JPH05280362A - ターボチャージャ用回転電機の電圧制御装置 - Google Patents
ターボチャージャ用回転電機の電圧制御装置Info
- Publication number
- JPH05280362A JPH05280362A JP4105319A JP10531992A JPH05280362A JP H05280362 A JPH05280362 A JP H05280362A JP 4105319 A JP4105319 A JP 4105319A JP 10531992 A JP10531992 A JP 10531992A JP H05280362 A JPH05280362 A JP H05280362A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electric machine
- turbocharger
- motor
- rotary electric
- phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- F02B39/02—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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 可及的に小型で簡単な構成で回転電機を電動
機運転でき、組み立て調整も簡単なターボチャージャ用
回転電機の電圧制御装置を提供すること。 【構成】 ターボチャージャの回転軸に電動−発電機を
取付けたターボチャージャ用回転電機の電圧制御装置に
おいて、回転電機を電動機運転する場合、インバータ部
の各スイッチング回路の出力側に、入力電圧：電動機駆
動電圧の巻数比を持った変圧器を接続する。 【効果】 小型で簡単な構成で回転電機を電動機運転が
でき、組み立て調整も簡単になる。
機運転でき、組み立て調整も簡単なターボチャージャ用
回転電機の電圧制御装置を提供すること。 【構成】 ターボチャージャの回転軸に電動−発電機を
取付けたターボチャージャ用回転電機の電圧制御装置に
おいて、回転電機を電動機運転する場合、インバータ部
の各スイッチング回路の出力側に、入力電圧：電動機駆
動電圧の巻数比を持った変圧器を接続する。 【効果】 小型で簡単な構成で回転電機を電動機運転が
でき、組み立て調整も簡単になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、本発明は、ターボチャ
ージャの回転軸に電動−発電機を取付けたターボチャー
ジャ用回転電機の電圧制御装置に関する。
ージャの回転軸に電動−発電機を取付けたターボチャー
ジャ用回転電機の電圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの排気管にターボチャージャを
を取付け、このターボチャージャの回転軸に電動−発電
機を直結して排気エネルギーを回収しようとする提案が
種々なされ、いくつかの提案が実施されている。このよ
うな提案の基本的な構成としては、ターボチャージャに
電動機または発電機として動作する回転電機を取付け、
内燃機関の運転状態に応じて、例えば内燃機関が重負荷
状態の時にはこの回転電機を電動機運転として、コンプ
レッサの回転を助成して過給を補助したり、或いは内燃
機関が高速回転しており、大量の排気ガスは排出されて
いるような場合には、タービンの回転力でコンプレッサ
を回転させると共に、回転電機を発電機運転して、排気
ガスエネルギを電気エネルギとして回収する。そして、
このような提案は、例えば特開平１ー１５５０２７号公
報に記載されていて公知である。
を取付け、このターボチャージャの回転軸に電動−発電
機を直結して排気エネルギーを回収しようとする提案が
種々なされ、いくつかの提案が実施されている。このよ
うな提案の基本的な構成としては、ターボチャージャに
電動機または発電機として動作する回転電機を取付け、
内燃機関の運転状態に応じて、例えば内燃機関が重負荷
状態の時にはこの回転電機を電動機運転として、コンプ
レッサの回転を助成して過給を補助したり、或いは内燃
機関が高速回転しており、大量の排気ガスは排出されて
いるような場合には、タービンの回転力でコンプレッサ
を回転させると共に、回転電機を発電機運転して、排気
ガスエネルギを電気エネルギとして回収する。そして、
このような提案は、例えば特開平１ー１５５０２７号公
報に記載されていて公知である。
【０００３】前記の如きターボチャージャは、直流１２
Ｖを交流１００Ｖに変換するＶ変換部、交流１００Ｖを
直流７０Ｖに変換する整流部、直流７０Ｖを周波数可変
の３相交流を出力するインバータ部、発電機から回収さ
れる３相交流電圧を直流１２Ｖに変換整流する整流低電
圧部から構成されている。
Ｖを交流１００Ｖに変換するＶ変換部、交流１００Ｖを
直流７０Ｖに変換する整流部、直流７０Ｖを周波数可変
の３相交流を出力するインバータ部、発電機から回収さ
れる３相交流電圧を直流１２Ｖに変換整流する整流低電
圧部から構成されている。
【０００４】ところで、該ターボチャージャにおいて、
回転電機が発電機として動作している時は整流低電圧部
が動作して、発電電力を直流１２Ｖに変換しているが、
回転電機を電動機として駆動する時には、Ｖ変換部にて
直流１２Ｖを交流１００Ｖに昇圧するステップ、整流部
にて交流１００Ｖを直流７０Ｖに変換するステップ、イ
ンバータ部で直流７０Ｖを３相の交流出力に変換するス
テップを経て、所望の周波数と所望の波高値を持った交
流出力を得て、回転電機を電動機運転する。このよう
に、従来のターボチャージャでは、回転電機を電動機運
転する時、上記のように、電動機に印加する電圧を、直
流→交流→直流→交流と変化させていて、極めて複雑な
回路構成となっている。このため、生産コストも高く組
み立て調整も困難であり、かつ大型にならざるを得な
い。
回転電機が発電機として動作している時は整流低電圧部
が動作して、発電電力を直流１２Ｖに変換しているが、
回転電機を電動機として駆動する時には、Ｖ変換部にて
直流１２Ｖを交流１００Ｖに昇圧するステップ、整流部
にて交流１００Ｖを直流７０Ｖに変換するステップ、イ
ンバータ部で直流７０Ｖを３相の交流出力に変換するス
テップを経て、所望の周波数と所望の波高値を持った交
流出力を得て、回転電機を電動機運転する。このよう
に、従来のターボチャージャでは、回転電機を電動機運
転する時、上記のように、電動機に印加する電圧を、直
流→交流→直流→交流と変化させていて、極めて複雑な
回路構成となっている。このため、生産コストも高く組
み立て調整も困難であり、かつ大型にならざるを得な
い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来の不都合を改良しようとするものであり、その目
的は、ターボチャージャの回転軸に電動−発電機となる
回転電機を取付けたターボチャージャ用回転電機の電圧
制御装置において、可及的に小型で簡単な構成で回転電
機を電動機運転でき、組み立て調整も簡単なターボチャ
ージャ用回転電機の電圧制御装置を提供することにあ
る。
な従来の不都合を改良しようとするものであり、その目
的は、ターボチャージャの回転軸に電動−発電機となる
回転電機を取付けたターボチャージャ用回転電機の電圧
制御装置において、可及的に小型で簡単な構成で回転電
機を電動機運転でき、組み立て調整も簡単なターボチャ
ージャ用回転電機の電圧制御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】上記のような本発明の目
的を達成するために、本発明は、ターボチャージャの回
転軸に電動−発電機を取付けたターボチャージャ用回転
電機の電圧制御装置において、電動−発電機を電動機運
転するインバータ部の各スイッチング回路の出力側に、
入力電圧：電動機駆動電圧の巻数比を持った変圧器を接
続したことを特徴とするターボチャージャ用回転電機の
電圧制御装置を提供する。
的を達成するために、本発明は、ターボチャージャの回
転軸に電動−発電機を取付けたターボチャージャ用回転
電機の電圧制御装置において、電動−発電機を電動機運
転するインバータ部の各スイッチング回路の出力側に、
入力電圧：電動機駆動電圧の巻数比を持った変圧器を接
続したことを特徴とするターボチャージャ用回転電機の
電圧制御装置を提供する。
【０００７】
【作用】回転電機を電動機運転するとき、インバータ部
の各スイッチング回路の出力側に接続された、入力電
圧：電動機駆動電圧の巻数比を持った変圧器がスイッチ
ング回路に入力された電圧を電動機を駆動するのに必要
な電圧迄昇圧する。
の各スイッチング回路の出力側に接続された、入力電
圧：電動機駆動電圧の巻数比を持った変圧器がスイッチ
ング回路に入力された電圧を電動機を駆動するのに必要
な電圧迄昇圧する。
【０００８】
【実施例】次に本発明の一実施例を、図面を用いて詳細
に説明する。図２は、本発明に係るターボチャージャ用
回転電機の電圧制御装置を含むターボチャージャ全体の
ブロック図である。図２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、噴射器２を介して燃料
タンク２ａから供給される燃料との燃焼エネルギーによ
り車輪３を回転させて車両を駆動するもので、排気管１
ｂを介して燃焼後の排気ガスが排出される。なおエンジ
ン１はエンジントルクを断続するクラッチ４と、エンジ
ントルクを変速する変速機４ａとを具備している。ま
た、１ｃはエンジン回転センサ、２ｂはアクセルペダル
２ｃに取付けられたアクセルペダルセンサであり、それ
ぞれ検出したエンジン回転信号やアクセル踏込量に対応
するエンジン負荷信号を電子制御装置５に送出するもの
である。
に説明する。図２は、本発明に係るターボチャージャ用
回転電機の電圧制御装置を含むターボチャージャ全体の
ブロック図である。図２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、噴射器２を介して燃料
タンク２ａから供給される燃料との燃焼エネルギーによ
り車輪３を回転させて車両を駆動するもので、排気管１
ｂを介して燃焼後の排気ガスが排出される。なおエンジ
ン１はエンジントルクを断続するクラッチ４と、エンジ
ントルクを変速する変速機４ａとを具備している。ま
た、１ｃはエンジン回転センサ、２ｂはアクセルペダル
２ｃに取付けられたアクセルペダルセンサであり、それ
ぞれ検出したエンジン回転信号やアクセル踏込量に対応
するエンジン負荷信号を電子制御装置５に送出するもの
である。
【０００９】６は排気管１ｂおよび吸気管１ａに接続さ
れたターボチャージャであり、排気ガスエネルギーによ
り駆動されるタービン６ｂと、吸気を過給するコンプレ
ッサ６ａとを有し、これらの両者を接続する回転軸６ｃ
には電動機あるいは発電機として作動する回転電機７が
取付けられている。そして排気エネルギーによりタービ
ン６ｂが回転駆動されると回転電機７は発電機モードと
なり、その発電電力は電力変換器７ａに送電され、電力
変換器７ａの作動により車載のバッテリ５ａを充電する
ものである。なお、電力変換器７ａは、回転電機７を電
動機運転するためのインバータ部、発電機動作する回転
電機７から回収される３相交流電圧を直流１２Ｖに変換
整流する整流低電圧部とを具備している。
れたターボチャージャであり、排気ガスエネルギーによ
り駆動されるタービン６ｂと、吸気を過給するコンプレ
ッサ６ａとを有し、これらの両者を接続する回転軸６ｃ
には電動機あるいは発電機として作動する回転電機７が
取付けられている。そして排気エネルギーによりタービ
ン６ｂが回転駆動されると回転電機７は発電機モードと
なり、その発電電力は電力変換器７ａに送電され、電力
変換器７ａの作動により車載のバッテリ５ａを充電する
ものである。なお、電力変換器７ａは、回転電機７を電
動機運転するためのインバータ部、発電機動作する回転
電機７から回収される３相交流電圧を直流１２Ｖに変換
整流する整流低電圧部とを具備している。
【００１０】図１は、電力変換器７ａの中に設けられた
インバータ部の詳細を示すブロック図である。図１にお
いて、１０はインターフェース回路であり、電子制御装
置５から送られてくる、６ステップ信号を受ける。６ス
テップ信号は、後に述べるスイッチング回路をオン・オ
フさせる信号である。１１、１２、１３はパルス幅変調
方式のパルス発生回路であり、電動機に流すべき一次電
流の大きさに比例するパルス幅を持ったパルスを発生す
る。この一次電流の大きさは電子制御装置５からの電流
指示入力に基づく。そして、パルス発生回路１１はＵ相
のものであり、パルス発生回路１２はＶ相のものであ
り、パルス発生回路１３はＷ相のものである。１４、１
５、１６は、スイッチング回路であり、図３に示すよう
に、内部には２個のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２が設け
られており、前記６ステップ信号により動作するスイッ
チング素子が指定され、パルス発生回路１１〜１３から
の指定によりパルスのディユーティー幅が決まる。スイ
ッチング回路１４はＵ相のものであり、スイッチング回
路１５はＶ相のものであり、スイッチング回路１６はＷ
相のもの出る。なお、これらのスイッチング回路は、電
子制御装置５からのインバータオン信号により動作を開
始し、この信号のオフで動作を停止する。１７〜１９は
変圧器であり、それらの巻数比は入力電圧：電動機駆動
電圧となっている。そして、変圧器１７はＵ相のもので
あり、変圧器１８はＶ相のものであり、変圧器１９はＷ
相のものである。これらの変圧器の２次側には、電流セ
ンサ２０乃至２２が設けられており、これら電流センサ
の検出値はそれぞれの相のパルス発生回路に負帰還さ
れ、これら変圧器の２次側の電流値を指令値に保持す
る。変圧器の２次側は３相結線され、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相
を作る。図４はＵ相１相分の出力波形、６ステップ信号
のＵ相信号とＵバー相信号、スイッチング回路のスイッ
チング素子Ｓ１とＳ２のオン・オフの状態を示した波形
図であり、図５はＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電圧の変化状態と
３相の線間電圧の変化状態を示す波形図である。
インバータ部の詳細を示すブロック図である。図１にお
いて、１０はインターフェース回路であり、電子制御装
置５から送られてくる、６ステップ信号を受ける。６ス
テップ信号は、後に述べるスイッチング回路をオン・オ
フさせる信号である。１１、１２、１３はパルス幅変調
方式のパルス発生回路であり、電動機に流すべき一次電
流の大きさに比例するパルス幅を持ったパルスを発生す
る。この一次電流の大きさは電子制御装置５からの電流
指示入力に基づく。そして、パルス発生回路１１はＵ相
のものであり、パルス発生回路１２はＶ相のものであ
り、パルス発生回路１３はＷ相のものである。１４、１
５、１６は、スイッチング回路であり、図３に示すよう
に、内部には２個のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２が設け
られており、前記６ステップ信号により動作するスイッ
チング素子が指定され、パルス発生回路１１〜１３から
の指定によりパルスのディユーティー幅が決まる。スイ
ッチング回路１４はＵ相のものであり、スイッチング回
路１５はＶ相のものであり、スイッチング回路１６はＷ
相のもの出る。なお、これらのスイッチング回路は、電
子制御装置５からのインバータオン信号により動作を開
始し、この信号のオフで動作を停止する。１７〜１９は
変圧器であり、それらの巻数比は入力電圧：電動機駆動
電圧となっている。そして、変圧器１７はＵ相のもので
あり、変圧器１８はＶ相のものであり、変圧器１９はＷ
相のものである。これらの変圧器の２次側には、電流セ
ンサ２０乃至２２が設けられており、これら電流センサ
の検出値はそれぞれの相のパルス発生回路に負帰還さ
れ、これら変圧器の２次側の電流値を指令値に保持す
る。変圧器の２次側は３相結線され、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相
を作る。図４はＵ相１相分の出力波形、６ステップ信号
のＵ相信号とＵバー相信号、スイッチング回路のスイッ
チング素子Ｓ１とＳ２のオン・オフの状態を示した波形
図であり、図５はＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電圧の変化状態と
３相の線間電圧の変化状態を示す波形図である。
【００１１】本発明を上記の実施例によって説明した
が、本発明は上記実施例に限られたものではなく、本発
明の主旨の範囲内で種々の変形や応用が可能であり、こ
れらの変形や応用を本発明の範囲から除外するものでは
ない。
が、本発明は上記実施例に限られたものではなく、本発
明の主旨の範囲内で種々の変形や応用が可能であり、こ
れらの変形や応用を本発明の範囲から除外するものでは
ない。
【００１２】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
ターボチャージャの回転軸に電動−発電機を取付けたタ
ーボチャージャ用回転電機の電圧制御装置において、回
転電機を電動機運転する場合、インバータ部の各スイッ
チング回路の出力側に、入力電圧：電動機駆動電圧の巻
数比を持った変圧器を接続しているので、従来のインバ
ータ部のように、電動機に印加する電圧を、直流→交流
→直流→交流と変化させて、極めて複雑な回路構成を採
るようなことはなく、小型で簡単な構成で回転電機を電
動機運転ができ、組み立て調整も簡単なターボチャージ
ャ用回転電機の電圧制御装置を提供することができる。
ターボチャージャの回転軸に電動−発電機を取付けたタ
ーボチャージャ用回転電機の電圧制御装置において、回
転電機を電動機運転する場合、インバータ部の各スイッ
チング回路の出力側に、入力電圧：電動機駆動電圧の巻
数比を持った変圧器を接続しているので、従来のインバ
ータ部のように、電動機に印加する電圧を、直流→交流
→直流→交流と変化させて、極めて複雑な回路構成を採
るようなことはなく、小型で簡単な構成で回転電機を電
動機運転ができ、組み立て調整も簡単なターボチャージ
ャ用回転電機の電圧制御装置を提供することができる。
【図１】インバータ部の詳細を示すブロック線図
【図２】本発明に係るターボチャージャ用回転電機の電
圧制御装置を含むターボチャージャ全体のブロック図
圧制御装置を含むターボチャージャ全体のブロック図
【図３】スイッチング回路の内部と変圧器を示す回路図
【図４】Ｕ相１相分の出力波形、６ステップ信号のＵ相
信号とＵバー相信号、スイッチング回路のスイッチング
素子Ｓ１とＳ２のオン・オフの状態を示した波形図
信号とＵバー相信号、スイッチング回路のスイッチング
素子Ｓ１とＳ２のオン・オフの状態を示した波形図
【図５】Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電圧の変化状態と３相の線
間電圧の変化状態を示す波形図
間電圧の変化状態を示す波形図
５・・・・・電子制御装置 １１、１２、１３・・・パルス発生回路 １４、１５、１６・・・スイッチング回路 １７、１８、１９・・・変圧器 ２０、２１、２２・・・電流センサ
Claims (1)
- 【請求項１】ターボチャージャの回転軸に電動−発電機
を取付けたターボチャージャ用回転電機の電圧制御装置
において、電動−発電機を電動機運転するインバータ部
の各スイッチング回路の出力側に、入力電圧：電動機駆
動電圧の巻数比を持った変圧器を接続したことを特徴と
するターボチャージャ用回転電機の電圧制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4105319A JPH05280362A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | ターボチャージャ用回転電機の電圧制御装置 |
| US08/040,256 US5323613A (en) | 1992-03-31 | 1993-03-30 | Motor-generator voltage controller for turbocharger |
| EP93302514A EP0564268B1 (en) | 1992-03-31 | 1993-03-31 | Motor-generator voltage controller for turbocharger |
| DE69321985T DE69321985T2 (de) | 1992-03-31 | 1993-03-31 | Spannungssteuerung eines Motor-Generators für Abgasturbolader |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4105319A JPH05280362A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | ターボチャージャ用回転電機の電圧制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05280362A true JPH05280362A (ja) | 1993-10-26 |
Family
ID=14404396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4105319A Pending JPH05280362A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | ターボチャージャ用回転電機の電圧制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5323613A (ja) |
| EP (1) | EP0564268B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05280362A (ja) |
| DE (1) | DE69321985T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021507661A (ja) * | 2017-12-18 | 2021-02-22 | イエフペ エネルジ ヌヴェルＩｆｐ Ｅｎｅｒｇｉｅｓ Ｎｏｕｖｅｌｌｅｓ | 液体冷却型パワーエレクトロニクス |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6912451B2 (en) * | 2001-09-06 | 2005-06-28 | Energy Transfer Group, Llc | Control system for a redundant prime mover system |
| US9605591B2 (en) * | 2000-10-09 | 2017-03-28 | Energy Transfer Group, L.L.C. | Arbitrage control system for two or more available power sources |
| US6750557B2 (en) * | 2001-09-06 | 2004-06-15 | Energy Transfer Group, L.L.C. | Redundant prime mover system |
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