ランキンサイクル装置付き車両
【課題】 内燃機関およびランキンサイクル装置を備えた車両において、ランキンサイクル装置による排気ガスのエネルギーの回収効率を最大限に高めて内燃機関の燃料消費量を節減する。
【解決手段】 走行用駆動源としての内燃機関１および発電電動機２を備えたハイブリッド車両に、排気ガスの熱エネルギーを回収するランキンサイクル装置９を設ける。ランキンサイクル装置９の出力は変速機４に入力されて内燃機関１の駆動力のアシストに用いられ、あるいは電力に変換されてバッテリ８の充電に用いられる。排気ガスの温度が高く流量が多い車両の加速時およびクルーズ時にランキンサイクル装置９を作動させ、排気ガスの熱エネルギーを効率的に回収することにより内燃機関１の燃料消費量を節減する。
【解決手段】 走行用駆動源としての内燃機関１および発電電動機２を備えたハイブリッド車両に、排気ガスの熱エネルギーを回収するランキンサイクル装置９を設ける。ランキンサイクル装置９の出力は変速機４に入力されて内燃機関１の駆動力のアシストに用いられ、あるいは電力に変換されてバッテリ８の充電に用いられる。排気ガスの温度が高く流量が多い車両の加速時およびクルーズ時にランキンサイクル装置９を作動させ、排気ガスの熱エネルギーを効率的に回収することにより内燃機関１の燃料消費量を節減する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行用の駆動力を発生する内燃機関と、内燃機関の運転時にその排気ガスで作動して駆動力を発生するランキンサイクル装置とを備えたランキンサイクル装置付き車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
ランキンサイクル装置で内燃機関の排気ガスの熱エネルギーを機械エネルギーに変換し、その機械エネルギーで車両の駆動力をアシストし、あるいは発電機を駆動して電力を得るものが、下記特許文献１および下記特許文献２により公知である。
【０００３】
また内燃機関および発電電動機を備え、加速時やクルーズ時に発電電動機の駆動力で内燃機関の駆動力をアシストし、減速時に発電電動機の回生電力でバッテリを充電するハイブリッド車両も公知である。
【特許文献１】特開平５−３４０２４１号公報
【特許文献２】特開昭５６−１０１０１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両に搭載された走行用の内燃機関の排気ガスのエネルギーは、車両の運転状態（加速時、クルーズ時、減速時等）に応じて大きく変化するため、車両の運転状態に関わらずランキンサイクル装置を連続的に運転すると、ランキンサイクル装置による排気ガスのエネルギーの回収効率が低下してしまう問題がある。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、内燃機関およびランキンサイクル装置を備えた車両において、ランキンサイクル装置による排気ガスのエネルギーの回収効率を最大限に高めて内燃機関の燃料消費量を節減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、走行用の駆動力を発生する内燃機関と、内燃機関の運転時にその排気ガスで作動して駆動力を発生するランキンサイクル装置と、電動機として機能して内燃機関の駆動力をアシストするとともに、発電機として機能して発電を行う発電電動機と、発電電動機により充電され、かつ発電電動機に電力を供給するバッテリとを備えたランキンサイクル装置付き車両において、前記ランキンサイクル装置の駆動力は内燃機関の駆動力をアシストし、あるいは発電電動機を発電機として駆動し、少なくともランキンサイクル装置の作動時には、バッテリの残容量に応じて、車両の要求駆動力からランキンサイクル装置の駆動力と、発電電動機の駆動力あるいは負荷とを減算して内燃機関の目標出力を算出することを特徴とするランキンサイクル装置付き車両が提案される。
【０００７】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、車両の加速時あるいはクルーズ時にランキンサイクル装置を作動させて車両の減速時あるいは停止時にランキンサイクル装置を停止させることを特徴とするランキンサイクル装置付き車両が提案される。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の構成によれば、ランキンサイクル装置の駆動力で内燃機関の駆動力をアシストし、あるいは発電電動機を発電機として駆動することにより、内燃機関の燃料消費量を節減することができる。しかも車両の減速時に回生制動により発電電動機を発電機として機能させて発電を行えば、車両の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収して内燃機関の燃料消費量を一層節減することができる。更に少なくともランキンサイクル装置の作動時には、バッテリの残容量に応じて、車両の要求駆動力からランキンサイクル装置の駆動力と、発電電動機の駆動力あるいは負荷とを減算して内燃機関の目標出力を算出するので、燃料の消費量を最小限に抑えながら車両の加速性能を高めるとともに、内燃機関の駆動力で発電電動機を駆動してバッテリを充電することができる。
【０００９】
また請求項２の構成によれば、内燃機関の排気ガスの温度や流量が増加する車両の加速時あるいはクルーズ時にランキンサイクル装置を作動させ、内燃機関の排気ガスの温度や流量が減少する車両の減速時あるいは停止時にランキンサイクル装置を停止させるので、ランキンサイクル装置による排気ガスのエネルギーの回収効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜図１３は本発明の第１実施例を示すもので、図１はハイブリッド車両の全体構成を示す図、図２はランキンサイクル装置の構成を示す図、図３はメインルーチンのフローチャート、図４は停止時処理ルーチンのフローチャート、図５は加速時処理ルーチンのフローチャート、図６はクルーズ時処理ルーチンのフローチャート、図７は減速時処理ルーチンのフローチャート、図８は停止、加速、クルーズおよび減速を判定するマップを示す図、図９は電動機アシスト領域、内燃機関走行領域および充電領域を判定するマップを示す図、図１０はバッテリの充電状態の各閾値を示す図、図１１は内燃機関走行領域、電動機走行領域および充電領域を判定するマップを示す図、図１２は車両の走行パターンの一例を示すタイムチャート、図１３は車両の走行パターンの他の一例を示すタイムチャートである。
【００１２】
図１において、ハイブリッド車両は走行用の駆動力を発生する内燃機関１を備えており、内燃機関１および発電電動機２はクラッチ３を介して直列に接続され、更に発電電動機２は変速機４、クラッチ５および差動装置６を介して駆動輪７に接続される。従って、クラッチ３を締結した状態で内燃機関１を駆動すれば、その駆動力がクラッチ３、発電電動機２、変速機４、クラッチ５および差動装置６を介して駆動輪７に伝達されて車両を走行させる。このとき、発電電動機２は空転させても良いが、バッテリ８からの電力で発電電動機２を駆動すれば内燃機関１の駆動力を発電電動機２の駆動力でアシストすることができ、あるいは発電電動機２を内燃機関１の駆動力で駆動して発電機として機能させればバッテリ８を充電することができる。また車両の減速時に、クラッチ３を締結解除して駆動輪７から逆伝達される駆動力で発電電動機２を駆動すれば、その発電電動機２が発生する回生電力でバッテリ８を充電することができる。
【００１３】
車両は内燃機関１の廃熱で作動するランキンサイクル装置９を備えており、ランキンサイクル装置９が出力する駆動力は変速機４に入力される（矢印ａ参照）。変速機４は、ランキンサイクル装置９が発生した駆動力と、内燃機関１あるいは発電電動機２が発生した駆動力とを、例えば遊星歯車機構を用いて統合して駆動輪７に伝達する。。
【００１４】
図２に示すように、ランキンサイクル装置９は公知の構造を有するもので、内燃機関１の廃熱である排気ガスを熱源として高温高圧蒸気を発生する蒸発器１０と、その高温高圧蒸気の膨脹によって軸出力を発生する膨脹器１１と、膨脹器１１から排出される降温降圧蒸気を凝縮させて水に戻す凝縮器１２と、凝縮器１２からの水を蒸発器１０に供給する給水ポンプ１３とを有する。
【００１５】
次に、内燃機関１、発電電動機２およびランキンサイクル装置９の制御をフローチャートを参照しながら説明する。内燃機関１、発電電動機２およびランキンサイクル装置９は、車速センサ、車体加速度センサ、スロットル開度センサ、バッテリ電圧センサ、バッテリ電流センサ等の出力に基づいて電子制御ユニットにより制御される。
【００１６】
先ず、図３のメインルーチンのステップＳ１で車速および車速の変化（車体加速度および車体減速度）を検出し、ステップＳ２でスロットル開度を検出し、ステップＳ３で車速およびスロットル開度から車両の要求出力を算出する。続くステップＳ４で車両が停止状態にあれば、ステップＳ５で後述する停止時処理を実行し、ステップＳ６で車両が加速状態にあれば、ステップＳ７で後述する加速時処理を実行し、ステップＳ８で車両がクルーズ状態にあれば、ステップＳ９で後述するクルーズ時処理を実行し、ステップＳ１０で車両が減速状態にあれば、ステップＳ１１で後述する減速時処理を実行する。そしてステップＳ１２で、前記停止時処理、加速時処理、クルーズ時処理および減速時処理に応じた内燃機関１、発電電動機２およびランキンサイクル装置９の駆動力制御を実行する。
【００１７】
車両が停止状態、加速状態、クルーズ状態および減速状態の何れにあるかは、図８に示すマップに基づいて決定される。図８に示すマップは横軸に車速をとり、縦軸に要求出力をとったもので、そこに放物線状の走行抵抗ラインが設定される。車速および要求出力が共に０であれば車両が停止状態であると判定し、車速および要求出力が走行抵抗ラインの近傍の斜線領域にあれば車両がクルーズ状態であると判定し、車速および要求出力が前記斜線領域の上側にあれば車両が加速状態であると判定し、車速および要求出力が前記斜線領域の下側にあれば車両が減速状態であると判定する。尚、前記マップ以外に、例えば登坂路において車速が略一定であれば加速状態であると見做なされ、降坂路において車速が略一定であれば減速状態であると見做なされ、車体加速度あるいは車体減速度の絶対値が所定値以下の場合にはクルーズ状態である見做される。
【００１８】
次に、図４のフローチャートに基づいて前記ステップＳ５（停止時制御）のサブルーチンを説明する。
【００１９】
先ず、ステップＳ２１で内燃機関１の出力を０に設定（停止）し、ステップＳ２２で発電電動機２の出力を０に設定し、ステップＳ２３でランキンサイクル装置９の出力を０に設定することにより、ステップＳ２４で内燃機関１、発電電動機２およびランキンサイクル装置９のトータルの出力を０に設定する。このように車両の停止時に内燃機関１、発電電動機２およびランキンサイクル装置９を全て停止させることにより、燃料消費量を節減することができる。尚、停止した内燃機関１を始動する際、発電電動機２がスタータモータとして使用される。
【００２０】
次に、図５のフローチャートに基づいて前記ステップＳ７（加速時制御）のサブルーチンを説明する。
【００２１】
先ず、ステップＳ３１で車速およびスロットル開度から車両の要求駆動力Ｆｔｒを算出し、ステップＳ３２でバッテリ電圧およびバッテリ電流からバッテリ残容量Ｅｓｏｃを算出する。続くステップＳ３３で要求駆動力Ｆｔｒを図９のマップに適用し、現在の運転状態が電動機アシスト領域にあるか、内燃機関走行領域にあるか、充電領域にあるかを判定する。図９のマップは横軸に車速Ｖｃａｒをとり、縦軸に要求駆動力Ｆｔｒをとったもので、そこに右下がりの第１閾値Ｆ１（Ｖｃａｒ）および第２閾値Ｆ２（Ｖｃａｒ）が設定される。そして、前記ステップＳ３３で要求駆動力Ｆｔｒが第１閾値Ｆ１（Ｖｃａｒ）以上であれば電動機アシスト領域にあると判定し、ステップＳ３４でアシスト許可フラグＡＳＴ ＦＬＧを「１」にセットする。
【００２２】
続くステップＳ３５で前記アシスト許可フラグＡＳＴ ＦＬＧが「１」にセットされているとき、つまり内燃機関１だけでは要求駆動力Ｆｔｒを満たすことができないとき、ステップＳ３６でバッテリ残容量Ｅｓｏｃが図１０の第２閾値Ｅ２以上であって発電電動機２による駆動力のアシストが可能な場合には、ステップＳ３７で発電電動機２に発生させるべきアシスト量Ｐｍを要求駆動力Ｆｔｒおよび車速Ｖｃａｒに応じてマップ検索により決定する。またステップＳ３８でバッテリ残容量Ｅｓｏｃが図１０の第１閾値Ｅ１以下であって発電電動機２による駆動力のアシストが不能な場合には、ステップＳ３９で発電電動機２に発生させるべきアシスト量Ｐｍを０に設定するとともに、アシスト許可フラグＡＳＴ ＦＬＧを「０」にリセットする。
【００２３】
続くステップＳ４０で要求駆動力Ｆｔｒが図９に示す第２閾値Ｆ２（Ｖｃａｒ）以下であれば充電領域にあると判定し、ステップＳ４１で発電許可フラグＲＥＧ ＦＬＧを「１」にセットする。
【００２４】
続くステップＳ４２で前記発電許可フラグＲＥＧ ＦＬＧが「１」にセットされているとき、ステップＳ４３でバッテリ残容量Ｅｓｏｃが図１０の第２閾値Ｅ２以上であってバッテリ８の充電が不要である場合には、ステップＳ４４で発電電動機２に発生させるべき発電量Ｐｍを０に設定するとともに、発電許可フラグＲＥＧ ＦＬＧを「０」にリセットする。またステップＳ４５でバッテリ残容量Ｅｓｏｃが図１０の第１閾値Ｅ１以下であってバッテリ８の充電が必要な場合には、ステップＳ４６で発電電動機２に発生させるべき発電量Ｐｍを要求駆動力Ｆｔｒおよび車速Ｖｃａｒに応じてマップ検索により決定する。
【００２５】
続くステップＳ４７でランキンサイクル装置９の出力であるランキンサイクル出力Ｐｒｃを内燃機関１の運転状態から算出し、ステップＳ４８で要求駆動力Ｆｔｒから発電電動機２のアシスト量Ｐｍ（あるいは負値である発電電動機２の発電量Ｐｍ）と、ランキンサイクル出力Ｐｒｃとを減算して目標内燃機関出力Ｐｅを算出し、ステップＳ４９で最小の燃料消費量で前記目標内燃機関出力Ｐｅを得るための内燃機関１の回転数Ｎｅを算出する。
【００２６】
このように、車両の加速時に要求駆動力Ｆｔｒが大きい場合には、バッテリ残容量Ｅｓｏｃが充分であることを条件に発電電動機２の駆動力で内燃機関１の駆動力をアシストし、また車両の加速時に要求駆動力Ｆｔｒが小さい場合には、バッテリ８が過充電にならないことを条件に内燃機関１の駆動力で発電電動機２を駆動してバッテリ８を充電するので、車両の加速性能を高めるとともに、加速に続くクルーズに備えてバッテリ８を充電することができる。
【００２７】
次に、図６のフローチャートに基づいて前記ステップＳ９（クルーズ時制御）のサブルーチンを説明する。
【００２８】
先ず、ステップＳ５１で車速およびスロットル開度から車両の要求駆動力Ｐｔｒを算出し、ステップＳ５２でバッテリ電圧およびバッテリ電流からバッテリ残容量Ｅｓｏｃを算出する。続くステップＳ５３でバッテリ残容量Ｅｓｏｃが図１０の第２閾値Ｅ２以上であれば発電電動機２による走行が可能であると判定し、ステップＳ５４で放電許可フラグＤＣＨ ＦＬＧを「１」にセットする。
【００２９】
続くステップＳ５５で前記放電許可フラグＤＣＨ ＦＬＧが「１」にセットされているとき、ステップＳ５６で要求駆動力Ｐｔｒが図１１の閾値Ｐ１以下であって発電電動機２の出力だけで走行可能な場合には、ステップＳ５７で発電電動機２に発生させるべき電動機出力Ｐｍを要求駆動力Ｐｔｒとする。またステップＳ５８で要求駆動力Ｐｔｒが図１１の閾値Ｐ１を越えていて発電電動機２の出力だけでは走行できない場合には、ステップＳ５９で発電電動機２に発生させるべき電動機出力Ｐｍを車速Ｖｃａｒおよび要求駆動力Ｐｔｒに基づいて設定するとともに、要求駆動力Ｐｔｒから前記電動機出力Ｐｍを減算したものを目標内燃機関出力Ｐｅとする。
【００３０】
続くステップＳ６０でバッテリ残容量Ｅｓｏｃが図１０の第１閾値Ｅ１未満であれば、内燃機関１による発電が必要であると判定し、ステップＳ６１で発電許可フラグＲＥＧ ＦＬＧを「１」にセットするとともに、放電許可フラグＤＣＨ ＦＬＧを「０」にリセットする。
【００３１】
続くステップＳ６２で前記発電許可フラグＲＥＧ ＦＬＧが「１」にセットされているとき、ステップＳ６３で要求駆動力Ｐｔｒが図１１の設定値Ｐｂｓｆｃ（内燃機関１の効率が最大となる出力）未満である場合には、ステップＳ６４で発電電動機２に発生させるべき発電量Ｐｍを、設定値Ｐｂｓｆｃから要求駆動力Ｐｔｒを減算した値に設定し、内燃機関１の出力となる設定値Ｐｂｓｆｃの一部である発電量Ｐｍで発電電動機２を駆動してバッテリ８を充電する。またステップＳ６５でバッテリ残容量Ｅｓｏｃが図１０の第２閾値Ｅ２以上であってバッテリ８の充電が不要な場合には、ステップＳ６６で発電電動機２に発生させるべき発電量Ｐｍを０に設定するとともに、発電許可フラグＲＥＧ ＦＬＧを「０」にリセットする。
【００３２】
続くステップＳ６７でランキンサイクル装置９の出力であるランキンサイクル出力Ｐｒｃを内燃機関１の運転状態から算出し、ステップＳ６８で要求駆動力Ｆｔｒから発電電動機２の電動機出力Ｐｍ（あるいは負値である発電電動機２の発電量Ｐｍ）と、ランキンサイクル出力Ｐｒｃとを減算して目標内燃機関出力Ｐｅを算出し、ステップＳ６９で最小の燃料消費量で前記目標内燃機関出力Ｐｅを得るための内燃機関１の回転数Ｎｅを算出する。
【００３３】
このように、車両のクルーズ時にバッテリ残容量Ｅｓｏｃが充分であるとき、要求駆動力Ｐｔｒが大きければ内燃機関１の駆動力および発電電動機２の駆動力を併用して走行し、要求駆動力Ｐｔｒが小さければ内燃機関１を停止して発電電動機２の駆動力だけで走行するので燃料の消費量を最小限に抑えることができる。また車両のクルーズ時にバッテリ残容量Ｅｓｏｃが不足しているときには、内燃機関１の駆動力で発電電動機２を駆動してバッテリ８を充電することができる。
【００３４】
次に、図７のフローチャートに基づいて前記ステップＳ１１（減速時制御）のサブルーチンを説明する。
【００３５】
先ず、ステップＳ７１で車速およびスロットル開度から車両の要求出力、つまり要求回生出力Ｐｔｒを算出し、ステップＳ７２でバッテリ電圧およびバッテリ電流からバッテリ残容量Ｅｓｏｃを算出する。続くステップＳ７３でバッテリ残容量Ｅｓｏｃが図１０の第３閾値Ｅ３以下であれば回生電力によるバッテリ８の充電が可能であると判定し、ステップＳ７４で充電許可フラグＣＨＡ ＦＬＧを「１」にセットする。
【００３６】
続くステップＳ７５で前記充電許可フラグＣＨＡ ＦＬＧが「１」にセットされているとき、ステップＳ７６で要求回生出力Ｐｔｒの絶対値が図１１の閾値Ｐ２の絶対値以下である場合には、ステップＳ７７で前記要求回生出力のＰｔｒをそのまま発電電動機２の回生出力Ｐｍとする。またステップＳ７８で要求回生出力Ｐｔｒの絶対値が図１１の閾値Ｐ２の絶対値を越えている場合には、ステップＳ７９で発電電動機２の回生出力Ｐｍを前記閾値Ｐ２に設定する。
【００３７】
続くステップＳ８０でバッテリ残容量Ｅｓｏｃが図１０の第３閾値Ｅ３を越えていれば、バッテリ８がそれ以上充電できない状態にあると判定し、ステップＳ８１で充電許可フラグＣＨＡ ＦＬＧを「０」にリセットする。
【００３８】
続くステップＳ８２で前記充電許可フラグＣＨＡ ＦＬＧが「０」にリセットされているとき、ステップＳ８３で内燃機関１が運転中である場合には、ステップＳ８４で回生制動を行わずにエンジンブレーキおよびメカブレーキで車両を減速する。またステップＳ８５で内燃機関１が停止中であれば、ステップＳ８６でメカブレーキで車両を減速する。
【００３９】
このように、車両の減速時にバッテリ８が過充電になる虞がないことを条件に、発電電動機２により回生制動を実行して回生電力でバッテリ８を充電し、またバッテリ８が過充電になる虞がある場合には回生制動を禁止してエンジンブレーキおよびメカブレーキで車両を減速するので、燃料の消費量を最小限に抑えながらバッテリ残容量Ｅｓｏｃを最大限に確保することができる。
【００４０】
図１２は車両の走行パターンの一例を示すもので、加速時には内燃機関１の駆動力および発電電動機２の駆動力を併用して走行し、クルーズ時には内燃機関１の駆動力で走行し、減速時には内燃機関１を停止させて発電電動機２の回生電力でバッテリ８を充電する。そして内燃機関１の運転時にはランキンサイクル装置９の出力で内燃機関１の駆動力がアシストされる。
【００４１】
図１３は車両の走行パターンの他の一例を示すもので、車両の発進時には大きな低速トルクを出力可能な発電電動機２を使用し、加速時には内燃機関１の駆動力で走行し、クルーズ時には発電電動機２の駆動力で走行し、減速時には内燃機関１を停止させて発電電動機２の回生電力でバッテリ８を充電する。そして内燃機関１の運転時にはランキンサイクル装置９の出力で内燃機関１の駆動力がアシストされる。
【００４２】
次に、図１４に基づいて本発明の第２実施例を説明する。
【００４３】
図１に示す第１実施例では発電電動機２が内燃機関１および変速機４の間に設けられていたが、第２実施例はバッテリ８により駆動される第１発電電動機２ａが差動装置６に接続され、かつバッテリ８により駆動される第２発電電動機２ｂが内燃機関１に接続される。第１発電電動機２ａは、該第１発電電動機２ａだけの駆動力による走行と、内燃機関１の駆動力のアシストと、回生電力の発生とに使用され、第２発電電動機２ｂは、内燃機関１の始動と、内燃機関１の駆動力による発電とに使用される。本実施例でも、前述した第１実施例と同様にランキンサイクル装置９が出力する駆動力は、遊星歯車機構等の駆動力統合手段を介して変速機４に入力される（矢印ａ参照）。
【００４４】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は前記実施例に限定されるものでなく、種々の設計変更を行うことが可能である。
【００４５】
例えば、既に説明した実施例では、図１および図１４に矢印ａで示すようにランキンサイクル装置９の軸出力を車両の走行用の駆動源として直接使用しているが、ランキンサイクル装置９の軸出力で図示せぬ発電機を駆動することができる。矢印ｂで示すように発電機で発電した電力はバッテリ８に充電され、発電電動機２，２ａ，２ｂの駆動に使用される。車両の加速時やクルーズ時には発電電動機２，２ａによる回生電力を得ることができないが、このときランキンサイクル装置９により発電した電力でバッテリ８を充電することにより、内燃機関１の駆動力を用いることなく、加速時、クルーズ時および減速時の全ての場合において、ランキンサイクル装置９の発電電力あるいは発電電動機２，２ａの回生電力でバッテリ８を充電することができ、発電電動機２，２ａ，２ｂの性能を充分に生かすことができる。尚、本実施例では、第１、第２実施例におけるランキンサイクル出力Ｐｒｃに対応する出力を、発電電動機２が電動機出力Ｐｍとして出力することになる。
【００４６】
また図５に示す加速時の処理に代えて、図６に示すクルーズ時の処理を採用することができる。
【００４７】
また実施例では蓄電手段としてバッテリ８を例示したが、バッテリ８に代えてキャパシタを用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】ハイブリッド車両の全体構成を示す図
【図２】ランキンサイクル装置の構成を示す図
【図３】メインルーチンのフローチャート
【図４】停止時処理ルーチンのフローチャート
【図５】加速時処理ルーチンのフローチャート
【図６】クルーズ時処理ルーチンのフローチャート
【図７】減速時処理ルーチンのフローチャート
【図８】停止、加速、クルーズおよび減速を判定するマップを示す図
【図９】電動機アシスト領域、内燃機関走行領域および充電領域を判定するマップを示す図
【図１０】バッテリの充電状態の各閾値を示す図
【図１１】内燃機関走行領域、電動機走行領域および充電領域を判定するマップを示す図
【図１２】車両の走行パターンの一例を示すタイムチャート
【図１３】車両の走行パターンの他の一例を示すタイムチャート
【図１４】本発明の第２実施例に係るハイブリッド車両の全体構成を示す図
【符号の説明】
【００４９】
１ 内燃機関
２ 発電電動機
２ａ 第１発電電動機（発電電動機）
８ バッテリ
９ ランキンサイクル装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行用の駆動力を発生する内燃機関と、内燃機関の運転時にその排気ガスで作動して駆動力を発生するランキンサイクル装置とを備えたランキンサイクル装置付き車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
ランキンサイクル装置で内燃機関の排気ガスの熱エネルギーを機械エネルギーに変換し、その機械エネルギーで車両の駆動力をアシストし、あるいは発電機を駆動して電力を得るものが、下記特許文献１および下記特許文献２により公知である。
【０００３】
また内燃機関および発電電動機を備え、加速時やクルーズ時に発電電動機の駆動力で内燃機関の駆動力をアシストし、減速時に発電電動機の回生電力でバッテリを充電するハイブリッド車両も公知である。
【特許文献１】特開平５−３４０２４１号公報
【特許文献２】特開昭５６−１０１０１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両に搭載された走行用の内燃機関の排気ガスのエネルギーは、車両の運転状態（加速時、クルーズ時、減速時等）に応じて大きく変化するため、車両の運転状態に関わらずランキンサイクル装置を連続的に運転すると、ランキンサイクル装置による排気ガスのエネルギーの回収効率が低下してしまう問題がある。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、内燃機関およびランキンサイクル装置を備えた車両において、ランキンサイクル装置による排気ガスのエネルギーの回収効率を最大限に高めて内燃機関の燃料消費量を節減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、走行用の駆動力を発生する内燃機関と、内燃機関の運転時にその排気ガスで作動して駆動力を発生するランキンサイクル装置と、電動機として機能して内燃機関の駆動力をアシストするとともに、発電機として機能して発電を行う発電電動機と、発電電動機により充電され、かつ発電電動機に電力を供給するバッテリとを備えたランキンサイクル装置付き車両において、前記ランキンサイクル装置の駆動力は内燃機関の駆動力をアシストし、あるいは発電電動機を発電機として駆動し、少なくともランキンサイクル装置の作動時には、バッテリの残容量に応じて、車両の要求駆動力からランキンサイクル装置の駆動力と、発電電動機の駆動力あるいは負荷とを減算して内燃機関の目標出力を算出することを特徴とするランキンサイクル装置付き車両が提案される。
【０００７】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、車両の加速時あるいはクルーズ時にランキンサイクル装置を作動させて車両の減速時あるいは停止時にランキンサイクル装置を停止させることを特徴とするランキンサイクル装置付き車両が提案される。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の構成によれば、ランキンサイクル装置の駆動力で内燃機関の駆動力をアシストし、あるいは発電電動機を発電機として駆動することにより、内燃機関の燃料消費量を節減することができる。しかも車両の減速時に回生制動により発電電動機を発電機として機能させて発電を行えば、車両の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収して内燃機関の燃料消費量を一層節減することができる。更に少なくともランキンサイクル装置の作動時には、バッテリの残容量に応じて、車両の要求駆動力からランキンサイクル装置の駆動力と、発電電動機の駆動力あるいは負荷とを減算して内燃機関の目標出力を算出するので、燃料の消費量を最小限に抑えながら車両の加速性能を高めるとともに、内燃機関の駆動力で発電電動機を駆動してバッテリを充電することができる。
【０００９】
また請求項２の構成によれば、内燃機関の排気ガスの温度や流量が増加する車両の加速時あるいはクルーズ時にランキンサイクル装置を作動させ、内燃機関の排気ガスの温度や流量が減少する車両の減速時あるいは停止時にランキンサイクル装置を停止させるので、ランキンサイクル装置による排気ガスのエネルギーの回収効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜図１３は本発明の第１実施例を示すもので、図１はハイブリッド車両の全体構成を示す図、図２はランキンサイクル装置の構成を示す図、図３はメインルーチンのフローチャート、図４は停止時処理ルーチンのフローチャート、図５は加速時処理ルーチンのフローチャート、図６はクルーズ時処理ルーチンのフローチャート、図７は減速時処理ルーチンのフローチャート、図８は停止、加速、クルーズおよび減速を判定するマップを示す図、図９は電動機アシスト領域、内燃機関走行領域および充電領域を判定するマップを示す図、図１０はバッテリの充電状態の各閾値を示す図、図１１は内燃機関走行領域、電動機走行領域および充電領域を判定するマップを示す図、図１２は車両の走行パターンの一例を示すタイムチャート、図１３は車両の走行パターンの他の一例を示すタイムチャートである。
【００１２】
図１において、ハイブリッド車両は走行用の駆動力を発生する内燃機関１を備えており、内燃機関１および発電電動機２はクラッチ３を介して直列に接続され、更に発電電動機２は変速機４、クラッチ５および差動装置６を介して駆動輪７に接続される。従って、クラッチ３を締結した状態で内燃機関１を駆動すれば、その駆動力がクラッチ３、発電電動機２、変速機４、クラッチ５および差動装置６を介して駆動輪７に伝達されて車両を走行させる。このとき、発電電動機２は空転させても良いが、バッテリ８からの電力で発電電動機２を駆動すれば内燃機関１の駆動力を発電電動機２の駆動力でアシストすることができ、あるいは発電電動機２を内燃機関１の駆動力で駆動して発電機として機能させればバッテリ８を充電することができる。また車両の減速時に、クラッチ３を締結解除して駆動輪７から逆伝達される駆動力で発電電動機２を駆動すれば、その発電電動機２が発生する回生電力でバッテリ８を充電することができる。
【００１３】
車両は内燃機関１の廃熱で作動するランキンサイクル装置９を備えており、ランキンサイクル装置９が出力する駆動力は変速機４に入力される（矢印ａ参照）。変速機４は、ランキンサイクル装置９が発生した駆動力と、内燃機関１あるいは発電電動機２が発生した駆動力とを、例えば遊星歯車機構を用いて統合して駆動輪７に伝達する。。
【００１４】
図２に示すように、ランキンサイクル装置９は公知の構造を有するもので、内燃機関１の廃熱である排気ガスを熱源として高温高圧蒸気を発生する蒸発器１０と、その高温高圧蒸気の膨脹によって軸出力を発生する膨脹器１１と、膨脹器１１から排出される降温降圧蒸気を凝縮させて水に戻す凝縮器１２と、凝縮器１２からの水を蒸発器１０に供給する給水ポンプ１３とを有する。
【００１５】
次に、内燃機関１、発電電動機２およびランキンサイクル装置９の制御をフローチャートを参照しながら説明する。内燃機関１、発電電動機２およびランキンサイクル装置９は、車速センサ、車体加速度センサ、スロットル開度センサ、バッテリ電圧センサ、バッテリ電流センサ等の出力に基づいて電子制御ユニットにより制御される。
【００１６】
先ず、図３のメインルーチンのステップＳ１で車速および車速の変化（車体加速度および車体減速度）を検出し、ステップＳ２でスロットル開度を検出し、ステップＳ３で車速およびスロットル開度から車両の要求出力を算出する。続くステップＳ４で車両が停止状態にあれば、ステップＳ５で後述する停止時処理を実行し、ステップＳ６で車両が加速状態にあれば、ステップＳ７で後述する加速時処理を実行し、ステップＳ８で車両がクルーズ状態にあれば、ステップＳ９で後述するクルーズ時処理を実行し、ステップＳ１０で車両が減速状態にあれば、ステップＳ１１で後述する減速時処理を実行する。そしてステップＳ１２で、前記停止時処理、加速時処理、クルーズ時処理および減速時処理に応じた内燃機関１、発電電動機２およびランキンサイクル装置９の駆動力制御を実行する。
【００１７】
車両が停止状態、加速状態、クルーズ状態および減速状態の何れにあるかは、図８に示すマップに基づいて決定される。図８に示すマップは横軸に車速をとり、縦軸に要求出力をとったもので、そこに放物線状の走行抵抗ラインが設定される。車速および要求出力が共に０であれば車両が停止状態であると判定し、車速および要求出力が走行抵抗ラインの近傍の斜線領域にあれば車両がクルーズ状態であると判定し、車速および要求出力が前記斜線領域の上側にあれば車両が加速状態であると判定し、車速および要求出力が前記斜線領域の下側にあれば車両が減速状態であると判定する。尚、前記マップ以外に、例えば登坂路において車速が略一定であれば加速状態であると見做なされ、降坂路において車速が略一定であれば減速状態であると見做なされ、車体加速度あるいは車体減速度の絶対値が所定値以下の場合にはクルーズ状態である見做される。
【００１８】
次に、図４のフローチャートに基づいて前記ステップＳ５（停止時制御）のサブルーチンを説明する。
【００１９】
先ず、ステップＳ２１で内燃機関１の出力を０に設定（停止）し、ステップＳ２２で発電電動機２の出力を０に設定し、ステップＳ２３でランキンサイクル装置９の出力を０に設定することにより、ステップＳ２４で内燃機関１、発電電動機２およびランキンサイクル装置９のトータルの出力を０に設定する。このように車両の停止時に内燃機関１、発電電動機２およびランキンサイクル装置９を全て停止させることにより、燃料消費量を節減することができる。尚、停止した内燃機関１を始動する際、発電電動機２がスタータモータとして使用される。
【００２０】
次に、図５のフローチャートに基づいて前記ステップＳ７（加速時制御）のサブルーチンを説明する。
【００２１】
先ず、ステップＳ３１で車速およびスロットル開度から車両の要求駆動力Ｆｔｒを算出し、ステップＳ３２でバッテリ電圧およびバッテリ電流からバッテリ残容量Ｅｓｏｃを算出する。続くステップＳ３３で要求駆動力Ｆｔｒを図９のマップに適用し、現在の運転状態が電動機アシスト領域にあるか、内燃機関走行領域にあるか、充電領域にあるかを判定する。図９のマップは横軸に車速Ｖｃａｒをとり、縦軸に要求駆動力Ｆｔｒをとったもので、そこに右下がりの第１閾値Ｆ１（Ｖｃａｒ）および第２閾値Ｆ２（Ｖｃａｒ）が設定される。そして、前記ステップＳ３３で要求駆動力Ｆｔｒが第１閾値Ｆ１（Ｖｃａｒ）以上であれば電動機アシスト領域にあると判定し、ステップＳ３４でアシスト許可フラグＡＳＴ ＦＬＧを「１」にセットする。
【００２２】
続くステップＳ３５で前記アシスト許可フラグＡＳＴ ＦＬＧが「１」にセットされているとき、つまり内燃機関１だけでは要求駆動力Ｆｔｒを満たすことができないとき、ステップＳ３６でバッテリ残容量Ｅｓｏｃが図１０の第２閾値Ｅ２以上であって発電電動機２による駆動力のアシストが可能な場合には、ステップＳ３７で発電電動機２に発生させるべきアシスト量Ｐｍを要求駆動力Ｆｔｒおよび車速Ｖｃａｒに応じてマップ検索により決定する。またステップＳ３８でバッテリ残容量Ｅｓｏｃが図１０の第１閾値Ｅ１以下であって発電電動機２による駆動力のアシストが不能な場合には、ステップＳ３９で発電電動機２に発生させるべきアシスト量Ｐｍを０に設定するとともに、アシスト許可フラグＡＳＴ ＦＬＧを「０」にリセットする。
【００２３】
続くステップＳ４０で要求駆動力Ｆｔｒが図９に示す第２閾値Ｆ２（Ｖｃａｒ）以下であれば充電領域にあると判定し、ステップＳ４１で発電許可フラグＲＥＧ ＦＬＧを「１」にセットする。
【００２４】
続くステップＳ４２で前記発電許可フラグＲＥＧ ＦＬＧが「１」にセットされているとき、ステップＳ４３でバッテリ残容量Ｅｓｏｃが図１０の第２閾値Ｅ２以上であってバッテリ８の充電が不要である場合には、ステップＳ４４で発電電動機２に発生させるべき発電量Ｐｍを０に設定するとともに、発電許可フラグＲＥＧ ＦＬＧを「０」にリセットする。またステップＳ４５でバッテリ残容量Ｅｓｏｃが図１０の第１閾値Ｅ１以下であってバッテリ８の充電が必要な場合には、ステップＳ４６で発電電動機２に発生させるべき発電量Ｐｍを要求駆動力Ｆｔｒおよび車速Ｖｃａｒに応じてマップ検索により決定する。
【００２５】
続くステップＳ４７でランキンサイクル装置９の出力であるランキンサイクル出力Ｐｒｃを内燃機関１の運転状態から算出し、ステップＳ４８で要求駆動力Ｆｔｒから発電電動機２のアシスト量Ｐｍ（あるいは負値である発電電動機２の発電量Ｐｍ）と、ランキンサイクル出力Ｐｒｃとを減算して目標内燃機関出力Ｐｅを算出し、ステップＳ４９で最小の燃料消費量で前記目標内燃機関出力Ｐｅを得るための内燃機関１の回転数Ｎｅを算出する。
【００２６】
このように、車両の加速時に要求駆動力Ｆｔｒが大きい場合には、バッテリ残容量Ｅｓｏｃが充分であることを条件に発電電動機２の駆動力で内燃機関１の駆動力をアシストし、また車両の加速時に要求駆動力Ｆｔｒが小さい場合には、バッテリ８が過充電にならないことを条件に内燃機関１の駆動力で発電電動機２を駆動してバッテリ８を充電するので、車両の加速性能を高めるとともに、加速に続くクルーズに備えてバッテリ８を充電することができる。
【００２７】
次に、図６のフローチャートに基づいて前記ステップＳ９（クルーズ時制御）のサブルーチンを説明する。
【００２８】
先ず、ステップＳ５１で車速およびスロットル開度から車両の要求駆動力Ｐｔｒを算出し、ステップＳ５２でバッテリ電圧およびバッテリ電流からバッテリ残容量Ｅｓｏｃを算出する。続くステップＳ５３でバッテリ残容量Ｅｓｏｃが図１０の第２閾値Ｅ２以上であれば発電電動機２による走行が可能であると判定し、ステップＳ５４で放電許可フラグＤＣＨ ＦＬＧを「１」にセットする。
【００２９】
続くステップＳ５５で前記放電許可フラグＤＣＨ ＦＬＧが「１」にセットされているとき、ステップＳ５６で要求駆動力Ｐｔｒが図１１の閾値Ｐ１以下であって発電電動機２の出力だけで走行可能な場合には、ステップＳ５７で発電電動機２に発生させるべき電動機出力Ｐｍを要求駆動力Ｐｔｒとする。またステップＳ５８で要求駆動力Ｐｔｒが図１１の閾値Ｐ１を越えていて発電電動機２の出力だけでは走行できない場合には、ステップＳ５９で発電電動機２に発生させるべき電動機出力Ｐｍを車速Ｖｃａｒおよび要求駆動力Ｐｔｒに基づいて設定するとともに、要求駆動力Ｐｔｒから前記電動機出力Ｐｍを減算したものを目標内燃機関出力Ｐｅとする。
【００３０】
続くステップＳ６０でバッテリ残容量Ｅｓｏｃが図１０の第１閾値Ｅ１未満であれば、内燃機関１による発電が必要であると判定し、ステップＳ６１で発電許可フラグＲＥＧ ＦＬＧを「１」にセットするとともに、放電許可フラグＤＣＨ ＦＬＧを「０」にリセットする。
【００３１】
続くステップＳ６２で前記発電許可フラグＲＥＧ ＦＬＧが「１」にセットされているとき、ステップＳ６３で要求駆動力Ｐｔｒが図１１の設定値Ｐｂｓｆｃ（内燃機関１の効率が最大となる出力）未満である場合には、ステップＳ６４で発電電動機２に発生させるべき発電量Ｐｍを、設定値Ｐｂｓｆｃから要求駆動力Ｐｔｒを減算した値に設定し、内燃機関１の出力となる設定値Ｐｂｓｆｃの一部である発電量Ｐｍで発電電動機２を駆動してバッテリ８を充電する。またステップＳ６５でバッテリ残容量Ｅｓｏｃが図１０の第２閾値Ｅ２以上であってバッテリ８の充電が不要な場合には、ステップＳ６６で発電電動機２に発生させるべき発電量Ｐｍを０に設定するとともに、発電許可フラグＲＥＧ ＦＬＧを「０」にリセットする。
【００３２】
続くステップＳ６７でランキンサイクル装置９の出力であるランキンサイクル出力Ｐｒｃを内燃機関１の運転状態から算出し、ステップＳ６８で要求駆動力Ｆｔｒから発電電動機２の電動機出力Ｐｍ（あるいは負値である発電電動機２の発電量Ｐｍ）と、ランキンサイクル出力Ｐｒｃとを減算して目標内燃機関出力Ｐｅを算出し、ステップＳ６９で最小の燃料消費量で前記目標内燃機関出力Ｐｅを得るための内燃機関１の回転数Ｎｅを算出する。
【００３３】
このように、車両のクルーズ時にバッテリ残容量Ｅｓｏｃが充分であるとき、要求駆動力Ｐｔｒが大きければ内燃機関１の駆動力および発電電動機２の駆動力を併用して走行し、要求駆動力Ｐｔｒが小さければ内燃機関１を停止して発電電動機２の駆動力だけで走行するので燃料の消費量を最小限に抑えることができる。また車両のクルーズ時にバッテリ残容量Ｅｓｏｃが不足しているときには、内燃機関１の駆動力で発電電動機２を駆動してバッテリ８を充電することができる。
【００３４】
次に、図７のフローチャートに基づいて前記ステップＳ１１（減速時制御）のサブルーチンを説明する。
【００３５】
先ず、ステップＳ７１で車速およびスロットル開度から車両の要求出力、つまり要求回生出力Ｐｔｒを算出し、ステップＳ７２でバッテリ電圧およびバッテリ電流からバッテリ残容量Ｅｓｏｃを算出する。続くステップＳ７３でバッテリ残容量Ｅｓｏｃが図１０の第３閾値Ｅ３以下であれば回生電力によるバッテリ８の充電が可能であると判定し、ステップＳ７４で充電許可フラグＣＨＡ ＦＬＧを「１」にセットする。
【００３６】
続くステップＳ７５で前記充電許可フラグＣＨＡ ＦＬＧが「１」にセットされているとき、ステップＳ７６で要求回生出力Ｐｔｒの絶対値が図１１の閾値Ｐ２の絶対値以下である場合には、ステップＳ７７で前記要求回生出力のＰｔｒをそのまま発電電動機２の回生出力Ｐｍとする。またステップＳ７８で要求回生出力Ｐｔｒの絶対値が図１１の閾値Ｐ２の絶対値を越えている場合には、ステップＳ７９で発電電動機２の回生出力Ｐｍを前記閾値Ｐ２に設定する。
【００３７】
続くステップＳ８０でバッテリ残容量Ｅｓｏｃが図１０の第３閾値Ｅ３を越えていれば、バッテリ８がそれ以上充電できない状態にあると判定し、ステップＳ８１で充電許可フラグＣＨＡ ＦＬＧを「０」にリセットする。
【００３８】
続くステップＳ８２で前記充電許可フラグＣＨＡ ＦＬＧが「０」にリセットされているとき、ステップＳ８３で内燃機関１が運転中である場合には、ステップＳ８４で回生制動を行わずにエンジンブレーキおよびメカブレーキで車両を減速する。またステップＳ８５で内燃機関１が停止中であれば、ステップＳ８６でメカブレーキで車両を減速する。
【００３９】
このように、車両の減速時にバッテリ８が過充電になる虞がないことを条件に、発電電動機２により回生制動を実行して回生電力でバッテリ８を充電し、またバッテリ８が過充電になる虞がある場合には回生制動を禁止してエンジンブレーキおよびメカブレーキで車両を減速するので、燃料の消費量を最小限に抑えながらバッテリ残容量Ｅｓｏｃを最大限に確保することができる。
【００４０】
図１２は車両の走行パターンの一例を示すもので、加速時には内燃機関１の駆動力および発電電動機２の駆動力を併用して走行し、クルーズ時には内燃機関１の駆動力で走行し、減速時には内燃機関１を停止させて発電電動機２の回生電力でバッテリ８を充電する。そして内燃機関１の運転時にはランキンサイクル装置９の出力で内燃機関１の駆動力がアシストされる。
【００４１】
図１３は車両の走行パターンの他の一例を示すもので、車両の発進時には大きな低速トルクを出力可能な発電電動機２を使用し、加速時には内燃機関１の駆動力で走行し、クルーズ時には発電電動機２の駆動力で走行し、減速時には内燃機関１を停止させて発電電動機２の回生電力でバッテリ８を充電する。そして内燃機関１の運転時にはランキンサイクル装置９の出力で内燃機関１の駆動力がアシストされる。
【００４２】
次に、図１４に基づいて本発明の第２実施例を説明する。
【００４３】
図１に示す第１実施例では発電電動機２が内燃機関１および変速機４の間に設けられていたが、第２実施例はバッテリ８により駆動される第１発電電動機２ａが差動装置６に接続され、かつバッテリ８により駆動される第２発電電動機２ｂが内燃機関１に接続される。第１発電電動機２ａは、該第１発電電動機２ａだけの駆動力による走行と、内燃機関１の駆動力のアシストと、回生電力の発生とに使用され、第２発電電動機２ｂは、内燃機関１の始動と、内燃機関１の駆動力による発電とに使用される。本実施例でも、前述した第１実施例と同様にランキンサイクル装置９が出力する駆動力は、遊星歯車機構等の駆動力統合手段を介して変速機４に入力される（矢印ａ参照）。
【００４４】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は前記実施例に限定されるものでなく、種々の設計変更を行うことが可能である。
【００４５】
例えば、既に説明した実施例では、図１および図１４に矢印ａで示すようにランキンサイクル装置９の軸出力を車両の走行用の駆動源として直接使用しているが、ランキンサイクル装置９の軸出力で図示せぬ発電機を駆動することができる。矢印ｂで示すように発電機で発電した電力はバッテリ８に充電され、発電電動機２，２ａ，２ｂの駆動に使用される。車両の加速時やクルーズ時には発電電動機２，２ａによる回生電力を得ることができないが、このときランキンサイクル装置９により発電した電力でバッテリ８を充電することにより、内燃機関１の駆動力を用いることなく、加速時、クルーズ時および減速時の全ての場合において、ランキンサイクル装置９の発電電力あるいは発電電動機２，２ａの回生電力でバッテリ８を充電することができ、発電電動機２，２ａ，２ｂの性能を充分に生かすことができる。尚、本実施例では、第１、第２実施例におけるランキンサイクル出力Ｐｒｃに対応する出力を、発電電動機２が電動機出力Ｐｍとして出力することになる。
【００４６】
また図５に示す加速時の処理に代えて、図６に示すクルーズ時の処理を採用することができる。
【００４７】
また実施例では蓄電手段としてバッテリ８を例示したが、バッテリ８に代えてキャパシタを用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】ハイブリッド車両の全体構成を示す図
【図２】ランキンサイクル装置の構成を示す図
【図３】メインルーチンのフローチャート
【図４】停止時処理ルーチンのフローチャート
【図５】加速時処理ルーチンのフローチャート
【図６】クルーズ時処理ルーチンのフローチャート
【図７】減速時処理ルーチンのフローチャート
【図８】停止、加速、クルーズおよび減速を判定するマップを示す図
【図９】電動機アシスト領域、内燃機関走行領域および充電領域を判定するマップを示す図
【図１０】バッテリの充電状態の各閾値を示す図
【図１１】内燃機関走行領域、電動機走行領域および充電領域を判定するマップを示す図
【図１２】車両の走行パターンの一例を示すタイムチャート
【図１３】車両の走行パターンの他の一例を示すタイムチャート
【図１４】本発明の第２実施例に係るハイブリッド車両の全体構成を示す図
【符号の説明】
【００４９】
１ 内燃機関
２ 発電電動機
２ａ 第１発電電動機（発電電動機）
８ バッテリ
９ ランキンサイクル装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の駆動力を発生する内燃機関（１）と、内燃機関（１）の運転時にその排気ガスで作動して駆動力を発生するランキンサイクル装置（９）と、電動機として機能して内燃機関（１）の駆動力をアシストするとともに、発電機として機能して発電を行う発電電動機（２，２ａ）と、発電電動機（２，２ａ）により充電され、かつ発電電動機（２，２ａ）に電力を供給するバッテリ（８）とを備えたランキンサイクル装置付き車両において、 前記ランキンサイクル装置（９）の駆動力は内燃機関（１）の駆動力をアシストし、あるいは発電電動機（２，２ａ）を発電機として駆動し、少なくともランキンサイクル装置（９）の作動時には、バッテリ（９）の残容量に応じて、車両の要求駆動力からランキンサイクル装置（９）の駆動力と、発電電動機（２）の駆動力あるいは負荷とを減算して内燃機関（１）の目標出力を算出することを特徴とするランキンサイクル装置付き車両。
【請求項２】
車両の加速時あるいはクルーズ時にランキンサイクル装置（９）を作動させて車両の減速時あるいは停止時にランキンサイクル装置（９）を停止させることを特徴とする、請求項１に記載のランキンサイクル装置付き車両。
【請求項１】
走行用の駆動力を発生する内燃機関（１）と、内燃機関（１）の運転時にその排気ガスで作動して駆動力を発生するランキンサイクル装置（９）と、電動機として機能して内燃機関（１）の駆動力をアシストするとともに、発電機として機能して発電を行う発電電動機（２，２ａ）と、発電電動機（２，２ａ）により充電され、かつ発電電動機（２，２ａ）に電力を供給するバッテリ（８）とを備えたランキンサイクル装置付き車両において、 前記ランキンサイクル装置（９）の駆動力は内燃機関（１）の駆動力をアシストし、あるいは発電電動機（２，２ａ）を発電機として駆動し、少なくともランキンサイクル装置（９）の作動時には、バッテリ（９）の残容量に応じて、車両の要求駆動力からランキンサイクル装置（９）の駆動力と、発電電動機（２）の駆動力あるいは負荷とを減算して内燃機関（１）の目標出力を算出することを特徴とするランキンサイクル装置付き車両。
【請求項２】
車両の加速時あるいはクルーズ時にランキンサイクル装置（９）を作動させて車両の減速時あるいは停止時にランキンサイクル装置（９）を停止させることを特徴とする、請求項１に記載のランキンサイクル装置付き車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００８−１４３５２２（Ｐ２００８−１４３５２２Ａ）
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３４９７６（Ｐ２００７−３３４９７６）
【出願日】平成１９年１２月２６日（２００７．１２．２６）
【分割の表示】特願２０００−３１４４３５（Ｐ２０００−３１４４３５）の分割
【原出願日】平成１２年１０月１０日（２０００．１０．１０）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２６日（２００７．１２．２６）
【分割の表示】特願２０００−３１４４３５（Ｐ２０００−３１４４３５）の分割
【原出願日】平成１２年１０月１０日（２０００．１０．１０）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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