JPH11182256A - 回転電機付ターボチャージャ - Google Patents
回転電機付ターボチャージャInfo
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- JPH11182256A JPH11182256A JP9355865A JP35586597A JPH11182256A JP H11182256 A JPH11182256 A JP H11182256A JP 9355865 A JP9355865 A JP 9355865A JP 35586597 A JP35586597 A JP 35586597A JP H11182256 A JPH11182256 A JP H11182256A
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- rotor
- rotation speed
- electric machine
- supercharging pressure
- supercharging
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
- F02B39/16—Other safety measures for, or other control of, pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
- F02B39/16—Other safety measures for, or other control of, pumps
- F02B2039/162—Control of pump parameters to improve safety thereof
- F02B2039/168—Control of pump parameters to improve safety thereof the rotational speed of pump or exhaust drive being limited
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/90—Braking
- F05D2260/903—Braking using electrical or magnetic forces
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 バッテリの充電状態に係わらず、回転軸の回
転数を過過給とならない許容回転数以下に的確に抑える
ことができるようにすること。 【解決手段】 バッテリ６の充電が許容されない時であ
って、過給圧検出手段８により検出される過給圧ＰＢが
所定圧Ｐ１以上の時或いは、回転数検出手段により検出
される回転数が所定回転数以上の時に、回転子１６の回
転を妨げるように磁界を発生させて回転子１６に制動を
かけるようにコイル１７を通電するようにした。
転数を過過給とならない許容回転数以下に的確に抑える
ことができるようにすること。 【解決手段】 バッテリ６の充電が許容されない時であ
って、過給圧検出手段８により検出される過給圧ＰＢが
所定圧Ｐ１以上の時或いは、回転数検出手段により検出
される回転数が所定回転数以上の時に、回転子１６の回
転を妨げるように磁界を発生させて回転子１６に制動を
かけるようにコイル１７を通電するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの排気ガ
スにより駆動されるタービンロータの回転軸に電動−発
電機となる回転電機を配置し、排気エネルギーを電気エ
ネルギーとして回収しようとする回転電機付ターボチャ
ージャに関する。
スにより駆動されるタービンロータの回転軸に電動−発
電機となる回転電機を配置し、排気エネルギーを電気エ
ネルギーとして回収しようとする回転電機付ターボチャ
ージャに関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの排気エネルギーをタービンロ
ータに導いて高速回転させ、タービンロータの回転軸に
接続されたコンプレッサロータを回転駆動してエンジン
に過給気を圧送するターボチャージャが広く使用されて
いる中で、近年、このターボチャージャの回転軸に電動
−発電機となる回転電機を配置し、排気エネルギーを電
気エネルギーとして回収すると共に排気エネルギー不足
時に電気エネルギーによりコンプレッサロータを回転駆
動させる回転電機付ターボチャージャが種々提案されて
いる。
ータに導いて高速回転させ、タービンロータの回転軸に
接続されたコンプレッサロータを回転駆動してエンジン
に過給気を圧送するターボチャージャが広く使用されて
いる中で、近年、このターボチャージャの回転軸に電動
−発電機となる回転電機を配置し、排気エネルギーを電
気エネルギーとして回収すると共に排気エネルギー不足
時に電気エネルギーによりコンプレッサロータを回転駆
動させる回転電機付ターボチャージャが種々提案されて
いる。
【０００３】この種の回転電機付ターボチャージャは、
例えば、特開平５−２３１１６２号公報に開示されてい
る。この回転電機付ターボチャージャでは、ターボチャ
ージャの過回転を防止するために、ターボチャージャの
回転数検出手段を設け、ターボチャージャの過大回転数
（許容最大回転数）を設定するとともに、回転数検出手
段の過大回転数の検出に基づき回転電機の発電出力を増
大し回転を制御している。
例えば、特開平５−２３１１６２号公報に開示されてい
る。この回転電機付ターボチャージャでは、ターボチャ
ージャの過回転を防止するために、ターボチャージャの
回転数検出手段を設け、ターボチャージャの過大回転数
（許容最大回転数）を設定するとともに、回転数検出手
段の過大回転数の検出に基づき回転電機の発電出力を増
大し回転を制御している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の回転電機付ターボチャージャにおいては、発電
出力が供給されるバッテリの充電状態によっては発電量
が制限され、過大回転数以下にターボチャージャの回転
数を抑えるだけの発電量まで出力できない場合がある。
そのため、軸振幅の増加によるコンプレッサロータとハ
ウジングと干渉、回転軸上に固設されて回転電機の回転
子を構成する永久磁石の破損、エンジンの過過給等を防
止することができないという問題があった。
た従来の回転電機付ターボチャージャにおいては、発電
出力が供給されるバッテリの充電状態によっては発電量
が制限され、過大回転数以下にターボチャージャの回転
数を抑えるだけの発電量まで出力できない場合がある。
そのため、軸振幅の増加によるコンプレッサロータとハ
ウジングと干渉、回転軸上に固設されて回転電機の回転
子を構成する永久磁石の破損、エンジンの過過給等を防
止することができないという問題があった。
【０００５】それゆえ、本発明は当該回転電機付ターボ
チャージャにおいて、バッテリの充電状態に係わらず、
回転軸の回転数を過過給とならない許容回転数以下に的
確に抑えることができるようにすることを、その課題と
する。
チャージャにおいて、バッテリの充電状態に係わらず、
回転軸の回転数を過過給とならない許容回転数以下に的
確に抑えることができるようにすることを、その課題と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記した技術的課題を解
決するために本発明において講じた技術的手段は、ハウ
ジングと、該ハウジング内にエンジンの排気エネルギー
により回転可能に配設されるタービンロータと、前記ハ
ウジングに回転可能に支承され、その一端に前記タービ
ンロータが固定される回転軸と、該回転軸の他端に固定
され、前記ハウジング内に回転可能に収容されるコンプ
レッサロータと、前記回転軸上に固設される回転子、該
回転子と所定の小隙間をもって前記ハウジングに固設さ
れる固定子及び該固定子に巻回されるコイルからなる回
転電機とを備え、エンジンの運転状態に応じて前記回転
電機を発電作動させて排気エネルギーを回収してバッテ
リを充電させる回転電機付ターボチャージャにおいて、
前記コンプレッサロータによる過給圧を検出する過給圧
検出手段或いは、前記回転軸の回転数を検出する回転数
検出手段を設け、前記バッテリの充電が許容されない時
であって、前記過給圧検出手段により検出される過給圧
が所定圧以上の時或いは、前記回転数検出手段により検
出される回転数が所定回転数以上の時に、前記回転子の
回転を妨げるように磁界を発生させて前記回転子に制動
をかけるように前記コイルを通電するようにしたことで
ある。
決するために本発明において講じた技術的手段は、ハウ
ジングと、該ハウジング内にエンジンの排気エネルギー
により回転可能に配設されるタービンロータと、前記ハ
ウジングに回転可能に支承され、その一端に前記タービ
ンロータが固定される回転軸と、該回転軸の他端に固定
され、前記ハウジング内に回転可能に収容されるコンプ
レッサロータと、前記回転軸上に固設される回転子、該
回転子と所定の小隙間をもって前記ハウジングに固設さ
れる固定子及び該固定子に巻回されるコイルからなる回
転電機とを備え、エンジンの運転状態に応じて前記回転
電機を発電作動させて排気エネルギーを回収してバッテ
リを充電させる回転電機付ターボチャージャにおいて、
前記コンプレッサロータによる過給圧を検出する過給圧
検出手段或いは、前記回転軸の回転数を検出する回転数
検出手段を設け、前記バッテリの充電が許容されない時
であって、前記過給圧検出手段により検出される過給圧
が所定圧以上の時或いは、前記回転数検出手段により検
出される回転数が所定回転数以上の時に、前記回転子の
回転を妨げるように磁界を発生させて前記回転子に制動
をかけるように前記コイルを通電するようにしたことで
ある。
【０００７】上記した手段によれば、バッテリが充電で
きない状態にあって、回転軸の回転数が所定回転数以上
の時或いは、過給圧が所定圧以上の時に、回転子の回転
位置に応じてコイルを通電することで、回転子に対して
磁気的な制動作用をなすことができるのでバッテリの充
電状態に影響されることなく、過過給とならない許容回
転数以下に的確に抑えることが可能となる。
きない状態にあって、回転軸の回転数が所定回転数以上
の時或いは、過給圧が所定圧以上の時に、回転子の回転
位置に応じてコイルを通電することで、回転子に対して
磁気的な制動作用をなすことができるのでバッテリの充
電状態に影響されることなく、過過給とならない許容回
転数以下に的確に抑えることが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に従った回転電機付
ターボチャージャの一実施形態を図面に基づき、説明す
る。
ターボチャージャの一実施形態を図面に基づき、説明す
る。
【０００９】図１及び図２において、１はエンジンで車
両の原動機、或いは電気自動車においては主発電機（図
示されない）の動力源である。エンジン１の吸気管２と
排気管３とには回転電機付ターボチャージャ１０が接続
されている。回転電機付ターボチャージャ１０は、ハウ
ジング１４と、ハウジング１４のタービン収容部内に収
容され、排気管３の排気ガスが導入されることにより排
気ガスエネルギーによって回転駆動されるタービンロー
タ１１と、ハウジング１４のコンプレッサ収容部内に収
容され、タービンロータ１１と回転軸１３を介して接続
されてタービンロータ１１と一体回転するコンプレッサ
ロータ１２とを備えている。回転軸１３は、ハウジング
に軸受を介して回転可能に支承されている。尚、排気管
３の排気ガスはタービン収容部の入口より導入されて、
タービンロータ１１を回転駆動し、出口より排出され、
またコンプレッサ収容部の入口には、ダクト部２ａを介
して図示しないエアクリーナからの空気が導入されて、
コンプレッサロータ１２により加圧されてより過給気と
して吸気管２内に吐出される。尚、図１中、７は吸気管
２内に配設されたスロットルバルブで、コントローラ４
からの信号に応じて図示しないスロットルアクチュエー
タにより開閉制御される。また、８は圧力センサでエン
ジンの吸気圧力（過給圧）を検出し、検出信号をコント
ローラ４へ送る。また、９はアクセルセンサでアクセル
ペダルの踏込み量を検出し、検出信号をコントローラ４
へ送る。
両の原動機、或いは電気自動車においては主発電機（図
示されない）の動力源である。エンジン１の吸気管２と
排気管３とには回転電機付ターボチャージャ１０が接続
されている。回転電機付ターボチャージャ１０は、ハウ
ジング１４と、ハウジング１４のタービン収容部内に収
容され、排気管３の排気ガスが導入されることにより排
気ガスエネルギーによって回転駆動されるタービンロー
タ１１と、ハウジング１４のコンプレッサ収容部内に収
容され、タービンロータ１１と回転軸１３を介して接続
されてタービンロータ１１と一体回転するコンプレッサ
ロータ１２とを備えている。回転軸１３は、ハウジング
に軸受を介して回転可能に支承されている。尚、排気管
３の排気ガスはタービン収容部の入口より導入されて、
タービンロータ１１を回転駆動し、出口より排出され、
またコンプレッサ収容部の入口には、ダクト部２ａを介
して図示しないエアクリーナからの空気が導入されて、
コンプレッサロータ１２により加圧されてより過給気と
して吸気管２内に吐出される。尚、図１中、７は吸気管
２内に配設されたスロットルバルブで、コントローラ４
からの信号に応じて図示しないスロットルアクチュエー
タにより開閉制御される。また、８は圧力センサでエン
ジンの吸気圧力（過給圧）を検出し、検出信号をコント
ローラ４へ送る。また、９はアクセルセンサでアクセル
ペダルの踏込み量を検出し、検出信号をコントローラ４
へ送る。
【００１０】また、コンプレッサロータ１２と軸受間に
位置する回転軸１３上には、回転電機１５が配設されて
いる。回転電機１５は、回転軸１３に固定される永久磁
石から成る回転子１６、該回転子１６を包囲するように
ハウジング１４に固定される固定子１８及び該固定子１
８の内周に径方向内方に突出形成されて軸方向に延在す
るポール部１８ａ、１８ｂ、１８ｃに夫々巻回された３
相のコイル１７とからなり、電動機または発電機として
選択的に作動可能なものである。固定子１７に巻回され
たコイル１７は、インバータとコンバータとを備えた交
直両方向変換器から成る電力変換器５を介してバッテリ
６に接続されており、これにより、タービンロータ１１
が回転駆動されて固定子１７内にて回転子１６が回転さ
れると、コイル１７に励磁作用により交流電流が生じ、
電力変換器５を介してバッテリ６に充電される。また、
この逆に、例えば、発進時や急加速時等に発電及び駆動
コイルに電流が供給されると、回転子１６が回転されて
コンプレッサロータ１２による過給作動が付勢される。
位置する回転軸１３上には、回転電機１５が配設されて
いる。回転電機１５は、回転軸１３に固定される永久磁
石から成る回転子１６、該回転子１６を包囲するように
ハウジング１４に固定される固定子１８及び該固定子１
８の内周に径方向内方に突出形成されて軸方向に延在す
るポール部１８ａ、１８ｂ、１８ｃに夫々巻回された３
相のコイル１７とからなり、電動機または発電機として
選択的に作動可能なものである。固定子１７に巻回され
たコイル１７は、インバータとコンバータとを備えた交
直両方向変換器から成る電力変換器５を介してバッテリ
６に接続されており、これにより、タービンロータ１１
が回転駆動されて固定子１７内にて回転子１６が回転さ
れると、コイル１７に励磁作用により交流電流が生じ、
電力変換器５を介してバッテリ６に充電される。また、
この逆に、例えば、発進時や急加速時等に発電及び駆動
コイルに電流が供給されると、回転子１６が回転されて
コンプレッサロータ１２による過給作動が付勢される。
【００１１】コントローラ４は、マイクロコンピュータ
よりなり、エンジン１の回転数ｗｐ検出する図示しない
回転センサの検出信号、圧力センサ８の検出信号、電力
変換器５に入力されるコイル１７の出力交流電圧信号、
電力変換器５にて交流から直流に変換されて出力される
直流電圧信号、バッテリ６の端子電圧（充電状態）信号
等が入力されて演算処理等を行う中央処理装置、図５に
示すエンジン１の運転状況と所要過給圧との関連マッ
プ、回転電機１５の電動機−発電機の切換制御マップな
どを格納する各種メモリ装置、電力変換器５に回転電機
１５の電動機−発電機の切換指示や他のアクチュエータ
等に制御指示を発令する入出力装置などを有している。
よりなり、エンジン１の回転数ｗｐ検出する図示しない
回転センサの検出信号、圧力センサ８の検出信号、電力
変換器５に入力されるコイル１７の出力交流電圧信号、
電力変換器５にて交流から直流に変換されて出力される
直流電圧信号、バッテリ６の端子電圧（充電状態）信号
等が入力されて演算処理等を行う中央処理装置、図５に
示すエンジン１の運転状況と所要過給圧との関連マッ
プ、回転電機１５の電動機−発電機の切換制御マップな
どを格納する各種メモリ装置、電力変換器５に回転電機
１５の電動機−発電機の切換指示や他のアクチュエータ
等に制御指示を発令する入出力装置などを有している。
【００１２】図２は、上記した構成からなる本実施形態
の作動の一例を示す制御フローチャートであり、図１及
び図２を参照してその作動を以下に説明する。
の作動の一例を示す制御フローチャートであり、図１及
び図２を参照してその作動を以下に説明する。
【００１３】エンジン１が始動されると、タービンロー
タ１１が排気エネルギーにより回転され、コンプレッサ
ロータ１２による過給が開始される。このとき、回転電
機１５はエンジン１の運転状態、バッテリ６の充電状態
に応じて、以下に説明するようにコントローラ４により
電動機、発電機又は制動機等として選択的に作動され
る。ステップＳ１にてアクセルセンサ９により検出され
るアクセルペダルの踏込み量、ステップＳ２にて図示し
ない回転センサにより検出されるエンジン回転数、ステ
ップＳ３にてコイル１７に誘起される交流電圧の周波数
から検出される回転軸１３の回転数、ステップＳ４にて
圧力センサ８により検出される過給圧ＰＢが夫々コント
ローラ４に読み込まれる。そして、ステップＳ５及びＳ
６にて、必要過給圧の上限値Ｐ１及び下限値Ｐ２がアク
セル踏込み量及びエンジン回転数からコントローラ４に
より算出され、ステップＳ７にて現在の過給圧ＰＢが下
限値Ｐ２と上限値Ｐ１との間にあるかが判断される。Ｐ
１＞ＰＢ＞Ｐ２であるときには、コントローラ４は図５
に示す切換制御マップに従い、ステップＳ９にてコイル
１７の回路を開放して回転電機１５を無負荷状態として
過給圧制御を停止し、ステップＳ１に戻る。
タ１１が排気エネルギーにより回転され、コンプレッサ
ロータ１２による過給が開始される。このとき、回転電
機１５はエンジン１の運転状態、バッテリ６の充電状態
に応じて、以下に説明するようにコントローラ４により
電動機、発電機又は制動機等として選択的に作動され
る。ステップＳ１にてアクセルセンサ９により検出され
るアクセルペダルの踏込み量、ステップＳ２にて図示し
ない回転センサにより検出されるエンジン回転数、ステ
ップＳ３にてコイル１７に誘起される交流電圧の周波数
から検出される回転軸１３の回転数、ステップＳ４にて
圧力センサ８により検出される過給圧ＰＢが夫々コント
ローラ４に読み込まれる。そして、ステップＳ５及びＳ
６にて、必要過給圧の上限値Ｐ１及び下限値Ｐ２がアク
セル踏込み量及びエンジン回転数からコントローラ４に
より算出され、ステップＳ７にて現在の過給圧ＰＢが下
限値Ｐ２と上限値Ｐ１との間にあるかが判断される。Ｐ
１＞ＰＢ＞Ｐ２であるときには、コントローラ４は図５
に示す切換制御マップに従い、ステップＳ９にてコイル
１７の回路を開放して回転電機１５を無負荷状態として
過給圧制御を停止し、ステップＳ１に戻る。
【００１４】Ｐ１＞ＰＢ＞Ｐ２でないときには、ステッ
プＳ８にてＰＢ＞Ｐ２か否かが判断され、ＰＢ＞Ｐ２で
ないとき、即ち、ＰＢがＰ２よりも低い時には、図５の
切換制御マップに従い、コイル１７への電力供給による
過給アシストを実行すべく、ステップＳ１１にてコント
ローラ４でＰ１＞ＰＢ＞Ｐ２となるようにコイル１７へ
の供給電力量（電流）及び供給タイミングを算出し、ス
テップＳ１２にてコイル１７へ電流を供給して回転電機
１５の駆動制御を行い、ステップＳ１に戻る。この時の
回転子１６の永久磁石と固定子１８の各ポール部１８ａ
〜１８ｃの磁極の関係を図３（Ａ）〜（Ｃ）に示す。図
３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、回転子１６の永久磁石
の磁極に対して、回転子１６を回転させる側に永久磁石
を吸引する又は反発する磁極が各ポール部１８ａ〜１８
ｃに形成されるように所定のタイミングで各ポール部に
巻回されるコイル１７に電流が供給される。
プＳ８にてＰＢ＞Ｐ２か否かが判断され、ＰＢ＞Ｐ２で
ないとき、即ち、ＰＢがＰ２よりも低い時には、図５の
切換制御マップに従い、コイル１７への電力供給による
過給アシストを実行すべく、ステップＳ１１にてコント
ローラ４でＰ１＞ＰＢ＞Ｐ２となるようにコイル１７へ
の供給電力量（電流）及び供給タイミングを算出し、ス
テップＳ１２にてコイル１７へ電流を供給して回転電機
１５の駆動制御を行い、ステップＳ１に戻る。この時の
回転子１６の永久磁石と固定子１８の各ポール部１８ａ
〜１８ｃの磁極の関係を図３（Ａ）〜（Ｃ）に示す。図
３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、回転子１６の永久磁石
の磁極に対して、回転子１６を回転させる側に永久磁石
を吸引する又は反発する磁極が各ポール部１８ａ〜１８
ｃに形成されるように所定のタイミングで各ポール部に
巻回されるコイル１７に電流が供給される。
【００１５】ＰＢ＞Ｐ２であるとき、即ち、Ｐ１＜ＰＢ
であるときには、ステップＳ１０にてバッテリ６が充電
可能か否かが判断される。バッテリ６が充電可能なとき
には、図５の切換制御マップに従い、電力回収による過
給制限を実行すべく、ステップＳ１３にてコントローラ
４でＰ１＞ＰＢ＞Ｐ２となるように回収電力量を算出
し、ステップＳ１６にて電力回収（発電）による回転電
機１５の制動制御を行い、ステップＳ１に戻る。ステッ
プＳ１０にてバッテリ６が充電不可能である（満充電で
ある）と判断されると、ステップＳ１４にてコイル１７
への電力供給による回転制動を実行すべく、コイル１７
への供給電力量及び供給タイミングを算出し、ステップ
Ｓ１５にてコイル１７へ電流を供給して回転電機１５の
電力供給による制動制御を行い、ステップＳ１に戻る。
この時の回転子１６の永久磁石と固定子１８の各ポール
部１８ａ〜１８ｃの磁極の関係を図４（Ａ）〜（Ｃ）に
示す。図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、回転子１６の
永久磁石の磁極に対して、回転子１６の回転を妨げる側
に永久磁石を吸引する又は反発する磁極が各ポール部１
８ａ〜１８ｃに形成されるように所定のタイミングで各
ポール部に巻回されるコイル１７に電流が供給される。
であるときには、ステップＳ１０にてバッテリ６が充電
可能か否かが判断される。バッテリ６が充電可能なとき
には、図５の切換制御マップに従い、電力回収による過
給制限を実行すべく、ステップＳ１３にてコントローラ
４でＰ１＞ＰＢ＞Ｐ２となるように回収電力量を算出
し、ステップＳ１６にて電力回収（発電）による回転電
機１５の制動制御を行い、ステップＳ１に戻る。ステッ
プＳ１０にてバッテリ６が充電不可能である（満充電で
ある）と判断されると、ステップＳ１４にてコイル１７
への電力供給による回転制動を実行すべく、コイル１７
への供給電力量及び供給タイミングを算出し、ステップ
Ｓ１５にてコイル１７へ電流を供給して回転電機１５の
電力供給による制動制御を行い、ステップＳ１に戻る。
この時の回転子１６の永久磁石と固定子１８の各ポール
部１８ａ〜１８ｃの磁極の関係を図４（Ａ）〜（Ｃ）に
示す。図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、回転子１６の
永久磁石の磁極に対して、回転子１６の回転を妨げる側
に永久磁石を吸引する又は反発する磁極が各ポール部１
８ａ〜１８ｃに形成されるように所定のタイミングで各
ポール部に巻回されるコイル１７に電流が供給される。
【００１６】以上のように、本実施形態によれば、上記
した制御が所定時間毎に繰り返し実行され、バッテリ６
の充電状態に影響されることなく、過給圧ＰＢがＰ１以
上になること並びに、回転軸１３の回転数が所定回転数
以上（過給圧ＰＢがＰ１以上になる回転軸１３の回転数
よりも高い回転数）になることが的確に防止される。ま
た、本実施形態によれば、通常のターボチャージャのよ
うに過剰排気エネルギーを、ウエストゲートバルブを用
いて排気ガスをタービンロータをバイパスさせることに
より、逃がす必要もないため、当該回転電機ターボチャ
ージャの簡素化を図ることができる。
した制御が所定時間毎に繰り返し実行され、バッテリ６
の充電状態に影響されることなく、過給圧ＰＢがＰ１以
上になること並びに、回転軸１３の回転数が所定回転数
以上（過給圧ＰＢがＰ１以上になる回転軸１３の回転数
よりも高い回転数）になることが的確に防止される。ま
た、本実施形態によれば、通常のターボチャージャのよ
うに過剰排気エネルギーを、ウエストゲートバルブを用
いて排気ガスをタービンロータをバイパスさせることに
より、逃がす必要もないため、当該回転電機ターボチャ
ージャの簡素化を図ることができる。
【００１７】
【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、バッテリ
が充電できない状態にあって、回転軸の回転数が所定回
転数以上の時或いは、過給圧が所定圧以上の時には、回
転子の回転位置に応じて回転電機のコイルを通電するこ
とで、回転子に対して磁気的な制動作用をなすことがで
きるので、バッテリの充電状態に影響されることなく、
過過給とならない許容回転数以下に回転軸の回転数を的
確に抑制することができる。よって、回転軸の回転数が
上限値を超えることにより、回転軸の振幅の増加による
コンプレッサロータとハウジングとの干渉や、回転子を
構成する永久磁石の破損等が発生することを防止でき、
当該回転電機付ターボチャージャの信頼性を向上するこ
とができる。
が充電できない状態にあって、回転軸の回転数が所定回
転数以上の時或いは、過給圧が所定圧以上の時には、回
転子の回転位置に応じて回転電機のコイルを通電するこ
とで、回転子に対して磁気的な制動作用をなすことがで
きるので、バッテリの充電状態に影響されることなく、
過過給とならない許容回転数以下に回転軸の回転数を的
確に抑制することができる。よって、回転軸の回転数が
上限値を超えることにより、回転軸の振幅の増加による
コンプレッサロータとハウジングとの干渉や、回転子を
構成する永久磁石の破損等が発生することを防止でき、
当該回転電機付ターボチャージャの信頼性を向上するこ
とができる。
【００１８】また、過給圧及び回転軸の回転数を回転電
機により制限することができるので、通常のターボチャ
ージャにおけるウエストゲートバルブを不要とすること
ができ、当該回転電機ターボチャージャの簡素化を図る
ことができる。
機により制限することができるので、通常のターボチャ
ージャにおけるウエストゲートバルブを不要とすること
ができ、当該回転電機ターボチャージャの簡素化を図る
ことができる。
【図１】本発明に従った回転電機付ターボチャージャの
一実施形態の構成ブロック図である。
一実施形態の構成ブロック図である。
【図２】図１の実施形態における制御フローチャートで
ある。
ある。
【図３】図１の実施形態における回転電機の駆動制御時
の回転子の永久磁石と固定子の磁極との関係を示す説明
図である。
の回転子の永久磁石と固定子の磁極との関係を示す説明
図である。
【図４】図１の実施形態における回転電機の電力供給に
よる制動制御時の回転子の永久磁石と固定子の磁極との
関係示す説明図である。
よる制動制御時の回転子の永久磁石と固定子の磁極との
関係示す説明図である。
【図５】図１の実施形態における回転電機の切換制御マ
ップである。
ップである。
１ エンジン ４ コントローラ ５ 電力変換器 ６ バッテリ １０ 回転電機付ターボチャージャ １１ タービンロータ １２ コンプレッサロータ １３ 回転軸 １４ ハウジング １５ 回転電機 １６ 回転子 １７ コイル １８ 固定子 １８ａ、１８ｂ、１８ｃ ポール部
Claims (1)
- 【請求項１】 ハウジングと、該ハウジング内にエンジ
ンの排気エネルギーにより回転可能に配設されるタービ
ンロータと、前記ハウジングに回転可能に支承され、そ
の一端に前記タービンロータが固定される回転軸と、該
回転軸の他端に固定され、前記ハウジング内に回転可能
に収容されるコンプレッサロータと、前記回転軸上に固
設される回転子、該回転子と所定の小隙間をもって前記
ハウジングに固設される固定子及び該固定子に巻回され
るコイルからなる回転電機とを備え、エンジンの運転状
態に応じて前記回転電機を発電作動させて排気エネルギ
ーを回収してバッテリを充電させる回転電機付ターボチ
ャージャにおいて、前記コンプレッサロータによる過給
圧を検出する過給圧検出手段或いは、前記回転軸の回転
数を検出する回転数検出手段を設け、前記バッテリの充
電が許容されない時であって、前記過給圧検出手段によ
り検出される過給圧が所定圧以上の時或いは、前記回転
数検出手段により検出される回転数が所定回転数以上の
時に、前記回転子の回転を妨げるように磁界を発生させ
て前記回転子に制動をかけるように前記コイルを通電す
るようにしたことを特徴とする回転電機付ターボチャー
ジャ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9355865A JPH11182256A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 回転電機付ターボチャージャ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9355865A JPH11182256A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 回転電機付ターボチャージャ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11182256A true JPH11182256A (ja) | 1999-07-06 |
Family
ID=18446127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9355865A Pending JPH11182256A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 回転電機付ターボチャージャ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11182256A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011067568A1 (en) * | 2009-12-04 | 2011-06-09 | Perkins Engines Company Limited | Turbocharger brake |
| WO2017056359A1 (ja) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 符号変調器、符号復調器、及び、コントローラ |
| US9641188B1 (en) | 2015-10-23 | 2017-05-02 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Power router apparatus for generating code-modulated powers |
| JP2017180158A (ja) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | いすゞ自動車株式会社 | 内燃機関システム |
| CN112160830A (zh) * | 2020-09-15 | 2021-01-01 | 西安交通大学 | 一种电动可调涡轮增压器及其控制方法 |
-
1997
- 1997-12-24 JP JP9355865A patent/JPH11182256A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011067568A1 (en) * | 2009-12-04 | 2011-06-09 | Perkins Engines Company Limited | Turbocharger brake |
| EP2333272A1 (en) * | 2009-12-04 | 2011-06-15 | Perkins Engines Company Limited | Turbocharger brake |
| EP2444624A1 (en) * | 2009-12-04 | 2012-04-25 | Perkins Engines Company Limited | Turbocharger brake |
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| US10468960B2 (en) | 2015-09-29 | 2019-11-05 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Code modulator for code-modulating power with modulation code, code demodulator for code-demodulating code-modulated power with demodulation code, and controller thereof |
| US9641188B1 (en) | 2015-10-23 | 2017-05-02 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Power router apparatus for generating code-modulated powers |
| JP2017180158A (ja) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | いすゞ自動車株式会社 | 内燃機関システム |
| CN112160830A (zh) * | 2020-09-15 | 2021-01-01 | 西安交通大学 | 一种电动可调涡轮增压器及其控制方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040922 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060406 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060418 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060822 |