JPH06207522A - Turbocharger control device - Google Patents

Turbocharger control device

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JPH06207522A
JPH06207522A JP5017837A JP1783793A JPH06207522A JP H06207522 A JPH06207522 A JP H06207522A JP 5017837 A JP5017837 A JP 5017837A JP 1783793 A JP1783793 A JP 1783793A JP H06207522 A JPH06207522 A JP H06207522A
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JP
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turbocharger
generator
motor
engine
small
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Masaki Okada
正貴 岡田
Terukazu Nishimura
輝一 西村
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Isuzu Motors Ltd
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Isuzu Motors Ltd
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Abstract

PURPOSE:To increase boost pressure in a low speed rotational range, and also suppress reduction of boost pressure when operation is switched from a small sized turbocharger to a large sized turbocharger. CONSTITUTION:When an engine rotational speed is in a low speed rotational range, a small sized turbocharger 1 is operated, and simultaneously, a power generator/motor 17 is operated as a motor so as to increase boost pressure. When the engine rotational speed exceeds the low speed rotational range, such a switch process is carried out as stopping the small sized turbocharger 1 and operating a large sized turbocharger 2, and then the power generator/motor-17 is operated as a motor to suppress reduction of boost pressure. The power generatior/motor-17 is operated as a power generator so as to recover energy when the engine rotational speed is in a high speed rotational range and an engine brake is operated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、タービン、コンプレ
ッサ及び発電・電動機を備えたターボチャージャと、タ
ービン及びコンプレッサを備えたターボチャージャとを
有するターボチャージャ制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a turbocharger control device having a turbocharger equipped with a turbine, a compressor and a generator / motor, and a turbocharger equipped with a turbine and a compressor.

【0002】[0002]

【従来の技術】ターボチャージャは、エンジンのシリン
ダ内に通常以上の空気を強制的に送り込んで、エンジン
の出力を高めると共に、燃費の向上を図るものであり、
一般に、図15に示すような構造を備えている。即ち、
ターボチャージャ30は、コンプレッサ32とタービン
33とをシャフト35で連結し、シャフト35をハウジ
ング31内に軸受34を介して回転可能に支持したもの
である。更に、図16を参照して説明すると、エンジン
37からの排気ガスの排気エネルギーによってタービン
33を回転し、それに伴ってタービン33と同軸上にあ
るコンプレッサ32が回転する。エアクリーナを通った
吸入空気はコンプレッサ32で圧縮されてターボチャー
ジャ30から送り出され、インタクーラ36で冷却され
た後に、圧縮空気としてエンジン37のシリンダ内に供
給される。エンジン回転数が速くなれば、排気ガス量も
多くなり、タービン33の回転数が増大し、それに伴っ
て過給圧も大きくなり、エンジン出力が増大する。
2. Description of the Related Art A turbocharger is designed to forcibly send air above normal into the cylinder of an engine to increase the output of the engine and to improve fuel economy.
Generally, it has a structure as shown in FIG. That is,
The turbocharger 30 connects the compressor 32 and the turbine 33 with a shaft 35, and rotatably supports the shaft 35 in a housing 31 via a bearing 34. Further, referring to FIG. 16, the turbine 33 is rotated by the exhaust energy of the exhaust gas from the engine 37, and the compressor 32 coaxial with the turbine 33 is rotated accordingly. The intake air that has passed through the air cleaner is compressed by the compressor 32, sent out from the turbocharger 30, cooled by the intercooler 36, and then supplied as compressed air into the cylinder of the engine 37. As the engine speed increases, the amount of exhaust gas also increases, the rotation speed of the turbine 33 increases, and the boost pressure increases accordingly, increasing the engine output.

【0003】図11はエンジン回転数に対するトルク
(BMEP)の変化を示したグラフである。一般に、タ
ーボチャージャを備えたエンジンは、極低速回転域(約
600rpm)においては、エンジンベースのトルク
(実線a)よりもむしろ低いトルク(破線b)、即ち、
通常の5〜10%低いトルクしか得られない。そこで、
エンジン排出ガス流量の少ない極低速回転域において
も、ブースト圧の上昇を得るために開発されたのが、V
GS付きターボチャージャである。このVGS付きター
ボチャージャは、タービンのノズル入口に流量可変調節
手段VGSを備えており、ノズル制御によってタービン
の入口を絞ったり開放することができるものである。図
11における一点鎖線cは、このVGS付きターボチャ
ージャのトルクを示したものである。極低速回転域にお
けるトルクが改善され、これによって発進時における走
行フィーリングをかなり向上させることができる。
FIG. 11 is a graph showing changes in torque (BMEP) with respect to engine speed. Generally, an engine equipped with a turbocharger has a lower torque (broken line b) than the engine base torque (solid line a) in the extremely low speed range (about 600 rpm), that is,
Only 5-10% lower torque than usual can be obtained. Therefore,
Even in the extremely low speed rotation range where the engine exhaust gas flow rate is small, V was developed to obtain boost pressure rise.
It is a turbocharger with GS. This turbocharger with VGS is equipped with a flow rate variable adjusting means VGS at the nozzle inlet of the turbine, and the inlet of the turbine can be narrowed or opened by controlling the nozzle. The alternate long and short dash line c in FIG. 11 shows the torque of this turbocharger with VGS. The torque in the extremely low speed rotation range is improved, which can considerably improve the driving feeling at the time of starting.

【0004】ところが、VGS付きターボチャージャと
いえども、トルクの向上を図る上で限界がある。極低速
回転域から高速回転域に至るまで、1個のタービンとコ
ンプレッサで制御を行うためである。即ち、コンプレッ
サ特性上、図10に示すように、コンプレッサの圧力比
(ブースト圧)がサージゾーンに入ってしまうので、更
なるブースト圧の向上が不能になってしまう。その結
果、トルクの改善は、せいぜい図11において太い実線
dで示すラインが限界であった。
However, even a turbocharger with VGS has a limit in improving the torque. This is because one turbine and compressor control from the extremely low speed rotation range to the high speed rotation range. That is, in terms of the compressor characteristics, as shown in FIG. 10, the pressure ratio (boost pressure) of the compressor enters the surge zone, which makes it impossible to further improve the boost pressure. As a result, the improvement in torque was limited to the line indicated by the thick solid line d in FIG. 11 at most.

【0005】一方、従来から発電・電動機付きターボチ
ャージャの開発が進められてきた(例えば、特開昭63
−272907号公報、特開平1−219318号公報
等参照)。この発電・電動機付きターボチャージャの構
造について、図17を参照して説明する。図17に示す
発電・電動機付きターボチャージャ39は、エンジンの
排気ガスエネルギーによって駆動されるタービン40、
該タービン40にシャフト42を通じて連結された過給
を行うコンプレッサ41、シャフト42をハウジング4
3に回転自在に支持する軸受44及びシャフト42上に
配置された発電・電動機45から構成されている。発電
・電動機45は、シャフト42と一体回転する永久磁石
のロータ46、及びハウジング43に固定されたステー
タ47とから構成されている。
On the other hand, a turbocharger with a generator / motor has been developed from the past (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. Sho 63).
-272907, JP-A-1-219318, etc.). The structure of this turbocharger with a generator / motor will be described with reference to FIG. A turbocharger 39 with a generator / motor shown in FIG. 17 includes a turbine 40 driven by exhaust gas energy of an engine,
A supercharged compressor 41 and a shaft 42, which are connected to the turbine 40 through a shaft 42, are attached to the housing 4
3, a bearing 44 rotatably supported on the shaft 3 and a generator / motor 45 arranged on the shaft 42. The generator / motor 45 includes a rotor 46 of a permanent magnet that rotates integrally with the shaft 42, and a stator 47 fixed to the housing 43.

【0006】この発電・電動機付きターボチャージャ3
9は、エンジンの条件(負荷、回転数等)に無関係に独
立して、発電・電動機45を作動することでコンプレッ
サ41の回転数即ちブースト圧を制御できることであ
る。従って、ターボチャージャ39は、エンジンが停止
状態或いはアイドリング状態においても、ブースト圧を
上昇させることが可能となる。これはフライングブース
トアップと称されるもので、発進時に予め1秒程度前に
通電し、発電・電動機45を電動機運転してターボチャ
ージャの回転数を上昇させることによって、ある程度の
ブースト圧を確保することが可能となる。
This turbocharger with generator / motor 3
9 is that the rotational speed of the compressor 41, that is, the boost pressure can be controlled by operating the generator / motor 45 independently of the engine conditions (load, rotational speed, etc.). Therefore, the turbocharger 39 can increase the boost pressure even when the engine is stopped or idling. This is called "flying boost up", and a certain amount of boost pressure is secured by energizing in advance about one second before starting and operating the generator / motor 45 to increase the rotation speed of the turbocharger. Is possible.

【0007】しかしながら、この発電・電動機付きター
ボチャージャを大型エンジンに適用する場合、ターボチ
ャージャ自体が大型化するため、図10に示すように、
エンジン側の空気の吸入空気量(空気流量)が少ない
と、コンプレッサ側をいくら回転させても、圧力比(ブ
ースト圧)がサージラインからはみ出してサージゾーン
に入ってしまい、圧力比の上昇が得られない。これで
は、折角のフライングブーストアップの威力も半減して
しまうことになる。また、ターボチャージャが大型化す
ると、それに伴って、電動機部分が大型化し、コストア
ップにつながるという問題もある。
However, when the turbocharger with a generator / motor is applied to a large engine, the turbocharger itself becomes large, and as shown in FIG.
If the intake air amount (air flow rate) of air on the engine side is small, the pressure ratio (boost pressure) will stick out of the surge line and enter the surge zone, no matter how much the compressor side is rotated, and the pressure ratio will increase. I can't. With this, the power of flying boost up will be halved. Further, as the turbocharger becomes larger, the electric motor part also becomes larger, resulting in a cost increase.

【0008】上記のように、VGS付きターボチャージ
ャであろうが、発電・電動機付きターボチャージャであ
ろうが、ターボチャージャを1個だけ使用する場合に
は、極低速回転域で十分なブースト圧が得られないとい
う問題がある。これに対して、ターボチャージャを2個
使用したシーケンシャルターボチャージャ装置と呼ばれ
るものが開発されている。このシーケンシャルターボチ
ャージャ装置は、小容量即ち小型と大容量即ち大型の2
個のターボチャージャを備えたものであり、例えば、小
型ターボチャージャで低速トルクを高め、高速になると
大型ターボチャージャに切り換えるように制御すること
ができるものである。このシーケンシャルターボチャー
ジャは、2個のターボチャージャを配置する場所に制約
はないし、小型で、コストも安く、今後の展望が期待さ
れているが、小型ターボチャージャから大型ターボチャ
ージャに切り換える時に、急激にブースト圧が下がり、
トルクの谷間ができるという問題をかかえており、この
谷間を如何にして小さくするかが課題となっている。
As described above, whether it is a turbocharger with VGS or a turbocharger with a generator / motor, when only one turbocharger is used, a sufficient boost pressure is obtained in the extremely low speed rotation range. There is a problem that you cannot get it. On the other hand, what is called a sequential turbocharger device using two turbochargers has been developed. This sequential turbocharger device has a small capacity or small size and a large capacity or large size.
It is provided with a single turbocharger, and for example, it can be controlled so that a low speed torque is increased by a small turbocharger and switched to a large turbocharger at high speed. This sequential turbocharger has no restrictions on where to place the two turbochargers, is small and has low cost, and future prospects are expected, but when switching from a small turbocharger to a large turbocharger Boost pressure drops,
There is a problem that a valley of torque is created, and how to make this valley smaller is an issue.

【0009】この対策として、従来、例えば、特開昭6
1−294136号公報に開示されたものがある。この
シーケンシャルターボチャージャ装置は、ディーゼルエ
ンジンの運転負荷上昇に応じて、運転するターボチャー
ジャを切り換えるもので、まず、エンジン負荷が33%
までは小型のターボチャージャを運転し、負荷が33%
から66%までは大型のターボチャージャを運転し、負
荷が66%を超えた段階で小型と大型の双方のターボチ
ャージャを運転するようにしたものである。しかしなが
ら、この程度の対策では、トルクの谷間を十分に小さく
することはできず、ターボチャージャを切り換えた時
に、スモークが発生するという問題が依然として残る。
[0009] As a countermeasure against this, conventionally, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
There is one disclosed in Japanese Patent Publication No. 1-294136. This sequential turbocharger device switches the turbocharger to be operated according to the increase in the operating load of the diesel engine. First, the engine load is 33%.
Runs a small turbocharger up to 33% load
To 66%, a large turbocharger is operated, and when the load exceeds 66%, both small and large turbochargers are operated. However, with this measure, the valley of the torque cannot be made sufficiently small, and the problem that smoke occurs when the turbocharger is switched still remains.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】そこで、1個のターボ
チャージャでは極低速回転域におけるトルクの向上を図
る上で限界があることから、小型ターボチャージャと大
型ターボチャージャの2個のターボチャージャを切り換
えて運転制御する、いわゆるシーケンシャルターボチャ
ージャ装置を採用すると共に、大型ターボチャージャよ
りも小型ターボチャージャの方がブースト圧を迅速に高
めることのできる点に着目して、小流量(エンジン低回
転)でも高ブースト圧が得られるような小型ターボチャ
ージャに構成することによって、極低速回転域でブース
ト圧がサージゾーンに入ってしまうのを防止するという
課題を解決する必要がある。また、シーケンシャルター
ボチャージャ装置が持つ課題、即ち、小型ターボチャー
ジャから大型ターボチャージャへ切り換えた時に起きる
ブースト圧の降下を防止するという課題も併せて解決す
る必要がある。
Therefore, since there is a limit in improving the torque in the extremely low speed rotation range with one turbocharger, two turbochargers, a small turbocharger and a large turbocharger, are switched. In addition to adopting a so-called sequential turbocharger device that controls operation by means of a small turbocharger, it is possible to increase boost pressure more quickly than a large turbocharger. It is necessary to solve the problem of preventing the boost pressure from entering the surge zone in the extremely low speed rotation range by configuring the small turbocharger that can obtain the boost pressure. There is also a need to solve the problem of the sequential turbocharger device, that is, the problem of preventing a drop in boost pressure that occurs when switching from a small turbocharger to a large turbocharger.

【0011】そこで、この発明の目的は、小容量ターボ
チャージャと大容量ターボチャージャの2個のターボチ
ャージャを備えたターボチャージャ制御装置において、
上記の課題を解決することであり、小容量ターボチャー
ジャに発電・電動機を設け、エンジン回転数の低速域
で、ユーザが望むトルク(図11に斜線eで示すトル
ク)が得られるまで圧力比を上げることができると共
に、小容量ターボチャージャから大容量ターボチャージ
ャに切り換えた時に、スモークが発生するのを防止する
ことができるターボチャージャ制御装置を提供すること
である。
Therefore, an object of the present invention is to provide a turbocharger control device provided with two turbochargers, a small capacity turbocharger and a large capacity turbocharger.
In order to solve the above problems, a generator / motor is provided in a small-capacity turbocharger, and the pressure ratio is adjusted until the torque desired by the user (torque shown by diagonal line e in FIG. 11) is obtained in the low speed range of the engine speed. It is an object of the present invention to provide a turbocharger control device that can be increased and that can prevent smoke from occurring when switching from a small capacity turbocharger to a large capacity turbocharger.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するため、以下のように構成されている。即ち、
この発明は、タービン、コンプレッサ及び発電・電動機
を備えた小容量ターボチャージャ、タービン及びコンプ
レッサを備えた大容量ターボチャージャ、エンジン回転
数を検出する回転センサー、並びに該回転センサーで検
出されたエンジン回転数が予め設定した回転数以下の低
速域に応答して前記小容量ターボチャージャを運転し且
つ前記低速域を超えた回転数に応答して前記大容量ター
ボチャージャを運転するように制御し且つエンジン回転
数に応じて前記発電・電動機を電動機運転又は発電機運
転の作動状態を切換制御するコントローラ、を有するこ
とを特徴とするターボチャージャ制御装置に関する。
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is,
The present invention relates to a small capacity turbocharger including a turbine, a compressor and a generator / motor, a large capacity turbocharger including a turbine and a compressor, a rotation sensor for detecting an engine speed, and an engine speed detected by the speed sensor. Controls the small capacity turbocharger in response to a low speed range lower than a preset rotational speed and operates the large capacity turbocharger in response to a rotational speed exceeding the low speed range, and engine rotation The present invention relates to a turbocharger control device, comprising: a controller that controls the operation of the electric generator / motor according to the number of electric motor operation or generator operation.

【0013】また、このターボチャージャ制御装置にお
いて、前記コントローラは、少なくともエンジン回転数
が低速域に応答して前記発電・電動機を電動機として運
転する制御を行うものである。
In the turbocharger control device, the controller controls the generator / motor as an electric motor in response to a low engine speed range.

【0014】また、このターボチャージャ制御装置にお
いて、前記コントローラは、少なくともエンジン回転数
が高速域に応答して前記発電・電動機を発電機として運
転する制御を行うものである。
Further, in this turbocharger control device, the controller controls to operate the generator / motor as a generator in response to a high engine speed range at least.

【0015】また、このターボチャージャ制御装置にお
いて、前記コントローラは、エンジンブレーキ作動時に
前記発電・電動機を発電機として運転する制御を行うも
のである。
Further, in this turbocharger control device, the controller controls to operate the generator / motor as a generator when the engine brake is operated.

【0016】また、このターボチャージャ制御装置にお
いて、前記コントローラは、エンジン回転数が前記低速
域から中速域への変化に応答して前記小容量ターボチャ
ージャから前記大容量ターボチャージャへの切り換え時
に、前記大容量ターボチャージャの回転数又はブースト
圧が予め設定した所定値に達するまで、前記小容量ター
ボチャージャの前記発電・電動機を電動機として運転
し、前記小容量ターボチャージャから前記大容量ターボ
チャージャへガスを送り込む制御を行うものである。
Further, in this turbocharger control device, the controller responds to a change in the engine speed from the low speed region to the medium speed region when switching from the small capacity turbocharger to the large capacity turbocharger. Until the rotation speed or boost pressure of the large-capacity turbocharger reaches a preset predetermined value, the generator / motor of the small-capacity turbocharger is operated as an electric motor, and gas is supplied from the small-capacity turbocharger to the large-capacity turbocharger. The control is to send in.

【0017】或いは、このターボチャージャ制御装置に
おいて、前記コントローラは、エンジン回転数が低速域
から中速域への変化に応答して前記小容量ターボチャー
ジャから前記大容量ターボチャージャへの切り換え時
に、前記大容量ターボチャージャの回転数又はブースト
圧が予め設定した所定値に達するまで、前記大容量ター
ボチャージャを作動し、前記小容量ターボチャージャの
コンプレッサ側通路を閉鎖し且つタービン入口側通路を
開放し、前記小容量ターボチャージャの前記発電・電動
機を電動機運転して逆回転させ、前記小容量ターボチャ
ージャのタービンから前記大容量ターボチャージャのタ
ービン入口側へガスを送り込む制御を行うものである。
Alternatively, in this turbocharger control device, the controller responds to a change in engine speed from a low speed region to a medium speed region when switching from the small capacity turbocharger to the large capacity turbocharger. Until the rotational speed or boost pressure of the large capacity turbocharger reaches a preset predetermined value, the large capacity turbocharger is operated, the compressor side passage of the small capacity turbocharger is closed and the turbine inlet side passage is opened, The generator / motor of the small capacity turbocharger is operated as an electric motor to rotate in the reverse direction, and gas is controlled to be fed from the turbine of the small capacity turbocharger to the turbine inlet side of the large capacity turbocharger.

【0018】[0018]

【作用】この発明によるターボチャージャ制御装置は、
上記のように構成されているので、以下のように作用す
る。即ち、このターボチャージャ制御装置は、エンジン
回転数が低速域の時には、小容量ターボチャージャが作
動する。小容量ターボチャージャはタービンノズルの通
路面積が小さいので、低速域でもブースト圧を十分に高
めることができる。加えて、低速域で発電・電動機を電
動機運転するように構成したので、ブースト圧を一層高
めることができる。従って、コンプレッサの空気流量と
圧力比との関係が図12に示すような関係になり、ブー
スト圧がサージラインからはみ出すゾーンに入らないの
で、エンジン回転数の低速域において、図11に斜線e
で示す望ましいトルクが得られる。
The turbocharger control device according to the present invention is
Since it is configured as described above, it operates as follows. That is, in this turbocharger control device, the small capacity turbocharger operates when the engine speed is in the low speed range. Since the passage area of the turbine nozzle of the small capacity turbocharger is small, the boost pressure can be sufficiently increased even in the low speed range. In addition, the boost pressure can be further increased because the generator / motor is configured to operate in the low speed range. Therefore, the relationship between the air flow rate of the compressor and the pressure ratio becomes the relationship as shown in FIG. 12, and the boost pressure does not enter the zone protruding from the surge line. Therefore, in the low speed region of the engine speed, the diagonal line e in FIG.
The desired torque indicated by is obtained.

【0019】エンジン回転数が低速域を超えた時には、
小容量ターボチャージャを停止して大容量ターボチャー
ジャを運転する。単に小容量ターボチャージャから大容
量ターボチャージャに切り換えただけでは、その切換時
にブースト圧が急激に大きく降下してしまうが、大容量
ターボチャージャの回転数又はブースト圧が所定値に達
するまで、小容量ターボチャージャの発電・電動機を電
動機運転して小容量ターボチャージャから大容量ターボ
チャージャへガスを送り込む制御を行うので、大容量タ
ーボチャージャのブースト圧が急激に高められる。従っ
て、切換時にブースト圧の多少の降下は生じるものの、
すぐに所定値まで高められる。
When the engine speed exceeds the low speed range,
The small capacity turbocharger is stopped and the large capacity turbocharger is operated. If you simply switch from a small-capacity turbocharger to a large-capacity turbocharger, the boost pressure will drop drastically at the time of switching, but until the rotational speed or boost pressure of the large-capacity turbocharger reaches a specified value, The boost pressure of the large-capacity turbocharger is sharply increased because the generator / motor of the turbocharger is operated as a motor and the gas is sent from the small-capacity turbocharger to the large-capacity turbocharger. Therefore, although a slight drop in boost pressure occurs when switching,
Immediately increased to a predetermined value.

【0020】エンジンの高速回転域では、大容量ターボ
チャージャが作動するが、オーバブーストぎみである。
しかし、小容量ターボチャージャの発電・電動機を発電
機として作動させるように構成したので、オーバブース
ト分をバッテリ、補機等に電力回生することができる。
In the high-speed rotation range of the engine, the large-capacity turbocharger operates, but it is over boosted.
However, since the generator / motor of the small-capacity turbocharger is configured to operate as a generator, the amount of overboost can be regenerated to the battery, the auxiliary machine, or the like.

【0021】エンジンブレーキが作動した時にも、小容
量ターボチャージャの発電・電動機を発電機として作動
させるように構成したので、エンジンブレーキの制動力
をバッテリ、補機等に電力回生することができる。
Since the generator / motor of the small capacity turbocharger is operated as the generator even when the engine brake is operated, the braking force of the engine brake can be regenerated to the battery, the auxiliary machine and the like.

【0022】[0022]

【実施例】以下、図面を参照しながら、この発明による
ターボチャージャ制御装置の実施例について説明する。
図1はこの発明によるターボチャージャ制御装置の一実
施例を示す概略構造図である。このターボチャージャ制
御装置は、小容量ターボチャージャ即ち小型ターボチャ
ージャ1と大容量ターボチャージャ即ち大型ターボチャ
ージャ2との2つのターボチャージャを備えているシー
ケンシャルターボチャージャの制御装置に関するもので
ある。エンジン3に接続された排気管4には、タービン
入口弁5とタービン入口弁6が設けられ、タービン入口
弁5を通じて小型ターボチャージャ1のタービン7に連
通され、タービン入口弁6を通じて大型ターボチャージ
ャ2のタービン9に連通されている。大型ターボチャー
ジャ2には、タービン9への通路面積を可変にする可変
ノズル装置VGSを設けることもできる。エンジン3か
ら排出された排気ガスは、タービン入口弁5が開放した
時にタービン7に供給され、タービン入口弁6が開放し
た時にタービン9に供給される。タービン7から排出さ
れたガスは、タービン出口弁8が開の時に外部へ排出さ
れ、タービン出口弁8が閉の時に大型ターボチャージャ
2のタービン9へ送り出される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a turbocharger control device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic structural diagram showing an embodiment of a turbocharger control device according to the present invention. This turbocharger control device relates to a control device of a sequential turbocharger including two turbochargers, a small capacity turbocharger or small turbocharger 1 and a large capacity turbocharger or large turbocharger 2. The exhaust pipe 4 connected to the engine 3 is provided with a turbine inlet valve 5 and a turbine inlet valve 6, communicated with the turbine 7 of the small turbocharger 1 through the turbine inlet valve 5, and through the turbine inlet valve 6 with the large turbocharger 2. Is communicated with the turbine 9. The large turbocharger 2 may be provided with a variable nozzle device VGS that makes the passage area to the turbine 9 variable. The exhaust gas discharged from the engine 3 is supplied to the turbine 7 when the turbine inlet valve 5 is opened, and is supplied to the turbine 9 when the turbine inlet valve 6 is opened. The gas discharged from the turbine 7 is discharged to the outside when the turbine outlet valve 8 is open, and is sent to the turbine 9 of the large turbocharger 2 when the turbine outlet valve 8 is closed.

【0023】小型ターボチャージャ1のコンプレッサ1
0で圧縮された空気は、コンプレッサ出口弁11が開の
時、吸気管12を通じてエンジン3に過給される。コン
プレッサ出口弁11が閉の時には、圧縮空気は、大型タ
ーボチャージャ2のコンプレッサ13に供給される。エ
ンジン3から排出された排気ガスは、タービン入口弁6
が開放の時にタービン9に供給され、大型ターボチャー
ジャ2のコンプレッサ13で圧縮された空気は、コンプ
レッサ出口弁15が開の時に、吸気管12を通じてエン
ジン3に過給される。また、吸気管12には、インタク
ーラ16が設けられており、圧縮空気はエンジン3に過
給される前にインタクーラ16で冷却されるように構成
されている。
Compressor 1 of small turbocharger 1
The air compressed at 0 is supercharged to the engine 3 through the intake pipe 12 when the compressor outlet valve 11 is open. When the compressor outlet valve 11 is closed, the compressed air is supplied to the compressor 13 of the large turbocharger 2. The exhaust gas discharged from the engine 3 is fed to the turbine inlet valve 6
The air that is supplied to the turbine 9 when is opened and is compressed by the compressor 13 of the large turbocharger 2 is supercharged to the engine 3 through the intake pipe 12 when the compressor outlet valve 15 is opened. The intake pipe 12 is provided with an intercooler 16 so that the compressed air is cooled by the intercooler 16 before being supercharged to the engine 3.

【0024】小型ターボチャージャ1は、電動機と発電
機との両方の機能を併せ持つ発電・電動機17を備えて
いる(なお、図においては、発電・電動機を持つターボ
チャージャのことを符号TCGで表している)。発電・
電動機17は永久磁石のロータ18とコイルのステータ
19とを有しており、エンジン3からの排気エネルギー
によってタービン7が駆動されると、ロータ18が回転
駆動され、ステータ19で交流電力が回生され、バッテ
リに蓄電したり、補機等で消費される。この場合、発電
・電動機17は発電機として駆動される。また、バッテ
リからの電力によりロータ18が駆動されると、コンプ
レッサ10の作動により吸気が圧縮され、吸気管12を
介してエンジン3に過給される。この場合、発電・電動
機17は電動機として運転される。小型ターボチャージ
ャ1の方に発電・電動機を設けているので、発電・電動
機自体を小型化することができる。発電・電動機17を
大型ターボチャージャ2に設けることなく、小型ターボ
チャージャ1に設ける理由は、図14から理解できるよ
うに、小型ターボチャージャと大型ターボチャージャの
発電能力を比較すると、排気ガスの流量に対する発電能
力は、小型ターボチャージャ1の方が大型ターボチャー
ジャ2よりも優れているからである。
The small turbocharger 1 is equipped with a generator / motor 17 having both functions of an electric motor and a generator (in the figure, a turbocharger having a generator / motor is represented by the symbol TCG. Exist). Power generation
The electric motor 17 has a rotor 18 that is a permanent magnet and a stator 19 that is a coil. When the exhaust energy from the engine 3 drives the turbine 7, the rotor 18 is driven to rotate and the stator 19 regenerates AC power. , Is stored in the battery, or consumed by auxiliary equipment. In this case, the generator / motor 17 is driven as a generator. When the rotor 18 is driven by the electric power from the battery, the intake air is compressed by the operation of the compressor 10 and is supercharged to the engine 3 via the intake pipe 12. In this case, the generator / motor 17 is operated as an electric motor. Since the small turbocharger 1 is provided with the generator / motor, the generator / motor itself can be miniaturized. As can be understood from FIG. 14, the reason why the generator / motor 17 is provided in the small turbocharger 1 without being provided in the large turbocharger 2 is as follows. This is because the power generation capacity of the small turbocharger 1 is superior to that of the large turbocharger 2.

【0025】図6は、小型ターボチャージャ1及び大型
ターボチャージャ2の運転切換制御及び発電・電動機の
切換制御を行なうためのコントローラの構成、並びに該
コントローラと各種検出器及び各種弁との相互関係を示
すブロック図である。アイドリング回転以外の時に、回
転センサー22によるエンジン回転数を入力してアクセ
ル踏込みセンサー20の踏込み量が零であること(ガソ
リンエンジンの場合には、スロットルポジションセンサ
ーが全閉の検出信号を利用できる)を検出して、エンジ
ンブレーキ作動信号を発する。ブースト圧センサー21
はブースト圧を検出して検出値を発信する。回転センサ
ー22はエンジン回転数を検出して検出値を発信する。
コントローラ24は、アクセル踏込みセンサー20、ブ
ースト圧センサー21及び回転センサー22からの検出
信号に応答して、タービン入口弁5,6、タービン出口
弁8、コンプレッサ出口弁11,15、及びコンプレッ
サ入口弁14等の開閉作動を切り換える制御を行うもの
である。
FIG. 6 shows the configuration of a controller for controlling the operation switching of the small turbocharger 1 and the large turbocharger 2 and the switching control of the generator / motor, and the interrelationship between the controller and various detectors and various valves. It is a block diagram shown. When the engine speed from the rotation sensor 22 is input at times other than idling rotation, the accelerator pedal sensor 20 must be zero (in the case of a gasoline engine, the throttle position sensor can use the fully closed detection signal). Is detected and an engine brake operation signal is issued. Boost pressure sensor 21
Detects the boost pressure and transmits the detected value. The rotation sensor 22 detects the engine speed and sends a detection value.
The controller 24 responds to the detection signals from the accelerator pedal depression sensor 20, the boost pressure sensor 21, and the rotation sensor 22, in response to the turbine inlet valves 5 and 6, the turbine outlet valve 8, the compressor outlet valves 11 and 15, and the compressor inlet valve 14. The control for switching the opening and closing operations such as the above is performed.

【0026】コントローラ24は、回転域判別手段2
5、ブースト圧比較手段26、エンジンブレーキ判別手
段27、TCG制御手段28、弁切換制御手段29等か
ら構成されている。回転域判別手段25は、回転センサ
ー22で検出したエンジン3の回転数が、低速回転域
(低速域)、中速回転域(中速域)、高速回転域(高速
域)のうちのどの回転域に属するかを判別し、それぞれ
の回転域に応じた信号を発する。ブースト圧比較手段2
6は、ブースト圧センサー21で検出したブースト圧と
設定値とを比較し、検出値が設定値を超えた時に信号を
発する。この比較は、回転域判別手段25から低速回転
域信号又は中速回転域信号が入力された時に行われる。
エンジンブレーキ判別手段27は、アイドリング時以外
での回転センサー22からのエンジン回転数の検出信号
が入力され且つアクセル踏込みセンサー20からアクセ
ルペダルの踏込み量が零の検出信号が入力された時に、
エンジンブレーキ信号を発する。
The controller 24 uses the rotation range discriminating means 2
5, boost pressure comparison means 26, engine brake discrimination means 27, TCG control means 28, valve switching control means 29, etc. The rotation speed determination unit 25 detects which rotation speed of the engine 3 detected by the rotation sensor 22 is a low speed rotation speed range (low speed range), a medium speed rotation range (medium speed range), or a high speed rotation range (high speed range). It is discriminated whether or not it belongs to the range, and a signal corresponding to each rotation range is issued. Boost pressure comparison means 2
Reference numeral 6 compares the boost pressure detected by the boost pressure sensor 21 with a set value, and issues a signal when the detected value exceeds the set value. This comparison is performed when a low speed rotation range signal or a medium speed rotation range signal is input from the rotation range determination means 25.
The engine brake discriminating means 27 receives an engine speed detection signal from the rotation sensor 22 other than during idling and a detection signal indicating that the accelerator pedal depression amount is zero from the accelerator depression sensor 20.
Issue an engine brake signal.

【0027】ターボチャージャ制御手段28は、エンジ
ンブレーキ判別手段27からエンジンブレーキ信号が入
力された時に、小型ターボチャージャ1の発電・電動機
17を発電機として作動させるよう制御する。このエン
ジンブレーキ時におけるターボチャージャ制御は他の制
御よりも優先して行われる。ターボチャージャ制御手段
28は、回転域判別手段25から高速回転域信号が入力
された時にも、小型ターボチャージャ1の発電・電動機
17をジェネレータとして作動させるよう制御する。ま
た、ターボチャージャ制御手段28は、回転域判別手段
25から低速回転域信号が入力された時に、小型ターボ
チャージャ1の発電・電動機17を電動機として運転さ
せる。また、ターボチャージャ制御手段28は、回転域
判別手段25から中速回転域信号が入力された場合に、
発電・電動機17を電動機として運転させ、途中でブー
スト圧比較手段26から信号が入力された時に、小型タ
ーボチャージャ1の作動を停止するよう制御する。
The turbocharger control means 28 controls the generator / motor 17 of the small turbocharger 1 to operate as a generator when an engine brake signal is input from the engine brake determination means 27. The turbocharger control during engine braking is prioritized over other controls. The turbocharger control means 28 controls the generator / motor 17 of the small turbocharger 1 to operate as a generator even when a high speed rotation range signal is input from the rotation range determination means 25. Further, when the low speed rotation range signal is input from the rotation range determination means 25, the turbocharger control means 28 operates the generator / motor 17 of the small turbocharger 1 as an electric motor. Further, the turbocharger control means 28, when the medium speed rotation range signal is input from the rotation range determination means 25,
The generator / motor 17 is operated as an electric motor, and when a signal is input from the boost pressure comparison means 26 on the way, the operation of the small turbocharger 1 is controlled to be stopped.

【0028】弁切換制御手段29は、回転域判別手段2
5からの信号の種類に応じて、小型ターボチャージャ1
用のタービン入口弁即ちタービン入口弁5、タービン出
口弁8、コンプレッサ出口弁11、及び大型ターボチャ
ージャ2用のタービン入口弁6、コンプレッサ出口弁1
5の開閉を切換制御する信号を切換スイッチ23に発す
る。また、弁切換制御手段29は、エンジンブレーキ判
別手段27からエンジンブレーキ信号が入力された時、
小型ターボチャージャ1用のタービン入口弁5を開放
し、タービン出口弁8を開放し、コンプレッサ出口弁1
1を閉鎖とする制御を行なう。また、弁切換制御手段2
9は、ブースト圧比較手段26から信号が入力された
時、タービン入口弁即ち切換弁5を閉鎖する制御を行な
う。
The valve switching control means 29 is the rotation range discrimination means 2
Small turbocharger 1 depending on the type of signal from 5
Turbine inlet valve or turbine inlet valve 5, turbine outlet valve 8, compressor outlet valve 11, and turbine inlet valve 6 for large turbocharger 2, compressor outlet valve 1
A signal for controlling the opening / closing of the switch 5 is issued to the changeover switch 23. Further, the valve switching control means 29, when the engine brake signal is input from the engine brake determination means 27,
The turbine inlet valve 5 for the small turbocharger 1 is opened, the turbine outlet valve 8 is opened, and the compressor outlet valve 1
Control to close 1 is performed. Also, the valve switching control means 2
Reference numeral 9 controls to close the turbine inlet valve, that is, the switching valve 5 when a signal is input from the boost pressure comparing means 26.

【0029】次に、このターボチャージャ制御装置の作
動について説明する。図1〜図4は小型ターボチャージ
ャ1と大型ターボチャージャ2の作動状態を示す概略図
である。図1は低速回転域における作動状態を示してい
る。図2及び図3は中速回転域における作動状態であ
り、図2は小型ターボチャージャから大型ターボチャー
ジャへ切り換えた時の作動状態を示し、図3は切換後の
大型ターボチャージャのみの作動状態を示している。ま
た、図4は高速回転域における作動状態を示している。
図中において、矢印はエンジンから排出された排気ガス
の流れ及びエンジンへ過給される圧縮空気の流れを示し
ている。低速回転域で作動させるターボチャージャを大
型ターボチャージャ2ではなくて、小型ターボチャージ
ャ1とする理由は、図13から理解できるであろう。図
13は、ターボチャージャの作動開始からの経過時間に
対するブースト圧上昇割合を示したものである。小型タ
ーボチャージャ1の方が大型ターボチャージャ2よりも
ブースト圧の上昇が速いことがわかる。このように、小
型ターボチャージャ1は迅速にブースト圧を上昇させる
ことができるので、低速回転域での運転に好適である。
Next, the operation of this turbocharger controller will be described. 1 to 4 are schematic diagrams showing the operating states of the small turbocharger 1 and the large turbocharger 2. FIG. 1 shows an operating state in the low speed rotation range. 2 and 3 show the operating state in the medium speed rotation range, FIG. 2 shows the operating state when switching from the small turbocharger to the large turbocharger, and FIG. 3 shows the operating state of only the large turbocharger after switching. Shows. Further, FIG. 4 shows an operating state in the high speed rotation range.
In the figure, arrows indicate the flow of exhaust gas discharged from the engine and the flow of compressed air supercharged to the engine. It will be understood from FIG. 13 why the turbocharger operated in the low speed rotation range is not the large turbocharger 2 but the small turbocharger 1. FIG. 13 shows the boost pressure increase rate with respect to the elapsed time from the start of operation of the turbocharger. It can be seen that the boost pressure of the small turbocharger 1 increases faster than that of the large turbocharger 2. As described above, the small turbocharger 1 can quickly increase the boost pressure, and thus is suitable for operation in the low speed rotation range.

【0030】図7A、図7B及び図8に示すフローチャ
ートを参照して、このターボチャージャ制御装置の作動
を説明する。まず、図1、図7A及び図7Bを参照し
て、このターボチャージャ制御装置の低速回転域におけ
る制御について説明する。エンジンを始動すると、小型
ターボチャージャ1のタービン入口のタービン入口弁
5、タービン出口弁8、コンプレッサ出口弁11及びコ
ンプレッサ出口弁15がいずれも開放状態に、また、大
型ターボチャージャ2のタービン入口のタービン入口弁
6が閉鎖状態にリセットされる(ステップ1)。この状
態では、図1に矢印で示すように排気ガスが流れてター
ビン7が駆動され、それに伴って、コンプレッサ10も
回転する。その結果、コンプレッサ10で圧縮された空
気が矢印で示すような経路を流れてエンジン3に過給さ
れる。次いで、エンジン3の回転数がエンジン回転数セ
ンサー22によって検出され(ステップ2)、検出され
たエンジン回転数Nは回転域判別手段25に入力され、
エンジン回転数Nが予め設定した回転数N0 即ち低速回
転域を超えているか否かの判別が行われる(ステップ
3)。
The operation of the turbocharger controller will be described with reference to the flow charts shown in FIGS. 7A, 7B and 8. First, control in the low speed rotation range of the turbocharger control device will be described with reference to FIGS. 1, 7A and 7B. When the engine is started, the turbine inlet valve 5, turbine outlet valve 8, compressor outlet valve 11 and compressor outlet valve 15 at the turbine inlet of the small turbocharger 1 are all opened, and the turbine inlet turbine of the large turbocharger 2 is at the turbine inlet. The inlet valve 6 is reset to the closed state (step 1). In this state, the exhaust gas flows to drive the turbine 7 as indicated by the arrow in FIG. 1, and the compressor 10 also rotates accordingly. As a result, the air compressed by the compressor 10 flows through the path indicated by the arrow and is supercharged to the engine 3. Next, the rotation speed of the engine 3 is detected by the engine rotation speed sensor 22 (step 2), and the detected engine rotation speed N is input to the rotation range determination means 25.
It is determined whether or not the engine speed N exceeds a preset speed N 0, that is, a low speed rotation range (step 3).

【0031】低速回転域の場合には、ブースト圧検出器
21でブースト圧を検出する(ステップ4)。ブースト
圧比較手段26は検出したブースト圧BPが予め設定し
たブースト圧BP0 即ち設定値を超えているか否かの比
較を行ない(ステップ5)、設定値を超えていない場合
には、小型ターボチャージャ1の発電・電動機17を電
動機として運転させる(ステップ6)。この時、コンプ
レッサ10には、排気ガスからの力に発電・電動機17
の電動機の回転力が加わるので、コンプレッサ10はよ
り一層高速に回転し、低速回転域において高いブースト
圧を得ることができる。このため、図11の二点斜線e
で示すトルクを得ることができる。一方、ブースト圧B
Pが設定値BP0 を超えた場合には、TCGの作動は停
止する(ステップ7)。従って、発電・電動機17の電
動機運転が停止され、小型ターボチャージャ1だけが運
転されることになる。
In the low speed rotation range, the boost pressure detector 21 detects the boost pressure (step 4). The boost pressure comparing means 26 makes a comparison as to whether or not the detected boost pressure BP exceeds a preset boost pressure BP 0, that is, a set value (step 5), and when it does not exceed the set value, a small turbocharger. The first generator / motor 17 is operated as a motor (step 6). At this time, the compressor 10 uses the power from the exhaust gas to generate electricity / motor 17
Since the rotational force of the electric motor is applied, the compressor 10 rotates at a higher speed, and a high boost pressure can be obtained in the low speed rotation range. Therefore, the two-point diagonal line e in FIG.
The torque indicated by can be obtained. On the other hand, boost pressure B
When P exceeds the set value BP 0 , the operation of TCG is stopped (step 7). Therefore, the electric motor operation of the generator / motor 17 is stopped, and only the small turbocharger 1 is operated.

【0032】エンジン回転数Nが低速回転域の設定回転
数N0 を超えた場合には、中速回転域での制御が行われ
る。小型ターボチャージャ1のタービン出口弁8及びコ
ンプレッサ出口弁11とが閉鎖し、大型ターボチャージ
ャ2のタービン入口弁6、三方弁であるコンプレッサ入
口弁14及びコンプレッサ出口弁15が開放する(ステ
ップ8)。即ち、このターボチャージャ制御装置は、小
型ターボチャージャ1から大型ターボチャージャ2への
作動に切り換えられる。同時に、小型ターボチャージャ
1の発電・電動機17を電動機として運転させる(ステ
ップ9)。この状態においては、排気ガスは図2に矢印
で示すような経路を流れる。即ち、排気ガスはタービン
9に直接供給されると同時に、発電・電動機17が電動
機運転されることによって排気ガスがタービン7を経由
でタービン9へ強制的に供給される。また、コンプレッ
サ10から送り出された圧縮空気はコンプレッサ13に
供給され、コンプレッサ13で圧縮された空気と共にエ
ンジン3へ過給される。従って、小型ターボチャージャ
1から大型ターボチャージャ2に切り換えた時に、発電
・電動機17が電動機運転することによって迅速にブー
スト圧が高められ、ターボチャージャ切換え時のブース
ト圧の降下を抑制することができる。
When the engine speed N exceeds the set speed N 0 in the low speed rotation range, control in the medium speed rotation range is performed. The turbine outlet valve 8 and the compressor outlet valve 11 of the small turbocharger 1 are closed, and the turbine inlet valve 6, the three-way compressor inlet valve 14 and the compressor outlet valve 15 of the large turbocharger 2 are opened (step 8). That is, this turbocharger control device is switched to operate from the small turbocharger 1 to the large turbocharger 2. At the same time, the generator / motor 17 of the small turbocharger 1 is operated as a motor (step 9). In this state, the exhaust gas flows through the path shown by the arrow in FIG. That is, the exhaust gas is directly supplied to the turbine 9 and, at the same time, the exhaust gas is forcibly supplied to the turbine 9 via the turbine 7 by operating the generator / motor 17 as an electric motor. Further, the compressed air sent from the compressor 10 is supplied to the compressor 13 and supercharged to the engine 3 together with the air compressed by the compressor 13. Therefore, when the small turbocharger 1 is switched to the large turbocharger 2, the generator / motor 17 operates as a motor to rapidly increase the boost pressure, and it is possible to suppress a drop in the boost pressure when the turbocharger is switched.

【0033】次いで、ブースト圧BPの検出を行ない
(ステップ10)、検出値BPが設定値BP0 を超えた
か否かを比較判断する(ステップ11)。検出したブー
スト圧BPが設定値BP0 よりも大きい場合には、小容
量ターボチャージャ1のタービン入口弁5を閉じ(ステ
ップ12)、発電・電動機17の作動を停止させる(ス
テップ13)。この状態においては、図3に示すよう
に、大型ターボチャージャ2だけが運転されることにな
る。即ち、エンジン3からの排気ガスは大型ターボチャ
ージャ2のタービン9に供給され、タービン9及びコン
プレッサ13は高速で回転する一方、コンプレッサ13
で圧縮された空気はエンジン3に過給される。
Next, the boost pressure BP is detected (step 10), and it is determined by comparison whether the detected value BP exceeds the set value BP 0 (step 11). When the detected boost pressure BP is larger than the set value BP 0 , the turbine inlet valve 5 of the small capacity turbocharger 1 is closed (step 12) and the operation of the generator / motor 17 is stopped (step 13). In this state, as shown in FIG. 3, only the large turbocharger 2 is operated. That is, the exhaust gas from the engine 3 is supplied to the turbine 9 of the large turbocharger 2, and the turbine 9 and the compressor 13 rotate at high speed, while the compressor 13
The air compressed by is supercharged to the engine 3.

【0034】続いて、回転センサー22でエンジン回転
数Nを検出し(ステップ14)、回転域判別手段25が
予め設定した回転数NH の高速回転域に達したか否かを
判断する(ステップ15)。高速回転域に達した場合に
は、小型ターボチャージャ1のタービン入口弁5及びタ
ービン出口弁8を共に開放し(ステップ16)、発電・
電動機17が発電機として作動する(ステップ17)。
即ち、大型ターボチャージャ2はそのまま運転し続ける
一方で、図4に矢印で示すように、小型ターボチャージ
ャ1のタービン7に排気ガスが供給されて、タービン7
は高速で回転し、発電・電動機17が発電機として作動
する。従って、オーバブースト分を発電・電動機17で
電力回生することができる。また、コンプレッサ10で
圧縮された空気は、コンプレッサ13の入口側へコンプ
レッサ入口弁14を通じてコンプレッサ13へ供給され
る。
Subsequently, the engine speed N is detected by the rotation sensor 22 (step 14), and the rotation range discriminating means 25 determines whether or not the preset high speed range of the rotation number N H has been reached (step 14). 15). When the high speed rotation range is reached, both the turbine inlet valve 5 and the turbine outlet valve 8 of the small turbocharger 1 are opened (step 16) to generate electricity.
The electric motor 17 operates as a generator (step 17).
That is, while the large turbocharger 2 continues to operate as it is, exhaust gas is supplied to the turbine 7 of the small turbocharger 1 as shown by an arrow in FIG.
Rotates at high speed, and the generator / motor 17 operates as a generator. Therefore, the overboost can be regenerated by the power generator / motor 17. Further, the air compressed by the compressor 10 is supplied to the compressor 13 through the compressor inlet valve 14 to the inlet side of the compressor 13.

【0035】上記のように、低速回転域では、小型ター
ボチャージャ1が運転されると共に、発電・電動機17
が電動機運転される。低速回転域から中速回転域に切り
換えた時には、大型ターボチャージャ2が運転されると
共に、小型ターボチャージャ1の発電・電動機17が電
動機運転される。中速回転域ではブースト圧が安定する
と、大型ターボチャージャ2だけで運転する。高速回転
域に達すると、大型ターボチャージャ2が運転し続ける
と共に、小型ターボチャージャ1の発電・電動機17が
発電機として作動される。
As described above, in the low speed rotation range, the small turbocharger 1 is operated and the generator / motor 17 is operated.
Is driven by an electric motor. When the low speed rotation range is switched to the medium speed rotation range, the large turbocharger 2 is operated and the generator / motor 17 of the small turbocharger 1 is operated as an electric motor. When the boost pressure stabilizes in the medium speed range, only the large turbocharger 2 operates. When the high speed rotation range is reached, the large turbocharger 2 continues to operate and the generator / motor 17 of the small turbocharger 1 is operated as a generator.

【0036】もし、途中で減速した場合には、次のよう
に運転制御する。例えば、低速回転域から中速回転域へ
の切換時に減速した時について見てみる。まず、エンジ
ン回転数を検出し(ステップ18)、検出したエンジン
回転数が低速回転域を超えたか否かを判断し、エンジン
回転数が低速回転域になっていたら、処理はステップ1
に戻り、エンジン回転数が中速回転域のままであった
ら、処理はステップ9に戻る(ステップ19)。また、
中速回転域から減速した時には、エンジン回転数が低速
回転域になっていた場合には処理はステップ1に戻る
(ステップ20)。また、高速回転域から減速した時に
は、エンジン回転数Nを検出し(ステップ21)、検出
したエンジン回転数Nが中速回転域N0 〜NH か否かを
判断し、中速回転域になっていたら処理はステップ8に
戻り(ステップ22)、低速回転域0〜N0 になってい
たらAに戻り、高速回転域NH 〜NM A X のままであれ
ば、発電・電動機17は発電機としての作動が続けられ
る(ステップ23)。
If the vehicle decelerates midway, the operation is controlled as follows. For example, let's look at a case where the vehicle is decelerated when switching from the low speed rotation range to the medium speed rotation range. First, the engine speed is detected (step 18), it is determined whether the detected engine speed exceeds the low speed range, and if the engine speed is in the low speed range, the process proceeds to step 1
If the engine speed remains in the medium speed range, the process returns to step 9 (step 19). Also,
When the engine speed is in the low speed range when decelerating from the medium speed range, the process returns to step 1 (step 20). When decelerating from the high speed rotation range, the engine speed N is detected (step 21), it is determined whether the detected engine speed N is in the medium speed rotation range N 0 to N H , and the engine speed is changed to the medium speed rotation range. is optionally When the process returns to step 8 (step 22), returns to a if it is, low-speed rotation range 0 to N 0, if left in the high speed range N H to N MAX, the generator-motor 17 is a generator Is continued (step 23).

【0037】このターボチャージャ制御装置が上記の運
転制御を行なっている途中で、エンジンブレーキが作動
した場合には、図8のフローチャートに従って制御が行
われる。以下に、このターボチャージャ制御装置につい
ての制御を図8のフローチャートを参照して説明する。
エンジン3が始動すると、エンジンブレーキ判別手段2
7は常時、エンジンブレーキが作動しているか否かを判
断する。回転センサー22でエンジン回転数を入力して
アクセル踏込みセンサー20がアイドリング時以外でア
クセルペダルの踏込み量が零であることを検出した場合
(ステップ24)、即ち、エンジンブレーキが作動した
場合には、弁切換制御手段29によって、タービン入口
弁5及びタービン出口弁8が共に開放状態となり、コン
プレッサ出口弁11が閉鎖になり(ステップ25)、タ
ーボチャージャ作動制御手段28の働きで、発電・電動
機17が発電機として作動する(ステップ26)。そし
て、アイドリング時以外でアクセルペダルの踏込み量が
零の間(ステップ27)は、発電・電動機17が発電機
として作動し続ける。従って、エンジンブレーキが作動
している間は、常に発電・電動機17が発電機として作
動して電力を回生する。
When the engine brake is activated while the turbocharger control device is performing the above-mentioned operation control, the control is performed according to the flowchart of FIG. The control of the turbocharger control device will be described below with reference to the flowchart of FIG.
When the engine 3 starts, the engine brake discriminating means 2
7 always determines whether or not the engine brake is operating. When the engine speed is input by the rotation sensor 22 and the accelerator depression sensor 20 detects that the depression amount of the accelerator pedal is zero except when idling (step 24), that is, when the engine brake operates, By the valve switching control means 29, both the turbine inlet valve 5 and the turbine outlet valve 8 are opened, the compressor outlet valve 11 is closed (step 25), and the turbocharger operation control means 28 causes the generator / motor 17 to operate. It operates as a generator (step 26). Then, while the accelerator pedal depression amount is zero except during idling (step 27), the generator / motor 17 continues to operate as a generator. Therefore, while the engine brake is operating, the generator / motor 17 always operates as a generator to regenerate electric power.

【0038】スロットルバルブが開放したことが検出さ
れた場合(ステップ27)には、エンジンブレーキが作
動していない状態であるから、図7のフローチャートに
従った運転制御に戻る。そこで、図7のフローチャート
のどこに戻るかの判断が行われる。まず、エンジン回転
数Nを検出し(ステップ28)、エンジン回転数Nが高
速回転域NH 〜NM A X かどうかを判断する(ステップ
29)。高速回転域NH 〜NM A X の場合には、処理は
ステップ17に戻る。高速回転域でない場合には、発電
・電動機17の発電機運転は停止する(ステップ3
0)。続いて、エンジン回転数が低速回転域0〜N0
どうかを判断し、低速回転域0〜N0 の場合には処理は
ステップ1に戻る。更に、上記の回転域でない場合に
は、中速回転域N0 〜NH の場合であるので、処理はス
テップ8に戻る(ステップ31)。
When it is detected that the throttle valve is open (step 27), the engine brake is not in operation, so the operation control returns to the flowchart of FIG. Therefore, it is determined where to return to in the flowchart of FIG. First, to detect the engine speed N (step 28), the engine speed N to determine whether high speed range N H to N MAX (step 29). If it is in the high speed rotation range N H to N MAX , the process returns to step 17. When it is not in the high-speed rotation range, the generator operation of the generator / motor 17 is stopped (step 3).
0). Subsequently, it is determined whether the engine speed is in the low speed rotation range 0 to N 0. If the engine speed is in the low speed rotation range 0 to N 0 , the process returns to step 1. Further, if it is not in the above-mentioned rotation range, it is in the medium-speed rotation range N 0 to N H , so the process returns to step 8 (step 31).

【0039】このターボチャージャ制御装置は、上記の
ように、エンジンブレーキが作動した時には、エンジン
回転数がどのような回転域にあろうと、即座に、発電・
電動機17は発電機として作動し、エネルギーの回収が
行なわれる。また、エンジンブレーキが非作動状態に戻
った時には、小型ターボチャージャ1と大型ターボチャ
ージャ2は、その時のエンジン回転数Nが属する回転域
即ち、低速回転域0〜N0 、中速回転域N0 〜NH 又は
高速回転域NH 〜NM A X に適合した運転状態になるよ
うに制御される。
As described above, the turbocharger control device immediately generates power when the engine brake operates, regardless of the engine speed range.
The electric motor 17 operates as a generator to recover energy. Further, when the engine brake is returned to the inoperative state, a small turbocharger 1 and a large turbocharger 2 is rotation range the engine speed N at that time belongs i.e., the low-speed rotation range 0 to N 0, the medium-speed rotation region N 0 It is controlled to be the operating state adapted to to N H or high speed range N H to N MAX.

【0040】或いは、このターボチャージャ制御装置の
別の実施例として、次のように作動することができる。
この実施例におけるターボチャージャ制御装置の制御を
図5及び図9を参照して説明する。図5は図1に示すタ
ーボチャージャ制御装置における低速回転域から中速回
転域ヘ変化する過度期であり、小型ターボチャージャか
ら大型ターボチャージャへの切換時の作動状態の別の実
施例を示す概略構造図、及び図9はこのターボチャージ
ャ制御装置における小容量ターボチャージャから大容量
ターボチャージャへの切り換え時における作動の別の実
施例を示すフローチャートである。ディーゼルエンジン
において、小容量ターボチャージャ1から大容量ターボ
チャージャ2への切り換え時のスモークの発生を防止す
るため、小容量ターボチャージャ1を逆回転させること
によって、図5において矢印で示すように、大容量ター
ボチャージャ2のタービン9の入口側へ空気を送り込
み、排気ガスを後燃焼させて大容量ターボチャージャ2
から放出される排気ガス中のスモーク、カーボン、煤、
HC等のパティキュレートの発生を抑制することができ
る。
Alternatively, as another embodiment of this turbocharger control device, it can operate as follows.
The control of the turbocharger control device in this embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 9. FIG. 5 is a transient period when the turbocharger control device shown in FIG. 1 changes from a low speed rotation range to a medium speed rotation range, and is a schematic diagram showing another embodiment of the operating state at the time of switching from a small turbocharger to a large turbocharger. FIG. 9 is a structural diagram and FIG. 9 is a flowchart showing another embodiment of the operation at the time of switching from the small capacity turbocharger to the large capacity turbocharger in this turbocharger control device. In the diesel engine, in order to prevent the generation of smoke when switching from the small capacity turbocharger 1 to the large capacity turbocharger 2, by rotating the small capacity turbocharger 1 in the reverse direction, as shown by an arrow in FIG. Air is sent to the inlet side of the turbine 9 of the capacity turbocharger 2 and the exhaust gas is post-combusted to generate a large capacity turbocharger 2.
Smoke, carbon, soot, in the exhaust gases emitted from
Generation of particulates such as HC can be suppressed.

【0041】この制御を行う場合には、このターボチャ
ージャ制御装置は、次のようにコントローラ24によっ
て制御すれば良い。即ち、エンジン回転数Nを回転セン
サー22で検出すると共に、ブースト圧BPをブースト
圧センサー21で検出し、これらの検出値をコントロー
ラ24に入力する(ステップ40)。コントローラ24
は、エンジン回転数Nが低速回転域0〜N0 から中速回
転域N0 〜NH への変化時である場合には、その検出信
号に応答して小容量ターボチャージャ1から大容量ター
ボチャージャ2への切換え時(ステップ41)になるの
で、大容量ターボチャージャ2の回転数又はブースト圧
BPが予め設定した所定値BP0 に達するまで、大容量
ターボチャージャ2を作動を開始すると共に、小容量タ
ーボチャージャ1のコンプレッサ10の入口側の通路を
閉鎖するためコンプレッサ出口弁11を閉鎖し、タービ
ン7の入口側通路を開放するためタービン入口弁5及び
タービン出口弁8を開放し、この状態で小容量ターボチ
ャージャ1の発電・電動機17を電動機運転して小容量
ターボチャージャ1を逆回転させ(ステップ42)、小
容量ターボチャージャ1のタービン7から空気を逆流さ
せ、大容量ターボチャージャ2のタービン9の入口通路
側へガスを送り込む制御を行う。この時、タービン入口
弁5は逆止弁に構成しておけば、たとえ発電・電動機1
7へ供給する電力が少なくてタービン7からタービン9
への空気の送り込み力が小さくなったとしても、タービ
ン7側への排気ガスの逆流を防止することができる。
When performing this control, the turbocharger control device may be controlled by the controller 24 as follows. That is, the engine speed N is detected by the rotation sensor 22, the boost pressure BP is detected by the boost pressure sensor 21, and these detected values are input to the controller 24 (step 40). Controller 24
When the engine speed N is changing from the low speed rotation range 0 to N 0 to the medium speed rotation range N 0 to NH , the small capacity turbocharger 1 to the large capacity turbocharger respond to the detection signal. At the time of switching to the charger 2 (step 41), the large-capacity turbocharger 2 is started to operate until the rotational speed of the large-capacity turbocharger 2 or the boost pressure BP reaches a preset predetermined value BP 0 . In this state, the compressor outlet valve 11 is closed to close the inlet side passage of the compressor 10 of the small capacity turbocharger 1, and the turbine inlet valve 5 and the turbine outlet valve 8 are opened to open the inlet side passage of the turbine 7. Then, the small-capacity turbocharger 1 is driven by the generator / motor 17 to rotate the small-capacity turbocharger 1 in the reverse direction (step 42), and the small-capacity turbocharger To backflow of air from the first turbine 7, performs control of sending the gas to the inlet passage side of the large-capacity turbocharger second turbine 9. At this time, if the turbine inlet valve 5 is configured as a check valve, even if the generator / motor 1
The electric power supplied to the turbine 7 is small and the turbine 7 to the turbine 9
Even if the force of feeding air into the turbine is reduced, it is possible to prevent the exhaust gas from flowing back to the turbine 7 side.

【0042】それによって、このターボチャージャ制御
装置をディーゼルエンジンに適用すれば、大容量ターボ
チャージャ2のタービン9へ送り込まれる排気ガスに新
気が導入され、排気ガス中のスモーク、カーボン、煤、
HC等のパティキュレートを再燃焼させることができ
る。この場合に、コンプレッサ10の出口通路が閉鎖さ
れているので、吸気が小容量ターボチャージャ1のコン
プレッサ10を通じて逆流することがない。そこで、小
容量ターボチャージャ1から大容量ターボチャージャ2
への切換え過渡期を過ぎて、大容量ターボチャージャ2
の回転数又はブースト圧BPが予め設定した所定値BP
0 に達すると(ステップ43)、スモーク等の発生は少
なくなるので、直ちに、小容量ターボチャージャ2の発
電・電動機17の電動機運転を停止し、小容量ターボチ
ャージャ1のタービン7の入口側通路即ちタービン入口
弁5を閉鎖し(ステップ44)、大容量ターボチャージ
ャ2の作動のみに移行すれば、スモーク等の発生防止の
ためのエネルギー消費は最小限に止めることができる。
Accordingly, when this turbocharger control device is applied to a diesel engine, fresh air is introduced into the exhaust gas sent to the turbine 9 of the large capacity turbocharger 2, and smoke, carbon, soot, etc. in the exhaust gas are introduced.
It is possible to reburn particulates such as HC. In this case, since the outlet passage of the compressor 10 is closed, intake air does not flow back through the compressor 10 of the small capacity turbocharger 1. Therefore, from small capacity turbocharger 1 to large capacity turbocharger 2
After the transitional period of switching to
Of the engine speed or boost pressure BP is a preset value BP
When it reaches 0 (step 43), the occurrence of smoke and the like decreases, so immediately the generator / motor 17 of the small capacity turbocharger 2 is stopped, and the inlet side passage of the turbine 7 of the small capacity turbocharger 1, that is, If the turbine inlet valve 5 is closed (step 44) and only the operation of the large capacity turbocharger 2 is started, the energy consumption for preventing the generation of smoke can be minimized.

【0043】[0043]

【発明の効果】この発明によるターボチャージャ制御装
置は、上記のように構成されているので、次のような効
果を有する。即ち、このターボチャージャ制御装置は、
小型ターボチャージャに発電・電動機を設けたので、発
電・電動機自体を小型化することができ、コストダウン
を図ることができる。
Since the turbocharger control device according to the present invention is constructed as described above, it has the following effects. That is, this turbocharger control device
Since the small turbocharger is provided with the generator / motor, the generator / motor itself can be downsized, and the cost can be reduced.

【0044】また、このターボチャージャ制御装置は、
低速回転域で小型ターボチャージャを作動させると共
に、発電・電動機を電動機運転するように構成したの
で、低速回転域におけるブースト圧を十分高めることが
できる。従って、車両の発進時に、発電・電動機を短時
間、例えば、1秒間電動機運転させると、ブースト圧が
上昇し、所定のブーストを確保できるようになる。
Further, this turbocharger control device is
Since the small turbocharger is operated in the low speed rotation range and the generator / motor is operated by the electric motor, the boost pressure in the low speed rotation range can be sufficiently increased. Therefore, when the generator / motor is operated for a short time, for example, for one second when the vehicle starts, the boost pressure increases, and a predetermined boost can be secured.

【0045】また、小型ターボチャージャから大型ター
ボチャージャに運転を切り換える時に、発電・電動機を
電動機運転したので、電動機運転によって大型ターボチ
ャージャへガスが送り込まれる。これに伴って、大容量
ターボチャージャのコンプレッサはより一層速く回転す
ることになるので、切換時におけるブースト圧の降下が
抑制され、スモークの発生を低減することができる。
Further, when the operation is switched from the small turbocharger to the large turbocharger, the generator / motor is operated by the electric motor, so that gas is sent to the large turbocharger by the operation of the electric motor. Along with this, the compressor of the large capacity turbocharger rotates even faster, so that the drop in boost pressure at the time of switching can be suppressed, and the occurrence of smoke can be reduced.

【0046】更に、高速回転域及びエンジンブレーキ時
に、小型ターボチャージャの発電・電動機を発電機とし
て作動させるように構成したので、オーバブースト分や
エンジンブレーキの制動力を電力回生することができ
る。従って、エンジンからの排気ガスが持つ熱エネルギ
ーを無駄にすることなく、電気エネルギーとして回収
し、回収した電気を次の発進のため、或いは補機で消費
させることができる。
Further, since the generator / motor of the small turbocharger is operated as a generator in the high speed rotation range and engine braking, the overboost and engine braking force can be regenerated. Therefore, the thermal energy of the exhaust gas from the engine can be recovered as electric energy without being wasted, and the recovered electricity can be consumed for the next start or consumed by an auxiliary machine.

【0047】また、このターボチャージャ制御装置にお
いて、前記小容量ターボチャージャから前記大容量ター
ボチャージャへの切換え時に、前記大容量ターボチャー
ジャの回転数又はブースト圧が予め設定した所定値に達
するまで、前記大容量ターボチャージャを作動し、前記
小容量ターボチャージャのコンプレッサ側通路を閉鎖し
且つタービン入口側通路を開放し、前記小容量ターボチ
ャージャの前記発電・電動機を電動機運転して逆回転さ
せ、前記小容量ターボチャージャのタービンから前記大
容量ターボチャージャのタービン入口側へガスを送り込
む制御を行うと、前記大容量ターボチャージャから排気
される排気ガスにはスモーク、カーボン、煤、HC等の
パティキュレートが後燃焼されてスモーク等の発生が抑
制される。
Further, in this turbocharger control device, at the time of switching from the small capacity turbocharger to the large capacity turbocharger, until the rotation speed or boost pressure of the large capacity turbocharger reaches a preset predetermined value, The large capacity turbocharger is operated, the compressor side passage of the small capacity turbocharger is closed and the turbine inlet side passage is opened, and the generator / motor of the small capacity turbocharger is operated by an electric motor to reversely rotate the small capacity turbocharger. When the gas is controlled to be fed from the turbine of the large capacity turbocharger to the turbine inlet side of the large capacity turbocharger, the exhaust gas exhausted from the large capacity turbocharger has particulates such as smoke, carbon, soot, and HC behind. Generation of smoke and the like is suppressed by burning.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明によるターボチャージャ制御装置の一
実施例を示す概略構造図であって、低速回転域における
作動状態を示している。
FIG. 1 is a schematic structural view showing an embodiment of a turbocharger control device according to the present invention, showing an operating state in a low speed rotation range.

【図2】図1に示すターボチャージャ制御装置における
低速回転域から中速回転域ヘ変化する過度期であり、小
型ターボチャージャから大型ターボチャージャへの切換
時の作動状態の一実施例を示す概略構造図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an embodiment of an operating state at the time of switching from a small turbocharger to a large turbocharger during a transient period when the turbocharger control device shown in FIG. 1 changes from a low speed rotation range to a medium speed rotation range. It is a structural drawing.

【図3】図1に示すターボチャージャ制御装置の中速回
転域における作動状態を示す概略構造図であって、切換
後の作動状態を示している。
FIG. 3 is a schematic structural diagram showing an operating state in the medium speed rotation range of the turbocharger control device shown in FIG. 1, showing an operating state after switching.

【図4】図1に示すターボチャージャ制御装置の高速回
転域における作動状態を示す概略構造図である。
FIG. 4 is a schematic structural diagram showing an operating state of the turbocharger control device shown in FIG. 1 in a high speed rotation range.

【図5】図1に示すターボチャージャ制御装置における
低速回転域から中速回転域ヘ変化する過度期であり、小
型ターボチャージャから大型ターボチャージャへの切換
時の作動状態の別の実施例を示す概略構造図である。
5 is a transient period in which the turbocharger control device shown in FIG. 1 changes from a low speed rotation range to a medium speed rotation range, and shows another embodiment of the operating state at the time of switching from the small turbocharger to the large turbocharger. It is a schematic structure drawing.

【図6】このターボチャージャ制御装置における小型タ
ーボチャージャ及び大型ターボチャージャの運転切換制
御及び発電・電動機の切換制御を行なうためのコントロ
ーラの構成、並びに該コントローラと各種検出器及び各
種弁との相互関係を示すブロック図である。
FIG. 6 is a configuration of a controller for performing operation switching control of a small turbocharger and a large turbocharger and switching control of a generator / motor in the turbocharger control device, and a mutual relationship between the controller and various detectors and various valves. It is a block diagram showing.

【図7A】このターボチャージャ制御装置における小型
ターボチャージャ及び大型ターボチャージャの運転制御
の一部分を示すフローチャートである。
FIG. 7A is a flowchart showing a part of operation control of a small turbocharger and a large turbocharger in this turbocharger control device.

【図7B】このターボチャージャ制御装置における小型
ターボチャージャ及び大型ターボチャージャの運転制御
の残りの部分を示すフローチャートである。
FIG. 7B is a flowchart showing the remaining part of the operation control of the small turbocharger and the large turbocharger in this turbocharger control device.

【図8】このターボチャージャ制御装置におけるエンジ
ンブレーキが作動した場合の制御を示すフローチャート
である。
FIG. 8 is a flow chart showing control when the engine brake is activated in this turbocharger control device.

【図9】このターボチャージャ制御装置における小容量
ターボチャージャから大容量ターボチャージャへの切り
換え時における作動の別の実施例を示すフローチャート
である。
FIG. 9 is a flowchart showing another embodiment of the operation when switching from a small capacity turbocharger to a large capacity turbocharger in this turbocharger control device.

【図10】空気流量に対するコンプレッサの圧力比(ブ
ースト圧)を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing a pressure ratio (boost pressure) of a compressor with respect to an air flow rate.

【図11】エンジン回転数に対するトルク(BMEP)
を示すグラフである。
FIG. 11: Torque with respect to engine speed (BMEP)
It is a graph which shows.

【図12】空気流量に対する圧力比を示すグラフであ
る。
FIG. 12 is a graph showing a pressure ratio with respect to an air flow rate.

【図13】ターボチャージャの作動開始からの経過時間
に対するブースト圧上昇割合を示したグラフである。
FIG. 13 is a graph showing a boost pressure increase rate with respect to an elapsed time from the start of operation of a turbocharger.

【図14】排気ガスの流量に対する発電能力を示したグ
ラフである。
FIG. 14 is a graph showing the power generation capacity with respect to the flow rate of exhaust gas.

【図15】従来のターボチャージャを示す概略断面図で
ある。
FIG. 15 is a schematic sectional view showing a conventional turbocharger.

【図16】従来のターボチャージャ装置を示す概略構造
図である。
FIG. 16 is a schematic structural diagram showing a conventional turbocharger device.

【図17】従来の発電・電動機付きターボチャージャを
示す概略断面図である。
FIG. 17 is a schematic sectional view showing a conventional turbocharger with a generator / motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 小型ターボチャージャ 2 大型ターボチャージャ 5,6 切換弁 7,9 タービン 8 タービン出口弁 10,13 コンプレッサ 11,15 コンプレッサ出口弁 17 発電・電動機 20 アクセル踏込みセンサー(エンジンブレーキセン
サー) 21 ブースト圧センサー 22 回転センサー
1 Small turbocharger 2 Large turbocharger 5,6 Switching valve 7,9 Turbine 8 Turbine outlet valve 10,13 Compressor 11,15 Compressor outlet valve 17 Generator / motor 20 Accelerator sensor (engine brake sensor) 21 Boost pressure sensor 22 Rotation sensor

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 タービン、コンプレッサ及び発電・電動
機を備えた小容量ターボチャージャ、タービン及びコン
プレッサを備えた大容量ターボチャージャ、エンジン回
転数を検出する回転センサー、並びに該回転センサーで
検出されたエンジン回転数が予め設定した回転数以下の
低速域に応答して前記小容量ターボチャージャを運転し
且つ前記低速域を超えた回転数に応答して前記大容量タ
ーボチャージャを運転するように制御し且つエンジン回
転数に応じて前記発電・電動機を電動機運転又は発電機
運転の作動状態を切換制御するコントローラ、を有する
ことを特徴とするターボチャージャ制御装置。
1. A small capacity turbocharger including a turbine, a compressor and a generator / motor, a large capacity turbocharger including a turbine and a compressor, a rotation sensor for detecting an engine speed, and an engine rotation detected by the rotation sensor. The engine is controlled so as to operate the small capacity turbocharger in response to a low speed range in which the number of revolutions is less than or equal to a preset rotational speed, and to operate the large capacity turbocharger in response to a speed in which the number exceeds the low speed range. A turbocharger control device, comprising: a controller for switching the electric power generator / motor according to the number of revolutions to switch between an operating state of the electric motor operation or an operating state of the generator operation.
【請求項2】 前記コントローラは、少なくともエンジ
ン回転数が低速域に応答して前記発電・電動機を電動機
として運転する制御を行うことを特徴とする請求項1に
記載のターボチャージャ制御装置。
2. The turbocharger control device according to claim 1, wherein the controller controls to operate the generator / motor as an electric motor in response to at least a low engine speed range.
【請求項3】 前記コントローラは、少なくともエンジ
ン回転数が高速域に応答して前記発電・電動機を発電機
として運転する制御を行うことを特徴とする請求項1に
記載のターボチャージャ制御装置。
3. The turbocharger control device according to claim 1, wherein the controller controls to operate the generator / motor as a generator in response to at least a high engine speed range.
【請求項4】 前記コントローラは、エンジンブレーキ
作動時に前記発電・電動機を発電機として運転する制御
を行うことを特徴とする請求項1に記載のターボチャー
ジャ制御装置。
4. The turbocharger control device according to claim 1, wherein the controller controls the generator / motor to operate as a generator when the engine brake is activated.
【請求項5】 前記コントローラは、エンジン回転数が
前記低速域から中速域への変化に応答して前記小容量タ
ーボチャージャから前記大容量ターボチャージャへの切
り換え時に、前記大容量ターボチャージャの回転数又は
ブースト圧が予め設定した所定値に達するまで、前記小
容量ターボチャージャの前記発電・電動機を電動機とし
て運転し、前記小容量ターボチャージャから前記大容量
ターボチャージャへガスを送り込む制御を行うことを特
徴とする請求項1に記載のターボチャージャ制御装置。
5. The controller rotates the large capacity turbocharger when switching from the small capacity turbocharger to the large capacity turbocharger in response to a change in engine speed from the low speed range to the medium speed range. Until the number or boost pressure reaches a preset predetermined value, the generator / motor of the small capacity turbocharger is operated as an electric motor, and control is performed to send gas from the small capacity turbocharger to the large capacity turbocharger. The turbocharger controller according to claim 1, wherein the turbocharger controller is a turbocharger controller.
【請求項6】 前記コントローラは、エンジン回転数が
低速域から中速域への変化に応答して前記小容量ターボ
チャージャから前記大容量ターボチャージャへの切り換
え時に、前記大容量ターボチャージャの回転数又はブー
スト圧が予め設定した所定値に達するまで、前記大容量
ターボチャージャを作動し、前記小容量ターボチャージ
ャのコンプレッサ側通路を閉鎖し且つタービン入口側通
路を開放し、前記小容量ターボチャージャの前記発電・
電動機を電動機運転して逆回転させ、前記小容量ターボ
チャージャのタービンから前記大容量ターボチャージャ
のタービン入口側へガスを送り込む制御を行うことを特
徴とする請求項1に記載のターボチャージャ制御装置。
6. The controller controls the rotational speed of the large capacity turbocharger when switching from the small capacity turbocharger to the large capacity turbocharger in response to a change in engine speed from a low speed range to a medium speed range. Or, until the boost pressure reaches a preset predetermined value, the large capacity turbocharger is operated, the compressor side passage of the small capacity turbocharger is closed and the turbine inlet side passage is opened, and the small capacity turbocharger is opened. Power generation
The turbocharger control device according to claim 1, wherein control is performed to feed gas from a turbine of the small capacity turbocharger to a turbine inlet side of the large capacity turbocharger by operating the electric motor to rotate in a reverse direction.
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