JP2007327401A - 車両における発電制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】オルタネータ20と、モータアシストターボチャージャ(MAT)10とを備える。発電量制御器24は、MAT10の発電効率ηmとオルタネータ20の発電効率ηaとを算出し、それらに基づいて、MAT10に要求するべき発電指示量1と、オルタネータ20に要求するべき発電指示量2とを算出する。発電指示量1と発電指示量2は、MAT10とオルタネータ20とのうち、発電効率の高い方が優先的に発電の仕事を担うように算出される。
【選択図】図1
Description
内燃機関の出力トルクを電気エネルギに変換することのできるオルタネータと、
タービン及びコンプレッサの回転を電気エネルギに変換することのできる発電機能付きターボチャージャと、
前記ターボチャージャの発電効率を第1効率として算出する第1効率算出手段と、
前記オルタネータの発電効率を第2効率として算出する第2効率算出手段と、
前記第1効率及び前記第2効率に基づいて、前記ターボチャージャに要求するべき第1発電指示量と、前記オルタネータに要求するべき第2発電指示量とを算出する発電指示量算出手段と、
前記ターボチャージャに、前記第1発電指示量に応じた電力を発生させる第1制御手段と、
前記オルタネータに、前記第2発電指示量に応じた電力を発生させる第2制御手段と、
を備えることを特徴とする。
ターボ回転数を検出するターボ回転数検出手段と、
機関回転数を検出する機関回転数検出手段とを備え、
前記第1効率算出手段は、前記ターボ回転数に基づいて前記第1効率を算出し、
前記第2効率算出手段は、前記機関回転数に基づいて前記第2効率を算出することを特徴とする。
前記第1効率が前記第2効率より高い場合に、前記第1発電指示量を、前記第2発電指示量より大きな値に算出し、
前記第2効率が前記第1効率より高い場合には、前記第2発電指示量を、前記第1発電指示量より大きな値に算出することを特徴とする。
車両上における発電要求量を算出する発電要求量算出手段を備え、
前記発電指示量算出手段は、
前記ターボチャージャが発生できる電力を第1可能電力として取得する第1可能電力取得手段と、
前記オルタネータが発生できる電力を第2可能電力として取得する第2可能電力取得手段と、
前記第1効率が前記第2効率より高い場合に、前記発電要求量を優先的に前記第1発電指示量に割り当て、前記発電要求量の前記第1可能電力に対する超過分だけを前記第2発電指示量とするターボチャージャ発電優先手段と、
前記第2効率が前記第1効率より高い場合に、前記発電要求量を優先的に前記第2発電指示量に割り当て、前記発電要求量の前記第2可能電力に対する超過分だけを前記第1発電指示量とするオルタネータ発電優先手段と、
を含むことを特徴とする。
前記ターボチャージャによる発生を許可できる電力を、内燃機関の状態に基づいて、発電量制限値として算出する発電量制限値算出手段を備え、
前記発電指示量算出手段は、前記第1発電指示量を、前記発電量制限値以下に制限するターボチャージャ発電制限手段を含むことを特徴とする。
排気系温度を検出する排気温検出手段と排気系圧力を検出する排気圧検出手段のうち少なくとも一方を含み、
前記発電量制限値算出手段は、前記排気系温度及び前記排気系圧力の少なくとも一方を前記内燃機関の状態として、前記発電量制限値を算出することを特徴とする。
前記ターボチャージャが発生する電力を蓄えるバッテリの電圧を検知するバッテリ電圧検知手段を備え、
前記第1効率算出手段は、前記バッテリの電圧を加味して前記第1効率を算出することを特徴とする。
[実施の形態1の構成]
図1は、本発明の実施の形態1の構成を説明するための図である。図1に示すシステムは、モータアシストターボチャージャ(MAT)10を備えている。MAT10は、内燃機関の吸気通路に配置されるコンプレッサと、排気通路に配置されるタービンと、それらを電動駆動するための電動機とを備えている(何れも図示略)。
図2は、オルタネータ20の発電効率ηaの特性を説明するための図である。但し、ここでの発電効率ηaは、内燃機関に供給される燃料量に対するオルタネータ20の発電の効率である。従って、発電効率ηaは、単位量の電力を発生するのに必要な燃料供給量が少ないほど高い値となる。
図4は、本発明の実施の形態1において、発電量制御器24が実行する処理の内容を表すフローチャートである。図4に示すルーチンでは、先ず、必要データが入力され、また、オルタネータ20並びにMAT10の発電効率ηa,ηmが算出される(ステップ100)。
ところで、上述した実施の形態1では、ηm>ηaの成否に基づいて、発電要求量Wdを、選択的に、MAT10かオルタネータ20の何れかに発生させることとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明は、発電効率の高い方に、優先的に発電の仕事を担わせるものであれば良い。
[実施の形態2の特徴]
次に、図5乃至図7を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。図5は、本発明の実施の形態2の構成を説明するための図である。図5において、図1に示す構成要素と同じものについては、共通する符号を付してその説明を省略又は簡略する。
図7は、本実施形態において、発電量制御器24が実行するルーチンのフローチャートである。図7において、図4に示すステップと同一のステップについては、共通する符号を付してその説明を省略又は簡略する。
[実施の形態3の特徴]
次に、図8及び図9を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。本実施形態のシステムは、図5に示す構成において、発電量制御器24に、上記図7に示すルーチンに代えて、後述する図8に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
図8は、本実施形態において発電量制御器24が実行するルーチンのフローチャートである。図8は、ステップ110がステップ120に置き換えられている点を除いて、図7に示すルーチンと同様である。尚、図9において、図7に示すステップと同様のステップについては、共通する符号を付してその説明を省略又は簡略する。
12 インバータ
14 バッテリ
16 電動機制御器
20 オルタネータ
22 バッテリ制御器
24 発電量制御器
26 Ne検出センサ
30 排気温度センサ
32 排気圧力センサ
Ne 機関回転数
Nt タービン回転数
Wd 発電要求量
Wlimit 発電量制限値
ηm モータアシストターボチャージャの発電効率
ηa オルタネータの発電効率
Vb バッテリ電圧
Claims (7)
- 内燃機関の出力トルクを電気エネルギに変換することのできるオルタネータと、
タービン及びコンプレッサの回転を電気エネルギに変換することのできる発電機能付きターボチャージャと、
前記ターボチャージャの発電効率を第1効率として算出する第1効率算出手段と、
前記オルタネータの発電効率を第2効率として算出する第2効率算出手段と、
前記第1効率及び前記第2効率に基づいて、前記ターボチャージャに要求するべき第1発電指示量と、前記オルタネータに要求するべき第2発電指示量とを算出する発電指示量算出手段と、
前記ターボチャージャに、前記第1発電指示量に応じた電力を発生させる第1制御手段と、
前記オルタネータに、前記第2発電指示量に応じた電力を発生させる第2制御手段と、
を備えることを特徴とする車両における発電制御装置。 - ターボ回転数を検出するターボ回転数検出手段と、
機関回転数を検出する機関回転数検出手段とを備え、
前記第1効率算出手段は、前記ターボ回転数に基づいて前記第1効率を算出し、
前記第2効率算出手段は、前記機関回転数に基づいて前記第2効率を算出することを特徴とする請求項1記載の車両における発電制御装置。 - 前記発電指示量算出手段は、
前記第1効率が前記第2効率より高い場合に、前記第1発電指示量を、前記第2発電指示量より大きな値に算出し、
前記第2効率が前記第1効率より高い場合には、前記第2発電指示量を、前記第1発電指示量より大きな値に算出することを特徴とする請求項1又は2記載の車両における発電制御装置。 - 車両上における発電要求量を算出する発電要求量算出手段を備え、
前記発電指示量算出手段は、
前記ターボチャージャが発生できる電力を第1可能電力として取得する第1可能電力取得手段と、
前記オルタネータが発生できる電力を第2可能電力として取得する第2可能電力取得手段と、
前記第1効率が前記第2効率より高い場合に、前記発電要求量を優先的に前記第1発電指示量に割り当て、前記発電要求量の前記第1可能電力に対する超過分だけを前記第2発電指示量とするターボチャージャ発電優先手段と、
前記第2効率が前記第1効率より高い場合に、前記発電要求量を優先的に前記第2発電指示量に割り当て、前記発電要求量の前記第2可能電力に対する超過分だけを前記第1発電指示量とするオルタネータ発電優先手段と、
を含むことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の車両における発電制御装置。 - 前記ターボチャージャによる発生を許可できる電力を、内燃機関の状態に基づいて、発電量制限値として算出する発電量制限値算出手段を備え、
前記発電指示量算出手段は、前記第1発電指示量を、前記発電量制限値以下に制限するターボチャージャ発電制限手段を含むことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項記載の車両における発電制御装置。 - 排気系温度を検出する排気温検出手段と排気系圧力を検出する排気圧検出手段のうち少なくとも一方を含み、
前記発電量制限値算出手段は、前記排気系温度及び前記排気系圧力の少なくとも一方を前記内燃機関の状態として、前記発電量制限値を算出することを特徴とする請求項5記載の車両における発電制御装置。 - 前記ターボチャージャが発生する電力を蓄えるバッテリの電圧を検知するバッテリ電圧検知手段を備え、
前記第1効率算出手段は、前記バッテリの電圧を加味して前記第1効率を算出することを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項記載の車両における発電制御装置。
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