JP2021116921A - vehicle - Google Patents

vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP2021116921A
JP2021116921A JP2020012735A JP2020012735A JP2021116921A JP 2021116921 A JP2021116921 A JP 2021116921A JP 2020012735 A JP2020012735 A JP 2020012735A JP 2020012735 A JP2020012735 A JP 2020012735A JP 2021116921 A JP2021116921 A JP 2021116921A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
clutch
drive shaft
expander
shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020012735A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7251490B2 (en
Inventor
雅樹 浅野
Masaki Asano
雅樹 浅野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Isuzu Motors Ltd filed Critical Isuzu Motors Ltd
Priority to JP2020012735A priority Critical patent/JP7251490B2/en
Publication of JP2021116921A publication Critical patent/JP2021116921A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7251490B2 publication Critical patent/JP7251490B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Landscapes

  • Transmission Devices (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

To provide a vehicle that can increase a use frequency of power extracted from waste heat to improve fuel economy while reducing the size, thickness and weight of a mechanism that transmits power between an internal combustion engine, a motor generator and an expander of a Rankine cycle system.SOLUTION: Regarding a motor generator 3, an expander 17 of a Rankine cycle system 4, and a power transmission mechanism 6 that transmits power between propeller shafts 5, with a two-way clutch used for all clutches 24 to 26 used in the power transmission mechanism 6, the power transmission state of the power transmission mechanism 6 is changed by a power distribution device 27 of the power transmission mechanism 6 according to the engagement/disengagement state of the clutches 24 to 26.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、車両に関する。 The present disclosure relates to vehicles.

内燃機関と電動発電機とランキンサイクルシステムの膨張機との各装置の間で動力伝達する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 A technique for transmitting power between an internal combustion engine, a motor generator, and an expander of a Rankine cycle system is disclosed (see, for example, Patent Document 1).

特開2001―227616号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-227616

上記の特許文献1の技術では、内燃機関と電動発電機と膨張機とのそれぞれの間の動力伝達する機構として、遊星歯車機構とベルト式無断変速機と三つのクラッチとを備えている。それ故、その機構が重厚長大化し、車両への搭載性が悪化するとともに燃費が悪化する。 The above-mentioned technology of Patent Document 1 includes a planetary gear mechanism, a belt-type continuously variable transmission, and three clutches as a mechanism for transmitting power between the internal combustion engine, the motor generator, and the expander. Therefore, the mechanism becomes heavy and long, and the mountability on the vehicle deteriorates and the fuel consumption deteriorates.

また、特許文献1の技術は、各装置間の動力伝達系から内燃機関、電動発電機、膨張機のいずれか一つを外して、他の二つの間で動力を伝達させる、あるいは、膨張機から内燃機関と電動発電機とに動力を伝達させる構成である。それ故、排熱を利用できる頻度が減り、排熱を有効利用できていない。 Further, in the technique of Patent Document 1, any one of the internal combustion engine, the motor generator, and the expander is removed from the power transmission system between the devices, and the power is transmitted between the other two, or the expander. The power is transmitted from the internal combustion engine to the motor generator. Therefore, the frequency with which the exhaust heat can be used decreases, and the exhaust heat cannot be effectively used.

本開示の目的は、内燃機関と電動発電機とランキンサイクルシステムの膨張機の間で動力伝達をする機構を軽薄短小化しつつ、排熱から取り出した動力の利用頻度を高め、燃費を向上する車両を提供することにある。 An object of the present disclosure is a vehicle that improves fuel efficiency by increasing the frequency of use of power extracted from exhaust heat while reducing the size of the mechanism for transmitting power between an internal combustion engine, a motor generator, and an expander of a Rankine cycle system. Is to provide.

上記の目的を達成するための本発明の態様の車両は、内燃機関と、電動発電機と、前記内燃機関から排出される排気の排熱を回収するランキンサイクルシステムと、前記内燃機関の動力が伝達されるプロペラシャフトと、前記電動発電機、前記ランキンサイクルシステムが有する膨張機、および、前記プロペラシャフトの間で動力を伝達する動力伝達機構と、この動力伝達機構を制御する制御装置と、を備えて構成される車両において、前記動力伝達機構は、前記プロペラシャフトに対して動力の入出力を行う動力入出力装置と、第一駆動軸、第二駆動軸、および、第三駆動軸のいずれか一つの駆動軸に入力された動力を他の二つの駆動軸に分配する状態またはいずれか二つの駆動軸に入力された動力を合わせて他の一つの駆動軸に出力する状態になる動力分配装置と、前記膨張機の駆動軸および前記第一駆動軸の間に介在する第一クラッチと、前記電動発電機の駆動軸および前記第二駆動軸の間に介在する第二クラッチと、前記動力入出力装置の駆動軸および前記第三駆動軸の間に介在する第三クラッチと、を有し、前記第一クラッチ、前記第二クラッチ、および、前記第三クラッチのそれぞれが、ツウウェイクラッチで構成され、前記制御装置により前記第一クラッチ、前記第二クラッチ、および、前記第三クラッチのそれぞれを制御して、前記プロペラシャフトを前記動力伝達機構における動力伝達系から独立させて前記膨張機および前記電動発電機の間で動力を伝達させる状態と、前記膨張機を前記動力伝達系から独立させて前記プロペラシャフトおよび前記電動発電機の間で動力を伝達させる状態と、前記電動発電機を前記動力伝達系から独立させて前記膨張機および前記プロペラシャフトの間で動力を伝達させる状態と、前記膨張機、前記電動発電機、および前記プロペラシャフトのうちの一つから他の二つへ動力を伝達させる状態と、前記膨張機、前記電動発電機、および前記プロペラシャフトのうちの二つから他の一つへ動力を伝達させる状態と、前記膨張機、前記電動発電機、および前記プロペラシャフトの間での動力の伝達を切断する状態と、のいずれかの状態にすることを特徴とする。 The vehicle according to the embodiment of the present invention for achieving the above object is the power of the internal combustion engine, the electric generator, the Rankin cycle system for recovering the exhaust heat of the exhaust discharged from the internal combustion engine, and the power of the internal combustion engine. A power transmission mechanism for transmitting power between the propeller shaft to be transmitted, the electric generator, the expander of the Rankin cycle system, and the propeller shaft, and a control device for controlling the power transmission mechanism. In a vehicle configured to be provided, the power transmission mechanism includes a power input / output device that inputs / outputs power to / from the propeller shaft, and any of the first drive shaft, the second drive shaft, and the third drive shaft. Power distribution in which the power input to one drive shaft is distributed to the other two drive shafts, or the power input to any two drive shafts is combined and output to the other drive shaft. The device, a first clutch interposed between the drive shaft of the expander and the first drive shaft, a second clutch interposed between the drive shaft of the electric generator and the second drive shaft, and the power. It has a drive shaft of an input / output device and a third clutch interposed between the third drive shaft, and each of the first clutch, the second clutch, and the third clutch is a toeway clutch. Each of the first clutch, the second clutch, and the third clutch is controlled by the control device to make the propeller shaft independent of the power transmission system in the power transmission mechanism, and the inflator and the inflator. A state in which power is transmitted between the electric generators, a state in which the expander is made independent of the power transmission system and power is transmitted between the propeller shaft and the electric generator, and the electric generator is described as described above. A state in which power is transmitted between the expander and the propeller shaft independently of the power transmission system, and power is transmitted from one of the expander, the electric generator, and the propeller shaft to the other two. A state of transmitting power, a state of transmitting power from two of the expander, the electric generator, and the propeller shaft to the other one, and a state of the expander, the electric generator, and the propeller shaft. It is characterized in that it is in either a state in which the transmission of power between the two is cut off or a state in which the transmission of power is cut off.

本開示によれば、内燃機関と電動発電機とランキンサイクルシステムの膨張機の間で動力伝達をする機構を軽薄短小化しつつ、排熱から取り出した動力の利用頻度を高め、燃費を向上する。 According to the present disclosure, the mechanism for transmitting power between the internal combustion engine, the motor generator, and the expander of the Rankine cycle system is made lighter, thinner, shorter, and smaller, and the frequency of use of the power extracted from the exhaust heat is increased to improve fuel efficiency.

本実施形態の車両の構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the structure of the vehicle of this embodiment. 制御装置に対する制御信号の入出力を例示する図である。It is a figure which illustrates the input / output of a control signal to a control device. 第1〜3クラッチの断接状態に対応した車両の動作内容を例示する図である。It is a figure which illustrates the operation content of the vehicle corresponding to the disengagement state of the 1st to 3rd clutches.

以下、本開示の実施形態の車両について、図面を参照しながら説明する。なお、図1では、X方向を車長方向、Y方向を車幅方向と規定している。 Hereinafter, the vehicle of the embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, the X direction is defined as the vehicle length direction, and the Y direction is defined as the vehicle width direction.

図1に例示するように、本実施形態の車両1は、エンジン(内燃機関)2と、モータージェネレータ(電動発電機)3と、ランキンサイクルシステム4と、プロペラシャフト5と、動力伝達機構6と、制御装置7と、を備えて構成される。 As illustrated in FIG. 1, the vehicle 1 of the present embodiment includes an engine (internal combustion engine) 2, a motor generator (motor generator) 3, a Rankin cycle system 4, a propeller shaft 5, and a power transmission mechanism 6. , And a control device 7.

エンジン2は、各気筒2aで燃料噴射弁2bより噴射された燃料と新気との混合気を燃焼することにより車両の走行用の動力を得ている。エンジン2の排気通路8には、エンジン2から排出される排気Gの流れ方向に関して上流側より順に、ターボ式過給システムのタービン(図示しない)、排気後処理装置9、ランキンサイクルシステム4の蒸発器16が配置されている。排気後処理装置9は、その内部に各種触媒が配置されて、この各種触媒により排気Gに含まれる浄化対象物質(例えば、窒素酸化物や微粒子状物質等)を浄化処理する装置である。 The engine 2 obtains power for traveling of a vehicle by burning a mixture of fuel and fresh air injected from a fuel injection valve 2b in each cylinder 2a. In the exhaust passage 8 of the engine 2, the turbine of the turbocharged system (not shown), the exhaust aftertreatment device 9, and the Rankin cycle system 4 evaporate in order from the upstream side in the flow direction of the exhaust G discharged from the engine 2. The vessel 16 is arranged. The exhaust aftertreatment device 9 is a device in which various catalysts are arranged inside the exhaust gas aftertreatment device 9 to purify substances to be purified (for example, nitrogen oxides, particulate matter, etc.) contained in the exhaust gas G by the various catalysts.

排気通路8には、蒸発器16をバイパスするバイパス通路10が接続されている。排気通路8からバイパス通路10への分岐点には、三方弁(バイパス弁)11が配置されている。三方弁11の開閉状態により、排気Gは蒸発器16またはバイパス通路10のいずれか一方に流れる。 A bypass passage 10 that bypasses the evaporator 16 is connected to the exhaust passage 8. A three-way valve (bypass valve) 11 is arranged at a branch point from the exhaust passage 8 to the bypass passage 10. Depending on the open / closed state of the three-way valve 11, the exhaust G flows to either the evaporator 16 or the bypass passage 10.

モータージェネレータ3は、動力伝達機構6を介してランキンサイクルシステムの膨張機17やプロペラシャフト5に接続されるとともに、インバータ12を介してバッテリ13に接続されている。 The motor generator 3 is connected to the expander 17 and the propeller shaft 5 of the Rankine cycle system via the power transmission mechanism 6, and is also connected to the battery 13 via the inverter 12.

モータージェネレータ3は、バッテリ13に充電された電力が供給されることで駆動する。この駆動力は動力伝達機構6を介してプロペラシャフト5に伝達されることで車両の走行用の動力となる。また、この駆動力は動力伝達機構6を介して膨張機17に伝達されることで膨張機17を始動させる。 The motor generator 3 is driven by supplying the charged electric power to the battery 13. This driving force is transmitted to the propeller shaft 5 via the power transmission mechanism 6 to become power for traveling of the vehicle. Further, this driving force is transmitted to the expander 17 via the power transmission mechanism 6 to start the expander 17.

モータージェネレータ3は、プロペラシャフト5の慣性力や膨張機17の駆動力が動力伝達機構6を介して伝達されることで発電する。この発電により得た電力はインバータ12を介してバッテリ13に充電される。 The motor generator 3 generates electricity by transmitting the inertial force of the propeller shaft 5 and the driving force of the expander 17 via the power transmission mechanism 6. The electric power obtained by this power generation is charged to the battery 13 via the inverter 12.

ランキンサイクルシステム4は、このシステム4の作動流体(例えば冷却水)Wと排気Gを熱交換させることで排気Gの排熱を回収するシステムである。ランキンサイクルシステム4は、作動流体Wが循環する流路14に作動流体Wの流通方向より順にポンプ(駆動装置)15、蒸発器16、膨張機17、凝縮器18およびタンク(作動流体の貯留装置)19を有する。 The Rankine cycle system 4 is a system that recovers the exhaust heat of the exhaust G by exchanging heat between the working fluid (for example, cooling water) W of the system 4 and the exhaust G. The Rankine cycle system 4 includes a pump (driving device) 15, an evaporator 16, an expander 17, a condenser 18, and a tank (a storage device for working fluid) in order from the flow direction of the working fluid W in the flow path 14 in which the working fluid W circulates. ) 19.

ポンプ15は、作動流体Wを圧送する装置である。蒸発器16は、作動流体Wと排気Gを熱交換することで作動流体Wに排気Gの排熱を回収する装置である。膨張機17は、作動流体Wの熱量を駆動力に変換して出力する装置である。凝縮器18は、作動流体Wと冷却媒体(例えば冷却水)を熱交換して作動流体Wを冷却する装置である。タンク19は、作動流体Wを貯留する装置である。 The pump 15 is a device that pumps the working fluid W. The evaporator 16 is a device that recovers the exhaust heat of the exhaust G to the working fluid W by exchanging heat between the working fluid W and the exhaust G. The expander 17 is a device that converts the amount of heat of the working fluid W into a driving force and outputs it. The condenser 18 is a device that cools the working fluid W by exchanging heat between the working fluid W and a cooling medium (for example, cooling water). The tank 19 is a device for storing the working fluid W.

プロペラシャフト5は、エンジン2にエンジンクラッチ20、変速機21を介して接続されるとともに、デファレンシャルギアやドライブシャフト(いずれも図示しない)を介して駆動輪(図示しない)に接続されている。また、プロペラシャフト5は、動力伝達機構6を介してモータージェネレータ3や膨張機17に接続されている。 The propeller shaft 5 is connected to the engine 2 via the engine clutch 20 and the transmission 21, and is also connected to the drive wheels (not shown) via a differential gear or a drive shaft (not shown). Further, the propeller shaft 5 is connected to the motor generator 3 and the expander 17 via the power transmission mechanism 6.

エンジンクラッチ20は、プロペラシャフト5へのエンジン2の動力の伝達可否を切り替える装置である。エンジンクラッチ20の接状態時には、変速機21がニュートラル状態ではない限り、エンジン2と変速機21およびプロペラシャフト5が接続されて、エンジン2の動力がプロペラシャフト5に伝達される。エンジンクラッチ20の断状態時には、エンジン2と変速機21及びプロペラシャフト5が切り離されて、エンジン2の動力がプロペラシャフト5に伝達されない。 The engine clutch 20 is a device for switching whether or not the power of the engine 2 can be transmitted to the propeller shaft 5. When the engine clutch 20 is in contact, the engine 2, the transmission 21 and the propeller shaft 5 are connected to each other, and the power of the engine 2 is transmitted to the propeller shaft 5 unless the transmission 21 is in the neutral state. When the engine clutch 20 is disengaged, the engine 2, the transmission 21, and the propeller shaft 5 are disconnected, and the power of the engine 2 is not transmitted to the propeller shaft 5.

変速機21は、エンジン2の回転数やトルクを変速してプロペラシャフト5に動力伝達する装置である。なお、車輪22は、受動輪である。 The transmission 21 is a device that shifts the rotation speed and torque of the engine 2 and transmits power to the propeller shaft 5. The wheel 22 is a passive wheel.

動力伝達機構6は、モータージェネレータ3、膨張機17、および、プロペラシャフト5の間で動力を伝達する機構である。動力伝達機構6は、動力入出力装置23と、第一クラッチ24と、第二クラッチ25と、第三クラッチ26と、動力分配装置27と、を有する。 The power transmission mechanism 6 is a mechanism for transmitting power between the motor generator 3, the expander 17, and the propeller shaft 5. The power transmission mechanism 6 includes a power input / output device 23, a first clutch 24, a second clutch 25, a third clutch 26, and a power distribution device 27.

動力入出力装置23は、プロペラシャフト5に対して動力の入出力を行う装置である。動力入出力装置23は、駆動軸28を有し、プロペラシャフト5の中途位置に直結された歯車29と駆動軸28に配置された歯車30とが外周どうしで噛み合っている。駆動軸28には、プロペラシャフト5から出力される動力が歯車29、30を介して伝達される。駆動軸28には、プロペラシャフト5に入力される動力(膨張機17の動力またはモータージェネレータ3の動力)が伝達される。 The power input / output device 23 is a device that inputs / outputs power to and from the propeller shaft 5. The power input / output device 23 has a drive shaft 28, and a gear 29 directly connected to a position in the middle of the propeller shaft 5 and a gear 30 arranged on the drive shaft 28 are meshed with each other on the outer circumferences. The power output from the propeller shaft 5 is transmitted to the drive shaft 28 via the gears 29 and 30. The power (power of the expander 17 or power of the motor generator 3) input to the propeller shaft 5 is transmitted to the drive shaft 28.

第一クラッチ24は、膨張機17の駆動軸および動力分配装置27の第一駆動軸31の間に介在する装置である。第一クラッチ24が接状態の場合に、膨張機17の駆動軸と第一駆動軸31の間で双方向に動力が伝達される。第二クラッチ25は、モータージェネレータ3の駆動軸および動力分配装置27の第二駆動軸32の間に介在する装置である。第二クラッチ25が接状態の場合に、モータージェネレータ3の駆動軸と第二駆動軸32の間で双方向に動力が伝達される。第三クラッチ26は、動力入出力装置23の駆動軸28および動力分配装置27の第三駆動軸33の間に介在する装置である。第三クラッチ26が接状態の場合に、駆動軸28と第三駆動軸33の間で双方向に動力が伝達される。 The first clutch 24 is a device interposed between the drive shaft of the expander 17 and the first drive shaft 31 of the power distribution device 27. When the first clutch 24 is in contact, power is transmitted in both directions between the drive shaft of the expander 17 and the first drive shaft 31. The second clutch 25 is a device interposed between the drive shaft of the motor generator 3 and the second drive shaft 32 of the power distribution device 27. When the second clutch 25 is in contact, power is transmitted in both directions between the drive shaft of the motor generator 3 and the second drive shaft 32. The third clutch 26 is a device interposed between the drive shaft 28 of the power input / output device 23 and the third drive shaft 33 of the power distribution device 27. When the third clutch 26 is in contact, power is transmitted in both directions between the drive shaft 28 and the third drive shaft 33.

第一クラッチ24、第二クラッチ25、および、第三クラッチ26のそれぞれがツウウェイクラッチで構成されている。ツウウェイクラッチは、電力の通電により接状態と断状態とを切り換え可能に構成されている。通電時には、ツウウェイクラッチは接状態となる。通電が停止されたときには、ツウウェイクラッチは断状態となる。ツウウェイクラッチの接状態時には、一方の駆動軸から他方の駆動軸への動力伝達と、他方の駆動軸から一方の駆動軸への動力伝達の両方の動力伝達がツウウェイクラッチを介して行われる。ツウウェイクラッチの断状態時には、各駆動軸間の動力伝達がツウウェイクラッチにより切断される。すなわち、ツウウェイクラッチは、その断接状態により、一方の駆動軸から他方の駆動軸への動力伝達と、他方の駆動軸から一方の駆動軸への動力伝達と、動力伝達の切断とを切り換え可能なクラッチである。ツウウェイクラッチは、噛み合い式のクラッチであるため、摩擦クラッチと比較して強度および耐久性が高い。 Each of the first clutch 24, the second clutch 25, and the third clutch 26 is composed of a toeway clutch. The toeway clutch is configured to be able to switch between a contact state and a disconnection state by energizing electric power. When energized, the toeway clutch is in contact. When the energization is stopped, the toeway clutch is disengaged. When the towway clutch is in contact, both power transmission from one drive shaft to the other drive shaft and power transmission from the other drive shaft to one drive shaft are performed via the toeway clutch. .. When the toeway clutch is disengaged, the power transmission between the drive shafts is disconnected by the toeway clutch. That is, the two-way clutch switches between power transmission from one drive shaft to the other drive shaft, power transmission from the other drive shaft to one drive shaft, and disconnection of the power transmission depending on the disconnected state. It is a possible clutch. Since the toeway clutch is a meshing type clutch, it has higher strength and durability than a friction clutch.

動力分配装置27は、第一駆動軸31と、第二駆動軸32と、第三駆動軸33と、第一歯車34と、第二歯車35と、を有する。第一駆動軸31と第三駆動軸33とが第一歯車34を介して直結されて第一歯車34の軸となっている。図1に例示するように、本実施形態では、第一歯車34の軸を、第一駆動軸31と第三駆動軸33の間の中途位置にカップリング(軸継手)が介在してなる単一の駆動軸としている。第二駆動軸32が第二歯車35に直結されて第二歯車35の軸となっている。第一歯車34と第二歯車35とが外周どうしで噛み合っている。 The power distribution device 27 includes a first drive shaft 31, a second drive shaft 32, a third drive shaft 33, a first gear 34, and a second gear 35. The first drive shaft 31 and the third drive shaft 33 are directly connected via the first gear 34 to form the shaft of the first gear 34. As illustrated in FIG. 1, in the present embodiment, the shaft of the first gear 34 is simply a coupling (shaft joint) interposed between the first drive shaft 31 and the third drive shaft 33. It is used as one drive shaft. The second drive shaft 32 is directly connected to the second gear 35 to form the shaft of the second gear 35. The first gear 34 and the second gear 35 are meshed with each other on the outer circumference.

なお、動力分配装置27の構成は、本実施形態の構成に限定されず、例えば、第二駆動軸32と第三駆動軸33とが第一歯車34を介して直結されて第一歯車34の軸となり、第一駆動軸31が第二歯車35に直結されて第二歯車35の軸となる構成でもよい。また、第一歯車34と第二歯車35の間に別の歯車を配置して、第一歯車34と第二歯車35とが別の歯車を介して外周側で噛み合う構成でもよい。 The configuration of the power distribution device 27 is not limited to the configuration of the present embodiment. For example, the second drive shaft 32 and the third drive shaft 33 are directly connected via the first gear 34 to form the first gear 34. It may be a shaft, and the first drive shaft 31 may be directly connected to the second gear 35 to be the shaft of the second gear 35. Further, another gear may be arranged between the first gear 34 and the second gear 35 so that the first gear 34 and the second gear 35 mesh with each other on the outer peripheral side via another gear.

すなわち、第三駆動軸33と第一駆動軸31および第二駆動軸32のどちらか一方の駆動軸が第一歯車34を介して直結されて第一歯車34の軸となり、一方の駆動軸と異なる他方の駆動軸が第二歯車35に直結されて第二歯車35の軸となり、第一歯車34と第二歯車35とが外周どうしまたは外周側で噛み合って構成されていればよい。 That is, one of the third drive shaft 33, the first drive shaft 31, and the second drive shaft 32 is directly connected via the first gear 34 to form the shaft of the first gear 34, and the one drive shaft and the other drive shaft. The other different drive shaft may be directly connected to the second gear 35 to form the shaft of the second gear 35, and the first gear 34 and the second gear 35 may be configured to mesh with each other or on the outer peripheral side.

動力分配装置27は、第一駆動軸31、第二駆動軸32、および、第三駆動軸33のいずれか一つの駆動軸に入力された動力を他の二つの駆動軸に分配する状態またはいずれか二つの駆動軸に入力された動力を合わせて他の一つの駆動軸に出力する状態になる装置である。なお、いずれの駆動軸にも動力が入力されない場合は、第一歯車34および第二歯車35が回転しない状態となる。本実施形態の動力分配装置27は、第一駆動軸31、第二駆動軸32、および、第三駆動軸33に、第一歯車34と第二歯車35が組み合わされることで、第一クラッチ24、第二クラッチ25、第三クラッチ26の各クラッチの断接状態を制御して動力の伝達状態が受動的に変化する構成となっている。 The power distribution device 27 is in a state of distributing the power input to any one of the first drive shaft 31, the second drive shaft 32, and the third drive shaft 33 to the other two drive shafts, or any of them. It is a device that combines the power input to the two drive shafts and outputs it to the other drive shaft. If no power is input to any of the drive shafts, the first gear 34 and the second gear 35 will not rotate. In the power distribution device 27 of the present embodiment, the first clutch 24 is formed by combining the first drive shaft 31, the second drive shaft 32, and the third drive shaft 33 with the first gear 34 and the second gear 35. , The second clutch 25 and the third clutch 26 are configured to passively change the power transmission state by controlling the disengagement state of each clutch.

いずれか一つの駆動軸に入力された動力を他の二つの駆動軸に分配する状態としては、例えば、第三駆動軸33に入力されたプロペラシャフト5の動力を第一駆動軸31および第二駆動軸32に分配する状態や、第一駆動軸31に入力された膨張機17の動力を第二駆動軸32および第三駆動軸33に分配する状態がある。いずれか二つの駆動軸に入力された動力を合わせて他の一つの駆動軸に出力する状態とは、例えば、第一駆動軸31および第二駆動軸32に入力された動力を合わせて第三駆動軸33に出力する状態がある。 As a state in which the power input to any one drive shaft is distributed to the other two drive shafts, for example, the power of the propeller shaft 5 input to the third drive shaft 33 is distributed to the first drive shaft 31 and the second drive shaft. There is a state of distributing to the drive shaft 32 and a state of distributing the power of the expander 17 input to the first drive shaft 31 to the second drive shaft 32 and the third drive shaft 33. The state in which the power input to any two drive shafts is combined and output to the other drive shaft is, for example, a third state in which the powers input to the first drive shaft 31 and the second drive shaft 32 are combined. There is a state of outputting to the drive shaft 33.

本実施形態では、膨張機17の駆動軸が外周に外歯が形成されたスプライン軸で構成され、その外歯と第一クラッチ24に形成された内歯とが噛み合うスプラインによって直結されている。モータージェネレータ3の駆動軸が外周に外歯が形成されたスプライン軸で構成され、その外歯と第二クラッチ25に形成された内歯とが噛み合うスプラインによって直結されている。 In the present embodiment, the drive shaft of the expander 17 is composed of a spline shaft having external teeth formed on the outer periphery thereof, and the external teeth and the internal teeth formed on the first clutch 24 are directly connected by a spline that meshes with each other. The drive shaft of the motor generator 3 is composed of a spline shaft having external teeth formed on the outer periphery thereof, and the external teeth and the internal teeth formed on the second clutch 25 are directly connected by a spline that meshes with each other.

モータージェネレータ3、膨張機17、動力分配装置27、第一クラッチ24、および第二クラッチ25が一体化してなる第一ユニット36が形成されている。また、膨張機17を除くランキンサイクルシステム4が一体化してなる第二ユニット37が形成されている。第一ユニット36は第一ブラケット39を介して、第二ユニット37は第二ブラケット40を介して、それぞれ、車体フレーム38に固定されている。なお、本開示で「一体化してなるユニット」とは、車体フレーム38に固定される前に一体化されたユニットである。 A first unit 36 is formed in which a motor generator 3, an expander 17, a power distribution device 27, a first clutch 24, and a second clutch 25 are integrated. Further, a second unit 37 is formed in which the Rankine cycle system 4 excluding the expander 17 is integrated. The first unit 36 is fixed to the vehicle body frame 38 via the first bracket 39, and the second unit 37 is fixed to the vehicle body frame 38 via the second bracket 40. In the present disclosure, the "integrated unit" is a unit integrated before being fixed to the vehicle body frame 38.

第一ユニット36は、動力分配装置27を介したX方向前方側とX方向後方側のどちらか一方に膨張機17、他方にモータージェネレータ3を配置することが望ましく、X方向前方側に膨張機17を配置し、X方向後方側にモータージェネレータ3を配置することがより望ましい。このように膨張機17あるいはモータージェネレータ3の駆動軸をスプライン軸とし、それぞれのクラッチ24、25にスプラインで直結することで、動力分配装置27に膨張機17、モータージェネレータ3を直結した状態をコンパクトにできる。 In the first unit 36, it is desirable that the expander 17 is arranged on either the front side in the X direction or the rear side in the X direction via the power distribution device 27, and the motor generator 3 is arranged on the other side. It is more desirable to arrange 17 and arrange the motor generator 3 on the rear side in the X direction. By using the drive shaft of the expander 17 or the motor generator 3 as a spline shaft and directly connecting the clutches 24 and 25 to the clutches 24 and 25 with splines in this way, the state in which the expander 17 and the motor generator 3 are directly connected to the power distribution device 27 is compact. Can be done.

本実施形態では、第一ユニット36は、エンジン2より後方の第一ブラケット39を介して、車体フレーム38の車幅方向内側に固定されている。第二ユニット37は、エンジン2より後方、かつ、排気後処理装置9より後方の第二ブラケット40を介して車体フレーム38の車幅方向外側に固定されている。第1ブラケット39は、第一ユニット36の筐体と膨張機17とモータージェネレータ3に直結した構造である。第2ブラケット40は、第2ユニット37の筐体に直結した構造である。 In the present embodiment, the first unit 36 is fixed to the inside of the vehicle body frame 38 in the vehicle width direction via the first bracket 39 behind the engine 2. The second unit 37 is fixed to the outside of the vehicle body frame 38 in the vehicle width direction via the second bracket 40 behind the engine 2 and behind the exhaust aftertreatment device 9. The first bracket 39 has a structure directly connected to the housing of the first unit 36, the expander 17, and the motor generator 3. The second bracket 40 has a structure directly connected to the housing of the second unit 37.

第一ユニット36および第二ユニット37は車幅方向に隣接して配置されることが好ましい。これらのユニット36、37が隣接して配置されることで、第一ユニット36に組み込んだ膨張機17を第二ユニット37に近接させて保温性を高めることができる。 The first unit 36 and the second unit 37 are preferably arranged adjacent to each other in the vehicle width direction. By arranging these units 36 and 37 adjacent to each other, the expander 17 incorporated in the first unit 36 can be brought close to the second unit 37 to improve the heat retention.

第一ユニット36および第二ユニット37を車幅方向に隣接して配置した上で、排気後処理装置9を一つのユニットとして、このユニットと第二ユニット37を車長方向または車幅方向に隣接して配置すると好ましい。このようにすることで、排気Gが排気後処理装置9を通過後に直ぐに蒸発器16に流入するので、蒸発器16での作動流体Wと排気Gの熱交換効率を向上させることができる。なお、インバータ12およびバッテリ13の配置位置は本実施形態の配置位置に特に限定されるものではない。 After arranging the first unit 36 and the second unit 37 adjacent to each other in the vehicle width direction, the exhaust aftertreatment device 9 is regarded as one unit, and this unit and the second unit 37 are adjacent to each other in the vehicle length direction or the vehicle width direction. It is preferable to arrange them in a similar manner. By doing so, since the exhaust G flows into the evaporator 16 immediately after passing through the exhaust aftertreatment device 9, the heat exchange efficiency between the working fluid W and the exhaust G in the evaporator 16 can be improved. The arrangement positions of the inverter 12 and the battery 13 are not particularly limited to the arrangement positions of the present embodiment.

図2に例示するように、制御装置7は、各種情報処理を行うCPU(Central Processing Unit)、その各種情報処理を行うために用いられるプログラムや情報処理結果を読み書き可能な内部記憶装置、及び各種インターフェースなどから構成されるハードウェアである。制御装置7は、各種装置3、11、20、21、24〜26、後述する各種センサ41〜45と電気的に接続されている。 As illustrated in FIG. 2, the control device 7 includes a CPU (Central Processing Unit) that performs various information processing, an internal storage device that can read and write programs and information processing results used for performing the various information processing, and various types. It is hardware that consists of interfaces and the like. The control device 7 is electrically connected to various devices 3, 11, 20, 21, 24 to 26, and various sensors 41 to 45 described later.

本実施形態の車両1には、第一回転数センサ41と、第二回転数センサ42と、温度センサ43と、圧力センサ44と、エンジン回転数センサ45と、が備わる。第一回転数センサ41は、膨張機17の回転数を取得するセンサである。第二回転数センサ42は、モータージェネレータ3の回転数を取得するセンサである。温度センサ43は、作動流体Wの温度を取得するセンサである。圧力センサ44は、作動流体Wの圧力を取得するセンサである。エンジン回転数センサ45は、エンジン2の回転数を取得するセンサである。なお、各センサ41〜45は、対応するパラメータの値を取得する手段の一例であり、これらのパラメータの値の取得手段は各センサ41〜45に限定されない。 The vehicle 1 of the present embodiment includes a first rotation speed sensor 41, a second rotation speed sensor 42, a temperature sensor 43, a pressure sensor 44, and an engine rotation speed sensor 45. The first rotation speed sensor 41 is a sensor that acquires the rotation speed of the expander 17. The second rotation speed sensor 42 is a sensor that acquires the rotation speed of the motor generator 3. The temperature sensor 43 is a sensor that acquires the temperature of the working fluid W. The pressure sensor 44 is a sensor that acquires the pressure of the working fluid W. The engine speed sensor 45 is a sensor that acquires the speed of the engine 2. The sensors 41 to 45 are examples of means for acquiring the values of the corresponding parameters, and the means for acquiring the values of these parameters are not limited to the sensors 41 to 45.

図3に例示するように、本実施形態の車両1では、制御装置7により第一クラッチ24、第二クラッチ25、および、第三クラッチ26のそれぞれが制御される。制御装置7が、第一クラッチ24と第二クラッチ25と第三クラッチ26を全て断状態にすると、膨張機17、モータージェネレータ3、およびプロペラシャフト5の間での動力の伝達を切断する状態になる。この状態は、例えば、ABSやASRを作動させる場合に行われる。ABS(Anti-lock Brake System、アンチロック・ブレーキシステム)は、急ブレーキ時に車輪22のロックを防止するための制御である。ASR(Anti-slip regulator)は、急発進または急加速時の車輪22のスリップを防止するための制御である。これらのABSやASRが作動した場合はそれぞれの間の動力の伝達を切断することでプロペラシャフト5に余計なトルクの入出力を回避している。 As illustrated in FIG. 3, in the vehicle 1 of the present embodiment, each of the first clutch 24, the second clutch 25, and the third clutch 26 is controlled by the control device 7. When the control device 7 disconnects the first clutch 24, the second clutch 25, and the third clutch 26, the power transmission between the expander 17, the motor generator 3, and the propeller shaft 5 is cut off. Become. This state is performed, for example, when the ABS or ASR is operated. ABS (Anti-lock Brake System) is a control for preventing the wheels 22 from locking during sudden braking. The ASR (Anti-slip regulator) is a control for preventing the wheels 22 from slipping at the time of sudden start or sudden acceleration. When these ABS and ASR are activated, the transmission of power between them is cut off to avoid input / output of extra torque to the propeller shaft 5.

制御装置7が、第一クラッチ24と第三クラッチ26を接状態にし、第二クラッチ25を断状態にすると、モータージェネレータ3を動力伝達機構6における動力伝達系から独立させて、膨張機17およびプロペラシャフト5の間で動力を伝達させる状態になる。この状態は、例えば、エンジン2の動力に膨張機17の動力をアシストして車両を走行させる場合やエンジン2の動力により膨張機17を始動させる場合に行われる。膨張機17の動力をアシストすることで、エンジン2の負荷を低減して、燃費を向上させることができる。エンジン2の動力により膨張機17を始動させることで、膨張機17の始動専用の駆動装置を設ける必要がなく、省スペース化および低コスト化することができる。 When the control device 7 brings the first clutch 24 and the third clutch 26 into contact with each other and the second clutch 25 is disconnected, the motor generator 3 is made independent of the power transmission system in the power transmission mechanism 6, and the expander 17 and the expander 17 and the controller 7 are separated from each other. Power is transmitted between the propeller shafts 5. This state is performed, for example, when the power of the inflator 17 is assisted by the power of the engine 2 to drive the vehicle, or when the power of the engine 2 is used to start the inflator 17. By assisting the power of the expander 17, the load on the engine 2 can be reduced and the fuel consumption can be improved. By starting the expander 17 by the power of the engine 2, it is not necessary to provide a drive device dedicated to starting the expander 17, and space saving and cost reduction can be achieved.

制御装置7が、第一クラッチ24と第二クラッチ25を接状態にし、第三クラッチ26を断状態にすると、プロペラシャフト5を動力伝達機構6における動力伝達系から独立させて、膨張機17およびモータージェネレータ3の間で動力を伝達させる状態になる。この状態は、例えば、膨張機17の動力によりモータージェネレータ3を発電させる場合や、モータージェネレータ3の動力により膨張機17を始動させる場合や、車両を後進させる場合に行われる。このようにすることで、車両の走行状態に影響を与えることなく、膨張機17の動力を有効利用してモータージェネレータ3を発電させることができる。また、膨張機17の始動専用の駆動装置を設ける必要がなく、省スペース化および低コスト化することができる。 When the control device 7 brings the first clutch 24 and the second clutch 25 into contact with each other and the third clutch 26 is disconnected, the propeller shaft 5 is made independent of the power transmission system in the power transmission mechanism 6, and the expander 17 and the expander 17 and the controller 7 are separated from each other. The power is transmitted between the motor generators 3. This state is performed, for example, when the motor generator 3 is generated by the power of the inflator 17, the inflator 17 is started by the power of the motor generator 3, or the vehicle is moved backward. By doing so, the motor generator 3 can be generated by effectively utilizing the power of the expander 17 without affecting the traveling state of the vehicle. Further, it is not necessary to provide a drive device dedicated to starting the expander 17, which can save space and cost.

制御装置7が、第二クラッチ25と第三クラッチ26を接状態にし、第一クラッチ24を断状態にすると、膨張機17を動力伝達機構6における動力伝達系から独立させて、プロペラシャフト5およびモータージェネレータ3の間で動力を伝達させる状態になる。この状態は、例えば、モータージェネレータ3の動力によりエンジン2の動力をアシストして車両を走行させる場合や、車両の制動時にプロペラシャフト5の制動力を用いてモータージェネレータ3を発電させる場合に行われる。モータージェネレータ3の動力をアシストし、また、エンジン2の動力によりモータージェネレータ3を発電させることで、エンジン2の負荷を低減して燃費を向上させることができる。 When the control device 7 brings the second clutch 25 and the third clutch 26 into contact with each other and the first clutch 24 is disconnected, the expander 17 is made independent of the power transmission system in the power transmission mechanism 6, and the propeller shaft 5 and the propeller shaft 5 and the control device 7 are separated from each other. The power is transmitted between the motor generators 3. This state is performed, for example, when the power of the engine 2 is assisted by the power of the motor generator 3 to drive the vehicle, or when the braking force of the propeller shaft 5 is used to generate power of the motor generator 3 when the vehicle is braked. .. By assisting the power of the motor generator 3 and generating the motor generator 3 by the power of the engine 2, the load on the engine 2 can be reduced and the fuel efficiency can be improved.

制御装置7が、第一クラッチ24と第二クラッチ25と第三クラッチ26を全て接状態にすると、膨張機17、モータージェネレータ3、およびプロペラシャフト5のうちの二つから他の一つへと動力を伝達させる状態、または、これらの装置3、5、17のうちの一つから他の二つへと動力を伝達させる状態のいずれかの状態になる。この状態は、例えば、膨張機17の動力とモータージェネレータ3の動力の2つの動力を用いてエンジン2の動力をアシストして車両を走行させる場合や、膨張機17の動力を用いてモータージェネレータ3を発電し、かつエンジン2の動力をアシストする場合に行われる。 When the control device 7 brings the first clutch 24, the second clutch 25, and the third clutch 26 into contact with each other, the two of the expander 17, the motor generator 3, and the propeller shaft 5 move to the other one. It is in either a state of transmitting power or a state of transmitting power from one of these devices 3, 5 and 17 to the other two. In this state, for example, the power of the inflator 17 and the power of the motor generator 3 are used to assist the power of the engine 2 to drive the vehicle, or the power of the inflator 17 is used to drive the motor generator 3. This is performed when the power is generated and the power of the engine 2 is assisted.

制御装置7は、第一クラッチ24と第二クラッチ25と第三クラッチ26の断接状態を切り換えることで、動力伝達機構6における動力伝達系での動力の伝達または切断を選択可能にし、また、動力伝達系での動力の伝達状態を上述した各種状態に選択可能に構成されている。 The control device 7 makes it possible to select transmission or disconnection of power in the power transmission system in the power transmission mechanism 6 by switching the disengagement state of the first clutch 24, the second clutch 25, and the third clutch 26. The power transmission state in the power transmission system can be selected from the various states described above.

本実施形態の車両1はエンジン2、モータージェネレータ3、膨張機17の間で動力を伝達する動力伝達機構において、第一クラッチ24、第二クラッチ25、および、第三クラッチ26のそれぞれがツウウェイクラッチで構成される。それ故、それらのクラッチが摩擦式クラッチで構成される機構に比して動力伝達機構6を軽薄短小化することができる。更に、動力分配装置27の動力の伝達状態がそれぞれのクラッチ24、25、26の断接により変化するように構成される。つまり、動力伝達機構6の構造をそれぞれのクラッチ24、25、26の断接のみで動力の伝達状態を受動的に変化させるように簡易化することで、動力伝達機構6を軽薄短小化することができる。 In the vehicle 1 of the present embodiment, in the power transmission mechanism for transmitting power between the engine 2, the motor generator 3, and the expander 17, each of the first clutch 24, the second clutch 25, and the third clutch 26 is towway. It consists of a clutch. Therefore, the power transmission mechanism 6 can be made lighter, thinner, shorter, and smaller than the mechanism in which those clutches are composed of friction type clutches. Further, the power transmission state of the power distribution device 27 is configured to change depending on the engagement and disengagement of the clutches 24, 25, and 26, respectively. That is, by simplifying the structure of the power transmission mechanism 6 so as to passively change the power transmission state only by engaging and disengaging the clutches 24, 25, and 26, the power transmission mechanism 6 can be made lighter, thinner, shorter, and smaller. Can be done.

更に、本実施形態の車両1は、動力伝達機構6における動力の伝達状態が、図3に例示するように五つある。それ故、車両1の走行状態やエンジン2の運転状態に応じてそれらの動力の伝達状態から最適な状態を選択することが可能となる。これにより、エンジン2の排熱からランキンサイクルシステム4により取り出した動力を利用できる頻度を高めることができる。 Further, the vehicle 1 of the present embodiment has five power transmission states in the power transmission mechanism 6 as illustrated in FIG. Therefore, it is possible to select the optimum state from the power transmission states according to the running state of the vehicle 1 and the operating state of the engine 2. As a result, the frequency with which the power extracted by the Rankine cycle system 4 from the exhaust heat of the engine 2 can be used can be increased.

以上のように本実施形態の車両1は、動力伝達機構6を軽薄短小化することと、排熱より取り出した動力の利用頻度を高めることの二つの効果により、燃費を向上することができる。 As described above, the vehicle 1 of the present embodiment can improve the fuel efficiency by the two effects of making the power transmission mechanism 6 lighter, thinner, shorter and smaller, and increasing the frequency of use of the power extracted from the exhaust heat.

クラッチ24、25、26をツウウェイクラッチで構成した上で、動力分配装置27を第一歯車34と第二歯車35とを有した構成にする。このようにすることで、遊星歯車機構やベルト式無断変速機を用いることなく動力伝達機構6を構成することができるので、動力伝達機構6を増々軽薄短小化させることができる。 The clutches 24, 25, and 26 are configured by a toeway clutch, and the power distribution device 27 is configured to have a first gear 34 and a second gear 35. By doing so, the power transmission mechanism 6 can be configured without using a planetary gear mechanism or a belt-type continuously variable transmission, so that the power transmission mechanism 6 can be made lighter, thinner, shorter, and smaller.

動力伝達機構6の少なくとも一部を第一ユニット36として、ランキンサイクルシステム4の少なくとも一部を第二ユニット37として形成する。このようにすることで、ユニット単位で製造および車両への組み付けを行うことができ、製造効率や組付け作業効率を向上させることができる。 At least a part of the power transmission mechanism 6 is formed as a first unit 36, and at least a part of the Rankine cycle system 4 is formed as a second unit 37. By doing so, it is possible to manufacture and assemble to the vehicle in units of units, and it is possible to improve the manufacturing efficiency and the assembling work efficiency.

第一ユニット36や第二ユニット37を車体フレーム38に固定する。このようにすることで、これらのユニット36、37をエンジン2に固定する場合と比較して、車両の重量が車体全体で均一化されるので、車両の走行安定性を向上させることができる。 The first unit 36 and the second unit 37 are fixed to the vehicle body frame 38. By doing so, as compared with the case where these units 36 and 37 are fixed to the engine 2, the weight of the vehicle is made uniform in the entire vehicle body, so that the running stability of the vehicle can be improved.

1 車両
2 エンジン(内燃機関)
2a 気筒
2b 燃料噴射弁
3 モータージェネレータ(電動発電機)
4 ランキンサイクルシステム
5 プロペラシャフト
6 動力伝達機構
7 制御装置
8 排気通路
9 排気後処理装置
10 バイパス通路
11 三方弁(バイパス弁)
12 インバータ
13 バッテリ
14 作動流体が循環する流路
15 ポンプ(駆動装置)
16 蒸発器
17 膨張機
18 凝縮器
19 タンク(作動流体の貯留装置)
20 エンジンクラッチ
21 変速機
22 車輪
23 動力入出力装置
24 第一クラッチ
25 第二クラッチ
26 第三クラッチ
27 動力分配装置
28 駆動軸
29 歯車
30 歯車
31 第一駆動軸
32 第二駆動軸
33 第三駆動軸
34 第一歯車
35 第二歯車
36 第一ユニット
37 第二ユニット
38 車体フレーム
39 第一ブラケット
40 第二ブラケット
41 第一回転数センサ
42 第二回転数センサ
43 温度センサ
44 圧力センサ
45 エンジン回転数センサ
1 Vehicle 2 Engine (internal combustion engine)
2a Cylinder 2b Fuel injection valve 3 Motor generator (motor generator)
4 Rankine cycle system 5 Propeller shaft 6 Power transmission mechanism 7 Control device 8 Exhaust passage 9 Exhaust aftertreatment device 10 Bypass passage 11 Three-way valve (bypass valve)
12 Inverter 13 Battery 14 Flow path through which working fluid circulates 15 Pump (driving device)
16 Evaporator 17 Inflator 18 Condenser 19 Tank (working fluid storage device)
20 Engine clutch 21 Transmission 22 Wheel 23 Power input / output device 24 First clutch 25 Second clutch 26 Third clutch 27 Power distribution device 28 Drive shaft 29 Gear 30 Gear 31 First drive shaft 32 Second drive shaft 33 Third drive Shaft 34 1st gear 35 2nd gear 36 1st unit 37 2nd unit 38 Body frame 39 1st bracket 40 2nd bracket 41 1st rotation speed sensor 42 2nd rotation speed sensor 43 Temperature sensor 44 Pressure sensor 45 Engine rotation speed Sensor

Claims (4)

内燃機関と、電動発電機と、前記内燃機関から排出される排気の排熱を回収するランキンサイクルシステムと、前記内燃機関の動力が伝達されるプロペラシャフトと、前記電動発電機、前記ランキンサイクルシステムが有する膨張機、および、前記プロペラシャフトの間で動力を伝達する動力伝達機構と、この動力伝達機構を制御する制御装置と、を備えて構成される車両において、
前記動力伝達機構は、前記プロペラシャフトに対して動力の入出力を行う動力入出力装置と、第一駆動軸、第二駆動軸、および、第三駆動軸のいずれか一つの駆動軸に入力された動力を他の二つの駆動軸に分配する状態またはいずれか二つの駆動軸に入力された動力を合わせて他の一つの駆動軸に出力する状態になる動力分配装置と、前記膨張機の駆動軸および前記第一駆動軸の間に介在する第一クラッチと、前記電動発電機の駆動軸および前記第二駆動軸の間に介在する第二クラッチと、前記動力入出力装置の駆動軸および前記第三駆動軸の間に介在する第三クラッチと、を有し、
前記第一クラッチ、前記第二クラッチ、および、前記第三クラッチのそれぞれが、ツウウェイクラッチで構成され、
前記制御装置により前記第一クラッチ、前記第二クラッチ、および、前記第三クラッチのそれぞれを制御して、前記プロペラシャフトを前記動力伝達機構における動力伝達系から独立させて前記膨張機および前記電動発電機の間で動力を伝達させる状態と、前記膨張機を前記動力伝達系から独立させて前記プロペラシャフトおよび前記電動発電機の間で動力を伝達させる状態と、前記電動発電機を前記動力伝達系から独立させて前記膨張機および前記プロペラシャフトの間で動力を伝達させる状態と、前記膨張機、前記電動発電機、および前記プロペラシャフトのうちの一つから他の二つへ動力を伝達させる状態と、前記膨張機、前記電動発電機、および前記プロペラシャフトのうちの二つから他の一つへ動力を伝達させる状態と、前記膨張機、前記電動発電機、および前記プロペラシャフトの間での動力の伝達を切断する状態と、のいずれかの状態にすることを特徴とする車両。
An internal combustion engine, an electric generator, a Rankin cycle system that recovers exhaust heat of exhaust exhausted from the internal combustion engine, a propeller shaft that transmits the power of the internal combustion engine, the electric generator, and the Rankin cycle system. In a vehicle configured to include an inflator, a power transmission mechanism for transmitting power between the propeller shafts, and a control device for controlling the power transmission mechanism.
The power transmission mechanism is input to a power input / output device that inputs / outputs power to / from the propeller shaft, and one of the first drive shaft, the second drive shaft, and the third drive shaft. A power distribution device that distributes the power to the other two drive shafts or a state in which the power input to either two drive shafts is combined and output to the other drive shaft, and the drive of the expander. The first clutch interposed between the shaft and the first drive shaft, the second clutch interposed between the drive shaft of the electric generator and the second drive shaft, the drive shaft of the power input / output device, and the said. It has a third clutch, which is interposed between the third drive shafts,
Each of the first clutch, the second clutch, and the third clutch is composed of a toeway clutch.
The control device controls each of the first clutch, the second clutch, and the third clutch to make the propeller shaft independent of the power transmission system in the power transmission mechanism to make the expander and the electric power generation. A state in which power is transmitted between the machines, a state in which the expander is made independent of the power transmission system and power is transmitted between the propeller shaft and the electric generator, and a state in which the electric generator is transmitted to the power transmission system. A state in which power is transmitted between the expander and the propeller shaft independently of the above, and a state in which power is transmitted from one of the expander, the electric generator, and the propeller shaft to the other two. And a state in which power is transmitted from two of the expander, the electric generator, and the propeller shaft to the other one, and between the expander, the electric generator, and the propeller shaft. A vehicle characterized in that the transmission of power is cut off or one of the states is set.
前記動力分配装置は第一歯車と第二歯車とを有し、前記第三駆動軸と前記第一駆動軸および前記第二駆動軸のどちらか一方の駆動軸が前記第一歯車を介して直結されて前記第一歯車の軸となり、前記一方の駆動軸と異なる他方の駆動軸が前記第二歯車に直結されて前記第二歯車の軸となり、前記第一歯車と前記第二歯車とが外周どうしで噛み合って構成される請求項1に記載の車両。 The power distribution device has a first gear and a second gear, and the third drive shaft and one of the first drive shaft and the second drive shaft are directly connected via the first gear. The shaft of the first gear is formed, and the other drive shaft different from the one drive shaft is directly connected to the second gear to become the shaft of the second gear, and the first gear and the second gear are outer peripherals. The vehicle according to claim 1, which is configured by meshing with each other. 前記膨張機の駆動軸と前記第一クラッチとが直結され、前記電動発電機の駆動軸と前記第二クラッチとが直結され、前記電動発電機、前記膨張機、前記動力分配装置、前記第一クラッチ、および前記第二クラッチが一体化してなる第一ユニットが形成され、車体フレームに前記第一ユニットが固定される請求項2に記載の車両。 The drive shaft of the expander and the first clutch are directly connected, and the drive shaft of the motor generator and the second clutch are directly connected to the motor generator, the expander, the power distribution device, and the first clutch. The vehicle according to claim 2, wherein a clutch and a first unit in which the second clutch is integrated are formed, and the first unit is fixed to a vehicle body frame. 前記膨張機を除く前記ランキンサイクルシステムが一体化してなる第二ユニットが形成され、前記車体フレームに前記第二ユニットが固定される請求項3に記載の車両。 The vehicle according to claim 3, wherein a second unit is formed by integrating the Rankine cycle system excluding the expander, and the second unit is fixed to the vehicle body frame.
JP2020012735A 2020-01-29 2020-01-29 vehicle Active JP7251490B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020012735A JP7251490B2 (en) 2020-01-29 2020-01-29 vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020012735A JP7251490B2 (en) 2020-01-29 2020-01-29 vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021116921A true JP2021116921A (en) 2021-08-10
JP7251490B2 JP7251490B2 (en) 2023-04-04

Family

ID=77174587

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020012735A Active JP7251490B2 (en) 2020-01-29 2020-01-29 vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7251490B2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001227616A (en) * 1999-12-08 2001-08-24 Honda Motor Co Ltd Driving device
JP2017532473A (en) * 2014-06-26 2017-11-02 ボルボトラックコーポレーション Internal combustion engine system with heat recovery function

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001227616A (en) * 1999-12-08 2001-08-24 Honda Motor Co Ltd Driving device
JP2017532473A (en) * 2014-06-26 2017-11-02 ボルボトラックコーポレーション Internal combustion engine system with heat recovery function

Also Published As

Publication number Publication date
JP7251490B2 (en) 2023-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4222407B2 (en) Power output device and hybrid vehicle
JP3580257B2 (en) Hybrid car
JP5784606B2 (en) Power transmission mechanism for hybrid electric vehicles
JP5207913B2 (en) Hybrid vehicle drive system
WO2012095963A1 (en) Hybrid vehicle control apparatus
JP2008105496A (en) Power output device and hybrid automobile
JP2008296612A (en) Power device
KR20180118536A (en) Four-wheel drive hybrid vehicle
JP5827458B2 (en) Hybrid-type power vehicle travel drive device and method for driving the hybrid-type power vehicle
JP4779936B2 (en) Hybrid drive unit
CN108909433B (en) Powertrain for hybrid vehicle
JP3593992B2 (en) Drive unit for hybrid vehicle
JP2011218871A (en) Standby four-wheel drive vehicle
US8893489B2 (en) Accessory drive for hybrid vehicles
JP3861803B2 (en) Power transmission device for vehicle
JP2010234830A (en) Hybrid driving device
JP5115465B2 (en) Drive device
JP2021116921A (en) vehicle
JP4106848B2 (en) Control device for a plurality of rotating devices in a vehicle
JPH0638303A (en) Hybrid vehicle
JP2021130327A (en) Vehicle and method for controlling the same
JP4253937B2 (en) Control device for vehicle drive device
JP2021130321A (en) Vehicle and method for controlling the same
JP2014113934A (en) Vehicular drive force control device
JP2021130328A (en) Vehicle and method for controlling the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220330

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230217

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230221

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230306

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7251490

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150