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JP2005069178A - Supercharger with electric motor - Google Patents

Supercharger with electric motor Download PDF

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JP2005069178A
JP2005069178A JP2003303160A JP2003303160A JP2005069178A JP 2005069178 A JP2005069178 A JP 2005069178A JP 2003303160 A JP2003303160 A JP 2003303160A JP 2003303160 A JP2003303160 A JP 2003303160A JP 2005069178 A JP2005069178 A JP 2005069178A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electric motor
supercharger
air
valve
compressor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003303160A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Igarashi
修 五十嵐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2003303160A priority Critical patent/JP2005069178A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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Abstract

【課題】 電動機の冷却とサージの防止を両立させることが可能な電動機付過給機を提供する。
【解決手段】 電動機11bによって駆動可能なターボチャージャー(タービン/コンプレッサ)11aを有するターボユニット11のハウジング11cには、インタークーラー12の下流から冷気通路25が接続されており、冷気通路25上の電磁弁27は、エンジンECU16によって、ターボチャージャー11aのサージ回避を行うべきと判定した場合に、開弁され、インタークーラー12を通過した冷気の一部が冷気通路25によりハウジング11cへと導かれる。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a supercharger with an electric motor capable of achieving both cooling of the electric motor and prevention of a surge.
A cool air passage 25 is connected to a housing 11c of a turbo unit 11 having a turbo charger (turbine / compressor) 11a that can be driven by an electric motor 11b from the downstream side of an intercooler 12, and an electromagnetic valve on the cool air passage 25 is provided. When the engine ECU 16 determines that the turbocharger 11a should avoid surge, the valve 27 is opened, and part of the cool air that has passed through the intercooler 12 is guided to the housing 11c through the cool air passage 25.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、電動機によって駆動可能な過給機に関し、例えば、モータコンプレッサーやモータアシストターボチャージャに関する。   The present invention relates to a supercharger that can be driven by an electric motor, for example, a motor compressor and a motor-assisted turbocharger.

内燃機関の気筒内に吸入する吸気の圧力を高めて、気筒内の空気の重量を増大させて1サイクルあたりの出力を増大させることを狙いとする過給機は古くから知られている。こうした過給機の一つとして、エンジンの排出する排気ガスをタービンに導いて高速回転させ、このタービンと回転軸を共用するコンプレッサーを駆動させて、エンジンに過給を行うターボチャージャがある(例えば、特許文献1参照)。   Superchargers that aim to increase the output per cycle by increasing the pressure of the intake air sucked into the cylinder of the internal combustion engine and increasing the weight of the air in the cylinder have been known for a long time. One such turbocharger is a turbocharger that supercharges the engine by introducing exhaust gas discharged from the engine to a turbine, rotating it at high speed, and driving a compressor that shares this turbine and rotating shaft (for example, , See Patent Document 1).

この特許文献1のターボチャージャは、電動機付のターボチャージャであって、コンプレッサー出口とタービン入口とを連通するバイパス流路を有し、このバイパス流路上に開閉弁を配置して、コンプレッサーを流れる空気量を増大させることでサージを防止し、また、僅かな供給電力でブースト圧を高めることを可能にする、と記載されている。
特開平3−37328号公報(第2〜3頁、図1〜図4)
The turbocharger disclosed in Patent Document 1 is a turbocharger with an electric motor, and has a bypass flow path that connects a compressor outlet and a turbine inlet, and an on-off valve is disposed on the bypass flow path so that air flows through the compressor. It is described that surge can be prevented by increasing the amount, and boost pressure can be increased with a small amount of power supply.
Japanese Patent Laid-Open No. 3-37328 (pages 2 to 3, FIGS. 1 to 4)

このような電動機付のターボチャージャ等の過給機においては、電動機による過給により小流量、高圧力比となり、コンプレッサー・サージに入りやすく、その防止が重要である。それとともに、サージ限界近傍では、電動機への負荷が増大するため、その発熱が増加し、短時間で耐熱限界へ到達するおそれがある。   In such a turbocharger such as a turbocharger with an electric motor, the supercharging by the electric motor results in a small flow rate and a high pressure ratio, and it is easy for compressors and surges to enter. At the same time, in the vicinity of the surge limit, the load on the electric motor increases, so that the heat generation increases and the heat resistance limit may be reached in a short time.

そこで、本発明は、電動機の冷却とサージの防止を両立させることが可能な電動機付過給機を提供することを課題とする。   Then, this invention makes it a subject to provide the supercharger with an electric motor which can make the cooling of an electric motor and prevention of a surge compatible.

上記課題を解決するため、本発明に係る電動機付過給機は、電動機によって駆動可能な過給機と、インタークーラーとを備える電動機付過給機であって、インタークーラー下流側の過給気の少なくとも一部を電動機周囲へと導く冷気導入路と、冷気導入路の開閉を切り替える開閉弁と、過給機のサージ状態を判定し、判定結果からサージ回避を行うべきと判断した場合には、開閉弁を開弁する開閉弁制御手段と、を備えていることを特徴とする。この過給機は、例えば、ターボチャージャである。   In order to solve the above problems, a supercharger with an electric motor according to the present invention is a supercharger with an electric motor comprising a supercharger that can be driven by an electric motor and an intercooler, and at least of supercharged air on the downstream side of the intercooler. The cool air introduction path that leads a part of the motor to the periphery of the motor, the open / close valve that switches between opening and closing the cool air introduction path, and the surge state of the turbocharger are judged. And an on-off valve control means for opening the valve. This supercharger is, for example, a turbocharger.

過給サージ状態からサージ回避を行うべきと判定した場合には、冷気導入路の開閉弁を開弁することで、インタークーラーによって冷却された空気の少なくとも一部が冷気導入路を通じて電動機周囲へと導かれる。サージ回避動作不要と判定した場合には、開閉弁は閉弁されるため、インタークーラーを通過した空気は内燃機関へと導かれる。   When it is determined that surge avoidance should be performed from the supercharged surge state, the on / off valve of the cool air introduction path is opened, so that at least a part of the air cooled by the intercooler is guided to the motor periphery through the cool air introduction path. It is burned. When it is determined that the surge avoidance operation is unnecessary, the on-off valve is closed, so that the air that has passed through the intercooler is guided to the internal combustion engine.

サージ回避動作が必要な場合には、インタークーラーを通過した空気(冷気)の一部を内燃機関ではなく、電動機周囲へと導くことで、内燃機関への空気供給量が少ない場合でも過給機を通過する空気量を確保することができ、サージの発生を抑制できる。さらに、冷却された空気を電動機周囲へと導くことで、電動機の冷却を行うことができる。   When surge avoidance is required, a part of the air (cold air) that has passed through the intercooler is guided not to the internal combustion engine but around the motor, so that the supercharger can be operated even when the air supply to the internal combustion engine is small. The amount of air passing therethrough can be ensured, and the occurrence of surge can be suppressed. Furthermore, the motor can be cooled by guiding the cooled air around the motor.

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。図1は、本発明に係る電動機付過給機として電動機付のターボチャージャを用いた場合の内燃機関の構成を示す概略図である。ここでは、筒内噴射型のガソリンエンジンを例に説明するが、吸気管内に燃料を噴射するタイプのガソリンエンジンや、ディーゼルエンジンに対しても同様に適用可能である。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an internal combustion engine when a turbocharger with an electric motor is used as a supercharger with an electric motor according to the present invention. Here, a cylinder injection type gasoline engine will be described as an example, but the present invention can be similarly applied to a gasoline engine that injects fuel into an intake pipe and a diesel engine.

このエンジン1は、多気筒エンジンであるが、ここでは、そのうちの1気筒のみの断面を示している。エンジン1は、インジェクタ2によってシリンダ3内のピストン4の上面に燃料を噴射するタイプのエンジンである。このエンジン1は、成層燃焼を可能とした、いわゆるリーンバーンエンジンである。すなわち、エンジン1は、吸気通路5を通過してシリンダ3内へと吸入した空気をピストン4によって圧縮し、ピストン4の上面に形成された窪みの内部へとインジェクタ2から燃料を噴射することで、濃い混合気を点火プラグ7近傍に集め、これに点火プラグ7で着火させて燃焼させる。これによって、燃焼室全体の空気に対して少ない燃料量での燃焼を可能としている。そして、後述するターボチャージャによって、より多くの吸入空気を過給しつつ、希薄燃焼を行うことによって、燃料消費量を抑え、高出力化だけでなく低燃費化をも実現している。   The engine 1 is a multi-cylinder engine, but here, a cross section of only one cylinder is shown. The engine 1 is a type of engine in which fuel is injected onto the upper surface of a piston 4 in a cylinder 3 by an injector 2. The engine 1 is a so-called lean burn engine that enables stratified combustion. That is, the engine 1 compresses the air that has passed through the intake passage 5 and is sucked into the cylinder 3 with the piston 4, and injects the fuel from the injector 2 into the inside of the recess formed in the upper surface of the piston 4. The rich air-fuel mixture is collected in the vicinity of the spark plug 7 and ignited by the spark plug 7 to be burned. This enables combustion with a small amount of fuel relative to the air in the entire combustion chamber. Further, by performing lean combustion while supercharging more intake air with a turbocharger described later, fuel consumption is suppressed, and not only high output but also low fuel consumption is realized.

シリンダ3には、吸気通路5と排気通路6が接続され、それぞれの間に設けられた吸気バルブ8と排気バルブ9によってその開閉が制御される。吸気通路5上には、上流側からエアクリーナ10、ターボユニット11、インタークーラー12、スロットルバルブ13、吸気圧センサ19が配置されている。一方、排気通路6上には、上流側からターボユニット11、排気浄化触媒23が配置されている。ターボユニット11は、吸気通路5と排気通路6にまたがるように配置されている。   An intake passage 5 and an exhaust passage 6 are connected to the cylinder 3, and opening and closing thereof are controlled by an intake valve 8 and an exhaust valve 9 provided therebetween. An air cleaner 10, a turbo unit 11, an intercooler 12, a throttle valve 13, and an intake pressure sensor 19 are arranged on the intake passage 5 from the upstream side. On the other hand, a turbo unit 11 and an exhaust purification catalyst 23 are disposed on the exhaust passage 6 from the upstream side. The turbo unit 11 is disposed so as to straddle the intake passage 5 and the exhaust passage 6.

エアクリーナ10は、吸入空気中のゴミや塵などを取り除くフィルタである。ターボユニット11は、吸気通路5側に配置される回転翼であるコンプレッサ側インペラー(吸気を圧縮するコンプレッサとして機能する。)と、排気通路6側に配置される回転翼であるタービン側インペラー(排気エネルギーにより回転駆動されるタービンとして機能する。)とが共通の回転軸で連結されている(以下、この部分を単にタービン/コンプレッサ11aと称する)。さらに、この回転軸には、ロータ(永久磁石)が固定され、その周囲にステータ(鉄心に巻かれたコイル)が配置されて、回転軸を出力軸とする電動機11bを構成する。この電動機11bは、インバータ21に電気的に接続された交流モータであり、回転軸を入力軸とする発電機としても機能する。インバータ21はバッテリ22に電気的に接続されている。これらのタービン/コンプレッサ11aや電動機11bは、ハウジング11cの内部に収納されている。   The air cleaner 10 is a filter that removes dust and dirt in the intake air. The turbo unit 11 is a compressor-side impeller (which functions as a compressor for compressing intake air) that is a rotor blade disposed on the intake passage 5 side, and a turbine-side impeller (an exhaust gas) that is a rotor blade disposed on the exhaust passage 6 side. Are connected by a common rotating shaft (hereinafter, this portion is simply referred to as a turbine / compressor 11a). Further, a rotor (permanent magnet) is fixed to the rotating shaft, and a stator (a coil wound around an iron core) is disposed around the rotor, thereby constituting an electric motor 11b having the rotating shaft as an output shaft. The electric motor 11b is an AC motor that is electrically connected to the inverter 21, and also functions as a generator having a rotating shaft as an input shaft. The inverter 21 is electrically connected to the battery 22. These turbine / compressor 11a and electric motor 11b are accommodated in the housing 11c.

吸気通路5上のターボユニット11の下流側には、空冷式のインタークーラー12が配置されている。このインタークーラー12は、ターボユニット11による過給時の空気圧縮(圧力上昇)に伴い、温度が上昇した吸入空気を冷却することで、その容積を減らし、シリンダ3への充填効率を向上させるものである。   An air-cooled intercooler 12 is disposed downstream of the turbo unit 11 on the intake passage 5. This intercooler 12 cools the intake air whose temperature has increased due to air compression (pressure increase) during supercharging by the turbo unit 11, thereby reducing its volume and improving the efficiency of filling the cylinder 3. is there.

インタークーラー12の下流側には、吸入空気量を調節するスロットルバルブ13が配置されている。このスロットルバルブ13は、いわゆる電子制御式スロットルバルブであり、スロットルモータ17によって駆動される。そして、その開度を検出するスロットルポジショニングセンサ18が配置されている。   A throttle valve 13 that adjusts the intake air amount is disposed downstream of the intercooler 12. The throttle valve 13 is a so-called electronically controlled throttle valve and is driven by a throttle motor 17. A throttle positioning sensor 18 for detecting the opening degree is arranged.

吸気通路5には、吸気を還流する冷気通路(本発明に係る冷気導入路に相当する。)25、26が設けられている。冷気通路25は、インタークーラー12とスロットルバルブ13の間で吸気通路5から分岐され、ターボユニット11のハウジング11cに接続されている。冷気通路25上には電磁弁(本発明に係る開閉弁に相当する。)27が配設されている。一方、冷気通路26は、ターボユニット11のハウジング11cから延びて、エアクリーナ10とターボユニット11のコンプレッサ側インペラーとの間で吸気通路5と合流する。   The intake passage 5 is provided with cold air passages (corresponding to a cold air introduction passage according to the present invention) 25 and 26 for recirculating intake air. The cool air passage 25 is branched from the intake passage 5 between the intercooler 12 and the throttle valve 13, and is connected to the housing 11 c of the turbo unit 11. An electromagnetic valve (corresponding to the on-off valve according to the present invention) 27 is disposed on the cold air passage 25. On the other hand, the cool air passage 26 extends from the housing 11 c of the turbo unit 11 and joins the intake passage 5 between the air cleaner 10 and the compressor side impeller of the turbo unit 11.

クランクシャフトにはクランク角センサ20が、アクセルペダル14にはアクセル開度センサ15が設けられ、エンジン制御用のエンジンECU16にその信号が入力されている。エンジンECU16には、そのほか、スロットルポジショニングセンサ18、吸気圧センサ19、バッテリ22(電圧)から信号が入力され、インジェクタ2、点火プラグ7、スロットルモータ17、インバータ21の作動を制御する。このエンジンECU16は、本発明に係る開閉弁制御手段を兼ねるものである。なお、開閉弁制御手段をエンジンECU16とは別に独立して設けてもよく、他の車両内の制御用コンピュータに内蔵してもよい。   The crankshaft is provided with a crank angle sensor 20, and the accelerator pedal 14 is provided with an accelerator opening sensor 15, and the signal is input to an engine ECU 16 for engine control. In addition, the engine ECU 16 receives signals from the throttle positioning sensor 18, the intake pressure sensor 19, and the battery 22 (voltage), and controls the operation of the injector 2, spark plug 7, throttle motor 17, and inverter 21. The engine ECU 16 also serves as the on-off valve control means according to the present invention. The on-off valve control means may be provided independently of the engine ECU 16 or may be incorporated in a control computer in another vehicle.

本発明に係るターボユニット11は、排気エネルギーによってのみ過給を行う通常のターボチャージャとして作動させることもできるが、電動機11bによってタービン/コンプレッサ11aを強制的に駆動することで、過給効率を上げることも可能である。特に、運転者がアクセルペダル14を踏み込んだような場合に、この強制駆動を行うことでターボチャージャーの作動のタイムラグを小さくして、エンジン回転数を早期に増大させることができ、レスポンスが向上する。また、排気によってタービン/コンプレッサ11aを駆動して、電動機11bの入力軸を回転させることにより、回生発電させ、発電された電力をバッテリ22に貯めて、排気エネルギーの一部を回収することもできる。   The turbo unit 11 according to the present invention can be operated as a normal turbocharger that performs supercharging only by exhaust energy, but the turbocharger 11a is forcibly driven by the electric motor 11b to increase the supercharging efficiency. It is also possible. In particular, when the driver depresses the accelerator pedal 14, by performing this forced driving, the time lag of the operation of the turbocharger can be reduced, the engine speed can be increased early, and the response is improved. . Further, the turbine / compressor 11a is driven by exhaust gas, and the input shaft of the electric motor 11b is rotated to generate regenerative power. The generated electric power is stored in the battery 22, and a part of the exhaust energy can be recovered. .

本発明に係るターボユニット11は、冷気通路25、26によりインタークーラー12を通過した冷気を電動機11bの周囲に導くことで電動機11bの冷却を行う。この冷却は電磁弁27の開弁/閉弁を制御することによって行う。以下にこの冷却制御について図2のフローチャートを参照して説明する。この制御は、エンジンECU16によって、車両の電源スイッチがオンにされてから、オフにされるまでの間、所定のタイミングで繰り返し実行される。   The turbo unit 11 according to the present invention cools the electric motor 11b by guiding the cold air that has passed through the intercooler 12 through the cold air passages 25 and 26 to the periphery of the electric motor 11b. This cooling is performed by controlling the opening / closing of the solenoid valve 27. This cooling control will be described below with reference to the flowchart of FIG. This control is repeatedly executed at a predetermined timing by the engine ECU 16 from when the power switch of the vehicle is turned on until it is turned off.

まず、ステップS1では、力行条件が成立しているか否かを判定する。この力行条件の成立判定は、例えば、クランク角センサ20で検出したエンジン回転数と、アクセル開度センサ15で検出したアクセル開度から、エンジン1が低回転高負荷と判定される場合に、タービン/コンプレッサ11aを電動機11bによって強制駆動する力行の条件が満たされていると判定する。   First, in step S1, it is determined whether a power running condition is satisfied. The determination of the establishment of the power running condition is, for example, when the engine 1 is determined to have a low rotation and a high load from the engine speed detected by the crank angle sensor 20 and the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor 15. / It is determined that the condition of powering for forcibly driving the compressor 11a by the electric motor 11b is satisfied.

力行条件が成立していると判定された場合には、ステップS3へと移行し、実際に力行中であるか否かを判定する。力行中の場合には、ステップS5へと移行してタービン/コンプレッサ11aの作動状態がサージ領域か否かを判定する。このサージ領域の判定は、例えば、吸気管内の負圧(吸気圧センサ19により測定される。)と大気圧(図示していない大気圧センサの実測値またはエンジン1の作動前における吸気圧センサ19の測定値を用いる。)と図示していないエアフローメータによる空気流量から小流量高圧縮比と判定した場合に、サージ領域内と判定する。あるいは、単に力行量(力行に必要なインバータ21から供給される電力、あるいは、タービン/コンプレッサ11aの回転軸の回転数から求められる。)から判定したり、力行量とエンジン1の回転数から判定してもよい。   If it is determined that the power running condition is satisfied, the process proceeds to step S3 to determine whether or not the power running condition is actually being performed. When the power running is in progress, the process proceeds to step S5 to determine whether or not the operating state of the turbine / compressor 11a is in the surge region. The determination of the surge region is, for example, negative pressure in the intake pipe (measured by the intake pressure sensor 19) and atmospheric pressure (actual value of an atmospheric pressure sensor (not shown) or the intake pressure sensor 19 before the operation of the engine 1). If the small flow rate and high compression ratio are determined from the air flow rate by an air flow meter (not shown), it is determined to be in the surge region. Alternatively, it is determined simply from the power running amount (determined from the electric power supplied from the inverter 21 necessary for power running or the rotational speed of the rotating shaft of the turbine / compressor 11a), or from the power running amount and the rotational speed of the engine 1. May be.

サージ領域と判定した場合には、ステップS7へと移行して、電磁弁27を開弁制御する(すでに開弁中の場合には、その状態を維持する)。これにより、インタークーラー12を通過した冷気の一部が冷気通路25からハウジング11cに導入される。これにより、電動機11bとタービン/コンプレッサ11aの回転軸が冷却される。また、シリンダ3へと導かれる空気量が少ない場合でも、インタークーラー12を通過する空気量を増やすことができる。そのため、タービン/コンプレッサ11aのコンプレッサ側インペラを通過する空気量も増大する。このように空気量が増えることによって小流量高圧縮比の場合に発生するコンプレッササージを回避することができる。   If it is determined that the region is a surge region, the process proceeds to step S7, and the solenoid valve 27 is controlled to open (if the valve is already open, the state is maintained). Thereby, a part of the cool air that has passed through the intercooler 12 is introduced into the housing 11 c from the cool air passage 25. Thereby, the rotating shaft of the electric motor 11b and the turbine / compressor 11a is cooled. Even when the amount of air guided to the cylinder 3 is small, the amount of air passing through the intercooler 12 can be increased. Therefore, the amount of air passing through the compressor side impeller of the turbine / compressor 11a also increases. Thus, the compressor surge which occurs in the case of a small flow rate and high compression ratio can be avoided by increasing the amount of air.

こうして電動機11bを冷却した冷気は、冷気通路26により吸気通路5のコンプレッサ側インペラの手前へと送られる。これにより、吸気の一部が循環する形となる。ここでは、電動機11b冷却後の冷気を吸気通路5の手前に戻す場合を例に説明したが、冷却後の空気はそのまま排出してもよく、あるいは、排気通路6のいずれかの位置(例えば、タービン側インペラの上流、下流または排気浄化触媒23の下流)で排気と合流させてもよい。   The cool air that has cooled the electric motor 11b is sent to the compressor side impeller in the intake passage 5 by the cool air passage 26. Thereby, a part of the intake air circulates. Here, the case where the cool air after cooling the motor 11b is returned to the front of the intake passage 5 has been described as an example. However, the cooled air may be discharged as it is, or any position (for example, for example, the exhaust passage 6) You may make it merge with exhaust_gas | exhaustion in the upstream of the turbine side impeller, downstream, or the downstream of the exhaust purification catalyst 23).

ステップS1、3、5で判定条件が満たされなかった場合には、サージの可能性がないことから、ステップS9へと移行して電磁弁27を閉弁制御する(すでに閉弁中の場合にはその状態を維持する)。この場合、インタークーラー12を通過した冷気は全てスロットルバルブ13、吸気通路5を通過してシリンダ3へと送られる。   If the determination conditions are not satisfied in Steps S1, 3, and 5, there is no possibility of a surge, so the process proceeds to Step S9 and the solenoid valve 27 is controlled to close (when the valve is already closed). Maintain that state). In this case, all the cold air that has passed through the intercooler 12 passes through the throttle valve 13 and the intake passage 5 and is sent to the cylinder 3.

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態においては、電動機11bの出力軸がタービン/コンプレッサ11aの回転軸に一致していた。しかし、電動機の出力軸とタービン/コンプレッサの回転軸が一致しないような(例えばギアなどによる減速機構を介している場合)電動機付ターボチャージャに対しても本発明は適用し得る。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above. For example, in the above-described embodiment, the output shaft of the electric motor 11b coincides with the rotating shaft of the turbine / compressor 11a. However, the present invention can also be applied to a turbocharger with an electric motor in which the output shaft of the electric motor does not coincide with the rotating shaft of the turbine / compressor (for example, through a speed reduction mechanism using a gear or the like).

さらに、本発明に係る過給機は、電動機付ターボチャージャーに限られるものではなく、電動機によりコンプレッサを駆動する電動コンプレッサであってもよい。このコンプレッサは、ターボチャージャーのコンプレッサ部と同様の構成を有する回転翼による遠心圧縮機であっても、その他の軸流圧縮機やいわゆるスーパーチャージャーであってもよい。   Furthermore, the supercharger according to the present invention is not limited to a turbocharger with an electric motor, and may be an electric compressor that drives a compressor with an electric motor. This compressor may be a centrifugal compressor using rotary blades having the same configuration as the compressor portion of the turbocharger, or may be another axial compressor or a so-called supercharger.

本発明に係る電動機付過給機を用いた内燃機関の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the internal combustion engine using the supercharger with an electric motor which concerns on this invention. 図1の過給機における冷却制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the cooling control in the supercharger of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…エンジン、2…インジェクタ、3…シリンダ、4…ピストン、5…吸気通路、6…排気通路、7…点火プラグ、8…吸気バルブ、9…排気バルブ、10…エアクリーナ、11…ターボユニット、11a…コンプレッサ、11b…電動機、11c…ハウジング、12…インタークーラー、13…スロットルバルブ、14…アクセルペダル、15…アクセル開度センサ、16…エンジンECU、17…スロットルモータ、18…スロットルポジショニングセンサ、19…吸気圧センサ、20…クランク角センサ、21…インバータ、22…バッテリ、23…排気浄化触媒、25、26…冷気通路、27…電磁弁。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2 ... Injector, 3 ... Cylinder, 4 ... Piston, 5 ... Intake passage, 6 ... Exhaust passage, 7 ... Spark plug, 8 ... Intake valve, 9 ... Exhaust valve, 10 ... Air cleaner, 11 ... Turbo unit, DESCRIPTION OF SYMBOLS 11a ... Compressor, 11b ... Electric motor, 11c ... Housing, 12 ... Intercooler, 13 ... Throttle valve, 14 ... Accelerator pedal, 15 ... Accelerator opening sensor, 16 ... Engine ECU, 17 ... Throttle motor, 18 ... Throttle positioning sensor, 19 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Intake pressure sensor, 20 ... Crank angle sensor, 21 ... Inverter, 22 ... Battery, 23 ... Exhaust gas purification catalyst, 25, 26 ... Cold air passage, 27 ... Solenoid valve.

Claims (2)

電動機によって駆動可能な過給機と、インタークーラーとを備える電動機付過給機であって、
インタークーラー下流側の過給気の少なくとも一部を前記電動機周囲へと導く冷気導入路と、
前記冷気導入路の開閉を切り替える開閉弁と、
過給機のサージ状態を判定し、判定結果からサージ回避を行うべきと判断した場合には、前記開閉弁を開弁する開閉弁制御手段と、
を備えていることを特徴とする電動機付過給機。
A supercharger with an electric motor comprising a supercharger that can be driven by an electric motor and an intercooler,
A cold air introduction path for guiding at least a part of the supercharged air on the downstream side of the intercooler to the periphery of the motor;
An on-off valve for switching opening and closing of the cold air introduction path;
An on / off valve control means for opening the on / off valve when determining the surge state of the turbocharger and determining that the surge avoidance should be performed from the determination result;
A supercharger equipped with an electric motor.
前記過給機は、ターボチャージャであることを特徴とする請求項1記載の電動機付過給機。   The supercharger with electric motor according to claim 1, wherein the supercharger is a turbocharger.
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