JP2964617B2 - 回転電機付ターボチャージャの制御装置 - Google Patents
回転電機付ターボチャージャの制御装置Info
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- JP2964617B2 JP2964617B2 JP29118390A JP29118390A JP2964617B2 JP 2964617 B2 JP2964617 B2 JP 2964617B2 JP 29118390 A JP29118390 A JP 29118390A JP 29118390 A JP29118390 A JP 29118390A JP 2964617 B2 JP2964617 B2 JP 2964617B2
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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。
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） エンジンの排気エネルギーによりタービンを高速回転
させ、該タービントルクによってコンプレッサを駆動し
てエンジンに吸気を圧送するターボチャージャが広く使
用されている。
させ、該タービントルクによってコンプレッサを駆動し
てエンジンに吸気を圧送するターボチャージャが広く使
用されている。
そして、この種のターボチャージャの回転軸に電動−
発電機となる回転電機を取付け、排気エネルギーの少な
い低速域では回転電機を電動駆動し、ターボチャージャ
の過給作動を付勢してエンジンに過給圧を圧送したり、
またエンジンの高速域では回転電機に発電作動させ、排
気エネルギーを電力に回収しようとする試みが種々なさ
れている。
発電機となる回転電機を取付け、排気エネルギーの少な
い低速域では回転電機を電動駆動し、ターボチャージャ
の過給作動を付勢してエンジンに過給圧を圧送したり、
またエンジンの高速域では回転電機に発電作動させ、排
気エネルギーを電力に回収しようとする試みが種々なさ
れている。
ところで、このような回転電機付ターボチャージャを
備えた車両においては、アクセルペダルを大きく踏込ん
で加速させる場合に、ターボチャージャの許容回転数を
一定に保つ制御を行わないと、エンジン出力に変動を生
じて車両の走行フィーリングに悪影響を与える。
備えた車両においては、アクセルペダルを大きく踏込ん
で加速させる場合に、ターボチャージャの許容回転数を
一定に保つ制御を行わないと、エンジン出力に変動を生
じて車両の走行フィーリングに悪影響を与える。
このため、タービン軸がその上限回転数の近くの所定
回転数に達したとき、回転数の増加／減少の傾向に応じ
て回転電機への供給電力を制御し、回転数を一定の回転
数に保とうとする提案が平成１年特許願第217111号に示
されている。
回転数に達したとき、回転数の増加／減少の傾向に応じ
て回転電機への供給電力を制御し、回転数を一定の回転
数に保とうとする提案が平成１年特許願第217111号に示
されている。
（発明が解決しようとする課題） 上述の特許願における提案では、アクセルペダルのフ
ル踏込みによる加速時にはエンジン出力の変動が減ずる
という利点があるが、標高の高い地域での走行の場合、
ターボチャージャを常に一定の回転数となるように制御
すると、過給圧が低地に比して小となり、このためエン
ジン出力の低下や排気ガスにスモークが生ずるという問
題がある。
ル踏込みによる加速時にはエンジン出力の変動が減ずる
という利点があるが、標高の高い地域での走行の場合、
ターボチャージャを常に一定の回転数となるように制御
すると、過給圧が低地に比して小となり、このためエン
ジン出力の低下や排気ガスにスモークが生ずるという問
題がある。
また、第４図に示すコンプレッサ特性からも明らかな
ように、一定回転数で制御するとエンジンが高回転のと
きには空気流量が多いので発生ブースト圧力が低下し
て、高地での走行と同様な性能悪化が生ずる。
ように、一定回転数で制御するとエンジンが高回転のと
きには空気流量が多いので発生ブースト圧力が低下し
て、高地での走行と同様な性能悪化が生ずる。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであ
り、その目的はエンジンの全負荷加速時すなわちアクセ
ルペダルのフル踏み込み時におけるエンジン性能の悪化
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
装置を提供することにある。
り、その目的はエンジンの全負荷加速時すなわちアクセ
ルペダルのフル踏み込み時におけるエンジン性能の悪化
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
装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するために本発明によれば、タービ
ン軸に取り付けた回転電機を電動駆動してエンジンへの
過給圧を付勢する回転電機付ターボチャジャの制御装置
において、前記エンジンの最大アクセル開度を検知する
アクセル開度検知手段と、エンジンへの過給圧を検知す
る過給圧検知手段と、エンジンの全負荷加速時に必要な
エンジンの回転数に応じた所定の過給圧幅を設定する過
給圧幅設定手段と、アクセル開度検知手段が最大アクセ
ル開度を検知したとき、過給圧検知手段が検知したエン
ジンへの過給圧を読みとる読取手段と、前記読取手段が
読みとった過給圧が過給圧幅設定手段で設定された所定
の過給圧内で過給圧が上昇か下降傾向かを判断して、前
記回転電機への供給電力を調整して過給圧を前記過給圧
幅設定手段で設定されている過給圧幅内に保持せしめる
制御手段と、を具備してなる回転電機付ターボチャジャ
の制御装置が提供される。
ン軸に取り付けた回転電機を電動駆動してエンジンへの
過給圧を付勢する回転電機付ターボチャジャの制御装置
において、前記エンジンの最大アクセル開度を検知する
アクセル開度検知手段と、エンジンへの過給圧を検知す
る過給圧検知手段と、エンジンの全負荷加速時に必要な
エンジンの回転数に応じた所定の過給圧幅を設定する過
給圧幅設定手段と、アクセル開度検知手段が最大アクセ
ル開度を検知したとき、過給圧検知手段が検知したエン
ジンへの過給圧を読みとる読取手段と、前記読取手段が
読みとった過給圧が過給圧幅設定手段で設定された所定
の過給圧内で過給圧が上昇か下降傾向かを判断して、前
記回転電機への供給電力を調整して過給圧を前記過給圧
幅設定手段で設定されている過給圧幅内に保持せしめる
制御手段と、を具備してなる回転電機付ターボチャジャ
の制御装置が提供される。
（作用） 本発明では、アクセルペダルのフル踏み込み時におけ
るエンジンへの過給圧が、過給圧幅設定手段で設定され
た所定の過給圧内で上昇か下降傾向かを判断し、前記回
転電機への供給電力を調整して過給圧を前記過給圧幅設
定手段で設定されている過給圧幅内に保持せしめる。
るエンジンへの過給圧が、過給圧幅設定手段で設定され
た所定の過給圧内で上昇か下降傾向かを判断し、前記回
転電機への供給電力を調整して過給圧を前記過給圧幅設
定手段で設定されている過給圧幅内に保持せしめる。
（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。
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
る。
る。
第１図において、１はエンジンで吸気管1aを介して吸
気する空気と、燃料タンク1gから噴射ポンプ1fを介して
供給される燃料との燃焼エネルギーにより、図示してい
ない車両を駆動するものであり、排気管1bを介して燃焼
後の排気ガスが排出される。1cはアクセルペダル踏込量
の検出手段となるアクセルセンサ、1eはエンジンの回転
数を検出する回転センサであり、それぞれ検出した信号
を後述するコントローラ６に送信する。
気する空気と、燃料タンク1gから噴射ポンプ1fを介して
供給される燃料との燃焼エネルギーにより、図示してい
ない車両を駆動するものであり、排気管1bを介して燃焼
後の排気ガスが排出される。1cはアクセルペダル踏込量
の検出手段となるアクセルセンサ、1eはエンジンの回転
数を検出する回転センサであり、それぞれ検出した信号
を後述するコントローラ６に送信する。
２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、排気ガスにより駆動されるタービンブレ
ード2bと、吸気管1aに吸気を圧送するコンプレッサブレ
ード2aとを有し、これらのブレードを接続する回転軸2c
には電動機あるいは発電機として作動する回転電機３が
取付けられている。
ージャであり、排気ガスにより駆動されるタービンブレ
ード2bと、吸気管1aに吸気を圧送するコンプレッサブレ
ード2aとを有し、これらのブレードを接続する回転軸2c
には電動機あるいは発電機として作動する回転電機３が
取付けられている。
回転電機３はロータ3aとステータ3bとを有し、排気エ
ネルギーによってロータ3aが回転駆動されるとステータ
3bには交流電力が発電され電力変換器４を介してバッテ
リ５に送電される。
ネルギーによってロータ3aが回転駆動されるとステータ
3bには交流電力が発電され電力変換器４を介してバッテ
リ５に送電される。
また、電力変換器４を介したバッテリ５からの電力に
よりロータ3aが駆動されると、コンプレッサブレード2a
の作動により吸気が圧縮され、吸気管1aを介してエンジ
ン１に過給されるよう構成されている。なお、1hはブー
ストセンサで、コンプレッサブレード2aの作動による過
給気圧を検出してコントローラ６に送信するものであ
る。
よりロータ3aが駆動されると、コンプレッサブレード2a
の作動により吸気が圧縮され、吸気管1aを介してエンジ
ン１に過給されるよう構成されている。なお、1hはブー
ストセンサで、コンプレッサブレード2aの作動による過
給気圧を検出してコントローラ６に送信するものであ
る。
電力変換器４は発電機作動時のステータ3bからの交流
電力を入力して、例えばバッテリ５の充電電力に変換し
たり、回転電機３を電動機駆動するためバッテリ５から
の直流電力を所定の交流電力に変換するものである。し
たがって交流より直流に変換する整流回路、平滑回路の
他、直流より交流に変換するインバータ、昇圧回路など
を備えており、変換する交流周波数やその電圧、電力は
コントローラ６の指令により制御されるものである。な
お、4aは電流計で電力変換器４への電流を計測するもの
である。
電力を入力して、例えばバッテリ５の充電電力に変換し
たり、回転電機３を電動機駆動するためバッテリ５から
の直流電力を所定の交流電力に変換するものである。し
たがって交流より直流に変換する整流回路、平滑回路の
他、直流より交流に変換するインバータ、昇圧回路など
を備えており、変換する交流周波数やその電圧、電力は
コントローラ６の指令により制御されるものである。な
お、4aは電流計で電力変換器４への電流を計測するもの
である。
コントローラ６はマイクロコンピュータからなり、エ
ンジン１の作動状態や各種センサからの信号に基づいて
供給燃料や所要電力、ブースト圧などの演算を行う中央
処理装置、これらの演算結果のメモリや、エンジン、回
転電機の制御プログラムを格納する各種メモリ装置、各
種の入力を受令したり、関連部分に制御指示を発令する
入／出力装置などを有している。なお、回転電機３が回
転作動時のステータ3bに誘起される逆起電力の周波数に
よりタービン軸の回転数はコントローラ６に入力される
よう構成されている。
ンジン１の作動状態や各種センサからの信号に基づいて
供給燃料や所要電力、ブースト圧などの演算を行う中央
処理装置、これらの演算結果のメモリや、エンジン、回
転電機の制御プログラムを格納する各種メモリ装置、各
種の入力を受令したり、関連部分に制御指示を発令する
入／出力装置などを有している。なお、回転電機３が回
転作動時のステータ3bに誘起される逆起電力の周波数に
よりタービン軸の回転数はコントローラ６に入力される
よう構成されている。
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、同図を参照してその作動を説明する。
あり、同図を参照してその作動を説明する。
まずステップ１ではコントローラ６は接続されている
回転センサ1eからエンジン回転数、アクセルセンサ1cか
らアクセル開度、ブーストセンサ1hからブースト圧力
（PT）をそれぞれ読取り、ステップ２では読取ったアク
セル開度が最大か否かをチェックする。
回転センサ1eからエンジン回転数、アクセルセンサ1cか
らアクセル開度、ブーストセンサ1hからブースト圧力
（PT）をそれぞれ読取り、ステップ２では読取ったアク
セル開度が最大か否かをチェックする。
そして、アクセル開度が最大値の場合はステップ３に
進み、エンジン回転数に対応する制御ブースト圧力のPH
およびPLを読み出す。なお、これらのPH,PLの値は予め
エンジン回転数に応じて設定されているブースト圧力値
であり、通常、目標ブースト圧力はこのPH（高値）とPL
（低値）との間の圧力値となるものである。
進み、エンジン回転数に対応する制御ブースト圧力のPH
およびPLを読み出す。なお、これらのPH,PLの値は予め
エンジン回転数に応じて設定されているブースト圧力値
であり、通常、目標ブースト圧力はこのPH（高値）とPL
（低値）との間の圧力値となるものである。
つぎのステップ４では圧力値PLと現在のブースト圧力
PTとを比較し、PTが小さい場合はブースト圧力の急上昇
が必要であると判断してステップ５に進み、電力変換器
のインバータへの供給電流値（I inv.）を最大に設定し
て回転電機３に通連し電動駆動して過給圧力を高める。
PTとを比較し、PTが小さい場合はブースト圧力の急上昇
が必要であると判断してステップ５に進み、電力変換器
のインバータへの供給電流値（I inv.）を最大に設定し
て回転電機３に通連し電動駆動して過給圧力を高める。
一方、ステップ４でPTの値がPLより大きい場合はステ
ップ７に進み、ここではPTとPHとを比較する。そしてPT
が高値のときは回転電機３の電動駆動が不要と判断し、
ステップ11にて電力変換器４に指令して通電を停止す
る。
ップ７に進み、ここではPTとPHとを比較する。そしてPT
が高値のときは回転電機３の電動駆動が不要と判断し、
ステップ11にて電力変換器４に指令して通電を停止す
る。
また、ステップ７でPTの値がPHより低値のときは、ス
テップ８にてPTが上昇しているか否かを判定する。ここ
で上昇の場合はステップ９に進んでインバータへの供給
電流値を微小値ΔＩだけ減ずるように制御し、回転電機
３の過給作動を減少させてエンジンへのブースト圧力を
低下させる。
テップ８にてPTが上昇しているか否かを判定する。ここ
で上昇の場合はステップ９に進んでインバータへの供給
電流値を微小値ΔＩだけ減ずるように制御し、回転電機
３の過給作動を減少させてエンジンへのブースト圧力を
低下させる。
一方、ステップ８でブースト圧力が下降している場合
はステップ10に進み、インバータへの供給電流値を微小
値ΔＩだけ増加させ、回転電機３による過給動作を増大
させてブースト圧力の低下を防止する。
はステップ10に進み、インバータへの供給電流値を微小
値ΔＩだけ増加させ、回転電機３による過給動作を増大
させてブースト圧力の低下を防止する。
したがってステップ9,10によるインバータへの供給電
流の制御によって第３図に示ようなブースト圧力調整が
行えることになる。
流の制御によって第３図に示ようなブースト圧力調整が
行えることになる。
以上、本発明を上述の実施例によって説明したが、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
の変形を本発明の範囲から排除するものではない。
発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これら
の変形を本発明の範囲から排除するものではない。
（発明の効果） 上述のように本発明によれば、アクセルペダルのフル
踏み込み時にエンジンへの過給圧検知し、この過給圧
が、過給圧幅設定手段で設定された所定の過給圧内で上
昇か下降傾向かを判断し、前記回転電機への供給電力を
調整して過給圧を前記過給圧幅設定手段で設定されてい
る過給圧幅内に保持せしめるので、エンジンへの過給圧
が一定となり、したがって高地での気圧の低下や、空気
流量などに基づくエンジンの性能低下が防止できるとい
う効果が得られる。
踏み込み時にエンジンへの過給圧検知し、この過給圧
が、過給圧幅設定手段で設定された所定の過給圧内で上
昇か下降傾向かを判断し、前記回転電機への供給電力を
調整して過給圧を前記過給圧幅設定手段で設定されてい
る過給圧幅内に保持せしめるので、エンジンへの過給圧
が一定となり、したがって高地での気圧の低下や、空気
流量などに基づくエンジンの性能低下が防止できるとい
う効果が得られる。
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、第３図は本実
施例によるブースト圧力の状態を示す曲線図、第４図は
コンプレッサ特性の一例の曲線図である。 １……エンジン、２……ターボチャージャ、３……回転
電機、４……電力変換器、６……コントローラ、1c……
アクセルセンサ、1e……回転センサ、2b……タービンブ
レード、4a……電流計。
図はその作動の一例を示す処理フロー図、第３図は本実
施例によるブースト圧力の状態を示す曲線図、第４図は
コンプレッサ特性の一例の曲線図である。 １……エンジン、２……ターボチャージャ、３……回転
電機、４……電力変換器、６……コントローラ、1c……
アクセルセンサ、1e……回転センサ、2b……タービンブ
レード、4a……電流計。
Claims (1)
- 【請求項１】タービン軸に取り付けた回転電機を電動駆
動してエンジンへの過給圧を付勢する回転電機付ターボ
チャジャの制御装置において、 前記エンジンの最大アクセル開度を検知するアクセル開
度検知手段と、 エンジンへの過給圧を検知する過給圧検知手段と、 エンジンの全負荷加速時に必要なエンジンの回転数に応
じた所定の過給圧幅を設定する過給圧幅設定手段と、 アクセル開度検知手段が最大アクセル開度を検知したと
き、過給圧検知手段が検知したエンジンへの過給圧を読
みとる読取手段と、 前記読取手段が読みとった過給圧が過給圧幅設定手段で
設定された所定の過給圧内で過給圧が上昇か下降傾向か
を判断して、前記回転電機への供給電力を調整して過給
圧を前記過給圧幅設定手段で設定されている過給圧幅内
に保持せしめる制御手段と、 を具備してなる回転電機付ターボチャジャの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29118390A JP2964617B2 (ja) | 1990-10-29 | 1990-10-29 | 回転電機付ターボチャージャの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29118390A JP2964617B2 (ja) | 1990-10-29 | 1990-10-29 | 回転電機付ターボチャージャの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04164131A JPH04164131A (ja) | 1992-06-09 |
| JP2964617B2 true JP2964617B2 (ja) | 1999-10-18 |
Family
ID=17765538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29118390A Expired - Fee Related JP2964617B2 (ja) | 1990-10-29 | 1990-10-29 | 回転電機付ターボチャージャの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2964617B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106337749A (zh) * | 2015-07-07 | 2017-01-18 | 现代自动车株式会社 | 用于减少轻度混合动力系统的废气的方法 |
-
1990
- 1990-10-29 JP JP29118390A patent/JP2964617B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106337749A (zh) * | 2015-07-07 | 2017-01-18 | 现代自动车株式会社 | 用于减少轻度混合动力系统的废气的方法 |
| KR101755802B1 (ko) * | 2015-07-07 | 2017-07-07 | 현대자동차주식회사 | 마일드 하이브리드 시스템의 배기가스 저감 제어 방법 |
| US10001069B2 (en) | 2015-07-07 | 2018-06-19 | Hyundai Motor Company | Method for reducing exhaust gas of mild hybrid system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04164131A (ja) | 1992-06-09 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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