JPH03202630A - 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−発電機とな
る回転電機を取付け、車両発進に先立って該回転電機に
より過給作動を付勢する、いわゆるフライングブースト
アップを行なう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） 従来のターボチャージャを備えた車両を発進させる場合
、アクセルペダル踏込み直後においては未だエンジン回
転数が増加していないため、排気圧が低く過給圧が上昇
しない。

アクセルペダルの踏込みを継続すればエンジン回転数は
徐々に増加し、該増加に伴ない過給圧も上昇する。この
アクセルペダル踏込み時から過給圧上昇までの時間差を
ターボラグと呼び、機敏な加速性を阻害する。

そこで、ターボチャージャの回転軸を共通回転軸とする
回転電機をターボチャージャ内部に設置し、車両発進時
において、車速か５　Ｋ　ｍ　／　ｈ以下の場合に所定
時間、該回転電機に一定電力を供給し電動機として作動
させ、エンジンの低回転時における過給圧を上昇させる
ターボチャージャの制御装置が、昭和６３年特許願第２
７５３０１号公報にて本願出願人により出願されている
。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上記公報に記載されているターボチャージャ
の制御装置では、車両発進後の車速か５　Ｋ　ｍ　／　
ｈ以下の場合には一定時間、運転者の意志とは関係なく
過給圧力が一定値まで上昇するため、運転フィーリンン
グが損なわれるばかりでなく、車両の飛び出し等の不具
合がある。

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、車両発進後の低速時における過給圧
力の上昇量を、運転者の意志に添った量に制御すること
のでき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配置した
回転電機と、車両発進準備完了時に回転電機に電力を供
給し電動駆動する駆動制御手段と、アクセル変化量の増
減により上記回転電機への電力供給量を増減制御する通
電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が提供される。

（作用） 本発明による回転電機付ターボチャージャの制御装置で
は、車両発進に先立って、ターボチャージャに設けられ
た回転電機に電力を供給し電動機作動させ、過給圧力を
上昇させる、いわゆるフライングブーストアップが開始
されると、クラッチが接状態となった時点から、アクセ
ルの変化量を計算し、該変化量に基づいて、上記回転電
機に供給する電力量を可変制御する。

（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が連結されている。

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２１
の回転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、該回転電機３
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犬であ
る場合には、タービン２１の回転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、その回転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。

尚、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ｆ言するも
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１
７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あり、該アクセルペダル５には、
ポテンショメータからなり踏込量を検知するアクセルセ
ンサ５１が接続されている。そして、該アクセルセンサ
５１により検知される踏込量信号ＦＳが、コントローラ
４に入力されるよう接続されている。

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る。

該バッテリ６には、蓄電量を検出する蓄電量センサ６２
が取付けられている。

尚、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
の交流出力を人力してバッテリ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、人／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からの信号ラインが
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。

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。

ステップ１にて、クラッチ１４がオフ、すなわち断状態
であるか否かの判断を行ない、断状態であればステップ
２へ、接状態であればステップ９へと進む。

ステップ２では、変速機１５のギヤ噛合状態が１速状態
であるか、あるいはニュートラルを含む他の変速位置に
あるかの判断を行ない、１速状態であればステップ３へ
、１速以外の状態であればステップ１５へと進み、フラ
イングブーストアップ（以下ＦＢＵという）を行なうこ
とを禁止する。

ステップ３では、車速センサ１７により検出される車速
Ｖが５　Ｋ　ｍ　／　ｈ以下であるか否かの判断を行な
い、以下であると判断するとステップ４へ、以上である
と判断するとステップ１５へと進み、ＦＢＵを行なうこ
とを禁止する。

ステップ４では、回転センサ１６により検出されるエン
ジン回転数Ｎが、所定のアイドル回転数である７００ｒ
ｐｍ以上であるか否かの判断を行ない、以上の場合には
ステップ５へ、以下の場合にはステップ１５へと進み、
ＦＢＵを行なうことを禁止する。

ステップ５では、タイマー内の数値下が、所定値Ｔａ以
下であるか否かの判断を行ない、以下の場合にはステッ
プ６へ、以上の場合にはステップ１５へと進み、ＦＢＵ
を行なうことを禁止する。

ステップ６では、上記下に１を加えステップ７に進む。

ステップ７では、ＦＢＵを実行するに際して、回転電機
３に供給する電力量を決定し、次のステップ８にてＦＢ
Ｕ実行許可を行なう。

上記ステップ１からステップ９へ進む流れは、ステップ
９にてＦＢＵがオン、すなわち作動中か否かの判断を行
ない、作動中であればステップ１０へ、作動していなけ
ればステップ１５へと進み、ＦＢＵを行なうことを禁止
する。

ステップ１０では、ステップ５と同様に、タイマー内の
数値Ｔが、所定値Ｔａ以下であるか否かの判断を行ない
、以下の場合にはステップ１１へ、以上の場合にはステ
ップ１５へと進み、ＦＢＵを行なうことを禁止する。

ステップ１１では、ステップ６と同様に、上記Ｔに１を
加えステップ１２に進む。

ステップ１２では、アクセルセンサ５１により検知され
るアクセルペダル５の踏込量信号ＦＳの変化量ΔＡＣＣ
ＥＬを演算し、ステップ１３へ進む。

ステップ１３では、ステップ７にて決定された供給電力
量から、ステップ１２にて演算されたΔＡＣＣＥＬに対
応して決定される電力減少量を減少させ、ステップ１４
へと進む。

ステップ１４では、ステップ８と同じく、ＦＢＵ実行許
可を行なう。

次Ｃ１上記ステップ１３にて決定される電力減少量とΔ
ＡＣＣＥＬとの関係について説明する。

第３図は、電力減少量とΔＡＣＣＥＬとの関係を示す線
図である。

本図において、縦軸は電力減少量を示し、上方に向かっ
て減少量が増加している。また、横軸はΔＡＣＣＥＬを
示し、本図の右方向は＋、すなわち加速状態、左方向は
−すなわち減速状態を示している。

本図に示すごとく、ΔＡＣＣＥＬが所定値ａより犬、す
なわちフル加速時では、減少量を０とし、上記ステップ
７にて決定された供給電力量を回転電機３に供給するこ
とになる。

またΔＡＣＣＥＬが加速時であっても、所定値ａ以下で
あれば、ΔＡＣＣＥＬの減少に伴い電力減少量を増加さ
せ、ΔＡＣＣＥＬが減速時になれば、ΔＡＣＣＥＬの変
化に拘らず、ステップ７で決定された供給電力量から一
定量の電力量を減少させる。

ところで、従来はステップ１〜ステツプ５の条件が成立
するとステップ８、すなわちＦＢＵを開始していたが、
本発明は、該ＦＢＵ開始後に、アクセルの変化量に基づ
いて、ＦＢＵ量を制御するので、より運転者の意志に従
った制御を行なうことができる。

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、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、車両発進に先立って、ターボチャージ
ャに設けられた回転電機に電力を供給し電動機作動させ
、過給圧力を上昇させる、いわゆるフライングブースト
アップが開始されると、クラッチが接状態となった時点
から、アクセルの変化量を計算し、該変化量に基づいて
、上記回転電機に供給する電力量を可変制御するので、
車両発進後の低速時における過給圧力の上昇量を、運転
者の意志に添った量に制御することのできるターボチャ
ージャの制御装置を提供することができる。

【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、電力減少量とΔＡＣＣＥＬとの関係を示す線図であ
る。 １・・・エンジン、２・・・ターボチャージャ、３・、
・回転電機、４・・・コントローラ、５・・・アクセル
ペダル、６・・・バッテリ、５１・・・アクセルセンサ
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ターボチャージャの回転軸に配置した回転電機と
   、車両発進準備完了時に回転電機に電力を供給し電動駆
   動する駆動制御手段と、アクセル変化量の増減により上
   記回転電機への電力供給量を増減制御する通電制御手段
   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。
2. （２）前記駆動制御手段はエンジン回転の上昇前に過給
   気圧を高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。