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JP6436341B2 - Rotation speed detector - Google Patents
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JP6436341B2 - Rotation speed detector - Google Patents

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Description

本発明は、回転速度検出装置に関する。特に、ターボチャージャの回転速度検出装置に関する。   The present invention relates to a rotational speed detection device. In particular, the present invention relates to a turbocharger rotation speed detection device.

従来、磁界の変化を利用してターボチャージャのコンプレッサまたはタービンの回転速度を検出する回転速度検出装置が知られている。回転速度検出装置は、磁界を発生させるコイルを具備する検出部(電磁ピックアップ)がコンプレッサまたはタービンのケーシングに設けられている。電磁ピックアップは、被検出体であるブレードが磁界を通過するように設けられている。回転速度検出装置の電磁ピックアップには、磁束を微分したものに比例する起電力が発生する。つまり、回転速度検出装置は、磁束の変化によって電磁ピックアップに発生する誘導起電力を検出するものである。例えば特許文献1のごとくである。   2. Description of the Related Art Conventionally, a rotational speed detection device that detects a rotational speed of a turbocharger compressor or turbine using a change in a magnetic field is known. In the rotational speed detection device, a detection unit (electromagnetic pickup) including a coil for generating a magnetic field is provided in a casing of a compressor or a turbine. The electromagnetic pickup is provided so that a blade as a detection object passes through a magnetic field. The electromagnetic pickup of the rotational speed detection device generates an electromotive force proportional to the derivative of the magnetic flux. That is, the rotation speed detection device detects an induced electromotive force generated in the electromagnetic pickup due to a change in magnetic flux. For example, as in Patent Document 1.

このような電磁ピックアップを用いた回転速度検出装置において、コンプレッサまたはタービンの回転速度は、電磁ピックアップの特性を考慮して電磁ピックアップにブレードの端部が最も近接する時点を基準に算出される。この際、電磁ピックアップとブレードの端部との距離が略一定に保たれるので、電磁ピックアップの磁束はほとんど変化せず誘導起電力も微弱になる。これにより、回転速度検出装置は、誘導起電力が0Vである時に電磁ピックアップの近傍をブレードの端部が通過しているとして、その間隔からコンプレッサまたはタービンの回転速度を検出する。しかし、回転速度検出装置は、電磁ピックアップとブレードの端部との距離が略一定の場合だけでなく、磁束の変化の態様によってプラスの電圧からマイナスの電圧に極性が変わる際にも電圧が0Vの状態になる。従って、回転速度検出装置において、誘導起電力が0Vの時を基準として回転速度を検出する場合、誘導起電力に対応するブレードの位置にばらつきが生じて、正確な回転速度が検出できない可能性があった。   In such a rotational speed detection device using an electromagnetic pickup, the rotational speed of the compressor or turbine is calculated on the basis of the time point when the end of the blade is closest to the electromagnetic pickup in consideration of the characteristics of the electromagnetic pickup. At this time, since the distance between the electromagnetic pickup and the end of the blade is kept substantially constant, the magnetic flux of the electromagnetic pickup hardly changes and the induced electromotive force becomes weak. Thus, the rotational speed detection device detects the rotational speed of the compressor or turbine from the interval, assuming that the end of the blade passes through the vicinity of the electromagnetic pickup when the induced electromotive force is 0V. However, the rotation speed detection device has a voltage of 0 V not only when the distance between the electromagnetic pickup and the end of the blade is substantially constant, but also when the polarity changes from a positive voltage to a negative voltage depending on the change of the magnetic flux. It becomes the state of. Therefore, in the rotational speed detection device, when the rotational speed is detected based on the time when the induced electromotive force is 0 V, there is a possibility that the blade position corresponding to the induced electromotive force varies and the accurate rotational speed cannot be detected. there were.

特開2013−2312号公報JP2013-2312A

本発明は係る課題を鑑みてなされたものであり、誘導起電力を利用してコンプレッサまたはタービンのブレードの回転速度を安定して検出することができる回転速度検出装置の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a rotational speed detection device capable of stably detecting the rotational speed of a blade of a compressor or a turbine using an induced electromotive force.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。   The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.

即ち、本発明においては、コンプレッサのケーシングに誘導起電力の変化によってメインブレードとスプリッタブレードとを検出する検出部が設けられるターボチャージャの回転速度検出装置であって、一のメインブレードまたは一のスプリッタブレードが検出部の近傍を通過する際に発生する誘導起電力のピークの時点と他のメインブレードまたは他のスプリッタブレードが検出部の近傍を通過する際に発生する誘導起電力のピークの時点との間隔からターボチャージャの回転速度を算出し、隣り合うメインブレードによってそれぞれ発生する誘導起電力のピークの時点の間隔から前記ターボチャージャのメインブレード瞬時回転速度を算出するとともに、隣り合うスプリッタブレードによってそれぞれ発生する誘導起電力のピークの時点の間隔から前記ターボチャージャのスプリッタブレード瞬時回転速度を算出し、メインブレード瞬時回転速度とスプリッタブレード瞬時回転速度との差が所定値以上の場合、ターボチャージャに異常が発生していると自己故障診断を行うものである。 That is, according to the present invention, there is provided a turbocharger rotational speed detection device in which a detection unit for detecting a main blade and a splitter blade by a change in induced electromotive force is provided in a casing of a compressor, wherein one main blade or one splitter is provided. The peak time of the induced electromotive force generated when the blade passes in the vicinity of the detection unit and the peak time of the induced electromotive force generated when another main blade or other splitter blade passes in the vicinity of the detection unit The rotation speed of the turbocharger is calculated from the interval between the main blades, and the instantaneous rotation speed of the main blade of the turbocharger is calculated from the interval between the peak times of the induced electromotive force generated by the adjacent main blades. Time point of peak of induced electromotive force The turbocharger instantaneous rotation speed of the turbocharger is calculated from the interval, and if the difference between the main blade instantaneous rotation speed and the splitter blade instantaneous rotation speed is greater than or equal to a predetermined value, self-failure diagnosis is performed if an abnormality has occurred in the turbocharger. Is what you do .

即ち、本発明においては、エンジンの燃料噴射弁、吸気弁および排気弁の開閉を制御するために前記メインブレード瞬時回転速度と前記スプリッタブレード瞬時回転速度とについての信号をエンジンの制御装置に送信するものである。 In other words, in the present invention, signals for the main blade instantaneous rotation speed and the splitter blade instantaneous rotation speed are transmitted to the engine control device in order to control the opening and closing of the fuel injection valve, intake valve and exhaust valve of the engine. Is.

即ち、本発明においては、前記メインブレード瞬時回転速度または前記スプリッタブレード瞬時回転速度に基づいて平均回転速度を算出し、任意の目標噴射量に基づいて燃料を噴射した際の実燃料噴射量を算出するために平均回転速度の変化量についての信号を前記エンジンの制御装置に送信するものである。 That is, in the present invention, the average rotational speed is calculated based on the main blade instantaneous rotational speed or the splitter blade instantaneous rotational speed, and the actual fuel injection amount when fuel is injected based on an arbitrary target injection amount is calculated. In order to do so, a signal regarding the amount of change in the average rotational speed is transmitted to the engine control device .

即ち、本発明においては、前記メインブレード瞬時回転速度と前記スプリッタブレード瞬時回転速度とのうちピーク時の誘導起電力の絶対値が大きい方の誘導起電力に基づいて算出された速度を前記ターボチャージャの瞬時回転速度であるとみなすものである。 That is, in the present invention, the speed calculated based on the induced electromotive force having the larger absolute value of the induced electromotive force at the peak of the instantaneous rotating speed of the main blade and the instantaneous rotating speed of the splitter blade is set as the turbocharger. It is assumed that this is the instantaneous rotation speed .

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。   As effects of the present invention, the following effects can be obtained.

本発明によれば、誘導起電力のピーク時点に対応するブレードの位置が一定の範囲に含まれているので、算出結果にばらつきが生じにくい。これにより、誘導起電力を利用してコンプレッサまたはタービンのブレードの回転速度を安定して検出することができる。   According to the present invention, since the position of the blade corresponding to the peak point of the induced electromotive force is included in a certain range, the calculation results are unlikely to vary. Thus, the rotational speed of the compressor or turbine blade can be stably detected using the induced electromotive force.

本発明によれば、誘導起電力のピーク時点に対応するブレードの位置が一定の範囲に含まれているので、算出した二系統の瞬時回転速度にばらつきが生じにくく正確な自己診断が行われる。これにより、誘導起電力を利用してコンプレッサまたはタービンのブレードの回転速度を安定して検出することができる。   According to the present invention, since the blade position corresponding to the peak point of the induced electromotive force is included in a certain range, the calculated instantaneous rotational speeds of the two systems are unlikely to vary and an accurate self-diagnosis is performed. Thus, the rotational speed of the compressor or turbine blade can be stably detected using the induced electromotive force.

本発明によれば、誘導起電力のピーク時点を基準とした瞬時回転速度に基づいてエンジンの制御が行われる。これにより、誘導起電力を利用して安定的に検出した瞬時回転速度をフィードバックして燃料噴射量やEGR弁の開度等の制御を行うことによりエンジン負荷の変化に精度よく対応して排気のばらつきを低減し、負荷に応じた適切な状態にエンジンを制御することができる。   According to the present invention, the engine is controlled based on the instantaneous rotational speed with reference to the peak time of the induced electromotive force. As a result, the instantaneous rotational speed stably detected by using the induced electromotive force is fed back to control the fuel injection amount, the opening of the EGR valve, etc. Variations can be reduced and the engine can be controlled to an appropriate state according to the load.

本発明によれば、回転により付加される外力が大きい方のブレードに基づいて瞬時回転速度が算出されているので、外力の付加によるブレードの異常が早期に検出される。これにより、誘導起電力を利用してコンプレッサまたはタービンのブレードの回転速度を安定して検出することができる。   According to the present invention, since the instantaneous rotational speed is calculated based on the blade with the larger external force applied by the rotation, the abnormality of the blade due to the addition of the external force is detected at an early stage. Thus, the rotational speed of the compressor or turbine blade can be stably detected using the induced electromotive force.

本発明の第一実施形態に係るターボチャージャと回転速度検出装置との構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the turbocharger which concerns on 1st embodiment of this invention, and a rotational speed detection apparatus. (a)本発明の第一実施形態に係る回転速度検出装置の検出部とブレードとの位置関係を示す一部断面図。(A) The partial cross section figure which shows the positional relationship of the detection part and braid | blade of the rotational speed detection apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention. (a)本発明に係る回転速度検出装置のブレードが検出装置の磁界を通過していない状態を表す概略図と波形図を示す図(b)同じくブレードが検出装置の磁界に進入した瞬間の状態を表す概略図と波形図を示す図(c)同じくブレードが検出装置の磁界を通過している状態を表す概略図と波形図を示す図(d)同じくブレードが検出装置の磁界を抜けた瞬間の状態を表す概略図と波形図を示す図。(A) Schematic diagram showing a state in which the blade of the rotational speed detection device according to the present invention does not pass through the magnetic field of the detection device and a diagram showing a waveform diagram (b) State at the moment when the blade enters the magnetic field of the detection device (C) A schematic diagram showing a state where the blade passes through the magnetic field of the detection device and a diagram showing a waveform diagram (d) Similarly, the moment when the blade leaves the magnetic field of the detection device The figure which shows the schematic and waveform diagram showing the state of this. (a)本発明に係る回転速度検出装置におけるメインブレードとスプリッタブレードとのピッチ通過時間を算出するための概念を表す概略図と波形図を示す図(b)同じくスプリッタブレードとメインブレードとのピッチ通過時間を算出するための概念を表す概略図と波形図を示す図。(A) A schematic diagram and a waveform diagram showing a concept for calculating a pitch passage time between the main blade and the splitter blade in the rotational speed detection device according to the present invention. (B) A pitch between the splitter blade and the main blade. The figure which shows the schematic and waveform diagram showing the concept for calculating passage time. (a)本発明の一実施形態に係る回転速度検出装置におけるメインブレード間のピッチ通過時間を算出するための波形図を示す図(b)本発明の一実施形態に係る回転速度検出装置におけるスプリッタブレード間のピッチ通過時間を算出するための波形図を示す図。(A) The figure which shows the wave form diagram for calculating the pitch passage time between the main blades in the rotational speed detection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention (b) The splitter in the rotational speed detection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention The figure which shows the wave form diagram for calculating the pitch passage time between braid | blades. 本発明の一実施形態に係る回転速度検出装置におけるターボチャージャの異常を判定する制御を表すフローチャートを示す図。The figure which shows the flowchart showing the control which determines abnormality of the turbocharger in the rotational speed detection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る回転速度検出装置とエンジンとの関係を表すブロック図を示す図。The figure which shows the block diagram showing the relationship between the rotational speed detection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention, and an engine. 燃料噴射弁の開弁時間と噴射量の関係を表すグラフを示す図。The figure which shows the graph showing the valve opening time of a fuel injection valve, and the relationship of injection amount. (a)本発明の第二実施形態に係るターボチャージャと回転速度検出装置との構成を示す断面図(b)本発明の第二実施形態に係るターボチャージャの連結軸と検出装置との位置関係を示す断面概略図。(A) Sectional drawing which shows the structure of the turbocharger which concerns on 2nd embodiment of this invention, and a rotational speed detection apparatus. (B) The positional relationship of the connecting shaft of the turbocharger which concerns on 2nd embodiment of this invention, and a detection apparatus. FIG.

以下に、図1を用いて本発明の第一実施形態に係るターボチャージャ1について説明する。   Below, the turbocharger 1 which concerns on 1st embodiment of this invention using FIG. 1 is demonstrated.

図1に示すように、ターボチャージャ1は、エンジン20(図7参照)から排出されている排気の排気圧力を駆動源として加圧圧縮した吸気をエンジン20に供給するものである。ターボチャージャ1は、連結部2、タービン6、コンプレッサ9等から構成されている。   As shown in FIG. 1, the turbocharger 1 supplies the engine 20 with compressed and compressed intake air using the exhaust pressure of the exhaust discharged from the engine 20 (see FIG. 7) as a drive source. The turbocharger 1 includes a connecting portion 2, a turbine 6, a compressor 9, and the like.

連結部2は、タービン6とコンプレッサ9とを連結している。連結部2は、センターハウジング3、連結軸4、軸受け5等から構成されている。センターハウジング3は、一側にタービン6が連結され、他側にコンプレッサ9が連結されている。連結軸4は、後述のタービンホイール8と後述のコンプレッサホイール11とを連結する。連結軸4は、軸受け5を介してセンターハウジング3に回転自在に支持されている。   The connecting part 2 connects the turbine 6 and the compressor 9. The connecting portion 2 includes a center housing 3, a connecting shaft 4, a bearing 5, and the like. The center housing 3 has a turbine 6 connected to one side and a compressor 9 connected to the other side. The connecting shaft 4 connects a turbine wheel 8 described later and a compressor wheel 11 described later. The connecting shaft 4 is rotatably supported by the center housing 3 via a bearing 5.

タービン6は、エンジン20の排気圧を回転駆動力に変換するものである。タービン6は、タービンケーシング7、タービンホイール8等から構成されている。   The turbine 6 converts the exhaust pressure of the engine 20 into a rotational driving force. The turbine 6 includes a turbine casing 7, a turbine wheel 8, and the like.

タービンケーシング7は、有底円筒状に形成されている部材である。タービンケーシング7は、一側(底部側)がセンターハウジング3に接続されている。タービンケーシング7の一側には、外周部に排気が供給されている排気供給路7aが形成されている。タービンケーシング7の他側(反底部側)には、排気の排出口7bが形成されている。タービンケーシング7の底部には、連結軸4が連通されている。タービンケーシング7の排気供給路7aは、タービンケーシング7の内部に連通するように形成されている。   The turbine casing 7 is a member formed in a bottomed cylindrical shape. One side (bottom side) of the turbine casing 7 is connected to the center housing 3. On one side of the turbine casing 7, an exhaust supply path 7 a is formed in which exhaust gas is supplied to the outer peripheral portion. On the other side (the opposite bottom side) of the turbine casing 7, an exhaust outlet 7 b is formed. A connecting shaft 4 is communicated with the bottom of the turbine casing 7. The exhaust supply path 7 a of the turbine casing 7 is formed so as to communicate with the inside of the turbine casing 7.

タービンホイール8は、タービンホイール8の基部であるタービンハブ8aと、タービンハブ8aの外周面8cに周方向に等間隔で配置されている複数のタービンブレード8bとから構成されている。タービンホイール88は、タービンハブ8aが連結軸4に固定されて回転自在に支持されている。タービンハブ8aは、連結軸4の軸心に対して平行な反連結軸4側の外周面8cが連結軸4側に向かって湾曲しながら拡径し、連結軸4側の端部に連結軸4の軸心に対して垂直な方向に向かうフランジ8dが形成されている。   The turbine wheel 8 includes a turbine hub 8a that is a base portion of the turbine wheel 8, and a plurality of turbine blades 8b that are arranged on the outer peripheral surface 8c of the turbine hub 8a at equal intervals in the circumferential direction. The turbine wheel 88 has a turbine hub 8a fixed to the connecting shaft 4 and is rotatably supported. The turbine hub 8a has an outer peripheral surface 8c on the side opposite to the connecting shaft 4 that is parallel to the axis of the connecting shaft 4 expanding while curving toward the connecting shaft 4, and is connected to the end of the connecting shaft 4 on the connecting shaft 4 side. A flange 8d is formed in a direction perpendicular to the axis of the four axes.

タービンホイール8は、タービンハブ8aのフランジ8d(拡径側)の外周がタービンケーシング7の排気供給路7aに対向し、タービンハブ8aの縮径側の端部がタービンケーシング7の排出口7bに対向するようにタービンケーシング7の内部に配置されている。つまり、タービンホイール8は、排気の供給側から排出側に向かってタービンハブ8aが縮径するように配置されている。このように構成することで、タービンホイール8は、供給された排気の排気圧によって回転されながら、排気をタービンハブ8aの外周面8cによって回転軸に平行な方向に案内して排出口7bから排出させる。   In the turbine wheel 8, the outer periphery of the flange 8 d (expanded diameter side) of the turbine hub 8 a faces the exhaust supply path 7 a of the turbine casing 7, and the reduced diameter side end of the turbine hub 8 a faces the discharge port 7 b of the turbine casing 7. It arrange | positions inside the turbine casing 7 so that it may oppose. That is, the turbine wheel 8 is disposed so that the turbine hub 8a has a diameter decreasing from the exhaust supply side toward the exhaust side. With this configuration, the turbine wheel 8 is rotated by the exhaust pressure of the supplied exhaust gas, and the exhaust gas is guided from the outer peripheral surface 8c of the turbine hub 8a in a direction parallel to the rotation axis and discharged from the discharge port 7b. Let

コンプレッサ9は、エンジン20の給気を加圧圧縮する。コンプレッサ9は、コンプレッサケーシング10、コンプレッサホイール11等から構成されている。   The compressor 9 compresses and compresses the supply air of the engine 20. The compressor 9 includes a compressor casing 10 and a compressor wheel 11.

コンプレッサケーシング10は、円筒状に形成されている部材である。コンプレッサケーシング10は、一側がセンターハウジング3に接続されて底部が構成されている。センターハウジング3によって構成されている底部には、連結軸4が連通されている。コンプレッサケーシング10の一側(底部側)には、外周部に吸気が排出されている吸気排出路10aが形成されている。コンプレッサケーシング10の他側(反底部側)には、吸気の供給口10bが形成されている。コンプレッサケーシング10の内壁10cは、一側に向かって拡径するように形成されて吸気排出路10aに連通されている。   The compressor casing 10 is a member formed in a cylindrical shape. One side of the compressor casing 10 is connected to the center housing 3 to form a bottom portion. A connecting shaft 4 is communicated with a bottom portion constituted by the center housing 3. On one side (bottom side) of the compressor casing 10, there is formed an intake air discharge passage 10a through which the intake air is discharged to the outer periphery. An intake supply port 10 b is formed on the other side (the opposite bottom side) of the compressor casing 10. An inner wall 10c of the compressor casing 10 is formed so as to increase in diameter toward one side and communicated with the intake air discharge passage 10a.

コンプレッサホイール11は、コンプレッサホイール11の基部を構成するコンプレッサハブ11aと、コンプレッサハブ11aの外周面11dに周方向に等間隔で交互に配置されている複数のフルブレード11b(全翼)とスプリッタブレード11c(短翼)とから構成されている。   The compressor wheel 11 includes a compressor hub 11a that forms the base of the compressor wheel 11, a plurality of full blades 11b (all blades) and splitter blades that are alternately arranged in the circumferential direction on the outer peripheral surface 11d of the compressor hub 11a. 11c (short wing).

コンプレッサホイール11は、コンプレッサハブ11aが連結軸4に固定されて回転自在に支持されている。つまり、コンプレッサホイール11は、連結軸4を介してタービンホイール8からの回転動力が伝達可能に構成されている。コンプレッサハブ11aは、連結軸4の軸心に対して平行な反連結軸4側の外周面11dが連結軸4側に向かって湾曲しながら拡径し、連結軸4側端部に連結軸4の軸心に対して垂直な方向に向かうフランジ11eが形成されている。フルブレード11b(全翼)とスプリッタブレード11c(短翼)の外縁形状は、微小な隙間を構成するようにコンプレッサケーシング10の内壁10cに沿って形成されている。また、スプリッタブレード11cの縮径側の端部は、フルブレード11bの縮径側の端部よりも拡径側に配置されている。なお、コンプレッサホイール11は、スプリッタブレード11cを有しないものでもよい。   The compressor wheel 11 has a compressor hub 11a fixed to the connecting shaft 4 and is rotatably supported. That is, the compressor wheel 11 is configured to be able to transmit the rotational power from the turbine wheel 8 via the connecting shaft 4. The compressor hub 11a expands in diameter while the outer peripheral surface 11d on the side opposite to the connecting shaft 4 parallel to the axis of the connecting shaft 4 is curved toward the connecting shaft 4, and the connecting shaft 4 is connected to the end of the connecting shaft 4 side. A flange 11e is formed in a direction perpendicular to the axial center. The outer edge shapes of the full blade 11b (all blades) and the splitter blade 11c (short blade) are formed along the inner wall 10c of the compressor casing 10 so as to form a minute gap. Further, the end of the splitter blade 11c on the reduced diameter side is disposed closer to the expanded diameter than the end of the full blade 11b on the reduced diameter side. The compressor wheel 11 may not have the splitter blade 11c.

コンプレッサホイール11は、コンプレッサハブ11aのフランジ11e(拡径側)の外周がコンプレッサケーシング10の吸気排出路10aに対向し、コンプレッサハブ11aの縮径側の端部がコンプレッサケーシング10の吸気の供給口10bに対向するようにコンプレッサケーシング10の内部に配置されている。つまり、コンプレッサホイール11は、吸気の供給側から排出側に向かってコンプレッサハブ11aが拡径するように配置されている。この際、コンプレッサケーシング10の内壁10cとコンプレッサハブ11aとの間隔は、吸気排出路10aに近接するにつれて狭くなるように構成されている。すなわち、コンプレッサケーシング10内には、コンプレッサケーシング10の内壁10c、フルブレード11b、スプリッタブレード11c、及び外周面11dに囲まれる空間によって吸気圧縮通路11f(図2、図3参照)が構成されている。コンプレッサホイール11は、フルブレード11bまたはスプリッタブレード11cから第1ブレードBL1・第2ブレードBL2・が構成されている。   In the compressor wheel 11, the outer periphery of the flange 11 e (expansion side) of the compressor hub 11 a faces the intake air discharge passage 10 a of the compressor casing 10, and the end portion on the reduced diameter side of the compressor hub 11 a is the intake inlet of the compressor casing 10. It arrange | positions inside the compressor casing 10 so as to oppose 10b. That is, the compressor wheel 11 is arranged such that the compressor hub 11a expands from the intake supply side to the discharge side. At this time, the interval between the inner wall 10c of the compressor casing 10 and the compressor hub 11a is configured to become narrower as it approaches the intake air discharge passage 10a. That is, in the compressor casing 10, an intake compression passage 11f (see FIGS. 2 and 3) is configured by a space surrounded by the inner wall 10c of the compressor casing 10, the full blade 11b, the splitter blade 11c, and the outer peripheral surface 11d. . In the compressor wheel 11, a first blade BL1 and a second blade BL2 are composed of a full blade 11b or a splitter blade 11c.

上述の通り、ターボチャージャ1は、タービン6に排気が供給されていると排気圧力によってタービンホイール8が回転されている。タービンホイール8と接続されているコンプレッサホイール11は、タービンホイール8の回転駆動力によって回転されている。コンプレッサホイール11は、吸気の供給口10bから吸気を取り込む。取り込まれた吸気は、コンプレッサホイール11によって吸気圧縮通路11fを介して吸気排出路10aに排出されている。この際、吸気は、吸気圧縮通路11fにおいて加圧圧縮され、圧縮熱が発生する。   As described above, in the turbocharger 1, when the exhaust gas is supplied to the turbine 6, the turbine wheel 8 is rotated by the exhaust pressure. The compressor wheel 11 connected to the turbine wheel 8 is rotated by the rotational driving force of the turbine wheel 8. The compressor wheel 11 takes in intake air from the intake air supply port 10b. The taken-in intake air is discharged to the intake air discharge passage 10a by the compressor wheel 11 through the intake air compression passage 11f. At this time, the intake air is pressurized and compressed in the intake compression passage 11f, and compression heat is generated.

次に、図1と図2とを用いて、本発明の一実施形態に係る回転速度検出装置12について説明する。なお、本実施形態において、回転速度検出装置12はコンプレッサ9の回転速度を検出するものとしたがこれに限定するものではなくタービンの回転速度を検出するように構成してもよい。   Next, the rotational speed detection device 12 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In the present embodiment, the rotation speed detection device 12 detects the rotation speed of the compressor 9, but is not limited to this, and may be configured to detect the rotation speed of the turbine.

図1に示すように、回転速度検出装置12は、コンプレッサ9の回転速度を検出する。回転速度検出装置12は、検出部13、アンプ14、コントローラ15等から構成されている。回転速度検出装置12は、検出部13でコンプレッサホイール11のフルブレード11bとスプリッタブレード11cを検出することでコンプレッサ9の回転速度を検出する。   As shown in FIG. 1, the rotational speed detection device 12 detects the rotational speed of the compressor 9. The rotation speed detection device 12 includes a detection unit 13, an amplifier 14, a controller 15, and the like. The rotation speed detection device 12 detects the rotation speed of the compressor 9 by detecting the full blade 11 b and the splitter blade 11 c of the compressor wheel 11 by the detection unit 13.

検出部13は、フルブレード11bとスプリッタブレード11cとを検出する。検出部13は、コンプレッサケーシング10の吸気の供給口10b側に形成されている挿入孔10dに挿入して取り付けられている。この際、検出部13は、その先端がコンプレッサケーシング10の内壁10cから突出しないように配置されている。検出部13は、略円筒状の筐体の内部に図示しない磁界Bを発生する磁石と図示しない検出用コイルとを有する。検出部13は、磁石から発生している磁界Bが検出用コイルを貫通するように構成される。つまり、検出部13は、検出コイルを貫通する磁界Bの磁束が変化することにより検出用コイルに誘導起電力が発生するように構成されている。検出部13は、発生した誘導起電力を検出信号として出力する。これにより、回転速度検出装置12は、フルブレード11b若しくはスプリッタブレード11cが検出部13の近傍を通過したと判断する。   The detection unit 13 detects the full blade 11b and the splitter blade 11c. The detection unit 13 is attached by being inserted into an insertion hole 10 d formed on the intake supply port 10 b side of the compressor casing 10. At this time, the detection unit 13 is arranged so that the tip thereof does not protrude from the inner wall 10 c of the compressor casing 10. The detection unit 13 includes a magnet that generates a magnetic field B (not shown) and a detection coil (not shown) inside a substantially cylindrical casing. The detection unit 13 is configured such that the magnetic field B generated from the magnet penetrates the detection coil. That is, the detection unit 13 is configured such that an induced electromotive force is generated in the detection coil when the magnetic flux of the magnetic field B penetrating the detection coil changes. The detection unit 13 outputs the generated induced electromotive force as a detection signal. Thereby, the rotational speed detection device 12 determines that the full blade 11b or the splitter blade 11c has passed in the vicinity of the detection unit 13.

検出部13は、形状が異なるフルブレード11bとスプリッタブレード11cとを検出するために、フルブレード11bとスプリッタブレード11cとが共に磁界Bを通過するように配置しなければならない。従って、図2に示すように、検出部13は、フルブレード11bとスプリッタブレード11cとが共にコンプレッサケーシング10に近接している範囲である領域Aが磁界Bの範囲に含まれるように配置する必要がある。   The detection unit 13 must be arranged so that the full blade 11b and the splitter blade 11c both pass the magnetic field B in order to detect the full blade 11b and the splitter blade 11c having different shapes. Therefore, as shown in FIG. 2, the detection unit 13 needs to be arranged so that the region A in which the full blade 11 b and the splitter blade 11 c are close to the compressor casing 10 is included in the range of the magnetic field B. There is.

アンプ14は、検出部13からの信号を増幅するものである。アンプ14は、検出部13と接続され、検出部13からの信号を取得する。アンプ14は、検出部13からの信号を増幅してコントローラ15に送信する。   The amplifier 14 amplifies the signal from the detection unit 13. The amplifier 14 is connected to the detection unit 13 and acquires a signal from the detection unit 13. The amplifier 14 amplifies the signal from the detection unit 13 and transmits the amplified signal to the controller 15.

コントローラ15は、コンプレッサ9の回転速度を算出するものである。コントローラ15は、アンプ14からの増幅信号の処理を行うための種々のプログラムやデータが格納されている。具体的には、回転速度検出装置12は、CPU、ROM、RAM、HDD等がバスで接続されている構成であってもよく、あるいはワンチップのLSI等からなる構成であってもよい。   The controller 15 calculates the rotational speed of the compressor 9. The controller 15 stores various programs and data for processing the amplified signal from the amplifier 14. Specifically, the rotational speed detection device 12 may have a configuration in which a CPU, a ROM, a RAM, an HDD, and the like are connected by a bus, or may be configured by a one-chip LSI or the like.

コントローラ15は、エンジン20の回転速度Nと出力トルクTqとに基づいてコンプレッサ9の目標回転速度Vtを算出するコンプレッサ回転速度マップM1が格納されている。コントローラ15は、アンプ14と接続され、アンプ14からの増幅信号を取得することが可能である。コントローラ15は、アンプ14からの増幅信号を用いてコンプレッサ9の回転数を算出する。コントローラ15は、エンジン20の制御装置であるECU25に接続され、所定の処理を施したアンプ14からの増幅信号をECU25に送信することが可能である(図7参照)。   The controller 15 stores a compressor rotation speed map M1 for calculating a target rotation speed Vt of the compressor 9 based on the rotation speed N of the engine 20 and the output torque Tq. The controller 15 is connected to the amplifier 14 and can acquire an amplified signal from the amplifier 14. The controller 15 calculates the rotation speed of the compressor 9 using the amplified signal from the amplifier 14. The controller 15 is connected to an ECU 25 that is a control device of the engine 20, and can transmit an amplified signal from the amplifier 14 subjected to predetermined processing to the ECU 25 (see FIG. 7).

次に、図3を用いて、回転速度検出装置12の検出部13において、フルブレード11bまたはスプリッタブレード11cからなる第1ブレードBL1・第2ブレードBL2・・の検出の態様を説明する。図3において、二点鎖線で示す範囲は、検出部13の磁石が発生させている磁界B(検出範囲)を示す。回転速度検出装置12は、フルブレード11bまたはスプリッタブレード11cが磁界Bを通過した際に磁束を変化させることで検出コイルに発生する誘導起電力を検出する。   Next, the detection mode of the first blade BL1, the second blade BL2,... Composed of the full blade 11b or the splitter blade 11c in the detection unit 13 of the rotational speed detection device 12 will be described with reference to FIG. In FIG. 3, a range indicated by a two-dot chain line indicates a magnetic field B (detection range) generated by the magnet of the detection unit 13. The rotational speed detection device 12 detects the induced electromotive force generated in the detection coil by changing the magnetic flux when the full blade 11b or the splitter blade 11c passes the magnetic field B.

図3(a)に示すように、検出部13において、フルブレード11bまたはスプリッタブレード11cからなる第1ブレードBL1が磁界Bに進入していない場合、磁界Bの磁束は変化しない。従って、検出部13の検出用コイルには、誘導起電力が発生しない。   As shown in FIG. 3A, in the detection unit 13, when the first blade BL1 formed of the full blade 11b or the splitter blade 11c does not enter the magnetic field B, the magnetic flux of the magnetic field B does not change. Therefore, no induced electromotive force is generated in the detection coil of the detection unit 13.

図3(b)に示すように、検出部13において、第1ブレードBL1が磁界Bの反回転方向側から進入した場合、第1ブレードBL1が検出部13に近接することで磁界Bの磁束は急激に変化する。従って、検出部13の検出用コイルには、ファラデーの電磁誘導の法則から磁束の変化に応じてプラス極性の誘導起電力が発生する。検出部13の検出用コイルには、第1ブレードBL1の進入により磁界Bの磁束の単位時間当たりの変化量が最も大きい時にプラス極性で最大の誘導起電力が発生する。具体的には、誘導起電力は、第1ブレードBL1の端部が磁界Bに進入した直後であって検出部13に急激に近接する時点にプラス極性で最大の誘導起電力が発生する。   As shown in FIG. 3B, in the detection unit 13, when the first blade BL1 enters from the counter-rotation direction side of the magnetic field B, the magnetic flux of the magnetic field B is changed by the proximity of the first blade BL1 to the detection unit 13. It changes rapidly. Therefore, an induced electromotive force having a positive polarity is generated in the detection coil of the detection unit 13 in accordance with a change in magnetic flux according to Faraday's law of electromagnetic induction. The detection coil of the detection unit 13 generates a maximum induced electromotive force with a positive polarity when the amount of change in the magnetic flux of the magnetic field B per unit time is the largest due to the entry of the first blade BL1. Specifically, the induced electromotive force is the maximum induced electromotive force having a positive polarity immediately after the end of the first blade BL1 enters the magnetic field B and immediately approaches the detection unit 13.

図3(c)に示すように、検出部13において、第1ブレードBL1が磁界B内を通過している場合、検出部13と第1ブレードBL1との距離は略一定に保たれるので磁界Bの磁束は比較的緩やかに変化する。従って、検出部13の検出用コイルには、磁束の変化に応じて第1ブレードBL1が磁界Bに進入した瞬間に比べて小さな誘導起電力が発生する。検出部13の検出用コイルには、第1ブレードBL1の通過時の磁界Bの磁束の単位時間当たりの変化量がゼロになった時に誘導起電力が発生しない。   As shown in FIG. 3C, in the detection unit 13, when the first blade BL1 passes through the magnetic field B, the distance between the detection unit 13 and the first blade BL1 is kept substantially constant. The magnetic flux of B changes relatively slowly. Therefore, a small induced electromotive force is generated in the detection coil of the detection unit 13 as compared with the moment when the first blade BL1 enters the magnetic field B according to the change of the magnetic flux. In the detection coil of the detection unit 13, no induced electromotive force is generated when the amount of change per unit time of the magnetic flux of the magnetic field B when the first blade BL1 passes is zero.

図3(d)に示すように、検出部13において、第1ブレードBL1のうち一部が磁界Bの回転方向側から抜けた場合、第1ブレードBL1が検出部13から離間することで磁界Bの磁束は急激に変化する。従って、検出部13の検出用コイルには、ファラデーの電磁誘導の法則から磁束の変化に応じてマイナス極性の誘導起電力が発生する。検出部13の検出用コイルには、第1ブレードBL1の離間により磁界Bの磁束の単位時間当たりの変化量が最も大きい時にマイナス極性で最大の誘導起電力が発生する。第1ブレードBL1が磁界Bの回転方向側から抜けた場合、第1ブレードBL1が磁界Bに影響を与えないので磁界Bの磁束は変化しない。従って、検出部13の検出用コイルには、誘導起電力が発生しない。   As shown in FIG. 3D, when a part of the first blade BL1 is removed from the rotation direction side of the magnetic field B in the detection unit 13, the first blade BL1 is separated from the detection unit 13 so that the magnetic field B is separated. The magnetic flux changes rapidly. Therefore, a negative polarity induced electromotive force is generated in the detection coil of the detection unit 13 in accordance with the change of the magnetic flux according to Faraday's law of electromagnetic induction. The detection coil of the detection unit 13 generates a maximum induced electromotive force with a negative polarity when the amount of change per unit time of the magnetic flux of the magnetic field B is the largest due to the separation of the first blade BL1. When the first blade BL1 comes off from the rotation direction side of the magnetic field B, the magnetic flux of the magnetic field B does not change because the first blade BL1 does not affect the magnetic field B. Therefore, no induced electromotive force is generated in the detection coil of the detection unit 13.

このようにして、回転速度検出装置12は、第1ブレードBL1が磁界Bの反回転方向側から進入することで時間T11においてプラス極性での最大の誘導起電力を検出し、第1ブレードBL1が磁界Bの回転方向側から抜けることで時間T12においてマイナス極性での最大の誘導起電力を検出する。さらに、回転速度検出装置12は、第2ブレードBL2が磁界Bの反回転方向側から進入することで時間T21においてプラス極性での最大誘導起電力を検出し、第2ブレードBL2が磁界Bの回転方向側から抜けることで時間T22においてマイナス極性での最大の誘導起電力を検出する(図4(a)参照)。同様にして、回転速度検出装置12は、フルブレード11bまたはスプリッタブレード11cから構成されているコンプレッサホイール11の第3ブレードBL3・第4ブレードBL4・・についてそれぞれ誘導起電力を検出する。   In this way, the rotational speed detection device 12 detects the maximum induced electromotive force with a positive polarity at time T11 when the first blade BL1 enters from the counter-rotation direction side of the magnetic field B, and the first blade BL1 By escaping from the rotation direction side of the magnetic field B, the maximum induced electromotive force with a negative polarity is detected at time T12. Furthermore, the rotational speed detection device 12 detects the maximum induced electromotive force with a positive polarity at time T21 when the second blade BL2 enters from the counter-rotation direction side of the magnetic field B, and the second blade BL2 rotates the magnetic field B. By escaping from the direction side, the maximum induced electromotive force with a negative polarity is detected at time T22 (see FIG. 4A). Similarly, the rotational speed detection device 12 detects the induced electromotive force for each of the third blade BL3, the fourth blade BL4,... Of the compressor wheel 11 constituted by the full blade 11b or the splitter blade 11c.

次に、図4を用いて、コンプレッサ9の運転段階での回転速度検出装置12による回転速度の算出について説明する。なお、コンプレッサホイール11は、運転段階において各ブレードのブレード厚およびブレードピッチが所定範囲内の寸法で形成され、その寸法が回転速度検出装置12に設定されているものとする。また、コンプレッサホイール11の速度算出は、コンプレッサホイール11に形成されている第1ブレードBL1から第nブレードBL(n)までの全てについて行われるが、同様の態様であるためメインブレードからなる第1ブレードBL1および第3ブレードBL3、スプリッタブレードからなる第2ブレードBL2および第4ブレードBL4の回転速度算出について説明する。   Next, calculation of the rotational speed by the rotational speed detection device 12 in the operation stage of the compressor 9 will be described with reference to FIG. It is assumed that the compressor wheel 11 is formed so that the blade thickness and the blade pitch of each blade are within a predetermined range in the operation stage, and the dimensions are set in the rotational speed detection device 12. Further, the speed calculation of the compressor wheel 11 is performed for all of the first blade BL1 to the nth blade BL (n) formed on the compressor wheel 11, but since it is the same mode, the first blade made of the main blade is used. The calculation of the rotational speeds of the blade BL1, the third blade BL3, the second blade BL2 and the fourth blade BL4 composed of splitter blades will be described.

図4(a)に示すように、回転速度検出装置12は、メインブレードである第1ブレードBL1が検出部13に近接することで誘導起電力がプラス極性において最大となる時間T11とスプリッタブレードである第2ブレードBL2が検出部13に近接することで誘導起電力がプラス極性において最大となる時間T21との間隔であるピッチ通過時間ΔTp12を算出する。そして、回転速度検出装置12は、予め設定されている第1ブレードBL1と第2ブレードBL2とのピッチP12とから第1瞬時回転速度Vp12を算出する。   As shown in FIG. 4A, the rotational speed detection device 12 includes a time T11 at which the induced electromotive force becomes maximum in the positive polarity when the first blade BL1, which is the main blade, is close to the detection unit 13, and the splitter blade. A pitch passage time ΔTp12, which is an interval from the time T21 when the induced electromotive force becomes maximum in the positive polarity when a certain second blade BL2 approaches the detection unit 13, is calculated. Then, the rotational speed detection device 12 calculates the first instantaneous rotational speed Vp12 from the preset pitch P12 between the first blade BL1 and the second blade BL2.

同様にして、図4(b)に示すように、回転速度検出装置12は、時間T21とメインブレードである第3ブレードBL3が検出部13に近接することで誘導起電力がプラス極性において最大となる時間T31との間隔であるピッチ通過時間ΔTp23を算出する。そして、回転速度検出装置12は、予め設定されている第2ブレードBL2と第3ブレードBL3とのピッチP23とから第2瞬時回転速度Vp23を算出する。このようにして、回転速度検出装置12は、第1瞬時回転速度Vp12から順に第2瞬時回転速度Vp23・・第n瞬時回転速度Vp(n)1を算出する。   Similarly, as shown in FIG. 4 (b), the rotational speed detection device 12 has the maximum induced electromotive force in the positive polarity because the time T21 and the third blade BL3 as the main blade are close to the detection unit 13. A pitch passage time ΔTp23, which is an interval with the time T31, is calculated. Then, the rotation speed detection device 12 calculates the second instantaneous rotation speed Vp23 from the preset pitch P23 between the second blade BL2 and the third blade BL3. In this way, the rotational speed detection device 12 calculates the second instantaneous rotational speed Vp23... Nth instantaneous rotational speed Vp (n) 1 in order from the first instantaneous rotational speed Vp12.

回転速度検出装置12は、第1ブレードBL1・第2ブレードBL2・・が検出部13に近接することで磁界Bの磁束は急激に変化する時点を基準としてピッチ通過時間ΔTp12・ΔTp23・・を算出する。つまり、回転速度検出装置12は、第1ブレードBL1・第2ブレードBL2・・の誘導起電力のピーク時点に対応する位置が一定の範囲に含まれている状態の誘導起電力に基づいてピッチ通過時間ΔTp12・ΔTp23・・を算出する。これにより、回転速度検出装置12は、誘導起電力を利用してコンプレッサ9またはタービン6のブレードの回転速度を安定して検出することができる。なお、本実施形態において、誘導起電力がプラスの極性において最大となる時点を基準としてピッチ通過時間ΔTp12・ΔTp23・・を算出したがこれに限定されるものではなく、マイナスの極性において最大となる時点を基準としてもよい。   The rotation speed detection device 12 calculates the pitch passage time ΔTp12 · ΔTp23 ·· with reference to the point in time when the magnetic flux of the magnetic field B changes abruptly when the first blade BL1 · second blade BL2 ·· approaches the detection unit 13. To do. In other words, the rotational speed detection device 12 passes the pitch based on the induced electromotive force in a state where the position corresponding to the peak time point of the induced electromotive force of the first blade BL1, the second blade BL2,. Time ΔTp12 · ΔTp23 ·· is calculated. Thereby, the rotational speed detection apparatus 12 can detect stably the rotational speed of the blade of the compressor 9 or the turbine 6 using the induced electromotive force. In this embodiment, the pitch passage time ΔTp12 · ΔTp23 ·· is calculated on the basis of the time point when the induced electromotive force becomes maximum in the positive polarity, but is not limited to this, and is maximum in the negative polarity. The time point may be used as a reference.

次に、図5を用いて、コンプレッサ9の運転段階での回転速度検出装置12の検出信号を用いたコンプレッサホイール11の自己故障診断による異常判定について説明する。なお、コンプレッサホイール11の異常判定は、コンプレッサホイール11に形成されている第1ブレードBL1から第nブレードBL(n)までの全てについて行われる。   Next, the abnormality determination by the self-failure diagnosis of the compressor wheel 11 using the detection signal of the rotation speed detection device 12 in the operation stage of the compressor 9 will be described with reference to FIG. The abnormality determination of the compressor wheel 11 is performed for all of the first blade BL1 to the nth blade BL (n) formed on the compressor wheel 11.

図5(a)に示すように、回転速度検出装置12は、メインブレードである第1ブレードBL1と隣り合うメインブレードである第3ブレードBL3とが検出部13に近接することで誘導起電力がプラス極性において最大となる時間T11と時間T31との間隔であるピッチ通過時間ΔTp13を算出する。そして、回転速度検出装置12は、予め設定されている第1ブレードBL1と第3ブレードBL3とのピッチP13とから第1メインブレード瞬時回転速度Vp13を算出する。同様にして、回転速度検出装置12は、隣り合うメインブレードにおいて誘導起電力がプラス極性において最大となる時間にもとづいて第2メインブレード瞬時回転速度Vp35・・・を算出する。   As shown in FIG. 5 (a), the rotational speed detection device 12 causes the induced electromotive force to be generated when the first blade BL1 that is the main blade and the third blade BL3 that is the adjacent main blade are close to the detection unit 13. A pitch passage time ΔTp13 that is an interval between the time T11 and the time T31 that are maximum in the positive polarity is calculated. Then, the rotational speed detection device 12 calculates the first main blade instantaneous rotational speed Vp13 from the preset pitch P13 between the first blade BL1 and the third blade BL3. Similarly, the rotational speed detection device 12 calculates the second main blade instantaneous rotational speed Vp35... Based on the time when the induced electromotive force is maximum in the positive polarity in the adjacent main blades.

次に、図5(b)に示すように、回転速度検出装置12は、スプリッタブレードである第2ブレードBL2と隣り合うスプリッタブレードである第4ブレードBL4とが検出部13に近接することで誘導起電力がプラス極性において最大となる時間T21と時間T41との間隔であるピッチ通過時間ΔTp24を算出する。そして、回転速度検出装置12は、予め設定されている第2ブレードBL2と第4ブレードBL4とのピッチP24とから第1スプリッタブレード瞬時回転速度Vp24を算出する。同様にして、回転速度検出装置12は、隣り合うスプリッタブレードにおいて誘導起電力がプラス極性において最大となる時間にもとづいて第2スプリッタブレード瞬時回転速度Vp46・・・を算出する。   Next, as illustrated in FIG. 5B, the rotational speed detection device 12 is guided by the proximity of the second blade BL <b> 2 that is a splitter blade and the fourth blade BL <b> 4 that is an adjacent splitter blade to the detection unit 13. A pitch passage time ΔTp24 that is an interval between the time T21 and the time T41 at which the electromotive force becomes maximum in the positive polarity is calculated. Then, the rotation speed detection device 12 calculates the first splitter blade instantaneous rotation speed Vp24 from the preset pitch P24 between the second blade BL2 and the fourth blade BL4. Similarly, the rotational speed detection device 12 calculates the second splitter blade instantaneous rotational speed Vp46... Based on the time when the induced electromotive force is maximum in the positive polarity in the adjacent splitter blade.

ここで、図5(a)に示すように、回転速度検出装置12は、誘導起電力のピーク時の値がaVであった第1メインブレード瞬時回転速度Vp13と誘導起電力のピーク時の値がbVであった第1スプリッタブレード瞬時回転速度Vp24とのうち、誘導起電力のピーク時の値が大きいaVである誘導起電力に基づいて算出された第1メインブレード瞬時回転速度Vp13をターボチャージャ1の瞬時回転速度であるとみなす。第1メインブレード瞬時回転速度Vp13が算出されたメインブレードである第1ブレードBL1と第3ブレードBL3とは、スプリッタブレードである第2ブレードBL2と第4ブレードBL4とよりも検出部13に近接している。すなわち、第1ブレードBL1と第3ブレードBL3との端部は、スプリッタブレードである第2ブレードBL2と第4ブレードBL4との端部よりも外側にあるため周速が大きい。従って、回転速度検出装置12は、回転によって付加される外力がより大きい第1ブレードBL1と第3ブレードBL3とに基づいて算出された第1メインブレード瞬時回転速度Vp13をターボチャージャ1の瞬時回転速度であるとみなすことでターボチャージャ1の異常を早期に発見することができる。   Here, as shown in FIG. 5A, the rotational speed detection device 12 is configured such that the first main blade instantaneous rotational speed Vp13 and the induced electromotive force peak value when the induced electromotive force peak value is aV. The first main blade instantaneous rotation speed Vp13 calculated based on the induced electromotive force of aV having a large induced electromotive force at the peak of the induced electromotive force among the first splitter blade instantaneous rotation speed Vp24 having a bV of turbocharger. 1 instantaneous rotational speed is assumed. The first blade BL1 and the third blade BL3 that are the main blades for which the first main blade instantaneous rotation speed Vp13 is calculated are closer to the detection unit 13 than the second blade BL2 and the fourth blade BL4 that are splitter blades. ing. That is, since the end portions of the first blade BL1 and the third blade BL3 are outside the end portions of the second blade BL2 and the fourth blade BL4 that are splitter blades, the peripheral speed is high. Accordingly, the rotational speed detection device 12 uses the first main blade instantaneous rotational speed Vp13 calculated based on the first blade BL1 and the third blade BL3, which have a larger external force applied by the rotation, as the instantaneous rotational speed of the turbocharger 1. Therefore, the abnormality of the turbocharger 1 can be detected early.

回転速度検出装置12は、第1メインブレード瞬時回転速度Vp13、第2メインブレード瞬時回転速度Vp35・・・からコンプレッサ9(ターボチャージャ1)の平均回転速度であるメインブレード平均回転速度Vm、または第1スプリッタブレード瞬時回転速度Vp24、第2スプリッタブレード瞬時回転速度Vp46・・・からコンプレッサ9(ターボチャージャ1)の平均回転速度であるスプリッタブレード平均回転速度Vsを求める。また、回転速度検出装置12は、算出した第1メインブレード瞬時回転速度Vp13と第1スプリッタブレード瞬時回転速度Vp24との差(または割合)からコンプレッサ9の異常を判定する。   The rotational speed detection device 12 is configured to use the first main blade instantaneous rotational speed Vp13, the second main blade instantaneous rotational speed Vp35,..., The main blade average rotational speed Vm that is the average rotational speed of the compressor 9 (turbocharger 1), or the first main blade instantaneous rotational speed Vp35. The splitter blade average rotational speed Vs, which is the average rotational speed of the compressor 9 (turbocharger 1), is obtained from the one splitter blade instantaneous rotational speed Vp24, the second splitter blade instantaneous rotational speed Vp46. Further, the rotational speed detection device 12 determines the abnormality of the compressor 9 from the difference (or ratio) between the calculated first main blade instantaneous rotational speed Vp13 and the first splitter blade instantaneous rotational speed Vp24.

次に、図6から図7を用いて、本発明に係る回転速度検出装置12における運転段階での検出信号を用いたコンプレッサホイール11の異常判定について具体的に説明する。なお、本実施形態において、回転速度検出装置12は、メインブレードである第1ブレードBL1、第3ブレードBL3、第5ブレードBL5とスプリッタブレードである第2ブレードBL2、第4ブレードBL4、第6ブレードBL6について説明する。回転速度検出装置12は、メインブレードである第1ブレードBL1、第3ブレードBL3および第5ブレードBL5がプラス極性での最大の誘導起電力を検出した時間T11、時間T31、時間T51、およびスプリッタブレードである第2ブレードBL2、第4ブレードBL4、第6ブレードBL6がプラス極性での最大の誘導起電力を検出した時間T21、時間T41、時間T61を検出しているものとする。   Next, the abnormality determination of the compressor wheel 11 using the detection signal at the operation stage in the rotational speed detection device 12 according to the present invention will be specifically described with reference to FIGS. In this embodiment, the rotational speed detection device 12 includes the first blade BL1, the third blade BL3, the fifth blade BL5, which are main blades, the second blade BL2, the fourth blade BL4, and the sixth blade, which are splitter blades. BL6 will be described. The rotational speed detection device 12 includes a time T11, a time T31, a time T51, and a splitter blade in which the first blade BL1, the third blade BL3, and the fifth blade BL5 which are main blades detect the maximum induced electromotive force with a positive polarity. It is assumed that time T21, time T41, and time T61 at which the second blade BL2, the fourth blade BL4, and the sixth blade BL6 are detected the maximum induced electromotive force with a positive polarity are detected.

図6に示すように、ステップS110において、回転速度検出装置12は、検出した時間T11と時間T31とからピッチ通過時間ΔTp13、検出した時間T31と時間T51とからピッチ通過時間ΔTp35を算出し、ステップをステップS120に移行させる。   As shown in FIG. 6, in step S110, the rotational speed detection device 12 calculates the pitch passage time ΔTp13 from the detected time T11 and time T31, and calculates the pitch passage time ΔTp35 from the detected time T31 and time T51. To step S120.

図6に示すように、ステップS120において、回転速度検出装置12は、検出した時間T21と時間T41とからピッチ通過時間ΔTp24、検出した時間T41と時間T61とからピッチ通過時間ΔTp46を算出し、ステップをステップS130に移行させる。   As shown in FIG. 6, in step S120, the rotational speed detection device 12 calculates the pitch passage time ΔTp24 from the detected time T21 and time T41, and calculates the pitch passage time ΔTp46 from the detected time T41 and time T61. To step S130.

ステップS130において、回転速度検出装置12は、算出したピッチ通過時間ΔTp13および設定されている第1ブレードBL1と第3ブレードBL3とのピッチP13から第1メインブレード瞬時回転速度Vp13を算出し、算出したピッチ通過時間ΔTp35および設定されている第3ブレードBL3と第5ブレードBL5とのピッチP35とから第2メインブレード瞬時回転速度Vp35を算出し、ステップをステップS140に移行させる。   In step S130, the rotational speed detection device 12 calculates and calculates the first main blade instantaneous rotational speed Vp13 from the calculated pitch passage time ΔTp13 and the set pitch P13 between the first blade BL1 and the third blade BL3. The second main blade instantaneous rotational speed Vp35 is calculated from the pitch passage time ΔTp35 and the set pitch P35 between the third blade BL3 and the fifth blade BL5, and the step proceeds to step S140.

ステップS140において、回転速度検出装置12は、算出したピッチ通過時間ΔTp24および設定されている第2ブレードBL2と第4ブレードBL4とのピッチP24とから第1スプリッタブレード瞬時回転速度Vp24を算出し、算出したピッチ通過時間ΔTp46および設定されている第4ブレードBL4と第6ブレードBL6とのピッチP46とから第2スプリッタブレード瞬時回転速度Vp46を算出し、ステップをステップS150に移行させる。   In step S140, the rotational speed detection device 12 calculates and calculates the first splitter blade instantaneous rotational speed Vp24 from the calculated pitch passage time ΔTp24 and the set pitch P24 between the second blade BL2 and the fourth blade BL4. The second splitter blade instantaneous rotational speed Vp46 is calculated from the pitch passing time ΔTp46 and the set pitch P46 between the fourth blade BL4 and the sixth blade BL6, and the process proceeds to step S150.

ステップS150において、回転速度検出装置12は、算出した第1メインブレード瞬時回転速度Vp13と第2メインブレード瞬時回転速度Vp35とからメインブレードを基準としたコンプレッサ9(ターボチャージャ1)の平均回転速度であるメインブレード平均回転速度Vmを算出し、または、算出した第1スプリッタブレード瞬時回転速度Vp24と第2スプリッタブレード瞬時回転速度Vp46とからスプリッタブレードを基準としたコンプレッサ9(ターボチャージャ1)の平均回転速度であるスプリッタブレード平均回転速度Vsを算出し、ステップをステップS160に移行させる。   In step S150, the rotational speed detection device 12 calculates the average rotational speed of the compressor 9 (turbocharger 1) based on the main blade from the calculated first main blade instantaneous rotational speed Vp13 and second main blade instantaneous rotational speed Vp35. A certain main blade average rotation speed Vm is calculated, or the average rotation of the compressor 9 (turbocharger 1) based on the splitter blade is calculated from the calculated first splitter blade instantaneous rotation speed Vp24 and second splitter blade instantaneous rotation speed Vp46. The splitter blade average rotational speed Vs, which is the speed, is calculated, and the process proceeds to step S160.

ステップS160において、回転速度検出装置12は第1メインブレード瞬時回転速度Vp13をターボチャージャ1の瞬時回転速度としてECU25等に伝達し、メインブレード平均回転速度Vsまたはスプリッタブレード平均回転速度Vsをターボチャージャ1の平均回転速度としてECU25等に伝達し、ステップをステップ160に移行させる。   In step S160, the rotational speed detection device 12 transmits the first main blade instantaneous rotational speed Vp13 to the ECU 25 or the like as the instantaneous rotational speed of the turbocharger 1, and the main blade average rotational speed Vs or the splitter blade average rotational speed Vs is transmitted to the turbocharger 1. The average rotation speed is transmitted to the ECU 25 or the like, and the step proceeds to step 160.

ステップS170において、回転速度検出装置12は、算出した第1メインブレード瞬時回転速度Vp13と第1スプリッタブレード瞬時回転速度Vp24との差の絶対値が第1基準値δ1未満か否か判断する。ここで、第1基準値δ1とは、コンプレッサホイール11の経年劣化と判断される寸法をいう。その結果、算出した第1メインブレード瞬時回転速度Vp13と第1スプリッタブレード瞬時回転速度Vp24との差の絶対値が第1基準値δ1未満であると判定した場合、回転速度検出装置12はステップをステップS110に移行させる。一方、算出した第1メインブレード瞬時回転速度Vp13と第1スプリッタブレード瞬時回転速度Vp24との差の絶対値が第1基準値δ1未満でないと判定した場合、回転速度検出装置12はステップをステップS280に移行させる。   In step S170, the rotational speed detection device 12 determines whether or not the absolute value of the difference between the calculated first main blade instantaneous rotational speed Vp13 and the first splitter blade instantaneous rotational speed Vp24 is less than the first reference value δ1. Here, the first reference value δ1 refers to a dimension that is determined to be aged deterioration of the compressor wheel 11. As a result, when it is determined that the absolute value of the difference between the calculated first main blade instantaneous rotational speed Vp13 and the first splitter blade instantaneous rotational speed Vp24 is less than the first reference value δ1, the rotational speed detecting device 12 performs the steps. The process proceeds to step S110. On the other hand, when it is determined that the absolute value of the difference between the calculated first main blade instantaneous rotational speed Vp13 and the first splitter blade instantaneous rotational speed Vp24 is not less than the first reference value δ1, the rotational speed detecting device 12 performs the step in step S280. To migrate.

ステップS280において、回転速度検出装置12は、ターボチャージャ1(コンプレッサ9)に異常が発生していると判断してECU25等に伝達し、ステップをステップ110に移行させる。   In step S280, the rotational speed detection device 12 determines that an abnormality has occurred in the turbocharger 1 (compressor 9), transmits the abnormality to the ECU 25, etc., and proceeds to step 110.

このように、回転速度検出装置12は、第1メインブレード瞬時回転速度Vp13、第2メインブレード瞬時回転速度Vp35、第1スプリッタブレード瞬時回転速度Vp24および第2スプリッタブレード瞬時回転速度Vp46を検出部13において最大の誘導起電力が発生した時点に基づいて算出している。つまり、回転速度検出装置12は、誘導起電力のピーク時点に対応する各ブレードの位置が一定の範囲に含まれているので算出結果にばらつきが生じにくい。さらに、回転速度検出装置12は、誘導起電力のピーク時点に対応するブレードの位置が一定の範囲に含まれているので算出した二系統の瞬時回転速度にばらつきが生じにくく正確な自己診断が行われる。これにより、回転速度検出装置12は、誘導起電力を利用してコンプレッサ9またはタービン6の回転速度を安定して検出することができる。加えて、回転速度検出装置12は、第1メインブレード瞬時回転速度Vp13と第1スプリッタブレード瞬時回転速度Vp24との対比からコンプレッサ9(タービン6)の状態を判定することができる。   Thus, the rotational speed detection device 12 detects the first main blade instantaneous rotational speed Vp13, the second main blade instantaneous rotational speed Vp35, the first splitter blade instantaneous rotational speed Vp24, and the second splitter blade instantaneous rotational speed Vp46. Is calculated based on the time point when the maximum induced electromotive force is generated. That is, the rotational speed detection device 12 is less likely to vary in the calculation result because the position of each blade corresponding to the peak time of the induced electromotive force is included in a certain range. Furthermore, since the rotational speed detection device 12 includes the blade position corresponding to the peak point of the induced electromotive force within a certain range, the calculated instantaneous rotational speeds of the two systems are less likely to vary and an accurate self-diagnosis is performed. Is called. Thereby, the rotational speed detection apparatus 12 can detect the rotational speed of the compressor 9 or the turbine 6 stably using the induced electromotive force. In addition, the rotational speed detection device 12 can determine the state of the compressor 9 (turbine 6) from the comparison between the first main blade instantaneous rotational speed Vp13 and the first splitter blade instantaneous rotational speed Vp24.

また、本発明に係る回転速度検出装置12における運転段階での検出信号である第1メインブレード瞬時回転速度Vp13と第1スプリッタブレード瞬時回転速度Vp24とを算出することでコンプレッサ9の速度変動がより精度よく把握される。これにより、図7に示す構成のエンジン20の制御において、第1メインブレード瞬時回転速度Vp13と第1スプリッタブレード瞬時回転速度Vp24とをフィードバックしてエンジン20の燃料噴射弁21、吸気弁22、排気弁23およびEGR弁24の開度等の制御を行うことによりエンジン20の負荷の変化に精度よく対応して排気のばらつきを低減し、負荷に応じた適切な状態にエンジン20を制御することができる。   Further, by calculating the first main blade instantaneous rotational speed Vp13 and the first splitter blade instantaneous rotational speed Vp24, which are detection signals at the operation stage in the rotational speed detection device 12 according to the present invention, the speed fluctuation of the compressor 9 is further increased. Accurately grasped. Thus, in the control of the engine 20 having the configuration shown in FIG. 7, the first main blade instantaneous rotation speed Vp13 and the first splitter blade instantaneous rotation speed Vp24 are fed back and the fuel injection valve 21, the intake valve 22 and the exhaust gas of the engine 20 are fed back. By controlling the opening degree of the valve 23 and the EGR valve 24, it is possible to accurately cope with a change in the load of the engine 20 to reduce the variation in exhaust, and to control the engine 20 to an appropriate state according to the load. it can.

さらに、エンジン20の質量に比べて十分に小さい質量のコンプレッサ9は、燃料噴射量が変動した際にコンプレッサ9の平均回転速度であるメインブレード平均回転速度Vsまたはスプリッタブレード平均回転速度Vsがエンジン20の回転速度Nよりも感度よく変動する。従って、メインブレード平均回転速度Vsまたはスプリッタブレード平均回転速度Vsに基づいて、燃料の微小噴射により変動したエンジン20の回転速度Nから燃料噴射量を補正する噴射量補正を実施することができる。   Further, the compressor 9 having a mass sufficiently smaller than the mass of the engine 20 has a main blade average rotation speed Vs or a splitter blade average rotation speed Vs which is an average rotation speed of the compressor 9 when the fuel injection amount fluctuates. The speed fluctuates with higher sensitivity than the rotational speed N. Therefore, based on the main blade average rotation speed Vs or the splitter blade average rotation speed Vs, injection amount correction for correcting the fuel injection amount from the rotation speed N of the engine 20 that has fluctuated due to the minute injection of fuel can be performed.

具体的には、図7と図8とに示すように、ECU25は、エンジン回転速度検出センサ16が検出するエンジン20の回転速度Nに加えて回転速度検出装置12から取得したメインブレード平均回転速度Vsまたはスプリッタブレード平均回転速度Vsから目標開弁時間TQtでの実燃料噴射量Q1を算出する。そして、ECU25は、実燃料噴射量Q1(図8における二点鎖線)が目標噴射量Qt(図8における実線)になるように燃料噴射弁21の開弁時間TQを開弁時間TQrに補正する。これにより、質量が大きい大型のエンジン20においても、コンプレッサ9のメインブレード平均回転速度Vsまたはスプリッタブレード平均回転速度Vsを利用することで微小噴射による噴射量補正をより正確に行うことができる。   Specifically, as shown in FIGS. 7 and 8, the ECU 25 detects the main blade average rotational speed acquired from the rotational speed detection device 12 in addition to the rotational speed N of the engine 20 detected by the engine rotational speed detection sensor 16. The actual fuel injection amount Q1 at the target valve opening time TQt is calculated from Vs or the splitter blade average rotational speed Vs. Then, the ECU 25 corrects the valve opening time TQ of the fuel injection valve 21 to the valve opening time TQr so that the actual fuel injection amount Q1 (two-dot chain line in FIG. 8) becomes the target injection amount Qt (solid line in FIG. 8). . Thereby, even in the large engine 20 having a large mass, the injection amount correction by the micro injection can be more accurately performed by using the main blade average rotation speed Vs or the splitter blade average rotation speed Vs of the compressor 9.

以下では、図9を用いて、本発明に係る回転速度検出装置12の第二実施形態における回転速度検出装置12について説明する。なお、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。   Below, the rotational speed detection apparatus 12 in 2nd embodiment of the rotational speed detection apparatus 12 which concerns on this invention is demonstrated using FIG. In the following embodiments, the same points as those of the above-described embodiments will not be specifically described, and different portions will be mainly described.

図9(a)に示すように、第二実施形態におけるターボチャージャ26は、エンジン20(図7参照)から排出されている排気の排気圧力を駆動源として加圧圧縮した吸気をエンジン20に供給するものである。ターボチャージャ26は、連結部2、タービン6、コンプレッサ9等から構成されている。   As shown in FIG. 9A, the turbocharger 26 in the second embodiment supplies the engine 20 with the compressed and compressed intake air by using the exhaust pressure of the exhaust discharged from the engine 20 (see FIG. 7) as a drive source. To do. The turbocharger 26 includes a connecting portion 2, a turbine 6, a compressor 9, and the like.

連結部2は、タービン6とコンプレッサ9とを連結している。連結部2は、センターハウジング3、連結軸27、軸受け5等から構成されている。センターハウジング3は、一側にタービン6が連結され、他側にコンプレッサ9が連結されている。連結軸27は、後述のタービンホイール8と後述のコンプレッサホイール11とを連結する。連結軸27は、軸受け5を介してセンターハウジング3に回転自在に支持されている。   The connecting part 2 connects the turbine 6 and the compressor 9. The connecting portion 2 includes a center housing 3, a connecting shaft 27, a bearing 5, and the like. The center housing 3 has a turbine 6 connected to one side and a compressor 9 connected to the other side. The connecting shaft 27 connects a turbine wheel 8 described later and a compressor wheel 11 described later. The connecting shaft 27 is rotatably supported by the center housing 3 via the bearing 5.

タービンホイール8は、タービンハブ8aが連結軸27に固定されている。タービンハブ8aは、連結軸27の軸心に対して平行な反連結軸27側の外周面8cが連結軸27側に向かって湾曲しながら拡径し、連結軸27側端部に連結軸27の軸心に対して垂直な方向に向かうフランジ8dが形成されている。コンプレッサホイール11は、コンプレッサハブ11aが連結軸27に固定されている。つまり、コンプレッサホイール11は、連結軸27を介してタービンホイール8からの回転動力が伝達可能に構成されている。   In the turbine wheel 8, a turbine hub 8 a is fixed to the connecting shaft 27. The turbine hub 8a has an outer peripheral surface 8c on the side opposite to the connecting shaft 27 that is parallel to the axis of the connecting shaft 27 and is expanded in diameter while being curved toward the connecting shaft 27 side. A flange 8d is formed in a direction perpendicular to the axial center. The compressor wheel 11 has a compressor hub 11 a fixed to the connecting shaft 27. That is, the compressor wheel 11 is configured to be able to transmit the rotational power from the turbine wheel 8 via the connecting shaft 27.

連結軸27は、タービンホイール8とコンプレッサホイール11とを連結するものである。連結軸27の一側は、タービンホイール8の回転中心に連結される。連結軸27の他側は、コンプレッサホイール11の回転中心に連結される。連結軸27は、軸受け5を介してセンターハウジング3に回転自在に支持されている。図9(a)、図9(b)に示すように、連結軸27の途中部は、軸方向断面視で正多角形の面取り部28が形成されている。面取り部28は、その面部分28aまたは辺部分28bがタービンホイール8またはコンプレッサホイール11のメインブレードまたは/およびスプリッタブレードの枚数と一致するように構成されている。本実施形態において、コンプレッサホイール11のメインブレード11bが10枚の場合、面取り部28は、連結軸27の軸方向断面視で正10角形に形成されている。   The connecting shaft 27 connects the turbine wheel 8 and the compressor wheel 11. One side of the connecting shaft 27 is connected to the rotation center of the turbine wheel 8. The other side of the connecting shaft 27 is connected to the rotation center of the compressor wheel 11. The connecting shaft 27 is rotatably supported by the center housing 3 via the bearing 5. As shown in FIGS. 9A and 9B, the middle portion of the connecting shaft 27 is formed with a regular polygonal chamfered portion 28 in an axial sectional view. The chamfered portion 28 is configured such that the surface portion 28 a or the side portion 28 b matches the number of main blades and / or splitter blades of the turbine wheel 8 or the compressor wheel 11. In the present embodiment, when the number of the main blades 11 b of the compressor wheel 11 is ten, the chamfered portion 28 is formed in a regular decagon in the axial sectional view of the connecting shaft 27.

回転速度検出装置12の検出部13は、面取り部28の面部分28aと辺部分28bとを検出する。検出部13は、センターハウジング3の連結軸27の近傍に形成されている挿入孔3aに挿入されて取り付けられている。検出部13は、その先端が面取り部28に接触しないようにして面取り部28に対向する状態で配置されている。検出部13と面取り部28との距離は、連結軸27の回転中心Cから面部分28aまでの距離D1と回転中心Cから辺部分28bまでの距離D2との差だけ変動する。従って、検出部13の磁界Bの磁束は、連結軸27が回転して面部分28aと辺部分28bと交互に通過することで急激に変化する。これにより、検出部13の検出用コイルには、ファラデーの電磁誘導の法則から磁束の変化に応じてプラス極性の誘導起電力が発生する。   The detection unit 13 of the rotational speed detection device 12 detects the surface portion 28 a and the side portion 28 b of the chamfered portion 28. The detection unit 13 is inserted and attached to an insertion hole 3 a formed in the vicinity of the connecting shaft 27 of the center housing 3. The detection unit 13 is disposed in a state of facing the chamfered portion 28 so that the tip thereof does not contact the chamfered portion 28. The distance between the detector 13 and the chamfer 28 varies by the difference between the distance D1 from the rotation center C of the connecting shaft 27 to the surface portion 28a and the distance D2 from the rotation center C to the side portion 28b. Accordingly, the magnetic flux B of the magnetic field B of the detection unit 13 changes suddenly as the connecting shaft 27 rotates and passes through the surface portions 28a and the side portions 28b alternately. As a result, a positive polarity induced electromotive force is generated in the detection coil of the detection unit 13 in accordance with the change of the magnetic flux according to Faraday's law of electromagnetic induction.

回転速度検出装置12は、誘導起電力のピーク時点に対応する面取り部28の面部分28aまたは辺部分28bの位置が一定の範囲に含まれているので算出結果にばらつきが生じにくい。これにより、誘導起電力を利用してコンプレッサまたはタービンのブレードの回転速度を安定して検出することができる。   Since the position of the surface portion 28a or the side portion 28b of the chamfered portion 28 corresponding to the peak point of the induced electromotive force is included in a certain range, the rotational speed detection device 12 is less likely to vary in calculation results. Thus, the rotational speed of the compressor or turbine blade can be stably detected using the induced electromotive force.

1 ターボチャージャ
6 タービン
9 コンプレッサ
10 コンプレッサケーシング
12 回転速度検出装置
13 検出部
BL1 第1ブレード
BL2 第2ブレード
Vp12 第1瞬時回転速度
Vp23 第2瞬時回転速度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Turbocharger 6 Turbine 9 Compressor 10 Compressor casing 12 Rotational speed detection apparatus 13 Detection part BL1 1st blade BL2 2nd blade Vp12 1st instantaneous rotational speed Vp23 2nd instantaneous rotational speed

Claims (4)

コンプレッサのケーシングに誘導起電力の変化によってメインブレードとスプリッタブレードとを検出する検出部が設けられるターボチャージャの回転速度検出装置であって、
一のメインブレードまたは一のスプリッタブレードが検出部の近傍を通過する際に発生する誘導起電力のピークの時点と他のメインブレードまたは他のスプリッタブレードが検出部の近傍を通過する際に発生する誘導起電力のピークの時点との間隔からターボチャージャの回転速度を算出し、
隣り合うメインブレードによってそれぞれ発生する誘導起電力のピークの時点の間隔から前記ターボチャージャのメインブレード瞬時回転速度を算出するとともに、
隣り合うスプリッタブレードによってそれぞれ発生する誘導起電力のピークの時点の間隔から前記ターボチャージャのスプリッタブレード瞬時回転速度を算出し、
メインブレード瞬時回転速度とスプリッタブレード瞬時回転速度との差が所定値以上の場合、ターボチャージャに異常が発生していると自己故障診断を行う
回転速度検出装置。
A turbocharger rotation speed detection device provided with a detection unit for detecting a main blade and a splitter blade by a change in induced electromotive force in a casing of a compressor,
Occurs when the peak of the induced electromotive force generated when one main blade or one splitter blade passes in the vicinity of the detection unit and when another main blade or other splitter blade passes in the vicinity of the detection unit Calculate the rotation speed of the turbocharger from the interval from the peak time of the induced electromotive force ,
While calculating the main blade instantaneous rotation speed of the turbocharger from the interval of the peak time of the induced electromotive force generated by each adjacent main blade,
Calculate the instantaneous rotation speed of the splitter blade of the turbocharger from the interval between the peak times of the induced electromotive force generated by the adjacent splitter blades,
A rotational speed detection device that performs self-failure diagnosis when an abnormality has occurred in the turbocharger when the difference between the instantaneous rotational speed of the main blade and the instantaneous rotational speed of the splitter blade is equal to or greater than a predetermined value .
エンジンの燃料噴射弁、吸気弁および排気弁の開閉を制御するために前記メインブレード瞬時回転速度と前記スプリッタブレード瞬時回転速度とについての信号をエンジンの制御装置に送信する
請求項1に記載の回転速度検出装置。
The rotation according to claim 1, wherein a signal about the instantaneous rotation speed of the main blade and the instantaneous rotation speed of the splitter blade is transmitted to an engine control device in order to control opening and closing of the fuel injection valve, intake valve and exhaust valve of the engine. Speed detection device.
前記メインブレード瞬時回転速度または前記スプリッタブレード瞬時回転速度に基づいて平均回転速度を算出し、
任意の目標噴射量に基づいて燃料を噴射した際の実燃料噴射量を算出するために平均回転速度の変化量についての信号を前記エンジンの制御装置に送信する
請求項2に記載の回転速度検出装置。
Calculate the average rotation speed based on the main blade instantaneous rotation speed or the splitter blade instantaneous rotation speed,
The rotational speed detection according to claim 2, wherein a signal about an amount of change in average rotational speed is transmitted to the engine control device in order to calculate an actual fuel injection quantity when fuel is injected based on an arbitrary target injection quantity. apparatus.
前記メインブレード瞬時回転速度と前記スプリッタブレード瞬時回転速度とのうちピーク時の誘導起電力の絶対値が大きい方の誘導起電力に基づいて算出された速度を前記ターボチャージャの瞬時回転速度であるとみなす
請求項から請求項のいずれか一項に記載の回転速度検出装置。
The speed calculated based on the induced electromotive force having the larger absolute value of the induced electromotive force at the peak of the main blade instantaneous rotating speed and the splitter blade instantaneous rotating speed is the instantaneous rotating speed of the turbocharger. speed detecting apparatus according to any one of claims 1 to 3, regarded.
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