JPH055229Y2 - - 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と車両制動
時のブレーキエネルギと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
供することになる。

［考案の構成］ 本考案によれば、変速機にギヤトレンを介して
オイルポンプ・モータを連結し、そのオイルポン
プ・モータを無段変速機を介してターボチヤージ
ヤのタービン下流側に設けたウエストゲート弁を
備えたパワータービンに連結し、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するとともに、車両
制動時は出口側をアキユムレータに接続してオイ
ルを蓄圧し、加速時または定常走行時は入口側を
アキユムレータに接続してパワータービンと協働
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、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する。加速時や定常走行時は
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、排
気エネルギで駆動されたパワータービンの出力と
協働して変速機に駆動力を付加し、加速性を向上
して走行燃費を向上することができる。また、加
速時はオイルポンプ・モータでパワータービンを
加速して加速応答性を向上する。

［好ましい実施の態様］ 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、ウエストゲート弁開度
は、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、無段変速機のオイルポン
プ・モータに対する減速比は、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。

［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にはエンジンク
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、ターポチヤージヤ１１
が設けられ、そのタービン１２の下流側にはパワ
ータービン１３が設けられ、このパワータービン
１３のウエストゲート１４にはウエストゲート弁
１５が設けられており、またエンジン回転数Ｎを
検出するエンジン回転センサ１６が設けられてい
る。上記ターボチヤージヤ１１は可変ノズル式ま
たはウエストゲート弁付のものであり、またパワ
ータービン１３はウエストゲード弁付のものでな
く、可変ノズル式のものでもよい。

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、またギヤ
トレン３３を介して可変容量形のオイルポンプ・
モータ４０が取付けられている。そして、そのオ
イルポンプ・モータ４０は、ギヤトレン３３と無
段変速機４１とギヤトレン４２とを介して前記パ
ワータービン１３の出力軸に連結されている。

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
４３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。

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
５，１６，２１，３２，４０，４１，４３ａ，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図はパワータービン１３のウエストゲート
弁１５の制御ルーチンを示している。制御装置５
０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）、ウ
エストゲート弁１５に開度制御信号を出力して
（ステツプS4）、制御を終る。

第４図は無段変速機４１の減速比すなわちパワ
ータービン回転数NT／オイルポンプ・モータ回
転数NM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、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S10）、記憶している。第５図に示
す減速比はアクセル開度θaに比例する減速比マ
ツプにより検出したアクセル開度θaにマツチし
た減速比NT／NMを読取り（ステツプS11）、無
段変速機４１に減速比制御信号を出力して（ステ
ツプS12）、制御を終る。

第６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、オイルポンプ・モー
タ（以下Ｐ／Ｍという）４０へのＰ／Ｍ制御信号
すなわち吐出量制御信号をOFFして吐出量Ｖを
Vminにし（ステツプS21）、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S22）、クラツチアクチユエータ２１へ
のクラツチOFF信号をOFFし、エンジンクラツ
チ２０を接続して（ステツプS23）、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S24）、
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S25）。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がゼロか否かを判定し（ステツプS26）、NOの
場合は、クラツチアクチユエータ２１へのクラツ
チOFF信号をOFFし、エンジンクラツチ２０を
接続し、すなわち加速時には（ステツプS27）、
第９図のエネルギ放出ルーチンに移る。また前記
ステツプS24、S25およびS26がそれぞYESの場合
すなわち制動時は第７図に示すエネルギ蓄積ルー
チンに移る。

第７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、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がブレーキバ
ルブ４を作動させる規定踏込量θb１より大きい
か否かを判定する（ステツプS31）。NOの場合
は、クラツチアクチユエータ２１にクラツチ
OFF信号を出力してエンジンクラツチ２０を切
り、すなわちエンジンブレーキをかけずに（ステ
ツプS33）、YESだつたら、クラツチアクチユエ
ータ２１へのクラツチOFF信号をOFFしてエン
ジンクラツチ２０を接続し、すなわちエンジンブ
レーキをかけて、（ステツプS32）、ステツプS33
とともにステツプS34において、作動部４３ａに
制御信号を出力して電磁切換弁４３を位置Ｐに切
換えオイルポンプ・モータ４０をオイルポンプと
して作動させる。次いで、排気ブレーキステツプ
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S35）。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S38）、記憶
している第８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S39）、YESだつたら、クラツチアクチユ
エータ２１へのクラツチOFF信号をOFFしてエ
ンジンクラツチ２０を接続し（ステツプS36）、
第８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S37）、ステツプS39とともに
ステツプS40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、オイルポンプ・
モータ40へのＰ／Ｍ制御信号の出力をOFFし
（ステツプS41）、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
S42）、クラツチアクチユエータ２１へのクラツ
チOFF信号をOFFしてエンジンクラツチ２０を
接続し、エンジンブレーキをかけて（ステツプ
S43）、制御を終る。

第９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より大きいか否かを判定する（ステツプ
S50）、YESだつたら作動部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S51）。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S52）、記憶している第１０図にしめす
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S53）、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、排気エネルギを回生したパワーター
ビン１３の出力と協働して変速機３０に駆動力を
付加し、加速性を向上して（ステツプS54）、制
御を終る。ステツプS50がNOの場合は、オイル
ポンプ・モータ４０へのＰ／Ｍ制御信号の出力を
OFFし（ステツプS55）、電磁切換弁４３への制
御信号をOFFしてリターン位置Ｒに切換えて
（ステツプS56）、制御を終る。

［まとめ］ 以上説明したように本考案によれば、車両制動
時には、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
収する加速時や定常走行時には、アキユムレータ
の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、排気エネルギを回生し
たパワータービンの出力と協働して変速機に駆動
力を付加し、加速性を向上して走行燃費を向上す
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図はウエストゲート弁の開度制御ルーチンの
フローチヤート図、第３図はウエストゲート弁の
開度マツプ図、第４図は無段変速機の減速比制御
ルーチンのフローチヤート図、第５図は減速比マ
ツプ図、第６図は状態判定ルーチンのフローチヤ
ート図、第７図はエネルギ蓄積ルーチンのフロー
チヤート図、第８図はオイルポンプの吐出量マツ
プ図、第９図はエネルギ放出ルーチンのフローチ
ヤート図、第１０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、１５……ウエストゲート弁、２０…
…エンジンクラツチ、３０……変速機、３３，４
２……ギヤトレン、４０……オイルポンプ・モー
タ、４１……無段変速機、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 (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 変速機にギヤトレン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・モータを無段
   変速機を介してターボチヤージヤのタービン下流
   側に設けたウエストゲート弁を備えたパワーター
   ビンに連結し、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
   ータに接続するとともに、車両制動時は出口側を
   アキユムレータに接続してオイルを蓄圧し、加速
   時または定常走行時は入口側をアキユムレータに
   接続してパワータービンと協働して変速機に駆動
   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。