JP5052658B2 - エンジン - Google Patents
エンジン Download PDFInfo
- Publication number
- JP5052658B2 JP5052658B2 JP2010212372A JP2010212372A JP5052658B2 JP 5052658 B2 JP5052658 B2 JP 5052658B2 JP 2010212372 A JP2010212372 A JP 2010212372A JP 2010212372 A JP2010212372 A JP 2010212372A JP 5052658 B2 JP5052658 B2 JP 5052658B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inverter
- temperature
- compressor impeller
- electric motor
- intake
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Supercharger (AREA)
Description
この電動過給機の一例として、過給機の出口部が、エンジンの排気ガスの動圧で駆動されるターボチャージャーのコンプレッサ入口部に連結されたものが知られている(特許文献1)。
この電動過給機は、電力により自由に過給できる過給機を備えることで、エンジンの加速性を高め、エンジンの背圧を低下させ及び未燃焼燃料を少なくするものである。
このような高回転/大電流状態での連続運転時においては、バッテリからの直流電力をスイッチングする半導体素子の損失や配線抵抗による損失が大きくなり、インバータの温度が上昇し、インバータを構成する各部品が破損し、また劣化することが考えられる。
また、吸気配管内にインバータ及び電動機が配設されるため、エンジンの吸気抵抗が大きいという問題点もあった。
以下、この発明の実施の形態1のエンジンについて、図に基づいて説明する。
図1はこの発明の実施の形態1によるエンジンを示す全体構成図である。
このエンジンは、多気筒であるが、図1では一気筒のみが示されている。
エンジンは、エンジン本体1と、内部にスロットルバルブ3が設けられ吸入空気をエンジン本体1に導く吸気配管2と、エンジン本体1からの排気ガスを排気浄化装置5に導く排気配管4と、吸気配管2に取付けられたインタークーラ6と、このインタークーラ6の上流側の吸気配管2に設けられた電動過給機7と、この電動過給機7の下流側の吸気配管2と排気配管4との間に設けられたターボチャージャー8とを備えている。
過給機20は、放熱ブロック27が面接触したハウジング23と、電動機19のシャフト21の先端部に取付けられハウジング23内で回転し、吸気配管22内の空気を圧縮するコンプレッサインペラ22とを備えている。
上記ターボチャージャー8は、排気配管4内に設けられた排気タービン28と、この排気タービン28と軸29を介して接続され吸気配管2内に設けられたコンプレッサインペラ30とを備えている。
過給機20及びターボチャージャー8は、コンプレッサインペラ22及びコンプレッサインペラ30の回転により、吸気配管2内の空気を圧縮してシリンダ10内に送り、高出力化だけでなく低燃費化が実現される。
このバイパス配管31には、バイパス配管31を通過する吸入空気の流量を調整する空気流量調整弁32が設けられている。この空気流量調整弁32は、例えば電気的に駆動される電磁バルブが用いられる。
調整弁制御手段41には、インバータ40を構成する半導体チップ(図示せず)の温度を検出するインバータ温度検出手段(図示せず)からの検出温度が伝達される。
調整弁制御手段41は、電動過給機7が駆動中、即ち電動機19が駆動中であって、吸入空気が吸気配管部2Aとともにバイパス配管31にも流通した状態において、インバータ温度検出手段の検出温度がインバータ40の使用適正温度よりも高い温度の場合には、空気流量調整弁32を全閉するように制御している。
また、調整弁制御手段41は、電動過給機7の駆動が停止中、即ち電動機19の駆動が停止中であって、エンジンの出力を検出するエンジン出力検出手段(図示せず)からの出力値が、所定値以上であって、かつインバータ温度検出手段からの温度がインバータの使用適正温度よりも高い場合には、空気流量調整弁32を部分的に閉じるように制御している。
また、調整弁制御手段41は、電動機19への供給電力を停止後、所定時間、空気流量調整弁32を全閉するように制御している。
この所定時間は、吸入空気の温度を検出する吸気温度検出手段(図示せず)で検出された温度と、インバータ温度検出手段とに基づいて決定される。
また、調整弁制御手段41は、空気流量調整弁32を開くときは、閉じるときと比較して漸次開放するように制御している。
なお、上記調整弁制御手段41は、インバータ40とともに、放熱ブロック27、電動機19に固定された制御装置25の内部に設けられているが、インバータ40と個別に設けるようにしてもよい。
電動過給機7のインバータ40は、クランク16の回転数、スロットルバルブ3のポジション、吸入圧、吸入空気量等の指令値に基づいて電動機19を駆動制御する。
ここで、スロットルバルブ3のポジションとはドライバのアクセル操作を反映させるものであり、例えば電子ストットルのない車両等ではアクセル開度で代用される。
吸入圧に関しては、例えばスロットルバルブ3の下流後の吸気配管2内に圧力センサ等を設け吸入圧を得ることが可能である。
吸入空気量に関しては、例えば吸気配管2内のエアクリーナ33の下流等にエアーフローセンサ等を設けることにより検出が可能である。
インバータ40は、バッテリ24から配線26を通じて得られる供給電力を電動機19の駆動電力に変換し電動機19を駆動する。
このとき電動機19に必要とされる電力は大きい(例えば、14Vのバッテリ24の場合、200A以上である。)ため、インバータ40においても相当の発熱がある。
このインバータ40で生じた熱は、インバータ40に面接触した放熱ブロック27、放熱ブロック27に面接触したハウジング23を通じてコンプレッサインペラ22に伝達され、コンプレッサインペラ22に伝達された熱は、吸気配管2内を通過する吸入空気により奪われる。
吸気配管部2A内に流入した吸入空気は、過給機20のコンプレッサインペラ22、ターボチャージャー8のコンプレッサインペラ30を介してインタークーラ6を通過する。このインタークーラ6では、コンプレッサインペラ22及びコンプレッサインペラ30での過給による圧力上昇に伴って温度上昇した吸入空気を冷却し、シリンダ10内の空気充填効率を向上させる。
この後、吸入空気は、スロットルバルブ3を通過した後、開弁した吸入弁14を通じてシリンダ10内に吸入される。
圧縮された混合気は、点火プラグ12が火花放電されることで、着火し、燃焼する。燃焼した混合気は、開弁した排気弁15の排気口から排気ガスとして排気配管4に排気される。
この排気ガスは、排気配管4を通過する際に、吸入空気を過給するコンプレッサインペラ30に連動した排気タービン28を駆動し後、排気浄化装置5で浄化される。
先ず、電動過給機7の制御装置25は、インバータ温度検出手段で検出されたインバータ温度をマイクロコンピュータのメモリ(図示しない)に読み込み、記憶する(ステップS101)。
次に、電動過給機7が駆動中か否かを判定する(ステップS102)。このときの電動過給機7が駆動か否かを判定するのは例えばエンジンコンピュータ(図示しない)からの電動過給要求信号や電動機19のシャフト21の回転数から判定すればよい。他にもコンプレッサインペラ22の下流の空気圧力など電動過給機7が駆動状態と判定できる信号を代替できるものであればよい。
このステップS102で電動過給機7が駆動中と判定された場合には、空気流量調整弁32は、バイパス配管31の通路を遮断してバイパス配管31に空気が流れないように制御する(ステップS105)。
一方、ステップS102で電動過給機7が駆動中でないと判定された場合には、次にエンジン出力が所定値以下かどうか判定する(ステップS103)。
そして、ステップS103でエンジン出力が所定値より小さいと判定された場合には、吸入空気量は少なく、コンプレッサインペラ22がエンジンの吸気抵抗となっても出力の低下が少ないので、空気流量調整弁32は、そのままバイパス配管31の通路を遮断してバイパス配管31に吸入空気が流れないよう制御する(ステップS105)。
なお、エンジン出力はクランク16の回転数、吸入空気量、燃料噴射量等から定められるマップを参照することにより得られる。
ステップS104でインバータ40の温度が所定値未満の場合には、コンプレッサインペラ22が吸気抵抗となり、エンジン出力が低下するのを防止するために、空気流量調整弁32を全開し、バイパス配管31に吸入空気が流れるように制御する(ステップS107)。
一方、インバータ40の温度が使用適正温度以上の場合には、インバータ40の熱源となる半導体素子やコンデンサが破壊もしくは寿命が短くなる可能性があるために、エンジン出力が低下するも、空気流量調整弁32を所定量回動して、バイパス配管31とともにコンプレッサインペラ22が配置された吸気配管部2Aにも吸入空気が流れるように制御する(ステップS106)。
電動過給機7が駆動中において、調整弁制御手段41は、エンジンの運転状態検出手段(図示せず)からのエンジンの運転状態の検出結果に基づいて、最適な過給を行うことができるように、空気流量調整弁32を所定量回動するように制御しており、吸気配管部2Aとともにバイパス配管31にも吸入空気が流通する場合もある。
この場合、調整弁制御手段41は、インバータ温度検出手段の検出温度がインバータ40の使用適正温度よりも高い温度の場合には、空気流量調整弁32を全閉する。
従って、コンプレッサインペラ22に熱伝導されたインバータ40を熱は、吸入空気に放出され、インバータ40の熱破損を抑制することができる。
従って、蓄熱した放熱ブロック27の熱は、吸入空気に放出され、放熱ブロック27は冷却されるので、放熱ブロック27とインバータ40との温度差が確保され、インバータ40からの熱は放熱ブロック27に効率良く伝導される。
従って、空気流量調整弁32が開放されたとき、過給された吸入空気が急激に開放され、逆流を伴う不連続な吸入空気の流通が生じるのを防止でき、エンジンは円滑に駆動する。
なお、空気流量制御弁32を閉じる前は、バイパス配管31内は大気圧下であり、空気流量制御弁32を急激に閉じた場合でも吸入空気の流通に与える影響は少ない。
従って、電動機19の駆動が停止中であっても、インバータ40が使用適正温度よりも高い場合には、コンプレッサインペラ22が吸気抵抗となり、エンジンの出力が少し低下するも、インバータ40を熱は、コンプレッサインペラ22を通じて吸入空気に放出され、インバータ40の熱破損が抑制される。
例えば、電動機19に電動機19の駆動力を検出する駆動力検出手段を設け、この駆動力検出手段から得られた値からインバータ40の温度を推定するようにしてもよい。
この場合には、調整弁制御手段41は、駆動力検出手段から間接的に有られた温度がインバータ40の使用適正温度よりも高い場合には、空気流量調整弁32を全閉するように制御する。
この場合には、調整弁制御手段41は、供給電力検出手段から間接的に得られた温度がインバータ40の使用適正温度よりも高い場合には、空気流量調整弁32を全閉するように制御する。
空気流量調整弁32を全閉する所定時間を判断するのに、吸入空気の温度も考慮することで、放熱ブロック27を所定の温度に冷却されるのに必要とする時間をより正確に把握することができる。
また、放熱ブロック27は、図2に示した配置に限定されるものではなく、インバータ40及びハウジング23に接続するのであればよい。
また、放熱ブロックは、インバータまたはハウジングに最初から一体化されたものでもよい。
Claims (7)
- 吸入空気が流通する吸気配管と、
この吸気配管内に配置されたコンプレッサインペラ、及びコンプレッサインペラを囲ったハウジングを有する過給機と、
この過給機を駆動する電動機と、
前記吸気配管の前記コンプレッサインペラの上流側と下流側との間の吸気配管部に並設され、コンプレッサインペラを迂回したバイパス配管と、
このバイパス配管に設けられバイパス配管を流通する前記吸入空気の流量を調整する空気流量調整弁と、
前記電動機を駆動制御するインバータと、
前記空気流量調整弁の作動を制御する調整弁制御手段と、
前記ハウジング及び前記インバータに接続した放熱ブロックとを備え、
前記インバータからの熱が前記放熱ブロック、前記ハウジングを介して前記コンプレッサインペラに伝導され、
前記電動機には、電動機の駆動力を検出する駆動力検出手段が設けられ、
この駆動力検出手段から得られた値から前記インバータの温度を推定し、
前記調整弁制御手段は、前記駆動力検出手段からの前記温度が前記インバータの使用適正温度よりも大きい場合には、前記空気流量調整弁を全閉するように制御することを特徴とするエンジン。 - 吸入空気が流通する吸気配管と、
この吸気配管内に配置されたコンプレッサインペラ、及びコンプレッサインペラを囲ったハウジングを有する過給機と、
この過給機を駆動する電動機と、
前記吸気配管の前記コンプレッサインペラの上流側と下流側との間の吸気配管部に並設され、コンプレッサインペラを迂回したバイパス配管と、
このバイパス配管に設けられバイパス配管を流通する前記吸入空気の流量を調整する空気流量調整弁と、
前記電動機を駆動制御するインバータと、
前記空気流量調整弁の作動を制御する調整弁制御手段と、
前記ハウジング及び前記インバータに接続した放熱ブロックとを備え、
前記インバータからの熱が前記放熱ブロック、前記ハウジングを介して前記コンプレッサインペラに伝導され、
前記インバータには、インバータの温度を検出するインバータ温度検出手段が設けられ、
前記調整弁制御手段は、前記電動機が駆動中であって、前記インバータ温度検出手段からの前記温度が前記インバータの使用適正温度よりも高い場合には、前記空気流量調整弁を全閉するように制御することを特徴とするエンジン。 - 吸入空気が流通する吸気配管と、
この吸気配管内に配置されたコンプレッサインペラ、及びコンプレッサインペラを囲ったハウジングを有する過給機と、
この過給機を駆動する電動機と、
前記吸気配管の前記コンプレッサインペラの上流側と下流側との間の吸気配管部に並設され、コンプレッサインペラを迂回したバイパス配管と、
このバイパス配管に設けられバイパス配管を流通する前記吸入空気の流量を調整する空気流量調整弁と、
前記電動機を駆動制御するインバータと、
前記空気流量調整弁の作動を制御する調整弁制御手段と、
前記ハウジング及び前記インバータに接続した放熱ブロックとを備え、
前記インバータからの熱が前記放熱ブロック、前記ハウジングを介して前記コンプレッサインペラに伝導され、
前記電動機には、電動機への供給電力を検出する供給電力検出手段が設けられ、
この供給電力検出手段から得られた値から前記インバータの温度を推定し、
前記調整弁制御手段は、前記供給電力検出手段からの前記温度が前記インバータの使用適正温度よりも高い場合には、前記空気流量調整弁を全閉するように制御することを特徴とするエンジン。 - 前記調整弁制御手段は、前記電動機への供給電力を停止後、所定時間、前記空気流量調整弁を全閉するように制御し、前記放熱ブロックを冷却することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のエンジン。
- 前記調整弁制御手段は、前記電動機への供給電力を停止後、所定時間、前記空気流量調整弁を全閉するように制御して、前記放熱ブロックを冷却し、
また、前記吸入空気の温度を検出する吸気温度検出手段を備え、
前記所定時間は、この吸気温度検出手段で検出された温度と、前記インバータ温度検出手段、または前記供給電力検出手段からの前記インバータの温度とに基づいて決定されることを特徴とする請求項2または3に記載のエンジン。 - 前記調整弁制御手段は、前記空気流量調整弁を開くときは、閉じるときと比較して漸次開放するように、制御することを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載のエンジン。
- 前記エンジンの出力を検出するエンジン出力検出手段を備え、
前記調整弁制御手段は、前記電動機が停止中でおいて、前記エンジンの前記出力が所定値以上であって、かつ前記インバータ温度検出手段からの前記温度が前記インバータの使用適正温度よりも高い場合には、部分的に閉じるように前記流量調整弁を制御して、前記吸入空気は、前記吸気配管部及び前記バイパス配管を並流することを特徴とする請求項2に記載のエンジン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010212372A JP5052658B2 (ja) | 2010-09-22 | 2010-09-22 | エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010212372A JP5052658B2 (ja) | 2010-09-22 | 2010-09-22 | エンジン |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012067658A JP2012067658A (ja) | 2012-04-05 |
JP5052658B2 true JP5052658B2 (ja) | 2012-10-17 |
Family
ID=46165210
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010212372A Expired - Fee Related JP5052658B2 (ja) | 2010-09-22 | 2010-09-22 | エンジン |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5052658B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104358611A (zh) * | 2014-11-17 | 2015-02-18 | 南宁强华海岸商贸有限公司 | 一种汽车功率还原器 |
CN107725405A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-02-23 | 中科睿联(福建)科技有限公司 | 一种电泵与控制器的一体式结构 |
CN116457584A (zh) * | 2021-02-09 | 2023-07-18 | 株式会社Ihi | 旋转机械 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63183333U (ja) * | 1987-05-13 | 1988-11-25 | ||
JPH0730758B2 (ja) * | 1989-02-01 | 1995-04-10 | 三菱電機株式会社 | 送風機 |
JPH0735797B2 (ja) * | 1989-09-22 | 1995-04-19 | 三菱電機株式会社 | 電動送風装置 |
JP3105062B2 (ja) * | 1992-03-18 | 2000-10-30 | マツダ株式会社 | エンジンの制御装置 |
JP3327955B2 (ja) * | 1992-09-01 | 2002-09-24 | マツダ株式会社 | 車両のスリップ制御装置 |
JPH06346748A (ja) * | 1993-06-03 | 1994-12-20 | Isuzu Motors Ltd | タ−ボ用回転電機の電力部制御装置 |
JP3326918B2 (ja) * | 1993-11-12 | 2002-09-24 | 株式会社日立製作所 | 水中可変速ポンプ |
JPH0842482A (ja) * | 1994-07-29 | 1996-02-13 | Japan Servo Co Ltd | キャンドモータポンプ |
JP4138111B2 (ja) * | 1998-06-18 | 2008-08-20 | アスモ株式会社 | 流体ポンプ装置 |
JP4318898B2 (ja) * | 2002-08-07 | 2009-08-26 | 日立アプライアンス株式会社 | 電動送風機および電気掃除機 |
JP4963340B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2012-06-27 | 日本電産サーボ株式会社 | 遠心ファン |
GB2418073A (en) * | 2004-09-14 | 2006-03-15 | Dana Automotive Ltd | Mounting for cooling of electronic components in motor pump assembly |
JP2006307648A (ja) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | Mitsubishi Motors Corp | 電動過給装置 |
JP2007009787A (ja) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Hitachi Ltd | モータ一体型内接歯車式ポンプ及び電子機器 |
JP2007270632A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Japan Servo Co Ltd | ファン |
JP4755127B2 (ja) * | 2007-02-28 | 2011-08-24 | 三菱重工業株式会社 | 電動過給機の冷却方法及び装置 |
JP2009228624A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Mitsubishi Motors Corp | 電動過給機付き内燃機関 |
-
2010
- 2010-09-22 JP JP2010212372A patent/JP5052658B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012067658A (ja) | 2012-04-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4127304B2 (ja) | 電動過給機 | |
BR112017007487B1 (pt) | Dispositivo de carregamento para um motor de combustão interna, e método de operação para o dispositivo de carregamento | |
JP4755127B2 (ja) | 電動過給機の冷却方法及び装置 | |
JP5243637B1 (ja) | 内燃機関システム | |
JP4766012B2 (ja) | エンジンの過給装置 | |
US20130098031A1 (en) | Supercharged Internal Combustion Engine Having Exhaust-Gas Recirculation Arrangement and Method for Operating an Internal Combustion Engine of Said Type | |
JP2007247560A (ja) | 内燃機関 | |
JP2011501043A5 (ja) | ||
JP2009041386A (ja) | エンジンの過給装置 | |
JP2010249019A (ja) | 内燃機関 | |
JP2009079487A (ja) | エンジンの過給装置 | |
JP5052658B2 (ja) | エンジン | |
JP4601695B2 (ja) | 内燃機関の電動過給機制御装置 | |
JP2009228624A (ja) | 電動過給機付き内燃機関 | |
KR20150066354A (ko) | 알루미늄 터빈하우징을 갖는 엔진시스템 | |
JP2013148062A (ja) | 内燃機関用過給システム | |
JP4511845B2 (ja) | 過給機付内燃機関 | |
JP2009068398A (ja) | 内燃機関 | |
JP2004251248A (ja) | 内燃機関の過給装置 | |
JP5461226B2 (ja) | 二段過給システム | |
JP2005214095A (ja) | 過給機および過給方法 | |
JP4959753B2 (ja) | 電動過給機の制御装置 | |
JP2011007107A (ja) | 電動過給機 | |
JP5075259B2 (ja) | 電動過給機の過熱保護システム | |
JP5533562B2 (ja) | ディーゼルエンジンの筒内圧制御システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120210 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120626 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120724 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5052658 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150803 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |