JP3191483B2 - 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
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- JP3191483B2 JP3191483B2 JP09677093A JP9677093A JP3191483B2 JP 3191483 B2 JP3191483 B2 JP 3191483B2 JP 09677093 A JP09677093 A JP 09677093A JP 9677093 A JP9677093 A JP 9677093A JP 3191483 B2 JP3191483 B2 JP 3191483B2
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- Japan
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- electric machine
- rotating electric
- turbocharger
- engine
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- 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.)
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- 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】
【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。
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。
【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）。
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）。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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
の制御装置の一実施例を示すブロック構成図
【図２】 本実施例の作動の一例を示す処理フロー図
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
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
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
Claims (1)
- 【請求項１】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 |
|---|---|---|---|
| JP09677093A JP3191483B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP09677093A JP3191483B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 回転電機付ターボチャージャの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06288245A JPH06288245A (ja) | 1994-10-11 |
| JP3191483B2 true JP3191483B2 (ja) | 2001-07-23 |
Family
ID=14173875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09677093A Expired - Fee Related JP3191483B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 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) | JP3191483B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100412723B1 (ko) * | 2001-11-07 | 2003-12-31 | 현대자동차주식회사 | 디젤 엔진의 고지대 연료 보상 제어시스템 및 그 제어방법 |
| KR100501360B1 (ko) * | 2002-09-24 | 2005-07-18 | 현대자동차주식회사 | 압축착화엔진의 무부하 급가속 매연 저감장치 및 방법 |
| JP6385657B2 (ja) * | 2013-09-05 | 2018-09-05 | 住友建機株式会社 | ショベル |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP09677093A patent/JP3191483B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06288245A (ja) | 1994-10-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |