JP6128089B2 - Automobile regeneration control method and regeneration control system - Google Patents

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Description

本発明は、オイルポンプモータを利用した、自動車の回生制御方法及び回生制御システムに関する。   The present invention relates to an automobile regeneration control method and regeneration control system using an oil pump motor.

図1を用いて、この種の方法及びシステムの基本構造を説明する。   The basic structure of this type of method and system will be described with reference to FIG.

図1は、回生制御システムERSを備えた自動車の駆動システムを簡略化したものであり、エンジン1を動力源として走行している状態を表している。エンジン1の出力軸は、エンジンクラッチ2、トランスミッション3、ディファレンシャルギア4を介して駆動輪5に連結されており、駆動輪5は、エンジン1によって回転駆動されている。   FIG. 1 is a simplified drive system for an automobile equipped with a regenerative control system ERS, and shows a state where the vehicle is running with the engine 1 as a power source. An output shaft of the engine 1 is connected to drive wheels 5 via an engine clutch 2, a transmission 3, and a differential gear 4, and the drive wheels 5 are rotationally driven by the engine 1.

回生制御システムERSは、連結機構11、モータクラッチ12、オイルポンプモータ13、高圧蓄圧器14、低圧リザーバ15などで構成されている。オイルポンプモータ13の回転軸は、モータクラッチ12及び連結機構11を介して、駆動輪5への出力軸に連結されている。モータクラッチ12は切られた状態となっている。   The regenerative control system ERS includes a coupling mechanism 11, a motor clutch 12, an oil pump motor 13, a high pressure accumulator 14, a low pressure reservoir 15, and the like. The rotation shaft of the oil pump motor 13 is connected to the output shaft to the drive wheels 5 via the motor clutch 12 and the connection mechanism 11. The motor clutch 12 is in a disconnected state.

オイルポンプモータ13は、互いに連通した状態でオイルを貯留する高圧蓄圧器14と低圧リザーバ15との間に接続されている。オイルポンプモータ13は、オイルポンプ及び油圧モータの両機能を有し、いずれか一方の装置として利用できる。高圧蓄圧器14には、数100気圧レベルの高圧のオイルが貯留され、低圧リザーバ15には、数気圧から数10気圧レベルの低圧のオイルが貯留される。   The oil pump motor 13 is connected between a high-pressure accumulator 14 and a low-pressure reservoir 15 that store oil in communication with each other. The oil pump motor 13 has both functions of an oil pump and a hydraulic motor, and can be used as either one of the devices. The high pressure accumulator 14 stores high pressure oil at a level of several hundred atmospheres, and the low pressure reservoir 15 stores low pressure oil at a level of several atmospheres to several tens of atmospheres.

図2の(a)に示すように、下り坂走行などの制動時には、エンジンクラッチ2が切られてモータクラッチ12が繋げられることで、駆動輪5の動力がオイルポンプモータ13に入力される。   As shown in FIG. 2A, during braking such as downhill traveling, the engine clutch 2 is disengaged and the motor clutch 12 is connected, so that the power of the drive wheels 5 is input to the oil pump motor 13.

それにより、オイルポンプモータ13はオイルポンプとして駆動され、低圧リザーバ15のオイルが高圧蓄圧器14へ送り込まれる。その結果、高圧蓄圧器14の内圧が上昇し、より高圧なオイルが蓄積される(減速回生)。   Thereby, the oil pump motor 13 is driven as an oil pump, and the oil in the low pressure reservoir 15 is sent to the high pressure accumulator 14. As a result, the internal pressure of the high-pressure accumulator 14 increases, and higher-pressure oil is accumulated (deceleration regeneration).

図2の(b)に示すように、自動車の発進時などには、モータクラッチ12が繋げられた状態で、高圧蓄圧器14のオイルが低圧リザーバ15に向けて流出される。そのオイルの吐出圧により、オイルポンプモータ13は油圧モータとして駆動され、その動力が駆動輪5に出力される(力行補助)。   As shown in FIG. 2 (b), when the vehicle starts, the oil in the high pressure accumulator 14 flows out toward the low pressure reservoir 15 with the motor clutch 12 engaged. The oil pump motor 13 is driven as a hydraulic motor by the discharge pressure of the oil, and the power is output to the drive wheels 5 (power running assist).

このような回生制御技術の一例は、例えば特許文献1に開示されている。   An example of such a regeneration control technique is disclosed in Patent Document 1, for example.

特開2013−189084号公報JP 2013-189084 A

低圧リザーバの内部には、比較的多量の圧縮空気が貯留されている。   A relatively large amount of compressed air is stored inside the low-pressure reservoir.

本発明の目的は、低圧リザーバに貯留されている圧縮空気を利用して、よりエネルギー回収効率に優れた自動車を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an automobile with more excellent energy recovery efficiency by using compressed air stored in a low-pressure reservoir.

開示する回生制御方法は、オイルポンプ及び油圧モータのいずれか一方として機能するオイルポンプモータと、前記オイルポンプモータを介して接続され、加圧下でオイル及びガスを貯留する高圧蓄圧器及び低圧リザーバと、を備えた自動車の回生制御方法である。   The regenerative control method disclosed includes an oil pump motor that functions as one of an oil pump and a hydraulic motor, a high pressure accumulator and a low pressure reservoir that are connected via the oil pump motor and store oil and gas under pressure. This is a regeneration control method for an automobile equipped with

この回生制御方法は、前記オイルポンプモータがオイルポンプとして機能し、前記低圧リザーバから前記高圧蓄圧器に前記オイルが送り込まれる時に、当該低圧リザーバに、前記ガスを送り込むガス供給工程と、前記オイルポンプモータが油圧モータとして機能し、前記高圧蓄圧器の前記オイルが前記低圧リザーバに戻される時に、当該低圧リザーバから前記ガスを取り出すガス取出工程と、取り出した前記ガスを膨張させて冷熱源を冷却する冷却工程と、を含む。   In this regeneration control method, the oil pump motor functions as an oil pump, and when the oil is fed from the low pressure reservoir to the high pressure accumulator, the gas supply step of feeding the gas into the low pressure reservoir; and the oil pump A motor functions as a hydraulic motor, and when the oil of the high-pressure accumulator is returned to the low-pressure reservoir, a gas extraction step of extracting the gas from the low-pressure reservoir, and the extracted gas is expanded to cool the cold heat source Cooling process.

また、開示する自動車の回生制御システムは、オイルポンプ及び油圧モータのいずれか一方として機能するオイルポンプモータと、前記オイルポンプモータを介して接続され、加圧下でオイル及びガスを貯留する高圧蓄圧器及び低圧リザーバと、前記低圧リザーバに設置され、前記ガスを出入りさせるガス出入口と、前記ガス出入口を通じて前記低圧リザーバに前記ガスを送り込むガス圧縮装置と、膨張弁を有する冷熱源と、前記ガス圧縮装置と前記ガス出入口とが接続される流入経路と、前記冷熱源と前記ガス出入口とが接続される流出経路とに、前記ガスの流路を切り替える流路切替機構と、前記オイルポンプモータ及び前記ガス圧縮装置の駆動、並びに前記流路切替機構を制御する制御装置と、を備える。   Also, the disclosed automobile regeneration control system includes an oil pump motor that functions as one of an oil pump and a hydraulic motor, and a high-pressure accumulator that is connected via the oil pump motor and stores oil and gas under pressure. And a low-pressure reservoir, a gas inlet / outlet that is installed in the low-pressure reservoir and allows the gas to enter / exit, a gas compressor that sends the gas to the low-pressure reservoir through the gas inlet / outlet, a cold source having an expansion valve, and the gas compressor A flow path switching mechanism that switches a flow path of the gas to an inflow path to which the gas inlet / outlet is connected and an outflow path to which the cold heat source and the gas inlet / outlet are connected, the oil pump motor, and the gas And a controller for controlling the driving of the compression device and the flow path switching mechanism.

前記制御装置は、前記オイルポンプモータによって前記低圧リザーバから前記高圧蓄圧器に前記オイルが送り込まれる時に、前記流入経路に切り替えて当該低圧リザーバに前記ガスを送り込むガス供給制御と、前記オイルポンプモータによって前記高圧蓄圧器の前記オイルが前記低圧リザーバに戻される時に、前記流出経路に切り替えて当該低圧リザーバから前記ガスを取り出すガス取出制御と、を実行する。   When the oil is sent from the low pressure reservoir to the high pressure accumulator by the oil pump motor, the control device switches to the inflow path and sends the gas to the low pressure reservoir, and the oil pump motor When the oil of the high-pressure accumulator is returned to the low-pressure reservoir, a gas extraction control for switching to the outflow path and extracting the gas from the low-pressure reservoir is performed.

そして、前記ガス取出制御によって前記冷熱源に送られる前記ガスが、前記膨張弁で膨張することにより、前記冷熱源が冷却されるようになっている。   And the said cold heat source is cooled because the said gas sent to the said cold heat source by the said gas extraction control expand | swells with the said expansion valve.

従って、これら回生制御方法や回生制御システムによれば、低圧リザーバに収容されている圧縮されたガスを、冷熱源を冷却する熱源として利用するため、エネルギー回収効率に優れた自動車を実現できる。   Therefore, according to these regenerative control methods and regenerative control systems, since the compressed gas stored in the low-pressure reservoir is used as a heat source for cooling the cold heat source, an automobile having excellent energy recovery efficiency can be realized.

更に、前記ガス圧縮装置は、前記オイルポンプモータに付設されているようにするとよい。   Furthermore, the gas compression device may be attached to the oil pump motor.

そうすれば、ガス圧縮装置を、オイルポンプモータと同期させながら駆動輪から回収されるエネルギーで作動させ、減少する低圧リザーバのガスを補充することができる。従って、優れたエネルギー回収効率を大きく損なうことなく維持できる。   Then, the gas compression device can be operated with the energy recovered from the driving wheel while being synchronized with the oil pump motor, and the gas in the low-pressure reservoir can be replenished. Therefore, it is possible to maintain excellent energy recovery efficiency without greatly impairing.

例えば、エンジンと、前記エンジンの排気経路から排熱を回収する排熱回収装置と、前記排熱回収装置が回収する排熱によって加熱される高熱源と、温度差を利用して発電する熱電素子と、を更に備え、前記熱電素子が前記高熱源と前記冷熱源との間に設置されているようにすることができる。   For example, an engine, an exhaust heat recovery device that recovers exhaust heat from the exhaust path of the engine, a high heat source that is heated by the exhaust heat recovered by the exhaust heat recovery device, and a thermoelectric element that generates electric power using a temperature difference The thermoelectric element can be installed between the high heat source and the cold heat source.

そうすれば、排熱と、低圧リザーバのガスとを効率よく利用して発電できるため、エネルギー回収効率に優れた自動車を実現できる。   If it does so, since it can generate electricity using exhaust heat and gas of a low-pressure reservoir efficiently, the car excellent in energy recovery efficiency is realizable.

また例えば、前記自動車の車室の温度を調整する補助空気調節装置、を更に備え、前記冷熱源が前記補助空気調節装置の冷却用熱源として用いられているようにしてもよい。   Further, for example, an auxiliary air conditioner that adjusts the temperature of the passenger compartment of the automobile may be further provided, and the cold heat source may be used as a cooling heat source of the auxiliary air conditioner.

そうすれば、電力消費が大きい車室内の冷房を、低圧リザーバのガスを利用して補助できるため、エネルギー回収効率に優れた自動車を実現できる。   Then, the cooling of the vehicle interior that consumes a large amount of power can be assisted by using the gas in the low-pressure reservoir, so that an automobile with excellent energy recovery efficiency can be realized.

この場合、圧縮機、凝縮器、及び蒸発器を経由する冷媒の循環経路を有し、前記自動車の車室の温度を調整する主空気調節装置、を更に備え、前記冷媒に前記オイルが用いられ、前記循環経路における前記凝縮器と前記蒸発器との間に、前記低圧リザーバに迂回する一対の迂回経路が設けられ、前記低圧リザーバに貯留されている前記オイルが、前記一対の迂回経路を経由して前記循環経路に流入及び流出可能になっているようにしてもよい。   In this case, a refrigerant circulation path that passes through the compressor, the condenser, and the evaporator is provided, and further includes a main air conditioner that adjusts the temperature of the passenger compartment of the automobile, and the oil is used as the refrigerant. A pair of bypass paths that bypass the low-pressure reservoir are provided between the condenser and the evaporator in the circulation path, and the oil stored in the low-pressure reservoir passes through the pair of bypass paths Then, it may be possible to flow in and out of the circulation path.

低圧リザーバに貯留されているオイルは加圧されているため、冷媒をそのオイルと同じにして、そのオイルを循環経路に流入及び流出させることで、冷媒が適正な圧力に達する時間を短縮できる。それにより、主空気調節装置を始動して直ぐに車室内を冷房又は暖房することが可能になる。   Since the oil stored in the low-pressure reservoir is pressurized, the time for the refrigerant to reach an appropriate pressure can be shortened by making the refrigerant the same as the oil and flowing the oil into and out of the circulation path. Thereby, it becomes possible to cool or heat the passenger compartment immediately after starting the main air conditioner.

本発明の自動車の回生制御方法等によれば、エネルギー回収効率に優れた自動車を提供することができる。   According to the automobile regeneration control method and the like of the present invention, an automobile excellent in energy recovery efficiency can be provided.

オイルポンプモータを利用した自動車の回生制御システムを示す概略図である。It is the schematic which shows the regeneration control system of the motor vehicle using an oil pump motor. オイルポンプモータを利用した自動車の回生制御を説明する概略図である。(a)は、減速回生時の状態を、(b)は、力行補助時の状態を、それぞれ示している。It is the schematic explaining the regeneration control of the motor vehicle using an oil pump motor. (A) has shown the state at the time of deceleration regeneration, (b) has each shown the state at the time of power running assistance. (a)〜(c)は、開示する回生制御システムの主たる構成を示す概略図である。(A)-(c) is the schematic which shows the main structures of the regenerative control system to disclose. 第1実施形態の自動車の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the motor vehicle of 1st Embodiment. 第1実施形態の自動車の回生制御システムの制御の一例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows an example of control of the regeneration control system of a car of a 1st embodiment. 第1実施形態の自動車の回生制御システムの制御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 control of the regeneration control system of the motor vehicle of 1st Embodiment. 第2実施形態の自動車の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the motor vehicle of 2nd Embodiment. 第2実施形態の自動車の回生制御システムの制御の一例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows an example of control of the regeneration control system of the car of a 2nd embodiment. 第2実施形態の自動車の回生制御システムの制御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 control of the regeneration control system of the car of a 2nd embodiment. 第2実施形態の変形例の自動車の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the motor vehicle of the modification of 2nd Embodiment. (a)、(b)は、第2実施形態の変形例を説明するための図である。(A), (b) is a figure for demonstrating the modification of 2nd Embodiment.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the following description is merely illustrative in nature and does not limit the present invention, its application, or its use.

(回生制御方法及び回生制御システムの主な構成)
図3に、開示する回生制御システムERSの主たる構成を示す。なお、基本的構成は、上述した回生制御システムERSと同じであるため、同じ機能の構成については、同じ符号を用いてその説明は省略する。
(Main configuration of regenerative control method and regenerative control system)
FIG. 3 shows a main configuration of the disclosed regeneration control system ERS. Since the basic configuration is the same as that of the above-described regenerative control system ERS, the same reference numerals are used for the configuration of the same function, and the description thereof is omitted.

回生制御システムERSは、オイルポンプモータ13、高圧蓄圧器14、低圧リザーバ15、空気圧縮機16(ガス圧縮装置)、ガス出入口17、切替弁SV(流路切替機構)、冷熱源19、制御装置20などで構成されている。   The regenerative control system ERS includes an oil pump motor 13, a high pressure accumulator 14, a low pressure reservoir 15, an air compressor 16 (gas compression device), a gas inlet / outlet 17, a switching valve SV (flow path switching mechanism), a cold heat source 19, and a control device. 20 or the like.

オイルポンプモータ13は、オイルポンプ及び油圧モータのいずれか一方として機能する装置であり、オイルの吐出口及び吸込口のいずれか一方として機能する第1オイル出入口13a及び第2オイル出入口13bを有している。第1オイル出入口13aは、高圧蓄圧器14に接続されており、第2オイル出入口13bは低圧リザーバ15に接続されている。   The oil pump motor 13 is a device that functions as either an oil pump or a hydraulic motor, and includes a first oil inlet / outlet 13a and a second oil inlet / outlet 13b that function as either an oil discharge port or a suction port. ing. The first oil inlet / outlet 13 a is connected to the high pressure accumulator 14, and the second oil inlet / outlet 13 b is connected to the low pressure reservoir 15.

オイルポンプモータ13がオイルポンプとして機能する時(減速回生時)には、第1オイル出入口13aは吐出口として機能し、第2オイル出入口13bは吸込口として機能する。オイルポンプモータ13が油圧モータとして機能する時(力行補助時)には、第1オイル出入口13aは吸込口として機能し、第2オイル出入口13bは吐出口として機能する。   When the oil pump motor 13 functions as an oil pump (during deceleration regeneration), the first oil inlet / outlet 13a functions as a discharge port, and the second oil inlet / outlet 13b functions as a suction port. When the oil pump motor 13 functions as a hydraulic motor (when powering is assisted), the first oil inlet / outlet 13a functions as a suction port, and the second oil inlet / outlet 13b functions as a discharge port.

高圧蓄圧器14は小型の耐圧容器であり、そこには、例えば200〜400気圧レベルのオイルと空気とが分離した状態で貯留されている。低圧リザーバ15は大型の耐圧容器であり、そこには、例えば、1〜30気圧レベルのオイルと空気とが分離した状態で貯留されている。   The high-pressure accumulator 14 is a small pressure-resistant container in which, for example, 200 to 400 atm level oil and air are stored in a separated state. The low-pressure reservoir 15 is a large pressure vessel, and for example, 1 to 30 atm level oil and air are stored in a separated state.

なお、空気は緩衝用であり、気体であれば、窒素ガス等、その他のガスであってもよい。   The air is used for buffering and may be other gas such as nitrogen gas as long as it is a gas.

空気圧縮機16は、オイルポンプモータ13に付設されており、減速回生時に、オイルポンプモータ13に同期して、駆動輪5から回収される力で作動するように構成されている。   The air compressor 16 is attached to the oil pump motor 13 and is configured to operate with a force recovered from the drive wheels 5 in synchronization with the oil pump motor 13 during deceleration regeneration.

ガス出入口17は、低圧リザーバ15に設置されている。ガス出入口17は、その内部の空気層に連通しており、低圧リザーバ15に空気を出入させる機能を有している。   The gas inlet / outlet port 17 is installed in the low pressure reservoir 15. The gas inlet / outlet port 17 communicates with the air layer inside the gas inlet / outlet port 17 and has a function of allowing air to enter and exit from the low-pressure reservoir 15.

切替弁SVは、三方切替弁からなり、ガス出入口17に接続されているリザーバ配管21と、空気圧縮機16に接続されている流入配管22と、膨張弁EVを有する冷熱源19に接続されている流出配管23と、に接続されている。   The switching valve SV is a three-way switching valve, and is connected to a reservoir pipe 21 connected to the gas inlet / outlet port 17, an inflow pipe 22 connected to the air compressor 16, and a cold heat source 19 having an expansion valve EV. Connected to the outflow pipe 23.

図3の(a)に示すように、通常の切替弁SVは、流路を遮断する状態(閉止位置)に制御されている。   As shown to (a) of FIG. 3, the normal switching valve SV is controlled by the state (closed position) which interrupts | blocks a flow path.

制御装置20は、CPUやメモリ等のハードウエアと、制御プログラム等のソフトウエアとで構成されており、自動車の減速回生や力行補助を総合的に制御する機能を有している。後述する各実施形態の制御も制御装置20によって行われる。例えば、オイルポンプモータ13や空気圧縮機16の駆動制御、切替弁SVの切替制御なども制御装置20によって行われる。   The control device 20 includes hardware such as a CPU and a memory, and software such as a control program, and has a function of comprehensively controlling deceleration regeneration and power running assistance of the automobile. Control of each embodiment described later is also performed by the control device 20. For example, the control device 20 also performs drive control of the oil pump motor 13 and the air compressor 16, switching control of the switching valve SV, and the like.

この回生制御システムERSでは、制御装置20により、低圧リザーバ15に貯留されている圧縮空気を利用して冷熱源19を冷却する処理が行えるように工夫されている。   The regenerative control system ERS is devised so that the control device 20 can perform a process of cooling the cold heat source 19 using the compressed air stored in the low-pressure reservoir 15.

図3の(b)に示すように、高圧蓄圧器14のオイルが上限に達していない場合には、減速回生時に、オイルポンプモータ13(オイルポンプとして機能)により、低圧リザーバ15から高圧蓄圧器14にオイルが送り込まれる。   As shown in FIG. 3B, when the oil in the high pressure accumulator 14 has not reached the upper limit, the oil pump motor 13 (functioning as an oil pump) causes the high pressure accumulator from the low pressure reservoir 15 during deceleration regeneration. 14 is fed with oil.

その時に、制御装置20により、空気圧縮機16とガス出入口17とを接続する流入経路が形成される状態(取入位置)に切替弁SVが切り替えられる。そうして、空気圧縮機16がガス出入口17を通じて低圧リザーバ15に空気を送り込むガス供給制御が実行される(ガス供給工程)。   At that time, the control device 20 switches the switching valve SV to a state (intake position) in which an inflow path connecting the air compressor 16 and the gas inlet / outlet port 17 is formed. Thus, gas supply control is performed in which the air compressor 16 sends air to the low-pressure reservoir 15 through the gas inlet / outlet port 17 (gas supply step).

図3の(c)に示すように、力行補助時には、オイルポンプモータ13(油圧モータとして機能)が、高圧蓄圧器14に蓄えられた高圧オイルの吐出力によって駆動輪5を駆動し、高圧蓄圧器14のオイルが低圧リザーバ15に戻される。   As shown in FIG. 3 (c), at the time of powering assistance, the oil pump motor 13 (functioning as a hydraulic motor) drives the drive wheel 5 with the discharge force of the high-pressure oil stored in the high-pressure accumulator 14, thereby The oil in the vessel 14 is returned to the low pressure reservoir 15.

その時に、制御装置20により、ガス出入口17と冷熱源19とを接続する流出経路が形成される状態(取出位置)に切替弁SVが切り替えられる。そうすることにより、低圧リザーバ15から圧縮空気を取り出すガス取出制御が実行される(ガス取出工程)。   At that time, the control device 20 switches the switching valve SV to a state (extraction position) where an outflow path connecting the gas inlet / outlet port 17 and the cold heat source 19 is formed. By doing so, gas extraction control for extracting compressed air from the low-pressure reservoir 15 is executed (gas extraction step).

低圧リザーバ15から取り出された圧縮空気は冷熱源19に送られ、膨張弁EVでその圧縮空気が膨張することにより、冷熱源19が冷却される(冷却工程)。   The compressed air taken out from the low-pressure reservoir 15 is sent to the cold heat source 19, and the compressed air is expanded by the expansion valve EV, whereby the cold heat source 19 is cooled (cooling step).

すなわち、この回生制御システムERSでは、低圧リザーバ15に収容されている緩衝用の圧縮空気を、冷熱源19を冷却する熱源として利用するため、エネルギー回収効率に優れた自動車を実現できる。   That is, in this regenerative control system ERS, the buffered compressed air accommodated in the low-pressure reservoir 15 is used as a heat source for cooling the cold heat source 19, so that an automobile with excellent energy recovery efficiency can be realized.

それにより減少する低圧リザーバ15の圧縮空気は、減速回生時に、駆動輪5から回収されるエネルギーで作動する空気圧縮機16によって補充される。従って、エネルギーを大きく損なうことなく、優れたエネルギー回収効率を維持できる。   The compressed air in the low-pressure reservoir 15 that decreases thereby is replenished by the air compressor 16 that operates with the energy recovered from the drive wheels 5 during the deceleration regeneration. Therefore, excellent energy recovery efficiency can be maintained without greatly losing energy.

(第1実施形態)
図4に、回生制御システムERSを用いた自動車C1の一例を示す。この自動車C1は、回生制御システムERSの他、エンジン1、バッテリ31(電池)、熱電素子32などを備えており、エンジン1の排熱と冷熱源19とを利用して発電できるように構成されている。
(First embodiment)
FIG. 4 shows an example of an automobile C1 using the regeneration control system ERS. In addition to the regenerative control system ERS, the automobile C1 includes an engine 1, a battery 31 (battery), a thermoelectric element 32, and the like, and is configured to be able to generate power using the exhaust heat of the engine 1 and the cold heat source 19. ing.

回生制御システムERSの主な構成は、上述した回生制御システムERSと同じであるため、同じ機能の構成については、同じ符号を用いてその説明は省略する。また、図4において、符号33は、上述したエンジンクラッチ2及びトランスミッション3などに相当するエンジン1の駆動機構を示し、符号34は、連結機構11及びモータクラッチ12などに相当する回生制御システムERSの駆動機構を示している。   Since the main configuration of the regenerative control system ERS is the same as that of the above-described regenerative control system ERS, the same reference numerals are used for the configurations of the same functions, and description thereof is omitted. In FIG. 4, reference numeral 33 denotes a drive mechanism of the engine 1 corresponding to the engine clutch 2 and transmission 3 described above, and reference numeral 34 denotes a regenerative control system ERS corresponding to the coupling mechanism 11 and the motor clutch 12. The drive mechanism is shown.

エンジン1の排気経路35には、上流側から順に、触媒装置36、排熱回収装置37、マフラー38が設置されている。排熱回収装置37は、熱交換器などで構成されており、排気経路35の排熱を回収する機能を有している。   A catalyst device 36, an exhaust heat recovery device 37, and a muffler 38 are installed in the exhaust path 35 of the engine 1 in order from the upstream side. The exhaust heat recovery device 37 is configured by a heat exchanger or the like, and has a function of recovering exhaust heat from the exhaust path 35.

排熱回収装置37は、ラジエーター39、高熱源40とともに、エンジン1を冷却する冷却水の循環経路41に設置されている。冷却水を冷却するラジエーター39は、エンジン1の上流側に設置されている。排熱回収装置37は、エンジン1の下流側に設置されている。   The exhaust heat recovery device 37 is installed in a circulation path 41 of cooling water for cooling the engine 1 together with the radiator 39 and the high heat source 40. A radiator 39 for cooling the cooling water is installed on the upstream side of the engine 1. The exhaust heat recovery device 37 is installed on the downstream side of the engine 1.

高熱源40は、排熱回収装置37の下流側に設置されていて、エンジン1及び排熱回収装置37を経由して加熱された冷却水は、高熱源40を経由してラジエーター39に戻るように構成されている。高熱源40には蓄熱材40aが充填されている。   The high heat source 40 is installed on the downstream side of the exhaust heat recovery device 37, and the cooling water heated via the engine 1 and the exhaust heat recovery device 37 returns to the radiator 39 via the high heat source 40. It is configured. The high heat source 40 is filled with a heat storage material 40a.

熱電素子32は、温度差を利用して発電する機能を有しており、この自動車C1では、高熱源40と冷熱源19との間に設置されている。熱電素子32は、これらの温度差によって発電し、発電した電気をバッテリ31に蓄電する。   The thermoelectric element 32 has a function of generating electric power using a temperature difference, and is installed between the high heat source 40 and the cold heat source 19 in the automobile C1. The thermoelectric element 32 generates electricity based on these temperature differences, and stores the generated electricity in the battery 31.

冷熱源19には、冷熱源19の上流側に設置された上流側膨張弁EV1と、冷熱源19の下流側に設置された下流側膨張弁EV2とが設けられている。冷熱源19の内部には、蓄熱材19aが充填されている。上流側膨張弁EV1は流出配管23に接続され、下流側膨張弁EV2の下流側は外部に開放されている。上流側膨張弁EV1と下流側膨張弁EV2との開度制御により、冷熱源19の温度の調整が可能となっている。   The cold heat source 19 is provided with an upstream expansion valve EV1 installed on the upstream side of the cold heat source 19 and a downstream expansion valve EV2 installed on the downstream side of the cold heat source 19. The cold heat source 19 is filled with a heat storage material 19a. The upstream side expansion valve EV1 is connected to the outflow pipe 23, and the downstream side of the downstream side expansion valve EV2 is open to the outside. The temperature of the cold heat source 19 can be adjusted by opening control of the upstream side expansion valve EV1 and the downstream side expansion valve EV2.

回生制御システムERSを制御するために、これら装置には、各種センサが設置されている。   In order to control the regeneration control system ERS, various sensors are installed in these devices.

低圧リザーバ15には、その内圧を計測する第1圧力センサSP1が設置されている。高熱源40には、その温度を計測する第1温度センサST1が設置されている。冷熱源19には、その温度を計測する第2温度センサST2と、その内圧を計測する第2圧力センサSP2とが設置されている。   The low pressure reservoir 15 is provided with a first pressure sensor SP1 for measuring the internal pressure. The high heat source 40 is provided with a first temperature sensor ST1 that measures the temperature. The cold heat source 19 is provided with a second temperature sensor ST2 that measures the temperature and a second pressure sensor SP2 that measures the internal pressure.

自動車C1の運転中は、これらセンサSP1,SP2,ST1,ST2の計測値が、制御装置20に出力されるようになっており、制御装置20は、これら計測値に基づいて回生制御システムERSを制御する。   During driving of the automobile C1, the measured values of these sensors SP1, SP2, ST1, ST2 are outputted to the control device 20, and the control device 20 sets the regenerative control system ERS based on these measured values. Control.

図5及び図6に、その制御の一例を示す。   5 and 6 show an example of the control.

図5の上段のグラフは、自動車C1の走行パターンを表している。太線は回生制御システムERSが作動している期間を示している。細線はエンジン1が作動している期間を示している。   The upper graph in FIG. 5 represents the traveling pattern of the automobile C1. A thick line indicates a period during which the regenerative control system ERS is operating. A thin line indicates a period during which the engine 1 is operating.

始動時には、力行補助により、駆動輪5はオイルポンプモータ13(油圧モータ)によって駆動され、速度がV1になるとエンジン1の駆動に切り替えられる(時間:t1)。その後、速度がV2になると(時間:t2)、速度V2で所定時間(時間:t4)に達するまで走行する。   At start-up, the drive wheels 5 are driven by an oil pump motor 13 (hydraulic motor) with power running assistance, and when the speed reaches V1, the drive wheels 5 are switched to drive the engine 1 (time: t1). Thereafter, when the speed becomes V2 (time: t2), the vehicle travels at the speed V2 until a predetermined time (time: t4) is reached.

その後、減速して停止する(時間:t5)。その際、エンジン1の側からオイルポンプモータ13の側に駆動機構33,34が切り替えられ、減速回生が行われる。   Then, it decelerates and stops (time: t5). At that time, the drive mechanisms 33 and 34 are switched from the engine 1 side to the oil pump motor 13 side, and deceleration regeneration is performed.

図5の中段のグラフは、圧力パターンを表している。実線は第1圧力センサSP1の計測値(低圧リザーバ15の圧力)を示している。破線は第2圧力センサSP2の計測値(冷熱源19の圧力)を示している。   The middle graph in FIG. 5 represents the pressure pattern. The solid line indicates the measured value of the first pressure sensor SP1 (pressure of the low pressure reservoir 15). The broken line indicates the measurement value of the second pressure sensor SP2 (pressure of the cold heat source 19).

P0は、低圧リザーバ15で目標とされる設定圧である。PHは、低圧リザーバ15で上限とされる圧力であり、PLは、低圧リザーバ15で下限とされる圧力である。   P 0 is a set pressure targeted by the low pressure reservoir 15. PH is a pressure that is the upper limit in the low-pressure reservoir 15, and PL is a pressure that is the lower limit in the low-pressure reservoir 15.

図5の下段のグラフは、熱電素子32の温度を表している。実線は第2温度センサST2の計測値(冷熱源19の温度)を示している。破線は第1温度センサST1の計測値(高熱源40の温度)を示している。   The lower graph in FIG. 5 represents the temperature of the thermoelectric element 32. The solid line indicates the measured value of the second temperature sensor ST2 (the temperature of the cold heat source 19). The broken line indicates the measured value of the first temperature sensor ST1 (the temperature of the high heat source 40).

Tcは、冷熱源19で目標とされる設定温度である。Thは、高熱源40で目標とされる設定温度である。   Tc is a set temperature targeted by the cold heat source 19. Th is a set temperature targeted by the high heat source 40.

力行補助時には、低圧リザーバ15にオイルが戻されるため、低圧リザーバ15の圧力が上昇する。そして、その圧力がPHに達するとエンジン1の駆動に切り替わる(時間:t1)。エンジン1が駆動し始めると、排熱が回収され始めるため、それに伴って高熱源40及び冷熱源19の温度が上昇する。   At the time of powering assistance, the oil is returned to the low pressure reservoir 15, so the pressure in the low pressure reservoir 15 rises. When the pressure reaches PH, the engine 1 is switched to driving (time: t1). When the engine 1 starts to be driven, exhaust heat starts to be recovered, and accordingly, the temperatures of the high heat source 40 and the cold heat source 19 rise.

図6に示すように、制御装置20は、第1温度センサST1の計測値により、高熱源40の温度がThに達したか否かをチェックしている(ステップS1)。   As shown in FIG. 6, the control device 20 checks whether or not the temperature of the high heat source 40 has reached Th based on the measurement value of the first temperature sensor ST1 (step S1).

そして、高熱源40の温度がThに達した場合には(時間:t3)、制御装置20は、切替弁SVを封止位置から取出位置に切り替えて流出経路を形成し、低圧リザーバ15から圧縮空気を取り出すガス取出制御を実行する(ステップS2)。   When the temperature of the high heat source 40 reaches Th (time: t3), the control device 20 switches the switching valve SV from the sealing position to the extraction position, forms an outflow path, and compresses from the low pressure reservoir 15 Gas extraction control for extracting air is executed (step S2).

それにより、冷熱源19が冷却されて第2温度センサST2の計測値(冷熱源19の温度)が低下するので、制御装置20は、上流側膨張弁EV1及び下流側膨張弁EV2の開度を制御して、第2圧力センサSP2の計測値(冷熱源19の圧力)をPLに保持する(ステップS3)。   As a result, the cold source 19 is cooled and the measured value of the second temperature sensor ST2 (the temperature of the cold source 19) decreases, so that the control device 20 sets the opening degrees of the upstream expansion valve EV1 and the downstream expansion valve EV2. By controlling, the measured value of the second pressure sensor SP2 (pressure of the cold heat source 19) is held at PL (step S3).

その結果、冷熱源19の温度がTc付近で安定化し、Thに保持された高熱源40と、Tc付近で安定化した冷熱源19との温度差により、熱電素子32は効果的に発電し、発電された電気がバッテリ31に蓄電される。   As a result, the temperature of the cold heat source 19 is stabilized near Tc, and the thermoelectric element 32 effectively generates electric power due to the temperature difference between the high heat source 40 held at Th and the cold heat source 19 stabilized near Tc, The generated electricity is stored in the battery 31.

また、冷熱源19との熱交換により、高熱源40を流れる冷却水は冷却される。その結果、ラジエーター39の冷却負担が軽減されるため、ラジエーター39の小型化等が実現できる。   Further, the cooling water flowing through the high heat source 40 is cooled by heat exchange with the cold heat source 19. As a result, since the cooling load of the radiator 39 is reduced, the radiator 39 can be downsized.

低圧リザーバ15に圧縮空気が充分に有る間は、この状態が維持されるが(ステップS4でNO)、第1圧力センサSP1の計測値(低圧リザーバ15の圧力)が、PLに近づいた場合には(ステップS4でYES)、制御装置20は、切替弁SVを取出位置から封止位置に切り替えて圧縮空気の取出を停止する(ステップS5)。   This state is maintained while there is sufficient compressed air in the low pressure reservoir 15 (NO in step S4), but when the measured value of the first pressure sensor SP1 (pressure in the low pressure reservoir 15) approaches PL. (YES in step S4), the control device 20 switches the switching valve SV from the take-out position to the sealing position and stops taking out the compressed air (step S5).

そして、アクセルの踏み込みが無くなって減速回生が行われるようになると(ステップS6でYES、時間:t4)、制御装置20は、切替弁SVを取出位置から取入位置に切り替えて流入経路を形成し、空気圧縮機16を駆動して低圧リザーバ15に空気を送り込むガス供給制御を実行する(ステップS7)。   When the accelerator is not depressed and deceleration regeneration is performed (YES in step S6, time: t4), the control device 20 switches the switching valve SV from the take-out position to the take-in position to form an inflow path. Then, gas supply control for driving the air compressor 16 and feeding air into the low-pressure reservoir 15 is executed (step S7).

第1圧力センサSP1の計測値(低圧リザーバ15の圧力)がP0に達すると(ステップS8、時間:t5)、制御装置20は、切替弁SVを取入位置から封止位置に切り替え、空気圧縮機16を停止する(ステップS9)。   When the measured value of the first pressure sensor SP1 (pressure of the low pressure reservoir 15) reaches P0 (step S8, time: t5), the control device 20 switches the switching valve SV from the insertion position to the sealing position, and compresses the air. The machine 16 is stopped (step S9).

この自動車C1によれば、排熱と、低圧リザーバ15の圧縮空気とを効率よく利用して発電できるため、エネルギー回収効率を向上させることができる。   According to this automobile C1, since it is possible to efficiently generate power by using exhaust heat and the compressed air in the low-pressure reservoir 15, energy recovery efficiency can be improved.

(第2実施形態)
図7に、回生制御システムERSを用いた自動車C2の一例を示す。この自動車C2は、回生制御システムERSの他、駆動モータ51、駆動電源52(電池)、主空気調節装置53、補助空気調節装置60などを備えており、冷熱源19を利用して車室内の温度調整が行えるように構成されている。
(Second Embodiment)
FIG. 7 shows an example of an automobile C2 using the regeneration control system ERS. The automobile C2 includes a regenerative control system ERS, a drive motor 51, a drive power source 52 (battery), a main air conditioner 53, an auxiliary air conditioner 60, and the like. The temperature can be adjusted.

回生制御システムERS等は、第1実施形態と同じであるため、同じ機能の構成については、同じ符号を用いてその説明は省略する。なお、本実施形態では、駆動源に駆動モータ51を搭載した電気自動車を例に説明するが、第1実施形態と同様に、エンジンを駆動源とする自動車であっても適用可能である。   Since the regenerative control system ERS and the like are the same as those in the first embodiment, the same reference numerals are used for the same functional configuration, and the description thereof is omitted. In the present embodiment, an electric vehicle in which the drive motor 51 is mounted as a drive source will be described as an example. However, as in the first embodiment, the present invention can also be applied to a vehicle having an engine as a drive source.

主空気調節装置53は、一般的なエアコンである。主空気調節装置53には、圧縮機53a、凝縮器53b、蒸発器53cなどが備えられており、循環経路53dを通じて、冷媒がこれらを循環するように構成されている。主空気調節装置53は、駆動電源52から供給される電力によって駆動され、車室内に冷風及び温風を送り込むことにより、車室の温度を調整する。   The main air conditioner 53 is a general air conditioner. The main air conditioner 53 is provided with a compressor 53a, a condenser 53b, an evaporator 53c, and the like, and a refrigerant is configured to circulate through these through a circulation path 53d. The main air conditioner 53 is driven by electric power supplied from the drive power supply 52, and adjusts the temperature of the passenger compartment by sending cold air and hot air into the passenger compartment.

ところが、主空気調節装置53は電力消費が大きいため、同じ駆動電源52からの電力供給で駆動する駆動モータ51に影響が及ぶおそれがある。従って、この自動車C2では、補助空気調節装置60を別途設けることにより、主空気調節装置53の駆動が抑制できるように構成されている。   However, since the main air conditioner 53 consumes a large amount of power, the drive motor 51 that is driven by the power supply from the same drive power supply 52 may be affected. Therefore, the automobile C2 is configured such that the driving of the main air conditioner 53 can be suppressed by providing the auxiliary air conditioner 60 separately.

補助空気調節装置60は、冷房用空調装置61と暖房用空調装置62とで構成されている。冷房用空調装置61及び暖房用空調装置62の各々は、第2切替弁SV2を介して切替弁SVの下流側に接続されている。   The auxiliary air conditioner 60 includes a cooling air conditioner 61 and a heating air conditioner 62. Each of the air conditioner 61 for cooling and the air conditioner 62 for heating is connected to the downstream side of the switching valve SV via the second switching valve SV2.

冷房用空調装置61の冷却用熱源には、冷熱源19が用いられている。冷房用空調装置61は、冷熱源19で冷却される空気を、ファン61aで車室内に送り込むことにより、車室の温度を低下させる。   The cooling heat source 19 is used as a cooling heat source for the cooling air conditioner 61. The air conditioner 61 for cooling reduces the temperature of the passenger compartment by sending the air cooled by the cold heat source 19 into the passenger compartment with the fan 61a.

暖房用空調装置62は、タービンコンプレッサー62a、温熱源62b、ファン62cを有している。タービンコンプレッサー62aは、低圧リザーバ15から取り出された圧縮空気で作動し、空気を圧縮する。温熱源62bは、タービンコンプレッサー62aによって圧縮される空気を利用して熱を生成する。   The heating air conditioner 62 includes a turbine compressor 62a, a heat source 62b, and a fan 62c. The turbine compressor 62a operates with the compressed air taken out from the low pressure reservoir 15 and compresses the air. The heat source 62b generates heat using the air compressed by the turbine compressor 62a.

暖房用空調装置62は、温熱源62bを通じて暖められる空気を、ファン62cで車室内に送り込むことにより、車室の温度を上昇させる。   The heating air conditioner 62 raises the temperature of the passenger compartment by sending air heated through the heat source 62b into the passenger compartment by the fan 62c.

回生制御システムERSを制御するために、これら装置には、各種センサが設置されている。   In order to control the regeneration control system ERS, various sensors are installed in these devices.

第1実施形態と同様に、低圧リザーバ15に第1圧力センサSP1が設置され、冷熱源19に第2温度センサST2及び第2圧力センサSP2が設置されている。更に、冷熱源19の下流側に、冷却後の空気の温度を計測する第3温度センサST3が設置されている。   Similar to the first embodiment, the first pressure sensor SP1 is installed in the low pressure reservoir 15, and the second temperature sensor ST2 and the second pressure sensor SP2 are installed in the cold heat source 19. Further, a third temperature sensor ST3 for measuring the temperature of the air after cooling is installed on the downstream side of the cold heat source 19.

図8及び図9に、車室内を冷房する場合の制御を示す。   8 and 9 show the control when the vehicle interior is cooled.

図8の上段のグラフの内容は、図5の上段のグラフと同じであり、図8の中段のグラフの内容は、図5の中段のグラフと同じである。ただし、ここでの駆動源の主体はエンジン1ではなく駆動モータ51である。   The contents of the upper graph in FIG. 8 are the same as the upper graph in FIG. 5, and the contents of the middle graph in FIG. 8 are the same as the middle graph in FIG. However, the main driving source here is not the engine 1 but the driving motor 51.

図8の下段のグラフは、冷房用空調装置61の各温度を表している。実線は第3温度センサST3の計測値(冷熱源19の下流側の空気温度)を示している。破線は第2温度センサST2の計測値(冷熱源19の温度)を示している。T0は、目標とされる空気の冷却温度である。   The lower graph of FIG. 8 represents each temperature of the air conditioner 61 for cooling. The solid line indicates the measured value of the third temperature sensor ST3 (the air temperature downstream of the cold heat source 19). The broken line indicates the measured value of the second temperature sensor ST2 (temperature of the cold heat source 19). T0 is a target air cooling temperature.

図8に示すように、始動時には、回生制御システムERSによって力行補助が行われる。力行補助時には、低圧リザーバ15の圧力が上昇する。なお、第2切替弁SV2は、冷房用空調装置61の側に接続されている。   As shown in FIG. 8, at the time of start-up, power running assistance is performed by the regeneration control system ERS. When assisting power running, the pressure in the low-pressure reservoir 15 increases. The second switching valve SV2 is connected to the cooling air conditioner 61 side.

図9に示すように、第1圧力センサSP1の計測値(低圧リザーバ15の圧力)がPHに達した場合には(ステップS31でYES)、駆動モータ51の駆動に切り替わる(時間:t1)。   As shown in FIG. 9, when the measured value of the first pressure sensor SP1 (pressure of the low pressure reservoir 15) reaches PH (YES in step S31), the driving motor 51 is switched to driving (time: t1).

空調のスイッチが入力され、冷房が要求されると(ステップS32でYES、時間:t2)、制御装置20は、切替弁SVを封止位置から取出位置に切り替えて流出経路を形成し、低圧リザーバ15から圧縮空気を取り出すガス取出制御を実行する(ステップS33)。   When the air conditioning switch is input and cooling is requested (YES in step S32, time: t2), the control device 20 switches the switching valve SV from the sealing position to the extraction position to form an outflow path, and the low pressure reservoir Gas extraction control for extracting compressed air from 15 is executed (step S33).

それにより、冷熱源19が冷却されて第2温度センサST2の計測値(冷熱源19の温度)が低下するので、制御装置20は、上流側膨張弁EV1及び下流側膨張弁EV2の開度を制御して、第2圧力センサSP2の計測値(冷熱源19の圧力)をPLに保持する(ステップS34)。その結果、冷熱源19の温度は安定化する。   As a result, the cold source 19 is cooled and the measured value of the second temperature sensor ST2 (the temperature of the cold source 19) decreases, so that the control device 20 sets the opening degrees of the upstream expansion valve EV1 and the downstream expansion valve EV2. By controlling, the measured value of the second pressure sensor SP2 (pressure of the cold heat source 19) is held at PL (step S34). As a result, the temperature of the cold heat source 19 is stabilized.

それにより、冷房用空調装置61で冷風の生成が可能になるので、制御装置20は、冷房用空調装置61を駆動する。具体的には、第3温度センサST3の計測値に基づいて、冷風の温度がT0で安定するようにファン61aを駆動制御する。その結果、車室内が冷却される。   Accordingly, since the cooling air conditioner 61 can generate cool air, the control device 20 drives the cooling air conditioner 61. Specifically, based on the measured value of the third temperature sensor ST3, the fan 61a is driven and controlled so that the temperature of the cold air is stabilized at T0. As a result, the passenger compartment is cooled.

補助空気調節装置60は、主空気調節装置53よりも優先して駆動されるように設定されている。   The auxiliary air conditioner 60 is set to be driven with priority over the main air conditioner 53.

例えば、冷房用空調装置61だけで車室内を所望する温度まで冷却できる場合には、主空気調節装置53は駆動されない。急冷が必要な場合や、冷房用空調装置61だけでは所望する温度まで冷却できない場合、冷房用空調装置61が駆動できない場合などにのみ、主空気調節装置53が駆動される。   For example, when the vehicle interior can be cooled to a desired temperature only by the cooling air conditioner 61, the main air conditioner 53 is not driven. The main air conditioner 53 is driven only when rapid cooling is necessary, when the cooling air conditioner 61 alone cannot cool to a desired temperature, or when the cooling air conditioner 61 cannot be driven.

低圧リザーバ15に圧縮空気が充分に有る間は、この状態が維持されるが(ステップS36でNO)、第1圧力センサSP1の計測値(低圧リザーバ15の圧力)が、PLに近づいた場合には(ステップS36でYES)、制御装置20は、切替弁SVを取出位置から封止位置に切り替えて圧縮空気の取出を停止する(ステップS37)。   This state is maintained while there is sufficient compressed air in the low-pressure reservoir 15 (NO in step S36), but when the measured value of the first pressure sensor SP1 (pressure in the low-pressure reservoir 15) approaches PL. (YES in step S36), the control device 20 switches the switching valve SV from the take-out position to the sealing position and stops taking out the compressed air (step S37).

そして、アクセルの踏み込みが無くなって減速回生が行われるようになると(ステップS38でYES、時間:t3)、制御装置20は、切替弁SVを取出位置から取入位置に切り替えて流入経路を形成し、空気圧縮機16を駆動して低圧リザーバ15に空気を送り込むガス供給制御を実行する(ステップS39)。   When the accelerator is not depressed and deceleration regeneration is performed (YES in step S38, time: t3), the control device 20 switches the switching valve SV from the take-out position to the take-in position to form an inflow path. Then, gas supply control for driving the air compressor 16 and feeding air into the low-pressure reservoir 15 is executed (step S39).

そして、第1圧力センサSP1の計測値(低圧リザーバ15の圧力)がP0に達すると(ステップS40、時間:t4)、制御装置20は、切替弁SVを取入位置から封止位置に切り替え、空気圧縮機16を停止する(ステップS41)。   When the measured value of the first pressure sensor SP1 (pressure in the low pressure reservoir 15) reaches P0 (step S40, time: t4), the control device 20 switches the switching valve SV from the insertion position to the sealing position, The air compressor 16 is stopped (step S41).

なお、暖房の場合には、タービンコンプレッサー62aや温熱源62b、ファン62cが、冷房と同様に制御装置20によって制御される。   In the case of heating, the turbine compressor 62a, the heat source 62b, and the fan 62c are controlled by the control device 20 similarly to the cooling.

この自動車C2によれば、電力消費が大きい車室内の空調を、低圧リザーバ15の圧縮空気を利用して補助できるため、エネルギー回収効率を向上させることができる。   According to the automobile C2, the air-conditioning in the passenger compartment, which consumes a large amount of power, can be assisted using the compressed air in the low-pressure reservoir 15, so that the energy recovery efficiency can be improved.

(変形例)
図10に、第2実施形態の変形例を示す。
(Modification)
FIG. 10 shows a modification of the second embodiment.

本変形例では、低圧リザーバ15のオイルを利用して、主空気調節装置53の立ち上げ時間が短縮できるように構成されている。   In the present modification, the start-up time of the main air conditioner 53 can be shortened using the oil in the low-pressure reservoir 15.

本変形例では、主空気調節装置53の冷媒に、低圧リザーバ15等に貯留されているオイルが用いられている。   In the present modification, oil stored in the low-pressure reservoir 15 or the like is used as the refrigerant of the main air conditioning device 53.

そして、低圧リザーバ15には、その内部のオイル層に連通するオイル用開口71が2つ設置されている。主空気調節装置53における循環経路53dの凝縮器53bと蒸発器53cの間の部分には、2つの切替弁72,72が設置されている。各オイル用開口71は、一対の迂回経路73,73を介して各切替弁72に接続されている。   The low pressure reservoir 15 is provided with two oil openings 71 communicating with the oil layer inside. Two switching valves 72, 72 are installed in a portion of the circulation path 53d between the condenser 53b and the evaporator 53c in the main air conditioner 53. Each oil opening 71 is connected to each switching valve 72 via a pair of detour paths 73 and 73.

すなわち、循環経路53dにおける凝縮器53bと蒸発器53cとの間に、低圧リザーバ15に迂回する一対の迂回経路73,73が設けられていて、低圧リザーバ15に貯留されているオイルが、これら一対の迂回経路73,73を経由して循環経路53dに流入及び流出可能となっている。   That is, a pair of bypass paths 73 and 73 that bypass the low-pressure reservoir 15 are provided between the condenser 53b and the evaporator 53c in the circulation path 53d, and the oil stored in the low-pressure reservoir 15 is the pair of oil. It is possible to flow into and out of the circulation path 53d via the detour paths 73 and 73.

そして、主空気調節装置53で始動スイッチが入力された場合には、図11の(a)に矢印で示すように、制御装置20により、低圧リザーバ15に貯留されているオイルが、迂回経路73を経由して循環経路53dに流入及び流出するように制御される。   When the start switch is input to the main air conditioner 53, the oil stored in the low-pressure reservoir 15 is diverted by the control device 20 as indicated by an arrow in FIG. So as to flow into and out of the circulation path 53d.

通常、主空気調節装置53で冷房や暖房が可能になるには、オイル(冷媒)が圧縮機53aで加圧されて所定の圧力に達する必要がある。そのため、始動されてから立ち上がるまでには一定の時間を要する。   In general, in order to allow the main air conditioner 53 to perform cooling or heating, oil (refrigerant) needs to be pressurized by the compressor 53a to reach a predetermined pressure. For this reason, it takes a certain time to start up after being started.

それに対し、低圧リザーバ15には、加圧されたオイルが貯留されているため、そのオイルが迂回経路73を経由して循環経路53dに流入及び流出させることで、所定の圧力に達する時間を短縮できる。   On the other hand, since the pressurized oil is stored in the low pressure reservoir 15, the time for reaching the predetermined pressure is shortened by flowing the oil into and out of the circulation path 53d via the bypass path 73. it can.

そして、オイル(冷媒)が所定の圧力に達すると、図11の(b)に示すように、両迂回経路73,73が遮断され、循環経路53dをオイルが循環するように切替弁72,72が切り替えられる。   When the oil (refrigerant) reaches a predetermined pressure, as shown in FIG. 11 (b), the bypass paths 73 and 73 are blocked, and the switching valves 72 and 72 so that the oil circulates through the circulation path 53d. Is switched.

従って、本変形例の自動車C2であれば、主空気調節装置53を始動して直ぐに車室内を冷房又は暖房することが可能になる。   Therefore, in the case of the automobile C2 of the present modification, it is possible to cool or heat the passenger compartment immediately after starting the main air conditioner 53.

1 エンジン
5 駆動輪
13 オイルポンプモータ
14 高圧蓄圧器
15 低圧リザーバ
16 空気圧縮機(ガス圧縮装置)
19 冷熱源
20 制御装置
31 バッテリ(電池)
32 熱電素子
35 排気経路
39 ラジエーター
40 高熱源
41 冷却水の循環経路
51 駆動モータ
52 駆動電源(電池)
53 主空気調節装置
60 補助空気調節装置
61 冷房用空調装置
62 暖房用空調装置
SV 切替弁(流路切替機構)
EV1 上流側膨張弁
EV2 下流側膨張弁
SP1 第1圧力センサ
SP2 第2圧力センサ
ST1 第1温度センサ
ST2 第2温度センサ
ST3 第3温度センサ
C1、C2 自動車
ERS 回生制御システム
1 Engine 5 Drive Wheel 13 Oil Pump Motor 14 High Pressure Accumulator 15 Low Pressure Reservoir 16 Air Compressor (Gas Compressor)
19 Cold heat source 20 Control device 31 Battery (battery)
32 Thermoelectric element 35 Exhaust path 39 Radiator 40 High heat source 41 Cooling water circulation path 51 Drive motor 52 Drive power supply (battery)
53 Main Air Conditioner 60 Auxiliary Air Conditioner 61 Air Conditioner for Cooling 62 Air Conditioner for Heating SV Switching Valve (Flow Path Switching Mechanism)
EV1 upstream side expansion valve EV2 downstream side expansion valve SP1 first pressure sensor SP2 second pressure sensor ST1 first temperature sensor ST2 second temperature sensor ST3 third temperature sensor C1, C2 automobile ERS regeneration control system

Claims (6)

オイルポンプ及び油圧モータのいずれか一方として機能するオイルポンプモータと、
前記オイルポンプモータを介して接続され、加圧下でオイル及びガスを貯留する高圧蓄圧器及び低圧リザーバと、
を備えた自動車の回生制御方法であって、
前記オイルポンプモータがオイルポンプとして機能し、前記低圧リザーバから前記高圧蓄圧器に前記オイルが送り込まれる時に、当該低圧リザーバに、前記ガスを送り込むガス供給工程と、
前記オイルポンプモータが油圧モータとして機能し、前記高圧蓄圧器の前記オイルが前記低圧リザーバに戻される時に、当該低圧リザーバから前記ガスを取り出すガス取出工程と、
取り出した前記ガスを膨張させて冷熱源を冷却する冷却工程と、
を含む回生制御方法。
An oil pump motor that functions as one of an oil pump and a hydraulic motor;
A high pressure accumulator and a low pressure reservoir that are connected via the oil pump motor and store oil and gas under pressure;
A vehicle regenerative control method comprising:
A gas supply step of feeding the gas to the low pressure reservoir when the oil pump motor functions as an oil pump and the oil is fed from the low pressure reservoir to the high pressure accumulator;
A gas extraction step of taking out the gas from the low pressure reservoir when the oil pump motor functions as a hydraulic motor and the oil of the high pressure accumulator is returned to the low pressure reservoir;
A cooling step of expanding the extracted gas to cool the cold source;
Regenerative control method including.
自動車の回生制御システムであって、
オイルポンプ及び油圧モータのいずれか一方として機能するオイルポンプモータと、
前記オイルポンプモータを介して接続され、加圧下でオイル及びガスを貯留する高圧蓄圧器及び低圧リザーバと、
前記低圧リザーバに設置され、前記ガスを出入りさせるガス出入口と、
前記ガス出入口を通じて前記低圧リザーバに前記ガスを送り込むガス圧縮装置と、
膨張弁を有する冷熱源と、
前記ガス圧縮装置と前記ガス出入口とが接続される流入経路と、前記冷熱源と前記ガス出入口とが接続される流出経路とに、前記ガスの流路を切り替える流路切替機構と、
前記オイルポンプモータ及び前記ガス圧縮装置の駆動、並びに前記流路切替機構を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記オイルポンプモータによって前記低圧リザーバから前記高圧蓄圧器に前記オイルが送り込まれる時に、前記流入経路に切り替えて当該低圧リザーバに前記ガスを送り込むガス供給制御と、
前記オイルポンプモータによって前記高圧蓄圧器の前記オイルが前記低圧リザーバに戻される時に、前記流出経路に切り替えて当該低圧リザーバから前記ガスを取り出すガス取出制御と、
を実行し、
前記ガス取出制御によって前記冷熱源に送られる前記ガスが、前記膨張弁で膨張することにより、前記冷熱源が冷却される回生制御システム。
A regenerative control system for automobiles,
An oil pump motor that functions as one of an oil pump and a hydraulic motor;
A high pressure accumulator and a low pressure reservoir that are connected via the oil pump motor and store oil and gas under pressure;
A gas inlet / outlet installed in the low pressure reservoir and allowing the gas to enter and exit;
A gas compression device for sending the gas to the low pressure reservoir through the gas inlet and outlet;
A cold source having an expansion valve;
A flow path switching mechanism that switches a flow path of the gas to an inflow path to which the gas compression device and the gas inlet / outlet are connected, and an outflow path to which the cold heat source and the gas inlet / outlet are connected;
A control device for controlling the drive of the oil pump motor and the gas compression device and the flow path switching mechanism;
With
The controller is
Gas supply control for switching to the inflow path and sending the gas to the low pressure reservoir when the oil is sent from the low pressure reservoir to the high pressure accumulator by the oil pump motor;
When the oil of the high pressure accumulator is returned to the low pressure reservoir by the oil pump motor, gas extraction control for switching to the outflow path and taking out the gas from the low pressure reservoir;
Run
The regenerative control system in which the cold heat source is cooled when the gas sent to the cold heat source by the gas extraction control is expanded by the expansion valve.
請求項2に記載の回生制御システムにおいて、
前記ガス圧縮装置が、前記オイルポンプモータに付設されている回生制御システム。
In the regeneration control system according to claim 2,
A regeneration control system in which the gas compression device is attached to the oil pump motor.
請求項2又は請求項3に記載の回生制御システムにおいて、
エンジンと、
前記エンジンの排気経路から排熱を回収する排熱回収装置と、
前記排熱回収装置が回収する排熱によって加熱される高熱源と、
温度差を利用して発電する熱電素子と、
を更に備え、
前記熱電素子が前記高熱源と前記冷熱源との間に設置されている回生制御システム。
In the regeneration control system according to claim 2 or claim 3,
Engine,
An exhaust heat recovery device for recovering exhaust heat from the exhaust path of the engine;
A high heat source heated by exhaust heat recovered by the exhaust heat recovery device;
A thermoelectric element that generates electricity using a temperature difference;
Further comprising
A regeneration control system in which the thermoelectric element is installed between the high heat source and the cold heat source.
請求項2又は請求項3に記載の回生制御システムにおいて、
前記自動車の車室の温度を調整する補助空気調節装置、
を更に備え、
前記冷熱源が前記補助空気調節装置の冷却用熱源として用いられている回生制御システム。
In the regeneration control system according to claim 2 or claim 3,
An auxiliary air conditioner for adjusting the temperature of the passenger compartment of the automobile;
Further comprising
A regenerative control system in which the cold heat source is used as a cooling heat source for the auxiliary air conditioner.
請求項5に記載の回生制御システムにおいて、
圧縮機、凝縮器、及び蒸発器を経由する冷媒の循環経路を有し、前記自動車の車室の温度を調整する主空気調節装置、
を更に備え、
前記冷媒に前記オイルが用いられ、
前記循環経路における前記凝縮器と前記蒸発器との間に、前記低圧リザーバに迂回する一対の迂回経路が設けられ、
前記低圧リザーバに貯留されている前記オイルが、前記一対の迂回経路を経由して前記循環経路に流入及び流出可能になっている回生制御システム。
In the regeneration control system according to claim 5,
A main air conditioner that has a refrigerant circulation path via a compressor, a condenser, and an evaporator, and adjusts the temperature of the passenger compartment of the automobile;
Further comprising
The oil is used as the refrigerant,
Between the condenser and the evaporator in the circulation path, a pair of bypass paths that bypass the low-pressure reservoir are provided,
A regeneration control system in which the oil stored in the low-pressure reservoir can flow into and out of the circulation path via the pair of bypass paths.
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