JPH11324688A - 内燃機関のエネルギ回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】減速運転条件で慣性エネルギを効率よく回収す
る。 【解決手段】吸気通路１１に介装したスロットル１２の
下流にコンプレッサ１６を介装する。コンプレッサ１６
には回転電機２１を連結する。減速運転条件でスロット
ル１２を開いてコンプレッサ１６により回転電機２１を
回転駆動して発電し、減速エネルギを回収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は回転電機付き過給及
びエネルギ回収装置を備える内燃機関に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、回転電機を有する過給機を備えた
内燃機関としては、特開平６−５０１６３号公報に開示
されたようなものがある。

【０００３】これはエンジンに過給するためのターボチ
ャージャの回転軸に回転電機を取り付け、エンジンの加
速時など、エンジンにより駆動される交流発電機からの
電流を回転電機に供給して回転電機を駆動し、これによ
りターボチャージャを回転させて加速時のブーストアッ
プを応答良く行うものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな回転電機付きの過給機を備える内燃機関にあって
は、加速時、登坂走行時など高出力を要求されるときに
回転電機を力行させることで、ターボチャージャの応答
性を向上させられるものの、過給を必要としない運転領
域（自然吸気運転時）で、とくに減速時など車両のもつ
慣性エネルギなどの回収が行えず、燃費の点などからは
必ずしも満足の得られるものではない。

【０００５】本発明はこのような問題を解決するために
提案されたもので、応答性の良い過給特性を維持しつ
つ、減速時に排気エネルギを効率よく回収することを可
能とした内燃機関のエネルギ回収装置を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、吸気通路
に介装したスロットルと、同じくその下流に介装したコ
ンプレッサと、コンプレッサと連結した回転電機と、減
速運転条件でスロットルを開いてコンプレッサにより回
転電機を回転駆動して発電させる制御手段とを備える。

【０００７】第２の発明は、第１の発明において、過給
運転条件で前記回転電機によりコンプレッサを回転駆動
し、過給を行う。

【０００８】第３の発明は、吸気通路に介装したスロッ
トルと、同じくその下流に介装したコンプレッサと、排
気通路に介装したタービンと、前記コンプレッサとター
ビンの間に介装したクラッチ及び回転電機と、過給運転
条件でクラッチを接続してタービンによりあるいは必要
に応じて回転電機と共にコンプレッサを駆動して過給
し、非過給条件ではクラッチを遮断し、減速運転条件で
クラッチを接続してスロットルを開いてコンプレッサに
より回転電機を駆動して発電させる制御手段とを備え
る。

【０００９】第４の発明は、第１から第３の発明におい
て、吸気通路をスロットルの下流で分岐し、この分岐通
路を開閉する切換バルブを設け、前記コンプレッサをこ
の分岐通路に介装し、前記制御手段は、減速運転条件で
切換バルブを開いてコンプレッサに吸気を流し、非過給
条件では切換バルブを閉じる。

【００１０】第５の発明は、第１〜第４の発明におい
て、前記制御手段は、減速運転条件で所定の吸気負圧の
範囲内で回転電機が最大出力となるように回転電機の回
転数を制御するように構成される。

【００１１】第６発明は、第１〜第４の発明において、
前記制御手段は、減速運転条件で所定の吸気負圧の範囲
内で回転電機の発電効率と発電出力との積が最大値とな
るように回転電機の回転数を制御するように構成され
る。

【００１２】第７の発明は、第５または第６の発明にお
いて、前記吸気負圧の範囲は、最小値がマスターバック
の要求負圧に基づき、また最大値がオイル上がりを回避
する要求負圧に基づいて設定される。

【００１３】第８の発明は、第５〜第７の発明におい
て、前記制御手段は回転電機の回転数が目標回転数域よ
りも高いときは発電量を増加、逆に低いときは発電量を
減少させる。

【００１４】

【発明の作用、効果】第１の発明では、減速運転条件で
スロットルを開くことにより、エンジンに吸入される空
気量を大きくし、これによりコンプレッサを回転させ、
このコンプレッサにより回転電機を駆動して発電するの
で、減速時の慣性エネルギを電力として効率よく回収す
ることができる。

【００１５】第２の発明では、過給運転条件で回転電機
によりコンプレッサを回転駆動することより、低速回転
域からも応答性よく過給することができる。

【００１６】第３の発明では、減速運転条件で慣性エネ
ルギを電力として効率よく回収する一方で、過給条件で
は排気エネルギあるいは回転電機の駆動力を利用してコ
ンプレッサを回転して過給を行うので、低回転域からも
応答性にすぐれた加速特性が発揮でき、また非過給時に
はクラッチを遮断してコンプレッサをフリーとするの
で、吸気抵抗を減じてエンジン特性を改善できる。

【００１７】第４の発明では、非過給条件において、吸
気がコンプレッサを通過することがないので、このとき
の吸気抵抗を減らし、エンジン燃費、出力特性の改善が
図れる。

【００１８】第５の発明では、回転電機の出力が最大と
なるように回転数が制御されるので、減速運転条件での
エネルギ回収が効果的に行える。

【００１９】第６の発明では、回転電機の発電効率と発
電出力との積が最大となるように回転数が制御されるの
で、減速運転条件でのエネルギ回収効率が最良となる。

【００２０】第７の発明では、減速運転条件での吸気負
圧が常にマスターバックの要求負圧よりも大きいので、
確実なブレーキの効きが維持され、またオイル上がりが
問題となる負圧よりも大きくなることがなく、過剰なオ
イル消費の回避が図れる。

【００２１】第８の発明では、発電量を増加させること
でコンプレッサの負荷が高まり、回転数が低下し、逆に
発電量を減少させると、回転数が上昇し、このようにし
て回転数を目標とする回転数域に収束させられる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。

【００２３】この実施形態は本発明をハイブリッド車両
に適用したもので、図１において、１は燃料の燃焼によ
り出力するエンジンで、エンジン１の出力軸２には電磁
クラッチ３を介してジェネレータ・モータ４が連結し、
ジェネレータ・モータ４の出力側には無段変速機（ＣＶ
Ｔ）５が連結され、この無段変速機５の出力回転が車軸
を介して左右の駆動輪６、６に伝達される。

【００２４】車両の発進時を含む低速、低負荷域ではエ
ンジン１が停止していると共に電磁クラッチ３が遮断さ
れ、ジェネレータ・モータ４が図示しないバッテリから
の電力の供給を受けてモータとして機能し、無段変速機
５を介して駆動輪６を回転させる。また車両の加速時な
ど負荷が大きくなると、エンジン１を起動し、電磁クラ
ッチ３を繋ぎ、エンジン出力とモータ出力によって車両
が駆動される。一方、車両の減速時やバッテリ電圧が低
下したときなど、ジェネレータ・モータ４が車両の慣性
エネルギやエンジン出力により回転駆動され、ジェネレ
ータとして発電し、バッテリを充電する。これらの制御
は後述するコントローラ２４によって行われる。

【００２５】エンジン１の吸気通路１１には電動制御さ
れるスロットル１２が介装され、その下流において、切
換バルブ１３を介して選択的に接続される迂回通路１４
が分岐する。この迂回通路１４にはターボチャージャ１
５で構成された過給機のコンプレッサ１６が介装され、
エンジン加速時、高出力時など吸気を過給する。

【００２６】ターボチャージャ１５のタービン１７がエ
ンジン１の排気通路１８に介装され、排気エネルギによ
りタービン１７が回転する。タービン１７は回転軸２０
を介してコンプレッサ１６と連結するが、この途中には
ジェネレータとモータの機能を兼用する回転電機２１が
取り付けられ、タービン１７の回転により回転電機２１
も同一的に回転する。この回転電機２１とコンプレッサ
１６との間には、電磁クラッチ２２が介装され、電磁ク
ラッチ２２を遮断（オフ）すると、コンプレッサ１６が
回転電機２１及びタービン１７から分離する。なお、タ
ーボチャージャ１５の下流の排気通路１８には触媒２３
が設置される。

【００２７】過給機は機関の要求出力が大きいときに排
気エネルギあるいは回転電機２１を利用して吸気の過給
を行い、また過給の必要のない、とくに減速時には回転
電機２１によりエネルギの回生を行うのであり、このた
め、電制スロットル１２、切換バルブ１３、電磁クラッ
チ２２、及び回転電機２１の各作動を運転条件に応じて
制御するコントローラ２４が設けられる。

【００２８】コントローラ２４には、アクセルペダル開
度を検出するアクセルセンサ（エンジン負荷センサ）、
エンジン回転数を検出する回転数センサ、スロットル開
度を検出するスロットルセンサ、エンジン潤滑油温また
は冷却水温を検出する温度センサなどの運転条件を代表
する検出信号、さらには、バッテリ充電レベルを検出す
るバッテリセンサ、吸気系の負圧を検出する負圧セン
サ、排気系のタービン上流と下流の圧力を検出する圧力
センサなどからの各検出信号が入力し、これらに基づい
て後述するように、電制スロットル１２、切換バルブ１
３、電磁クラッチ２２、回転電機２１の動作を制御す
る。なお、コントローラ２４は同時にエンジン１の燃料
噴射量、点火時期なども制御する。

【００２９】コントローラ２４で実行される制御内容を
図２のフローチャートに示す。

【００３０】まずステップＳ１ではアクセル開度などに
基づいて要求出力ＤＰを求め、ステップＳ２でこの要求
出力を、非過給領域における最良燃費となる一定運転条
件でエンジン１を運転したときの出力Ｅｎと、車両用の
モータ・ジェネレータ４の最大出力Ｍｍとを加算した値
と比較する。

【００３１】もし、要求出力ＤＰがこれらの加算値（Ｅ
ｎ＋Ｍｍ）よりも小さいときは、ステップＳ３で非過給
領域での最良燃費となる一定の条件（出力Ｅｎ）となる
ようにエンジン１の制御条件を設定する。このためステ
ップＳ４において、切換バルブ１３が迂回通路１４を閉
じるように制御し、スロットル開度を最良燃費となるよ
うにセットし、電磁クラッチ２２をオフ（遮断）に切換
え、非過給状態にする。

【００３２】そして要求出力ＤＰがＥｎよりも大きいと
きは、不足分はモータ・ジェネレータ４のモータ出力で
補い、またＤＰがＥｎよりも小さいときは、エンジン出
力だけでも過大となるので、モータ・ジェネレータ４を
発電作用させ、要求出力と一致するようにエンジン出力
を吸収する。

【００３３】一方、ステップＳ２で要求出力ＤＰの方が
大きいときは、ステップＳ５に移り、過給領域での運転
条件を設定する。このときは例えば、エンジン１を過給
して高出力を発生させ、不足分については、モータ・ジ
ェネレータ４のモータ出力で補う。エンジンの過給のた
めに、ステップＳ６で切換バルブ１３が迂回通路１４を
開き、スロットル開度を全開し、かつ電磁クラッチ２２
をオンにし、さらに回転電機２１をモータとして機能さ
せ、過給運転を行う。

【００３４】したがってこの過給時には、コンプレッサ
１６は排気圧力により駆動されるタービン１７と、モー
タとしての回転電機２１の両方の出力により回転するた
め、過給効率が高く、とくに加速時などの応答性も良好
となる。

【００３５】このようにして要求出力となるようにエン
ジン１、モータ・ジェネレータ４の出力制御を行うが、
この状態から減速運転に移行したときには、エンジン１
の吸気負圧を利用してコンプレッサ１６を回転させ、回
転電機２１の発電作用により減速エネルギを回収する。

【００３６】このため、ステップＳ７でアクセルペダル
がオンかオフを判断し、アクセル全閉の場合はステップ
Ｓ８に進み、そのときの回転数が所定値以上であるとき
にはステップＳ９でバッテリ充電レベルを判定し、充電
が許容される範囲、つまり過充電でないときには、ステ
ップＳ１０に移って減速発電制御に入る。

【００３７】なお、アクセルペダルがオン、あるいは回
転数が所定値以下（アイドル時など）のとき、またはバ
ッテリが限度いっぱいまで充電されているときは、減速
発電制御に移行しない。

【００３８】この減速発電制御を図３のフローチャート
にしたがって説明する。

【００３９】減速発電制御では吸気通路１１に介装した
コンプレッサ１６の回転力を利用して回転電機２１で発
電作用をさせるもので、まずステップＳ１で電磁クラッ
チ２２をオンにし、ステップＳ２で切換バルブ１３が迂
回通路１４を開くように切り換える。ステップＳ３では
エンジン回転数を検出し、次いで、ステップＳ４でスロ
ットル１２を全開または全開近傍にセットする。

【００４０】スロットル１２を全開することにより、コ
ンプレッサ１６の上流はほぼ大気圧、下流には吸入負圧
が作用し、コンプレッサ１６がエンジン吸入空気により
回転させられ、これにより回転電機２１を回転駆動して
発電する。

【００４１】このとき最良の状態で発電させるため、ス
テップＳ５では前記したエンジン回転数に基づいてスロ
ットル開度と、回転電機２１の許容回転数領域を、図４
に示すようなマップから算出する。なお、エンジン回転
数が高くなるほど回転電機２１の許容回転数領域は相対
的に高くなる。

【００４２】ステップＳ６は図５に示すような発電出力
マップに基づいて、そのときのエンジン回転数にしたが
って、回転電機許容回転数領域においてジェネレータと
して最大発電出力となるように回転電機回転数を算出す
る。

【００４３】なお、ステップＳ６に代えて、図６に示す
ようなマップから求めた、そのときのエンジン回転数に
おける発電効率と、同じく図５の発電出力とを掛け合わ
せたときの数値が最大となる回転電機回転数を算出して
もよく、このようにすれば演算の負荷は増大するが、エ
ネルギ回収をより高い効率で行うことができる。

【００４４】図７は発電効率とコンプレッサ出力の関係
を示すもので、等出力特性でもそのときの回転数によっ
て発電効率が変化する。なお、回転数が小さくなるほ
ど、回転電機駆動トルクは大きくなる。

【００４５】ステップＳ７ではこのようにして算出した
回転電機回転数Ｎ０（ｒｐｍ）を決定して回転電機２１
をジェネレータとして発電作用を行う。次いでステップ
Ｓ８で、回転電機（コンプレッサ）回転数をこの目標回
転数Ｎ０と比較し、もし実際の回転数が目標回転数Ｎ０
よりも低いときは、ステップＳ９で発電量を所定値だけ
減少するように回転電機２１の負荷を制御し、これに対
して実際の回転数が目標回転数よりも高いときは、ステ
ップＳ１０で発電量を所定値だけ増大させるように回転
電機２１の負荷を制御する（もしくはスロットル開度を
所定値だけ減少側に制御する）。このようにして回転電
機２１の回転数を目標回転数に収束させる。

【００４６】ステップＳ１１でアクセルペダルオンかど
うかを判定し、アクセル全閉のときは、前記ステップＳ
３に戻り、再びそのときのエンジン回転数を読み込み、
それ以降は上記した動作を繰り返す。これにより、減速
時にそのときどきのエンジン回転数において、常に最良
となる発電状態で回転電機２１が駆動される。

【００４７】以上のように構成され、次に全体的な作用
について説明する。

【００４８】エンジン要求負荷が小さい非過給運転条件
のときは、切換バルブ１３が迂回通路１４を閉じ、コン
プレッサ１６を通ることなく吸気がエンジン１に導か
れ、コンプレッサ１６が吸気抵抗となることなく、自然
吸気運転が行われる。

【００４９】エンジン要求負荷が高まり、過給運転条件
に移行すると、切換バルブ１３がコンプレッサ１６のあ
る迂回通路１４を開く。同時に電磁クラッチ２２がオン
となり、コンプレッサ１６を回転電機２１及びタービン
１７と接続し、これにより排気エネルギを利用してコン
プレッサ１６が回転駆動され、過給が行われる。

【００５０】この場合、エンジン１の低回転域からの加
速時などでは、回転電機２１がモータとして機能し、タ
ービン１７の駆動力にモータ駆動力が加わり、大きなト
ルクによりコンプレッサ１６を回転させる。したがって
低回転域からでも良好な過給特性が得られる。

【００５１】次にエンジン１の減速時には切換バルブ１
３により迂回通路１４を開き、かつスロットル１２を全
開する。また、電磁クラッチ２２をオンしてコンプレッ
サ１６と回転電機２１を接続する。この状態ではコンプ
レッサ１６の下流に強い負圧が作用し、全開としたスロ
ットル１２によりコンプレッサ１６の上流側は大気圧と
なり、この大きな差圧によりコンプレッサ１６が回転駆
動される。このとき回転電機２１はジェネレータとして
機能し、コンプレッサ１６の回転力により回転し、発電
作用を行う。

【００５２】回転電機２１の回転数はそのときのエンジ
ン回転数との関係から、最も効率よく発電できる回転数
に制御される。回転数の制御は、実回転数が目標値を上
回ると発電負荷を大きく、また下回ると発電負荷を小さ
くし、このようにして回転数を制御し、最も効率よく発
電できる目標値に一致させられる。

【００５３】なお、エンジン高回転域からの減速時には
これに応じて回転電機２１の回転数は高くなり、減速に
移行してからの時間の経過に伴って回転数は低下してい
く。このようにして減速時の慣性エネルギを利用して回
転電機２１で発電を行い、電力としてエネルギを効率的
に回収する。

【００５４】この減速時のエネルギ回収は減速運転条件
の間、行われ、減速運転条件が解除されると、通常の制
御状態に戻る。

【００５５】このようにして減速運転条件ではコンプレ
ッサ１６により回転電機２１を駆動して発電し、減速エ
ネルギの回収を行い、また、また過給時には燃費や出力
応答性を改善することができる。

【００５６】なお、本発明はハイブリッド車両に限ら
ず、通常の内燃機関によってのみ駆動される車両に適用
できることは言うまでもない。

【００５７】次に図８に示す第２の実施形態を説明す
る。

【００５８】これは減速運転条件において吸気系の負圧
が、図９にも示すような、所定の許容範囲に収まるよう
に回転電機２１の回転数を制御することで、吸気系の負
圧を利用して作動するマスタバックの作動特性を安定さ
せ、また過度の負圧によるシリンダとピストンの摺動間
隙からのオイル上がりを抑制するものである。

【００５９】基本的な制御内容は前記した図３の減速時
の制御内容と同じため、ここでは図３のフローチャート
と相違する部分についてのみ説明する。

【００６０】ステップＳ２１で負圧センサで検出した吸
気系の負圧値Ｐが、ブレーキ力を補助するマスタバック
の要求負圧値（最小値）Ｐｍｉｎと、オイル上がりを防
止するための要求負圧値（最大値）Ｐｍａｘとから決ま
る許容範囲にあるかどうか判断する。もし、許容範囲内
ならば、そのままステップＳ６に進んで回転電機２１の
回転数の算出を行うが、許容範囲にないときは、ステッ
プＳ２２に移行して負圧を許容範囲に収めるための回転
電機回転数制御に入る。

【００６１】ステップＳ２２では負圧値Ｐが最小値Ｐｍ
ｉｎよりも小さいかどうか判断し、もし小さいときは、
負圧を強めるために、ステップＳ２３で回転電機回転数
Ｒｅｖを一定回転数ΔＲｅｖだけ低下させる。この回転
数の低下は回転電機２１の発電負荷を一定値だけ大きく
することにより行い、この分だけコンプレッサ１６の回
転抵抗が大きくなり、これによりコンプレッサ下流の負
圧が強まる。

【００６２】ステップＳ２４では負圧値Ｐを読み込み、
ステップＳ２５でこれを最小値Ｐｍｉｎと比較し、もし
小さいときは、再びステップＳ２３に戻り、負圧が最小
値よりも大きくなるまでの間は回転数Ｒｅｖを下げてい
く。そして、最小値ｐｍｉｎと一致またはこれよりも大
きくなったならば、ステップＳ２６において、この回転
数Ｒｅｖをそのときのエンジン回転数域での回転電機回
転数下限値Ｒｅｖｍｉｎとする。

【００６３】これに対して、ステップＳ２２で負圧値Ｐ
が最小値Ｐｍｉｎよりも大きいときは、ステップＳ２１
での判定結果から負圧値Ｐが最大値Ｐｍａｘよりも大き
いときであるから、これを引き下げるために、ステップ
Ｓ２７で回転電機回転数Ｒｅｖを一定回転数ΔＲｅｖだ
け上昇させる。回転数の上昇は回転電機２１の発電負荷
を一定値だけ小さくすることにより行え、この分だけコ
ンプレッサ１６の回転抵抗が減り、コンプレッサ下流の
負圧が弱まる。

【００６４】ステップＳ２８で負圧値Ｐを読み込み、ス
テップＳ２９でこれを最大値Ｐｍａｘと比較し、最大値
よりも大きい間はステップＳ２７以降の動作を繰り返
し、負圧を下げる。そして、最大値Ｐｍａｘ以下になれ
ば、ステップＳ３０に進み、そのときの回転数Ｒｅｖを
回転電機回転数上限値Ｒｅｖｍａｘとする。

【００６５】このようにして、減速運転条件に移行した
ときの吸気系の負圧が許容範囲に無いとき、すなわちマ
スタバックの要求する負圧の最小値よりも小さいとき、
あるいは逆にシリンダ内のオイル上がりを抑制するため
の最大値よりも大きいときは、まずそのときのエンジン
回転数において、回転電機２１の回転数を制御し、コン
プレッサ１６の下流の負圧を調整する。

【００６６】したがって、減速時に慣性エネルギの回収
を行うにしても、吸気系の負圧が過大に強くなったり、
逆に必要以上に弱まったりするようなことがなく、常に
適正範囲の負圧を保ちつつ、エネルギ回収が行える。し
たがって、この場合には減速時の負圧制御装置、つまり
オイル上がりを抑制するために負圧が所定値を越えたら
吸気系に外気を導入する装置を不要にすることもでき
る。

【００６７】なお、上記制御内容において、もし吸気系
の負圧を回転電機回転数を下げてもマスタバックの要求
負圧値まで強めることができないときは、スロットル１
２の開度を全開から所定値だけ小さくすることで、負圧
を強めるようにしてもよい。とくにエンジン回転数が比
較的低い状態での減速運転条件では、負圧が相対的に弱
いので、ある程度は発電効率が犠牲になっても、スロッ
トル１２の開度を小さくする制御は有効となる。

【００６８】さらに他の実施形態を説明する。

【００６９】図１０は切換バルブ１３を省略し、吸気の
全量を常時コンプレッサ１６を通過させるようにしたも
のである。この場合にも減速時には、スロットル１２を
全開にして、コンプレッサ１６の回転により回転電機２
１を駆動することで、エネルギ回収を同じように行うこ
とができる。

【００７０】なお、非過給運転域では電磁クラッチ２２
をオフにすることで、コンプレッサ１６をフリーにして
吸気抵抗を減少させることが可能となる。

【００７１】次に図１１から図１３の実施形態を説明す
ると、これらはいずれも過給機の構成の変更に関するも
ので、まず、図１１では、回転電機２１とタービン１７
との間にさらに別の電磁クラッチ１９を介装したもので
ある。

【００７２】この場合、コンプレッサ１６と回転電機２
１との間に介装した電磁クラッチ２２は、前記図１の実
施形態と同じように制御するが、電磁クラッチ１９は減
速運転条件でオフとすることにより、コンプレッサ１６
の回転により回転電機２１を駆動するときに、タービン
１７を完全に遮断することで、発電量の低下を防止する
ことができる。

【００７３】また、エンジンのコールド運転時など排気
性能の向上のために排気温度を上昇させたいときは、図
１４で示す低温領域、つまり油温と水温が共に低い領域
において、減速運転条件で電磁クラッチ１９と２２を共
にオンにしてコンプレッサ１６の回転によりタービン１
７を回転駆動することで、排気ガスに対して仕事を行っ
て、排気温度を上昇させることができる。これにより排
気系の触媒２３をエンジン始動後、早期に活性化するこ
とが可能となり、排気性能がコールド運転時の排気性能
が改善される。

【００７４】これに対して、過給運転条件では、電磁ク
ラッチ１９をオンとすることで、排気エネルギを利用し
ての過給を行え、かつ過給が過剰のときはオフとするこ
とで、燃費や出力効率を最良に制御できる。

【００７５】次に図１２、図１３の実施形態は、いずれ
も排気タービン１７を除去した例であり、回転電機２１
とコンプレッサ１６のみから構成される。

【００７６】このうち、図１２は電磁クラッチ２２を備
えるが、図１３では電磁クラッチ２２も省き、回転電機
２１をコンプレッサ１６と直結している。

【００７７】いずれの場合にも、減速運転条件ではコン
プレッサ１６により回転電機２１を駆動して発電するこ
とができ、また過給運転条件のときには、回転電機２１
をモータとして機能させることより、吸気を過給するこ
とも可能となる。

【００７８】なお、電磁クラッチ２２を備える図１２の
場合には、非過給運転時などにクラッチオフとすること
で、コンプレッサ１６をフリーとして、吸気抵抗を減じ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す概略構成図である。

【図２】同じくその全体の制御動作を示すフローチャー
トである。

【図３】同じく減速時の制御動作を示すフローチャート
である。

【図４】エンジン回転数と回転電機の限界回転数の特性
を示す説明図である。

【図５】回転電機の出力特性を示す説明図である。

【図６】回転電機の発電効率特性を示す説明図である。

【図７】発電システムの効率特性を示す説明図である。

【図８】第２の実施形態の制御動作を示すフローチャー
トである。

【図９】吸気系の許容負圧の範囲を示す説明図である。

【図１０】第３の実施形態を示す概略構成図である。

【図１１】第４の実施形態の過給機の構成図である。

【図１２】第５の実施形態の過給機の構成図である。

【図１３】第６の実施形態の過給機の構成図である。

【図１４】図１１の実施形態におけるクラッチの制御特
性を示す説明図である。

【符号の説明】

１ エンジン ３ 電磁クラッチ ４ モータ・ジェネレータ ５ 無段変速機 １１ 吸気通路 １２ 電制スロットル １３ 切換バルブ １５ ターボチャージャ １６ コンプレッサ １７ タービン １８ 排気通路 １９ 電磁クラッチ ２１ 回転電機 ２２ 電磁クラッチ ２４ コントローラ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸気通路に介装したスロットルと、同じく
   その下流に介装したコンプレッサと、コンプレッサと連
   結した回転電機と、減速運転条件でスロットルを開いて
   コンプレッサにより回転電機を回転駆動して発電させる
   制御手段とを備えたことを特徴とする内燃機関のエネル
   ギ回収装置。
2. 【請求項２】過給運転条件で前記回転電機によりコンプ
   レッサを回転駆動し、過給を行う請求項１に記載の内燃
   機関のエネルギ回収装置。
3. 【請求項３】吸気通路に介装したスロットルと、同じく
   その下流に介装したコンプレッサと、排気通路に介装し
   たタービンと、前記コンプレッサとタービンの間に介装
   したクラッチ及び回転電機と、過給運転条件でクラッチ
   を接続してタービンによりあるいは必要に応じて回転電
   機と共にコンプレッサを駆動して過給し、非過給条件で
   はクラッチを遮断し、減速運転条件でクラッチを接続し
   てスロットルを開いてコンプレッサにより回転電機を駆
   動して発電させる制御手段とを備えたことを特徴とする
   内燃機関のエネルギ回収装置。
4. 【請求項４】吸気通路をスロットルの下流で分岐し、こ
   の分岐通路を開閉する切換バルブを設け、前記コンプレ
   ッサをこの分岐通路に介装し、前記制御手段は、減速運
   転条件で切換バルブを開いてコンプレッサに吸気を流
   し、非過給条件では切換バルブを閉じる請求項１〜３の
   いずれか一つに記載の内燃機関のエネルギ回収装置。
5. 【請求項５】前記制御手段は、減速運転条件で所定の吸
   気負圧の範囲内で回転電機が最大出力となるように回転
   電機の回転数を制御するように構成される請求項１〜４
   のいずれか一つに記載の内燃機関のエネルギ回収装置。
6. 【請求項６】前記制御手段は、減速運転条件で所定の吸
   気負圧の範囲内で回転電機の発電効率と発電出力との積
   が最大値となるように回転電機の回転数を制御するよう
   に構成される請求項１〜４のいずれか一つに記載の内燃
   機関のエネルギ回収装置。
7. 【請求項７】前記吸気負圧の範囲は、最小値がマスター
   バックの要求負圧に基づき、また最大値がオイル上がり
   を回避する要求負圧に基づいて設定される請求項５また
   は６に記載の内燃機関のエネルギ回収装置。
8. 【請求項８】前記制御手段は回転電機の回転数が目標回
   転数域よりも高いときは発電量を増加、逆に低いときは
   発電量を減少させる請求項５〜７のいずれか一つに記載
   の内燃機関のエネルギ回収装置。