JP2003293819A - 内燃機関の回生制御装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 車両の運動エネルギを効率的に回生する。
【解決手段】 車両の運動エネルギを電気エネルギの形
で回生するための回生装置３０が設けられる。エネルギ
回生作用が行われるときには吸気圧力と排気圧力との差
が最小になるようにスロットル弁１７の開度を制御す
る。また、圧力差を小さくするために、エネルギ回生作
用が行われるときにはＥＧＲ制御弁２６を全開に維持す
る。
で回生するための回生装置３０が設けられる。エネルギ
回生作用が行われるときには吸気圧力と排気圧力との差
が最小になるようにスロットル弁１７の開度を制御す
る。また、圧力差を小さくするために、エネルギ回生作
用が行われるときにはＥＧＲ制御弁２６を全開に維持す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の回生制御
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、一般的な車両では、機関減速
運転時にスロットル弁を閉弁して機関吸入損失を増大さ
せることにより、いわゆるエンジンブレーキを作動させ
るようにしている。ところが、機関吸入損失を増大させ
るということは車両の運動エネルギを捨てるということ
であり、好ましくない。
運転時にスロットル弁を閉弁して機関吸入損失を増大さ
せることにより、いわゆるエンジンブレーキを作動させ
るようにしている。ところが、機関吸入損失を増大させ
るということは車両の運動エネルギを捨てるということ
であり、好ましくない。
【０００３】そこで、機関減速運転時にクランクシャフ
トにより発電機を駆動し、車両の運動エネルギを電気エ
ネルギの形で回生するようにした内燃機関が公知である
（特開平９−２５６８８５号公報参照）。
トにより発電機を駆動し、車両の運動エネルギを電気エ
ネルギの形で回生するようにした内燃機関が公知である
（特開平９−２５６８８５号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この場合、車両の運動
エネルギは概略的に言うと、電気エネルギの形で回生さ
れるか又は機関損失として捨てられることになり、回生
されるエネルギの量をできるだけ多くするためには機関
損失をできる限り小さくすればよいことになる。
エネルギは概略的に言うと、電気エネルギの形で回生さ
れるか又は機関損失として捨てられることになり、回生
されるエネルギの量をできるだけ多くするためには機関
損失をできる限り小さくすればよいことになる。
【０００５】スロットル弁を開弁すれば機関吸入損失を
小さくすることができる。ところが、スロットル弁をた
だ単に開弁させると吸入空気量が増大するために、機関
圧縮損失又は機関排出損失が増大し、必ずしも機関損失
を小さくすることができない。
小さくすることができる。ところが、スロットル弁をた
だ単に開弁させると吸入空気量が増大するために、機関
圧縮損失又は機関排出損失が増大し、必ずしも機関損失
を小さくすることができない。
【０００６】そこで本発明の目的は車両の運動エネルギ
を効率的に回生することができる内燃機関の回生制御装
置を提供することにある。
を効率的に回生することができる内燃機関の回生制御装
置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に１番目の発明によれば、車両の運動エネルギを電気エ
ネルギの形で回生するための回生手段を具備した内燃機
関において、回生手段によるエネルギ回生作用が行われ
るときには機関吸気通路内の圧力と機関排気通路内の圧
力との差が最小になるようにスロットル弁の開度を制御
している。
に１番目の発明によれば、車両の運動エネルギを電気エ
ネルギの形で回生するための回生手段を具備した内燃機
関において、回生手段によるエネルギ回生作用が行われ
るときには機関吸気通路内の圧力と機関排気通路内の圧
力との差が最小になるようにスロットル弁の開度を制御
している。
【０００８】また、２番目の発明によれば１番目の発明
において、スロットル弁の開度を制御することなく機関
吸気通路内の圧力と機関排気通路内の圧力との差を小さ
くするための圧力差低減手段を更に具備し、回生手段に
よるエネルギ回生作用が行われるときには該圧力差低減
手段により機関吸気通路内の圧力と機関排気通路内の圧
力との差が小さくなるようにしている。
において、スロットル弁の開度を制御することなく機関
吸気通路内の圧力と機関排気通路内の圧力との差を小さ
くするための圧力差低減手段を更に具備し、回生手段に
よるエネルギ回生作用が行われるときには該圧力差低減
手段により機関吸気通路内の圧力と機関排気通路内の圧
力との差が小さくなるようにしている。
【０００９】また、３番目の発明によれば２番目の発明
において、機関吸気通路と機関排気通路とを互いに接続
する排気ガス再循環通路と、該排気ガス再循環通路内に
配置されたＥＧＲ制御弁とが設けられており、回生手段
によるエネルギ回生作用が行われるときには該ＥＧＲ制
御弁を開弁している。
において、機関吸気通路と機関排気通路とを互いに接続
する排気ガス再循環通路と、該排気ガス再循環通路内に
配置されたＥＧＲ制御弁とが設けられており、回生手段
によるエネルギ回生作用が行われるときには該ＥＧＲ制
御弁を開弁している。
【００１０】また、４番目の発明によれば３番目の発明
において、スロットル弁の開度を制御することなく新気
量を制御するための新気量制御手段を更に具備し、回生
手段によるエネルギ回生作用が行われるときには該新気
量制御手段により新気量を減少させるようにしている。
において、スロットル弁の開度を制御することなく新気
量を制御するための新気量制御手段を更に具備し、回生
手段によるエネルギ回生作用が行われるときには該新気
量制御手段により新気量を減少させるようにしている。
【００１１】また、５番目の発明によれば２番目の発明
において、吸気弁又は排気弁の開弁動作を制御するため
の弁制御手段を具備し、回生手段によるエネルギ回生作
用が行われるときには機関吸気通路内の圧力と機関排気
通路内の圧力との差が小さくなるように該弁制御手段に
より吸気弁又は排気弁の開弁動作を制御している。
において、吸気弁又は排気弁の開弁動作を制御するため
の弁制御手段を具備し、回生手段によるエネルギ回生作
用が行われるときには機関吸気通路内の圧力と機関排気
通路内の圧力との差が小さくなるように該弁制御手段に
より吸気弁又は排気弁の開弁動作を制御している。
【００１２】また、６番目の発明によれば２又は４番目
の発明において、内燃機関が排気駆動式過給機を具備し
ており、該排気駆動式過給機を迂回して排気駆動式過給
機の上流側排気通路と下流側排気通路とを互いに接続す
るバイパス通路を設けると共に、該バイパス通路内にバ
イパス制御弁を配置し、回生手段によるエネルギ回生作
用が行われるときには該バイパス制御弁を開弁してい
る。
の発明において、内燃機関が排気駆動式過給機を具備し
ており、該排気駆動式過給機を迂回して排気駆動式過給
機の上流側排気通路と下流側排気通路とを互いに接続す
るバイパス通路を設けると共に、該バイパス通路内にバ
イパス制御弁を配置し、回生手段によるエネルギ回生作
用が行われるときには該バイパス制御弁を開弁してい
る。
【００１３】また、７番目の発明によれば２又は４番目
の発明において、内燃機関が排気駆動式過給機を具備し
ており、スロットル弁の開度を制御することなく排気駆
動式過給機のタービン容量を制御するためのタービン容
量制御手段を更に具備し、回生手段によるエネルギ回生
作用が行われるときには該タービン容量制御手段により
排気駆動式過給機のタービン容量を低下させるようにし
ている。
の発明において、内燃機関が排気駆動式過給機を具備し
ており、スロットル弁の開度を制御することなく排気駆
動式過給機のタービン容量を制御するためのタービン容
量制御手段を更に具備し、回生手段によるエネルギ回生
作用が行われるときには該タービン容量制御手段により
排気駆動式過給機のタービン容量を低下させるようにし
ている。
【００１４】また、８番目の発明によれば１番目の発明
において、スロットル弁の開度を制御することなく機関
に供給されるガスの量を低減するための供給ガス量低減
手段を更に具備し、回生手段によるエネルギ回生作用が
行われるときには該供給ガス量低減手段により機関に供
給されるガスの量を低減するようにしている。
において、スロットル弁の開度を制御することなく機関
に供給されるガスの量を低減するための供給ガス量低減
手段を更に具備し、回生手段によるエネルギ回生作用が
行われるときには該供給ガス量低減手段により機関に供
給されるガスの量を低減するようにしている。
【００１５】また、９番目の発明によれば８番目の発明
において、スロットル弁上流の機関吸気通路から分岐し
た分岐通路がスロットル弁下流の機関吸気通路まで延び
る吸気側バイパス通路と機関排気通路まで延びる排気側
バイパス通路とに更に分岐されていると共に、該分岐通
路を吸気側バイパス通路か又は排気側バイパス通路に選
択的に連通させる切替弁が設けられており、回生手段に
よるエネルギ回生作用が行われるときには該分岐通路を
排気側バイパス通路に連通させるようにしている。
において、スロットル弁上流の機関吸気通路から分岐し
た分岐通路がスロットル弁下流の機関吸気通路まで延び
る吸気側バイパス通路と機関排気通路まで延びる排気側
バイパス通路とに更に分岐されていると共に、該分岐通
路を吸気側バイパス通路か又は排気側バイパス通路に選
択的に連通させる切替弁が設けられており、回生手段に
よるエネルギ回生作用が行われるときには該分岐通路を
排気側バイパス通路に連通させるようにしている。
【００１６】また、１０番目の発明によれば１番目の発
明において、スロットル弁の開度を制御することなく機
関吸気通路内の圧力と機関排気通路内の圧力との差を小
さくするための圧力差低減手段を更に具備し、回生手段
によるエネルギ回生作用が行われるときに、スロットル
弁の実際の開度を、機関吸気通路内の圧力と機関排気通
路内の圧力との差を最小にするのに必要な開度に一致さ
せることができないときには、該圧力差低減手段により
機関吸気通路内の圧力と機関排気通路内の圧力との差が
小さくなるようにしている。
明において、スロットル弁の開度を制御することなく機
関吸気通路内の圧力と機関排気通路内の圧力との差を小
さくするための圧力差低減手段を更に具備し、回生手段
によるエネルギ回生作用が行われるときに、スロットル
弁の実際の開度を、機関吸気通路内の圧力と機関排気通
路内の圧力との差を最小にするのに必要な開度に一致さ
せることができないときには、該圧力差低減手段により
機関吸気通路内の圧力と機関排気通路内の圧力との差が
小さくなるようにしている。
【００１７】前記課題を解決するために１１番目の発明
によれば、車両の運動エネルギを電気エネルギの形で回
生するための回生手段を具備した内燃機関において、機
関吸気通路内の圧力と機関排気通路内の圧力との差を制
御するためにスロットル弁の開度を制御することによ
り、回生手段のエネルギ回生効率を制御するようにして
いる。
によれば、車両の運動エネルギを電気エネルギの形で回
生するための回生手段を具備した内燃機関において、機
関吸気通路内の圧力と機関排気通路内の圧力との差を制
御するためにスロットル弁の開度を制御することによ
り、回生手段のエネルギ回生効率を制御するようにして
いる。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は本発明を圧縮着火式内燃機
関に適用した場合を示している。しかしながら火花点火
式内燃機関に本発明を適用することもできる。
関に適用した場合を示している。しかしながら火花点火
式内燃機関に本発明を適用することもできる。
【００１９】図１を参照すると、１は機関本体、２はシ
リンダブロック、３はシリンダヘッド、４はピストン、
５は燃焼室、６は電気制御式燃料噴射弁、７は吸気弁、
８は吸気ポート、９は排気弁、１０は排気ポートをそれ
ぞれ示す。吸気ポート８は対応する吸気枝管１１を介し
てサージタンク１２に連結され、サージタンク１２は吸
気ダクト１３を介して排気ターボチャージャ１４のコン
プレッサ１５に連結される。吸気ダクト１３内にはステ
ップモータ１６により駆動されるスロットル弁１７が配
置され、更に吸気ダクト１３周りには吸気ダクト１３内
を流れる吸入空気を冷却するための冷却装置１８が配置
される。図１に示される内燃機関では機関冷却水が冷却
装置１８内に導かれ、機関冷却水によって吸入空気が冷
却される。
リンダブロック、３はシリンダヘッド、４はピストン、
５は燃焼室、６は電気制御式燃料噴射弁、７は吸気弁、
８は吸気ポート、９は排気弁、１０は排気ポートをそれ
ぞれ示す。吸気ポート８は対応する吸気枝管１１を介し
てサージタンク１２に連結され、サージタンク１２は吸
気ダクト１３を介して排気ターボチャージャ１４のコン
プレッサ１５に連結される。吸気ダクト１３内にはステ
ップモータ１６により駆動されるスロットル弁１７が配
置され、更に吸気ダクト１３周りには吸気ダクト１３内
を流れる吸入空気を冷却するための冷却装置１８が配置
される。図１に示される内燃機関では機関冷却水が冷却
装置１８内に導かれ、機関冷却水によって吸入空気が冷
却される。
【００２０】一方、排気ポート１０は排気マニホルド１
９及び排気管２０を介して排気ターボチャージャ１４の
排気タービン２１の入口に連結され、排気タービン２１
の出口は排気ダクト２２を介してケーシング２３に接続
される。このケーシング２３内には触媒２４が収容され
る。
９及び排気管２０を介して排気ターボチャージャ１４の
排気タービン２１の入口に連結され、排気タービン２１
の出口は排気ダクト２２を介してケーシング２３に接続
される。このケーシング２３内には触媒２４が収容され
る。
【００２１】排気マニホルド１９とサージタンク１２と
は排気ガス再循環（以下、ＥＧＲと称す）通路２５を介
して互いに連結され、ＥＧＲ通路２５内には電気制御式
ＥＧＲ制御弁２６が配置される。また、ＥＧＲ通路２５
周りにはＥＧＲ通路２５内を流れるＥＧＲガスを冷却す
るための冷却装置２７が配置される。図１に示される内
燃機関では機関冷却水が冷却装置２７内に導かれ、機関
冷却水によってＥＧＲガスが冷却される。一方、各燃料
噴射弁６は燃料供給管を介して燃料リザーバ、いわゆる
コモンレール２８に連結される。このコモンレール２８
内へは電気制御式の吐出量可変な燃料ポンプ（図示しな
い）から燃料が供給され、コモンレール２８内に供給さ
れた燃料は各燃料供給管を介して燃料噴射弁６に供給さ
れる。
は排気ガス再循環（以下、ＥＧＲと称す）通路２５を介
して互いに連結され、ＥＧＲ通路２５内には電気制御式
ＥＧＲ制御弁２６が配置される。また、ＥＧＲ通路２５
周りにはＥＧＲ通路２５内を流れるＥＧＲガスを冷却す
るための冷却装置２７が配置される。図１に示される内
燃機関では機関冷却水が冷却装置２７内に導かれ、機関
冷却水によってＥＧＲガスが冷却される。一方、各燃料
噴射弁６は燃料供給管を介して燃料リザーバ、いわゆる
コモンレール２８に連結される。このコモンレール２８
内へは電気制御式の吐出量可変な燃料ポンプ（図示しな
い）から燃料が供給され、コモンレール２８内に供給さ
れた燃料は各燃料供給管を介して燃料噴射弁６に供給さ
れる。
【００２２】また、吸気弁７及び排気弁９はそれぞれ対
応する弁駆動装置２９によって駆動される。これら弁駆
動装置２９は対応する弁の開弁動作を変更可能にこれら
弁を駆動する。即ち、これら弁駆動装置２９は対応する
弁の開弁時期、開弁期間、リフト量、又はこれら吸気弁
７及び排気弁９が同時に開弁しているオーバラップ期間
などを変更できる。
応する弁駆動装置２９によって駆動される。これら弁駆
動装置２９は対応する弁の開弁動作を変更可能にこれら
弁を駆動する。即ち、これら弁駆動装置２９は対応する
弁の開弁時期、開弁期間、リフト量、又はこれら吸気弁
７及び排気弁９が同時に開弁しているオーバラップ期間
などを変更できる。
【００２３】更に図１に示される内燃機関にはモータ又
は発電機として作用する回生装置３０が設けられる。こ
の回生装置３０の入出力シャフト３１は電磁クラッチ３
２を介してクランクシャフト３３に接続される。回生装
置３０をモータとして作用させるべきときには電磁クラ
ッチ３２がオンにされて回生装置３０がクランクシャフ
ト３３に連結され、このとき回生装置３０は電源として
作用する蓄電池３４からの電気エネルギにより回転駆動
され、斯くしてクランクシャフト３３を回転駆動せしめ
る。これに対し、回生装置３０を発電機として作用させ
るべきときには電磁クラッチ３２がオンにされて回生装
置３０がクランクシャフト３３に連結され、このとき回
生装置３０はクランクシャフト３３により回転駆動せし
められて発電し、即ち車両の運動エネルギを電気エネル
ギの形で回生し、斯くしてエネルギ回生作用が行われ
る。この電気エネルギは蓄電池３４に蓄えられる。
は発電機として作用する回生装置３０が設けられる。こ
の回生装置３０の入出力シャフト３１は電磁クラッチ３
２を介してクランクシャフト３３に接続される。回生装
置３０をモータとして作用させるべきときには電磁クラ
ッチ３２がオンにされて回生装置３０がクランクシャフ
ト３３に連結され、このとき回生装置３０は電源として
作用する蓄電池３４からの電気エネルギにより回転駆動
され、斯くしてクランクシャフト３３を回転駆動せしめ
る。これに対し、回生装置３０を発電機として作用させ
るべきときには電磁クラッチ３２がオンにされて回生装
置３０がクランクシャフト３３に連結され、このとき回
生装置３０はクランクシャフト３３により回転駆動せし
められて発電し、即ち車両の運動エネルギを電気エネル
ギの形で回生し、斯くしてエネルギ回生作用が行われ
る。この電気エネルギは蓄電池３４に蓄えられる。
【００２４】電子制御ユニット４０はデジタルコンピュ
ータからなり、双方向性バス４１によって互いに接続さ
れたＲＯＭ（リードオンリメモリ）４２、ＲＡＭ（ラン
ダムアクセスメモリ）４３、ＣＰＵ（マイクロプロセッ
サ）４４、常時電源に接続されたバックアップＲＡＭ
（Ｂ−ＲＡＭ）、入力ポート４６及び出力ポート４７を
具備する。サージタンク１２にはサージタンク１２内の
圧力に比例した出力電圧を発生する吸気圧力センサ４８
が取り付けられ、排気マニホルド１９には排気マニホル
ド１９内の圧力に比例した出力電圧を発生する排気圧力
センサ４９が取り付けられる。また、アクセルペダルに
はアクセルペダルの踏込み量に比例した出力電圧を発生
する負荷センサ５０が接続され、蓄電池３４には蓄電池
３４に蓄えられている電気エネルギの量即ち蓄電量に比
例した出力電圧を発生する蓄電量センサ５１が取り付け
られる。これらセンサ４８，４９，５０，５１の出力電
圧は対応するＡＤ変換器５４を介して入力ポート４６に
入力される。更に入力ポート４６には車速を表す出力パ
ルスを発生する車速センサ５２と、機関回転数を表す出
力パルスを発生する回転数センサ５３とが接続される。
一方、出力ポート４７は対応する駆動回路５５を介して
燃料噴射弁６、スロットル弁駆動用ステップモータ１
６、ＥＧＲ制御弁２６、弁駆動装置２９、回生装置３
０、及び電磁クラッチ３２にそれぞれ接続される。
ータからなり、双方向性バス４１によって互いに接続さ
れたＲＯＭ（リードオンリメモリ）４２、ＲＡＭ（ラン
ダムアクセスメモリ）４３、ＣＰＵ（マイクロプロセッ
サ）４４、常時電源に接続されたバックアップＲＡＭ
（Ｂ−ＲＡＭ）、入力ポート４６及び出力ポート４７を
具備する。サージタンク１２にはサージタンク１２内の
圧力に比例した出力電圧を発生する吸気圧力センサ４８
が取り付けられ、排気マニホルド１９には排気マニホル
ド１９内の圧力に比例した出力電圧を発生する排気圧力
センサ４９が取り付けられる。また、アクセルペダルに
はアクセルペダルの踏込み量に比例した出力電圧を発生
する負荷センサ５０が接続され、蓄電池３４には蓄電池
３４に蓄えられている電気エネルギの量即ち蓄電量に比
例した出力電圧を発生する蓄電量センサ５１が取り付け
られる。これらセンサ４８，４９，５０，５１の出力電
圧は対応するＡＤ変換器５４を介して入力ポート４６に
入力される。更に入力ポート４６には車速を表す出力パ
ルスを発生する車速センサ５２と、機関回転数を表す出
力パルスを発生する回転数センサ５３とが接続される。
一方、出力ポート４７は対応する駆動回路５５を介して
燃料噴射弁６、スロットル弁駆動用ステップモータ１
６、ＥＧＲ制御弁２６、弁駆動装置２９、回生装置３
０、及び電磁クラッチ３２にそれぞれ接続される。
【００２５】さて、図１に示される内燃機関では、エネ
ルギ回生作用を行うべきときに機関減速運転が行われる
と回生装置３０によるエネルギ回生作用が行われるよう
になっている。
ルギ回生作用を行うべきときに機関減速運転が行われる
と回生装置３０によるエネルギ回生作用が行われるよう
になっている。
【００２６】ところが図１に示される内燃機関では、ア
クセルペダルの踏み込み量がゼロになるとスロットル弁
１７の開度が小さなアイドリング開度に維持され、アク
セルペダルが踏み込まれるとスロットル弁１７が全開さ
れる。このため、機関減速運転になるといわゆるエンジ
ンブレーキが作用することになる。
クセルペダルの踏み込み量がゼロになるとスロットル弁
１７の開度が小さなアイドリング開度に維持され、アク
セルペダルが踏み込まれるとスロットル弁１７が全開さ
れる。このため、機関減速運転になるといわゆるエンジ
ンブレーキが作用することになる。
【００２７】従って、冒頭で述べたように、車両の運動
エネルギは概略的に言うと、電気エネルギの形で回生さ
れるか又は機関損失として捨てられることになり、回生
効率をできるだけ高くするためには機関損失をできる限
り小さくすればよいことになる。
エネルギは概略的に言うと、電気エネルギの形で回生さ
れるか又は機関損失として捨てられることになり、回生
効率をできるだけ高くするためには機関損失をできる限
り小さくすればよいことになる。
【００２８】機関損失を小さくするためには機関吸入損
失ないし仕事を小さくし、機関排出損失ないし仕事を小
さくすればよく、機関吸入損失を小さくするためにはス
ロットル弁１７下流の吸気通路内の圧力即ち吸気圧力Ｐ
ＩＮを高くし、排気マニホルド１９内の圧力即ち排気圧
力ＰＥＸを低くすればよい。
失ないし仕事を小さくし、機関排出損失ないし仕事を小
さくすればよく、機関吸入損失を小さくするためにはス
ロットル弁１７下流の吸気通路内の圧力即ち吸気圧力Ｐ
ＩＮを高くし、排気マニホルド１９内の圧力即ち排気圧
力ＰＥＸを低くすればよい。
【００２９】これら吸気圧力ＰＩＮ及び排気圧力ＰＥＸ
はスロットル弁１７の開度を制御することによって制御
することができる。即ち、吸気圧力ＰＩＮ及び排気圧力
ＰＥＸの変化を概略的に示す図２に示されるようにスロ
ットル弁１７の開度θを小さくすればするほど排気圧力
ＰＥＸは低くなる。
はスロットル弁１７の開度を制御することによって制御
することができる。即ち、吸気圧力ＰＩＮ及び排気圧力
ＰＥＸの変化を概略的に示す図２に示されるようにスロ
ットル弁１７の開度θを小さくすればするほど排気圧力
ＰＥＸは低くなる。
【００３０】ところがスロットル弁１７の開度θを小さ
くすればするほど吸気圧力ＰＩＮも小さくなり、従って
スロットル弁１７の開度θをただ単に小さくしても機関
損失を小さくすることはできない。
くすればするほど吸気圧力ＰＩＮも小さくなり、従って
スロットル弁１７の開度θをただ単に小さくしても機関
損失を小さくすることはできない。
【００３１】排気圧力ＰＥＸをできるだけ小さくしなが
ら吸気圧力ＰＩＮをできるだけ大きくするためには、排
気圧力ＰＥＸと吸気圧力ＰＩＮとの差ＰＤ（＝ＰＥＸ−
ＰＩＮ）をできるだけ小さくすればよい。
ら吸気圧力ＰＩＮをできるだけ大きくするためには、排
気圧力ＰＥＸと吸気圧力ＰＩＮとの差ＰＤ（＝ＰＥＸ−
ＰＩＮ）をできるだけ小さくすればよい。
【００３２】図２に示されるように圧力差ＰＤには最小
のピークＰＤＭが存在する。そこで本発明による第１実
施例では、回生装置３０によりエネルギ作用が行われる
ときには圧力差ＰＤがその最小値ＰＤＭになるようにス
ロットル弁１７の開度θを制御している。このようにす
ると機関排出損失を小さくしながら機関吸入損失を小さ
くできるので機関損失を小さくでき、従って回生効率を
高くすることができる。これが本発明の基本的な考え方
である。
のピークＰＤＭが存在する。そこで本発明による第１実
施例では、回生装置３０によりエネルギ作用が行われる
ときには圧力差ＰＤがその最小値ＰＤＭになるようにス
ロットル弁１７の開度θを制御している。このようにす
ると機関排出損失を小さくしながら機関吸入損失を小さ
くできるので機関損失を小さくでき、従って回生効率を
高くすることができる。これが本発明の基本的な考え方
である。
【００３３】具体的には、圧力差ＰＤの最小値ＰＤＭが
予め実験により求められており、例えば機関回転数Ｎ及
び吸気圧力ＰＩＮの関数として図３に示されるようなマ
ップの形でＲＯＭ４２内に記憶されている。エネルギ回
生作用が行われるときには吸気圧力センサ４８及び排気
圧力センサ４９により検出される吸気圧力ＰＩＮ及び排
気圧力ＰＥＸから圧力差ＰＤが算出され、この実際の圧
力差ＰＤがマップから算出された最小値ＰＤＭに一致す
るようにスロットル弁１７の開度θが制御される。
予め実験により求められており、例えば機関回転数Ｎ及
び吸気圧力ＰＩＮの関数として図３に示されるようなマ
ップの形でＲＯＭ４２内に記憶されている。エネルギ回
生作用が行われるときには吸気圧力センサ４８及び排気
圧力センサ４９により検出される吸気圧力ＰＩＮ及び排
気圧力ＰＥＸから圧力差ＰＤが算出され、この実際の圧
力差ＰＤがマップから算出された最小値ＰＤＭに一致す
るようにスロットル弁１７の開度θが制御される。
【００３４】なお、エネルギ回生作用が行われない機関
減速運転時には上述したように、スロットル弁１７の開
度θはアイドリング開度に維持される。このアイドリン
グ開度は例えばアイドリング運転時の吸入空気量を、安
定したアイドリング運転を得るための空気量に一致させ
るために必要な開度であり、圧力差ＰＤを最小値ＰＤＭ
にするのに必要な開度とは必ずしも一致しない。
減速運転時には上述したように、スロットル弁１７の開
度θはアイドリング開度に維持される。このアイドリン
グ開度は例えばアイドリング運転時の吸入空気量を、安
定したアイドリング運転を得るための空気量に一致させ
るために必要な開度であり、圧力差ＰＤを最小値ＰＤＭ
にするのに必要な開度とは必ずしも一致しない。
【００３５】本発明による第１実施例では、このような
スロットル弁開度制御に加えて、スロットル弁１７の開
度θＴＨを制御することなく圧力差ＰＤを更に小さくす
るための追加の制御を行うことができる。次に追加の制
御の様々な実施例について説明する。
スロットル弁開度制御に加えて、スロットル弁１７の開
度θＴＨを制御することなく圧力差ＰＤを更に小さくす
るための追加の制御を行うことができる。次に追加の制
御の様々な実施例について説明する。
【００３６】追加の制御の第１実施例では、エネルギ回
生作用を行うべきときにＥＧＲ制御弁２６が開弁され、
好ましくは全開に維持される。その結果、排気ガスがＥ
ＧＲガスの形で排気マニホルド１９から逃げ出しサージ
タンク１２内に流入するので、ＥＧＲ制御弁２６が閉弁
されているときに比べて排気圧力ＰＥＸを低下させかつ
吸気圧力ＰＩＮを上昇させることができる。
生作用を行うべきときにＥＧＲ制御弁２６が開弁され、
好ましくは全開に維持される。その結果、排気ガスがＥ
ＧＲガスの形で排気マニホルド１９から逃げ出しサージ
タンク１２内に流入するので、ＥＧＲ制御弁２６が閉弁
されているときに比べて排気圧力ＰＥＸを低下させかつ
吸気圧力ＰＩＮを上昇させることができる。
【００３７】追加の制御の第２実施例では、エネルギ回
生作用を行うべきときには圧力差ＰＤが小さくなるよう
に吸気弁７又は排気弁９の開弁動作、例えば各弁の開弁
時期、開弁期間、リフト量、又はオーバラップ期間など
が制御される。即ち、例えばエネルギ回生作用を行うべ
きときには行わないときに比べて吸気弁７の開弁時期が
遅くされる。その結果、ピストン４が圧縮下死点を過ぎ
た後に吸気弁７が開弁している期間が長くなり、従って
燃焼室５内に吸入されたガスのうち吸気ポート８内に戻
されるガスの量が多くなるので、機関圧縮損失が小さく
なる。或いは、エネルギ回生作用を行うべきときには行
わないときに比べて排気弁９の開弁時期が早められる。
その結果、ピストン４が排気下死点に到る前に排気弁９
が開弁している期間が長くなり、従って燃焼室５内の圧
力が高いときに排気弁９が開弁されるので、排気マニホ
ルド１９内の圧力上昇が抑制され、斯くして機関排出損
失が抑制される。
生作用を行うべきときには圧力差ＰＤが小さくなるよう
に吸気弁７又は排気弁９の開弁動作、例えば各弁の開弁
時期、開弁期間、リフト量、又はオーバラップ期間など
が制御される。即ち、例えばエネルギ回生作用を行うべ
きときには行わないときに比べて吸気弁７の開弁時期が
遅くされる。その結果、ピストン４が圧縮下死点を過ぎ
た後に吸気弁７が開弁している期間が長くなり、従って
燃焼室５内に吸入されたガスのうち吸気ポート８内に戻
されるガスの量が多くなるので、機関圧縮損失が小さく
なる。或いは、エネルギ回生作用を行うべきときには行
わないときに比べて排気弁９の開弁時期が早められる。
その結果、ピストン４が排気下死点に到る前に排気弁９
が開弁している期間が長くなり、従って燃焼室５内の圧
力が高いときに排気弁９が開弁されるので、排気マニホ
ルド１９内の圧力上昇が抑制され、斯くして機関排出損
失が抑制される。
【００３８】図４に示される追加の制御の第３実施例で
は、排気管２０と排気ダクト２２とがバイパス管６０に
より互いに接続され、このバイパス管６０内にはアクチ
ュエータ６１によって駆動されるバイパス制御弁６２が
配置される。
は、排気管２０と排気ダクト２２とがバイパス管６０に
より互いに接続され、このバイパス管６０内にはアクチ
ュエータ６１によって駆動されるバイパス制御弁６２が
配置される。
【００３９】このバイパス制御弁６２はエネルギ回生作
用が行われないときには閉弁され、エネルギ回生作用が
行われるときには開弁される。バイパス制御弁６２が全
開にされると排気管２０内を流通する排気ガスが排気タ
ーボチャージャ１４の排気タービン２１を迂回して排気
ダクト２２内に流入するので排気圧力ＰＥＸが低下し、
斯くして圧力差ＰＤが小さくされる。
用が行われないときには閉弁され、エネルギ回生作用が
行われるときには開弁される。バイパス制御弁６２が全
開にされると排気管２０内を流通する排気ガスが排気タ
ーボチャージャ１４の排気タービン２１を迂回して排気
ダクト２２内に流入するので排気圧力ＰＥＸが低下し、
斯くして圧力差ＰＤが小さくされる。
【００４０】なお、排気タービン２１の入口と出口とは
ウェイストゲート弁を介して互いに接続されるのが一般
的である。従って、エネルギ回生作用が行われるときに
ウェイストゲート弁を開弁させるようにすれば、バイパ
ス管６０及びバイパス制御弁６２を新たに設ける必要が
なくなる。
ウェイストゲート弁を介して互いに接続されるのが一般
的である。従って、エネルギ回生作用が行われるときに
ウェイストゲート弁を開弁させるようにすれば、バイパ
ス管６０及びバイパス制御弁６２を新たに設ける必要が
なくなる。
【００４１】図５に示される追加の制御の第４実施例で
は、排気ターボチャージャ１４に排気タービン２１のタ
ービン容量を制御するためタービン容量制御装置６３が
設けられている。このタービン容量制御装置６３は排気
タービン２１の入口に設けられたノズルの流路面積を変
更することにより、タービン容量を制御する。即ち、タ
ービン容量を大きくすべきときにはノズルの流路面積が
大きくされ、タービン容量を小さくすべきときにはノズ
ルの流路面積が小さくされる。
は、排気ターボチャージャ１４に排気タービン２１のタ
ービン容量を制御するためタービン容量制御装置６３が
設けられている。このタービン容量制御装置６３は排気
タービン２１の入口に設けられたノズルの流路面積を変
更することにより、タービン容量を制御する。即ち、タ
ービン容量を大きくすべきときにはノズルの流路面積が
大きくされ、タービン容量を小さくすべきときにはノズ
ルの流路面積が小さくされる。
【００４２】追加の制御の第４実施例では、エネルギ回
生作用が行われるときには行われないときに比べてター
ビン容量が大きくされる。その結果、排気タービン２１
の流路抵抗が小さくされるので排気圧力ＰＥＸが低下
し、斯くして圧力差ＰＤが小さくされる。
生作用が行われるときには行われないときに比べてター
ビン容量が大きくされる。その結果、排気タービン２１
の流路抵抗が小さくされるので排気圧力ＰＥＸが低下
し、斯くして圧力差ＰＤが小さくされる。
【００４３】ところで、上述した追加の制御の第１実施
例では、排気マニホルド１９からサージタンク１２内に
流入するＥＧＲガスの量が多くなればなるほど、圧力差
ＰＤが小さくなる。ＥＧＲガス量を多くするためには機
関に供給される新気の量を低減すればよく、従って新気
量を低減すれば圧力差ＰＤを小さくできることになる。
例では、排気マニホルド１９からサージタンク１２内に
流入するＥＧＲガスの量が多くなればなるほど、圧力差
ＰＤが小さくなる。ＥＧＲガス量を多くするためには機
関に供給される新気の量を低減すればよく、従って新気
量を低減すれば圧力差ＰＤを小さくできることになる。
【００４４】一方、追加の制御の第３実施例においてバ
イパス制御弁６２が開弁されるか、又は追加の制御の第
４実施例においてタービン容量が大きくされると過給圧
が低下する。これは新気量又は吸気圧力ＰＩＮが低減さ
れていることを意味しており、従って追加の制御の第１
実施例と追加の制御の第３又は第４実施例とを互いに組
み合わせれば圧力差ＰＤを更に小さくできることにな
る。
イパス制御弁６２が開弁されるか、又は追加の制御の第
４実施例においてタービン容量が大きくされると過給圧
が低下する。これは新気量又は吸気圧力ＰＩＮが低減さ
れていることを意味しており、従って追加の制御の第１
実施例と追加の制御の第３又は第４実施例とを互いに組
み合わせれば圧力差ＰＤを更に小さくできることにな
る。
【００４５】このようなスロットル開度制御又は追加の
制御を行うと機関吸入損失及び機関排出損失を小さくす
ることができ、従ってエネルギ回生効率を高めることが
できる。
制御を行うと機関吸入損失及び機関排出損失を小さくす
ることができ、従ってエネルギ回生効率を高めることが
できる。
【００４６】一方、エネルギ回生効率を更に高めるため
には機関圧縮損失ないし仕事を小さくすることも有効で
ある。これはエネルギ回生作用を行うときに機関に供給
されるガスである供給ガス、即ち新気のみ又は新気及び
ＥＧＲガス、の量を低減することによって達成できる。
次に、このような供給ガス量低減制御の様々な実施例に
ついて説明する。
には機関圧縮損失ないし仕事を小さくすることも有効で
ある。これはエネルギ回生作用を行うときに機関に供給
されるガスである供給ガス、即ち新気のみ又は新気及び
ＥＧＲガス、の量を低減することによって達成できる。
次に、このような供給ガス量低減制御の様々な実施例に
ついて説明する。
【００４７】図６に示される実施例では、一対の吸気ポ
ート８のうちの一方にアクチュエータ６４によって駆動
されるスワール制御弁６５が配置されている。このスワ
ール制御弁６５が開弁されると燃焼室５内に一対の吸気
ポート８から供給ガスが流入し、このとき供給ガスの量
が増大される。これに対し、スワール制御弁６５が閉弁
されると燃焼室５内に他方の吸気ポート８のみから供給
ガスが流入するので燃焼室５内にシリンダ軸線周りの旋
回流が形成され、このとき供給ガス量が減少される。
ート８のうちの一方にアクチュエータ６４によって駆動
されるスワール制御弁６５が配置されている。このスワ
ール制御弁６５が開弁されると燃焼室５内に一対の吸気
ポート８から供給ガスが流入し、このとき供給ガスの量
が増大される。これに対し、スワール制御弁６５が閉弁
されると燃焼室５内に他方の吸気ポート８のみから供給
ガスが流入するので燃焼室５内にシリンダ軸線周りの旋
回流が形成され、このとき供給ガス量が減少される。
【００４８】図６に示される実施例では、エネルギ回生
作用が行われるときにはスワール制御弁６４が閉弁され
る。その結果、供給ガス量が低減され、斯くして機関圧
縮損失が小さくされる。
作用が行われるときにはスワール制御弁６４が閉弁され
る。その結果、供給ガス量が低減され、斯くして機関圧
縮損失が小さくされる。
【００４９】一方、図７に示される実施例では、コンプ
レッサ１５の入口に接続された吸気管６６から分岐管６
７が分岐されており、この分岐管６７は更に、スロット
ル弁下流の吸気ダクト１３まで延びる吸気側バイパス管
６８と、触媒２４上流の排気管２２まで延びる排気側バ
イパス管６９とに分岐されている。また、分岐管６７内
には、分岐管６７内を流通する空気の温度を上昇させる
ためのヒータ７０と、アクチュエータ７１によって駆動
される切替弁７２とが配置されている。この切替弁７２
は分岐管６７を吸気側バイパス管６８か又は排気側バイ
パス管６９に選択的に連通させる。なお、車両乗員室の
暖房用空気を直接的又は間接的に加熱するためのヒータ
からヒータ７０を形成することもできる。
レッサ１５の入口に接続された吸気管６６から分岐管６
７が分岐されており、この分岐管６７は更に、スロット
ル弁下流の吸気ダクト１３まで延びる吸気側バイパス管
６８と、触媒２４上流の排気管２２まで延びる排気側バ
イパス管６９とに分岐されている。また、分岐管６７内
には、分岐管６７内を流通する空気の温度を上昇させる
ためのヒータ７０と、アクチュエータ７１によって駆動
される切替弁７２とが配置されている。この切替弁７２
は分岐管６７を吸気側バイパス管６８か又は排気側バイ
パス管６９に選択的に連通させる。なお、車両乗員室の
暖房用空気を直接的又は間接的に加熱するためのヒータ
からヒータ７０を形成することもできる。
【００５０】分岐管６７内に流入した空気はヒータ７０
によって加熱された後に吸気側バイパス管６８を介して
燃焼室５内に供給され、又は排気バイパス管６９を介し
て触媒２４に供給される。このようにすると機関又は触
媒２４の暖機を早期に完了することができる。
によって加熱された後に吸気側バイパス管６８を介して
燃焼室５内に供給され、又は排気バイパス管６９を介し
て触媒２４に供給される。このようにすると機関又は触
媒２４の暖機を早期に完了することができる。
【００５１】図７に示される実施例では、エネルギ回生
作用が行われるときには分岐管６７が排気側バイパス管
６９に連通されるように切替弁７２が制御される。その
結果、吸気側バイパス管６８を介し燃焼室５に供給され
る空気の量が低減され、従って供給ガス量が低減され
る。
作用が行われるときには分岐管６７が排気側バイパス管
６９に連通されるように切替弁７２が制御される。その
結果、吸気側バイパス管６８を介し燃焼室５に供給され
る空気の量が低減され、従って供給ガス量が低減され
る。
【００５２】なお、図４に示されるアクチュエータ６
１、図５に示されるアクチュエータ６３、図６に示され
るアクチュエータ６４、図７に示されるヒータ６７及び
アクチュエータ７１はそれぞれ電子制御ユニット４０に
接続されており、電子制御ユニット４０からの出力信号
によって制御される。
１、図５に示されるアクチュエータ６３、図６に示され
るアクチュエータ６４、図７に示されるヒータ６７及び
アクチュエータ７１はそれぞれ電子制御ユニット４０に
接続されており、電子制御ユニット４０からの出力信号
によって制御される。
【００５３】図８はこれまで述べてきた回生制御を実行
するためのルーチンを示している。このルーチンは予め
定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。
するためのルーチンを示している。このルーチンは予め
定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。
【００５４】図８を参照すると、ステップ１００では現
在、機関減速運転中であるか否かが判別される。機関減
速運転中であるか否かは例えばアクセルペダルの踏み込
み量、ブレーキペダルの踏み込み量、車速、機関回転数
又は燃料噴射量の変化量などに基づいて判断することが
できる。機関減速運転中であると判断されたときには次
いでステップ１０１に進み、エネルギ回生作用を行うべ
きか否かが判別される。本発明による実施例では蓄電池
３４の蓄電量が予め定められた下限値よりも少ないとき
にエネルギ回生作用を行うべきであると判断される。エ
ネルギ回生作用を行うべきときには次いでステップ１０
２に進み、エネルギ回生作用が行われる。続くステップ
１０３では圧力差ＰＤの最小値ＰＤＭが図３のマップか
ら算出される。続くステップ１０４では実際の圧力差Ｐ
Ｄが最小値ＰＤＭに一致するようにスロットル弁１７の
開度θＴＨが制御される。続くステップ１０５では、圧
力差ＰＤを更に小さくするための追加の制御が行われ
る。続くステップ１０６では供給ガス量低減制御が行わ
れる。一方、ステップ１００において機関減速運転中で
ないと判断されたとき、又はステップ１０１においてエ
ネルギ回生作用を行うべきでないと判断されたときに
は、次いでステップ１０７に進み、通常制御が行われ
る。
在、機関減速運転中であるか否かが判別される。機関減
速運転中であるか否かは例えばアクセルペダルの踏み込
み量、ブレーキペダルの踏み込み量、車速、機関回転数
又は燃料噴射量の変化量などに基づいて判断することが
できる。機関減速運転中であると判断されたときには次
いでステップ１０１に進み、エネルギ回生作用を行うべ
きか否かが判別される。本発明による実施例では蓄電池
３４の蓄電量が予め定められた下限値よりも少ないとき
にエネルギ回生作用を行うべきであると判断される。エ
ネルギ回生作用を行うべきときには次いでステップ１０
２に進み、エネルギ回生作用が行われる。続くステップ
１０３では圧力差ＰＤの最小値ＰＤＭが図３のマップか
ら算出される。続くステップ１０４では実際の圧力差Ｐ
Ｄが最小値ＰＤＭに一致するようにスロットル弁１７の
開度θＴＨが制御される。続くステップ１０５では、圧
力差ＰＤを更に小さくするための追加の制御が行われ
る。続くステップ１０６では供給ガス量低減制御が行わ
れる。一方、ステップ１００において機関減速運転中で
ないと判断されたとき、又はステップ１０１においてエ
ネルギ回生作用を行うべきでないと判断されたときに
は、次いでステップ１０７に進み、通常制御が行われ
る。
【００５５】なお、図８に示す例では、圧力差ＰＤを更
に小さくするための追加の制御（ステップ１０５）と、
供給ガス量低減制御（ステップ１０６）との両方が行わ
れるようになっている。しかしながら、上述したように
これらは必要に応じて省略することができる。
に小さくするための追加の制御（ステップ１０５）と、
供給ガス量低減制御（ステップ１０６）との両方が行わ
れるようになっている。しかしながら、上述したように
これらは必要に応じて省略することができる。
【００５６】また、圧力差ＰＤの最小値ＰＤＭは実際に
行われる追加の制御又は供給ガス量低減制御の種類によ
って異なってくる。従って、図３に示されるマップは実
際に行われる追加の制御又は供給ガス量低減制御を考慮
して求める必要がある。
行われる追加の制御又は供給ガス量低減制御の種類によ
って異なってくる。従って、図３に示されるマップは実
際に行われる追加の制御又は供給ガス量低減制御を考慮
して求める必要がある。
【００５７】次に、本発明による第２実施例を説明す
る。
る。
【００５８】これまで述べてきた本発明による第１実施
例では機関減速運転時に機関損失を小さくするようにし
ており、このことは機関減速運転時にエンジンブレーキ
が弱められることを意味している。
例では機関減速運転時に機関損失を小さくするようにし
ており、このことは機関減速運転時にエンジンブレーキ
が弱められることを意味している。
【００５９】しかしながら、機関減速運転時である以
上、何らかの形で制動力を確保しなければならない。回
生装置３０による制動力が大きくなると言ってもその増
分は必ずしも大きいとは限らない。
上、何らかの形で制動力を確保しなければならない。回
生装置３０による制動力が大きくなると言ってもその増
分は必ずしも大きいとは限らない。
【００６０】そこで本発明による第２実施例では、機関
減速運転時にスロットル弁１７の開度θＴＨを、十分な
エンジンブレーキを得るのに必要な一定開度に維持する
ようにしている。
減速運転時にスロットル弁１７の開度θＴＨを、十分な
エンジンブレーキを得るのに必要な一定開度に維持する
ようにしている。
【００６１】ところが、このようにするとスロットル弁
１７の開度θＴＨを、圧力差ＰＤを最小値ＰＤＭにする
のに必要な開度に一致させることができなくなる。
１７の開度θＴＨを、圧力差ＰＤを最小値ＰＤＭにする
のに必要な開度に一致させることができなくなる。
【００６２】一方、上述した追加の制御の第１から第４
実施例を行えば、スロットル弁１７の開度θＴＨとは無
関係に圧力差ＰＤを小さくすることができる。
実施例を行えば、スロットル弁１７の開度θＴＨとは無
関係に圧力差ＰＤを小さくすることができる。
【００６３】そこで本発明による第２実施例では、エネ
ルギ回生作用を行うべきときにはスロットル弁１７の開
度θＴＨを上述した一定開度に維持しながら、追加の制
御の第１から第４実施例のうちの少なくとも一つを行う
ようにしている。その結果、スロットル弁開度制御が何
らかの形で制限されるときにも圧力差ＰＤを小さくする
ことでき、従ってエネルギ回生効率を高く維持できるこ
とになる。
ルギ回生作用を行うべきときにはスロットル弁１７の開
度θＴＨを上述した一定開度に維持しながら、追加の制
御の第１から第４実施例のうちの少なくとも一つを行う
ようにしている。その結果、スロットル弁開度制御が何
らかの形で制限されるときにも圧力差ＰＤを小さくする
ことでき、従ってエネルギ回生効率を高く維持できるこ
とになる。
【００６４】更に、本発明による第１実施例と同様に、
上述した供給ガス量低減制御を必要に応じて行うことも
できる。
上述した供給ガス量低減制御を必要に応じて行うことも
できる。
【００６５】図９は本発明による第２実施例に基づく回
生制御を実行するためのルーチンを示している。このル
ーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって
実行される。
生制御を実行するためのルーチンを示している。このル
ーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって
実行される。
【００６６】図９を参照すると、まずステップ２００で
は現在、機関減速運転中であるか否かが判別される。機
関減速運転中であると判断されたときには次いでステッ
プ２０１に進み、エネルギ回生作用を行うべきか否かが
判別される。エネルギ回生作用を行うべきときには次い
でステップ２０２に進み、エネルギ回生作用が行われ
る。続くステップ２０３では上述した一定開度に一致す
るようにスロットル弁１７の開度θＴＨが制御される。
続くステップ２０４では、圧力差ＰＤを更に小さくする
ための追加の制御が行われる。続くステップ２０５では
供給ガス量低減制御が行われる。一方、ステップ２００
において機関減速運転中でないと判断されたとき、又は
ステップ２０１においてエネルギ回生作用を行うべきで
ないと判断されたときには、次いでステップ２０６に進
み、通常制御が行われる。
は現在、機関減速運転中であるか否かが判別される。機
関減速運転中であると判断されたときには次いでステッ
プ２０１に進み、エネルギ回生作用を行うべきか否かが
判別される。エネルギ回生作用を行うべきときには次い
でステップ２０２に進み、エネルギ回生作用が行われ
る。続くステップ２０３では上述した一定開度に一致す
るようにスロットル弁１７の開度θＴＨが制御される。
続くステップ２０４では、圧力差ＰＤを更に小さくする
ための追加の制御が行われる。続くステップ２０５では
供給ガス量低減制御が行われる。一方、ステップ２００
において機関減速運転中でないと判断されたとき、又は
ステップ２０１においてエネルギ回生作用を行うべきで
ないと判断されたときには、次いでステップ２０６に進
み、通常制御が行われる。
【００６７】次に、本発明による第３実施例を説明す
る。
る。
【００６８】これまで述べてきた実施例では、エネルギ
回生効率ないし回生エネルギ量が大きくなるようにして
いる。
回生効率ないし回生エネルギ量が大きくなるようにして
いる。
【００６９】しかしながら、エネルギ回生効率ないし回
生エネルギ量が大きくなると上述したようにエンジンブ
レーキが弱くなる。また、回生装置３０の要求発電量が
少ないときにはエネルギ回生効率ないし回生エネルギ量
を必ずしも大きくする必要がない。
生エネルギ量が大きくなると上述したようにエンジンブ
レーキが弱くなる。また、回生装置３０の要求発電量が
少ないときにはエネルギ回生効率ないし回生エネルギ量
を必ずしも大きくする必要がない。
【００７０】一方、これまでの説明から明らかなよう
に、エネルギ回生効率ないし回生エネルギ量は圧力差Ｐ
Ｄが小さくなればなるほど大きくなり、この圧力差ＰＤ
はスロットル弁１７の開度θＴＨを制御することによっ
て制御することができる。
に、エネルギ回生効率ないし回生エネルギ量は圧力差Ｐ
Ｄが小さくなればなるほど大きくなり、この圧力差ＰＤ
はスロットル弁１７の開度θＴＨを制御することによっ
て制御することができる。
【００７１】そこで本発明による第３実施例では、圧力
差ＰＤを制御するためにスロットル弁１７の開度θＴＨ
を制御することにより、回生装置３０のエネルギ回生効
率ないし回生エネルギ量を制御するようにしている。
差ＰＤを制御するためにスロットル弁１７の開度θＴＨ
を制御することにより、回生装置３０のエネルギ回生効
率ないし回生エネルギ量を制御するようにしている。
【００７２】具体的に説明すると、本発明による第３実
施例では、エネルギ回生作用が行われるときには圧力差
ＰＤの目標値である目標圧力差ＴＰＤが求められ、実際
の圧力差ＰＤがこの目標圧力差ＴＰＤに一致するように
スロットル弁１７の開度θＴＨが制御される。
施例では、エネルギ回生作用が行われるときには圧力差
ＰＤの目標値である目標圧力差ＴＰＤが求められ、実際
の圧力差ＰＤがこの目標圧力差ＴＰＤに一致するように
スロットル弁１７の開度θＴＨが制御される。
【００７３】この目標圧力差ＴＰＤは例えば図１０に示
されるように、回生装置３０の要求発電量ＲＱＶが大き
くなればなるほど小さくなるように予め定められてい
る。このようにすると要求発電量ＲＱＶが大きくなれば
なるほどエネルギ回生効率ないし回生エネルギ量が少な
くなり、エンジンブレーキが強くなる。なお、目標圧力
差ＴＰＤは図１０に示されるマップの形で予めＲＯＭ４
２内に記憶されている。また、要求発電量ＲＱＶは例え
ば蓄電池３４の蓄電量に基づいて求めることができる。
されるように、回生装置３０の要求発電量ＲＱＶが大き
くなればなるほど小さくなるように予め定められてい
る。このようにすると要求発電量ＲＱＶが大きくなれば
なるほどエネルギ回生効率ないし回生エネルギ量が少な
くなり、エンジンブレーキが強くなる。なお、目標圧力
差ＴＰＤは図１０に示されるマップの形で予めＲＯＭ４
２内に記憶されている。また、要求発電量ＲＱＶは例え
ば蓄電池３４の蓄電量に基づいて求めることができる。
【００７４】本発明による第３実施例では、実際のエネ
ルギ回生効率ないし回生エネルギ量が目標圧力差ＴＰＤ
に応じて定められることになり、従って目標圧力差ＴＰ
Ｄはエネルギ回生効率ないし回生エネルギ量の目標値を
表しているという見方もできる。そうすると、本発明に
よる第３実施例では、実際のエネルギ回生効率ないし回
生エネルギ量がその目標値に一致するようにスロットル
弁１７の開度θＴＨを制御しているということにもな
る。
ルギ回生効率ないし回生エネルギ量が目標圧力差ＴＰＤ
に応じて定められることになり、従って目標圧力差ＴＰ
Ｄはエネルギ回生効率ないし回生エネルギ量の目標値を
表しているという見方もできる。そうすると、本発明に
よる第３実施例では、実際のエネルギ回生効率ないし回
生エネルギ量がその目標値に一致するようにスロットル
弁１７の開度θＴＨを制御しているということにもな
る。
【００７５】図１１は本発明による第３実施例に基づく
回生制御を実行するためのルーチンを示している。この
ルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによっ
て実行される。
回生制御を実行するためのルーチンを示している。この
ルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによっ
て実行される。
【００７６】図１１を参照すると、まずステップ３００
では現在、機関減速運転中であるか否かが判別される。
機関減速運転中であると判断されたときには次いでステ
ップ３０１に進み、エネルギ回生作用を行うべきか否か
が判別される。エネルギ回生作用を行うべきときには次
いでステップ３０２に進み、エネルギ回生作用が行われ
る。続くステップ３０３では図１０のマップから目標圧
力差ＴＰＤが算出される。続くステップ３０４では実際
の圧力差ＰＤが目標圧力差ＴＰＤに一致するようにスロ
ットル弁１７の開度θＴＨが制御される。一方、ステッ
プ３００において機関減速運転中でないと判断されたと
き、又はステップ３０１においてエネルギ回生作用を行
うべきでないと判断されたときには、次いでステップ３
０５に進み、通常制御が行われる。
では現在、機関減速運転中であるか否かが判別される。
機関減速運転中であると判断されたときには次いでステ
ップ３０１に進み、エネルギ回生作用を行うべきか否か
が判別される。エネルギ回生作用を行うべきときには次
いでステップ３０２に進み、エネルギ回生作用が行われ
る。続くステップ３０３では図１０のマップから目標圧
力差ＴＰＤが算出される。続くステップ３０４では実際
の圧力差ＰＤが目標圧力差ＴＰＤに一致するようにスロ
ットル弁１７の開度θＴＨが制御される。一方、ステッ
プ３００において機関減速運転中でないと判断されたと
き、又はステップ３０１においてエネルギ回生作用を行
うべきでないと判断されたときには、次いでステップ３
０５に進み、通常制御が行われる。
【００７７】
【発明の効果】車両の運動エネルギを効率的に回生する
ことができる。
ことができる。
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】吸気圧力ＰＩＮ、排気圧力ＰＥＸ、及び圧力差
ＰＤを示す線図である。
ＰＤを示す線図である。
【図３】圧力差の最小値ＰＤＭを示す線図である。
【図４】別の実施例を示す図である。
【図５】別の実施例を示す図である。
【図６】別の実施例を示す図である。
【図７】別の実施例を示す図である。
【図８】回生制御を実行するためのフローチャートであ
る。
る。
【図９】本発明による第２実施例を実行するためのフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図１０】目標圧力差ＴＰＤを示す線図である。
【図１１】本発明による第３実施例を実行するためのフ
ローチャートである。
ローチャートである。
１…機関本体
１３…吸気ダクト
１７…スロットル弁
２５…ＥＧＲ通路
２６…ＥＧＲ制御弁
３０…回生装置
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｆ０２Ｄ 21/08 ３０１ Ｆ０２Ｄ 21/08 ３０１Ｚ ３Ｇ３０１
23/02 23/02 Ｋ
41/02 ３０１ 41/02 ３０１Ｄ
３０１Ｅ
41/12 ３１０ 41/12 ３１０
43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｋ
３０１Ｎ
Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｋ
５５０Ｒ
５７０ ５７０Ｇ
５７０Ｊ
Ｆターム(参考） 3G062 AA05 AA08 BA00 BA04 BA06
BA09 CA03 CA05 DA01 EA10
ED01 ED04 ED08 ED10 FA02
FA05 FA06 FA23 GA00 GA02
GA04 GA06 GA22 GA25
3G065 AA03 CA00 DA06 EA05 FA14
GA00 GA01 GA06 GA10 GA11
GA46 HA06 HA21 KA02
3G084 BA05 BA06 BA08 BA13 BA20
BA21 BA23 CA03 CA06 DA00
EA04 EA11 EB08 EC01 EC03
FA00 FA03 FA05 FA10 FA11
FA33
3G092 AA01 AA06 AA17 AA18 AB02
AC02 BA02 DC01 DC04 DC08
DC11 DF01 DF02 DF09 DG09
EA02 EA11 EA27 EA29 FA24
GA13 GB08 HA05Z HD08Z
HE01Z HF02Z HF08Z
3G093 AB02 BA19 CA08 CB07 DA01
DA02 DA03 DA06 DB19 EA06
EA09 EA14 FA12 FB02 FB05
3G301 HA01 HA04 HA11 HA13 JA02
KA16 LA01 NE06 PA07Z
PD14Z PE01Z PF03Z PG01Z
Claims (11)
- 【請求項１】 車両の運動エネルギを電気エネルギの形
で回生するための回生手段を具備した内燃機関におい
て、回生手段によるエネルギ回生作用が行われるときに
は機関吸気通路内の圧力と機関排気通路内の圧力との差
が最小になるようにスロットル弁の開度を制御する回生
制御装置。 - 【請求項２】 スロットル弁の開度を制御することなく
機関吸気通路内の圧力と機関排気通路内の圧力との差を
小さくするための圧力差低減手段を更に具備し、回生手
段によるエネルギ回生作用が行われるときには該圧力差
低減手段により機関吸気通路内の圧力と機関排気通路内
の圧力との差が小さくなるようにした請求項１に記載の
内燃機関の回生制御装置。 - 【請求項３】 機関吸気通路と機関排気通路とを互いに
接続する排気ガス再循環通路と、該排気ガス再循環通路
内に配置されたＥＧＲ制御弁とが設けられており、回生
手段によるエネルギ回生作用が行われるときには該ＥＧ
Ｒ制御弁を開弁する請求項２に記載の内燃機関の回生制
御装置。 - 【請求項４】 スロットル弁の開度を制御することなく
新気量を制御するための新気量制御手段を更に具備し、
回生手段によるエネルギ回生作用が行われるときには該
新気量制御手段により新気量を減少させるようにした請
求項３に記載の内燃機関の回生制御装置。 - 【請求項５】 吸気弁又は排気弁の開弁動作を制御する
ための弁制御手段を具備し、回生手段によるエネルギ回
生作用が行われるときには機関吸気通路内の圧力と機関
排気通路内の圧力との差が小さくなるように該弁制御手
段により吸気弁又は排気弁の開弁動作を制御する請求項
２に記載の内燃機関の回生制御装置。 - 【請求項６】 内燃機関が排気駆動式過給機を具備して
おり、該排気駆動式過給機を迂回して排気駆動式過給機
の上流側排気通路と下流側排気通路とを互いに接続する
バイパス通路を設けると共に、該バイパス通路内にバイ
パス制御弁を配置し、回生手段によるエネルギ回生作用
が行われるときには該バイパス制御弁を開弁する請求項
２又は４に記載の内燃機関の回生制御装置。 - 【請求項７】 内燃機関が排気駆動式過給機を具備して
おり、スロットル弁の開度を制御することなく排気駆動
式過給機のタービン容量を制御するためのタービン容量
制御手段を更に具備し、回生手段によるエネルギ回生作
用が行われるときには該タービン容量制御手段により排
気駆動式過給機のタービン容量を低下させるようにした
請求項２又は４に記載の内燃機関の回生制御装置。 - 【請求項８】 スロットル弁の開度を制御することなく
機関に供給されるガスの量を低減するための供給ガス量
低減手段を更に具備し、回生手段によるエネルギ回生作
用が行われるときには該供給ガス量低減手段により機関
に供給されるガスの量を低減するようにした請求項１に
記載の内燃機関の回生制御装置。 - 【請求項９】 スロットル弁上流の機関吸気通路から分
岐した分岐通路がスロットル弁下流の機関吸気通路まで
延びる吸気側バイパス通路と機関排気通路まで延びる排
気側バイパス通路とに更に分岐されていると共に、該分
岐通路を吸気側バイパス通路か又は排気側バイパス通路
に選択的に連通させる切替弁が設けられており、回生手
段によるエネルギ回生作用が行われるときには該分岐通
路を排気側バイパス通路に連通させるようにした請求項
８に記載の内燃機関の回生制御装置。 - 【請求項１０】 スロットル弁の開度を制御することな
く機関吸気通路内の圧力と機関排気通路内の圧力との差
を小さくするための圧力差低減手段を更に具備し、回生
手段によるエネルギ回生作用が行われるときに、スロッ
トル弁の実際の開度を、機関吸気通路内の圧力と機関排
気通路内の圧力との差を最小にするのに必要な開度に一
致させることができないときには、該圧力差低減手段に
より機関吸気通路内の圧力と機関排気通路内の圧力との
差が小さくなるようにした請求項１に記載の内燃機関の
回生制御装置。 - 【請求項１１】 車両の運動エネルギを電気エネルギの
形で回生するための回生手段を具備した内燃機関におい
て、機関吸気通路内の圧力と機関排気通路内の圧力との
差を制御するためにスロットル弁の開度を制御すること
により、回生手段のエネルギ回生効率を制御するように
した内燃機関の回生制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002102537A JP4186496B2 (ja) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | 内燃機関の回生制御装置 |
| EP03007691A EP1350937A3 (en) | 2002-04-04 | 2003-04-03 | Energy regeneration control system and method for an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002102537A JP4186496B2 (ja) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | 内燃機関の回生制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003293819A true JP2003293819A (ja) | 2003-10-15 |
| JP4186496B2 JP4186496B2 (ja) | 2008-11-26 |
Family
ID=28035948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002102537A Expired - Lifetime JP4186496B2 (ja) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | 内燃機関の回生制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1350937A3 (ja) |
| JP (1) | JP4186496B2 (ja) |
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| JP2012255374A (ja) * | 2011-06-08 | 2012-12-27 | Fuji Heavy Ind Ltd | エンジンブレーキ制御装置 |
| JP2015014276A (ja) * | 2013-07-08 | 2015-01-22 | 愛三工業株式会社 | 内燃機関システムの故障検出装置および内燃機関システムの故障検出方法 |
| KR101534731B1 (ko) * | 2013-12-26 | 2015-07-27 | 현대자동차 주식회사 | 하이브리드 차량의 회생 제동 장치 및 방법 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3177153B2 (ja) | 1996-04-10 | 2001-06-18 | 本田技研工業株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置 |
| DE19620039A1 (de) * | 1996-05-17 | 1997-11-20 | Bosch Gmbh Robert | System zur Steuerung einer Brennkraftmaschine |
| DE19707868B4 (de) | 1997-02-27 | 2008-10-30 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Systems zur Steuerung einer Brennkraftmaschine |
| JP3096447B2 (ja) * | 1997-09-17 | 2000-10-10 | 本田技研工業株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置 |
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-
2002
- 2002-04-04 JP JP2002102537A patent/JP4186496B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-04-03 EP EP03007691A patent/EP1350937A3/en not_active Withdrawn
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