JP3191483B2 - Control device for turbocharger with rotating electric machine - Google Patents
Control device for turbocharger with rotating electric machineInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Supercharger (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ターボチャージャに取
り付けた回転電機の電動運転により、高地を走行するデ
ィーゼルエンジン搭載車両のスモーク発生を、低減させ
ようとする回転電機付ターボチャージャの制御装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a turbocharger with a rotating electric machine, which reduces the occurrence of smoke in a vehicle equipped with a diesel engine running at high altitude by electrically operating a rotating electric machine attached to the turbocharger. Things.
【０００２】[0002]
【従来の技術】排気エネルギーを回収してエンジンの吸
気圧力を上昇させるターボチャージャのタービン軸に、
電動／発電作動する回転電機を取り付け、エンジンのト
ルクアップをしたい時には、回転電機の電動運転により
ターボチャージャの圧気作動を助勢して過給気圧を高め
たり、排気エネルギーに余裕のある時には発電作動さ
せ、該エネルギーを電力として回収したりすることが行
われている。そして、この種の回転電機付ターボチャー
ジャを具えたディーゼルエンジンが搭載された車両で高
地を走行する時に、大気圧の検出信号に応じて回転電機
の電動運転を行ってブースト圧を補正する提案が、本出
願人によりなされている（特願平２−４１５８５０
号）。2. Description of the Related Art A turbine shaft of a turbocharger for recovering exhaust energy and increasing an intake pressure of an engine is provided with:
When you want to increase the torque of the engine by installing a rotating electric machine that operates electrically / generatively, the turbocharger's electric operation is assisted by the electric operation of the rotating electric machine to increase the supercharging pressure, or when there is sufficient exhaust energy, the electric power generation is activated. And recovering the energy as electric power. Then, when traveling at high altitude in a vehicle equipped with a diesel engine equipped with a turbocharger with this type of rotating electric machine, a proposal has been made to correct the boost pressure by performing electric operation of the rotating electric machine according to an atmospheric pressure detection signal. Filed by the present applicant (Japanese Patent Application No. 2-415850).
issue).
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】一方、ディーゼルエン
ジン搭載車両では、高地を走行する場合、その発進時や
加速時に排気中にスモークを発生することが問題となっ
ている。このため、ターボチャージャに取り付けた回転
電機の電動運転により、ターボチャージャの過給作動を
付勢し、エンジンへの吸気圧を高めることが考えられる
が、この場合、エンジンへの過給気圧の上昇とともにブ
ーストコンペンセータへの過給気圧も高まってしまい、
噴射ポンプからの燃料噴射量が増大し、スモークは低減
しない。On the other hand, in a vehicle equipped with a diesel engine, when traveling at high altitude, there is a problem that smoke is generated in exhaust gas when the vehicle starts or accelerates. For this reason, it is conceivable that the turbocharger's supercharging operation is urged by the electric operation of the rotating electric machine attached to the turbocharger to increase the intake pressure to the engine. At the same time, the boost pressure to the boost compensator also increased,
The amount of fuel injected from the injection pump increases, and smoke does not decrease.
【０００４】なお、前記した特許出願の提案である、大
気圧に応じた回転電機の電動運転により、ブースト圧を
補正するという制御装置においては、スモーク低減につ
いての対策は何も講じられていなかった。本発明は、こ
のような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、高地走行時のディーゼルエンジン
搭載車両が発進や加速をする際に、排気スモークの発生
を減少させ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。[0004] In the control device proposed in the above-mentioned patent application, which corrects the boost pressure by the electric operation of the rotating electric machine according to the atmospheric pressure, no measures have been taken for smoke reduction. . The present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to reduce the generation of exhaust smoke when a diesel engine-equipped vehicle starts or accelerates at high altitude. An object of the present invention is to provide a control device for a turbocharger with a rotating electric machine.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明では、タービン軸に回転電機が取り付けられ
たターボチャージャを有するディーゼルエンジンを搭載
した車両における回転電機付ターボチャージャの制御装
置において、前記ディーゼルエンジンの噴射ポンプに設
けたブーストコンペンセータへの過給気流路に配置され
た圧気制御手段と、走行地の大気圧を検出する気圧検出
手段と、該気圧検出手段からの信号とエンジンの運転状
態とに応じ、前記回転電機の制御と前記圧気制御手段の
制御とを行う制御手段とを具え、前記気圧検出手段から
の信号により高地と判断され、前記回転電機を電動運転
する場合には、該回転電機への供給電力を平地走行時よ
りも増加させると共に、前記ブーストコンペンセータへ
の圧気圧力を、前記ディーゼルエンジンへのブースト圧
より低くなるよう制御することとした。According to the present invention, there is provided a control apparatus for a turbocharger with a rotating electric machine in a vehicle equipped with a diesel engine having a turbocharger having a rotating electric machine mounted on a turbine shaft. A pressure control means disposed in a supercharging flow path to a boost compensator provided in an injection pump of the diesel engine; a pressure detection means for detecting an atmospheric pressure of a traveling place; and a signal from the pressure detection means and an engine pressure. In accordance with the operating state, the control unit performs control of the rotating electric machine and control of the compressed air control unit, and is determined to be at a high altitude by a signal from the air pressure detecting unit. The power supplied to the rotating electric machine is increased more than when traveling on level ground, and the compressed air pressure applied to the boost compensator is increased. It was possible to control so as to be lower than the boost pressure of the diesel engine.
【０００６】[0006]
【作 用】高地における発進時や加速時には、ターボチ
ャージャに取り付けた回転電機を電動運転するので、エ
ンジンへのブースト圧は高められる。一方、噴射ポンプ
に設けたブーストコンペンセータへの圧気は、途中の流
路に設けた電磁弁のデューティ制御により弱められるの
で、不要となるほどに燃料は増加されない。従って、エ
ンジンへの空気量のみが増大される。[Operation] When starting or accelerating at high altitude, the rotating electric machine attached to the turbocharger is driven electrically, so the boost pressure to the engine can be increased. On the other hand, the compressed air to the boost compensator provided in the injection pump is weakened by the duty control of the solenoid valve provided in the middle flow passage, so that the fuel is not increased unnecessarily. Therefore, only the amount of air to the engine is increased.
【０００７】[0007]
【実施例】次に、本発明の実施例について、図面を用い
て詳細に説明する。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ブロック
構成図である。同図において、１はディーゼルエンジン
（エンジン）で、その排気管１１および吸気管１２に
は、ターボチャージャ２が接続されている。該ターボチ
ャージャ２は、排気管１１からの排気エネルギーに駆動
されるタービン２１、および該タービン２１のトルクに
より駆動されて空気を圧縮するコンプレッサ２２とを備
え、圧縮した空気を吸気管１２を通じ、エンジン１に過
給気として送るものである。Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a control device for a turbocharger with a rotating electric machine according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a diesel engine (engine), and a turbocharger 2 is connected to an exhaust pipe 11 and an intake pipe 12 thereof. The turbocharger 2 includes a turbine 21 driven by exhaust energy from an exhaust pipe 11, and a compressor 22 driven by torque of the turbine 21 to compress air. 1 is sent as supercharged air.
【０００８】なお、本実施例では、エンジン１に圧気を
送る吸気管１２の途中から、吸気ダクト１３が設けら
れ、燃料の噴射ポンプ１３に取り付けられたブーストコ
ンペンセータ３１に、吸気が導かれている。更に、該吸
気ダクト１３の流路途中には、電磁弁３２が配置され、
そのオン／オフのデューティ制御により、エンジン１へ
の圧気より低い圧力の空気が、ブーストコンペンセータ
３１に送られるようにされている。２０は、電動運転ま
たは発電運転される回転電機（ＴＣＧ）である。エンジ
ン１の発進や加速の際に、バッテリ４からの電力がパワ
ー部４１により交流電力に変換され、それによって電動
運転されると、コンプレッサ２２の圧気作動を助勢し
て、エンジン１への過給気圧を上昇させる。In this embodiment, an intake duct 13 is provided in the middle of an intake pipe 12 for sending compressed air to the engine 1, and intake air is guided to a boost compensator 31 attached to a fuel injection pump 13. . Further, an electromagnetic valve 32 is arranged in the flow path of the intake duct 13,
By the on / off duty control, air having a pressure lower than the pressure applied to the engine 1 is sent to the boost compensator 31. Reference numeral 20 denotes a rotating electric machine (TCG) that is driven by electric power or driven by electric power. When the engine 1 starts or accelerates, the electric power from the battery 4 is converted into AC electric power by the power unit 41, and when the electric operation is performed by the electric power, the compressor 22 assists the pneumatic operation of the compressor 22 and supercharges the engine 1. Increase atmospheric pressure.
【０００９】また、エンジン１の中高速時で排気エネル
ギーに余裕のある際は、排気エネルギーにより駆動され
るタービン２１のトルクで回転電機２０を発電運転さ
せ、排気エネルギーを電力として回収し、パワー部４１
の整流装置やレギュレータ機構を介してバッテリ４を充
電する。５は、電子制御装置からなるコントローラで、
中央制御装置や各種のメモリ，入／出力回路などによっ
て構成されている。大気圧センサ５１からの信号や、エ
ンジン回転，エンジン負荷などの図示しないデータが入
力されると、所定の演算や処理がなされ、パワー部４１
や電磁弁３２に対して制御指令を発する。Further, when the engine 1 has a medium exhaust speed at a high speed, the rotary electric machine 20 is operated to generate electric power by the torque of the turbine 21 driven by the exhaust energy, and the exhaust energy is recovered as electric power. 41
The battery 4 is charged via the rectifier and the regulator mechanism described above. 5 is a controller composed of an electronic control unit,
It is composed of a central controller, various memories, input / output circuits, and the like. When a signal from the atmospheric pressure sensor 51 and data (not shown) such as engine rotation and engine load are input, predetermined calculation and processing are performed, and the power unit 41 is operated.
And a control command to the solenoid valve 32.
【００１０】図２は、本実施例の作動の一例を示す処理
フロー図である。以下、これに基づいて作動を説明す
る。まず、ステップ１にて大気圧センサ５１からの信号
が読み込まれ、高地走行か否かの判断が行われる。高地
のときはステップ２に進むが、高地でない場合にはステ
ップ５に移り、通常の場合の回転電機の制御を行うこと
になる。ステップ２では、入力される信号やデータによ
り回転電機を電動運転するか否かを判断し、電動運転す
る場合には、ステップ３にて平地の場合より回転電機へ
の供給電力を増加し、ターボチャージャ２の圧気作動を
付勢して、エンジン１へのブースト圧を増大させる。FIG. 2 is a processing flowchart showing an example of the operation of the present embodiment. Hereinafter, the operation will be described based on this. First, in step 1, a signal from the atmospheric pressure sensor 51 is read, and it is determined whether the vehicle is traveling on high altitude. If the altitude is high, the process proceeds to step 2. If the altitude is not high, the process proceeds to step 5 to control the rotating electric machine in a normal case. In step 2, it is determined whether or not the rotating electric machine is to be electrically driven based on the input signals and data. The boost operation to the engine 1 is increased by energizing the pneumatic operation of the charger 2.
【００１１】ついでステップ４では、電磁弁３２に制御
指令を発し、図１（Ａ）に示すようなデューティ制御に
より電磁弁３２を開閉制御し、実際のブースト圧より低
めの圧力の圧気として、ブーストコンペンセータ３１に
送る。このため、噴射ポンプ３に設けられたブーストコ
ンペンセータ３１は、不要なほどに燃料を増加させず、
エンジン１のブースト圧のみが上昇されるから、スモー
クが低減される。なお、前記のステップ２で電動運転の
必要がない場合はステップ６以降に移り、電動運転や電
磁弁３２の制御を行うことなく、最初のステップ１に戻
ってフローを繰り返す。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。Next, in step 4, a control command is issued to the solenoid valve 32, and the opening and closing of the solenoid valve 32 is controlled by duty control as shown in FIG. 1A, so that the boost pressure is reduced to a pressure lower than the actual boost pressure. Send to compensator 31. Therefore, the boost compensator 31 provided in the injection pump 3 does not unnecessarily increase the fuel,
Since only the boost pressure of the engine 1 is increased, smoke is reduced. If there is no need for the electric operation in step 2 described above, the process proceeds to step 6 and thereafter, and returns to the first step 1 and repeats the flow without performing the electric operation or controlling the electromagnetic valve 32. As described above, the present invention has been described with the above-described embodiments. However, various modifications are possible within the scope of the gist of the present invention, and these modifications are not excluded from the scope of the present invention.
【００１２】[0012]
【発明の効果】上述の実施例のように、本発明によれ
ば、燃料の噴射ポンプに設けたブーストコンペンセータ
への吸気ダクトの途中に電磁弁を取り付け、その開閉制
御によりブーストコンペンセータへのブースト圧を調節
し得るようにした。そして、高地走行において発進や加
速をする際、回転電機の電動運転によりターボチャージ
ャからのブースト圧を平地走行のときよりは高めてエン
ジンには供給するが、ブーストコンペンセータへの圧気
は、電磁弁の制御により該ブースト圧よりは低目となる
ようにした。そのため、不要となるほどの燃料増加が抑
えられ、排気ガス中のスモークが低減される。As described above, according to the present invention, according to the present invention, a solenoid valve is installed in the middle of an intake duct to a boost compensator provided in a fuel injection pump, and its opening and closing control controls the boost pressure to the boost compensator. Can be adjusted. When starting or accelerating in high altitude traveling, the boost pressure from the turbocharger is supplied to the engine with a higher boost pressure than in flatland traveling by electric operation of the rotating electric machine, but the pressure to the boost compensator is controlled by the solenoid valve. The control was made to be lower than the boost pressure. Therefore, an unnecessary increase in fuel is suppressed, and smoke in the exhaust gas is reduced.
【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ブロック構成図FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a control device for a turbocharger with a rotating electric machine according to the present invention.
【図２】 本実施例の作動の一例を示す処理フロー図FIG. 2 is a processing flowchart showing an example of the operation of the present embodiment.
１…エンジン、２…ターボチャージャ、３…噴射ポン
プ、４…バッテリ、５…コントローラ、２０…回転電
機、３１…ブーストコンペンセータ、３２…電磁弁、４
１…パワー部、５１…大気圧センサDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2 ... Turbocharger, 3 ... Injection pump, 4 ... Battery, 5 ... Controller, 20 ... Rotating electric machine, 31 ... Boost compensator, 32 ... Solenoid valve, 4
1: Power unit, 51: Atmospheric pressure sensor
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02B 37/10 F02B 37/00 302 F02B 37/14 F02D 41/02 380 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F02B 37/10 F02B 37/00 302 F02B 37/14 F02D 41/02 380
Claims (1)
ーボチャージャを有するディーゼルエンジンを搭載した
車両における回転電機付ターボチャージャの制御装置に
おいて、 前記ディーゼルエンジンの噴射ポンプに設けたブースト
コンペンセータへの過給気流路に配置された圧気制御手
段と、 走行地の大気圧を検出する気圧検出手段と、 該気圧検出手段からの信号とエンジンの運転状態とに応
じ、前記回転電機の制御と前記圧気制御手段の制御とを
行う制御手段とを具え、 前記気圧検出手段からの信号により高地と判断され、前
記回転電機を電動運転する場合には、該回転電機への供
給電力を平地走行時よりも増加させると共に、前記ブー
ストコンペンセータへの圧気圧力を、前記ディーゼルエ
ンジンへのブースト圧より低くなるよう制御することを
特徴とする回転電機付ターボチャージャの制御装置。1. A control device for a turbocharger with a rotating electric machine in a vehicle equipped with a diesel engine having a turbocharger having a rotating electric machine mounted on a turbine shaft, wherein supercharging a boost compensator provided in an injection pump of the diesel engine. Pneumatic control means disposed in the air flow path; Atmospheric pressure detecting means for detecting the atmospheric pressure of the traveling place; Control of the rotating electric machine and the pneumatic control means according to a signal from the atmospheric pressure detecting means and an operating state of the engine Control means for performing the control of (a) and (b) is determined to be at a high altitude by a signal from the atmospheric pressure detecting means, and when the rotating electric machine is driven by electric power, the electric power supplied to the rotating electric machine is increased as compared with when traveling on level ground. At the same time, the air pressure to the boost compensator is controlled to be lower than the boost pressure to the diesel engine. A control device for a turbocharger with a rotating electric machine, characterized by being controlled.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP09677093A JP3191483B2 (en) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | Control device for turbocharger with rotating electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP09677093A JP3191483B2 (en) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | Control device for turbocharger with rotating electric machine |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH06288245A JPH06288245A (en) | 1994-10-11 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP09677093A Expired - Fee Related JP3191483B2 (en) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | Control device for turbocharger with rotating electric machine |
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| Country | Link |
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Families Citing this family (3)
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1993
- 1993-03-31 JP JP09677093A patent/JP3191483B2/en not_active Expired - Fee Related
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