JP2782711B2 - 回転電機付ターボチャージャの制御装置 - Google Patents
回転電機付ターボチャージャの制御装置Info
- Publication number
- JP2782711B2 JP2782711B2 JP62261240A JP26124087A JP2782711B2 JP 2782711 B2 JP2782711 B2 JP 2782711B2 JP 62261240 A JP62261240 A JP 62261240A JP 26124087 A JP26124087 A JP 26124087A JP 2782711 B2 JP2782711 B2 JP 2782711B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- boost pressure
- electric machine
- rotating electric
- flow rate
- fuel flow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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−発電機を
取付けた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） 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
気エネルギーを回収しようとする提案が種々なされてい
る。 このようなターボチャージャに電動−発電機を取付け
た提案として、エンジンの回転数や負荷の状態に応じて
電動−発電機を発電機作動や、電動機作動させて制御す
る内燃機関のターボチャージャの制御装置の提案が、例
えば特願昭62−105981号、及び特開昭60−195329号に示
されている。 （発明が解決しようとする問題点） このような提案の回転電機付ターボチャージャにおい
ては、電動−発電機の発電機作動時には電気負荷やバッ
テリに発電電力を供給し、電動機作動時にはターボチャ
ージャの過給作動を助勢してエンジン出力の向上を計っ
ているが、車両の走行条件の変化に応じてターボチャー
ジャのブースト圧を増大させたときに、ブースト圧の増
大に応じて燃料流量をも適切に増加させて、最適な空気
／燃料比によってエンジンを作動させるように制御する
手段が設けられていない。従って、車両が急加速を要す
る走行条件下にあるときでもエンジンの駆動力の不足に
より、所望の加速を行なうことができないという問題が
ある。また、空気／燃料比の不適正のために、排気ガス
が黒煙化するという問題もあった。 従って本発明の目的は、車両の走行条件に応じて常に
最適の空気／燃料比が得られるように制御することによ
り上記問題点を解決し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。 （問題点を解決するための手段） 上述の如き本発明の目的を達成するために、本発明に
よれば、内燃機関の排気管に接続されたターボチャージ
ャの回転軸に回転電機を設け、必要過給圧に達しない状
態で回転電機を電動機駆動して過給を助成し、内燃機関
の排気量過多状態で回転電機を発電機駆動して排気エネ
ルギを発電エネルギに変換する回転電機付ターボチャー
ジャの制御装置において、前記内燃機関のアクセルペダ
ル踏込量検出手段と、前記アクセルペダル踏込量検出手
段が検出したアクセルペダル踏込量に対応するブースト
圧Pcを演算する演算手段と、負荷センサ1dからの信号で
燃料流量を演算する燃料流量演算手段と、燃料流量演算
手段が演算した燃料流量に対応するブースト圧Pfcを演
算する演算手段と、上記演算されたアクセルペダル踏込
量に対応するブースト圧Pcと燃料流量演算手段が演算し
た燃料流量に対応するブースト圧Pfcとを比較する比較
手段と、前記比較手段の結果が前記アクセルペダル踏込
量に対応するブースト圧Pcと燃料流量演算手段が演算し
た燃料流量に対応するブースト圧Pfcとが一致するま
で、燃料の供給量を増減制御する燃料供給量制御手段
と、を具備してな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） 本発明では、アクセルペダル踏込量に対応して必要と
する吸気のブースト圧を計算するとともに、このブース
ト圧に対する燃料供給量も計算し、それぞれ過給作動や
燃料流量を補正して行うので、常に適切な空燃比が得ら
れる。 （実施例） 以下、本発明の一実施例を添付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。 第１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、燃料通路7aを介して供給される燃料との
燃焼エネルギーにより、図示していない車両を駆動する
ものであり、排気管1bを介して燃焼後の排気ガスが排出
される。1cはアクセルペダル踏込量を検出するアクセル
センサ、1dはエンジン１の燃料噴射ポンプ（図示せず）
のラック位置によりエンジンの負荷を検出する負荷セン
サ、1eはエンジンの回転数を検出する回転センサであ
り、それぞれ検出した信号を後述する電子制御装置に送
信する。なお燃料通路7aには燃料アクチュエータ７が設
けられ、燃料供給量の制御は後述する電子制御装置によ
り行われる。 ２は排気管1bおよび吸気管1aに接続されたターボチャ
ージャであり、排気ガスにより駆動されるタービン2b
と、吸気管1aに吸気を送気するコンプレッサ2aとを有
し、これらを接続する回転軸2cには電動機あるいは発電
機として作動する回転電機３が取付けられている。1fは
排気管1bに設けられた隔壁であり、タービン2bを駆動す
る排気流路に取付けられてその流路を２分するものであ
り、片方の流路には排気弁1gが取付けられ、排気ガス量
が少ないときにはアクチュエータ1hによりバイパス弁1g
が閉じられて、他方の流路の排気ガス流速を高めること
によりタービン2bを効率よく高速度に駆動するよう構成
されている。なお、2dはタービン回転センサで回転軸2c
の回転数を検出するものである。 回転電機３はロータ3aとステータ3bとを有し、排気エ
ネルギーによってロータ3aが回転駆動されるとステータ
3bには交流電力が発電され後述する電力変換器４を介し
てバッテリ５に送電される。 また、電力変換器４を介したバッテリ５からの電力が
ステータ3bに供給されてロータ3aが駆動されると、コン
プレッサ2aの作動により吸気が圧縮され、吸気管1aを介
してエンジン１に過給されるよう構成されている。な
お、1jはブースト圧センサで、コンプレッサ2aの作動に
よる過給気圧を検出して電子制御装置６に送信するもの
である。 第２図は電力変換器４における交流電力の変換回路の
一例を示したものであり、整流平滑回路4a、デューティ
制御回路4b、チョーク回路4c、を有している。そして発
電機作動時の回転電機３からの交流電力は整流平滑回路
4aにて直流に変換し、トランジスタTrのベース入力に電
子制御装置６からの所定の制御用パルス信号を印加して
トランジスタTrの通過電流を脈流としてその実効電力値
を制御する。その後チョークChを介して所望する電圧と
なった電力を負荷に供給するものである。 なお、電力変換器４は上記の変換回路の他、バッテリ
５からの直流電力を所定周波数の交流に変換して回転電
機３を電動機駆動するコンバータ回路、直流電力を周波
数調整自在の交流電力に交換するインバータ回路も有し
ており、インバータ回路の周波数制御は電子制御装置６
の指令にて制御されるものである。 したがって、発電機作動時の回転電機３からの交流電
力は整流平滑回路により直流に変換されてコンバータ回
路やデューティ制御回路によりバッテリ充電に適する電
力に制御され、また電動機作動時の回転電機３には、バ
ッテリ５からの直流電力がコンバータ回路やインバータ
回路の作動により所定の電圧および周波数の交流電力に
変換されてステータ3bに供給され、排気エネルギーにて
駆動されるターボチャージャの過給作動を助勢するもの
である。 第１図に示す3cは交流電圧計で回転電機３のステータ
3bの端子電圧を計るもの、4dは直流電圧計で電力変換器
４の直流端子電圧を計るものであり、それぞれ測定した
電圧を電子制御装置６に送出する。 電子制御装置６はマイクロコンピュータよりなり、エ
ンジン１の作動状態や電圧計からの信号などを入力して
演算処理や制御回数の計数などを行う中央処理装置、ア
クセルペダルの踏込みによるエンジンの運転状況と所要
ブースト圧との関連マップや回転電機の作動の制御プロ
グラムなどを格納する各種メモリ装置、各種センサから
の入力を受令したり、アクチュエータや電力変換器など
に制御指示を発令する入／出力装置などを有している。
なお、3dは回転子位置センサでロータ3aの回転時の磁極
位置を検出して回転電機３への供給電力の位相制御時に
用いるものである。 第３図は本発明の一実施例の作動を示す処理フロー図
であり、第３図を参照してその作動を説明する。 まず、ステップ１において回転センサ1eからの信号に
よりエンジン回転数をチェックし、アイドル回転より速
い（例えば800RPM以上）と判断したときは、クラッチ断
かをチェックし（ステップ２）、クラッチ接続の場合は
アクセル位置を検出する（ステップ３）。ここでアクセ
ル位置が部分踏込みならば（ステップ４）、エンジン回
転数（ステップ５）、現ブースト圧ＰB2（ステップ
６）、アクセル相当ブースト圧ＰB1の各々をそれぞれの
センサから検出し（ステップ７）、アクセル相当ブース
ト圧ＰB1と現ブースト圧ＰB2との差を演算する（ステッ
プ８）。相当ブースト圧ＰB1と現ブースト圧ＰB2との差
が所定値Ａよりも大であると判定したときは、電動機作
動による助勢を要する場合であるので、加速に必要な回
転電機３への供給電力を計算し（ステップ10）、タービ
ン回転数を検出して（ステップ11）供給電力の電圧上昇
に必要なデューティ制御を決定する（ステップ12）。つ
いで電力変換器４を作動させ（ステップ13）、回転子位
置センサにより供給電力の位相を決定して、電力変換器
４に設けたインバータを作動して（ステップ14）、電動
機作動の回転電機を増速させる。ついでブースト圧ＰB
を検出し（ステップ15）、燃料アクチュエータ７を制御
して、ブースト圧の増加に対応する燃料増加の制御を行
う（ステップ16）。そしてブースト圧ＰBを相当ブース
ト圧ＰB1と比較して（ステップ17）、ＰB＞相当ブース
ト圧ＰB1であれば、アクセルセンサ1cによりアクセル位
置を検出し（ステップ18）、エンジン回転数を検出する
（ステップ19）。ここでＰBがＰB1以上となったので、
エンジントルクは電動機の助勢を必要とするかどうか
は、これに記憶された負荷範囲によって判定される。ス
テップ20で電動機作動が必要か否かをチェックして電動
機作動中のときはステップ45へ、否の場合はステップ34
へ移行することになる。 なお、前記ステップ９で相当ブースト圧ＰB1と現ブー
スト圧ＰB2との差が所定値Ａよりも小であると判定した
ときは、直接に上述のステップ17に移行する。 ステップ１においてエンジン回転数が800RPM以下であ
ると判定したときは、ステップ21に移行し、排気ガスの
流速を早めてターボチャージャの回転を増速するためア
クチュエータ1hおよびバイパス1gを作動させ排気のバイ
パス制御を行う。次に回転電機３による発電電圧Ｖを測
定し（ステップ22）、バイパス電圧Vbとの大小を比較す
る（ステップ23）。その結果、Ｖ＜Vbであるときは、高
周波コイルの昇圧デューティを制御して（ステップ2
4）、発電電圧Ｖをバッテリ電圧Vbよりも昇圧させた
後、バッテリを充電する。 またステップ４においてアクセルが一杯に踏込まれて
いるときは、ステップ25に移行して回転センサ1eよりエ
ンジン回転数を検出し、エンジンの最大駆動力（最大ブ
ースト圧）をCPUにより検索し（ステップ26）、ターボ
チャージャのタービンの回転数と現ブースト圧とを検出
し（ステップ27,28）、前記最大ブースト圧と比較する
（ステップ29）。そして未だ最大ブースト圧より小であ
るときは、回転電機を駆動する電圧上昇に必要なデュー
ティ制御を決定する。ここで電力変換器を作動させ（ス
テップ30）、回転子位置センサ3dからの信号により供給
電力の位相を決定してインバータを作動させる（ステッ
プ31）。ついで回転電機の駆動後のブースト圧を検出し
て（ステップ32）、その増加に応じた量の燃料の増加を
行い（ステップ33）、前記ステップ17に移行する。な
お、ステップ29において、最大ブースト圧より大となっ
たと判定したときも、同様にステップ17に移行する。 ステップ20において電動機駆動中でないと判定したと
きはステップ34に移行し、記憶装置に記憶された負荷ゾ
ーンに従って過給作動か発電機作動かをチェックし（ス
テップ35）、過給作動と判定したときは、発電回路を断
にする（ステップ36）。発電機作動と判定したときは、
発電電圧を測定し（ステップ37）、発電電圧Ｖとバッテ
リ電圧Vbとの大小を比較する（ステップ38）。Ｖ＞Vbで
あれば、電力変換器のデューティ制御を行い（ステップ
39）、バッテリ充填回路をオンとし、バッテリに充電す
る（ステップ40）。そして充電状態をチェックし（ステ
ップ41）、充電中であれば開始のステップ２に戻す。充
電中でないときは故障信号を発生して故障を報知する
（ステップ42）。なおＶ＞Vbではないときは、発電電圧
を測定し（ステップ43）、電力変換器４にてデューティ
制御を行った上で（ステップ44）、上記ステップ40に移
行する。 つぎに第３図（その３）はブースト圧と燃料との関係
を正規の空気／燃料比が保たれるように常に補正して制
御する処理フロー図で、前記ステップ20から移行する。 即ち、前記ステップ20において電動機作動中と判定し
たときは第３図（その３）に示すステップ45に移行し、
ステップ18で検出したアクセルペダル位置に相当するブ
ースト圧Pcを計算する。他方、負荷センサ1dにより燃料
流量を計測して（ステップ46）、この燃料流量による燃
料相当ブースト圧Pfcを計算する（ステップ47）。つい
で、PcとPfcとの大小を比較し（ステップ48）、Pc＞Pfc
であれば、燃料増加の必要があるので、燃料アクチュエ
ータ７を増加の方向に制御して流量を補正する（ステッ
プ49）。この補正により増大する筈の補正相当ブースト
圧（Fadj1＋ΔＰ）をステップ50にて計算する。つぎに
ステップ51でPcとFadj1との大小を比較し、Pc＜Fadj1で
あれば、補正は完了し、ステップ55に移行する。なお、
ステップ51にてPc≧Fadj1であるならば、Pc＜Fadj1とな
るまでステップ48〜50が繰返される。 他方、ステップ48においてPc＜Pfcであるときは、ス
テップ52に移行し、燃料アクチュエータ７を減少の方向
に駆動して流量を補正し（ステップ53）、減少相当ブー
スト圧（Fadj2−ΔＰ）を計算する。そしてPcとFadj2の
大小を比較し（ステップ54）、Pc＜Fadj2であれば、補
正は完了し、ステップ55に移行する。なお、ここでPc≧
Fadj2であるならば、Pc＜Fadj2となるまでステップ52〜
54が繰返される。以上により、エンジンに供給される空
気と燃料との比率は正規の空燃比が常に保たれるように
補正されることになる。 次にステップ55に移行して、回転電機を電動機駆動と
して過給作動を助勢する駆動電力を計算し、タービン回
転数を検出し（ステップ56）、電圧上昇に必要なデュー
ティを決定し（ステップ57）、インバータを作動して供
給電力の位相と電圧とを調整する（ステップ58）。つい
でブースト圧を検出して（ステップ59）、その増加に応
じた量の燃料の増加を行い（ステップ60）、制御フロー
はステップ２に戻る。 以上本発明を上記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、アクセルペダルの踏込量に応じて内
燃機関の必要とする吸気のブースト圧を求めるととも
に、このブースト圧に対応して適切な燃料供給量を計算
し、それぞれ吸気の過給作動や燃料流量を補正するの
で、常に運転状態に応じた空燃比が得られ、所要するエ
ンジン出力が得られる効果がある。
取付けた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） 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
気エネルギーを回収しようとする提案が種々なされてい
る。 このようなターボチャージャに電動−発電機を取付け
た提案として、エンジンの回転数や負荷の状態に応じて
電動−発電機を発電機作動や、電動機作動させて制御す
る内燃機関のターボチャージャの制御装置の提案が、例
えば特願昭62−105981号、及び特開昭60−195329号に示
されている。 （発明が解決しようとする問題点） このような提案の回転電機付ターボチャージャにおい
ては、電動−発電機の発電機作動時には電気負荷やバッ
テリに発電電力を供給し、電動機作動時にはターボチャ
ージャの過給作動を助勢してエンジン出力の向上を計っ
ているが、車両の走行条件の変化に応じてターボチャー
ジャのブースト圧を増大させたときに、ブースト圧の増
大に応じて燃料流量をも適切に増加させて、最適な空気
／燃料比によってエンジンを作動させるように制御する
手段が設けられていない。従って、車両が急加速を要す
る走行条件下にあるときでもエンジンの駆動力の不足に
より、所望の加速を行なうことができないという問題が
ある。また、空気／燃料比の不適正のために、排気ガス
が黒煙化するという問題もあった。 従って本発明の目的は、車両の走行条件に応じて常に
最適の空気／燃料比が得られるように制御することによ
り上記問題点を解決し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。 （問題点を解決するための手段） 上述の如き本発明の目的を達成するために、本発明に
よれば、内燃機関の排気管に接続されたターボチャージ
ャの回転軸に回転電機を設け、必要過給圧に達しない状
態で回転電機を電動機駆動して過給を助成し、内燃機関
の排気量過多状態で回転電機を発電機駆動して排気エネ
ルギを発電エネルギに変換する回転電機付ターボチャー
ジャの制御装置において、前記内燃機関のアクセルペダ
ル踏込量検出手段と、前記アクセルペダル踏込量検出手
段が検出したアクセルペダル踏込量に対応するブースト
圧Pcを演算する演算手段と、負荷センサ1dからの信号で
燃料流量を演算する燃料流量演算手段と、燃料流量演算
手段が演算した燃料流量に対応するブースト圧Pfcを演
算する演算手段と、上記演算されたアクセルペダル踏込
量に対応するブースト圧Pcと燃料流量演算手段が演算し
た燃料流量に対応するブースト圧Pfcとを比較する比較
手段と、前記比較手段の結果が前記アクセルペダル踏込
量に対応するブースト圧Pcと燃料流量演算手段が演算し
た燃料流量に対応するブースト圧Pfcとが一致するま
で、燃料の供給量を増減制御する燃料供給量制御手段
と、を具備してな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） 本発明では、アクセルペダル踏込量に対応して必要と
する吸気のブースト圧を計算するとともに、このブース
ト圧に対する燃料供給量も計算し、それぞれ過給作動や
燃料流量を補正して行うので、常に適切な空燃比が得ら
れる。 （実施例） 以下、本発明の一実施例を添付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。 第１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、燃料通路7aを介して供給される燃料との
燃焼エネルギーにより、図示していない車両を駆動する
ものであり、排気管1bを介して燃焼後の排気ガスが排出
される。1cはアクセルペダル踏込量を検出するアクセル
センサ、1dはエンジン１の燃料噴射ポンプ（図示せず）
のラック位置によりエンジンの負荷を検出する負荷セン
サ、1eはエンジンの回転数を検出する回転センサであ
り、それぞれ検出した信号を後述する電子制御装置に送
信する。なお燃料通路7aには燃料アクチュエータ７が設
けられ、燃料供給量の制御は後述する電子制御装置によ
り行われる。 ２は排気管1bおよび吸気管1aに接続されたターボチャ
ージャであり、排気ガスにより駆動されるタービン2b
と、吸気管1aに吸気を送気するコンプレッサ2aとを有
し、これらを接続する回転軸2cには電動機あるいは発電
機として作動する回転電機３が取付けられている。1fは
排気管1bに設けられた隔壁であり、タービン2bを駆動す
る排気流路に取付けられてその流路を２分するものであ
り、片方の流路には排気弁1gが取付けられ、排気ガス量
が少ないときにはアクチュエータ1hによりバイパス弁1g
が閉じられて、他方の流路の排気ガス流速を高めること
によりタービン2bを効率よく高速度に駆動するよう構成
されている。なお、2dはタービン回転センサで回転軸2c
の回転数を検出するものである。 回転電機３はロータ3aとステータ3bとを有し、排気エ
ネルギーによってロータ3aが回転駆動されるとステータ
3bには交流電力が発電され後述する電力変換器４を介し
てバッテリ５に送電される。 また、電力変換器４を介したバッテリ５からの電力が
ステータ3bに供給されてロータ3aが駆動されると、コン
プレッサ2aの作動により吸気が圧縮され、吸気管1aを介
してエンジン１に過給されるよう構成されている。な
お、1jはブースト圧センサで、コンプレッサ2aの作動に
よる過給気圧を検出して電子制御装置６に送信するもの
である。 第２図は電力変換器４における交流電力の変換回路の
一例を示したものであり、整流平滑回路4a、デューティ
制御回路4b、チョーク回路4c、を有している。そして発
電機作動時の回転電機３からの交流電力は整流平滑回路
4aにて直流に変換し、トランジスタTrのベース入力に電
子制御装置６からの所定の制御用パルス信号を印加して
トランジスタTrの通過電流を脈流としてその実効電力値
を制御する。その後チョークChを介して所望する電圧と
なった電力を負荷に供給するものである。 なお、電力変換器４は上記の変換回路の他、バッテリ
５からの直流電力を所定周波数の交流に変換して回転電
機３を電動機駆動するコンバータ回路、直流電力を周波
数調整自在の交流電力に交換するインバータ回路も有し
ており、インバータ回路の周波数制御は電子制御装置６
の指令にて制御されるものである。 したがって、発電機作動時の回転電機３からの交流電
力は整流平滑回路により直流に変換されてコンバータ回
路やデューティ制御回路によりバッテリ充電に適する電
力に制御され、また電動機作動時の回転電機３には、バ
ッテリ５からの直流電力がコンバータ回路やインバータ
回路の作動により所定の電圧および周波数の交流電力に
変換されてステータ3bに供給され、排気エネルギーにて
駆動されるターボチャージャの過給作動を助勢するもの
である。 第１図に示す3cは交流電圧計で回転電機３のステータ
3bの端子電圧を計るもの、4dは直流電圧計で電力変換器
４の直流端子電圧を計るものであり、それぞれ測定した
電圧を電子制御装置６に送出する。 電子制御装置６はマイクロコンピュータよりなり、エ
ンジン１の作動状態や電圧計からの信号などを入力して
演算処理や制御回数の計数などを行う中央処理装置、ア
クセルペダルの踏込みによるエンジンの運転状況と所要
ブースト圧との関連マップや回転電機の作動の制御プロ
グラムなどを格納する各種メモリ装置、各種センサから
の入力を受令したり、アクチュエータや電力変換器など
に制御指示を発令する入／出力装置などを有している。
なお、3dは回転子位置センサでロータ3aの回転時の磁極
位置を検出して回転電機３への供給電力の位相制御時に
用いるものである。 第３図は本発明の一実施例の作動を示す処理フロー図
であり、第３図を参照してその作動を説明する。 まず、ステップ１において回転センサ1eからの信号に
よりエンジン回転数をチェックし、アイドル回転より速
い（例えば800RPM以上）と判断したときは、クラッチ断
かをチェックし（ステップ２）、クラッチ接続の場合は
アクセル位置を検出する（ステップ３）。ここでアクセ
ル位置が部分踏込みならば（ステップ４）、エンジン回
転数（ステップ５）、現ブースト圧ＰB2（ステップ
６）、アクセル相当ブースト圧ＰB1の各々をそれぞれの
センサから検出し（ステップ７）、アクセル相当ブース
ト圧ＰB1と現ブースト圧ＰB2との差を演算する（ステッ
プ８）。相当ブースト圧ＰB1と現ブースト圧ＰB2との差
が所定値Ａよりも大であると判定したときは、電動機作
動による助勢を要する場合であるので、加速に必要な回
転電機３への供給電力を計算し（ステップ10）、タービ
ン回転数を検出して（ステップ11）供給電力の電圧上昇
に必要なデューティ制御を決定する（ステップ12）。つ
いで電力変換器４を作動させ（ステップ13）、回転子位
置センサにより供給電力の位相を決定して、電力変換器
４に設けたインバータを作動して（ステップ14）、電動
機作動の回転電機を増速させる。ついでブースト圧ＰB
を検出し（ステップ15）、燃料アクチュエータ７を制御
して、ブースト圧の増加に対応する燃料増加の制御を行
う（ステップ16）。そしてブースト圧ＰBを相当ブース
ト圧ＰB1と比較して（ステップ17）、ＰB＞相当ブース
ト圧ＰB1であれば、アクセルセンサ1cによりアクセル位
置を検出し（ステップ18）、エンジン回転数を検出する
（ステップ19）。ここでＰBがＰB1以上となったので、
エンジントルクは電動機の助勢を必要とするかどうか
は、これに記憶された負荷範囲によって判定される。ス
テップ20で電動機作動が必要か否かをチェックして電動
機作動中のときはステップ45へ、否の場合はステップ34
へ移行することになる。 なお、前記ステップ９で相当ブースト圧ＰB1と現ブー
スト圧ＰB2との差が所定値Ａよりも小であると判定した
ときは、直接に上述のステップ17に移行する。 ステップ１においてエンジン回転数が800RPM以下であ
ると判定したときは、ステップ21に移行し、排気ガスの
流速を早めてターボチャージャの回転を増速するためア
クチュエータ1hおよびバイパス1gを作動させ排気のバイ
パス制御を行う。次に回転電機３による発電電圧Ｖを測
定し（ステップ22）、バイパス電圧Vbとの大小を比較す
る（ステップ23）。その結果、Ｖ＜Vbであるときは、高
周波コイルの昇圧デューティを制御して（ステップ2
4）、発電電圧Ｖをバッテリ電圧Vbよりも昇圧させた
後、バッテリを充電する。 またステップ４においてアクセルが一杯に踏込まれて
いるときは、ステップ25に移行して回転センサ1eよりエ
ンジン回転数を検出し、エンジンの最大駆動力（最大ブ
ースト圧）をCPUにより検索し（ステップ26）、ターボ
チャージャのタービンの回転数と現ブースト圧とを検出
し（ステップ27,28）、前記最大ブースト圧と比較する
（ステップ29）。そして未だ最大ブースト圧より小であ
るときは、回転電機を駆動する電圧上昇に必要なデュー
ティ制御を決定する。ここで電力変換器を作動させ（ス
テップ30）、回転子位置センサ3dからの信号により供給
電力の位相を決定してインバータを作動させる（ステッ
プ31）。ついで回転電機の駆動後のブースト圧を検出し
て（ステップ32）、その増加に応じた量の燃料の増加を
行い（ステップ33）、前記ステップ17に移行する。な
お、ステップ29において、最大ブースト圧より大となっ
たと判定したときも、同様にステップ17に移行する。 ステップ20において電動機駆動中でないと判定したと
きはステップ34に移行し、記憶装置に記憶された負荷ゾ
ーンに従って過給作動か発電機作動かをチェックし（ス
テップ35）、過給作動と判定したときは、発電回路を断
にする（ステップ36）。発電機作動と判定したときは、
発電電圧を測定し（ステップ37）、発電電圧Ｖとバッテ
リ電圧Vbとの大小を比較する（ステップ38）。Ｖ＞Vbで
あれば、電力変換器のデューティ制御を行い（ステップ
39）、バッテリ充填回路をオンとし、バッテリに充電す
る（ステップ40）。そして充電状態をチェックし（ステ
ップ41）、充電中であれば開始のステップ２に戻す。充
電中でないときは故障信号を発生して故障を報知する
（ステップ42）。なおＶ＞Vbではないときは、発電電圧
を測定し（ステップ43）、電力変換器４にてデューティ
制御を行った上で（ステップ44）、上記ステップ40に移
行する。 つぎに第３図（その３）はブースト圧と燃料との関係
を正規の空気／燃料比が保たれるように常に補正して制
御する処理フロー図で、前記ステップ20から移行する。 即ち、前記ステップ20において電動機作動中と判定し
たときは第３図（その３）に示すステップ45に移行し、
ステップ18で検出したアクセルペダル位置に相当するブ
ースト圧Pcを計算する。他方、負荷センサ1dにより燃料
流量を計測して（ステップ46）、この燃料流量による燃
料相当ブースト圧Pfcを計算する（ステップ47）。つい
で、PcとPfcとの大小を比較し（ステップ48）、Pc＞Pfc
であれば、燃料増加の必要があるので、燃料アクチュエ
ータ７を増加の方向に制御して流量を補正する（ステッ
プ49）。この補正により増大する筈の補正相当ブースト
圧（Fadj1＋ΔＰ）をステップ50にて計算する。つぎに
ステップ51でPcとFadj1との大小を比較し、Pc＜Fadj1で
あれば、補正は完了し、ステップ55に移行する。なお、
ステップ51にてPc≧Fadj1であるならば、Pc＜Fadj1とな
るまでステップ48〜50が繰返される。 他方、ステップ48においてPc＜Pfcであるときは、ス
テップ52に移行し、燃料アクチュエータ７を減少の方向
に駆動して流量を補正し（ステップ53）、減少相当ブー
スト圧（Fadj2−ΔＰ）を計算する。そしてPcとFadj2の
大小を比較し（ステップ54）、Pc＜Fadj2であれば、補
正は完了し、ステップ55に移行する。なお、ここでPc≧
Fadj2であるならば、Pc＜Fadj2となるまでステップ52〜
54が繰返される。以上により、エンジンに供給される空
気と燃料との比率は正規の空燃比が常に保たれるように
補正されることになる。 次にステップ55に移行して、回転電機を電動機駆動と
して過給作動を助勢する駆動電力を計算し、タービン回
転数を検出し（ステップ56）、電圧上昇に必要なデュー
ティを決定し（ステップ57）、インバータを作動して供
給電力の位相と電圧とを調整する（ステップ58）。つい
でブースト圧を検出して（ステップ59）、その増加に応
じた量の燃料の増加を行い（ステップ60）、制御フロー
はステップ２に戻る。 以上本発明を上記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、アクセルペダルの踏込量に応じて内
燃機関の必要とする吸気のブースト圧を求めるととも
に、このブースト圧に対応して適切な燃料供給量を計算
し、それぞれ吸気の過給作動や燃料流量を補正するの
で、常に運転状態に応じた空燃比が得られ、所要するエ
ンジン出力が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の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、第２図は本発明の
実施例に用いる電力変換器の一例を示す回路図、第３図
は本発明の実施例の作動を示す処理フロー図である。 １……エンジン、1c……アクセルセンサ、1d……負荷セ
ンサ、1e……回転センサ、1j……ブースト圧センサ、２
……ターボチャージャ、３……回転電機、４……電力変
換器、５……バッテリ、６……電子制御装置、７……燃
料アクチュエータ。
置の一実施例を示す構成ブロック図、第２図は本発明の
実施例に用いる電力変換器の一例を示す回路図、第３図
は本発明の実施例の作動を示す処理フロー図である。 １……エンジン、1c……アクセルセンサ、1d……負荷セ
ンサ、1e……回転センサ、1j……ブースト圧センサ、２
……ターボチャージャ、３……回転電機、４……電力変
換器、５……バッテリ、６……電子制御装置、７……燃
料アクチュエータ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ
Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｒ
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．内燃機関の排気管に接続されたターボチャージャの
回転軸に回転電機を設け、必要過給圧に達しない状態で
回転電機を電動機駆動して過給を助成し、内燃機関の排
気量過多状態で回転電機を発電機駆動して排気エネルギ
を発電エネルギに変換する回転電機付ターボチャージャ
の制御装置において、 前記内燃機関のアクセルペダル踏込量検出手段と、 前記アクセルペダル踏込量検出手段が検出したアクセル
ペダル踏込量に対応するブースト圧Pcを演算する演算手
段と、 負荷センサ1dからの信号で燃料流量を演算する燃料流量
演算手段と、 燃料流量演算手段が演算した燃料流量に対応するブース
ト圧Pfcを演算する演算手段と、 上記演算されたアクセルペダル踏込量に対応するブース
ト圧Pcと燃料流量演算手段が演算した燃料流量に対応す
るブースト圧Pfcとを比較する比較手段と、 前記比較手段の結果が前記アクセルペダル踏込量に対応
するブースト圧Pcと燃料流量演算手段が演算した燃料流
量に対応するブースト圧Pfcとが一致するまで、燃料の
供給量を増減制御する燃料供給量制御手段と、 を具備してな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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62261240A JP2782711B2 (ja) | 1987-10-16 | 1987-10-16 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP62261240A JP2782711B2 (ja) | 1987-10-16 | 1987-10-16 | 回転電機付ターボチャージャの制御装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62335136A Division JP2504096B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 回転電機付タ―ボチャ―ジャの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01104948A JPH01104948A (ja) | 1989-04-21 |
| JP2782711B2 true JP2782711B2 (ja) | 1998-08-06 |
Family
ID=17359085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62261240A Expired - Fee Related JP2782711B2 (ja) | 1987-10-16 | 1987-10-16 | 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) | JP2782711B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8006495B2 (en) | 2005-09-15 | 2011-08-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Supercharging system for internal combustion engine |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6637205B1 (en) * | 2002-07-30 | 2003-10-28 | Honeywell International Inc. | Electric assist and variable geometry turbocharger |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61261623A (ja) * | 1985-05-15 | 1986-11-19 | Fujitsu Ten Ltd | 内燃機関の過給機 |
| JPS6223542A (ja) * | 1985-07-23 | 1987-01-31 | Toyota Motor Corp | 過給機付き内燃機関の燃料噴射制御装置 |
-
1987
- 1987-10-16 JP JP62261240A patent/JP2782711B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8006495B2 (en) | 2005-09-15 | 2011-08-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Supercharging system for internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01104948A (ja) | 1989-04-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5088286A (en) | Control system for turbocharger with rotary electric machine | |
| JPH0525008B2 (ja) | ||
| JPH0525007B2 (ja) | ||
| JPH0610416B2 (ja) | 回転電機付ターボチャージャの制御装置 | |
| JPH065020B2 (ja) | 回転電機付タ−ボチャ−ジャの制御装置 | |
| JPH0525009B2 (ja) | ||
| JPH0211822A (ja) | 回転電機付ターボチャージャの駆動装置 | |
| JPH0580582B2 (ja) | ||
| JP2504096B2 (ja) | 回転電機付タ―ボチャ―ジャの制御装置 | |
| JP2782711B2 (ja) | 回転電機付ターボチャージャの制御装置 | |
| JPH08182382A (ja) | 電動・発電機付ターボチャージャの制御装置 | |
| JP2903696B2 (ja) | 回転電機付ターボチャージャの制御装置 | |
| JPH04342828A (ja) | 回転電機付ターボチャージャの制御装置 | |
| JP2987851B2 (ja) | 回転電機付ターボチャージャの制御装置 | |
| JP2775899B2 (ja) | 回転電機付ターボチャージャの制御装置 | |
| JP2590475B2 (ja) | 回転電機付タ−ボチヤ−ジヤの制御装置 | |
| JPH01117933A (ja) | 回転電機付ターボチャージャの制御装置 | |
| JP2921216B2 (ja) | 回転電機付きターボチャージャの制御装置 | |
| JP2513221B2 (ja) | 高速タ−ビン交流機の制御装置 | |
| JP2504069B2 (ja) | 回転電機付タ―ボチャ―ジャの制御装置 | |
| JP2775882B2 (ja) | 回転電機付ターボチャージャの制御装置 | |
| JP2658194B2 (ja) | 回転電機付ターボチャージャの駆動装置 | |
| JPH01117931A (ja) | 回転電機付ターボチャージャの制御装置 | |
| JPH04330332A (ja) | 回転電機付ターボチャージャの制御装置 | |
| JPS63272909A (ja) | 回転電機付タ−ボチヤ−ジヤの制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |