[发明专利]涡轮增压系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种涡轮增压系统，即使发动机尺寸减小也能够实现良好的坡道起步性。

背景技术

近年来，为了车辆的燃料消耗率提高及CO₂排出量的降低，如下技术的开发盛行：减小发动机的排量(发动机尺寸减小(engine downsizing))，通过涡轮增压器等增压器来确保动力性能。

发动机尺寸减小时所使用的涡轮增压器，通过排气能量来驱动，由于涡轮增压器的旋转体具有惯性，因此相对于稳态运转，在瞬态的运转中具有难以得到增压压力(boost pressure)的特征。

如图3所示，即使通过发动机尺寸减小来进行小排量化，通过搭载涡轮增压器，也能够提高发动机扭矩而实现与大排量发动机同等的动力性能。但是，在坡道起步时的运转区域、即在高负荷且发动机速度(发动机转速)较低的区域(在图3中由虚线包围的区域)，得不到扭矩提高。这是因为，在车辆起步时发动机速度为极低速、排气能量(废气流量)较小，而得不到使压缩机转动的动力，并且，在起步时那样的瞬态的条件下，由于涡轮增压器的旋转体的惯性，而难以驱动涡轮增压器，几乎不能够增压。因此，在推进发动机尺寸减小时，车辆的坡道起步性成为制约的情况较多。

另外，作为与本申请的发明相关联的现有技术文献信息，存在专利文献1、2、非专利文献1。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-177171号公报

专利文献2：日本特开2010-209735号公报

非专利文献

非专利文献1：茨木诚一及其他四名，“电动辅助涡轮增压器‘混合动力涡轮’的开发”，三菱重工技报，Vol.43，No.3，2006年，p.36-40

发明内容

发明要解决的课题

如上述那样，涡轮增压器在发动机低速、瞬态的条件下，难以发挥增压性能，因此发动机尺寸减小的极限由坡道起步性来决定的情况较多。

为了确保发动机尺寸减小时的坡道起步性，需要增加机械式的增压器、增加混合动力技术等，价格、系统规模会增大。

因此，本发明的目的在于提供一种涡轮增压系统，解决上述课题，能够实现良好的坡道起步性，并能够通过发动机尺寸减小来进一步提高燃料消耗率。

用于解决课题的手段

本发明是为了实现上述目的而进行的，本发明的涡轮增压系统具备：电动辅助涡轮增压器，具有配置在发动机的排气通路中而通过排气来驱动的涡轮机、配置在进气通路中而通过上述涡轮机的转矩来驱动的压缩机、及对上述压缩机的驱动力进行辅助的电动马达；以及电动马达控制部，在检测到坡道时的起步动作时，驱动上述电动马达。

上述电动马达控制部也可以构成为，以与车辆进行起步的道路的坡度相应的转速来驱动上述电动马达。

上述电动马达控制部也可以构成为，在车辆进行起步的道路的坡度大于规定阈值时，在起步时预先驱动上述电动马达。

上述电动马达控制部也可以构成为，根据大气压来修正与车辆进行起步的道路的坡度相应的转速，并以该修正后的转速来驱动上述电动马达。

上述电动马达控制部也可以构成为，根据进气温度来修正与车辆进行起步的道路的坡度相应的转速，并以该修正后的转速来驱动上述电动马达。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种涡轮增压系统，能够兼顾由发动机尺寸减小带来的燃料消耗率提高和良好的坡道起步性。

附图说明

图1是使用了本发明的一个实施方式的涡轮增压系统的发动机系统的概略构成图。

图2是表示在图1的涡轮增压系统中、发动机扭矩相对于有电子涡轮的驱动、无电子涡轮的驱动的各个情况下的发动机速度的关系的图。

图3是表示在以往的涡轮增压系统中、发动机扭矩相对于发动机速度的关系的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

图1是使用了本实施方式的涡轮增压系统的发动机系统的概略构成图。

如图1所示，涡轮增压系统1具备电动辅助涡轮增压器(混合动力涡轮)2，该电动辅助涡轮增压器2具有配置在柴油机即发动机E的排气通路6中而通过排气来驱动的涡轮机3、配置在进气通路7中而通过涡轮机3的转矩来驱动的压缩机4、及辅助压缩机4的驱动力(辅助涡轮机3的转矩)的电动马达5。