JP3055143B2 - 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

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JP3055143B2
JP3055143B2 JP1311622A JP31162289A JP3055143B2 JP 3055143 B2 JP3055143 B2 JP 3055143B2 JP 1311622 A JP1311622 A JP 1311622A JP 31162289 A JP31162289 A JP 31162289A JP 3055143 B2 JP3055143 B2 JP 3055143B2
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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−発電機と
なる回転電機を取付けフライング・ブーストアップを行
おうとする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) 通常、車両のエンジンを制御するアクセルコントロー
ルは、アクセルペダルからワイヤなどが用いられ、アク
セルペダルの踏込量が機械的に伝達されて検知されてい
る。
一方、ターボチャージャを備えた車両の発進に際して
は、アクセルペダルの踏込み直後では、エンジンの回転
数が未だ上昇しないため排気ガス量が少なく過給圧が低
いので、エンジンの回転数の急上昇は望めないことにな
る。このため、ターボチャージャの制御装置として、車
両の発進準備完了を検知する手段からの信号により吸気
圧力を上昇させる吸気圧上昇手段を有するように構成し
た提案が本出願人によって昭和63年特許願第275301号に
て出願されている。
(発明が解決しようとする課題) 前述のアクセルペダルからのワイヤなどの機械的な部
材を介して踏込量が検知される機構においては、第3図
の実線にて示すように、踏込んだ直後から出力信号が発
信されるまでに、不感知領域となるA部分のいわゆるあ
そびを介してから、踏込量に対応するB部分の出力信号
が伝達されるため、踏込量に対する応答性の遅れや精度
の悪さが問題となっている。
また、後者のターボチャージャの制御装置の提案にお
いては、エンジンの回転数の上昇状態の判定により、タ
ーボチャージャに設けた回転電機を電動駆動させて過給
圧を高めており、エンジンへのブースト圧上昇に時間を
要するという問題が残っている。
本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたもの
であり、その目的はアクセル踏込時の不感知領域の検知
により、車両の発進を判断してフライング・ブーストア
ップを行おうとする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) 本発明によれば、ターボチャージャの回転軸に取付け
られた電動ー発電機となる回転電機を備えた回転電機付
ターボチャージャの制御装置において、アクセルペダル
がアイドリング位置から離れた瞬間を検出する第1の検
出手段からのAS信号の発生と、アクセルペダルの踏込量
に対応するFS信号が発生するまでの不感知領域の変化量
を検出する第2の検出手段と、第2の検出手段が検知し
た不感知領域の変化量と所定変化量αとを比較する比較
手段と、前記比較値が所定変化量αよりも小さくて踏み
込み速度が所定よりも早いときに前記回転電機を電動機
として力行運転する手段と、を具備してなる回転電機付
ターボチャージャの制御装置及び、ターボチャージャの
回転軸に取付けられた電動ー発電機となる回転電機を備
えた回転電機付ターボチャージャの制御装置において、
アクセルペダルがアイドリング位置から離れた瞬間を検
出する第1の検出手段からのAS信号の発生と、アクセル
ペダルの踏込量に対応するFS信号が発生するまでの不感
知領域の変化量を検出する第2の検出手段と、第2の検
出手段が検知した不感知領域の変化量と所定変化量αと
を比較する比較手段と、前記比較値が所定変化量αより
も小さくて踏み込み速度が所定よりも早いときに、バッ
テリの蓄電量を検出する手段と、前記比較値が所定変化
量αよりも小さくて踏み込み速度が所定よりも早く、か
つバッテリの蓄電量が十分であると判断されたとき、前
記回転電機を電動機として力行運転する手段と、を具備
してなる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) 本発明ではアクセルペダルの踏込み開始点と、アクセ
ルペダルの踏込量センサの立上り点との間の不感知領域
の状態を検出し、該領域が狭くてペダルの踏込み操作が
急速な場合には急加速と検知し、ターボチャージャに設
けた回転電機を電動駆動して、素早くエンジンへのブー
スト圧を上昇させる。
(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
る。
同図において、1はエンジンで、その排気管11と吸気
管12とにはターボチャージャ2が接続されており、該タ
ーボチャージャ2はエンジン1の排気ガスエネルギーに
より駆動されるタービン21と、該タービントルクにより
駆動されるコンプレッサ22とを備え、コンプレッサ22の
作動による圧気は吸気管12を介して過給気としてエンジ
ン1に供給されるように構成されている。
3は電動−発電機となる回転電機であり、その回転子
はタービン21の回転軸に直結されている。そしてエンジ
ン1からの排気ガスエネルギーが大きいときは、タービ
ントルクによりコンプレッサ22を駆動してブースト圧力
を高めるとともに、回転子も駆動して回転電機3を発電
機として作動させ、排気エネルギーを電気エネルギーと
して回収させるものである。また、エンジン1の急加速
時や、エンジン1が低速高負荷時には回転電機3に電力
を供給することにより電動機として作動させ、そのトル
クによりコンプレッサ22を駆動して、圧気をエンジン1
に供給する。なお、13はブースト圧センサで、エンジン
1への過給気の圧力を検出して後述するコントローラに
送信するものである。
14はエンジン1のトルクを継/断するクラッチ、15は
該クラッチを介して伝達されたトルクを変速する変速機
であり、エンジン1にはその回転数を検出する回転セン
サ16、変速機15には車速を検出する車速センサ17が配置
され、これらのセンサからの検出信号はコントローラ4
の入力回路に接続されている。
5はアクセルペダルで、該ペダルの踏込量を検出する
第2の検出手段となる踏込量センサ51と、踏込みのない
状態を検出する第1の検出手段となるアイドルスイッチ
52とが設けられ、該アイドルスイッチ52は踏込み操作が
行われると瞬時にAS信号を発するもので、踏込量センサ
51からのFS信号とアイドルスイッチ52からのAS信号はコ
ントローラ4に入力されるように結線されている。
6はバッテリであり、発電作動時の回転電機3からの
発電電力を電力変換器61を介して蓄電したり、また、エ
ンジン1の急加速時や低速高負荷にはバッテリ6からの
電力により回転電機3を電動駆動してコンプレッサ22に
よる圧気をエンジン1に過給するものであり、該バッテ
リ6にはその蓄電量を検出する蓄電量センサ62が取付け
られている。なお、電力変換器61はインバータとコンバ
ータとを有する交直両方向変換器からなり、発電作動時
の回転電機3の交流出力を入力してバッテリ6を充電す
る直流電力に変換したり、バッテリ6の電力を回転電機
3に供給するときはその直流電力をコントローラ4から
のPS信号による所定の交流電力に変換するように構成さ
れている。
コントローラ4はマイクロコンピュータからなり、演
算処理を行う中央制御装置、演算処理手順や制御手順な
どを格納する各種メモリ、入/出力回路などを備えてお
り、入力回路には前記の各種センサやスイッチなどの信
号ラインが接続され、出力回路には電力変換器61への指
令ラインが結線されている。そして、アイドルスイッチ
52、踏込量センサ51からの信号が入力されると、アイド
ルスイッチ52のAS信号と踏込量センサ51のFS信号の立上
り点Pとの間(A部分)の変化量の演算を行い、予め記
憶された所定変化量αと比較して、変化量の差異に応じ
電力変換器61に指令して通電制御するように構成されて
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、第2図を用いて本実施例の作動を説明する。
まず、運転者によりアクセルペダル5が踏込まれる
と、アイドルスイッチ52からのAS信号と、踏込量センサ
51からのFS信号の立上り点のP点の信号とが読み込ま
れ、前記のA部分の変化量の演算が行われる(ステップ
1〜3)。
ついでステップ4では演算による変化量と、予め記憶
された所定変化量αとの比較が行われ、踏込による変化
量がαより小さい場合は、運転者が急加速のため急速に
アクセルペダルを踏込んだと判断してステップ5に進
み、バッテリ6の蓄電量センサ62からのBS信号を読込
む。
ついで、BS信号により蓄電量が十分にあると判断する
と、コントローラ4は電力変換器61に対し、バッテリ6
の電力によって回転電機3を電動機駆動するPS信号を発
令する。このため、バッテリ6からの直流電力が電力変
換器61によって所定の交流電力に変換され、回転電機3
に供給されて回転電機3が力行することになり、コンプ
レッサ22を付勢して、素早くエンジン1への過給気圧力
を上昇させて、フライング・ブーストアップが開始され
ることになる(ステップ7)。
なお、スッテプ4にて踏込みの変化量がαの値より大
きく、すなわち踏込み速度が遅いときは、急加速を要し
ないと判断してステップ8に進み、通常運転の実施に入
ることになり、また、ステップ6にてバッテリ6の蓄電
量が減じている場合は、回転電機3への給電を取止めて
通常運転を行うことになる。
以上、本発明を上述の実施例によって詳細に説明した
が、本発明の主旨の範囲内で、前記の不感知領域のA部
分の時間を計測しても、その大小により運転者の意向が
判断できるように、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) 本発明によれば、アクセルペダルのアイドルスイッチ
と、踏込量センサとの両信号により、ペダルの踏込の初
期時点から踏込量センサが信号を発する時点までの不感
知領域の検出を行い、この領域の大小に基づいて領域小
の場合は運転者が急加速のため急速にペダルを踏込んだ
と判断して、バッテリからの電力をターボチャージャに
設けた回転電機に供給し、電動機作動させてコンプレッ
サの過給作動を助勢するので、急加速時のアクセルペダ
ルの踏込みに対する応答性が向上し、エンジン回転が上
昇する以前にブースト圧が上昇し、車両の急加速が行え
るという効果が生ずる。
【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
図は本実施例の作動の一例を示す処理フロー図、第3図
はアクセルペダル踏込みに対する出力信号の説明図であ
る。 1……エンジン、2……ターボチャージャ、3……回転
電機、4……コントローラ、5……アクセルペダル、6
……バッテリ、51……踏込量センサ、52……アイドルス
イッチ。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ターボチャージャの回転軸に取付けられた
    電動ー発電機となる回転電機を備えた回転電機付ターボ
    チャージャの制御装置において、 アクセルペダルがアイドリング位置から離れた瞬間を検
    出する第1の検出手段からのAS信号の発生と、アクセル
    ペダルの踏込量に対応するFS信号が発生するまでの不感
    知領域の変化量を検出する第2の検出手段と、 第2の検出手段が検知した不感知領域の変化量と所定変
    化量αとを比較する比較手段と、 前記比較値が所定変化量αよりも小さくて踏み込み速度
    が所定よりも早いときに前記回転電機を電動機として力
    行運転する手段と、 を具備してなる回転電機付ターボチャージャの制御装
    置。
  2. 【請求項2】ターボチャージャの回転軸に取付けられた
    電動ー発電機となる回転電機を備えた回転電機付ターボ
    チャージャの制御装置において、 アクセルペダルがアイドリング位置から離れた瞬間を検
    出する第1の検出手段からのAS信号の発生と、アクセル
    ペダルの踏込量に対応するFS信号が発生するまでの不感
    知領域の変化量を検出する第2の検出手段と、 第2の検出手段が検知した不感知領域の変化量と所定変
    化量αとを比較する比較手段と、 前記比較値が所定変化量αよりも小さくて踏み込み速度
    が所定よりも早いときに、バッテリの蓄電量を検出する
    手段と、 前記比較値が所定変化量αよりも小さくて踏み込み速度
    が所定よりも早く、かつバッテリの蓄電量が十分である
    と判断されたとき、前記回転電機を電動機として力行運
    転する手段と、 を具備してなる回転電機付ターボチャージャの制御装
    置。
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