FR2886978A1 - INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND METHOD FOR CONTROLLING A TURBINE GENERATOR IN AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents

INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND METHOD FOR CONTROLLING A TURBINE GENERATOR IN AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE Download PDF

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Abstract

Un générateur à turbine (turbocompresseur entraîné par un moteur électrique) est mis en oeuvre pour générer de l'énergie lorsque le couple de sortie d'un moteur à combustion interne (1) doit être limité et comprend un turbocompresseur (11) comportant une roue du côté compresseur (11c) pour comprimer de l'air d'admission vers un cylindre (3) du moteur (1) et une roue du côté turbine (11d) pour servir de turbine entraînée par une circulation de gaz d'échappement, les roues du côté -compresseur (11c) et du côté turbine (11d) étant reliées par un arbre (11a).A turbine generator (turbocharger driven by an electric motor) is used to generate energy when the output torque of an internal combustion engine (1) is to be limited and comprises a turbocharger (11) having a wheel on the compressor side (11c) for compressing intake air to a cylinder (3) of the engine (1) and a turbine-side wheel (11d) to act as a turbine driven by an exhaust gas flow, the wheels on the compressor-side (11c) and turbine side (11d) being connected by a shaft (11a).

Description

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MOTEUR A COMBUSTION INTERNE ET PROCEDE DESTINE A COMMANDER UN  INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND METHOD FOR CONTROLLING A

GENERATEUR A TURBINE DANS UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE  TURBINE GENERATOR IN INTERNAL COMBUSTION ENGINE

ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION 1. Domaine de l'invention L'invention se rapporte à un moteur à combustion interne comprenant un mécanisme destiné à générer du courant en utilisant une turbine entraînée par le gaz d'échappement (appelé ci-après "générateur à turbine"). Plus particulièrement, l'invention se rapporte à une commande d'un tel générateur à turbine.  BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to an internal combustion engine comprising a mechanism for generating current by using a turbine driven by the exhaust gas (hereinafter referred to as "gas turbine"). turbine generator "). More particularly, the invention relates to a control of such a turbine generator.

2. Description de la technique apparentée  2. Description of the Related Art

Les moteurs turbocompressés sont utilisés depuis longtemps, lesquels améliorent le rendement d'admission en utilisant le gaz d'échappement. Par exemple, la demande de brevet japonais mis à la disposition du public N 04-12 131 décrit un moteur turbocompressé qui comprend un turbocompresseur comportant un moteur électrique qui est capable de suralimenter suffisamment en air d'admission même lorsque le moteur tourne à faible régime sous une forte charge.  Turbocharged engines have been in use for a long time, improving intake performance by using exhaust gas. For example, Japanese Patent Application Laid-open No. 04-12131 discloses a turbocharged engine which includes a turbocharger having an electric motor which is capable of sufficiently supercharging intake air even when the engine is running at low speed. under a heavy load.

Ce moteur thermique utilise également le moteur électrique comme générateur en l'entraînant par les gaz d'échappement. C'est à dire qu'il entraîne le moteur électrique en faisant tourner la turbine du turbocompresseur en utilisant le gaz d'échappement, en régénérant ainsi la puissance depuis l'énergie des gaz d'échappement. Le moteur thermique comprend également un passage de dérivation dans un passage d'admission qui contourne le compresseur du turbocompresseur et des soupapes à l'entrée et à la sortie dû compresseur. La quantité d'air passant par le compresseur est ajustée par les soupapes de manière à commander la charge du compresseur en vue d'un usage approprié de chaque fonction, c'est-àdire la suralimentation et la génération de courant, du turbocompresseur.  This engine also uses the electric motor as a generator by driving it through the exhaust. That is, it drives the electric motor by rotating the turbocharger turbine using the exhaust gas, thus regenerating the power from the exhaust gas energy. The engine also includes a bypass passage in an intake passage that bypasses the compressor of the turbocharger and the valves at the compressor inlet and outlet. The amount of air passing through the compressor is adjusted by the valves to control the load of the compressor for proper use of each function, ie turbocharger boost and power generation.

Indépendamment des fonctions de suralimentation et de 35 génération de courant ainsi optimisées, cependant, la puissance du moteur à combustion interne doit être limitée à un certain niveau dans diverses conditions.  Regardless of the supercharging and power generation functions thus optimized, however, the power of the internal combustion engine must be limited to a certain level under various conditions.

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 2 2886978 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.  SUMMARY 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 through an engine. turbine generator while limiting the power of the engine as desired.

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.  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.

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.  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.

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.  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.

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.  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.

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.  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.

3 2886978 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.  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.

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.  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.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

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.  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 like elements and wherein: 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 flowchart showing a regeneration example routine; 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 a further subprogram of the internal combustion engine shown in FIG. example of energy regeneration performed in the internal combustion engine shown in FIG. Figure 1.

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DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION PREFERES  DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

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.  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.

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.  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.

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 2886978 disposés, depuis le côté amont, un filtre à air 10, une roue du côté compresseur llc 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 lld 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.  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 2886978, 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 arranged along the exhaust passage 6. Thus, the turbocharger unit 11 connects the intake passage 5 and the exhaust passage 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 lla. 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 lia. 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.  The air filter 10 is used to remove 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 tree lia. 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.

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 lic afin de refroidir l'air comprimé et donc chauffé par la roue du côté compresseur 11c de l'unité de turbocompresseur il 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.  The intermediate cooling device 12, which is an air-cooled type intermediate cooling device, is disposed downstream of the compressor side wheel lic to cool the compressed air and thus heated by the compressor-side wheel 11c. of the turbocharger unit it so that the volume of air is reduced and the efficiency of the introduction of air into each cylinder 3 improves.

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.  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. gas 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 6 2886978 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.  A crankshaft sensor 26 is disposed next to the crankshaft of the engine 1 and an accelerator sensor 15 is disposed next to an accelerator pedal 14. The outputs from these sensors are inputted to a unit engine control (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 (this is ie the voltage of the battery). 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.

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.  In one mode of operation, 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.

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 7 2886978 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.  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 1,600 to 3,200 rpm represents a rpm region of the engine in which engine torque is restricted to 250 Nm for reasons of limited strength, durability , 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.

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.  The subroutine of FIG. 2 is repeatedly executed at predetermined intervals while the engine 1 is running after an engine start initiated 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.

Si cette condition a été satisfaite, l'unité de commande électronique 1.6 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.  If this condition has been satisfied, the electronic control unit 1.6 of the motor proceeds to step S3 and executes an energy regeneration (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 exhaust gas flowing in the exhaust passage 6 whereby the motor 11b is rotated to generate energy corresponding to the increase. engine torque due to the increased fuel injection amount. 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.

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.  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.

8 2886978 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.  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.

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.  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. .

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.  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. so fuel economy.

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.  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.

La figure 4 est un organigramme représentant un sous-programme 9 2886978 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.  Fig. 4 is a flow chart showing an exemplary routine for such energy regeneration. This routine is also repeatedly executed by the electronic control unit 16 at predetermined intervals while the motor 1 rotates after the engine is started.

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.  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.

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 lia fait tourner le moteur électrique 1lb 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 lia et donc la proportion de réduction du couple de sortie du moteur.  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 11d is driven by the exhaust gas, the amount of fuel injection and the throttle angle of the gases are not changed and the shaft 11a rotates the electric motor 1lb 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.

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.  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.

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 2886978 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 sousprogramme. 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.  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 motor control unit 2886978 16 of the motor 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 subprogram. 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.

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.  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.

Bien que l'arbre lla 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).  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).

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.  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.

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 11 2886978 être exécutée tant que la batterie a besoin d'être chargée même si une réduction de la puissance du moteur n'est pas requise.  Also, 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.

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.  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.

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Claims (14)

REVENDICATIONS 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), dans lequel: le moyen de commande (16) commande le fonctionnement 10 du générateur à turbine (11) afin de générer de l'énergie lorsqu'un couple de sortie du moteur à combustion interne (1) doit être limité, ledit moteur à combustion interne étant caractérisé en ce que: ledit générateur à turbine (11) comprend un turbocompresseur (11) comportant une roue du côté compresseur (11c) pour comprimer de l'air d'admission vers un cylindre (3) du moteur à combustion interne (1) et une roue du côté turbine (11d) pour servir de turbine entraînée par une circulation de gaz d'échappement, ladite roue du côté compresseur (11c) et ladite roue du côté turbine (11d) étant reliées par un arbre (11a).  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. operation of the turbine generator (11), wherein: the control means (16) controls the operation of the turbine generator (11) to generate energy when an output torque of the internal combustion engine (1) ) should be limited, said internal combustion engine being characterized in that: said turbine generator (11) comprises a turbocharger (11) having a compressor-side wheel (11c) for compressing intake air to a cylinder (3) of the internal combustion engine (1) and a turbine-side wheel (11d) to act as a turbine driven by an exhaust gas flow, said compressor-side wheel (11c) and said turbine-side wheel (11d). ) being connected by a tree (1 1a). 2. Le moteur à combustion interne (1) selon la revendication 1, dans lequel un moteur (llb) est prévu entre ladite roue du côté compresseur (11c) et ladite roue du côté turbine (11d) de façon à générer de l'énergie électrique lorsqu'il est entraîné par le gaz d'échappement du moteur à combustion interne (1) au moyen dudit arbre (11a).  The internal combustion engine (1) according to claim 1, wherein a motor (11b) is provided between said compressor-side wheel (11c) and said turbine-side wheel (11d) so as to generate energy electric when it is driven by the exhaust gas of the internal combustion engine (1) by means of said shaft (11a). 13 2886978  13 2886978 3. Le moteur à combustion interne (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel 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.3. The internal combustion engine (1) according to claim 1 or 2, wherein 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 range. predetermined engine speeds. 4. Le moteur à combustion interne (1) selon la revendication 3, dans lequel 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 internal combustion engine (1) according to claim 3, wherein 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 one. predetermined value or at a value lower than this. 5. Le moteur à combustion interne (1) selon la revendication 4, dans lequel 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 internal combustion engine (1) according to claim 4, wherein the predetermined value is an input torque limit value applied to a transmission system connected to the internal combustion engine (1). 6. Le moteur à combustion interne (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le couple de sortie du moteur à combustion interne (1) est limité en réponse à une commande de réduction de 25 puissance du moteur émise depuis un moyen de commande de comportement du véhicule.  The internal combustion engine (1) according to claim 1 or 2, wherein 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. 7. Le moteur à combustion interne (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le couple de sortie du moteur à combustion interne (1) est limité en réponse à une commande de restriction 14 2886978 de couple qui commande une quantité d'injection de carburant du moteur à combustion interne de façon à limiter le couple de sortie du moteur à combustion interne (1), et lorsque la commande de restriction de couple doit être exécutée, le moyen de commande (16) augmente la quantité d'injection de carburant par rapport à celle qu'elle est normalement dans une commande de restriction de couple et commande le générateur à turbine (11) de façon à générer une quantité d'énergie correspondant à une augmentation du couple de sortie du moteur à combustion interne (1) résultant de l'augmentation de la quantité d'injection de carburant.  The internal combustion engine (1) according to claim 1 or 2, wherein the output torque of the internal combustion engine (1) is limited in response to a torque restriction control which controls an amount of torque. injecting fuel from the internal combustion engine so as to limit the output torque of the internal combustion engine (1), and when the torque restriction control is to be executed, the control means (16) increases the injection quantity of fuel compared to that normally in a torque restriction control and controls the turbine generator (11) to generate a quantity of energy corresponding to an increase in the output torque of the internal combustion engine ( 1) resulting from the increase in the amount of fuel injection. 8. 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), comprenant: 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, caractérisé par: une compression de l'air d'admission vers un cylindre (3) du moteur à combustion interne (1) au moyen d'une roue du côté compresseur (11c) d'un turbocompresseur dudit générateur à turbine (11) et l'utilisation d'une roue du côté turbine (11d) comme turbine entraînée par une circulation de gaz d'échappement, ladite roue du côté compresseur (11c) et ladite roue du côté turbine (lld) étant reliées par un arbre (11a).  A method of generating energy using a turbine generator (11) driven by the exhaust gas of an internal combustion engine (1), comprising: controlling the operation of the turbine generator (11) to generate energy when the output torque of the internal combustion engine is to be limited, characterized by: compressing the intake air to a cylinder (3) of the internal combustion engine (1) by means of a wheel on the compressor side (11c) of a turbocharger of said turbine generator (11) and the use of a turbine-side wheel (11d) as a turbine driven by a circulation of exhaust gas, said compressor-side wheel (11c) ) and said turbine-side wheel (11d) being connected by a shaft (11a). 2886978  2886978 9. Le procédé de génération d'énergie selon la revendication 8, comprenant en outre une génération d'énergie électrique au moyen d'un moteur (llb) prévu entre ladite roue du côté compresseur (11c) et ladite roue du côté turbine (11d), ledit moteur (llb) étant entraîné par le gaz d'échappement du moteur à combustion interne (1) au moyen dudit arbre (lla).The energy generating method according to claim 8, further comprising generating electric power by means of a motor (11b) provided between said compressor-side wheel (11c) and said turbine-side wheel (11d). ), said motor (11b) being driven by the exhaust gas of the internal combustion engine (1) by means of said shaft (11a). 10. Le procédé de génération d'énergie selon la revendication 8 ou 9, dans lequel 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 energy generating method according to claim 8 or 9, wherein the output torque of the internal combustion engine (1) is to be limited when the engine speed of the internal combustion engine (1) is in a range. predetermined engine speeds. 11. Le procédé de génération d'énergie selon la revendication 10, dans lequel 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 power generating method according to claim 10, wherein the predetermined motor speed range corresponds to a torque reduction range in which the output torque of the internal combustion engine (1) is to be limited to one. predetermined value or at a value lower than this. 12. Le procédé de génération d'énergie selon la revendication 11, dans lequel la valeur prédéterminée est une valeur limite de couple d'entrée appliquée à un système de transmission relié au moteur à combustion interne.  The energy generating method according to claim 11, wherein the predetermined value is an input torque limit value applied to a transmission system connected to the internal combustion engine. 16 2886978  16 2886978 13. Le procédé de génération d'énergie selon la revendication 8 ou 9, dans lequel le couple de sortie du moteur à combustion interne (1) doit être limité en réponse à une commande de 5 réduction de puissance du moteur émise depuis un moyen de commande de comportement du véhicule.The energy generating method according to claim 8 or 9, wherein the output torque of the internal combustion engine (1) is to be limited in response to an engine power reduction command outputted from an ignition means. control of vehicle behavior. 14. Le procédé de génération d'énergie selon la revendication 8 ou 9, dans lequel le couple de sortie du moteur à combustion interne (1) est limité en réponse à une commande de restriction de couple qui commande une quantité d'injection de carburant du moteur à combustion interne de façon à limiter le couple de sortie du moteur à combustion interne (1), et lorsque la commande de restriction de couple doit être exécutée, le moyen de commande (16) augmente la quantité d'injection de carburant par rapport à celle qu'elle est normalement dans une commande de restriction de couple et commande le générateur à turbine (11) de façon à générer une quantité d'énergie correspondant à une augmentation du couple de sortie du moteur à combustion interne (1) résultant de l'augmentation de la quantité d'injection de carburant.  The energy generating method according to claim 8 or 9, wherein the output torque of the internal combustion engine (1) is limited in response to a torque restriction command that controls a fuel injection amount. of the internal combustion engine so as to limit the output torque of the internal combustion engine (1), and when the torque restriction control is to be executed, the control means (16) increases the amount of fuel injection by to that which is normally in a torque restriction control and controls the turbine generator (11) to generate an amount of energy corresponding to an increase in the output torque of the resultant internal combustion engine (1). of increasing the amount of fuel injection.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006207417A (en) * 2005-01-26 2006-08-10 Denso Corp Engine control system with supercharger
JP4626383B2 (en) * 2005-04-28 2011-02-09 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine having supercharger with electric motor
JP4539487B2 (en) 2005-08-05 2010-09-08 株式会社Ihi Supercharger with electric motor
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DE602006020239D1 (en) 2006-01-24 2011-04-07 Ihi Corp Motor powered charging
EP1813782B1 (en) 2006-01-26 2009-08-05 IHI Corporation Turbo-supercharger
KR101153309B1 (en) 2006-03-23 2012-06-05 가부시키가이샤 아이에이치아이 High-speed rotating shaft for supercharger
JP4671177B2 (en) 2006-06-02 2011-04-13 株式会社Ihi Electric turbocharger
JP4753033B2 (en) 2006-06-02 2011-08-17 株式会社Ihi Electric turbocharger
EP2053213A4 (en) 2006-08-18 2013-04-03 Ihi Corp Electric supercharger
US8157544B2 (en) 2006-08-18 2012-04-17 Ihi Corporation Motor driven supercharger with motor/generator cooling efficacy
DE102008011407A1 (en) 2008-02-27 2009-09-03 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Drive system of motor vehicle i.e. passenger car, has charging device charged by operation of internal combustion engine, and turbines driven by medium e.g. gas, from medium accumulator that is connected with charging device
WO2015120530A1 (en) * 2014-02-14 2015-08-20 Zhou jing yuan Cam driven internal combustion engine with toothed roller arrays
DE102015215912A1 (en) * 2015-08-20 2017-02-23 Zf Friedrichshafen Ag Method for controlling an electric machine of an electrified exhaust gas turbocharger, system for operating an electric machine of an electrified exhaust gas turbocharger, computer program product, drive unit and motor vehicle
JP6363630B2 (en) * 2016-01-06 2018-07-25 本田技研工業株式会社 Control device for internal combustion engine
CN113202620A (en) * 2021-05-28 2021-08-03 东风商用车有限公司 Turbine composite system with multistage energy utilization and control method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH658884A5 (en) * 1984-10-01 1986-12-15 Cerac Inst Sa INTERNAL COMBUSTION ENGINE UNIT.
JPS6251723A (en) * 1985-08-29 1987-03-06 Isuzu Motors Ltd Ultrahigh speed motor-generator
JPH03117632A (en) * 1989-09-29 1991-05-20 Isuzu Motors Ltd Composite turbo compound engine
JPH0412131A (en) 1990-04-27 1992-01-16 Isuzu Motors Ltd Turbocharger with electric rotary machine
US6705084B2 (en) * 2001-07-03 2004-03-16 Honeywell International Inc. Control system for electric assisted turbocharger

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