JP3292224B2 - 内燃機関回生装置 - Google Patents
内燃機関回生装置Info
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- JP3292224B2 JP3292224B2 JP23915594A JP23915594A JP3292224B2 JP 3292224 B2 JP3292224 B2 JP 3292224B2 JP 23915594 A JP23915594 A JP 23915594A JP 23915594 A JP23915594 A JP 23915594A JP 3292224 B2 JP3292224 B2 JP 3292224B2
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- internal combustion
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- vehicle
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の減速時の減速エ
ネルギーを電力として回収する、あるいは内燃機関の発
生した電力によって内燃機関を駆動する内燃機関回生装
置に関するものである。
ネルギーを電力として回収する、あるいは内燃機関の発
生した電力によって内燃機関を駆動する内燃機関回生装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の技術として、特開平２−
１６３４４号公報、および特開昭６１−３８１６１号公
報に開示された技術が知られている。特開平２−１６３
４４号公報には、内燃機関によって駆動される充電発電
機を備え、減速運転時に充電発電機で発電を行い、車両
の余剰エネルギーを電気エネルギーとして回収する技術
が開示されている。また、特開昭６１−３８１６１号公
報には、内燃機関の始動時、あるいは車両の加速時にブ
ラシレスモータ（電動機の一例）を作動させ、内燃機関
の始動を行うとともに、車両の加速性能を向上させる技
術が開示されている。
１６３４４号公報、および特開昭６１−３８１６１号公
報に開示された技術が知られている。特開平２−１６３
４４号公報には、内燃機関によって駆動される充電発電
機を備え、減速運転時に充電発電機で発電を行い、車両
の余剰エネルギーを電気エネルギーとして回収する技術
が開示されている。また、特開昭６１−３８１６１号公
報には、内燃機関の始動時、あるいは車両の加速時にブ
ラシレスモータ（電動機の一例）を作動させ、内燃機関
の始動を行うとともに、車両の加速性能を向上させる技
術が開示されている。
【０００３】
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】 内 燃機関の始動時にス
ロットル開度を閉じたまま、電動機を作動させると、内
燃機関にポンピングロスが発生する。すると、電動機は
ポンピングロスを発生した内燃機関を駆動するため、大
きな駆動負荷が必要となり、始動時に大きな電力が必要
になる。このため、始動後、内燃機関の始動に要したエ
ネルギーを回収するエネルギー量が多くなり、内燃機関
の燃費が劣化する。また、車両の加速時に電動機を作動
させて、車両の加速性能を向上させる場合、内燃機関は
電動機のトルクアシストによって負荷が減少する。この
ため、スロットル開度が閉じ気味にされるため、内燃機
関にポンピングロスが発生する。そして、電動機はポン
ピングロスを発生した内燃機関を駆動することになるた
め、大きな駆動負荷が必要となり、内燃機関をトルクア
シストする量が減少し、内燃機関の燃費を改善させる改
善率が低下する。
ロットル開度を閉じたまま、電動機を作動させると、内
燃機関にポンピングロスが発生する。すると、電動機は
ポンピングロスを発生した内燃機関を駆動するため、大
きな駆動負荷が必要となり、始動時に大きな電力が必要
になる。このため、始動後、内燃機関の始動に要したエ
ネルギーを回収するエネルギー量が多くなり、内燃機関
の燃費が劣化する。また、車両の加速時に電動機を作動
させて、車両の加速性能を向上させる場合、内燃機関は
電動機のトルクアシストによって負荷が減少する。この
ため、スロットル開度が閉じ気味にされるため、内燃機
関にポンピングロスが発生する。そして、電動機はポン
ピングロスを発生した内燃機関を駆動することになるた
め、大きな駆動負荷が必要となり、内燃機関をトルクア
シストする量が減少し、内燃機関の燃費を改善させる改
善率が低下する。
【０００５】
【発明の目的】本発明は、上記の事情に鑑みてなされた
もので、その目的は、車両の始動時および加速時に発生
する内燃機関のポンピングロスを低減して、内燃機関の
エネルギー効率を改善するものである。すなわち、電動
機によって内燃機関を駆動する際、内燃機関の負荷を低
減して燃費を向上させることのできる内燃機関回生装置
の提供にある。
もので、その目的は、車両の始動時および加速時に発生
する内燃機関のポンピングロスを低減して、内燃機関の
エネルギー効率を改善するものである。すなわち、電動
機によって内燃機関を駆動する際、内燃機関の負荷を低
減して燃費を向上させることのできる内燃機関回生装置
の提供にある。
【０００６】
【０００７】
【課題を解決するための手段】 本発明の内燃機関回生装
置は、次の技術的手段を採用した。 〔請求項１の手段〕 内燃機関回生装置は、（ａ） 燃料の燃焼によって回転動力を発生する内燃機関
と、（ｂ） この内燃機関によって駆動されて電力を発生する
発電機と、（ｃ） この発電機の発生した電力を蓄えるバッテリと、（ｄ） 前記発電機あるいは前記バッテリから電力の供給
を受けて、前記内燃機関を駆動する電動機と、（ｅ） 前記内燃機関のポンピングロスを低減させるロス
低減手段と、（ｆ） 前記電動機が前記内燃機関を駆動する駆動状態か
否かを判断する駆動判断手段と、（ｇ） この駆動判断手段が駆動状態にあると判断した
際、前記ロス低減手段を作動させて前記内燃機関のポン
ピングロスを低減させるロス低減実行手段とを備える。
置は、次の技術的手段を採用した。 〔請求項１の手段〕 内燃機関回生装置は、（ａ） 燃料の燃焼によって回転動力を発生する内燃機関
と、（ｂ） この内燃機関によって駆動されて電力を発生する
発電機と、（ｃ） この発電機の発生した電力を蓄えるバッテリと、（ｄ） 前記発電機あるいは前記バッテリから電力の供給
を受けて、前記内燃機関を駆動する電動機と、（ｅ） 前記内燃機関のポンピングロスを低減させるロス
低減手段と、（ｆ） 前記電動機が前記内燃機関を駆動する駆動状態か
否かを判断する駆動判断手段と、（ｇ） この駆動判断手段が駆動状態にあると判断した
際、前記ロス低減手段を作動させて前記内燃機関のポン
ピングロスを低減させるロス低減実行手段とを備える。
【０００８】
【０００９】
【００１０】〔請求項２の手段〕 請求項１の内燃機関回生装置において、前記発電機およ
び前記電動機は、前記内燃機関によって駆動されると電
力を発生し、電力の供給を受けると前記内燃機関を駆動
する電動発電機であることを特徴とする。
び前記電動機は、前記内燃機関によって駆動されると電
力を発生し、電力の供給を受けると前記内燃機関を駆動
する電動発電機であることを特徴とする。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【作用および発明の効果】〔請求項１の作用〕 電動機が内燃機関を駆動していると駆動判断手段が判断
すると、ロス低減手段が内燃機関のポンピングロスを低
減させる。この結果、電動機の駆動力が内燃機関のポン
ピングロスにより消費されることが抑えられ、電動機に
よる内燃機関の駆動量が増大する。
すると、ロス低減手段が内燃機関のポンピングロスを低
減させる。この結果、電動機の駆動力が内燃機関のポン
ピングロスにより消費されることが抑えられ、電動機に
よる内燃機関の駆動量が増大する。
【００１４】〔請求項１の効果〕 このように、請求項１記載の内燃機関回生装置によれ
ば、内燃機関の始動時においては、電動機はポンピング
ロスの低減した内燃機関を駆動することになるため、始
動時に要する電力が少なくて済む。これにより、始動
後、内燃機関の始動に要したエネルギーを回収するエネ
ルギー量が減少し、内燃機関の燃費が向上する。一方、
車両の加速時に電動機を作動させて、車両の加速性能を
向上させる場合では、電動機はポンピングロスの低減し
た内燃機関を駆動することになるため、従来に比較して
ポンピングロスにより消費されるエネルギー量が小さく
なり、内燃機関をトルクアシストする量が増大する。こ
れにより、車両の加速性能が向上するとともに、内燃機
関の燃費を改善させる改善率が向上する。
ば、内燃機関の始動時においては、電動機はポンピング
ロスの低減した内燃機関を駆動することになるため、始
動時に要する電力が少なくて済む。これにより、始動
後、内燃機関の始動に要したエネルギーを回収するエネ
ルギー量が減少し、内燃機関の燃費が向上する。一方、
車両の加速時に電動機を作動させて、車両の加速性能を
向上させる場合では、電動機はポンピングロスの低減し
た内燃機関を駆動することになるため、従来に比較して
ポンピングロスにより消費されるエネルギー量が小さく
なり、内燃機関をトルクアシストする量が増大する。こ
れにより、車両の加速性能が向上するとともに、内燃機
関の燃費を改善させる改善率が向上する。
【００１５】
【実施例】次に、本発明の内燃機関回生装置を、図に示
す実施例に基づき説明する。 〔第１実施例の構成〕図１および図２は本発明の第１実
施例を示すもので、図１に内燃機関回生装置の概略構成
図を示す。自動車は、ガソリンや軽油等の燃料の燃焼に
よって得られたエネルギーにより回転動力を発生する内
燃機関１と、この内燃機関１の発生した回転動力を変速
して駆動輪へ伝える変速装置２とを備える。また、内燃
機関１の出力軸には、リングギア３が固定され、このリ
ングギア３は電動機と発電機の両方を兼ねる電動発電機
４が直接的または間接的に連結されている。この電動発
電機４は、内燃機関１および変速装置２を介して駆動さ
れ、電力を発生するように設けられている。そして、こ
の電動発電機４の発生した電力はバッテリ５に蓄えられ
る。また、電動発電機４は、バッテリ５に蓄えられた電
力の供給を受けると回転動力を発生して、リングギア３
を介して内燃機関１および変速装置２を回転駆動し、内
燃機関１の始動および加速性能の向上を果たす。この電
動発電機４の発電作動と電動作動の切替は、電力制御部
６によって行われ、この電力制御部６の作動はマイクロ
コンピュータを用いた制御装置７によって制御される。
す実施例に基づき説明する。 〔第１実施例の構成〕図１および図２は本発明の第１実
施例を示すもので、図１に内燃機関回生装置の概略構成
図を示す。自動車は、ガソリンや軽油等の燃料の燃焼に
よって得られたエネルギーにより回転動力を発生する内
燃機関１と、この内燃機関１の発生した回転動力を変速
して駆動輪へ伝える変速装置２とを備える。また、内燃
機関１の出力軸には、リングギア３が固定され、このリ
ングギア３は電動機と発電機の両方を兼ねる電動発電機
４が直接的または間接的に連結されている。この電動発
電機４は、内燃機関１および変速装置２を介して駆動さ
れ、電力を発生するように設けられている。そして、こ
の電動発電機４の発生した電力はバッテリ５に蓄えられ
る。また、電動発電機４は、バッテリ５に蓄えられた電
力の供給を受けると回転動力を発生して、リングギア３
を介して内燃機関１および変速装置２を回転駆動し、内
燃機関１の始動および加速性能の向上を果たす。この電
動発電機４の発電作動と電動作動の切替は、電力制御部
６によって行われ、この電力制御部６の作動はマイクロ
コンピュータを用いた制御装置７によって制御される。
【００１６】また、本実施例の内燃機関１には、排気ガ
ス再循環装置１１（本発明のロス低減手段に相当する）
が搭載されている。この排気ガス再循環装置１１は、内
燃機関１の発生した排気ガスを再び内燃機関１に吸引さ
せて、吸入工程時における負圧を低減して内燃機関１の
マイナスの仕事量を減らす（ポンピングロスを低減す
る）システムで、内燃機関１の発生した排気ガスを、再
び内燃機関１の吸気側へ戻す排気リターン通路（図示し
ない）と、この排気リターン通路を開閉するＥＧＲバル
ブ１２とを備える。そして、ＥＧＲバルブ１２が排気リ
ターン通路を開くと、内燃機関１の発生した排気ガスが
排気リターン通路を介して内燃機関１に吸引される。こ
のＥＧＲバルブ１２の開閉は、制御装置７によって制御
される。なお、この排気ガス再循環装置１１は、排気ガ
ス中のＮＯｘの発生量を抑える目的で搭載された排気ガ
ス再循環装置と共用して用いても良い。
ス再循環装置１１（本発明のロス低減手段に相当する）
が搭載されている。この排気ガス再循環装置１１は、内
燃機関１の発生した排気ガスを再び内燃機関１に吸引さ
せて、吸入工程時における負圧を低減して内燃機関１の
マイナスの仕事量を減らす（ポンピングロスを低減す
る）システムで、内燃機関１の発生した排気ガスを、再
び内燃機関１の吸気側へ戻す排気リターン通路（図示し
ない）と、この排気リターン通路を開閉するＥＧＲバル
ブ１２とを備える。そして、ＥＧＲバルブ１２が排気リ
ターン通路を開くと、内燃機関１の発生した排気ガスが
排気リターン通路を介して内燃機関１に吸引される。こ
のＥＧＲバルブ１２の開閉は、制御装置７によって制御
される。なお、この排気ガス再循環装置１１は、排気ガ
ス中のＮＯｘの発生量を抑える目的で搭載された排気ガ
ス再循環装置と共用して用いても良い。
【００１７】制御装置７は、上述のように、少なくとも
電力制御部６およびＥＧＲバルブ１２の制御を行うもの
で、内燃機関１や車両の状態等を検出するために、内燃
機関１の回転数Ｎｅを検出する回転数センサ２１と、ス
ロットルバルブの開度（以下、スロットル開度）Ｄを検
出するスロットル開度センサ２２と、車両の走行速度
（以下、車速）Ｖを検出する車速センサ２３と、内燃機
関１の冷却水の水温（以下、冷却水温）Ｔを検出する冷
却水温センサ２４とを備える。
電力制御部６およびＥＧＲバルブ１２の制御を行うもの
で、内燃機関１や車両の状態等を検出するために、内燃
機関１の回転数Ｎｅを検出する回転数センサ２１と、ス
ロットルバルブの開度（以下、スロットル開度）Ｄを検
出するスロットル開度センサ２２と、車両の走行速度
（以下、車速）Ｖを検出する車速センサ２３と、内燃機
関１の冷却水の水温（以下、冷却水温）Ｔを検出する冷
却水温センサ２４とを備える。
【００１８】制御装置７は、スロットルバルブが閉じら
れ、内燃機関１（車両）が減速状態にあるか否かを判断
する減速判断手段３１と、スロットル開度Ｄが所定開度
（例えば１０°）以上で、加速状態（電動発電機４が内
燃機関１を駆動する駆動状態）か否かを判断する駆動判
断手段３２と、減速判断手段３１が減速状態にあると判
断した際、あるいは駆動判断手段３２が加速状態（電動
発電機４による内燃機関１の駆動状態）にあると判断し
た際にＥＧＲバルブ１２を開いて（ロス低減手段を作動
させて）内燃機関１のポンピングロスを低減させるロス
低減実行手段３３とを備える。
れ、内燃機関１（車両）が減速状態にあるか否かを判断
する減速判断手段３１と、スロットル開度Ｄが所定開度
（例えば１０°）以上で、加速状態（電動発電機４が内
燃機関１を駆動する駆動状態）か否かを判断する駆動判
断手段３２と、減速判断手段３１が減速状態にあると判
断した際、あるいは駆動判断手段３２が加速状態（電動
発電機４による内燃機関１の駆動状態）にあると判断し
た際にＥＧＲバルブ１２を開いて（ロス低減手段を作動
させて）内燃機関１のポンピングロスを低減させるロス
低減実行手段３３とを備える。
【００１９】これら減速判断手段３１、駆動判断手段３
２、およびロス低減実行手段３３の制御の一例を図２の
フローチャートを用いて説明する。イグニッションスイ
ッチがONされると（スタート）、まずイグニッションス
イッチがON状態であることを確認する（ステップＳ1
）。そして、イグニッションスイッチがOFF 状態に戻
されていたら（NO）、制御作動を終了する（エンド）。
ステップＳ1 がON状態にあれば（YES ）、各センサから
回転数Ｎｅ、スロットル開度Ｄ、車速Ｖ、冷却水温Ｔを
入力する（ステップＳ2 ）。次に、スロットル開度Ｄが
所定開度（１０°）より大きいか否かの判断（つまり、
加速状態にあるか否かの判断）を行う（ステップＳ3
）。
２、およびロス低減実行手段３３の制御の一例を図２の
フローチャートを用いて説明する。イグニッションスイ
ッチがONされると（スタート）、まずイグニッションス
イッチがON状態であることを確認する（ステップＳ1
）。そして、イグニッションスイッチがOFF 状態に戻
されていたら（NO）、制御作動を終了する（エンド）。
ステップＳ1 がON状態にあれば（YES ）、各センサから
回転数Ｎｅ、スロットル開度Ｄ、車速Ｖ、冷却水温Ｔを
入力する（ステップＳ2 ）。次に、スロットル開度Ｄが
所定開度（１０°）より大きいか否かの判断（つまり、
加速状態にあるか否かの判断）を行う（ステップＳ3
）。
【００２０】このステップＳ3 の判断結果がYES の場合
（Ｄ＞１０°）は、内燃機関１（車両）が加速状態であ
るため、電動発電機４を通電して電動機として作動さ
せ、内燃機関１の出力をアシストする（ステップＳ4
）。続いて、この時の回転数Ｎｅが第１所定回転数
（例えば１０００ｒｐｍ）より低いか、あるいは冷却水
温Ｔが所定温度（例えば４０℃）より低いか否かの判断
（つまり、内燃機関１が加速状態において安定状態にあ
るか否かの判断）を行う（ステップＳ5 ）。この判断結
果がYES の場合は、内燃機関１が安定状態ではないと判
断して、ＥＧＲバルブ１２を閉じ（ステップＳ6 ）、そ
の後ステップＳ1 へ戻る。また、ステップＳ5 の判断結
果がNOの場合は、内燃機関１が安定状態にあると判断し
て、ＥＧＲバルブ１２を開いて内燃機関１のポンピング
ロスを低減する（ステップＳ7 ）。その後、ステップＳ
1 へ戻る。
（Ｄ＞１０°）は、内燃機関１（車両）が加速状態であ
るため、電動発電機４を通電して電動機として作動さ
せ、内燃機関１の出力をアシストする（ステップＳ4
）。続いて、この時の回転数Ｎｅが第１所定回転数
（例えば１０００ｒｐｍ）より低いか、あるいは冷却水
温Ｔが所定温度（例えば４０℃）より低いか否かの判断
（つまり、内燃機関１が加速状態において安定状態にあ
るか否かの判断）を行う（ステップＳ5 ）。この判断結
果がYES の場合は、内燃機関１が安定状態ではないと判
断して、ＥＧＲバルブ１２を閉じ（ステップＳ6 ）、そ
の後ステップＳ1 へ戻る。また、ステップＳ5 の判断結
果がNOの場合は、内燃機関１が安定状態にあると判断し
て、ＥＧＲバルブ１２を開いて内燃機関１のポンピング
ロスを低減する（ステップＳ7 ）。その後、ステップＳ
1 へ戻る。
【００２１】一方、ステップＳ3 の判断結果がNOの場合
（Ｄ≦１０°）は、スロットル開度Ｄが０°か否かの判
断（つまり、スロットルバルブが全閉して、車両が減速
状態にあるか否かの判断）を行う（ステップＳ8 ）。こ
のステップＳ8 の判断結果がYES の場合（Ｄ＝０）は、
内燃機関１（車両）が減速状態であるため、電動発電機
４を発電機として作動させ、発電機の発生した電力をバ
ッテリ５へ蓄える。つまり、減速エネルギーを回収する
（ステップＳ9 ）。続いて、この時の車速Ｖが所定速度
（例えば１５ｋｍ／ｈ）より低いか、あるいは回転数Ｎ
ｅが第１所定回転数より高く設定された第２所定回転数
（例えば１２００ｒｐｍ）より低いか、あるいは冷却水
温Ｔが所定温度（例えば４０℃）より低いか否かの判断
（つまり、内燃機関１が減速状態において安定状態にあ
るか否かの判断）を行う（ステップＳ10）。この判断結
果がYES の場合は、内燃機関１が安定状態ではないと判
断して、ＥＧＲバルブ１２を閉じ（ステップＳ11）、そ
の後ステップＳ1 へ戻る。また、ステップＳ10の判断結
果がNOの場合は、内燃機関１が安定状態にあると判断し
て、ＥＧＲバルブ１２を開いて内燃機関１のポンピング
ロスを低減する（ステップＳ12）。その後、ステップＳ
1 へ戻る。
（Ｄ≦１０°）は、スロットル開度Ｄが０°か否かの判
断（つまり、スロットルバルブが全閉して、車両が減速
状態にあるか否かの判断）を行う（ステップＳ8 ）。こ
のステップＳ8 の判断結果がYES の場合（Ｄ＝０）は、
内燃機関１（車両）が減速状態であるため、電動発電機
４を発電機として作動させ、発電機の発生した電力をバ
ッテリ５へ蓄える。つまり、減速エネルギーを回収する
（ステップＳ9 ）。続いて、この時の車速Ｖが所定速度
（例えば１５ｋｍ／ｈ）より低いか、あるいは回転数Ｎ
ｅが第１所定回転数より高く設定された第２所定回転数
（例えば１２００ｒｐｍ）より低いか、あるいは冷却水
温Ｔが所定温度（例えば４０℃）より低いか否かの判断
（つまり、内燃機関１が減速状態において安定状態にあ
るか否かの判断）を行う（ステップＳ10）。この判断結
果がYES の場合は、内燃機関１が安定状態ではないと判
断して、ＥＧＲバルブ１２を閉じ（ステップＳ11）、そ
の後ステップＳ1 へ戻る。また、ステップＳ10の判断結
果がNOの場合は、内燃機関１が安定状態にあると判断し
て、ＥＧＲバルブ１２を開いて内燃機関１のポンピング
ロスを低減する（ステップＳ12）。その後、ステップＳ
1 へ戻る。
【００２２】ステップＳ8 の判断結果がNOの場合（０＜
Ｄ≦１０°）は、車両が通常の走行状態にあると判断し
て、電動発電機４の作動を停止するとともに、ＥＧＲバ
ルブ１２を閉じる（ステップＳ13）。その後、ステップ
Ｓ1 へ戻る。
Ｄ≦１０°）は、車両が通常の走行状態にあると判断し
て、電動発電機４の作動を停止するとともに、ＥＧＲバ
ルブ１２を閉じる（ステップＳ13）。その後、ステップ
Ｓ1 へ戻る。
【００２３】ここで、ステップＳ3 の作動が駆動判断手
段３２による作動で、ステップＳ８の作動が減速判断手
段３１による作動で、ステップＳ7 およびステップＳ12
の作動がロス低減実行手段３３による作動である。
段３２による作動で、ステップＳ８の作動が減速判断手
段３１による作動で、ステップＳ7 およびステップＳ12
の作動がロス低減実行手段３３による作動である。
【００２４】〔第１実施例の作動〕次に、上記実施例の
作動を説明する。 （減速エネルギーの回収）車両走行中、乗員がアクセル
ペダルから足を離し、車両を減速する場合、制御装置７
がスロットル開度Ｄが０°であるため、電動発電機４を
発電機として作動させるとともに、ＥＧＲバルブ１２を
開く。減速中、ＥＧＲバルブ１２が開かれることによ
り、スロットル開度Ｄが０°でも、内燃機関１は吸入工
程時に排気ガスを吸引する。この結果、内燃機関１の吸
引する負圧が減少し、内燃機関１のポンピングロスが低
減する。一方、車両の減速中は、車両の減速エネルギー
によって電動発電機４が駆動され電力を発生し、減速エ
ネルギーを電力として回収する。そして、回収した電力
はバッテリ５に蓄えられる。なお、内燃機関１の回転数
Ｎｅが低い場合（Ｎｅ≦１０００ｒｐｍ）や、冷却水温
Ｔが低い場合（Ｔ＜４０℃）は、内燃機関１に排気ガス
を戻すと、内燃機関１が不安定になるため、ＥＧＲバル
ブ１２は閉じられる。
作動を説明する。 （減速エネルギーの回収）車両走行中、乗員がアクセル
ペダルから足を離し、車両を減速する場合、制御装置７
がスロットル開度Ｄが０°であるため、電動発電機４を
発電機として作動させるとともに、ＥＧＲバルブ１２を
開く。減速中、ＥＧＲバルブ１２が開かれることによ
り、スロットル開度Ｄが０°でも、内燃機関１は吸入工
程時に排気ガスを吸引する。この結果、内燃機関１の吸
引する負圧が減少し、内燃機関１のポンピングロスが低
減する。一方、車両の減速中は、車両の減速エネルギー
によって電動発電機４が駆動され電力を発生し、減速エ
ネルギーを電力として回収する。そして、回収した電力
はバッテリ５に蓄えられる。なお、内燃機関１の回転数
Ｎｅが低い場合（Ｎｅ≦１０００ｒｐｍ）や、冷却水温
Ｔが低い場合（Ｔ＜４０℃）は、内燃機関１に排気ガス
を戻すと、内燃機関１が不安定になるため、ＥＧＲバル
ブ１２は閉じられる。
【００２５】（加速時のトルクアシスト）乗員がアクセ
ルペダルの踏込み量を増加して車両を加速する場合、ス
ロットル開度Ｄが１０°を越えると、制御装置７が電動
発電機４を通電して電動機として作動させるとともに、
ＥＧＲバルブ１２を開く。電動発電機４が電動機として
作動することにより、内燃機関１の出力に電動発電機４
の駆動力が加えられ、車両の加速性能が向上する。この
時、内燃機関１は電動発電機４のトルクアシストによっ
て負荷が減少するため、スロットル開度Ｄが閉じ気味に
される。しかるに、この時、ＥＧＲバルブ１２が開かれ
ているため、内燃機関１のポンピングロスが低減してい
るため、電動発電機４にかかる内燃機関１の駆動負荷が
低減し、電動電動機による内燃機関１の駆動量が増大す
る。なお、内燃機関１の加速状態（Ｄ＞１０°）であっ
ても、車速Ｖが遅い場合（Ｖ＜１５ｋｍ／ｈ）、内燃機
関１の回転数Ｎｅが低い場合（Ｎｅ≦１２００ｒｐ
ｍ）、あるいは冷却水温Ｔが低い場合（Ｔ＜４０℃）
は、内燃機関１に排気ガスを戻すと、内燃機関１が不安
定になるため、ＥＧＲバルブ１２は閉じられる。
ルペダルの踏込み量を増加して車両を加速する場合、ス
ロットル開度Ｄが１０°を越えると、制御装置７が電動
発電機４を通電して電動機として作動させるとともに、
ＥＧＲバルブ１２を開く。電動発電機４が電動機として
作動することにより、内燃機関１の出力に電動発電機４
の駆動力が加えられ、車両の加速性能が向上する。この
時、内燃機関１は電動発電機４のトルクアシストによっ
て負荷が減少するため、スロットル開度Ｄが閉じ気味に
される。しかるに、この時、ＥＧＲバルブ１２が開かれ
ているため、内燃機関１のポンピングロスが低減してい
るため、電動発電機４にかかる内燃機関１の駆動負荷が
低減し、電動電動機による内燃機関１の駆動量が増大す
る。なお、内燃機関１の加速状態（Ｄ＞１０°）であっ
ても、車速Ｖが遅い場合（Ｖ＜１５ｋｍ／ｈ）、内燃機
関１の回転数Ｎｅが低い場合（Ｎｅ≦１２００ｒｐ
ｍ）、あるいは冷却水温Ｔが低い場合（Ｔ＜４０℃）
は、内燃機関１に排気ガスを戻すと、内燃機関１が不安
定になるため、ＥＧＲバルブ１２は閉じられる。
【００２６】〔第１実施例の効果〕本実施例では、上記
の作用で示したように、車両の減速時に、内燃機関１の
ポンピングロスが抑えられて、内燃機関１および車両が
電動発電機４を発電機として駆動する際のエネルギーが
増大する。この結果、内燃機関１および車両の減速時の
エネルギーを従来に比較して多く回収することができ
る。また、車両の加速時に電動電動機を電動機として作
動させて、車両の加速性能を向上させる場合では、電動
発電機４は負荷の低減した内燃機関１を駆動することに
なるため、従来に比較して駆動負荷が小さくなり、内燃
機関１および車両をトルクアシストする量が増大する。
これにより、車両の加速性能が向上するとともに、内燃
機関１の燃費を従来に比較して改善することができる。
の作用で示したように、車両の減速時に、内燃機関１の
ポンピングロスが抑えられて、内燃機関１および車両が
電動発電機４を発電機として駆動する際のエネルギーが
増大する。この結果、内燃機関１および車両の減速時の
エネルギーを従来に比較して多く回収することができ
る。また、車両の加速時に電動電動機を電動機として作
動させて、車両の加速性能を向上させる場合では、電動
発電機４は負荷の低減した内燃機関１を駆動することに
なるため、従来に比較して駆動負荷が小さくなり、内燃
機関１および車両をトルクアシストする量が増大する。
これにより、車両の加速性能が向上するとともに、内燃
機関１の燃費を従来に比較して改善することができる。
【００２７】〔第２実施例の構成〕図３および図４は本
発明の第２実施例を示すもので、図３に内燃機関回生装
置の概略構成図を示す。本実施例の内燃機関１は、吸入
工程時に混合気を吸引する吸入量を、スロットルバルブ
の開度に代わって、吸気バルブの上流に設けた可変吸気
バルブ（図示しない）を開弁から閉弁にするタイミング
を制御することによって、内燃機関１に吸入される混合
気の吸入量を制御する可変吸気装置４１を採用する。こ
の実施例では、可変吸気バルブが吸入工程時に下死点に
到達する前に閉じられる所謂、吸気早閉じタイプの可変
吸気装置４１で、この可変吸気装置４１は、アクセルの
踏込み量が多い場合には、可変吸気バルブを遅く閉じ、
内燃機関１が吸入する混合気の吸入量を多くし、逆にア
クセルの踏込み量が少ない場合には、可変吸気バルブを
早く閉じ、内燃機関１が吸入する混合気の吸入量を少な
くするものである。なお、可変吸気バルブの上流には、
スロットルバルブが設けられている。これは、可変吸気
バルブが早く閉じられて、圧縮時に混合気の温度が上昇
せずに失火を防ぐためで、スロットルバルブによって内
燃機関１内に吸入される混合気を若干絞り、可変吸気バ
ルブの閉じるタイミングを遅くして失火を防ぐ。
発明の第２実施例を示すもので、図３に内燃機関回生装
置の概略構成図を示す。本実施例の内燃機関１は、吸入
工程時に混合気を吸引する吸入量を、スロットルバルブ
の開度に代わって、吸気バルブの上流に設けた可変吸気
バルブ（図示しない）を開弁から閉弁にするタイミング
を制御することによって、内燃機関１に吸入される混合
気の吸入量を制御する可変吸気装置４１を採用する。こ
の実施例では、可変吸気バルブが吸入工程時に下死点に
到達する前に閉じられる所謂、吸気早閉じタイプの可変
吸気装置４１で、この可変吸気装置４１は、アクセルの
踏込み量が多い場合には、可変吸気バルブを遅く閉じ、
内燃機関１が吸入する混合気の吸入量を多くし、逆にア
クセルの踏込み量が少ない場合には、可変吸気バルブを
早く閉じ、内燃機関１が吸入する混合気の吸入量を少な
くするものである。なお、可変吸気バルブの上流には、
スロットルバルブが設けられている。これは、可変吸気
バルブが早く閉じられて、圧縮時に混合気の温度が上昇
せずに失火を防ぐためで、スロットルバルブによって内
燃機関１内に吸入される混合気を若干絞り、可変吸気バ
ルブの閉じるタイミングを遅くして失火を防ぐ。
【００２８】そして、本実施例では、第１実施例の排気
ガス再循環装置１１（ロス低減手段）に代わって、可変
吸気装置４１によってポンピングロスを低減させるもの
である。具体的には、制御装置７の減速判断手段３１
が、アクセル開度Ａが０（踏込み量が無い状態）で、フ
ューエルカット状態の場合に、内燃機関１（車両）が減
速状態であると判断すると、可変吸気装置４１を本実施
例のロス低減手段として用いて、可変吸気バルブの閉じ
るタイミングを遅く制御し、内燃機関１の吸引する負圧
を減らしてポンピングロスを少なくするものである。
ガス再循環装置１１（ロス低減手段）に代わって、可変
吸気装置４１によってポンピングロスを低減させるもの
である。具体的には、制御装置７の減速判断手段３１
が、アクセル開度Ａが０（踏込み量が無い状態）で、フ
ューエルカット状態の場合に、内燃機関１（車両）が減
速状態であると判断すると、可変吸気装置４１を本実施
例のロス低減手段として用いて、可変吸気バルブの閉じ
るタイミングを遅く制御し、内燃機関１の吸引する負圧
を減らしてポンピングロスを少なくするものである。
【００２９】なお、本実施例の制御装置７は、第１実施
例のスロットル開度センサ２２に代わって、アクセルの
踏込み量を検出するアクセル開度センサ４３を備える。
また、内燃機関１に吸入される吸気管内圧力Ｐを検出す
る吸気管内圧力センサ４４を備える。
例のスロットル開度センサ２２に代わって、アクセルの
踏込み量を検出するアクセル開度センサ４３を備える。
また、内燃機関１に吸入される吸気管内圧力Ｐを検出す
る吸気管内圧力センサ４４を備える。
【００３０】次に、制御装置７による本実施例の減速判
断手段３１、駆動判断手段３２、およびロス低減実行手
段３３の制御の一例を図４のフローチャートを用いて説
明する。イグニッションスイッチがONされると（スター
ト）、まずイグニッションスイッチがON状態であること
を確認する（ステップＳ21）。そして、イグニッション
スイッチがOFF 状態に戻されていたら（NO）、制御作動
を終了する（エンド）。ステップＳ21がON状態にあれば
（YES ）、アクセル開度センサ４３からアクセル開度Ａ
を入力する（ステップＳ22）。次に、アクセル開度Ａが
０°（Ａ＝０）か否かの判断（つまり、アクセルの踏込
み量が０か否かの判断）を行う（ステップＳ23）。
断手段３１、駆動判断手段３２、およびロス低減実行手
段３３の制御の一例を図４のフローチャートを用いて説
明する。イグニッションスイッチがONされると（スター
ト）、まずイグニッションスイッチがON状態であること
を確認する（ステップＳ21）。そして、イグニッション
スイッチがOFF 状態に戻されていたら（NO）、制御作動
を終了する（エンド）。ステップＳ21がON状態にあれば
（YES ）、アクセル開度センサ４３からアクセル開度Ａ
を入力する（ステップＳ22）。次に、アクセル開度Ａが
０°（Ａ＝０）か否かの判断（つまり、アクセルの踏込
み量が０か否かの判断）を行う（ステップＳ23）。
【００３１】このステップＳ23の判断結果がYES の場合
（Ａ＝０°）は、内燃機関１がフューエルカット状態で
あるか否かの判断を行う（ステップＳ24）。このステッ
プＳ24の判断結果がYES の場合は、内燃機関１（車両）
が減速状態であるため、電動発電機４を発電機として作
動させ、発電機の発生した電力をバッテリ５へ蓄える。
つまり、減速エネルギーを回収する（ステップＳ25）。
続いて、可変吸気バルブの閉じるタイミングＴ0 を、ポ
ンピングロスの少ないタイミングＴｒ（可変吸気バルブ
の閉じる時期が遅く、内燃機関１の吸引する負圧が少な
いタイミング）とする（ステップＳ26）。その後、タイ
ミングＴ0 で可変吸気バルブが閉じられるように、可変
吸気バルブを制御し（ステップＳ27）、ステップＳ21へ
戻る。
（Ａ＝０°）は、内燃機関１がフューエルカット状態で
あるか否かの判断を行う（ステップＳ24）。このステッ
プＳ24の判断結果がYES の場合は、内燃機関１（車両）
が減速状態であるため、電動発電機４を発電機として作
動させ、発電機の発生した電力をバッテリ５へ蓄える。
つまり、減速エネルギーを回収する（ステップＳ25）。
続いて、可変吸気バルブの閉じるタイミングＴ0 を、ポ
ンピングロスの少ないタイミングＴｒ（可変吸気バルブ
の閉じる時期が遅く、内燃機関１の吸引する負圧が少な
いタイミング）とする（ステップＳ26）。その後、タイ
ミングＴ0 で可変吸気バルブが閉じられるように、可変
吸気バルブを制御し（ステップＳ27）、ステップＳ21へ
戻る。
【００３２】一方、ステップＳ23の判断結果がNOの場合
（Ａ＞０°）、あるいはステップＳ24の判断結果がNOの
場合（フューエルカットを行わない時期）では、アクセ
ル開度Ａが所定開度（１０°）より大きいか否かの判断
（つまり、加速状態にあるか否かの判断）を行う（ステ
ップＳ28）。このステップＳ28の判断結果がYES の場合
（Ａ＞１０°）は、内燃機関１（車両）が加速状態であ
るため、電動発電機４を通電して電動機として作動さ
せ、内燃機関１の出力をアシストする（ステップＳ2
9）。次に、吸気管内圧力Ｐ、回転数Ｎｅ、冷却水温Ｔ
等からその内燃機関１に適した可変吸気バルブの閉じる
タイミングＴ0 を算出し、その後、加速時における内燃
機関１のポンピングロスを低減するべく、タイミングＴ
0 を吸気管内圧力Ｐに応じて遅らせたタイミングＴ0+a
とする（ステップＳ30）。その後、ステップＳ27へ進
み、タイミングＴ0 で可変吸気バルブが閉じられるよう
に、可変吸気バルブを制御し、ステップＳ21へ戻る。
（Ａ＞０°）、あるいはステップＳ24の判断結果がNOの
場合（フューエルカットを行わない時期）では、アクセ
ル開度Ａが所定開度（１０°）より大きいか否かの判断
（つまり、加速状態にあるか否かの判断）を行う（ステ
ップＳ28）。このステップＳ28の判断結果がYES の場合
（Ａ＞１０°）は、内燃機関１（車両）が加速状態であ
るため、電動発電機４を通電して電動機として作動さ
せ、内燃機関１の出力をアシストする（ステップＳ2
9）。次に、吸気管内圧力Ｐ、回転数Ｎｅ、冷却水温Ｔ
等からその内燃機関１に適した可変吸気バルブの閉じる
タイミングＴ0 を算出し、その後、加速時における内燃
機関１のポンピングロスを低減するべく、タイミングＴ
0 を吸気管内圧力Ｐに応じて遅らせたタイミングＴ0+a
とする（ステップＳ30）。その後、ステップＳ27へ進
み、タイミングＴ0 で可変吸気バルブが閉じられるよう
に、可変吸気バルブを制御し、ステップＳ21へ戻る。
【００３３】ステップＳ28の判断結果がNOの場合（０＜
Ａ≦１０°）は、車両が通常の走行状態にあると判断し
て、電動発電機４の作動を停止する（ステップＳ31）。
その後、アクセル開度Ａ、吸気管内圧力Ｐ、回転数Ｎ
ｅ、冷却水温Ｔ等からその内燃機関１に適した可変吸気
バルブの閉じるタイミングＴ0 を算出する（ステップＳ
32）。その後、ステップＳ27へ進み、タイミングＴ0 で
可変吸気バルブが閉じられるように、可変吸気バルブを
制御し、ステップＳ21へ戻る。
Ａ≦１０°）は、車両が通常の走行状態にあると判断し
て、電動発電機４の作動を停止する（ステップＳ31）。
その後、アクセル開度Ａ、吸気管内圧力Ｐ、回転数Ｎ
ｅ、冷却水温Ｔ等からその内燃機関１に適した可変吸気
バルブの閉じるタイミングＴ0 を算出する（ステップＳ
32）。その後、ステップＳ27へ進み、タイミングＴ0 で
可変吸気バルブが閉じられるように、可変吸気バルブを
制御し、ステップＳ21へ戻る。
【００３４】ここで、ステップＳ23およびステップＳ24
の作動が減速判断手段３１による作動で、ステップＳ28
の作動が駆動判断手段３２による作動で、ステップＳ2
6、Ｓ27およびステップＳ30、Ｓ27の作動がロス低減実
行手段３３による作動である。
の作動が減速判断手段３１による作動で、ステップＳ28
の作動が駆動判断手段３２による作動で、ステップＳ2
6、Ｓ27およびステップＳ30、Ｓ27の作動がロス低減実
行手段３３による作動である。
【００３５】なお、この実施例では吸気早閉じタイプの
可変吸気装置４１を例に示したが、可変吸気バルブが吸
入工程を終え、圧縮工程に以降した途中で可変吸気バル
ブを閉じる所謂、吸気遅閉じタイプの可変吸気装置４１
に適用しても良い。
可変吸気装置４１を例に示したが、可変吸気バルブが吸
入工程を終え、圧縮工程に以降した途中で可変吸気バル
ブを閉じる所謂、吸気遅閉じタイプの可変吸気装置４１
に適用しても良い。
【００３６】〔変形例〕上記の実施例では、ロス低減手
段の一例として、排気ガス再循環装置および可変吸気装
置を例に示したが、スロットルバルブを迂回するバイパ
ス路を設け、このバイパス路に設けたバイパスバルブを
開くことによってポンピングロスを低減するように設け
ても良い。また、このバイパスバルブの開度を調節する
ように設け、ポンピングロス量をコントロールしても良
い。
段の一例として、排気ガス再循環装置および可変吸気装
置を例に示したが、スロットルバルブを迂回するバイパ
ス路を設け、このバイパス路に設けたバイパスバルブを
開くことによってポンピングロスを低減するように設け
ても良い。また、このバイパスバルブの開度を調節する
ように設け、ポンピングロス量をコントロールしても良
い。
【図１】内燃機関回生装置の概略構成図である（第１実
施例）。
施例）。
【図２】制御装置の作動を示すフローチャートである
（第１実施例）。
（第１実施例）。
【図３】内燃機関回生装置の概略構成図である（第２実
施例）。
施例）。
【図４】制御装置の作動を示すフローチャートである
（第２実施例）。
（第２実施例）。
１ 内燃機関 ４ 電動発電機（発電機、電動機） ５ バッテリ １１ 排気ガス再循環装置（ロス低減手段） １２ ＥＧＲバルブ ３１ 減速判断手段 ３２ 駆動判断手段 ３３ ロス低減実行手段 ４１ 可変吸気装置（ロス低減手段としても利用）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｎ 11/04 Ｈ０２Ｐ 9/04 Ｊ Ｈ０２Ｐ 9/04 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｅ (56)参考文献 特開 昭62−223415（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−131840（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−89319（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−130055（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−63010（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−116804（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−164553（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 29/02 F02D 29/06 F02D 29/02 341 F02D 13/02 F02D 11/04 B60K 6/02 F02D 21/08 H02P 9/04
Claims (2)
- 【請求項１】（ａ）燃料の燃焼によって回転動力を発生
する内燃機関と、 （ｂ）この内燃機関によって駆動されて電力を発生する
発電機と、 （ｃ）この発電機の発生した電力を蓄えるバッテリと、 （ｄ）前記発電機あるいは前記バッテリから電力の供給
を受けて、前記内燃機関を駆動する電動機と、 （ｅ）前記内燃機関のポンピングロスを低減させるロス
低減手段と、 （ｆ）前記電動機が前記内燃機関を駆動する駆動状態か
否かを判断する駆動判断手段と、 （ｇ）この駆動判断手段が駆動状態にあると判断した
際、前記ロス低減手段を作動させて前記内燃機関のポン
ピングロスを低減させるロス低減実行手段とを備える内
燃機関回生装置。 - 【請求項２】請求項１の内燃機関回生装置において、 前記発電機および前記電動機は、 前記内燃機関によって駆動されると電力を発生し、電力
の供給を受けると前記内燃機関を駆動する電動発電機で
あることを特徴とする内燃機関回生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23915594A JP3292224B2 (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | 内燃機関回生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23915594A JP3292224B2 (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | 内燃機関回生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08100689A JPH08100689A (ja) | 1996-04-16 |
| JP3292224B2 true JP3292224B2 (ja) | 2002-06-17 |
Family
ID=17040572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23915594A Expired - Lifetime JP3292224B2 (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | 内燃機関回生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3292224B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7213666B2 (en) | 2002-09-13 | 2007-05-08 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Hybrid vehicle |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2252842C (en) * | 1997-02-20 | 2001-05-22 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Generator motor for internal combustion engine |
| JP3771213B2 (ja) | 2002-11-19 | 2006-04-26 | 本田技研工業株式会社 | ハイブリッド車両のクラッチ制御装置 |
| US8467926B2 (en) | 2011-11-03 | 2013-06-18 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for valve operation control |
| JP5716695B2 (ja) * | 2012-03-05 | 2015-05-13 | 株式会社デンソー | ハイブリッド車の制御装置 |
| JP5899104B2 (ja) | 2012-11-14 | 2016-04-06 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 車両の制御装置 |
| US9534544B2 (en) | 2014-03-28 | 2017-01-03 | Denso International America, Inc. | Electric hybrid powertrain regeneration efficiency improvement |
| JP6510878B2 (ja) | 2014-05-13 | 2019-05-08 | 株式会社Ｓｏｋｅｎ | 内燃機関の制御装置 |
-
1994
- 1994-10-03 JP JP23915594A patent/JP3292224B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7213666B2 (en) | 2002-09-13 | 2007-05-08 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Hybrid vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08100689A (ja) | 1996-04-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |