JPH0430343Y2 - - Google Patents

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を回生する
エネルギ回生式過給装置に関する。

［従来技術］ 車両減速時のブレーキエネルギを回収し加速時
に再生する駆動装置としては、実開昭57−188532
号公報および実開昭58−15539号公報に開示され
たものがある。

また、ターボチヤージヤと同軸のオイルタービ
ンを駆動してターボチヤージヤを加速するものは
特開昭56−18025号公報に開示されている。

しかし、この装置では、油圧を発生させるオイ
ルポンプを駆動するためにエンジン出力の一部を
消費するので、燃費が低下し、また加速応答性が
良くない。

［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
ネルギを回生して加速応答性、燃費を改善するエ
ネルギ回生式過給装置を提供することにある。

［考案の構成］ 本考案によれば、可変ノズル式のターボチヤー
ジヤの回転軸に減速機およびクラツチを介して連
結されたオイルポンプ・モータ、そのオルイポン
プ・モータの出口側または入口側が切換バルブを
介して選択的に接続されるアキユムレータおよび
ブースト圧が目標値より大きい場合、または排気
ブレーキ指令時でともにアキユムレータの油圧が
最大値に達していない場合にクラツチを接続する
とともにオイルポンプ・モータの出口側をアキユ
ムレータに接続して高圧オイルをアキユムレータ
に蓄圧し、低速高負荷時にクラツチを接続すると
ともにオイルポンプ・モータの入口側をアキユム
レータに接続してアキユムレータの油圧でターボ
チヤージヤを駆動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、ブースト圧が目標値より大きく、
アキユムレータの油圧が最大値に達しない場合
は、オイルポンプ・モータをオイルポンプとして
作動し余分のタービン出力すなわち排気エネルギ
を油圧の形でアキユムレータに回収する。排気ブ
レーキ指令時でアキユムレータの油圧が最大値に
達しない場合は、可変ノズルを全閉としてタービ
ン背圧を上げエンジンのポンピング仕事を増して
エンジンブレーキ力を向上するとともに、タービ
ン出力を油圧の形でアキユムレータに回収する。
低速高負荷時はオイルポンプ・モータをオイルモ
ータとして作動し、アキユムレータの蓄圧エネル
ギをターボチヤージヤの加速に再生し、その結
果、加速応答性、燃費を改善することができる。

［好ましい実施の態様］ 本考案の実施に際し、ターボチヤージヤにはウ
エストゲートバルブを設けるのが好ましい。

本考案の実施に際し、アキユムレータに高圧ア
キユムレータと低圧アキユムレータとを設け、オ
イルポンプ・モータがオイルポンプとして作動時
はオイルポンプの出口側を高圧アキユムレータ、
入口側を低圧アキユムレータに接続し、オイルモ
ータとして作動時は前記と逆に接続するのが好ま
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１にはクラツチ２を
介して変速機３が連結されている。

そのエンジン１に装備された可変ノズル式のタ
ーボチヤージヤ１０のタービン１１には、ウエス
トゲート１３が設けられ、そのウエストゲート１
３にはウエストゲートバルブ１４が設けられてい
る。そして排気通路１５のウエストゲート１３出
口の下流側には、排気ブレーキシヤツタ１６が設
けられている。

ターボチヤージヤ１０のタービン１１とブロア
１２とを連結する回転軸１０ａには、減速機１７
とクラツチ１８を介してオイルポンプ・モータ１
９が連結されている。このオイルポンプ・モータ
１９の出口側と入口側は、オイル回路Ｌ１，Ｌ２
により電磁切換バルブ２０を介して選択的に高圧
アキユムレータ２１または低圧アキユムレータ２
２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ガスを充填したブラダ２１ａ，
２２ａが収められており、高圧アキユムレータ２
１には油圧PAを検出する油圧センサ２３が設け
られている。電磁切換バルブ２０は、作動部２０
ａの作動時にパラレル接続の位置Ｐに切換えら
れ、作動部２０ｂの作動時にクロス接続の位置Ｍ
に切換えられるようになつている。そして、これ
ら作動部２０ａ，２０ｂはタービン１０の可変ノ
ズル作動部１１ａ、ウエストゲートバルブ１４の
作動部１４ａ、排気ブレーキシヤツタ１６の作動
部１６ａ、クラツチ１８の作動部１８ａおよび油
圧センサ２３とともに制御装置２４に接続されて
いる。この制御装置２４には、エンジン回転数Ｎ
を検出する回転センサ４、ブースト圧Pbを検出
するブースト圧センサ５、アクセル開度θaを検
出するアクセルセンサ６、排気ブレーキの作動を
指令する排気ブレーキスイツチ７およびクラツチ
ペダルを踏込んだときに閉じるクラツチペダルス
イツチ８が接続されている。

次に第２図以下の図面を参照して作用を説明す
る。

第２図はエネルギ蓄積ルーチンを示している。
制御装置２４を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、排気ブレ
ーキスイツチ７からの信号に基づき、排気ブレー
キの作動が指令されているか否かを判定する（ス
テツプS1）。NOの場合は、排気ブレーキシヤツ
タ作動部１６ａに制御信号を出力して排気ブレー
キシヤツタ１６を開く（ステツプS4）。次いで、
回転センサとアクセルセンサ６とからの信号に基
づき、第３図に示す目標ブースト圧Pcのマツプ
からエンジン回転数Ｎ、アクセル開度θaに対応
するブースト圧Pcを読取り（ステツプS5）、ブー
スト圧センサ５からの信号に基づいてブースト圧
Pbが目標ブースト圧Pcと若干値αとの和より大
きいか否かを判定する（ステツプS6）。NOの場
合は、ウエストゲートバルブ作動部１４ａに制御
信号を出力してウエストゲート１４を閉じる（ス
テツプS7）。次いで、ブースト圧Pbが目標ブース
ト圧Pcから若干値βを引いた値より小さいか否
かを判定する（ステツプS8）。NOの場合は、制
御を終り、YESだつたら、可変ノズル作動部１
１ａに開度制御信号を出力して可変ノズルを全閉
し（ステツプS9）、クラツチ作動部１８ａに制御
信号を出力してクラツチ１８を切り（ステツプ
S10）、電磁切換バルブ２０の作動部２０ａ，２
０ｂへの制御信号をOFFして電磁切換バルブ２
０をリターン位置Ｒに切換えて（ステツプS11）、
制御を終る。

ステツプＳ６がYESだつたら、可変ノズル作
動部１１ａからの開度信号に基づき、可変ノズル
が全開か否かを判定する（ステツプS12）。NOの
場合は、ウエストゲートバルブ作動部１４ａに制
御信号を出力してウエストゲートバルブ１４を閉
じ（ステツプS13）、可変ノズル作動部１１ａに
制御信号を出力して可変ノズルを開く（ステツプ
S14）。次いで、クラツチ作動部１８ａに制御信
号を出力してクラツチ１８を切り（ステツプ
S15）、電磁切換バルブ作動部２０ａ，２０ｂへ
の制御信号をOFFし、電磁切換バルブ２０をリ
ターン位置Ｒに切換えて（ステツプS16）、制御
を終る。

ステツプS12がYESだつたら、油圧センサ２３
からの信号に基づき、高圧アキユムレータ２１の
油圧PAが最大値Pmaxより小さいか否かを判定
する（ステツプS17）。YESだつたら、ウエスト
ゲートバルブ１４を閉じ（ステツプS18）、クラ
ツチ１８を接続し（ステツプS19）、電磁切換バ
ルブ作動部２０ａに制御信号を出力して電磁切換
バルブ２０を位置Ｐ側に切換えオイルポンプ・モ
ータ１９をオイルポンプとし、余分のタービン１
１の出力でオイルポンプを駆動し、排気エネルギ
を油圧の形で高圧アキユムレータ２１に回収蓄積
して（ステツプS20）、制御を終る。

ステツプS17がNOの場合は、ウエストゲート
バルブ１４を開き（ステツプS21）、クラツチ１
８を切り（ステツプS22）、電磁切換バルブ２０
を位置Ｒに切換えて（ステツプS23）、制御を終
る。

ステツプS1がYESだつたら、すなわち排気ブ
レーキが指令されている場合は、アクセル開度
θaが規定値θaoより小さいか否かを判定する（ス
テツプS2）。NOの場合はステツプS4に移り、
YESだつたら、すなわち第４図の斜線領域の場
合は、クラツチペダルスイツチ８からの信号に基
づき、クラツチペダルが踏込まれているか否かを
判定する（ステツプS3）、YESだつたらステツプ
S4に移り、NOの場合は、油圧センサ２３からの
信号に基づき、油圧PAが最大値Pmaxより小さ
いか否かを判定する（ステツプS24）。YESだつ
たら、排気ブレーキシヤツタ作動部１６ａに制御
信号を出力して排気ブレーキシヤツタ１６を開き
（ステツプS25）、可変ノズルを全閉して（ステツ
プS26）、ウエストゲートバルブ１４を閉じ（ス
テツプS27）、クラツチ１８を接続し（ステツプ
S28）、電磁切換バルブ２０を位置Ｐ側に切換え
オイルポンプ・モータ１９をオイルポンプとし、
タービン１１の背圧を上げてエンジン１のポンピ
ング仕事を増し、エンジンブレーキ力を向上する
とともに、タービン１１の出力でオイルポンプを
駆動し、排気エネルギを油圧の形で高圧アキユム
レータ２１に回収蓄積して（ステツプS29）、制
御を終る。

ステツプS24がNOの場合、すなわち油圧PAが
最大値Pmaxに達している場合は、排気ブレーキ
シヤツタ１６を閉じ（ステツプS30）、、ウエスト
ゲートバルブ１４を開き（ステツプS31）、クラ
ツチ１８を切り（ステツプS32）、電磁切換バル
ブ２０を位置Ｒに切換えて（ステツプS33）、制
御を終る。

第５図はエネルギ消費ルーチンを示している。

制御装置２４は内蔵しているクロツクからの信
号に基づいて制御を起動し、アクセル開度θaが
規定値θaoより大きいか否かを判定する（ステツ
プS40）。YESだつたら、回転センサ４からの信
号に基づき、エンジン回転数Ｎが規定回転数Ｎ１
より小さい否かを判定する（ステツプS41）。
YESだつたら、すなわち第６図の斜線領域の場
合、すなわち低速高負荷時は高圧アキユムレータ
２１の油圧PAが下限値Pminより大きいか否かを
判定する（ステツプS42）。YESだつたら、電磁
切換バルブ２０を位置Ｍ側に切換えオイルポン
プ・モータ１９をオイルモータとして使用し（ス
テツプS43）、クラツチ１８を接続し、高圧アキ
ユムレータの油圧、すなわち蓄積した排気エネル
ギでオイルモータを駆動してターボチヤージヤ１
０を加速して（ステツプS44）、制御を終る。こ
れにより加速応答性、燃費が改善される。

ステツプS40ないしS42がNOの場合は、電磁切
換バルブをリターン位置Ｒに切換え（ステツプ
S45）、クラツチ１８を切つて（ステツプS46）、
制御を終る。

［まとめ］ 以上説明したように本考案によれば、排気エネ
ルギを油圧の形でアキユムレータに回収蓄積し、
低速高負荷時にアキユムレータの圧油でターボチ
ヤージヤの加速に再生し、その結果、加速応答
性、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図はエネルギ蓄積ルーチンのフローチヤート
図、第３図は目標ブースト圧マツプ図、第４図は
第２図の制御態様を説明する図面、第５図はエネ
ルギ消費ルーチンのフローチヤート図、第６図は
第５図の制御態様を説明する図面である。 １０……ターボチヤージヤ、１４……ウエスト
ゲートバルブ、１６……排気ブレーキシヤツタ、
１７……減速機、１８……クラツチ、１９……オ
イルポンプ・モータ、２０……電磁切換バルブ、
２１……高圧アキユムレータ、２２……低圧アキ
ユムレータ、２４……制御装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 可変ノズル式のターボチヤージヤの回転軸に減
   速機およびクラツチを介して連結されたオイルポ
   ンプ・モータ、そのオルイポンプ・モータの出口
   側または入口側が切換バルブを介して選択的に接
   続されるアキユムレータおよびブースト圧が目標
   値より大きい場合、または排気ブレーキ指令時で
   ともにアキユムレータの油圧が最大値に達してい
   ない場合にクラツチを接続するとともにオイルポ
   ンプ・モータの出口側をアキユムレータに接続し
   て高圧オイルをアキユムレータに蓄圧し、低速高
   負荷時にクラツチを接続するとともにオイルポン
   プ・モータの入口側をアキユムレータに接続して
   アキユムレータの油圧でターボチヤージヤを駆動
   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式過給装置。