JP2010190186A

JP2010190186A - Vehicle loaded with waste heat recovery device

Info

Publication number: JP2010190186A
Application number: JP2009037926A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Nagai; 宏幸永井; Koichi Mori; 浩一森
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2009-02-20
Filing date: 2009-02-20
Publication date: 2010-09-02
Anticipated expiration: 2029-02-20
Also published as: JP5332706B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To extend duration of fuel cut by using power regenerated by a waste heat recovery device, and to further improve fuel consumption of a vehicle loaded with the waste heat recovery device. <P>SOLUTION: When an accelerator pedal is released during traveling, an ECU 40 starts the fuel cut for stopping fuel injection for the engine 10, and when rotating speed of the engine 10 is lowered down to a fuel cut recovery rotating speed, the ECU 40 stops the fuel cut to restart the fuel injection for the engine 10. In the case that the power is regenerated by the waste heat recovery device (e.g. a rankine cycle system 20), the ECU 40 makes the fuel cut recovery rotating speed lower compared to the case where the power is not regenerated. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、エンジンの廃熱を動力として回生する廃熱回収装置を搭載した車両に関する。 The present invention relates to a vehicle equipped with a waste heat recovery device that regenerates using engine waste heat as power.

エンジンの排気、冷却水から車外へ捨てられていた熱エネルギーを動力として回生する廃熱回収装置を備え、回生した動力を用いてエンジンをアシストすることで、エンジンの燃費を向上させる技術が提案されている。 A technology has been proposed to improve the fuel efficiency of the engine by providing a waste heat recovery device that regenerates the heat energy that has been thrown out of the vehicle from the exhaust and cooling water of the engine as power, and assists the engine with the regenerated power. ing.

特許文献１は、このような廃熱回収装置としてランキンサイクルシステムを搭載した車両を開示している。特許文献１においては、ランキンサイクルシステムにより回生された動力は、もっぱら加速時や定常走行時にエンジンをアシストするために利用される。 Patent Document 1 discloses a vehicle equipped with a Rankine cycle system as such a waste heat recovery apparatus. In Patent Document 1, the power regenerated by the Rankine cycle system is exclusively used to assist the engine during acceleration or steady running.

特開２００２−１１５５７３公報JP 2002-115573 A

車両減速時に回生される動力は、バッテリの充電量が少ないときは、回生される動力によりジェネレータを駆動してバッテリを充電することで、有効に利用できる。しかしながら、バッテリの充電量が十分なときは、このような利用はできず、回生された動力を廃棄せざるを得ない。 The power regenerated when the vehicle decelerates can be used effectively by driving the generator with the regenerated power and charging the battery when the amount of charge of the battery is small. However, when the amount of charge of the battery is sufficient, such use cannot be made and the regenerated power must be discarded.

また、ジェネレータを駆動してバッテリを充電する場合であっても、発電時の損失、充電時の損失があるため、回生される動力をエンジンのアシストに利用する場合と比べると、回生した動力の利用効率が低い。また、燃費の低減効果としては、エンジンの燃料噴射を停止する燃料カットを行うのが最も効果的である。 Even when the generator is driven to charge the battery, there is a loss during power generation and a loss during charging.Therefore, compared with the case where the regenerated power is used for assisting the engine, Usage efficiency is low. As the fuel consumption reduction effect, it is most effective to perform a fuel cut to stop fuel injection of the engine.

本発明は、このようが技術的課題に鑑みてなされたもので、廃熱回収装置によって回生された動力を利用して燃料カットの継続時間を延ばし、廃熱回収装置を搭載した車両の燃費をさらに向上させることを目的とする。 The present invention has been made in view of the technical problem, and extends the fuel cut duration by using the power regenerated by the waste heat recovery device, thereby improving the fuel consumption of the vehicle equipped with the waste heat recovery device. The purpose is to further improve.

本発明のある態様によれば、エンジンと、前記エンジンの廃熱を動力として回生し（以下、この動力を「回生動力」という。）、該回生動力を前記エンジンに伝達する廃熱回収装置と、を備えた廃熱回収装置搭載車両であって、走行中にアクセルペダルが離された場合、前記エンジンの燃料噴射を停止する燃料カットを開始し、前記エンジンの回転速度が燃料カットリカバ回転速度まで低下すると前記燃料カットを終了して前記エンジンの燃料噴射を再開する燃料カット制御手段と、前記廃熱回収装置によって動力が回生されているときは、動力が回生されていないときに比べ、前記燃料カットリカバ回転速度を下げる、燃料カットリカバ回転速度変更手段と、を備えたことを特徴とする廃熱回収装置搭載車両が提供される。 According to an aspect of the present invention, an engine and a waste heat recovery device that regenerates waste heat of the engine as power (hereinafter, this power is referred to as “regenerative power”), and transmits the regenerative power to the engine. When the accelerator pedal is released during traveling, the fuel cut for stopping the fuel injection of the engine is started, and the rotational speed of the engine reaches the fuel cut recovery rotational speed. When the power is regenerated by the fuel cut control means for ending the fuel cut and restarting the fuel injection of the engine and the waste heat recovery device when the power is reduced, the fuel is less than when the power is not regenerated. There is provided a vehicle equipped with a waste heat recovery apparatus, characterized by comprising a fuel cut recovery rotation speed changing means for reducing the cut recovery rotation speed.

廃熱回収装置によって回生された動力によりエンジンのアシストが行われているときは、アクセルオフ後のエンジンの回転速度の落ち込みが緩やかになり、エンジンのストール耐性（ストールし難さ）が向上するので、燃料カットリカバ回転速度を下げることができる。上記態様によれば、廃熱回収装置によって動力が回生されているときは、エンジンのストール耐性の向上に合わせ、燃料カットリカバ回転速度が回生されていないときに比べて低く設定される。これにより、エンジンのストールを防止しつつ、燃料カットの継続時間を延ばすことができ、エンジンの燃費が向上する。 When the engine is being assisted by the power regenerated by the waste heat recovery device, the engine speed decreases gradually after the accelerator is turned off, and the engine's stall resistance (hardness to stall) improves. The fuel cut recovery speed can be reduced. According to the above aspect, when the power is regenerated by the waste heat recovery device, the fuel cut recovery rotational speed is set to be lower than when the engine is not regenerated in accordance with the improvement of the engine stall resistance. Thereby, it is possible to extend the fuel cut duration while preventing the engine from stalling, and to improve the fuel efficiency of the engine.

本発明の第１実施形態に係る廃熱回収装置搭載車両の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a vehicle equipped with a waste heat recovery apparatus according to a first embodiment of the present invention. 動力伝達機構の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the power transmission mechanism. 動力伝達機構の別の例を示した図である。It is the figure which showed another example of the power transmission mechanism. 電子制御ユニット（ＥＣＵ）の制御内容を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the control content of the electronic control unit (ECU). 膨張機トルクマップである。It is an expander torque map. 燃料カットリカバ回転速度テーブルである。It is a fuel cut recovery rotation speed table. 本発明の作用効果を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating the effect of this invention. ＥＣＵの制御内容の別の例を示したフローチャートである（第２実施形態）。It is the flowchart which showed another example of the control content of ECU (2nd Embodiment). ＥＣＵの制御内容の別の例を示したフローチャートである（第２実施形態）。It is the flowchart which showed another example of the control content of ECU (2nd Embodiment). 膨張機出力マップである。It is an expander output map. 燃料カットリカバ回転速度テーブルである。It is a fuel cut recovery rotation speed table. オルタネータ回生電圧テーブルである。It is an alternator regenerative voltage table.

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

−第１実施形態−
図１は、本発明の第１実施形態に係る廃熱回収装置搭載車両の概略構成図である。車両は、エンジン１０と、廃熱回収装置としてのランキンサイクルシステム２０を備える。 -First embodiment-
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle equipped with a waste heat recovery apparatus according to the first embodiment of the present invention. The vehicle includes an engine 10 and a Rankine cycle system 20 as a waste heat recovery device.

エンジン１０は、水冷式の内燃機関であり、内部を流通する冷却水によって温度制御される。エンジン１０冷却後の冷却水は、流路１１により後述する蒸発器２２、図示しないラジエータへと送られ、冷却される。 The engine 10 is a water-cooled internal combustion engine, and is temperature-controlled by cooling water flowing through the inside. The cooling water after cooling the engine 10 is sent to an evaporator 22 (to be described later) and a radiator (not shown) through the flow path 11 and cooled.

エンジン１０には、自動変速機１６が接続されており、エンジン１０の出力回転は、自動変速機１６を介して図示しない駆動輪へと伝達される。自動変速機１６は、ロックアップクラッチ１６ｃを備えたロックアップ機構付きトルクコンバータ１６ｔを備えている。ロックアップクラッチ１６ｃは、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という。）４０により締結、解放を制御される。 An automatic transmission 16 is connected to the engine 10, and output rotation of the engine 10 is transmitted to driving wheels (not shown) via the automatic transmission 16. The automatic transmission 16 includes a torque converter 16t with a lockup mechanism including a lockup clutch 16c. The lockup clutch 16c is controlled to be engaged and disengaged by an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 40.

エンジン１０には、回転速度Ｎｅを検出するクランク角センサ３４、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ３５、吸気量を検出するエアフローメータ３６が取り付けられている。また、自動変速機１６には車速ＶＳＰを検出する車速センサ３７が取り付けられている。これらセンサ３４〜３７はＥＣＵ４０に電気的に接続されており、これらセンサ３４〜３７の検出信号はＥＣＵ４０に入力される。 The engine 10 is provided with a crank angle sensor 34 that detects the rotational speed Ne, a throttle opening sensor 35 that detects the throttle opening, and an air flow meter 36 that detects the intake air amount. The automatic transmission 16 is provided with a vehicle speed sensor 37 for detecting the vehicle speed VSP. These sensors 34 to 37 are electrically connected to the ECU 40, and detection signals from these sensors 34 to 37 are input to the ECU 40.

ランキンサイクルシステム２０は、エンジン１０の冷却水からエンジン１０の廃熱を冷媒に回収し、回収した廃熱を動力として回生するシステムである。ランキンサイクルシステム２０は、ポンプ２１、蒸発器２２、膨張機２３及び凝縮器２４を備え、各構成要素はＲ１３４ａ等の冷媒が流通する流路２５ａ〜２５ｄにより接続される。 The Rankine cycle system 20 is a system that recovers waste heat of the engine 10 from a coolant of the engine 10 into a refrigerant and regenerates the recovered waste heat as power. The Rankine cycle system 20 includes a pump 21, an evaporator 22, an expander 23, and a condenser 24, and each component is connected by flow paths 25a to 25d through which a refrigerant such as R134a flows.

ポンプ２１は電動ポンプである。蒸発器２２は、エンジン１０の冷却水と冷媒との間で熱交換を行わせ、冷媒を加熱し気化する熱交換器である。膨張機２３は、気化した冷媒を膨張させることにより熱を回転エネルギーに変換する蒸気タービンである。凝縮器２４は外気と冷媒との間で熱交換を行わせ、冷媒を冷却し液化する熱交換器である。凝縮器２４により液化された冷媒はポンプ２１により再び蒸発器２２に送られ、ランキンサイクルシステム２０の各構成要素を循環する。 The pump 21 is an electric pump. The evaporator 22 is a heat exchanger that causes heat exchange between the coolant of the engine 10 and the refrigerant to heat and vaporize the refrigerant. The expander 23 is a steam turbine that converts heat into rotational energy by expanding a vaporized refrigerant. The condenser 24 is a heat exchanger that performs heat exchange between the outside air and the refrigerant, and cools and liquefies the refrigerant. The refrigerant liquefied by the condenser 24 is sent again to the evaporator 22 by the pump 21 and circulates through each component of the Rankine cycle system 20.

蒸発器２２と膨張機２３を接続する流路２５ａには、膨張機２３に流入する冷媒の温度である上流側冷媒温度Ｔｃを検出する上流側冷媒温度センサ３１、膨張機２３に流入する冷媒の圧力である上流側冷媒圧力Ｐｄを検出する上流側冷媒圧力センサ３２が取り付けられている。また、膨張機２３と凝縮器２４を接続する流路２５ｂには、膨張機２３から流出する冷媒の圧力である下流側冷媒圧力Ｐｓを検出する下流側冷媒圧力センサ３３が取り付けられている。これらセンサ３１〜３３は電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という。）４０に電気的に接続されており、これらセンサ３１〜３３の検出信号はＥＣＵ４０に入力される。 In the flow path 25 a connecting the evaporator 22 and the expander 23, the upstream refrigerant temperature sensor 31 that detects the upstream refrigerant temperature Tc that is the temperature of the refrigerant flowing into the expander 23, and the refrigerant flowing into the expander 23 An upstream refrigerant pressure sensor 32 that detects the upstream refrigerant pressure Pd, which is a pressure, is attached. A downstream refrigerant pressure sensor 33 that detects a downstream refrigerant pressure Ps that is the pressure of the refrigerant flowing out of the expander 23 is attached to the flow path 25b that connects the expander 23 and the condenser 24. These sensors 31 to 33 are electrically connected to an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 40, and detection signals of these sensors 31 to 33 are input to the ECU 40.

ランキンサイクルシステム２０は以上のように構成され、膨張機２３のトルク（以下、「膨張機トルク」という。特許請求の範囲中の「回生動力」に対応。）Ｔｅｘは、動力伝達機構５０を介してエンジン１０へと伝達される。 The Rankine cycle system 20 is configured as described above, and the torque of the expander 23 (hereinafter referred to as “expander torque”, corresponding to “regenerative power” in the claims) Tex is transmitted via the power transmission mechanism 50. Is transmitted to the engine 10.

図２Ａは、動力伝達機構５０の一例を示している。動力伝達機構５０は、膨張機２３の出力軸に取り付けられた膨張機プーリ５１と、膨張機プーリ５１、オルタネータ５６のプーリ５２、エンジン１０のクランクプーリ５３及びエアコンコンプレッサ５７のプーリ５４に掛け回されるベルト５５により構成される。膨張機トルクＴｅｘは、ベルト５５を介して、エンジン１０、オルタネータ５６、エアコンコンプレッサ５７に伝達され、エンジン１０のアシストが行われる。 FIG. 2A shows an example of the power transmission mechanism 50. The power transmission mechanism 50 is wound around an expander pulley 51 attached to an output shaft of the expander 23, an expander pulley 51, a pulley 52 of an alternator 56, a crank pulley 53 of the engine 10, and a pulley 54 of an air conditioner compressor 57. Belt 55. The expander torque Tex is transmitted to the engine 10, the alternator 56, and the air conditioner compressor 57 via the belt 55, and the engine 10 is assisted.

図２Ｂは、動力伝達機構５０の別の例を示している。この例では、動力伝達機構５０は、膨張機２３の出力軸に連結されるギヤ６１と、エンジン１０の出力軸に連結され、ギヤ６１に係合するギヤ６２と、で構成される。膨張機トルクＴｅｘは、ギヤ６１、６２を介して、エンジン１０、図示しないオルタネータ５６、エアコンコンプレッサ５７に伝達され、エンジン１０のアシストが行われる。 FIG. 2B shows another example of the power transmission mechanism 50. In this example, the power transmission mechanism 50 includes a gear 61 connected to the output shaft of the expander 23 and a gear 62 connected to the output shaft of the engine 10 and engaged with the gear 61. The expander torque Tex is transmitted to the engine 10, the alternator 56 (not shown), and the air conditioner compressor 57 through the gears 61 and 62, and the engine 10 is assisted.

図１に戻り、ＥＣＵ４０は、ＣＰＵ４１、ＲＡＭ・ＲＯＭからなる記憶装置４２、入出力インターフェース４３等を含む。記憶装置４２には、後述する制御を実行するためのプログラム、マップ、テーブル等が格納されている。入出力インターフェース４３には、センサ３１〜３７の検出信号の他、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル開度センサ３８からアクセル開度信号が入力される。ＣＰＵ４１は、記憶装置４２に格納されるプログラムを読み出して実行し、入力される各種信号に基づき、目標燃料噴射量、目標スロットル開度、目標変速段（あるいは目標変速比）等の各種目標値を設定し、これら目標値が実現されるようエンジン１０、自動変速機１６に指令を出す。 Returning to FIG. 1, the ECU 40 includes a CPU 41, a storage device 42 including a RAM / ROM, an input / output interface 43, and the like. The storage device 42 stores a program, a map, a table, and the like for executing control to be described later. In addition to the detection signals of the sensors 31 to 37, the input / output interface 43 receives an accelerator opening signal from an accelerator opening sensor 38 that detects an operation amount of an accelerator pedal. The CPU 41 reads out and executes a program stored in the storage device 42, and sets various target values such as a target fuel injection amount, a target throttle opening degree, a target shift speed (or target gear ratio) based on various input signals. A command is issued to the engine 10 and the automatic transmission 16 so that these target values are realized.

また、車速ＶＳＰ、アクセル開度ＡＰＯ等から決まるロックアップ条件が成立すると、ＥＣＵ４０は自動変速機１６にロックアップクラッチ１６ｃを締結するよう指示し、ロックアップクラッチ１６ｃを締結する。これにより、トルクコンバータ１６ｔにおける損失を抑え、エンジン１０の燃費を向上させる。ロックアップ中、ＥＣＵ４０は、車速ＶＳＰとエンジン１０の回転速度Ｎｅを監視し、車速ＶＳＰとエンジン１０の回転速度Ｎｅから決まるロックアップ解除条件が成立したら、自動変速機１６にロックアップクラッチ１６ｃを解放するよう指示し、ロックアップクラッチ１６ｃを解放する。これにより、エンジン１０がストールするのを防止する。 When a lockup condition determined by the vehicle speed VSP, the accelerator opening APO, etc. is satisfied, the ECU 40 instructs the automatic transmission 16 to engage the lockup clutch 16c, and engages the lockup clutch 16c. Thereby, the loss in the torque converter 16t is suppressed and the fuel efficiency of the engine 10 is improved. During the lockup, the ECU 40 monitors the vehicle speed VSP and the rotational speed Ne of the engine 10, and releases the lockup clutch 16c to the automatic transmission 16 when a lockup release condition determined by the vehicle speed VSP and the rotational speed Ne of the engine 10 is satisfied. To release the lock-up clutch 16c. This prevents the engine 10 from stalling.

また、走行中、運転者がアクセルペダルから足を離すことでアクセル開度ＡＰＯがゼロになり、車両がコースト状態になると、ＥＣＵ４０は、目標燃料噴射量をゼロに設定し、燃料インジェクタの駆動を停止してエンジン１０の燃料噴射を停止する燃料カットを開始する。これによっても、エンジン１０の燃費を向上させる。燃料カット中は、ＥＣＵ４０は、エンジン１０の回転速度Ｎｅを監視し、エンジン１０の回転速度Ｎｅが所定の燃料カットリカバ回転速度Ｎｅｆｃｒまで低下したら、燃料カットを終了してエンジン１０の燃料噴射を再開（燃料カットリカバ）する。これにより、エンジン１０がストールするのを防止する。 In addition, when the driver removes his or her foot from the accelerator pedal while traveling, the accelerator opening APO becomes zero, and when the vehicle is in a coasting state, the ECU 40 sets the target fuel injection amount to zero and drives the fuel injector. The fuel cut which stops and stops the fuel injection of the engine 10 is started. This also improves the fuel consumption of the engine 10. During the fuel cut, the ECU 40 monitors the rotational speed Ne of the engine 10, and when the rotational speed Ne of the engine 10 decreases to a predetermined fuel cut recovery rotational speed Nefcr, the fuel cut ends and fuel injection of the engine 10 resumes ( Fuel cut recovery). This prevents the engine 10 from stalling.

燃料カットリカバ回転速度Ｎｅｆｃｒは、通常、固定値である。しかしながら、本実施形態では、膨張機トルクＴｅｘによりエンジン１０のアシストが行われているときは、見かけ上、エンジン１０のフリクションが減って、燃料カット中のエンジン１０の回転速度Ｎｅの落ち込みが非アシスト時に比べ緩やかになり、エンジン１０のストール耐性（ストールし難さ）が向上する。 The fuel cut recovery rotational speed Nefcr is normally a fixed value. However, in the present embodiment, when the engine 10 is assisted by the expander torque Tex, the friction of the engine 10 is apparently reduced, and the drop in the rotational speed Ne of the engine 10 during the fuel cut is not assisted. It becomes milder than the time, and the stall resistance (hardness of stalling) of the engine 10 is improved.

そこで、ＥＣＵ４０は、燃料カット中、膨張機２３のトルクＴｅｘを監視し、膨張機トルクＴｅｘが正のとき、すなわち、ランキンサイクルシステム２０によって動力が回生されているときは、動力が回生されていないときに比べ、燃料カットリカバ回転速度Ｎｅｆｃｒを低く設定する。より具体的には、ＥＣＵ４０は、膨張機トルクＴｅｘが大きいほど、すなわちランキンサイクルシステム２０によって回生される動力が大きいほど、燃料カットリカバ回転速度Ｎｅｆｃｒを低く設定する。これにより、エンジン１０の燃料噴射が再開されるまでの時間、すなわち、燃料カットの継続時間を延ばし、エンジン１０の燃費を向上させる。 Therefore, the ECU 40 monitors the torque Tex of the expander 23 during the fuel cut, and when the expander torque Tex is positive, that is, when the power is regenerated by the Rankine cycle system 20, the power is not regenerated. Compared to the case, the fuel cut recovery rotational speed Nefcr is set low. More specifically, the ECU 40 sets the fuel cut recovery rotational speed Nefcr lower as the expander torque Tex is larger, that is, as the power regenerated by the Rankine cycle system 20 is larger. Thereby, the time until the fuel injection of the engine 10 is restarted, that is, the duration of the fuel cut is extended, and the fuel efficiency of the engine 10 is improved.

また、ロックアップクラッチ１６ｃが解放されると、車輪側からエンジン１０に回転が伝達されなくなり、エンジン１０の回転速度が落ち込むため、通常は、ロックアップ解除後、燃料噴射を直ちに再開し、エンジン１０のストールを防止する。しかしながら、膨張機トルクＴｅｘによりエンジン１０のアシストが行われているときは、上記の通り、エンジン１０のストール耐性が向上する。このため、本実施形態では、ＥＣＵ４０は、ロックアップクラッチ１６ｃが解放されたとしても燃料噴射を再開せず、エンジン１０の回転速度Ｎｅが燃料カットリカバ回転速度Ｎｅｆｃｒまで下がるのを待って燃料噴射を再開する。 Further, when the lock-up clutch 16c is released, rotation is not transmitted from the wheel side to the engine 10, and the rotational speed of the engine 10 decreases. Normally, after releasing the lock-up, fuel injection is immediately resumed, and the engine 10 Prevent stalls. However, when the engine 10 is assisted by the expander torque Tex, the stall resistance of the engine 10 is improved as described above. Therefore, in the present embodiment, the ECU 40 does not resume fuel injection even when the lockup clutch 16c is released, and resumes fuel injection after the rotational speed Ne of the engine 10 decreases to the fuel cut recovery rotational speed Nefcr. To do.

図３は、ＥＣＵ４０の制御内容を示したフローチャートである。このフローチャートはＥＣＵ４０において実行される。以下、これを参照しながら燃料カット時のＥＣＵ４０の制御内容についてさらに説明する。 FIG. 3 is a flowchart showing the control contents of the ECU 40. This flowchart is executed in the ECU 40. Hereinafter, the control content of the ECU 40 at the time of fuel cut will be further described with reference to this.

まず、ＳＴ０１では、ＥＣＵ４０は、燃料カット条件が成立しているか判定する。具体的には、ＥＣＵ４０は、アクセル開度ＡＰＯがゼロで、かつ、車速ＶＳＰがゼロよりも大きいときに、燃料カット条件が成立していると判定する。燃料カット条件が成立していると判定された場合は、処理がＳＴ０２に進み、そうでない場合はＳＴ０１を繰り返す。 First, in ST01, the ECU 40 determines whether a fuel cut condition is satisfied. Specifically, the ECU 40 determines that the fuel cut condition is satisfied when the accelerator opening APO is zero and the vehicle speed VSP is greater than zero. If it is determined that the fuel cut condition is satisfied, the process proceeds to ST02, and if not, ST01 is repeated.

ＳＴ０２では、ＥＣＵ４０は、目標燃料噴射量をゼロに設定し、燃料カットを開始する。なお、燃料カット中であっても、燃料カット後しばらくはエンジン１０の廃熱が十分にあり、また、廃熱が動力として回生されるまでには遅れがあるので、燃料カット中も膨張機２３はトルクＴｅｘを発生し、エンジン１０のアシストが継続される。また、このとき、必要に応じて、オルタネータ５６やエアコンコンプレッサ５７を用いて車両の減速エネルギーを回生する。 In ST02, the ECU 40 sets the target fuel injection amount to zero and starts fuel cut. Even during the fuel cut, there is sufficient waste heat of the engine 10 for a while after the fuel cut, and there is a delay until the waste heat is regenerated as power. Generates a torque Tex and the assist of the engine 10 is continued. At this time, the deceleration energy of the vehicle is regenerated using an alternator 56 and an air conditioner compressor 57 as necessary.

ＳＴ０３では、ＥＣＵ４０は、ロックアップ解除条件が成立しているか判定する。具体的には、ＥＣＵ４０は、車速ＶＳＰがロックアップ解除車速ＶＳＰｌｕｐ以下で、かつ、エンジン１０の回転速度Ｎｅがロックアップ解除回転速度Ｎｅｌｕｐ以下のときにロックアップ解除条件が成立していると判定する。ロックアップ解除条件が成立していると判定された場合は処理がＳＴ０４に進み、そうでない場合はＳＴ０３を繰り返す。 In ST03, the ECU 40 determines whether a lockup release condition is satisfied. Specifically, the ECU 40 determines that the lockup release condition is satisfied when the vehicle speed VSP is equal to or lower than the lockup release vehicle speed VSPlup and the rotation speed Ne of the engine 10 is equal to or lower than the lockup release rotation speed Nelup. . If it is determined that the lockup release condition is satisfied, the process proceeds to ST04. If not, ST03 is repeated.

ＳＴ０４では、ＥＣＵ４０は、自動変速機１６にロックアップクラッチ１６ｃを解放するよう指令を出し、ロックアップクラッチ１６ｃを解放する。 In ST04, the ECU 40 instructs the automatic transmission 16 to release the lockup clutch 16c, and releases the lockup clutch 16c.

ＳＴ０５では、ＥＣＵ４０は、膨張機トルクＴｅｘを予測する。具体的には、ＥＣＵ４０は、膨張機２３の回転速度Ｎｅｘ及び上流側冷媒圧力Ｐｄに基づき、図４に示す膨張機トルクマップから対応する値を検索することで、膨張機トルクＴｅｘを予測する。膨張機２３の回転速度Ｎｅｘは、エンジン１０の回転速度Ｎｅと、クランクプーリ５３と膨張機プーリ５１のプーリ比とに基づき、演算によって求めることができる。 In ST05, the ECU 40 predicts the expander torque Tex. Specifically, the ECU 40 predicts the expander torque Tex by searching the corresponding value from the expander torque map shown in FIG. 4 based on the rotational speed Nex of the expander 23 and the upstream refrigerant pressure Pd. The rotational speed Nex of the expander 23 can be obtained by calculation based on the rotational speed Ne of the engine 10 and the pulley ratio of the crank pulley 53 and the expander pulley 51.

膨張機２３は上流側冷媒圧力Ｐｄを受けて回転するので、膨張機トルクＴｅｘは、膨張機２３の回転速度Ｎｅｘが同一であれば、上流側冷媒圧力Ｐｄが高くなるほど大きくなる。また、膨張機２３の回転速度Ｎｅｘが高いと、膨張機２３に流入する冷媒量が不足するので、高回転域では膨張機トルクＴｅｘはゼロ以下となる。 Since the expander 23 receives the upstream refrigerant pressure Pd and rotates, the expander torque Tex increases as the upstream refrigerant pressure Pd increases if the rotational speed Nex of the expander 23 is the same. Further, if the rotational speed Nex of the expander 23 is high, the amount of refrigerant flowing into the expander 23 is insufficient, so that the expander torque Tex is zero or less in the high rotation range.

なお、膨張機トルクＴｅｘの予測に、上流側冷媒圧力Ｐｄに代えて、膨張機２３の上流側と下流側の冷媒圧力差ΔＰｅｘを用いてもよい。膨張機トルクＴｅｘは、膨張機２３の上流側冷媒圧力Ｐｄだけでなく下流側冷媒圧力Ｐｓの影響も受け、両者の差が大きいほど膨張機トルクＴｅｘも大きくなる。したがって、上流側と下流側の冷媒圧力差ΔＰｅｘに基づき膨張機トルクＴｅｘを予測するようにすることで、膨張機トルクＴｅｘの予測精度が向上する。冷媒圧力差ΔＰｅｘは、上流側冷媒圧力Ｐｄと下流側冷媒圧力Ｐｄの差として演算によって求めることができるが、差圧センサを用いて直接的に検出するようにしてもよい。 In addition, instead of the upstream refrigerant pressure Pd, the refrigerant pressure difference ΔPex between the upstream side and the downstream side of the expander 23 may be used for prediction of the expander torque Tex. The expander torque Tex is affected by not only the upstream refrigerant pressure Pd of the expander 23 but also the downstream refrigerant pressure Ps, and the larger the difference between the two, the larger the expander torque Tex. Therefore, the prediction accuracy of the expander torque Tex is improved by predicting the expander torque Tex based on the refrigerant pressure difference ΔPex between the upstream side and the downstream side. The refrigerant pressure difference ΔPex can be obtained by calculation as a difference between the upstream refrigerant pressure Pd and the downstream refrigerant pressure Pd, but may be directly detected using a differential pressure sensor.

さらに、膨張機トルクＴｅｘに影響を及ぼす冷媒温度、外気温等を加味して膨張機トルクＴｅｘを予測するようにし、膨張機トルクＴｅｘの予測精度をさらに向上させてもよい。 Furthermore, the prediction accuracy of the expander torque Tex may be further improved by predicting the expander torque Tex in consideration of the refrigerant temperature, the outside air temperature and the like that affect the expander torque Tex.

ＳＴ０６では、ＥＣＵ４０は、膨張機トルクＴｅｘがゼロ以上か判定する。膨張機トルクＴｅｘがゼロ以上のときは処理がＳＴ０７に進む。 In ST06, the ECU 40 determines whether the expander torque Tex is zero or more. If the expander torque Tex is greater than or equal to zero, the process proceeds to ST07.

ＳＴ０７では、ＥＣＵ４０は、燃料カットリカバ回転速度Ｎｅｆｃｒを設定する。具体的には、ＥＣＵ４０は、膨張機トルクＴｅｘに基づき、図５に示す燃料カットリカバ回転速度テーブルから対応する値を検索することで、燃料カットリカバ回転速度Ｎｅｆｃｒを設定する。膨張機トルクＴｅｘが大きいほどエンジン１０の回転速度の落ち込みが緩やかになり、エンジン１０のストール耐性が向上するので、燃料カットリカバ回転速度Ｎｅｆｃｒは膨張機トルクＴｅｘが大きいほど低い回転速度に設定される。 In ST07, the ECU 40 sets the fuel cut recovery rotational speed Nefcr. Specifically, the ECU 40 searches for a corresponding value from the fuel cut recovery rotational speed table shown in FIG. 5 based on the expander torque Tex, thereby setting the fuel cut recovery rotational speed Nefcr. As the expander torque Tex increases, the rotational speed of the engine 10 decreases more slowly and the stall resistance of the engine 10 improves. Therefore, the fuel cut recovery rotational speed Nefcr is set to a lower rotational speed as the expander torque Tex increases.

ＳＴ０８では、ＥＣＵ４０は、エンジン１０の回転速度Ｎｅが燃料カットリカバ回転速度Ｎｅｆｃｒ以下か判定する。エンジン１０の回転速度Ｎｅが燃料カットリカバ回転速度Ｎｅｆｃｒ以下になると、エンジン１０がストールする可能性が出てくるので、処理がＳＴ０９に進み、燃料噴射が再開される。これに対し、エンジン１０の回転速度Ｎｅが燃料カットリカバ回転速度Ｎｅｆｃｒよりも高いときは、処理がＳＴ０５に戻り、燃料カットが継続される。 In ST08, the ECU 40 determines whether the rotational speed Ne of the engine 10 is equal to or lower than the fuel cut recovery rotational speed Nefcr. When the rotational speed Ne of the engine 10 becomes equal to or lower than the fuel cut recovery rotational speed Nefcr, there is a possibility that the engine 10 will stall, so the process proceeds to ST09 and fuel injection is resumed. On the other hand, when the rotational speed Ne of the engine 10 is higher than the fuel cut recovery rotational speed Nefcr, the process returns to ST05 and the fuel cut is continued.

一方、ＳＴ０６で、膨張機トルクＴｅｘがゼロ以上でない、すなわち、負であると判定された場合はＳＴ０９に進み、ＥＣＵ４０は、直ちに燃料噴射を再開する。これは、膨張機トルクＴｅｘが負のときは、ランキンサイクルシステム２０がエンジン１０の負荷になっており、エンジン１０の回転速度Ｎｅの落ち込みが大きいので、直ちに燃料噴射を再開し、エンジン１０のストールを回避する必要があるからである。 On the other hand, if it is determined in ST06 that the expander torque Tex is not equal to or greater than zero, that is, it is negative, the process proceeds to ST09, and the ECU 40 immediately restarts fuel injection. This is because when the expander torque Tex is negative, the Rankine cycle system 20 is a load on the engine 10 and the rotational speed Ne of the engine 10 is greatly reduced. This is because it is necessary to avoid this.

したがって、上記制御によれば、燃料カット条件が成立するとエンジン１０の燃料カットが開始されるが、ロックアップ解除条件が成立してロックアップ解除が行われても、燃料噴射は再開されない（ＳＴ０１〜ＳＴ０４）。 Therefore, according to the above control, the fuel cut of the engine 10 is started when the fuel cut condition is satisfied, but the fuel injection is not resumed even when the lockup release condition is satisfied and the lockup release is performed (ST01 to ST01). ST04).

燃料カットは、エンジン回転速度Ｎｅが燃料カットリカバ回転速度Ｎｅｆｃｒに下がるまで継続される（ＳＴ０８）。このとき、膨張機トルクＴｅｘによりエンジン１０のアシストが行われていれば、アクセルオフ後のエンジン１０の回転速度の落ち込みが緩やかになり、エンジン１０のストール耐性（ストールし難さ）が向上することに鑑み、膨張機トルクＴｅｘが大きいほど燃料カットリカバ回転速度Ｎｅｆｃｒが低く設定される（ＳＴ０７、図５）。 The fuel cut is continued until the engine speed Ne drops to the fuel cut recovery speed Nefcr (ST08). At this time, if the engine 10 is assisted by the expander torque Tex, the decrease in the rotational speed of the engine 10 after the accelerator is turned off becomes moderate, and the stall resistance (stall difficulty) of the engine 10 is improved. In view of the above, the larger the expander torque Tex, the lower the fuel cut recovery rotational speed Nefcr is set (ST07, FIG. 5).

このため、上記制御によれば、膨張機トルクＴｅｘが大きいほど燃料カットの継続時間が延び、その分、エンジン１０の燃費を向上させることができる。膨張機トルクＴｅｘを用いてジェネレータを駆動する従来技術に比べ、発電時の損失、充電時の損失がないので回生した動力の利用効率が高く、また、燃料カットにより燃料消費を直接的に低減でき、エンジン１０の燃費を従来技術以上に高めることができる。 Therefore, according to the above control, the longer the expander torque Tex, the longer the duration of fuel cut, and the fuel efficiency of the engine 10 can be improved accordingly. Compared to the conventional technology that uses the expander torque Tex to drive the generator, there is no loss during power generation or loss during charging, so the efficiency of using regenerated power is high, and fuel consumption can be reduced directly by fuel cut. The fuel consumption of the engine 10 can be increased more than that of the prior art.

なお、エンジン１０の回転速度Ｎｅが燃料カットリカバ回転速度Ｎｅｆｃｒまで下がった場合、あるいは、膨張機トルクＴｅｘが負の場合には、燃料噴射が直ちに再開されるので（ＳＴ０８、ＳＴ０６→ＳＴ０９）、燃料カットの継続時間が延びてもエンジン１０がストールすることはない。 When the rotational speed Ne of the engine 10 decreases to the fuel cut recovery rotational speed Nefcr, or when the expander torque Tex is negative, fuel injection is immediately resumed (ST08, ST06 → ST09), so that the fuel cut The engine 10 will not stall even if the duration time of is extended.

図６は、走行中に運転者がアクセルペダルを離し、燃料カットが行われるときの様子を示したタイムチャートである。図中実線が本実施形態に対応し、波線は比較のため、減速中、膨張機トルクＴｅｘによるエンジン１０のアシストがない場合を示している。 FIG. 6 is a time chart showing a state in which the driver releases the accelerator pedal while traveling and a fuel cut is performed. The solid line in the figure corresponds to the present embodiment, and for comparison, the wavy line shows a case where there is no assist of the engine 10 by the expander torque Tex during deceleration.

これについて説明すると、まず、時刻ｔ１では、運転者がアクセルペダルを離し、アクセル開度ＡＰＯがゼロになる。 To explain this, first, at time t1, the driver releases the accelerator pedal, and the accelerator opening APO becomes zero.

アクセル開度ＡＰＯがゼロになると、所定のカットインディレイの経過を待って、燃料カットが開始される（時刻ｔ２）。燃料カット時は、目標燃料噴射量がゼロに設定され、燃料噴射パルス幅ＴＰがゼロになる。燃料カット開始後は、エンジン１０のトルクＴｅが減少するため、エンジン１０の回転速度Ｎｅが減少する。 When the accelerator opening APO becomes zero, the fuel cut is started after a predetermined cut-in delay has elapsed (time t2). At the time of fuel cut, the target fuel injection amount is set to zero, and the fuel injection pulse width TP becomes zero. After the fuel cut starts, the torque Te of the engine 10 decreases, so the rotational speed Ne of the engine 10 decreases.

時刻ｔ３でエンジン１０の回転速度Ｎｅがロックアップ解除回転速度Ｎｅｌｕｐ（この例では、１２００ｒｐｍ）まで下がると、ロックアップクラッチ１６ｃが解放される。比較例では、エンジン１０のストールを防止するために、ロックアップクラッチ１６ｃが解放されると、直ちに燃料噴射が再開される。 When the rotational speed Ne of the engine 10 decreases to the lockup release rotational speed Neloop (1200 rpm in this example) at time t3, the lockup clutch 16c is released. In the comparative example, in order to prevent the engine 10 from stalling, fuel injection is resumed immediately when the lockup clutch 16c is released.

これに対し、本実施形態では、膨張機トルクＴｅｘによってエンジン１０がアシストされている分、エンジン１０の回転速度Ｎｅの落ち込みが緩やかで、エンジン１０がストールしにくいので、ロックアップクラッチ１６ｃの解放は燃料噴射再開の条件になっていない。したがって、本実施形態では、ロックアップクラッチ１６ｃの解放後も、燃料カットが継続される（時刻ｔ３以降）。 On the other hand, in the present embodiment, since the engine 10 is assisted by the expander torque Tex, the rotation speed Ne of the engine 10 decreases gradually and the engine 10 is not easily stalled. Therefore, the lockup clutch 16c is released. It is not a condition for restarting fuel injection. Therefore, in the present embodiment, the fuel cut is continued even after the lockup clutch 16c is released (after time t3).

本実施形態では、エンジン１０の回転速度Ｎｅが、膨張機トルクＴｅｘに応じて設定されるロックアップ解除回転速度Ｎｅｌｕｐまで低下したところで、燃料噴射が再開される（時刻ｔ４）。 In the present embodiment, fuel injection is resumed when the rotational speed Ne of the engine 10 decreases to the lockup release rotational speed Neloop that is set according to the expander torque Tex (time t4).

したがって、本実施形態では、比較例に比べ、燃料カットの継続時間がΔｔ（＝ｔ４−ｔ３）だけ延び、図中波線領域Ｘに対応する燃料量を節約することができる。 Therefore, in the present embodiment, the fuel cut duration time is extended by Δt (= t4−t3) as compared with the comparative example, and the fuel amount corresponding to the wavy line area X in the figure can be saved.

−第２実施形態−
続いて本発明の第２実施形態について説明する。 -Second Embodiment-
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

第２実施形態に係る廃熱回収装置搭載車両の構成は図１〜図２Ａ（あるいは図２Ｂ）に示したものと同じであるので、説明を省略する。 Since the configuration of the vehicle equipped with the waste heat recovery apparatus according to the second embodiment is the same as that shown in FIGS. 1 to 2A (or FIG. 2B), the description thereof is omitted.

第２実施形態はＥＣＵ４０の制御内容が第１実施形態と異なる。第２実施形態では、燃料カット時に、膨張機２３の出力Ｗｅｘ（以下、「膨張機出力」という。特許請求の範囲中の「回生動力」に対応。）をオルタネータ５６で優先的に消費する。そして、膨張機出力Ｗｅｘをオルタネータ５６で消費してもなお、膨張機出力Ｗｅｘが余るようであれば、エンジン１０をアシストし、上記第１実施形態同様に燃料カットリカバ回転速度Ｎｅｆｃｒを下げるようにする。 The second embodiment is different from the first embodiment in the control content of the ECU 40. In the second embodiment, the output Wex of the expander 23 (hereinafter referred to as “expander output”, corresponding to “regenerative power” in the claims) is preferentially consumed by the alternator 56 when the fuel is cut. If the expander output Wex remains even if the expander output Wex is consumed by the alternator 56, the engine 10 is assisted and the fuel cut recovery rotational speed Nefcr is decreased as in the first embodiment. .

図７Ａ、図７ＢはＥＣＵ４０の制御内容を示したフローチャートである。このフローチャートはＥＣＵ４０において実行される。以下、これを参照しながら第２実施形態におけるＥＣＵ４０の制御内容について説明する。 7A and 7B are flowcharts showing the control contents of the ECU 40. This flowchart is executed in the ECU 40. Hereinafter, the control content of ECU40 in 2nd Embodiment is demonstrated, referring this.

ＳＴ２１〜ＳＴ２４の処理は、図３のＳＴ０１〜ＳＴ０４と同じであり、燃料カット条件が成立するとエンジン１０の燃料カットが行われ、ロックアップ解除条件が成立するとロックアップ解除が行われる。 The processes of ST21 to ST24 are the same as ST01 to ST04 of FIG. 3, and the fuel cut of the engine 10 is performed when the fuel cut condition is satisfied, and the lockup release is performed when the lockup release condition is satisfied.

ＳＴ２５では、ＥＣＵ４０は、膨張機出力Ｗｅｘを予測する。具体的には、ＥＣＵ４０は、膨張機２３の回転速度Ｎｅｘ及び上流側冷媒圧力Ｐｄに基づき、図８に示す膨張機出力マップから対応する値を検索することで、膨張機出力Ｗｅｘを予測する。膨張機２３は上流側冷媒圧力Ｐｄを受けて回転するので、膨張機出力Ｗｅｘは、膨張機２３の回転速度Ｎｅｘが同一であれば、上流側冷媒圧力Ｐｄが高くなるほど大きくなる。また、膨張機２３の回転速度Ｎｅｘが高いと、膨張機２３に流入する冷媒量が不足するので、高回転域では膨張機出力Ｗｅｘはゼロ以下となる。 In ST25, the ECU 40 predicts the expander output Wex. Specifically, the ECU 40 predicts the expander output Wex by searching the corresponding value from the expander output map shown in FIG. 8 based on the rotational speed Nex of the expander 23 and the upstream refrigerant pressure Pd. Since the expander 23 receives the upstream refrigerant pressure Pd and rotates, the expander output Wex increases as the upstream refrigerant pressure Pd increases if the rotation speed Nex of the expander 23 is the same. Further, if the rotational speed Nex of the expander 23 is high, the amount of refrigerant flowing into the expander 23 is insufficient, so that the expander output Wex is zero or less in the high rotation range.

なお、膨張機トルクＴｅｘ同様に、膨張機２３の上流側と下流側の冷媒圧力差ΔＰに基づき膨張機出力Ｗｅｘを予測するようにしてもよく、冷媒温度、外気温等を加味して、膨張機出力Ｗｅｘの予測精度を向上させてもよい。あるいは、第１実施形態同様に膨張機トルクＴｅｘを予測し、これに膨張機２３の回転速度Ｎｅｘを掛けて膨張機出力Ｗｅｘを求めるようにしてもよい。 Similarly to the expander torque Tex, the expander output Wex may be predicted based on the refrigerant pressure difference ΔP between the upstream side and the downstream side of the expander 23. The prediction accuracy of the machine output Wex may be improved. Alternatively, as in the first embodiment, the expander torque Tex may be predicted and multiplied by the rotational speed Nex of the expander 23 to obtain the expander output Wex.

ＳＴ２６では、ＥＣＵ４０は、オルタネータ回生限界吸収出力Ｗａｌｔｌｉｍを設定する。オルタネータ回生限界吸収出力Ｗａｌｔｌｉｍはオルタネータ５６の耐熱限界等から決まる、オルタネータ５６で吸収可能な出力の最大値であり、例えば、３００Ｗに設定される。 In ST26, the ECU 40 sets an alternator regeneration limit absorption output Waltlim. The alternator regeneration limit absorption output Waltlim is the maximum value of the output that can be absorbed by the alternator 56, which is determined by the heat resistance limit of the alternator 56, and is set to 300 W, for example.

次いで、図７ＢのＳＴ２７に処理が進む。ＳＴ２７では、ＥＣＵ４０は、膨張機出力Ｗｅｘがオルタネータ回生限界吸収出力Ｗａｌｔｌｉｍ以上か判定する。オルタネータ回生限界吸収出力Ｗａｌｔｌｉｍ以上と判定された場合は処理がＳＴ２８に進み、そうでない場合は処理がＳＴ３２に進む。 Next, the process proceeds to ST27 in FIG. 7B. In ST27, the ECU 40 determines whether the expander output Wex is greater than or equal to the alternator regenerative limit absorption output Waltlim. If it is determined that the value is greater than or equal to the alternator regeneration limit absorption output Waltlim, the process proceeds to ST28; otherwise, the process proceeds to ST32.

ＳＴ２８では、ＥＣＵ４０は、オルタネータ回生電圧Ｖａｌｔをその上限値、例えば、１４．５Ｖ（固定値）に設定する。 In ST28, the ECU 40 sets the alternator regenerative voltage Valt to its upper limit value, for example, 14.5V (fixed value).

ＳＴ２９では、ＥＣＵ４０は、オルタネータ５６によって消費される出力であるオルタネータ吸収出力Ｗａｌｔを次式により予測する。Ｉはオルタネータ５６の出力電流、ηはオルタネータ５６の動力−電力変換効率である。
Ｗａｌｔ＝Ｉ×１４．５［Ｖ］÷η In ST29, the ECU 40 predicts an alternator absorption output Walt that is an output consumed by the alternator 56 by the following equation. I is the output current of the alternator 56, and η is the power-power conversion efficiency of the alternator 56.
Walt = I × 14.5 [V] ÷ η

ＳＴ３０では、ＥＣＵ４０は、膨張機出力Ｗｅｘからオルタネータ吸収出力Ｗａｌｔを減じて、余裕出力Ｗｓｐを演算する。余裕出力Ｗｓｐは、膨張機出力Ｗｅｘのうち、オルタネータ５６で吸収されずにエンジン１０のアシストに振り向けられる分である。
Ｗｓｐ＝Ｗｅｘ−Ｗａｌｔ In ST30, the ECU 40 calculates a margin output Wsp by subtracting the alternator absorption output Walt from the expander output Wex. The margin output Wsp is a part of the expander output Wex that is not absorbed by the alternator 56 and is directed to the assist of the engine 10.
Wsp = Wex-Walt

ＳＴ３１では、ＥＣＵ４０は、燃料カットリカバ回転速度Ｎｅｆｃｒを設定する。具体的には、ＥＣＵ４０は、余裕出力Ｗｓｐに基づき、図９に示すテーブルから対応する値を検索することで、燃料カットリカバ回転速度Ｎｅｆｃｒを設定する。エンジン１０のアシストに用いられる余裕出力Ｗｓｐが大きいほどエンジン１０の回転速度の落ち込みが緩やかになり、エンジン１０のストール耐性が向上するので、燃料カットリカバ回転速度Ｎｅｆｃｒは余裕出力Ｗｓｐが大きいほど低い回転速度に設定される。 In ST31, the ECU 40 sets the fuel cut recovery rotational speed Nefcr. Specifically, the ECU 40 sets the fuel cut recovery rotational speed Nefcr by searching the corresponding value from the table shown in FIG. 9 based on the margin output Wsp. As the margin output Wsp used for assisting the engine 10 is larger, the decrease in the rotational speed of the engine 10 becomes more gradual and the stall resistance of the engine 10 is improved. Therefore, the fuel cut recovery rotational speed Nefcr is lower as the margin output Wsp is larger Set to

一方、ＳＴ３２では、ＥＣＵ４０は、オルタネータ回生電圧Ｖａｌｔを設定する。具体的には、ＥＣＵ４０は、膨張機出力Ｗｅｘに基づき、図１０に示すテーブルから対応する値を検索することで、オルタネータ回生電圧Ｖａｌｔを設定する。図１０に示すテーブルを参照して得られるオルタネータ回生電圧Ｖａｌｔは、膨張機出力Ｗｅｘを全てオルタネータ５６で消費するのに必要なオルタネータ５６の回生電圧である。 On the other hand, in ST32, the ECU 40 sets the alternator regenerative voltage Valt. Specifically, the ECU 40 searches for a corresponding value from the table shown in FIG. 10 based on the expander output Wex, thereby setting the alternator regenerative voltage Valt. The alternator regenerative voltage Valt obtained by referring to the table shown in FIG. 10 is a regenerative voltage of the alternator 56 necessary for consuming all the expander output Wex by the alternator 56.

ＳＴ３３では、ＥＣＵ４０は、燃料カットリカバ回転速度Ｎｅｆｃｒを設定する。膨張機出力Ｗｅｘが全てオルタネータ５６で消費されるので、ここで設定される燃料カットリカバ回転速度Ｎｅｆｃｒは、膨張機出力Ｗｅｘによりエンジン１０のアシストが行われない場合の燃料カットリカバ回転速度Ｎｅｆｃｒに等しく、例えば、１２００ｒｐｍ（固定値）に設定される。 In ST33, the ECU 40 sets the fuel cut recovery rotational speed Nefcr. Since all the expander output Wex is consumed by the alternator 56, the fuel cut recovery rotational speed Nefcr set here is equal to the fuel cut recovery rotational speed Nefcr when the engine 10 is not assisted by the expander output Wex. 1200 rpm (fixed value) is set.

ＳＴ３４、ＳＴ３５は図３のＳＴ０８、ＳＴ０９と同じ処理であり、エンジン１０の回転速度Ｎｅが燃料カットリカバ回転速度Ｎｅｆｃｒ以下になると、エンジン１０の燃料噴射が再開される。 ST34 and ST35 are the same processing as ST08 and ST09 in FIG. 3, and when the rotational speed Ne of the engine 10 becomes equal to or lower than the fuel cut recovery rotational speed Nefcr, fuel injection of the engine 10 is resumed.

したがって、上記制御によれば、膨張機出力Ｗｅｘをオルタネータ５６で優先的に消費し、それでもなお膨張機出力Ｗｅｘが余るようであれば、その余裕出力Ｗｓｐでエンジン１０のアシストが行われる。そして、このような状況では、余裕出力Ｗｓｐに応じて第１実施形態同様に燃料カットリカバ回転速度Ｎｅｆｃｒが下げられるので（ＳＴ２７→ＳＴ２８以降）。第１実施形態同様に燃料カットの継続時間が延び、エンジン１０の燃費を向上させることができる。 Therefore, according to the above control, if the expander output Wex is preferentially consumed by the alternator 56 and the expander output Wex still remains, the engine 10 is assisted with the surplus output Wsp. In such a situation, since the fuel cut recovery rotational speed Nefcr is lowered according to the margin output Wsp (ST27 → ST28 and later). As in the first embodiment, the fuel cut duration time is extended, and the fuel consumption of the engine 10 can be improved.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 The embodiment of the present invention has been described above, but the above embodiment is merely an example of application of the present invention, and the technical scope of the present invention is not intended to be limited to the specific configuration of the above embodiment.

例えば、上記実施形態におけるランキンサイクルシステム２０は、エンジン１０の冷却水からエンジン１０の廃熱を回収するシステムであるが、エンジン１０の排気からエンジン１０の廃熱を回収するシステムであってもよい。この場合、冷媒としてはより沸点の高い水等を用いる。 For example, the Rankine cycle system 20 in the above embodiment is a system that recovers the waste heat of the engine 10 from the cooling water of the engine 10, but may be a system that recovers the waste heat of the engine 10 from the exhaust of the engine 10. . In this case, water having a higher boiling point is used as the refrigerant.

さらに、廃熱回収装置はランキンサイクルシステム２０に限定されず、スターリングエンジン、ブレイトンサイクル等、ランキンサイクルシステム以外の廃熱回収装置を用いることも可能である。 Furthermore, the waste heat recovery apparatus is not limited to the Rankine cycle system 20, and a waste heat recovery apparatus other than the Rankine cycle system, such as a Stirling engine or a Brayton cycle, can also be used.

また、第１実施形態では膨張機トルクＴｅｘに基づき、第２実施形態では膨張機出力Ｗｅｘに基づき制御が行われるが、上記制御はトルク、出力いずれに基づいて行うことも可能である。特許請求の範囲で用いられる「動力」という表現には、これらトルク、出力が含まれるものとする。 In the first embodiment, the control is performed based on the expander torque Tex, and in the second embodiment, the control is performed based on the expander output Wex. However, the control can be performed based on either the torque or the output. The expression “power” used in the claims includes these torques and outputs.

また、第１実施形態と第２実施形態は組み合わせてもよい。例えば、車両に搭載されるバッテリの充電量が少ない場合は第２実施形態の制御により膨張機２３の出力Ｗｅｘをオルタネータ５６での発電に優先的に利用し、そうでないときは、第１実施形態の制御により燃料カットによる燃費低減効果を最大限に得る、というように、両実施形態の制御をバッテリの充電量に応じて切り換えることが可能である。 Further, the first embodiment and the second embodiment may be combined. For example, when the charge amount of the battery mounted on the vehicle is small, the output Wex of the expander 23 is preferentially used for power generation by the alternator 56 by the control of the second embodiment, and otherwise, the first embodiment. The control of both embodiments can be switched according to the amount of charge of the battery so that the fuel consumption reduction effect by the fuel cut is obtained to the maximum by this control.

１０…エンジン
１６ｔ…トルクコンバータ
１６ｃ…ロックアップクラッチ
１６…自動変速機
２０…ランキンサイクルシステム（廃熱回収装置）
２３…膨張機
４０…電子制御ユニット（ＥＣＵ）
５６…オルタネータ（ジェネレータ）
ＳＴ０１、ＳＴ０２、ＳＴ０８、ＳＴ０９、ＳＴ２１、ＳＴ２２、ＳＴ３４、ＳＴ
３５…燃料カット制御手段
ＳＴ０５、ＳＴ２５…回生動力予測手段
ＳＴ０７、ＳＴ３１…燃料カットリカバ回転速度変更手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Engine 16t ... Torque converter 16c ... Lock-up clutch 16 ... Automatic transmission 20 ... Rankine cycle system (waste heat recovery device)
23 ... Expander 40 ... Electronic control unit (ECU)
56 ... Alternator (generator)
ST01, ST02, ST08, ST09, ST21, ST22, ST34, ST
35 ... Fuel cut control means ST05, ST25 ... Regenerative power prediction means ST07, ST31 ... Fuel cut recovery rotation speed changing means

Claims

エンジンと、前記エンジンの廃熱を動力として回生し（以下、この動力を「回生動力」という。）、該回生動力を前記エンジンに伝達する廃熱回収装置と、を備えた廃熱回収装置搭載車両であって、
走行中にアクセルペダルが離された場合、前記エンジンの燃料噴射を停止する燃料カットを開始し、前記エンジンの回転速度が燃料カットリカバ回転速度まで低下すると前記燃料カットを終了して前記エンジンの燃料噴射を再開する燃料カット制御手段と、
前記廃熱回収装置によって動力が回生されているときは、動力が回生されていないときに比べ、前記燃料カットリカバ回転速度を下げる、燃料カットリカバ回転速度変更手段と、
を備えたことを特徴とする廃熱回収装置搭載車両。 Equipped with a waste heat recovery device equipped with an engine and a waste heat recovery device that regenerates the waste heat of the engine as power (hereinafter referred to as “regenerative power”) and transmits the regenerative power to the engine A vehicle,
When the accelerator pedal is released during traveling, the fuel cut for stopping the fuel injection of the engine is started. When the engine speed decreases to the fuel cut recovery speed, the fuel cut is ended and the fuel injection of the engine is stopped. Fuel cut control means for resuming
When the power is regenerated by the waste heat recovery device, the fuel cut recovery rotation speed changing means for reducing the fuel cut recovery rotation speed compared to when the power is not regenerated,
A vehicle equipped with a waste heat recovery device.

請求項１に記載の廃熱回収装置搭載車両であって、
前記燃料カットリカバ回転速度変更手段は、前記回生動力が大きいほど、前記燃料カットリカバ回転速度を下げる、
ことを特徴とする廃熱回収装置搭載車両。 A vehicle with a waste heat recovery device according to claim 1,
The fuel cut recovery rotational speed changing means decreases the fuel cut recovery rotational speed as the regenerative power increases.
A vehicle equipped with a waste heat recovery device.

請求項１または２に記載の廃熱回収装置搭載車両であって、
前記車両は、ロックアップ機構付きのトルクコンバータを備えた変速機を有し、前記エンジンの出力回転が該変速機を介して駆動輪に伝達され、
前記燃料カット制御手段は、前記燃料カット開始後、前記トルクコンバータのロックアップが解除されても、前記エンジンの回転速度が前記燃料カットリカバ回転速度まで低下するまでは前記燃料カットを継続する、
ことを特徴とする廃熱回収装置搭載車両。 A vehicle equipped with a waste heat recovery device according to claim 1 or 2,
The vehicle has a transmission including a torque converter with a lock-up mechanism, and the output rotation of the engine is transmitted to driving wheels via the transmission.
The fuel cut control means continues the fuel cut after the start of the fuel cut until the engine speed decreases to the fuel cut recovery speed even if the torque converter lockup is released.
A vehicle equipped with a waste heat recovery device.

請求項１から３のいずれか一つに記載の廃熱回収装置搭載車両であって、
前記回生動力によって駆動されるジェネレータを備え、
前記燃料カットリカバ回転速度変更手段は、前記ジェネレータによって消費される動力よりも前記回生動力が大きいときに、動力が回生されていないときに比べ、前記燃料カットリカバ回転速度を下げる、
ことを特徴とする廃熱回収装置搭載車両。 A vehicle with a waste heat recovery device according to any one of claims 1 to 3,
A generator driven by the regenerative power,
The fuel cut recovery rotation speed changing means lowers the fuel cut recovery rotation speed when the regenerative power is larger than the power consumed by the generator, compared to when the power is not regenerated,
A vehicle equipped with a waste heat recovery device.

請求項４に記載の廃熱回収装置搭載車両であって、
燃料カットリカバ回転速度変更手段は、前記ジェネレータによって消費される動力よりも前記回生動力が大きいときに、前記回生動力から前記ジェネレータによって消費される動力を減じた値である余裕動力が大きいほど、前記燃料カットリカバ回転速度を下げる、
ことを特徴とする廃熱回収装置搭載車両。 A vehicle with a waste heat recovery device according to claim 4,
When the regenerative power is larger than the power consumed by the generator, the fuel cut recovery rotational speed changing means increases the margin power, which is a value obtained by subtracting the power consumed by the generator from the regenerative power. Reduce cut recovery rotation speed,
A vehicle equipped with a waste heat recovery device.

請求項１から５のいずれか一つに記載の廃熱回収装置搭載車両であって、
前記廃熱回収装置は、前記エンジンの廃熱を冷媒に回収し、回収した廃熱を膨張機で前記回生動力として回生するランキンサイクルシステムである、
ことを特徴とする廃熱回収装置搭載車両。 A vehicle with a waste heat recovery device according to any one of claims 1 to 5,
The waste heat recovery device is a Rankine cycle system that recovers waste heat of the engine into a refrigerant and regenerates the recovered waste heat as the regenerative power in an expander.
A vehicle equipped with a waste heat recovery device.

請求項６に記載の廃熱回収装置搭載車両であって、
前記膨張機に流入する冷媒の圧力である上流側冷媒圧力、あるいは、前記膨張機の上流側と下流側の冷媒圧力差に基づき、前記回生動力を予測する回生動力予測手段を備えた、
ことを特徴とする廃熱回収装置搭載車両。 A waste heat recovery device-equipped vehicle according to claim 6,
Regenerative power prediction means for predicting the regenerative power based on the upstream refrigerant pressure, which is the pressure of the refrigerant flowing into the expander, or the refrigerant pressure difference between the upstream side and the downstream side of the expander,
A vehicle equipped with a waste heat recovery device.