JP2010265810A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電動アシストターボチャージャを備え、内燃機関の低速回転域では電動アシストトルクにより過給しながら再循環通路の流量を調整することで内燃機関の出力を確保し、内燃機関の高速回転域では必要に応じて電動アシストトルクは少なくともタービンホイールとコンプレッサインペラと電動機との慣性を補償することで不要な電気エネルギーを省き且つ電動アシストターボチャージャによる所望の過給を行うことができるようにした。
【選択図】図1
Description
車両に搭載された内燃機関の排気通路内に設置され前記内燃機関の排気ガスエネルギー
により駆動されるタービンホイールと、前記内燃機関の吸気通路内に設置され前記タービンホイールにより駆動されて前記吸気通路内の空気を圧縮するコンプレッサインペラと、必要に応じて前記コンプレッサインペラにアシストトルクを加える電動機とを有する電動アシストターボチャージャを備え、前記コンプレッサインペラにより圧縮された空気を前記内燃機関に過給することにより前記内燃機関の出力トルクを増加させるようにした内燃機関の制御装置であって、
少なくとも前記車両を運転するドライバの加速意図に基づいて、前記電動アシストターボチャージャを制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記加速意図が所定以上の素早い加速を要求する加速意図であるときは、少なくとも前記タービンホイールと前記コンプレッサインペラと前記電動機の慣性モーメントを補償するアシストトルクを発生するように前記電動機を制御することを特徴とするものである。
車両に搭載された内燃機関の排気通路内に設置され前記内燃機関の排気ガスエネルギーにより駆動されるタービンホイールと、前記内燃機関の吸気通路内に設置され前記タービンホイールにより駆動されて前記吸気通路内の空気を圧縮するコンプレッサインペラと、必要に応じて前記コンプレッサインペラにアシストトルクを加える電動機とを有する電動アシストターボチャージャを備え、前記コンプレッサインペラにより圧縮された空気を前記内燃機関に過給することにより前記内燃機関の出力トルクを増加させるようにした内燃機関の制御装置であって、
少なくとも前記車両を運転するドライバの加速意図と前記内燃機関の回転数とに基づいて、前記電動アシストターボチャージャを制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記加速意図が所定以上の素早い加速を要求しない加速意図である場合であって前記回転数が所定値以下であるときは、前記電動機のアシストトルクにより前記コンプレッサインペラを駆動するように前記電動機を制御し、前記加速意図が所定以上の素早い加速を要求しない加速意図である場合であって前記回転数が所定値を超えているときは、前記電動機を消勢して前記タービンホイールのトルクのみにより前記コンプレッサインペラを駆動させることを特徴とするものである。
車両に搭載された内燃機関の排気通路内に設置され前記内燃機関の排気ガスエネルギーにより駆動されるタービンホイールと、前記内燃機関の吸気通路内に設置され前記タービンホイールにより駆動されて前記吸気通路内の空気を圧縮するコンプレッサインペラと、必要に応じて前記コンプレッサインペラにアシストトルクを加える電動機とを有する電動アシストターボチャージャを備え、前記コンプレッサインペラにより圧縮された空気を前記内燃機関に過給することにより前記内燃機関の出力トルクを増加させるようにした内燃機関の制御装置であって、
少なくとも前記内燃機関の回転数に基づいて、前記電動アシストターボチャージャを制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記内燃機関の所定の回転数以上で前記内燃機関の出力トルクを増加させるときは、少なくとも前記タービンホイールと前記コンプレッサインペラと前記電動機の慣性モーメントを補償するアシストトルクを発生するように前記電動機を制御することを特徴とするものである。
ャージャでは実現できない内燃機関のダウンサイジングが可能になる。
以下、この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置について、図に基づいて詳細に説明する。図1は、この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置の全体構成を示す構成図である。図1に於いて、内燃機関1は、インジェクタによりシリンダ内に燃料が直接噴射される直接噴射タイプの多気筒内燃機関であるが、図1には一つの気筒のみを断面図として示している。又、内燃機関1は、後述する電動機により過給機のコンプレッサインペラを駆動してより多くの吸入空気を過給し、高出力化だけでなく低燃費化をも実現し得るように構成されている。
2へ再循環させる。再循環通路5に設けられた空気流量調整手段6は、制御手段16により制御されて再循環通路5による空気の再循環流量を調整する。
段6により再循環通路5の流量が大きくなるように調整してサージの発生を防止する。
ーボホイール15の駆動トルクにより駆動されるが、このとき電動機14は、制御手段16からの指令信号に基づき少なくともタービンホイール、コンプレッサコンプレッサインペラ、電動機の慣性モーメントを補償する電動アシストトルクを発生するように付勢される。これによりターボラグを予防し、ドライバに対し操作性のよい加速性能を付与することができる。
[L]未満の内燃機関であれば同様の効果を得ることが可能である。
2 コンプレッサインペラの上流側通路
3 エアクリーナ
4 コンプレッサインペラの下流側通路
5 再循環通路
6 空気流量調整手段
7 インタークーラ
8 スロットルバルブ
9 吸気弁
10 点火プラグ
11 排気弁
12 インジェクタ
13 コンプレッサインペラ
14 電動機
15 タービンホイール
16 制御手段
17 スロットルバルブの下流側通路
18 シリンダ
19 ピストン
20 クランク
21 排気浄化触媒
Claims (7)
- 車両に搭載された内燃機関の排気通路内に設置され前記内燃機関の排気ガスエネルギーにより駆動されるタービンホイールと、前記内燃機関の吸気通路内に設置され前記タービンホイールにより駆動されて前記吸気通路内の空気を圧縮するコンプレッサインペラと、必要に応じて前記コンプレッサインペラにアシストトルクを加える電動機とを有する電動アシストターボチャージャを備え、前記コンプレッサインペラにより圧縮された空気を前記内燃機関に過給することにより前記内燃機関の出力トルクを増加させるようにした内燃機関の制御装置であって、
少なくとも前記車両を運転するドライバの加速意図に基づいて、前記電動アシストターボチャージャを制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記加速意図が所定以上の素早い加速を要求する加速意図であるときは、少なくとも前記タービンホイールと前記コンプレッサインペラと前記電動機の慣性モーメントを補償するアシストトルクを発生するように前記電動機を制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 車両に搭載された内燃機関の排気通路内に設置され前記内燃機関の排気ガスエネルギーにより駆動されるタービンホイールと、前記内燃機関の吸気通路内に設置され前記タービンホイールにより駆動されて前記吸気通路内の空気を圧縮するコンプレッサインペラと、必要に応じて前記コンプレッサインペラにアシストトルクを加える電動機とを有する電動アシストターボチャージャを備え、前記コンプレッサインペラにより圧縮された空気を前記内燃機関に過給することにより前記内燃機関の出力トルクを増加させるようにした内燃機関の制御装置であって、
少なくとも前記車両を運転するドライバの加速意図と前記内燃機関の回転数とに基づいて、前記電動アシストターボチャージャを制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記加速意図が所定以上の素早い加速を要求しない加速意図である場合であって前記回転数が所定値以下であるときは、前記電動機のアシストトルクにより前記コンプレッサインペラを駆動するように前記電動機を制御し、前記加速意図が所定以上の素早い加速を要求しない加速意図である場合であって前記回転数が所定値を超えているときは、前記電動機を消勢して前記タービンホイールのトルクのみにより前記コンプレッサインペラを駆動させることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記ドライバの加速意図は、前記内燃機関のスロットルポジションの変位速度に基づいて得るものであり、
前記スロットルポジションの変位速度が所定値以上のとき、前記所定以上の素早い加速を要求する加速意図であると判断し、前記スロットルポジションの変位速度が前記所定値未満のとき、前記所定以上の素早い加速を要求しない加速意図であると判断することを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記吸気通路に於ける前記コンプレッサインペラの下流側の空気を前記コンプレッサの上流側に還流させる再循環通路と、前記再循環通路の空気流量を調整して前記下流側と前記上流側の空気の圧力比を制御する空気流量調整手段とを備え、
前記空気流量調整手段は、少なくとも前記下流側の空気圧と前記電動機の前記アシストトルクとに基づいて前記再循環路の空気流量を調整することを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置。 - 車両に搭載された内燃機関の排気通路内に設置され前記内燃機関の排気ガスエネルギーにより駆動されるタービンホイールと、前記内燃機関の吸気通路内に設置され前記タービンホイールにより駆動されて前記吸気通路内の空気を圧縮するコンプレッサインペラと、必要に応じて前記コンプレッサインペラにアシストトルクを加える電動機とを有する電動
アシストターボチャージャを備え、前記コンプレッサインペラにより圧縮された空気を前記内燃機関に過給することにより前記内燃機関の出力トルクを増加させるようにした内燃機関の制御装置であって、
少なくとも前記内燃機関の回転数に基づいて、前記電動アシストターボチャージャを制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記内燃機関の所定の回転数以上で前記内燃機関の出力トルクを増加させるときは、少なくとも前記タービンホイールと前記コンプレッサインペラと前記電動機の慣性モーメントを補償するアシストトルクを発生するように前記電動機を制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記電動アシストターボチャージャは、回転数が200,000[rpm]未満で、前記コンプレッサインペラに対する下流側と上流側との空気圧の比が2.0以上の容量を備えていることを特徴とする請求項1乃至5のうち何れか1項に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記内燃機関は、容積が1.4[L]未満のシリンダを備えていることを特徴とする請求項6に記載の内燃機関の制御装置。
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