JPH02223627A - 車両のエネルギー回収装置 - Google Patents

車両のエネルギー回収装置

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JPH02223627A
JPH02223627A JP1046042A JP4604289A JPH02223627A JP H02223627 A JPH02223627 A JP H02223627A JP 1046042 A JP1046042 A JP 1046042A JP 4604289 A JP4604289 A JP 4604289A JP H02223627 A JPH02223627 A JP H02223627A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は回転電機付ターボチャージャを取付けたガソリ
ン車にて、走行エネルギーを回収しようとする車両のエ
ネルギー回収装置に関する。
（従来の技術） エンジンの排気ガスを排気タービンに導き、該排気ター
ビンの回転軸に発電機を取付けるとともに、エンジンの
回転軸に発電−電動機を結合し、前記発電機からの電力
にて発電−電動機をカ行させて排気エネルギーをエンジ
ンに帰還させたり、ブレーキ時には発電−電動機からの
電力をバッテリに供給して充電を行い、エネルギーを回
収するエンジンのエネルギー回収装置の提案が特開昭５
９−１４１７１４号公報に開示されている。
また、排気タービンの回転軸にコンプレッサを取付け、
排気エネルギーにより駆動されるコンプレッサによって
エンジンの吸気を過給するとともに、排気タービンの回
転軸に電動発電機となる回転電機を配置し、エンジンの
低速高負荷の運転領域では回転電機を電動機とし、て駆
動したり、ｈ回転領域や低負荷領域などでは回転電機の
発電作用による電力を利用する内燃機関のターボチャー
ジャの提案が特開昭６０−１９５３２９号公報に開示さ
れている。
（発明が解決しようとする課題） ところで、ガソリンエンジン搭載車両の場合は排出ガス
規制による排ガス処理などの関係で、空気と燃料との割
合（Ａ／Ｆ）は常に一定に保たれており、すなわち、ア
クセルペダルの踏込量と燃料流量との比率がほぼ一定に
なっている。したがって、アイドル回転時や低負荷領域
では空気流量も小となり、ターボチャージャにおける余
剰エネルギーが少ないため、前記の後者の提案における
回転電機の発電の機会は非常に少ないことになる。
また、前者の提案においては車両のブレーキ時に発電−
電動機からの電力をバッテリの充電に利用しているが、
エンジンの回転軸に別個に発電−電動機を結合させる必
要があり、装置が複雑に１するとともに、手数を要しコ
ストが嵩むという不具合がある。
なお、近年はガソリン車にて気化器を使用せずに燃料噴
射装置により燃料を供給して、エンジン出力や加速時の
応答性の向上を計っているが、この種の車両で減速時や
降板時にアクセルペダルの踏込みを止めると、燃料がカ
ットされてスロットルバルブが全閉となる。したがって
、エンジンに供給される空気量が非常に少なくなって、
ターボチャージャの排気タービンへの送気量も減じ、タ
ーボチャージャの仕事量も殆んど０となって、発電によ
るエネルギーの回収どころか、エンジンブレーキ力も減
少するという問題が生じている。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、
その目的は回転電機付ターボチャージャを備えたガソリ
ン車にて、車両の制動時や降板時に、回転電機により効
率よくエネルギーを電力として回収しようとする車両の
エネルギー回収装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明によれば、インジェクタによりガソリンエンジン
に燃料を供給するとともに、排気系統に設けられたター
ビンの回転力を用いてエネルギーを回収する車両のエネ
ルギー回収装置において、インジェクタの燃料非供給状
態を検知する手段と、エンジンの被駆動状態を検知する
手段と、前記２つの手段からの信号の論理積信号により
スロットルバルブを開放せしめる手段とを有する車両の
エネルギー回収装置が提供される。
（作用） 本発明では、電動機構を配置したターボチャージャ搭載
のガソリン車両にて、減速時や降板時にアクセルペダル
の踏込みをフリーにすると、コントローラの指令により
燃料がカットされるとともに、論理積制御によってスロ
ットルバルブが全開になるので、車両の走行エネルギー
により被駆動されるエンジンは空気を吸入してターボチ
ャージャに送出するポンプとして作動し、このためター
ビン軸の電動機構は回転駆動されて、発電機として作動
し、バッテリの充電用電力を出力する。
（実施例） つぎに本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。
第１図は本発明の車両のエネルギー回収装置に係る一実
施例を示す構成ブロック図である。
同図において、１はガソリンを燃料とするエンジンであ
り、エンジン出力軸１１にはその回転数を検出する回転
センサ１２が配置されている。
２はターボチャージャで、排気管１３から排出される排
気ガスエネルギーにより駆動されるタービン２１と、該
タービントルクにより駆動されて吸気通路１４を介して
エンジン１に吸気を圧送するコンプレッサ２２とを有し
、タービン２１の回転軸２３には電動機構として電動−
発電機となる回転電機３が取付けられている。
１５はインターターラで、コンプレッサ２２により加圧
されて断熱圧縮により温度が上昇した吸気を冷却するも
ので、エンジン１の吸気マニホ・−ルド１６に送気する
吸気管ｉ７の途中にはスロットルバルブ１８と燃料イン
ジェクタ（インジェクタ）１９とが配置されている。
なお、スロットルバルブ１８はエンジン１に供給する空
気量を制御するもの、燃料インジェクタ１９はエンジン
の吸気中に燃料を噴射するもので、ともに後述するコン
トローラからの指令によりそれぞれの作動が制御される
ものである。
回転電機３はタービン軸２３に直結された回転子３１と
、これに対応する固定子３２とを有し、エンジン１の低
回転高負荷時にはバッテリ４１を電源として固定子３２
に電力を供給して回転電機３を電動機駆動してカ行させ
、コンプレッサ２２の回転速度を上昇させてその過給作
動を助勢してエンジン出力を向上させる。一方、車両の
制動時や降板時などで、エンジン１が外力により駆動さ
れるときは、アクセルペダルのフリーにより燃料はカッ
トされてもスロットルバルブ１８が全開されることによ
り、エンジン１がポンプ作動が行うごとになり、とのポ
ンプ出力により駆動されるタービン２１のトルクによフ
て回転子３１が回転駆動され、回転電機３から発電出力
が得られるよ）構成されている。
５はアクセルペダルであり、該アクセルペダル５の踏込
量を検出するアクセルセンサ５１が取付けられ、このア
クセルセンサ５１からの検出信号はコントローラ４に送
信される。
コントローラ４はマイクロコンピュータからなり、演算
処理を行う中央処理装置、演Ｎ処理手順や制御手順など
を格納する各種メモリ、入／出力ボートなどを備えてい
る。そして、前述のアクセルセンサ５１や回転センサ１
２、後述する車速センサなどからの検出信号が入力され
て、エンジンが被駆動状態で燃料がエンジンに供給され
ないときは、論理積制御によってスロットルバルブ１８
を開放する制御指令が発せられるよう構成され′〔いる
。なお、バッテリ４１は電動機作動時の回転電機３やコ
ントローラ４の電源となったり、発電機作動時の回転電
機３の発電出力により充電されるものである。
車速センサ６は図示していない変速機の出力軸に配置さ
れ、該出力軸の回転数によ）て車両の速度を検出して、
コントローラ４に入力する。
つぎに、このように構成された本実施例の作動を説明す
る。
走行中の車両の減速時や、降板時などでは走行エネルギ
ーによりエンジンが回転駆動される。この場合アクセル
ペダルの踏込みがフリーにされると燃料はカットされ、
これらの状態に基づいたコニ叫・ローラ４の制御指令に
よりスロットルバルブ１８は全開される。
このため、被駆動のエンジン１はポンプとなって空気を
十分に吸ってターボチャージャ２のターＪ’ン２１に排
出し、このタービントルクによってコンプレッサ２２は
ブースト圧を高めることになる。そしてこのような関連
の作動によりターボ（ヤージャ２の回転数は上昇し、回
転電機３は発電機とし゛〔作動して、発電電力によって
バッテリ４１の充電ができることになる。
第２図はこのような場合のＰ−Ｖ線図であり、従東のガ
ソリン車におけるエンジン被駆動時にスフ・・トルバル
ブを閉じた場合の第４図に示すＰ−”、“）、“１已Ｉ
Ｊ４Ｊに比較するとエンジンの仕事量が増太し、エンジ
ンブレーキ力が向上していることが明らかである。
第３図は本実施例における処理の一例を示す処理フロー
図であり、つぎに同図についてその処理を説明する。
車両の減速時や降板時などのエンジ：ノが被駆動時にス
テップ１にてアクセル踏込みをフリーにする。ステップ
２では車速センサ６からの検出（ｇ号をチエツクし、所
定の車速以上の場合はステップ３に進んで、回転センサ
１２からの４３号によってエンジン回転数をチエツクす
る。ここでエンジン回転数が所定回転数の例えば１５０
０ｒｐｍとか２０００ｒｐｍ以上のときは、ステップ４
にて燃料インジェクタ１９に指令して燃料をカットし、
ついでエンジン被駆動時であるからステップ５ではスロ
ットルバルブ１８に指令して、絞り弁を全開にする。
そして、ステップ７では固定子３２の周波数を読込んで
ターボチャージ１ｌ−２の回転数を；、　、ｒ、　、、
りし、所定の高速回転数の場合は十分な発電電力が得ら
れるとして、固定子３２からの出力をバッテリに供給し
て充電を行うことになる。
なお、ステップ２．３にて車速やエンジン回転数が所定
値に達しない場合はステップ１に戻フてフローを繰返す
ことになる。
以上、本発明を上述の実施例によって説明したが、本発
明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これらを
本発明の範囲から排除するものではない。
（発明の効果） 本発明によれば、車両の減速時や降板時にアクセルペダ
ルの踏込みをフリーにすると、コントローラの制御によ
り燃料がカットされスロットルバルブは全開となるので
、車両の走行エネルギーにより逆に駆動されるエンジン
は空気を吸収してタービンに送出するポンプとして作動
し、このためタービントルクにより駆動される回転電機
は高速回転となり、発電機として作動し、バッテリへの
充電電力が得られる効果がある。
したがって、エネルギー回収に際して従来のように別個
にエンジンに発電−電動機を配置することも不要となり
、さらに、エンジンをポンプとし°て作動させるため、
エンジンブレーキ力も増大するという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の車両のエネルギー回収装置に係る一実
施例を示す構成ブロック図、第２図は本実施例における
エンジンのＰ−ｖ線図の一例を示す曲線図、第３図は本
実施例における処理の一例の処理フロー図、第４図は従
来のエンジンのＰ−Ｖ線図の一例の曲線図である。 １・・・エンジン、２・・・ターボチャージャ、３・・
・回転電機、４・・・コントローラ、５・・・アクセル
ペダル、１８・・・スロットルバルブ、１９・・・燃料
・インジェクタ。 特許出願人　　いすｙ自動車株式会社 代　理　人　　弁理士　　辻　　　實

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）インジェクタによりガソリンエンジンに燃料を供
    給するとともに、排気系統に設けられたタービンの回転
    力を用いてエネルギーを回収する車両のエネルギー回収
    装置において、インジェクタの燃料非供給状態を検知す
    る手段と、エンジンの被駆動状態を検知する手段と、前
    記２つの手段からの信号の論理積信号によりスロットル
    バルブを開放せしめる手段とを有することを特徴とする
    車両のエネルギー回収装置。
  2. （２）前記タービンの回転軸に電動機構を直結するとと
    もに、前記スロットルバルブを開放せしめる手段により
    、エンジンをポンプ駆動して電動機構を発電作動せしめ
    ることを特徴とする請求項（１）記載の車両のエネルギ
    ー回収装置。
JP1046042A 1989-02-27 1989-02-27 車両のエネルギー回収装置 Granted JPH02223627A (ja)

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EP90301699A EP0385622B1 (en) 1989-02-27 1990-02-16 Energy recovery system for motor vehicle
DE9090301699T DE69001835T2 (de) 1989-02-27 1990-02-16 Energiezurueckgewinnungssystem fuer kraftfahrzeuge.

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