[发明专利]能够利用马达驱动的增压器的振动抑制方法和振动抑制装置

说明书

本发明的增压器的振动抑制方法是抑制能够利用马达驱动的增压器的轴振动的方法，其包括：特定振动状态判断步骤，判断是否为增压器的转子轴的轴振动的大小超过了规定大小、或者有可能超过规定大小的特定振动状态；励磁状态判断步骤，判断是否为对马达施加了励磁电压的励磁状态；以及振动抑制执行步骤，当通过特定振动状态判断步骤判断为特定振动状态时，且通过励磁状态判断步骤判断为并非励磁状态时，对马达施加励磁电压。

技术领域

本发明涉及具备马达的增压器的振动抑制。

背景技术

目前，已知有将空气等气体进行压缩而提高密度，并作为燃烧用气体向发动机(内燃机)的燃烧室增压的增压器。增压器由转子轴(旋转轴)以及配置于转子轴的两端的涡轮机和压缩机构成。并且，将从内燃机的燃烧室向排气通道排出的废气的能量通过涡轮机转换为旋转能而驱动压缩机，从而将空气等气体压缩并作为燃烧用气体输送至燃烧室。通过在发动机上设置增压器，能够使用更少的燃料得到相同的发动机输出功率，从而能够提高发动机输出功率和减少燃料消耗量。另一方面，由于涡轮机依靠废气的能量进行驱动，因而在废气的流量少的发动机的低负载运转时增压器的效果低。例如在船舶中，有时会为了削减燃料消耗量(燃料成本)而进行减速运转，但在减速运转中发动机变为低负载，因而废气的流量少，从而增压器的能力显著不足。

因此，开发出了能够不受废气影响地使转子轴旋转的具备马达(电动机)的电动辅助增压器(例如专利文献1)。在具备电动辅助增压器的发动机中，在低负载运转时通过马达来增强转子轴的旋转，从而补充增压器的能力不足。另一方面，在发动机高负载运转时，由于废气的能量变得充足，因而使马达停止。另外，作为电动辅助增压器的一种，还已知有一种混合动力增压器，其与电动辅助增压器同样地进行增压，并且，在上述发动机高负载运转时将废气的剩余能量作为电力加以回收。

作为上述电动辅助增压器的结构，已知有在将转子轴的压缩机侧的端部延长的轴延长部上安装有小型马达的马达悬置结构(参照专利文献1)。在马达悬置结构中，能够通过用于支撑转子轴的通常的两个轴承充分承受小型马达的重量。因此，不需要用于支撑马达的专用轴承。但是，在电动辅助增压器中，由于转子轴的位于轴承外侧的前端存在重物(马达)，因而容易引起轴振动，有时因为轴振动而产生的噪音会成为问题。例如专利文献2中公开了降低电动增压器(增压器(super charger))的噪音或振动的方法，并且公开了采取在增压器、电动机以及逆变器的收纳壳体间安装弹性材料，且在管道中安装吸音材料等对策。由于振动噪音的主要原因在于转子轴的轴振动朝向壳体等的传播，因此，在专利文献2中，通过利用弹性材料切断振动的传播，从而能够实现振动噪音的降低。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2015-158161号公报

专利文献2：日本专利特开2010-174680号公报

非专利文献

非专利文献1：白石启一及其他3人，《船舶柴油机用涡轮增压器的电动辅助的节能效果》，[online]，2015年3月，[2016年11月28日检索]，因特网(URL:http://www.mhi.co.jp/technology/review/pdf/e521/e521036.pdf)

发明内容

在专利文献1所示那样具有马达悬置结构的电动辅助增压器等中，在通过危险速度时伴有大幅的振动。本发明的发明人们通过深入研究得到如下见解，即：尤其在像转子轴的旋转未通过马达增强时、未通过马达进行发电时这样的马达未工作时(非工作时)，若通过危险速度则会产生大幅的振动(参照后述的图3A和图3B)。

鉴于上述情况，本发明的至少一个实施方式的目的在于，提供能够抑制在马达非工作时产生的转子轴的轴振动的增压器的振动抑制方法。