JPH01313626A - 回転電機付ターボチャージャの駆動装置 - Google Patents

回転電機付ターボチャージャの駆動装置

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JPH01313626A
JPH01313626A JP63143091A JP14309188A JPH01313626A JP H01313626 A JPH01313626 A JP H01313626A JP 63143091 A JP63143091 A JP 63143091A JP 14309188 A JP14309188 A JP 14309188A JP H01313626 A JPH01313626 A JP H01313626A
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battery
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Hideo Kawamura
英男 河村
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Isuzu Motors Ltd
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    • F02B37/12Control of the pumps
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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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】 (産業上の利用分計) 本発明はターボチャージャに回転電機を取付はエンジン
の運転状態により回転電機を電動機作動させる回転電機
付ターボチャージャの駆動装置に関する。
(従来の技術) エンジン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、エンジンの負荷信号
と回転数の信号と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、エンジンの部分負荷時
には回転電機を発電機として作動させてバッテリの充電
を行い、エンジンの低回転重負荷時には回転電機にバッ
テリから電力を供給して電動機作動させ、排気エネルギ
ーによるターボチャージャの過給作動を助勢し、エンジ
ンの低速重負荷時の出力向上を計っている。
(発明が解決しようとする課題)    ・上述の提案
においては、ガソリンエンジンの場合にエンジンが低回
転低負荷では、排出する排気エネルギーが少ないため、
ターボチャージャを十分に駆動するにはバッテリから大
電力を供給して過給作動を助勢せねばならず、このため
バッテリの電圧が極度に低下して車載の電気機器が使用
不能になるとともに、バッテリの蓄電量の不足や、バッ
テリが短寿命となるという不具合が生じている。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、
その目的はエンジントルクの一部にて発電を行い、この
電力をターボチャージャの回転電機に給電して低速重負
荷時のターボチャージャの過給作動を助勢しようとする
回転電機付ターボチャージャの駆動装置を提供するにあ
る。
(課題を解決するための手段) 本発明によれば、ターボチャージャの回転軸に取付けた
回転電機にバッテリから電力を供給して駆動せしめ、エ
ンジンの吸気を過給する回転電機付ターボチャージャの
駆動装置において、前記エンジンの出力により駆動され
る発電機と、該発電機に伝達されるエンジン出力の継・
断を制御する制御手段と、前記エンジンの低速高負荷時
に前記制御手段を継にして発電機を作動せしめ発電電力
を回転電機に供給する供給手段とを設けた回転電機付タ
ーボチャージャの駆動装置が提供される。
(作用) 本発明ではエンジンの低回転重負荷時には、クラッチが
継に制御されてエンジンの動力により発電機が駆動され
、その発電電力が回転電機に供給されてターボチャージ
ャの過給作動を助勢することにより、エンジンに十分な
過給気を供給する作用があるとともに、このときバッテ
リからの電力を消耗しないため、その端子電圧の低下を
免れる作用もある。
(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。
第1図は本発明の一実施例を示す構成ブロックであり、
第2図は本実施例におけるエンジンとターボチャージャ
との関連を示す説明図である。
これらの図面において、1はエンジンで吸気管1aを通
じて吸入する空気と、供給された燃料との燃焼エネルギ
ーにより運転されて車両を駆動するもので、排気管1b
を介して燃焼後の排気ガスが排出される。
2はターボチャージャでエンジン1とは吸気管1aと排
気管1bとにより接続され、エンジン1の吸入空気を圧
縮するコンプレッサ2aと、エンジン1の排気エネルギ
ーにより駆動されるタービン2bとを有し、これらの両
者を接続する回転軸には回転電機3が取付けられている
そして、エンジン1の排気エネルギーによりタービン2
bが回転駆動されると、同軸上のコンプレッサ2aが駆
動されて吸気を圧縮し、圧縮された空気が吸気管1aを
介してエンジン1に供給されることにより、エンジン出
力を増大させるものである。
回転電機3は強力な残留磁気力を保持する永久磁石から
なる回転子と、多相t−線を有する固定子とを備え、該
多相巻線に所定の交流電力が供給されると電動機作動と
なってコンプレッサ2aを回転駆動して、ターボチャー
ジャ2の過給作動を助勢し、またエンジン1の排気エネ
ルギーが大きいときはタービン2bと同軸の回転子の回
転による磁束変化により、固定子の多相巻線に交流電力
が誘起され、該誘起電力を整流することによりバッテリ
4を充電するものである。41はバッテリの端子電圧を
検出する電圧センサで、検出信号を後述するコントロー
ラに送出する。
5は発電機で動力伝達の制御手段となるクラッチ51を
介してエンジン1に係合され、エンジン1の動力の一部
を電気エネルギーに変換して直流電力を発電するもので
、エンジン1が低速重負荷時にて吸気圧の上昇が望まれ
るときには、この発電電力を回転電機3に供給し−てタ
ーボチャージャ2の過給作動を助勢するものである。な
おりラッチ51は通電されると動力を伝達する電磁クラ
ッチが用いられ、コントローラ9の指令により継・断が
制御される。
6は電圧変換器、フはインバータであり、電圧変換器6
は半導体制御素子からなるスイッチング回路と昇圧用変
圧器および整流器とを備え、バツテリ4または発電機5
から入力される直流電力の電圧を上昇させるもので、イ
ンバータ7は電圧変換器6から供給される昇圧された直
流電力を回転電機3の駆動用の所定周波数の交流電力に
変換するものであり、これらの電圧変換器6およびイン
バータ7への作動制御指令はコントローラ9から発せら
れるよう構成されている。
8はレギュレータで、発電機作動時の回転電機3からの
交流電力を入力してバッテリ4の充電用直流電力に変換
するもので、出力となる直流電力の電圧や電流の制御は
コントローラ9の指令により行われる。なお、10は車
載の電気機器となる例えば前照灯でバッテリ4より電力
が供給されている。
コントローラ9はマイクロコンピュータからなり、中央
制御装置、メモリ、入/出力回路などを有し、エンジン
1の運転状態や回転電機の作動状態、電圧センサ41か
らの検出信号などに基づいて、メモリに格納された制御
プログラムにより、クラッチ51、電圧変換器6、・C
ンバータ7、レギュレータ8などにそれぞれ制御指令を
発するよう構成されている。
つぎにこのような構成になる本実施例の作動を説明する
■エンジン1が高出力を要求されるときは、排気エネル
ギーによりタービン2bを駆動しコンプレッサ2aの作
動にて吸気を圧縮してエンジンに過給気を供給するが、
車両が低速で高負荷となる例えば急坂路の登板時では、
ガソリンエンジンの場合、エンジン1からの排気エネル
ギーが小さく排気によるターボチャージャ2の過給作動
のみでは十分な過給気が得られない、このため、バッテ
リ4からの電力を電圧変換器6およびインバータ7を介
して回転電機3に供給するが、大電力を要するためバッ
テリ4の端子電圧が低下し始めると、電圧センサ41が
この電圧低下を検出してコントローラ9に検出信号を発
信する。
電圧センサ41からの検出信号を受信したコントローラ
9はクラッチ51を接合する指令を発してエンジン1と
発電機5とを係合させ発電せしめ、電圧変換器6、イン
バータフを通じて回転電機3に電力供給してコンプレッ
サ2aを駆動する。このため吸気が圧縮され、圧力の高
い過給気がエンジン1に送り込まれ、供給燃料が増量さ
れてエンジン出力が向上することになる。又、エンジン
の負荷回転を検出して予め設定されたレベル以下では発
電機5を駆動させてもよい。
■車両が高速にて走行時はエンジン1の排出する排気エ
ネルギーも十分にあり、回転電機3に電力供給して過給
作動をする必要がなく、またバッテリ4の端子電圧も定
常値にて電圧センサ41からの検出信号も平常のため、
コントローラ9はクラッチ5!を断にする指令を発して
発電機5をエンジン1の出力から切離す、そしてターボ
チャージャ2の回転電機3を発電機として作動させ、そ
の発電電力をレギュレータ8により整流して直流電力に
変換し、バッテリ4に供給して、充電を行うことになる
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、エンジン出力により駆動される発電機
をクラッチ機構を介して取付け、エンジンの低回転高負
荷時にはクラッチを継にして発電作動させ、該発電電力
を回転電機に供給してターボチャージャの過給作動を助
勢するので、バッテリから回転電機に供給する電力が不
要となり、このためバッテリの端子電圧の低下が免れる
ことにより車載電気機器の作動不良は解消され、さらに
バッテリの蓄電量が常に十分に保持されて、寿命への悪
影響が防止される効果が生ずる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第2
図は本発明におけるエンジンとターボチャージャとの関
連を示す説明図である。 1・・・エンジン、2・・・ターボチャージャ、3・・
・回転電機、4・・・バッテリ、5・・・発電機、51
・・・クラッチ、9・・・コントローラ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ターボチャージャの回転軸に取付けた回転電機に
    バッテリから電力を供給して駆動せしめ、エンジンの吸
    気を過給する回転電機付ターボチャージャの駆動装置に
    おいて、前記エンジンの出力により駆動される発電機と
    、該発電機に伝達されるエンジン出力の継・断を制御す
    る制御手段と、前記エンジンの低速高負荷時に前記制御
    手段を継にして発電機を作動せしめ発電電力を回転電機
    に供給する供給手段とを設けたことを特徴とする回転電
    機付ターボチャージャの駆動装置。
  2. (2)前記制御手段として電磁クラッチを用いたことを
    特徴とする請求項(1)記載の回転電機付ターボチャー
    ジャの駆動装置。
JP63143091A 1988-06-10 1988-06-10 回転電機付ターボチャージャの駆動装置 Pending JPH01313626A (ja)

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