JP5075259B2 - Overheat protection system for electric supercharger - Google Patents
Overheat protection system for electric supercharger Download PDFInfo
- Publication number
- JP5075259B2 JP5075259B2 JP2011074907A JP2011074907A JP5075259B2 JP 5075259 B2 JP5075259 B2 JP 5075259B2 JP 2011074907 A JP2011074907 A JP 2011074907A JP 2011074907 A JP2011074907 A JP 2011074907A JP 5075259 B2 JP5075259 B2 JP 5075259B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electric supercharger
- heat generation
- temperature
- heat
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Supercharger (AREA)
Description
この発明は、内燃機関の吸気通路に設けられる電動過給機の過熱保護システムに関するものである。 The present invention relates to an overheat protection system for an electric supercharger provided in an intake passage of an internal combustion engine.
自動車等の車両には、低燃費を目的とし、内燃機関の出力を増加させるために吸気通路に電動過給機が設けられている。例えば、特表2000−500544号公報(特許文献1)には、電動過給機の出口が、内燃機関の排気ガスで駆動されるターボチャージャーのコンプレッサの入口に連結される過給エアシステムが開示されている。このシステムによれば、電力により自由に過給できる電動過給機を備えることで、内燃機関の加速性を高めると共に、内燃機関の背圧を低下させ、また未燃焼燃料を少なくすることができる。 A vehicle such as an automobile is provided with an electric supercharger in the intake passage in order to increase the output of the internal combustion engine for the purpose of low fuel consumption. For example, JP 2000-500544 A (Patent Document 1) discloses a supercharged air system in which an outlet of an electric supercharger is connected to an inlet of a compressor of a turbocharger that is driven by exhaust gas of an internal combustion engine. Has been. According to this system, by providing the electric supercharger that can be supercharged freely by electric power, the acceleration of the internal combustion engine can be improved, the back pressure of the internal combustion engine can be reduced, and unburned fuel can be reduced. .
一方、電動過給機は空気を圧縮して過給する機能を有するため、電動過給機を通過したあとの空気は圧縮され高温となる。また、10万rpmを超える超高速で駆動されることから、電動過給機の軸を支持する軸受け部からも高熱が発生する。更に、一般に自動車の電圧は14Vと低電圧のため大電流が必要となり、電動過給機を駆動する駆動モータのコイルにこの大電流を流すと駆動モータの温度が上昇する。 On the other hand, since the electric supercharger has a function of compressing and supercharging air, the air after passing through the electric supercharger is compressed and becomes high temperature. Further, since it is driven at an ultra-high speed exceeding 100,000 rpm, high heat is also generated from the bearing portion that supports the shaft of the electric supercharger. Further, since the voltage of an automobile is generally as low as 14 V, a large current is required. When this large current is passed through a coil of a drive motor that drives an electric supercharger, the temperature of the drive motor rises.
また、このような高速回転、大電流状態で駆動モータを連続運転する時においては、バッテリからの直流電力をスイッチングする半導体素子の損失や配線抵抗による損失が大きくなることで、この半導体素子や配線を有するインバータの温度が上昇し、これらの部品が破損したり、劣化が早まる可能性がある。 In addition, when the drive motor is continuously operated in such a high-speed rotation and large current state, the loss of the semiconductor element that switches the DC power from the battery and the loss due to the wiring resistance become large, and this semiconductor element and wiring As a result, the temperature of an inverter having a temperature rises, and these components may be damaged or deteriorated quickly.
このような電動過給機の温度上昇対策として、例えば特開2006−226155号公報(特許文献2)には、駆動モータへの供給電力を積算し、積算した値が第1のモータ過熱保護の判定値を越えた場合に供給電力を制限して駆動すると共に、第2のモータ過熱保護の判定値を越えた場合に駆動モータへの供給電力を停止する過給アシスト制御システムが開示されている。 As a countermeasure against the temperature rise of such an electric supercharger, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2006-226155 (Patent Document 2), the power supplied to the drive motor is integrated, and the integrated value is the first motor overheat protection. A supercharging assist control system is disclosed in which when the determination value is exceeded, the power supply is limited and the drive is performed, and when the second motor overheat protection determination value is exceeded, the supply power to the drive motor is stopped. .
前記特許文献2に開示された技術は、モータ供給電力の積算値のみに基づいて過熱保護の判定がなされるため、簡素な構成で実現できる特徴を有している。しかし、電動過給機は発熱する箇所が駆動モータだけでなく、過給後の空気温度上昇に伴う発熱や、高速回転による軸受け部からの発熱があり、これらが考慮されていないため、精度の良い判定が困難であって、電動過給機の過熱保護に対しての信頼性及び安全性が十分ではない課題があった。
The technique disclosed in
この発明は、前記の課題に鑑みてなされたもので、電動過給機を過熱から保護し、信頼性及び安全性の高い過熱保護を得ることができる電動過給機の過熱保護システムを提供するものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides an overheat protection system for an electric supercharger capable of protecting the electric supercharger from overheating and obtaining overheating protection with high reliability and safety. Is.
前記課題を解決するためにこの発明に係る電動過給機の過熱保護システムは、内燃機関の吸気通路に配置された過給機と、前記過給機を駆動する駆動モータと、前記過給機と前記駆動モータとを結合する軸を支持する軸受け部と、前記駆動モータを制御するモータ制御装置と、を備えた電動過給機の過熱保護システムであって、
前記モータ制御装置は、
前記過給機により過給された空気の温度上昇に伴い発生する過給空気熱量を検出する過給空気熱量検出手段、前記軸の回転により前記軸受け部に発生する軸受け損失熱量を検出する軸受け損失熱量検出手段、前記駆動モータに供給される電力により前記駆動モータが発熱する電動機発熱量を検出する電動機発熱量検出手段、前記モータ制御装置において発生する制御装置発熱量検出手段、の何れかとの複数の組み合わせにより、前記電動過給機の温度を演算する電動過給機温度演算手段を有し、
前記電動過給機の温度が前記電動過給機の作動制限である第1の温度を越えた場合、前記電動過給機の作動を制限するとともに、前記第1の温度より値が大きい第2の温度を超えた場合に、前記電動過給機への供給電力を停止する電動過給機の過熱保護システムにおいて、
前記第2の温度を超えて前記電動過給機への供給電力を停止した際に、前記電動過給機を迂回して該電動過給機の上流と下流の吸気通路をつなぐバイパス通路を開放状態にすると共に、
前記複数の組み合わせに前記過給空気熱量検出手段と前記制御装置発熱量検出手段を含み、前記過給空気熱量検出手段は、前記内燃機関に吸入される空気量を検出するエアーフローセンサの出力と前記電動過給機の上流と下流の吸気通路の圧力比を検出する圧力センサの出力に基づき、予め設定されたマップから基準過給空気熱量を得て、大気の温度で前記基準過給空気熱量を補正することにより、前記過給空気熱量を検出し、
前記制御装置発熱量検出手段は、前記駆動モータの回転数と該駆動モータに供給される供給電力に基づいて前記モータ制御装置の発熱量を得る基準モータ制御装置発熱量マップを備え、該基準モータ制御装置発熱量マップから基準モータ制御装置発熱量を得て、大気の温度で前記基準モータ制御装置発熱量を補正することにより、前記モータ制御装置の発熱量を検出するものである。
In order to solve the above problems, an overheat protection system for an electric supercharger according to the present invention includes a supercharger disposed in an intake passage of an internal combustion engine, a drive motor for driving the supercharger , and the supercharger An overheat protection system for an electric supercharger , comprising: a bearing that supports a shaft that couples the drive motor; and a motor control device that controls the drive motor ,
The motor control device
Supercharged air heat amount detecting means for detecting the amount of heat of supercharged air generated as the temperature of the air supercharged by the supercharger increases, and bearing loss for detecting the amount of heat lost in the bearing generated in the bearing portion by rotation of the shaft A plurality of heat quantity detection means, electric motor heat generation detection means for detecting an electric motor heat generation amount generated by the drive motor by electric power supplied to the drive motor, and control device heat generation detection means generated in the motor control device An electric supercharger temperature calculating means for calculating the temperature of the electric supercharger by a combination of
When the temperature of the electric supercharger exceeds a first temperature that is an operation restriction of the electric supercharger, the operation of the electric supercharger is restricted and a second value larger than the first temperature is set. In the overheat protection system for the electric supercharger that stops the power supplied to the electric supercharger when the temperature exceeds
When supply power to the electric supercharger is stopped when the temperature exceeds the second temperature, a bypass passage that bypasses the electric supercharger and connects the upstream and downstream intake passages of the electric supercharger is opened. As well as
The plurality of combinations include the supercharged air heat amount detection means and the control device heat generation amount detection means, and the supercharge air heat amount detection means includes an output of an air flow sensor for detecting the amount of air taken into the internal combustion engine; Based on the output of a pressure sensor that detects the pressure ratio between the upstream and downstream intake passages of the electric supercharger, a reference supercharged air heat amount is obtained from a preset map, and the reference supercharged air heat amount is obtained at an atmospheric temperature. By detecting the supercharged air heat amount,
The control device heat generation amount detection means includes a reference motor control device heat generation amount map for obtaining a heat generation amount of the motor control device based on the number of rotations of the drive motor and power supplied to the drive motor, and the reference motor The heat generation amount of the motor control device is detected by obtaining the heat generation amount of the reference motor control device from the heat generation amount map of the control device and correcting the heat generation amount of the reference motor control device with the atmospheric temperature .
この発明によれば、前記構成により、信頼性及び安全性の高い過熱保護が得られる電動過給機の過熱保護システムを提供することができる。 According to the present invention, the configuration makes it possible to provide an overheat protection system for the electric supercharger obtained a high thermal protection of reliability and safety.
以下、添付の図面を参照して、この発明に係る電動過給機の過熱保護システムについて好適な実施の形態を説明する。なお、この実施の形態により発明が限定されるものではなく、諸種の設計的変更を含むものである。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an overheat protection system for an electric supercharger according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited to this embodiment, and includes various design changes.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る内燃機関の全体を示す図であり、好ましい形態の1つを示す概略構成図である。この実施の形態で説明する内燃機関(以下、エンジンという。)は、多気筒エンジンであるが、ここではそのうちの一気筒のみが断面図として図示されている。
FIG. 1 is a diagram showing an entire internal combustion engine according to
エンジン1は、インジェクタ2によってシリンダ3内に燃料を噴射するタイプのエンジンである。後述する電動機過給機4のインペラ(コンプレッサインペラやターボチャージャコンプレッサインペラ)5により多くの吸入空気を過給して、高出力化だけでなく低燃費化をも実現し得るものである。なお、適用されるエンジン1はシリンダ3内に燃料を噴射する直墳エンジンだけでなく、スロットルバルブ6の後方の吸気通路7に燃料を噴射するポート噴射エンジンに適用することも可能である。
The
エンジン1において、吸入空気は、まずエアクリーナー8でゴミや塵などが取り除かれた後、電動過給機4の上流通路9に通じる。電動過給機4で圧縮された空気は、下流通路10からインペラ5を介してインタークーラー通路11に通じる。
In the
インタークーラー12は、過給による圧力上昇に伴って温度が上昇した吸入空気の温度を下げ、充填効率を向上させる。更に、スロットルバルブ6を通じ過給された空気はシリンダ3に吸入される。
The
シリンダ3では、吸入弁13が開いて過給された空気がシリンダ3内に充填され、点火プラグ14により点火されて燃焼する。燃えた空気は排気弁15により排気され、排気ガスにより排気タービン16が駆動される。また排気ガスを浄化する排気浄化触媒17が取り付けられている。なお、図中の符号18は電動過給機4の電源となるバッテリを示し、符号19はクランクを示し、符号20はピストンを示している。
In the
次に、図2を用いて実施の形態1に係る電動過給機4の動作について説明する。電動過給機4は、過給機21と過給機21を回転駆動する駆動モータ22を備えており、駆動モータ22はモータ制御装置23により制御される。駆動モータ22は、エンジン回転数、スロットルポジション、吸入圧、吸入空気量などの指令値を受けて駆動される。ここで、スロットルポジションとはドライバのアクセル操作を反映させるものであり、例えば電子ストットルのない車両などではアクセル開度で代用してもよい。吸入圧に関しては、例えばスロットルバルブ6の後方の吸気通路7内に圧力センサなどを設けて吸入圧を得ることが可能である。また、吸入空気量に関しては、例えばエアクリーナー8の後方などにエアーフローセンサなどを設けることにより検出が可能である。
Next, operation | movement of the
電動過給機4の駆動モータ22は、容量や必要トルクなどの条件に応じてDCブラシレスモータや誘導電動機、同期電動機が使用される。電動過給機4の駆動モータ22を制御するモータ制御装置23は、駆動モータ22を駆動するため、バッテリ18から配線24を通じて得られる供給電力を変換し、配線25を通じて駆動モータ22へ供給する。
As the
モータ制御装置23は、半導体素子を搭載した半導体モジュール26やコンデンサなどの電子部品、あるいは半導体素子を駆動する制御信号の生成回路や保護回路を備えた制御基板27をケース内に備え、バッテリ18の直流電力を駆動モータ22が必要とする交流電力に変換する。なお、ケースの材質は樹脂でもよいが、放熱性を高めるためにアルミなどの高熱伝導性の材質の方が好ましい。
The
モータ制御装置23の半導体モジュール26から出力された交流電力は、配線25を通じて駆動モータ22の固定子28に供給され、回転磁界を発生させて回転子29を回転させる。そして、駆動モータ22の回転子29と軸30を介して接続された過給機21のインペラ5を回転する。なお、前記においては、固定子巻線型の駆動モータ22について説明したが、回転子巻線型の駆動モータ22の場合は、モータ制御装置23の出力を回転子29に接続する。このとき電動過給機4に必要な電流は大きい(例えば14Vバッテリの場合200A以上)ため、モータ制御装置23における半導体素子などの電子部品は相当の発熱がある。従って、電動過給機4は、主にモータ制御装置23の半導体素子などの電子部品からの発熱を考慮して運転する必要がある。
The AC power output from the
過給機21のインペラ5と駆動モータ22の回転子29を結合する軸30は、軸受け部31により保持されている。過給機ハウジング32は、インペラ5と軸受け部31を囲うハウジングとし、電動機ハウジング33は固定子28及び回転子29を囲うハウジングとし、固定子28は電動機ハウジング33に固定する。なお、図2では簡易のため1相分を図示したが、例えば駆動モータ22が3相で駆動される際には相当数の数量の半導体モジュール26や固定子28への配線24、25が必要となる。
A
次に、電動過給機4の過熱保護システムについて説明する。図3は、電動過給機の過熱保護システムを説明するブロック図である。図3において、電動過給機の過熱保護システム100は、空気流量検出手段34、過給圧比検出手段35、回転数検出手段36、モータ電流検出手段37、及び供給電力検出手段38を有している。
Next, the overheat protection system of the
空気流量検出手段34はエンジン1の吸気空気量を検出して空気流量を出力し、過給圧比検出手段35は、電動過給機4の下流と上流の圧力比を検出して出力する。また、回転数検出手段36はインペラ5の回転数を検出して出力し、モータ電流検出手段37は電動過給機4の駆動モータ22に流れる電流を検出して出力し、供給電力検出手段38はバッテリ18から配線を通じて得られる供給電力を検出し出力する。
The air flow rate detection means 34 detects the intake air amount of the
具体的には、空気流量検出手段34はエアーフローセンサをエアクリーナー8の後方に設けて空気流量を検出する。過給圧比検出手段35は、圧力計を電動過給機4の上流と下流に備えて圧力比を検出する。また、電動過給機4の上流が大気圧である場合には電動過給機4の下流にのみ圧力センサを備えることで実現できる。回転数検出手段36は駆動モータ22の駆動力制御を行うレゾルバ信号から得られ、その他にも駆動モータ22に発生する電圧を検出することで回転数を演算することが可能である。モータ電流検出手段37はモータ配線に電流センサを配設することで電流の検出が可能であるが、その他にもモータ制御装置23内で演算されるモータ電流を用いてもよい。また、供給電力検出手段38はバッテリ18から供給される電流を電流センサで検出することで検出可能である。
Specifically, the air flow rate detection means 34 provides an air flow sensor behind the air cleaner 8 to detect the air flow rate. The supercharging pressure
また、電動過給機の過熱保護システム100は、空気流量検出手段34で検出される空気流量と過給圧比検出手段35で検出される過給圧に基づき、インペラ5の特性に応じて発生する過給空気熱量を得る基準過給空気熱量マップ39と、回転数検出手段36で検出される回転数に基づき、軸受け部31で発生する軸受け発熱量を得る軸受け発熱量マップ40と、回転数検出手段36で検出される回転数とモータ電流検出手段37で検出されるモータ電流に基づき、駆動モータ22の発熱量を得る基準電動機発熱量マップ41と、回転数検出手段36で検出される回転数と供給電力検出手段38で検出される供給電力に基づき、モータ制御装置23の発熱量を得る基準モータ制御装置発熱量マップ42と、を有している。
The overheat protection system 100 for the electric supercharger is generated according to the characteristics of the
更に、電動過給機の過熱保護システム100は、基準過給空気熱量マップ39で得た過給空気熱量に対して大気温度の補正を行う第1の大気温度補正手段43と、軸受け発熱量マップ40で得た軸受け部31で発生する軸受け発熱量の補正を行うオイル温度補正手段44と、基準電動機発熱量マップ41で得た駆動モータ22の発熱に対して大気温度の補正を行う第2の大気温度補正手段45と、基準モータ制御装置発熱量マップ42で得たモータ制御装置23の発熱に対して大気温度の補正を行う第3の大気温度補正手段46と、第1の大気温度補正手段43、オイル温度補正手段44、第2の大気温度補正手段45、第3の大気温度補正手段46の出力値の何れか複数の組み合わせにより電動過給機4の温度を演算する電動過給機温度演算手段47と、を有している。
Further, the superheat protection system 100 for the electric supercharger includes a first atmospheric temperature correction means 43 for correcting the atmospheric temperature with respect to the supercharged air heat amount obtained by the reference supercharged air
なお、第1の大気温度補正手段43は、具体的には、例えば基準過給空気熱量マップ39で得た過給空気熱量が25℃からの上昇温度を出力するマップで構成され、実際の大気の温度は10℃とすると、その差分である15℃の補正を行うための手段である。また、オイル温度補正手段44は、例えば軸受け部31の潤滑オイル温度を検出し、軸受け部31の通過後のオイルの温度に応じて補正する手段である。
The first atmospheric temperature correction means 43 is specifically configured by a map in which the supercharged air calorie obtained in the reference supercharged
前記基準過給空気熱量マップ39、軸受け発熱量マップ40、基準電動機発熱量マップ41、基準モータ制御装置発熱量マップ42、第1の大気温度補正手段43、オイル温度補正手段44、第2の大気温度補正手段45、第3の大気温度補正手段46、電動過給機温度演算手段47は、モータ制御装置23に備えられている。そして、基準過給空気熱量マップ39と第1の大気温度補正手段43により過給空気熱量検出手段を、軸受け発熱量マップ40とオイル温度補正手段44により軸受け損失熱量検出手段を、基準電動機発熱量マップ41と第2の大気温度補正手段45により電動機発熱量検出手段を、基準モータ制御装置発熱量マップ42と第3の大気温度補正手段46により制御装置発熱量検出手段をそれぞれ構成している。
The reference supercharged air
次に、電動過給機温度演算手段47による電動過給機4の温度の演算方法について説明する。電動過給機温度演算手段47は電動過給機4の温度を演算する手段であり、例えば電動過給機4の温度をQecとすると、
Qec=K1×Qa+K2×Qt+K3×Qm+K4×Qi
と定義することができる。ここで、K1、K2、K3、K4はそれぞれ、過給熱量の係数、軸受け熱量の係数、電動機発熱量の係数、モータ制御装置発熱量の係数である。
Next, a method for calculating the temperature of the
Qec = K1 * Qa + K2 * Qt + K3 * Qm + K4 * Qi
Can be defined as Here, K1, K2, K3, and K4 are a superheat coefficient, a bearing heat coefficient, a motor heat generation coefficient, and a motor controller heat generation coefficient, respectively.
このように、電動過給機4は、過給後の空気温度上昇に伴い発生する熱量、過給機21を回転駆動する駆動モータ22に発生する熱量、過給機21のインペラ5と駆動モータ22の回転子29を結合する軸30を保持する軸受け部31により発生する熱量、モータ制御装置23に発生する熱量、が相互に発生して電動過給機4としての発熱になる。
As described above, the
なお、システムに応じて電動過給機4の空気温度上昇は全体システムに影響しない場合は、過給熱量の係数K1を0に設定すればよい。その他、システム構成により一番熱的にきびしい箇所が変化するので、その都度係数(K1〜K4)を見直すことで様々なシステムに対応が可能である。
In addition, what is necessary is just to set the coefficient K1 of the supercharging heat amount to 0, when the air temperature rise of the
次に、電動過給機温度演算手段47で求められた温度と予め定められた温度とを温度比較手段48で比較する。このとき電動過給機4の温度が第1の比較温度を超えた場合は投入電力の上限値を制限することで過度の温度上昇を抑制することが可能となる。また上限値を制限したにも係らず電動過給機4の温度が上昇し、第2の比較温度を超えた場合は投入電力を停止し、電動過給機4の発熱を抑制する。温度比較手段48はモータ制御装置23に備えてもよいし、モータ制御装置23と別体としてもよい。
Next, the
なお、この実施の形態では軸受け部31を油潤滑としたが、例えばグリス封入式の軸受け部31では油を使わないのでオイル温度補正が不要になる。
In this embodiment, the
また、この実施の形態においては、簡単のため電動過給機4の温度をK1からK4の一次関数で定義したが、時定数を含む関数で表現することも可能である。このようにすることで電動過給機4の発熱箇所においてそれぞれの熱容量に伴う時定数を定義し、より正確に電動過給機4の温度を求めることが可能となる。
In this embodiment, for the sake of simplicity, the temperature of the
また、この実施の形態で求める電動過給機4の温度は、必ずしも各部位で一番高い温度を求めるのではなく、電動過給機システムの中で過熱保護をするべき箇所の温度を求めるものである。例えば駆動モータ22の上限温度は150℃であるのに対して軸受け部31の上限温度は130度であり、軸受け部31の温度の方が電動過給システムでは考慮すべき事項であれば、軸受け部31の温度、あるいは軸受け部31が過給機ハウジング32や駆動モータ22の発熱に対する影響を鑑みて電動過給機4の温度とする。
Moreover, the temperature of the
また、電動過給機4を迂回して電動過給機4の上流通路9と下流通路10をつなぐバイパス通路49を備え、前記第2の比較温度を超えて電動過給機4への供給電力を停止した際に、バイパス通路49のスロットルバルブ50を開放状態にする。このようにすることで電動過給機4が停止した場合でもエンジン1の吸気抵抗にならず、エンジン1の出力が低下するのを防ぐことが可能となる。
In addition, a
更に、前記第2の比較温度を超えた場合は投入電力を停止すると共に、モータ制御装置23に電動過給機4の動作状態を教示する電動過給機動作状態教示装置(図示せず)、例えばランプを表示させて運転者に教示する構成としてもよい。また、電動過給機動作状態教示装置としては、ランプ以外にブザーなどでも同等の効果が得られる。運転者が知覚できる手段であれば公知の技術を利用し、前記第2の比較温度を超え投入電力が停止したことを知覚させることができる。
Further, when the second comparison temperature is exceeded, the input power is stopped, and an electric supercharger operation state teaching device (not shown) that teaches the
以上のように、実施の形態1に係る電動過給機の過熱保護システム100によれば、電動過給機4の発熱箇所から主に過給機21の駆動モータ22、及び過給機21のインペラ5と駆動モータ22の回転子29を結合する軸30を保持する軸受け部31を保護し、信頼性及び安全性の高い電動過給機の過熱保護システムを実現することが可能になる。
As described above, according to the superheat protection system 100 for the electric supercharger according to the first embodiment, the
1 エンジン 2 インジェクタ
3 シリンダ 4 電動機過給機
5 インペラ 6、50 スロットルバルブ
7 吸気通路 8 エアクリーナー
9 上流通路 10 下流通路
11 インタークーラー通路 12 インタークーラー
13 吸入弁 14 点火プラグ
15 排気弁 16 排気タービン
17 排気浄化触媒 18 バッテリ
19 クランク 20 ピストン
21 過給機 22 駆動モータ
23 モータ制御装置 24、25 配線
26 半導体モジュール 27 制御基板
28 固定子 29 回転子
30 軸 31 軸受け部
32 過給機ハウジング 33 電動機ハウジング
34 空気流量検出手段 35 過給圧比検出手段
36 回転数検出手段 37 モータ電流検出手段
38 供給電流検出手段 39 基準過給空気熱量マップ
40 軸受け発熱量マップ 41 基準電動機発熱量マップ
42 基準モータ制御装置発熱量マップ 43 第1の大気温度補正手段
44 オイル温度補正手段 45 第2の大気温度補正手段
46 第3の大気温度補正手段 47 電動過給機温度演算手段
48 温度比較手段 49 バイパス通路
100 電動過給機の過熱保護システム
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記モータ制御装置は、
前記過給機により過給された空気の温度上昇に伴い発生する過給空気熱量を検出する過給空気熱量検出手段、前記軸の回転により前記軸受け部に発生する軸受け損失熱量を検出する軸受け損失熱量検出手段、前記駆動モータに供給される電力により前記駆動モータが発熱する電動機発熱量を検出する電動機発熱量検出手段、前記モータ制御装置において発生する制御装置発熱量検出手段、の何れかとの複数の組み合わせにより、前記電動過給機の温度を演算する電動過給機温度演算手段を有し、
前記電動過給機の温度が前記電動過給機の作動制限である第1の温度を越えた場合、前記電動過給機の作動を制限するとともに、前記第1の温度より値が大きい第2の温度を超えた場合に、前記電動過給機への供給電力を停止する電動過給機の過熱保護システムにおいて、
前記第2の温度を超えて前記電動過給機への供給電力を停止した際に、前記電動過給機を迂回して該電動過給機の上流と下流の吸気通路をつなぐバイパス通路を開放状態にすると共に、
前記複数の組み合わせに前記過給空気熱量検出手段と前記制御装置発熱量検出手段を含み、前記過給空気熱量検出手段は、前記内燃機関に吸入される空気量を検出するエアーフローセンサの出力と前記電動過給機の上流と下流の吸気通路の圧力比を検出する圧力センサの出力に基づき、予め設定されたマップから基準過給空気熱量を得て、大気の温度で前記基準過給空気熱量を補正することにより、前記過給空気熱量を検出し、
前記制御装置発熱量検出手段は、前記駆動モータの回転数と該駆動モータに供給される供給電力に基づいて前記モータ制御装置の発熱量を得る基準モータ制御装置発熱量マップを備え、該基準モータ制御装置発熱量マップから基準モータ制御装置発熱量を得て、大気の温度で前記基準モータ制御装置発熱量を補正することにより、前記モータ制御装置の発熱量を検出することを特徴とする電動過給機の過熱保護システム。 A supercharger disposed in an intake passage of an internal combustion engine, a drive motor that drives the supercharger, a bearing that supports a shaft that couples the supercharger and the drive motor, and controls the drive motor An overheat protection system for an electric supercharger comprising :
The motor control device
Supercharged air heat amount detecting means for detecting the amount of heat of supercharged air generated as the temperature of the air supercharged by the supercharger increases, and bearing loss for detecting the amount of heat lost in the bearing generated in the bearing portion by rotation of the shaft A plurality of heat quantity detection means, electric motor heat generation detection means for detecting an electric motor heat generation amount generated by the drive motor by electric power supplied to the drive motor, and control device heat generation detection means generated in the motor control device An electric supercharger temperature calculating means for calculating the temperature of the electric supercharger by a combination of
When the temperature of the electric supercharger exceeds a first temperature that is an operation restriction of the electric supercharger, the operation of the electric supercharger is restricted and a second value larger than the first temperature is set. In the overheat protection system for the electric supercharger that stops the power supplied to the electric supercharger when the temperature exceeds
When supply power to the electric supercharger is stopped when the temperature exceeds the second temperature, a bypass passage that bypasses the electric supercharger and connects the upstream and downstream intake passages of the electric supercharger is opened. As well as
The plurality of combinations include the supercharged air heat amount detection means and the control device heat generation amount detection means, and the supercharge air heat amount detection means includes an output of an air flow sensor for detecting the amount of air taken into the internal combustion engine; Based on the output of a pressure sensor that detects the pressure ratio between the upstream and downstream intake passages of the electric supercharger, a reference supercharged air heat amount is obtained from a preset map, and the reference supercharged air heat amount is obtained at an atmospheric temperature. By detecting the supercharged air heat amount,
The control device heat generation amount detection means includes a reference motor control device heat generation amount map for obtaining a heat generation amount of the motor control device based on the number of rotations of the drive motor and power supplied to the drive motor, and the reference motor A reference motor control device heat generation amount is obtained from a control device heat generation amount map, and the heat generation amount of the motor control device is detected by correcting the reference motor control device heat generation amount based on an atmospheric temperature. Overheat protection system for the feeder.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011074907A JP5075259B2 (en) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | Overheat protection system for electric supercharger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011074907A JP5075259B2 (en) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | Overheat protection system for electric supercharger |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012207614A JP2012207614A (en) | 2012-10-25 |
JP5075259B2 true JP5075259B2 (en) | 2012-11-21 |
Family
ID=47187554
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011074907A Expired - Fee Related JP5075259B2 (en) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | Overheat protection system for electric supercharger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5075259B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6370971B1 (en) * | 2017-03-03 | 2018-08-08 | ファナック株式会社 | Life evaluation device and robot system |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5844217A (en) * | 1981-09-07 | 1983-03-15 | Mazda Motor Corp | Engine with supercharger |
JP3257852B2 (en) * | 1993-03-09 | 2002-02-18 | マツダ株式会社 | Control device for engine with mechanical supercharger |
JPH10159577A (en) * | 1996-12-02 | 1998-06-16 | Hitachi Ltd | Controller of motor driven supercharger |
JP3969314B2 (en) * | 2003-01-30 | 2007-09-05 | 日産自動車株式会社 | Turbocharger |
JP4483584B2 (en) * | 2005-01-06 | 2010-06-16 | トヨタ自動車株式会社 | Supercharging system for internal combustion engines |
JP2006342738A (en) * | 2005-06-09 | 2006-12-21 | Mitsubishi Motors Corp | Control device for electric supercharger |
JP4665817B2 (en) * | 2006-03-31 | 2011-04-06 | 三菱自動車工業株式会社 | Temperature estimation device and control device for electric compressor for internal combustion engine |
JP2008031859A (en) * | 2006-07-26 | 2008-02-14 | Toyota Motor Corp | Turbocharger |
JP2009228624A (en) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Mitsubishi Motors Corp | Internal combustion engine with electric supercharger |
-
2011
- 2011-03-30 JP JP2011074907A patent/JP5075259B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012207614A (en) | 2012-10-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6227086B1 (en) | Control device and control method for internal combustion engine with supercharger | |
EP2102469B1 (en) | Engine induction system | |
US7137253B2 (en) | Method and apparatus for actively turbocharging an engine | |
JP5673802B2 (en) | Electric assist supercharger | |
JP4127304B2 (en) | Electric turbocharger | |
RU2013158306A (en) | HYBRID TURBO COMPOUND MOTOR SUPPLY INSTALLATION | |
JP3843932B2 (en) | Turbocharger | |
JP2013204428A (en) | Internal combustion engine control device including electric supercharger | |
JP2010249019A (en) | Internal combustion engine | |
JP4959375B2 (en) | Electric supercharger for automobile and control method thereof | |
JP2008063974A (en) | Electric supercharger | |
JP2010065656A (en) | Electric supercharger control device of internal combustion engine | |
JP5075259B2 (en) | Overheat protection system for electric supercharger | |
JP5606562B2 (en) | Electric supercharger control device | |
JP5518122B2 (en) | Electric supercharger control device | |
JP5208083B2 (en) | Electric supercharger control device | |
EP2271831B1 (en) | A method of and apparatus for operating a supercharger | |
JP2008075574A (en) | Supercharging control device | |
JP2013148062A (en) | Supercharging system for internal combustion engine | |
JP5052658B2 (en) | engine | |
JP4665817B2 (en) | Temperature estimation device and control device for electric compressor for internal combustion engine | |
JP4959753B2 (en) | Electric supercharger control device | |
JP2003322038A (en) | Internal-combustion engine control device | |
JP5533562B2 (en) | In-cylinder pressure control system for diesel engine | |
JP5682231B2 (en) | Control device for internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120807 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120824 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5075259 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150831 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |