JPH01257721A - 回転電機付ターボチャージャの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はエンジンの排気管に取付けた回転電機付ターボ
チャージャの制御装置に関する。

（従来の技術） 近年、エンジンの排気エネルギーにより駆動されるター
ビンに空気を圧縮するコンプレッサな取付け、エンジン
の吸気を過給するターボチャージャが車両に取付けられ
、エンジン出力の増大が計られている。

また、この種のターボチャージャのタービンシャフトに
電動−発電機となる回転電機を取付け、内燃機関の負荷
や回転数の検出手段からの信号に応じて回転電機を制御
する内燃機関のターボチャージャの提案が特開昭６２−
４８９３１号公報に開示されている。

そして、上述の提案においては、エンジンの低速回転時
にバッテリからの電力を回転電機に供給して電動機作動
となし、コンプレッサの回転を付勢してターボチャージ
ャの過給作動を助勢することにより、エンジンの低速運
転時の過給圧の低下を補い、エンジン出力の向上を計っ
ている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述のように過給圧を上昇させるため回
転電機の電動機駆動にはバッテリから大電力の供給を必
要とし、特に電動機駆動の初期には消費電力が大きいた
めバッテリの端子電圧が低下して、車両の前照灯などが
暗くなり、夜間の車両の運転に支障を生じ危険を伴う虞
がある。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、
その目的はターボチャージャに取付けた回転電機の電動
機駆動時におけるバッテリの電圧低下による障害を防止
しようとする回転電機付ターボチャージャの制御装置を
提供するにある。

（課題を解決するための手段） 本発明によねば、ターボチャージャに電動−発電機とな
る回転電機を取付け、発電機作動時の回転電機の出力に
よりバッテリの充電を行う回転電機付ターボチャージャ
の制御装置において、車載電気機器の電源となるバッテ
リと、前記回転電機の駆動用のバッテリと、充電時にこ
れらバッテリの電路を切換えてともに回転電機の発電出
力に接続する切換手段とを備えた回転電機付ターボチャ
ージャの制御装置か提供される。

（作用） 本発明では、バッテリを２個備えて回転電機の発電機作
動時のみスイッチにより、２個のバッテリの電路を一緒
にして充電するので、片方のバッテリか回転電機に大電
力を供給するときには、他方のバッテリの端子電圧は影
響を受けることがない。

（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。

図面は本発明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、エンジンの排
気エネルギーにより回転駆動されるタービン１１と、タ
ービン軸１２に取付けられてエンジンの吸気を過給する
コンプレッサ１３とを有し、コンプレッサ１３とタービ
ン軸受１４との間のタービン軸１２には電動−発電機と
なる回転Ｎ機２か取付けられている。

回転電機２はタービン軸１２に設りられた回転子２１と
、ターボチャージャ１の筐体に取付けられた固定子２２
よりなり、例えは回転子２１には永久磁石が用いられ、
固定子２２には多相巻線か備えられた交流機により構成
されている。

３は第１のバッテリであり、車両に搭載された電気機器
の電源となるもので、前照灯４は第１のバッテリ３から
電力が供給され、該バッテリ３の充電はエンジンの高速
回転時における発電機作動の回転電機２の発電電力によ
り行われる。

５は整流器を備えたレギュレータであり、回転電機２の
固定子巻線に接続されて発電された交流電力を直流に変
換後、バッテリ充電用の所定電圧に制御して、第１のバ
ッテリ３および第２のバッテリ６に供給して、これらの
バッテリを充電するものである。なお、第２のバッテリ
６への充電回路にはスイッチＡ、Ｂが接続され、これら
のスイッチの開閉制御と、レギュレータ５の出力電圧の
制御は後述するコントローラ７の指令により行われる。

８は電力変換器であり、第２のバッテリ６から直流電力
を人力して、回転電機２を電動機作動させる交流電力に
変換して出力するもので、通過電力をデユーティ制御す
る電力制御器や交流出力の周波数を自在に変換するイン
バータなとの強電機器を備えている。そして、交流出力
の電力や周波数の制御はコントローラ７からの指令に基
づいて制御されるよう構成されている。

９は出力検出器であり、回転電機２の固定子巻線に接続
され、該巻線間型圧やその交流周波数を検出して回転電
機２の作動状態に基づく信号をコントローラ７に送出す
るものである。

コントローラ７はマイクロコンピュータよりなり、プロ
セッサ、各種メモリ、人／出力回路などを有し、回転電
機２か発電機作動時におけるスイッチＡおよびＢの開閉
制御やレギコーレータ５の出力電圧制御プログラム、ま
た回転電機２が電動機作動時の供給交流電力やその周波
数の制御プログラムなどを有し、これらの制御プログラ
ムに基づいてスイッチやレギュレータ、電力変換器など
に指令を発するよう構成されている。

つきにこのように構成された本実施例の作動を説明する
。

車両の定速走行時にて回転電機２が発電機作動のときに
は、固定子２２の巻線からの発電電力は出力検出器９を
経由してレギュレータ５に供給され、整流器を備えたレ
ギュレータ５は供給された交流電力を直流に変換する。

一方、出力検出器９は発電電力の電圧や周波数に基づく
検出信号をコントローラ７に送ることにより、コントロ
ーラ７はスイッチＡおよびＢをオンにする指令を発する
とともに、レギュレータ５の整流した直流電力の電圧が
充電用の適正値となるような制御指令をレギュレータ５
に発令する。このようなコントローラ７やレギュレータ
５の作動により、第１のバッテリ３および第２のバッテ
リ６は発電機作動の回転電機２の発電電力により、それ
ぞれ充電が行われることになる。

つぎにエンジンの加速時や低速高負荷を要求されるとき
は回転電機２は電動機作動となるが、コントローラ７は
まずスイッチＡおよびＢをオフにする指令を発して、第
１のバッテリ３からの電力が電力変換器８に流入するの
を防止する。

ついで、コントローラ７は電力変換器８に指令を発して
、回転電機２を増速させるべき交流電力に第２のバッテ
リ６からの直流電力を変換させる。これはコントローラ
７は出力検出器９からの信号を人力して、常に回転電機
２の回転状態を検知しているので、電力変換器８の強電
機器のデユーティ制御や周波数制御を常に行うことによ
り、回転電機２を増速させることができるものである。

したがって、回転電機２の電動機作動時には第２のバッ
テリ６の電力のみ使用するので、第１のバッテリ３の出
力電圧は影響を受けることはない。

以上本発明を上述の一実施例によって説明したが、本発
明の主旨の範囲内で、例えば本実施例に用いた２個のス
イッチを１個のみとする如く変形や応用が可能であり、
これらを本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 本発明によれば、電気機器の電源となるバッテリと、回
転電機の駆動用バッテリとを別個に設け、これらバッテ
リの充電時には電路を一緒にして発電機作動の回転電機
の出力に接続するが、電動機作動時は互いに切離されて
いるので、回転電機の電動機作動による大電力の消費時
にも他方のバッテリは影響を受けず、したがって端子電
圧の低下がないため車両の運転の支障が免れる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】 図面は本発明の一実施例を示す構成ブロック図である。 １・・・ターボチャージャ、２・・・回転電機、３・・
・第１のバッテリ、４・・・前照灯、６・・・第２のバ
ッテリ、７・・・コントローラ、Ａ、Ｂ・・・スイッチ
。 特許出願人　　いすｙ自動車株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ターボチャージャに電動−発電機となる回転電機
   を取付け、発電機作動時の回転電機の出力によりバッテ
   リの充電を行う回転電機付ターボチャージャの制御装置
   において、車載電気機器の電源となるバッテリと、前記
   回転電機の駆動用のバッテリと、充電時にこれらバッテ
   リの電路を切換えてともに回転電機の発電出力に接続す
   る切換手段とを備えたことを特徴とする回転電機付ター
   ボチャージャの制御装置。
2. （２）前記切換手段としてスイッチを使用したことを特
   徴とする請求項（１）記載の回転電機付ターボチャージ
   ャの制御装置。