JPH0245615A - 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

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JPH0245615A
JPH0245615A JP63195719A JP19571988A JPH0245615A JP H0245615 A JPH0245615 A JP H0245615A JP 63195719 A JP63195719 A JP 63195719A JP 19571988 A JP19571988 A JP 19571988A JP H0245615 A JPH0245615 A JP H0245615A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はタービン軸に電動機を取付けたターボチャージ
ャを備えたエンジンの加速促進を計るターボチャージャ
の制御装置に関する。
（従来の技術） エンジンの排気ガスを排気タービンに導いて高速回転に
て回転し、該排気タービンに直結されたコンプレッサを
駆動して、エンジンの過給を行う排気タービン駆動過給
機は古くから知られている。そして、この種の装置の排
気タービンの回転軸に電動−発電機を設け、エンジンの
運転状態に応じて電動機または発電機として作動させ、
少なくともエンジンの低速高負荷の運転時には電動機と
して回転駆動して、コンプレッサの回転によってエンジ
ンの過給を行う提案が特開昭６０−１９５３２９号公報
に開示されている。
（発明が解決しようとする課題） 上述の特開昭６０−１９５３２９号公報に開示されてい
るような提案においては、エンジンの低速高負荷の運転
領域にてコンプレッサの過給作動が電動機のカ行により
助勢されるため、エンジンの過給圧が昇圧されてエンジ
ントルクが上昇することになる。しかし、エンジンを急
加速するため電動機をカ行させてコンプレッサからの過
給圧を急上昇させようとしても、電動機やコンプレッサ
などの慣性作用や空気の圧縮に時間を要し、エンジンへ
の過給気圧の急上昇は困難であるという問題が生じてい
る。本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであ
り、その目的はエンジンの急加速時には、圧力の高い過
給気を急速にエンジンに供給しようとするターボチャー
ジャのＩＩＪ御装置を提供するにある。
（課題を解決するための手段） 本発明によれば、エンジンの排気ガスエネルギーにより
駆動される排気タービンの回転軸に空気を圧縮する吸気
コンプレッサを設け、圧気を吸気経路を介してエンジン
に過給するターボチャージャの制御装置において、前記
コンプレッサ出口近傍の空気経路に設けられた第１の空
気弁と、前記空気経路中の第１の空気弁の下流に設けら
れた第２の空気弁と、第１と第２の空気弁を操作してエ
ンジンブレーキ作動時にコンプレッサからの圧気を第１
と第２の空気弁間の空気経路内に蓄圧せしめる蓄圧制御
手段と、車両の加速時に第２の空気弁を動作せしめて空
気経路内に蓄圧された空気をエンジンに送気せしめる空
気送気１ＪｒＪ！Ｊ手段と、を有するターボチャージャ
の制御装置が提供される。
（作用） エンジンブレーキを作動せしめるときには第２の空気弁
を閉じてエンジンへの送気を完全に中止するとともに、
第１の空気弁を開いてコンプレッサからの圧気を吸気経
路内に送り込み、エンジンブレーキの作動を中止すると
同時に、第１の空気弁をも閉じて吸気経路内に空気を蓄
圧する。
その後、アクセルペダルを踏み込んで加速動作に転じた
場合には、まず第２の空気弁を開いて吸気経路内に蓄圧
された空気を一気にエンジンに供給して車両の加速性を
向上させる。
なお、アクセルの踏込量に応じて第２の空気弁の開き具
合を調整すると良い。
（実施例） つぎ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。
図面は本発明の一実施例の構成図を示す構成ブロック図
である。
１はエンジンであり、吸気管１１を通じて吸入する空気
と供給される燃料との燃焼エネルギーによって図示して
いない車両を駆動するもので、燃焼後の排気ガスは排気
管１２を介してターボチャージャ２に供給され、排気タ
ービン２１を回転駆動する。２２は吸気コンプレッサで
あり、排気タビン２１の回転軸に直結され、排気エネル
ギーにより回転駆動される排気タービン２１のトルクに
より吸入空気を圧縮し、吸気経路１３から吸入管１１を
介してエンジン１への吸気を過給するものである。
コンプレッサ２２の出口付近の吸気経路１３にはリード
バルブ１４は設けられている。このリードバルブ１４は
気密性が良好であり、かつコンプレッサ２２Ｐから吸気
経路１３方向には空気の流通は自由であるが、吸気経路
１３からコンプレッサ２２方向への空気の流通はできな
い一方向性のバルブである。なお、この部分にはアクチ
ュエータを備えたバタフライバルブを用いることもでき
る。
吸気経路１３の終端すなわち吸気管１１と接続されてい
る少し手前には、バタフライバルブ１５が設けられてい
る。このバタフライバルブ１５はバルブアクチュエータ
１６により動作される。１７は吸入管１１の入口を開閉
する吸気ロパルブであり、吸気口バルブアクチュエータ
１８により動作される。
なお、エンジンブレー・キを作動させるときにはバタフ
ライバルブ１５は閉鎖し吸気口バルブ１７は開放される
。これらのバルブアクチエエータ１６、吸気口バルブア
クチュエータ１８への制御指令は後述するコントローラ
から発令されるよう構成されている。
３は回転電気で排気タービン２１と吸気コンプレッサ２
２とを直結する回転軸上に取付けられ、電力が供給され
ると電動機として駆動されて吸気コンプレッサ２２を駆
動し、その過給作動を助成するものである。また、排気
タービン２１により回転されると発電機となり、これに
より電力を取出すことができる。
４はバッテリであり、その電力をコントローラ５を介し
て回転電膚３に供給し、電動機としてカ行させるもので
、例えば直流電力を所要周波数の交流電力に変換する電
力変換機器はコントローラ５に備えられている。
６はアクセルペダルであり、該アクセルペダル６の踏込
量検出手段となるアクセルセンサ６１が備えられ、運転
者の操作によるアクセルペダル６の踏込状態が検出され
てコントローラ５に送信されるものである。
コントローラ５はマイクロコンピュータからなり、演算
処理を行う中央制御装置、演算処理手順や制御手順など
を格納する各種メモリ、人／出力ボートなどを備えてお
り、アクセルセンサ６１からの検出信号が入力されると
所定の演算処理が行われて格納された手順に基づき、バ
ルブアクチュエータ１６や、吸気口バルブアクチュエー
タ１８などにそれぞれ制御指令が発せられるよう構成さ
れている。
つぎに上記の如き実施例の動作について説明する。排気
ガスによりコンプレッサ２２が回転しても過給が１行わ
れないような低負荷のときにはバタフライバルブ１５、
吸気口バルブ１７共に開かれ、主に空気は吸気口バルブ
１７方向よりエンジンに供給される。
コンプレッサ２２による過給が可能な状態のとぎには吸
気口バルブ１７は閉じられる。
車両を急停車させるためにアクセルペダルの踏込みを急
に中止するとアクセルセンサ６１がこれを検知し、この
信号によりコントローラ５は吸気口バルブ１７とバタフ
ライバルブ１５を閉じる指令をそれぞれのアクチュエー
タに指令する。これにより、エンジンブレーキが作動す
る。なお、エンジンブレーキの掛は具合によって、吸気
口バルブ１７を少し開く場合もある。
そしてエンジンブレーキ時の排気エネルギーによるター
ボチャージャ２の圧気動作により吸気経路１３のバタフ
ライバルブ１５（閉）とリードバルブ１４との間に圧気
を充満させる。
ついで、車両の加速のためアクセルペダル６が踏込まれ
ると、踏込量信号を検知したコントローラ５により吸気
口バルブ１７が閉じられるとともに、踏込量信号の大小
に応じてバタフライバルブ１５が開かれて、吸気経路１
３に充満された圧気が急激にエンジン１に供給されるこ
とになる。なおこのとき、急加速にて踏込量が大のとき
はバタフライバルブ１５は全開にされ、アクセルペダル
６の踏込量に対応してバタフライバルブ１５の開度が制
御される。
なお、上述のエンジンブレーキ時にエンジン１からの排
気エネルギーが少なくて吸気コンプレッサ２２による空
気の圧縮作動による圧気が十分に得られないときは、バ
ッテリ４からの電力を電力変換器を設けたコントローラ
５に送電し、該電力変換器により所定の周波数の交流電
力に変換して回転電槽３に供給し、電動機としてカ行さ
せて、吸気コンプレッサ２２を回転駆動することにより
十分な圧気をリードバルブ１４を介して吸気経路１３に
充満させることもできる。
以上、本発明を上述の一実施例によって説明したが、例
えば本発明に使用する排気タービンを排気ガス量の大小
により排気流路を絞って可変できるバリアプル・ジオメ
トリ−システムを用いて低エネルギー時の排気タービン
の効率を向上させたり、また、吸気経路１３にアキュム
レータを設け、エンジンブレーキ駆動時にこれにも蓄圧
するように、本発明の主旨の範囲内で種々の変形や応用
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、ターボチャージャとエンジンの吸気管
とを接続する吸気経路の両端に流路を遮断するバタフラ
イバルブとリードバルブとを設け、エンジンブレーキ時
の排気エネルギーによって、遮断した吸気経路の間に圧
気を蓄積して充満させエンジンの急加速時には蓄積され
た圧気をアクセルペダルの踏込量に応じて急速にエンジ
ンに供給するので、エンジンの加速時の立上りが良好に
なってエンジン回転の急上昇が得られる効果がある。
また本発明によれば、エンジンブレーキ時に排気エネル
ギーが少ないときは、バッテリより電力を回転電機に供
給して吸気コンプレッサを付勢するので、十分な圧気が
吸気経路に蓄積でき、エンジンの急加速時の立上り特性
を良好にする効果がある。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例の構成図を示す構成ブロック図
である。 １・・・エンジン、２・・・ターボチャージャ、３・・
・回転電機、４・・・バッテリ、５・・・コントローラ
、１３・・・吸気経路、１４・・・リードバルブ、１５
・・・バタフライバルブ、２１・・・排気タービン、２
２・・・吸気コンプレッサ。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）エンジンの排気ガスエネルギーにより駆動される
    排気タービンの回転軸に空気を圧縮する吸気コンプレッ
    サを設け、圧気を吸気経路を介してエンジンに過給する
    ターボチャージャの制御装置において、 前記コンプレッサ出口近傍の空気経路に設けられた第１
    の空気弁と、 前記空気経路中の第１の空気弁の下流に設けられた第２
    の空気弁と、 第１と第２の空気弁を操作してエンジンブレーキ作動時
    にコンプレッサからの圧気を第１と第２の空気弁間の空
    気経路内に蓄圧せしめる蓄圧制御手段と、 車両の加速時に第２の空気弁を作動せしめて空気経路内
    に蓄圧された空気をエンジンに送気せしめる空気送気制
    御手段と、 を有することを特徴とするターボチャージャの制御装置
    。
  2. （２）車両の加速時にアクセル開度に対応して第２の空
    気弁の開度を調整することを特徴とする請求項（１）記
    載のターボチャージャの制御装置。
  3. （３）第１と第２の空気弁間の空気経路にアキュムレー
    タを設けたことを特徴とする請求項（１）又は（２）記
    載のターボチャージャの制御装置。
  4. （４）第１の空気弁は空気を一方向にのみ流通させるリ
    ードバルブであることを特徴とする請求項（１）又は（
    ２）又は（３）記載のターボチャージャの制御装置。
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