JPS6248932A - Turbocharger controller for internal combustion engine - Google Patents
Turbocharger controller for internal combustion engineInfo
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- JPS6248932A JPS6248932A JP60188827A JP18882785A JPS6248932A JP S6248932 A JPS6248932 A JP S6248932A JP 60188827 A JP60188827 A JP 60188827A JP 18882785 A JP18882785 A JP 18882785A JP S6248932 A JPS6248932 A JP S6248932A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は内燃機関のターボチャージャの制ｇａ装置に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a gas control device for a turbocharger of an internal combustion engine.
（従来技術）
内燃機関を用いた車両の電気装置として、始動電動機、
点火装置、警音器、前照灯を含む各種の照明装置や指示
装置など、その他数多くの電気装置が装備されており、
その電源として二次電池によるバッテリが車両に用いら
れ、さらにバッテリの充電用として内燃機関によって駆
動される発電機が搭載されている。そして、昨今では新
しい電気装置が開発され、その搭載により車両における
電力消費量は益々増加している。(Prior art) As electric devices for vehicles using internal combustion engines, starting motors,
It is equipped with a number of other electrical devices, including igniters, horns, various lighting devices including headlamps, and indicating devices.
A secondary battery is used as a power source in the vehicle, and a generator driven by an internal combustion engine is mounted to charge the battery. Recently, new electrical devices have been developed, and the power consumption of vehicles is increasing due to their installation.
（従来技術の問題点）
上述のように電力消費量を補充のため、内燃機関の出力
にて駆動される発電機よりの電力をバッテリに充電する
が、該電力のエネルギーは、内燃機関のクランク軸より
Ｖベルトを介して発電機に入力された回転エネルギーで
あり、内燃機関の正味出力の一部を電力として電気装置
が消費していることとなる。(Problems with the Prior Art) As mentioned above, in order to replenish the amount of power consumed, the battery is charged with power from a generator driven by the output of the internal combustion engine, but the energy of this power is used by the crank of the internal combustion engine. This is rotational energy input from the shaft to the generator via the V-belt, and a portion of the net output of the internal combustion engine is consumed by the electric device as electric power.
また、上記の発電機にては内燃機関のレイアウトの関係
より外形寸法に制限を受け、最大電力として、例えば７
００Ｗ−２４Ｖ程度が限度となり、今後増加が予想され
る電気装置の電力消費量に応じかねる危惧も生ずる。In addition, the above generator is limited in external dimensions due to the layout of the internal combustion engine, and the maximum power is, for example, 7.
The limit is about 00W-24V, and there is a fear that it will not be able to keep up with the power consumption of electrical devices, which is expected to increase in the future.
また一方、排気ガスの有するエネルギーを利用してター
ビンを駆動し、このタービンに連動するコンプレッサに
て空気をシリンダ内に過給して、効率的に燃料を燃焼せ
しめるターボチャージャが内燃機関に搭載され用いられ
ており、このターボチャージャにては、内燃機関の低速
運転時は排気ガスのエネルギーが少ないため過給圧も低
く充填効率が低下し、出力、トルクの向上が不十分であ
る。On the other hand, internal combustion engines are equipped with turbochargers that drive a turbine using the energy contained in exhaust gas, and use a compressor linked to the turbine to supercharge air into the cylinders to efficiently burn fuel. In this turbocharger, when the internal combustion engine is operating at low speed, the energy of the exhaust gas is low, so the supercharging pressure is low and the charging efficiency decreases, resulting in insufficient improvements in output and torque.
（発明の目的）
本発明の目的は上記の如き従来の問題点に鑑み、バッテ
リの充電に際し、内燃機関の正味出力を消費せず、今後
予想される電力消費量にも対応可能であり、さらに従来
のターボチャージャの低速時のトルク改善も可能な内燃
機関のターボチャージャの制御装置を提供するにある。(Object of the Invention) In view of the above-mentioned conventional problems, the object of the present invention is to charge a battery without consuming the net output of the internal combustion engine, and to be able to cope with expected future power consumption. An object of the present invention is to provide a control device for a turbocharger for an internal combustion engine, which is capable of improving the torque of a conventional turbocharger at low speeds.
（発明の概要）
本発明では、内燃機関の排気ガスエネルギーにより駆動
されるタービンと、該タービンの駆動によりシリンダ内
に吸気過給するコンプレッサとを備えた内燃機関のター
ボチャージャにおいて、上記タービンのシャフトに電動
−発電機を設けるとともに、内燃機関の負荷を検出する
手段と、内燃機関の回転数を検出する回転センサとを設
け、これらからの信号により上記ＴＩ動−発電機を発電
機として作動制御せしめる内燃機関のターボチャージャ
の制御装置が提供される。(Summary of the Invention) The present invention provides a turbocharger for an internal combustion engine that includes a turbine driven by exhaust gas energy of the internal combustion engine and a compressor that supercharges intake air into a cylinder by driving the turbine. A motor-generator is provided in the TI motor-generator, and a means for detecting the load of the internal combustion engine and a rotation sensor for detecting the rotation speed of the internal combustion engine are provided, and signals from these are used to control the operation of the TI motor-generator as a generator. A control device for a turbocharger of an internal combustion engine is provided.
また、本発明では、内燃機関の吸気圧を検出する手段を
設け、該手段および前記内燃機関の負荷を検出する手段
からの信号と、回転センサからの信号とにより、電動−
発電機を電動機として作動制御せしめる内燃機関のター
ボチャージャの制御装置も提供される。Further, in the present invention, a means for detecting the intake pressure of the internal combustion engine is provided, and a signal from the means and the means for detecting the load of the internal combustion engine, and a signal from the rotation sensor are used to detect the
Also provided is a control device for a turbocharger of an internal combustion engine that controls the operation of a generator as an electric motor.
（実施例）
つぎに、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する
。(Example) Next, an example of the present invention will be described in detail using the drawings.
第１図は、本発明を実現するための一実施例ブロック図
であり、第２図はターボチャージャの概略を示す構成説
明図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment for realizing the present invention, and FIG. 2 is a configuration explanatory diagram showing an outline of a turbocharger.
図において、１はターボチャージャ、２はコンプレッサ
ハウジング、３はタービンハウジング、４はセンタハウ
ジングであり、センタハウジング４の中心部両端には固
定ベアリング５、および該固定ベアリング５内で摺動回
転するフローティングメタル６が設けられており、該フ
ローティングメタル６にはシャフト７の両端部が回転自
在に支承されている。In the figure, 1 is a turbocharger, 2 is a compressor housing, 3 is a turbine housing, and 4 is a center housing. At both ends of the center housing 4, there is a fixed bearing 5, and a floating ring that slides and rotates within the fixed bearing 5. A metal 6 is provided, and both ends of a shaft 7 are rotatably supported by the floating metal 6.
そして、シャフト７の両端にはコンプレッサインペラ８
、およびタービンインペラ９が取付けられ、それぞれ、
コンプレッサハウジング２、およびタービンハウジング
３の内部に納められている。タービンインペラ９はスク
ロール１ｏに送気される排気ガスのエネルギーを受けて
回転し、シャフト７を介してコンプレッサインペラ８を
回転せしめ、吸気管１１より導入した空気をディフュー
ザ１２で圧力変換して、内燃機関のシリンダに圧送する
よう動作する。A compressor impeller 8 is attached to both ends of the shaft 7.
, and a turbine impeller 9 are attached, respectively.
It is housed inside the compressor housing 2 and the turbine housing 3. The turbine impeller 9 rotates by receiving the energy of the exhaust gas sent to the scroll 1o, rotates the compressor impeller 8 via the shaft 7, converts the pressure of air introduced from the intake pipe 11 with the diffuser 12, and generates internal combustion. It operates to feed pressure into the cylinders of the engine.
また、上記シャフト７の中央部付近には希土類元素を含
んだ、軸方向に長いリング状の一磁石ロータ１３が配設
され１強力な磁力を保持している。Further, near the center of the shaft 7, an axially long ring-shaped magnet rotor 13 containing a rare earth element is disposed and maintains a strong magnetic force.
そして、その両端面が高地張力金属円板１４にて固定保
持され、さらに磁石ロータ１３の外周を炭素Ｕ＆雄で巻
き固めてあり、超高速度回転による遠心力や振動を受け
ても強固な磁石ロータとしての耐久力を有している。Both end faces are fixed and held by high tension metal discs 14, and the outer periphery of the magnet rotor 13 is wrapped and hardened with carbon U and male, making it a strong magnet even when subjected to centrifugal force and vibration due to ultra-high speed rotation. It has the durability as a rotor.
１５は磁石ロータ１３に対向するステータコアであり、
磁石ロータ１３の回転によりステータコイル１６に交流
電圧を誘起する。そして、磁石ロータ１３、ステータコ
ア１５、ステータコイル１６にて構成する交流機は電動
−発電機ＭＧを構成する。15 is a stator core facing the magnet rotor 13;
Rotation of the magnet rotor 13 induces an alternating current voltage in the stator coil 16. The alternating current machine constituted by the magnet rotor 13, stator core 15, and stator coil 16 constitutes a motor-generator MG.
第１図は上記のターボチャージャ１を備えた内燃機関２
０と制御装置２１との関連を示すブロック図であり、図
において、２２は内燃機関２０の排気ボートに連通する
排気マニホールドで、ターボチャージャｌのスクロール
１０が連通している。２３はターボチャージャｌのコン
プレッサインペラ８にて圧送する過給気をシリンダに導
く吸気マニホールドであり、該吸気マニホールド２３の
途中に、過給気のブースト圧を検出して制御装置２１に
信号を送出して内燃機関の吸気圧を検出する手段となる
ブーストセンサ２４が設けられている。２５は内燃機関
２０の本体に付設したインジェクタであり、該インジェ
クタ２５の燃料噴射量を検出して内燃機関の負荷を検出
する手段となる燃料流量センサ２６が設けられ、燃料流
量信号を制御装置２１に送出する。FIG. 1 shows an internal combustion engine 2 equipped with the above-mentioned turbocharger 1.
2 is a block diagram showing the relationship between 0 and the control device 21. In the figure, 22 is an exhaust manifold that communicates with an exhaust boat of the internal combustion engine 20, and the scroll 10 of the turbocharger 1 communicates with it. Reference numeral 23 denotes an intake manifold that guides the supercharging air, which is force-fed by the compressor impeller 8 of the turbocharger l, to the cylinder. A boost sensor 24 is provided as a means for detecting the intake pressure of the internal combustion engine. Reference numeral 25 denotes an injector attached to the main body of the internal combustion engine 20, and a fuel flow sensor 26 is provided to detect the amount of fuel injected by the injector 25 to detect the load on the internal combustion engine. Send to.
また、内燃機関２０のクランクケース２０ａには、クラ
ンクの回転数を検出して制御装置２１に信号を発する回
転センサ２７が設けられている。Further, the crankcase 20a of the internal combustion engine 20 is provided with a rotation sensor 27 that detects the rotational speed of the crank and issues a signal to the control device 21.
なお、電動−発電機ＭＧにはロータ位置センサ２８が設
けられ、磁石ロータ１３が高速回転となった発電時にお
いて、ステータコイル１６を切る磁束が乱れて起電力の
力率の低下を防止するため、該ロータ位置センサ２８が
検出信号を制御装置２１に送ることによりステータコイ
ル１６よりの起電力の位相を制御して、高速回転時の発
電の力率を改善するよう構成されている。The motor-generator MG is provided with a rotor position sensor 28 to prevent a decrease in the power factor of the electromotive force due to disturbance of the magnetic flux cutting the stator coil 16 during power generation when the magnet rotor 13 rotates at high speed. The rotor position sensor 28 is configured to send a detection signal to the control device 21 to control the phase of the electromotive force from the stator coil 16, thereby improving the power factor of power generation during high-speed rotation.
制御装置２１は演算処理を行うプロセッサ（ＣＰＵ）と
、電動−発電機ＭＧや後述するインバータ２９を制御す
るプログラムを格納するリードオンリーメモリ（ＲＯＭ
）と、入力ボートと、出力ボートと、演算結果などを格
納するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）と、これらを
ｔ［するアドレスデータバス（ＢＵＳ）とで、構成され
ている。入力ボートにはブーストセンサ２４．燃料流量
センサ２６、回転センサ２７．ロータ位置センサ２８な
どが接続され、各種センサよりの検出信号を受ける。ま
た、出力ボートには電動−発電機ＭＧのほか、インバー
タ２９、ＰＷＭコントローラ３０、レギュレータ３１が
接続され、これらを制御する信号を出力する。The control device 21 includes a processor (CPU) that performs arithmetic processing, and a read-only memory (ROM) that stores programs that control the motor-generator MG and an inverter 29, which will be described later.
), an input port, an output port, a random access memory (RAM) that stores calculation results, etc., and an address data bus (BUS) that connects these. The input boat has a boost sensor 24. Fuel flow sensor 26, rotation sensor 27. A rotor position sensor 28 and the like are connected to receive detection signals from various sensors. Further, in addition to the motor-generator MG, an inverter 29, a PWM controller 30, and a regulator 31 are connected to the output boat, and signals for controlling these are output.
インバータ２９は制御装置ｉ２１を介してバッテリ３２
より直流電源が供給され、該電源を交流に変換して電動
−発電機ＭＧを電動機として作動せしめる。そして、シ
ャフト７を回転させ排気エネルギーにて回転するコンプ
レッサインペラ８の過給作動を助勢せしめる。なお、該
助勢作動は制御装置２１よりの指示に従うインバータ２
９の出力周波数や、出力電圧により制御されるよう構成
されている。The inverter 29 connects the battery 32 via the control device i21.
Direct current power is supplied from the motor, and the power is converted to alternating current to operate the motor-generator MG as a motor. Then, the shaft 7 is rotated to assist the supercharging operation of the compressor impeller 8 which is rotated by the exhaust energy. Note that the assisting operation is performed by the inverter 2 according to instructions from the control device 21.
It is configured to be controlled by the output frequency of 9 and the output voltage.
ＰＷＭコントローラ３０は電動−発電機ＭＧが発電機と
して作動時の発電電力を受け、該電力の電圧を所定値に
制御するコントローラであり、電圧を所定値に制御され
た電力は、レギュレータ３１にてバッテリ３２の電圧に
整合され、該バッテリ３２の充電を行うよう構成されて
いる。なお、３３はバフテリ３２の充電の不具合状態を
指示する不具合ランプである。The PWM controller 30 is a controller that receives the power generated when the motor-generator MG operates as a generator and controls the voltage of the power to a predetermined value. It is configured to match the voltage of the battery 32 and charge the battery 32. Note that 33 is a malfunction lamp that indicates a malfunction state of charging of the battery pack 32.
第３図は内燃機関の負荷を示す燃料流量Ｑと、内燃機関
の回転数Ｎとにより示される曲線図であり、Ａは無負荷
曲線、Ｂは全負荷曲線、Ｃはトルクアップ曲線を示す、
したがって、例えば燃料流量Ｑｎ、回転数Ｎｎの場合に
は無負荷曲線Ａと全負荷向ＩＸＢとの間のＸｎとなり、
内燃機関の部分負荷領域にあることを示す。FIG. 3 is a curve diagram shown by the fuel flow rate Q indicating the load of the internal combustion engine and the rotation speed N of the internal combustion engine, where A shows the no-load curve, B shows the full-load curve, and C shows the torque-up curve.
Therefore, for example, in the case of fuel flow rate Qn and rotation speed Nn, Xn is between the no-load curve A and the full load direction IXB,
Indicates that the internal combustion engine is in the partial load range.
つぎに、このような構成の本実施例の作動を説明すると
、内燃機関２０にインジェクタ２５より供給する燃料流
量がＱｎであり、内燃機関２０の回転数がＮｎの場合に
、制御装置２１には燃料流量センサ２６よりＱｎに基づ
く信号と、回転センサ２７よりＮｎに基づく信号が送出
される。制御装置２１はＱｎとＮｎとに基づく信号を受
信することにより、ＲＯＭに格納のメモリより、内燃機
関２０が無負荷曲線Ａと全負荷曲線Ｂとの間の部分負荷
領域にあることを検出し、電動−発電機ＭＧを発電機と
して作動させる。そして、磁石ロータ１３の回転により
起電するステータコイル１６の電力はＰＷＭコントロー
ラ３０に送出され、該電力は所定の電圧値に制御される
。そして、レギュレータ３１にてバッテリ３２の電圧に
整合されて、該バッテリを充電する。なお、上記の発′
尼の際、磁石ロータ１３の回転が超高速となると、発電
電力が高い周波数となり、電圧と電流との位相差が大と
なって力率の低下となるが、ロータ位置センサ２８がこ
の位相差を検出して、制御装置２１に信号を送出するこ
とにより、制御装Ｍ２１はステータコイル１６の巻線を
制御して位相差を減じて力率を改善する。Next, to explain the operation of this embodiment having such a configuration, when the fuel flow rate supplied from the injector 25 to the internal combustion engine 20 is Qn and the rotation speed of the internal combustion engine 20 is Nn, the control device 21 The fuel flow sensor 26 sends out a signal based on Qn, and the rotation sensor 27 sends out a signal based on Nn. By receiving the signals based on Qn and Nn, the control device 21 detects from the memory stored in the ROM that the internal combustion engine 20 is in a partial load region between the no-load curve A and the full-load curve B. , the electric motor-generator MG is operated as a generator. Then, the electric power of the stator coil 16 generated by the rotation of the magnet rotor 13 is sent to the PWM controller 30, and the electric power is controlled to a predetermined voltage value. Then, the voltage is matched to the voltage of the battery 32 by the regulator 31, and the battery is charged. Note that the above
When the magnetic rotor 13 rotates at an extremely high speed, the generated power has a high frequency, and the phase difference between voltage and current becomes large, resulting in a decrease in the power factor. By detecting this and sending a signal to the control device 21, the control device M21 controls the winding of the stator coil 16 to reduce the phase difference and improve the power factor.
つぎに、内燃機関２０へ供給する燃料流量が増加して、
例えば、第３図に示す全負荷面１１１Ｂとトルクアップ
曲線Ｃとの間の領域の場合には、燃料流量センサ２６と
回転センサ２７がそれぞれ検出した信号を制御装置２１
に送出する。そして、制御装置２１はＲＯＭに格納した
電動−発電機ＭＧの制御プログラムにより、該電動−発
電機ＭＧが電動機として作動するよう制御を行い、さら
に燃料流量センサ２６、回転センサ２７．ブーストセン
サ２４の検出信号に基づき、格納しである制御マツプに
したがってインバータ２９の出力周波数、出力電圧を制
御してステータコイル１６に電力を送り、コンプレッサ
インペラ８の過給作動を助勢せしめて最適なブースト圧
を得られる如く電動−発電機ＭＧを電動機として作動せ
しめる。なお、上述の一連の作動により排気ガスのエネ
ルギーも上昇して、タービンインペラ９の駆動力も上昇
するが、所定のブースト圧の上限を越えないように制御
装置２１が制御を行う、即ち、ブースト圧が上限に達し
たときは、発電機として動作させ、動力吸収を図ること
ができる。また、電動−発電機ＭＧを電動機として作動
させ、コンプレッサインペラ８の過給作動を助勢しても
、未だブースト圧が所定値に達しない時は、さらに電動
機の出力が上昇する如く、インバータ２９の出力周波数
、出力電圧を制御してステータコイル１６に電力を供給
する。Next, the fuel flow rate supplied to the internal combustion engine 20 increases,
For example, in the case of the area between the full load surface 111B and the torque up curve C shown in FIG.
Send to. Then, the control device 21 controls the motor-generator MG to operate as an electric motor according to the control program for the motor-generator MG stored in the ROM, and also controls the motor-generator MG to operate as an electric motor, and further includes a fuel flow sensor 26, a rotation sensor 27, and so on. Based on the detection signal of the boost sensor 24, the output frequency and output voltage of the inverter 29 are controlled according to a stored control map to send power to the stator coil 16, assisting the supercharging operation of the compressor impeller 8, and achieving the optimal The motor-generator MG is operated as a motor so as to obtain boost pressure. Although the energy of the exhaust gas increases due to the series of operations described above, and the driving force of the turbine impeller 9 also increases, the control device 21 performs control so that the boost pressure does not exceed a predetermined upper limit. When it reaches its upper limit, it can be operated as a generator to absorb the power. Furthermore, even if the electric motor-generator MG is operated as an electric motor to assist the supercharging operation of the compressor impeller 8, if the boost pressure still does not reach a predetermined value, the inverter 29 is activated so that the output of the electric motor further increases. Power is supplied to the stator coil 16 by controlling the output frequency and output voltage.
第４図は本実施例の処理の一例を示す処理フロー図であ
る０図において、まず、回転センサ２７の信号により回
転数をチェックしくステップａ）、該回転数が所定のア
イドリング回転数の場合はステップｂに進み、バッテリ
電圧をチェックする。ここで、電圧が正常または所定の
電圧値以上の場合は、バッテリの充電の必要がないため
、燃料流量を基準値に保ってステップａに戻る。FIG. 4 is a processing flow diagram showing an example of the processing of this embodiment. In FIG. goes to step b and checks the battery voltage. Here, if the voltage is normal or above a predetermined voltage value, there is no need to charge the battery, so the fuel flow rate is maintained at the reference value and the process returns to step a.
つぎに、ステップｂにてバッテリ電圧が所定の電圧値以
下の場合は、発電機として作動している電動−発電４Ｉ
！ＭＧよりの電力をＰＷＭコントローラ３０にて充電電
流が増加する如く制御し、レギュレータ３１を通じて、
バッテリ３２を充電する。そして、この充電電力のため
電動−発電機ＭＧの負荷が増加するので、燃料流量を増
加して排気ガスのエネルギーを増加せしめる（ステップ
Ｃ）。Next, if the battery voltage is below a predetermined voltage value in step b, the electric power generator 4I operating as a generator is
! The power from the MG is controlled by the PWM controller 30 so that the charging current increases, and through the regulator 31,
Charge the battery 32. Since this charging power increases the load on the motor-generator MG, the fuel flow rate is increased to increase the energy of the exhaust gas (step C).
ステップａにて所定のアイドリング回転数以上の場合は
、バッテリ３２よりの消費電流と、充電電流とを比較し
くステー２プｄ）、充電電流が不足の場合は電動−発電
４！ＩＭＧよりの充電電力を増加させる手段、即ちＰＷ
Ｍコントローラ３ｏの制御や、燃料流量を増して充電電
流を増加せしめる（スナップｅ）。そして、回転センサ
２７よりの信号により内燃機関が所定回転数にて運転し
ているか、また、燃料流量センサ２６の信号より負荷状
態をチェックしくステップｆ 、 ｇ） 、 ともに
所定領域にある場合はステップｈに進む。If the idling speed is above the predetermined idling speed in step a, compare the current consumption from the battery 32 with the charging current in step 2d), and if the charging current is insufficient, the electric power generation step 4! Means for increasing charging power from IMG, i.e. PW
The charging current is increased by controlling the M controller 3o or by increasing the fuel flow rate (snap e). Then, it is checked whether the internal combustion engine is operating at a predetermined rotation speed based on the signal from the rotation sensor 27, and the load condition is checked based on the signal from the fuel flow sensor 26. If both are within the predetermined range, step Proceed to h.
ステップｈにては燃料流量センサｚ６、回転センサ２７
、ブーストセンサ２４よりの信号に基づき、制御装置２
１のＲＯＭに格納の制御マツプにしたがい制御を行い、
全負荷曲線Ｂとトルクアップ曲線Ｃとの間の領域の場合
はインバータ２９の出力の演算を行い、電動−発電機Ｍ
Ｇを電動機として作動せしめるようインバータ２９を制
御する。つぎに、ブーストセンサ２４よりの検出信号を
チェックし、ブースト圧が所定値の場合は充電電力の積
算値を演算し、該電力積算値をチェックする（ステップ
’ＩＪ）ＩＩこれは、電動−発電機ＭＧが電動機として
作動中はバッテリ３２への充電電流の供給が停止となる
ので、バッテリ３２の過放電の監視として電力積算値の
チェックを行い、ＯＫの場合は最初のステップａに戻る
。In step h, the fuel flow sensor z6 and the rotation sensor 27
, based on the signal from the boost sensor 24, the control device 2
Control is performed according to the control map stored in ROM 1,
If the area is between the full load curve B and the torque up curve C, the output of the inverter 29 is calculated, and the electric motor-generator M
The inverter 29 is controlled so that G operates as an electric motor. Next, the detection signal from the boost sensor 24 is checked, and if the boost pressure is a predetermined value, the integrated value of charging power is calculated, and the integrated power value is checked (step 'IJ) II. While the machine MG is operating as an electric motor, the supply of charging current to the battery 32 is stopped, so the integrated power value is checked to monitor over-discharge of the battery 32, and if OK, the process returns to the first step a.
なお、電力積算値チェックにて不具合の場合は、不具合
ランプ３３を点灯してステップｈに戻り、前記制御マツ
プの微調整の演算を行い電動−発電機ＭＧを発電機とし
て作動させてバッテリ３２の充電を行う。また、ステッ
プｉのブースト圧チェックにて所定値が得られないとき
はステップｈに戻り再度演算が行われる。If there is a problem in checking the integrated power value, the problem lamp 33 is turned on and the process returns to step h, where the control map is fine-tuned and the motor-generator MG is operated as a generator to reduce the battery 32. Charge the battery. Further, if the predetermined value is not obtained in the boost pressure check in step i, the process returns to step h and the calculation is performed again.
なお、本実施例にては内燃機関の負荷を検出する手段と
して、インジェクタ２５に燃料流量センサ２６を配設し
たが、アクセルペダルの踏込量センサや、内燃機関の種
類により例えばディーゼルエンジンの場合には燃料噴射
量ラックの位置センサや、ガソリンエンジンの場合には
気化器の吸気バルブの開度センサなどにより負荷を検出
してもよい。In this embodiment, a fuel flow sensor 26 is provided in the injector 25 as a means for detecting the load on the internal combustion engine. The load may be detected by a position sensor of a fuel injection amount rack or, in the case of a gasoline engine, an opening sensor of an intake valve of a carburetor.
以上、本発明を上記実施例により説明したが、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。Although the present invention has been described above with reference to the above embodiments, various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.
（発明の効果）
以上詳細に説明したように、本発明は排気ガスエネルギ
ーにて駆動されるターボチャージャに電動−発電機を設
け、内燃機関の部分負荷域にては該電動−発電機を制御
装置にて発電機として作動せしめてバッテリの充電を行
うので、排気ガスエネルギーの有効活用ができるととも
に、充電のための内燃機関の正味出力の消費を防止でき
る。また、充電用に従来の如き発電機を使用しないので
、そのスペースが他に有効活用できるとともに、従来用
のＶベルトやプーリも不要となる。(Effects of the Invention) As explained in detail above, the present invention provides a turbocharger driven by exhaust gas energy with an electric generator, and controls the electric generator in the partial load range of the internal combustion engine. Since the device operates as a generator to charge the battery, exhaust gas energy can be used effectively and the net output of the internal combustion engine can be prevented from being consumed for charging. Furthermore, since a conventional generator is not used for charging, the space can be effectively used for other purposes, and the conventional V-belt and pulley are no longer necessary.
また、排気ガスエネルギーを有効に活用して発電するこ
とにより、今後予想される電力消費量に対応することが
可能である。Furthermore, by effectively utilizing exhaust gas energy to generate electricity, it is possible to meet expected future power consumption.
なお、本発明は制御装置により内燃機関の低速運転時に
は、制御マツプを微調整して電動−発電機を電動機とし
て作動せしめる事も可能であるので、タービンの回転力
に付勢してコンプレー２サインペラを回転せしめ、十分
な過給気を内燃機関に圧送して、低速運転時の内燃機関
の出力、トルクを向上することが可能である。In addition, in the present invention, when the internal combustion engine is operating at low speed, the control device can finely adjust the control map to operate the motor-generator as a motor. It is possible to rotate the engine and forcefully feed sufficient supercharging air to the internal combustion engine, thereby improving the output and torque of the internal combustion engine during low-speed operation.
第１図は本発明を実現するための一実施例ブロック図、
第２図はターボチャージャの概略を示す構成説明図、第
３図は内燃機関の燃料流量と回転数とにより示される曲
線図、第４図は本実施例の処理の一例を示す処理フロー
図である。
ｌ・・・ターボチャージャ、７・・・シャフト、８・・
・コンプレッサインペラ、
９・・・タービンインペラ、２０・・・内燃機関。
２４・・・ブーストセンサ、２１・・・制御装置、２６
・・・燃料流量センサ、２７・・・回転センサ、ＭＧ・
・・電動−発電機。
特許出願人 いすＣ自動車株式会社（外１名）代 理
人 弁理士 辻 實Ｉ１１図
６５１４ １つ
第４図FIG. 1 is a block diagram of an embodiment for realizing the present invention,
Fig. 2 is a configuration explanatory diagram showing an outline of the turbocharger, Fig. 3 is a curve diagram showing the fuel flow rate and rotation speed of the internal combustion engine, and Fig. 4 is a processing flow diagram showing an example of the processing of this embodiment. be. l...turbocharger, 7...shaft, 8...
- Compressor impeller, 9... Turbine impeller, 20... Internal combustion engine. 24... Boost sensor, 21... Control device, 26
...Fuel flow rate sensor, 27...Rotation sensor, MG・
...Electric generator. Patent Applicant IsuC Automobile Co., Ltd. (1 other person) Representative Patent Attorney Minoru Tsuji I11 Figure 6514 1 Figure 4
Claims (2)
タービンと、該タービンの駆動によりシリンダ内に吸気
過給するコンプレッサとを備えた内燃機関のターボチャ
ージャにおいて、上記タービンのシャフトに電動−発電
機を設けるとともに、内燃機関の負荷を検出する手段と
、内燃機関の回転数を検出する回転センサとを設け、こ
れらからの信号により上記電動−発電機を発電機として
作動制御せしめることを特徴とする内燃機関のターボチ
ャージャの制御装置。(1) In a turbocharger for an internal combustion engine, which includes a turbine driven by the exhaust gas energy of the internal combustion engine, and a compressor that supercharges intake air into the cylinder by the drive of the turbine, an electric generator is attached to the shaft of the turbine. The internal combustion engine is further provided with means for detecting the load of the internal combustion engine, and a rotation sensor for detecting the rotation speed of the internal combustion engine, and the operation of the electric motor-generator as a generator is controlled by signals from these means. Engine turbocharger control device.
および前記内燃機関の負荷を検出する手段からの信号と
、前記回転センサからの信号とにより、電動−発電機を
電動機として作動制御せしめることを特徴とする特許請
求の範囲第（１）項記載の内燃機関のターボチャージャ
の制御装置。(2) A means for detecting the intake pressure of the internal combustion engine is provided, and the operation of the motor-generator is controlled as an electric motor by signals from the means and the means for detecting the load of the internal combustion engine, and a signal from the rotation sensor. A control device for a turbocharger for an internal combustion engine according to claim (1).
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60188827A JPS6248932A (en) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | Turbocharger controller for internal combustion engine |
| EP86306623A EP0217537B1 (en) | 1985-08-28 | 1986-08-27 | Power generation apparatus for use with an internal combustion engine |
| DE8686306623T DE3667811D1 (en) | 1985-08-28 | 1986-08-27 | POWER GENERATOR FOR USE WITH AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE. |
| KR1019860007116A KR900001291B1 (en) | 1985-08-28 | 1986-08-27 | Auxiliary apparatus for internal combustion engine |
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| JPH0551047B2 (en) | 1993-07-30 |
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