(57)【要約】  電源装置は、第１電源回路、第２電源回路、および電源切替部を備える。第１電源回路は、第１の容量の蓄電装置を有し、前記電動機に第１の電圧の電気を供給する。第２電源回路は、第１の容量より小さい第２の容量の蓄電装置を有し、電動機に第１の電圧より大きい第２の電圧の電気を供給する。電源切替部は、電動機の起動時に第２電源回路から前記電動機に電気を供給させ、その後に前記第１電源回路から前記電動機に電気を供給させる。
2017154149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに供給される吸気が流通する吸気流路に設けられて、駆動されることで前記吸気を圧縮する第１コンプレッサと、
前記第１コンプレッサを駆動させる電動機と、
前記第１コンプレッサとは独立して前記吸気流路に設けられて、前記吸気を圧縮する第２コンプレッサと、
前記エンジンからの排気が流通する排気流路に設けられて、該排気によって回転されることで前記第２コンプレッサを駆動させるタービンと、
を備える過給システムの電源装置であって、
第１の容量の蓄電装置を有し、前記電動機に第１の電圧の電気を供給する第１電源回路と、
前記第１の容量より小さい第２の容量の蓄電装置を有し、前記電動機に第１の電圧より大きい第２の電圧の電気を供給する第２電源回路と、
前記電動機の起動時に第２電源回路から前記電動機に電気を供給させ、その後に前記第１電源回路から前記電動機に電気を供給させる電源切替部と
を備える過給システムの電源装置。
【請求項２】
前記第１電源回路の蓄電装置がバッテリであり、
前記第２電源回路の蓄電装置がキャパシタである
請求項１に記載の過給システムの電源装置。
【請求項３】
前記エンジンまたは前記排気の運動エネルギーによって発電する発電機をさらに備え、
前記第２電源回路が前記発電機が発電した電気を前記第２の電圧に昇圧して出力する
請求項１または請求項２に記載の過給システムの電源装置。
【請求項４】
前記電源切替部が、前記第１電源回路と前記第２電源回路とに接続され、前記第１電源回路と前記第２電源回路のうち高いほうの電圧を前記電動機に供給するアナログ回路である
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の過給システムの電源装置。
【請求項５】
前記電源切替部が、前記電動機の起動時に第２電源回路から前記電動機に電気を供給させ、前記電動機の起動から第１時間が経過したときに、前記第１電源回路から前記電動機に電気を供給させる
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の過給システムの電源装置。
【請求項６】
前記電源切替部が、前記電動機の起動から前記第１時間より長い第２時間が経過したときに前記第２電源回路から前記電動機に電気を供給させ、前記電動機の起動から前記第２時間より長い第３時間が経過したときに前記第１電源回路から前記電動機に電気を供給させる
請求項５に記載の過給システムの電源装置。
【請求項７】
エンジンに供給される吸気が流通する吸気流路に設けられて、駆動されることで前記吸気を圧縮する第１コンプレッサと、
前記第１コンプレッサを駆動させる電動機と、
前記第１コンプレッサとは独立して前記吸気流路に設けられて、前記吸気を圧縮する第２コンプレッサと、
前記エンジンからの排気が流通する排気流路に設けられて、該排気によって回転されることで前記第２コンプレッサを駆動させるタービンと、
請求項１から請求項６の何れか１項に記載の電源装置と
を備える過給システム。
【請求項８】
エンジンと、
請求項７に記載の過給システムと
を備えるエンジンシステム。
【請求項９】
エンジンに供給される吸気が流通する吸気流路に設けられて、駆動されることで前記吸気を圧縮する第１コンプレッサと、
前記第１コンプレッサを駆動させる電動機と、
前記第１コンプレッサとは独立して前記吸気流路に設けられて、前記吸気を圧縮する第２コンプレッサと、
前記エンジンからの排気が流通する排気流路に設けられて、該排気によって回転されることで前記第２コンプレッサを駆動させるタービンと、
第１の容量の蓄電装置を有し、前記電動機に第１の電圧の電気を供給する第１電源回路と、
前記第１の容量より小さい第２の容量の蓄電装置を有し、前記電動機に第１の電圧より大きい第２の電圧の電気を供給する第２電源回路と
を備える過給システムの電源制御方法であって、
前記電動機の起動時に第２電源回路から前記電動機に電気を供給させることと、
第２電源回路から前記電動機に電気を供給させた後に、前記第１電源回路から前記電動機に電気を供給させることと
を含む過給システムの電源制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過給システム、過給システムの電源装置、過給システムの電源制御方法、およびエンジンシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ターボチャージャの仕事は、タービンが排気から受けるエネルギーに依存する。そのため、エンジンからの排気が少ない低回転域においては、ターボチャージャの効果が小さい。そこで、給気経路にターボチャージャと電動コンプレッサとを備えることで、排気が小さい場合にも過給を行うことができる過給システムが研究されている。エンジンの排気が少ないときにエンジンから過給指令を受け付けると、過給システムの制御装置は、まず電動コンプレッサを駆動して吸気の流量を増加させる。この際、電動コンプレッサには瞬時加速が求められる。【０００３】
また、特許文献１には、電動機の速度を上昇させるために、電圧を上昇させる手段と弱め磁束制御を行う手段を有する回路が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３９７１９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電動コンプレッサを瞬時加速させるに当たり、回転開始時と昇速終了直前には、高いトルクが求められる。回転開始時にはトルクが静止摩擦力を越える必要がある。昇速終了直前には、コンプレッサの速度に応じたトルクと加速のためのトルクとの和が最大となる。そのため、電動コンプレッサの回転開始から昇速終了までの過渡運転期間（約０．５秒程度）は、電動コンプレッサの定常運転期間より大きなトルクを出力する必要がある。【０００６】
電動コンプレッサを駆動するためのバッテリの最大出力電力を、過渡運転期間に要求される電力以上のものとすることで、過渡運転期間に電動コンプレッサに大きなトルクを出力させることができる。他方、バッテリの最大出力電力を大きくすると、バッテリのサイズおよびコストが増大する。
本発明の目的は、電動コンプレッサの過渡運転期間に大きなトルクを出力させつつ小型化を図ることができる過給システム、過給システムの電源装置、過給システムの電源制御方法、およびエンジンシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、過給システムの電源装置は、エンジンに供給される吸気が流通する吸気流路に設けられて、駆動されることで前記吸気を圧縮する第１コンプレッサと、前記第１コンプレッサを駆動させる電動機と、前記第１コンプレッサとは独立して前記吸気流路に設けられて、前記吸気を圧縮する第２コンプレッサと、前記エンジンからの排気が流通する排気流路に設けられて、該排気によって回転されることで前記第２コンプレッサを駆動させるタービンと、を備える過給システムの電源装置であって、第１の容量の蓄電装置を有し、前記電動機に第１の電圧の電気を供給する第１電源回路と、前記第１の容量より小さい第２の容量の蓄電装置を有し、前記電動機に第１の電圧より大きい第２の電圧の電気を供給する第２電源回路と、前記電動機の起動時に第２電源回路から前記電動機に電気を供給させ、その後に前記第１電源回路から前記電動機に電気を供給させる電源切替部とを備える。【０００８】
本発明の第２の態様によれば、第１の態様に係る過給システムの電源装置は、前記第１電源回路の蓄電装置がバッテリであり、前記第２電源回路の蓄電装置がキャパシタであるものであってよい。【０００９】
本発明の第３の態様によれば、第１または第２の態様に係る過給システムの電源装置は、前記エンジンまたは前記排気の運動エネルギーによって発電する発電機をさらに備え、前記第２電源回路が前記発電機が発電した電気を前記第２の電圧に昇圧して出力するものであってよい。【００１０】
本発明の第４の態様によれば、第１から第３の何れかの態様に係る過給システムの電源装置は、前記電源切替部が、前記第１電源回路と前記第２電源回路とに接続され、前記第１電源回路と前記第２電源回路のうち高いほうの電圧を前記電動機に供給するアナログ回路であるものであってよい。【００１１】
本発明の第５の態様によれば、第１から第３の何れかの態様に係る過給システムの電源装置は、前記電源切替部が、前記電動機の起動時に第２電源回路から前記電動機に電気を供給させ、前記電動機の起動から第１時間が経過したときに、前記第１電源回路から前記電動機に電気を供給させるものであってよい。【００１２】
本発明の第６の態様によれば、第５の態様に係る過給システムの電源装置は、前記電源切替部が、前記電動機の起動から前記第１時間より長い第２時間が経過したときに前記第２電源回路から前記電動機に電気を供給させ、前記電動機の起動から前記第２時間より長い第３時間が経過したときに前記第１電源回路から前記電動機に電気を供給させるものであってよい。【００１３】
本発明の第７の態様によれば、過給システムは、エンジンに供給される吸気が流通する吸気流路に設けられて、駆動されることで前記吸気を圧縮する第１コンプレッサと、前記第１コンプレッサを駆動させる電動機と、前記第１コンプレッサとは独立して前記吸気流路に設けられて、前記吸気を圧縮する第２コンプレッサと、前記エンジンからの排気が流通する排気流路に設けられて、該排気によって回転されることで前記第２コンプレッサを駆動させるタービンと、第１から第６の何れかの態様に係る電源装置とを備える。【００１４】
本発明の第８の態様によれば、エンジンシステムは、エンジンと、第７の態様に係る過給システムとを備える。【００１５】
本発明の第９の態様によれば、過給システムの電源制御方法は、エンジンに供給される吸気が流通する吸気流路に設けられて、駆動されることで前記吸気を圧縮する第１コンプレッサと、前記第１コンプレッサを駆動させる電動機と、前記第１コンプレッサとは独立して前記吸気流路に設けられて、前記吸気を圧縮する第２コンプレッサと、前記エンジンからの排気が流通する排気流路に設けられて、該排気によって回転されることで前記第２コンプレッサを駆動させるタービンと、第１の容量の蓄電装置を有し、前記電動機に第１の電圧の電気を供給する第１電源回路と、前記第１の容量より小さい第２の容量の蓄電装置を有し、前記電動機に第１の電圧より大きい第２の電圧の電気を供給する第２電源回路とを備える過給システムの電源制御方法であって、前記電動機の起動時に第２電源回路から前記電動機に電気を供給させることと、第２電源回路から前記電動機に電気を供給させた後に、前記第１電源回路から前記電動機に電気を供給させることとを含む。
【発明の効果】
【００１６】
上記態様のうち少なくとも１つの態様によれば、電源装置は、過渡運転期間の間、容量が小さく高い電圧を供給する第２電源回路から電動機に電気を供給する。これにより、過渡運転期間の間、第１コンプレッサを高トルクで駆動することができる。また電源装置は、過渡運転期間の経過後、容量が大きく低い電圧を供給する第１電源回路から電動機に電気を供給する。これにより、第１電源回路の最大出力電圧を過渡運転期間に出力すべき電圧より小さくすることができる。したがって、設計者は、第１電源回路の小型化を図ることができる。また第２電源回路の容量は、過渡運転期間の間だけ供給可能な容量であればよい。したがって、設計者は、第２電源回路の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係るエンジンシステムの概略構成図である。
【図２】第１の実施形態に係る電源装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係るターボコントローラによる電源制御動作を示すフローチャートである。
【図４】第２の実施形態に係る電源装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図５】第２の実施形態に係る倍電圧回路の一例を示す回路図である。
【図６】第２の実施形態に係るターボコントローラによる電源制御動作を示すフローチャートである。
【図７】第３の実施形態に係る電源装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図８】第４の実施形態に係る電源装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図９】第５の実施形態に係るターボコントローラによる電源制御動作を示すフローチャートである。
【図１０】少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
〈第１の実施形態〉
以下、図面を参照しながら第１の実施形態について詳しく説明する。
図１は、実施形態に係るエンジンシステムの概略構成図である。
エンジンシステム１は、エンジン１１とスロットルバルブ１２とエンジンコントローラ１３と過給システム１４とインタークーラ１５とを備える。
エンジン１１の例としては、ガソリンエンジンおよびディーゼルエンジンが挙げられる。
スロットルバルブ１２は、エンジン１１に供給される吸気の流量を制御する弁である。
エンジンコントローラ１３は、回転数および負荷を含むエンジン制御信号に基づいて、エンジン１１の燃料噴射量の調整、スロットルバルブ１２の開度の調整、およびその他の制御を実行する。エンジンコントローラ１３は、過給制御信号を過給システム１４に出力する。過給制御信号は、エンジン１１の回転数、燃料噴射量、排気量、および目標過給量を含む信号である。
過給システム１４は、エンジン１１の吸気の密度を高め、高い燃焼エネルギーを得るためのシステムである。
インタークーラ１５は、過給システム１４により圧縮された吸気を冷却する。
【００１９】
第１の実施形態に係る過給システム１４は、吸気流路１４１と、排気流路１４２と、電動コンプレッサ１４３と、電源装置１４４と、ターボチャージャ１４５と、タービン発電機１４６と、ターボコントローラ１４７とを備える。
吸気流路１４１は、エンジン１１への吸気を流通させる配管である。
排気流路１４２は、エンジン１１からの排気を流通させる配管である。
【００２０】
電動コンプレッサ１４３は、電源装置１４４から供給される電気によりエンジン１１の吸気を圧縮する装置である。電動コンプレッサ１４３は、コンプレッサ１４３１（第１コンプレッサ）と電動機１４３２とを備える。コンプレッサ１４３１は、吸気流路１４１に設けられる。コンプレッサ１４３１は回転することにより、吸気を圧縮する。電動機１４３２は、電源装置１４４から電気の供給を受けて駆動する。電動機１４３２とコンプレッサ１４３１とは共通の軸で回転する。従って、電動機１４３２は、コンプレッサ１４３１を駆動させる。電動機１４３２は、交流電力により駆動する。
【００２１】
電源装置１４４は、電動コンプレッサ１４３に電気を供給する。また電源装置１４４は、タービン発電機１４６が発電した電気を充電する。
【００２２】
ターボチャージャ１４５は、エンジン１１の排気によりエンジン１１の吸気を圧縮する装置である。ターボチャージャ１４５は、コンプレッサ１４５１（第２コンプレッサ）とタービン１４５２とを備える。コンプレッサ１４５１は、エンジン１１の吸気流路１４１に設けられる。コンプレッサ１４５１は回転することにより、吸気を圧縮する。タービン１４５２は、エンジン１１の排気流路１４２に設けられる。タービン１４５２は、コンプレッサ１４５１と共通の軸で回転する。したがって、タービン１４５２は、排気により回転されることで、コンプレッサ１４５１を駆動させる。
【００２３】
タービン発電機１４６は、エンジン１１の排気により発電する装置である。タービン発電機１４６はタービン１４６１と発電機１４６２とを備える。タービン１４６１は、エンジン１１の排気流路１４２に設けられる。タービン１４６１は、排気により回転する。発電機１４６２は、タービン１４６１と共通の軸で回転する。したがって、タービン１４６１は、排気により回転されることで、発電機１４６２に発電させる。発電機１４６２は、交流電力を発電する。つまり、タービン発電機１４６は、排気の運動エネルギーによって発電する。
【００２４】
ターボコントローラ１４７は、過給システム１４のシミュレーションモデルを備え、所定時間後（例えば、１０秒後）に電動機１４３２の駆動が必要となる可能性があるか否かを判定する。ターボコントローラ１４７は、過給システム１４の利用履歴を入力とし、所定時間後の電動機１４３２の駆動必要性を出力として生成された学習モデルを備え、所定時間後に電動機１４３２の駆動が必要となる可能性があるか否かを判定する。学習モデルの例としては、決定木、ニューラルネットワーク、サポートベクターマシンが挙げられる。ターボコントローラ１４７は、エンジンコントローラ１３から入力される過給制御信号と電動機１４３２の駆動可能性の判定結果とに基づいて、電源装置１４４を制御する。
【００２５】
図２は、第１の実施形態に係る電源装置の構成を示す概略ブロック図である。
第１の実施形態に係る電源装置１４４は、バッテリ４０１、コンバータ４０２、昇圧スイッチ４０３、昇圧回路４０４、キャパシタ４０５、インバータ４０６、切替スイッチ４０７を備える。
【００２６】
バッテリ４０１は、充放電可能な二次電池である。バッテリ４０１の容量（第１の容量）は、キャパシタ４０５の容量（第２の容量）より大きい。バッテリ４０１の最大出力電圧（第１の電圧）は、キャパシタ４０５の最大出力電圧（第２の電圧）より小さい。具体的には、バッテリ４０１の最大出力電圧は、電動機１４３２の定常運転時の必要電圧以上であり、かつ電動機１４３２の過渡運転時の必要電圧未満である。バッテリ４０１の応答速度は、キャパシタ４０５の応答速度より遅い。バッテリ４０１は、コンバータ４０２と昇圧スイッチ４０３とに接続される。バッテリ４０１は、第１電源回路の一例である。
【００２７】
コンバータ４０２は、直流側端子と交流側端子とを備える。コンバータ４０２の直流側端子は、バッテリ４０１に接続される。コンバータ４０２の交流側端子は、切替スイッチ４０７と発電機１４６２とに接続される。コンバータ４０２は、直流側端子に入力される直流電流を交流電流に変換して交流側端子に出力する。コンバータ４０２は、交流側端子に入力される交流電流を直流電流に変換して直流側端子に出力する。
【００２８】
昇圧スイッチ４０３は、第１端子および第２端子を備える。昇圧スイッチ４０３の第１端子は、バッテリ４０１に接続される。昇圧スイッチ４０３の第２端子は、昇圧回路４０４に接続される。昇圧スイッチ４０３は、第１端子と第２端子との間の接続と切断とを切り替える。
【００２９】
昇圧回路４０４は、入力端子と出力端子を備える。昇圧回路４０４の入力端子は、昇圧スイッチ４０３に接続される。昇圧回路４０４の出力端子は、キャパシタ４０５に接続される。昇圧回路４０４は、入力端子から入力される電気を昇圧して出力端子から出力する。昇圧回路４０４の例としては、高周波トランス昇圧回路が挙げられる。
【００３０】
キャパシタ４０５は、第１端子と第２端子とを備える。キャパシタ４０５の第１端子は、昇圧回路４０４に接続される。キャパシタ４０５の第２端子は、切替スイッチ４０７に接続される。キャパシタ４０５は、昇圧回路４０４にて昇圧された電気を蓄電する。キャパシタ４０５の容量は、バッテリ４０１の容量より小さい。キャパシタ４０５の最大出力電圧は、バッテリ４０１の最大出力電圧より大きい。具体的には、バッテリ４０１の最大出力電圧は、電動機１４３２の過渡運転時の必要電圧以上である。キャパシタ４０５の応答速度は、バッテリ４０１の応答速度より速い。キャパシタ４０５は、第２電源回路の一例である。
【００３１】
インバータ４０６は、直流側端子と交流側端子を備える。インバータ４０６の直流側端子は、キャパシタ４０５に接続される。インバータ４０６の交流側端子は、切替スイッチ４０７に接続される。インバータ４０６は、直流側端子に入力される直流電流を交流電流に変換して交流側端子に出力する。
【００３２】
切替スイッチ４０７は、第１入力端子と第２入力端子と出力端子とを備える。切替スイッチ４０７の第１入力端子は、コンバータ４０２に接続される。切替スイッチ４０７の第２入力端子は、インバータ４０６に接続される。切替スイッチ４０７の出力端子は、電動機１４３２に接続される。切替スイッチ４０７は、ターボコントローラ１４７から入力する信号に基づいて、出力端子と第１入力端子を接続するか、出力端子と第２入力端子とを接続するか、出力端子をいずれの入力端子とも接続しないかを切り替える。切替スイッチ４０７は、電源切替部の一例である。
【００３３】
図３は、第１の実施形態に係るターボコントローラによる電源制御動作を示すフローチャートである。
ターボコントローラ１４７は、過給システム１４のシミュレーションモデルおよび学習モデルに基づいて、所定時間後に電動機１４３２の駆動が必要となる可能性があるか否かを判定する（ステップＳ１）。具体的には、ターボコントローラ１４７は、現在の過給制御信号をシミュレーションモデルに入力し、所定時間後の過給システム１４の状態を予測する。ターボコントローラ１４７は、所定時間後の過給システム１４において、所望の過給量を供給できていない場合に、電動機１４３２の駆動が必要となる可能性があると判定する。ターボコントローラ１４７は、現在の過給制御信号を学習モデルに入力し、所定時間後の電動機１４３２の駆動可能性を得る。
【００３４】
ターボコントローラ１４７は、所定時間後に電動機１４３２の駆動が必要となる可能性があると判定した場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、電源装置１４４の昇圧スイッチ４０３をＯＮに切り替える（ステップＳ２）。これにより、昇圧回路４０４によるキャパシタ４０５の充電が開始される。次にターボコントローラ１４７は、キャパシタ４０５の充電が完了したか否かを判定する（ステップＳ３）。ターボコントローラ１４７は、例えば、所定時間が経過したか否かを判定すること、またはキャパシタ４０５の電圧と昇圧回路４０４の出力電圧との差が所定値以内になったか否かを判定することにより、充電が完了したか否かを判定する。キャパシタ４０５の充電が完了した場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、ターボコントローラ１４７は、昇圧スイッチ４０３をＯＦＦに切り替える（ステップＳ４）。これにより、昇圧回路４０４によるキャパシタ４０５の充電が停止される。
【００３５】
ターボコントローラ１４７は、所定時間後に電動機１４３２の駆動が必要となる可能性がないと判定した場合（ステップＳ１：ＮＯ）、エンジンコントローラ１３から入力した過給制御信号に基づいて、電動機１４３２を駆動する必要があるか否かを判定する（ステップＳ５）。ターボコントローラ１４７は、キャパシタ４０５の充電が完了していない場合（ステップＳ３：ＮＯ）も同様に、電動コンプレッサ１４３を駆動する必要があるか否かを判定する（ステップＳ５）。ターボコントローラ１４７は、昇圧スイッチ４０３をＯＦＦにした場合（ステップＳ４）も同様に、電動機１４３２を駆動する必要があるか否かを判定する（ステップＳ５）。
【００３６】
電動機１４３２を駆動する必要がない場合（ステップＳ５：ＮＯ）、ターボコントローラ１４７は、処理をステップＳ１に戻し、所定時間後の電動機１４３２の駆動可能性を判定する。電動機１４３２を駆動する必要がある場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、ターボコントローラ１４７は、電源装置１４４の切替スイッチ４０７の入力をキャパシタ４０５側へ切り替える（ステップＳ６）。つまり、ターボコントローラ１４７は、切替スイッチ４０７に、出力端子と第２入力端子を接続させる信号を出力する。
【００３７】
次に、ターボコントローラ１４７は、ステップＳ６で切替スイッチ４０７の入力をキャパシタ４０５側へ切り替えた時刻からの経過時間が、所定時間に達したか否かを判定する（ステップＳ７）。所定時間は、電動機１４３２の回転開始から昇速終了までの過渡運転期間（約０．５秒程度）に相当する時間である。切替スイッチ４０７を切り替えた時刻からの経過時間が所定時間に達していない場合（ステップＳ７：ＮＯ）、ターボコントローラ１４７は、処理をステップＳ７に戻し、所定時間の経過の判定を継続する。
【００３８】
切替スイッチ４０７を切り替えた時刻からの経過時間が所定時間に達した場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、ターボコントローラ１４７は、電源装置１４４の切替スイッチ４０７の入力をバッテリ４０１側へ切り替える（ステップＳ８）。つまり、ターボコントローラ１４７は、切替スイッチ４０７に、出力端子と第１入力端子を接続させる信号を出力する。
次に、ターボコントローラ１４７は、電動機１４３２を停止させるか否かを判定する（ステップＳ９）。例えば、ターボコントローラ１４７は、ターボチャージャ１４５の回転数が所定値以上である場合に、電動機１４３２を停止させると判定する。ターボコントローラ１４７は、電動機１４３２を停止させないと判定した場合（ステップＳ９：ＮＯ）、ステップＳ９に処理を戻し、電動機１４３２の停止の可否の判定を繰り返す。ターボコントローラ１４７は、電動機１４３２を停止させると判定した場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、電源装置１４４の切替スイッチ４０７をＯＦＦに切り替える（ステップＳ１０）。つまり、ターボコントローラ１４７は、切替スイッチ４０７に、出力端子をいずれの入力端子にも接続させない信号を出力する。そして、ターボコントローラ１４７は、処理をステップＳ１に戻し、所定時間後の電動機１４３２の駆動可能性を判定する。
【００３９】
またターボコントローラ１４７は、キャパシタ４０５に充電された電気が、所定時間の間、電動機１４３２に十分な電圧（第２の電圧）を供給できる程度の容量に達した場合に、過給可能であることを示す情報を提示させる信号をインジケータに出力する。インジケータは、エンジンシステム１を搭載する車両に設けられる。インジケータは、例えばＬＥＤなどにより実装され、点灯することで、車両の運転者に過給可能であることを通知する。なお、他の実施形態では、インジケータは、点灯することで、車両の運転者に過給不能であることを通知してもよい。また他の実施形態に係るインジケータは、車載器またはその他の装置に実装されてもよい。
【００４０】
このように、第１の実施形態によれば、電源装置１４４は、電動機１４３２に供給する電気を、バッテリ４０１から出力するかキャパシタ４０５から出力するかを切り替える切替スイッチ４０７を備える。切替スイッチ４０７は、ターボコントローラ１４７から受信する信号により、電動機１４３２の起動時にキャパシタ４０５から電気を出力させ、その後にバッテリ４０１から電気を出力させる。これにより、電源装置１４４は、過渡運転時の電動機１４３２に、十分なトルクを発揮させることができる。またキャパシタ４０５は、バッテリ４０１より容量が小さく、かつバッテリ４０１より大きい電圧を供給する。そのため、第１の実施形態によればバッテリ４０１およびキャパシタ４０５ともに小型化およびコストダウンを図ることができる。第１の実施形態によれば、コンバータ４０２は、過渡運転時ではなく定常運転時の出力に合わせて設計されることができる。そのため、第１の実施形態によればコンバータ４０２の小型化およびコストダウンを図ることができる。第１の実施形態によれば、インバータ４０６は、定常的な出力がないため、瞬時出力用に設計されることができる。そのため、第１の実施形態によればインバータ４０６の小型化およびコストダウンを図ることができる。またキャパシタ４０５はバッテリ４０１より応答速度が速いため、電動機１４３２の瞬時加速用途に適している。またターボコントローラ１４７は、電動機１４３２の起動時にキャパシタ４０５から電気を出力させ、起動から所定時間の経過後にバッテリ４０１から電気を出力させる信号を、切替スイッチ４０７に出力する。この所定時間を電動機１４３２の過渡運転期間と一致させておくことで、電源装置１４４は、過渡運転の間、継続して電動機１４３２に、十分なトルクを発揮させることができる。
【００４１】
〈第２の実施形態〉
以下、図面を参照しながら第２の実施形態について詳しく説明する。
第２の実施形態に係るエンジンシステム１は、第１の実施形態と電源装置１４４の構成およびターボコントローラ１４７の動作が異なる。
図４は、第２の実施形態に係る電源装置の構成を示す概略ブロック図である。
第２の実施形態に係る電源装置１４４は、バッテリ４０１、コンバータ４０２、インバータ４０６、切替スイッチ４０７、倍電圧回路４１１を備える。
【００４２】
バッテリ４０１は、充放電可能な二次電池である。バッテリ４０１は、コンバータ４０２に接続される。
コンバータ４０２は、直流側端子と交流側端子とを備える。コンバータ４０２の直流側端子は、バッテリ４０１に接続される。コンバータ４０２の交流側端子は、切替スイッチ４０７に接続される。コンバータ４０２は、直流側端子に入力される直流電流を交流電流に変換して交流側端子に出力する。
【００４３】
インバータ４０６は、直流側端子と交流側端子を備える。インバータ４０６の直流側端子は、倍電圧回路４１１に接続される。インバータ４０６の交流側端子は、切替スイッチ４０７に接続される。インバータ４０６は、直流側端子に入力される直流電流を交流電流に変換して交流側端子に出力する。
【００４４】
切替スイッチ４０７は、第１入力端子と第２入力端子と出力端子とを備える。切替スイッチ４０７の第１入力端子は、コンバータ４０２に接続される。切替スイッチ４０７の第２入力端子は、インバータ４０６に接続される。切替スイッチ４０７の出力端子は、電動機１４３２に接続される。切替スイッチ４０７は、ターボコントローラ１４７から入力する信号に基づいて、出力端子と第１入力端子を接続するか、出力端子と第２入力端子とを接続するか、出力端子をいずれの入力端子とも接続しないかを切り替える。切替スイッチ４０７は、電源切替部の一例である。
【００４５】
倍電圧回路４１１は、入力端子と出力端子とを備える。倍電圧回路４１１の入力端子は、発電機１４６２に接続される。倍電圧回路４１１の出力端子は、インバータ４０６に接続される。倍電圧回路４１１は、入力端子に入力される交流電気を、その交流電気の２倍の電圧を有する直流電気に変換して出力端子に出力する。
【００４６】
図５は、第２の実施形態に係る倍電圧回路の一例を示す回路図である。
図５に示すように、倍電圧回路４１１は、ダイオードＤ１、ダイオードＤ２、キャパシタＣ１、キャパシタＣ２を備える全波倍電圧回路であってよい。倍電圧回路４１１は、入力端子対に印加される交流電圧を、順方向に接続されたダイオードＤ１により整流してキャパシタＣ１により平滑し、逆方向に接続されたダイオードＤ２により整流しキャパシタＣ２により平滑する。これによって、倍電圧回路４１１は、直列に接続されたキャパシタＣ１とキャパシタＣ２の両端子電圧の和、つまり、入力電圧の２倍の電圧を有する直流電圧を出力する。キャパシタＣ１およびキャパシタＣ２の容量は、バッテリ４０１の容量より小さい。倍電圧回路４１１の構成は、これに限られない。倍電圧回路４１１の他の例としては、半波倍電圧回路、コッククロフト・ウォルトン回路、チャージポンプが挙げられる。倍電圧回路４１１は、第２電源回路の一例である。
【００４７】
図６は、第２の実施形態に係るターボコントローラによる電源制御動作を示すフローチャートである。
ターボコントローラ１４７は、エンジンコントローラ１３から入力した過給制御信号に基づいて、電動機１４３２を駆動する必要があるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。電動機１４３２を駆動する必要がない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、ターボコントローラ１４７は、処理をステップＳ１０１に戻し、所定時間後の電動機１４３２の駆動可能性を判定する。電動機１４３２を駆動する必要がある場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、ターボコントローラ１４７は、電源装置１４４の切替スイッチ４０７の入力を倍電圧回路４１１側へ切り替える（ステップＳ１０２）。つまり、ターボコントローラ１４７は、切替スイッチ４０７に、出力端子と第２入力端子を接続させる信号を出力する。
【００４８】
次に、ターボコントローラ１４７は、ステップＳ１０２で切替スイッチ４０７の入力を倍電圧回路４１１側へ切り替えた時刻からの経過時間が、所定時間に達したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。所定時間は、電動機１４３２の回転開始から昇速終了までの過渡運転期間（約０．５秒程度）に相当する時間である。切替スイッチ４０７を切り替えた時刻からの経過時間が所定時間に達していない場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、ターボコントローラ１４７は、処理をステップＳ１０３に戻し、所定時間の経過の判定を継続する。
【００４９】
切替スイッチ４０７を切り替えた時刻からの経過時間が所定時間に達した場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、ターボコントローラ１４７は、電源装置１４４の切替スイッチ４０７の入力をバッテリ４０１側へ切り替える（ステップＳ１０４）。つまり、ターボコントローラ１４７は、切替スイッチ４０７に、出力端子と第１入力端子を接続させる信号を出力する。
次に、ターボコントローラ１４７は、電動機１４３２を停止させるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。例えば、ターボコントローラ１４７は、ターボチャージャ１４５の回転数が所定値以上である場合に、電動機１４３２を停止させると判定する。ターボコントローラ１４７は、電動機１４３２を停止させないと判定した場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、ステップＳ１０５に処理を戻し、電動機１４３２の停止の可否の判定を繰り返す。ターボコントローラ１４７は、電動機１４３２を停止させると判定した場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、電源装置１４４の切替スイッチ４０７をＯＦＦに切り替える（ステップＳ１０６）。つまり、ターボコントローラ１４７は、切替スイッチ４０７に、出力端子をいずれの入力端子にも接続させない信号を出力する。そして、ターボコントローラ１４７は、処理をステップＳ１に戻し、所定時間後の電動機１４３２の駆動可能性を判定する。
【００５０】
このように、第２の実施形態によれば、電源装置１４４は、電動機１４３２に供給する電気を、バッテリ４０１から出力するか倍電圧回路４１１から出力するかを切り替える切替スイッチ４０７を備える。これにより、電源装置１４４は、第１の実施形態と同様に、過渡運転時の電動機１４３２に、十分なトルクを発揮させることができる。
第２の実施形態によれば、倍電圧回路４１１は、発電機１４６２が発電する電圧を増幅する。これにより、電源装置１４４は、予測等に基づいてキャパシタを充電すべきか否か判定することなく、倍電圧回路４１１が出力する電気を用いて電動機１４３２を駆動させることができる。
【００５１】
なお、第２の実施形態に係る倍電圧回路４１１は、発電機１４６２が出力する電圧を増幅するが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る倍電圧回路４１１は、エンジン１１の運動エネルギーを用いて発電するオルタネータ、またはコンバータ４０２から出力される電圧を増幅してもよい。
【００５２】
〈第３の実施形態〉
以下、図面を参照しながら第３の実施形態について詳しく説明する。
第３の実施形態に係るエンジンシステム１は、第１の実施形態と電源装置１４４の構成が異なる。第３の実施形態に係る電源装置１４４は、ターボコントローラ１４７からの信号を受け付けることなしに、電動機１４３２への電気の供給元を切り替える。
【００５３】
図７は、第３の実施形態に係る電源装置の構成を示す概略ブロック図である。
第３の実施形態に係る電源装置１４４は、バッテリ４０１、コンバータ４０２、昇圧スイッチ４０３、昇圧回路４０４、キャパシタ４０５、インバータ４０６、第１ダイオード４２１、第２ダイオード４２２、バイパスキャパシタ４２３を備える。
【００５４】
バッテリ４０１は、充放電可能な二次電池である。バッテリ４０１の容量は、キャパシタ４０５の容量より大きい。バッテリ４０１の最大出力電圧は、キャパシタ４０５の最大出力電圧より小さい。具体的には、バッテリ４０１の最大出力電圧は、電動機１４３２の定常運転時の必要電圧以上であり、かつ電動機１４３２の過渡運転時の必要電圧未満である。バッテリ４０１の応答速度は、キャパシタ４０５の応答速度より遅い。バッテリ４０１は、コンバータ４０２と第１ダイオード４２１のアノードとに接続される。バッテリ４０１は、第１電源回路の一例である。
【００５５】
コンバータ４０２は、直流側端子と交流側端子とを備える。コンバータ４０２の直流側端子は、バッテリ４０１に接続される。コンバータ４０２の交流側端子は、発電機１４６２に接続される。コンバータ４０２は、交流側端子に入力される交流電流を直流電流に変換して直流側端子に出力する。
【００５６】
昇圧スイッチ４０３は、第１端子および第２端子を備える。昇圧スイッチ４０３の第１端子は、バッテリ４０１に接続される。昇圧スイッチ４０３の第２端子は、昇圧回路４０４に接続される。昇圧スイッチ４０３は、第１端子と第２端子との間の接続と切断とを切り替える。
【００５７】
昇圧回路４０４は、入力端子と出力端子を備える。昇圧回路４０４の入力端子は、昇圧スイッチ４０３に接続される。昇圧回路４０４の出力端子は、キャパシタ４０５に接続される。昇圧回路４０４は、入力端子から入力される電気を昇圧して出力端子から出力する。昇圧回路４０４の例としては、高周波トランス昇圧回路が挙げられる。
【００５８】
キャパシタ４０５は、第１端子と第２端子とを備える。キャパシタ４０５の第１端子は、昇圧回路４０４に接続される。キャパシタ４０５の第２端子は、第２ダイオード４２２のアノードに接続される。キャパシタ４０５は、昇圧回路４０４にて昇圧された電気を蓄電する。キャパシタ４０５の容量は、バッテリ４０１の容量より小さい。キャパシタ４０５の最大出力電圧は、バッテリ４０１の最大出力電圧より大きい。具体的には、バッテリ４０１の最大出力電圧は、電動機１４３２の過渡運転時の必要電圧以上である。キャパシタ４０５の応答速度は、バッテリ４０１の応答速度より速い。キャパシタ４０５は、第２電源回路の一例である。
【００５９】
インバータ４０６は、直流側端子と交流側端子を備える。インバータ４０６の直流側端子は、第１ダイオード４２１のカソード、第２ダイオード４２２のカソード、およびバイパスキャパシタ４２３に接続される。インバータ４０６の交流側端子は、電動機１４３２に接続される。インバータ４０６は、直流側端子に入力される直流電流を交流電流に変換して交流側端子に出力する。
【００６０】
インバータ４０６の直流側端子に、第１ダイオード４２１のカソードおよび第２ダイオード４２２のカソードが接続されることで、インバータ４０６には、バッテリ４０１またはキャパシタ４０５のうち電圧が高い方から、電気が供給される。インバータ４０６の直流側端子にバイパスキャパシタ４２３が接続されることで、インバータ４０６に入力される電気のノイズによる交流成分を除去することができる。
【００６１】
このように、第３の実施形態によれば、電動機１４３２に供給する電気の供給元を切り替える電源切替部が、第１ダイオード４２１、第２ダイオード４２２およびバイパスキャパシタ４２３を含むアナログ回路によって構成される。これにより、電源装置１４４は、ターボコントローラ１４７が出力する信号によらず、電気の供給元を切り替えることができる。
【００６２】
〈第４の実施形態〉
以下、図面を参照しながら第４の実施形態について詳しく説明する。
第４の実施形態に係るエンジンシステム１は、第１の実施形態と電源装置１４４の構成が異なる。第４の実施形態に係る電源装置１４４は、第３の実施形態と同様に、ターボコントローラ１４７からの信号を受け付けることなしに、電動機１４３２への電気の供給元を切り替える。
【００６３】
図８は、第４の実施形態に係る電源装置の構成を示す概略ブロック図である。
第４の実施形態に係る電源装置１４４は、第１の実施形態の構成に加え、さらにコンパレータ４３１を備える。第４の実施形態に係る切替スイッチ４０７は、第１の実施形態と構成が異なる。
コンパレータ４３１は、第１入力端子と第２入力端子と出力端子とを備える。コンパレータ４３１の第１入力端子は、コンバータ４０２と並列にバッテリ４０１に接続される。コンパレータ４３１の第２入力端子は、インバータ４０６と並列にキャパシタ４０５に接続される。コンパレータ４３１の出力端子は、切替スイッチ４０７に接続される。コンパレータ４３１は、第１入力端子に印加される電圧と第２入力端子に印加される電圧とを比較し、比較結果に応じた電圧が出力端子から出力される。例えば、コンパレータ４３１は、第１入力端子に印加される電圧が第２入力端子に印加される電圧より大きい場合に、出力端子から正の電圧を出力する。コンパレータ４３１は、第１入力端子に印加される電圧が第２入力端子に印加される電圧より小さい場合に、出力端子から負の電圧を出力する。
【００６４】
切替スイッチ４０７は、第１の入力端子、第２の入力端子、および出力端子に加え、制御用端子を備える。切替スイッチ４０７の制御用端子は、コンパレータ４３１に接続される。切替スイッチ４０７は、制御用端子に印加される電圧に応じて、出力端子と第１入力端子を接続するか、出力端子と第２入力端子とを接続するかを切り替える。
例えば、切替スイッチ４０７は、制御用端子に印加される電圧が正の電圧である場合に、出力端子と第１入力端子とを接続する。切替スイッチ４０７は、制御用端子に印加される電圧が負の電圧である場合に、出力端子と第２入力端子とを接続する。切替スイッチ４０７は、例えばＦＥＴ（Field Effect Transistor）、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、またはその他の半導体スイッチング素子により構成される。切替スイッチ４０７とコンパレータ４３１とを含む回路は、電源切替部の一例である。
【００６５】
このように、第４の実施形態によれば、電動機１４３２に供給する電気の供給元を切り替える電源切替部が、切替スイッチ４０７およびコンパレータ４３１を含むアナログ回路によって構成される。これにより、電源装置１４４は、ターボコントローラ１４７が出力する信号によらず、電気の供給元を切り替えることができる。
【００６６】
〈第５の実施形態〉
以下、図面を参照しながら第５の実施形態について詳しく説明する。
第５の実施形態に係るエンジンシステム１は、第１の実施形態とターボコントローラ１４７の動作が異なる。第５の実施形態に係るエンジンシステム１は、電動機１４３２の過渡運転期間のうち、回転開始時の期間と昇速終了直前の期間に、電動機１４３２に大きい電圧を供給する。
【００６７】
図９は、第５の実施形態に係るターボコントローラによる電源制御動作を示すフローチャートである。
ターボコントローラ１４７は、過給システム１４のシミュレーションモデルおよび学習モデルに基づいて、所定時間後に電動機１４３２の駆動が必要となる可能性があるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。ターボコントローラ１４７は、所定時間後に電動機１４３２の駆動が必要となる可能性があると判定した場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、電源装置１４４の昇圧スイッチ４０３をＯＮに切り替える（ステップＳ２０２）。これにより、昇圧回路４０４によるキャパシタ４０５の充電が開始される。次にターボコントローラ１４７は、キャパシタ４０５の充電が完了したか否かを判定する（ステップＳ２０３）。キャパシタ４０５の充電が完了した場合（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、ターボコントローラ１４７は、昇圧スイッチ４０３をＯＦＦに切り替える（ステップＳ２０４）。これにより、昇圧回路４０４によるキャパシタ４０５の充電が停止される。
【００６８】
ターボコントローラ１４７は、所定時間後に電動機１４３２の駆動が必要となる可能性がないと判定した場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）、エンジンコントローラ１３から入力した過給制御信号に基づいて、電動機１４３２を駆動する必要があるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。ターボコントローラ１４７は、キャパシタ４０５の充電が完了していない場合（ステップＳ２０３：ＮＯ）も同様に、電動コンプレッサ１４３を駆動する必要があるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。ターボコントローラ１４７は、昇圧スイッチ４０３をＯＦＦにした場合（ステップＳ２０４）も同様に、電動機１４３２を駆動する必要があるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。
【００６９】
電動機１４３２を駆動する必要がない場合（ステップＳ２０５：ＮＯ）、ターボコントローラ１４７は、処理をステップＳ２０１に戻し、所定時間後の電動機１４３２の駆動可能性を判定する。電動機１４３２を駆動する必要がある場合（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、ターボコントローラ１４７は、電源装置１４４の切替スイッチ４０７の入力をキャパシタ４０５側へ切り替える（ステップＳ２０６）。つまり、ターボコントローラ１４７は、切替スイッチ４０７に、出力端子と第２入力端子を接続させる信号を出力する。
【００７０】
次に、ターボコントローラ１４７は、ステップＳ２０６で切替スイッチ４０７の入力をキャパシタ４０５側へ切り替えた時刻からの経過時間が、第１時間に達したか否かを判定する（ステップＳ２０７）。第１時間は、電動機１４３２に静止摩擦力が掛かっている期間に相当する時間である。切替スイッチ４０７を切り替えた時刻からの経過時間が第１時間に達していない場合（ステップＳ２０７：ＮＯ）、ターボコントローラ１４７は、処理をステップＳ２０７に戻し、所定時間の経過の判定を継続する。
【００７１】
切替スイッチ４０７を切り替えた時刻からの経過時間が第１時間に達した場合（ステップＳ２０７：ＹＥＳ）、ターボコントローラ１４７は、電源装置１４４の切替スイッチ４０７の入力をバッテリ４０１側へ切り替える（ステップＳ２０８）。つまり、ターボコントローラ１４７は、切替スイッチ４０７に、出力端子と第１入力端子を接続させる信号を出力する。
【００７２】
次に、ターボコントローラ１４７は、ステップＳ２０６で切替スイッチ４０７の入力をキャパシタ４０５側へ切り替えた時刻からの経過時間が、第２時間に達したか否かを判定する（ステップＳ２０９）。第２時間は、電動機１４３２の回転開始から、電動機１４３２に要求される負荷が定常運転時の負荷より高い所定の負荷に達するまでの期間に相当する時間である。第２時間は第１時間より長い時間である。切替スイッチ４０７を切り替えた時刻からの経過時間が第２時間に達していない場合（ステップＳ２０９：ＮＯ）、ターボコントローラ１４７は、処理をステップＳ２０９に戻し、所定時間の経過の判定を継続する。
【００７３】
切替スイッチ４０７を切り替えた時刻からの経過時間が第２時間に達した場合（ステップＳ２０９：ＹＥＳ）、ターボコントローラ１４７は、電源装置１４４の切替スイッチ４０７の入力をキャパシタ４０５側へ切り替える（ステップＳ２１０）。つまり、ターボコントローラ１４７は、切替スイッチ４０７に、出力端子と第２入力端子を接続させる信号を出力する。
【００７４】
次に、ターボコントローラ１４７は、ステップＳ２０６で切替スイッチ４０７の入力をキャパシタ４０５側へ切り替えた時刻からの経過時間が、第３時間に達したか否かを判定する（ステップＳ２１１）。第３時間は、電動機１４３２の過渡運転期間に相当する時間である。第３時間は第２時間より長い時間である。切替スイッチ４０７を切り替えた時刻からの経過時間が第３時間に達していない場合（ステップＳ２１１：ＮＯ）、ターボコントローラ１４７は、処理をステップＳ２１１に戻し、所定時間の経過の判定を継続する。
【００７５】
切替スイッチ４０７を切り替えた時刻からの経過時間が第３時間に達した場合（ステップＳ２１１：ＹＥＳ）、ターボコントローラ１４７は、電源装置１４４の切替スイッチ４０７の入力をバッテリ４０１側へ切り替える（ステップＳ２１２）。つまり、ターボコントローラ１４７は、切替スイッチ４０７に、出力端子と第１入力端子を接続させる信号を出力する。
【００７６】
次に、ターボコントローラ１４７は、電動機１４３２を停止させるか否かを判定する（ステップＳ２１３）。例えば、ターボコントローラ１４７は、ターボチャージャ１４５の回転数が所定値以上である場合に、電動機１４３２を停止させると判定する。ターボコントローラ１４７は、電動機１４３２を停止させないと判定した場合（ステップＳ２１３：ＮＯ）、ステップＳ２１３に処理を戻し、電動機１４３２の停止の可否の判定を繰り返す。ターボコントローラ１４７は、電動機１４３２を停止させると判定した場合（ステップＳ２１３：ＹＥＳ）、電源装置１４４の切替スイッチ４０７をＯＦＦに切り替える（ステップＳ２１４）。つまり、ターボコントローラ１４７は、切替スイッチ４０７に、出力端子をいずれの入力端子にも接続させない信号を出力する。そして、ターボコントローラ１４７は、処理をステップＳ２０１に戻し、所定時間後の電動機１４３２の駆動可能性を判定する。
【００７７】
このように、第５の実施形態によれば、ターボコントローラ１４７は、電動機１４３２の起動時から第１時間の経過まで、および第２時間の経過から第３時間の経過まで、キャパシタ４０５から電気を出力させる信号を、切替スイッチ４０７に出力する。他方、ターボコントローラ１４７は、第１時間の経過から第２時間の経過まで、および第３時間の経過後に、バッテリ４０１から電気を出力させる信号を、切替スイッチ４０７に出力する。これにより、電源装置１４４は、過渡運転期間のうち、高トルクが必要となる期間に、電動機１４３２に十分なトルクを発揮させることができる。つまり第５の実施形態によれば、第１の実施形態より小さい容量のキャパシタ４０５を用いて、電動機１４３２に十分なトルクを発揮させることができる。
【００７８】
第５の実施形態に係る電源装置１４４の構成は、上述した構成に限られない。例えば、他の実施形態に係る電源装置１４４の構成は、第２の実施形態と同様に図４に示すものであってもよい。
【００７９】
〈他の実施形態〉
以上、図面を参照していくつかの実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、上述した実施形態に係る電源装置１４４の第１電源回路は、バッテリ４０１を備えるが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る第１電源回路は、バッテリ４０１に代えてキャパシタ等の他の蓄電装置を備えても良い。上述した実施形態に係る電源装置１４４の第２電源回路は、キャパシタ４０５、またはキャパシタＣ１およびキャパシタＣ２を備えるが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る第２電源回路は、キャパシタ４０５に代えてバッテリ等の他の蓄電装置を備えても良い。
【００８０】
上述した実施形態に係るターボコントローラ１４７は、電動機１４３２に供給する電気の供給元を決定する信号を電源装置１４４に出力するが、これに限られない。例えば、他の実施形態では、エンジンコントローラ１３が電動機１４３２に供給する電気の供給元を決定する信号を電源装置１４４に出力してもよい。他の実施形態では、過給システム１４がターボコントローラ１４７と別個に電源制御装置を備え、その電源制御装置が、電動機１４３２に供給する電気の供給元を決定する信号を電源装置１４４に出力してもよい。
【００８１】
図１０は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ９００は、ＣＰＵ９０１、メインメモリ９０２、ストレージ９０３、インタフェース９０４を備える。
上述のターボコントローラ１４７は、コンピュータ９００に実装される。そして、上述した動作は、プログラムの形式でストレージ９０３に記憶されている。ＣＰＵ９０１は、プログラムをストレージ９０３から読み出してメインメモリ９０２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。
【００８２】
なお、少なくとも１つの実施形態において、ストレージ９０３は、一時的でない有形の媒体の一例である。一時的でない有形の媒体の他の例としては、インタフェース９０４を介して接続される磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、半導体メモリ等が挙げられる。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９００に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９００が当該プログラムをメインメモリ９０２に展開し、上記処理を実行してもよい。
【００８３】
また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、当該プログラムは、前述した機能をストレージ９０３に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
上記実施形態のうち少なくとも１つの実施形態によれば、電源装置は、過渡運転期間の間、容量が小さく高い電圧を供給する第２電源回路から電動機に電気を供給する。これにより、過渡運転期間の間、第１コンプレッサを高トルクで駆動することができる。また電源装置は、過渡運転期間の経過後、容量が大きく低い電圧を供給する第１電源回路から電動機に電気を供給する。これにより、第１電源回路の最大出力電圧を過渡運転期間に出力すべき電圧より小さくすることができる。したがって、設計者は、第１電源回路の小型化を図ることができる。また第２電源回路の容量は、過渡運転期間の間だけ供給可能な容量であればよい。したがって、設計者は、第２電源回路の小型化を図ることができる。
【符号の説明】
【００８５】
１  エンジンシステム
１１  エンジン
１３  エンジンコントローラ
１４  過給システム
１４３  電動コンプレッサ
１４３１  コンプレッサ
１４３２  電動機
１４４  電源装置
１４５  ターボチャージャ
１４５１  コンプレッサ
１４５２  タービン
１４６  タービン発電機
１４６１  タービン
１４６２  発電機
１４７  ターボコントローラ
４０１  バッテリ
４０２  コンバータ
４０３  昇圧スイッチ
４０４  昇圧回路
４０５  キャパシタ
４０６  インバータ
４０７  切替スイッチ
４１１  倍電圧回路
４２１  第１ダイオード
４２２  第２ダイオード
４２３  バイパスキャパシタ
４３１  コンパレータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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