JP2017066886A - Vehicle control device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle control device capable of preventing an abrupt increase in a rotation speed of an expander.SOLUTION: A vehicle control device comprises: a flow passage to circulate a working medium to be heated by waste heat of a vehicle engine; a Rankine cycle which is installed in the flow passage and includes an expander generating mechanical energy by expanding the working medium; a first generator which generates power using the mechanical energy generated by the expander and stores the generated power in a battery; a second generator which generates the power using kinetic energy of a vehicle when brakes are applied thereto and stores the generated power in the battery; a pump control section which controls drive of a Rankine cycle pump to circulate the working medium; and a prediction section which predicts whether or not braking operation of the vehicle is going to be started. When the prediction section predicts that the braking operation of the vehicle is going to be started, the pump control section reduces a rotation speed of the Rankine cycle pump in accordance with a prediction result of the prediction section.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、車両の制御装置に関する。   The present invention relates to a vehicle control device.

従来、車両において捨てられていたエネルギを回生させ、発電に用いる技術が知られている。例えば、車両において生じる廃熱を利用した発電(以下、熱発電とも呼ぶ)に関する技術、及び、車両の制動時における車両の運動エネルギを利用した発電(以下、制動発電とも呼ぶ)に関する技術が提案されている。   Conventionally, a technique for regenerating energy that has been discarded in a vehicle and using it for power generation is known. For example, a technique related to power generation using waste heat generated in a vehicle (hereinafter also referred to as thermoelectric power generation) and a technique related to power generation using vehicle kinetic energy during vehicle braking (hereinafter also referred to as braking power generation) have been proposed. ing.

例えば、特許文献1には、エネルギを効率よく回収して車両の燃費を向上させるために、移動体の電源系の電圧値が所定の調整電圧値となるように移動体の動力を用いて発電した動力発電電力を電源系に供給し、移動体における熱源の熱エネルギを用いて発電した熱発電電力を電源系に供給し、電源系の電圧値があらかじめ設定された上限値を上回らないように熱発電電力を制御する技術が開示されている。   For example, in Patent Document 1, in order to efficiently recover energy and improve the fuel efficiency of a vehicle, power generation is performed using the power of the moving body so that the voltage value of the power supply system of the moving body becomes a predetermined adjustment voltage value. The generated power generation power is supplied to the power supply system, and the thermoelectric power generated using the heat energy of the heat source in the moving body is supplied to the power supply system so that the voltage value of the power supply system does not exceed the preset upper limit value. A technique for controlling thermoelectric power is disclosed.

特開2007−154800号公報JP 2007-154800 A

ところで、熱発電は、例えば、エンジンの廃熱により加熱される作動媒体を用いて機械エネルギを生成するランキンサイクルによって実現される。具体的には、作動媒体が循環する流路に設けられた膨張器により作動媒体を膨張させることによって、機械エネルギが生成される。そして、膨張器と接続された熱発電用発電機が当該機械エネルギを用いて発電し、発電された電力はバッテリへ蓄電される。一方、制動発電では、例えば、車両の制動時に、制動力を発生させるとともに、車輪の運動エネルギを用いて発電するモータ・ジェネレータによって実現される。モータ・ジェネレータにより発電された電力はバッテリへ蓄電される。モータ・ジェネレータは、制動発電用発電機に相当する。   By the way, thermoelectric power generation is realized by, for example, a Rankine cycle that generates mechanical energy using a working medium heated by waste heat of an engine. Specifically, mechanical energy is generated by expanding the working medium with an expander provided in a flow path through which the working medium circulates. A thermoelectric generator connected to the expander generates electric power using the mechanical energy, and the generated electric power is stored in the battery. On the other hand, the braking power generation is realized by, for example, a motor / generator that generates a braking force at the time of braking the vehicle and generates power using the kinetic energy of the wheels. The electric power generated by the motor / generator is stored in the battery. The motor / generator corresponds to a generator for braking power generation.

熱発電及び制動発電の双方が行われる場合、バッテリ電圧は、熱発電用発電機の出力電圧とモータ・ジェネレータの出力電圧のうち高い方の出力電圧の値と一致する。ゆえに、出力電圧が低い方の発電機からバッテリへの電力の供給は行われない。ここで、エネルギ効率の向上の観点から、制動発電によるバッテリの充電が、熱発電によるバッテリの充電と比較して、優先される場合がある。そのような場合には、車両の制動時においては、熱発電用発電機の出力電圧がモータ・ジェネレータの出力電圧より低くなるように設定される。ゆえに、車両の制動時において、ランキンサイクルの膨張器と接続された熱発電用発電機からバッテリへの電力の供給は行われない。よって、車両の制動が開始されたときに、熱発電用発電機による発電が停止し、熱発電用発電機と接続された膨張器の回転の負荷が軽くなるので、膨張器の回転数が急激に上昇する場合がある。それにより、異音の発生及び部品の焼き付きが生じ得る。   When both thermoelectric generation and braking power generation are performed, the battery voltage matches the value of the higher output voltage of the output voltage of the thermoelectric generator and the output voltage of the motor / generator. Therefore, power is not supplied from the generator with the lower output voltage to the battery. Here, from the viewpoint of improving energy efficiency, charging of the battery by braking power generation may be given priority over charging of the battery by thermoelectric power generation. In such a case, during braking of the vehicle, the output voltage of the thermoelectric generator is set to be lower than the output voltage of the motor / generator. Therefore, when the vehicle is braked, power is not supplied to the battery from the thermoelectric generator connected to the Rankine cycle expander. Therefore, when braking of the vehicle is started, the power generation by the thermoelectric generator is stopped, and the rotation load of the expander connected to the thermoelectric generator is lightened. May rise. Thereby, generation | occurrence | production of abnormal noise and the burning of parts may arise.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、膨張器の回転数の急激な上昇を防止することが可能な車両の制御装置を提供することにある。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle control device capable of preventing a rapid increase in the rotational speed of an expander. It is in.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、車両のエンジンの廃熱により加熱される作動媒体が循環する流路及び前記流路に設けられ前記作動媒体を膨張させて機械エネルギを生成する膨張器を含むランキンサイクルと、前記膨張器により生成された前記機械エネルギを用いて発電し、発電された電力をバッテリへ蓄電する第1の発電機と、前記車両の制動時に前記車両の運動エネルギを用いて発電し、発電された電力を前記バッテリへ蓄電する第2の発電機と、を備えた車両の制御装置において、前記作動媒体を循環させるランキンサイクルポンプの駆動を制御するポンプ制御部と、前記車両の制動が開始されるか否かを予測する予測部と、を備え、前記ポンプ制御部は、前記予測部により前記車両の制動が開始されると予測されたときに、前記予測部による予測結果に応じて、前記ランキンサイクルポンプの回転数を低下させる、車両の制御装置が提供される。   In order to solve the above-described problem, according to an aspect of the present invention, a working medium heated by waste heat of a vehicle engine circulates, and a mechanical energy is provided by expanding the working medium provided in the passage. A Rankine cycle including an expander that generates a first generator, a first generator that generates electric power using the mechanical energy generated by the expander, and stores the generated electric power in a battery, and the vehicle during braking of the vehicle And a second generator for storing the generated electric power in the battery, wherein the pump controls the drive of the Rankine cycle pump for circulating the working medium. A control unit, and a prediction unit that predicts whether or not braking of the vehicle is started, and the pump control unit predicts that braking of the vehicle is started by the prediction unit When it is, according to the prediction result of the prediction unit, the decreasing the rotational speed of the Rankine cycle pump control apparatus for a vehicle is provided.

前記ランキンサイクルは、前記流路の前記膨張器より上流側と下流側とを連通するバイパス流路及び前記バイパス流路を開閉可能なバイパス弁を含み、前記車両の制動が開始されると予測されたときに、前記膨張器の回転数が所定の回転数より高い場合又は前記膨張器へ供給される前記作動媒体の蒸気圧が所定の圧力より高い場合には、前記バイパス弁を開放する、バイパス弁制御部を備えてもよい。   The Rankine cycle includes a bypass channel that connects the upstream side and the downstream side of the expander of the channel and a bypass valve that can open and close the bypass channel, and is predicted to start braking of the vehicle. When the rotation speed of the expander is higher than a predetermined rotation speed or when the vapor pressure of the working medium supplied to the expander is higher than a predetermined pressure, the bypass valve is opened. A valve control unit may be provided.

前記バイパス弁制御部は、前記車両の制動が開始されると予測されたときに、前記バイパス弁を開放した後、前記膨張器の回転数が目標回転数に近づくように前記バイパス弁の開度を制御してもよい。   The bypass valve control unit opens the bypass valve so that the rotation speed of the expander approaches the target rotation speed after opening the bypass valve when the braking of the vehicle is predicted to start. May be controlled.

前記バイパス弁制御部は、前記車両の制動が開始されると予測されたときに、前記バイパス弁を開放した後、前記膨張器へ供給される前記作動媒体の蒸気圧が目標圧力に近づくように前記バイパス弁の開度を制御してもよい。   When it is predicted that braking of the vehicle will start, the bypass valve control unit opens the bypass valve, and then causes the vapor pressure of the working medium supplied to the expander to approach a target pressure. The opening degree of the bypass valve may be controlled.

前記予測部は、前記車両の制動が終了されるか否かを予測し、前記ポンプ制御部は、前記予測部により前記車両の制動が終了されると予測された場合に、前記予測部による予測結果に応じて、前記ランキンサイクルポンプの回転数を増大させてもよい。   The prediction unit predicts whether or not braking of the vehicle is to be terminated, and the pump control unit predicts by the prediction unit when the prediction unit predicts that braking of the vehicle is to be terminated. Depending on the result, the number of rotations of the Rankine cycle pump may be increased.

前記予測部は、前記車両の制動が終了されるか否かを予測し、前記バイパス弁制御部は、前記予測部により前記車両の制動が終了されると予測された場合に、前記バイパス弁を閉鎖してもよい。   The prediction unit predicts whether or not braking of the vehicle is to be ended, and the bypass valve control unit is configured to switch the bypass valve when the prediction unit predicts that braking of the vehicle is to be ended. It may be closed.

前記予測部は、前記車両の進行方向の状況に基づいて、前記車両の制動が開始されるか否かを予測してもよい。   The prediction unit may predict whether or not braking of the vehicle is started based on a situation in a traveling direction of the vehicle.

前記予測部は、前記車両の前方の進行路の形状に基づいて、前記車両の制動が開始されるか否かを予測してもよい。   The prediction unit may predict whether or not braking of the vehicle is started based on a shape of a traveling path ahead of the vehicle.

前記予測部は、前記車両の前方の車両との車間距離に基づいて、前記車両の制動が開始されるか否かを予測してもよい。   The prediction unit may predict whether braking of the vehicle is started based on an inter-vehicle distance from a vehicle ahead of the vehicle.

以上説明したように本発明によれば、膨張器の回転数の急激な上昇を防止することが可能となる。   As described above, according to the present invention, it is possible to prevent a rapid increase in the rotational speed of the expander.

本発明の実施形態に係る車両の充電システムの概略構成の一例を示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating an example of a schematic configuration of a vehicle charging system according to an embodiment of the present invention. 同実施形態に係る制御装置の機能構成の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of a function structure of the control apparatus which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る制御装置が行う第1の処理の流れの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the flow of the 1st process which the control apparatus which concerns on the same embodiment performs. 同実施形態に係る第1の処理が行われた場合の、車両の制動時における膨張器の回転数の変動について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the fluctuation | variation of the rotation speed of the expander at the time of the braking of a vehicle when the 1st process which concerns on the embodiment is performed. 比較例に係る処理が行われた場合の、車両の制動時における膨張器の回転数の変動について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the fluctuation | variation of the rotation speed of the expander at the time of the braking of a vehicle when the process which concerns on a comparative example is performed. 同実施形態に係る制御装置が行う第2の処理の流れの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the flow of the 2nd process which the control apparatus which concerns on the same embodiment performs. 同実施形態に係る第2の処理が行われた場合の、車両の制動時における膨張器の回転数の変動について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the fluctuation | variation of the rotation speed of the expander at the time of the braking of a vehicle when the 2nd process which concerns on the embodiment is performed.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

<1.充電システムの構成>
まず、図1を参照して、本発明の実施形態に係る車両の充電システム10の概略構成について説明する。図1は、本実施形態に係る充電システム10の概略構成の一例を示す模式図である。図1に示したように、充電システム10は、エンジン14と、冷却水流路16と、駆動力伝達系18と、駆動輪22と、高電圧バッテリ30と、モータ・ジェネレータ40と、熱発電用発電機60と、ランキンサイクル70と、外部認識部204と、回転数センサ208と、蒸気圧センサ212と、制御装置100と、を備える。
<1. Configuration of charging system>
First, a schematic configuration of a vehicle charging system 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a schematic configuration of a charging system 10 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the charging system 10 includes an engine 14, a cooling water passage 16, a driving force transmission system 18, driving wheels 22, a high voltage battery 30, a motor / generator 40, and a thermoelectric generator. The generator 60, the Rankine cycle 70, the external recognition part 204, the rotation speed sensor 208, the vapor pressure sensor 212, and the control apparatus 100 are provided.

エンジン14は、車両の走行状態に応じて運転又は停止する。例えば、エンジン14は、車両の走行中において要求トルクに応じて運転又は停止する。エンジン14の運転により生成された駆動力は、駆動力伝達系18を介して、駆動輪22へ伝達される。エンジン14のシリンダブロックやシリンダヘッドには、冷却水が循環する冷却水流路16が、エンジン14を冷却するために、設けられている。エンジン14の廃熱は、冷却水流路16内を循環する冷却水によって回収される。冷却水流路16は、エンジン14の外部においてランキンサイクル70の熱交換器78と接続され、熱交換器78においてランキンサイクル70の作動媒体と熱交換を行う。   The engine 14 is driven or stopped according to the traveling state of the vehicle. For example, the engine 14 is driven or stopped according to the required torque while the vehicle is running. The driving force generated by the operation of the engine 14 is transmitted to the driving wheels 22 via the driving force transmission system 18. A cooling water passage 16 through which cooling water circulates is provided in the cylinder block and cylinder head of the engine 14 in order to cool the engine 14. Waste heat of the engine 14 is recovered by cooling water circulating in the cooling water flow path 16. The cooling water passage 16 is connected to the heat exchanger 78 of the Rankine cycle 70 outside the engine 14, and performs heat exchange with the working medium of the Rankine cycle 70 in the heat exchanger 78.

高電圧バッテリ30は、本発明に係るバッテリの一例である。高電圧バッテリ30は、高電圧(例えば、200V)の電力供給源である。具体的には、高電圧バッテリ30は、車両の駆動力を出力するモータ・ジェネレータ40へ電力を供給する他、車両内の各種装置へ電力を供給する低電圧バッテリへ電力を供給する。高電圧バッテリ30には熱発電用発電機60により発電された電力及びモータ・ジェネレータ40により発電された電力が、それぞれ蓄電される。   The high voltage battery 30 is an example of a battery according to the present invention. The high voltage battery 30 is a high voltage (for example, 200V) power supply source. Specifically, the high voltage battery 30 supplies power to a motor / generator 40 that outputs the driving force of the vehicle, and also supplies power to a low voltage battery that supplies power to various devices in the vehicle. The high voltage battery 30 stores the electric power generated by the thermoelectric generator 60 and the electric power generated by the motor / generator 40, respectively.

モータ・ジェネレータ40は、車両の駆動力を生成する駆動用モータとしての機能を有する。また、モータ・ジェネレータ40は、本発明に係る第2の発電機の一例であり、車両の制動時に車両の運動エネルギを用いて発電し、発電された電力を高電圧バッテリ30へ蓄電する制動発電用発電機としての機能を有する。モータ・ジェネレータ40は、例えば、三相交流式のモータとインバータ装置とを備え、インバータ装置を介して高電圧バッテリ30と電気的に接続されている。なお、当該インバータ装置はコンバータ装置としての機能も有する。   The motor / generator 40 has a function as a driving motor that generates driving force of the vehicle. The motor / generator 40 is an example of a second generator according to the present invention. The motor / generator 40 generates electric power using the kinetic energy of the vehicle when the vehicle is braked, and stores the generated electric power in the high-voltage battery 30. It functions as a power generator. The motor / generator 40 includes, for example, a three-phase AC motor and an inverter device, and is electrically connected to the high voltage battery 30 via the inverter device. Note that the inverter device also has a function as a converter device.

モータ・ジェネレータ40が駆動用モータとして機能する場合、高電圧バッテリ30から供給される直流電力がインバータ装置によって交流電力に変換され、モータへ供給される。それにより、モータによって駆動力が生成される。モータ・ジェネレータ40により生成された駆動力は、駆動力伝達系18を介して、駆動輪22へ伝達される。制御装置100は、インバータ装置を制御することによって、モータ・ジェネレータ40による駆動力の生成を制御する。   When the motor / generator 40 functions as a driving motor, the DC power supplied from the high voltage battery 30 is converted into AC power by the inverter device and supplied to the motor. Thereby, a driving force is generated by the motor. The driving force generated by the motor / generator 40 is transmitted to the driving wheels 22 via the driving force transmission system 18. The control device 100 controls generation of driving force by the motor / generator 40 by controlling the inverter device.

モータ・ジェネレータ40が車両の制動時に制動発電用発電機として機能する場合、制御装置100によりインバータ装置が制御されることによって、駆動輪22の回転エネルギを用いてモータにより発電が行われ、発電された交流電力がインバータ装置により直流電力に変換され、高電圧バッテリ30へ蓄電される。それにより、駆動輪22の回転に抵抗が与えられ、制動力が発生する。制御装置100は、インバータ装置を制御することによって、モータ・ジェネレータ40の出力電圧を制御する。   When the motor / generator 40 functions as a generator for braking power generation when the vehicle is braked, the inverter is controlled by the control device 100, whereby the motor generates power using the rotational energy of the drive wheels 22 and generates power. The alternating current power is converted into direct current power by the inverter device and stored in the high voltage battery 30. Thereby, resistance is given to rotation of the driving wheel 22 and braking force is generated. The control device 100 controls the output voltage of the motor / generator 40 by controlling the inverter device.

ランキンサイクル70は、車両のエンジン14の廃熱を用いて、機械エネルギを生成する。図1に示したように、ランキンサイクル70は、作動媒体流路72と、ランキンサイクルポンプ74と、熱交換器78と、膨張器86と、凝縮器90と、タンク98と、バイパス流路82と、バイパス弁94と、を含む。   The Rankine cycle 70 generates mechanical energy using the waste heat of the engine 14 of the vehicle. As shown in FIG. 1, the Rankine cycle 70 includes a working medium flow path 72, a Rankine cycle pump 74, a heat exchanger 78, an expander 86, a condenser 90, a tank 98, and a bypass flow path 82. And a bypass valve 94.

作動媒体流路72は、ランキンサイクル70の作動媒体が循環する流路である。作動媒体として、例えば、水、フロン又はアルコールが適用され得る。   The working medium channel 72 is a channel through which the working medium of the Rankine cycle 70 circulates. As the working medium, for example, water, chlorofluorocarbon or alcohol can be applied.

ランキンサイクルポンプ74は、タンク98に貯留された作動媒体を吸い上げ、作動媒体流路72内で作動媒体を循環させるポンプである。ランキンサイクルポンプ74の駆動は、制御装置100によって制御される。具体的には、制御装置100によって、ランキンサイクルポンプ74の回転数が制御される。ランキンサイクルポンプ74は、例えば、電動モータによって駆動され、制御装置100からの動作指示に基づいて当該電動モータがランキンサイクルポンプ74を駆動するように構成される。   The Rankine cycle pump 74 is a pump that sucks up the working medium stored in the tank 98 and circulates the working medium in the working medium flow path 72. The drive of the Rankine cycle pump 74 is controlled by the control device 100. Specifically, the control device 100 controls the rotation speed of the Rankine cycle pump 74. The Rankine cycle pump 74 is configured to be driven by, for example, an electric motor, and the electric motor drives the Rankine cycle pump 74 based on an operation instruction from the control device 100.

熱交換器78には、作動媒体流路72及び冷却水流路16が接続される。熱交換器78において、作動媒体と冷却水との間で熱交換が行われる。それにより、作動媒体は、エンジン14の廃熱を有する冷却水によって加熱され、気化する。   The working medium channel 72 and the cooling water channel 16 are connected to the heat exchanger 78. In the heat exchanger 78, heat exchange is performed between the working medium and the cooling water. Thereby, the working medium is heated and vaporized by the cooling water having the waste heat of the engine 14.

膨張器86は、熱交換器78で気化した作動媒体を膨張させて機械エネルギを生成する。具体的には、膨張器86において、作動媒体は膨張室へ吸入され、膨張室で作動媒体が膨張し、羽根車が作動媒体の流れを受けることにより、当該羽根車と接続された回転体の回転運動のエネルギが生成される。膨張器86は熱発電用発電機60と接続されており、膨張器86で生成された機械エネルギは熱発電用発電機60へ伝達される。   The expander 86 expands the working medium vaporized by the heat exchanger 78 to generate mechanical energy. Specifically, in the expander 86, the working medium is sucked into the expansion chamber, the working medium expands in the expansion chamber, and the impeller receives the flow of the working medium, whereby the rotating body connected to the impeller Energy of rotational motion is generated. The expander 86 is connected to the thermoelectric generator 60, and mechanical energy generated by the expander 86 is transmitted to the thermoelectric generator 60.

凝縮器90は、膨張器86を通過した気相の作動媒体を、ファンによる送風等によって、冷却して凝縮する。凝縮器90によって凝縮された作動媒体は、タンク98へ貯留される。   The condenser 90 cools and condenses the vapor-phase working medium that has passed through the expander 86 by air blown by a fan or the like. The working medium condensed by the condenser 90 is stored in the tank 98.

バイパス流路82は、作動媒体流路72の膨張器86より上流側と下流側とを連通する流路である。バイパス流路82には、バイパス流路82を開閉可能なバイパス弁94が設けられる。バイパス弁94によりバイパス流路82が閉鎖されている状態において、作動媒体は、ランキンサイクルポンプ74、熱交換器78、膨張器86、凝縮器90及びタンク98を順に流れる。バイパス弁94の駆動は、制御装置100によって制御される。バイパス弁94として、例えば、電磁弁が適用される。なお、バイパス弁94は、開度が連続的に可変な弁であってもよく、開状態及び閉状態の2つの開度のみを切り替え可能な弁であってもよい   The bypass channel 82 is a channel that connects the upstream side and the downstream side of the expander 86 of the working medium channel 72. The bypass passage 82 is provided with a bypass valve 94 that can open and close the bypass passage 82. In a state where the bypass flow path 82 is closed by the bypass valve 94, the working medium flows through the Rankine cycle pump 74, the heat exchanger 78, the expander 86, the condenser 90, and the tank 98 in this order. The drive of the bypass valve 94 is controlled by the control device 100. For example, an electromagnetic valve is applied as the bypass valve 94. The bypass valve 94 may be a valve whose opening degree is continuously variable, or may be a valve capable of switching only two opening degrees of an open state and a closed state.

熱発電用発電機60は、本発明に係る第1の発電機の一例である。熱発電用発電機60は、膨張器86で生成された機械エネルギを用いて発電し、発電された電力を高電圧バッテリ30へ蓄電する。熱発電用発電機60は、例えば、三相交流式のモータとコンバータ装置とを備え、コンバータ装置を介して高電圧バッテリ30と電気的に接続されている。モータは膨張器86の回転体と接続され、回転体の回転運動のエネルギがモータへ伝達される。制御装置100によりコンバータ装置が制御されることによって、モータへ伝達される回転運動のエネルギを用いてモータにより発電が行われ、発電された交流電力がコンバータ装置により直流電力に変換され、高電圧バッテリ30へ蓄電される。制御装置100は、コンバータ装置を制御することによって、熱発電用発電機60の出力電圧を制御する。   The thermoelectric generator 60 is an example of a first generator according to the present invention. The thermoelectric generator 60 generates power using the mechanical energy generated by the expander 86 and stores the generated power in the high voltage battery 30. The thermoelectric generator 60 includes, for example, a three-phase AC motor and a converter device, and is electrically connected to the high voltage battery 30 via the converter device. The motor is connected to the rotating body of the expander 86, and energy of rotational motion of the rotating body is transmitted to the motor. When the converter device is controlled by the control device 100, power is generated by the motor using the energy of the rotational motion transmitted to the motor, and the generated AC power is converted into DC power by the converter device. 30 is stored. The control device 100 controls the output voltage of the thermoelectric generator 60 by controlling the converter device.

外部認識部204は、CCDセンサ、CMOSセンサ等の撮像素子を有する左右1対のカメラを有して構成され、車両外の外部環境を撮像し、車両の進行方向の状況を示す情報を画像情報として認識することができる。外部認識部204は、取得した車両の進行方向の状況を示す情報を制御装置100へ出力する。なお、ナビゲーション情報等の外部から取得される情報に含まれる車両の進行方向の状況を示す情報を利用する場合には、充電システム10の構成から外部認識部204は省略されてもよい。   The external recognition unit 204 includes a pair of left and right cameras having an image sensor such as a CCD sensor or a CMOS sensor, images external environment outside the vehicle, and displays information indicating the situation in the traveling direction of the vehicle as image information. Can be recognized as. The external recognition unit 204 outputs information indicating the acquired situation of the traveling direction of the vehicle to the control device 100. In addition, when using information indicating a situation in the traveling direction of the vehicle included in information acquired from the outside such as navigation information, the external recognition unit 204 may be omitted from the configuration of the charging system 10.

回転数センサ208は、膨張器86の回転体、熱発電用発電機60又は当該回転体と熱発電用発電機60との接続部の近傍に設けられ、膨張器86の回転数を検出し、検出結果を出力する。   The rotation speed sensor 208 is provided in the vicinity of the rotating body of the expander 86, the thermoelectric generator 60 or the connection portion between the rotating body and the thermoelectric generator 60, and detects the rotation speed of the expander 86. Output the detection result.

蒸気圧センサ212は、ランキンサイクル70の作動媒体流路72の膨張器86より上流側に設けられ、膨張器86へ供給される作動媒体の蒸気圧を検出し、検出結果を出力する。   The vapor pressure sensor 212 is provided upstream of the expander 86 in the working medium flow path 72 of the Rankine cycle 70, detects the vapor pressure of the working medium supplied to the expander 86, and outputs the detection result.

制御装置100は、演算処理装置であるCPU(Central Processing Unit)、CPUが使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶するROM(Read Only Memory)、CPUの実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶するRAM(Random Access Memory)等で構成される。   The control device 100 includes a CPU (Central Processing Unit) that is an arithmetic processing device, a ROM (Read Only Memory) that stores programs used by the CPU, operation parameters, and the like, a program used in the execution of the CPU, and changes as appropriate in its execution. RAM (Random Access Memory) that temporarily stores parameters to be stored.

制御装置100は、充電システム10を構成する各装置の動作を制御する。具体的には、制御装置100は、制御対象である各アクチュエータに対して電気信号を用いて動作指示を行う。より具体的には、制御装置100は、ランキンサイクルポンプ74の駆動、バイパス弁94の駆動、熱発電用発電機60の出力電圧、モータ・ジェネレータ40の出力電圧及びモータ・ジェネレータ40による駆動力の生成を制御する。また、制御装置100は、各センサから出力された情報を受信する。制御装置100は、CAN(Controller Area Network)通信を用いて各センサと通信を行ってもよい。なお、本実施形態に係る制御装置100が有する機能は複数の制御装置により分割されてもよく、その場合、当該複数の制御装置は、CAN等の通信バスを介して、互いに接続されてもよい。なお、制御装置100の詳細については、後述する。   The control device 100 controls the operation of each device constituting the charging system 10. Specifically, the control device 100 issues an operation instruction to each actuator to be controlled using an electrical signal. More specifically, the control device 100 drives the Rankine cycle pump 74, drives the bypass valve 94, the output voltage of the thermoelectric generator 60, the output voltage of the motor / generator 40, and the driving force of the motor / generator 40. Control generation. Moreover, the control apparatus 100 receives the information output from each sensor. The control apparatus 100 may communicate with each sensor using CAN (Controller Area Network) communication. Note that the functions of the control device 100 according to the present embodiment may be divided by a plurality of control devices. In that case, the plurality of control devices may be connected to each other via a communication bus such as CAN. . Details of the control device 100 will be described later.

<2.制御装置の構成>
続いて、図2を参照して、本実施形態に係る制御装置100の機能構成について説明する。図2は、本実施形態に係る制御装置100の機能構成の一例を示す説明図である。図2に示したように、制御装置100は、予測部102と、ポンプ制御部104と、バイパス弁制御部106と、を含む。
<2. Configuration of control device>
Next, the functional configuration of the control device 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of a functional configuration of the control device 100 according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the control device 100 includes a prediction unit 102, a pump control unit 104, and a bypass valve control unit 106.

(予測部)
予測部102は、車両の制動が開始されるか否かを予測し、予測結果をポンプ制御部104及びバイパス弁制御部106へ出力する。例えば、予測部102は、近い将来に車両の制動が行われるか否かを各時刻において判定し、近い将来に車両の制動が行われないと判定される状態から近い将来に車両の制動が行われると判定される状態へ切り替わった場合に、車両の制動が開始されると予測する。なお、近い将来に車両の制動が行われるか否かについての各時刻における判定結果は、例えば、制御装置100のRAMに記憶される。また、近い将来に車両の制動が行われるか否かの判定に用いられる各種設定値は、例えば、制御装置100のRAMに記憶される。
(Prediction unit)
The prediction unit 102 predicts whether or not braking of the vehicle is started, and outputs a prediction result to the pump control unit 104 and the bypass valve control unit 106. For example, the prediction unit 102 determines at each time whether or not the vehicle will be braked in the near future, and the vehicle is braked in the near future from the state where it is determined that the vehicle is not braked in the near future. It is predicted that braking of the vehicle will start when the vehicle is switched to a state where it is determined that the vehicle will be released. The determination result at each time as to whether or not the vehicle will be braked in the near future is stored in, for example, the RAM of the control device 100. Further, various setting values used for determining whether or not the vehicle is to be braked in the near future are stored in, for example, the RAM of the control device 100.

具体的には、予測部102は、車両の進行方向の状況に基づいて、車両の制動が開始されるか否かを予測する。それにより、車両の進行方向の状況を考慮して、車両の制動が開始されるか否かを適切に予測することができる。予測部102は、例えば、外部認識部204から出力される車両の進行方向の状況を示す情報に基づいて、車両の制動が開始されるか否かを予測する。また、予測部102は、ナビゲーション情報等の外部から取得される情報に含まれる車両の進行方向の状況を示す情報に基づいて、車両の制動が開始されるか否かを予測してもよい。予測部102による車両の制動が開始されるか否かの予測において、車両の進行方向の状況を示す情報として、車両の前方の進行路の形状を示す情報又は車両の前方の車両との車間距離を示す情報が用いられ得る。   Specifically, the prediction unit 102 predicts whether or not braking of the vehicle is started based on the situation in the traveling direction of the vehicle. Accordingly, it is possible to appropriately predict whether or not braking of the vehicle is started in consideration of the situation in the traveling direction of the vehicle. For example, the prediction unit 102 predicts whether or not braking of the vehicle is started based on information indicating the situation in the traveling direction of the vehicle output from the external recognition unit 204. Further, the prediction unit 102 may predict whether or not braking of the vehicle is started based on information indicating a situation in the traveling direction of the vehicle included in information acquired from the outside such as navigation information. In the prediction of whether or not braking of the vehicle is to be started by the prediction unit 102, information indicating the shape of the traveling path ahead of the vehicle or the distance between the vehicle ahead of the vehicle as information indicating the state of the vehicle traveling direction Information indicating that can be used.

予測部102は、車両の前方の進行路の形状に基づいて、車両の制動が開始されるか否かを予測してもよい。それにより、車両の前方の進行路の形状を考慮して、車両の制動が開始されるか否かを適切に予測することができる。予測部102は、例えば、車両の前方の進行路の勾配に基づいて、車両の制動が開始されるか否かを予測する。具体的には、予測部102は、ある時刻において、車両の前方の進行路が下り坂であり、かつ、勾配が所定の勾配より大きい場合に、近い将来に車両の制動が行われると判定する。一方、予測部102は、ある時刻において、車両の前方の進行路が登り坂である場合、又は、車両の前方の進行路が下り坂であり、かつ、勾配が所定の勾配より小さい場合に、近い将来に車両の制動が行われないと判定する。ここで、所定の勾配は、近い将来に車両の制動が行われるか否かを判定するための閾値であり、車速に応じて設定されてもよい。予測部102は、このように判定された結果に基づいて、車両の制動が開始されるか否かを予測し得る。   The prediction unit 102 may predict whether or not braking of the vehicle is started based on the shape of the traveling path ahead of the vehicle. Accordingly, it is possible to appropriately predict whether or not braking of the vehicle is started in consideration of the shape of the traveling path ahead of the vehicle. The prediction unit 102 predicts whether braking of the vehicle is started based on, for example, the gradient of the traveling path ahead of the vehicle. Specifically, the prediction unit 102 determines that the vehicle will be braked in the near future when the traveling path ahead of the vehicle is a downhill at a certain time and the gradient is greater than a predetermined gradient. . On the other hand, when the traveling path ahead of the vehicle is an uphill at a certain time, or when the traveling path ahead of the vehicle is a downhill and the gradient is smaller than a predetermined gradient, the prediction unit 102 It is determined that the vehicle will not be braked in the near future. Here, the predetermined gradient is a threshold for determining whether or not the vehicle will be braked in the near future, and may be set according to the vehicle speed. The prediction unit 102 can predict whether or not braking of the vehicle will be started based on the determination result.

また、予測部102は、例えば、前方のカーブの開始位置と自車との距離に基づいて、車両の制動が開始されるか否かを予測する。具体的には、予測部102は、ある時刻において、前方のカーブの開始位置と自車との距離が所定の距離より小さい場合に、近い将来に車両の制動が行われると判定する。一方、予測部102は、ある時刻において、前方のカーブの開始位置と自車との距離が所定の距離より大きい場合に、近い将来に車両の制動が行われないと判定する。ここで、所定の距離は、近い将来に車両の制動が行われるか否かを判定するための閾値であり、車速に応じて設定されてもよい。予測部102は、このように判定された結果に基づいて、車両の制動が開始されるか否かを予測し得る。   In addition, the prediction unit 102 predicts whether braking of the vehicle is started based on the distance between the start position of the forward curve and the host vehicle, for example. Specifically, the prediction unit 102 determines that the vehicle will be braked in the near future when the distance between the start position of the forward curve and the own vehicle is smaller than a predetermined distance at a certain time. On the other hand, the prediction unit 102 determines that the vehicle is not braked in the near future when the distance between the start position of the forward curve and the own vehicle is larger than a predetermined distance at a certain time. Here, the predetermined distance is a threshold value for determining whether or not the vehicle is to be braked in the near future, and may be set according to the vehicle speed. The prediction unit 102 can predict whether or not braking of the vehicle will be started based on the determination result.

予測部102は、車両の前方の車両との車間距離に基づいて、車両の制動が開始されるか否かを予測してもよい。それにより、車両の前方の車両との車間距離を考慮して、車両の制動が開始されるか否かを適切に予測することができる。予測部102は、具体的には、ある時刻において、車両の前方の車両との車間距離が所定の距離より小さく、かつ、前方の車両に対する自車の相対速度が所定の速度より大きい場合に、近い将来に車両の制動が行われると判定する。一方、予測部102は、ある時刻において、車両の前方の車両との車間距離が所定の距離より大きい場合、又は、前方の車両に対する自車の相対速度が所定の速度より小さい場合に、近い将来に車両の制動が行われないと判定する。ここで、所定の距離及び所定の速度は、近い将来に車両の制動が行われるか否かを判定するための閾値であり、所定の距離は車両の最高速度に応じて設定されてもよく、所定の速度は設定された所定の距離に応じて設定されてもよい。予測部102は、このように判定された結果に基づいて、車両の制動が開始されるか否かを予測し得る。   The prediction unit 102 may predict whether or not braking of the vehicle is started based on the inter-vehicle distance from the vehicle ahead of the vehicle. Accordingly, it is possible to appropriately predict whether or not braking of the vehicle is started in consideration of the inter-vehicle distance with the vehicle in front of the vehicle. Specifically, the prediction unit 102, when at a certain time, the inter-vehicle distance from the vehicle ahead of the vehicle is smaller than a predetermined distance, and the relative speed of the host vehicle with respect to the vehicle ahead is larger than the predetermined speed, It is determined that the vehicle will be braked in the near future. On the other hand, the prediction unit 102 is in the near future when the distance between the vehicle and the vehicle ahead of the vehicle is larger than a predetermined distance or when the relative speed of the vehicle relative to the vehicle ahead is smaller than the predetermined speed. It is determined that the vehicle is not braked. Here, the predetermined distance and the predetermined speed are threshold values for determining whether or not the vehicle is to be braked in the near future, and the predetermined distance may be set according to the maximum speed of the vehicle, The predetermined speed may be set according to the set predetermined distance. The prediction unit 102 can predict whether or not braking of the vehicle will be started based on the determination result.

ここで、車線追従制御において、車両の前方の車両との車間距離が設定された基準距離より小さくなった場合に、車両の制動が自動的に開始されるように構成され得る。予測部102は、ある時刻において、車両の前方の車両との車間距離から車線追従制御における当該基準距離を減算して得られる値が所定の値より小さい場合に、近い将来に車両の制動が行われると判定してもよい。一方、予測部102は、ある時刻において、車両の前方の車両との車間距離から車線追従制御における当該基準距離を減算して得られる値が所定の値より大きい場合に、近い将来に車両の制動が行われないと判定してもよい。ここで、所定の値は、近い将来に車両の制動が行われるか否かを判定するための閾値であり、車速に応じて設定されてもよい。予測部102は、このように判定された結果に基づいて、車両の制動が開始されるか否かを予測し得る。   Here, in the lane tracking control, when the inter-vehicle distance with the vehicle ahead of the vehicle becomes smaller than the set reference distance, braking of the vehicle may be automatically started. When a value obtained by subtracting the reference distance in the lane tracking control is smaller than a predetermined value at a certain time from the inter-vehicle distance with the vehicle ahead of the vehicle, the prediction unit 102 performs braking of the vehicle in the near future. May be determined. On the other hand, when a value obtained by subtracting the reference distance in the lane tracking control from the inter-vehicle distance with the vehicle ahead of the vehicle at a certain time is larger than a predetermined value, the prediction unit 102 brakes the vehicle in the near future. It may be determined that is not performed. Here, the predetermined value is a threshold value for determining whether or not the vehicle will be braked in the near future, and may be set according to the vehicle speed. The prediction unit 102 can predict whether or not braking of the vehicle will be started based on the determination result.

また、予測部102は、車両の制動が終了されるか否かを予測し、予測結果をポンプ制御部104及びバイパス弁制御部106へ出力する。例えば、予測部102は、近い将来に車両の制動が行われると判定される状態から近い将来に車両の制動が行われないと判定される状態へ切り替わった場合に、車両の制動が終了されると予測する。予測部102は、近い将来に車両の制動が行われるか否かについての各時刻における判定結果として、車両の制動が開始されるか否かの予測において用いられる判定結果を用いて、車両の制動が終了されるか否かを予測し得る。   Further, the prediction unit 102 predicts whether or not braking of the vehicle will be terminated, and outputs the prediction result to the pump control unit 104 and the bypass valve control unit 106. For example, when the prediction unit 102 switches from a state in which it is determined that braking of the vehicle is performed in the near future to a state in which it is determined that braking of the vehicle is not performed in the near future, braking of the vehicle is terminated. Predict. The prediction unit 102 uses the determination result used in the prediction of whether or not to start braking the vehicle as the determination result at each time as to whether or not the vehicle will be braked in the near future. It can be predicted whether or not will be terminated.

(ポンプ制御部)
ポンプ制御部104は、ランキンサイクルポンプ74の駆動を制御する。具体的には、ポンプ制御部104は、ランキンサイクルポンプ74の回転数を制御する。より具体的には、ポンプ制御部104は、予測部102による予測結果に応じて、ランキンサイクルポンプ74の回転数を制御する。
(Pump control unit)
The pump control unit 104 controls driving of the Rankine cycle pump 74. Specifically, the pump control unit 104 controls the rotation speed of the Rankine cycle pump 74. More specifically, the pump control unit 104 controls the rotation speed of the Rankine cycle pump 74 according to the prediction result by the prediction unit 102.

ポンプ制御部104は、予測部102により車両の制動が開始されると予測されたときに、予測部102による予測結果に応じて、ランキンサイクルポンプ74の回転数を低下させる。また、ポンプ制御部104は、予測部102により車両の制動が終了されると予測された場合に、予測部102による予測結果に応じて、ランキンサイクルポンプ74の回転数を増大させてもよい。   When it is predicted by the prediction unit 102 that braking of the vehicle will be started, the pump control unit 104 reduces the rotational speed of the Rankine cycle pump 74 according to the prediction result by the prediction unit 102. Moreover, the pump control part 104 may increase the rotation speed of the Rankine cycle pump 74 according to the prediction result by the prediction part 102, when it is estimated by the prediction part 102 that braking of a vehicle will be complete | finished.

以下の説明では、車両の制動が開始されるとの予測結果に基づくランキンサイクルポンプ74の回転数の低下が開始された後、車両の制動が終了されるとの予測結果に基づくランキンサイクルポンプ74の回転数の増大が完了するまでの間以外の期間における、ポンプ制御部104によるランキンサイクルポンプ74の駆動の制御を通常制御と呼ぶ。ポンプ制御部104は、ランキンサイクルポンプ74の通常制御において、ランキンサイクルポンプ74の回転数を、例えば、燃料噴射量やエンジン回転数等の車両の状態量に基づいて設定する。   In the following description, the Rankine cycle pump 74 based on the prediction result that the braking of the vehicle is finished after the decrease in the rotational speed of the Rankine cycle pump 74 based on the prediction result that the braking of the vehicle is started is started. Control of the drive of the Rankine cycle pump 74 by the pump control unit 104 during a period other than until the increase in the number of rotations is completed is referred to as normal control. In the normal control of the Rankine cycle pump 74, the pump control unit 104 sets the rotational speed of the Rankine cycle pump 74 based on, for example, a vehicle state quantity such as a fuel injection amount and an engine rotational speed.

(バイパス弁制御部)
バイパス弁制御部106は、バイパス弁94の駆動を制御する。具体的には、バイパス弁制御部106は、バイパス弁94の開度を制御する。より具体的には、バイパス弁制御部106は、予測部102による予測結果に応じて、バイパス弁94の開度を制御する。なお、バイパス弁制御部106によるバイパス弁94の駆動の制御に用いられる各種設定値は、例えば、制御装置100のRAMに記憶される。
(Bypass valve control unit)
The bypass valve control unit 106 controls driving of the bypass valve 94. Specifically, the bypass valve control unit 106 controls the opening degree of the bypass valve 94. More specifically, the bypass valve control unit 106 controls the opening degree of the bypass valve 94 according to the prediction result by the prediction unit 102. Note that various set values used for controlling the drive of the bypass valve 94 by the bypass valve control unit 106 are stored in the RAM of the control device 100, for example.

バイパス弁制御部106は、車両の制動が開始されると予測されたときに、膨張器86の回転数が所定の回転数より高い場合又は膨張器86へ供給される作動媒体の蒸気圧が所定の圧力より高い場合には、バイパス弁94を開放してもよい。   The bypass valve control unit 106 determines that the vapor pressure of the working medium supplied to the expander 86 is predetermined when the rotation speed of the expander 86 is higher than a predetermined rotation speed when it is predicted that braking of the vehicle is started. If the pressure is higher than this, the bypass valve 94 may be opened.

バイパス弁制御部106は、車両の制動が開始されると予測されたときに、バイパス弁94を開放した後、膨張器86の回転数が目標回転数に近づくようにバイパス弁94の開度を制御してもよい。また、バイパス弁制御部106は、車両の制動が開始されると予測されたときに、バイパス弁94を開放した後、膨張器86へ供給される作動媒体の蒸気圧が目標圧力に近づくようにバイパス弁94の開度を制御してもよい。   When it is predicted that braking of the vehicle will start, the bypass valve control unit 106 opens the bypass valve 94 and then adjusts the opening degree of the bypass valve 94 so that the rotational speed of the expander 86 approaches the target rotational speed. You may control. Further, when it is predicted that braking of the vehicle will be started, the bypass valve control unit 106 opens the bypass valve 94 and then causes the vapor pressure of the working medium supplied to the expander 86 to approach the target pressure. The opening degree of the bypass valve 94 may be controlled.

また、バイパス弁制御部106は、予測部102により車両の制動が終了されると予測された場合に、バイパス弁94を閉鎖してもよい。   Further, the bypass valve control unit 106 may close the bypass valve 94 when the prediction unit 102 predicts that braking of the vehicle will be terminated.

<3.動作>
続いて、図3〜7を参照して、本実施形態に係る制御装置100が行う処理の流れについて説明する。図3に示した処理は、車両の制御システムが起動した後において、常時行われ得る。以下では、本実施形態に係る予測部102が、近い将来に車両の制動が行われるか否かについての判定結果に応じた判定フラグを各時刻において出力する例について説明する。予測部102は、近い将来に車両の制動が行われると判定されたことを示す制動予測判定フラグとして「1」を出力し、近い将来に車両の制動が行われないと判定されたことを示す制動予測判定フラグとして「0」を出力する。予測部102は、制動予測判定フラグが「0」から「1」へ切り替わった場合に、車両の制動が開始されると予測し、制動予測判定フラグが「1」から「0」へ切り替わった場合に、車両の制動が終了されると予測する。
<3. Operation>
Then, with reference to FIGS. 3-7, the flow of the process which the control apparatus 100 which concerns on this embodiment performs is demonstrated. The process shown in FIG. 3 can be performed constantly after the vehicle control system is activated. Below, the prediction part 102 which concerns on this embodiment demonstrates the example which outputs the determination flag according to the determination result about whether the vehicle is braked in the near future at each time. The prediction unit 102 outputs “1” as a braking prediction determination flag indicating that it is determined that braking of the vehicle will be performed in the near future, and indicates that it is determined that braking of the vehicle is not performed in the near future. “0” is output as the braking prediction determination flag. The prediction unit 102 predicts that braking of the vehicle is started when the braking prediction determination flag is switched from “0” to “1”, and the braking prediction determination flag is switched from “1” to “0”. In addition, it is predicted that braking of the vehicle will be terminated.

(第1の処理の流れ)
図3は、本実施形態に係る制御装置100が行う第1の処理の流れの一例を示すフローチャートである。図4は、本実施形態に係る第1の処理が行われた場合の、車両の制動時における膨張器86の回転数の変動について説明するための説明図である。
(First processing flow)
FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a flow of the first process performed by the control device 100 according to the present embodiment. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining fluctuations in the rotational speed of the expander 86 during braking of the vehicle when the first processing according to the present embodiment is performed.

図3に示したように、本実施形態に係る第1の処理では、まず、予測部102は、車両の制動が開始されるか否かを予測する(ステップS502)。予測部102により車両の制動が開始されると予測されなかった場合(ステップS502/NO)、ステップS502の予測処理が繰り返される。一方、予測部102により車両の制動が開始されると予測された場合(ステップS502/YES)、ポンプ制御部104が、ランキンサイクルポンプ74の回転数を低下させる(ステップS504)。   As shown in FIG. 3, in the first process according to the present embodiment, first, the prediction unit 102 predicts whether or not braking of the vehicle is started (step S502). When the prediction unit 102 does not predict that braking of the vehicle will start (step S502 / NO), the prediction process of step S502 is repeated. On the other hand, when it is predicted that the braking of the vehicle will be started by the prediction unit 102 (step S502 / YES), the pump control unit 104 decreases the rotational speed of the Rankine cycle pump 74 (step S504).

図4に示したように、時刻T11において、制動予測判定フラグが「0」から「1」へ切り替わることによって、予測部102により、車両の制動が開始されると予測される(ステップS502/YES)。そして、時刻T11以降において、ポンプ制御部104が、ランキンサイクルポンプ74の回転数を低下させる(ステップS504)。   As shown in FIG. 4, at time T11, when the braking prediction determination flag is switched from “0” to “1”, the prediction unit 102 predicts that braking of the vehicle is started (step S502 / YES). ). And after time T11, the pump control part 104 reduces the rotation speed of the Rankine cycle pump 74 (step S504).

ステップS504の処理の後、図3に示したように、予測部102は、車両の制動が終了されるか否かを予測する(ステップS506)。予測部102により車両の制動が終了されると予測されなかった場合(ステップS506/NO)、ステップS506の予測処理が繰り返される。一方、予測部102により車両の制動が終了されると予測された場合(ステップS506/YES)、ランキンサイクルポンプ74の通常制御への復帰処理が、ポンプ制御部104によって行われ(ステップS508)、図3に示した処理は終了する。   After the process of step S504, as shown in FIG. 3, the prediction unit 102 predicts whether or not braking of the vehicle is to be ended (step S506). If the prediction unit 102 does not predict that braking of the vehicle will be terminated (step S506 / NO), the prediction process of step S506 is repeated. On the other hand, when the prediction unit 102 predicts that braking of the vehicle will be terminated (step S506 / YES), the pump control unit 104 performs a return process to normal control of the Rankine cycle pump 74 (step S508). The process shown in FIG. 3 ends.

図4に示したように、時刻T13において、制動予測判定フラグが「1」から「0」へ切り替わることによって、予測部102により、車両の制動が終了されると予測される(ステップS506/YES)。そして、時刻T13以降において、ポンプ制御部104は、ランキンサイクルポンプ74の回転数を増大させることにより、ランキンサイクルポンプ74の通常制御への復帰を行う(ステップS508)。   As shown in FIG. 4, when the braking prediction determination flag is switched from “1” to “0” at time T <b> 13, the prediction unit 102 predicts that braking of the vehicle is finished (step S <b> 506 / YES). ). And after time T13, the pump control part 104 returns the normal control of the Rankine cycle pump 74 by increasing the rotation speed of the Rankine cycle pump 74 (step S508).

図5は、比較例に係る処理が行われた場合の、車両の制動時における膨張器の回転数の変動について説明するための説明図である。比較例では、本実施形態と比較して、車両の制動が開始されるか否かの予測及び車両の制動が終了されるか否かの予測は行われない。ゆえに、比較例では、本実施形態と比較して、車両の制動が開始されるか否かについての予測結果又は車両の制動が終了されるか否かについての予測結果に基づくランキンサイクルポンプの回転数の制御は行われない。以下の説明では、車両の制動が実際に開始された場合にランキンサイクルポンプの回転数を低下させ、車両の制動が実際に終了された場合にランキンサイクルポンプの回転数を増大させる比較例について説明する。   FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining fluctuations in the rotational speed of the expander during braking of the vehicle when the process according to the comparative example is performed. In the comparative example, as compared with the present embodiment, the prediction of whether or not the braking of the vehicle is started and the prediction of whether or not the braking of the vehicle is ended are not performed. Therefore, in the comparative example, as compared with the present embodiment, the rotation of the Rankine cycle pump based on the prediction result as to whether or not the braking of the vehicle is started or the prediction result as to whether or not the braking of the vehicle is ended. The number is not controlled. In the following description, a comparative example is described in which the rotational speed of the Rankine cycle pump is decreased when braking of the vehicle is actually started and the rotational speed of the Rankine cycle pump is increased when braking of the vehicle is actually ended. To do.

比較例では、図5に示したように、車両の制動が実際に開始される時刻T91において、ランキンサイクルポンプの回転数の低下が開始される。また、時刻T91以降においては、制動発電が行われるので、熱発電用発電機と接続された膨張器の回転の負荷は軽い状態となっている。ここで、ランキンサイクルポンプの回転数が低いほど、気化した作動媒体の膨張器への流入量は低下するので、膨張器で生成される回転運動のエネルギ量を低減することができる。しかしながら、比較例では、膨張器の回転の負荷が軽い状態となる時刻T91におけるランキンサイクルポンプの回転数は、ランキンサイクルポンプの通常制御時における回転数である。ゆえに、ランキンサイクルポンプの回転数の低下が開始された直後の期間である、時刻T91から時刻T92の間の期間において、膨張器の回転数が急激に上昇する場合がある。それにより、異音の発生又は部品の焼き付きが生じ得る。なお、図5に示したように、時刻T91から時刻T92の間の期間において、膨張器の回転数の急激な上昇に伴って、膨張器へ供給される作動媒体の蒸気圧は低下する。   In the comparative example, as shown in FIG. 5, the decrease in the number of rotations of the Rankine cycle pump is started at time T91 when the braking of the vehicle is actually started. In addition, after time T91, since braking power generation is performed, the rotation load of the expander connected to the thermoelectric generator is light. Here, the lower the number of rotations of the Rankine cycle pump, the lower the amount of vaporized working medium that flows into the expander, so the amount of rotational motion energy generated by the expander can be reduced. However, in the comparative example, the rotation speed of the Rankine cycle pump at time T91 when the load of rotation of the expander is light is the rotation speed during normal control of the Rankine cycle pump. Therefore, the rotation speed of the expander may increase rapidly in the period between time T91 and time T92, which is the period immediately after the decrease in the rotation speed of the Rankine cycle pump is started. Thereby, generation | occurrence | production of abnormal noise or the burning of components may arise. As shown in FIG. 5, during the period between time T91 and time T92, the vapor pressure of the working medium supplied to the expander decreases as the rotation speed of the expander rapidly increases.

一方、本実施形態に係る第1の処理によれば、図4に示したように、車両の制動が開始されると予測される時刻T11において、ランキンサイクルポンプ74の回転数の低下が開始される。ゆえに、時刻T11より後の、車両の制動が実際に開始され、制動発電が開始される時刻T12におけるランキンサイクルポンプ74の回転数は、通常制御時における回転数と比較して、低い値となる。よって、膨張器86の回転の負荷が軽い状態となる時刻T12における膨張器86で生成される回転運動のエネルギ量を低減することができる。従って、膨張器86の回転数の急激な上昇を防止することができる。それにより、異音の発生及び部品の焼き付きを防止することができる。   On the other hand, according to the first process according to the present embodiment, as shown in FIG. 4, the decrease in the rotational speed of the Rankine cycle pump 74 is started at the time T <b> 11 when the braking of the vehicle is predicted to start. The Therefore, after the time T11, braking of the vehicle is actually started, and the rotational speed of the Rankine cycle pump 74 at time T12 when the braking power generation is started is lower than the rotational speed at the time of normal control. . Therefore, the energy amount of the rotational motion generated by the expander 86 at time T12 when the rotation load of the expander 86 is light can be reduced. Accordingly, it is possible to prevent a rapid increase in the rotational speed of the expander 86. Thereby, generation | occurrence | production of abnormal noise and the burning of components can be prevented.

また、比較例では、図5に示したように、車両の制動が実際に終了される時刻T93において、ランキンサイクルポンプの回転数の増大が開始される。車両の制動が実際に終了される時刻T93以降において、制動発電は行われないので、熱発電用発電機から高電圧バッテリへ電力を供給することができる状態となっている。ここで、ランキンサイクルポンプの回転数が高いほど、気化した作動媒体の膨張器への流入量は増加するので、膨張器で生成される回転運動のエネルギ量を増大させることができる。それにより、熱発電用発電機による発電量を増大させることができる。しかしながら、比較例では、熱発電用発電機から高電圧バッテリへ電力を供給することができる状態となる時刻T93において、ランキンサイクルポンプの回転数は、通常制御時における回転数と比較して、低い。ゆえに、時刻T93からランキンサイクルポンプの回転数の増大が終了する時刻T94までの間において、熱発電用発電機による発電量は、通常制御時における発電量と比較して、低い。   In the comparative example, as shown in FIG. 5, the increase in the number of rotations of the Rankine cycle pump is started at time T93 when the braking of the vehicle is actually ended. Since braking power generation is not performed after time T93 when braking of the vehicle is actually ended, it is possible to supply power from the thermoelectric generator to the high voltage battery. Here, as the number of rotations of the Rankine cycle pump increases, the amount of vaporized working medium flowing into the expander increases, so that the amount of energy of rotational motion generated by the expander can be increased. Thereby, the electric power generation amount by the thermoelectric generator can be increased. However, in the comparative example, the rotation speed of the Rankine cycle pump is lower than the rotation speed at the time of normal control at time T93 at which power can be supplied from the thermoelectric generator to the high voltage battery. . Therefore, between time T93 and time T94 when the increase in the rotational speed of the Rankine cycle pump ends, the amount of power generated by the thermoelectric generator is lower than the amount of power generated during normal control.

一方、本実施形態に係る第1の処理によれば、図4に示したように、車両の制動が終了されると予測される時刻T13において、ランキンサイクルポンプ74の回転数の増大が開始される。ゆえに、車両の制動が実際に終了される時刻T15より前の時刻T14において、予めランキンサイクルポンプ74の回転数を通常制御時における回転数まで増大させることができる。よって、熱発電用発電機60から高電圧バッテリ30へ電力を供給することができる状態となる時刻T15以降において、発電効率を向上させることができる。   On the other hand, according to the first process according to the present embodiment, as shown in FIG. 4, the increase in the rotational speed of the Rankine cycle pump 74 is started at the time T13 when the braking of the vehicle is predicted to end. The Therefore, at the time T14 before the time T15 when the vehicle braking is actually ended, the rotational speed of the Rankine cycle pump 74 can be increased in advance to the rotational speed at the time of normal control. Therefore, power generation efficiency can be improved after time T15 when power can be supplied from the thermoelectric generator 60 to the high voltage battery 30.

なお、車両の制動が開始されると予測された場合に、ランキンサイクルポンプ74を停止させずに、継続して駆動させることによって、ランキンサイクルポンプ74の通常制御への復帰の応答性を向上させることができる。   In addition, when it is predicted that braking of the vehicle will be started, the response of the Rankine cycle pump 74 to the normal control is improved by continuously driving the Rankine cycle pump 74 without stopping. be able to.

(第2の処理の流れ)
図6は、本実施形態に係る制御装置100が行う第2の処理の流れの一例を示すフローチャートである。図7は、本実施形態に係る第2の処理が行われた場合の、車両の制動時における膨張器86の回転数の変動について説明するための説明図である。第2の処理では、第1の処理と比較して、バイパス弁制御部106によるバイパス弁94の駆動の制御が行われる点が異なる。具体的には、第2の処理では、第1の処理と比較して、ランキンサイクルポンプ74の回転数を低下させる処理(ステップS504)以降の処理が異なるので、以下の説明において、ステップS502及びステップS504の処理についての説明を省略する。
(Second processing flow)
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of the flow of the second process performed by the control device 100 according to the present embodiment. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining fluctuations in the rotational speed of the expander 86 during braking of the vehicle when the second process according to the present embodiment is performed. The second process is different from the first process in that the drive of the bypass valve 94 is controlled by the bypass valve control unit 106. Specifically, in the second process, the process after the process (step S504) for reducing the rotational speed of the Rankine cycle pump 74 is different from the first process. A description of the processing in step S504 is omitted.

本実施形態に係る第2の処理では、図6に示したように、ポンプ制御部104が、ランキンサイクルポンプ74の回転数を低下させた後(ステップS504)、バイパス弁制御部106は、膨張器86の回転数が所定の回転数N100より高いか否かの判定を行う(ステップS702)。バイパス弁制御部106により、膨張器86の回転数が所定の回転数N100より高いと判定された場合(ステップS702/YES)、バイパス弁制御部106は、バイパス弁94の開度を調整する開度調整制御を開始する(ステップS704)。具体的には、バイパス弁94の開度調整制御において、バイパス弁制御部106は、バイパス弁94を開放し、膨張器86の回転数が目標回転数に近づくようにバイパス弁94の開度を制御する。一方、バイパス弁制御部106により、膨張器86の回転数が所定の回転数N100より高いと判定されなかった場合(ステップS702/NO)、ステップS506の判定処理へ進む。   In the second process according to the present embodiment, as shown in FIG. 6, after the pump control unit 104 reduces the rotational speed of the Rankine cycle pump 74 (step S <b> 504), the bypass valve control unit 106 performs the expansion. It is determined whether or not the rotational speed of the device 86 is higher than a predetermined rotational speed N100 (step S702). When the bypass valve control unit 106 determines that the rotation speed of the expander 86 is higher than the predetermined rotation speed N100 (step S702 / YES), the bypass valve control unit 106 opens the valve to adjust the opening degree of the bypass valve 94. Degree adjustment control is started (step S704). Specifically, in the opening degree adjustment control of the bypass valve 94, the bypass valve control unit 106 opens the bypass valve 94 and increases the opening degree of the bypass valve 94 so that the rotation speed of the expander 86 approaches the target rotation speed. Control. On the other hand, when the bypass valve control unit 106 does not determine that the rotation speed of the expander 86 is higher than the predetermined rotation speed N100 (step S702 / NO), the process proceeds to the determination process of step S506.

図7に示したように、時刻T21において、制動予測判定フラグが「0」から「1」へ切り替わることによって、予測部102により、車両の制動が開始されると予測される(ステップS502/YES)。そして、時刻T21以降において、ポンプ制御部104が、ランキンサイクルポンプ74の回転数を低下させる(ステップS504)。また、時刻T21において、バイパス弁制御部106により、膨張器86の回転数が所定の回転数N100より高いと判定される(ステップS702/YES)。そして、時刻T21以降において、バイパス弁制御部106が、バイパス弁94の開度調整制御を開始する(ステップS704)。具体的には、バイパス弁制御部106は、時刻T21において、バイパス弁94を開放し、時刻T21以降において、膨張器86の回転数が目標回転数に近づくようにバイパス弁94の開度を制御する。   As shown in FIG. 7, at time T21, when the braking prediction determination flag is switched from “0” to “1”, the prediction unit 102 is predicted to start braking the vehicle (step S502 / YES). ). And after time T21, the pump control part 104 reduces the rotation speed of the Rankine cycle pump 74 (step S504). At time T21, the bypass valve control unit 106 determines that the rotation speed of the expander 86 is higher than the predetermined rotation speed N100 (step S702 / YES). And after time T21, the bypass valve control part 106 starts the opening degree adjustment control of the bypass valve 94 (step S704). Specifically, the bypass valve control unit 106 opens the bypass valve 94 at time T21, and controls the opening degree of the bypass valve 94 so that the rotation speed of the expander 86 approaches the target rotation speed after time T21. To do.

ここで、ステップS702の判定処理で用いられる所定の回転数N100は、車両の制動が開始されると予測されたときにバイパス弁94の開度調整制御を行わないと、車両の制動が実際に開始されたときに膨張器86の回転数の急激な上昇が生じ得るような場合の膨張器86の回転数に設定される。   Here, the predetermined number of revolutions N100 used in the determination process in step S702 is that the braking of the vehicle is actually performed if the opening adjustment control of the bypass valve 94 is not performed when the braking of the vehicle is predicted to start. It is set to the rotation speed of the expander 86 in a case where a rapid increase in the rotation speed of the expander 86 may occur when started.

本実施形態に係る第2の処理によれば、車両の制動が実際に開始され、制動発電が開始される時刻T22より前の時刻T21において、バイパス弁94が開放されることによって、膨張器86へ供給されていた作動媒体の一部がバイパス流路82を介して膨張器86の上流側から下流側へ送られる。ゆえに、気化した作動媒体の膨張器86への流入量を低下させることができる。それにより、膨張器86の回転の負荷が軽い状態となる時刻T22における膨張器86で生成される回転運動のエネルギ量をより低減することができる。従って、膨張器86の回転数の急激な上昇をより効果的に防止することができる。それにより、異音の発生及び部品の焼き付きをより効果的に防止することができる。   According to the second processing according to the present embodiment, the inflating device 86 is opened by opening the bypass valve 94 at time T21 before time T22 when braking of the vehicle is actually started and braking power generation is started. A part of the working medium supplied to is sent from the upstream side of the expander 86 to the downstream side via the bypass flow path 82. Therefore, the inflow amount of the vaporized working medium to the expander 86 can be reduced. Thereby, the energy amount of the rotational motion produced | generated by the expander 86 in the time T22 when the rotation load of the expander 86 becomes a light state can be reduced more. Therefore, a rapid increase in the rotational speed of the expander 86 can be more effectively prevented. Thereby, generation | occurrence | production of abnormal noise and the burning of components can be prevented more effectively.

また、本実施形態に係る第2の処理によれば、バイパス弁94が開放される時刻T21以降において、膨張器86の回転数が目標回転数に近づくようにバイパス弁94の開度が制御される。ここで、目標回転数は、車両の制動が開始されると予測された場合において、ランキンサイクルポンプ74を停止させずに、継続して駆動させることができるような値に設定される。それにより、車両の制動が開始されると予測された場合に、ランキンサイクルポンプ74を継続して駆動させることによって、ランキンサイクルポンプ74の通常制御への復帰の応答性を向上させることができる。   Further, according to the second process according to the present embodiment, the opening degree of the bypass valve 94 is controlled so that the rotation speed of the expander 86 approaches the target rotation speed after time T21 when the bypass valve 94 is opened. The Here, the target rotational speed is set to a value that allows the Rankine cycle pump 74 to be continuously driven without stopping when it is predicted that braking of the vehicle will be started. Thereby, when it is predicted that braking of the vehicle will be started, the response of the Rankine cycle pump 74 to the normal control can be improved by continuously driving the Rankine cycle pump 74.

ステップS506の処理において、図6に示したように、予測部102は、車両の制動が終了されるか否かを予測する(ステップS506)。予測部102により車両の制動が終了されると予測されなかった場合(ステップS506/NO)、ステップS506の予測処理が繰り返される。一方、予測部102により車両の制動が終了されると予測された場合(ステップS506/YES)、本実施形態に係る第2の処理では、ポンプ制御部104によるランキンサイクルポンプ74の通常制御への復帰処理及びバイパス弁制御部106によるバイパス弁94の閉鎖処理が行われ(ステップS706)、図6に示した処理は終了する。   In the process of step S506, as shown in FIG. 6, the prediction unit 102 predicts whether or not the braking of the vehicle will be terminated (step S506). If the prediction unit 102 does not predict that braking of the vehicle will be terminated (step S506 / NO), the prediction process of step S506 is repeated. On the other hand, when the prediction unit 102 predicts that the braking of the vehicle is to be ended (step S506 / YES), in the second process according to the present embodiment, the pump control unit 104 switches to normal control of the Rankine cycle pump 74. The return processing and the closing processing of the bypass valve 94 by the bypass valve control unit 106 are performed (step S706), and the processing shown in FIG.

図7に示したように、時刻T23において、制動予測判定フラグが「1」から「0」へ切り替わることによって、予測部102により、車両の制動が終了されると予測される(ステップS506/YES)。そして、時刻T23以降において、ポンプ制御部104は、ランキンサイクルポンプ74の回転数を増大させることにより、ランキンサイクルポンプ74の通常制御への復帰を行う。また、本実施形態に係る第2の処理では、時刻T23において、バイパス弁制御部106は、バイパス弁94を閉鎖する(ステップS706)。   As shown in FIG. 7, at time T23, when the braking prediction determination flag is switched from “1” to “0”, the prediction unit 102 predicts that the braking of the vehicle is finished (step S506 / YES). ). And after time T23, the pump control part 104 returns the normal control of the Rankine cycle pump 74 by increasing the rotation speed of the Rankine cycle pump 74. In the second process according to the present embodiment, at time T23, the bypass valve control unit 106 closes the bypass valve 94 (step S706).

本実施形態に係る第2の処理によれば、図7に示したように、車両の制動が終了されると予測される時刻T23において、バイパス弁94が閉鎖される。それにより、膨張器86の上流側から下流側へバイパス流路82を介して供給されていた分の作動媒体が膨張器86へ供給される。ゆえに、気化した作動媒体の膨張器86への流入量を増大させることができる。よって、車両の制動が実際に終了される時刻T24より前の時刻において、膨張器86で生成される回転運動のエネルギ量を予め増大させることができる。従って、熱発電用発電機60から高電圧バッテリ30へ電力を供給することができる状態となる時刻T24以降において、発電効率を向上させることができる。   According to the second process according to the present embodiment, as shown in FIG. 7, the bypass valve 94 is closed at the time T23 when the braking of the vehicle is predicted to end. As a result, the working medium that has been supplied from the upstream side to the downstream side of the expander 86 via the bypass channel 82 is supplied to the expander 86. Therefore, the inflow amount of the vaporized working medium to the expander 86 can be increased. Therefore, the energy amount of the rotational motion generated by the expander 86 can be increased in advance at a time before time T24 when braking of the vehicle is actually ended. Accordingly, the power generation efficiency can be improved after time T24 when power can be supplied from the thermoelectric generator 60 to the high voltage battery 30.

上記では、バイパス弁制御部106は、膨張器86の回転数が所定の回転数N100より高いと判定した場合に、バイパス弁94の開度調整制御を開始する例について説明したが、本発明の技術的範囲は係る例に限定されない。例えば、バイパス弁制御部106は、膨張器86へ供給される作動媒体の蒸気圧が所定の圧力より高いか否かを判定し、膨張器86へ供給される作動媒体の蒸気圧が所定の圧力より高いと判定した場合に、バイパス弁制御部106がバイパス弁94の開度調整制御を開始してもよい。なお、開度調整制御を開始するか否かの判定処理で用いられる所定の圧力は、車両の制動が開始されると予測されたときにバイパス弁94の開度調整制御を行わないと、車両の制動が実際に開始されたときに膨張器86の回転数の急激な上昇が生じ得るような場合の膨張器86へ供給される作動媒体の蒸気圧に設定される。   In the above, the example in which the bypass valve control unit 106 starts the opening degree adjustment control of the bypass valve 94 when it is determined that the rotation speed of the expander 86 is higher than the predetermined rotation speed N100 has been described. The technical scope is not limited to such examples. For example, the bypass valve control unit 106 determines whether the vapor pressure of the working medium supplied to the expander 86 is higher than a predetermined pressure, and the vapor pressure of the working medium supplied to the expander 86 is the predetermined pressure. When it is determined that the value is higher, the bypass valve control unit 106 may start opening degree adjustment control of the bypass valve 94. Note that the predetermined pressure used in the determination process for determining whether or not to start the opening adjustment control is performed when the opening adjustment control of the bypass valve 94 is not performed when it is predicted that braking of the vehicle will start. Is set to the vapor pressure of the working medium supplied to the expander 86 when a sudden increase in the rotational speed of the expander 86 may occur when the braking of the engine is actually started.

また、上記では、バイパス弁94の開度調整制御において、バイパス弁制御部106は、バイパス弁94を開放した後、膨張器86の回転数が目標回転数に近づくようにバイパス弁94の開度を制御する例について説明したが、本発明の技術的範囲は係る例に限定されない。例えば、バイパス弁94の開度調整制御において、バイパス弁制御部106は、バイパス弁94を開放した後、膨張器86へ供給される作動媒体の蒸気圧が目標圧力に近づくようにバイパス弁94の開度を制御してもよい。なお、目標回転数は、車両の制動が開始されると予測された場合において、ランキンサイクルポンプ74を停止させずに、継続して駆動させることができるような値に設定され得る。   In the above, in the opening degree adjustment control of the bypass valve 94, the bypass valve control unit 106 opens the bypass valve 94 so that the rotational speed of the expander 86 approaches the target rotational speed after opening the bypass valve 94. Although an example of controlling the above has been described, the technical scope of the present invention is not limited to such an example. For example, in the opening adjustment control of the bypass valve 94, the bypass valve control unit 106 opens the bypass valve 94 and then sets the bypass valve 94 so that the vapor pressure of the working medium supplied to the expander 86 approaches the target pressure. The opening degree may be controlled. Note that the target rotational speed can be set to a value that allows the Rankine cycle pump 74 to be continuously driven without stopping when the braking of the vehicle is predicted to start.

<4.むすび>
以上説明したように、本実施形態によれば、ポンプ制御部104は、予測部102により車両の制動が開始されると予測されたときに、予測部102による予測結果に応じて、ランキンサイクルポンプ74の回転数を低下させる。それにより、車両の制動が実際に開始され、膨張器86の回転の負荷が軽い状態となる時刻における膨張器86で生成される回転運動のエネルギ量を低減することができる。従って、膨張器86の回転数の急激な上昇を防止することができる。それにより、異音の発生及び部品の焼き付きを防止することができる。
<4. Conclusion>
As described above, according to the present embodiment, when the prediction unit 102 predicts that braking of the vehicle is started, the pump control unit 104 determines the Rankine cycle pump according to the prediction result by the prediction unit 102. The rotational speed of 74 is reduced. Thereby, braking of the vehicle is actually started, and the energy amount of the rotational motion generated by the expander 86 at the time when the rotation load of the expander 86 becomes light can be reduced. Accordingly, it is possible to prevent a rapid increase in the rotational speed of the expander 86. Thereby, generation | occurrence | production of abnormal noise and the burning of components can be prevented.

上記では、エンジン14の運転により生成された駆動力は、駆動力伝達系18を介して、駆動輪22へ伝達される例について説明したが、本発明に係る技術的範囲は係る例に限定されない。例えば、エンジン14の運転により生成された駆動力は、エンジン14と接続された図示しない発電機へ伝達され、当該発電機による発電に用いられてもよい。なお、当該発電機によって発電された電力は、高電圧バッテリ30へ蓄電されるように構成し得る。   In the above, the example in which the driving force generated by the operation of the engine 14 is transmitted to the driving wheel 22 via the driving force transmission system 18 has been described, but the technical scope according to the present invention is not limited to such an example. . For example, the driving force generated by the operation of the engine 14 may be transmitted to a generator (not shown) connected to the engine 14 and used for power generation by the generator. The electric power generated by the generator can be configured to be stored in the high voltage battery 30.

また、上記では、ランキンサイクル70は、車両のエンジン14の廃熱を回収する冷却水との間で熱交換を行うことにより、機械エネルギを生成する例について説明したが、本発明に係る技術的範囲は係る例に限定されない。例えば、ランキンサイクル70は、車両のエンジン14の廃熱を有する排気ガスとの間で熱交換を行うことにより、機械エネルギを生成してもよい。係る場合において、熱交換器78には、作動媒体流路72及び排気ガスの配管が接続され得る。   In the above description, the Rankine cycle 70 has been described with respect to an example in which mechanical energy is generated by exchanging heat with cooling water that recovers waste heat of the engine 14 of the vehicle. The range is not limited to such an example. For example, the Rankine cycle 70 may generate mechanical energy by exchanging heat with exhaust gas having waste heat from the engine 14 of the vehicle. In such a case, the working medium flow path 72 and the exhaust gas piping may be connected to the heat exchanger 78.

また、上記では、バッテリが高電圧バッテリ30である例について説明したが、本発明に係る技術的範囲は係る例に限定されず、例えば、バッテリは車両内の各種装置へ電力を供給する低電圧バッテリであってもよい。係る場合には、熱発電用発電機60及びモータ・ジェネレータ40はそれぞれ低電圧バッテリと電気的に接続され、熱発電において熱発電用発電機60で発電される電力及び制動発電においてモータ・ジェネレータ40で発電される電力は、それぞれ低電圧バッテリへ蓄電されるように構成し得る。   In the above description, the example in which the battery is the high voltage battery 30 has been described. However, the technical scope according to the present invention is not limited to the example, and for example, the battery is a low voltage that supplies power to various devices in the vehicle. A battery may be used. In such a case, the thermoelectric generator 60 and the motor / generator 40 are each electrically connected to a low voltage battery, and the electric power generated by the thermoelectric generator 60 in the thermal power generation and the motor / generator 40 in the braking power generation. The electric power generated in can be configured to be stored in a low-voltage battery.

また、本明細書においてフローチャートを用いて説明した処理は、必ずしもフローチャートに示された順序で実行されなくてもよい。いくつかの処理ステップは、並列的に実行されてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。   Further, the processing described using the flowchart in the present specification may not necessarily be executed in the order shown in the flowchart. Some processing steps may be performed in parallel. Further, additional processing steps may be employed, and some processing steps may be omitted.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は応用例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can make various modifications or application examples within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.

10 充電システム
14 エンジン
16 冷却水流路
18 駆動力伝達系
22 駆動輪
30 高電圧バッテリ
40 モータ・ジェネレータ
60 熱発電用発電機
70 ランキンサイクル
72 作動媒体流路
74 ランキンサイクルポンプ
78 熱交換器
82 バイパス流路
86 膨張器
90 凝縮器
94 バイパス弁
98 タンク
100 制御装置
102 予測部
104 ポンプ制御部
106 バイパス弁制御部
204 外部認識部
208 回転数センサ
212 蒸気圧センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Charging system 14 Engine 16 Cooling water flow path 18 Driving force transmission system 22 Drive wheel 30 High voltage battery 40 Motor generator 60 Thermoelectric generator 70 Rankine cycle 72 Working medium flow path 74 Rankine cycle pump 78 Heat exchanger 82 Bypass flow Path 86 Expander 90 Condenser 94 Bypass valve 98 Tank 100 Control device 102 Prediction unit 104 Pump control unit 106 Bypass valve control unit 204 External recognition unit 208 Rotation speed sensor 212 Vapor pressure sensor

Claims (9)

車両のエンジンの廃熱により加熱される作動媒体が循環する流路及び前記流路に設けられ前記作動媒体を膨張させて機械エネルギを生成する膨張器を含むランキンサイクルと、
前記膨張器により生成された前記機械エネルギを用いて発電し、発電された電力をバッテリへ蓄電する第1の発電機と、
前記車両の制動時に前記車両の運動エネルギを用いて発電し、発電された電力を前記バッテリへ蓄電する第2の発電機と、
を備えた車両の制御装置において、
前記作動媒体を循環させるランキンサイクルポンプの駆動を制御するポンプ制御部と、
前記車両の制動が開始されるか否かを予測する予測部と、
を備え、
前記ポンプ制御部は、前記予測部により前記車両の制動が開始されると予測されたときに、前記予測部による予測結果に応じて、前記ランキンサイクルポンプの回転数を低下させる、
車両の制御装置。
A Rankine cycle including a flow path through which a working medium heated by waste heat of a vehicle engine circulates and an expander provided in the flow path to expand the working medium to generate mechanical energy;
A first generator that generates electric power using the mechanical energy generated by the expander and stores the generated electric power in a battery;
A second generator for generating electric power using the kinetic energy of the vehicle during braking of the vehicle and storing the generated electric power in the battery;
In a vehicle control device comprising:
A pump control unit that controls driving of a Rankine cycle pump that circulates the working medium;
A prediction unit for predicting whether braking of the vehicle is started;
With
The pump control unit reduces the rotation speed of the Rankine cycle pump according to a prediction result by the prediction unit when the prediction unit predicts that braking of the vehicle is started.
Vehicle control device.
前記ランキンサイクルは、前記流路の前記膨張器より上流側と下流側とを連通するバイパス流路及び前記バイパス流路を開閉可能なバイパス弁を含み、
前記車両の制動が開始されると予測されたときに、前記膨張器の回転数が所定の回転数より高い場合又は前記膨張器へ供給される前記作動媒体の蒸気圧が所定の圧力より高い場合には、前記バイパス弁を開放する、バイパス弁制御部を備える、
請求項1に記載の車両の制御装置。
The Rankine cycle includes a bypass channel that connects the upstream side and the downstream side of the expander of the channel and a bypass valve that can open and close the bypass channel,
When it is predicted that braking of the vehicle will start, when the rotational speed of the expander is higher than a predetermined rotational speed, or when the vapor pressure of the working medium supplied to the expander is higher than a predetermined pressure Includes a bypass valve control unit that opens the bypass valve.
The vehicle control device according to claim 1.
前記バイパス弁制御部は、前記車両の制動が開始されると予測されたときに、前記バイパス弁を開放した後、前記膨張器の回転数が目標回転数に近づくように前記バイパス弁の開度を制御する、請求項2に記載の車両の制御装置。   The bypass valve control unit opens the bypass valve so that the rotation speed of the expander approaches the target rotation speed after opening the bypass valve when the braking of the vehicle is predicted to start. The vehicle control device according to claim 2, which controls the vehicle. 前記バイパス弁制御部は、前記車両の制動が開始されると予測されたときに、前記バイパス弁を開放した後、前記膨張器へ供給される前記作動媒体の蒸気圧が目標圧力に近づくように前記バイパス弁の開度を制御する、請求項2に記載の車両の制御装置。   When it is predicted that braking of the vehicle will start, the bypass valve control unit opens the bypass valve, and then causes the vapor pressure of the working medium supplied to the expander to approach a target pressure. The vehicle control device according to claim 2, wherein the opening degree of the bypass valve is controlled. 前記予測部は、前記車両の制動が終了されるか否かを予測し、
前記ポンプ制御部は、前記予測部により前記車両の制動が終了されると予測された場合に、前記予測部による予測結果に応じて、前記ランキンサイクルポンプの回転数を増大させる、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
The predicting unit predicts whether or not braking of the vehicle is terminated;
The pump control unit increases the number of rotations of the Rankine cycle pump according to a prediction result by the prediction unit when the prediction unit predicts that braking of the vehicle is ended.
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 4.
前記予測部は、前記車両の制動が終了されるか否かを予測し、
前記バイパス弁制御部は、前記予測部により前記車両の制動が終了されると予測された場合に、前記バイパス弁を閉鎖する、
請求項2〜4のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
The predicting unit predicts whether or not braking of the vehicle is terminated;
The bypass valve control unit closes the bypass valve when the prediction unit predicts that braking of the vehicle is to be terminated.
The vehicle control device according to any one of claims 2 to 4.
前記予測部は、前記車両の進行方向の状況に基づいて、前記車両の制動が開始されるか否かを予測する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の車両の制御装置。   The vehicle control device according to any one of claims 1 to 6, wherein the prediction unit predicts whether or not braking of the vehicle is started based on a situation in a traveling direction of the vehicle. 前記予測部は、前記車両の前方の進行路の形状に基づいて、前記車両の制動が開始されるか否かを予測する、請求項7に記載の車両の制御装置。   The vehicle control device according to claim 7, wherein the prediction unit predicts whether or not braking of the vehicle is started based on a shape of a traveling path ahead of the vehicle. 前記予測部は、前記車両の前方の車両との車間距離に基づいて、前記車両の制動が開始されるか否かを予測する、請求項7に記載の車両の制御装置。   The vehicle control device according to claim 7, wherein the prediction unit predicts whether braking of the vehicle is started based on an inter-vehicle distance from a vehicle ahead of the vehicle.
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