(57)【要約】【課題】突入電流の抑制動作の開始から定常運転への移行に遅れを生じさせることがない過給機の電動機制御装置を提供することを目的としている。【解決手段】電動機制御装置１３は、指令回路２０からの制御信号２１によりトランジスタＴｒ１をオンさせることにより、リレースイッチ用コイルＬ１に通電して、直列に接続された制限抵抗ＲＬを有するリレースイッチＳＷ１を閉として、突入電流を抑制して、バッテリ８とスイッチング回路１１とを接続し、続いて、平滑コンデンサＣに並列に挿入された充電量検出手段である抵抗分圧回路２２に接続されたトランジスタＴｒ２をオンさせることにより、リレースイッチ用コイルＬ２に通電してリレースイッチＳＷ２を閉として、バッテリ８とスイッチング回路１１とを接続して、時間遅れなく定常運転に移行させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリと過給機の電動機との間に挿入され、平滑コンデンサを備えたスイッチング回路と、
前記バッテリと前記スイッチング回路との間に挿入されたリレースイッチと、
前記平滑コンデンサの充電量を検出する充電量検出手段と、
前記充電量検出手段により検出された前記平滑コンデンサの充電量により前記リレースイッチを制御する制御回路と、
を備えたことを特徴とする過給機の電動機制御装置。
【請求項２】
充電量検出手段は、前記平滑コンデンサの充電電圧を検出するものであり、前記充電電圧が予め設定された電圧以上である場合に、前記リレースイッチが閉とされ、前記バッテリと前記スイッチング回路とが接続されるものであることを特徴とする請求項１に記載の過給機の電動機制御装置。
【請求項３】
充電量検出手段は、前記平滑コンデンサの充電電流を検出するものであり、前記充電電流が予め設定された電流未満である場合に、前記リレースイッチが閉とされ、前記バッテリと前記スイッチング回路とが接続されるものであることを特徴とする請求項１に記載の過給機の電動機制御装置。
【請求項４】
充電量検出手段は、前記平滑コンデンサの充電時間を検出するものであり、前記充電時間が予め設定された充電時間未満である場合に、前記リレースイッチが閉とされ、前記バッテリと前記スイッチング回路とが接続されるものであることを特徴とする請求項１に記載の過給機の電動機制御装置。
【請求項５】
充電異常検出回路を備え、前記平滑コンデンサの充電量が所定充電時間に予め設定された充電量未満である場合に、前記平滑コンデンサが故障であると判断され、前記リレースイッチが開とされ、前記スイッチング回路が前記バッテリから開放されるものであることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の過給機の電動機制御装置。
【請求項６】
平滑コンデンサとリレースイッチと、をそれぞれ複数備え、前記複数の平滑コンデンサの充電量が検出され、前記複数のリレースイッチの制御が順次、実行されるものであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の過給機の電動機制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン(内燃機関)の過給機を駆動させる電動機を制御する電動機制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの出力を増加させるために吸気通路上に電動機で駆動する過給機を設ける技術が知られている。ここで使用される電動機は、タービンとコンプレッサ軸上に配設され、運転状態に応じて電動機の駆動による過給圧の増大、または排気エネルギーを利用した発電による電力回生が行われている。
【０００３】
過給機の電動機を駆動する制御装置において、エンジン停止時など非動作時は電動過給機に電力を供給するバッテリからのリーク電流を抑え、バッテリ電力の消耗を低減するために、バッテリとスイッチング回路を含む制御装置間にリレー回路を設け、電動機の非動作時には、このリレースイッチを開放しておき、動作時にはリレースイッチを接続する。このとき、制御装置側へ過大な突入電流が流れ、バッテリ電圧が瞬間的に低下することでバッテリに接続されている補機類が瞬断したり、突入電流の発生が繰り返されたりすることでバッテリや平滑コンデンサが劣化する問題がある。
【０００４】
この突入電流の対策として、特許文献１に示される車輌用ターボチャージャに同軸接続されたモータを制御する従来のインバータ回路及びモータ制御装置では、直流電源と、直流電源から入力された直流電圧を昇圧することなく平滑コンデンサを備えたスッチング回路でスイッチングすることにより交流電圧に変換してモータに供給すると共に、スイッチング回路の前段に突入電流防止回路を備えた昇圧回路を持たないインバータ回路と、インバータ回路を制御する制御部とを具備し、スイッチング回路に流れる通電電流や電動機の駆動状態に関する情報により、モータ起動時に発生する突入電流を抑制している。
【０００５】
また、特許文献２に示される従来の回転電機付ターボチャージャの制御装置では、ターボチャージャに取付けた回転電機の電動時にバッテリからの電力の昇圧機構となるコンバータのトランジスタやダイオードへの突入電流値を、そのフィードバック値とコントローラにメモリされたデータ値との比較によって、トランジスタやダイオード許容値を超えないように制御することにより駆動初期の投入電流を抑えて、昇圧回路の構成部品の事故を防止している。
【０００６】
また、特許文献３に示される従来のターボ用回転電機の電源リレー保護装置では、ターボチャージャに取付けた回転電機の電源となるパワー部に内蔵された大容量平滑コンデンサに対しバッテリから初期通電時に大電流を防ぐため、リレーに通電する前に、エンジンの始動によりターボチャージャを運転させ、その回転電機を発電作動させて出力によりパワー部のコンデンサの充電を行い、端子電圧を高めておくことにより、大容量平滑コンデンサのラッシュ電流によるリレー接点の損耗を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２００４０４号公報
【特許文献２】特平６−２７２５６４号公報
【特許文献３】特平６−２０７５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に示されるインバータ回路及びモータ制御装置においては、昇圧回路を持っていないが、通電電流や電動機の駆動状態に関する情報により突入電流防止回路を動作させ、一定時間が経過したところで突入電流防止回路を解除しているため、突入電流の抑制は行えるが、突入電流が流入する平滑コンデンサの充電状態がわからないため、適切な突入電流防止回路の解除タイミングがわからず、突入電流防止回路を解除できるまでは定常運転に必要な電力を供給できないため、定常運転へ移行するまでに時間遅れが生じるという問題があった。また、平滑コンデンサが故障した場合の対応手段に関しては何ら記されていない。
【０００９】
また、特許文献２に示される回転電機付ターボチャージャの制御装置においては、昇圧回路を持つインバータにおける昇圧回路を制御することによる突入電流の抑制方法は記されているが、昇圧回路を持たないインバータの電動機制御装置の突入電流の抑制方法やリレー回路を備えたインバータの電動機制御装置の突入電流の抑制方法は記されていない。また、平滑コンデンサが故障した場合の対応手段に関しては記されていない。
【００１０】
また、特許文献３に示される従来のターボ用回転電機の電源リレー保護装置においては、インバータの電動機制御装置の発電作動による突入電流の抑制方法が記されているが、発電作動した後、定常運転への移行するまでに時間遅れが生じるという問題があった。また、発電機能を持たないインバータの電動機制御装置の突入電流の抑制方法や平滑コンデンサが故障した場合の対応手段に関しては記されていない。
【００１１】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、突入電流の抑制防止回路の動作の開始から平滑コンデンサの充電量に応じて定常運転への移行に遅れを生じさせることがない過給機の電動機制御装置を提供することを目的としている。また、適切に制限抵抗やリレースイッチを制御し、突入電流の抑制や平滑コンデンサ故障時の過電流の防止が可能な過給機の電動機制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の過給機の電動機制御装置は、バッテリと過給機の電動機との間に挿入され、平滑コンデンサを備えたスイッチング回路と、バッテリとスイッチング回路との間に挿入されたリレースイッチと、平滑コンデンサの充電量を検出する充電量検出手段と、充電量検出手段により検出された平滑コンデンサの充電量によりリレースイッチを制御する制御回路と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、平滑コンデンサの充電量を検出し、平滑コンデンサの充電量に応じて電動機制御装置のリレースイッチを制御することにより、突入電流を抑制してバッテリ電圧の瞬間的な低下による補機類の瞬断を抑制するとともに、定常運転への移行の時間遅れを最小限に抑えることができるといった顕著な効果を奏するものである。また、突入電流が繰り返されることによるバッテリや平滑コンデンサの劣化の抑制や平滑コンデンサ故障時の過電流を防止することが可能となるといった顕著な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１における過給機の電動機制御装置を備えたエンジン制御システムの概略全体構成を示す図である。
【図２】実施の形態１における電動機制御装置の回路構成を示す図である。
【図３】実施の形態１における電動機制御装置の動作フローチャートを示す図である。
【図４】実施の形態２における電動機制御装置の回路構成を示す図である。
【図５】実施の形態３における電動機制御装置の回路構成を示す図である。
【図６】実施の形態４における電動機制御装置の回路構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態に係る過給機の電動機制御装置について図１〜図６に基づいて説明する。
【００１６】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１における過給機の電動機制御装置を備えたエンジン制御システムの概略全体構成を示す図である。図２は、実施の形態１における過給機の電動機制御装置の回路構成を示す図である。図３は、実施の形態１における電動機制御装置の動作フローチャートを示す図である。
【００１７】
図１において、エンジン制御システム１は、エンジン２を制御するエンジンＥＣＵ(電子制御ユニット)３と、エンジン２の吸気通路４から吸入された吸気を圧縮する過給機５のコンプレッサ６と、過給機５を駆動させる三相交流モータである電動機７に電力を供給するバッテリ８と、電動機７の磁場を調整する界磁巻線９と、電動機７を駆動するバッテリ８から供給される電力を制御するリレー回路１０と、突入電流を抑制する平滑コンデンサＣと直流を交流に変換するスイッチング回路１１と、リレー回路１０およびスイッチング回路１１を制御する制御回路１２と、により構成される電動機制御装置１３と、コンプレッサ６で圧縮された吸気を冷却するインタークーラ１４と、インタークーラ１４を通過した吸気量を開閉度により調整するスロットルバルブ１５と、スロットルバルブ１５を通過後、吸気をエンジン２に供給するインテークマニホールド１６と、エギゾーストマニホールド１７を介して排気タービン１８により、エンジン２で燃焼後の排気ガスを排出する排気通路１９とにより構成されている。
【００１８】
また、図２において、電動機制御装置１３は、指令回路２０からの制御信号２１により動作されるトランジスタＴｒ１と、直列に接続された制限抵抗ＲＬを有するリレースイッチＳＷ１をトランジスタＴｒ１のオンオフにより開閉駆動させ、バッテリ８とスイッチング回路１１との接続を制御するリレースイッチ用コイルＬ１と、平滑コンデンサＣに並列に挿入された充電量検出手段として充電電圧を検出する抵抗分圧回路２２に接続されたトランジスタＴｒ２と、リレースイッチＳＷ２をトランジスタＴｒ２のオンオフにより開閉駆動させ、バッテリ８とスイッチング回路１１との接続を制御するリレースイッチ用コイルＬ２と、平滑コンデンサＣの異常充電を検出する充電異常検出回路２３により構成されている。
【００１９】
次に、実施の形態１における過給機の電動機制御装置の動作について、図２および図３を参照して説明する。なお、本発明の主体は電動機制御装置にあるので、エンジン２回りの動作の説明は省略する。
【００２０】
エンジン２は過給機５により多くの吸入空気を過給して、高出力化だけでなく低燃費化を図るものである。電動機７は、界磁巻線９に流れる電流により磁場が調整される三相交流モータで、排気ガスにより駆動される排気タービン１８と過給機５の軸上にあり、駆動により過給圧を増大させる。排気ガスにより十分な回転数が得られる場合は排気エネルギーを利用した発電による電力回生を行う。電動機７に電力を供給するバッテリ８は、直流電源であり、電動機制御装置１３のリレー回路１０を介して、平滑コンデンサＣを備えたスイッチング回路１１に電力を供給し、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに接続する３対の(６つ)のパワーＭＯＳＦＥＴ、および界磁巻線９の１対の(２つ)のパワーＭＯＳＦＥＴを制御回路１２の制御信号２１に基づいてスイッチングして交流電圧に変換し、電動機７と界磁巻線９への供給電力を制御することで電動機７を作動させて過給機５を動作させている。
【００２１】
図２に示す電動機制御装置１３が行う電動機７の運転動作について、図３に示す動作フローチャートを用いて、平滑コンデンサＣの充電電圧を検出し、その充電量を判定してリレー回路１０の制御を行う場合の具体的な動作について説明する。
まず、電動機制御装置１３の制御回路１２は、エンジン２の始動や電動機７の動作の開始が検出される(ステップＳ２０１)と、指令回路２０から制御信号２１が出力され、トランジスタＴｒ１がオン状態にされ、これによりリレースイッチ用コイルＬ１に通電されて、リレースイッチＳＷ１が閉にされ、スイッチング回路１１にバッテリ８から電力が供給される。この際、リレースイッチＳＷ１に直列に接続されている制限抵抗ＲＬにより突入電流が抑制される（ステップＳ２０２）。次に、平滑コンデンサＣの充電量検出手段である充電電圧を検出する抵抗分圧回路２２にて検出される（ステップＳ２０３）。抵抗分圧回路２２の分割抵抗Ｒ１，Ｒ２の分割抵抗比η（＝Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２））により決定される電圧Ｖが、平滑コンデンサＣの充電量と比較され、設定された充電量に相当する電圧Ｖ0以上であるかどうか判定される(ステップＳ２０４)。平滑コンデンサＣの充電量が設定値以上であれば、すなわち、設定電圧Ｖ0以上になれば、トランジスタＴｒ２がオン状態となり、リレースイッチ用コイルＬ２に通電されて、リレースイッチＳＷ２が閉にされ、スイッチング回路１１にバッテリ８から定常運転に必要な電力が供給され、遅れを生じることなく定常運転に移行される（ステップＳ２０５）。
【００２２】
また、定常運転中にエンジン２の停止や電動機７の停止が検出される（ステップＳ２０６）と、指令回路２０から制御信号２１が出され、トランジスタＴｒ１がオフ状態にされ、それによりリレースイッチ用コイルＬ１の通電が遮断され、リレースイッチＳＷ１，ＳＷ２が開にされる（ステップＳ２０７）。この後、ステップの開始に戻る。
【００２３】
一方、ステップＳ２０４で、平滑コンデンサＣの充電量が設定値未満と判定された場合には、トランジスタＴｒ２はオフ状態のままであり、リレースイッチＳＷ２は開でスイッチング回路１１に電力は供給されず、充電異常検出回路２３にて平滑コンデンサＣの充電経過時間ｔが平滑コンデンサＣの充電に必要とされる設定時間ｔ0と比較される（ステップＳ２０８）。充電経過時間ｔが設定時間ｔ0未満と判断された場合には、ステップ２０３に戻り、充電量が検出される。また、充電経過時間ｔが設定時間ｔ0以上であると判定された場合は、充電異常と判断され、充電異常検出回路２３から充電異常検出信号２４が出力される（ステップＳ２０９）。これにより、平滑コンデンサＣが不良と判断され、指令回路２０より制御信号２１が出力されて、トランジスタＴｒ１がオフ状態にされ、リレースイッチ用コイルＬ１の通電が遮断されることでリレースイッチＳＷ１が開にされ、平滑コンデンサＣの故障時に過電流が防止される（ステップＳ２１０）。ここで、ステップは異常終了とされる。これにより、電動機制御装置１３の制御回路１２は、平滑コンデンサＣの充電量を検出し、充電量に応じてリレー回路１０を制御することで、定常運転への移行に時間遅れを生じることなく、突入電流の抑制や平滑コンデンサの故障時の過電流を防いでいる。
【００２４】
上述したように、制御回路１２のトランジスタＴｒ１は、エンジン２の始動時や電動機７の動作時には、指令回路２０からの制御信号２１によりオン状態となり、エンジン２の停止時や電動機７の停止時には、制御信号２１によりオフ状態となる。また、エンジンＥＣＵ３あるいは電動機制御装置１３に搭載されるマイコン（図示省略）のカウンタで平滑コンデンサＣの充電経過時間ｔを検出し、所定時間ｔ0内に設定された充電量に達しない場合には、充電異常検出回路２３から充電異常検出信号２４が出力され、指令回路２０にて充電異常と判定され、制御信号２１により、トランジスタＴｒ１がオフ状態にされるように制御される。また、抵抗分圧回路２２で構成される充電電圧を検出する抵抗分圧回路２２は、分割抵抗比ηを調整することにより、平滑コンデンサＣの充電電圧を検出する設定値Ｖ0を調整することができ、抵抗分圧回路２２における電圧ＶがトランジスタＴｒ２のオン電圧（または電流）になると、設定した充電量に達したと判断され、トランジスタＴｒ２がオン状態とされる。
【００２５】
このように、実施の形態１における過給機の電動機制御装置では、過給機の電動機の始動時に、平滑コンデンサの充電量検出手段として充電電圧を検出する抵抗分圧回路にて検出し、その充電量に応じて、リレースイッチを作動させ、定常運転に移行させることにより、突入電流の抑制を行うとともに、定常運転への移行に時間遅れを生じさせることがないという顕著な効果がある。また、平滑コンデンサの故障時に過電流を防止することができるということができる顕著な効果がある。
【００２６】
実施の形態２．
図４は、実施の形態２における過給機の電動機制御装置の回路構成を示す図である。
図４に示すように、実施の形態２における電動機制御装置１３では、抵抗分圧回路２２が取り除かれた点と、平滑コンデンサＣの充電量検出手段として、平滑コンデンサＣの充電電流を電流センサ２５で検出し、充電電流検出回路２６から制御信号２７をトランジスタＴｒ２に出力する点とを除いて、他の構成要素は、図２で示す実施の形態１の電動機制御装置１３と同様であるので説明を省略する。
【００２７】
次に、実施の形態２の電動機制御装置１３の動作について、図３および図４を用いて説明する。
実施の形態１と同様、まず、電動機制御装置１３の制御回路１２は、エンジン２の始動や電動機７の動作の開始が検出される(ステップＳ２０１)と、指令回路２０から制御信号２１が出力され、トランジスタＴｒ１がオン状態にされ、これによりリレースイッチ用コイルＬ１に通電されて、リレースイッチＳＷ１が閉にされ、スイッチング回路１１にバッテリ８から電力が供給される。この際、リレースイッチＳＷ１に直列に接続されている制限抵抗ＲＬにより突入電流が抑制される（ステップＳ２０２）。次に、平滑コンデンサＣの充電量検出手段である充電電流を検出する電流センサ２５にて検出される（ステップＳ２０３）。電流センサ２５よりにて検出される電流Ｉが、平滑コンデンサＣの充電量と比較され、設定された充電量に相当する電流値Ｉ0未満であるかどうか判定される(ステップＳ２０４)。平滑コンデンサＣの充電量が設定値以上であれば、すなわち、電流センサ２５で検出された設定電流Ｉ0未満であれば、充電電流検出回路２６から制御信号２７が出力され、トランジスタＴｒ２はオン状態となり、リレースイッチ用コイルＬ２に通電されて、リレースイッチＳＷ２が閉にされ、スイッチング回路１１にバッテリ８から定常運転に必要な電力が供給され、遅れを生じることなく定常運転に移行される（ステップＳ２０５）。また、定常運転中にエンジン２の停止や電動機７の停止が検出されるステップＳ２０６からステップＳ２０７の動作は、実施の形態１と同様である。
【００２８】
一方、ステップＳ２０４で、電流値Ｉが設定値Ｉ0以上の場合、すなわち充電量が設定充電量未満の場合は、トランジスタＴｒ２はオフ状態のままであり、リレースイッチＳＷ２は開でスイッチング回路１１に電力は供給されず、充電異常検出回路２３にて平滑コンデンサＣの充電経過時間ｔが平滑コンデンサＣの充電に必要とされる設定時間ｔ0と比較され（Ｓ２０８）、充電経過時間ｔが設定時間ｔ0以上と判断された場合は、充電異常と判断され、充電異常検出回路２３から充電異常検出信号２４が出力される（ステップＳ２０９）。これにより、平滑コンデンサＣが不良と判断され、指令回路２０より制御信号２１が出力されて、トランジスタＴｒ１がオフ状態にされ、リレースイッチ用コイルＬ１の通電が遮断されることでリレースイッチＳＷ１が開にされ、平滑コンデンサＣの故障時に過電流が防止される（ステップＳ２１０）。このような構成することで、実施の形態１と同様の効果を得ることが可能である。なお、図４では、電流センサ２５を平滑コンデンサＣとバッテリ８の正極端子（＋）間に入れているが、平滑コンデンサＣと接地端子（−）間に入れてもよい。
【００２９】
このように、実施の形態２における過給機の電動機制御装置では、過給機の電動機の始動時に、平滑コンデンサの充電量検出手段である充電電流を検出する電流センサにより検出し、その充電量に応じて、リレースイッチを作動させ、定常運転に移行させることにより、突入電流の抑制を行うとともに、定常運転への移行に時間遅れを生じさせることがないという顕著な効果がある。また、平滑コンデンサの故障時に過電流を防止することができるということができる顕著な効果がある。
【００３０】
実施の形態３．
図５は、実施の形態３における過給機の電動機制御装置の回路構成を示す図である。
図５に示すように、実施の形態３における電動機制御装置１３では、抵抗分圧回路２２が取り除かれた点と、平滑コンデンサＣの充電量を検出する手段として、平滑コンデンサＣの充電経過時間ｔを充電時間検出回路２８で検出し、充電時間検出回路２８から制御信号２９をトランジスタＴｒ２に出力する点とを除いて、他の構成要素は、図２で示す実施の形態１の電動機制御装置１３と同様であるので説明を省略する。
【００３１】
次に、実施の形態３の電動機制御装置１３の動作について、図３および図５を用いて説明する。
実施の形態１と同様、まず、電動機制御装置１３の制御回路１２は、エンジン２の始動や電動機７の動作の開始が検出される(ステップＳ２０１)と、指令回路２０から制御信号２１が出力され、トランジスタＴｒ１がオン状態にされ、これによりリレースイッチ用コイルＬ１に通電されて、リレースイッチＳＷ１が閉にされ、スイッチング回路１１にバッテリ８から電力が供給される。この際、リレースイッチＳＷ１に直列に接続されている制限抵抗ＲＬにより突入電流が抑制される（ステップＳ２０２）。次に、平滑コンデンサＣの充電量検出手段である充電時間を検出する充電時間検出回路２８のカウンタにて充電経過時間ｔが検出される（ステップＳ２０３）。充電時間検出回路２８にて検出される充電経過時間ｔが、平滑コンデンサＣの充電に必要とされる設定時間ｔ0であるかどうか判定される(実施の形態３では、図３のステップＳ２０４はステップＳ２０８とが同一となる)。平滑コンデンサＣの電圧が設定値以上の場合であれば、すなわち、充電時間検出回路２８で検出された充電経過時間ｔが設定時間ｔ0未満の場合であれば、充電時間検出回路２８から制御信号２９が出力され、トランジスタＴｒ２はオン状態となり、リレースイッチ用コイルＬ２に通電されて、リレースイッチＳＷ２が閉にされ、スイッチング回路１１にバッテリ８から定常運転に必要な電力が供給され、遅れを生じることなく定常運転に移行される（ステップＳ２０５）。また、定常運転中にエンジン２の停止や電動機７の停止が検出されるステップＳ２０６からステップＳ２０７の動作は、実施の形態１と同様である。
【００３２】
一方、ステップＳ２０４で、充電時間検出回路２８で充電経過時間ｔが設定時間ｔ0以上と判断され、平滑コンデンサＣの電圧が設定値未満である場合は、トランジスタＴｒ２はオフ状態のままであり、リレースイッチＳＷ２は開でスイッチング回路１１に電力は供給されない。これと同時に充電異常検出回路２３にて充電異常と判断され、充電異常検出回路２３から充電異常検出信号２４が出力される（ステップＳ２０９）。これにより、平滑コンデンサＣが不良と判断され、指令回路２０より制御信号２１が出力されて、トランジスタＴｒ１がオフ状態にされ、リレースイッチ用コイルＬ１の通電が遮断されることでリレースイッチＳＷ１が開にされ、平滑コンデンサＣの故障時に過電流が防止される（ステップＳ２１０）。このような構成することで、実施の形態１と同様の効果を得ることが可能である。なお、図５では、平滑コンデンサＣの充電時間検出回路２８を電動機制御装置１３内に設けたがエンジンＥＣＵ３内に設け、電動機制御装置１３に信号を送出してもよい。  
【００３３】
このように、実施の形態３における過給機の電動機制御装置では、過給機の電動機の始動時に、平滑コンデンサの充電量検出手段として充電時間を充電時間検出回路により検出し、その充電量に応じて、リレースイッチを作動させ、定常運転に移行させることにより、突入電流の抑制を行うとともに、定常運転への移行に時間遅れを生じさせることがないという顕著な効果がある。また、平滑コンデンサの故障時に過電流を防止することができるということができる顕著な効果がある。
【００３４】
実施の形態４．
図６は、実施の形態４における過給機の電動機制御装置の回路構成を示す図である。
図６に示すように、実施の形態４における電動機制御装置１３では、リレースイッチＳＷ１と直列に接続された制限抵抗ＲＬが取り除かれた点と、平滑コンデンサＣがＣ１，Ｃ２の複数にされた点と、この平滑コンデンサＣ２にも抵抗分圧回路３１とトランジスタＴｒ３と、このトランジスタＴｒ３のオンオフによりリレースイッチＳＷ３を開閉させるリレースイッチ用コイルＬ３と、リレースイッチＳＷ１，ＳＷ２およびＳＷ３が直列に接続されている点とを除いて、他の構成要素は、図２で示す実施の形態１の電動機制御装置１３と同様であるので説明を省略する。
【００３５】
電動機の駆動電流が大きい場合、それに伴い平滑コンデンサも大容量となる。大容量の平滑コンデンサは外形サイズが大きいため、電動機制御装置の実装領域の制限や高さ制限がある場合、複数の平滑コンデンサを並列に接続して容量を確保することが多い。
【００３６】
次に、実施の形態４の電動機制御装置１３の動作について、図３および図６を用いて説明する。
実施の形態１と同様、まず、電動機制御装置１３の制御回路１２は、エンジン２の始動や電動機７の動作の開始が検出される(ステップＳ２０１)と、指令回路２０から制御信号２１が出力され、トランジスタＴｒ１がオン状態にされ、これによりリレースイッチ用コイルＬ１に通電されて、リレースイッチＳＷ１を閉にする。次に、平滑コンデンサＣ１の充電量検出手段である充電電圧を検出する抵抗分圧回路３０にて検出される（ステップＳ２０３）。抵抗分圧回路３０の分割抵抗Ｒ１，Ｒ２の分割抵抗比η１（＝Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２））により決定される電圧Ｖが、平滑コンデンサＣ１の充電量と比較され、設定された充電量に相当する電圧Ｖ0以上であるかどうか判定される(ステップＳ２０４)。平滑コンデンサＣ１の充電量が設定値以上であれば、すなわち、設定電圧Ｖ0以上になれば、トランジスタＴｒ２がオン状態となり、リレースイッチ用コイルＬ２に通電されて、リレースイッチＳＷ２が閉にされ、続いて、平滑コンデンサＣ２の充電量検出手段である充電電圧を検出する抵抗分圧回路３１にて検出される（ステップＳ２０３）。抵抗分圧回路３１の分割抵抗Ｒ３，Ｒ４の分割抵抗比η２（＝Ｒ３／（Ｒ３＋Ｒ４））により決定される電圧Ｖが、平滑コンデンサＣ２の充電量と比較され、設定された充電量に相当する電圧Ｖ0以上であるかどうか判定される(ステップＳ２０４)。平滑コンデンサＣ２の充電量が設定値以上であれば、すなわち、設定電圧Ｖ0以上になれば、トランジスタＴｒ３がオン状態となり、リレースイッチ用コイルＬ３に通電されて、リレースイッチＳＷ３が閉にされ、リレースイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３を順次、閉にする。これにより、突入電流を抑制して、スイッチング回路１１にバッテリ８から定常運転に必要な電力が供給され、遅れを生じることなく定常運転に移行される（ステップＳ２０５）。また、定常運転中にエンジン２の停止や電動機７の停止が検出されるステップＳ２０６からステップＳ２０７の動作は、実施の形態１と同様である。
【００３７】
一方、ステップＳ２０４で、平滑コンデンサＣ１または平滑コンデンサＣ２の充電経過時間ｔが設定時間ｔ0以上と判断され、平滑コンデンサＣ１または平滑コンデンサＣ２の電圧が設定値未満である場合は、トランジスタＴｒ２はオフ状態のままであり、リレースイッチＳＷ２は開でスイッチング回路１１に電力は供給されず、充電異常検出回路２３にて平滑コンデンサＣ１または平滑コンデンサＣ２の充電経過時間ｔが平滑コンデンサＣ１または平滑コンデンサＣ２の充電に必要とされる設定時間ｔ0と比較され（Ｓ２０８）、充電経過時間ｔが設定時間ｔ0以上と判断された場合は、充電異常と判断され、充電異常検出回路２３から充電異常検出信号２４が出力される（ステップＳ２０９）。これにより、平滑コンデンサＣ１または平滑コンデンサＣ２が不良と判断され、指令回路２０より制御信号２１が出力されて、トランジスタＴｒ１がオフ状態にされ、リレースイッチ用コイルＬ１の通電が遮断されることでリレースイッチＳＷ１が開にされ、平滑コンデンサＣ１または平滑コンデンサＣ２の故障時に過電流が防止される（ステップＳ２１０）。このように平滑コンデンサＣ１，Ｃ２の充電量を検出し、リレー回路１０の制御を行う。このような構成することで、複数の平滑コンデンサを用いても実施の形態１と同様の効果を得ることが可能である。このように構成することで、実施の形態１と同様の効果を得ることが可能である。
【００３８】
このように、実施の形態４における過給機の電動機制御装置では、過給機の電動機の始動時に、複数の平滑コンデンサの充電量検出手段である充電電圧を検出する抵抗分圧回路にて検出し、その充電量に応じて、リレースイッチを順次、作動させ、定常運転に移行させることにより、突入電流の抑制を行うとともに、定常運転への移行に時間遅れを生じさせることがないという顕著な効果がある。また、平滑コンデンサ、リレースイッチを複数とすることで突入電流を時間的に分散させ、突入電流のピーク電流が抑制されるため、制限抵抗をなくすことも可能であり、平滑コンデンサの故障時に過電流を防止することができるということができる顕著な効果がある。
【００３９】
なお、本発明の過給機の電動機制御装置が適用されるエンジンの気筒数に制限はなく、また、エンジンの燃焼方式についても制限はなく、シリンダ内に燃料を噴射する直墳エンジンおよびスロットルバルブの下流のインテークマニホールド内に燃料を噴射するポート噴射エンジンに適用することも可能である。
【００４０】
また、上記実施の形態におけるトランジスタに替えてＭＯＳＦＥＴ等を用いてオン、オフの制御を行ってもよく、また、抵抗分圧回路で構成される充電電圧検出手段２３に替えてコンパレータ等を用いてもよい。
【００４１】
また、上記実施の形態の説明では、スイッチング回路１１へはバッテリ８から電力供給を行っているが、バッテリ８をＤＣ／ＤＣコンバータで昇圧した電力によって供給してもよい。
【００４２】
また、上記実施の形態で説明した過給機５は、排気タービン１８を除き、吸気通路４上に電動機７と過給機５のみが配設され、電気エネルギーのみで過給されるいわゆる電動ブロアであってもよい。
【００４３】
また、上記実施の形態では、電動機制御装置１３で動作を説明したが、例えば、エンジンＥＣＵ３などに機能を集約させることができる場合は、電動機制御装置１３は電動機７を駆動する単純なドライバとして機能させても同様の効果を得ることが可能となる。
【００４４】
また、本発明は上記実施の形態のみに限られるものではなく、これらの可能な組み合わせを含むことは云うまでもない。また、例えば、平滑コンデンサの充電量を検出する上記複数の検出手段を並行して使用し、いずれかの検出手段からの検出値が該当する設定値以上になった状態で、リレー回路を制御するものであってもよい。
【００４５】
また、図において、同一符号は、同一または相当部分を示す。
【符号の説明】
【００４６】
１  エンジン制御システム
５  過給機
７  電動機
８  バッテリ
１０  リレー回路
１１  スイッチング回路
１２  制御回路
１３  電動機制御装置
２３  充電異常検出回路
２０  指令回路
２１，２７，２９  制御信号
２２，３０，３１  抵抗分圧回路
２４  充電異常検出信号
２５  電流センサ
２６  充電電流検出回路
２８  充電時間検出回路
Ｃ，Ｃ１，Ｃ２  平滑コンデンサ
Ｔｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３  トランジスタ
ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３  リレースイッチ
ＲＬ  制限抵抗
【図１】
2011010518.tif 000003
【図２】
2011010518.tif 000004
【図４】
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【図５】
2011010518.tif 000006
【図６】
2011010518.tif 000007
【図３】
2011010518.tif 000008