JP2002115574A - 車両の推進装置 - Google Patents
車両の推進装置Info
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
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- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/065—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion taking place in an internal combustion piston engine, e.g. a diesel engine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
- F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
- F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
- F02D11/105—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the function converting demand to actuation, e.g. a map indicating relations between an accelerator pedal position and throttle valve opening or target engine torque
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- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジンの出力とランキンサイクル装置の出
力とを統合して駆動輪を駆動する車両において、ランキ
ンサイクル装置の出力の応答遅れを補償してドライバー
の違和感を解消する。 【解決手段】 アクセルペダルとスロットルバルブとは
ＤＢＷ制御装置を介して電気的に接続されており、ドラ
イバーが指令するアクセル開度θａｐの増加時には、ス
ロットル開度θｔｈをアクセル開度θａｐに比例する値
よりも補正量Δθｔｈだけ増加させ、ランキンサイクル
装置の出力の応答遅れによる出力の不足感を補償する。
またドライバーが指令するアクセル開度θａｐの減少時
には、スロットル開度θｔｈをアクセル開度θａｐに比
例する値よりも補正量Δθｔｈだけ減少させ、ランキン
サイクル装置の出力の応答遅れによる出力の過剰感を補
償する。
力とを統合して駆動輪を駆動する車両において、ランキ
ンサイクル装置の出力の応答遅れを補償してドライバー
の違和感を解消する。 【解決手段】 アクセルペダルとスロットルバルブとは
ＤＢＷ制御装置を介して電気的に接続されており、ドラ
イバーが指令するアクセル開度θａｐの増加時には、ス
ロットル開度θｔｈをアクセル開度θａｐに比例する値
よりも補正量Δθｔｈだけ増加させ、ランキンサイクル
装置の出力の応答遅れによる出力の不足感を補償する。
またドライバーが指令するアクセル開度θａｐの減少時
には、スロットル開度θｔｈをアクセル開度θａｐに比
例する値よりも補正量Δθｔｈだけ減少させ、ランキン
サイクル装置の出力の応答遅れによる出力の過剰感を補
償する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの排気ガ
スの熱エネルギーを機械エネルギーに変換して出力する
ランキンサイクル装置を備え、エンジンの出力およびラ
ンキンサイクル装置の出力の統合出力で駆動輪を駆動す
る車両の推進装置に関する。
スの熱エネルギーを機械エネルギーに変換して出力する
ランキンサイクル装置を備え、エンジンの出力およびラ
ンキンサイクル装置の出力の統合出力で駆動輪を駆動す
る車両の推進装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両に搭載したランキンサイクル装置で
エンジンの排気ガスの熱エネルギーを機械エネルギーに
変換し、その機械エネルギーをエンジンのクランクシャ
フトの駆動力に統合して車両の走行をアシストするもの
が、特開平５−３４０２４１号公報により公知である。
エンジンの排気ガスの熱エネルギーを機械エネルギーに
変換し、その機械エネルギーをエンジンのクランクシャ
フトの駆動力に統合して車両の走行をアシストするもの
が、特開平５−３４０２４１号公報により公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の車両
はドライバーにより操作されるアクセルペダルとエンジ
ンのスロットルバルブとがケーブルで機械的に接続され
ており、アクセル開度とスロットル開度とが１対１に対
応しているため、エンジンの駆動力とランキンサイクル
装置の駆動力とを統合して駆動輪を駆動した場合、ラン
キンサイクル装置の応答遅れによって以下のような不具
合が発生してしまう。
はドライバーにより操作されるアクセルペダルとエンジ
ンのスロットルバルブとがケーブルで機械的に接続され
ており、アクセル開度とスロットル開度とが１対１に対
応しているため、エンジンの駆動力とランキンサイクル
装置の駆動力とを統合して駆動輪を駆動した場合、ラン
キンサイクル装置の応答遅れによって以下のような不具
合が発生してしまう。
【０００４】図１０に示すように、アクセルペダルとス
ロットルバルブとがケーブルで機械的に接続された従来
の車両では、アクセル開度に比例して実質的に応答遅れ
なくスロットル開度が変化し、スロットル開度に比例し
て実質的に応答遅れなくエンジン出力が変化する。しか
しながら、エンジンの排気ガスで作動するランキンサイ
クル装置の出力は、エンジンの排気ガスの熱エネルギー
の変化が排気ポートの熱引き等の影響でアクセル開度の
変化に対して約０．５秒の応答遅れ（１段目の応答遅
れ）を有することと、蒸発器において発生する蒸気の熱
エネルギーの変化が伝熱管の熱容量等の影響で排気ガス
の熱エネルギーの変化に対して約５秒の応答遅れ（２段
目の応答遅れ）を有することとにより、アクセル開度に
正確に追従することは困難である。
ロットルバルブとがケーブルで機械的に接続された従来
の車両では、アクセル開度に比例して実質的に応答遅れ
なくスロットル開度が変化し、スロットル開度に比例し
て実質的に応答遅れなくエンジン出力が変化する。しか
しながら、エンジンの排気ガスで作動するランキンサイ
クル装置の出力は、エンジンの排気ガスの熱エネルギー
の変化が排気ポートの熱引き等の影響でアクセル開度の
変化に対して約０．５秒の応答遅れ（１段目の応答遅
れ）を有することと、蒸発器において発生する蒸気の熱
エネルギーの変化が伝熱管の熱容量等の影響で排気ガス
の熱エネルギーの変化に対して約５秒の応答遅れ（２段
目の応答遅れ）を有することとにより、アクセル開度に
正確に追従することは困難である。
【０００５】その結果、ドライバーがアクセルペダルを
踏み込んだ直後は、エンジンの出力が即座に増加するの
に対してランキンサイクル装置の出力が応答遅れをもっ
て増加するため、エンジンの出力およびランキンサイク
ル装置の出力を加算した統合出力が一時的に不足してド
ライバーが違和感を感じる不具合が発生する（ａ部参
照）。またドライバーがアクセルペダルを戻した直後
は、エンジンの出力が即座に減少するのに対してランキ
ンサイクル装置の出力が応答遅れをもって減少するた
め、エンジンの出力およびランキンサイクル装置の出力
を加算した統合出力が一時的に過剰になってドライバー
が違和感を感じる不具合が発生する（ｂ部参照）。
踏み込んだ直後は、エンジンの出力が即座に増加するの
に対してランキンサイクル装置の出力が応答遅れをもっ
て増加するため、エンジンの出力およびランキンサイク
ル装置の出力を加算した統合出力が一時的に不足してド
ライバーが違和感を感じる不具合が発生する（ａ部参
照）。またドライバーがアクセルペダルを戻した直後
は、エンジンの出力が即座に減少するのに対してランキ
ンサイクル装置の出力が応答遅れをもって減少するた
め、エンジンの出力およびランキンサイクル装置の出力
を加算した統合出力が一時的に過剰になってドライバー
が違和感を感じる不具合が発生する（ｂ部参照）。
【０００６】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、エンジンの出力とランキンサイクル装置の出力とを
統合して駆動輪を駆動する車両において、ランキンサイ
クル装置の出力の応答遅れを補償してドライバーの違和
感を解消することを目的とする。
で、エンジンの出力とランキンサイクル装置の出力とを
統合して駆動輪を駆動する車両において、ランキンサイ
クル装置の出力の応答遅れを補償してドライバーの違和
感を解消することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明によれば、エンジンの排
気ガスの熱エネルギーを機械エネルギーに変換して出力
するランキンサイクル装置を備え、エンジンの出力およ
びランキンサイクル装置の出力の統合出力で駆動輪を駆
動する車両の推進装置において、ドライバーが指令する
アクセル開度を補正してエンジンのスロットル開度を制
御する制御手段を備え、ランキンサイクル装置の出力の
応答遅れを補償すべく、制御手段は前記統合出力がアク
セル開度に応じた出力となるようにエンジンのスロット
ル開度を制御することを特徴とする車両の推進装置が提
案される。
に、請求項１に記載された発明によれば、エンジンの排
気ガスの熱エネルギーを機械エネルギーに変換して出力
するランキンサイクル装置を備え、エンジンの出力およ
びランキンサイクル装置の出力の統合出力で駆動輪を駆
動する車両の推進装置において、ドライバーが指令する
アクセル開度を補正してエンジンのスロットル開度を制
御する制御手段を備え、ランキンサイクル装置の出力の
応答遅れを補償すべく、制御手段は前記統合出力がアク
セル開度に応じた出力となるようにエンジンのスロット
ル開度を制御することを特徴とする車両の推進装置が提
案される。
【０００８】上記構成によれば、ドライバーが指令する
アクセル開度を補正し、エンジンの出力およびランキン
サイクル装置の出力の統合出力がアクセル開度に応じた
出力となるようにスロットルバルブの開度を制御するの
で、ランキンサイクル装置の出力の応答遅れによってア
クセルペダルの踏み込み時に発生する出力の不足感や、
アクセルペダルの戻し時に発生する出力の過剰感を解消
し、違和感のない運転フィーリングを得ることができ
る。
アクセル開度を補正し、エンジンの出力およびランキン
サイクル装置の出力の統合出力がアクセル開度に応じた
出力となるようにスロットルバルブの開度を制御するの
で、ランキンサイクル装置の出力の応答遅れによってア
クセルペダルの踏み込み時に発生する出力の不足感や、
アクセルペダルの戻し時に発生する出力の過剰感を解消
し、違和感のない運転フィーリングを得ることができ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１０】図１〜図７は本発明の第１実施例を示すも
ので、図１は車両の推進装置の全体構成を示す図、図２
はスロットルＤＢＷモータの制御系の構成を示す図、図
３は第１実施例の作用を説明するフローチャート、図４
は蒸発器の熱交換効率ηｅｖｐを検索するマップを示す
図、図５は応答遅れのない理想の膨張機出力Ｏｕｔ２を
検索するマップを示す図、図６はスロットル開度とエン
ジン出力との関係を示すマップを示す図、図７は車両の
推進装置の作用を説明するタイムチャートである。 図
１に示すように、車両に搭載されたエンジン１で作動す
るランキンサイクル装置２は公知の構造を有するもの
で、エンジン１の廃熱、例えば排気ガスを熱源として高
温高圧蒸気を発生する蒸発器３と、その高温高圧蒸気の
膨張によって軸出力を発生する膨張機４と、膨張機４か
ら排出される降温降圧蒸気を凝縮させて水に戻す凝縮器
５、凝縮器５からの水を加圧して蒸発器３に供給する給
水ポンプ６とを有する。エンジン１の吸気通路に設けら
れたスロットルバルブ７はドライバーにより操作される
アクセルペダル８にＤＢＷ（Ｄｒｉｖｅ ｂｙ Ｗｉｒ
ｅ）制御装置９を介して電気的に接続されている。ＤＢ
Ｗ制御装置９はアクセルペダル８の操作量を電気信号に
変換してアクチュエータを介してスロットルバルブ７を
操作するもので、アクセル開度θａｐを任意に補正して
スロットル開度θｔｈを制御することが可能である。エ
ンジン１の出力とランキンサイクル装置２の出力とは、
例えば遊星歯車機構を備えた駆動力伝達系１０で統合さ
れて駆動輪１１に伝達される。
ので、図１は車両の推進装置の全体構成を示す図、図２
はスロットルＤＢＷモータの制御系の構成を示す図、図
３は第１実施例の作用を説明するフローチャート、図４
は蒸発器の熱交換効率ηｅｖｐを検索するマップを示す
図、図５は応答遅れのない理想の膨張機出力Ｏｕｔ２を
検索するマップを示す図、図６はスロットル開度とエン
ジン出力との関係を示すマップを示す図、図７は車両の
推進装置の作用を説明するタイムチャートである。 図
１に示すように、車両に搭載されたエンジン１で作動す
るランキンサイクル装置２は公知の構造を有するもの
で、エンジン１の廃熱、例えば排気ガスを熱源として高
温高圧蒸気を発生する蒸発器３と、その高温高圧蒸気の
膨張によって軸出力を発生する膨張機４と、膨張機４か
ら排出される降温降圧蒸気を凝縮させて水に戻す凝縮器
５、凝縮器５からの水を加圧して蒸発器３に供給する給
水ポンプ６とを有する。エンジン１の吸気通路に設けら
れたスロットルバルブ７はドライバーにより操作される
アクセルペダル８にＤＢＷ（Ｄｒｉｖｅ ｂｙ Ｗｉｒ
ｅ）制御装置９を介して電気的に接続されている。ＤＢ
Ｗ制御装置９はアクセルペダル８の操作量を電気信号に
変換してアクチュエータを介してスロットルバルブ７を
操作するもので、アクセル開度θａｐを任意に補正して
スロットル開度θｔｈを制御することが可能である。エ
ンジン１の出力とランキンサイクル装置２の出力とは、
例えば遊星歯車機構を備えた駆動力伝達系１０で統合さ
れて駆動輪１１に伝達される。
【００１１】図２に示すように、ＤＢＷ制御装置９には
アクセルペダル８に設けたアクセル開度センサ１２で検
出したアクセル開度θａｐと、排気通路に設けた排気ガ
ス温度センサ１３で検出した排気ガス温度Ｔｅｘｈと、
排気通路に設けた排気ガスリニア空燃比センサ１４で検
出した空燃比ＡＦｅｘｈとが入力される。またエンジン
１の運転状態を制御するエンジン制御装置１９には、エ
ンジン回転数センサ１５で検出したエンジン回転数Ｎｅ
と、吸気負圧センサ１６で検出した吸気負圧Ｐｂと、燃
料噴射量センサ１７で検出した燃料噴射量Ｆｕｅｌとが
入力され、それらエンジン回転数Ｎｅ、吸気負圧Ｐｂお
よび燃料噴射量Ｆｕｅｌはエンジン制御装置１９からＤ
ＢＷ制御装置９に入力される。ＤＢＷ制御装置９はアク
セル開度θａｐと、排気ガス温度Ｔｅｘｈと、空燃比Ａ
Ｆｅｘｈと、エンジン回転数Ｎｅと、吸気負圧Ｐｂと、
燃料噴射量Ｆｕｅｌとに基づいて目標とするスロットル
開度θｔｈを算出し、このスロットル開度θｔｈに基づ
いて吸気通路に設けたスロットルバルブ７を駆動するス
ロットルＤＢＷモータ１８の作動を制御する。
アクセルペダル８に設けたアクセル開度センサ１２で検
出したアクセル開度θａｐと、排気通路に設けた排気ガ
ス温度センサ１３で検出した排気ガス温度Ｔｅｘｈと、
排気通路に設けた排気ガスリニア空燃比センサ１４で検
出した空燃比ＡＦｅｘｈとが入力される。またエンジン
１の運転状態を制御するエンジン制御装置１９には、エ
ンジン回転数センサ１５で検出したエンジン回転数Ｎｅ
と、吸気負圧センサ１６で検出した吸気負圧Ｐｂと、燃
料噴射量センサ１７で検出した燃料噴射量Ｆｕｅｌとが
入力され、それらエンジン回転数Ｎｅ、吸気負圧Ｐｂお
よび燃料噴射量Ｆｕｅｌはエンジン制御装置１９からＤ
ＢＷ制御装置９に入力される。ＤＢＷ制御装置９はアク
セル開度θａｐと、排気ガス温度Ｔｅｘｈと、空燃比Ａ
Ｆｅｘｈと、エンジン回転数Ｎｅと、吸気負圧Ｐｂと、
燃料噴射量Ｆｕｅｌとに基づいて目標とするスロットル
開度θｔｈを算出し、このスロットル開度θｔｈに基づ
いて吸気通路に設けたスロットルバルブ７を駆動するス
ロットルＤＢＷモータ１８の作動を制御する。
【００１２】尚、燃料噴射量Ｆｕｅｌはエンジン制御装
置１９に予め目標燃料噴射量を持たせることで代用して
も良く、また空燃比ＡＦｅｘｈはエンジン制御装置１９
に予め目標空燃比を持たせることで代用しても良い。
置１９に予め目標燃料噴射量を持たせることで代用して
も良く、また空燃比ＡＦｅｘｈはエンジン制御装置１９
に予め目標空燃比を持たせることで代用しても良い。
【００１３】ところで、ドライバーがアクセルペダル８
を操作するとスロットルＤＢＷモータ１８が作動してス
ロットル開度θｔｈが変化し、エンジン１の出力はアク
セルペダル８の操作、即ちスロットル開度θｔｈの変化
から僅かな応答遅れ（０．１秒以下）をもって変化す
る。エンジン１の出力が変化すると排気ガスの温度およ
び流量が変化するが、その排気ガスの温度および流量が
定常状態に達するまでに排気ポートの熱引き等による応
答遅れ（約０．５秒）が発生する。排気ガスの温度およ
び流量が変化すると、蒸発器３において排気ガスおよび
水の間で熱交換が行われて蒸気が発生するが、伝熱管を
介しての熱伝達による応答遅れが発生する。この応答遅
れは排気ガスの流速に応じて変化し、流速が大きいとき
で５秒弱、流速が小さいときで５秒強に達する。蒸発器
３で発生した蒸気の熱エネルギーが膨張機４において機
械エネルギーに変換される際にも、膨張機４の慣性によ
る応答遅れ（０．５秒以下）が発生する。
を操作するとスロットルＤＢＷモータ１８が作動してス
ロットル開度θｔｈが変化し、エンジン１の出力はアク
セルペダル８の操作、即ちスロットル開度θｔｈの変化
から僅かな応答遅れ（０．１秒以下）をもって変化す
る。エンジン１の出力が変化すると排気ガスの温度およ
び流量が変化するが、その排気ガスの温度および流量が
定常状態に達するまでに排気ポートの熱引き等による応
答遅れ（約０．５秒）が発生する。排気ガスの温度およ
び流量が変化すると、蒸発器３において排気ガスおよび
水の間で熱交換が行われて蒸気が発生するが、伝熱管を
介しての熱伝達による応答遅れが発生する。この応答遅
れは排気ガスの流速に応じて変化し、流速が大きいとき
で５秒弱、流速が小さいときで５秒強に達する。蒸発器
３で発生した蒸気の熱エネルギーが膨張機４において機
械エネルギーに変換される際にも、膨張機４の慣性によ
る応答遅れ（０．５秒以下）が発生する。
【００１４】本実施例では上記４種類の応答遅れのう
ち、最初および最後の比較的に小さい応答遅れは無視
し、２番目および３番目の比較的に大きい応答遅れを考
慮してスロットルＤＢＷモータ１８の作動を制御する。
以下、排気ガスの温度および流量が定常状態に達するま
での応答遅れ（約０．５秒）を１段目応答遅れτｅｘｈ
とし、蒸発器３での熱伝達による応答遅れ（約５秒）を
２段目応答遅れτｅｖｐとする。
ち、最初および最後の比較的に小さい応答遅れは無視
し、２番目および３番目の比較的に大きい応答遅れを考
慮してスロットルＤＢＷモータ１８の作動を制御する。
以下、排気ガスの温度および流量が定常状態に達するま
での応答遅れ（約０．５秒）を１段目応答遅れτｅｘｈ
とし、蒸発器３での熱伝達による応答遅れ（約５秒）を
２段目応答遅れτｅｖｐとする。
【００１５】次に、第１実施例の作用を図３のフローチ
ャートに基づいて説明する。
ャートに基づいて説明する。
【００１６】先ず、ステップＳ１で前記６個のセンサ１
２〜１７によりアクセル開度θａｐ、排気ガス温度Ｔｅ
ｘｈ、空燃比ＡＦｅｘｈ、エンジン回転数Ｎｅ、吸気負
圧Ｐｂおよび燃料噴射量Ｆｕｅｌを検出する。続くステ
ップＳ２でエンジン１の排気ガスのエネルギーをＱｅｘ
ｈを、排気ガス温度Ｔｅｘｈおよび排気ガス流量Ｍｅｘ
ｈの積として算出する。
２〜１７によりアクセル開度θａｐ、排気ガス温度Ｔｅ
ｘｈ、空燃比ＡＦｅｘｈ、エンジン回転数Ｎｅ、吸気負
圧Ｐｂおよび燃料噴射量Ｆｕｅｌを検出する。続くステ
ップＳ２でエンジン１の排気ガスのエネルギーをＱｅｘ
ｈを、排気ガス温度Ｔｅｘｈおよび排気ガス流量Ｍｅｘ
ｈの積として算出する。
【００１７】続くステップＳ３〜Ｓ６でランキンサイク
ル装置２の応答遅れに起因する出力不足分（あるいは過
剰分）ΔＯｕｔを算出する。即ち、ステップＳ３で応答
遅れを考慮した蒸発器３からの蒸気の熱エネルギーＱｓ
ｔｅａｍを、 Ｑｓｔｅａｍ＝Ｑｅｘｈ×ηｅｖｐ×ｆ（τｅｘｈ）×
ｆ（τｅｖｐ） により算出する。ここでηｅｖｐは蒸発器３における熱
交換効率であって、エンジン回転数Ｎｅおよび吸気負圧
Ｐｂをパラメータとするマップ（図４参照）から検索さ
れる。図４のマップは実測により作成される。またｆ
（τｅｘｈ）は１段目応答遅れτｅｘｈによる補正関数
であり、ｆ（τｅｖｐ）は２段目応答遅れτｅｖｐによ
る補正関数である。
ル装置２の応答遅れに起因する出力不足分（あるいは過
剰分）ΔＯｕｔを算出する。即ち、ステップＳ３で応答
遅れを考慮した蒸発器３からの蒸気の熱エネルギーＱｓ
ｔｅａｍを、 Ｑｓｔｅａｍ＝Ｑｅｘｈ×ηｅｖｐ×ｆ（τｅｘｈ）×
ｆ（τｅｖｐ） により算出する。ここでηｅｖｐは蒸発器３における熱
交換効率であって、エンジン回転数Ｎｅおよび吸気負圧
Ｐｂをパラメータとするマップ（図４参照）から検索さ
れる。図４のマップは実測により作成される。またｆ
（τｅｘｈ）は１段目応答遅れτｅｘｈによる補正関数
であり、ｆ（τｅｖｐ）は２段目応答遅れτｅｖｐによ
る補正関数である。
【００１８】続くステップＳ４で応答遅れを考慮した膨
張機４の出力Ｏｕｔ１を、 Ｏｕｔ１＝Ｑｓｔｅａｍ×ηｅｖｐ により算出し、続くステップＳ５で応答遅れのない理想
の膨張機４の出力Ｏｕｔ２を、エンジン回転数Ｎｅおよ
び吸気負圧Ｐｂをパラメータとするマップ（図５参照）
から検索する。図５のマップは実測により作成される。
そしてステップＳ６で応答遅れによる出力不足分ΔＯｕ
ｔを、 ΔＯｕｔ＝Ｏｕｔ２−Ｏｕｔ１ により算出する。
張機４の出力Ｏｕｔ１を、 Ｏｕｔ１＝Ｑｓｔｅａｍ×ηｅｖｐ により算出し、続くステップＳ５で応答遅れのない理想
の膨張機４の出力Ｏｕｔ２を、エンジン回転数Ｎｅおよ
び吸気負圧Ｐｂをパラメータとするマップ（図５参照）
から検索する。図５のマップは実測により作成される。
そしてステップＳ６で応答遅れによる出力不足分ΔＯｕ
ｔを、 ΔＯｕｔ＝Ｏｕｔ２−Ｏｕｔ１ により算出する。
【００１９】続くステップＳ７〜Ｓ１０で前記出力不足
分ΔＯｕｔを補償するスロットル開度θｔｈを、実測に
より作成した図６のマップに基づいて算出する。図６の
マップは横軸にスロットル開度θｔｈをとり、縦軸にエ
ンジン出力をとったもので、その動作線はエンジン回転
数Ｎｅ毎に設定されている。先ずステップＳ７でエンジ
ン回転数センサ１５により検出した現在のエンジン回転
数Ｎｅに基づいて動作線を特定し、ステップＳ８でアク
セル開度センサ１２により検出したアクセル開度θａｐ
を前記動作線に適用して、現在のエンジン出力を求め
る。続くステップＳ９で現在のエンジン出力に応答遅れ
による出力不足分ΔＯｕｔを加算して必要なエンジン出
力を算出し、この必要なエンジン出力に対応する必要な
スロットル開度θｔｈを算出する。そしてステップＳ１
０で前記必要なスロットル開度θｔｈが得られるように
スロットルＤＢＷモータ１８の作動を制御する。
分ΔＯｕｔを補償するスロットル開度θｔｈを、実測に
より作成した図６のマップに基づいて算出する。図６の
マップは横軸にスロットル開度θｔｈをとり、縦軸にエ
ンジン出力をとったもので、その動作線はエンジン回転
数Ｎｅ毎に設定されている。先ずステップＳ７でエンジ
ン回転数センサ１５により検出した現在のエンジン回転
数Ｎｅに基づいて動作線を特定し、ステップＳ８でアク
セル開度センサ１２により検出したアクセル開度θａｐ
を前記動作線に適用して、現在のエンジン出力を求め
る。続くステップＳ９で現在のエンジン出力に応答遅れ
による出力不足分ΔＯｕｔを加算して必要なエンジン出
力を算出し、この必要なエンジン出力に対応する必要な
スロットル開度θｔｈを算出する。そしてステップＳ１
０で前記必要なスロットル開度θｔｈが得られるように
スロットルＤＢＷモータ１８の作動を制御する。
【００２０】上記作用を図７のタイムチャートに基づい
て更に説明する。
て更に説明する。
【００２１】例えば、ドライバーがアクセルペダル８を
「踏み込み」→「保持」→「戻し」操作してアクセル開
度θａｐをステップ状に変化させると、ＤＢＷ制御装置
９およびスロットルＤＢＷモータ１８を介して作動する
スロットルバルブ７の開度は、アクセルペダル８を踏み
込んだ直後はアクセル開度θａｐに比例する値に比べて
Δθｔｈだけ一時的に大きくなるように制御されるた
め、それに応じてエンジン出力も一時的に大きくなり、
ランキンサイクル装置２の応答遅れによる統合出力の不
足分をエンジン出力の増加分で相殺してアクセル開度θ
ａｐに応じた統合出力を発生させることができる。また
ドライバーがアクセルペダル８を戻した直後は、スロッ
トルバルブ７の開度がアクセル開度θａｐに比例する値
に比べてΔθｔｈだけ一時的に小さくなるように制御さ
れるため、それに応じてエンジン出力も一時的に小さく
なり、ランキンサイクル装置２の応答遅れによる統合出
力の過剰分をエンジン出力の減少分で相殺してアクセル
開度θａｐに応じた統合出力を発生させることができる
（ｃ部およびｄ部参照）。
「踏み込み」→「保持」→「戻し」操作してアクセル開
度θａｐをステップ状に変化させると、ＤＢＷ制御装置
９およびスロットルＤＢＷモータ１８を介して作動する
スロットルバルブ７の開度は、アクセルペダル８を踏み
込んだ直後はアクセル開度θａｐに比例する値に比べて
Δθｔｈだけ一時的に大きくなるように制御されるた
め、それに応じてエンジン出力も一時的に大きくなり、
ランキンサイクル装置２の応答遅れによる統合出力の不
足分をエンジン出力の増加分で相殺してアクセル開度θ
ａｐに応じた統合出力を発生させることができる。また
ドライバーがアクセルペダル８を戻した直後は、スロッ
トルバルブ７の開度がアクセル開度θａｐに比例する値
に比べてΔθｔｈだけ一時的に小さくなるように制御さ
れるため、それに応じてエンジン出力も一時的に小さく
なり、ランキンサイクル装置２の応答遅れによる統合出
力の過剰分をエンジン出力の減少分で相殺してアクセル
開度θａｐに応じた統合出力を発生させることができる
（ｃ部およびｄ部参照）。
【００２２】以上のように、アクセル開度θａｐに対し
てスロットル開度θｔｈを１対１に対応させることな
く、ランキンサイクル装置２の応答遅れを補償するよう
にスロットル開度θｔｈをΔθｔｈ分だけ補正してスロ
ットルバルブ７を作動させるので、エンジン１の出力お
よびランキンサイクル装置２の出力の統合出力をアクセ
ル開度θａｐに比例させてドライバーの違和感を解消す
ることができる。
てスロットル開度θｔｈを１対１に対応させることな
く、ランキンサイクル装置２の応答遅れを補償するよう
にスロットル開度θｔｈをΔθｔｈ分だけ補正してスロ
ットルバルブ７を作動させるので、エンジン１の出力お
よびランキンサイクル装置２の出力の統合出力をアクセ
ル開度θａｐに比例させてドライバーの違和感を解消す
ることができる。
【００２３】次に、図８に基づいて本発明の第２実施例
を説明する。
を説明する。
【００２４】第１実施例ではスロットルバルブ７とアク
セルペダル８とが機械的に接続されておらず、スロット
ルバルブ７はスロットルＤＢＷモータ１８のみによって
作動する。それに対して、本第２実施例ではスロットル
バルブ７は基本的にアクセルペダル８に機械的に接続さ
れて作動し、スロットル開度θｔｈの補正量Δθｔｈに
相当する開度だけがスロットルＤＢＷモータ１８によっ
て作動するようになっている。
セルペダル８とが機械的に接続されておらず、スロット
ルバルブ７はスロットルＤＢＷモータ１８のみによって
作動する。それに対して、本第２実施例ではスロットル
バルブ７は基本的にアクセルペダル８に機械的に接続さ
れて作動し、スロットル開度θｔｈの補正量Δθｔｈに
相当する開度だけがスロットルＤＢＷモータ１８によっ
て作動するようになっている。
【００２５】具体的には、出力軸１８ａがスロットルバ
ルブ７に接続されたスロットルＤＢＷモータ１８が、前
記出力軸１８ａの軸線Ｌ回りに回転し得るようにベアリ
ング２１，２２で支持されおり、アクセルペダル８はス
ロットルＤＢＷモータ１８に機械的に接続されている。
従って、ドライバーがアクセルペダル８を踏むとスロッ
トルＤＢＷモータ１８自体が軸線Ｌ回りに回転し、アク
セルペダル８の踏込量に応じた開度でスロットルバルブ
７が開閉する。そしてＤＢＷモータ１８を作動させて出
力軸１８ａを回転させると、出力軸１８ａの回転角に相
当する分だけスロットルバルブ７の開度が増減する。
ルブ７に接続されたスロットルＤＢＷモータ１８が、前
記出力軸１８ａの軸線Ｌ回りに回転し得るようにベアリ
ング２１，２２で支持されおり、アクセルペダル８はス
ロットルＤＢＷモータ１８に機械的に接続されている。
従って、ドライバーがアクセルペダル８を踏むとスロッ
トルＤＢＷモータ１８自体が軸線Ｌ回りに回転し、アク
セルペダル８の踏込量に応じた開度でスロットルバルブ
７が開閉する。そしてＤＢＷモータ１８を作動させて出
力軸１８ａを回転させると、出力軸１８ａの回転角に相
当する分だけスロットルバルブ７の開度が増減する。
【００２６】本実施例によれば、ＤＢＷモータ１８はス
ロットル開度θｔｈの補正量Δθｔｈに相当する開度分
だけスロットルバルブ７を作動させれば良いため、その
ＤＢＷモータ１８を小型化してコストダウンを図ること
ができ、しかも制御系のフェイル時にもドライバーの踏
力でスロットルバルブ７の必要最低限の操作が可能にな
る。
ロットル開度θｔｈの補正量Δθｔｈに相当する開度分
だけスロットルバルブ７を作動させれば良いため、その
ＤＢＷモータ１８を小型化してコストダウンを図ること
ができ、しかも制御系のフェイル時にもドライバーの踏
力でスロットルバルブ７の必要最低限の操作が可能にな
る。
【００２７】次に、本発明の第３実施例を説明する。
【００２８】第３実施例は、第１実施例の図３のフロー
チャートのステップＳ３〜Ｓ５における実際の膨張機４
の出力Ｏｕｔ１および理想の膨張機４の出力Ｏｕｔ２
を、以下に示す他の手法で算出するものである。即ち、
ステップＳ３で蒸発器３からの応答遅れを含まない蒸気
の熱エネルギーＱｓｔｅａｍを、図４のマップから検索
した蒸発器３の熱交換効率ηｅｖｐを用いて、Ｑｓｔｅ
ａｍ＝Ｑｅｘｈ×ηｅｖｐにより算出する。続くステッ
プＳ４で応答遅れを考慮した膨張機４の出力Ｏｕｔ１
を、 Ｏｕｔ１＝Ｑｓｔｅａｍ×ηｅｖｐ×ｆ（τｅｘｈ）×
ｆ（τｅｖｐ） により算出する。ここでｆ（τｅｘｈ）は１段目応答遅
れτｅｘｈによる補正関数であり、ｆ（τｅｖｐ）は２
段目応答遅れτｅｖｐによる補正関数である。そしてス
テップＳ５で応答遅れのない理想の膨張機４の出力Ｏｕ
ｔ２を、蒸気の熱エネルギーＱｓｔｅａｍと、膨張機４
の効率ηｅｘｐとを用いて、 Ｏｕｔ２＝Ｑｓｔｅａｍ×ηｅｘｐ により算出する。膨張機４の効率ηｅｘｐは、エンジン
回転数Ｎｅおよび吸気負圧Ｐｂをパラメータとするマッ
プ（図９参照）から検索する。このマップは実測により
作成される。
チャートのステップＳ３〜Ｓ５における実際の膨張機４
の出力Ｏｕｔ１および理想の膨張機４の出力Ｏｕｔ２
を、以下に示す他の手法で算出するものである。即ち、
ステップＳ３で蒸発器３からの応答遅れを含まない蒸気
の熱エネルギーＱｓｔｅａｍを、図４のマップから検索
した蒸発器３の熱交換効率ηｅｖｐを用いて、Ｑｓｔｅ
ａｍ＝Ｑｅｘｈ×ηｅｖｐにより算出する。続くステッ
プＳ４で応答遅れを考慮した膨張機４の出力Ｏｕｔ１
を、 Ｏｕｔ１＝Ｑｓｔｅａｍ×ηｅｖｐ×ｆ（τｅｘｈ）×
ｆ（τｅｖｐ） により算出する。ここでｆ（τｅｘｈ）は１段目応答遅
れτｅｘｈによる補正関数であり、ｆ（τｅｖｐ）は２
段目応答遅れτｅｖｐによる補正関数である。そしてス
テップＳ５で応答遅れのない理想の膨張機４の出力Ｏｕ
ｔ２を、蒸気の熱エネルギーＱｓｔｅａｍと、膨張機４
の効率ηｅｘｐとを用いて、 Ｏｕｔ２＝Ｑｓｔｅａｍ×ηｅｘｐ により算出する。膨張機４の効率ηｅｘｐは、エンジン
回転数Ｎｅおよび吸気負圧Ｐｂをパラメータとするマッ
プ（図９参照）から検索する。このマップは実測により
作成される。
【００２９】このように、第１実施例では理想の膨張機
４の出力Ｏｕｔ２を図５のマップから直接検索している
のに対し、本第３実施例では、理想の膨張機４の出力Ｏ
ｕｔ２を蒸気の熱エネルギーＱｓｔｅａｍに膨張機４の
効率ηｅｘｐを乗算して算出している。これにより、蒸
気の熱エネルギーＱｓｔｅａｍに各種の補正を加えて
も、図９に示す膨張機４の効率ηｅｘｐのマップは修正
不要であり、理想の膨張機４の出力Ｏｕｔ２をより簡単
かつ正確に求めることができる。
４の出力Ｏｕｔ２を図５のマップから直接検索している
のに対し、本第３実施例では、理想の膨張機４の出力Ｏ
ｕｔ２を蒸気の熱エネルギーＱｓｔｅａｍに膨張機４の
効率ηｅｘｐを乗算して算出している。これにより、蒸
気の熱エネルギーＱｓｔｅａｍに各種の補正を加えて
も、図９に示す膨張機４の効率ηｅｘｐのマップは修正
不要であり、理想の膨張機４の出力Ｏｕｔ２をより簡単
かつ正確に求めることができる。
【００３０】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は前記実施例に限定されるものでなく、種々の設計変
更を行うことが可能である。
明は前記実施例に限定されるものでなく、種々の設計変
更を行うことが可能である。
【００３１】
【発明の効果】以上のように請求項１に記載された発明
によれば、ドライバーが指令するアクセル開度を補正
し、エンジンの出力およびランキンサイクル装置の出力
の統合出力がアクセル開度に応じた出力となるようにス
ロットルバルブの開度を制御するので、ランキンサイク
ル装置の出力の応答遅れによってアクセルペダルの踏み
込み時に発生する出力の不足感や、アクセルペダルの戻
し時に発生する出力の過剰感を解消し、違和感のない運
転フィーリングを得ることができる。
によれば、ドライバーが指令するアクセル開度を補正
し、エンジンの出力およびランキンサイクル装置の出力
の統合出力がアクセル開度に応じた出力となるようにス
ロットルバルブの開度を制御するので、ランキンサイク
ル装置の出力の応答遅れによってアクセルペダルの踏み
込み時に発生する出力の不足感や、アクセルペダルの戻
し時に発生する出力の過剰感を解消し、違和感のない運
転フィーリングを得ることができる。
【図１】車両の推進装置の全体構成を示す図
【図２】スロットルＤＢＷモータの制御系の構成を示す
図
図
【図３】第１実施例の作用を説明するフローチャート
【図４】蒸発器の熱効交換率ηｅｖｐを検索するマップ
を示す図
を示す図
【図５】応答遅れのない理想の膨張機出力Ｏｕｔ２を検
索するマップを示す図
索するマップを示す図
【図６】スロットル開度とエンジン出力との関係を示す
マップを示す図
マップを示す図
【図７】車両の推進装置の作用を説明するタイムチャー
ト
ト
【図８】第２実施例に係る部分ＤＢＷの説明図
【図９】第３実施例に係る膨張機の効率ηｅｘｐを検索
するマップを示す図
するマップを示す図
【図１０】従来の車両の推進装置の作用を説明するタイ
ムチャート
ムチャート
１ エンジン ２ ランキンサイクル装置 ９ ＤＢＷ制御装置（制御手段） １１ 駆動輪 θａｐ アクセル開度 θｔｈ スロットル開度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｂ 61/00 Ｆ０２Ｂ 61/00 Ｄ Ｆ０２Ｄ 9/02 ３５１ Ｆ０２Ｄ 9/02 ３５１Ｍ 11/10 11/10 Ｋ 41/14 ３２０ 41/14 ３２０Ｃ Ｆ０２Ｇ 5/04 Ｆ０２Ｇ 5/04 Ｕ (72)発明者 馬場 剛志 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 茨木 茂 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3G065 BA06 CA21 DA04 EA07 FA11 GA01 GA08 GA10 GA18 GA46 KA05 KA33 3G081 BA20 DA30 3G093 AB00 BA14 DA01 DA03 DA04 DA06 DA11 EA05 EA09 3G301 JA03 JA11 KA06 LA03 LC03 NB06 NC02 ND01 PA11A PB03A PD02Z PD11Z PE01Z PF03Z
Claims (1)
- 【請求項１】 エンジン（１）の排気ガスの熱エネルギ
ーを機械エネルギーに変換して出力するランキンサイク
ル装置（２）を備え、エンジン（１）の出力およびラン
キンサイクル装置（２）の出力を統合した統合出力で駆
動輪（１１）を駆動する車両の推進装置において、 ドライバーが指令するアクセル開度（θａｐ）を補正し
てエンジン（１）のスロットル開度（θｔｈ）を制御す
る制御手段（９）を備え、ランキンサイクル装置（２）
の出力の応答遅れを補償すべく、制御手段（９）は前記
統合出力がアクセル開度（θａｐ）に応じた出力となる
ようにエンジン（１）のスロットル開度（θｔｈ）を制
御することを特徴とする車両の推進装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000314449A JP2002115574A (ja) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | 車両の推進装置 |
| PCT/JP2001/008826 WO2002031335A1 (fr) | 2000-10-10 | 2001-10-05 | Dispositif de conduite de vehicule |
| US10/398,810 US6837049B2 (en) | 2000-10-10 | 2001-10-05 | Vehicle driving device |
| EP01974731A EP1326018A4 (en) | 2000-10-10 | 2001-10-05 | VEHICLE DRIVING DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000314449A JP2002115574A (ja) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | 車両の推進装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002115574A true JP2002115574A (ja) | 2002-04-19 |
Family
ID=18793705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000314449A Withdrawn JP2002115574A (ja) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | 車両の推進装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6837049B2 (ja) |
| EP (1) | EP1326018A4 (ja) |
| JP (1) | JP2002115574A (ja) |
| WO (1) | WO2002031335A1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010196476A (ja) * | 2009-02-23 | 2010-09-09 | Nissan Motor Co Ltd | 廃熱回収装置搭載車両 |
| JP2010229843A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Sanden Corp | 内燃機関の廃熱利用装置 |
| JP2012172617A (ja) * | 2011-02-22 | 2012-09-10 | Toyota Motor Corp | ランキンサイクルシステムの制御装置 |
| JP2013151904A (ja) * | 2012-01-25 | 2013-08-08 | Toyota Motor Corp | 車両の制御装置 |
| JP2013184613A (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-19 | Toyota Motor Corp | 車両の制御装置 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006200492A (ja) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Honda Motor Co Ltd | 車両用ランキンサイクル装置 |
| US8387386B2 (en) * | 2006-11-14 | 2013-03-05 | Ford Global Technologies, Llc | Combination rankine cycle system and hydraulic accumulator system |
| EP2123893A1 (en) * | 2008-05-20 | 2009-11-25 | Sincron S.r.l. | Engine assembly for a motor vehicle in general and particularly for an urban motor vehicle |
| US10018078B2 (en) * | 2009-05-21 | 2018-07-10 | Richard E. Aho | Apparatus for recovering energy from water |
| GB2471852A (en) * | 2009-07-14 | 2011-01-19 | Creaidea B V | Use of a rankine cycle apparatus on a vessel to convert energy from waste streams to mechanical energy |
| DE102011076093A1 (de) * | 2011-05-19 | 2012-11-22 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Nutzung der Abwärme einer Brennkraftmaschine |
| DE202013004907U1 (de) * | 2013-05-28 | 2013-07-02 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Kraftfahrzeug mit einer koppelbaren Abwärmenutzanordnung |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA986727A (en) * | 1975-03-21 | 1976-04-06 | Ernst Eggmann | Hybrid motor unit with energy storage |
| DE4205240A1 (de) | 1992-02-21 | 1993-08-26 | Porsche Ag | Antriebsaggregat, insbesondere fuer kraftfahrzeuge |
| JPH10252557A (ja) | 1997-03-17 | 1998-09-22 | Aisin Seiki Co Ltd | ランキンサイクルエンジン |
| JPH10339215A (ja) * | 1997-06-09 | 1998-12-22 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンのｅｇｒ制御装置 |
| JP3817950B2 (ja) | 1999-02-09 | 2006-09-06 | 日産自動車株式会社 | エンジンの制御装置 |
| JP3633343B2 (ja) * | 1999-02-23 | 2005-03-30 | 日産自動車株式会社 | ディーゼルエンジンの制御装置 |
| JP3575320B2 (ja) * | 1999-03-31 | 2004-10-13 | スズキ株式会社 | 車両のモータ駆動制御装置 |
-
2000
- 2000-10-10 JP JP2000314449A patent/JP2002115574A/ja not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-10-05 US US10/398,810 patent/US6837049B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-10-05 WO PCT/JP2001/008826 patent/WO2002031335A1/ja active Application Filing
- 2001-10-05 EP EP01974731A patent/EP1326018A4/en not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010196476A (ja) * | 2009-02-23 | 2010-09-09 | Nissan Motor Co Ltd | 廃熱回収装置搭載車両 |
| JP2010229843A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Sanden Corp | 内燃機関の廃熱利用装置 |
| JP2012172617A (ja) * | 2011-02-22 | 2012-09-10 | Toyota Motor Corp | ランキンサイクルシステムの制御装置 |
| JP2013151904A (ja) * | 2012-01-25 | 2013-08-08 | Toyota Motor Corp | 車両の制御装置 |
| JP2013184613A (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-19 | Toyota Motor Corp | 車両の制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1326018A4 (en) | 2005-03-16 |
| US6837049B2 (en) | 2005-01-04 |
| WO2002031335A1 (fr) | 2002-04-18 |
| EP1326018A1 (en) | 2003-07-09 |
| US20040045292A1 (en) | 2004-03-11 |
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