JPH0433386Y2

JPH0433386Y2 -

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Publication number: JPH0433386Y2
Application number: JP1986102043U
Authority: JP
Priority date: 1986-07-04
Filing date: 1986-07-04
Publication date: 1992-08-11
Also published as: JPS639433U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、エンジンの排気エネルギと車両制動
時のブレーキエネルギを回生するエネルギ回生装
置に関する。

［従来技術］エンジンの排気エネルギの回生装置としては、
２段式排気ターボの２段目でゼネレータを回しパ
ワーを回収する装置が知られており（「自動車技
術」VOL.40，NO.1，1986 117〜118頁図８、
図９参照）、また車両減速時のブレーキエネルギ
の回生装置としては、実開昭57−188532号公報お
よび実開昭58−15539号公報記載の車両用駆動補
助装置が知られている。

［考案の目的］したがつて本考案の目的は、エンジンの排気エ
ネルギと車両制動時のブレーキエネルギとを回生
して出力を増大し、走行燃費等を向上するエネル
ギ回生装置を提供することにある。

［考案の構成］本考案によれば、変速機にクラツチを介してオ
イルポンプ・モータを連結し、そのオイルポン
プ・モータの出口側または入口側を切換弁を介し
て選択的にアキユムレータに接続し、ターボチヤ
ージヤのタービン下流側にパワータービンを設
け、そのパワータービンに減速機を介してオイル
ポンプを接続し、オイルポンプの出口側を逆止弁
を介して前記アキユレータに接続するとともに、
そのオイルポンプでオイルをアキユムレータに蓄
圧し、車両制動時はクラツチを接続しオイルポン
プ・モータの出口側をアキユムレータに接続して
オイルを蓄圧し、定常走行時や加速時はオイルポ
ンプ・モータの入口側をアキユムレータに接続
し、クラツチを接続して変速機に駆動力を付加す
るように制御する制御装置を設けている。

［考案の作用効果］したがつて、オイルポンプにより排気エネルギ
を油圧の形でアキユムレータに回収するととも
に、車両制動時はオイルポンプ・モータをオイル
ポンプとして作動してブレーキ力を向上するとと
もにブレーキエネルギを油圧の形でアキユムレー
タに回収し、定常走行時や加速時はアキユムレー
タの油圧エネルギを放出してオイルポンプ・モー
タをオイルモータとして作動し、変速機に駆動力
を付加してエンジン出力を増大し、走行燃費を向
上することができる。

［好ましい実施の態様］本考案の実施に際し、クラツチにはクラツチ機
構を備えた動力取出し装置（PTO）を用いるの
が好ましい。

本考案の実施に際し、オイルポンプ・モータに
は可変容量形を用い、オイルポンプとして作動さ
せる際は、吐出量をブレーキ踏込量に比例して制
御し、オイルモータとして作動させる際は、吐出
量をアクセル開度に比例して制御するのが好まし
い。

本考案の実施に際し、低圧アキユムレータを設
け、オイルポンプ・モータがオイルポンプとして
作動時は入口側に接続し、オイルモータとして作
動時は出口側に接続するのが好ましい。

本考案の実施に際し、ターボチヤージヤのター
ビンには、可変ノズル式またはウエストゲート弁
付のものを用いるのが好ましい。

本考案の実施に際し、パワータービンには可変
ノズル式またはウエストゲート弁式のものを用
い、そのノズル開度をエンジン回転数に比例し、
アクセル開度に反比例して制御するのが好まし
い。

本考案の実施に際し、減速機には、入出力側に
減速ギヤトレンを備えた流体接手を用いるのが好
ましい。

本考案の実施に際し、オイルポンプには定容量
形のものを用いるのが好ましい。

［実施例］以下図面を参照して本考案の実施例を説明す
る。

第１図において、エンジン１０にはエンジンラ
ツチ２０を介して変速機３０が取付けられ、その
出力軸はプロペラシヤフト３１を介して図示され
ないリアアクスルに連結されている。

前記エンジン１０には、ターボチヤージヤ１１
が設けられ、その可変ノズル式のタービン１２の
下流側には可変ノズル式のパワータービン１３が
設けられ、このパワータービン１３には流体接手
１４ａの入出力側に減速ギヤトレン４４ｂ，４４
ｃを備えた減速機１４を介して定容量形のオイル
ポンプ１５が連結されている。上記タービン１２
とパワータービン１３は可変ノズル式のものでな
く、ウエストゲート弁付のものでもよい。

前記エンジンクラツチ２０には、エンジンクラ
ツチを断接するクラツチアクチユエータ２１が設
けられている。

前記変速機３０には、シフトポジシヨンを検出
するポジシヨンセンサ３２が設けられ、またクラ
ツチ機構付動力取出装置（以下PTOという）３
３を介して可変容量形のオイルポンプ・モータ４
０が取付けられている。

このオイルポンプ・モータ４０の出口側と入口
側とは、オイル回路L₁，L₂により電磁切換弁４
３を開して選択的に高圧アキユムレータ４４また
は低圧アキユムレータ４５に接続されるようにな
つている。これらアキユムレータには、N₂ガス
を充填したバツク４４ａ，４５ａが収められてお
り、高圧アキユムレータ４４には油圧PAを検出
する圧力センサ４６が設けられている。また電磁
切換弁４３は、作動部４３ａの作動時にパラレル
接続の位置Ｐに切換えられ、作動部４３ｂの作動
時にクロス接続の位置Ｍに切換えるられるように
なつている。

また、オイルポンプ１５の出口側にはオイル回
路L₃を介し高圧アキユムレータ４４に接続され、
入口側はオイル回路L₄を介し低圧アキユムレー
タ４５に接続されている。４１，４２は逆止弁で
ある。

他方、図示されない運転室に設けられたアクセ
ルペダル１には、アクセル開度θaを検出するア
クセルセンサ２と、エアブレーキペダル３にはブ
レーキ踏込量を検出するブレーキセンサ５、排気
ブレーキスイツチ６とが設けられている。そし
て、これらセンサ、機器類２，５，６，１２，１
３，１６，２１，３２，３３，４０，４３ａ，４
３ｂおよび４６は制御装置５０に接続されてい
る。

次に第２図以下の図面を参照して作動を説明す
る。

第２図はパアータービン１３の可変ノズルの制
御ルーチンを示している制御装置５０は、内蔵し
ているクロツクからの信号に基づいて一定時間毎
に制御を起動し、エンジン回転センサ１６、アク
セルセンサ２からの信号に基づき、エンジン回転
数Ｎ、アクセル開度θaすなわちエンジン運転状
態を検出する（ステツプS1，S2）。次いで記憶し
ている第３図に示す開度はエンジン回転数Ｎに比
例するとともにアクセル開度θaに反比例する開
度マツプにより、検出したエンジン回転数Ｎとア
クセル開度θaにマツチした開度を読取り（ステ
ツプS3）、可変ノズルに開度制御信号を出力して
（ステツプS4）、制御を終る。

第４図は状態判定ルーチンを示している。制御
装置５０は、内蔵しているクロツクからの信号に
基づいて一定時間毎に制御を起動し、ポジシヨン
センサ３２からの信号に基づき、変速機３０がニ
ユートラルになつているか否かを判定する（ステ
ツプS20）。YESだつたら、後出の第６図に示す
ポンプ吐出量マツプにより吐出量Ｖを最小値
Vminに設定し（ステツプS21）、オイルポンプ・
モータ（以下Ｐ／Ｍという）４０に制御信号を出
力し（ステツプS22）、電磁切換弁４３への制御
信号をOFFしてリターン位置Ｒに切換え（ステ
ツプS23）、PTO３３に制御信号を出力してPTO
クラツチを切り（ステツプS24）、制御を終る。
ステツプS20がNOの場合は、ブレーキセンサ５
からの信号に基づき、ブレーキ踏込み量θbがゼ
ロより大きいか否かを判定し（ステツプS25）、
NOの場合は、排気ブレーキスイツチ６からの信
号に基づき、排気ブレーキが作動しているか否か
を判定する（ステツプS26）。NOの場合は、アク
セルセンサ２からの信号に基づき、アクセル開度
θaがゼロより大きいか否かを判定し（ステツプ
S27）、YESだつたら、ステツプS21に移り、NO
の場合、第７図のエネルギ放出ルーチンに移る。
また前記ステツプS25，S26がYESの場合すなわ
ち制動時は第５図に示すエネルギ蓄積ルーチンに
移る。

第５図はエネルギ蓄積ルーチンを示している。
制御装置５０は、圧力センサ４６からの信号に基
づき、高圧アキユムレータ４４の油圧Ｐが最大値
Pmaxより小さいか否かを判定する（ステツプ
S30）。YESだつたら、PTO３３に制御信号を出
力してPTOクラツチを接続し（ステツプS31），
作動部４３ａに制御信号を出力して電磁切換弁４
３を位置Ｐに切換える（ステツプS32）。次いで、
排気ブレーキスイツチ６からの信号に基づき、排
気ブレーキが作動しているか否かを判定する（ス
テツプS33）。NOの場合は、ブレーキセンサ５か
らの信号に基づき、ブレーキ踏込量θbを検出し
（ステツプS35）、記憶している第６図に示す吐出
量はブレーキ踏込み量θbに比例する吐出量マツ
プから検出したブレーキ踏込量θbにマツチした
吐出量Ｖを読取り（ステツプS36）、YESだつた
ら、第６図に示すマツプから吐出量Ｖを最大値
Vmaxを設定し（ステツプS34）、ステツプS36と
ともにステツプS37において、オイルポンプ・モ
ータにＰ／Ｍ制御信号を出力してポンプ吐出量を
制御し、高圧アキユムレータ４４にオイルを蓄圧
して制御を終る。

ステツプS30がNOの場合は、第６図に示すマ
ツプから吐出量Ｖを最小値Vminを設定し（ステ
ツプS38）、オイルポンプ・モータ４０へＰ／Ｍ
制御信号をし（ステツプS39）、電磁切換弁４３
への制御信号をOFFしてリターン位置Ｒに切換
え（ステツプS40）、PTO３３に制御信号を出力
してPTOクラツチをOFFし（ステツプS41）、パ
ワータービン１３に制御信号を出力して可変ノズ
ルを全開して（ステツプS42）、制御を終る。

第７図はエネルギ放出ルーチンを示している。
制御装置５０は、圧力センサ４６からの信号に基
づき、高圧アキユムレータ４４の油圧Ｐが最小値
Pminより小さいか否かを判定する（ステツプ
S50）、NOの場合は、PTO３３に制御信号を出
力してPTOクラツチを接続し（ステツプS51）、
作動部４３ｂに制御信号を出力して電磁弁４３を
位置Ｍに切換え、オイルポンプ・モータ４０をオ
イルモータとして作動させる（ステツプS52）。
次いで、アクセルセンサ２からの信号に基づき、
アクセル開度θaを検出し（ステツプS53）、記憶
している。第８図に示す吐出量はアクセル開度
θaに比例する吐出量マツプから検出したアクセ
ル開度θaにマツチした吐出量Ｖを読取り（ステ
ツプS54）、オイルポンプ・モータ４０にＰ／Ｍ
制御信号を出力して吐出量を制御し、変速機３０
に駆動力を付加して出力を増大し、加速性を向上
して（ステツプS55）、制御を終る。ステツプS50
がYESの場合は、第８図に示すマツプから吐出
量Ｖを最小値Vminに設定し（ステツプS56）、オ
イルポンプ・モータ４０へＰ／Ｍ制御信号を出力
し（ステツプS57）、電磁切換弁４３への制御信
号をOFFしてリターン位置Ｒに切換え（ステツ
プS58）、PTO３３に制御信号を出力してPTOク
ラツチを切り（ステツプS59）、制御を終る。

［まとめ］以上説明したように本考案によれば、オイルポ
ンプにより排気エネルギを油圧の形でアキユムレ
ータに回収し、車両制動時はオイルポンプ・モー
タをオイルポンプとして作動し、ブレーキ力を向
上するとともに、ブレーキエネルギを油圧の形で
アキユムレータに回収し、定常走行時や加速時は
アキユムレータの油圧エネルギを放出してオイル
ポンプ・モータをオイルモータとして作動し、変
速機に駆動力を付加しエンジン出力を増大し、走
行燃費を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す全体構成図、
第２図はパワータービンの制御ルーチンのフロー
チヤート図、第３図はパワータービンの可変ノズ
ルの開度マツプ図、第４図は状態判定ルーチンの
フローチヤート図、第５図はエネルギ蓄積ルーチ
ンのフローチヤート図、第６図はオイルポンプの
吐出量マツプ図、第７図はエネルギ放出ルーチン
のフローチヤート図、第８図はオイルモータの吐
出量マツプ図である。２……アクセルセンサ、５……ブレーキセン
サ、６……排気ブレーキスイツチ、１１……ター
ボチヤージヤ、１２……タービン、１３……パワ
ータービン、１４……減速機、１５……オイルポ
ンプ、１６……エンジン回転センサ、２０……エ
ンジクラツチ、３０……変速機、３３……動力取
出し装置、４０……オイルポンプ・モータ、４３
……電磁切換弁、４４……高圧アキユムレータ、
４６……圧力センサ、５０……制御装置。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

変速機にクラツチを介してオイルポンプ・モー
タを連結し、そのオイルポンプ・モータの出口側
または入口側を切換弁を介して選択的にアキユム
レータに接続し、ターボチヤージヤのタービン下
流側にパワータービンを設け、そのパワータービ
ンに減速機を介してオイルポンプを接続し、オイ
ルポンプの出口側を逆止弁を介して前記アキユレ
ータに接続するとともに、そのオイルポンプでオ
イルをアキユムレータに蓄圧し、車両制動時はク
ラツチを接続しオイルポンプ・モータの出口側を
アキユムレータに接続してオイルを蓄圧し、定常
走行時や加速時はオイルポンプ・モータの入口側
をアキユムレータに接続し、クラツチを接続して
変速機に駆動力を付加するように制御する制御装
置を設けたことを特徴とするエネルギ回生装置。