JPH01155028A - 回転電機付ターボチャージャの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
。

（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。

このようにターボチャージャに電動−発電機となる回転
電機を取付け、内燃機関の運転状態に応じて電動機また
は発電機として作動させる内燃機関のターボチャージャ
の提案が特開昭６０−１９５３２９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） 上記の提案においては、内燃機関の回転の速度や負荷の
状態に応じて回転電機を電動機作動、または発電機作動
として制御し運転しているが、エンジン始動時の暖機の
ために回転電機の利用が考慮されておらず、通常のよう
に始動後はエンジン回転数を上昇させて暖機時間の短縮
を計っている。

しかし、この場合エンジン回転数を上Ａ−させると上昇
にともないエンジン騒音が増加して近隣に迷惑を及ぼす
欠点を有している。

また、エンジンの暖機が必要な低温時では、バッテリの
温度も低くその蓄電量の低下に加え、グロープラグに要
する電力消費量も増大することになり、このためアイド
ルアップを行い、充電用発電機の発電量を増加させる必
要がある。

したがって、住宅地域では騒音の発生が問題となり、エ
ンジン回転数の上昇を行わないと暖機に時間を要する不
都合が生じている。

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暖機に際してその回転数を上昇さ
せることなく、暖機時間を短縮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、電動−発電機となる回転電機を有する
回転電機付ターボチャージャの制御装置において、エン
ジンの回転数検出手段と、前記回転電機の発電電力検出
手段と、これらの検出手段からの信号により燃料流量を
増加しても回転電機の発電電力を増加せしめてエンジン
回転数を低速度に保持制御する制御手段とを備えた回転
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、エンジンの暖機時にエンジンへの供給燃料
を増加させて暖機時間の短縮を図るが、負荷としてター
ボチャージャの回転電機の発電電力を増加させるので、
エンジンの回転数は上昇せずに低速度に保持される作用
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にはエンジン
トルクの伝達を断続するクラッチ４と、エンジントルク
を変速する変速機４ａとを有しており、ＩＣはエンジン
回転センサ、２ｂはアクセルペダル２ｄに取付けられた
アクセルペダルセンサであり、それぞれ検出したエンジ
ン回転信号や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、半導、体制御素子を用いて電圧や電流を
制御するデユーティ制御回路など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これら
の強電制御回路が制御されるものである。

なお、図示の１ｄは水温計でエンジン１の冷却水温度を
検出するもの、７ｂは電力計で発電機モードの回転電機
７の発電電力を計測するもので、それぞれ検出または計
測した冷却水温度または発電電力の信号を電子制御装置
５に送信する。

また、２Ｃは燃料アクチュエータで電子制御装置５から
の指令により噴射器２を駆動して、エンジン１への供給
燃料を制御するものである。

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人力して演算処理や冷
却水温度、回転数などデータ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
人／出力装置などを有しており、エンジン１への供給燃
料を増加させる燃料アクチュエータ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、つぎに第２図を参照して本実施例の作動を説明する
。

まずステップ１ではエンジン回転センサＩＣからの信号
を読込み、エンジン回転数Ｎを所定のアイドリング回転
数Ｎ０と比較し、Ｎ≦Ｎｏの場合はステップ２に進んで
エンジン１への玲却水温度をチエツクするが、エンジン
回転数Ｎｈ）Ｎｏより大きいときはステップ９に進み、
ターボチャージャの回転電機を通常のコンＩ・ロールモ
ードにする。

ステップ２ては水温計１ｄからの信号により、検出され
た水温Ｔと暖機時の目標水温Ｔ。とを比較する。そして
、目標水温Ｔ。に達しているときはステップ９に進むが
、水温Ｔが目標値に達していない場合はステップ３にて
供給燃料を増加させ、エンジン回転数を上昇させて排気
エネルギを増し、ターボチャージャの回転電機の発電電
力を増加させてバッテリ５ａの充電電力にする。

ここで第３図はエンジン回転数を定速度にしたときの回
転電機の発電機モードにおける燃料流量と発電電力量と
の関連を示す曲線図であり、図示のようにエンジンへの
燃料流量を変化させたとき発電機の負荷として対応させ
た発電電力を得ることによりエンジン回転数を一定速度
に制御できることを示している。したがってエンジン回
転数を一定に保持し、供給燃料を増加させて早期暖機を
図れるものである。

さぎの第２図のステップ５ではエンジン回転センサ１ｃ
によりエンジン回転数Ｎをチエツクし、ステップ６にて
所定のアイドリング回転数Ｎ。と比較してＮ≦Ｎｏの場
合はステップ７に進むが、否の場合はステップ４に戻っ
て前記のフローを繰返す。

ステップ７では水温計１ｄから読込んだ水温Ｔと目標水
温Ｔ。とを比較し、水温Ｔが目標水温Ｔ、に達しないと
きは前記の発電状態を維持してステップ７に戻り、水温
ＴがＴｏに達しているときは暖機完了となるのでステッ
プ９に進んで通常の回転電機制御に移行することになる
。

以上本発明を一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。

（発明の効果） 本発明によれば、エンジンの暖機時の所用暖機時間を短
縮するため、エンジンへの供給燃料を増加させるが、タ
ーボチャージャの回転電機の発電電力を増加させてバッ
テリの充電などに電力を利用するので、エンジンの回転
数は上昇することなく低回転に維持されて、エンジン騒
音の増加による近隣の迷惑を防止できるとともに、低温
時のバッテリ蓄電量の低下を回転電機の発電力にて補え
る効果も生ずる。

【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
はエンジンに供給する燃料流量と回転電機の発電量との
関連を示す曲線図である。 １・・・エンジン、ＩＣ・・・エンジン回転センサ、１
ｄ・・・水温計、２・・・噴射器、２Ｃ・・・燃料アク
チュエータ、５・・・電子制御装置、５ａ・・・バッテ
リ、６・・・ターボチャージャ、７・・・回転電機、７
ａ・・・電力計。 燃料５ん量

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　電動−発電機となる回転電機を有する回転電機付ター
   ボチャージャの制御装置において、エンジンの回転数検
   出手段と、前記回転電機の発電電力検出手段と、これら
   の検出手段からの信号によりエンジンへの供給燃料を増
   加しても回転電機の発電電力を増加せしめてエンジン回
   転数を低速度に保持制御する制御手段とを備えたことを
   特徴とする回転電機付ターボチャージャの制御装置。