JP2504069B2 - 回転電機付タ―ボチャ―ジャの制御装置 - Google Patents

回転電機付タ―ボチャ―ジャの制御装置

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JP2504069B2 JP62226949A JP22694987A JP2504069B2 JP 2504069 B2 JP2504069 B2 JP 2504069B2 JP 62226949 A JP62226949 A JP 62226949A JP 22694987 A JP22694987 A JP 22694987A JP 2504069 B2 JP2504069 B2 JP 2504069B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は排気エネルギーにより駆動されるターボチャ
ージャの回転軸に電動−発電機を取付けた回転電機付タ
ーボチャージャの制御装置に関する。
(従来の技術) エンジンの排気管にターボチャージャを取付け、この
ターボチャージャの回転軸に電動−発電機を直結して、
排気エネルギーを回収しようとする提案が種々なされて
いる。
このようなターボチャージャに電動−発電機を取付け
た提案として、エンジンの回転軸にも電動−発電機を取
付けて、前者の電動−発電機から発生する電機エネルギ
ーを後者の電動−発電機に与えて電動機作動としてエン
ジンの出力軸の駆動力を助勢するとともに、エンジンの
低速高負荷時には後者の電動−発電機から発生する電気
エネルギーを前者の電動−発電機に与えてターボチャー
ジャの過給作動を助勢するエンジンのエネルギー回収装
置の提案が特開昭59−141711号公報に開示されている。
(発明が解決しようとする問題点) 上記の特開昭59−141711号公報に開示された提案にお
いてはエンジンの高速や低速回転時の排気エネルギー回
収は行えるが、クラッチの接続時にてエンジン負荷がか
かるとき、エンジンに対する制御手段が設けられておら
ず、したがってクラッチの接続時に負荷が大きいときは
エンジン回転数が低下してエンジンストップが生ずる虞
がある。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであ
り、その目的は回転電機付ターボチャージャを備えたエ
ンジンのクラッチ作動時に、エンジン負荷に応じてエン
ジン出力を制御する制御手段を設けてエンジンストップ
を防止しようとする回転電機付ターボチャージャの制御
装置を提供するにある。
(問題点を解決するための手段) 本発明によれば、ターボチャージャに設けた電動−発
電機となる回転電機と、エンジン回転数検出手段と、ア
クセル開度検出手段と、吸気のブースト圧検出手段と、
クラッチが接続されたか否かを検出するクラッチ検出手
段と、クラッチが接続されていてブースト圧がアクセル
開度から求められる目標ブースト圧に達していないとき
には、エンジン回転数の上昇を確認しながら前記回転電
機を制御してブースト圧を上昇させる制御手段とを設け
た回転電機付ターボチャージャの制御装置が提供され
る。
(作用) 本発明では、クラッチ接続時におけるエンジン回転数
と、アクセルペダル踏込量と、ブースト圧とを検出し
て、クラッチ接続時にエンジントルク不足にてエンジン
回転数が低下するとき、回転電機を電動機駆動すること
によりターボチャージャの過給作動を助勢してエンジン
トルクを増強させる作用がある。
(実施例) つぎに本発明の実施例について図面を用いて詳細に説
明する。
第1図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
り、同図において、1はエンジンで吸気管1aを通じて吸
入する空気と、噴射器2を介して燃料タンク2aから供給
される燃料との燃焼エネルギーにより車輪3を回転させ
て車両を駆動するもので、排気管1bを介して燃焼後の排
気ガスが排出される。なおエンジン1はクラッチペダル
4aの踏込みによりエンジントルクを断続するクラッチ4
と、エンジントルクを変速する変速器4bとを有してお
り、クラッチ4にはその断続を検出するクラッチセンサ
4cが、変速機4bにはプロペラシャフト回転を検出するPS
センサ4dがそれぞれ取付けられて、それぞれの検出した
信号が後述する電子制御装置5に送出される。また、1c
はエンジン回転センサ、2bはアクセルペダルセンサであ
り、それぞれ検出したエンジン回転信号、アクセル踏込
量に対応するエンジン負荷信号を電子制御装置5に送出
するものである。
6は排気管1bおよび吸気管1aに接続されたターボチャ
ージャであり、排気ガスエネルギーにより駆動されるタ
ービン6bと、吸気を過給するコンプレッサ6aとを有し、
これらの両者を接続する回転軸6cには電動機あるいは発
電機として作動する回転電機7が取付けられている。そ
して排気エネルギーによりタービン6bが回転駆動される
と回転電機7は発電機モードとなり、その発電電力は電
力変換器7aに送電され、電力変換器7aの作動により車載
のバッテリ5aを充電するものである。なお、電力変換器
7aは交流電力を直流電力に変換する整流平滑回路、直流
電力の電圧を自在に変換するコンバータ回路、直流電力
を周波数調整自在の交流電力に変換するインバータ回
路、半導体制御素子を用いて電圧や電流を制御するデュ
ーティ制御回路などの各種の強電制御回路を備えてお
り、電子制御装置5からの制御指令によって各種の強電
制御回路が制御されるものである。したがって、エンジ
ン1のトルクを増大させるときには、バッテリ5aからの
直流電力を変換して回転電機7に供給し、電動機モード
としてコンプレッサ6aを駆動して、吸気を圧縮しエンジ
ン1への過給圧を上昇させるよう作動するものである。
図中の1dは吸気管1aに取付けられたブースト圧センサ
で吸気圧を検出するもの、6dは回転軸6cに取付けられた
タービンセンサでターボチャージャ6の回転数を検出す
るもの、7bは回転電機7に取付けられた位相センサで回
転電機7の磁界とロータの出力との位相を検出するもの
で、検出されたそれぞれからの信号は電子制御装置5に
送出されるよう構成されている。
電子制御装置5はマイクロコンピュータよりなり、前
述の各種のセンサからの信号などを入力して演算処理や
計数の比較などを行う中央処理装置、制御プログラムや
各種のデータを格納する各種メモリ装置、各種の信号を
受令したり制御指令を発令する入/出力装置などを有し
ており、エンジン1への供給燃料を増加させる噴射器ア
クチュエータ2cへの信号も発令するものである。
第2図は本実施例の作動の一例を示す処理フロー図で
あり、第2図を参照してその作動を説明する。
まず、ステップ1にてクラッチペダル4aが踏込まれた
か否かをクラッチセンサ4cからの信号で判別し、クラッ
チペダルの踏込みがないときは、ステップ2に進んで定
常モードとして、始めのフローに戻る。ここでクラッチ
ペダル4aが踏込まれているときは、ステップ3〜4に進
みエンジン回転センサ1cから回転信号E1と、PSセンサ4d
からプロペラシャフトの回転信号PS1とを読込んで、ス
テップ5にて両者を比較する。そしてE1>PS1の場合は
ステップ7に移ってアクセルペダルセンサ2bからの信号
をチェックするが、他の場合にはステップ6に進んで回
転電機7を発電機モードとして始めのフローに戻る。
ステップ7にてアクセルペダルが踏込まれておりエン
ジン1に負荷がかかっているときは、ステップ9〜11に
進み、アクセルペダル位置と、エンジン回転センサ1cか
らの回転信号E1と、ブースト圧センサ1dからの吸気管の
ブースト圧信号PB1とを検出し、ステップ9にて検出し
たアクセルペダル位置に相当して必要とする吸気管のブ
ースト圧力PBCをステップ12にて演算し、ステップ13に
てPB1とPBCとを比較する。
ここで、PB1がPBCに達していないときはエンジン1の
回転力が不足と想定されるので、エンジン1への過給気
を増し、燃料を増加させてトルクを増大させる処理を行
うことになる。
このため、ステップ14〜21に移行し、回転電機7を電
動機モードとしてターボチャージャ6を加速するための
バッテリからの電力の演算を行い、タービンの回転軸の
回転数を検出し、回転電機7の効率を向上させるため位
相センサ7bからの信号を検出するとともに、電力変換器
7aのインバータを制御して回転電機7への供給電力の制
御や噴射器2のアクチュエータ2cを制御して供給燃料を
増加する制御を行う。
ステップ22では上記の制御後のエンジン回転数E2と以
前のエンジン回転数E1とを比較してE2が大きいときはス
テップ23,24に進み、エンジン回転数とアクセルペダル
位置をチェックして、ターボチャージャの過給作動を助
勢する必要がないと判断のときはステップ25よりステッ
プ27に進んで回転電機7を発電機作動させ、電力変換機
7aを介してバッテリ5aを充電を行う。なお、ステップ25
にて過給作動が必要と判断するとステップ26で電力変換
器7aのインバータを制御して回転電機7に電力供給する
制御を行う。またステップ22にて、エンジン回転数E2
E1より小さいときはブースト圧の上昇が充分でないと判
断されるので、ステップ28に進んで回転電機7への電力
供給を増大させてターボチャージャ6の過給圧を上昇さ
せる。
一方、ステップ13にてアクセルペダル位置に相当する
ブースト圧PBCに、検出したブースト圧PB1が達している
ときは、ステップ29に進み燃料流量をブースト圧に相当
する所定の微小量増加させて、ステップ30にてエンジン
回転数E2を読込む。そしてステップ31にてこのE2と以前
のエンジン回転数E1とを比較し、E2が大きいときは前述
のステップ23以降のフローに移行するが、E2が小さいと
判断するとステップ32〜39に進み、エンジン回転数を上
昇させるためタービンセンサ6dによりタービン回転数の
検出と、位相センサ7bからの信号検出を行い、ついで電
力変換器7aのインバータにて回転電機7への供給電力を
増加する制御と、供給燃料を増大させる制御を行う。
ステップ39では燃料を増大させた供給量(q1+Δq1
と、電子制御装置5に格納された所定の燃料供給量qcと
を比較し、qc>q1+Δq1のきは定常のモードに移行する
が、否の場合には最初のフローに戻って処理を繰返すこ
とになる。
以上本発明を上記の一実施例により説明したが、本発
明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これらを
本発明の範囲から排除するものではない。
(発明の効果) 本発明によれば、車両のクラッチを接続時にエンジン
回転数と、アクセルペダル踏込量と、ブースト圧とを検
出して、クラッチ接によるエンジン負荷増に対応してエ
ンジン回転が低下しないような適切なブースト圧が得ら
れるように、回転電機を電動機駆動してターボチャージ
ャの過給作動を助勢するので、エンジンのトルク不足の
ためのエンジンストップを防止する効果を得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第2
図はその作動の一例を示す処理フロー図である。 1……エンジン、1c……エンジン回転センサ、1d……ブ
ースト圧センサ、2b……アクセルペダルセンサ、4……
クラッチ、4a……クラッチペダル、4c……クラッチセン
サ、5……電子制御装置、6……ターボチャージャ、7
……回転電機。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ターボチャージャに設けた電動−発電機と
    なる回転電機と、エンジン回転数検出手段と、アクセル
    開度検出手段と、吸気のブースト圧検出手段と、クラッ
    チが接続されたか否かを検出するクラッチ検出手段と、
    クラッチが接続されていてブースト圧がアクセル開度か
    ら求められる目標ブースト圧に達していないときには、
    エンジン回転数の上昇を確認しながら前記回転電機を制
    御してブースト圧を上昇させる制御手段とを設けたこと
    を特徴とする回転電機付ターボチャージャの制御装置。
JP62226949A 1987-09-10 1987-09-10 回転電機付タ―ボチャ―ジャの制御装置 Expired - Fee Related JP2504069B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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