JPH0598983A - 回転電機付ターボチヤージヤの制御装置 - Google Patents
回転電機付ターボチヤージヤの制御装置Info
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- JPH0598983A JPH0598983A JP3292491A JP29249191A JPH0598983A JP H0598983 A JPH0598983 A JP H0598983A JP 3292491 A JP3292491 A JP 3292491A JP 29249191 A JP29249191 A JP 29249191A JP H0598983 A JPH0598983 A JP H0598983A
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
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- F01P7/02—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
- F01P7/04—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by varying pump speed, e.g. by changing pump-drive gear ratio
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- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】回転電機付ターボチャージャを備えたエンジン
の高速時における補機類駆動による出力低下を回転電機
の制御により減少させる。 【構成】エンジン１のターボチャージャ２には回転電機
３を取付け、バッテリ４の電圧、電流を計るバッテリセ
ンサ４ａや液温センサ４ｂにより充電状態をチェック
し、エンジン１の高速回転時にはこのバッテリ４の充電
状態に応じて回転電機３を発電作動させ、交流発電機や
電動ファン６の運転を制御する。
の高速時における補機類駆動による出力低下を回転電機
の制御により減少させる。 【構成】エンジン１のターボチャージャ２には回転電機
３を取付け、バッテリ４の電圧、電流を計るバッテリセ
ンサ４ａや液温センサ４ｂにより充電状態をチェック
し、エンジン１の高速回転時にはこのバッテリ４の充電
状態に応じて回転電機３を発電作動させ、交流発電機や
電動ファン６の運転を制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はターボチャージャのター
ビン軸に回転電機を取付け、エンジンの運転状態に応じ
て回転電機の作動を制御する回転電機付ターボチャージ
ャの制御装置に関する。
ビン軸に回転電機を取付け、エンジンの運転状態に応じ
て回転電機の作動を制御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】近年、排気エネルギーによって駆動され
るタービンの回転軸にコンプレッサを取付け、該コンプ
レッサの圧気作動によっ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。
るタービンの回転軸にコンプレッサを取付け、該コンプ
レッサの圧気作動によっ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タービン軸に
回転電機を取付けて、エンジンの運転状態に応じて電
動、または発電作動させる試みが種々行われてる。
回転電機を取付けて、エンジンの運転状態に応じて電
動、または発電作動させる試みが種々行われてる。
【０００４】そして、エンジンの運転に際しては、クラ
ンク軸に結合されたバッテリ充電用の交流発電機（ＡＣ
Ｇ）や、エンジン冷却用のファンなどがエンジントルク
により運転されるように構成されている。
ンク軸に結合されたバッテリ充電用の交流発電機（ＡＣ
Ｇ）や、エンジン冷却用のファンなどがエンジントルク
により運転されるように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このようなエンジンの
高速運転時ではその出力の上昇を抑える要因として補機
類を駆動することによってトルクが失われるという問題
があり、例えば、交流発電機の最大発電により約２％の
出力低下が生じ、エンジン冷却用ファンの駆動では約５
％の出力が、排気量２８００ｃｃのディーゼルエンジン
にて低下しているといわれる。
高速運転時ではその出力の上昇を抑える要因として補機
類を駆動することによってトルクが失われるという問題
があり、例えば、交流発電機の最大発電により約２％の
出力低下が生じ、エンジン冷却用ファンの駆動では約５
％の出力が、排気量２８００ｃｃのディーゼルエンジン
にて低下しているといわれる。
【０００６】そして、車両用の発電機の制御について
は、実開昭６３−１７５３５号公報に、発電機の発電量
を制御するのにバッテリの充電量を検出してこれに基づ
き制御する車両用発電機の制御装置が示され、特開昭５
７−１５７０１１号公報にはエンジンの冷却ファン制御
装置が示されているが、いずれもエンジンの全負荷時に
おける交流発電機や冷却ファンの駆動損失の低減を図る
ような措置がなされていないという問題がある。
は、実開昭６３−１７５３５号公報に、発電機の発電量
を制御するのにバッテリの充電量を検出してこれに基づ
き制御する車両用発電機の制御装置が示され、特開昭５
７−１５７０１１号公報にはエンジンの冷却ファン制御
装置が示されているが、いずれもエンジンの全負荷時に
おける交流発電機や冷却ファンの駆動損失の低減を図る
ような措置がなされていないという問題がある。
【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付ターボチャージャを
有するエンジンの高速出力時における補機類などの駆動
による出力損失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、その目的は回転電機付ターボチャージャを
有するエンジンの高速出力時における補機類などの駆動
による出力損失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。
【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時の出力を増大
させる回転電機付ターボチャージャの制御装置におい
て、車載のバッテリの充電状態を検出する充電検出手段
と、バッテリ充電用発電機の作動制御手段と、エンジン
冷却用の電動ファンと、前記充電検出手段からの信号に
応じて電動ファンへの通電制御と前記作動制御手段と回
転電機の発電作動とを制御する高速用制御手段とを備え
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。
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時の出力を増大
させる回転電機付ターボチャージャの制御装置におい
て、車載のバッテリの充電状態を検出する充電検出手段
と、バッテリ充電用発電機の作動制御手段と、エンジン
冷却用の電動ファンと、前記充電検出手段からの信号に
応じて電動ファンへの通電制御と前記作動制御手段と回
転電機の発電作動とを制御する高速用制御手段とを備え
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。
【０００９】
【作用】本発明では、エンジンの全負荷時にはバッテリ
の充電率をチェックし、充電が十分の場合は充電用の交
流発電機の作動を停止させるとともに、エンジン冷却用
電動ファンを電動として補機類の駆動にかかるトルクを
減少させ、またバッテリの充電率が多少減じていても、
ターボチャージャの回転電機の発電作動により交流発電
機の作動停止や電動ファンの通電駆動を行って、補機類
の駆動トルクによる出力減少を防止する。
の充電率をチェックし、充電が十分の場合は充電用の交
流発電機の作動を停止させるとともに、エンジン冷却用
電動ファンを電動として補機類の駆動にかかるトルクを
減少させ、またバッテリの充電率が多少減じていても、
ターボチャージャの回転電機の発電作動により交流発電
機の作動停止や電動ファンの通電駆動を行って、補機類
の駆動トルクによる出力減少を防止する。
【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はエンジンで、吸気管１ａ
を介して吸気する空気と、供給される燃料との燃焼エネ
ルギーにより車両を駆動するもので、燃焼後の排気ガス
は排気管１ｂにより排出される。
を介して吸気する空気と、供給される燃料との燃焼エネ
ルギーにより車両を駆動するもので、燃焼後の排気ガス
は排気管１ｂにより排出される。
【００１３】２はターボチャージャで、排気管１ｂおよ
び吸気管１ａによりエンジン１と接続され、排気エネル
ギーにより駆動されるタービン２ｂと、該タービンのト
ルクにより回転するコンプレッサ２ａを備え、該コンプ
レッサ２ａはエアークリーナ２ｃから新気を取入れて圧
縮し、吸気管１ａを介して過給気をエンジン１に圧送し
てエンジントルクを増大させる。なお、２ｄはタービン
２ｂを駆動後の排気ガスの出口に設けたサイレンサであ
る。
び吸気管１ａによりエンジン１と接続され、排気エネル
ギーにより駆動されるタービン２ｂと、該タービンのト
ルクにより回転するコンプレッサ２ａを備え、該コンプ
レッサ２ａはエアークリーナ２ｃから新気を取入れて圧
縮し、吸気管１ａを介して過給気をエンジン１に圧送し
てエンジントルクを増大させる。なお、２ｄはタービン
２ｂを駆動後の排気ガスの出口に設けたサイレンサであ
る。
【００１４】３は電動−発電機となる回転電機で、ター
ビン軸に取付けられ、ロータ３ａとステータ３ｂを備
え、排気エネルギーが大きいときは発電機として作動
し、発電出力をバッテリ４の充電用や後述する補機類な
どの電源となし、また、排気エネルギーによる過給気圧
が十分に得られないときはバッテリ４からの電力によっ
て電動駆動し、コンプレッサ２ａの圧気作動を付勢する
ように構成されている。そして、バッテリ４にはバッテ
リの端子電圧や入出力の電流が検出できるバッテリセン
サ４ａと、液温が検出できる液温センサ４ｂとが取付け
られている。
ビン軸に取付けられ、ロータ３ａとステータ３ｂを備
え、排気エネルギーが大きいときは発電機として作動
し、発電出力をバッテリ４の充電用や後述する補機類な
どの電源となし、また、排気エネルギーによる過給気圧
が十分に得られないときはバッテリ４からの電力によっ
て電動駆動し、コンプレッサ２ａの圧気作動を付勢する
ように構成されている。そして、バッテリ４にはバッテ
リの端子電圧や入出力の電流が検出できるバッテリセン
サ４ａと、液温が検出できる液温センサ４ｂとが取付け
られている。
【００１５】４０は電力変換器で、発電作動時の回転電
機３からの交流電力を入力し、バッテリ４の充電用の直
流電力に変換したり、回転電機３を電動駆動するためバ
ッテリ４からの直流を所定の交流電力に変換するもの
で、整流器やインバータ、変圧器などの強電機器が内蔵
されている。
機３からの交流電力を入力し、バッテリ４の充電用の直
流電力に変換したり、回転電機３を電動駆動するためバ
ッテリ４からの直流を所定の交流電力に変換するもの
で、整流器やインバータ、変圧器などの強電機器が内蔵
されている。
【００１６】５はエンジントルクにより駆動される交流
発電機（ＡＣＧ）で、バッテリ４の充電や、エンジン冷
却用の電動ファン６や他の補機類６０の電源となるもの
であり、エンジンのクランク軸とはベルトにより連結さ
れている。
発電機（ＡＣＧ）で、バッテリ４の充電や、エンジン冷
却用の電動ファン６や他の補機類６０の電源となるもの
であり、エンジンのクランク軸とはベルトにより連結さ
れている。
【００１７】そして、交流発電機５とバッテリ４との間
の回路には半導体スイッチング素子のＦＥＴｂが挿入さ
れ、該ＦＥＴｂに後述するコントローラから制御信号が
入力されると交流発電機５からの電力のオフ／オン制御
が行われ、またバッテリ４と電動ファン６との間のＦＥ
Ｔａに制御信号が入力されると電動ファン６の作動が制
御される。なお、６ａはエンジン１の冷却水の温度を検
出する冷却水温センサである。
の回路には半導体スイッチング素子のＦＥＴｂが挿入さ
れ、該ＦＥＴｂに後述するコントローラから制御信号が
入力されると交流発電機５からの電力のオフ／オン制御
が行われ、またバッテリ４と電動ファン６との間のＦＥ
Ｔａに制御信号が入力されると電動ファン６の作動が制
御される。なお、６ａはエンジン１の冷却水の温度を検
出する冷却水温センサである。
【００１８】コントローラ７はマイクロコンピュータか
らなり、中央処理装置、各種メモリや入／出力回路など
を備えており、エンジン１の回転センサ１ｃ、冷却水温
センサ６ａや、バッテリセンサ４ａ、液温センサ４ｂな
どから各種信号が入力されると、所定の演算処理や制御
マップの検索などが行われ、これらに基づいて回転電機
３を制御する電力変換器４０やＦＥＴａ，ＦＥＴｂなど
に所定の指令が発せられるように構成されている。
らなり、中央処理装置、各種メモリや入／出力回路など
を備えており、エンジン１の回転センサ１ｃ、冷却水温
センサ６ａや、バッテリセンサ４ａ、液温センサ４ｂな
どから各種信号が入力されると、所定の演算処理や制御
マップの検索などが行われ、これらに基づいて回転電機
３を制御する電力変換器４０やＦＥＴａ，ＦＥＴｂなど
に所定の指令が発せられるように構成されている。
【００１９】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、つぎに同図を用いて本実施例の作動を説
明する。
ロー図であり、つぎに同図を用いて本実施例の作動を説
明する。
【００２０】ステップ１にて、エンジンのキースイッチ
を投入し、ステップ２ではバッテリセンサ４ａおよび液
温センサ４ｂによってバッテリ４の電圧ＶB およびＴB
を検出し、これらの値によりステップ３では格納された
マップから充電率Ｃｃを読出してエンジンをスタートす
る。
を投入し、ステップ２ではバッテリセンサ４ａおよび液
温センサ４ｂによってバッテリ４の電圧ＶB およびＴB
を検出し、これらの値によりステップ３では格納された
マップから充電率Ｃｃを読出してエンジンをスタートす
る。
【００２１】ついでステップ５ではバッテリセンサ４ａ
からバッテリの電流ＩB を測定し、ステップ６にて示す
Ｃｃ＝Ｃｃ＋ＫＩB Δｔ の計算式によって常に充電
率Ｃｃをモニターする。
からバッテリの電流ＩB を測定し、ステップ６にて示す
Ｃｃ＝Ｃｃ＋ＫＩB Δｔ の計算式によって常に充電
率Ｃｃをモニターする。
【００２２】そして、ステップ７にてはエンジンが最高
出力を発生しているか否かをチェックし、最高出力発生
時で、充電率Ｃｃが１００％以上の場合はステップ９か
らステップ１０に進み、回転電機３に発電作動させるこ
となく、また、ステップ１１でＦＥＴｂをオフにして交
流発電機５からの電流を断ち、つぎのステップ１３で水
温センサ６ａにより冷却水温を測定し、電動ファン６の
駆動が必要の場合はＦＥＴａをオンにして駆動を行い、
最高出力時のトルクアップを実施する。なお、ステップ
１３で電動ファン６が必要ない場合はステップ１５に移
りＦＥＴａをオフとし、エンジンの高出力を続行させ、
ステップ８の通常制御に移行する。
出力を発生しているか否かをチェックし、最高出力発生
時で、充電率Ｃｃが１００％以上の場合はステップ９か
らステップ１０に進み、回転電機３に発電作動させるこ
となく、また、ステップ１１でＦＥＴｂをオフにして交
流発電機５からの電流を断ち、つぎのステップ１３で水
温センサ６ａにより冷却水温を測定し、電動ファン６の
駆動が必要の場合はＦＥＴａをオンにして駆動を行い、
最高出力時のトルクアップを実施する。なお、ステップ
１３で電動ファン６が必要ない場合はステップ１５に移
りＦＥＴａをオフとし、エンジンの高出力を続行させ、
ステップ８の通常制御に移行する。
【００２３】一方、ステップ９で充電率が１００％以下
の場合でも、例えば８０％以上のときにはステップ１６
から１７に進み、回転電機３の発電を確保した上でステ
ップ１１に移り、交流発電機５の作動停止と電動ファン
６の制御が可能となる。また、ステップ１６で充電率が
例えば８０％に未達のときは交流発電機５の発電と回転
電機３による発電をステップ１８，１９にて行わせ、ス
テップ１３ではエンジン水温などの状態により電動ファ
ン６の制御が行われることになる。
の場合でも、例えば８０％以上のときにはステップ１６
から１７に進み、回転電機３の発電を確保した上でステ
ップ１１に移り、交流発電機５の作動停止と電動ファン
６の制御が可能となる。また、ステップ１６で充電率が
例えば８０％に未達のときは交流発電機５の発電と回転
電機３による発電をステップ１８，１９にて行わせ、ス
テップ１３ではエンジン水温などの状態により電動ファ
ン６の制御が行われることになる。
【００２４】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。
【００２５】
【発明の効果】上述の実施例のように本発明によれば、
バッテリの充電率をチェックし、エンジンの全負荷時に
充電率が十分の場合は充電用交流発電機の作動を停止
し、エンジンの冷却は電動ファンの駆動によるので補機
類の駆動力によるエンジン出力の損失が減じ、またバッ
テリ充電率が多少減じていてもターボチャージャに設け
た回転電機を発電作動させ、交流発電機の作動の停止や
冷却ファンを電動にして補機類を駆動することによるエ
ンジン出力の低下が防げるという効果が得られる。
バッテリの充電率をチェックし、エンジンの全負荷時に
充電率が十分の場合は充電用交流発電機の作動を停止
し、エンジンの冷却は電動ファンの駆動によるので補機
類の駆動力によるエンジン出力の損失が減じ、またバッ
テリ充電率が多少減じていてもターボチャージャに設け
た回転電機を発電作動させ、交流発電機の作動の停止や
冷却ファンを電動にして補機類を駆動することによるエ
ンジン出力の低下が防げるという効果が得られる。
【００２６】なお、エンジンが全負荷時では通常、ター
ボチャージャのウエストゲートにより排気が逃されてい
る状態であり、回転電機が発電作動してもこのため出力
低下の生ずることはない。
ボチャージャのウエストゲートにより排気が逃されてい
る状態であり、回転電機が発電作動してもこのため出力
低下の生ずることはない。
【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。
１…エンジン ２…ターボチャージャ ３…回転電機 ４…バッテリ ４ａ…バッテリセンサ ４ｂ…液温センサ ５…交流発電機 ６…電動ファン ７…コントローラ ４０…電力変換器
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時の出力を増大させる回
転電機付ターボチャージャの制御装置において、車載の
バッテリの充電状態を検出する充電検出手段と、バッテ
リ充電用発電機の作動制御手段と、エンジン冷却用の電
動ファンと、前記充電検出手段からの信号に応じて電動
ファンへの通電制御と前記作動制御手段と回転電機の発
電作動とを制御する高速用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。 - 【請求項２】前記高速用制御手段はバッテリの充電率が
大の場合、充電用発電機の作動を停止し電動ファンの通
電駆動を行うとともに、バッテリ充電率が小の場合、回
転電機を発電作動せしめて充電用発電機の作動を停止、
電動ファンの通電駆動を行う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 |
|---|---|---|---|
| JP03292491A JP3092260B2 (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP03292491A JP3092260B2 (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | 回転電機付ターボチャージャの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0598983A true JPH0598983A (ja) | 1993-04-20 |
| JP3092260B2 JP3092260B2 (ja) | 2000-09-25 |
Family
ID=17782511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03292491A Expired - Fee Related JP3092260B2 (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | 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) | JP3092260B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10349164B4 (de) * | 2002-10-23 | 2007-02-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota | Steuervorrichtung und dessen Steuerverfahren für eine Brennkraftmaschine mit Turbolader mit Generator |
| WO2009001604A1 (ja) * | 2007-06-26 | 2008-12-31 | Sumitomo Heavy Industries Engineering & Services Co., Ltd. | ハイブリット電源装置およびハイブリット電源装置の制御方法 |
| CN107250504A (zh) * | 2015-02-27 | 2017-10-13 | 三菱重工业株式会社 | 主机的控制装置以及方法、主机、船舶 |
-
1991
- 1991-10-11 JP JP03292491A patent/JP3092260B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10349164B4 (de) * | 2002-10-23 | 2007-02-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota | Steuervorrichtung und dessen Steuerverfahren für eine Brennkraftmaschine mit Turbolader mit Generator |
| WO2009001604A1 (ja) * | 2007-06-26 | 2008-12-31 | Sumitomo Heavy Industries Engineering & Services Co., Ltd. | ハイブリット電源装置およびハイブリット電源装置の制御方法 |
| JP2009011021A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Sumitomo Heavy Industries Engineering-Service Co Ltd | ハイブリット電源装置 |
| US8227935B2 (en) | 2007-06-26 | 2012-07-24 | Sumitomo Heavy Industries Engineering & Services Co., Ltd. | Hybrid power supply device |
| CN107250504A (zh) * | 2015-02-27 | 2017-10-13 | 三菱重工业株式会社 | 主机的控制装置以及方法、主机、船舶 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3092260B2 (ja) | 2000-09-25 |
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