[發明專利]內燃機的發電系統

在審

• 申請號: 201710147420.6
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN107201939A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 小林雅志
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F02B37/10
• 分類號: F02B37/10
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 何沖

技術領域

本發明涉及內燃機的發電系統。

背景技術

作為發電系統，即，算出具有發電功能的渦輪增壓器的發電效率和交流發電機的發電效率，并計算渦輪增壓器和交流發電機的各自的發電指示量，使得上述發電效率較高的一方優先承擔發電工作(特開2007-327401)。

通過渦輪增壓器發電是通過利用內燃機的排氣驅動渦輪將其排氣能轉化為電能，然而，特開2007-327401的發電系統并未考慮到，伴隨利用渦輪增壓器實施發電，內燃機的泵氣損失將會增加。因此，特開2007-327401的發電系統并不一定能夠始終選擇高效的發電，因而具有改進空間。

發明內容

本發明提供一種內燃機的發電系統，其能夠在利用具有發電功能的渦輪增壓器進行發電和交流發電機進行發電之間，選擇考慮了內燃機的泵氣損失的高效的發電。

根據本發明的實施方式的內燃機的發電系統具有：渦輪增壓器，其能夠利用所述內燃機的排氣通路上設置的渦輪的轉動，通過實施渦輪增壓器發電來進行發電；發電功率算出部，用于算出要求所述渦輪增壓器提供的發電功率量即第1發電指示值；發電控制部，其構成為用于根據所述第1發電指示值，使得所述渦輪增壓器實施渦輪增壓器發電。所述發電功率算出部根據所述內燃機的運行狀態，判斷所述渦輪增壓器發電的發電功率大于所述渦輪增壓器發電引起的所述內燃機的泵氣損失的增加量這一大小關系是否成立，所述發電功率算出部，在所述大小關系成立時，與所述大小關系不成立時相比，將所述第1發電指示值算出得更大。

根據上述實施方式的發電系統還可以具有交流發電機，其能夠利用所述內燃機的輸出實施發電，以及要求發電功率算出部，其針對所述內燃機算出要求發電功率。所述發電功率算出部以使得所述渦輪增壓器發電和利用所述交流發電機實施的交流發電機發電完成所述要求發電功率的發電的方式，算出所述第1發電指示值和針對所述交流發電機的第2發電指示值，同時，以使得在所述大小關系成立時，與所述大小關系不成立時相比，述第1發電指示值與所述第2發電指示值的比變大的方式，算出所述第1發電指示值和所述第2發電指示值。所述發電控制部根據所述第1發電指示值，使得所述渦輪增壓器實施所述渦輪增壓器發電，同時，根據所述第2發電指示值，使得所述交流發電機實施所述交流發電機發電。

上述實施方式中，所述發電功率算出部可以構成為以下述方式算出所述第1發電指示值和所述第2發電指示值：即，在所述大小關系成立時，與所述大小關系不成立時相比，所述第1發電指示值相對于通過所述渦輪增壓器發電能夠進行的發電即第1發電上限值的比例變大，在所述大小關系成立時，與所述大小關系不成立時相比，所述第2發電指示值相對于通過所述交流發電機發電所能夠進行的發電即第2發電上限值的比例變小。

當內燃機的運行狀態為渦輪增壓器發電的發電功率大于其發電引起的內燃機的泵氣損失的損失增加量這一大小關系成立的情況下，通過實施渦輪增壓器發電能夠取得能量收支上的盈余。相反，當處于上述大小關系不成立的運行狀態的情況下實施渦輪增壓器發電，反而會造成能量收支上的損失而不存在盈余，因此，需要對渦輪增壓器發電有所限制。利用根據上述實施方式的發電系統，在上述大小關系成立的情況下，與其不成立的情況下相比，第1發電指示值相對于利用渦輪增壓器發電的第1發電上限值的比例變大，并且，第2發電指示值相對于利用交流發電機發電的第2發電上限值的比例變小。換言之，在上述大小關系成立的情況下，相比不成立的情況，渦輪增壓器發電的負載率變高，交流發電機發電的負載率變低。這樣，考慮了渦輪增壓器發電引起的泵氣損失的增加，針對內燃機需要的要求發電功率來分配渦輪增壓器發電和交流發電機發電的各自的發電功率。從而，能夠選擇適合內燃機的運行狀態的高效的發電方式。

上述實施方式中，所述發電功率算出部可以構成為，在所述大小關系成立時，將所述第1發電上限值作為所述第1發電指示值算出，并且以所述要求發電功率減去所述第1發電上限值后的值作為所述第2發電指示值算出。

根據上述實施方式，上述大小關系成立時，第1發電指示值相對于渦輪增壓器發電的第1發電上限值的比例達到最大，僅通過渦輪增壓器發電相對于要求發電功率不足的不足部分通過交流發電機發電補償。

上述實施方式中，所述發電功率算出部也可以構成為，在所述大小關系不成立時，將所述第2發電上限值作為所述第2發電指示值算出，并且將所述要求發電功率減去所述第2發電上限值后的值作為所述第1發電指示值算出。