JPH01170721A - 回転電機付ターボチャージャ - Google Patents
回転電機付ターボチャージャInfo
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- JPH01170721A JPH01170721A JP62330903A JP33090387A JPH01170721A JP H01170721 A JPH01170721 A JP H01170721A JP 62330903 A JP62330903 A JP 62330903A JP 33090387 A JP33090387 A JP 33090387A JP H01170721 A JPH01170721 A JP H01170721A
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- 241000255777 Lepidoptera Species 0.000 abstract 2
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
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- Supercharger (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
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。
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に回転電機を直結した回転電
機付ターボチャージャに関する。
機付ターボチャージャに関する。
（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
ーボチャージャの回転軸に電動−発電機を直結して排気
エネルギを回収しようとする提案が種々なされている。
ーボチャージャの回転軸に電動−発電機を直結して排気
エネルギを回収しようとする提案が種々なされている。
このような電動−発電機となる回転電機を有するターボ
チャージャの提案としてエンジンの運転状態に応じて回
転電機を電動機または発電機として作動させ、少なくと
もエンジンの低速高負荷時の運転では電動機作動させる
提案が内燃機関のターボチャージャとして特開昭６０−
１９５３２９号公報に開示されている。
チャージャの提案としてエンジンの運転状態に応じて回
転電機を電動機または発電機として作動させ、少なくと
もエンジンの低速高負荷時の運転では電動機作動させる
提案が内燃機関のターボチャージャとして特開昭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）
上述の内燃機関のターボチャージャの提案においてはガ
ソリンエンジンの場合、エンジンの出力の調整は吸気の
絞り弁によりエンジンへの吸入空気量を制御し、燃料と
ともに制御し、エンジントルクを調整するので、低負荷
時の運転では排気ガス量が減少することになる。
ソリンエンジンの場合、エンジンの出力の調整は吸気の
絞り弁によりエンジンへの吸入空気量を制御し、燃料と
ともに制御し、エンジントルクを調整するので、低負荷
時の運転では排気ガス量が減少することになる。
したがってターボチャージャのタービン回転数が上昇せ
ず、回転電機からの発電出力も少ないため、エンジンの
低負荷時には発電電力が十分に利用できないという問題
が生じている。
ず、回転電機からの発電出力も少ないため、エンジンの
低負荷時には発電電力が十分に利用できないという問題
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、
その目的はガソリンエンジンの低負荷時においても、タ
ーボチャージャに取付けた回転電機の発電出力を増強さ
せようとする回転電機付ターボチャージャを提供するに
ある。
その目的はガソリンエンジンの低負荷時においても、タ
ーボチャージャに取付けた回転電機の発電出力を増強さ
せようとする回転電機付ターボチャージャを提供するに
ある。
（問題点を解決するための手段）
本発明によれば、ターボチャージャに回転電機を取付は
エンジンから排出される排気エネルギを電力に回生ずる
回転電機付ターボチャージャにおいて、前記ターボチャ
ージャのタービンスクロールの排気流路を分割する流路
分割手段と、前記エンジンの実動気筒数を制御する気筒
制御手段と、エンジンの低負荷時にこれらの２手段を制
御して前記回転電機の発電力を増強させる電力増強手段
とを備えた回転電機付ターボチャージャが提供される。
エンジンから排出される排気エネルギを電力に回生ずる
回転電機付ターボチャージャにおいて、前記ターボチャ
ージャのタービンスクロールの排気流路を分割する流路
分割手段と、前記エンジンの実動気筒数を制御する気筒
制御手段と、エンジンの低負荷時にこれらの２手段を制
御して前記回転電機の発電力を増強させる電力増強手段
とを備えた回転電機付ターボチャージャが提供される。
（作用）
本発明ではガソリンエンジンの低負荷時に、分割したタ
ービンスクロールの排気流路の制御と、エンジンの実動
気筒数を制御して送気ポンプとする気筒を増加してター
ボチャージャを付勢させ、タービンの回転数を増大させ
て回転電機の発電力を増強させる作用がある。
ービンスクロールの排気流路の制御と、エンジンの実動
気筒数を制御して送気ポンプとする気筒を増加してター
ボチャージャを付勢させ、タービンの回転数を増大させ
て回転電機の発電力を増強させる作用がある。
（実施例）
つぎに本発明お実施例について図面を用いて詳細に説明
する。
する。
第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第２
図はそのターボチャージャ部分の拡大説明図であり、第
１．２図において、１はエンジンで、ガソリンを燃料と
して車両の原動力とするものであり、排気管１ａを介し
てターボチャージャ２に排気エネルギが供給される。
図はそのターボチャージャ部分の拡大説明図であり、第
１．２図において、１はエンジンで、ガソリンを燃料と
して車両の原動力とするものであり、排気管１ａを介し
てターボチャージャ２に排気エネルギが供給される。
ターボチャージャ２はタービン部２ａ、コンプレッサ部
２ｂ、回転電機３などを有し、タービン部２ａに供給さ
れた排気エネルギによりコンプレッサ部２ｂが駆動され
て、外気を圧縮して吸気 −管１ｂを介して吸気マニホ
ールド１ｃ、１ｄを通じエンジン１に給気する。なお、
吸気マニホールドＩＣはエンジン１の第１気筒および第
４気筒に接続され、吸気マニホールド１ｄはエンジン１
の第２気箇および第３気筒に接続され、それぞれコンプ
レッサ部２ｂからの過給気を各気筒に導くものである。
２ｂ、回転電機３などを有し、タービン部２ａに供給さ
れた排気エネルギによりコンプレッサ部２ｂが駆動され
て、外気を圧縮して吸気 −管１ｂを介して吸気マニホ
ールド１ｃ、１ｄを通じエンジン１に給気する。なお、
吸気マニホールドＩＣはエンジン１の第１気筒および第
４気筒に接続され、吸気マニホールド１ｄはエンジン１
の第２気箇および第３気筒に接続され、それぞれコンプ
レッサ部２ｂからの過給気を各気筒に導くものである。
また、タービン部２ａは第２図に拡大した断面を示すよ
うに、タービンスクロール２ｃは隔壁２ｄにより排気流
路が２系統に分割され、片方の排気流路には流路の開閉
を行う排気バタフライ２ｅが取付けられ、バタフライア
クチュエータ２ｆによりその開閉制御が行われる。した
がって排気バタフライ２ｅにより片方の排気流路が閉ざ
されると、流路が狭まるためタービンスクロール内部の
排気流速が速くなり、タービンの回転速度を増速させる
ものである。
うに、タービンスクロール２ｃは隔壁２ｄにより排気流
路が２系統に分割され、片方の排気流路には流路の開閉
を行う排気バタフライ２ｅが取付けられ、バタフライア
クチュエータ２ｆによりその開閉制御が行われる。した
がって排気バタフライ２ｅにより片方の排気流路が閉ざ
されると、流路が狭まるためタービンスクロール内部の
排気流速が速くなり、タービンの回転速度を増速させる
ものである。
一方、回転電機３はその回転子がタービン部２ａの回転
軸に直結され、排気エネルギにより回転駆動されると、
回転子に対応する固定子の巻線には交流電力が発電され
てコントローラ４に送電され、図示していないバッテリ
を充電するよう構成されている。なお、３ａは回転計で
タービン部２ａの回転軸、すなわち回転電機３の回転子
の回転数を検出するもので、検出された回転信号はコン
トローラ４に送信される。
軸に直結され、排気エネルギにより回転駆動されると、
回転子に対応する固定子の巻線には交流電力が発電され
てコントローラ４に送電され、図示していないバッテリ
を充電するよう構成されている。なお、３ａは回転計で
タービン部２ａの回転軸、すなわち回転電機３の回転子
の回転数を検出するもので、検出された回転信号はコン
トローラ４に送信される。
吸気マニホールドＩＣと吸気管１ｂとの接続部分の内部
には吸気通路の開閉を行う吸気バタフライ１ｅが取付け
られ、弁アクチユエータ１ｆの作動により、エンジン１
の第１気筒と第４気筒への吸気が制御されるよう形成さ
れている。なお１１はエンジン回転センサでエンジン１
の回転数を検出してコントローラ４に送信する。
には吸気通路の開閉を行う吸気バタフライ１ｅが取付け
られ、弁アクチユエータ１ｆの作動により、エンジン１
の第１気筒と第４気筒への吸気が制御されるよう形成さ
れている。なお１１はエンジン回転センサでエンジン１
の回転数を検出してコントローラ４に送信する。
また、吸気マニホールド１ｄと吸気管１ｂとの接続部分
の内部には吸気通路を開閉する吸気バタフライ１ｇが取
付けられ、弁アクチユエータ１ｈの作動により第２およ
び第３気筒への吸気が制御される。そして、これらの弁
アクチユエータ１ｆ、および１ｈへの開閉制御指令はコ
ントローラ４から発令されるものである。
の内部には吸気通路を開閉する吸気バタフライ１ｇが取
付けられ、弁アクチユエータ１ｈの作動により第２およ
び第３気筒への吸気が制御される。そして、これらの弁
アクチユエータ１ｆ、および１ｈへの開閉制御指令はコ
ントローラ４から発令されるものである。
ｌｊ、ｌｋ、ｌｕ、ｉｎは第１気筒、第２気筒、第３気
筒、第４気筒にそれぞれ燃料の供給を行うインジェクタ
であり、図示していない燃料タンクから送られる燃料を
噴射するものである。なお、これらのインジェクタｌｊ
、ｌｋ、１１１ｍの燃料噴射量はコントローラ４から制
御されるよう構成されている。
筒、第４気筒にそれぞれ燃料の供給を行うインジェクタ
であり、図示していない燃料タンクから送られる燃料を
噴射するものである。なお、これらのインジェクタｌｊ
、ｌｋ、１１１ｍの燃料噴射量はコントローラ４から制
御されるよう構成されている。
コントローラ４はマイクロコンピュータよりなり、中央
制御装置、各種メモリ装置、入／出力回路などを有し、
回転計３ａ、エンジン回転センサ１１などからの信号の
入力に基づいて、メモリ装置に格納したプログラムに従
い、前記のバタフライアクチュエータ２ｆ、インジェク
タ１ｊ〜１ｍや、弁アクチユエータｉｆ、ｌｈなどに対
し指令を発するよう構成されている。
制御装置、各種メモリ装置、入／出力回路などを有し、
回転計３ａ、エンジン回転センサ１１などからの信号の
入力に基づいて、メモリ装置に格納したプログラムに従
い、前記のバタフライアクチュエータ２ｆ、インジェク
タ１ｊ〜１ｍや、弁アクチユエータｉｆ、ｌｈなどに対
し指令を発するよう構成されている。
第３図はこのように構成された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３図にしたがい本実
施例の作動を説明する。
示す処理フロー図であり、つぎに第３図にしたがい本実
施例の作動を説明する。
ステップ１において、エンジン回転センサ１１からの回
転信号の変化状態によりエンジン１が定速状態か加速状
態かを判別し、加速状態の場合はステップ２の加速モー
ドに移行して再度、ステップ１のチエツクを行うが、定
常状態のときはステップ３にてエンジン１の負荷のチエ
ツクを燃料供給状態、すなわちインジェクタ１ｊ〜１ｍ
の開度よりエンジン負荷の大小を判定する。
転信号の変化状態によりエンジン１が定速状態か加速状
態かを判別し、加速状態の場合はステップ２の加速モー
ドに移行して再度、ステップ１のチエツクを行うが、定
常状態のときはステップ３にてエンジン１の負荷のチエ
ツクを燃料供給状態、すなわちインジェクタ１ｊ〜１ｍ
の開度よりエンジン負荷の大小を判定する。
そしてエンジン１への供給燃料が多いときはエンジン負
荷が大きく、したがって排気エネルギも 大で回転電
機の発電量も大きいのでステップ４にて発電電圧の制御
を行うが、エンジン負荷が小さい場合はステップ５に進
んでコントローラ４に送電される電力量Ｗを計測する。
荷が大きく、したがって排気エネルギも 大で回転電
機の発電量も大きいのでステップ４にて発電電圧の制御
を行うが、エンジン負荷が小さい場合はステップ５に進
んでコントローラ４に送電される電力量Ｗを計測する。
ステップ６では電力量Ｗと設定電力レベルＷａと比較し
、電力量ＷがＷａに到達しているときはステップ７に進
んで発電電圧の制御を行うが、電力量が未達のときはス
テップ８に移行する。
、電力量ＷがＷａに到達しているときはステップ７に進
んで発電電圧の制御を行うが、電力量が未達のときはス
テップ８に移行する。
ここでは排気ガス流路に設けた排気バタフライ２ｅを閉
じ、流路を狭めてスクロール内の排気ガス流速を増加さ
せるため、バタフライアクチュエータ２ｆに制御指令を
発してスクロール変換を行い、ステップ９にてスクロー
ル変換制御後の発電電力量と、設定電力レベルに微小電
力量を加えた電力量Ｗａ＋ΔＷとの比較を行う。そして
発電電力量が大のときはステップ７に進むが、未だＷａ
＋ΔＷに達しないときはステップ１ｏにて気筒変換制御
を行う。
じ、流路を狭めてスクロール内の排気ガス流速を増加さ
せるため、バタフライアクチュエータ２ｆに制御指令を
発してスクロール変換を行い、ステップ９にてスクロー
ル変換制御後の発電電力量と、設定電力レベルに微小電
力量を加えた電力量Ｗａ＋ΔＷとの比較を行う。そして
発電電力量が大のときはステップ７に進むが、未だＷａ
＋ΔＷに達しないときはステップ１ｏにて気筒変換制御
を行う。
この気筒変換制御は、例えば第１、第４気筒を燃料を燃
焼する実勅気筒とし、他の第２、第３気箇をポンプ気筒
として送風ポンプに使用するものであり、吸気バタフラ
イＩｇ、１ｈの開閉、およびインジェクタ１ｊ〜１ｆｔ
の噴射量の選択制御により行うものである。
焼する実勅気筒とし、他の第２、第３気箇をポンプ気筒
として送風ポンプに使用するものであり、吸気バタフラ
イＩｇ、１ｈの開閉、およびインジェクタ１ｊ〜１ｆｔ
の噴射量の選択制御により行うものである。
そしてこのようなステップ１０にての気筒変換制御後の
回転電機の発電電力量ＷとＷａ＋ΔＷとをステップ１１
にて比較し、Ｗａ＋ΔＷの電力量に達しない場合はステ
ップ１２．１３に進んで発電電圧の制御を行い、異常信
号を発することになる。また、ステップ１１にてＷａ＋
ΔＷの電力量に達しているときはステップ１４にてポン
プ気筒とした気筒に対応する絞り弁の制御を行い、その
発電電力量Ｗを設定電力レベルＷａとの比較をステップ
１５にて行う。
回転電機の発電電力量ＷとＷａ＋ΔＷとをステップ１１
にて比較し、Ｗａ＋ΔＷの電力量に達しない場合はステ
ップ１２．１３に進んで発電電圧の制御を行い、異常信
号を発することになる。また、ステップ１１にてＷａ＋
ΔＷの電力量に達しているときはステップ１４にてポン
プ気筒とした気筒に対応する絞り弁の制御を行い、その
発電電力量Ｗを設定電力レベルＷａとの比較をステップ
１５にて行う。
ステップ１５で発電電力量がＷａに達しているときはス
テップ１に戻ってフローを繰返すが、Ｗａに達しないと
きはステップ１６．１７に進み、絞り弁の開度の制御を
行い、発電電力量Ｗが設定電力量Ｗａに達するように制
御を行う。
テップ１に戻ってフローを繰返すが、Ｗａに達しないと
きはステップ１６．１７に進み、絞り弁の開度の制御を
行い、発電電力量Ｗが設定電力量Ｗａに達するように制
御を行う。
以上本発明を一実施例を用いて説明したが、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
の範囲から解除するものではない。
旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これらを本発明
の範囲から解除するものではない。
（発明の効果）
本発明によれば、ガソリンエンジンが低負荷時にて排気
ガス量が少なく、回転電機の発電電力が小の場合、分割
したタービンスクロールの排気流路の制御と、エンジン
の実動気筒数の制御による送気ポンプにする気筒の増加
とによりターボチャージャを増速させるため、低速運転
時でも回転電機の発電力を増強させる効果がある。
ガス量が少なく、回転電機の発電電力が小の場合、分割
したタービンスクロールの排気流路の制御と、エンジン
の実動気筒数の制御による送気ポンプにする気筒の増加
とによりターボチャージャを増速させるため、低速運転
時でも回転電機の発電力を増強させる効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第２
図はそのターボチャージャ部分の拡大説明図、第３図は
本実施例の作動の一例を示す処理フロー図である。 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、ｌｃ、Ｉｄ・・・
吸気マニホールド、ｌｅ、Ｉｇ・・・吸気バタフライ、
２ｄ・・・隔壁、２ｅ・・・排気バタフライ。 特許出願人 いすＸ自動車株式会社 代 理 人 弁理士 辻 實
図はそのターボチャージャ部分の拡大説明図、第３図は
本実施例の作動の一例を示す処理フロー図である。 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、ｌｃ、Ｉｄ・・・
吸気マニホールド、ｌｅ、Ｉｇ・・・吸気バタフライ、
２ｄ・・・隔壁、２ｅ・・・排気バタフライ。 特許出願人 いすＸ自動車株式会社 代 理 人 弁理士 辻 實
Claims (1)
- ターボチャージャに回転電機を取付けエンジンから排出
される排気エネルギを電力に回生する回転電機付ターボ
チャージャにおいて、前記ターボチャージャのタービン
スクロールの排気流路を分割する流路分割手段と、前記
エンジンの実動気筒数を制御する気筒制御手段と、エン
ジンの低負荷時にこれらの２手段を制御して前記回転電
機の発電力を増強させる電力増強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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62330903A JPH01170721A (ja) | 1987-12-26 | 1987-12-26 | 回転電機付ターボチャージャ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62330903A JPH01170721A (ja) | 1987-12-26 | 1987-12-26 | 回転電機付ターボチャージャ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01170721A true JPH01170721A (ja) | 1989-07-05 |
Family
ID=18237781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62330903A Pending JPH01170721A (ja) | 1987-12-26 | 1987-12-26 | 回転電機付ターボチャージャ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01170721A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1022450A3 (en) * | 1999-01-21 | 2001-01-03 | Cummins Engine Company, Inc. | A method of generating electric power and an electric power generation system |
| EP1686254A3 (en) * | 2005-01-26 | 2007-08-01 | Denso Corporation | Engine control system having turbocharger |
| JP2012092744A (ja) * | 2010-10-27 | 2012-05-17 | Toyota Motor Corp | 弁停止機構故障検出装置 |
| CN104879208A (zh) * | 2014-02-27 | 2015-09-02 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于带有停缸特征的涡轮增压内燃机的可变双涡管涡轮机 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5343117A (en) * | 1976-09-30 | 1978-04-19 | Kubota Ltd | Cylinder reduction operating device for multiple cylinder internal combustion engine with supercharger |
| JPS60195329A (ja) * | 1984-03-17 | 1985-10-03 | Isuzu Motors Ltd | 内燃機関のタ−ボチヤ−ジヤ |
| JPS6137434U (ja) * | 1984-08-10 | 1986-03-08 | マツダ株式会社 | 排気タ−ボ過給機付エンジン |
-
1987
- 1987-12-26 JP JP62330903A patent/JPH01170721A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5343117A (en) * | 1976-09-30 | 1978-04-19 | Kubota Ltd | Cylinder reduction operating device for multiple cylinder internal combustion engine with supercharger |
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| EP1686254A3 (en) * | 2005-01-26 | 2007-08-01 | Denso Corporation | Engine control system having turbocharger |
| US7503175B2 (en) | 2005-01-26 | 2009-03-17 | Denso Corporation | Engine control system having turbocharger |
| JP2012092744A (ja) * | 2010-10-27 | 2012-05-17 | Toyota Motor Corp | 弁停止機構故障検出装置 |
| CN104879208A (zh) * | 2014-02-27 | 2015-09-02 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于带有停缸特征的涡轮增压内燃机的可变双涡管涡轮机 |
| CN104879208B (zh) * | 2014-02-27 | 2018-10-19 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于带有停缸特征的涡轮增压内燃机的可变双涡管涡轮机 |
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