JPH05256155A - ２サイクルエンジン用ターボの回転電機の保護装置 - Google Patents

２サイクルエンジン用ターボの回転電機の保護装置

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JPH05256155A
JPH05256155A JP4086428A JP8642892A JPH05256155A JP H05256155 A JPH05256155 A JP H05256155A JP 4086428 A JP4086428 A JP 4086428A JP 8642892 A JP8642892 A JP 8642892A JP H05256155 A JPH05256155 A JP H05256155A
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JP
Japan
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electric machine
cycle engine
air
rotor
stator
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JP4086428A
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English (en)
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Hideo Kawamura
河村英男
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Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
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Publication date
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    • F02B39/02—Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
    • F02B39/08—Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio
    • F02B39/10—Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio electric
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

(57)【要約】 【目的】２サイクルエンジンに過給気を送る回転電機付
ターボチャージャの回転電機の温度上昇を防止して効率
や信頼性の低下を防止する。 【構成】回転電機３を有するターボチャージャ１０のハ
ウジング３３に、ロータ３１とステータ３２との方向に
向けたジェット孔１６を穿設し、流体流路１５を設けて
空気圧縮機４に連通させる。回転電機３の電動駆動時に
はステータ３２の温度上昇を検知し、所定温度の超過の
場合は空気圧縮機４によって圧縮した空気にオイルを混
じ、ジェット孔１６からロータ３１などに吹付けて温度
上昇を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は２サイクルエンジンの排
気エネルギーを回収して掃気圧力を高めるターボチャー
ジャに取付けた回転電機の保護を行う２サイクルエンジ
ン用ターボの回転電機の保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、排気エネルギーによりタービンを
駆動し、該タービン軸に設けたコンプレッサの圧気作動
によりエンジンに過給機を圧送するターボチャージャが
普及されている。そしてこの種のターボチャージャに回
転電機を取付け、エンジンの運転状態に応じ、低回転高
負荷の場合は回転電機を電動駆動してコンプレッサを付
勢して過給作動を増大させたり、高回転時では回転電機
に発電作動させ、余裕のある排気エネルギーを電力とし
て回収し、バッテリの充電電源として利用することが行
われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような回転電機付
ターボチャージャを２サイクルエンジンに取付けた場合
は、掃気用として常に十分な過給圧力を必要とするた
め、回転電機を電動駆動する頻度が多くなり、したがっ
て、高温度の排気ガスにより熱せられるターボチャージ
ャが、さらに回転電機の電動時の発熱によって高温度と
なり、能率が低下するとともにその信頼性に影響すると
いう問題がある。
【０００４】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、その目的は２サイクルエンジン用の回転電
機付ターボチャージャの温度上昇を防止して保護しよう
とする２サイクルエンジン用ターボの回転電機の保護装
置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明によれば、２サイクルエンジンに取付けたタ
ーボチャージャに取付けられて過給作動を付勢する回転
電機の温度上昇を防止する２サイクルエンジン用ターボ
の回転電機の保護装置において、前記の回転電機のロー
タとステータとの間に冷却用流体を当て温度低下を図る
温度下降手段と、回転電機への供給電流を減ずる電流制
御手段とを有する２サイクルエンジン用ターボの回転電
機の保護装置が提供される。
【０００６】
【作用】回転電機のハウジングにロータとステータとの
空隙方向に向けたジェット孔を穿設し、空気圧縮機によ
り空気やオイルを吹きつけて冷却するので内部温度が低
下し、また、十分な冷却が得られない場合は供給電力を
減少させて回転電機の冷却を図る。
【０００７】
【実施例】つぎに本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。
【０００８】図１は本発明にかかる２サイクルエンジン
用ターボの回転電機の保護装置の実施例を示す構成ブロ
ック図である。
【０００９】同図において、１はタービンで、タービン
スクロール１１に圧送される２サイクルエンジンからの
排気エネルギーにより駆動されるもので、タービン軸１
２にはコンプレッサ２と、回転電機（ＴＣＧ）３のロー
タ３１が取付けられている。
【００１０】そして、タービントルクにより駆動される
コンプレッサ２は外気入口２１から新気を取入れ、コン
プレッサスクロール２２を介して圧縮した空気を２サイ
クルエンジンの掃気ポートに送り込んで掃気を行い、エ
ンジンを運転させるものである。
【００１１】また、回転電機３はそのロータ３１は永久
磁石からなり、該ロータ３１に対応するステータ３２は
交流巻線を有しており、エンジンの運転状態に応じ、タ
ーボチャージャ１０への排気エネルギーが不足してコン
プレッサ２の作動による掃気用の過給気圧が十分に得ら
れない場合は、例えばバッテリを電源としてステータ３
２に電力が供給されると、ロータ３１のトルクがコンプ
レッサ２の圧気作動を付勢して、所望する過給圧が得ら
れるように構成されている。
【００１２】１３はタービン側のベアリング、１４はコ
ンプレッサ側のベアリングで、ともに３万ｒｐｍ以上の
超高速回転に耐え得るように構成され、高温度の排気ガ
スの熱が伝達されるタービン側のベアリング１３には下
方から貫設された流体流路１５が接続されている。そし
て、さらに該流体流路１５の途中には、前記のロータ３
１とステータ３２との空隙に向けてジェット孔１６が穿
設され、その流路を開閉する開閉弁１７が配置されてい
る。
【００１３】４は空気圧縮機、４１はオイルタンクであ
り、空気圧縮機４からのパイプ４２は前記の流体流路１
５に接続され、空気圧縮機４からの圧気は途中のオイル
タンク４１からのオイルを吸上げ、オイルを混じた圧気
をジェット孔１６からロータ３１の外周方向に吹付ける
ものである。
【００１４】図２は本実施例の作動の一例を示す処理フ
ロー図であり、同図を用いてその作動を説明すると、ま
ず、２サイクルエンジンでは掃気のため、常に過給気圧
を上昇させる必要があるので、例えばタービン軸回転を
３万ｒｐｍ程度にするため、ステップ１にて回転電機
（ＴＣＧ）３の電動駆動を行い、エンジン回転およびエ
ンジン負荷を検出し、これらの検出値に基づいて適切な
過給圧力値ＰICの演算を行う（ステップ２，３，４）。
【００１５】ついでステップ５ではブースト圧力値Ｐｂ
を測定し、電動駆動にて増加した圧力値ΔＰとＰICとを
加えた圧力値と、測定値Ｐｂとをステップ６にて比較
し、測定値Ｐｂが大きい場合はステップ８にて供給電力
を減ずるが、小さい場合はステップ７に進んで供給電力
を増加する。
【００１６】ステップ９では電力を増加したときの圧力
値Ｐｂと前述のＰICと比較し、Ｐｂが小さいときはステ
ップ１０に進み、回転電機３のステータ温度Ｔの測定を
行う。そして測定した温度値Ｔが１３０℃に未達のとき
はステップ１１から初めのフローに戻るが、１３０℃を
超過のときはステップ１２に進んで開閉弁１７を開きジ
ェット孔１６よりオイルの混じた冷却用の圧気をロータ
３１とステータ３２とのギャップ方向に吹付けて冷却を
行う。
【００１７】ついでステップ１３にて測定した温度が１
５０℃を超える場合は、ステップ１４で供給電力を減ず
るが、電力を減じても１５０℃を超過のときはステップ
１５からステップ１６に進み、アラームにより警告し、
ステップ１７で供給電力を制限して保護を行うことにな
る。
【００１８】したがって、回転電機の電動駆動時には第
１段階として冷却用空気の吹込みにより温度の低下を図
り、第２段階として供給電流を減ずることにより保護を
行うことになる。
【００１９】つぎに本発明における他の実施例を説明す
ると、図１に示す流体流路１５を点線にして示すＸの箇
所にて切断して開放し、前記のジェット孔１６に遠い部
分のハウジング３３に穴をあけ、吸引管５１を取付けて
真空ポンプ５にて回転電機３のハウジング３３の内部空
気を吸い出すように構成する。
【００２０】そして、この場合には図２に示す処理フロ
ー図のステップ１２にて開閉弁１７を開放するととも
に、真空ポンプ５を作動させることにより、温度が上昇
した回転電機３のロータ３１やステータ３２にジェット
孔１６からの外部の冷却用空気が吹付けられて内部温度
の上昇が防止できることになる。
【００２１】以上、本発明を上述の実施例によって説明
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、これらの変形を本発明の範囲から排除するものでは
ない。
【００２２】
【発明の効果】上述の実施例のように本発明によれば、
２サイクルエンジンに取付けた回転電機付ターボチャー
ジャの回転電機の温度上昇時にはオイルを混じた空気を
ロータやステータに吹付けたり、または真空ポンプによ
り回転電機のハウジングの空気を抜いて負圧とし外気を
ロータとステータに吹当て冷却を行い、さらに温度が低
下しない場合は供給電力の低減を行うので、回転電機の
保護が行える効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【図２】本実施例の作動を示す処理フロー図である。
【符号の説明】
１…タービン ２…コンプレッサ ３…回転電機 ４…空気圧縮機 ５…真空ポンプ １５…流体流路 １６…ジェット孔 ３１…ロータ ３２…ステータ ３３…ハウジング

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】２サイクルエンジンに取付けたターボチャ
    ージャに配置されて過給作動の付勢を行う回転電機の温
    度上昇を防止する２サイクルエンジン用ターボの回転電
    機の保護装置において、前記の回転電機のロータとステ
    ータとの間に冷却用流体を当て温度低下を図る温度下降
    手段と、回転電機への供給電流を減ずる電流制御手段と
    を有することを特徴とする２サイクルエンジン用ターボ
    の回転電機の保護装置。
  2. 【請求項２】前記の温度下降手段は回転電機のロータと
    ステータとの空隙方向に向けたジェット孔をハウジング
    に設けるとともに、該ジェット孔に送気する空気圧縮機
    を設けたことを特徴とする請求項１記載の２サイクルエ
    ンジン用ターボの回転電機の保護装置。
  3. 【請求項３】前記の温度下降手段は回転電機のロータと
    ステータの空隙方向に向けたジェット孔をハウジングに
    穿設して外気を取入れるとともに、該ジェット孔の反対
    側より真空ポンプにて吸引することを特徴とする請求項
    １記載の２サイクルエンジン用ターボの回転電機の保護
    装置。
JP4086428A 1992-03-10 1992-03-10 ２サイクルエンジン用ターボの回転電機の保護装置 Pending JPH05256155A (ja)

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JP4086428A JPH05256155A (ja) 1992-03-10 1992-03-10 ２サイクルエンジン用ターボの回転電機の保護装置

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