JP3094561B2 - 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
- Publication number
- JP3094561B2 JP3094561B2 JP03272032A JP27203291A JP3094561B2 JP 3094561 B2 JP3094561 B2 JP 3094561B2 JP 03272032 A JP03272032 A JP 03272032A JP 27203291 A JP27203291 A JP 27203291A JP 3094561 B2 JP3094561 B2 JP 3094561B2
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- Japan
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- turbocharger
- electric machine
- engine
- rotating electric
- control device
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はターボチャージャに回転
電機を取付け、エンジンの高出力時の性能を改善しよう
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。
電機を取付け、エンジンの高出力時の性能を改善しよう
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。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの排気エネルギーによりタービ
ンを回転させ、該タービントルクによりコンプレッサを
駆動してエンジンに過給気を圧送するターボチャージャ
が広く使用されている。
ンを回転させ、該タービントルクによりコンプレッサを
駆動してエンジンに過給気を圧送するターボチャージャ
が広く使用されている。
【０００３】この種のターボチャージャの回転軸に回転
電機（ＴＣＧ）を取付け、エンジンの低速高負荷時には
回転電機を電動駆動してコンプレッサを付勢して過給気
圧を上昇させたり、または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変換して回
収するなどの試みが種々行われている。
電機（ＴＣＧ）を取付け、エンジンの低速高負荷時には
回転電機を電動駆動してコンプレッサを付勢して過給気
圧を上昇させたり、または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変換して回
収するなどの試みが種々行われている。
【０００４】一方、ターボチャージャ付のエンジンで
は、その高速域における過給気圧が高圧すぎると異常燃
焼などによる不都合が生ずるため、ウエストゲートバル
ブを設けて排気の一部をタービンに導かずに外気に逃す
方法が行われている。
は、その高速域における過給気圧が高圧すぎると異常燃
焼などによる不都合が生ずるため、ウエストゲートバル
ブを設けて排気の一部をタービンに導かずに外気に逃す
方法が行われている。
【０００５】また、エンジンの運転状態に応じて多気筒
エンジンの一部のシリンダの運転を制御する提案として
例えば特開昭５６−１２１８３８号公報や、特開昭５９
−７７４７号公報に気筒数制御エンジンがそれぞれ示さ
れている。
エンジンの一部のシリンダの運転を制御する提案として
例えば特開昭５６−１２１８３８号公報や、特開昭５９
−７７４７号公報に気筒数制御エンジンがそれぞれ示さ
れている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述のようにターボチ
ャージャ付のエンジンの高速域における過給気圧の過大
な上昇を防止するため排気の一部をウエストゲートバル
ブにより大気に放出しても、流路の抵抗などにより、タ
ービン入口圧力（エンジン排圧）は図３に示すようにコ
ンプレッサ出口圧力（過給気圧）に比して非常に高くな
り、このエンジン排圧の上昇のためエンジンの高速出力
が低下するという問題が生ずることになる。また上記の
提案のような気筒数制御エンジンを利用した場合では、
その制御に手数を要する割合には高速時に所望する過給
気圧に達する場合が少なく、十分な高速出力が得られな
いという不都合がある。
ャージャ付のエンジンの高速域における過給気圧の過大
な上昇を防止するため排気の一部をウエストゲートバル
ブにより大気に放出しても、流路の抵抗などにより、タ
ービン入口圧力（エンジン排圧）は図３に示すようにコ
ンプレッサ出口圧力（過給気圧）に比して非常に高くな
り、このエンジン排圧の上昇のためエンジンの高速出力
が低下するという問題が生ずることになる。また上記の
提案のような気筒数制御エンジンを利用した場合では、
その制御に手数を要する割合には高速時に所望する過給
気圧に達する場合が少なく、十分な高速出力が得られな
いという不都合がある。
【０００７】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、その目的は回転電機を設けたターボチャー
ジャにより、排気エネルギーの一部を放出しても、回転
電機の電動駆動により適切なブースト圧を得て、十分な
高速域におけるトルクを得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。
ものであり、その目的は回転電機を設けたターボチャー
ジャにより、排気エネルギーの一部を放出しても、回転
電機の電動駆動により適切なブースト圧を得て、十分な
高速域におけるトルクを得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。
【０００８】
【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、タービン軸に回転電機を有するタ
ーボチャージャを備えたエンジンの高速域の運転を制御
する回転電機付ターボチャージャの制御装置において、
前記エンジンの一部シリンダからの排気を大気に放出す
る排気放出手段と、エンジンへの過給気圧を検出するブ
ースト圧検出手段と、前記排気放出手段を作動させブー
スト圧検出手段からの信号に応じ回転電機の電動駆動を
制御する制御手段とを有す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。
めに本発明によれば、タービン軸に回転電機を有するタ
ーボチャージャを備えたエンジンの高速域の運転を制御
する回転電機付ターボチャージャの制御装置において、
前記エンジンの一部シリンダからの排気を大気に放出す
る排気放出手段と、エンジンへの過給気圧を検出するブ
ースト圧検出手段と、前記排気放出手段を作動させブー
スト圧検出手段からの信号に応じ回転電機の電動駆動を
制御する制御手段とを有す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。
【０００９】
【作用】本発明では、エンジンの高速時には排気の一部
を流路抵抗の低い流路によってターボチャージャを介さ
ずに大気に放出して排圧の上昇を防ぐとともに、ターボ
チャージャからのブースト圧が所望値に未達の場合には
回転電機の電動駆動を行い、コンプレッサの圧気作動を
助勢させ、十分な過給気をエンジンに圧送させる。
を流路抵抗の低い流路によってターボチャージャを介さ
ずに大気に放出して排圧の上昇を防ぐとともに、ターボ
チャージャからのブースト圧が所望値に未達の場合には
回転電機の電動駆動を行い、コンプレッサの圧気作動を
助勢させ、十分な過給気をエンジンに圧送させる。
【００１０】
【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。
詳細に説明する。
【００１１】図１は本発明にかかる回転電機付ターボチ
ャージャの制御装置の一実施例を示す構成ブロック図で
ある。
ャージャの制御装置の一実施例を示す構成ブロック図で
ある。
【００１２】同図において、１は４シリンダを備えたエ
ンジンであり、その排気流路は２シリンダ毎に分けら
れ、一方の排気流路１ａは排気管１ｃに連通し、排気ガ
スの流路抵抗を小にしてサイレンサ４ｃを介し大気に放
出するもので、該排気管１ｃの途中にはバルブ２ａが配
置され、アクチュエータ３ａにより開閉操作される。
ンジンであり、その排気流路は２シリンダ毎に分けら
れ、一方の排気流路１ａは排気管１ｃに連通し、排気ガ
スの流路抵抗を小にしてサイレンサ４ｃを介し大気に放
出するもので、該排気管１ｃの途中にはバルブ２ａが配
置され、アクチュエータ３ａにより開閉操作される。
【００１３】また、他方の排気流路１ｂは他の排気管１
ｄに連通し、ターボチャージャ４のタービン４ａに排気
ガスを導くものであり、該排気流路１ｂと前記の排気流
路１ａとの間はバルブ２ｂを備えた流路により連通さ
れ、該バルブ２ｂが開弁し前記のバルブ２ａの閉弁時に
はエンジン１の４シリンダからの排気ガスはタービン４
ａを駆動するように構成されている。なお、図示の３ｂ
はアクチュエータで、バルブ２ｂの開閉を司るものであ
る。
ｄに連通し、ターボチャージャ４のタービン４ａに排気
ガスを導くものであり、該排気流路１ｂと前記の排気流
路１ａとの間はバルブ２ｂを備えた流路により連通さ
れ、該バルブ２ｂが開弁し前記のバルブ２ａの閉弁時に
はエンジン１の４シリンダからの排気ガスはタービン４
ａを駆動するように構成されている。なお、図示の３ｂ
はアクチュエータで、バルブ２ｂの開閉を司るものであ
る。
【００１４】ターボチャージャ４は排気エネルギーによ
り駆動されるタービン４ａのトルクによりコンプレッサ
４ｂを作動させ、エアクリーナ４ｄから取入れる空気を
圧縮して給気管１ｅを介しエンジン１に過給気を圧送す
るもので、エンジン１の吸気流路１ｆには過給気圧を検
出するブースト圧センサ１ｇが取付けられている。
り駆動されるタービン４ａのトルクによりコンプレッサ
４ｂを作動させ、エアクリーナ４ｄから取入れる空気を
圧縮して給気管１ｅを介しエンジン１に過給気を圧送す
るもので、エンジン１の吸気流路１ｆには過給気圧を検
出するブースト圧センサ１ｇが取付けられている。
【００１５】また、ターボチャージャ４のタービン軸に
は電動−発電機となる回転電機（ＴＣＧ）５が取付けら
れ、排気エネルギーが弱くて所望する過給気圧が得られ
ない場合はバッテリから電源が供給されて電動駆動さ
れ、コンプレッサ４ｂの圧気作動を付勢したり、排気エ
ネルギーに余裕のある場合には発電作動して排気エネル
ギーを電力として回収するように構成されている。
は電動−発電機となる回転電機（ＴＣＧ）５が取付けら
れ、排気エネルギーが弱くて所望する過給気圧が得られ
ない場合はバッテリから電源が供給されて電動駆動さ
れ、コンプレッサ４ｂの圧気作動を付勢したり、排気エ
ネルギーに余裕のある場合には発電作動して排気エネル
ギーを電力として回収するように構成されている。
【００１６】６はコントローラでマイクロコンピュータ
からなり、中央制御装置、各種メモリ、入 ／出力回路
などを備えており、エンジン１の回転センサ１ｈ、ブー
スト圧センサ１ｇ、アクセルペダル７の踏込量を検出す
るアクセルセンサ７ａなどからの信号が入力されると所
定の演算や処理が行われ、前述のアクチュエータ３ａ，
３ｂに対してバルブ２ａ，２ｂの開／閉弁の指令や、回
転電機５に対し電動／発電作動の指令が発せられるよう
に構成されている。
からなり、中央制御装置、各種メモリ、入 ／出力回路
などを備えており、エンジン１の回転センサ１ｈ、ブー
スト圧センサ１ｇ、アクセルペダル７の踏込量を検出す
るアクセルセンサ７ａなどからの信号が入力されると所
定の演算や処理が行われ、前述のアクチュエータ３ａ，
３ｂに対してバルブ２ａ，２ｂの開／閉弁の指令や、回
転電機５に対し電動／発電作動の指令が発せられるよう
に構成されている。
【００１７】図２は本実施例の作動の一例を示す処理フ
ロー図であり、同図を用いて本実施例の作動を説明す
る。
ロー図であり、同図を用いて本実施例の作動を説明す
る。
【００１８】まずステップ１にて、回転センサ１ｈから
エンジン回転数、アクセルセンサ７ａからアクセル開
度、ブースト圧センサ１ｇからブースト圧をそれぞれ読
込み、ステップ２ではこれらのセンサからの信号によっ
て、エンジンが高速域であるか否かを判断する。ここで
高速域と判断するとステップ３に進み、アクチュエータ
３ａと３ｂに指令し、バルブ２ａを開弁、バルブ２ｂを
閉弁に制御して、排気の一部を排気管１ｃを介してサイ
レンサ４ｃより大気に開放する。
エンジン回転数、アクセルセンサ７ａからアクセル開
度、ブースト圧センサ１ｇからブースト圧をそれぞれ読
込み、ステップ２ではこれらのセンサからの信号によっ
て、エンジンが高速域であるか否かを判断する。ここで
高速域と判断するとステップ３に進み、アクチュエータ
３ａと３ｂに指令し、バルブ２ａを開弁、バルブ２ｂを
閉弁に制御して、排気の一部を排気管１ｃを介してサイ
レンサ４ｃより大気に開放する。
【００１９】ついで、この状態にて排気管１ｄを介する
排気エネルギーによるターボチャージャ４からのブース
ト圧をステップにて測定し、このブースト圧が所望する
ブースト圧に達しているか否かをステップ５にてチェッ
クする。そして、必要とするブースト圧に達している場
合はステップ６にて回転電機４の電動駆動は行わない
が、未達の場合はステップ７に移行してブースト差圧を
測定し、回転電機４を電動駆動する電力を設定して通電
し、回転電機４のトルクを加えることによってエンジン
１への過給気圧を上昇させることになる（ステップ８，
９）。
排気エネルギーによるターボチャージャ４からのブース
ト圧をステップにて測定し、このブースト圧が所望する
ブースト圧に達しているか否かをステップ５にてチェッ
クする。そして、必要とするブースト圧に達している場
合はステップ６にて回転電機４の電動駆動は行わない
が、未達の場合はステップ７に移行してブースト差圧を
測定し、回転電機４を電動駆動する電力を設定して通電
し、回転電機４のトルクを加えることによってエンジン
１への過給気圧を上昇させることになる（ステップ８，
９）。
【００２０】なお、前述のステップ２でエンジン１が高
速域でない場合はステップ１０以降に移り、バルブ２ａ
の閉弁、バルブ２ｂの開弁を行って排気の一部の放出や
回転電機４の電動駆動を行うことなく、ターボチャージ
ャの通常制御に移行することになる。
速域でない場合はステップ１０以降に移り、バルブ２ａ
の閉弁、バルブ２ｂの開弁を行って排気の一部の放出や
回転電機４の電動駆動を行うことなく、ターボチャージ
ャの通常制御に移行することになる。
【００２１】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、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
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。
【００２２】
【発明の効果】上述の実施例のように本発明によれば、
エンジンの高速域では排気の一部を流路抵抗の少ない流
路を介して大気に放出し、一部シリンダの排圧上昇を抑
えて高速出力を上昇させ、この排気の放出によりターボ
チャージャから所望するブースト圧が得られないとき
は、回転電機の電動駆動により圧気作動を付勢するの
で、十分な高速トルクが得られるという効果が生ずる。
エンジンの高速域では排気の一部を流路抵抗の少ない流
路を介して大気に放出し、一部シリンダの排圧上昇を抑
えて高速出力を上昇させ、この排気の放出によりターボ
チャージャから所望するブースト圧が得られないとき
は、回転電機の電動駆動により圧気作動を付勢するの
で、十分な高速トルクが得られるという効果が生ずる。
【図１】本発明にかかる回転電機付ターボチャージャの
制御装置の一実施例を示す構成ブロック図である。
制御装置の一実施例を示す構成ブロック図である。
【図２】本実施例の作動の一例を示す処理フロー図であ
る。
る。
【図３】エンジン回転数と排気や吸気の圧力との関連を
示す曲線図である。
示す曲線図である。
１…エンジン １ｃ…排気管 １ｇ…ブースト圧センサ １ｈ…回転センサ ２ａ…バルブ ４…ターボチャージャ ４ａ…タービン ５…回転電機 ６…コントローラ
Claims (2)
- 【請求項１】タービン軸に回転電機を有するターボチャ
ージャを備えたエンジンの高速域の運転を制御する回転
電機付ターボチャージャの制御装置において、前記エン
ジンの一部シリンダからの排気を大気に放出する排気放
出手段と、エンジンへの過給気圧を検出するブースト圧
検出手段と、前記排気放出手段を作動させブースト圧検
出手段からの信号に応じ回転電機の電動駆動を制御する
制御手段とを有する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。 - 【請求項２】前記制御手段は排気放出手段の作動中、エ
ンジンへのブースト圧力が所望値に未達の場合、前記回
転電機を電動駆動してターボチャージャの過給作動を助
勢せしめることを特徴とする請求項１記載の回転電機付
ターボチャージャの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03272032A JP3094561B2 (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP03272032A JP3094561B2 (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 回転電機付ターボチャージャの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0586879A JPH0586879A (ja) | 1993-04-06 |
| JP3094561B2 true JP3094561B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=17508181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03272032A Expired - Fee Related JP3094561B2 (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 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) | JP3094561B2 (ja) |
-
1991
- 1991-09-24 JP JP03272032A patent/JP3094561B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0586879A (ja) | 1993-04-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |