JPH0649726U - ターボ用回転電機の異常警告装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ターボチャージャに取付けた回転電機の電動／
発電作動時の異常をその効率により検出し、異常時に警
告を発して事故の防止を図る。 【構成】エンジン２の吸排気流路とターボチャージャ１
の入／出口流路にそれぞれ圧力センサと温度センサとを
取付け、タービン軸１２に設けた回転電機３には入／出
力を検出する電流計４３，４４を取付ける。そして、回
転電機３の運転時にはターボチャージャ１の仕事量と回
転電機の入／出力とに基づいて回転電機３の仕事の効率
を求め、異常値の場合には警告灯６１を点灯する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は排気エネルギーを回収してエンジンの吸気圧を増大させるターボチャ ージャに取付けた回転電機の作動を監視し、異常を警告するターボ用回転電機の 異常警告装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

エンジンの排気系に取付けたターボチャージャに回転電機を配置し、エンジン の運転状態に応じて回転電機を電動駆動、または発電作動させて、排気エネルギ ーを有効に回収する装置が開発されている。

【０００３】 そしてこの種の装置における故障診断を行うため、特開平１−１１７９２７号 公報にはエンジン回転、タービン回転、発電出力およびバッテリへの供給電力を それぞれ検出する４検出手段の信号に基づき異常個所を判断するタービン発電機 の故障診断装置が示されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上述の公開公報に示された提案では回転電機の発電作動時の異常には対応でき るが、エンジンへの過給気圧を上昇させるため回転電機を電動駆動する場合、投 入電力に対してのブースト圧の上昇状況の監視が行われておらず、このため回転 電機の異常に気付かず供給電力の継続により、不測の事故が生ずるという虞があ る。

【０００５】 本考案はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的はター ボチャージャに配置した回転電機の運転に際して発動作動時のみならず、電動駆 動時にも入／出力を監視して異常を警告しようとするターボ用回転電機の異常警 告装置を提供することにある。

【０００６】

【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考案によれば、排気エネルギーを回収するター ボチャージャのタービン軸に設けた回転電機の電動／発電作動時の異常を警告す るターボ用回転電機の異常警告装置において、前記の回転電機の入／出力検出手 段と、ターボチャージャの入／出力仕事検出手段と、これらの検出手段からの信 号に基づき異常を検知して警告を発する検知制御手段とを備えたターボ用回転電 機の異常警告装置が提供される。

【０００７】

【作用】

ターボチャージャの入／出力仕事量と回転電機の入／出力とに基づいて回転電 機の仕事の効率を求め、これを正常値と比較して異常が検出されると運転者に警 告が発せられる。

【０００８】

【実施例】

つぎに本考案の実施例について図面を用いて詳細に説明する。

【０００９】 図１は本考案にかかるターボ用回転電機の異常警告装置の一実施例を示す構成 ブロック図である。同図において、１はターボチャージャでエンジン２とは排気 管２１と吸気管２２とにより接続され、排気エネルギーにより駆動されるタービ ン１１と、タービントルクにより回転し空気を圧縮してエンジン２に送気するコ ンプレッサ１３とを有しており、回転数検出用のターボ回転センサ１５が備えら れている。

【００１０】 そして排気管２１には排気圧センサ２３、排気温センサ２４が、吸気管２２に はブースト圧センサ２５、吸気温センサ２６がそれぞれ取付けられ、エンジン回 転センサ２７とともに各検知出力が後述するコントローラに導かれている。

【００１１】 また、ターボチャージャ１のタービン１１からの排出口には出口圧計１６と出 口温度計１７が、コンプレッサ１３への吸入口には入口圧計１８と入口温度計１ ９がそれぞれ配置され、これらの各出力はコントローラ６に出力されている。

【００１２】 ３は電動−発電機となる回転電機であり、タービン軸１２にそのロータ３１が 直結され、該ロータ３１に対応するステータ３２はターボチャージャ１のハウジ ング１４の内壁に取付けられている。そして、インバータ４２、コンバータ４１ などを備えたパワー部４を介し、バッテリ５からの電力が供給されると電動機と して作動し、ロータ３１に直結のコンプレッサ１３を付勢してエンジン２への過 給気圧を高めたり、または排気エネルギーに余裕のあるときは発電機として作動 し、発電出力によりバッテリ５の充電が行えるように構成されている。なお、４ ３は電流計でコンバータ４１からインバータ４２に送出される電流を検出するも の、４４は充電電流計でバッテリ５への充電電流を検出するもので、ともに検出 した信号はコントローラ６に送出される。

【００１３】 コントローラ６は電子制御装置からなり、エンジン２やターボチャージャ１の 吸排気流路に設けられた各種のセンサや、アクセル開度センサ６０、エンジン回 転センサ２７、ターボ回転センサ１５、および電流計４３，４４などからの検出 信号に応じ所定の演算が行われ、メモリに格納されたマップを検索して、回転電 機３に対する入出力電流の設定や、運転効率を監視し、異常と判断の場合には運 転の停止、警告灯６１の点灯などを指令するように構成されている。

【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、同図を用いて本実施 例の作動を説明する。

【００１５】 まず、ステップ１ではアクセル開度、エンジン回転、タービン回転、各流路の 圧力や温度が関連の各種センサからの検出信号により読み込まれ、ステップ２で はこれらの信号に基づき回転電機３の電動運転か否かが判断される。そして電動 運転の場合はステップ３にてメモリに格納された運転マップの検索により供給電 流が設定されて電動駆動が行われる。

【００１６】 ついでステップ５ではインバータ４２の入力電圧と電流計４３の読みとにより パワー部４の出力が算出され、ステップ６では回転電機３の仕事となる空気圧縮 に要する仕事量のコンプレッサ出力（Ｐｃ）の計算が行われる。そしてステップ ７にてタービン出力（Ｐｔ）の演算がなされ、これらの出力値に基づいてステッ プ８ではブーストアップのための仕事量（Ｐｃ−Ｐｔ）が計算され、ステップ９ にてこの仕事量の効率が予め設定された効率に対して適正か否かが判断される。 そして効率適正の場合は始めのフローに戻りフローが繰返えされるが、否の場合 にはステップ１０に移り電源を断って電動運転を中止する。ついでステップ１１ で警告灯６１を点灯して運転者に警告を与え、コントローラ６のメモリに故障モ ードを記憶させることになる。

【００１７】 さきのステップ２で電動運転でない場合はステップ１３からステップ１４に進 んで発電運転か否かを判断し、発電作動のときはステップ１５にてメモリに格納 の運転マップに基づく出力電流をチェックする。そしてステップ１６では発電運 転を行い、つぎのステップ１７にて充電電流計４４の値によりパワー部４からの 出力を測定する。ついでステップ１８では実出力が所定の適正発電量か否かをチ ェックし、適正の場合は始めのフローに戻って運転を継続するが、否の場合には 発電運転を中止してステップ１１に移行し、警告灯６１の点灯や故障モードのメ モリを行ってフローを終了することになる。

【００１８】 以上、本考案を上述の実施例によって説明したが、本考案の主旨の範囲内で種 々の変形が可能であり、これらの変形を本考案の範囲から排除するものではない 。

【００１９】

【考案の効果】

上述の実施例のように本考案によれば、ターボチャージャに配置した回転電機 の運転に際し、その電動駆動と発電作動との両モードにおいて、関連する各種の センサからの信号により、タービン、コンップレッサの仕事量と、供給電力、出 力電力とを比較してその効率が適正か否かの判断を行い、適正でない場合には運 転を中止して警告するので、不測の事故が防止できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。

【図２】本実施例の作動の一例を示す処理フロー図であ
る。

【符号の説明】

１…ターボチャージャ ２…エンジン ３…回転電機 ４…パワー部 ６…コントローラ １１…タービン １３…コンプレッサ ２３…排気圧センサ ２４…排気温センサ ２５…ブースト圧センサ ２６…吸気温センサ ４１…コンバータ ４２…インバータ ４３…電流計 ４４…充電電流計 ６１…警告灯

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】排気エネルギーを回収するターボチャージ
   ャのタービン軸に設けた回転電機の電動／発電作動時の
   異常を警告するターボ用回転電機の異常警告装置におい
   て、前記の回転電機の入／出力検出手段と、ターボチャ
   ージャの入／出力仕事検出手段と、これらの検出手段か
   らの信号に基づき異常を検知して警告を発する検知制御
   手段とを備えたことを特徴とするターボ用回転電機の異
   常警告装置。
2. 【請求項２】前記の検知制御手段は電動駆動時の回転電
   機の異常検知に際し、前記の検出手段の信号に応じてコ
   ンプレッサ出力とタービン出力とを算出するとともに回
   転電機への供給電力を算出し、これらの算出値に基づく
   回転電機の効率により異常を検知することを特徴とする
   請求項１記載のターボ用回転電機の異常警告装置。