JPH0584810B2 - - Google Patents

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JPH0584810B2
JPH0584810B2 JP1046042A JP4604289A JPH0584810B2 JP H0584810 B2 JPH0584810 B2 JP H0584810B2 JP 1046042 A JP1046042 A JP 1046042A JP 4604289 A JP4604289 A JP 4604289A JP H0584810 B2 JPH0584810 B2 JP H0584810B2
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

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ヤージヤを取付け
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−電動機を力行さ
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ツテ
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59
−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ツサを
取付け、排気エネルギーにより駆動されるコンプ
レツサによつ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、高回
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ヤージ
ヤの提案が特開昭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つている。したが
つて、アイドル回転時や低負荷領域では空気流量
も小となり、ターボチヤージヤにおける余剰エネ
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ツテリの充電に利
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、装置が複雑にな
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つているが、こ
の種の車両で減速時や降坂時にアクセルペダルの
踏込みを止めると、燃料がカツトされてスロツト
ルバルブが全閉となる。したがつて、エンジンに
供給される空気量が非常に少なくなつて、ターボ
チヤージヤの排気タービンへの送気量も減じ、タ
ーボチヤージヤの仕事量も殆んど０となつて、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ヤージヤ
を備えたガソリン車にて、車両の制動時や降坂時
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、インジエ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、
インジエ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
ツ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ヤー
ジヤ搭載のガソリン車両にて、減速時や降坂時に
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ツトされるととも
に、論理積制御によつてスロツトルバルブが全開
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ヤージ
ヤ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、バツ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ツク図である。
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はターボチヤージヤで、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
るコンプレツサ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はインタークーラで、コンプレツサ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の吸気マニホー
ルド１６に送気する吸気管１７の途中にはスロツ
トルバルブ１８と燃料インジエクタ（インジエク
タ）１９とが配置されている。
なお、スロツトルバルブ１８はエンジン１に供
給する空気量を制御するもの、燃料インジエクタ
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ツテリ４１を
電源として固定子３２に電力を供給して回転電機
３を電動機駆動して力行させ、コンプレツサ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
や降坂時などで、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
はカツトされてもスロツトルバルブ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
ことになり、このポンプ出力により駆動されるタ
ービン２１のトルクによつて回転子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う
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はマイクロコンピユータからな
り、演算処理を行う中央処理装置、演算処理手順
や制御手順などを格納する各種メモリ、入／出力
ポ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１２、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、論理積制御によつてスロツトルバルブ１８
を開放する制御指令が発せられるよう構成されて
いる。なお、バツテリ４１は電動機作動時の回転
電機３やコントローラ４の電源となつたり、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つて車両の速
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、降坂時などでは走行
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
と燃料はカツトされ、これらの状態に基づいたコ
ントローラ４の制御指令によりスロツトルバルブ
１８は全開される。
このため、被駆動のエンジン１はポンプとなつ
て空気を十分に吸つてターボチヤージヤ２のター
ビン２１に排出し、このタービントルクによつて
コンプレツサ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チ
ヤージヤ２の回転数は上昇し、回転電機３は発電
機として作動して、発電電力によつてバツテリ４
１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、
従来のガソリン車におけるエンジン被駆動時にス
ロツトルバルブを閉じた場合の第４図に示すＰ−
Ｖ線図に比較するとエンジンの仕事量が増大し、
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。
車両の減速時や降坂時などのエンジンが被駆動
時にステツプ１にてアクセル踏込みをフリーにす
る。ステツプ２では車速センサ６からの検出信号
をチエツクし、所定の車速以上の場合はステツプ
３に進んで、回転センサ１２からの信号によつて
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1500rpmとか
2000rpm以上のときは、ステツプ４にて燃料イン
ジエクタ１９に指令して燃料をカツトし、ついで
エンジン被駆動時であるからステツプ５ではスロ
ツトルバルブ１８に指令して、絞り弁を全開にす
る。
そして、ステツプ７では固定子３２の周波数を
読込んでターボチヤージヤ２の回転数をチエツク
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からの出力をバツテ
リに供給して充電を行うことになる。
なお、ステツプ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ツプ１に戻つて
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つて説明した
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、車両の減速時や降坂時にアク
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ツトされスロツトルバ
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、バツテリへの
充電電力が得られる効果がある。
したがつて、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図は本発明の車両エネルギー回収装置に係
る一実施例を示す構成ブロツク図、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……ターボチヤージヤ、３
……回転電機、４……コントローラ、５……アク
セルペダル、１８……スロツトルバルブ、１９…
…燃料インジエクタ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ インジエ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、インジエクタの
    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ツトルバルブを開
    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 前記タービンの回転軸に電動機構を直結する
    とともに、前記スロツ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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JP1046042A JPH02223627A (ja) 1989-02-27 1989-02-27 車両のエネルギー回収装置
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EP90301699A EP0385622B1 (en) 1989-02-27 1990-02-16 Energy recovery system for motor vehicle

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