内燃機関の始動制御装置
【課題】エンジン等の内燃機関の排熱を回生するランキンサイクルシステムにより、内燃機関を始動させることができる内燃機関の始動制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関（１０）から発生する熱エネルギーを回転エネルギーに回生する排熱回生システム（３０）と、排熱回生システム（３０）により発生する回転エネルギーを慣性力として畜勢する畜勢手段（４４、３５）と、内燃機関（１０）の始動を制御する制御装置（４０）と、を備え、制御装置（４０）は、内燃機関（１０）を始動させるときに、畜勢手段（４４、３５）の回転エネルギーを内燃機関（１０）の回転軸（１２）に伝達する。
【解決手段】内燃機関（１０）から発生する熱エネルギーを回転エネルギーに回生する排熱回生システム（３０）と、排熱回生システム（３０）により発生する回転エネルギーを慣性力として畜勢する畜勢手段（４４、３５）と、内燃機関（１０）の始動を制御する制御装置（４０）と、を備え、制御装置（４０）は、内燃機関（１０）を始動させるときに、畜勢手段（４４、３５）の回転エネルギーを内燃機関（１０）の回転軸（１２）に伝達する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排熱を回転エネルギーに回生するランキンサイクルシステムを備えた内燃機関の始動を制御する内燃機関の始動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載されるエンジン等の内燃機関の排熱による熱エネルギーを用いて媒体を気液変換することにより機械エネルギーとして再利用できるランキンサイクルシステムが広く知られている。
【０００３】
このようなランキンサイクルシステムにおいて、エンジン停止時に蒸発器内部に残存する熱エネルギーを回収できるようにしたランキンサイクル装置（特許文献１参照。）が知られている。
【０００４】
また、アイドル時のような低負荷時など、タービン出力が十分でないときに、内燃機関の回転駆動力を利用する動力装置（特許文献２参照。）も開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２５００７５号公報
【特許文献２】特開２０００−３４５９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述のような従来のランキンサイクルシステムは、タービンによる回転エネルギーを例えば発電機によって電気エネルギーに変換している。
【０００７】
ここで、この回転エネルギーをエンジンの駆動力の補助として活用することも考えられるが、エンジンの制動にはこの回転エネルギーを活用することはできない。また、エンジンが停止した後はタービンが十分に回転できないため、エンジンの始動に使うことは難しい。
【０００８】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、エンジン等の内燃機関の排熱を回生するランキンサイクルシステムにより、内燃機関を始動させることができる内燃機関の始動制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施態様によると、内燃機関から発生する熱エネルギーを回転エネルギーに回生する排熱回生システムと、排熱回生システムにより発生する回転エネルギーを慣性力として畜勢する畜勢手段と、内燃機関の始動を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、内燃機関を始動させるときに、畜勢手段の回転エネルギーを内燃機関の回転軸に伝達することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、畜勢手段によって畜勢された回転エネルギーにより内燃機関をクランキングすることによって内燃機関を始動させることができので、始動時の内燃機関の負荷を低減させることができ、燃費を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態のエンジンの始動制御装置の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の制御装置により実行される制御のフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施形態のエンジンの始動制御装置の説明図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の制御装置により実行される制御のフローチャートである。
【図５】本発明の第３の実施形態のエンジンの始動制御装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
＜第１実施形態＞
図１は本発明の第１の実施形態のエンジン１０の始動制御装置の説明図である。
【００１４】
内燃機関としてのエンジン１０は、燃料混合吸気を爆発させることにより回転軸であるクランクシャフト１２を回転駆動する。エンジン１０は、吸排気管やバルブ等の構成を備えるエンジンヘッド１１を備える。
【００１５】
クランクシャフト１２の一方の端部（フロント側）には、ベルトを介して補機等に回転を伝達するためのプーリ１４を備える。また、クランクシャフト１２の他方（リア側）には、第１クラッチ２１、発電機４４、トルクコンバータ２５及び第２クラッチ２２を介して、変速機２０が接続されている。これら第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２が、クランクシャフト１２と、タービン３１及び発電機４４と、変速機２０とを断続する断続手段として構成されている。
【００１６】
ランキンサイクルシステム３０は、エンジン１０の運転により発生する排熱を回転エネルギーに変換する。
【００１７】
エンジンヘッド１１には、ランキンサイクルシステムが用いる媒体が流通する流路３４が備えられている。この流路３４が、エンジン１０と媒体とで熱交換を行う蒸発器として構成されている。エンジンの熱を吸収した媒体は液相から気相へと相変換されて、体積膨張によりタービン３１を回転させる。タービン３１を通過した媒体は、ポンプによって圧送された後、ファン等を備えるコンデンサ（凝縮器）３３により大気と熱交換が行われて気相へと相変換される。その後、再びエンジンヘッド１１の流路３４へと循環する。
【００１８】
タービン３１は、例えばスクロール型やボリュート型のタービンが用いられる。また、媒体は、冷却水やフルオロカーボン類（例えばＨＦＣ１３４ａ）、アンモニア等が用いられる。
【００１９】
タービン３１は、発電機４４が接続されている。発電機４４はタービン３１と共にクランクシャフト１２を軸として回転するように構成されている。タービン３１が回転することによって発電機４４が発電する。発電機４４は、インバータ４５が電気的に接続されている。インバータ４５は、発電機４４が発電する電力の電圧調整や交／直流変換等を行い、バッテリ４６に充電する。
【００２０】
制御装置４０は、第１クラッチ２１、第２クラッチ２２の断続を制御する。また、ポンプ３２の駆動力を制御して、ランキンサイクルシステム３０によるエネルギーの回生を制御する。また、インバータ４５を制御して、発電機４４の発電及びバッテリ４６の充電を制御する。
【００２１】
次に、このように構成されたエンジン１０の始動制御装置の動作を説明する。
【００２２】
ランキンサイクルシステム３０は、エンジン１０の排熱により媒体を膨張させて、タービン３１により回転エネルギーを得る。この回転エネルギーは発電機４４によって電気エネルギーに変換される。
【００２３】
ここで、本発明の第１の実施形態では、ランキンサイクルシステム３０により回転駆動されるタービン３１の回転エネルギーを、エンジン１０の始動のために用いるように構成した。
【００２４】
以下に、その詳細を説明する。
【００２５】
図１に示すように、ランキンサイクルシステム３０のタービン３１と発電機４４とは、同軸に直結されている。発電機４４は、その周囲に永久磁石又はコイル等を備えるので、これらの重量の慣性によって、回転エネルギーを一時的に畜勢する畜勢手段として構成されている。
【００２６】
そこで、例えばアイドルストップからエンジン１０を始動するときに、第１クラッチ２１を締結して、タービン３１及び発電機４４に畜勢された回転エネルギーをクランクシャフト１２に伝達することよって、エンジン１０をクランキングさせて、エンジン１０を始動させる。
【００２７】
またさらに、エンジン１０が始動した後、エンジン１０の運転中に、第１クラッチ２１を締結して、タービン３１及び発電機４４の回転エネルギーをクランクシャフトに伝達することによって、エンジン１０の駆動力を補助することができる。
【００２８】
図２は、本発明の第１の実施形態の制御装置４０により実行される制御のフローチャートである。
【００２９】
このフローチャートは、所定の周期（例えば１ｍｓ間隔）で、制御装置４０によって実行される。
【００３０】
まず、制御装置４０は、ランキンサイクルシステム３０が稼働中であるか否かを判定する（Ｓ１０１）。
【００３１】
ランキンサイクルシステム３０は、制御装置４０によってポンプ３２が駆動され、このポンプ３２により媒体の圧力を制御することにより熱エネルギーを回生する。一方で、エンジン１０の停止中など、温度が低く熱エネルギーの回生が見込めないと判定した場合には、ランキンサイクルシステム３０の駆動がエンジン１０に対する負荷となってしまうため、ランキンサイクルシステム３０の稼働を停止する。
【００３２】
ランキンサイクルシステム３０が稼働していると判定した場合はステップＳ１０２に移行する。稼働していないと判定した場合はステップＳ１１１に移行する。
【００３３】
ステップＳ１０２では、制御装置４０は、エンジン１０の運転状態がアイドルストップ中であるか否かを判定する。アイドルストップ中であると判定した場合はステップＳ１０３に移行する、アイドルストップ中でないと判定した場合はステップＳ１０５に移行する。
【００３４】
ランキンサイクルシステム３０が稼働中である場合は、タービン３１の回転エネルギーにより発電機４４が回転している。一方、エンジン１０がアイドルストップ中である場合は、クランクシャフト１２及び変速機２０は非回転状態である。そこで、第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２を開放して（Ｓ１０３及びＳ１０４）、タービン３１及び発電機４４が、クランクシャフト１２の回転状態にかかわらず自在に回転できる状態とする。この状態では、エンジン１０の運転状態にかかわらず、タービン３１の回転によって発電機４４が発電可能な状態となる。
【００３５】
ステップＳ１０２において、アイドルストップ中でないと判定した場合は、ステップＳ１０５に移行し、制御装置４０は、エンジン１０の始動が開始されているか否かを判定する。エンジン１０の始動が開始されていない状態、すなわち、既にエンジン１０の始動が完了している場合は、ステップＳ１１１に移行する。
【００３６】
エンジン１０の始動が開始されたと判定した場合は、ステップＳ１０６に移行し、制御装置４０は、タービン３１の回転速度（トルクコンバータ２５の入力側の回転速度）を取得し、取得した回転速度が予め設定された第１の所定値以上であるか否かを判定する。なお、この第１の所定値は、畜勢手段としてのタービン３１及び発電機４４の回転エネルギーがエンジン１０を適切にクランキングさせるのに十分であるか否かの閾値である。
【００３７】
取得した回転速度が第１の所定値以上であると判定した場合は、制御装置４０は、エンジン１０をクランキングさせるのに十分であると判定して、ステップＳ１０７に移行する。そして、制御装置４０は、第１クラッチ２１を締結すると共に第２クラッチ２２を開放して（Ｓ１０７及びＳ１０８）タービン３１の回転エネルギーをエンジン１０側に伝えるように制御する。これによりエンジン１０がクランキングされ、エンジン１０が始動する。
【００３８】
一方、取得した回転速度が第１の所定値に満たないと判定した場合は、制御装置４０は、回転速度がエンジン１０をクランキングさせるのには不十分であると判定する。そして、第１クラッチ２１を開放すると共に第２クラッチ２２を締結する（Ｓ１０９及びＳ１１０）。これにより、エンジン１０のクランクシャフト１２とタービン３１とは連結されない。この場合は、エンジン１０は他のクランキング手段（スターターモータ等）によってクランキングされ、エンジン１０が始動する。
【００３９】
なお、このとき第２クラッチ２２が締結されるが、タービン３１の回転はトルクコンバータ２５により減速されるので、変速機２０の回転速度には影響を受けない。これは、エンジン１０の始動後、直ちにクランクシャフト１２の回転を変速機２２０へと伝えるための準備である。
【００４０】
前述のステップＳ１０１でランキンサイクルシステム３０が稼働していないと判定したとき、又は、前述のステップＳ１０５で既にエンジン１０が始動していると判定した場合は、制御装置４０は、第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２を締結する（Ｓ１１１及びＳ１１１２）。
【００４１】
この状態では、エンジン１０のクランクシャフト１２と変速機２０とがトルクコンバータ２５を介して接続される。このとき、ランキンサイクルシステム３０が稼働中である場合は、タービン３１の回転エネルギーが、エンジン１０の駆動力を補助する。また、ランキンサイクルシステム３０が稼働中でない場合は、タービン３１及び発電機４４は、クランクシャフト１２と共に回転し、エンジン１０の駆動力が変速機２０へと伝えられる。
【００４２】
次に、制御装置４０は、バッテリ４６のＳＯＣ等を計測し、バッテリ４６充電可能な状態であるか否かを判定する（Ｓ１２０）。バッテリ４６が充電可能であると判定した場合は、ステップＳ１２１に移行する。バッテリ４６が充電可能でないと判定した場合は、ステップＳ１２３に移行して、制御装置４０は、発電機４４による発電を行わないように制御する。
【００４３】
ステップＳ１２１では、制御装置４０は、タービン３１の回転速度（トルクコンバータ２５の入力側の回転速度）を取得し、取得した回転速度が、予め設定された第２の所定値以上であるか否かを判定する。なお、この第２の所定値は、タービン３１の回転エネルギーが発電機４４を適切に発電させるために十分であるか否かの閾値である。
【００４４】
取得した回転速度が第２の所定値以上であると判定した場合は、制御装置４０は、回転速度が発電機４４を発電させるのに十分であると判定して、ステップＳ１２２に移行して、発電機４４による発電を開始するように制御する。これにより、発電機４４によって発電された電力が、バッテリ４６に充電される。なお、このときランキンサイクルシステム３０が稼働していない場合にも、エンジン１０の駆動力によって発電機４４を発電可能である
一方、取得した回転速度が第２の所定値に満たないと判定した場合は、制御装置４０は、回転速度が発電機４４を発電させるのには不十分であると判定して、ステップＳ１２３に移行して、発電機４４による発電を行わないように制御する。
【００４５】
このような制御によって、エンジン１０の排熱を回生するランキンサイクルシステム３０により発生する回転エネルギーを、発電機４４の充電だけでなく、エンジン１０の始動及び駆動力のアシストに用いることができる。
【００４６】
また、ランキンサイクルシステム３０の媒体によってエンジン１０のエンジンヘッド１１が冷却されるため、加速時などエンジンの負荷が高い場合にもノックの発生が抑制される。これにより、点火時期を進角することができるため、車両の加速性能を向上させることができる。
【００４７】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００４８】
第２の実施形態では、第１の実施形態と比較して、タービン３１及びクラッチの構造が異なる。なお、第１の実施形態と同じ構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００４９】
図３は、本発明の第２の実施形態のエンジン１０の始動制御装置の説明図である。
【００５０】
タービン３１は、中空軸３６を介してクランクシャフト１２に接続される。そして、このタービン３１とクランクシャフト１２との間に、これらを断続する断続手段としての第３クラッチ２３が備えられている。
【００５１】
この第３クラッチ２３を締結することで、クランクシャフト１２とタービン３１とが締結され、クランクシャフト１２とタービン３１とが、共に同軸に回転する。一方、第３クラッチ２３を解放することで、クランクシャフト１２とタービン３１とは、中空軸３６により、互いに自在に回転可能となる。
【００５２】
また、タービン３１の外周には、フライホイール３５が備えられている。このフライホイール３５は、その重量の慣性によって、タービン３１の回転エネルギーを一時的に畜勢する畜勢手段として構成されている。
【００５３】
次に、この第２の実施形態のランキンサイクルシステム３０における動作を説明する。
【００５４】
図４は、本発明の第２の実施形態の制御装置４０により実行される制御のフローチャートである。
【００５５】
このフローチャートは、所定の周期（例えば１ｍｓ間隔）で、制御装置４０によって実行される
まず、制御装置４０は、ランキンサイクルシステム３０が稼働中であるか否かを判定する（Ｓ２０１）。
【００５６】
ランキンサイクルシステム３０が稼働していると判定した場合はステップＳ２０２に移行する。稼働していないと判定した場合はステップＳ２１０に移行する。
【００５７】
ステップＳ２０２では、制御装置４０は、エンジン１０の運転状態がアイドルストップ中であるか否かを判定する。アイドルストップ中であると判定した場合はステップＳ２０３に移行する、アイドルストップ中でないと判定した場合はステップＳ２０４に移行する。
【００５８】
ランキンサイクルシステム３０が稼働中である場合は、タービン３１が回転している。一方、エンジン１０がアイドルストップ中である場合は、クランクシャフト１２及び変速機２０は非回転状態である。そこで、第３クラッチ２３を開放して（Ｓ２０３）、タービン３１が、クランクシャフト１２の回転状態にかかわらず自在に回転できる状態とする。
【００５９】
ステップＳ２０２においてアイドルストップ中でないと判定した場合は、ステップＳ２０４に移行し、制御装置４０は、エンジン１０の始動が開始されているか否かを判定する。エンジン１０の始動が開始されていない状態、すなわち、既にエンジン１０の始動が完了している場合は、ステップＳ２０７に移行する。
【００６０】
エンジン１０の始動が開始されたと判定した場合は、ステップＳ２０５に移行し、制御装置４０は、タービン３１の回転速度を取得し、取得した回転速度が予め設定された第１の所定値以上であるか否かを判定する。なお、この第１の所定値は、第１の実施例と同様に、畜勢手段としてのタービン３１及びフライホイール３５の畜勢力がエンジン１０を適切にクランキングさせるのに十分であるか否かの閾値である。
【００６１】
取得した回転速度が第１の所定値以上であると判定した場合は、制御装置４０は、エンジン１０をクランキングさせるのに十分であると判定して、ステップＳ２０６に移行する。そして、制御装置４０は、第３クラッチ２３を締結して（Ｓ２０６）タービン３１の回転エネルギーをエンジン１０に伝えるように制御する。これによりエンジン１０がクランキングされ、エンジン１０が始動する。
【００６２】
一方、取得した回転速度が第１の所定値に満たないと判定した場合は、制御装置４０は、回転速度がエンジン１０をクランキングさせるのには不十分であると判定する。そして、第３クラッチ２３を開放する。これにより、エンジン１０のクランクシャフト１２とタービン３１とは連結されない。この場合は、エンジン１０は他のクランキング手段によってクランキングされ、エンジン１０が始動する。
【００６３】
前述のステップＳ２０４で、既にエンジン１０の始動が完了している場合は、ステップＳ２０７において、制御装置４０は、タービン３１の回転速度を取得し、取得した回転速度が予め設定された第３の所定値以上であるか否かを判定する。なお、この第３の所定値は、畜勢手段としてのタービン３１及びフライホイール３５の回転エネルギーが運転中のエンジン１０の駆動力を補助するのに十分であるか否かの閾値である。
【００６４】
取得した回転速度が第３の所定値以上であると判定した場合は、制御装置４０は、回転速度がエンジン１０の駆動力を補助するのに十分であると判定して、ステップＳ２０９に移行する。そして、制御装置４０は、第３クラッチ２３を締結して、タービン３１の回転をエンジン１０に伝達するように制御する。これにより、タービン３１の回転エネルギーがエンジン１０の駆動力を補助する。
【００６５】
一方、取得した回転速度が第３の所定値に満たないと判定した場合は、制御装置４０は、回転速度がエンジン１０の駆動力を補助するのには不十分であると判断する。この状態では、タービン３１が逆にエンジン１０の負荷になってしまうので、第３クラッチ２３を開放する（Ｓ２０８）。これにより、エンジン１０のクランクシャフト１２とタービン３１とが解放され、エンジン１０とタービン３１とは、互いに自在に回転できる状態とする。
【００６６】
また、前述のステップＳ２０１でランキンサイクルシステム３０が稼働していないと判定したときは、制御装置４０は、第３クラッチ２３開放する（Ｓ２１０）。この状態では、エンジン１０のクランクシャフト１２とタービン３１とが解放され、エンジン１０とタービン３１とは、互いに自在に回転できる状態とする。
【００６７】
このように、第２の実施の形態では、クランクシャフト１２とタービン３１とを、ただ一つのクラッチ（第３クラッチ２３）により断続可能とした。このような構成によっても、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００６８】
なお、第２の実施の形態では、発電機４４を備えず、タービン３１がフライホイール３５を畜勢するように構成したが、第１の実施形態と同様に、発電機４４を備え、タービン３１の回転エネルギーにより発電してもよい。この場合、前述の図２のステップＳ１２０からＳ１２３に示したように、制御装置４０が、回転速度を判定して、発電機４４の発電を制御する。
【００６９】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００７０】
第３の実施形態では、第２の実施形態と同様に、クランクシャフト１２とタービン３１とを、ただ一つのクラッチ（第３クラッチ２３）により断続可能とした。なお、第１又は第２の実施形態と同じ構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００７１】
図５は、本発明の第３の実施形態のエンジン１０の制御装置の説明図である。
【００７２】
タービン３１は、エンジン１０のクランクシャフト一方の端部（フロント側）に、第４クラッチ２４を介して接続される。第４クラッチ２４は、タービン３１とクランクシャフト１２とを断続する断続手段として構成されている。
【００７３】
この第４クラッチ２４を締結することで、クランクシャフト１２とタービン３１とが締結され、クランクシャフト１２とタービン３１とが共に同軸に回転する。一方、第４クラッチ２４を解放することで、クランクシャフト１２とタービン３１とは、互いに自在に回転可能となる。
【００７４】
また、タービン３１の外周には、フライホイール３５が備えられている。このフライホイール３５は、その重量の慣性によって、タービン３１の回転エネルギーを一時的に畜勢する畜勢手段として構成されている。
【００７５】
なお、エンジン１０のクランクシャフト１２の他側（エンド側）は、トルクコンバータ２５のみを介して変速機２０に接続されている。
【００７６】
このように構成された第３の実施形態の動作は、前述の第３の実施形態の図３に示すフローチャートと同様である。
【００７７】
すなわち、タービン３１の回転エネルギーをエンジン１０に伝える場合は、第４クラッチ２４（第２の実施形態の第３クラッチ２３に相当）を締結する。一方、タービン３１とクランクシャフト１２とを互いに自在に回転可能にする場合は、第４クラッチ２４を開放する。
【００７８】
特に、第３の実施形態では、タービン３１とクランクシャフト１２とが、第４クラッチ２４の開放により完全に分離されるため、第２の実施形態の中空軸３６によるクランクシャフト１２とのフリクションロスがなく、第４クラッチ２４の解放時に、回転力の減衰を相対的に抑えることができる。
【００７９】
なお、第３の実施の形態では、第２の実施形態と同様に、発電機４４を備えず、タービン３１がフライホイール３５を畜勢するように構成したが、第１の実施形態と同様に、発電機４４を備え、タービン３１の回転力により発電してもよい。この場合、前述の図２のステップＳ１２０からＳ１２３に示したように、制御装置４０が発電機４４を制御する。
【００８０】
以上のように、本発明の実施形態では、エンジン１０の排熱を回転エネルギーに回生するランキンサイクルシステムを備え、この回転エネルギーを畜勢手段（発電機４４またはフライホイール３５）に畜勢しておき、エンジン１０の始動時に、この畜勢手段によって畜勢された回転エネルギーによりエンジン１０をクランキングすることによってエンジン１０を始動させることができる。また、エンジン１０の始動後は、畜勢された回転エネルギーにより、エンジンの駆動力を補助することができる。
【００８１】
このように構成することによって、始動時のエンジン１０の負荷を低減させることができ、燃費を向上することができる。
【００８２】
また、タービン３１の回転速度が十分でない場合は、断続手段（第１クラッチ２１、第２クラッチ２２、第３クラッチ２３又は第４クラッチ２４）によってエンジン１０の回転軸であるクランクシャフトとタービン３１とを切り離すので、タービン３１や畜勢手段がエンジン１０の負荷となってしまうことを防ぐことができる。
【００８３】
また、ランキンサイクルシステム３０の媒体によってエンジン１０のエンジンヘッド１１が冷却されるため、加速時などエンジンの負荷が高い場合にもノックの発生が抑制される。これにより、点火時期を進角することができるため、車両の加速性能を向上させることができる。
【００８４】
なお、本発明の実施形態では、タービン３１に発電機４４を備える例を第１実施形態として、発電機４４を備えずタービン３１にフライホイール３５を備える例を第２実施形態及び第３実施形態としたが、第１の実施形態において、発電機４４を備えずタービン３１にフライホイール３５を備える構成としてもよい。
【００８５】
１０ エンジン（内燃機関）
１２ クランクシャフト（回転軸）
２０ 変速機
２１ 第１クラッチ（断続手段）
２２ 第２クラッチ（断続手段）
２３ 第３クラッチ（断続手段）
２４ 第４クラッチ（断続手段）
２５ トルクコンバータ
３０ ランキンサイクルシステム（排熱回生システム）
３１ タービン
３２ ポンプ
３３ コンデンサ（凝縮器）
３４ 流路（蒸発器）
３５ フライホイール（畜勢手段）
３６ 中空軸
４０ 制御装置
４４ 発電機（畜勢手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排熱を回転エネルギーに回生するランキンサイクルシステムを備えた内燃機関の始動を制御する内燃機関の始動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載されるエンジン等の内燃機関の排熱による熱エネルギーを用いて媒体を気液変換することにより機械エネルギーとして再利用できるランキンサイクルシステムが広く知られている。
【０００３】
このようなランキンサイクルシステムにおいて、エンジン停止時に蒸発器内部に残存する熱エネルギーを回収できるようにしたランキンサイクル装置（特許文献１参照。）が知られている。
【０００４】
また、アイドル時のような低負荷時など、タービン出力が十分でないときに、内燃機関の回転駆動力を利用する動力装置（特許文献２参照。）も開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２５００７５号公報
【特許文献２】特開２０００−３４５９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述のような従来のランキンサイクルシステムは、タービンによる回転エネルギーを例えば発電機によって電気エネルギーに変換している。
【０００７】
ここで、この回転エネルギーをエンジンの駆動力の補助として活用することも考えられるが、エンジンの制動にはこの回転エネルギーを活用することはできない。また、エンジンが停止した後はタービンが十分に回転できないため、エンジンの始動に使うことは難しい。
【０００８】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、エンジン等の内燃機関の排熱を回生するランキンサイクルシステムにより、内燃機関を始動させることができる内燃機関の始動制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施態様によると、内燃機関から発生する熱エネルギーを回転エネルギーに回生する排熱回生システムと、排熱回生システムにより発生する回転エネルギーを慣性力として畜勢する畜勢手段と、内燃機関の始動を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、内燃機関を始動させるときに、畜勢手段の回転エネルギーを内燃機関の回転軸に伝達することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、畜勢手段によって畜勢された回転エネルギーにより内燃機関をクランキングすることによって内燃機関を始動させることができので、始動時の内燃機関の負荷を低減させることができ、燃費を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態のエンジンの始動制御装置の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の制御装置により実行される制御のフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施形態のエンジンの始動制御装置の説明図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の制御装置により実行される制御のフローチャートである。
【図５】本発明の第３の実施形態のエンジンの始動制御装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
＜第１実施形態＞
図１は本発明の第１の実施形態のエンジン１０の始動制御装置の説明図である。
【００１４】
内燃機関としてのエンジン１０は、燃料混合吸気を爆発させることにより回転軸であるクランクシャフト１２を回転駆動する。エンジン１０は、吸排気管やバルブ等の構成を備えるエンジンヘッド１１を備える。
【００１５】
クランクシャフト１２の一方の端部（フロント側）には、ベルトを介して補機等に回転を伝達するためのプーリ１４を備える。また、クランクシャフト１２の他方（リア側）には、第１クラッチ２１、発電機４４、トルクコンバータ２５及び第２クラッチ２２を介して、変速機２０が接続されている。これら第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２が、クランクシャフト１２と、タービン３１及び発電機４４と、変速機２０とを断続する断続手段として構成されている。
【００１６】
ランキンサイクルシステム３０は、エンジン１０の運転により発生する排熱を回転エネルギーに変換する。
【００１７】
エンジンヘッド１１には、ランキンサイクルシステムが用いる媒体が流通する流路３４が備えられている。この流路３４が、エンジン１０と媒体とで熱交換を行う蒸発器として構成されている。エンジンの熱を吸収した媒体は液相から気相へと相変換されて、体積膨張によりタービン３１を回転させる。タービン３１を通過した媒体は、ポンプによって圧送された後、ファン等を備えるコンデンサ（凝縮器）３３により大気と熱交換が行われて気相へと相変換される。その後、再びエンジンヘッド１１の流路３４へと循環する。
【００１８】
タービン３１は、例えばスクロール型やボリュート型のタービンが用いられる。また、媒体は、冷却水やフルオロカーボン類（例えばＨＦＣ１３４ａ）、アンモニア等が用いられる。
【００１９】
タービン３１は、発電機４４が接続されている。発電機４４はタービン３１と共にクランクシャフト１２を軸として回転するように構成されている。タービン３１が回転することによって発電機４４が発電する。発電機４４は、インバータ４５が電気的に接続されている。インバータ４５は、発電機４４が発電する電力の電圧調整や交／直流変換等を行い、バッテリ４６に充電する。
【００２０】
制御装置４０は、第１クラッチ２１、第２クラッチ２２の断続を制御する。また、ポンプ３２の駆動力を制御して、ランキンサイクルシステム３０によるエネルギーの回生を制御する。また、インバータ４５を制御して、発電機４４の発電及びバッテリ４６の充電を制御する。
【００２１】
次に、このように構成されたエンジン１０の始動制御装置の動作を説明する。
【００２２】
ランキンサイクルシステム３０は、エンジン１０の排熱により媒体を膨張させて、タービン３１により回転エネルギーを得る。この回転エネルギーは発電機４４によって電気エネルギーに変換される。
【００２３】
ここで、本発明の第１の実施形態では、ランキンサイクルシステム３０により回転駆動されるタービン３１の回転エネルギーを、エンジン１０の始動のために用いるように構成した。
【００２４】
以下に、その詳細を説明する。
【００２５】
図１に示すように、ランキンサイクルシステム３０のタービン３１と発電機４４とは、同軸に直結されている。発電機４４は、その周囲に永久磁石又はコイル等を備えるので、これらの重量の慣性によって、回転エネルギーを一時的に畜勢する畜勢手段として構成されている。
【００２６】
そこで、例えばアイドルストップからエンジン１０を始動するときに、第１クラッチ２１を締結して、タービン３１及び発電機４４に畜勢された回転エネルギーをクランクシャフト１２に伝達することよって、エンジン１０をクランキングさせて、エンジン１０を始動させる。
【００２７】
またさらに、エンジン１０が始動した後、エンジン１０の運転中に、第１クラッチ２１を締結して、タービン３１及び発電機４４の回転エネルギーをクランクシャフトに伝達することによって、エンジン１０の駆動力を補助することができる。
【００２８】
図２は、本発明の第１の実施形態の制御装置４０により実行される制御のフローチャートである。
【００２９】
このフローチャートは、所定の周期（例えば１ｍｓ間隔）で、制御装置４０によって実行される。
【００３０】
まず、制御装置４０は、ランキンサイクルシステム３０が稼働中であるか否かを判定する（Ｓ１０１）。
【００３１】
ランキンサイクルシステム３０は、制御装置４０によってポンプ３２が駆動され、このポンプ３２により媒体の圧力を制御することにより熱エネルギーを回生する。一方で、エンジン１０の停止中など、温度が低く熱エネルギーの回生が見込めないと判定した場合には、ランキンサイクルシステム３０の駆動がエンジン１０に対する負荷となってしまうため、ランキンサイクルシステム３０の稼働を停止する。
【００３２】
ランキンサイクルシステム３０が稼働していると判定した場合はステップＳ１０２に移行する。稼働していないと判定した場合はステップＳ１１１に移行する。
【００３３】
ステップＳ１０２では、制御装置４０は、エンジン１０の運転状態がアイドルストップ中であるか否かを判定する。アイドルストップ中であると判定した場合はステップＳ１０３に移行する、アイドルストップ中でないと判定した場合はステップＳ１０５に移行する。
【００３４】
ランキンサイクルシステム３０が稼働中である場合は、タービン３１の回転エネルギーにより発電機４４が回転している。一方、エンジン１０がアイドルストップ中である場合は、クランクシャフト１２及び変速機２０は非回転状態である。そこで、第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２を開放して（Ｓ１０３及びＳ１０４）、タービン３１及び発電機４４が、クランクシャフト１２の回転状態にかかわらず自在に回転できる状態とする。この状態では、エンジン１０の運転状態にかかわらず、タービン３１の回転によって発電機４４が発電可能な状態となる。
【００３５】
ステップＳ１０２において、アイドルストップ中でないと判定した場合は、ステップＳ１０５に移行し、制御装置４０は、エンジン１０の始動が開始されているか否かを判定する。エンジン１０の始動が開始されていない状態、すなわち、既にエンジン１０の始動が完了している場合は、ステップＳ１１１に移行する。
【００３６】
エンジン１０の始動が開始されたと判定した場合は、ステップＳ１０６に移行し、制御装置４０は、タービン３１の回転速度（トルクコンバータ２５の入力側の回転速度）を取得し、取得した回転速度が予め設定された第１の所定値以上であるか否かを判定する。なお、この第１の所定値は、畜勢手段としてのタービン３１及び発電機４４の回転エネルギーがエンジン１０を適切にクランキングさせるのに十分であるか否かの閾値である。
【００３７】
取得した回転速度が第１の所定値以上であると判定した場合は、制御装置４０は、エンジン１０をクランキングさせるのに十分であると判定して、ステップＳ１０７に移行する。そして、制御装置４０は、第１クラッチ２１を締結すると共に第２クラッチ２２を開放して（Ｓ１０７及びＳ１０８）タービン３１の回転エネルギーをエンジン１０側に伝えるように制御する。これによりエンジン１０がクランキングされ、エンジン１０が始動する。
【００３８】
一方、取得した回転速度が第１の所定値に満たないと判定した場合は、制御装置４０は、回転速度がエンジン１０をクランキングさせるのには不十分であると判定する。そして、第１クラッチ２１を開放すると共に第２クラッチ２２を締結する（Ｓ１０９及びＳ１１０）。これにより、エンジン１０のクランクシャフト１２とタービン３１とは連結されない。この場合は、エンジン１０は他のクランキング手段（スターターモータ等）によってクランキングされ、エンジン１０が始動する。
【００３９】
なお、このとき第２クラッチ２２が締結されるが、タービン３１の回転はトルクコンバータ２５により減速されるので、変速機２０の回転速度には影響を受けない。これは、エンジン１０の始動後、直ちにクランクシャフト１２の回転を変速機２２０へと伝えるための準備である。
【００４０】
前述のステップＳ１０１でランキンサイクルシステム３０が稼働していないと判定したとき、又は、前述のステップＳ１０５で既にエンジン１０が始動していると判定した場合は、制御装置４０は、第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２を締結する（Ｓ１１１及びＳ１１１２）。
【００４１】
この状態では、エンジン１０のクランクシャフト１２と変速機２０とがトルクコンバータ２５を介して接続される。このとき、ランキンサイクルシステム３０が稼働中である場合は、タービン３１の回転エネルギーが、エンジン１０の駆動力を補助する。また、ランキンサイクルシステム３０が稼働中でない場合は、タービン３１及び発電機４４は、クランクシャフト１２と共に回転し、エンジン１０の駆動力が変速機２０へと伝えられる。
【００４２】
次に、制御装置４０は、バッテリ４６のＳＯＣ等を計測し、バッテリ４６充電可能な状態であるか否かを判定する（Ｓ１２０）。バッテリ４６が充電可能であると判定した場合は、ステップＳ１２１に移行する。バッテリ４６が充電可能でないと判定した場合は、ステップＳ１２３に移行して、制御装置４０は、発電機４４による発電を行わないように制御する。
【００４３】
ステップＳ１２１では、制御装置４０は、タービン３１の回転速度（トルクコンバータ２５の入力側の回転速度）を取得し、取得した回転速度が、予め設定された第２の所定値以上であるか否かを判定する。なお、この第２の所定値は、タービン３１の回転エネルギーが発電機４４を適切に発電させるために十分であるか否かの閾値である。
【００４４】
取得した回転速度が第２の所定値以上であると判定した場合は、制御装置４０は、回転速度が発電機４４を発電させるのに十分であると判定して、ステップＳ１２２に移行して、発電機４４による発電を開始するように制御する。これにより、発電機４４によって発電された電力が、バッテリ４６に充電される。なお、このときランキンサイクルシステム３０が稼働していない場合にも、エンジン１０の駆動力によって発電機４４を発電可能である
一方、取得した回転速度が第２の所定値に満たないと判定した場合は、制御装置４０は、回転速度が発電機４４を発電させるのには不十分であると判定して、ステップＳ１２３に移行して、発電機４４による発電を行わないように制御する。
【００４５】
このような制御によって、エンジン１０の排熱を回生するランキンサイクルシステム３０により発生する回転エネルギーを、発電機４４の充電だけでなく、エンジン１０の始動及び駆動力のアシストに用いることができる。
【００４６】
また、ランキンサイクルシステム３０の媒体によってエンジン１０のエンジンヘッド１１が冷却されるため、加速時などエンジンの負荷が高い場合にもノックの発生が抑制される。これにより、点火時期を進角することができるため、車両の加速性能を向上させることができる。
【００４７】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００４８】
第２の実施形態では、第１の実施形態と比較して、タービン３１及びクラッチの構造が異なる。なお、第１の実施形態と同じ構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００４９】
図３は、本発明の第２の実施形態のエンジン１０の始動制御装置の説明図である。
【００５０】
タービン３１は、中空軸３６を介してクランクシャフト１２に接続される。そして、このタービン３１とクランクシャフト１２との間に、これらを断続する断続手段としての第３クラッチ２３が備えられている。
【００５１】
この第３クラッチ２３を締結することで、クランクシャフト１２とタービン３１とが締結され、クランクシャフト１２とタービン３１とが、共に同軸に回転する。一方、第３クラッチ２３を解放することで、クランクシャフト１２とタービン３１とは、中空軸３６により、互いに自在に回転可能となる。
【００５２】
また、タービン３１の外周には、フライホイール３５が備えられている。このフライホイール３５は、その重量の慣性によって、タービン３１の回転エネルギーを一時的に畜勢する畜勢手段として構成されている。
【００５３】
次に、この第２の実施形態のランキンサイクルシステム３０における動作を説明する。
【００５４】
図４は、本発明の第２の実施形態の制御装置４０により実行される制御のフローチャートである。
【００５５】
このフローチャートは、所定の周期（例えば１ｍｓ間隔）で、制御装置４０によって実行される
まず、制御装置４０は、ランキンサイクルシステム３０が稼働中であるか否かを判定する（Ｓ２０１）。
【００５６】
ランキンサイクルシステム３０が稼働していると判定した場合はステップＳ２０２に移行する。稼働していないと判定した場合はステップＳ２１０に移行する。
【００５７】
ステップＳ２０２では、制御装置４０は、エンジン１０の運転状態がアイドルストップ中であるか否かを判定する。アイドルストップ中であると判定した場合はステップＳ２０３に移行する、アイドルストップ中でないと判定した場合はステップＳ２０４に移行する。
【００５８】
ランキンサイクルシステム３０が稼働中である場合は、タービン３１が回転している。一方、エンジン１０がアイドルストップ中である場合は、クランクシャフト１２及び変速機２０は非回転状態である。そこで、第３クラッチ２３を開放して（Ｓ２０３）、タービン３１が、クランクシャフト１２の回転状態にかかわらず自在に回転できる状態とする。
【００５９】
ステップＳ２０２においてアイドルストップ中でないと判定した場合は、ステップＳ２０４に移行し、制御装置４０は、エンジン１０の始動が開始されているか否かを判定する。エンジン１０の始動が開始されていない状態、すなわち、既にエンジン１０の始動が完了している場合は、ステップＳ２０７に移行する。
【００６０】
エンジン１０の始動が開始されたと判定した場合は、ステップＳ２０５に移行し、制御装置４０は、タービン３１の回転速度を取得し、取得した回転速度が予め設定された第１の所定値以上であるか否かを判定する。なお、この第１の所定値は、第１の実施例と同様に、畜勢手段としてのタービン３１及びフライホイール３５の畜勢力がエンジン１０を適切にクランキングさせるのに十分であるか否かの閾値である。
【００６１】
取得した回転速度が第１の所定値以上であると判定した場合は、制御装置４０は、エンジン１０をクランキングさせるのに十分であると判定して、ステップＳ２０６に移行する。そして、制御装置４０は、第３クラッチ２３を締結して（Ｓ２０６）タービン３１の回転エネルギーをエンジン１０に伝えるように制御する。これによりエンジン１０がクランキングされ、エンジン１０が始動する。
【００６２】
一方、取得した回転速度が第１の所定値に満たないと判定した場合は、制御装置４０は、回転速度がエンジン１０をクランキングさせるのには不十分であると判定する。そして、第３クラッチ２３を開放する。これにより、エンジン１０のクランクシャフト１２とタービン３１とは連結されない。この場合は、エンジン１０は他のクランキング手段によってクランキングされ、エンジン１０が始動する。
【００６３】
前述のステップＳ２０４で、既にエンジン１０の始動が完了している場合は、ステップＳ２０７において、制御装置４０は、タービン３１の回転速度を取得し、取得した回転速度が予め設定された第３の所定値以上であるか否かを判定する。なお、この第３の所定値は、畜勢手段としてのタービン３１及びフライホイール３５の回転エネルギーが運転中のエンジン１０の駆動力を補助するのに十分であるか否かの閾値である。
【００６４】
取得した回転速度が第３の所定値以上であると判定した場合は、制御装置４０は、回転速度がエンジン１０の駆動力を補助するのに十分であると判定して、ステップＳ２０９に移行する。そして、制御装置４０は、第３クラッチ２３を締結して、タービン３１の回転をエンジン１０に伝達するように制御する。これにより、タービン３１の回転エネルギーがエンジン１０の駆動力を補助する。
【００６５】
一方、取得した回転速度が第３の所定値に満たないと判定した場合は、制御装置４０は、回転速度がエンジン１０の駆動力を補助するのには不十分であると判断する。この状態では、タービン３１が逆にエンジン１０の負荷になってしまうので、第３クラッチ２３を開放する（Ｓ２０８）。これにより、エンジン１０のクランクシャフト１２とタービン３１とが解放され、エンジン１０とタービン３１とは、互いに自在に回転できる状態とする。
【００６６】
また、前述のステップＳ２０１でランキンサイクルシステム３０が稼働していないと判定したときは、制御装置４０は、第３クラッチ２３開放する（Ｓ２１０）。この状態では、エンジン１０のクランクシャフト１２とタービン３１とが解放され、エンジン１０とタービン３１とは、互いに自在に回転できる状態とする。
【００６７】
このように、第２の実施の形態では、クランクシャフト１２とタービン３１とを、ただ一つのクラッチ（第３クラッチ２３）により断続可能とした。このような構成によっても、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００６８】
なお、第２の実施の形態では、発電機４４を備えず、タービン３１がフライホイール３５を畜勢するように構成したが、第１の実施形態と同様に、発電機４４を備え、タービン３１の回転エネルギーにより発電してもよい。この場合、前述の図２のステップＳ１２０からＳ１２３に示したように、制御装置４０が、回転速度を判定して、発電機４４の発電を制御する。
【００６９】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００７０】
第３の実施形態では、第２の実施形態と同様に、クランクシャフト１２とタービン３１とを、ただ一つのクラッチ（第３クラッチ２３）により断続可能とした。なお、第１又は第２の実施形態と同じ構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００７１】
図５は、本発明の第３の実施形態のエンジン１０の制御装置の説明図である。
【００７２】
タービン３１は、エンジン１０のクランクシャフト一方の端部（フロント側）に、第４クラッチ２４を介して接続される。第４クラッチ２４は、タービン３１とクランクシャフト１２とを断続する断続手段として構成されている。
【００７３】
この第４クラッチ２４を締結することで、クランクシャフト１２とタービン３１とが締結され、クランクシャフト１２とタービン３１とが共に同軸に回転する。一方、第４クラッチ２４を解放することで、クランクシャフト１２とタービン３１とは、互いに自在に回転可能となる。
【００７４】
また、タービン３１の外周には、フライホイール３５が備えられている。このフライホイール３５は、その重量の慣性によって、タービン３１の回転エネルギーを一時的に畜勢する畜勢手段として構成されている。
【００７５】
なお、エンジン１０のクランクシャフト１２の他側（エンド側）は、トルクコンバータ２５のみを介して変速機２０に接続されている。
【００７６】
このように構成された第３の実施形態の動作は、前述の第３の実施形態の図３に示すフローチャートと同様である。
【００７７】
すなわち、タービン３１の回転エネルギーをエンジン１０に伝える場合は、第４クラッチ２４（第２の実施形態の第３クラッチ２３に相当）を締結する。一方、タービン３１とクランクシャフト１２とを互いに自在に回転可能にする場合は、第４クラッチ２４を開放する。
【００７８】
特に、第３の実施形態では、タービン３１とクランクシャフト１２とが、第４クラッチ２４の開放により完全に分離されるため、第２の実施形態の中空軸３６によるクランクシャフト１２とのフリクションロスがなく、第４クラッチ２４の解放時に、回転力の減衰を相対的に抑えることができる。
【００７９】
なお、第３の実施の形態では、第２の実施形態と同様に、発電機４４を備えず、タービン３１がフライホイール３５を畜勢するように構成したが、第１の実施形態と同様に、発電機４４を備え、タービン３１の回転力により発電してもよい。この場合、前述の図２のステップＳ１２０からＳ１２３に示したように、制御装置４０が発電機４４を制御する。
【００８０】
以上のように、本発明の実施形態では、エンジン１０の排熱を回転エネルギーに回生するランキンサイクルシステムを備え、この回転エネルギーを畜勢手段（発電機４４またはフライホイール３５）に畜勢しておき、エンジン１０の始動時に、この畜勢手段によって畜勢された回転エネルギーによりエンジン１０をクランキングすることによってエンジン１０を始動させることができる。また、エンジン１０の始動後は、畜勢された回転エネルギーにより、エンジンの駆動力を補助することができる。
【００８１】
このように構成することによって、始動時のエンジン１０の負荷を低減させることができ、燃費を向上することができる。
【００８２】
また、タービン３１の回転速度が十分でない場合は、断続手段（第１クラッチ２１、第２クラッチ２２、第３クラッチ２３又は第４クラッチ２４）によってエンジン１０の回転軸であるクランクシャフトとタービン３１とを切り離すので、タービン３１や畜勢手段がエンジン１０の負荷となってしまうことを防ぐことができる。
【００８３】
また、ランキンサイクルシステム３０の媒体によってエンジン１０のエンジンヘッド１１が冷却されるため、加速時などエンジンの負荷が高い場合にもノックの発生が抑制される。これにより、点火時期を進角することができるため、車両の加速性能を向上させることができる。
【００８４】
なお、本発明の実施形態では、タービン３１に発電機４４を備える例を第１実施形態として、発電機４４を備えずタービン３１にフライホイール３５を備える例を第２実施形態及び第３実施形態としたが、第１の実施形態において、発電機４４を備えずタービン３１にフライホイール３５を備える構成としてもよい。
【００８５】
１０ エンジン（内燃機関）
１２ クランクシャフト（回転軸）
２０ 変速機
２１ 第１クラッチ（断続手段）
２２ 第２クラッチ（断続手段）
２３ 第３クラッチ（断続手段）
２４ 第４クラッチ（断続手段）
２５ トルクコンバータ
３０ ランキンサイクルシステム（排熱回生システム）
３１ タービン
３２ ポンプ
３３ コンデンサ（凝縮器）
３４ 流路（蒸発器）
３５ フライホイール（畜勢手段）
３６ 中空軸
４０ 制御装置
４４ 発電機（畜勢手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関から発生する熱エネルギーを回転エネルギーに回生する排熱回生システムと、
前記排熱回生システムにより発生する回転エネルギーを慣性力として畜勢する畜勢手段と、
前記内燃機関の始動を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記内燃機関を始動させるときに、前記畜勢手段の回転エネルギーを前記内燃機関の回転軸に伝達することを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
【請求項２】
前記畜勢手段と前記回転軸との間で回転力を断続する断続手段を備え、
前記制御装置は、前記内燃機関を始動させるときに、前記断続手段を締結することによって、前記畜勢手段の回転エネルギーを前記内燃機関の回転軸に伝達することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記内燃機関を始動させるときに、前記畜勢手段の回転速度が所定の回転速度以上である場合に、前記断続手段を締結することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記内燃機関が運転中に、前記断続手段を締結することによって、前記畜勢手段の回転エネルギーを前記内燃機関の回転軸に伝達することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項５】
前記畜勢手段は、前記内燃機関のフロント側に配置され、
前記制御装置は、前記内燃機関が運転中であって、前記畜勢手段の回転速度が所定の回転速度未満である場合に、前記断続手段を解放することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項１】
内燃機関から発生する熱エネルギーを回転エネルギーに回生する排熱回生システムと、
前記排熱回生システムにより発生する回転エネルギーを慣性力として畜勢する畜勢手段と、
前記内燃機関の始動を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記内燃機関を始動させるときに、前記畜勢手段の回転エネルギーを前記内燃機関の回転軸に伝達することを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
【請求項２】
前記畜勢手段と前記回転軸との間で回転力を断続する断続手段を備え、
前記制御装置は、前記内燃機関を始動させるときに、前記断続手段を締結することによって、前記畜勢手段の回転エネルギーを前記内燃機関の回転軸に伝達することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記内燃機関を始動させるときに、前記畜勢手段の回転速度が所定の回転速度以上である場合に、前記断続手段を締結することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記内燃機関が運転中に、前記断続手段を締結することによって、前記畜勢手段の回転エネルギーを前記内燃機関の回転軸に伝達することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項５】
前記畜勢手段は、前記内燃機関のフロント側に配置され、
前記制御装置は、前記内燃機関が運転中であって、前記畜勢手段の回転速度が所定の回転速度未満である場合に、前記断続手段を解放することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の始動制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１９６５８６（Ｐ２０１０−１９６５８６Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４２２５０（Ｐ２００９−４２２５０）
【出願日】平成２１年２月２５日（２００９．２．２５）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２５日（２００９．２．２５）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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