JP4668761B2 - エレクトリックターボコンパウンド制御システム - Google Patents
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Description
12 パワートレイン(負荷)
14 制御システム
16 ターボチャージャ
18 吸気マニホールド
20 排気マニホールド
22 タービン
24 シャフト
26 コンプレッサ
28 冷却器(熱交換器)
30 ターボコンパウンド(TC)システム
32 第1の電気機械(装置)
34 第2の電気機械(装置)
36 全体的なシステム制御器
38 エンジン制御
40 電気負荷
42 エネルギ貯蔵能力
44、46 パワーコンバータ(電気機械制御器)
47 電力供給サブシステム
48 電気的要求サブシステム
50 電気バス(回路)
52 より大型のシステム(車両または発電機設備の部分)
54 垂直の破線(最大許容速度)
56 対角線に走る破線(最高許容タービン入口温度)
58 平行のアーチ状ライン(一定の燃料供給速度のライン)
60 変数
60’ 排気ガスパワー回収変数
60’’ 吸気マニホールド圧力変数
60’’’ エンジン排気温度変数
60’’’’ ターボチャージャ速度変数
62 設定点トレース(ターボチャージャ速度の所望の増加)
64 ライン(シミュレーション結果)
66 設定値ライン(エンジンブースト)
68 設定値マップ
70 トレース(エンジンブースト設定点の変化)
72 太字ライン(ブースト応答)
74 トレース(エンジンクランクシャフトおよび電動機によって生成されるトルクの和)
76 ステップ
77 設定値発生器
78 エンジン速度入力
80 トルク要求(負荷)入力
82 ステップ
84 補償器
86 結合部
88 制御サブシステム
90 ブースト圧力フィードバックループ
92 ボックス
94 センサ(吸気マニホールド圧力)
95 比較器
96 要求制御部(PI制御)
98 第2のフィードバックループ(超過速度/低速制御ループ)
100 ステップ(ターボチャージャ速度測定点)
102 ステップ
104 設定点(最大速度)
106 設定点(最小速度)
108 第3のフィードバックループ(排気マニホールド温度ループ)
110 排気マニホールド温度測定点
112 設定点(最高マニホールド温度)
114 設定点(最低マニホールド温度)
116 ステップ(温度比較)
118 Icrank信号
120 Ilimit信号
122 電流ループ
124 パワーコンバータ
126 電流センサ
128 電流調整器
130 ステップ(信号選択)
132 比較器
134 Isp信号(選択された信号)
136 Imotor信号(実際の電流信号)
137 ステップ(信号の比較)
138 Ierror信号(誤差(差)信号)
140 電圧ループ
142 電圧調整器
144 発電機とパワーコンバータとの組み合わせ
146 Vgen(実際の電圧)
148 Vsp(電圧要求)
150 ステップ(電圧比較)
152 Verror(誤差信号)
154 設定点マップ
156 ディレーティング制御
Claims (5)
- 排気ガスによって駆動されるターボチャージャと、ターボチャージャに回転可能に結合され、かつターボチャージャの回転に応答して発電機として機能できる第1の電気機械と、エンジンに回転可能に結合され、かつエンジンを駆動するための電動機として機能できる第2の電気機械と、を有するエンジン用のターボコンパウンド制御システムであって、
前記第2の電気機械によって消費される電力を制御するための要求制御部と、
前記要求制御部に電気バスを介して接続され、前記第1の電気機械によって生産される電力を制御するための供給制御部と、
前記エンジンの作動状態とそれらの作動点と関連付けられたエンジンの所望の作動点とを反映する少なくとも2つの信号を受信する第1の比較器と、
前記要求制御部に設けられ、前記第2の電気機械に対する要求信号と前記電気バスを通じて前記供給制御部から供給される要求制限信号とを比較し前記第1の電気機械を保護するように該要求信号および該要求制限信号のうちの一方を選択する第2の比較器と、
前記第1の比較器からの誤差信号に基づいて実際の作動状態を反映する信号が所望の作動状態により密接に近似するように、前記第1の電気機械に対する前記第2の電気機械の要求を変更することによって前記エンジンの作動状態を調整するための制御部と、を備え、
前記要求制御部が、前記第2の比較器からの信号に基づいて前記第2の電気機械を調整することを特徴とするターボコンパウンド制御システム。 - 作動制御部が、エンジン排気温度、ターボチャージャ速度およびエンジンブースト圧力から選択された少なくとも2つの信号を受信する請求項1に記載のターボコンパウンド制御システム。
- 電気バスが前記第1の電気機械と第2の電気機械とを接続し、前記供給制御部がバスの電圧および電流の一方を調整する請求項1に記載のターボコンパウンド制御システム。
- 前記第1の電気機械が、ターボチャージャを駆動する電動機としてさらに機能でき、
前記第2の電気機械が発電機としてさらに機能でき、
また前記第1の比較器によって受信された信号に応答して発電機として機能するように、前記第2の電気機械を調整する制御部をさらに含む請求項1に記載のターボコンパウンドシステム。 - ターボチャージャの遅れ状態を示す信号を前記第1の比較器が受信するとき、制御部が、発電機として機能するように第2の電気機械を調整する請求項4に記載のターボコンパウンドシステム。
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