JP6287979B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
[実施の形態1のシステムの構成]
図1は、本発明の実施の形態1のシステムの構成を説明するための図である。図1に示す内燃機関10は、内燃機関本体12を備えている。内燃機関10は、火花点火式エンジン(一例として、ガソリンエンジン)であり、車両に搭載され、その動力源とされているものとする。内燃機関本体12の各気筒には、吸気通路14および排気通路16が連通している。
内燃機関10のエンジントルク制御では、アクセル開度に応じて要求トルクが算出され、算出された要求トルクが得られるようにエンジントルクが制御される。具体的には、要求トルクが算出されると、要求トルクを実現するために必要な吸入空気流量Gaが要求吸入空気流量GaRとして算出される。
(電動コンプレッサを利用するエネルギ回生に関する課題)
過給のための作動が行われていない状態で電動コンプレッサ24aが吸気の流れを受けると、電動コンプレッサ24aは吸気から駆動力を受けて回転する。このため、このように電動コンプレッサ24aが作動していない状態において吸気バイパス弁36を閉じつつスロットル弁40が開かれた場合には、吸入空気流量Gaが増えるとともに、流量が増加することで吸気による駆動力が増えることに起因して電動コンプレッサ24a(MG24b)の回転速度Necが上昇することになる。
本実施形態では、ターボ過給機22のオイルシール部22eからのオイル漏れを抑制しつつ、電動過給機24を利用するエネルギ回生を行えるようにするために、次のような手法によってエネルギ回生を行うようにした。
図3は、電動過給機24を利用するエネルギ回生の実施の有無を判断するためにECU50が実行するルーチンを示すフローチャートである。図3に示すルーチンでは、ECU50は、まず、回生実行要求があるか否かを判定する(ステップ100)。回生実行要求があるか否かは、ここでは、SOCセンサ32により検出されるバッテリ28の充電率(SOC)が所定の判定値以下であるか否かに基づいて判断される。
次に、図10を新たに参照して、本発明の実施の形態2について説明する。以下の説明では、実施の形態2のシステム構成の一例として、図1を参照して既述したシステム構成が用いられているものとする。
(実施の形態2で行われるエネルギ回生の手法の概要)
本実施形態では、回生実行要求がある場合には、当該回生を強化する回生強化要求があるか否かに基づいて回生処理が変更される。具体的には、回生強化要求を伴わない回生実行要求が出された場合の回生処理は、実施の形態1における図5に示すルーチンの処理によるものと同じである。一方、回生強化要求を伴う回生実行要求が出された場合には、次のような回生処理が実行される。
本実施形態においても、電動過給機24を利用するエネルギ回生の実施の有無の判断については、上記図3に示すルーチンの処理が用いられるものとする。図10は、実施の形態2において、回生を実施するためにECU50が実行するルーチンを示すフローチャートである。
14 吸気通路
16 排気通路
20 エアフローメータ
22 ターボ過給機
22a ターボコンプレッサ
22b タービン
22c 連結軸
22d ターボ回転速度センサ
22e オイルシール部
24 電動過給機
24a 電動コンプレッサ
24b モータジェネレータ(MG)
24d 電動コンプレッサ回転速度センサ
26 インバータ
28 バッテリ
30 オルタネータ
32 SOCセンサ
34 吸気バイパス通路
36 吸気バイパス弁
40 スロットル弁
42 吸気圧力センサ
44 吸気圧力センサ
46 排気バイパス通路
48 ウェイストゲートバルブ(WGV)
50 電子制御ユニット(ECU)
52 クランク角センサ
54 アクセルポジションセンサ
Claims (5)
- 気筒に吸入される吸気が流れる吸気通路と、
前記気筒からの排気が流れる排気通路と、
前記吸気通路に設けられ、前記気筒に吸入される空気の吸入空気流量を調整する吸入空気流量調整手段と、
前記排気通路に配置されたタービンと、前記吸気通路に配置されたターボコンプレッサと、前記タービンと前記ターボコンプレッサとを連結する連結軸と、前記ターボコンプレッサのインペラの背面側の部位において前記連結軸上に設けられたオイルシール部と、を有するターボ過給機と、
前記ターボコンプレッサよりも上流側の前記吸気通路に配置された電動コンプレッサと、前記電動コンプレッサの駆動源であるとともに回生が行われる場合には発電機として機能するモータジェネレータと、を有する電動過給機と、
前記電動コンプレッサよりも上流側の前記吸気通路と、前記電動コンプレッサよりも下流側であって前記ターボコンプレッサよりも上流側の前記吸気通路とを接続する吸気バイパス通路と、
前記吸気バイパス通路を開閉する吸気バイパス弁と、
を備える内燃機関を制御する内燃機関の制御装置であって、
前記制御装置は、吸入空気流量、前記吸気バイパス弁の開度および前記モータジェネレータの発電負荷を制御することで、前記電動過給機による回生処理を実行する回生処理部を含み、
前記回生処理部は、前記回生処理の実行時に、前記内燃機関の要求吸入空気流量と、前記ターボ過給機の回転速度と、前記ターボコンプレッサの出口の吸気圧力である第1吸気圧力の圧力値であって前記オイルシール部から前記ターボコンプレッサ側へのオイル漏れが生じない条件を満たす第1特定圧力値と、に基づいて、前記吸気バイパス弁の開度と前記モータジェネレータの発電負荷のうちの少なくとも一方を設定することを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記内燃機関は、前記電動コンプレッサの下流かつ前記ターボコンプレッサの上流の吸気圧力である第2吸気圧力を取得する第2吸気圧力取得手段をさらに備え、
前記回生処理部は、前記第1特定圧力値と、前記内燃機関の吸入空気流量と、前記ターボ過給機の回転速度とに基づいて前記第2吸気圧力の圧力値であって前記オイル漏れが生じない条件を満たす第2特定圧力値を算出し、算出した前記第2特定圧力値を前記第2吸気圧力が下回らないように、前記要求吸入空気流量と前記第2吸気圧力とに基づいて前記吸気バイパス弁の開度と前記モータジェネレータの発電負荷のうちの少なくとも一方を設定することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記回生処理部は、前記発電負荷を所定の制御範囲内の最大値とし、かつ前記吸気バイパス弁を全閉とした状態で前記第2吸気圧力が前記第2特定圧力値になるときの第1吸入空気流量よりも前記要求吸入空気流量が多い場合に、前記要求吸入空気流量が前記第1吸入空気流量よりも少ない場合と比べて前記吸気バイパス弁の開度を大きくし、もしくは前記発電負荷を低くすることを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記回生処理部は、前記要求吸入空気流量が前記第1吸入空気流量よりも多い場合には、前記要求吸入空気流量が多いほど、前記吸気バイパス弁の開度を大きくすることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記回生処理部は、前記発電負荷を前記制御範囲内の最大値とし、かつ前記吸気バイパス弁を全開とした状態で前記第2吸気圧力が前記第2特定圧力値になるときの第2吸入空気流量よりも前記要求吸入空気流量が多い場合には、前記要求吸入空気流量が多いほど前記発電負荷を低くすることを特徴とする請求項4に記載の内燃機関の制御装置。
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