車両用ランキンサイクル装置
【課題】 ランキンサイクル装置を備えた車両において、アクセル開度の急増時に蒸発器から膨張機に供給される気相作動媒体の圧力の過剰な増加を抑制する。
【解決手段】 アクセル開度ＡＰが急激に増加したときに、蒸発器への給水量を増加させて膨張機に供給される蒸気の温度や圧力を目標温度や目標圧力に制御しようとしても、蒸気の温度や圧力が目標温度や目標圧力をオーバーシュートする懸念があるが、ドライブ・バイ・ワイヤ装置がスロットル開度を制御して排気ガスの熱エネルギーの立ち上がりを抑制することで、蒸気の温度や圧力が目標温度や目標圧力をオーバーシュートするのを抑制し、膨張機の効率低下や耐久性の低下を防止することができる。スロットル開度の抑制によるエンジンの出力の不足分は、ランキンサイクル装置により駆動されるモータ・ジェネレータの出力により補償される。
【解決手段】 アクセル開度ＡＰが急激に増加したときに、蒸発器への給水量を増加させて膨張機に供給される蒸気の温度や圧力を目標温度や目標圧力に制御しようとしても、蒸気の温度や圧力が目標温度や目標圧力をオーバーシュートする懸念があるが、ドライブ・バイ・ワイヤ装置がスロットル開度を制御して排気ガスの熱エネルギーの立ち上がりを抑制することで、蒸気の温度や圧力が目標温度や目標圧力をオーバーシュートするのを抑制し、膨張機の効率低下や耐久性の低下を防止することができる。スロットル開度の抑制によるエンジンの出力の不足分は、ランキンサイクル装置により駆動されるモータ・ジェネレータの出力により補償される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライブ・バイ・ワイヤ装置によりスロットル開度を制御されるエンジンの排気ガスで作動する車両用ランキンサイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクセルペダルとスロットルバルブとをドライブ・バイ・ワイヤ装置により電気的に接続し、ドライバーが指示するアクセル開度の増加時にはスロットル開度をアクセル開度に比例する値よりも補正量だけ増加させることで、ランキンサイクル装置の応答遅れによる出力の不足感を補償するとともに、ドライバーが指示するアクセル開度の減少時にはスロットル開度をアクセル開度に比例する値よりも補正量だけ減少させることで、ランキンサイクル装置の応答遅れによる出力の過剰感を補償するものが、下記特許文献１により公知である。
【特許文献１】特開２００２−１１５５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図９に示すように、ランキンサイクル装置の蒸発器の効率および膨張機の効率は蒸気温度によって変化し、蒸気温度が増加すると蒸発器の効率が減少して膨張機の効率が増加し、逆に蒸気温度が減少すると蒸発器の効率が増加して膨張機の効率が減少することから、両者の効率を合わせた総合効率が最大になる最適蒸気温度が存在する。従って、蒸発器から膨張機に供給される蒸気の温度を前記最適蒸気温度（目標蒸気温度）に制御することが望ましい。
【０００４】
図１０に示すように、アイドリング状態からの急加速時や、コールド状態からの急発進時等にアクセルペダルを踏み込んでアクセル開度をステップ状に増加させると、エンジン回転数が増加して排気ガスのエネルギーもステップ状に増加する。排気ガスのエネルギーが増加すると蒸発器で発生する蒸気の温度が目標蒸気温度を超えて上昇するが（ａ部分参照）、蒸発器のヒートマスが存在するために蒸気温度の上昇はアクセル開度の増加に対して時間遅れを持つ。このようにして蒸気温度が上昇すると、蒸気温度の上昇を抑えるべく蒸発器に対する給水量が増加するようにフィードバック制御が行われる（ｂ部分参照）。給水量の増加により蒸発器から膨張機への蒸気供給量が増加して蒸気圧力が増加するため、蒸気圧力を低下させるべく膨張機の回転数が増加するようにフィードバック制御が行われる。しかしながら蒸気圧力の増加が急激であると、膨張機の回転数が最大回転数に達してしまって蒸気圧力を充分に低下させることができず（ｃ部分参照）、蒸気圧力が上限圧力を超えてオーバーシュートしてしまい（ｄ部分参照）、膨張機の運転効率が低下したり耐久性に悪影響が及ぶ可能性がある。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ランキンサイクル装置を備えた車両において、アクセル開度の急増時に蒸発器から膨張機に供給される気相作動媒体の圧力および／または温度の過剰な増加を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上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、エンジンの排気ガスの熱エネルギーで液相作動媒体を加熱して気相作動媒体を発生させる蒸発器と、蒸発器で発生した気相作動媒体の熱エネルギーを機械エネルギーに変換する容積型の膨張機と、蒸発器への液相作動媒体の供給量を変化させることで膨張機に供給される気相作動媒体の温度および／または圧力を目標温度および／または目標圧力に制御する気相作動媒体制御手段と、ドライバーが指示するアクセル開度を補正してエンジンのスロットル開度を制御するスロットル開度制御手段とを備え、前記スロットル開度制御手段は、スロットル開度を制御して排気ガスの熱エネルギーの立ち上がりを抑制することで、気相作動媒体の温度および／または圧力が目標温度および／または目標圧力に対してオーバーシュートするのを抑制することを特徴とする車両用ランキンサイクル装置が提案される。
【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、前記スロットル開度制御手段は、気相作動媒体の温度および／または圧力が目標温度および／または目標圧力に対してアンダーシュートするのを抑制することを特徴とする車両用ランキンサイクル装置が提案される。
【０００８】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、エンジンの出力を補助して駆動輪を駆動する補助駆動源を備え、ドライバーが指示したアクセル開度に対応する駆動力に対して、前記スロットル開度制御手段によりスロットル開度を制御されたエンジンの出力の不足分を、前記補助駆動源を駆動して補償することを特徴とする車両用ランキンサイクル装置が提案される。
【０００９】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項３の構成に加えて、前記補助駆動源がランキンサイクル装置の膨張機であることを特徴とする車両用ランキンサイクル装置が提案される。
【００１０】
また請求項５に記載された発明によれば、請求項３の構成に加えて、ランキンサイクル装置の膨張機の出力で発電した電力で前記補助駆動源を駆動することを特徴とする車両用ランキンサイクル装置が提案される。
【００１１】
尚、実施例の前輪Ｗｆおよび後輪Ｗｒは本発明の駆動輪に対応し、実施例の膨張機１２および第２モータ・ジェネレータＭＧ２３は本発明の補助駆動源に対応し、実施例のドライブ・バイ・ワイヤ装置２５は本発明のスロットル開度制御手段に対応する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の構成によれば、アイドリング状態からの急加速時や、コールド状態からの急発進時等にアクセル開度が急激に増加すると、気相作動媒体制御手段が蒸発器への液相作動媒体の供給量を増加させることで膨張機に供給される気相作動媒体の温度や圧力を目標温度や目標圧力に制御しようとしても、気相作動媒体の温度や圧力を目標温度や目標圧力に対してオーバーシュートする懸念があるが、スロットル開度制御手段がスロットル開度を制御して排気ガスの熱エネルギーの立ち上がりを抑制することで、気相作動媒体の温度や圧力が目標温度や目標圧力に対してオーバーシュートするのを抑制し、膨張機の効率低下や耐久性の低下を防止することができる。
【００１３】
請求項２の構成によれば、スロットル開度制御手段が気相作動媒体の温度や圧力が目標温度や目標圧力に対してアンダーシュートするのを抑制するので、膨張機を最高効率で作動させる目標温度や目標圧力を保持して膨張機の効率低下を最小限に抑えることができる。
【００１４】
請求項３の構成によれば、ドライバーが指示したアクセル開度に対応する駆動力に対してスロットル開度制御手段によりスロットル開度を制御されたエンジンの出力が不足しても、エンジンの出力を補助して駆動輪を駆動する補助駆動源が前記出力の不足分を補償するので、ドライバーが指示したアクセル開度に応じた出力で駆動輪を駆動してドライバーの違和感を解消することができる。
【００１５】
請求項４の構成によれば、ランキンサイクル装置の膨張機を補助駆動源として利用するので、特別の補助駆動源が不要になる。
【００１６】
請求項５の構成によれば、ランキンサイクル装置の膨張機の出力で発電した電力で補助駆動源を駆動するので、膨張機が作動する時期と無関係の任意の時期に補助駆動源を駆動することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１８】
図１〜図７は本発明の第１実施例を示すもので、図１はランキンサイクル装置の全体構成を示す図、図２はランキンサイクル装置の制御系のハードウエア構成（Ｌ／Ｏ）図、図３はランキンコントローラの制御ブロックを示す図、図４はドライブ・バイ・ワイヤ装置の作用を説明するグラフ、図５はドライブ・バイ・ワイヤ装置の作用を説明するフローチャート、図６はランキンサイクル装置の作用を説明するタイムチャート、図７は排気ガスエネルギーと排気ガス変化量制限値との関係を示すグラフである。
【００１９】
図１には本発明が適用されるランキンサイクル装置Ｒの全体構成が示される。エンジンＥの排気ガスの熱エネルギーを回収して機械エネルギーに変換するランキンサイクル装置Ｒは、エンジンＥが排出する排気ガスで水を加熱して高温・高圧蒸気を発生させる蒸発器１１と、蒸発器１１で発生した高温・高圧蒸気により作動して機械エネルギーを発生する膨張機１２と、膨張機１２で仕事を終えた降温・降圧蒸気を冷却して水に戻す凝縮器１３と、凝縮器１３から排出された水を加圧して再度蒸発器１１に供給する給水ポンプ１４とを備える。
【００２０】
図２に示すように、エンジンＥにトランスミッション２１を介して前輪Ｗｆが接続され、膨張機１２に第１モータ・ジェネレータ２２が接続され、第２モータ・ジェネレータ２３に後輪Ｗｒが接続され、第１、第２モータ・ジェネレータ２２，２３にバッテリ２４が接続される。ランキンサイクル装置Ｒを制御するランキンコントローラＣｒには、エンジンＥを制御するエンジンコントローラＣｅからエンジン回転数、燃料噴射量、空燃比等が入力されるとともに、ドライバーにより操作されるアクセルペダル開度と、エンジンＥの排気ガス温度と、蒸発器１１から膨張機１２に供給される高温・高圧蒸気の温度および圧力とが入力される。ランキンコントローラＣｒは、それらの信号に基づいてエンジンＥのスロットル開度を制御するドライブ・バイ・ワイヤ装置２５と、蒸発器１１に給水する給水ポンプ１４を駆動するポンプ駆動モータ２６と、第１モータ・ジェネレータ２２と、第２モータ・ジェネレータ２３との作動を制御する。
【００２１】
図３にはランキンコントローラＣｒの回路構成が示される。フィードフォワード給水量演算手段Ｍ１は、エンジン回転数ＮＥ、燃料噴射量Ｔｉ、空燃比Ａ／Ｆおよび排気ガス温度に基づいて、蒸発器１１に対するフィードフォワード給水量を演算する。蒸発器１１から膨張機１２に供給される高温・高圧蒸気の目標蒸気温度と実蒸気温度との偏差はフィードバック給水量演算手段Ｍ２に入力され、そこで前記偏差に所定のゲインを乗算することで蒸発器１１に対するフィードバック給水量を演算する。フィードフォワード給水量演算手段Ｍ１で演算したフィードフォワード給水量と、フィードバック給水量演算手段Ｍ２で演算したフィードバック給水量との偏差はポンプ回転数演算手段Ｍ３に入力され、そこで蒸発器１１から膨張機１２に供給される高温・高圧蒸気の実蒸気圧力を用いて給水ポンプ１４の回転数指令値が演算され、その回転数指令値が給水ポンプ１４に出力される。
【００２２】
フィードフォワード回転数演算手段Ｍ４は、フィードフォワード給水量およびフィードバック給水量の偏差と、蒸発器１１から膨張機１２に供給される高温・高圧蒸気の実蒸気温度とに基づいて、膨張機１２のフィードフォワード回転数を演算する。蒸発器１１から膨張機１２に供給される高温・高圧蒸気の目標蒸気圧力と実蒸気圧力との偏差はフィードバック回転数演算手段Ｍ５に入力され、そこで前記偏差に所定のゲインを乗算することで膨張機１２のフィードバック回転数を演算する。フィードフォワード回転数演算手段Ｍ４で演算したフィードフォワード回転数と、フィードバック回転数演算手段Ｍ５で演算したフィードバック回転数との偏差は、膨張機１２の回転数指令値として出力される。
【００２３】
前記フィードフォワード給水量演算手段Ｍ１、フィードバック給水量演算手段Ｍ２、ポンプ回転数演算手段Ｍ３、フィードフォワード回転数演算手段Ｍ４およびフィードバック回転数演算手段Ｍ５は、併せて気相作動媒体制御手段Ｍ０を構成する。
【００２４】
変化量リミット演算手段Ｍ６は、ドライブ・バイ・ワイヤ装置２５によるエンジンＥのスロットル開度変化率を制御すべく、ドライブ・バイ・ワイヤ開度指令値を出力する。
【００２５】
即ち、ドライバーがアクセルペダルを急激に踏み込んでアクセル開度がステップ状に増加したとき、図４（ａ）に実線で示すように、アクセル開度の増加にそのまま対応させてスロットル開度を増加させると、エンジンＥの負荷の増加に応じて排気ガスのエネルギーも図４（ｂ）に実線で示すようにステップ状に増加する。このとき、蒸発器１１に対する給水量を増加させても、蒸発器１１から出る高温・高圧蒸気の温度は図４（ｃ）に実線で示すように上限値をオーバーシュートしてしまい、膨張機１２の効率や耐久性が低下する可能性がある。
【００２６】
逆に、ドライブ・バイ・ワイヤ装置２５によりアクセル開度の増加率に対するスロットル開度の増加率を図４（ａ）に鎖線に示すように過剰に減少させると、排気ガスのエネルギーの増加率も図４（ｂ）に鎖線で示すように過剰に減少する。その結果、蒸発器１１から出る高温・高圧蒸気の温度は図４（ｃ）に鎖線で示すように一度も目標温度（ランキンサイクル装置Ｒの効率が最大になる蒸気温度）を超えることがなくなり、膨張機１２の運転効率が低下し、かつ目標温度に達するまでに時間がかかって最高効率運転への応答遅れが生じてしまい、膨張機１２が充分な出力を発生できなくなる。また図４（Ｃ）に実線で示すように、オーバーシュートの後に、フィードバック制御による過剰な給水制御が行われることで、蒸気温度が下限値を下回ってアンダーシュートしてしまう可能性がある。
【００２７】
それに対して、ドライブ・バイ・ワイヤ装置２５によりアクセル開度の増加率に対するスロットル開度の増加率を図４（ａ）に破線に示すように適度に減少させると、排気ガスのエネルギーの増加率も図４（ｂ）に破線で示すように適度に減少する。その結果、蒸発器１１から出る高温・高圧蒸気の温度は図４（ｃ）に破線で示すように一度目標温度を超えた後に上限値に達する前に減少に転じ、下限値を１２を下回ることなく最速で目標温度に収束する。
【００２８】
図４（ａ）に鎖線で示すドライブ・バイ・ワイヤ開度指令値は、変化量リミット演算手段Ｍ６において次のようにして演算される。
【００２９】
図５のフローチャートのステップＳ１でアクセル開度ＡＰを検出し、ステップＳ２でエンジン回転数ＮＥを検出し、ステップＳ３でアクセル開度ＡＰおよびエンジン回転数ＮＥからマップ検索することにより排気ガスのエネルギーＥｇａｓを算出する。続くステップＳ４で排気ガスのエネルギーＥｇａｓの推定遅れを補正した後に、ステップＳ５で排気ガスのエネルギーの時間変化率ｄＥｇａｓ／ｄｔを排気ガス変化量制限値ＬＧと比較し、
ｄＥｇａｓ／ｄｔ＞ＬＧ
が成立すれば、ステップＳ６でスロットル開度ＴＨを、サンプリング時間ｔを用いて、
ＴＨ＋ＬＴＨ＊ｔ
で更新する。ここで、ＬＧは、図４（ｂ）の破線の傾きであり、ｄＥｇａｓ／ｄｔ＞ＬＧが成立するということは、排気ガスのエネルギーの時間変化率ｄＥｇａｓ／ｄｔが最適の変化率を超えていることに相当する。またＬＴＨは、図４（ａ）の破線の傾きであり、スロットル開度ＴＨをＴＨ＋ＬＴＨ＊ｔで更新するということは、ドライブ・バイ・ワイヤ装置２５によりスロットル開度を図４（ａ）の破線の傾きで増加させることに相当する。
【００３０】
前記ステップＳ５の答えがＮＯのときに、ステップＳ７でアクセル開度ＡＰがスロットル開度の前回値ＴＨ０以下でなければ、つまりアクセル開度ＡＰが増加していれば、前記ステップＳ６でスロットル開度ＴＨを更新する。また前記ステップＳ７でアクセル開度ＡＰがスロットル開度の前回値ＴＨ０以下であれば、つまりアクセル開度が減少していれば、ステップＳ８でアクセル開度ＡＰをそのままスロットル開度ＴＨとする。
【００３１】
そしてステップＳ９でスロットル開度ＴＨを前回値ＴＨ０に置き換えた後、ステップＳ１０でスロットル開度ＴＨをドライブ・バイ・ワイヤ開度指令値とする。
【００３２】
このように、エンジンＥをアイドリング状態からの急加速したときや、コールド状態からの急発進したときにアクセル開度ＡＰが急激に増加すると、蒸発器１１への給水量を増加させて膨張機１２に供給される高温・高圧蒸気の温度や圧力を目標温度や目標圧力に制御しようとしても、高温・高圧蒸気の温度や圧力が目標温度や目標圧力をオーバーシュートする懸念がある。しかしながら本実施例では、アクセルペダルを踏み込んだときに、ドライブ・バイ・ワイヤ装置２５でスロットル開度ＴＨが急増しないようにして排気ガスの熱エネルギーの立ち上がりを抑制することで、高温・高圧蒸気の温度や圧力が目標温度や目標圧力をオーバーシュートしないようにし、膨張機１２の効率低下や耐久性の低下を防止することができる。しかもスロットル開度ＴＨを適切な増加率で増加させることにより、前記高温・高圧蒸気の温度や圧力が目標温度や目標圧力に対してオーバーシュートしないようにし、膨張機１２の出力の低下を最小限に抑えることができる。
【００３３】
図３に戻り、エンジン相当出力演算手段Ｍ７は、生のアクセル開度とエンジン回転数とからドライバーが要求しているエンジン出力を演算し、エンジン出力演算手段Ｍ８は、ドライブ・バイ・ワイヤ装置２５で制御された実際のスロットル開度とエンジン回転数とから実際のエンジン出力を演算する。これら二つのエンジン出力の差分は、ドライブ・バイ・ワイヤ装置２５でスロットル開度を抑制したことによるエンジン出力の不足分に相当するため、このエンジン出力の不足分を第２モータ・ジェネレータ２３の出力指令値として出力する。その結果、第２モータ・ジェネレータ２３が後輪Ｗｒを駆動してエンジンＥによる前輪Ｗｆの駆動をアシストし、エンジンＥおよび第２モータ・ジェネレータ２３のトータルの出力をドライバーが要求している出力（つまりアクセル開度）に一致させてドライバーの違和感を解消することができる。
【００３４】
第２モータ・ジェネレータ２３を駆動するエネルギーは、ランキンサイクル装置Ｒの膨張機１２により駆動される第１モータ・ジェネレータ２２が発電した電力をバッテリ２４に蓄えたものが用いられる。このように、膨張機１２が出力する機械エネルギーを第１モータ・ジェネレータ２２で電気エネルギーに変換してバッテリ２４に蓄えることにより、第２モータ・ジェネレータ２３を任意の時期に駆動することができる。
【００３５】
尚、排気ガス変化量制限値ＬＴＨは一定値であっても良いが、排気ガスエネルギーＥｇａｓが大きいときほど蒸気圧力がオーバーシュートし易くなるため、図７に示すように、排気ガスエネルギーＥｇａｓが増加するにつれて排気ガス変化量制限値ＬＴＨを減少させても良い。
【００３６】
上記作用を、図６のタイムチャートに基づいて纏めると、以下のようになる。
【００３７】
アイドリング状態からの急加速時や、コールド状態からの急発進時等にドライバーがアクセルペダルを踏み込んでアクセル開度がステップ状に増加しても、ドライブ・バイ・ワイヤ開度指令値をゆっくりと増加させることで（ｅ部分参照）、排気ガスのエネルギーはゆっくりと増加する（ｆ部分参照）。この排気ガスのエネルギーの増加に伴って蒸発器１１で発生する高温・高圧蒸気の温度が上昇するが、その温度上昇は従来のもの（図１０参照）に比べて小さくなる（ｇ部分参照）。蒸気温度が上昇すると蒸発器１１に対する給水量が増加するようにフィードバック制御が行われるが、給水量の増加量が小さく抑えられるため（ｈ部分参照）、蒸気圧力の増加も小さくなる（ｊ部分参照）。その結果、蒸気圧力を低下させるための膨張機１２の回転数の増加量も小さくて済み（ｉ部分参照）、膨張機１２の回転数が最大回転数に達することはない。しかして、蒸気圧力が上限圧力を超えてオーバーシュートするのが防止されることで、膨張機１２の運転効率が低下したり耐久性に悪影響が及ぶのを未然に防止することができる。
【００３８】
そしてドライブ・バイ・ワイヤ装置２５でスロットル開度を抑制したことによるエンジン出力の不足分を補うべく第２モータ・ジェネレータ２３を駆動し（ｋ部分参照）、エンジンＥおよび第２モータ・ジェネレータ２３のトータルの出力をドライバーが要求している出力に一致させることで、ドライバーの違和感を解消することができる。
【００３９】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００４０】
例えば、第１実施例では第２モータ・ジェネレータ２３で後輪Ｗｒを駆動しているが、図８に示す第２実施例のように、第２モータ・ジェネレータ２３をエンジンＥおよびトランスミッション２１の間に挟んで前輪Ｗｆを駆動しても良い。
【００４１】
また実施例ではドライブ・バイ・ワイヤ装置２５でスロットル開度を抑制したことによるエンジン出力の不足分を、第２モータ・ジェネレータ２３の出力で補助しているが、エンジン出力の不足分をランキンサイクル装置Ｒの膨張機１２の機械的な出力で直接補助しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】ランキンサイクル装置の全体構成を示す図
【図２】ランキンサイクル装置の制御系のハードウエア構成（Ｌ／Ｏ）図
【図３】ランキンコントローラの制御ブロックを示す図
【図４】ドライブ・バイ・ワイヤ装置の作用を説明するグラフ
【図５】ドライブ・バイ・ワイヤ装置の作用を説明するフローチャート
【図６】ランキンサイクル装置の作用を説明するタイムチャート
【図７】排気ガスエネルギーと排気ガス変化量制限値との関係を示すグラフ
【図８】第２モータ・ジェネレータの他の使用形態を示す図
【図９】最適蒸気温度と蒸発器および膨張機の最高総合効率との関係を示すグラフ
【図１０】従来のランキンサイクル装置の作用を説明するタイムチャート
【符号の説明】
【００４３】
ＡＰ アクセル開度
Ｅ エンジン
Ｍ０ 気相作動媒体制御手段
Ｒ ランキンサイクル装置
ＴＨ スロットル開度
Ｗｆ 前輪（駆動輪）
Ｗｒ 後輪（駆動輪）
１１ 蒸発器
１２ 膨張機（補助駆動源）
２３ 第２モータ・ジェネレータ（補助駆動源）
２５ ドライブ・バイ・ワイヤ装置（スロットル開度制御手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライブ・バイ・ワイヤ装置によりスロットル開度を制御されるエンジンの排気ガスで作動する車両用ランキンサイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクセルペダルとスロットルバルブとをドライブ・バイ・ワイヤ装置により電気的に接続し、ドライバーが指示するアクセル開度の増加時にはスロットル開度をアクセル開度に比例する値よりも補正量だけ増加させることで、ランキンサイクル装置の応答遅れによる出力の不足感を補償するとともに、ドライバーが指示するアクセル開度の減少時にはスロットル開度をアクセル開度に比例する値よりも補正量だけ減少させることで、ランキンサイクル装置の応答遅れによる出力の過剰感を補償するものが、下記特許文献１により公知である。
【特許文献１】特開２００２−１１５５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図９に示すように、ランキンサイクル装置の蒸発器の効率および膨張機の効率は蒸気温度によって変化し、蒸気温度が増加すると蒸発器の効率が減少して膨張機の効率が増加し、逆に蒸気温度が減少すると蒸発器の効率が増加して膨張機の効率が減少することから、両者の効率を合わせた総合効率が最大になる最適蒸気温度が存在する。従って、蒸発器から膨張機に供給される蒸気の温度を前記最適蒸気温度（目標蒸気温度）に制御することが望ましい。
【０００４】
図１０に示すように、アイドリング状態からの急加速時や、コールド状態からの急発進時等にアクセルペダルを踏み込んでアクセル開度をステップ状に増加させると、エンジン回転数が増加して排気ガスのエネルギーもステップ状に増加する。排気ガスのエネルギーが増加すると蒸発器で発生する蒸気の温度が目標蒸気温度を超えて上昇するが（ａ部分参照）、蒸発器のヒートマスが存在するために蒸気温度の上昇はアクセル開度の増加に対して時間遅れを持つ。このようにして蒸気温度が上昇すると、蒸気温度の上昇を抑えるべく蒸発器に対する給水量が増加するようにフィードバック制御が行われる（ｂ部分参照）。給水量の増加により蒸発器から膨張機への蒸気供給量が増加して蒸気圧力が増加するため、蒸気圧力を低下させるべく膨張機の回転数が増加するようにフィードバック制御が行われる。しかしながら蒸気圧力の増加が急激であると、膨張機の回転数が最大回転数に達してしまって蒸気圧力を充分に低下させることができず（ｃ部分参照）、蒸気圧力が上限圧力を超えてオーバーシュートしてしまい（ｄ部分参照）、膨張機の運転効率が低下したり耐久性に悪影響が及ぶ可能性がある。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ランキンサイクル装置を備えた車両において、アクセル開度の急増時に蒸発器から膨張機に供給される気相作動媒体の圧力および／または温度の過剰な増加を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上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、エンジンの排気ガスの熱エネルギーで液相作動媒体を加熱して気相作動媒体を発生させる蒸発器と、蒸発器で発生した気相作動媒体の熱エネルギーを機械エネルギーに変換する容積型の膨張機と、蒸発器への液相作動媒体の供給量を変化させることで膨張機に供給される気相作動媒体の温度および／または圧力を目標温度および／または目標圧力に制御する気相作動媒体制御手段と、ドライバーが指示するアクセル開度を補正してエンジンのスロットル開度を制御するスロットル開度制御手段とを備え、前記スロットル開度制御手段は、スロットル開度を制御して排気ガスの熱エネルギーの立ち上がりを抑制することで、気相作動媒体の温度および／または圧力が目標温度および／または目標圧力に対してオーバーシュートするのを抑制することを特徴とする車両用ランキンサイクル装置が提案される。
【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、前記スロットル開度制御手段は、気相作動媒体の温度および／または圧力が目標温度および／または目標圧力に対してアンダーシュートするのを抑制することを特徴とする車両用ランキンサイクル装置が提案される。
【０００８】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、エンジンの出力を補助して駆動輪を駆動する補助駆動源を備え、ドライバーが指示したアクセル開度に対応する駆動力に対して、前記スロットル開度制御手段によりスロットル開度を制御されたエンジンの出力の不足分を、前記補助駆動源を駆動して補償することを特徴とする車両用ランキンサイクル装置が提案される。
【０００９】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項３の構成に加えて、前記補助駆動源がランキンサイクル装置の膨張機であることを特徴とする車両用ランキンサイクル装置が提案される。
【００１０】
また請求項５に記載された発明によれば、請求項３の構成に加えて、ランキンサイクル装置の膨張機の出力で発電した電力で前記補助駆動源を駆動することを特徴とする車両用ランキンサイクル装置が提案される。
【００１１】
尚、実施例の前輪Ｗｆおよび後輪Ｗｒは本発明の駆動輪に対応し、実施例の膨張機１２および第２モータ・ジェネレータＭＧ２３は本発明の補助駆動源に対応し、実施例のドライブ・バイ・ワイヤ装置２５は本発明のスロットル開度制御手段に対応する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の構成によれば、アイドリング状態からの急加速時や、コールド状態からの急発進時等にアクセル開度が急激に増加すると、気相作動媒体制御手段が蒸発器への液相作動媒体の供給量を増加させることで膨張機に供給される気相作動媒体の温度や圧力を目標温度や目標圧力に制御しようとしても、気相作動媒体の温度や圧力を目標温度や目標圧力に対してオーバーシュートする懸念があるが、スロットル開度制御手段がスロットル開度を制御して排気ガスの熱エネルギーの立ち上がりを抑制することで、気相作動媒体の温度や圧力が目標温度や目標圧力に対してオーバーシュートするのを抑制し、膨張機の効率低下や耐久性の低下を防止することができる。
【００１３】
請求項２の構成によれば、スロットル開度制御手段が気相作動媒体の温度や圧力が目標温度や目標圧力に対してアンダーシュートするのを抑制するので、膨張機を最高効率で作動させる目標温度や目標圧力を保持して膨張機の効率低下を最小限に抑えることができる。
【００１４】
請求項３の構成によれば、ドライバーが指示したアクセル開度に対応する駆動力に対してスロットル開度制御手段によりスロットル開度を制御されたエンジンの出力が不足しても、エンジンの出力を補助して駆動輪を駆動する補助駆動源が前記出力の不足分を補償するので、ドライバーが指示したアクセル開度に応じた出力で駆動輪を駆動してドライバーの違和感を解消することができる。
【００１５】
請求項４の構成によれば、ランキンサイクル装置の膨張機を補助駆動源として利用するので、特別の補助駆動源が不要になる。
【００１６】
請求項５の構成によれば、ランキンサイクル装置の膨張機の出力で発電した電力で補助駆動源を駆動するので、膨張機が作動する時期と無関係の任意の時期に補助駆動源を駆動することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１８】
図１〜図７は本発明の第１実施例を示すもので、図１はランキンサイクル装置の全体構成を示す図、図２はランキンサイクル装置の制御系のハードウエア構成（Ｌ／Ｏ）図、図３はランキンコントローラの制御ブロックを示す図、図４はドライブ・バイ・ワイヤ装置の作用を説明するグラフ、図５はドライブ・バイ・ワイヤ装置の作用を説明するフローチャート、図６はランキンサイクル装置の作用を説明するタイムチャート、図７は排気ガスエネルギーと排気ガス変化量制限値との関係を示すグラフである。
【００１９】
図１には本発明が適用されるランキンサイクル装置Ｒの全体構成が示される。エンジンＥの排気ガスの熱エネルギーを回収して機械エネルギーに変換するランキンサイクル装置Ｒは、エンジンＥが排出する排気ガスで水を加熱して高温・高圧蒸気を発生させる蒸発器１１と、蒸発器１１で発生した高温・高圧蒸気により作動して機械エネルギーを発生する膨張機１２と、膨張機１２で仕事を終えた降温・降圧蒸気を冷却して水に戻す凝縮器１３と、凝縮器１３から排出された水を加圧して再度蒸発器１１に供給する給水ポンプ１４とを備える。
【００２０】
図２に示すように、エンジンＥにトランスミッション２１を介して前輪Ｗｆが接続され、膨張機１２に第１モータ・ジェネレータ２２が接続され、第２モータ・ジェネレータ２３に後輪Ｗｒが接続され、第１、第２モータ・ジェネレータ２２，２３にバッテリ２４が接続される。ランキンサイクル装置Ｒを制御するランキンコントローラＣｒには、エンジンＥを制御するエンジンコントローラＣｅからエンジン回転数、燃料噴射量、空燃比等が入力されるとともに、ドライバーにより操作されるアクセルペダル開度と、エンジンＥの排気ガス温度と、蒸発器１１から膨張機１２に供給される高温・高圧蒸気の温度および圧力とが入力される。ランキンコントローラＣｒは、それらの信号に基づいてエンジンＥのスロットル開度を制御するドライブ・バイ・ワイヤ装置２５と、蒸発器１１に給水する給水ポンプ１４を駆動するポンプ駆動モータ２６と、第１モータ・ジェネレータ２２と、第２モータ・ジェネレータ２３との作動を制御する。
【００２１】
図３にはランキンコントローラＣｒの回路構成が示される。フィードフォワード給水量演算手段Ｍ１は、エンジン回転数ＮＥ、燃料噴射量Ｔｉ、空燃比Ａ／Ｆおよび排気ガス温度に基づいて、蒸発器１１に対するフィードフォワード給水量を演算する。蒸発器１１から膨張機１２に供給される高温・高圧蒸気の目標蒸気温度と実蒸気温度との偏差はフィードバック給水量演算手段Ｍ２に入力され、そこで前記偏差に所定のゲインを乗算することで蒸発器１１に対するフィードバック給水量を演算する。フィードフォワード給水量演算手段Ｍ１で演算したフィードフォワード給水量と、フィードバック給水量演算手段Ｍ２で演算したフィードバック給水量との偏差はポンプ回転数演算手段Ｍ３に入力され、そこで蒸発器１１から膨張機１２に供給される高温・高圧蒸気の実蒸気圧力を用いて給水ポンプ１４の回転数指令値が演算され、その回転数指令値が給水ポンプ１４に出力される。
【００２２】
フィードフォワード回転数演算手段Ｍ４は、フィードフォワード給水量およびフィードバック給水量の偏差と、蒸発器１１から膨張機１２に供給される高温・高圧蒸気の実蒸気温度とに基づいて、膨張機１２のフィードフォワード回転数を演算する。蒸発器１１から膨張機１２に供給される高温・高圧蒸気の目標蒸気圧力と実蒸気圧力との偏差はフィードバック回転数演算手段Ｍ５に入力され、そこで前記偏差に所定のゲインを乗算することで膨張機１２のフィードバック回転数を演算する。フィードフォワード回転数演算手段Ｍ４で演算したフィードフォワード回転数と、フィードバック回転数演算手段Ｍ５で演算したフィードバック回転数との偏差は、膨張機１２の回転数指令値として出力される。
【００２３】
前記フィードフォワード給水量演算手段Ｍ１、フィードバック給水量演算手段Ｍ２、ポンプ回転数演算手段Ｍ３、フィードフォワード回転数演算手段Ｍ４およびフィードバック回転数演算手段Ｍ５は、併せて気相作動媒体制御手段Ｍ０を構成する。
【００２４】
変化量リミット演算手段Ｍ６は、ドライブ・バイ・ワイヤ装置２５によるエンジンＥのスロットル開度変化率を制御すべく、ドライブ・バイ・ワイヤ開度指令値を出力する。
【００２５】
即ち、ドライバーがアクセルペダルを急激に踏み込んでアクセル開度がステップ状に増加したとき、図４（ａ）に実線で示すように、アクセル開度の増加にそのまま対応させてスロットル開度を増加させると、エンジンＥの負荷の増加に応じて排気ガスのエネルギーも図４（ｂ）に実線で示すようにステップ状に増加する。このとき、蒸発器１１に対する給水量を増加させても、蒸発器１１から出る高温・高圧蒸気の温度は図４（ｃ）に実線で示すように上限値をオーバーシュートしてしまい、膨張機１２の効率や耐久性が低下する可能性がある。
【００２６】
逆に、ドライブ・バイ・ワイヤ装置２５によりアクセル開度の増加率に対するスロットル開度の増加率を図４（ａ）に鎖線に示すように過剰に減少させると、排気ガスのエネルギーの増加率も図４（ｂ）に鎖線で示すように過剰に減少する。その結果、蒸発器１１から出る高温・高圧蒸気の温度は図４（ｃ）に鎖線で示すように一度も目標温度（ランキンサイクル装置Ｒの効率が最大になる蒸気温度）を超えることがなくなり、膨張機１２の運転効率が低下し、かつ目標温度に達するまでに時間がかかって最高効率運転への応答遅れが生じてしまい、膨張機１２が充分な出力を発生できなくなる。また図４（Ｃ）に実線で示すように、オーバーシュートの後に、フィードバック制御による過剰な給水制御が行われることで、蒸気温度が下限値を下回ってアンダーシュートしてしまう可能性がある。
【００２７】
それに対して、ドライブ・バイ・ワイヤ装置２５によりアクセル開度の増加率に対するスロットル開度の増加率を図４（ａ）に破線に示すように適度に減少させると、排気ガスのエネルギーの増加率も図４（ｂ）に破線で示すように適度に減少する。その結果、蒸発器１１から出る高温・高圧蒸気の温度は図４（ｃ）に破線で示すように一度目標温度を超えた後に上限値に達する前に減少に転じ、下限値を１２を下回ることなく最速で目標温度に収束する。
【００２８】
図４（ａ）に鎖線で示すドライブ・バイ・ワイヤ開度指令値は、変化量リミット演算手段Ｍ６において次のようにして演算される。
【００２９】
図５のフローチャートのステップＳ１でアクセル開度ＡＰを検出し、ステップＳ２でエンジン回転数ＮＥを検出し、ステップＳ３でアクセル開度ＡＰおよびエンジン回転数ＮＥからマップ検索することにより排気ガスのエネルギーＥｇａｓを算出する。続くステップＳ４で排気ガスのエネルギーＥｇａｓの推定遅れを補正した後に、ステップＳ５で排気ガスのエネルギーの時間変化率ｄＥｇａｓ／ｄｔを排気ガス変化量制限値ＬＧと比較し、
ｄＥｇａｓ／ｄｔ＞ＬＧ
が成立すれば、ステップＳ６でスロットル開度ＴＨを、サンプリング時間ｔを用いて、
ＴＨ＋ＬＴＨ＊ｔ
で更新する。ここで、ＬＧは、図４（ｂ）の破線の傾きであり、ｄＥｇａｓ／ｄｔ＞ＬＧが成立するということは、排気ガスのエネルギーの時間変化率ｄＥｇａｓ／ｄｔが最適の変化率を超えていることに相当する。またＬＴＨは、図４（ａ）の破線の傾きであり、スロットル開度ＴＨをＴＨ＋ＬＴＨ＊ｔで更新するということは、ドライブ・バイ・ワイヤ装置２５によりスロットル開度を図４（ａ）の破線の傾きで増加させることに相当する。
【００３０】
前記ステップＳ５の答えがＮＯのときに、ステップＳ７でアクセル開度ＡＰがスロットル開度の前回値ＴＨ０以下でなければ、つまりアクセル開度ＡＰが増加していれば、前記ステップＳ６でスロットル開度ＴＨを更新する。また前記ステップＳ７でアクセル開度ＡＰがスロットル開度の前回値ＴＨ０以下であれば、つまりアクセル開度が減少していれば、ステップＳ８でアクセル開度ＡＰをそのままスロットル開度ＴＨとする。
【００３１】
そしてステップＳ９でスロットル開度ＴＨを前回値ＴＨ０に置き換えた後、ステップＳ１０でスロットル開度ＴＨをドライブ・バイ・ワイヤ開度指令値とする。
【００３２】
このように、エンジンＥをアイドリング状態からの急加速したときや、コールド状態からの急発進したときにアクセル開度ＡＰが急激に増加すると、蒸発器１１への給水量を増加させて膨張機１２に供給される高温・高圧蒸気の温度や圧力を目標温度や目標圧力に制御しようとしても、高温・高圧蒸気の温度や圧力が目標温度や目標圧力をオーバーシュートする懸念がある。しかしながら本実施例では、アクセルペダルを踏み込んだときに、ドライブ・バイ・ワイヤ装置２５でスロットル開度ＴＨが急増しないようにして排気ガスの熱エネルギーの立ち上がりを抑制することで、高温・高圧蒸気の温度や圧力が目標温度や目標圧力をオーバーシュートしないようにし、膨張機１２の効率低下や耐久性の低下を防止することができる。しかもスロットル開度ＴＨを適切な増加率で増加させることにより、前記高温・高圧蒸気の温度や圧力が目標温度や目標圧力に対してオーバーシュートしないようにし、膨張機１２の出力の低下を最小限に抑えることができる。
【００３３】
図３に戻り、エンジン相当出力演算手段Ｍ７は、生のアクセル開度とエンジン回転数とからドライバーが要求しているエンジン出力を演算し、エンジン出力演算手段Ｍ８は、ドライブ・バイ・ワイヤ装置２５で制御された実際のスロットル開度とエンジン回転数とから実際のエンジン出力を演算する。これら二つのエンジン出力の差分は、ドライブ・バイ・ワイヤ装置２５でスロットル開度を抑制したことによるエンジン出力の不足分に相当するため、このエンジン出力の不足分を第２モータ・ジェネレータ２３の出力指令値として出力する。その結果、第２モータ・ジェネレータ２３が後輪Ｗｒを駆動してエンジンＥによる前輪Ｗｆの駆動をアシストし、エンジンＥおよび第２モータ・ジェネレータ２３のトータルの出力をドライバーが要求している出力（つまりアクセル開度）に一致させてドライバーの違和感を解消することができる。
【００３４】
第２モータ・ジェネレータ２３を駆動するエネルギーは、ランキンサイクル装置Ｒの膨張機１２により駆動される第１モータ・ジェネレータ２２が発電した電力をバッテリ２４に蓄えたものが用いられる。このように、膨張機１２が出力する機械エネルギーを第１モータ・ジェネレータ２２で電気エネルギーに変換してバッテリ２４に蓄えることにより、第２モータ・ジェネレータ２３を任意の時期に駆動することができる。
【００３５】
尚、排気ガス変化量制限値ＬＴＨは一定値であっても良いが、排気ガスエネルギーＥｇａｓが大きいときほど蒸気圧力がオーバーシュートし易くなるため、図７に示すように、排気ガスエネルギーＥｇａｓが増加するにつれて排気ガス変化量制限値ＬＴＨを減少させても良い。
【００３６】
上記作用を、図６のタイムチャートに基づいて纏めると、以下のようになる。
【００３７】
アイドリング状態からの急加速時や、コールド状態からの急発進時等にドライバーがアクセルペダルを踏み込んでアクセル開度がステップ状に増加しても、ドライブ・バイ・ワイヤ開度指令値をゆっくりと増加させることで（ｅ部分参照）、排気ガスのエネルギーはゆっくりと増加する（ｆ部分参照）。この排気ガスのエネルギーの増加に伴って蒸発器１１で発生する高温・高圧蒸気の温度が上昇するが、その温度上昇は従来のもの（図１０参照）に比べて小さくなる（ｇ部分参照）。蒸気温度が上昇すると蒸発器１１に対する給水量が増加するようにフィードバック制御が行われるが、給水量の増加量が小さく抑えられるため（ｈ部分参照）、蒸気圧力の増加も小さくなる（ｊ部分参照）。その結果、蒸気圧力を低下させるための膨張機１２の回転数の増加量も小さくて済み（ｉ部分参照）、膨張機１２の回転数が最大回転数に達することはない。しかして、蒸気圧力が上限圧力を超えてオーバーシュートするのが防止されることで、膨張機１２の運転効率が低下したり耐久性に悪影響が及ぶのを未然に防止することができる。
【００３８】
そしてドライブ・バイ・ワイヤ装置２５でスロットル開度を抑制したことによるエンジン出力の不足分を補うべく第２モータ・ジェネレータ２３を駆動し（ｋ部分参照）、エンジンＥおよび第２モータ・ジェネレータ２３のトータルの出力をドライバーが要求している出力に一致させることで、ドライバーの違和感を解消することができる。
【００３９】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００４０】
例えば、第１実施例では第２モータ・ジェネレータ２３で後輪Ｗｒを駆動しているが、図８に示す第２実施例のように、第２モータ・ジェネレータ２３をエンジンＥおよびトランスミッション２１の間に挟んで前輪Ｗｆを駆動しても良い。
【００４１】
また実施例ではドライブ・バイ・ワイヤ装置２５でスロットル開度を抑制したことによるエンジン出力の不足分を、第２モータ・ジェネレータ２３の出力で補助しているが、エンジン出力の不足分をランキンサイクル装置Ｒの膨張機１２の機械的な出力で直接補助しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】ランキンサイクル装置の全体構成を示す図
【図２】ランキンサイクル装置の制御系のハードウエア構成（Ｌ／Ｏ）図
【図３】ランキンコントローラの制御ブロックを示す図
【図４】ドライブ・バイ・ワイヤ装置の作用を説明するグラフ
【図５】ドライブ・バイ・ワイヤ装置の作用を説明するフローチャート
【図６】ランキンサイクル装置の作用を説明するタイムチャート
【図７】排気ガスエネルギーと排気ガス変化量制限値との関係を示すグラフ
【図８】第２モータ・ジェネレータの他の使用形態を示す図
【図９】最適蒸気温度と蒸発器および膨張機の最高総合効率との関係を示すグラフ
【図１０】従来のランキンサイクル装置の作用を説明するタイムチャート
【符号の説明】
【００４３】
ＡＰ アクセル開度
Ｅ エンジン
Ｍ０ 気相作動媒体制御手段
Ｒ ランキンサイクル装置
ＴＨ スロットル開度
Ｗｆ 前輪（駆動輪）
Ｗｒ 後輪（駆動輪）
１１ 蒸発器
１２ 膨張機（補助駆動源）
２３ 第２モータ・ジェネレータ（補助駆動源）
２５ ドライブ・バイ・ワイヤ装置（スロットル開度制御手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（Ｅ）の排気ガスの熱エネルギーで液相作動媒体を加熱して気相作動媒体を発生させる蒸発器（１１）と、
蒸発器（１１）で発生した気相作動媒体の熱エネルギーを機械エネルギーに変換する容積型の膨張機（１２）と、
蒸発器（１１）への液相作動媒体の供給量を変化させることで膨張機（１２）に供給される気相作動媒体の温度および／または圧力を目標温度および／または目標圧力に制御する気相作動媒体制御手段（Ｍ０）と、
ドライバーが指示するアクセル開度（ＡＰ）を補正してエンジン（Ｅ）のスロットル開度（ＴＨ）を制御するスロットル開度制御手段（２５）とを備え、
前記スロットル開度制御手段（２５）は、スロットル開度（ＴＨ）を制御して排気ガスの熱エネルギーの立ち上がりを抑制することで、気相作動媒体の温度および／または圧力が目標温度および／または目標圧力に対してオーバーシュートするのを抑制することを特徴とする車両用ランキンサイクル装置。
【請求項２】
前記スロットル開度制御手段（２５）は、気相作動媒体の温度および／または圧力が目標温度および／または目標圧力に対してアンダーシュートするのを抑制することを特徴とする、請求項１に記載の車両用ランキンサイクル装置。
【請求項３】
エンジン（Ｅ）の出力を補助して駆動輪（Ｗｆ，Ｗｒ）を駆動する補助駆動源（１２，２３）を備え、ドライバーが指示したアクセル開度（ＡＰ）に対応する駆動力に対して、前記スロットル開度制御手段（２５）によりスロットル開度（ＴＨ）を制御されたエンジン（Ｅ）の出力の不足分を、前記補助駆動源（１２，２３）を駆動して補償することを特徴とする、請求項１に記載の車両用ランキンサイクル装置。
【請求項４】
前記補助駆動源がランキンサイクル装置（Ｒ）の膨張機（１２）であることを特徴とする、請求項２に記載の車両用ランキンサイクル装置。
【請求項５】
ランキンサイクル装置（Ｒ）の膨張機（１２）の出力で発電した電力で前記補助駆動源（２３）を駆動することを特徴とする、請求項３に記載の車両用ランキンサイクル装置。
【請求項１】
エンジン（Ｅ）の排気ガスの熱エネルギーで液相作動媒体を加熱して気相作動媒体を発生させる蒸発器（１１）と、
蒸発器（１１）で発生した気相作動媒体の熱エネルギーを機械エネルギーに変換する容積型の膨張機（１２）と、
蒸発器（１１）への液相作動媒体の供給量を変化させることで膨張機（１２）に供給される気相作動媒体の温度および／または圧力を目標温度および／または目標圧力に制御する気相作動媒体制御手段（Ｍ０）と、
ドライバーが指示するアクセル開度（ＡＰ）を補正してエンジン（Ｅ）のスロットル開度（ＴＨ）を制御するスロットル開度制御手段（２５）とを備え、
前記スロットル開度制御手段（２５）は、スロットル開度（ＴＨ）を制御して排気ガスの熱エネルギーの立ち上がりを抑制することで、気相作動媒体の温度および／または圧力が目標温度および／または目標圧力に対してオーバーシュートするのを抑制することを特徴とする車両用ランキンサイクル装置。
【請求項２】
前記スロットル開度制御手段（２５）は、気相作動媒体の温度および／または圧力が目標温度および／または目標圧力に対してアンダーシュートするのを抑制することを特徴とする、請求項１に記載の車両用ランキンサイクル装置。
【請求項３】
エンジン（Ｅ）の出力を補助して駆動輪（Ｗｆ，Ｗｒ）を駆動する補助駆動源（１２，２３）を備え、ドライバーが指示したアクセル開度（ＡＰ）に対応する駆動力に対して、前記スロットル開度制御手段（２５）によりスロットル開度（ＴＨ）を制御されたエンジン（Ｅ）の出力の不足分を、前記補助駆動源（１２，２３）を駆動して補償することを特徴とする、請求項１に記載の車両用ランキンサイクル装置。
【請求項４】
前記補助駆動源がランキンサイクル装置（Ｒ）の膨張機（１２）であることを特徴とする、請求項２に記載の車両用ランキンサイクル装置。
【請求項５】
ランキンサイクル装置（Ｒ）の膨張機（１２）の出力で発電した電力で前記補助駆動源（２３）を駆動することを特徴とする、請求項３に記載の車両用ランキンサイクル装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−２００４９２（Ｐ２００６−２００４９２Ａ）
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１４９９４（Ｐ２００５−１４９９４）
【出願日】平成１７年１月２４日（２００５．１．２４）
【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１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月２４日（２００５．１．２４）
【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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