JP2007321578A - Power generation control device of supercharger drive type generator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンに付設された過給機により回転駆動されて発電する発電機の発電制御装置に関するものである。 The present invention relates to a power generation control device for a generator that generates power by being rotationally driven by a supercharger attached to an engine.
エンジンに付設される過給機として、タービンとコンプレッサとの間に電動機兼発電機(回転電機)が組み込まれたターボチャージャが従来一般に知られている(例えば特許文献1、2参照)。ここで、電動機兼発電機(回転電機)は、電動機としてコンプレッサを回転駆動し、発電機としてタービンにより回転駆動されるように構成されている。 As a supercharger attached to an engine, a turbocharger in which an electric motor / generator (rotary electric machine) is incorporated between a turbine and a compressor is generally known (see, for example, Patent Documents 1 and 2). Here, the electric motor / generator (rotary electric machine) is configured to rotationally drive a compressor as an electric motor and to be rotationally driven by a turbine as a generator.
ここで、特許文献2には、タービンにより回転電機を回転駆動して発電させる際、その発電をターボチャージャのブースト圧に基づいて制御する技術が記載されている。すなわち、検出された実際のブースト圧と、演算された目標のブースト圧とを比較し、実際のブースト圧が目標のブースト圧より非常に大きいときには回転電機を発電させ、その後、実際のブースト圧が目標のブースト圧より小さくなる回転電機の発電量を減少させる発電制御技術が記載されている。
ところで、特許文献2に記載された回転電機の発電制御技術は、ターボチャージャのブースト圧に基づいて制御する技術であるため、以下の問題がある。すなわち、ターボチャージャの実際のブースト圧(過給圧)は、コンプレッサの回転数の変化に応じて脈動しており、正確な過給圧を得るためには、時間的な平均化処理を行う必要がある。このため、制御に使用される過給圧の検出は、実際の過給圧の検出から遅れが生じる。従って、制御の応答性が悪く、回転電機(発電機)の発電制御を高精度に行うことができない。その結果、エンジン出力が不用意に変動してドライバビリティが悪化し、またエミッションが悪化する恐れがある。もっとも、このような問題を回避する方策としては、制御余裕を大きくすることが考えられるが、そうすると、発電の機会や発電量が減少するという弊害が生じる。
By the way, since the electric power generation control technique of the rotating electrical machine described in
そこで、本発明は、過給機により回転駆動されて発電する発電機の発電制御を高精度に行うことができる過給機駆動式発電機の発電制御装置を提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the power generation control apparatus of the supercharger drive type generator which can perform the electric power generation control of the generator which is rotationally driven by the supercharger and can generate electric power with high precision.
本発明に係る過給機駆動式発電機の発電制御装置は、エンジンに付設された過給機により回転駆動されて発電する発電機の発電制御装置であって、発電機に対する発電要求時には、過給機の実回転数と目標回転数との比較により、実回転数が目標回転数より大きい場合に発電機を過給機により駆動して発電させることを特徴とする。 A power generation control device for a supercharger-driven generator according to the present invention is a power generation control device for a generator that is rotationally driven by a supercharger attached to an engine and generates power. By comparing the actual rotational speed of the feeder with the target rotational speed, when the actual rotational speed is larger than the target rotational speed, the generator is driven by the supercharger to generate electric power.
本発明に係る過給機駆動式発電機の発電制御装置では、過給機の実回転数と目標回転数との比較により発電機の発電制御を行うため、その発電制御を応答性よく高精度に行うことが可能となる。 In the power generation control device for a supercharger-driven generator according to the present invention, since the power generation control of the generator is performed by comparing the actual rotation speed of the supercharger with the target rotation speed, the power generation control is highly responsive and highly accurate. Can be performed.
本発明の過給機駆動式発電機の発電制御装置において、過給機の目標回転数は、過給機に要求される最小過給圧に対応した最小目標回転数とするのが好ましい。この場合、過給機の実回転数と目標回転数との差が大きくなって発電機を効果的に発電させることが可能となり、その際、エンジンに供給される空気と燃料との空燃比を適切な範囲に保持することが可能となる。 In the power generation control device for a supercharger-driven generator according to the present invention, the target rotational speed of the supercharger is preferably set to a minimum target rotational speed corresponding to the minimum supercharging pressure required for the supercharger. In this case, the difference between the actual rotational speed of the supercharger and the target rotational speed becomes large, and the generator can be effectively generated. At this time, the air-fuel ratio of air and fuel supplied to the engine is reduced. It is possible to keep it in an appropriate range.
ここで、過給機に要求される最小過給圧は、エンジンへの燃料流量およびエンジン回転数に基づいて決定することができ、この最小過給圧は、燃料流量およびエンジン回転数に応じて定まる最小空燃比に対応した最小吸入空気流量に基づいて決定することができる。 Here, the minimum supercharging pressure required for the supercharger can be determined based on the fuel flow rate to the engine and the engine speed, and this minimum supercharging pressure depends on the fuel flow rate and the engine speed. It can be determined based on the minimum intake air flow rate corresponding to the determined minimum air-fuel ratio.
また、過給機の最小目標回転数は、過給機のコンプレッサの前後圧力比に基づいて決定することができる。この場合、最小目標回転数は、エンジン回転数が所定値未満の低速回転域では、コンプレッサの前後圧力比に応じて決定し、エンジン回転数が所定値以上の中高速回転域では、コンプレッサの前後圧力比と、コンプレッサの通過空気流量とに応じて決定するのが好ましい。 Further, the minimum target rotational speed of the supercharger can be determined based on the front-rear pressure ratio of the compressor of the supercharger. In this case, the minimum target engine speed is determined according to the compressor front-rear pressure ratio in the low-speed engine range where the engine speed is less than the predetermined value. It is preferable to determine the pressure ratio and the passing air flow rate of the compressor.
さらに、大気温度に広範囲に対応して高精度の発電制御を実現するため、過給機の目標回転数は、過給機のコンプレッサ入口側の吸入空気温度に応じて補正するのが好ましい。 Furthermore, in order to realize highly accurate power generation control corresponding to a wide range of the atmospheric temperature, it is preferable to correct the target rotational speed of the supercharger according to the intake air temperature on the compressor inlet side of the supercharger.
本発明に係る過給機駆動式発電機の発電制御装置によれば、過給機の実回転数と目標回転数との比較により発電機の発電制御を行うため、その発電制御を応答性よく高精度に行うことができる。 According to the power generation control device for a supercharger-driven generator according to the present invention, since the power generation control of the generator is performed by comparing the actual rotational speed of the supercharger and the target rotational speed, the power generation control is performed with good responsiveness. It can be performed with high accuracy.
また、過給機の目標回転数を過給機に要求される最小過給圧に対応した最小目標回転数とした場合には、過給機の実回転数と目標回転数との差が大きくなるため、発電機を効果的に発電させることができ、その際、エンジンに供給される空気と燃料との空燃比を適切な範囲に保持することができる。 In addition, when the target speed of the turbocharger is set to the minimum target speed corresponding to the minimum supercharging pressure required for the turbocharger, the difference between the actual speed of the turbocharger and the target speed is large. Therefore, the power generator can be effectively generated, and the air-fuel ratio between the air and the fuel supplied to the engine can be maintained in an appropriate range.
以下、図面を参照して本発明に係る過給機駆動式発電機の発電制御装置の最良の実施形態を説明する。ここで、参照する図面において、図1は本発明の一実施形態が適用される車両のエンジン吸入系および排気系の概略構成を示す模式図、図2は図1に示したECUが実行する発電制御の処理手順を示すフローチャートである。 DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of a power generation control device for a supercharger-driven generator according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, in the drawings to be referred to, FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an engine intake system and an exhaust system of a vehicle to which an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2 is a power generation executed by the ECU shown in FIG. It is a flowchart which shows the process sequence of control.
一実施形態に係る過給機駆動式発電機の発電制御装置は、例えば図1に示す車両用のエンジン1に付設された過給機に電動機(モータ)兼発電機または発電機単体として組み込まれている発電機の発電制御装置、例えば、ターボチャージャ2に電動機(モータ)兼発電機として組み込まれているモータジェネレータ2Aの発電制御装置である。なお、エンジン1は、例えば燃料噴射式のディーゼルエンジンであり、図示しない各燃料噴射弁から各気筒内に直接燃料が噴射されるように構成されている。
A power generation control device for a supercharger-driven generator according to an embodiment is incorporated, for example, in a supercharger attached to a vehicle engine 1 shown in FIG. This is a power generation control device for a
ターボチャージャ2は、エンジン1の排気マニホールド1Aに接続された排気管3の途中に設置されるタービン2Bと、エンジン1の吸入マニホールド1Bに接続された吸入管4の途中に設置されるコンプレッサ2Cと、タービン2Bの回転をコンプレッサ2Cに伝達するシャフト2Dとを備えており、このシャフト2Dをロータとして前述のモータジェネレータ2Aがターボチャージャ2に組み込まれている。
The
ターボチャージャ2のタービン2Bより下流側の排気管3の途中には、排気を浄化する触媒コンバータ5が設置されている。また、ターボチャージャ2のコンプレッサ2Cより上流側の吸入管4の途中にはエアクリーナ6が設置され、コンプレッサ2Cより下流側の吸入管4の途中には、コンプレッサ2Cにより圧縮されて昇温した吸入空気を冷却するインタークーラ7が設置されている。そして、インタークーラ7の下流側の吸入管4の途中には、図示しないアクチュエータにより操作される電子制御式のスロットルバルブ8が設置されている。
A
一方、ターボチャージャ2に組み込まれたモータジェネレータ2Aは、モータジェネレータコントローラ(C/MG)9を介して車載バッテリ10に接続されている。このモータジェネレータコントローラ(C/MG)9は、車載バッテリ10からモータジェネレータ2Aに所定の駆動電流を供給してモータジェネレータ2Aを回転駆動すると共に、モータジェネレータ2Aが発電した電力を車載バッテリ10に供給する機能を有する。そのための回路として、モータジェネレータコントローラ(C/MG)9は、インバータおよびDC−DCコンバータを備えている。
On the other hand, the
ここで、一実施形態の過給機駆動式発電機の発電制御装置は、モータジェネレータコントローラ(C/MG)9に所定の制御信号を出力することでモータジェネレータ2Aの発電制御を実行するECU(Electric Control Unit)20を備えている。このECU20は、入出力インターフェースI/O、A/Dコンバータ、プログラムおよびデータを記憶したROM(ReadOnly Memory)、入力データ等を一時記憶するRAM(Random Access Memory)、プログラムを実行するCPU(CentralProcessing Unit)等を備えて構成されている。
Here, the power generation control device for the supercharger-driven generator according to one embodiment outputs a predetermined control signal to the motor generator controller (C / MG) 9 to execute power generation control of the
ECU20には、バッテリ電圧センサ21、燃料流量センサ22、大気圧センサ23、吸入空気流量センサ24、吸入空気温度センサ25、エンジン回転数センサ26、ターボ回転数センサ27、過給圧センサ28、スロットル開度センサ29などからそれぞれ検出信号が入力される。
The
バッテリ電圧センサ21は、車載バッテリ10の残量を電圧Vmとして検出し、そのバッテリ電圧Vmの検出信号をECU20に出力する。また、燃料流量センサ22は、エンジン1に供給される燃料の流量Gfを検出し、その燃料流量Gfの検出信号をECU20に出力する。さらに、大気圧センサ23は、ECU20付近の大気圧P0検出し、その大気圧P0の検出信号をECU20に出力する。
The
吸入空気流量センサ24および吸入空気温度センサ25は、エアクリーナ6とターボチャージャ2のコンプレッサ2Cとの間の吸入管4に設置されている。そして、吸入空気流量センサ24は、コンプレッサ2Cに流入する吸入空気の流量Gaを検出し、その吸入空気流量Gaの検出信号をECU20に出力する。また、吸入空気温度センサ25は、コンプレッサ2Cに流入する吸入空気の温度T1を検出し、その吸入空気温度T1の検出信号をECU20に出力する。
The intake air
エンジン回転数センサ26は、エンジン1の出力軸の回転数Neを検出し、そのエンジン回転数Neの検出信号をECU20に出力する。また、ターボ回転数センサ27は、ターボチャージャ2の例えばシャフト2Dの回転数Ntを検出し、そのターボ回転数Ntの検出信号をECU20に出力する。
The engine
過給圧センサ28は、吸入マニホールド1Bに設置されており、ターボチャージャ2のコンプレッサ2Cにより吸入マニホールド1B内に過給される吸入空気の過給圧Pbを検出し、その過給圧Pbの検出信号をECU20に出力する。また、スロットル開度センサ29は、スロットルバルブ8の開度θを検出し、そのスロットル開度θの検出信号をECU20に出力する。
The
ここで、ECU20は、ターボチャージャ2のモータジェネレータ2Aに対する発電要求時に、すなわち、バッテリ電圧センサ21からECU20に入力されるバッテリ電圧Vmが所定値より低下した際、あるいは、エンジン1の作動を制御する図示しないエンジンECU等からECU20に発電要求信号が入力された際に、図2〜図6に示すフローチャートの処理手順に沿ってモータジェネレータ2Aの発電制御を実行する。
Here, the
図2に示すメインルーチンのフローチャートにおいて、ECU20は、ステップS1の最小過給圧算出処理、ステップS2の最小コンプレッサ前後圧力比算出処理、ステップS3の最小目標回転数算出処理、ステップS4の発電制御処理を順次実行する。
In the flowchart of the main routine shown in FIG. 2, the
ステップS1の最小過給圧算出処理は、図1に示したターボチャージャ2のコンプレッサ2Cによる過給圧として、エンジン1に供給される空気と燃料との空燃比を適切な範囲に保持できる必要最小限の過給圧を算出する処理であり、エンジン回転数センサ26から入力されるエンジン回転数Neの検出信号、燃料流量センサ22から入力される燃料流量Gfの検出信号、大気圧センサ23から入力される大気圧P0の検出信号などに基づき、ECU20が図3に示すサブルーチンのフローチャートに沿って実行する。
The minimum supercharging pressure calculation process in step S1 is the minimum necessary to maintain the air-fuel ratio of air and fuel supplied to the engine 1 in an appropriate range as the supercharging pressure by the
ステップS2の最小コンプレッサ前後圧力比算出処理は、ステップS1で算出された最小過給圧に対応するターボチャージャ2の最小目標回転数を算出するために用いる最小コンプレッサ前後圧力比を算出する処理であり、図1に示した大気圧センサ23から入力される大気圧P0の検出信号および吸入空気流量センサ24から入力される吸入空気流量Gaの検出信号に基づき、ECU20が図4に示すサブルーチンのフローチャートに沿って実行する。
The minimum compressor front-rear pressure ratio calculation process in step S2 is a process for calculating the minimum compressor front-rear pressure ratio used for calculating the minimum target rotational speed of the
ステップS3の最小目標回転数算出処理は、ステップS2で算出された最小コンプレッサ前後圧力比に基づいてターボチャージャ2の最小目標回転数を算出する処理であり、図1に示したエンジン回転数センサ26から入力されるエンジン回転数Neの検出信号および吸入空気温度センサ25から入力される吸入空気温度T1の検出信号に基づき、ECU20が図5に示すサブルーチンのフローチャートに沿って実行する。
The minimum target rotational speed calculation process in step S3 is a process for calculating the minimum target rotational speed of the
ステップS4の発電制御処理は、ステップS3で算出されたターボチャージャ2の最小目標回転数に応じてターボチャージャ2のモータジェネレータ2Aの作動を制御する処理であり、図1に示したターボ回転数センサ27から入力されるターボ回転数Ntの検出信号に基づき、ECU20が図6に示すサブルーチンのフローチャートに沿って実行する。
The power generation control process in step S4 is a process for controlling the operation of the
ここで、図3に示す最小過給圧算出処理のサブルーチンにおいて、ECU20は、まず、ステップS11で最小空燃比A/F_minを算出する。この最小空燃比A/F_minは、エンジン回転数センサ26から入力されるエンジン回転数Neの検出信号と、燃料流量センサ22から入力される燃料流量Gfの検出信号(または図示しないエンジンECU等からECU20に入力される燃料流量Gfの信号)とに基づき、図7に示す最小空燃比マップから検索される。この最小空燃比マップは、エンジン回転数Neと燃料流量Gfとをパラメータとして実験的に求められたものである。
Here, in the subroutine of the minimum boost pressure calculation process shown in FIG. 3, the
つぎのステップS12では、ECU20が最小空気流量Ga_minを算出する。この最小空気流量Ga_minは、ステップS11で算出された最小空燃比A/F_minと、燃料流量センサ22から入力された燃料流量Gfの検出信号(または図示しないエンジンECU等からECU20に入力される燃料流量Gfの信号)とに基づき、以下の計算式により算出される。
続くステップS13では、ECU20が最小過給圧Pb_minを算出する。この最小過給圧Pb_minは、ステップS12で算出された最小空気流量Ga_minおよび大気圧センサ23から入力された大気圧P0などに基づき、以下の計算式により算出される。なお、計算式中の吸気効率は、図8に示すエンジン回転数Neをパラメータとした吸気効率マップから検索される。また、標準大気圧は、空気密度を算出した際の大気圧である。
図3に示した最小過給圧算出処理のサブルーチンが終了すると、ECU20は、図4に示す最小コンプレッサ前後圧力比算出処理のサブルーチンを実行する。このサブルーチンにおいて、ECU20は、まず、最初のステップS21でターボチャージャ2のコンプレッサ2Cの入口圧力P1を算出する。
When the subroutine for the minimum boost pressure calculation process shown in FIG. 3 ends, the
このコンプレッサ入口圧力P1は、大気圧センサ23から入力された大気圧P0の検出信号と、吸入空気流量センサ24から入力された吸入空気流量Gaの検出信号とに基づき、以下の計算式により算出される。なお、計算式中のF(Ga)は、ターボチャージャ2のコンプレッサ2Cの入口に至るまでの大気圧P0の圧力損失を示している。
つぎのステップS22では、ECU20が最小コンプレッサ出口圧力P3を算出する。この最小コンプレッサ出口圧力P3は、図3のサブルーチンのステップS13で算出された最小過給圧Pb_minと、吸入空気流量センサ24から入力された吸入空気流量Gaの検出信号とに基づき、以下の計算式により算出される。なお、計算式中のf(Ga)は、ターボチャージャ2のコンプレッサ2Cの出口から過給圧センサ28が設置された吸入マニホールド1Bまでの間の過給圧Pbの圧力損失を示している。
続くステップS23では、ステップS21で算出されたコンプレッサ入口圧力P1と、ステップS22で算出されたコンプレッサ出口圧力P3とに基づき、ECU20がターボチャージャ2の最小コンプレッサ前後圧力比P3/P1を算出する。
In subsequent step S23, the
図4に示した最小コンプレッサ前後圧力比算出処理のサブルーチンが終了すると、ECU20は、図5に示す最小目標回転数算出処理のサブルーチンを実行する。このサブルーチンの最初のステップS31において、ECU20は、エンジン回転数センサ26から入力されるエンジン回転数Neの検出信号に基づき、エンジン1の回転数が例えば3000rpm以上の中高速回転域であるか否かを判定する。
When the subroutine for the minimum compressor front-rear pressure ratio calculation process shown in FIG. 4 ends, the
ステップS31の判定結果がYESであって、エンジン1の回転数が中高速回転域である場合、ECU20は、続くステップS32において、図9に示す中高速回転域用マップからターボチャージャ2の最小目標回転数Nt_trgを検索する。この図9に示す中高速回転域用マップは、ターボチャージャ2の最小コンプレッサ前後圧力比P3/P1と、コンプレッサ2Cを通過する吸入空気流量Gaを温度補正した補正吸入空気流量Ga_modとをパラメータとして最小目標回転数Nt_trgを示すマップである。
If the decision result in the step S31 is YES and the rotation speed of the engine 1 is in the medium / high speed rotation region, the
ここで、補正吸入空気流量Ga_modは、吸入空気温度センサ25から入力される吸入空気温度T1の検出信号と、図4のサブルーチンのステップS21で算出されたコンプレッサ2Cの入口圧力P1とに基づき、以下の計算式により算出される。なお、計算式中のk1,k2はそれぞれ異なる係数を示している。
一方、ステップS31の判定結果がNOであって、エンジン1の回転数が低速回転域である場合、ECU20は、ステップS33において、図10に示す低速回転域用マップからターボチャージャ2の最小目標回転数Nt_trgを検索する。ここで、図10に示す低速回転域用マップは、ターボチャージャ2の最小コンプレッサ前後圧力比P3/P1をパラメータとして最小目標回転数Nt_trgを示すマップである。
On the other hand, if the determination result in step S31 is NO and the rotation speed of the engine 1 is in the low speed rotation range, the
ステップS31またはステップS33に続くステップS34では、ECU20が補正最小目標回転数Nt_trg_modを算出する。この補正最小目標回転数Nt_trg_modは、ステップS31またはステップS33で検索された最小目標回転数Nt_trgを吸入空気温度センサ25から入力される吸入空気温度T1の検出信号に基づいて温度補正したものであり、以下の計算式により算出される。なお、計算式中のk3は所定の係数を示している。
図5に示した最小目標回転数算出処理のサブルーチンが終了すると、ECU20は、図6に示す発電制御処理のサブルーチンを実行する。このサブルーチンの最初のステップS41において、ECU20は、ターボ回転数センサ27から入力されるターボ回転数Ntの検出信号と、図5のサブルーチンのステップS34で算出された補正最小目標回転数Nt_trg_modとに基づき、ターボチャージャ2の実際の回転数Ntが補正最小目標回転数Nt_trg_modより大きいか否かを判定する。
When the subroutine for the minimum target rotation speed calculation process shown in FIG. 5 ends, the
ステップS41の判定結果がYESであって、実際のターボ回転数Ntが補正最小目標回転数Nt_trg_modより大きい場合、続くステップS42において、ECU20は、ターボチャージャ2のモータジェネレータ2Aの発電を開始させる。この場合、ECU20は、図11に示す発電力マップからモータジェネレータ2Aの発電力を検索し、その発電力に応じた発電制御信号をモータジェネレータコントローラ(C/MG)9に出力することで、モータジェネレータコントローラ(C/MG)9によりモータジェネレータ2Aを発電させる。
If the determination result in step S41 is YES and the actual turbo rotation speed Nt is larger than the corrected minimum target rotation speed Nt_trg_mod, the
ここで、図11に示す発電力マップにおいては、実際のターボ回転数と補正最小目標回転数との差分Nt−Nt_trg_modが0から所定値までの範囲を発電力が0%の不感帯としており、差分Nt−Nt_trg_modが所定値を超えると、発電力が所定の傾きで100%まで増大し、その後は発電力が100%を示す特性に設定されている。 Here, in the power generation map shown in FIG. 11, a range where the difference Nt−Nt_trg_mod between the actual turbo rotation speed and the corrected minimum target rotation speed is from 0 to a predetermined value is a dead band where the power generation is 0%. When Nt−Nt_trg_mod exceeds a predetermined value, the generated power increases to 100% with a predetermined slope, and thereafter, the characteristic is set such that the generated power indicates 100%.
一方、ステップS41の判定結果がNOであって、実際のターボ回転数Ntが補正最小目標回転数Nt_trg_modより小さい場合、ECU20は、モータジェネレータ2Aの発電を停止させる所定の発電制御信号をモータジェネレータコントローラ(C/MG)9に出力し、モータジェネレータ2Aの発電を停止させて一連の処理を終了する。
On the other hand, if the determination result in step S41 is NO and the actual turbo speed Nt is smaller than the corrected minimum target speed Nt_trg_mod, the
以上説明したように、一実施形態の過給機駆動式発電機の発電制御装置では、バッテリ電圧センサ21からECU20に入力されるバッテリ電圧Vmが所定値より低下した際、あるいは、エンジン1の作動を制御する図示しないエンジンECU等からECU20に発電要求信号が入力された際など、ターボチャージャ2のモータジェネレータ2Aに発電要求があると、ECU20が図2に示したステップS1〜S4の処理を実行する。
As described above, in the power generation control device for a supercharger-driven generator according to an embodiment, when the battery voltage Vm input from the
そして、図2のステップS4に対応した図6の発電制御処理のサブルーチンの処理において、ECU20は、ターボチャージャ2の実際のターボ回転数Ntと補正最小目標回転数Nt_trg_modとを比較し、実際のターボ回転数Ntが補正最小目標回転数Nt_trg_modより大きい場合、図11の発電力マップから発電力を検索し、この発電力に応じた発電制御信号をモータジェネレータコントローラ(C/MG)9に出力することで、モータジェネレータコントローラ(C/MG)9によりモータジェネレータ2Aを発電させる。
In the subroutine of the power generation control process of FIG. 6 corresponding to step S4 of FIG. 2, the
このように、一実施形態の過給機駆動式発電機の発電制御装置によれば、ターボチャージャ2の実際のターボ回転数Ntと補正最小目標回転数Nt_trg_modとの比較によりモータジェネレータ2Aの発電の制御を行うため、ターボチャージャ2の過給圧Pbに基づいて発電の制御を行う従来例に較べ、その発電の制御を応答性よく高精度に行うことができる。
As described above, according to the power generation control device for the supercharger-driven generator according to the embodiment, the
また、ターボチャージャ2の実際のターボ回転数Ntと比較される補正最小目標回転数Nt_trg_modは、エンジン1に供給される空気と燃料との空燃比を適切な範囲に保持できる必要最小限の過給圧として算出される最小過給圧Pb_minに基づいて設定されるため、エンジン1に供給される空気と燃料との空燃比を適切な範囲に保持することができる。
The corrected minimum target rotational speed Nt_trg_mod compared with the actual turbo rotational speed Nt of the
さらに、ターボチャージャ2の実際のターボ回転数Ntと比較される補正最小目標回転数Nt_trg_modは、前述の最小過給圧Pb_minに対応した最小目標回転数Nt_trgを温度補正したものであるため、車両が置かれる温度環境の変化に十分対応することができる。そして、この補正最小目標回転数Nt_trg_modがターボチャージャ2の実際のターボ回転数Ntと比較されるため、図11に示した発電力マップにおけるNt−Nt_trg_modの差分を大きくしてモータジェネレータ2Aを効果的に発電させることが可能となる。
Further, the corrected minimum target rotation speed Nt_trg_mod to be compared with the actual turbo rotation speed Nt of the
加えて、図11に示す発電力マップにおいては、Nt−Nt_trg_modの差分が0から所定値までの範囲を発電力が0%の不感帯としているため、モータジェネレータ2Aを発電させる際のハンチングを効果的に防止することができる。
In addition, in the power generation map shown in FIG. 11, since the range of Nt−Nt_trg_mod difference from 0 to a predetermined value is a dead zone where the power generation is 0%, hunting when generating the
本発明に係る過給機駆動式発電機の発電制御装置は、前述した一実施形態に限定されるものではない。例えば、ターボチャージャ2のモータジェネレータ2Aは、シャフト2Dをロータとしてターボチャージャ2に組み込まれている必要はなく、シャフト2Dを駆動軸として適宜の伝動機構により回転駆動されるように構成されていてもよい。
The power generation control device for a supercharger-driven generator according to the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the
また、エンジン1の出力軸により回転駆動されるスーパーチャージャがターボチャージャ2の代わりに設けられ、かつ、このスーパーチャージャによって回転駆動される発電機がスーパーチャージャに付設されている場合、本発明の発電制御装置は、スーパーチャージャに付設された発電機を制御対象として構成することができる。
Further, when a supercharger that is rotationally driven by the output shaft of the engine 1 is provided instead of the
1…エンジン、2…ターボチャージャ、2A…モータジェネレータ、2B…タービン、2C…コンプレッサ、2D…シャフト、3…排気管、4…吸入管、8…スロットルバルブ、9…モータジェネレータコントローラ(C/MG)、10…車載バッテリ、20…ECU、21…バッテリ電圧センサ、22…燃料流量センサ、23…大気圧センサ、24…吸入空気流量センサ、25…吸入空気温度センサ、26…エンジン回転数センサ、27…ターボ回転数センサ、28…過給圧センサ、29…スロットル開度センサ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2 ... Turbocharger, 2A ... Motor generator, 2B ... Turbine, 2C ... Compressor, 2D ... Shaft, 3 ... Exhaust pipe, 4 ... Intake pipe, 8 ... Throttle valve, 9 ... Motor generator controller (C / MG) ) 10 ... vehicle-mounted battery, 20 ... ECU, 21 ... battery voltage sensor, 22 ... fuel flow sensor, 23 ... atmospheric pressure sensor, 24 ... intake air flow sensor, 25 ... intake air temperature sensor, 26 ... engine speed sensor, 27: Turbo speed sensor, 28: Supercharging pressure sensor, 29: Throttle opening sensor.
Claims (7)
前記発電機に対する発電要求時には、前記過給機の実回転数と目標回転数との比較により、実回転数が目標回転数より大きい場合に発電機を過給機により駆動して発電させることを特徴とする過給機駆動式発電機の発電制御装置。 A power generation control device for a generator that is rotationally driven by a supercharger attached to an engine to generate power,
When generating power to the generator, by comparing the actual rotational speed of the supercharger with the target rotational speed, if the actual rotational speed is greater than the target rotational speed, the generator is driven by the supercharger to generate power. A power generation control device for a supercharger-driven generator.
The turbocharger-driven generator according to any one of claims 1 to 6, wherein the target rotational speed of the supercharger is corrected according to an intake air temperature on a compressor inlet side of the supercharger. Power generation control device.
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