JP2016070060A - 電動過給機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動過給機の回転軸の軸振動の励振を抑制する電動過給機の制御装置を提供することである。
【解決手段】車両に搭載される電動過給機４を駆動させるインバータ１１と、電動過給機４の回転軸２０３の目標回転周波数を、回転軸２０３の共振周波数を含む所定の周波数範囲に留まらないように周波数範囲を通過、あるいは、周波数範囲を回避、させる制御をインバータ１１にさせる制御部５と、を備える電動過給機４の制御装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動過給機の制御装置に関する。

電動過給機に設けられている電動機の回転軸の回転周波数が、回転軸の共振周波数と一致、あるいは、共振周波数に近づくと回転軸が振動し、不均衡による遠心力を加振力として軸振動を励振する。その結果、電動過給機に設けられているインペラとハウジングが接触するなどの不具合が発生する恐れがある。そこで、従来は軸の剛性を向上させることやダンパーを設置することにより、不具合を防止している。

なお、電動過給機においては、軸受の耐久性および消費電力の低減の観点から、過給機の回転軸の回転数より電動過給機の常用回転数は低いため、不具合が発生しやすい。
関連する技術として、例えば、特許文献１に記載されている内燃機関の制御装置が知られている。この制御装置によれば、過給機（ターボチャージャ）の回転数を制御して、共振回転数における振幅の増大を防止している。検出した過給機の回転数が共振回転数の近傍で、回転数が増加している場合にはバッテリから電力供給を受け、過給機の回転に加速度を加えて共振回転数を通過させ、回転数が減少している場合には回転電機に発電をさせて急速に回転数を減少させ、共振回転数における振幅の増大を防止している。しかし、特許文献１の制御装置は電動過給機を制御するものではなく、排気エネルギーを利用して圧縮機（コンプレッサ）の回転軸を回転させる過給機であるため、タービンが回転軸に設けられている。そのため、共振回転数を早く通過する制御しかできない。さらに、共振回転数を早く通過させるために電動／発電制御をしいるが、負荷状態によっては所望の加減速に資する十分な電力供給ができない場合がある。

また、関連する技術として、過給機の過給圧のオーバーシュートを確実に抑制する技術が知られている。過給機の回転を助勢する電動機には、回転軸の回転数を計測するセンサが組み込まれ、このセンサにより検出された回転数が、目標とする回転数を超えているか否かを判別し、超えている場合には電動機を逆駆動して回転数を低下させる。例えば、特許文献２を参照。

特開平０５−０９８９８５号公報 特開２００７−０２３８１６号公報

本発明の一側面に係る目的は、電動過給機の回転軸の軸振動の励振を抑制する電動過給機の制御装置を提供することである。

本発明の態様のひとつである電動過給機の制御装置はインバータと制御部を備えている。インバータは、車両に搭載される電動過給機を駆動させる。
制御部は、電動過給機の回転軸の目標回転周波数を、回転軸の共振周波数を含む所定の周波数範囲に留まらないように周波数範囲を通過、あるいは、周波数範囲を回避させる制御をインバータにさせる。

電動過給機の回転軸の軸振動の励振を抑制することができる。

図１は、電動過給機を有する車両に搭載される制御装置の一実施例を示す図である。 図２は、電動過給機の構造の一実施例を示す図である。 図３は、制御部における信号処理の一実施例を説明するための図である。 図４は、制御部の動作の一実施例を示す図である。 図５は、（Ａ）の処理のタイムチャートを示す図である。

以下図面に基づいて実施形態について詳細に説明する。
図１は、電動過給機を有する車両に搭載される制御装置の一実施例を示す図である。図１に示す装置１は内燃機関２、過給機３、電動過給機４、制御部５、オルタネータ６、第一の電池７、ＤＣ／ＤＣコンバータ８、インバータ１１、第二の電池１２などを有する。

内燃機関２は出力軸１５を備え、本例ではその出力軸１５に駆動輪１６が連結されている。過給機３は、内燃機関２から排出される排気を利用して内燃機関２に強制的に空気を送り込む装置で、内燃機関２の出力をより大きくさせる。

バルブ１７は、一つの機能として圧縮機９への空気の流れを調整する。配管１４は過給に用いられる配管などである。
電動過給機４は、圧縮機９、電動機１０を有し、内燃機関２に強制的に空気を送り込む装置で、過給機３の補助などをするものである。圧縮機９を駆動する電動機１０への電力はインバータ１１から供給される。インバータ１１は制御部５からの指示に基づいて電動機１０へ電力を供給する。

オルタネータ６は、出力軸１５に連結され、出力軸１５の回転エネルギー（動力）を利用して発電をし、発電された電力は二次電池である第一の電池７に充電される。また、オルタネータ６により発電される電力は、ブレーキ回生として発電される電力も含む。なお、オルタネータ６により発電された電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ８を介して第二の電池１２に供給してもよい。

第一の電池７は、車両に搭載されている補機やシステムに電力を供給するための二次電池で、鉛電池などが考えられる。ただし、第一の電池７は鉛電池に限定されるものではない。

ＤＣ／ＤＣコンバータ８は、第一の電池７から出力される電圧を第二の電池１２に充電可能な電圧に変換し、第一の電池７から第二の電池１２に充電をさせるために用いる。
第二の電池１２は、一つ以上の二次電池を有する組電池で、ＤＣ／ＤＣコンバータ８から供給される電力により充電される。第二の電池１２で用いる二次電池はリチウムイオン電池などの短時間での充放電が可能な二次電池であることが望ましい。なお、二次電池はリチウムイオン電池に限定されるものではなく、ニッケル・水素充電池（Ｎｉ−ＭＨ）、鉛電池、キャパシタなどの蓄電素子を用いてもよい。また、第二の電池１２は電池パックなどに備えられていてもよい。

なお、本例の装置の場合には、第二の電池１２からインバータ１１を介して電動機１０に電力を供給しているが、第二の電池１２を備えていない装置の場合には、第一の電池７からＤＣ／ＤＣコンバータ８を介してインバータ１１に電動機１０を駆動するための電力を供給してもよい。

制御部５は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、マルチコアＣＰＵ、プログラマブルなデバイス（ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）など）を用いた回路が考えられ、制御部５の内部または外部に備えられている記憶部に記憶されている各部を制御するプログラムを読み出して実行する。なお、本例においては制御部５を用いて説明をするが、制御部５が実行する制御を車両に搭載されている一つ以上のＥＣＵ（Electronic Control Unit）や電池パックの電池ＥＣＵなどに行わせてもよい。記憶部はＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリで、パラメータ値、変数値などのデータを記憶してもよいし、実行時のワークエリアとして用いてもよい。なお、記憶部は制御部５と別に設けてもよい。

制御部５は、インバータ１１および電動過給機４を制御する。また、制御部５は、電動過給機４の回転軸の回転周波数を、回転軸の共振周波数を含む所定の周波数範囲に留まらないように周波数範囲を通過、あるいは、周波数範囲を回避、させる制御をインバータ１１にさせる振動抑制部１３を有する。

電動過給機の構造について説明をする。
図２は、電動過給機の構造の一実施例を示す図である。ハウジング２００は、圧縮機９、電動機１０を有する電動過給機４のハウジングである。ロータ２０１、ステータ２０２は、後述する電流指令値Ｉ２＊に基づいて制御される。回転軸２０３は、ロータ２０１やインペラ２０４などと接続され、ベアリング部２０５およびベアリング部２０６などの軸受により支持される。

制御部について説明をする。
図３は、制御部における信号処理の一実施例を説明するための図である。制御部５は、インバータ１１および電動過給機４を制御するために、例えば、演算部３０１、パルス制御部３０２、演算部３０３および振動抑制部１３を有する。

パルス制御部について説明する。
パルス制御部３０２は、例えば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御をする回路が考えられる。パルス制御部３０２には回転数差Ｎ１＊（入力信号）が入力される。回転数差Ｎ１＊は、回転数指令値Ｎ＊と回転数Ｎとの差を示す値で、演算部３０１により算出される。回転数指令値Ｎ＊は、例えば、回転軸２０３を目標とする回転数（目標回転数）を示す指令値である。回転数Ｎは、例えば、圧縮機９に設けられたセンサにより計測される、回転軸２０３の回転を示す実測値である。本例では、圧縮機９にセンサが設けられている（図３の圧縮機９の後段から出力されている）が、センサの位置は限定されるものではなく、回転軸２０３の回転が計測できる位置にあればよい。また、パルス制御部３０２は、回転数差Ｎ１＊が入力されると、回転数差Ｎ１＊に基づいて電流指令値Ｉ１＊を生成する。

振動抑制部について説明する。
回転数指令値Ｎ＊により指示される目標回転数Ｎｔに対応する目標回転周波数ｆｔ（＝目標回転数Ｎｔ［ｒｐｍ］／６０［ｓｅｃ］）が、回転軸２０３の共振周波数ｆｓを含む所定の周波数範囲（ｆｓ−Δｆｔ１からｆｓ＋Δｆｔ２）に留まらないように、目標回転周波数ｆｔを周波数範囲から速やかに通過させる処理、あるいは、周波数範囲を回避させる処理を、振動抑制部１３は実行する（振動抑制処理）。

振動抑制部１３は、回転軸２０３の計測した回転速度が加速または減速している場合に、加速度Ａｃまたは減速度Ｒｅをそれぞれに対応する所定値と比較する。加速度は単位時間当たりの加速（傾き）を示し、減速度は単位時間当たりの減速（傾き）を示している。

加速している場合の振動抑制処理について説明する。
加速度Ａｃが所定値Ａｔｈ（第一の所定値）以下である場合（条件１）、次に示す（Ａ）から（Ｃ）の処理を実施する。
（Ａ）目標回転周波数ｆｔが、周波数範囲の上限周波数（ｆｓ＋Δｆ２）より高く設定され（周波数範囲を通過する設定がされ）、かつ電流指令値Ｉ１＊に余裕がある場合、電流指令値Ｉ１＊に追加電流指令値Ｉ＿ａｄｄ＊を印加し、目標回転周波数ｆｔを周波数範囲から速やかに通過させる。

電流指令値Ｉ１＊への追加電流指令値Ｉ＿ａｄｄ＊の印加は、例えば、図３に示す演算部３０３を用いて行うことが考えられる。演算部３０３は、電流指令値Ｉ１＊と追加電流指令値Ｉ＿ａｄｄ＊とを加算して電流指令値Ｉ２＊を生成する。すなわち、電流指令値Ｉ１＊を増加させてトルク電流を所定量増加させる。

電流指令値Ｉ１＊に余裕がある場合とは、周波数範囲を速やかに通過させるために必要な電力を、第二の電池１２が電動過給機４およびインバータ１１に供給することができる場合である。例えば、第二の電池１２の残容量から電動過給機４およびインバータ１１に供給することができる電流値Ｉｍａｘを求め、電流値Ｉｍａｘから追加電流指令値Ｉ＿ａｄｄ＊を差し引いて電流値Ｉｔｈ（＝Ｉｍａｘ−Ｉ＿ａｄｄ＊：所定電流値）を求め、実際に計測した電流値Ｉｍ（トルク電流）と電流値Ｉｔｈと比較をする。電流値Ｉｍ＜電流値Ｉｔｈであれば、電流指令値Ｉ１＊に余裕がある場合とする。

なお、目標回転周波数ｆｔが周波数範囲を通過したのちは、追加電流指令値Ｉ＿ａｄｄ＊の印加を停止する。
（Ｂ）目標回転周波数ｆｔが、周波数範囲の上限周波数より高く設定され、かつ電流指令値Ｉ１＊に余裕がない場合（電流値Ｉｍ（トルク電流）≧電流値Ｉｔｈ（所定電流値））、目標回転周波数ｆｔを下限周波数（ｆｓ−Δｆ１）より低い周波数になるように目標回転数Ｎｔを設定して、目標回転周波数ｆｔが周波数範囲に入らないよう回避する。
（Ｃ）目標回転周波数ｆｔが周波数範囲に含まれる設定がされた場合、目標回転周波数ｆｔを下限周波数より低い周波数になるように目標回転数Ｎｔを設定して、目標回転周波数ｆｔが周波数範囲に入らないよう回避する。

上記（Ｂ）（Ｃ）の処理において回避する場合、目標回転周波数ｆｔは下限周波数より低い周波数にしているため電動過給機４の出力は低下する、そこで低下した分の出力に応じて内燃機関２および過給機３は低下した分を補う必要がある。

また、回避する場合の目標回転周波数ｆｔが、上限周波数になるように目標回転数Ｎｔを設定してもよい。その場合には、目標回転周波数ｆｔを上限周波数より高い周波数にしているため、電動過給機４の出力が目標とする出力にならないので、出力に応じて内燃機関２および過給機３はそれぞれの出力を変化させる必要がある。例えば、車両が目標とすると出力（例えば速度）になるように、内燃機関２および過給機３はそれぞれの出力を変化させる。

なお、周波数範囲を決める周波数Δｆｔ１およびΔｆｔ２は実験またはシミュレーションにより決める。例えば、回転軸２０３の回転数Ｎあるいは回転周波数ｆｔごとに、回転軸２０３の軸振動幅を計測するなどして決める。または、回転軸２０３に接続されているインペラ２０４がハウジング２００と接触しない回転数の範囲、あるいは、周波数範囲を求めて、周波数範囲を決めてもよい。

また、図３においてインバータ１１は電動機１０へ電流指令値Ｉ２＊に対応する電流Ｉを出力し、電動機１０により回転軸２０３を回転させ（トルクＴを発生させ）、圧縮機９のインペラ２０４を回転させる（電流指令値Ｉ２＊に対応する回転数Ｎにさせる）。

減速している場合の振動抑制処理について説明する。
減速度Ｒｅが所定値Ｒｔｈ（第二の所定値）以上である場合（条件２）に、回転軸２０３の共振周波数ｆｓを含む所定の周波数範囲に留まらないように、目標回転周波数ｆｔを周波数範囲から速やかに通過させる処理、あるいは、周波数範囲を回避させる処理を、振動抑制部１３が実行してもよい。
（Ｄ）目標回転周波数ｆｔが、周波数範囲の上限周波数より低く設定された場合（周波数範囲を通過する設定がされた場合）、電流指令値Ｉ１＊を所定量下げて、目標回転周波数ｆｔを周波数範囲から速やかに通過させる。例えば、電流指令値Ｉ１＊から削減電流指令値Ｉ＿ｓｕｂ＊だけ差し引く。（Ｄ）の処理を図３に示す演算部３０３を用いて行うことが考えられる。実行する場合には、演算部３０３は、電流指令値Ｉ１＊から削減電流指令値Ｉ＿ｓｕｂ＊を減算して電流指令値Ｉ２＊を生成する。すなわち、電流指令値Ｉ１＊を削減してトルク電流を所定量削減する。

なお、周波数範囲を通過したのちは、削減電流指令値Ｉ＿ｓｕｂ＊の減算を停止する。
（Ｅ）目標回転周波数ｆｔが周波数範囲に含まれる設定がされた場合、目標回転周波数ｆｔを下限周波数より低い周波数になるように目標回転数Ｎｔを設定して、目標回転周波数ｆｔが周波数範囲に入らないよう回避する。

上記（Ｅ）の処理において回避する場合、目標回転周波数ｆｔは下限周波数にしているため、電動過給機４の出力が目標とする出力にならないので、出力に応じた補助を内燃機関２および過給機３は実施する必要がある。また、回避する場合の目標回転周波数ｆｔが、上限周波数になるように目標回転数Ｎｔを設定してよい。その場合にも、目標回転周波数ｆｔを上限周波数にしているため、電動過給機４の出力が目標とする出力にならないので、出力に応じた補助を内燃機関２および過給機３に実行させる必要がある。

制御部の動作について説明をする。
図４は、制御部の動作の一実施例を示す図である。ステップＳ１では、回転軸２０３の回転速度が加速している場合に、制御部５が加速度Ａｃと所定値Ａｔｈと比較し、加速していると判定され、かつ加速度Ａｃが所定値Ａｔｈ以下である場合（Ｙｅｓ：条件１）にはステップＳ２に移行する。また、加速をしていない場合、または、加速をしていても所定値Ａｔｈに加速度Ａｃが達している場合には条件１を満たすまでステップＳ２に移行せず、ステップＳ１で待つ。すなわち、現在の加速度であれば周波数範囲を速やかに通過できる場合には、ステップＳ２に移行しない。

ステップＳ２では、設定された目標回転周波数ｆｔが、周波数範囲の上限周波数より高い周波数であるか否かを、制御部５が判定し、上限周波数より高い周波数である場合（Ｙｅｓ：ｆｔ＞ｆｓ＋Δｆｔ２）にはステップＳ５に移行する。この場合、目標回転周波数ｆｔがこれから周波数範囲を通過する。目標回転周波数ｆｔが上限周波数以下である場合（Ｎｏ）にはステップＳ３に移行する。

ステップＳ３では、設定された目標回転周波数ｆｔが周波数範囲に含まれているか否かを、制御部５が判定する。目標回転周波数ｆｔが、周波数範囲に含まれている場合（Ｙｅｓ：ｆｓ−Δｆ１≦ｆｔ≦ｆｓ＋Δｆ２）にはステップＳ４に移行し、周波数範囲に含まれていない場合（Ｎｏ：ｆｓ−Δｆ１＞ｆｔ，ｆｔ＞ｆｓ＋Δｆ２）にはステップＳ１に移行する。

ステップＳ４（設定された目標回転周波数ｆｔが周波数範囲に含まれている場合）には、制御部５が目標回転周波数ｆｔを下限周波数より低い周波数に変更して、目標回転周波数ｆｔが周波数範囲に入らないよう回避する。

上記ステップＳ１（Ｙｅｓ）、Ｓ２（Ｎｏ）、Ｓ３（Ｙｅｓ）、Ｓ４の順に実行される処理は、上記（Ｃ）の処理に相当する。
ステップＳ５では、電流値Ｉｍ＜電流値Ｉｔｈ（＝Ｉｍａｘ−Ｉ＿ａｄｄ＊）であるか否かを制御部５が判定し、電流値Ｉｍ＜電流値Ｉｔｈである場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ６に移行し、電流値Ｉｍ≧電流値Ｉｔｈである場合（Ｎｏ）にはステップＳ４に移行する。すなわち、目標回転周波数ｆｔが上限周波数より高く設定され、かつ電流指令値Ｉ１＊に余裕があるか否かを、制御部５が判定する。余裕がある場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ６に移行し、余裕がない場合（Ｎｏ）にはステップＳ４に移行する。

上記ステップＳ１（Ｙｅｓ）、Ｓ２（Ｙｅｓ）、Ｓ５（Ｎｏ）、Ｓ４の順に実行される処理は、上記（Ｂ）の処理に相当する。
ステップＳ６では、目標回転周波数ｆｔが上限周波数より高く、電流指令値Ｉ１＊に余裕がある場合、制御部５が電流指令値Ｉ１＊に追加電流指令値Ｉ＿ａｄｄ＊を印加する。

ステップＳ７では、目標回転周波数ｆｔが上限周波数であるか否かを、制御部５が判定し、上限周波数を超えている場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ８に移行し、上限周波数を超えていない場合（Ｎｏ）にはステップＳ６に移行し、追加電流指令値Ｉ＿ａｄｄ＊の印加を継続する。

ステップＳ８では、目標回転周波数ｆｔが周波数範囲を通過したのち、制御部５が追加電流指令値Ｉ＿ａｄｄ＊の印加を停止する。
上記ステップＳ１（Ｙｅｓ）、Ｓ２（Ｙｅｓ）、Ｓ５（Ｙｅｓ）、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８の順に実行される処理は、上記（Ａ）の処理に相当する。

（Ａ）の処理について説明する。
図５は、（Ａ）の処理のタイムチャートを示す図である。図５のＡの縦軸は目標回転周波数が示され、図５のＢの縦軸は軸振動幅が示され、図５のＣの縦軸は電流指令値が示されている。図５のＡ、Ｂ、Ｃの横軸には時間が示されている。

時間ｔ１において、下限周波数（図５のｆｓ−Δｆ１）より低い周波数の目標回転周波数ｆｔで運用されているときに、上限周波数（図５のｆｓ＋Δｆ２）より高い周波数に設定がされた場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、電流指令値Ｉ１＊に余裕があれば（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、周波数範囲を速やかに通過させるため、時間ｔ２からｔ３において、電流指令値Ｉ１＊に追加電流指令値Ｉ＿ａｄｄ＊（実線５０１）を印加する（ステップＳ６）。図５のＣの時間ｔ２からｔ３に示す電流指令値Ｉ１＊＋Ｉ＿ａｄｄ＊（実線５０２）を参照。なお、図５のＣの電流指令値Ｉ１＊における時間ｔ２からｔ３に示す破線５０４はＩ＿ａｄｄ＊をしない場合の経過を示している。

このとき、図５のＢの時間ｔ２からｔ３において、回転軸２０３の軸振動幅が大きくなるが、所定時間内（図５の時間ｔ２からｔ３）に周波数範囲を速やかに通過させているため、クリアランス限界を超えない。しかし、所定時間内において、従来のように図５のＣに示す電流指令値Ｉ１＊のみを用いた処理を実行した場合には、図５のＢに示したクリアランス限界に達してしまう（破線５０３）。すなわち、電動過給機４に設けられているインペラ２０４とハウジング２００が接触するなどの不具合が発生する。

続いて、図５の時間ｔ３において、周波数範囲を通過する（ステップＳ７：Ｙｅｓ）と、追加電流指令値Ｉ＿ａｄｄ＊の印加を停止する（ステップＳ８）。
なお、減速している場合は、減速度Ｒｅが所定値Ｒｔｈ（第二の所定値）以上である場合（条件２）に、回転軸２０３の共振周波数ｆｓを含む所定の周波数範囲に留まらないように、制御部５は、目標回転周波数ｆｔを周波数範囲から速やかに通過させる処理、あるいは、周波数範囲を回避させる処理を実行する。

上記（Ｄ）の処理で示したように、電流指令値Ｉ１＊から削減電流指令値Ｉ＿ｓｕｂ＊を減算して電流指令値Ｉ２＊を生成し、周波数範囲を通過させ、通過したのちは、削減電流指令値Ｉ＿ｓｕｂ＊を停止させる。設定された目標回転周波数ｆｔが上限周波数より低い場合（周波数範囲を通過する設定がされ場合）、電流指令値Ｉ１＊を所定量下げた電流指令値Ｉ２＊を生成し、目標回転周波数ｆｔを周波数範囲から速やかに通過させる。

また、上記（Ｅ）の処理で示したように、設定された目標回転周波数ｆｔが周波数範囲に含まれる場合、目標回転周波数ｆｔを下限周波数より低い周波数になるように目標回転数Ｎｔを設定して、目標回転周波数ｆｔが周波数範囲に入らないよう回避する。

実施の形態によれば、（Ａ）目標回転周波数ｆｔが上限周波数より高く設定され（周波数範囲を通過する設定がされ）、かつ電流指令値Ｉ１＊に余裕がある場合、電流指令値Ｉ１＊に追加電流指令値Ｉ＿ａｄｄ＊を印加することで（トルク電流を所定量増加）、目標回転周波数ｆｔを周波数範囲から速やかに通過させることができる。
（Ｂ）目標回転周波数ｆｔが上限周波数より高く設定され、かつ電流指令値Ｉ１＊に余裕がない場合、目標回転周波数ｆｔを下限周波数より低い周波数になるように目標回転数Ｎｔを設定することで、目標回転周波数ｆｔが周波数範囲に入らないよう回避することができる。
（Ｃ）目標回転周波数ｆｔが周波数範囲に含まれる場合、目標回転周波数ｆｔを下限周波数より低い周波数になるように目標回転数Ｎｔを設定することで、目標回転周波数ｆｔが周波数範囲に入らないよう回避することができる。
（Ｄ）目標回転周波数ｆｔが上限周波数より低く設定された場合（周波数範囲を通過する設定がされた場合）、電流指令値Ｉ１＊を削減電流指令値Ｉ＿ｓｕｂ＊だけ削減することで（トルク電流を所定量削減）、目標回転周波数ｆｔを周波数範囲から速やかに通過させることができる。
（Ｅ）目標回転周波数ｆｔが周波数範囲に含まれる場合、目標回転周波数ｆｔを下限周波数より低い周波数になるように目標回転数Ｎｔを設定することで、目標回転周波数ｆｔが周波数範囲に入らないよう回避することができる。

その結果、電動過給機の回転軸の軸振動の励振を抑制することができる。また、電動過給機に設けられているインペラとハウジングが接触するなどの不具合を抑制することができる。

また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。

１ 装置、
２ 内燃機関、
３ 過給機、
４ 電動過給機、
５ 制御部、
６ オルタネータ、
７ 第一の電池、
８ ＤＣ／ＤＣコンバータ、
９ 圧縮機、
１０ 電動機、
１１ インバータ、
１２ 第二の電池
１３ 振動抑制部、
１４ 配管、
１５ 出力軸、
１６ 駆動輪、
１７ バルブ、
２００ ハウジング、
２０１ ロータ、
２０２ ステータ、
２０３ 回転軸、
２０４ インペラ、
２０５、２０６ ベアリング部、
３０１、３０３ 演算部、
３０２ パルス制御部、

Claims (8)

1. 車両に搭載される電動過給機を駆動させるインバータと、
   前記電動過給機の回転軸の目標回転周波数を、前記回転軸の共振周波数を含む所定の周波数範囲に留まらないように前記周波数範囲を通過、あるいは、前記周波数範囲を回避、させる制御を前記インバータにさせる制御部と、
   を備えることを特徴とする電動過給機の制御装置。
2. 請求項１に記載の電動機の制御装置であって、
   前記制御部は、前記回転軸の回転の加速度が第一の所定値以下である場合、または、減速度が第二の所定値以上である場合、前記制御を実行する、
   ことを特徴とする電動過給機の制御装置。
3. 請求項２に記載の電動機の制御装置であって、
   前記制御部は、現在の前記目標回転周波数が前記周波数範囲より低い場合に、前記目標回転周波数が前記周波数範囲の上限周波数より高く設定され、かつ計測したトルク電流が所定電流値より低い場合に、前記トルク電流を所定量増加させる、ことを特徴とする電動過給機の制御装置。
4. 請求項３に記載の電動機の制御装置であって、
   前記制御部は、前記目標回転周波数が、前記周波数範囲を通過したのち、前記トルク電流の前記所定量の増加を停止させる、ことを特徴とする電動過給機の制御装置。
5. 請求項３または４に記載の電動機の制御装置であって、
   前記制御部は、前記トルク電流が前記所定電流値以上の場合、前記目標回転周波数を前記周波数範囲の下限周波数より低い周波数に設定する、ことを特徴とする電動過給機の制御装置。
6. 請求項１に記載の電動機の制御装置であって、
   前記制御部は、前記目標回転周波数が前記周波数範囲に含まれる場合、前記目標回転周波数を前記周波数範囲の下限周波数より低い周波数に設定する、ことを特徴とする電動過給機の制御装置。
7. 請求項５および６に記載の電動機の制御装置であって、
   前記目標回転周波数が前記下限周波数より低い周波数に、前記制御部により設定された場合、前記電動過給機の出力の低下に応じて、前記電動過給機が補助する、内燃機関および前記内燃機関から排出される排気を利用して前記内燃機関に空気を送り込む過給機は、前記低下を補うために前記内燃機関および前記過給機それぞれの出力を変化させる、ことを特徴とする電動過給機の制御装置。
8. 請求項３または４に記載の電動機の制御装置であって、
   前記トルク電流が前記所定電流値以上の場合に、前記制御部により、前記目標回転周波数が前記周波数範囲の上限周波数より高い周波数に設定された場合、前記電動過給機の出力に応じて、前記電動過給機が補助する、内燃機関および前記内燃機関から排出される排気を利用して前記内燃機関に空気を送り込む過給機はそれぞれの出力を変化させる、ことを特徴とする電動過給機の制御装置。