Claims (11)
RESUME DE L'INVENTION Au vu de la situation ci-dessus, l'invention a été conduite 40 pour fournir un moteur à combustion interne capable de régénérer de l'énergie provenant du gaz d'échappement par l'intermédiaire d'un générateur à turbine tout en limitant la puissance du moteur comme cela est désiré. Pour atteindre ce but, un premier aspect de l'invention se rapporte à un moteur à combustion interne comprenant un générateur à turbine entraîné par le gaz d'échappement du moteur à combustion interne afin de générer du courant et un moyen de commande destiné à commander le fonctionnement du générateur à turbine, lequel commande le fonctionnement du générateur à turbine afin de générer du courant quand le couple de sortie du moteur à combustion interne doit être limité. Conformément à ce moteur thermique, le générateur à turbine est actionné pour générer du courant lorsque le couple de sortie du moteur à combustion interne doit être limité. En conséquence, la puissance du moteur est réduite d'une manière souhaitable par l'intermédiaire de la régénération d'énergie du générateur à turbine. Dans le moteur thermique ci-dessus, la puissance du moteur peut être limitée lorsque le régime du moteur est dans une plage de régimes de moteur prédéterminée, laquelle par exemple correspond à une plage de réduction de couple dans laquelle la puissance du moteur est limitée à une valeur prédéterminée. Cette valeur peut être une valeur limite d'un couple d'entrée vers un système de transmission (c'est-à-dire des composants de transmission tels qu'une boîte de vitesse, un différentiel, un mécanisme d'engrenages) relié au moteur. En variante, la puissance du moteur thermique peut être limitée en réponse à une commande de réduction de puissance de moteur émise depuis un système de commande de comportement de véhicule, tel qu'un système de commande de traction et un système de commande de stabilité de véhicule qui améliore la stabilité du véhicule par l'intermédiaire de la réduction de la puissance du moteur. De même, le générateur à turbine peut être un turbocompresseur comprenant un moteur électrique et la régénération d'énergie peut être exécutée en utilisant le moteur électrique comme générateur et adaptée pour générer du courant électrique lorsqu'il est entraîné par le gaz d'échappement du moteur à combustion interne. Dans ce cas, l'exécution de la régénération d'énergie par l'intermédiaire du moteur électrique réduit la vitesse de la turbine et donc la pression d'admission, ce qui réduit en conséquence la puissance du moteur thermique. En particulier, il est possible d'éviter une augmentation des émissions d'échappement si la régénération d'énergie est exécutée lorsque la puissance du moteur thermique doit être limitée pour protéger le système de transmission puisque, dans un tel cas, le moteur est capable de fournir davantage de puissance et se trouve dans un état relativement bon pour les émissions. De même, si la régénération d'énergie est exécutée en réponse au fait que la puissance du moteur est limitée afin d'améliorer la stabilité du véhicule, cela réalise une réduction rapide de la puissance du moteur et donc un achèvement précoce de la stabilisation du comportement du véhicule. Un second aspect de l'invention se rapporte à un procédé destiné à générer du courant en utilisant un générateur à turbine entraîné par le gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne. Dans ce procédé, le générateur à turbine est actionné pour générer du courant lorsqu'un couple de sortie du moteur à combustion interne doit être limité. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Les buts, caractéristiques et avantages précédents de l'invention ainsi que d'autres deviendront plus évidents d'après la description suivante du mode de réalisation préféré en faisant référence aux dessins annexés dans lesquels des références numériques identiques sont utilisées pour représenter des éléments identiques et dans lesquels: La figure 1 est une vue représentant la configuration d'un 30 moteur à combustion interne conforme à un mode de réalisation d'exemple de l'invention, La figure 2 est un organigramme représentant un sous-programme d'exemple de régénération d'énergie exécuté dans le moteur à combustion interne représenté sur la figure 1, La figure 3 est un graphique indiquant la courbe de performances du moteur à combustion interne représenté sur la figure 1, et La figure 4 est un organigramme représentant un autre sousprogramme d'exemple de régénération d'énergie exécuté dans 40 le moteur à combustion interne représenté sur la figure 1. DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION PREFERES Ci-après, des modes de réalisation d'exemple de l'invention seront décrits en faisant référence aux dessins annexés. La figure 1 est une vue représentant la configuration d'un moteur à combustion interne 1 conforme à un premier mode de réalisation de l'invention. Le moteur 1 est un moteur à essence du type à injection directe comprenant un turbocompresseur entraîné par un moteur électrique 11 qui sert de générateur de même que de dispositif de suralimentation. On notera que le moteur 1 peut sinon être construit sous forme d'un moteur à essence du type à injection par orifice ou d'un moteur diesel. Le moteur 1 est un moteur à cylindres multiples bien que la figure 1 représente seulement un cylindre en coupe. Dans chaque cylindre, un injecteur 2 injecte directement du carburant vers la surface supérieure d'un piston 4. Donc, le moteur 1 est construit comme ce que l'on appelle un moteur à combustion pauvre permettant une combustion à charge stratifiée. L'air qui a été introduit par l'intermédiaire d'un passage d'admission 5 jusque dans le cylindre 3 est comprimé par le piston 4 et du carburant est alors injecté vers une cavité formée sur le sommet du piston 4 de sorte qu'un mélange air-carburant riche en carburant est formé au voisinage d'un dispositif d'allumage 7, et le mélange est ensuite allumé par le dispositif d'allumage 7. En tant que tel, le moteur 1 est conçu pour fonctionner dans un mode de fonctionnement à combustion pauvre, en utilisant une petite quantité de carburant par rapport à la quantité d'air dans la chambre de combustion. En outre, un turbocompresseur, devant être décrit en détail ultérieurement, est utilisé pour permettre l'introduction d'une grande quantité d'air dans la chambre de combustion alors que le moteur 1 fonctionne dans le mode de fonctionnement à combustion pauvre mentionné ci-dessus de manière à améliorer les économies en carburant de même qu'à obtenir une puissance du moteur élevée. Une soupape d'admission 8 est disposée dans un passage d'admission 5, lequel est ouvert ou fermé pour permettre ou fermer la communication entre le cylindre 3 et le passage d'admission 5, et une soupape d'échappement 9 est disposée dans un passage d'échappement 6 qui est ouverte ou fermée pour permettre ou couper la communication entre le cylindre 3 et le passage d'échappement 6. Le long du passage d'admission 5 sont 2859499 5 disposés, depuis le côté amont, un filtre à air 10, une roue du côté compresseur 11c d'une unité de turbocompresseur 11, un dispositif de refroidissement intermédiaire 12, un papillon des gaz 13, et un capteur de pression d'admission 19. Par ailleurs, une roue du côté turbine 11d de l'unité de turbocompresseur 11 et un catalyseur de gaz d'échappement 23 sont disposés le long du passage d'échappement 6. Donc, l'unité de turbocompresseur 11 relie le passage d'admission 5 et le passage d'échappement 6. Le filtre à air 10 est utilisé pour ôter les impuretés, par exemple les poussières de l'air. La roue du côté compresseur lic sert de compresseur pour comprimer l'air d'admission, alors que la roue du côté turbine lld sert de turbine entraînée par une circulation de gaz d'échappement. Ces roues lic, 11d sont reliées par un arbre lia. Un rotor constitué d'un aimant permanent est fixé sur l'arbre lia et des stators (une bobine enroulée autour d'un noyau de fer) sont disposés autour du rotor, constituant ainsi un moteur llb qui fournit en sortie une force d'entraînement par l'intermédiaire de l'arbre lla. Le moteur lib est un moteur à courant alternatif relié électriquement à un onduleur 21 et sert également de générateur lorsqu'il est entraîné par l'intermédiaire de l'arbre lia. L'onduleur 21 est relié électriquement à une batterie 22. Le dispositif de refroidissement intermédiaire 12, qui est un dispositif de refroidissement intermédiaire du type refroidi par l'air est disposé en aval de la roue du côté du compresseur 11c afin de refroidir l'air comprimé et donc chauffé par la roue du côté compresseur llc de l'unité de turbocompresseur 11 de sorte que le volume de l'air est réduit et que l'efficacité de l'introduction de l'air dans chaque cylindre 3 s'améliore. Le papillon des gaz 13 qui est un papillon des gaz commandé électroniquement entraîné par un moteur de papillon des gaz 17 est disposé en aval du dispositif de refroidissement intermédiaire 12. Un capteur de papillon des gaz 18 est prévu pour détecter l'ouverture du papillon des gaz 13. Un capteur de vilebrequin 26 est disposé à côté de l'arbre de vilebrequin du moteur 1 et un capteur d'accélérateur 15 est disposé à côté d'une pédale d'accélérateur 14. Les sorties depuis ces capteurs sont appliquées en entrée à une unité de commande électronique de moteur (ECU) 16 de même que les sorties provenant d'autres capteurs et autres, y compris le capteur de papillon des gaz 18, le capteur de pression d'admission 19 et de batterie 22 (c'est-à-dire la tension de la batterie). En utilisant ces sorties, l'unité de commande électronique 16 du moteur commande le fonctionnement des injecteurs 2, des dispositifs d'allumage 7, du moteur de papillon des gaz 17 et de l'onduleur 21. Dans un mode de fonctionnement, l'unité de turbocompresseur 11 est seulement entraînée par le gaz d'échappement en vue de suralimenter l'air d'admission juste comme le font ordinairement les autres turbocompresseurs. Dans l'autre mode de fonctionnement, l'unité de turbocompresseur est mise en oeuvre en utilisant le moteur électrique 11b, seul ou en plus du gaz d'échappement, pour améliorer l'efficacité de la suralimentation. Dans ce cas, la roue du côté compresseur 11c et la roue du côté turbine 11d sont entraînées par le moteur électrique 11b. En particulier, si le conducteur appuie sur la pédale d'accélérateur, l'utilisation du moteur électrique 11b pour suralimenter en air réduit avantageusement l'écart de temps avant que la suralimentation en air ne débute réellement et permet au régime du moteur d'augmenter rapidement, en améliorant ainsi la réponse du moteur. En même temps, il est également possible d'utiliser le moteur 11b comme générateur en entraînant l'arbre 11a par le gaz d'échappement. L'énergie générée est stockée dans la batterie 22. Donc, le moteur 11b fonctionne comme régénération d'énergie régénérant l'énergie provenant d'une partie de l'énergie du gaz d'échappement. Une explication plus détaillée pour ce qui concerne la régénération d'énergie en utilisant le moteur 11b sera donnée ci-dessous. La figure 2 est un organigramme représentant un sous-programme de commande exécuté par l'unité de commande électronique 16 du moteur. La figure 3 est un graphique représentant une courbe de performances du moteur 1. En faisant référence à la figure 3, la caractéristique de sortie du couple du moteur 1 est telle que le couple maximum est obtenu à approximativement 2 500 tours par minute et que le couple est réduit lorsque le régime du moteur augmente ou diminue depuis ce régime du moteur à couple maximum. La zone hachurée de la figure 3 s'étendant depuis 1 600 jusqu'à 3 200 tours par minute représente une région de régime du moteur dans laquelle le couple du moteur est restreint à 250 Nm pour les raisons de résistance limitée, de longévité, etc., des mécanismes de transmission tels qu'un différentiel et une boîte de vitesse. Cette limitation de couple est mise en oeuvre en commandant la quantité d'injection de carburant provenant de chaque injecteur 2 conformément au régime du moteur détecté par le capteur de vilebrequin 26. Le sous-programme de la figure 2 est exécuté de manière répétitive à des intervalles prédéterminés alors que le moteur 1 tourne après un démarrage du moteur déclenché par l'unité de commande électronique 16 du moteur. L'unité de commande électronique 16 du moteur détermine tout d'abord à l'étape S1 si l'état destiné à exécuter une régénération d'énergie a été satisfait. Cet état nécessite que la tension de la batterie 22 soit audessus d'un niveau prédéterminé (c'est-à-dire que la batterie 22 soit dans un état où elle peut être chargée) et que le régime du moteur soit à l'intérieur de la région de limitation de couple représentée sur la figure 3. Si cette condition a été satisfaite, l'unité de commande électronique 16 du moteur passe à l'étape S3 et exécute une régénération d'énergie (ou continue la régénération d'énergie si elle a été déjà démarrée). Lorsqu'elle démarre la régénération d'énergie, l'unité de commande électronique 16 du moteur augmente la quantité d'injection de carburant de sorte qu'elle devienne supérieure à ce qu'elle est lorsque la limitation de couple décrite ci-dessus est exécutée normalement et injecte le carburant dans chaque cylindre 3 tout en augmentant la quantité d'admission en ouvrant le papillon des gaz 13 par l'intermédiaire du moteur de papillon 17. Il en résulte que la roue du côté compresseur 11c est entraînée par le gaz d'échappement circulant dans le passage d'échappement 6 grâce à quoi le moteur 11b est entraîné en rotation afin de générer de l'énergie correspondant à l'augmentation du couple du moteur du fait de la quantité d'injection de carburant augmentée. L'énergie générée est ensuite stockée dans la batterie 22. A ce propos, l'onduleur 21 commande la quantité d'énergie devant être générée en ajustant la vitesse de rotation de l'arbre 11a. Conformément à ce mode de réalisation d'exemple, il est possible d'exécuter une régénération d'énergie tout en maintenant un niveau de couple souhaité de sorte qu'aucun changement de couple non voulu par le conducteur ne se produise. En même temps, il est vrai que l'exécution de la régénération d'énergie réduit la vitesse de la turbine et donc la pression d'admission ce qui peut résulter en une augmentation de la quantité des émissions d'échappement. Cependant, dans ce mode de réalisation d'exemple, comme la régénération d'énergie est exécutée dans la région de limitation de couple dans laquelle le moteur 1 est dans un relativement bon état pour ce qui concerne la quantité des émissions, la quantité d'émission n'augmente au-delà de la quantité des émissions dans une autre plage de régimes du moteur dans laquelle la régénération d'énergie n'est pas exécutée. En conséquence, l'exécution de régénération d'énergie dans la région de limitation de couple réduit une augmentation des émissions du fait de la régénération d'énergie. Inversement, s'il est déterminé à l'étape S1 que la condition n'a pas été satisfaite, l'unité de commande électronique 16 du moteur passe alors à l'étape S5 et détermine si la régénération d'énergie est en cours d'exécution. Si ce n'est pas le cas, l'unité de commande électronique 16 du moteur saute les étapes suivantes et met fin au sous-programme, en maintenant ainsi un état dans lequel la régénération d'énergie n'est pas exécutée. S'il est déterminé à l'étape S5 que la régénération d'énergie est exécutée, l'unité de commande électronique 16 du moteur passe alors à l'étape S7 et arrête la régénération d'énergie. A cet instant, plus particulièrement, l'unité de commande électronique 16 du moteur règle la quantité d'injection de carburant à la valeur pour la limitation de couple normale et reprend le fonctionnement normal du papillon des gaz 13 pour ajuster la quantité d'admission. Comme la régénération n'est exécutée que dans la région de limitation de couple, elle ne cause aucune modification non voulue au couple de sortie du moteur 1 et diminue une augmentation de l'émission de gaz d'échappement, grâce à quoi le rendement de la régénération d'énergie s'améliore et donc l'économie de carburant. En même temps, l'exécution de la régénération d'énergie n'est pas nécessairement limitée à cette région de limitation de couple. Par exemple, elle peut être exécutée lorsque le couple de sortie de moteur doit être limité en réponse à une commande provenant d'un système de commande de comportement du véhicule. La figure 4 est un organigramme représentant un sous-programme d'exemple pour une telle régénération d'énergie. Ce sous-programme est également exécuté de manière répétitive par l'unité de commande électronique 16 à des intervalles prédéterminés alors que le moteur 1 tourne après le démarrage du moteur. En faisant référence à la figure 4, l'unité de commande électronique 16 du moteur détermine à l'étape S11 si une commande de réduction de puissance du moteur a été émise depuis le système de commande de comportement du véhicule (par exemple un système de commande de traction, un système de commande de stabilité du véhicule). Si c'est le cas à l'étape S11, l'unité de commande électronique 16 du moteur passe à l'étape S12 et détermine si la tension de la batterie 22 est au-dessous d'un niveau prédéterminé, à savoir si la batterie 22 est dans un état où elle peut être chargée. Si c'est le cas à l'étape S12, l'unité de commande électronique 16 du moteur passe alors à l'étape S13 et exécute une régénération d'énergie (ou poursuit la régénération d'énergie si elle a déjà été démarrée). A cet instant, la roue du côté turbine lld est entraînée par le gaz d'échappement, la quantité d'injection de carburant et l'angle de papillon des gaz n'étant pas modifiés et l'arbre lla fait tourner le moteur électrique llb pour générer du courant. L'énergie générée est stockée dans la batterie 22. L'onduleur 21 commande la quantité d'énergie devant être générée en ajustant la vitesse de rotation de l'arbre lla et donc la proportion de réduction du couple de sortie du moteur. Lorsque le couple de sortie du moteur est réduit par l'intermédiaire d'une telle régénération d'énergie en réponse à une commande provenant du système de commande de comportement du véhicule, il rend la réduction du couple rapide et régulière et permet au véhicule d'être stabilité promptement et précisément. S'il est déterminé à l'étape S11 qu'aucune commande n'a été émise ou à l'étape S12 que la tension de batterie est suffisamment élevée et qu'aucune charge n'est nécessaire, l'unité de commande électronique 16 du moteur passe alors à l'étape S14 et détermine si une régénération d'énergie est actuellement exécutée. Si c'est le cas, l'unité de commande É 2859499 électronique 16 du moteur passe à l'étape S15 et arrête la régénération d'énergie. A cet instant, l'unité de commande électronique 16 du moteur commande à l'onduleur 21 d'arrêter la régénération d'énergie et ferme le papillon des gaz 13 d'un angle correspondant au couple du moteur qui a été utilisé pour la régénération d'énergie qui vient juste d'être arrêtée. S'il est déterminé à l'étape S14 qu'il n'est pas exécuté de régénération, l'unité de commande électronique 16 du moteur passe à l'étape S15A. Dans cette étape, il est déterminé si la commande de réduction de puissance du moteur a été émise par le système de commande de comportement du véhicule. Si ce n'est pas le cas, l'unité de commande électronique 16 du moteur saute l'étape suivante et met fin au sous-programme. Si c'est le cas, l'unité de commande électronique 16 du moteur passe à l'étape S16. A l'étape S16, l'unité de commande électronique 16 du moteur réduit l'angle de papillon des gaz et la quantité d'injection de carburant comme elle en reçoit l'instruction par le système de commande de comportement du véhicule. De cette manière, le couple du moteur est réduit de manière fiable même s'il n'est pas exécuté de régénération d'énergie. En conséquence, l'exécution de la limitation de couple (réduction) d'une telle manière active permet de réduire le couple rapidement et de manière régulière et contribue à améliorer la stabilité du véhicule. Bien que l'arbre lia serve à la fois d'arbre d'entrée/sortie du moteur llb et d'arbre de rotation de la roue du côté compresseur 11c et de l'unité de turbocompresseur 11 dans le mode de réalisation d'exemple précédent, de tels arbres peuvent être fournis séparément et reliés par l'intermédiaire d'un mécanisme de réduction (par exemple un mécanisme d'engrenage de réduction). De même, bien que l'invention ait été appliquée à un turbocompresseur entraîné par un moteur électrique dans le mode de réalisation d'exemple précédent, elle peut également être appliquée à un générateur à turbine qui génère de l'énergie en utilisant l'énergie (le débit) de gaz d'échappement, par exemple. De même, bien que la régénération d'énergie soit exécutée seulement lorsque la puissance du moteur doit être limitée dans le mode de réalisation d'exemple, la régénération d'énergie peut être exécutée tant que la batterie a besoin d'être chargée même si une réduction de la puissance du moteur n'est pas requise. Bien que l'invention ait été décrite en faisant référence à ses modes de réalisation préférés, on doit comprendre que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation ou conceptions préférés. Au contraire, il est prévu que l'intention couvre diverses modifications et agencements équivalents autres que décrits ci-dessus. En outre, bien que les divers éléments des modes de réalisation préférés soient représentés dans diverses combinaisons et configurations, qui sont exemplaires, d'autres combinaisons et configurations comprenant plus ou moins d'éléments, ou seulement un seul élément sont également dans l'esprit et la portée de l'invention. REVENDICATIONSSUMMARY OF THE INVENTION In view of the above situation, the invention has been conducted to provide an internal combustion engine capable of regenerating energy from the exhaust gas via a generator. turbine while limiting the power of the motor as desired. To achieve this object, a first aspect of the invention relates to an internal combustion engine comprising a turbine generator driven by the exhaust gas of the internal combustion engine to generate current and a control means for controlling the operation of the turbine generator, which controls the operation of the turbine generator to generate current when the output torque of the internal combustion engine is to be limited. According to this heat engine, the turbine generator is operated to generate current when the output torque of the internal combustion engine is to be limited. As a result, the power of the motor is desirably reduced through the energy regeneration of the turbine generator. In the above engine, the engine power can be limited when the engine speed is in a predetermined engine speed range, which for example corresponds to a torque reduction range in which the engine power is limited to a predetermined value. This value can be a limit value of an input torque to a transmission system (i.e., transmission components such as a gearbox, a differential, a gear mechanism) connected to the transmission system. engine. Alternatively, the power of the heat engine can be limited in response to an engine power reduction command outputted from a vehicle behavior control system, such as a traction control system and a vehicle stability control system. vehicle that improves the stability of the vehicle through the reduction of engine power. Similarly, the turbine generator may be a turbocharger comprising an electric motor and the energy regeneration may be performed using the electric motor as a generator and adapted to generate electric current when it is driven by the exhaust gas of the engine. internal combustion engine. In this case, the execution of the regeneration of energy via the electric motor reduces the speed of the turbine and thus the intake pressure, which consequently reduces the power of the heat engine. In particular, it is possible to avoid an increase in exhaust emissions if the regeneration of energy is executed when the power of the engine must be limited to protect the transmission system since, in such a case, the engine is capable of to provide more power and is in a relatively good condition for emissions. Similarly, if the energy regeneration is performed in response to the fact that the engine power is limited to improve vehicle stability, this achieves a rapid reduction in engine power and thus early completion of the stabilization of the engine. vehicle behavior. A second aspect of the invention relates to a method for generating current using a turbine generator driven by the exhaust gas of an internal combustion engine. In this method, the turbine generator is operated to generate current when an output torque of the internal combustion engine is to be limited. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The foregoing and other objects, features and advantages of the invention will become more apparent from the following description of the preferred embodiment with reference to the accompanying drawings in which like reference numerals are used to represent FIG. 1 is a view showing the configuration of an internal combustion engine according to an exemplary embodiment of the invention; FIG. 2 is a flow chart showing a sub-program of FIG. example of energy regeneration performed in the internal combustion engine shown in Fig. 1; Fig. 3 is a graph showing the performance curve of the internal combustion engine shown in Fig. 1; and Fig. 4 is a flowchart showing another example regeneration energy subprogram executed in the combustion engine FIG. 1. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. Figure 1 is a view showing the configuration of an internal combustion engine 1 according to a first embodiment of the invention. The engine 1 is a gasoline engine of the direct injection type comprising a turbocharger driven by an electric motor 11 which serves as a generator as well as a supercharging device. It should be noted that the engine 1 can otherwise be constructed in the form of a gasoline engine of the orifice injection type or of a diesel engine. Engine 1 is a multi-cylinder engine although Figure 1 shows only a sectional cylinder. In each cylinder, an injector 2 directly injects fuel to the upper surface of a piston 4. Thus, the engine 1 is constructed as a so-called lean combustion engine for stratified charge combustion. The air which has been introduced via an intake passage 5 into the cylinder 3 is compressed by the piston 4 and fuel is then injected to a cavity formed on the top of the piston 4 so that a fuel-rich air-fuel mixture is formed in the vicinity of an ignition device 7, and the mixture is then ignited by the ignition device 7. As such, the engine 1 is designed to operate in one mode. of lean burning operation, using a small amount of fuel with respect to the amount of air in the combustion chamber. In addition, a turbocharger, to be described in detail later, is used to allow the introduction of a large amount of air into the combustion chamber while the engine 1 is operating in the lean burn operating mode mentioned above. above to improve fuel economy and high engine power. An intake valve 8 is disposed in an intake passage 5, which is open or closed to allow or close the communication between the cylinder 3 and the intake passage 5, and an exhaust valve 9 is disposed in a exhaust passage 6 which is open or closed to allow or cut the communication between the cylinder 3 and the exhaust passage 6. Along the intake passage 5 are arranged from the upstream side an air filter 10, a compressor side wheel 11c of a turbocharger unit 11, an intermediate cooling device 12, a throttle valve 13, and an intake pressure sensor 19. In addition, a wheel on the turbine side 11d of the turbocharger unit 11 and an exhaust gas catalyst 23 are disposed along the exhaust passage 6. Thus, the turbocharger unit 11 connects the intake passage 5 and the exhaust passage 6. The filter 10 is used for impurities, for example dust from the air. The compressor side wheel lic serves as a compressor to compress the intake air, while the wheel on the turbine side lld serves as a turbine driven by an exhaust gas flow. These lic wheels, 11d are connected by a shaft 11a. A rotor consisting of a permanent magnet is fixed on the shaft 11a and stators (a coil wound around an iron core) are arranged around the rotor, thus constituting a motor 11b which outputs a driving force. through the shaft lla. The motor lib is an AC motor electrically connected to an inverter 21 and also serves as a generator when it is driven through the shaft 11a. The inverter 21 is electrically connected to a battery 22. The intermediate cooling device 12, which is an air-cooling type intermediate cooling device, is disposed downstream of the compressor-side wheel 11c to cool the compressor. compressed air and thus heated by the compressor-side wheel 11c of the turbocharger unit 11 so that the volume of air is reduced and the efficiency of the introduction of air into each cylinder 3 improves . The throttle valve 13 which is an electronically controlled throttle valve driven by a throttle motor 17 is disposed downstream of the intermediate cooling device 12. A throttle sensor 18 is provided to detect the opening of the throttle valve. 13. A crankshaft sensor 26 is disposed adjacent to the crankshaft of the engine 1 and an accelerator sensor 15 is disposed adjacent to an accelerator pedal 14. The outputs from these sensors are inputted. to an electronic engine control unit (ECU) 16 as well as the outputs from other sensors and the like, including the throttle sensor 18, the intake pressure sensor 19 and the battery 22 (c ' that is, the battery voltage). Using these outputs, the electronic control unit 16 of the engine controls the operation of the injectors 2, the ignition devices 7, the throttle motor 17 and the inverter 21. In an operating mode, the Turbocharger unit 11 is only driven by the exhaust gas to supercharge the intake air just as other turbochargers usually do. In the other mode of operation, the turbocharger unit is implemented using the electric motor 11b, alone or in addition to the exhaust gas, to improve the efficiency of the supercharging. In this case, the compressor side wheel 11c and the turbine side wheel 11d are driven by the electric motor 11b. In particular, if the driver depresses the accelerator pedal, using the electric motor 11b to supercharge air advantageously reduces the time difference before the air supercharging actually starts and allows the engine speed to increase. quickly, thus improving the engine response. At the same time, it is also possible to use the engine 11b as a generator by driving the shaft 11a through the exhaust gas. The energy generated is stored in the battery 22. Thus, the motor 11b operates as regeneration energy regenerating energy from a portion of the energy of the exhaust gas. A more detailed explanation for energy regeneration using the engine 11b will be given below. Fig. 2 is a flowchart showing a control routine executed by the electronic control unit 16 of the engine. Fig. 3 is a graph showing a performance curve of the engine 1. Referring to Fig. 3, the torque output characteristic of the motor 1 is such that the maximum torque is obtained at approximately 2,500 rpm and the torque is reduced when the engine speed increases or decreases from this engine speed at maximum torque. The hatched area of FIG. 3 extending from 1600 to 3200 rpm represents an engine rpm region in which engine torque is restricted to 250 Nm for reasons of limited strength, longevity, etc. ., transmission mechanisms such as a differential and a gearbox. This torque limitation is implemented by controlling the amount of fuel injection from each injector 2 according to the engine speed detected by the crankshaft sensor 26. The routine of FIG. 2 is executed repetitively on predetermined intervals while the engine 1 turns after a motor start triggered by the electronic control unit 16 of the engine. The electronic control unit 16 of the motor first determines in step S1 whether the state intended to perform an energy regeneration has been satisfied. This state requires that the battery voltage 22 be above a predetermined level (i.e. battery 22 is in a state where it can be charged) and that the engine speed is inside. of the torque limiting region shown in FIG. 3. If this condition has been satisfied, the electronic control unit 16 of the motor proceeds to step S3 and performs a regeneration of energy (or continues the regeneration of energy if it has already been started). When starting the regeneration of energy, the electronic control unit 16 of the engine increases the amount of fuel injection so that it becomes greater than it is when the torque limitation described above is performed normally and injects the fuel into each cylinder 3 while increasing the intake amount by opening the throttle valve 13 through the throttle motor 17. As a result, the compressor-side wheel 11c is driven by the throttle exhaust system circulating in the exhaust passage 6 whereby the motor 11b is rotated to generate energy corresponding to the increase in engine torque due to the increased amount of fuel injection. The energy generated is then stored in the battery 22. In this regard, the inverter 21 controls the amount of energy to be generated by adjusting the rotational speed of the shaft 11a. According to this exemplary embodiment, it is possible to perform energy regeneration while maintaining a desired torque level so that no unintended torque change by the driver occurs. At the same time, it is true that the performance of the regeneration of energy reduces the speed of the turbine and thus the intake pressure, which can result in an increase in the quantity of exhaust emissions. However, in this exemplary embodiment, as the energy regeneration is performed in the torque limiting region in which the engine 1 is in a relatively good condition with respect to the amount of emissions, the amount of energy is reduced. emission does not increase beyond the amount of emissions in another speed range of the engine in which energy regeneration is not performed. As a result, the energy regeneration performance in the torque limiting region reduces an increase in emissions due to energy regeneration. Conversely, if it is determined in step S1 that the condition has not been satisfied, the electronic control unit 16 of the motor then proceeds to step S5 and determines whether the regeneration of energy is in progress. 'execution. If this is not the case, the motor electronic control unit 16 skips the following steps and terminates the routine, thereby maintaining a state in which the energy regeneration is not performed. If it is determined in step S5 that the energy regeneration is performed, the electronic control unit 16 of the motor then proceeds to step S7 and stops the regeneration of energy. At this time, more particularly, the electronic control unit 16 of the engine sets the fuel injection amount to the value for the normal torque limitation and resumes the normal operation of the throttle valve 13 to adjust the intake amount. . Since the regeneration is performed only in the torque limiting region, it causes no unwanted change in the output torque of the engine 1 and decreases an increase in the exhaust emission, whereby regeneration of energy improves and therefore fuel economy. At the same time, the performance of the energy regeneration is not necessarily limited to this torque limiting region. For example, it may be executed when the engine output torque is to be limited in response to a command from a vehicle behavior control system. Fig. 4 is a flow chart showing an exemplary routine for such energy regeneration. This subroutine is also repeatedly executed by the electronic control unit 16 at predetermined intervals while the engine 1 is running after the engine has started. Referring to Fig. 4, the engine control unit 16 of the engine determines in step S11 whether engine power reduction command has been issued from the vehicle behavior control system (for example a vehicle control system). traction control, a vehicle stability control system). If it is the case in step S11, the electronic control unit 16 of the motor goes to step S12 and determines whether the voltage of the battery 22 is below a predetermined level, namely whether the Battery 22 is in a state where it can be charged. If it is the case in step S12, the electronic control unit 16 of the motor then proceeds to step S13 and performs a regeneration of energy (or continues regeneration of energy if it has already been started) . At this moment, the wheel on the turbine side lld is driven by the exhaust gas, the amount of fuel injection and the throttle angle of the gases are not changed and the shaft lla rotates the electric motor llb to generate current. The energy generated is stored in the battery 22. The inverter 21 controls the amount of energy to be generated by adjusting the rotational speed of the shaft 11a and thus the proportion of reduction of the output torque of the motor. When the engine output torque is reduced through such energy regeneration in response to a command from the vehicle behavior control system, it makes the reduction of the torque fast and steady and allows the vehicle to operate. to be stability promptly and accurately. If it is determined in step S11 that no command has been issued or in step S12 that the battery voltage is sufficiently high and no load is required, the electronic control unit 16 the engine then proceeds to step S14 and determines whether an energy regeneration is currently performed. If this is the case, the electronic control unit E 2859499 of the motor 16 goes to step S15 and stops regeneration of energy. At this time, the electronic control unit 16 of the motor commands the inverter 21 to stop the regeneration of energy and closes the throttle valve 13 by an angle corresponding to the engine torque that has been used for the regeneration of energy that has just been stopped. If it is determined in step S14 that no regeneration is performed, the electronic control unit 16 of the motor proceeds to step S15A. In this step, it is determined whether the engine power reduction command has been issued by the vehicle behavior control system. If this is not the case, the electronic control unit 16 of the motor skips the next step and ends the subroutine. If so, the electronic control unit 16 of the engine proceeds to step S16. In step S16, the engine electronic control unit 16 reduces the throttle angle of the throttle and the fuel injection amount as instructed by the vehicle behavior control system. In this way, the engine torque is reliably reduced even if no energy regeneration is performed. As a result, performing the torque limitation (reduction) in such an active manner enables the torque to be reduced quickly and evenly and contributes to improving the stability of the vehicle. Although the shaft 11a serves as both the input / output shaft of the engine 11b and the compressor side wheel rotation shaft 11c and the turbocharger unit 11 in the exemplary embodiment Previously, such shafts can be supplied separately and connected via a reduction mechanism (for example a reduction gear mechanism). Likewise, although the invention has been applied to a turbocharger driven by an electric motor in the above exemplary embodiment, it can also be applied to a turbine generator that generates energy using energy. (the flow) of exhaust gas, for example. Likewise, although the energy regeneration is performed only when the power of the motor is to be limited in the exemplary embodiment, the energy regeneration can be performed as long as the battery needs to be charged even if a reduction in engine power is not required. Although the invention has been described with reference to its preferred embodiments, it should be understood that the invention is not limited to the preferred embodiments or designs. On the contrary, it is intended that the intention covers various modifications and equivalent arrangements other than those described above. Furthermore, although the various elements of the preferred embodiments are represented in various combinations and configurations, which are exemplary, other combinations and configurations comprising more or fewer elements, or only a single element are also in the spirit. and the scope of the invention. CLAIMS
1. Moteur à combustion interne (1) comprenant un générateur à turbine (11) entraîné par le gaz d'échappement du moteur à combustion interne (1) pour générer de l'énergie et un moyen de commande (16) destiné à commander le fonctionnement du générateur à turbine (11), le moteur à combustion interne étant caractérisé en ce que. An internal combustion engine (1) comprising a turbine generator (11) driven by the exhaust gas of the internal combustion engine (1) for generating energy and control means (16) for controlling the combustion engine. operating the turbine generator (11), the internal combustion engine being characterized in that.
le moyen de commande (16) commande le fonctionnement du générateur à turbine (11) afin de générer de l'énergie lorsqu'un couple de sortie du moteur à combustion interne doit être limité. the control means (16) controls the operation of the turbine generator (11) to generate energy when an output torque of the internal combustion engine is to be limited.
2. Moteur à combustion interne (1) selon la revendication 1, 15 caractérisé en ce que: le couple de sortie du moteur à combustion interne (1) est limité lorsque le régime du moteur du moteur à combustion interne (1) est dans une plage de régimes de moteur prédéterminée. 2. Internal combustion engine (1) according to claim 1, characterized in that: the output torque of the internal combustion engine (1) is limited when the engine speed of the engine of the internal combustion engine (1) is in a predetermined engine speed range.
3. Moteur à combustion interne selon la revendication 2, caractérisé en ce que. 3. Internal combustion engine according to claim 2, characterized in that.
la plage de régimes de moteur prédéterminée correspond à une plage de réduction de couple dans laquelle le couple de sortie du moteur à combustion interne (1) est limité à une valeur prédéterminée ou à une valeur inférieure à celle-ci. the predetermined engine speed range corresponds to a torque reduction range in which the output torque of the internal combustion engine (1) is limited to a predetermined value or a value below it.
4. Moteur à combustion interne (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que. 4. Internal combustion engine (1) according to claim 3, characterized in that.
la valeur prédéterminée est une valeur limite de couple d'entrée appliqué à un système de transmission relié au moteur à combustion interne (1). the predetermined value is an input torque limit value applied to a transmission system connected to the internal combustion engine (1).
5. Moteur à combustion interne (1) selon la revendication 1, 35 caractérisé en ce que: le couple de sortie du moteur à combustion interne (1) est limité en réponse à une commande de réduction de puissance du moteur émise depuis un moyen de commande de comportement du véhicule. 5. Internal combustion engine (1) according to claim 1, characterized in that: the output torque of the internal combustion engine (1) is limited in response to a motor power reduction command transmitted from a motor means. control of vehicle behavior.
6. Moteur à combustion interne (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que: le générateur à turbine (11) comprend un turbocompresseur (11) comprenant un moteur électrique (11b) et génère de 5 l'énergie électrique lorsqu'il est entraîné par le gaz d'échappement du moteur à combustion interne (1). 6. Internal combustion engine (1) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that: the turbine generator (11) comprises a turbocharger (11) comprising an electric motor (11b) and generates 5 l electrical energy when it is driven by the exhaust gas of the internal combustion engine (1).
7. Procédé de génération d'énergie en utilisant un générateur à turbine (11) entraîné par le gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne (1), caractérisé par le fait qu'il comprend: une commande du fonctionnement du générateur de turbine (11) pour générer de l'énergie lorsque le couple de sortie du moteur à combustion interne doit être limité. 7. A method of generating energy using a turbine generator (11) driven by the exhaust gas of an internal combustion engine (1), characterized in that it comprises: a control of the operation of the generator turbine (11) for generating energy when the output torque of the internal combustion engine is to be limited.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que: le couple de sortie du moteur à combustion interne (1) doit être limité lorsque le régime du moteur du moteur à combustion interne (1) est dans une plage de régimes de moteur prédéterminée. The method according to claim 7, characterized in that: the output torque of the internal combustion engine (1) must be limited when the engine speed of the internal combustion engine (1) is in a predetermined engine speed range. .
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que: la plage de régimes de moteur prédéterminée correspond à une plage de réduction de couple dans laquelle le couple de sortie du moteur à combustion interne (1) doit être limité à une valeur prédéterminée ou à une valeur inférieure à celle-ci. The method according to claim 8, characterized in that: the predetermined engine speed range corresponds to a torque reduction range in which the output torque of the internal combustion engine (1) must be limited to a predetermined value or at a value lower than this.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que: la valeur prédéterminée est une valeur limite de couple d'entrée appliquée à un système de transmission relié au moteur à combustion interne. 10. The method of claim 9, characterized in that: the predetermined value is an input torque limit value applied to a transmission system connected to the internal combustion engine.
11. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce 35 que: le couple de sortie du moteur à combustion interne (1) doit être limité en réponse à une commande de réduction de puissance du moteur émise depuis un moyen de commande de comportement du véhicule. The method of claim 7, characterized in that: the output torque of the internal combustion engine (1) is to be limited in response to a motor power reduction command outputted from a vehicle behavior control means. .