JP2002115574A - 車両の推進装置 - Google Patents
車両の推進装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- 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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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- 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 |
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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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---|---|---|---|
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