JP3232635B2 - 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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- JP3232635B2 JP3232635B2 JP06948992A JP6948992A JP3232635B2 JP 3232635 B2 JP3232635 B2 JP 3232635B2 JP 06948992 A JP06948992 A JP 06948992A JP 6948992 A JP6948992 A JP 6948992A JP 3232635 B2 JP3232635 B2 JP 3232635B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は回転軸に回転電機を取付
けたターボチャージャを備えたエンジンにおける始動時
の制御を行う回転電機付ターボチャージャの制御装置に
関する。
けたターボチャージャを備えたエンジンにおける始動時
の制御を行う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を利用してタ
ービンを駆動し、該駆動力によりコンプレッサを作動さ
せてエンジンに過給気を圧送するターボチャージャが普
及され、この種のターボチャージャのタービン軸に回転
電機を配置して、エンジンの運転状態に応じ回転電機を
電動または発電作動させる種々の提案が行われている。
ービンを駆動し、該駆動力によりコンプレッサを作動さ
せてエンジンに過給気を圧送するターボチャージャが普
及され、この種のターボチャージャのタービン軸に回転
電機を配置して、エンジンの運転状態に応じ回転電機を
電動または発電作動させる種々の提案が行われている。
【０００３】そして、この種の提案の一例として二台の
回転電機付ターボチャージャと、エンジントルクにより
駆動される発電機とを備え、エンジンの低回転高負荷時
に前記発電機の出力をターボチャージャの回転電機に通
電してエンジントルクの向上を図る提案が特開平２−３
３４１３号公報に示されている。
回転電機付ターボチャージャと、エンジントルクにより
駆動される発電機とを備え、エンジンの低回転高負荷時
に前記発電機の出力をターボチャージャの回転電機に通
電してエンジントルクの向上を図る提案が特開平２−３
３４１３号公報に示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、通常のエン
ジンでは始動に際しスタータに通電した状態では燃料の
インジェクションポンプのラック位置は、エンジン回転
数が０のために図３に示すＡ点のように燃料流量の増す
位置におかれている。このためスタータに通電してエン
ジンの始動を行うと、図示のＡ点よりＢ点のアイドリン
グ位置にラック位置が変わるが、吸入する空気量が少な
いため濃い燃料の不完全燃焼によりスモークが発生する
という不都合が生じている。なお、上述の公開公報に示
された提案によれば、エンジントルクにより駆動される
発電機にて二台のターボチャージャの付勢は行えるが、
エンジンの始動時では該発電機からの電力が得られない
ため吸気量の増加は望めないという問題がある。
ジンでは始動に際しスタータに通電した状態では燃料の
インジェクションポンプのラック位置は、エンジン回転
数が０のために図３に示すＡ点のように燃料流量の増す
位置におかれている。このためスタータに通電してエン
ジンの始動を行うと、図示のＡ点よりＢ点のアイドリン
グ位置にラック位置が変わるが、吸入する空気量が少な
いため濃い燃料の不完全燃焼によりスモークが発生する
という不都合が生じている。なお、上述の公開公報に示
された提案によれば、エンジントルクにより駆動される
発電機にて二台のターボチャージャの付勢は行えるが、
エンジンの始動時では該発電機からの電力が得られない
ため吸気量の増加は望めないという問題がある。
【０００５】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始動時におけるスモ
ーク量を減少させ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、その目的はエンジンの始動時におけるスモ
ーク量を減少させ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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明では、ターボチャージャの回転軸に回転子が
取り付けられ、その周囲に固定子が配設されて構成され
た回転電機を具備した回転電機付ターボチャージャを、
前記固定子と接続され、バッテリとの間で電力の授受を
行う電力変換器と、該電力変換器の動作を制御するコン
トローラとにより、前記回転電機を電動作動あるいは発
電作動させることにより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、キースイッチのオンおよび
オフに応じた出力を発するキースイッチ動作検知手段
と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段
とを具え、前記キースイッチ動作検知手段より前記コン
トローラへキースイッチオンの検知信号が入力された時
に、前記回転電機に電動作動を開始させ、前記エンジン
回転数検出手段により検出されるエンジン回転数が、予
め定めてあるアイドリング回転数に達した時に、電動作
動を停止させるよう制御することとした。 また、ターボ
チャージャの回転軸に対しエンジンオイルとは別の潤滑
油を供給するよう配設され、その供給がコントローラに
より制御される潤滑油供給手段を更に設け、該コントロ
ーラへキースイッチオンの検知信号が入力された時より
潤滑油の供給が開始され、エンジン回転数が予め定めて
あるアイドリング回転数に達した時に該供給が停止され
るように前記潤滑油供給手段を制御することも出来る。
め、本発明では、ターボチャージャの回転軸に回転子が
取り付けられ、その周囲に固定子が配設されて構成され
た回転電機を具備した回転電機付ターボチャージャを、
前記固定子と接続され、バッテリとの間で電力の授受を
行う電力変換器と、該電力変換器の動作を制御するコン
トローラとにより、前記回転電機を電動作動あるいは発
電作動させることにより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、キースイッチのオンおよび
オフに応じた出力を発するキースイッチ動作検知手段
と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段
とを具え、前記キースイッチ動作検知手段より前記コン
トローラへキースイッチオンの検知信号が入力された時
に、前記回転電機に電動作動を開始させ、前記エンジン
回転数検出手段により検出されるエンジン回転数が、予
め定めてあるアイドリング回転数に達した時に、電動作
動を停止させるよう制御することとした。 また、ターボ
チャージャの回転軸に対しエンジンオイルとは別の潤滑
油を供給するよう配設され、その供給がコントローラに
より制御される潤滑油供給手段を更に設け、該コントロ
ーラへキースイッチオンの検知信号が入力された時より
潤滑油の供給が開始され、エンジン回転数が予め定めて
あるアイドリング回転数に達した時に該供給が停止され
るように前記潤滑油供給手段を制御することも出来る。
【０００７】
【作用】エンジン始動に際しターボチャージャに取付け
た回転電機を電動駆動して過給気をエンジンに圧送する
ので、始動時のラック位置のため燃料が多く供給されて
も十分な空気により良好な燃焼が行われスモークの発生
が減少する。
た回転電機を電動駆動して過給気をエンジンに圧送する
ので、始動時のラック位置のため燃料が多く供給されて
も十分な空気により良好な燃焼が行われスモークの発生
が減少する。
【０００８】
【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。
【０００９】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の構成を示すブロック図
である。同図において、１はエンジンで、その排気管１
１および吸気管１２にはターボチャージャ２が接続され
ており、排気管１１を介する排気ガスのエネルギーによ
りタービン２１が駆動されると、同軸上のコンプレッサ
２２が回転作動してエアークリーナ２３から空気を取入
れて圧縮し、吸気管１２を介し過給気としてエンジン１
に圧送するように構成されている。なお、１３はエンジ
ン１のスタータで、始動時に通電されてそのピニオン１
４に噛合う大ギヤ１５を駆動し、連結されたクランク軸
を回転させエンジン１を始動に導くものである。
ャージャの制御装置の一実施例の構成を示すブロック図
である。同図において、１はエンジンで、その排気管１
１および吸気管１２にはターボチャージャ２が接続され
ており、排気管１１を介する排気ガスのエネルギーによ
りタービン２１が駆動されると、同軸上のコンプレッサ
２２が回転作動してエアークリーナ２３から空気を取入
れて圧縮し、吸気管１２を介し過給気としてエンジン１
に圧送するように構成されている。なお、１３はエンジ
ン１のスタータで、始動時に通電されてそのピニオン１
４に噛合う大ギヤ１５を駆動し、連結されたクランク軸
を回転させエンジン１を始動に導くものである。
【００１０】ターボチャージャ２のタービン２１とコン
プレッサ２２とを連結する回転軸３３には回転電機（Ｔ
ＣＧ）３の回転子３１が取付けられ、該回転子３１に対
応する固定子３２はハウジング２４の内壁に固着されて
いる。また、ターボチャージャ２の回転は毎分十万回転
以上に達するため、超高速回転に耐えるベアリング２５
が使用されており、その油流路としてエンジン１のオイ
ルポンプから逆止弁２６、タンク２７を介する送油路２
９が設けられて油膜切れが生じないように構成されてい
る。なお、２８は送油用のアクチュエータで、エンジン
１が停止時はオイルポンプからの送油がないため、後述
するコントローラからの送油指令により作動してタンク
２７からベアリング２５に給油するものである。
プレッサ２２とを連結する回転軸３３には回転電機（Ｔ
ＣＧ）３の回転子３１が取付けられ、該回転子３１に対
応する固定子３２はハウジング２４の内壁に固着されて
いる。また、ターボチャージャ２の回転は毎分十万回転
以上に達するため、超高速回転に耐えるベアリング２５
が使用されており、その油流路としてエンジン１のオイ
ルポンプから逆止弁２６、タンク２７を介する送油路２
９が設けられて油膜切れが生じないように構成されてい
る。なお、２８は送油用のアクチュエータで、エンジン
１が停止時はオイルポンプからの送油がないため、後述
するコントローラからの送油指令により作動してタンク
２７からベアリング２５に給油するものである。
【００１１】４は電力変換器であり、回転電機３の固定
子３２の巻線と接続され、電動駆動時にはバッテリ５か
らの直流電力を所定周波数の交流電力に変換して固定子
３２に供給し、回転子３１の駆動によりコンプレッサ２
３を回転させてエンジン１に過給気を圧送したり、また
は排気エネルギーに余裕のあるときは発電作動時の固定
子３から交流電力を入力して整流し、バッテリ５の充電
電力に変換して供給するものである。
子３２の巻線と接続され、電動駆動時にはバッテリ５か
らの直流電力を所定周波数の交流電力に変換して固定子
３２に供給し、回転子３１の駆動によりコンプレッサ２
３を回転させてエンジン１に過給気を圧送したり、また
は排気エネルギーに余裕のあるときは発電作動時の固定
子３から交流電力を入力して整流し、バッテリ５の充電
電力に変換して供給するものである。
【００１２】６はマイクロコンピュータからなるコント
ローラで、入力された信号に応じ予め設定された条件と
対応させて判定し、所定の指令などを発するものであ
る。ここでは、キースイッチ６１が投入されてリレー６
２の作動によりコントローラ６に信号が入力されると、
アクチュエータ２８や電力変換器４などに指令が発せら
れる。さらにエンジン１の回転センサ１６からの回転信
号が入力されると、その信号に基づいて判断が行われ、
例えばアイドリング回転に達するまでは所定の指令が継
続されるように構成されている。
ローラで、入力された信号に応じ予め設定された条件と
対応させて判定し、所定の指令などを発するものであ
る。ここでは、キースイッチ６１が投入されてリレー６
２の作動によりコントローラ６に信号が入力されると、
アクチュエータ２８や電力変換器４などに指令が発せら
れる。さらにエンジン１の回転センサ１６からの回転信
号が入力されると、その信号に基づいて判断が行われ、
例えばアイドリング回転に達するまでは所定の指令が継
続されるように構成されている。
【００１３】なお、リレー６２はキースイッチ６１の投
入によりスタータ１３に通電するようにも結線されてい
る。
入によりスタータ１３に通電するようにも結線されてい
る。
【００１４】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。
【００１５】まずステップ１にてキースイッチ６１がオ
ンに投入されると、リレー６２の接点が閉じてコントロ
ーラ６に信号が送られてアクチュエータ２８に指令が発
せられるとともに、スタータ１３が通電される。そし
て、アクチュエータ２８はエンジン１のオイルポンプの
回転開始前のベアリング２５のオイル切れを防ぐために
タンク２７から送油路２９を介し給油し、一方コントロ
ーラ６は電力変換器４に通電指令を発して回転電機４を
電動駆動する（ステップ２〜４）。
ンに投入されると、リレー６２の接点が閉じてコントロ
ーラ６に信号が送られてアクチュエータ２８に指令が発
せられるとともに、スタータ１３が通電される。そし
て、アクチュエータ２８はエンジン１のオイルポンプの
回転開始前のベアリング２５のオイル切れを防ぐために
タンク２７から送油路２９を介し給油し、一方コントロ
ーラ６は電力変換器４に通電指令を発して回転電機４を
電動駆動する（ステップ２〜４）。
【００１６】このため、コンプレッサ２２は圧縮作動を
開始してエンジン１にエアークリーナ２３からの空気を
圧送し、スタータ１３がクランク軸を回転することによ
りエンジン１の始動が行われる。なお、この際、エンジ
ン始動時の多い目の燃料は空気量も多いため、その燃焼
状態は良好になってスモークの発生が減少することにな
る。
開始してエンジン１にエアークリーナ２３からの空気を
圧送し、スタータ１３がクランク軸を回転することによ
りエンジン１の始動が行われる。なお、この際、エンジ
ン始動時の多い目の燃料は空気量も多いため、その燃焼
状態は良好になってスモークの発生が減少することにな
る。
【００１７】つぎのステップ５では回転センサ１６から
の回転信号がチェックされ、アイドリング回転数より大
きい場合は、リレー６２が断にされてスタータ１３がオ
フとなり、また、回転電機３への通電や、アクチュエー
タ２８への指令がオフとなって、エンジン始動時の作動
が終了する（ステップ６〜８）。
の回転信号がチェックされ、アイドリング回転数より大
きい場合は、リレー６２が断にされてスタータ１３がオ
フとなり、また、回転電機３への通電や、アクチュエー
タ２８への指令がオフとなって、エンジン始動時の作動
が終了する（ステップ６〜８）。
【００１８】なお、前記のステップ５にてエンジン回転
数がアイドリング回転数に未達の場合は前述のステップ
２からのフローに戻り、ベアリング２５への送油や回転
電機３の電動駆動によるコンプレッサ２２の付勢を継続
させてスモークの発生を減少させる。
数がアイドリング回転数に未達の場合は前述のステップ
２からのフローに戻り、ベアリング２５への送油や回転
電機３の電動駆動によるコンプレッサ２２の付勢を継続
させてスモークの発生を減少させる。
【００１９】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。
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。
【００２０】
【発明の効果】上述の実施例のように本発明によれば、
エンジン始動に際しターボチャージャに取付けた回転電
機を電動駆動してコンプレッサを回転させ、エンジンの
吸気を増大させるので、ラック位置によって燃料が多く
送られても燃焼用の空気が十分となってスモークの発生
が減少できる効果がある。
エンジン始動に際しターボチャージャに取付けた回転電
機を電動駆動してコンプレッサを回転させ、エンジンの
吸気を増大させるので、ラック位置によって燃料が多く
送られても燃焼用の空気が十分となってスモークの発生
が減少できる効果がある。
【００２１】また本発明ではエンジン回転数がアイドリ
ング回転数に達するまではターボチャージャの過給作動
を行うので、その間の空気量が増してスモークの発生が
抑えられ、さらにターボチャージャの回転軸への潤滑油
の給油を行うので、エンジン側のオイルポンプからの送
油が不十分でもオイル切れから免れるという利点が得ら
れる。
ング回転数に達するまではターボチャージャの過給作動
を行うので、その間の空気量が増してスモークの発生が
抑えられ、さらにターボチャージャの回転軸への潤滑油
の給油を行うので、エンジン側のオイルポンプからの送
油が不十分でもオイル切れから免れるという利点が得ら
れる。
【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の構成を示すブロック図である。
制御装置の一実施例の構成を示すブロック図である。
【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】エンジン回転数とラック位置との関連を示す曲
線図である。
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 ５…バッテリ ６…コントローラ ２１…コンプレッサ ２７…タンク ２９…送油路 ３３…回転軸
Claims (2)
- 【請求項１】ターボチャージャの回転軸に回転子が取り
付けられ、その周囲に固定子が配設されて構成された回
転電機を具備した回転電機付ターボチャージャを、 前記固定子と接続され、バッテリとの間で電力の授受を
行う電力変換器と、該電力変換器の動作を制御するコン
トローラとにより、前記回転電機を電動作動あるいは発
電作動させることにより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、 キースイッチのオンおよびオフに応じた出力を発するキ
ースイッチ動作検知手段と、 エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段とを
具え、 前記キースイッチ動作検知手段より前記コントローラへ
キースイッチオンの検知信号が入力された時に、前記回
転電機に電動作動を開始させ、前記エンジン回転数検出
手段により検出されるエンジン回転数が、予め定めてあ
るアイドリング回転数に達した時に、電動作動を停止さ
せるよう制御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】ターボチャージャの回転軸に対しエンジン
オイルとは別の潤滑油を供給するよう配設され、その供
給がコントローラにより制御される潤滑油供給手段を更
に設け、 該コントローラへキースイッチオンの検知信号が入力さ
れた時より潤滑油の供給が開始され、エンジン回転数が
予め定めてあるアイドリング回転数に達した時に該供給
が停止されるように前記潤滑油供給手段を制御すること
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 |
|---|---|---|---|
| JP06948992A JP3232635B2 (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP06948992A JP3232635B2 (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | 回転電機付ターボチャージャの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05231163A JPH05231163A (ja) | 1993-09-07 |
| JP3232635B2 true JP3232635B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=13404176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06948992A Expired - Fee Related JP3232635B2 (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | 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) | JP3232635B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6233935B1 (en) * | 1999-12-07 | 2001-05-22 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and apparatus for starting an engine having a turbocharger |
-
1992
- 1992-02-19 JP JP06948992A patent/JP3232635B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05231163A (ja) | 1993-09-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |