を示す説明図である。 Ａ・・・エンジン、Ａｌ・・・排気管、Ｂ・・・排気タ
ービン、Ｃ・・・発電機、Ｅ・・・排気タービン、Ｆ・
・・発電機、Ｋ・・・電動機、Ｌ・・・回転センサ、２
１・・・固定子巻線、２２・・・固定子巻線。 特許出願人 いすＣ自動車株式会社 代 理 人 弁理士 辻 實第２図
一実施例を示す構成ブロック図、第２図は電動機の固定
子巻線の一例を示す説明図である。 Ａ・・・エンジン、Ａｌ・・・排気管、Ｂ・・・排気タ
ービン、Ｃ・・・発電機、Ｅ・・・排気タービン、Ｆ・
・・発電機、Ｋ・・・電動機、Ｌ・・・回転センサ、２
１・・・固定子巻線、２２・・・固定子巻線。 特許出願人 いすＣ自動車株式会社 代 理 人 弁理士 辻 實第２図
Claims (2)
- （１）エンジンの排気管にそれぞれが発電機を有する高
圧用排気タービンと低圧用排気タービンとを直列に接続
するとともに、前記エンジンの駆動軸にその駆動力を助
勢する手段となる２系統の巻線を有する電動機を取付け
、さらに前記発電機からのそれぞれの出力を前記２系統
の巻線にそれぞれ供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。 - （２）前記電動機の回転数を検出する回転センサを設け
、該回転センサからの検出信号により前記発電機からの
それぞれの出力を制御することを特徴とする特許請求の
範囲第（１）項記載のエンジンのエネルギー回収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61120469A JPS62276210A (ja) | 1986-05-26 | 1986-05-26 | エンジンのエネルギ−回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61120469A JPS62276210A (ja) | 1986-05-26 | 1986-05-26 | エンジンのエネルギ−回収装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62276210A true JPS62276210A (ja) | 1987-12-01 |
| JPH0423092B2 JPH0423092B2 (ja) | 1992-04-21 |
Family
ID=14786942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61120469A Granted JPS62276210A (ja) | 1986-05-26 | 1986-05-26 | エンジンのエネルギ−回収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62276210A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59141713A (ja) * | 1983-01-31 | 1984-08-14 | Isuzu Motors Ltd | 排気エネルギ回生装置 |
-
1986
- 1986-05-26 JP JP61120469A patent/JPS62276210A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59141713A (ja) * | 1983-01-31 | 1984-08-14 | Isuzu Motors Ltd | 排気エネルギ回生装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0423092B2 (ja) | 1992-04-21 |
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