JP2005351172A

JP2005351172A - Supercharger

Info

Publication number: JP2005351172A
Application number: JP2004172847A
Authority: JP
Inventors: Akira Furukawa; 晃古川; Shinji Ishida; 伸二石田; Yuji Nakano; 勇次中野; Akira Sano; 亮佐野
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-06-10
Filing date: 2004-06-10
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2024-06-10
Also published as: JP4380427B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a supercharger 1 capable of forcibly feeding a compressed fluid by using a highly rigid plate spring valve 6 having elastic deformation force capable of always elastically contacting with an inner peripheral surface of a housing 2 and endurable up to allowable stress of taking into consideration compression pressure of the fluid. <P>SOLUTION: In this supercharger 1, a rotor 3 is installed in the cylindrical housing 2 in an eccentric state, and a plurality of insertion holes 12 are formed on the outer periphery of the rotor 3, and a plurality of plate spring valves 6 having elastic deformation force capable of always elastically contacting with the inner peripheral surface of the housing 2, are inserted into these insertion holes 12. The respective plate spring valves 6 are manufactured with a highly rigid material endurable up to allowable preset stress of taking into consideration the compression pressure of suction air, and are interposed in the middle of an intake pipe, to function as a plate-like valve element of the supercharger 1 for forcibly sucking (supercharging) the suction air flowing toward a combustion chamber of an engine in an intake passage of the intake pipe. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、吸入した流体を圧縮状態にして吐出するスーパーチャージャーに関するもので、特にエンジンの吸気管の途中に介装されて、流入した吸入空気を圧縮してエンジンの燃焼室内に圧送する板スプリング式過給機に係わる。 The present invention relates to a supercharger that discharges a sucked fluid in a compressed state, and in particular, is a plate spring that is interposed in the middle of an intake pipe of an engine and compresses the sucked intake air and pumps it into the combustion chamber of the engine. It relates to a type supercharger.

［従来の技術］
従来より、流体（例えば空気や水等）の吸引および圧送、流体（例えば冷媒ガス等）の圧縮などに使用することが可能な容積形ポンプとして、円筒形状のケーシング内に偏心状態にロータが取り付けられ、ロータの外周には、スリットが形成されており、そのスリット内に板状のベーンが挿入されたベーン式ポンプが知られている。このベーン式ポンプでは、板状のベーンを収容するスリットにベーンを押し出し付勢するためのスプリング等の付勢手段を設ける必要があるため、構造が複雑になり、小型化や低価格化が難しいという不具合があった。 [Conventional technology]
Conventionally, as a positive displacement pump that can be used for suction and pumping of fluid (for example, air or water), compression of fluid (for example, refrigerant gas), a rotor is mounted in an eccentric state in a cylindrical casing. In addition, there is a known vane pump in which a slit is formed on the outer periphery of the rotor, and a plate-like vane is inserted into the slit. In this vane type pump, it is necessary to provide an urging means such as a spring for pushing and urging the vane in the slit accommodating the plate-like vane, so that the structure becomes complicated, and it is difficult to reduce the size and the price. There was a problem that.

そこで、簡単な構造で、小型化が図れる容積形ポンプとして、図９に示したような容積形ポンプが提案されている（例えば、特許文献１参照）。これは、円筒形状のケーシング１０１と、このケーシング１０１内に偏心した状態で収納されたロータ１０２とを備えている。ケーシング１０１の下面には、吸引口１０３および吐出口１０４が形成されている。ロータ１０２は、電動モータの出力軸が入力嵌合部１０５に嵌合されることにより電動モータの回転がロータ１０２に伝えられるように構成されている。また、ロータ１０２の外周には、支点軸を持った湾曲形状からなる４本の弁１０６が配設されている。なお、容積形ポンプは、これらの各弁１０６間とケーシング１０１の内周面とロータ１０２の外周面とによって、ケーシング１０１内に形成される真円状のキャビティを、４つの可変容積空間１０７に区画されている。 Thus, a positive displacement pump as shown in FIG. 9 has been proposed as a positive displacement pump that has a simple structure and can be reduced in size (for example, see Patent Document 1). This includes a cylindrical casing 101 and a rotor 102 housed in an eccentric state in the casing 101. A suction port 103 and a discharge port 104 are formed on the lower surface of the casing 101. The rotor 102 is configured such that the rotation of the electric motor is transmitted to the rotor 102 by fitting the output shaft of the electric motor to the input fitting portion 105. Further, on the outer periphery of the rotor 102, four valves 106 having a curved shape having a fulcrum shaft are disposed. In the positive displacement pump, a perfect circular cavity formed in the casing 101 is formed in four variable volume spaces 107 by the space between these valves 106, the inner peripheral surface of the casing 101, and the outer peripheral surface of the rotor 102. It is partitioned.

［従来の技術の不具合］
ところが、従来の特許文献１に記載の容積形ポンプにおいては、ロータ１０２が回転すると、弁１０６は遠心力でケーシング１０１の内周面に接触しながら回り、可変容積空間１０７の容積が増大および減少を繰り返すことで、可変容積空間１０７内に吸入した流体を圧送するようになっている。すなわち、４本の弁１０６は遠心力のみでケーシング１０１の内周面に接触しており、可変容積空間１０７内の圧力が少し上がると、直ちに弁１０６が逃げる構造であるため、圧縮流体の圧送には不向きであった。特に、特許文献１に記載の容積形ポンプを、エンジンの燃焼室内に供給する吸入空気を過給して、高出力および低燃費を得ようとするスーパーチャージャー等の電動過給機に適用するには不向きであった。
特開２００３−１０６２７５号公報（第１−４頁、図１−図７） [Conventional technical problems]
However, in the conventional positive displacement pump described in Patent Document 1, when the rotor 102 rotates, the valve 106 rotates while contacting the inner peripheral surface of the casing 101 by centrifugal force, and the volume of the variable volume space 107 increases and decreases. By repeating the above, the fluid sucked into the variable volume space 107 is pumped. That is, the four valves 106 are in contact with the inner peripheral surface of the casing 101 only by a centrifugal force, and when the pressure in the variable volume space 107 is slightly increased, the valves 106 immediately escape. It was unsuitable for. In particular, the positive displacement pump described in Patent Document 1 is applied to an electric supercharger such as a supercharger that supercharges intake air supplied into a combustion chamber of an engine to obtain high output and low fuel consumption. Was unsuitable.
JP 2003-106275 A (page 1-4, FIG. 1 to FIG. 7)

本発明の目的は、ハウジングの内周面に常に弾性接触することが可能な弾性変形力を有し、流体の圧縮圧力を考慮した許容応力まで耐え得る高剛性の板スプリング弁を使用することで、圧縮流体の圧送を行うことのできるスーパーチャージャーを提供することにある。 An object of the present invention is to use a highly rigid leaf spring valve having an elastic deformation force capable of always elastically contacting the inner peripheral surface of the housing and capable of withstanding an allowable stress considering the compression pressure of the fluid. An object of the present invention is to provide a supercharger capable of pumping compressed fluid.

請求項１に記載の発明によれば、上流側の流体配管と下流側の流体配管との間に介装された円筒形状のハウジング内に偏心した状態で回転体を回転自在に収容し、ハウジングの内周と回転体の外周との間に形成される環状空間を複数の板状弁体によって複数の可変容積空間に区画している。そして、複数の可変容積空間のうちの少なくとも１つの可変容積空間の容積が増大と減少とを繰り返すことで、上流側の流体配管から可変容積空間内に吸入した流体が、圧縮された状態で下流側の流体配管に吐出されるように構成されている。 According to the first aspect of the present invention, the rotating body is rotatably accommodated in an eccentric state in the cylindrical housing interposed between the upstream fluid pipe and the downstream fluid pipe. An annular space formed between the inner periphery of the rotor and the outer periphery of the rotating body is partitioned into a plurality of variable volume spaces by a plurality of plate-like valve bodies. Then, by repeating the increase and decrease of the volume of at least one variable volume space among the plurality of variable volume spaces, the fluid sucked into the variable volume space from the upstream side fluid piping is compressed in the downstream It is comprised so that it may discharge to the fluid piping of the side.

そして、複数の板状弁体として、ハウジングの内周面に常に弾性接触することが可能な弾性変形力を有し、流体の圧縮圧力を考慮した許容応力まで耐え得る高剛性の板スプリング弁を使用することにより、圧縮流体の圧送を行うことができる。また、板スプリング弁は、ハウジングの内周面に常に弾性接触しているので、その可変容積空間から隣の可変容積空間への流体の漏洩を最小限に抑えることができる。また、板スプリング弁とハウジングの内周面との接触角度を鈍角とすることにより、板スプリング弁がハウジングの内周面に鈍角接触することになるので、応力変化が少なく割れ難い。 As a plurality of plate-like valve bodies, a highly rigid leaf spring valve that has an elastic deformation force that can always elastically contact the inner peripheral surface of the housing and can withstand allowable stress considering the compression pressure of the fluid. By using it, the compressed fluid can be pumped. Further, since the leaf spring valve is always in elastic contact with the inner peripheral surface of the housing, the leakage of fluid from the variable volume space to the adjacent variable volume space can be minimized. Further, by making the contact angle between the leaf spring valve and the inner peripheral surface of the housing an obtuse angle, the leaf spring valve makes an obtuse contact with the inner peripheral surface of the housing, so that the stress change is small and it is difficult to crack.

請求項２に記載の発明によれば、複数の板スプリング弁は、回転体の回転中心軸線に対して直交する半径方向に取り付けられているか、あるいは回転体の半径方向に対して傾斜して取り付けられていることを特徴としている。また、請求項３に記載の発明によれば、回転体を回転駆動する電動機を備えたことを特徴としている。さらに、請求項４に記載の発明によれば、回転体は、ハウジングの中心軸線よりも偏心した位置に回転中心軸線を有する第１回転体、およびこの第１回転体の外周側に設けられた円筒状の第２回転体よりなる。そして、複数の挿入部は、第１回転体の外周に設けられて、複数の板スプリング弁を保持固定する複数の保持部、および第２回転体を貫通するように設けられて、複数の板スプリング弁を摺動自在に保持する複数の摺動溝よりなることを特徴としている。 According to the second aspect of the present invention, the plurality of leaf spring valves are attached in the radial direction orthogonal to the rotation center axis of the rotating body or are inclined with respect to the radial direction of the rotating body. It is characterized by being. According to a third aspect of the present invention, an electric motor that rotationally drives the rotating body is provided. Furthermore, according to the invention described in claim 4, the rotating body is provided on the outer peripheral side of the first rotating body having the rotation center axis at a position eccentric from the center axis of the housing, and the first rotating body. It consists of a cylindrical second rotating body. The plurality of insertion portions are provided on the outer periphery of the first rotating body, and are provided so as to penetrate the second rotating body and the plurality of holding portions that hold and fix the plurality of leaf spring valves, and the plurality of plates. It is characterized by comprising a plurality of sliding grooves for slidably holding the spring valve.

請求項５に記載の発明によれば、第１回転体を、ハウジング内で複数の板スプリング弁を全閉および全開することが可能な回転角度のみ駆動する電動発電機と、第１回転体、第２回転体および複数の板スプリング弁よりなる内蔵物全体を回転駆動する電動機とを備えている。そして、通常運転時には、第１回転体が電動機によって第２回転体および複数の板スプリング弁と共に回されるので、電動発電機が発電機として機能して、バッテリの充電および電気装置へ電力を供給することができる。 According to the invention of claim 5, the first rotating body is driven only by a rotation angle capable of fully closing and fully opening the plurality of leaf spring valves in the housing, the first rotating body, And an electric motor that rotationally drives the entire built-in object including the second rotating body and a plurality of leaf spring valves. During normal operation, the first rotating body is rotated together with the second rotating body and the plurality of leaf spring valves by the electric motor, so that the motor generator functions as a generator to charge the battery and supply electric power to the electric device. can do.

請求項６に記載の発明によれば、電動機の応答遅れを要因として目標過給圧に実過給圧が追従しない時、あるいは電動機の異常故障時に、電動発電機を電動機として機能させて、第１回転体を複数の板スプリング弁の全開方向に回転させる過給機制御装置を備えたことを特徴としている。また、請求項７に記載の発明によれば、スーパーチャージャー付きエンジンの運転状態に基づいて、電動機の目標回転速度またはスーパーチャージャーの目標過給圧を算出し、この算出した電動機の目標回転速度またはスーパーチャージャーの目標過給圧に基づいて、電動機の回転速度を制御する過給機制御装置を備えたことを特徴としている。 According to the sixth aspect of the present invention, when the actual supercharging pressure does not follow the target supercharging pressure due to the response delay of the motor, or when the motor malfunctions, the motor generator is caused to function as the motor. A supercharger control device that rotates one rotating body in the fully open direction of the plurality of leaf spring valves is provided. According to the invention of claim 7, the target rotational speed of the electric motor or the target supercharging pressure of the supercharger is calculated based on the operating state of the supercharged engine, and the calculated target rotational speed of the electric motor or A supercharger control device that controls the rotation speed of the electric motor based on the target supercharging pressure of the supercharger is provided.

ここで、ハウジングを、エンジンの燃焼室内に吸入空気を送り込むための吸気管の途中に介装して、本発明を、吸入空気を圧縮して強制的に吸気（過給）させるスーパーチャージャーとして機能させる場合、加速時、特にフル加速で電動機の応答遅れを要因として目標過給圧に実過給圧が追従しない時には、電動発電機を電動機として機能させて、第１回転体を複数の板スプリング弁の全開方向に回転させることにより、エンジンの吸入行程で発生する吸気管負圧によりハウジングの内周と回転体の外周との間に形成される環状空間を経由してエンジンの燃焼室内に吸入空気が吸入される。これによって、スーパーチャージャーを駆動する電動機の応答遅れに起因するエンジン回転速度の上昇遅れを防止することができるので、例えば運転者のアクセル操作量に対応した加速感を得ることができ、ドライバビリティを向上することができる。 Here, the housing is interposed in the middle of an intake pipe for sending intake air into the combustion chamber of the engine, and the present invention functions as a supercharger that compresses intake air and forcibly intakes (supercharges) In the case of acceleration, particularly when the actual supercharging pressure does not follow the target supercharging pressure due to the response delay of the motor due to full acceleration, the motor generator is caused to function as an electric motor, and the first rotating body is moved to a plurality of plate springs. By rotating the valve in the fully open direction, the intake pipe negative pressure generated during the intake stroke of the engine sucks into the combustion chamber of the engine via an annular space formed between the inner periphery of the housing and the outer periphery of the rotating body. Air is inhaled. As a result, it is possible to prevent an increase in engine rotation speed due to a response delay of the electric motor that drives the supercharger. For example, it is possible to obtain an acceleration feeling corresponding to the amount of accelerator operation by the driver, thereby improving drivability. Can be improved.

また、ハウジングを、エンジンの燃焼室内に吸入空気を送り込むための吸気管の途中に介装して、本発明を、吸入空気を圧縮して強制的に吸気（過給）させるスーパーチャージャーとして機能させる場合、電動機の異常故障時、例えば電動機がフェイル（異常停止）した時には、電動発電機を電動機として機能させて、第１回転体を複数の板スプリング弁の全開方向に回転させることにより、エンジンの吸入行程で発生する吸気管負圧によりハウジングの内周と回転体の外周との間に形成される環状空間を経由してエンジンの燃焼室内に吸入空気が吸入される。これによって、エンジンが止まってしまうのを防止することができるので、車両を安全な場所に退避走行（リンプフォーム）させることができる。 Further, the housing is interposed in the middle of the intake pipe for sending the intake air into the combustion chamber of the engine so that the present invention functions as a supercharger that compresses the intake air and forcibly intakes (supercharges) it. In this case, when the motor malfunctions, for example, when the motor fails (abnormally stops), the motor generator is caused to function as a motor, and the first rotating body is rotated in the fully open direction of the plurality of leaf spring valves. Intake air is sucked into the combustion chamber of the engine through an annular space formed between the inner periphery of the housing and the outer periphery of the rotating body by the negative pressure of the intake pipe generated in the intake stroke. As a result, the engine can be prevented from being stopped, so that the vehicle can be evacuated (limped) to a safe place.

本発明を実施するための最良の形態は、圧縮流体の圧送を行うという目的を、ハウジングの内周面に常に弾性接触することが可能な弾性変形力を有し、流体の圧縮圧力を考慮した許容応力まで耐え得る高剛性の板スプリング弁を使用することで実現した。 The best mode for carrying out the present invention has an elastic deformation force capable of always elastically contacting the inner peripheral surface of the housing, and considers the compression pressure of the fluid for the purpose of pumping the compressed fluid. This was realized by using a highly rigid leaf spring valve that can withstand the allowable stress.

［実施例１の構成］
図１および図２は本発明の実施例１を示したもので、図１および図２はスーパーチャージャーの主要構造を示した図である。 [Configuration of Example 1]
FIG. 1 and FIG. 2 show Example 1 of the present invention, and FIG. 1 and FIG. 2 show the main structure of the supercharger.

本実施例のスーパーチャージャー１は、多気筒４サイクルガソリンエンジン等の電動過給機付内燃機関（スーパーチャージャーエンジン：以下エンジンと略す）の吸気ポートおよび燃焼室内に吸入空気を供給する吸気管の途中に介装されて、図示しない電動機によって回転駆動される板スプリング式過給機（機械式過給機）である。ここで、吸気管の内部には、エンジンの燃焼室内に吸入空気を送り込むための吸気通路（図示せず）が形成されている。この吸気管は、吸入空気を濾過するエアクリーナ（図示せず）と、このエアクリーナのケース（図示せず）の下流端に吸気ダクトを介して気密的に連結された円筒形状のハウジング２と、このハウジング２の下流端にサージタンクを介して気密的に連結されたインテークマニホールド（またはインテークパイプ：図示せず）とから構成されている。 The supercharger 1 of the present embodiment is an intake port of an internal combustion engine with an electric supercharger (supercharger engine: hereinafter abbreviated as engine) such as a multi-cylinder four-cycle gasoline engine and an intake pipe that supplies intake air into a combustion chamber. Is a leaf spring supercharger (mechanical supercharger) that is driven by a motor (not shown). Here, an intake passage (not shown) for sending intake air into the combustion chamber of the engine is formed inside the intake pipe. The intake pipe includes an air cleaner (not shown) that filters the intake air, a cylindrical housing 2 that is airtightly connected to a downstream end of a case (not shown) of the air cleaner via an intake duct, It is comprised from the intake manifold (or intake pipe: not shown) airtightly connected to the downstream end of the housing 2 via the surge tank.

エンジンは、吸入空気と燃料との混合気を燃焼室内で燃焼させて得る熱エネルギーにより出力を得るもので、吸気管の下流端に気密的に連結される吸気ポートを形成するシリンダヘッドと、吸気ポートより混合気が吸入される燃焼室を形成するシリンダブロックとを備えている。シリンダヘッドの一方側に形成される吸気ポート（インテークポート）は、吸気バルブ（インテークバルブ）により開閉される。また、シリンダヘッドの他方側に形成される排気ポートは、排気バルブ（エキゾーストバルブ）により開閉される。そして、シリンダヘッドとシリンダブロックとで形成されるシリンダ内には、エンジンのクランクシャフト（エンジン出力軸：図示せず）にコンロッド（図示せず）を介して連結されるピストンが摺動自在に配設されている。なお、シリンダヘッドには、先端部が燃焼室内に露出するようにスパークプラグ（図示せず）が取り付けられている。また、シリンダヘッドには、吸気ポートの壁面または吸気バルブの背壁面に燃料を噴射する電磁式燃料噴射弁（インジェクタ）が取り付けられている。 The engine obtains output by heat energy obtained by burning a mixture of intake air and fuel in a combustion chamber, and forms an intake port that is airtightly connected to the downstream end of the intake pipe, and an intake air And a cylinder block that forms a combustion chamber through which the air-fuel mixture is sucked from the port. An intake port (intake port) formed on one side of the cylinder head is opened and closed by an intake valve (intake valve). An exhaust port formed on the other side of the cylinder head is opened and closed by an exhaust valve (exhaust valve). A piston connected to an engine crankshaft (engine output shaft: not shown) via a connecting rod (not shown) is slidably disposed in a cylinder formed by the cylinder head and the cylinder block. It is installed. Note that a spark plug (not shown) is attached to the cylinder head so that the tip portion is exposed in the combustion chamber. Further, an electromagnetic fuel injection valve (injector) for injecting fuel to the wall surface of the intake port or the back wall surface of the intake valve is attached to the cylinder head.

ハウジング２の図示上端には、天井側プレート（図示せず）が取り付けられており、また、ハウジング２の図示下端には、底側プレート（図示せず）が取り付けられている。そして、ハウジング２内には、円柱形状のロータ（回転体）３がハウジング２の中心軸線よりも偏心した状態で回転自在に収容されている。そして、ハウジング２の内周面とロータ３の外周面との間には、環状空間が形成されている。なお、ハウジング２の一方側（図２において図示右斜め上側）には、環状空間内に吸入空気を吸入するための空気吸入口（図示せず）が形成されている。また、ハウジング２の他方側（図２において図示右斜め下側）には、環状空間内より吸入空気を吐出するための空気吐出口（図示せず）が形成されている。 A ceiling side plate (not shown) is attached to the upper end of the housing 2 in the figure, and a bottom plate (not shown) is attached to the lower end of the housing 2 in the figure. A cylindrical rotor (rotating body) 3 is accommodated in the housing 2 so as to be rotatable in a state of being eccentric from the central axis of the housing 2. An annular space is formed between the inner peripheral surface of the housing 2 and the outer peripheral surface of the rotor 3. Note that an air suction port (not shown) for sucking intake air is formed in the annular space on one side of the housing 2 (upper right side in the figure in FIG. 2). Further, an air discharge port (not shown) for discharging intake air from the annular space is formed on the other side of the housing 2 (the diagonally lower right side in FIG. 2).

ロータ３は、ハウジング２の中心軸線よりも偏心した位置に回転中心軸線を有している。そして、ロータ３には、電動機の駆動軸（出力軸）の外周に嵌合する嵌合孔１１が形成されている。そして、電動機の駆動軸の一端は、天井側プレートまたは底側プレートのうちの一方のプレートに設けられたベアリング（図示せず）により回転自在に軸支されている。電動機は、駆動軸に一体化されたロータ、およびこのロータの外周側に対向配置されたステータよりなるブラシレスＤＣモータであって、ロータには、永久磁石（マグネット）を有するロータコアが設けられ、また、ステータには、ステータコイルが巻回されたステータコアおよびステータコイルの起磁力により磁化されるヨークハウジングが設けられている。なお、電動機の出力軸とスーパーチャージャー１の駆動軸との間に、電動機の出力軸の回転速度を所定の減速比となるように減速する歯車減速機構を設けても良い。また、電動機として、ブラシレスＤＣモータの代わりに、ブラシ付きの直流（ＤＣ）モータや、三相誘導電動機等の交流（ＡＣ）モータを用いても良い。 The rotor 3 has a rotation center axis at a position eccentric from the center axis of the housing 2. The rotor 3 is formed with a fitting hole 11 that fits on the outer periphery of the drive shaft (output shaft) of the electric motor. One end of the drive shaft of the electric motor is rotatably supported by a bearing (not shown) provided on one of the ceiling side plate and the bottom side plate. The electric motor is a brushless DC motor including a rotor integrated with a drive shaft and a stator opposed to the outer peripheral side of the rotor, and the rotor is provided with a rotor core having a permanent magnet (magnet). The stator is provided with a stator core around which the stator coil is wound and a yoke housing that is magnetized by the magnetomotive force of the stator coil. A gear reduction mechanism may be provided between the output shaft of the electric motor and the drive shaft of the supercharger 1 to reduce the rotational speed of the output shaft of the electric motor so as to be a predetermined reduction ratio. Further, as a motor, a brushed direct current (DC) motor or an alternating current (AC) motor such as a three-phase induction motor may be used instead of the brushless DC motor.

そして、ロータ３の外周には、ロータ３の回転中心軸線方向に対して直交する半径方向（放射状）に複数の挿入孔（スリット、挿入部）１２が形成されている。各挿入孔１２内には、板スプリング弁６が圧入（締まり嵌め）等によりそれぞれ保持固定されている。複数の板スプリング弁６は、ロータ３の回転方向（図示左回転方向）に凸となるように湾曲しており、ハウジング２の内周面に常に弾性接触することが可能な弾性変形力を有し、吸入空気の圧縮圧力を考慮した許容応力まで耐え得る高剛性のばね鋼（例えばステンレス鋼等）よりなる。そして、板スプリング弁６の先端に設けられる接触子１３は、ハウジング２の内周面との接触角度が鈍角となるようにハウジング２の内周面に常に当接している。また、ロータ３の外周面より突出し先端部の接触子１３がハウジング２の内周面に常に弾性接触する複数の板スプリング弁６は、ハウジング２の内周面とロータ３の外周面との間に形成される環状空間を複数の可変容積空間７に区画する複数の板状弁体を構成している。 A plurality of insertion holes (slits, insertion portions) 12 are formed on the outer periphery of the rotor 3 in a radial direction (radial) orthogonal to the rotation center axis direction of the rotor 3. In each insertion hole 12, the leaf spring valve 6 is held and fixed by press-fitting (interference fitting) or the like. The plurality of leaf spring valves 6 are curved so as to protrude in the rotation direction of the rotor 3 (the left rotation direction in the figure), and have an elastic deformation force that can always elastically contact the inner peripheral surface of the housing 2. In addition, it is made of a highly rigid spring steel (for example, stainless steel or the like) that can withstand an allowable stress considering the compression pressure of the intake air. The contact 13 provided at the tip of the leaf spring valve 6 is always in contact with the inner peripheral surface of the housing 2 so that the contact angle with the inner peripheral surface of the housing 2 becomes an obtuse angle. Further, the plurality of leaf spring valves 6 protruding from the outer peripheral surface of the rotor 3 and having the contactor 13 at the tip end always in elastic contact with the inner peripheral surface of the housing 2 are provided between the inner peripheral surface of the housing 2 and the outer peripheral surface of the rotor 3 A plurality of plate-like valve bodies that divide the annular space formed into a plurality of variable volume spaces 7 are configured.

ここで、本実施例では、スーパーチャージャー１によってより多くの吸入空気（圧縮流体）を過給することによってエンジンの高出力化および低燃費化の両立を図るという目的で、エンジンの運転状態を検出する各種センサからのセンサ信号に基づいて、スーパーチャージャー１の稼働状態が最適条件となるように電動機の回転速度を制御するエンジン制御ユニット（以下ＥＣＵと呼ぶ）を備えている。このＥＣＵの内部には、ＣＰＵ、ＲＡＭまたはＲＯＭ等のメモリ、入力回路、出力回路、電源回路、電動機駆動回路等の機能を含んで構成されるマイクロコンピュータ（過給機制御装置）が設けられ、各種センサからのセンサ信号がＡ／Ｄ変換器によってＡ／Ｄ変換された後に、マイクロコンピュータに入力されるように構成されている。 In this embodiment, the engine operating state is detected for the purpose of achieving both high engine output and low fuel consumption by supercharging more intake air (compressed fluid) with the supercharger 1. An engine control unit (hereinafter referred to as “ECU”) that controls the rotation speed of the electric motor is provided so that the operating state of the supercharger 1 becomes an optimum condition based on sensor signals from various sensors. Inside this ECU, there is provided a microcomputer (supercharger control device) including functions such as a CPU, a memory such as a RAM or a ROM, an input circuit, an output circuit, a power supply circuit, an electric motor drive circuit, Sensor signals from various sensors are A / D converted by an A / D converter and then input to a microcomputer.

マイクロコンピュータには、エアフローメータ（吸入空気量センサ：図示せず）からの吸入空気量信号、吸気温センサ（温度センサ：図示せず）からの吸気温信号、吸気圧センサ（圧力センサ：図示せず）からの吸気圧信号または過給圧信号、アクセル開度センサ（図示せず）からのアクセル開度信号、およびクランク角度センサ（図示せず）からのクランク角度信号等のセンサ信号が入力される。ここで、エアフローメータおよび吸気温センサは、スーパーチャージャー１よりも上流側の吸気管（例えば吸気ダクト）に設置されており、また、吸気圧センサは、スーパーチャージャー１よりも下流側の吸気管（例えばサージタンク）に設置されている。なお、マイクロコンピュータは、クランク角度センサからのクランク角度信号のパルス間隔時間を計測することでエンジン回転速度を検出する。また、スーパーチャージャー１よりも下流側の吸気管圧力を吸気圧センサによって検出し、この検出した吸気管圧力と計測したエンジン回転速度とをＥＣＵで演算することにより間接的に吸入空気量を求めるようにしても良い。この場合には、エアフローメータを廃止できる。 The microcomputer includes an intake air amount signal from an air flow meter (intake air amount sensor: not shown), an intake air temperature signal from an intake temperature sensor (temperature sensor: not shown), an intake pressure sensor (pressure sensor: not shown). Sensor signal such as an intake pressure signal or a supercharging pressure signal from an accelerator position sensor, an accelerator position signal from an accelerator position sensor (not shown), and a crank angle signal from a crank angle sensor (not shown). The Here, the air flow meter and the intake air temperature sensor are installed in an intake pipe (for example, an intake duct) upstream of the supercharger 1, and the intake pressure sensor is an intake pipe (downstream of the supercharger 1). For example, it is installed in a surge tank). The microcomputer detects the engine speed by measuring the pulse interval time of the crank angle signal from the crank angle sensor. Further, the intake air pressure downstream of the supercharger 1 is detected by an intake air pressure sensor, and the intake air pressure is indirectly obtained by calculating the detected intake air pressure and the measured engine rotation speed by the ECU. Anyway. In this case, the air flow meter can be eliminated.

［実施例１の作用］
次に、本実施例のスーパーチャージャー１の作用を図１および図２に基づいて簡単に説明する。 [Operation of Example 1]
Next, the operation of the supercharger 1 of this embodiment will be briefly described with reference to FIGS.

エンジンの吸気行程では、吸気バルブが開かれ、排気バルブが閉じられ、ピストンが上死点から下死点に向かって下降運動すると、混合気がエンジンの吸気ポートを経由して燃焼室内に吸入される。このとき、エアクリーナで濾過された空気は、エアフローメータを通り、スーパーチャージャー１よりも上流側の吸気管を構成する吸気ダクトを経由して、ハウジング２に設けられた空気吸入口から、ハウジング２の内周面とロータ３の外周面と隣設する２つの板スプリング弁６とで気密的に区画された複数の可変容積空間７のうちのいずれか１つの可変容積空間７内に流入する。 During the intake stroke of the engine, when the intake valve is opened, the exhaust valve is closed, and the piston moves downward from the top dead center toward the bottom dead center, the air-fuel mixture is drawn into the combustion chamber via the engine intake port. The At this time, the air filtered by the air cleaner passes through the air flow meter, passes through the intake duct that forms the intake pipe upstream of the supercharger 1, and then passes through the air intake port provided in the housing 2 to the housing 2. It flows into any one of the variable volume spaces 7 out of a plurality of variable volume spaces 7 that are airtightly partitioned by the inner peripheral surface and the two leaf spring valves 6 adjacent to the outer peripheral surface of the rotor 3.

一方、ＥＣＵにより回転速度が制御されている電動機の駆動軸が回されると、この駆動軸の回転に伴ってロータ３が図示左回転方向に回転する。これにより、ロータ３の複数の挿入孔１２内に差し込まれた複数の板スプリング弁６が回転して、複数の可変容積空間７の容積が変化（増大した後に減少）する。このとき、複数の板スプリング弁６の各接触子１３がハウジング２の内周面に弾性接触（密着）する。具体的には、ハウジング２の空気吸入口より１つの可変容積空間７内に吸い込まれた吸入空気は、ロータ３の図示左回転方向の回転に従って吸入行程→圧縮開始行程→圧縮行程→吐出行程を経てハウジング２の空気吐出口より、スーパーチャージャー１よりも下流側の吸気管を構成するサージタンク内に吐出される。 On the other hand, when the drive shaft of the electric motor whose rotation speed is controlled by the ECU is rotated, the rotor 3 rotates in the left rotation direction in the drawing as the drive shaft rotates. As a result, the plurality of leaf spring valves 6 inserted into the plurality of insertion holes 12 of the rotor 3 rotate, and the volumes of the plurality of variable volume spaces 7 change (increase and decrease). At this time, each contact 13 of the plurality of leaf spring valves 6 comes into elastic contact (adherence) to the inner peripheral surface of the housing 2. Specifically, the intake air sucked into one variable volume space 7 from the air intake port of the housing 2 follows the suction stroke → the compression start stroke → the compression stroke → the discharge stroke in accordance with the rotation of the rotor 3 in the left rotation direction in the figure. Then, the air is discharged from the air discharge port of the housing 2 into a surge tank constituting the intake pipe on the downstream side of the supercharger 1.

したがって、スーパーチャージャー１よりも上流側の吸気管を構成する吸気ダクトからスーパーチャージャー１に流入した吸入空気は、ハウジング２の内周面とロータ３の外周面と隣設する２つの板スプリング弁６とで気密的に区画された複数の可変容積空間７の容積変化を繰り返すことによって、つまり可変容積空間７の容積が増大と減少とを繰り返すことによって圧縮されて、圧力（吸気管圧力）が増大し過給される。そして、スーパーチャージャー１内で圧縮されて吐出された空気は、サージタンクおよびインテークマニホールド（またはインテークパイプ）を経由してエンジンの吸気ポート内に到達する。そして、吸気ポート内で、インジェクタの噴射孔から噴射された燃料噴霧と混合して燃焼室内に吸入される。 Accordingly, the intake air that has flowed into the supercharger 1 from the intake duct that forms the intake pipe upstream of the supercharger 1 flows into the two leaf spring valves 6 adjacent to the inner peripheral surface of the housing 2 and the outer peripheral surface of the rotor 3. The pressure (intake pipe pressure) is increased by repeatedly changing the volume of the plurality of variable volume spaces 7 that are airtightly divided, that is, the volume of the variable volume space 7 is repeatedly increased and decreased. It is supercharged. The air compressed and discharged in the supercharger 1 reaches the intake port of the engine via the surge tank and the intake manifold (or intake pipe). Then, in the intake port, it is mixed with the fuel spray injected from the injection hole of the injector and sucked into the combustion chamber.

吸気バルブが閉じられ、ピストンが上昇する圧縮行程では、混合気の中で霧化されている燃料が気化し、空気と混ざって燃え易いガスになりながら、燃焼室内で圧縮されていく。そして、ピストンが上死点に達して温度、圧力が共に高くなったところで、スパークプラグの電極間に電気火花を飛ばして点火すると、混合気は急速に燃焼し、圧力の高まった燃焼ガスによってピストンが押し下げられ、エンジンのクランクシャフトが回される（爆発行程）。そして、ピストンが下死点に達したところで、排気バルブが開かれ、燃焼ガスがエンジンの排気ポートから噴出すると共に、ピストンが上昇して燃焼室内に残った燃焼ガスを追い出す（排気行程）。本実施例のエンジンでは、以上のような吸気行程、圧縮行程、爆発行程および排気行程の４行程を、エンジンのクランクシャフトが２回転（７２０°ＣＡ）する間に実施する。 In the compression stroke in which the intake valve is closed and the piston is raised, the fuel atomized in the air-fuel mixture is vaporized and compressed in the combustion chamber while becoming a gas that is easily burned by mixing with air. When the piston reaches the top dead center and both the temperature and pressure are high, when an electric spark is blown between the spark plug electrodes and ignited, the air-fuel mixture burns rapidly, and the combustion gas with increased pressure causes the piston to burn. Is pushed down and the crankshaft of the engine is turned (explosion stroke). Then, when the piston reaches bottom dead center, the exhaust valve is opened, and the combustion gas is ejected from the exhaust port of the engine, and the piston rises to expel the combustion gas remaining in the combustion chamber (exhaust stroke). In the engine of the present embodiment, the above four strokes of the intake stroke, the compression stroke, the explosion stroke, and the exhaust stroke are performed while the engine crankshaft rotates twice (720 ° CA).

［実施例１の特徴］
以上のように、本実施例のスーパーチャージャー１は、円筒形状のハウジング２内に偏心状態にロータ３が取り付けられ、ロータ３の外周に複数の挿入孔１２が形成されており、それらの挿入孔１２内に、複数の板スプリング弁６が差し込まれた板スプリング式過給機（機械式過給機）である。そして、各板スプリング弁６は、ロータ３の回転方向（図示左回転方向）に凸となるように湾曲しており、しかもハウジング２の内周面に常に弾性接触することが可能な弾性変形力を有している。これによって、ロータ３の複数の挿入孔１２内に差し込まれた複数の板スプリング弁６の各接触子１３が常にハウジング２の内周面に弾性接触（密着）することで、複数の可変容積空間７のうちのいずれか１つの可変容積空間７内に吸い込まれた空気が隣設する２つの可変容積空間７のうちのいずれにも洩れ出ることはない。つまり空気の洩れを最小限とすることができる。また、各板スプリング弁６を、吸入空気の圧縮圧力を考慮した許容設定応力まで耐え得る高剛性の材料で製造することにより、吸気管の途中に介装されて、吸気管の吸気通路内をエンジンの燃焼室に向かって流れる吸入空気を強制的に吸気（過給）するスーパーチャージャー１の板状弁体として機能することができる。 [Features of Example 1]
As described above, the supercharger 1 of the present embodiment has the rotor 3 attached in an eccentric state in the cylindrical housing 2, and a plurality of insertion holes 12 are formed on the outer periphery of the rotor 3. 12 is a leaf spring supercharger (mechanical turbocharger) in which a plurality of leaf spring valves 6 are inserted. Each leaf spring valve 6 is curved so as to be convex in the rotation direction of the rotor 3 (the left rotation direction in the figure), and is also capable of elastic contact with the inner peripheral surface of the housing 2 at all times. have. As a result, the contact elements 13 of the plurality of leaf spring valves 6 inserted into the plurality of insertion holes 12 of the rotor 3 are always in elastic contact (contact) with the inner peripheral surface of the housing 2, so that a plurality of variable volume spaces are obtained. The air sucked into any one of the variable volume spaces 7 does not leak into any of the two adjacent variable volume spaces 7 provided next to each other. That is, air leakage can be minimized. Further, each leaf spring valve 6 is made of a highly rigid material capable of withstanding an allowable set stress in consideration of the compression pressure of the intake air, so that it is interposed in the middle of the intake pipe and passes through the intake passage of the intake pipe. It can function as a plate-like valve body of the supercharger 1 that forcibly intakes (supercharges) the intake air flowing toward the combustion chamber of the engine.

また、複数の板スプリング弁６の接触子１３とハウジング２の内周面とを鈍角接触させているので、応力変化が少なくハウジング２または複数の板スプリング弁６が割れ難い。また、複数の板スプリング弁６の接触子１３とハウジング２の内周面との間に異物を噛み込んでも、複数の板スプリング弁６が弾性変形して逃げることができるため、ロータ３および複数の板スプリング弁６の動作不良を防止することができる。また、本実施例のスーパーチャージャー１は、構造が非常にシンプルで精度もそれほど必要ないので、非常に安価に提供できる板スプリング式過給機（機械式過給機）である。 In addition, since the contacts 13 of the plurality of leaf spring valves 6 and the inner peripheral surface of the housing 2 are in obtuse contact, the stress change is small and the housing 2 or the plurality of leaf spring valves 6 are difficult to break. Further, even if a foreign object is caught between the contacts 13 of the plurality of leaf spring valves 6 and the inner peripheral surface of the housing 2, the plurality of leaf spring valves 6 can be elastically deformed to escape, so that the rotor 3 and the plurality of leaf springs 6 The malfunction of the leaf spring valve 6 can be prevented. Further, the supercharger 1 of the present embodiment is a leaf spring supercharger (mechanical supercharger) that can be provided at a very low cost because it has a very simple structure and does not require much precision.

なお、途中にスーパーチャージャー１のハウジング２を介装した吸気管に、スーパーチャージャー１よりも上流側の吸気通路から分岐してスーパーチャージャー１よりも下流側の吸気通路またはサージタンクに接続するか、あるいはエンジンの吸気ポートに直接接続するバイパス配管を取り付けて、そのバイパス配管内にバイパス通路を形成し、更にバイパス通路の流路開口面積を可変するバイパスバルブを設置しても良い。そして、スーパーチャージャー１を回転駆動する電動機の応答遅れに起因して、運転者がアクセルペダルを急激に踏み込む等のフル加速時に、アクセル開度の変化量に対応して設定されるスーパーチャージャー１の目標過給圧に対する制御過給圧（実過給圧）の追従性が悪くなる。このような時に、バイパスバルブを強制的に開弁（全開）しても良い。この場合には、スーパーチャージャー１を回転駆動する電動機の応答遅れに起因するエンジン回転速度の上昇遅れを防止することができるので、例えば運転者のアクセル操作量に対応した加速感を得ることができる。つまり、ドライバビリティを向上することができる。 In the middle, the intake pipe interposing the housing 2 of the supercharger 1 is branched from the intake passage upstream of the supercharger 1 and connected to the intake passage or surge tank downstream of the supercharger 1, Alternatively, a bypass pipe that is directly connected to the intake port of the engine may be attached, a bypass passage may be formed in the bypass pipe, and a bypass valve that changes the flow path opening area of the bypass passage may be installed. Then, due to the response delay of the motor that rotationally drives the supercharger 1, the supercharger 1 is set corresponding to the amount of change in the accelerator opening during full acceleration such as when the driver depresses the accelerator pedal suddenly. The followability of the control supercharging pressure (actual supercharging pressure) with respect to the target supercharging pressure is deteriorated. At such time, the bypass valve may be forcibly opened (fully opened). In this case, since it is possible to prevent an increase in engine rotation speed caused by a response delay of the electric motor that rotationally drives the supercharger 1, it is possible to obtain an acceleration feeling corresponding to the accelerator operation amount of the driver, for example. . That is, drivability can be improved.

また、電動機とＥＣＵの電動機駆動回路とを結線するワイヤーハーネスが断線したり、ショートしたりして、電動機がフェイル（異常停止）した時に、スーパーチャージャー１のロータ３の回転が止まり、エンジンのクランクシャフトを回すのに必要な最小限の空気量を圧送することができなくなる。このような時にも、バイパスバルブを強制的に開弁（全開）するようにしても良い。この場合には、エンジン回転速度を所定値以上に維持させるのに必要な吸入空気量を得ることができるので、エンジンが止まってしまうのを防止することができる。したがって、車両を安全な場所に退避走行（リンプフォーム）させることができる。 In addition, when the wire harness connecting the motor and the motor drive circuit of the ECU is disconnected or short-circuited and the motor fails (abnormal stop), the rotation of the rotor 3 of the supercharger 1 stops and the engine crank The minimum amount of air required to turn the shaft cannot be pumped. Even in such a case, the bypass valve may be forcibly opened (fully opened). In this case, the amount of intake air necessary for maintaining the engine speed at a predetermined value or higher can be obtained, so that the engine can be prevented from stopping. Therefore, the vehicle can be evacuated (limped) to a safe place.

［実施例２の構成］
図３ないし図８は本発明の実施例２を示したもので、図３および図６は電動過給機付エンジン用吸気システムの全体構成を示した図で、図４、図５、図７および図８はスーパーチャージャーの主要構造を示した図である。 [Configuration of Example 2]
FIGS. 3 to 8 show a second embodiment of the present invention, and FIGS. 3 and 6 show the overall configuration of an intake system for an engine with an electric supercharger. FIGS. FIG. 8 shows the main structure of the supercharger.

本実施例の電動過給機付エンジン用吸気システムは、弁位置可変式過給機（以下スーパーチャージャーと呼ぶ）１と、このスーパーチャージャー１を介装すると共に、エンジンの燃焼室８内に吸入空気を供給する吸気管９と、エンジンの燃焼室８から排気ガスを排出する排気管（図示せず）とによって構成されている。エンジンには、エンジンの稼働状態や運転状態を検出する各種センサ、およびそれらを統合制御するエンジン制御ユニット（以下ＥＣＵと呼ぶ）等によって構成される電子制御式燃料噴射装置が搭載されている。この電子制御式燃料噴射装置は、電動式のフューエルポンプ（図示せず）により燃料を一定の圧力以上に加圧してフューエルフィルタ（図示せず）を介して電磁式燃料噴射弁（インジェクタ）１０へ送り、最適な噴射タイミングで、最適な燃料噴射量の燃料噴射を実施できるようにしたシステムである。 An intake system for an engine with an electric supercharger according to the present embodiment includes a variable valve position supercharger (hereinafter referred to as a supercharger) 1 and the supercharger 1 and is sucked into a combustion chamber 8 of the engine. An intake pipe 9 that supplies air and an exhaust pipe (not shown) that exhausts exhaust gas from the combustion chamber 8 of the engine are configured. The engine is equipped with an electronically controlled fuel injection device that includes various sensors that detect the operating state and operating state of the engine, an engine control unit (hereinafter referred to as ECU) that integrally controls them, and the like. This electronically controlled fuel injection device pressurizes fuel to a certain pressure or higher by an electric fuel pump (not shown) and supplies it to an electromagnetic fuel injection valve (injector) 10 through a fuel filter (not shown). This is a system that can perform fuel injection with an optimal fuel injection amount at an optimal injection timing.

エンジンのシリンダヘッドの一方側に形成される吸気ポート１４は、吸気バルブ１５により開閉され、また、シリンダヘッドの他方側に形成される排気ポート１６は、排気バルブ１７により開閉される。そして、シリンダヘッドとシリンダブロックとで形成されるシリンダ内には、ピストン１９が摺動自在に配設されている。なお、シリンダヘッドには、先端部が燃焼室８内に露出するようにスパークプラグ（図示せず）が取り付けられている。一方、吸気管９の内部には、エンジンの燃焼室８内に吸入空気を供給するための吸気通路２０が形成されている。この吸気管９は、吸入空気を濾過するエアクリーナ２１と、このエアクリーナ２１のケース２２の下流端に気密的に連結された吸気ダクト２３と、この吸気ダクト２３の下流端にハウジング２を介して気密的に連結されて、吸気脈動を吸収するサージタンク２４と、このサージタンク２４の下流端に気密的に連結されたインテークマニホールド（またはインテークパイプ：図示せず）とから構成されている。なお、吸気ダクト２３には、吸入空気量を計測するエアフローメータ２５が組み込まれている。 An intake port 14 formed on one side of the cylinder head of the engine is opened and closed by an intake valve 15, and an exhaust port 16 formed on the other side of the cylinder head is opened and closed by an exhaust valve 17. A piston 19 is slidably disposed in a cylinder formed by the cylinder head and the cylinder block. Note that a spark plug (not shown) is attached to the cylinder head so that the tip end portion is exposed in the combustion chamber 8. On the other hand, an intake passage 20 for supplying intake air into the combustion chamber 8 of the engine is formed inside the intake pipe 9. The intake pipe 9 includes an air cleaner 21 that filters the intake air, an intake duct 23 that is airtightly connected to the downstream end of the case 22 of the air cleaner 21, and an airtight passage through the housing 2 to the downstream end of the intake duct 23. And a surge tank 24 that absorbs intake pulsation and an intake manifold (or intake pipe: not shown) that is airtightly connected to the downstream end of the surge tank 24. The intake duct 23 incorporates an air flow meter 25 that measures the amount of intake air.

本実施例のスーパーチャージャー１は、吸気管９の途中に介装された円筒形状のハウジング２と、このハウジング２内に偏心状態で取り付けられた回転体とを備えた弁位置可変式スーパーチャージャーである。この回転体は、ハウジング２の中心軸線よりも偏心した位置に回転中心軸線を有する第１ロータ（第１回転体）４、およびこの第１ロータ４の外周側に設けられた円筒状の第２ロータ（第２回転体）５よりなる。ハウジング２の図示上端には、天井側プレート（図示せず）が取り付けられており、また、ハウジング２の図示下端には、底側プレート（図示せず）が取り付けられている。そして、ハウジング２の内周面と第２ロータ５の外周面との間には、環状空間２９が形成されている。なお、ハウジング２の一方側（図５において図示左斜め上側）には、環状空間２９内に吸入空気を吸入するための空気吸入口（図示せず）が形成されている。また、ハウジング２の他方側（図５において図示右側）には、環状空間２９内より吸入空気を吐出するための空気吐出口（図示せず）が形成されている。 The supercharger 1 of the present embodiment is a variable valve position type supercharger comprising a cylindrical housing 2 interposed in the middle of an intake pipe 9 and a rotating body attached in an eccentric state in the housing 2. is there. The rotating body includes a first rotor (first rotating body) 4 having a rotation center axis at a position eccentric with respect to the center axis of the housing 2, and a cylindrical second provided on the outer peripheral side of the first rotor 4. It consists of a rotor (second rotating body) 5. A ceiling side plate (not shown) is attached to the upper end of the housing 2 in the figure, and a bottom plate (not shown) is attached to the lower end of the housing 2 in the figure. An annular space 29 is formed between the inner peripheral surface of the housing 2 and the outer peripheral surface of the second rotor 5. Note that an air inlet (not shown) for sucking intake air is formed in the annular space 29 on one side of the housing 2 (upper left side in the drawing in FIG. 5). Further, an air discharge port (not shown) for discharging intake air from the annular space 29 is formed on the other side of the housing 2 (the right side in FIG. 5).

第１ロータ４には、電動発電機の回転軸の外周に嵌合する嵌合孔３０が形成されている。そして、電動発電機の回転軸の一端は、ハウジング２に設けられたベアリング（図示せず）により回転自在に軸支されている。そして、第１ロータ４の外周には、複数の板スプリング弁６の各端部を溶接等の接合方法を用いて保持固定する複数の保持部（挿入部）３１が形成されている。これらの保持部３１は、第１ロータ４の外周に略円弧状に設けられて、複数の凸状部３２の一方側壁面に設けられている。ここで、電動発電機は、第１ロータ４を、ハウジング２内で複数の板スプリング弁６を開弁（全開）および閉弁（全閉）することが可能な回転角度のみ駆動する電動機（第１アクチュエータ）としての機能と、通常運転時に車両に搭載された車載バッテリの充電および電気装置へ電力を供給する発電機としての機能とを備えている。この電動発電機は、回転軸に一体化されたロータ、およびこのロータの外周側に対向配置されたステータよりなる三相誘導電動発電機等の交流（ＡＣ）モータであって、ロータには、永久磁石（マグネット）を有するロータコアが設けられ、また、ステータには、三相のステータコイルが巻回されたステータコアが設けられている。 The first rotor 4 is formed with a fitting hole 30 that fits to the outer periphery of the rotating shaft of the motor generator. One end of the rotating shaft of the motor generator is rotatably supported by a bearing (not shown) provided in the housing 2. A plurality of holding portions (insertion portions) 31 are formed on the outer periphery of the first rotor 4 to hold and fix the end portions of the plurality of leaf spring valves 6 using a joining method such as welding. These holding portions 31 are provided in a substantially arc shape on the outer periphery of the first rotor 4, and are provided on one side wall surface of the plurality of convex portions 32. Here, the motor generator is a motor (first motor) that drives the first rotor 4 only at a rotation angle that allows the plurality of leaf spring valves 6 to be opened (fully opened) and closed (fully closed) in the housing 2. 1 actuator) and a function as a generator for charging an in-vehicle battery mounted on the vehicle during normal operation and supplying electric power to the electric device. This motor generator is an alternating current (AC) motor such as a three-phase induction motor generator composed of a rotor integrated with a rotating shaft and a stator opposed to the outer periphery of the rotor. A rotor core having a permanent magnet (magnet) is provided, and a stator core around which a three-phase stator coil is wound is provided on the stator.

第２ロータ５は、第１ロータ４と相対回転運動が可能なように、第１ロータ４の複数の凸状部３２の外周に所定の寸法のクリアランス（隙間）を介して嵌め合わされている。この第２ロータ５には、電動機の駆動軸（出力軸）の外周に嵌合する嵌合部（図示せず）が形成されている。そして、電動機の駆動軸の一端は、ハウジング２に設けられたベアリング（図示せず）により回転自在に軸支されている。そして、第２ロータ５の外周には、第２ロータ５の回転中心軸線方向に対して直交する半径方向より所定の傾斜角度だけ傾いた複数の摺動溝（挿入部）３３が形成されている。各摺動溝３３は、第２ロータ５の内周面と外周面とを連通するように貫通して設けられており、複数の板スプリング弁６を摺動自在に保持する。ここで、電動機は、第１ロータ４、第２ロータ５および複数の板スプリング弁６よりなる内蔵物全体を回転駆動する第２アクチュエータである。この電動機は、実施例１と同様にして、駆動軸に一体化されたロータ、およびこのロータの外周側に対向配置されたステータよりなるブラシレスＤＣモータであって、ロータには、永久磁石（マグネット）を有するロータコアが設けられ、また、ステータには、ステータコイルが巻回されたステータコアおよびステータコイルの起磁力により磁化されるヨークハウジングが設けられている。 The second rotor 5 is fitted to the outer periphery of the plurality of convex portions 32 of the first rotor 4 via a clearance (gap) having a predetermined size so that the second rotor 5 can be rotated relative to the first rotor 4. The second rotor 5 is formed with a fitting portion (not shown) that fits on the outer periphery of the drive shaft (output shaft) of the electric motor. One end of the drive shaft of the electric motor is rotatably supported by a bearing (not shown) provided in the housing 2. A plurality of sliding grooves (insertion portions) 33 that are inclined by a predetermined inclination angle from the radial direction orthogonal to the rotation center axis direction of the second rotor 5 are formed on the outer periphery of the second rotor 5. . Each sliding groove 33 is provided so as to communicate with the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the second rotor 5 and holds the plurality of leaf spring valves 6 slidably. Here, the electric motor is a second actuator that rotationally drives the entire built-in component including the first rotor 4, the second rotor 5, and the plurality of leaf spring valves 6. This electric motor is a brushless DC motor comprising a rotor integrated with a drive shaft and a stator arranged oppositely on the outer peripheral side of the rotor in the same manner as in the first embodiment. The stator core is provided with a stator core around which the stator coil is wound and a yoke housing that is magnetized by the magnetomotive force of the stator coil.

複数の板スプリング弁６の各々は、第２ロータ５の回転方向（図示左回転方向）に凸となるように湾曲しており、更に第２ロータ５の各摺動溝３３内に摺動自在に保持されており、しかも各板スプリング弁６の端部が第１ロータ４の各保持部３１に固定されている。そして、これらの各板スプリング弁６は、実施例１と同様にして、吸入空気の圧縮圧力を考慮した許容応力まで耐え得る高剛性のばね鋼（例えばステンレス鋼等）よりなる。さらに、これらの各板スプリング弁６は、図３ないし図５に示したように、閉弁時（全閉時）にハウジング２の内周面に常に弾性接触することが可能な弾性変形力を有し、更に、図６ないし図８に示したように、開弁時（全開時）に第１ロータ４の外周と第２ロータ５の内周の間に巻き込まれることが可能な弾性変形力を有している。そして、板スプリング弁６の先端に設けられる接触子１３は、閉弁時（全閉時）にハウジング２の内周面との接触角度が鈍角となるように設けられている。また、第２ロータ５の外周面より突出し先端部の接触子１３がハウジング２の内周面に常に弾性接触する複数の板スプリング弁６は、実施例１と同様にして、ハウジング２の内周面と第２ロータ５の外周面との間に形成される環状空間２９を複数の可変容積空間７に区画する複数の板状弁体を構成している。 Each of the plurality of leaf spring valves 6 is curved so as to be convex in the rotation direction of the second rotor 5 (left rotation direction in the figure), and is slidable in each sliding groove 33 of the second rotor 5. In addition, the end portions of the leaf spring valves 6 are fixed to the holding portions 31 of the first rotor 4. Each of the leaf spring valves 6 is made of highly rigid spring steel (for example, stainless steel or the like) that can withstand an allowable stress considering the compression pressure of the intake air, as in the first embodiment. Further, as shown in FIGS. 3 to 5, each of the leaf spring valves 6 has an elastic deformation force that can always elastically contact the inner peripheral surface of the housing 2 when the valve is closed (when fully closed). Further, as shown in FIGS. 6 to 8, the elastic deformation force that can be caught between the outer periphery of the first rotor 4 and the inner periphery of the second rotor 5 when the valve is opened (when fully opened). have. The contact 13 provided at the tip of the leaf spring valve 6 is provided such that the contact angle with the inner peripheral surface of the housing 2 becomes an obtuse angle when the valve is closed (when fully closed). Further, the plurality of leaf spring valves 6 that protrude from the outer peripheral surface of the second rotor 5 and the contact 13 at the tip end is always in elastic contact with the inner peripheral surface of the housing 2 are the same as in the first embodiment. A plurality of plate-like valve bodies that divide an annular space 29 formed between the surface and the outer peripheral surface of the second rotor 5 into a plurality of variable volume spaces 7 are configured.

本実施例のＥＣＵの内部には、ＣＰＵ、ＲＡＭまたはＲＯＭ等のメモリ、入力回路、出力回路、電源回路、第１電動機駆動回路、第２電動機駆動回路等の機能を含んで構成されるマイクロコンピュータ（過給機制御装置）が設けられ、各種センサからのセンサ信号がＡ／Ｄ変換器によってＡ／Ｄ変換された後に、マイクロコンピュータに入力されるように構成されている。そして、ＥＣＵは、エアフローメータ２５からの吸入空気量信号と計測したエンジン回転速度とから基本噴射量を計算し、この基本噴射量に各種センサからのセンサ信号による補正を加えて指令噴射量を決定している。また、吸気管圧力とエンジン回転速度とから基本噴射量を直接計算しても良い。そして、ＥＣＵは、エンジンの運転状態、例えばアクセル開度とエンジン回転速度とから目標過給圧を計算し、圧力センサ（図示せず）からの吸気管圧力を実過給圧として検出し、目標過給圧と実過給圧との偏差に基づいて電動機の目標回転速度を計算し、電動機の実回転速度が目標回転速度となるように電動機のステータコイルに印加する過給機駆動電流を調整している。 The ECU of the present embodiment includes a microcomputer including functions such as a CPU, a memory such as a RAM or a ROM, an input circuit, an output circuit, a power supply circuit, a first motor drive circuit, and a second motor drive circuit. (Supercharger control device) is provided, and sensor signals from various sensors are A / D converted by an A / D converter and then input to a microcomputer. Then, the ECU calculates a basic injection amount from the intake air amount signal from the air flow meter 25 and the measured engine rotational speed, and determines a command injection amount by correcting the basic injection amount by sensor signals from various sensors. doing. Further, the basic injection amount may be directly calculated from the intake pipe pressure and the engine speed. Then, the ECU calculates the target boost pressure from the engine operating state, for example, the accelerator opening and the engine speed, detects the intake pipe pressure from the pressure sensor (not shown) as the actual boost pressure, Calculate the target rotational speed of the motor based on the deviation between the supercharging pressure and the actual supercharging pressure, and adjust the supercharger drive current applied to the stator coil of the motor so that the actual rotational speed of the motor becomes the target rotational speed doing.

そして、ＥＣＵは、第１ロータ４、第２ロータ５および複数の板スプリング弁６よりなる内蔵物全体を回転駆動する電動機の応答遅れを要因として目標過給圧に実過給圧が追従しない時に、所定の条件を満足するまで、第１ロータ４を回転駆動して複数の板スプリング弁６を開弁（全開）させるように構成されている。なお、所定の条件を満足するまでとは、例えば複数の板スプリング弁６を開弁（全開）してから一定時間が経過するまでの開弁期間、あるいは目標過給圧と実過給圧との偏差がなくなるまでの期間を指す。また、ＥＣＵは、電動機とＥＣＵの第２電動機駆動回路とを結線するワイヤーハーネスが断線したり、ショートしたりして、電動機がフェイル（異常停止）した時に、第１ロータ４を回転駆動して複数の板スプリング弁６を開弁（全開）させるように構成されている。 When the actual supercharging pressure does not follow the target supercharging pressure due to a response delay of the electric motor that rotationally drives the entire built-in object including the first rotor 4, the second rotor 5, and the plurality of leaf spring valves 6, Until the predetermined condition is satisfied, the first rotor 4 is rotationally driven to open the plurality of leaf spring valves 6 (fully open). Note that until a predetermined condition is satisfied, for example, a valve opening period from when a plurality of leaf spring valves 6 are opened (fully opened) until a predetermined time elapses, or a target boost pressure and an actual boost pressure. This refers to the period until the deviation disappears. Further, the ECU rotates and drives the first rotor 4 when the wire harness connecting the motor and the second motor drive circuit of the ECU is disconnected or short-circuited and the motor fails (abnormally stops). The plurality of leaf spring valves 6 are configured to open (fully open).

［実施例２の特徴］
以上のように、本実施例の電動過給機付エンジン用吸気システムにおいては、スーパーチャージャー１の回転体の駆動方式を２軸方式とし、ハウジング２内に偏心状態で２つの第１、第２ロータ４、５を回転自在に収容している。そして、第１ロータ４を駆動する回転軸は、複数の板スプリング弁６を第２ロータ５の外周面より外方に出したり（全閉）、引っ込めたり（全開）して、複数の板スプリング弁６がハウジング２内で全閉および全開する回転角度のみ動けるように構成し、また、第２ロータ５を駆動する駆動軸は、円筒形状のハウジング２内に偏心状態で、第１ロータ４、第２ロータ５および複数の板スプリング弁６よりなる内蔵物全体を所定の回転速度で回せるように構成している。 [Features of Example 2]
As described above, in the intake system for an engine with an electric supercharger according to the present embodiment, the driving system of the rotating body of the supercharger 1 is a two-axis system, and the first and second two are eccentric in the housing 2. The rotors 4 and 5 are rotatably accommodated. And the rotating shaft which drives the 1st rotor 4 takes out several leaf spring valves 6 from the outer peripheral surface of the 2nd rotor 5 outward (fully closed), retracts (fully opened), and several leaf springs. The valve 6 is configured to move only in a rotation angle at which the valve 6 is fully closed and fully opened in the housing 2, and a drive shaft for driving the second rotor 5 is eccentric in the cylindrical housing 2, and the first rotor 4, The entire built-in object composed of the second rotor 5 and the plurality of leaf spring valves 6 is configured to rotate at a predetermined rotational speed.

そして、通常運転時には、アクセル開度とエンジン回転速度とから目標過給圧を計算し、圧力センサからの吸気管圧力を実過給圧として検出し、目標過給圧と実過給圧との偏差に基づいて電動機の目標回転速度を計算し、電動機の実回転速度が目標回転速度となるように電動機に印加する過給機駆動電流を制御している。これにより、第１ロータ４、第２ロータ５および複数の板スプリング弁６よりなる内蔵物全体が所定の回転速度で回転する。このとき、第１ロータ４の回転軸を回す電動発電機を、通常運転時にはＯＦＦ状態で使用することで、複数の板スプリング弁６は第２ロータ５の外周面より外方に出ており、複数の板スプリング弁６の各接触子１３が常にハウジング２の内周面に弾性接触（密着）している。したがって、複数の可変容積空間７のうちのいずれか１つの可変容積空間７内に吸い込まれた空気が隣設する２つの可変容積空間７のうちのいずれにも洩れ出ることはない。つまり空気の洩れを最小限とすることができる。 During normal operation, the target boost pressure is calculated from the accelerator opening and the engine speed, the intake pipe pressure from the pressure sensor is detected as the actual boost pressure, and the target boost pressure and actual boost pressure are The target rotational speed of the electric motor is calculated based on the deviation, and the supercharger drive current applied to the electric motor is controlled so that the actual rotational speed of the electric motor becomes the target rotational speed. Thereby, the whole built-in thing which consists of the 1st rotor 4, the 2nd rotor 5, and the some leaf | plate spring valve 6 rotates at a predetermined rotational speed. At this time, by using the motor generator that rotates the rotating shaft of the first rotor 4 in the OFF state during normal operation, the plurality of leaf spring valves 6 are protruded outward from the outer peripheral surface of the second rotor 5, Each contact 13 of the plurality of leaf spring valves 6 is always in elastic contact (contact) with the inner peripheral surface of the housing 2. Therefore, the air sucked into any one of the plurality of variable volume spaces 7 does not leak into any of the two adjacent variable volume spaces 7. That is, air leakage can be minimized.

これによって、図３に示したように、吸気管の一部を構成するスロットルボデー、このスロットルボデー内に開閉自在に収容されるスロットルバルブ、およびこのスロットルバルブのバルブ開度を検出するスロットル開度センサ等により構成される、吸入空気量（吸気量）を調節するための内燃機関用吸気絞り弁装置を不要としながらも、エンジンの運転状態に対応した吸入空気量（吸気量）の空気を、エンジンの燃焼室８内に強制的に吸気（過給）することができるので、理想の燃費と出力とを得ることができる。これにより、エンジンの小型化を図ることができる。また、通常運転時には、第１ロータ４の回転軸を回す電動発電機をＯＦＦ状態で使用しており、電動機の駆動軸によって第２ロータ５と共に一体的に第１ロータ４が回転するので、電動発電機が車載バッテリの充電および電気装置へ電力を供給する発電機として機能し、電気エネルギーの自給自足を行うことができる。 As a result, as shown in FIG. 3, the throttle body constituting a part of the intake pipe, the throttle valve housed in the throttle body so as to be freely opened and closed, and the throttle opening for detecting the valve opening of the throttle valve While eliminating the need for an intake throttle valve device for an internal combustion engine configured by a sensor or the like for adjusting the intake air amount (intake amount), the intake air amount (intake amount) corresponding to the operating state of the engine is reduced. Since intake (supercharging) can be forced into the combustion chamber 8 of the engine, ideal fuel efficiency and output can be obtained. Thereby, size reduction of an engine can be achieved. Further, during normal operation, the motor generator that rotates the rotating shaft of the first rotor 4 is used in the OFF state, and the first rotor 4 rotates together with the second rotor 5 by the drive shaft of the motor. The generator functions as a generator for charging the on-vehicle battery and supplying electric power to the electric device, and can be self-sufficient in electric energy.

ここで、スーパーチャージャー１、特に第１ロータ４、第２ロータ５および複数の板スプリング弁６よりなる内蔵物全体を回転駆動する電動機の応答遅れに起因して、運転者がアクセルペダルを急激に踏み込む等のフル加速時に、アクセル開度の変化量に対応して設定される目標過給圧に対する制御過給圧（実過給圧）の追従性が悪くなる。このような時には、電動発電機をＯＮ状態とすることで、電動発電機を電動機として機能させて、図６に示したように、複数の板スプリング弁６を第１ロータ４の外周と第２ロータ５の内周の間に巻き込んで、複数の板スプリング弁６を第２ロータ５の外周面近傍まで引っ込める（全開）。これにより、ハウジング２の内周面と第２ロータ５の外周面との間に形成される環状空間２９の流路開口面積が最大となる。 Here, the driver suddenly depresses the accelerator pedal due to the response delay of the electric motor that rotationally drives the entire built-in component including the supercharger 1, particularly the first rotor 4, the second rotor 5, and the plurality of leaf spring valves 6. At the time of full acceleration such as depression, the followability of the control supercharging pressure (actual supercharging pressure) with respect to the target supercharging pressure set corresponding to the amount of change in the accelerator opening is deteriorated. In such a case, the motor generator is turned on so that the motor generator functions as an electric motor. As shown in FIG. 6, the plurality of leaf spring valves 6 are connected to the outer periphery of the first rotor 4 and the second It winds in between the inner periphery of the rotor 5, and retracts the some leaf | plate spring valve 6 to the outer peripheral surface vicinity of the 2nd rotor 5 (fully opened). Thereby, the flow path opening area of the annular space 29 formed between the inner peripheral surface of the housing 2 and the outer peripheral surface of the second rotor 5 is maximized.

これによって、エンジンの吸入行程で発生する吸気管負圧により吸気通路２０内に流入した吸入空気が、スーパーチャージャー１のハウジング２の空気吸入口から環状空間２９内に流入する。そして、環状空間２９からスーパーチャージャー１のハウジング２の空気吐出口、サージタンク２４、インテークマニホールド（またはインテークパイプ）および吸気ポート１４を経由してエンジンの燃焼室８内に吸入され、エンジン回転速度を上昇させるのに必要な吸入空気量を得ることができる。したがって、スーパーチャージャー１を回転駆動する電動機の応答遅れに起因するエンジン回転速度の上昇遅れを防止することができるので、空気吸入遅れを解消することができる。これにより、例えば運転者のアクセル操作量に対応した加速感を得ることができ、ドライバビリティを向上することができる。 As a result, the intake air that has flowed into the intake passage 20 due to the intake pipe negative pressure generated during the intake stroke of the engine flows into the annular space 29 from the air intake port of the housing 2 of the supercharger 1. Then, the air is sucked from the annular space 29 into the combustion chamber 8 of the engine via the air discharge port of the housing 2 of the supercharger 1, the surge tank 24, the intake manifold (or intake pipe) and the intake port 14, and the engine rotation speed is increased. The amount of intake air necessary to raise the temperature can be obtained. Therefore, an increase in engine rotation speed due to a response delay of the electric motor that rotationally drives the supercharger 1 can be prevented, so that an air intake delay can be eliminated. As a result, for example, an acceleration feeling corresponding to the driver's accelerator operation amount can be obtained, and drivability can be improved.

また、電動機とＥＣＵの第２電動機駆動回路とを結線するワイヤーハーネスが断線したり、ショートしたりして、電動機がフェイル（異常停止）した時には、スーパーチャージャー１の第１、第２ロータ４、５の回転が止まり、エンジンのクランクシャフトを回すのに必要な最小限の空気量を圧送することができなくなる。このような時にも、電動発電機をＯＮ状態とすることで、電動発電機を電動機として機能させて、図６に示したように、複数の板スプリング弁６を第１ロータ４の外周と第２ロータ５の内周の間に巻き込んで、複数の板スプリング弁６を第２ロータ５の外周面近傍まで引っ込める（全開）。これによって、吸入空気をエンジンの燃焼室８内に吸入させることができるので、エンジンが止まってしまうのを防止することができる。したがって、通常走行可能となり、車両を安全な場所に退避走行（リンプフォーム）させることができる。 When the wire harness connecting the motor and the second motor drive circuit of the ECU is disconnected or short-circuited and the motor fails (abnormal stop), the first and second rotors 4 of the supercharger 1 The rotation of 5 stops and the minimum amount of air required to turn the crankshaft of the engine cannot be pumped. Even in such a case, the motor generator is caused to function as an electric motor by turning the motor generator ON. As shown in FIG. 6, the plurality of leaf spring valves 6 are connected to the outer periphery of the first rotor 4 and the first rotor 4. 2 It winds in between the inner periphery of the rotor 5, and retracts the several leaf | plate spring valve 6 to the outer peripheral surface vicinity of the 2nd rotor 5 (fully opened). Accordingly, the intake air can be sucked into the combustion chamber 8 of the engine, so that the engine can be prevented from being stopped. Therefore, the vehicle can normally travel and the vehicle can be evacuated (limped) to a safe place.

また、エンジンの運転状態、例えばエンジン負荷またはエンジンの暖機状態や、電動機の立ち上がり時に、スーパーチャージャー１の能力を補助する目的で、電動発電機を電動機として機能させて、複数の板スプリング弁６を第２ロータ５の外周面近傍まで引っ込める（全開）ようにしても良い。また、アイドル運転時または低速低負荷時に、電動発電機を電動機として機能させて、複数の板スプリング弁６を第２ロータ５の外周面近傍まで引っ込める（全開）ようにしても良い。また、高速高負荷時に、電動発電機を電動機として機能させて、複数の板スプリング弁６を第２ロータ５の外周面近傍まで引っ込める（全開）ようにしても良い。また、エンジンの排気管内に形成される排気通路の途中に、電動機によって回転駆動される排気機（スーパーチャージャー）を介装しても良い。この場合には、排気機を用いて排気ガスを強制的に排気させることができるので、排気量の増加に伴って吸気量が増加するため、更に燃費の向上を図ることができる。 Further, in order to assist the capacity of the supercharger 1 when the engine is operating, for example, when the engine is loaded or when the engine is warmed up, or when the motor is started up, the motor generator is caused to function as an electric motor, and a plurality of leaf spring valves 6 May be retracted to the vicinity of the outer peripheral surface of the second rotor 5 (fully open). Further, during idle operation or low speed and low load, the motor generator may function as an electric motor, and the plurality of leaf spring valves 6 may be retracted to the vicinity of the outer peripheral surface of the second rotor 5 (fully open). Further, at the time of high speed and high load, the motor generator may be functioned as an electric motor, and the plurality of leaf spring valves 6 may be retracted to the vicinity of the outer peripheral surface of the second rotor 5 (fully open). Further, an exhaust machine (supercharger) that is rotationally driven by an electric motor may be interposed in the middle of an exhaust passage formed in the exhaust pipe of the engine. In this case, since the exhaust gas can be forcibly exhausted using the exhaust device, the intake air amount increases as the exhaust amount increases, so that the fuel consumption can be further improved.

［変形例］
本実施例では、流体として吸入空気等の気体を用いたが、流体として燃料または水等の液体を用いても良い。 [Modification]
In this embodiment, a gas such as intake air is used as the fluid, but a liquid such as fuel or water may be used as the fluid.

スーパーチャージャーの主要構造を示した斜視図である（実施例１）。It is the perspective view which showed the main structures of the supercharger (Example 1). スーパーチャージャーの主要構造を示した断面図である（実施例１）。It is sectional drawing which showed the main structures of the supercharger (Example 1). 電動過給機付エンジン用吸気システムの全体構成を示した概略図である（実施例２）。(Example 2) which is the schematic which showed the whole structure of the intake system for engines with an electric supercharger. スーパーチャージャーの主要構造を示した斜視図である（実施例２）。(Example 2) which is the perspective view which showed the main structures of the supercharger. スーパーチャージャーの主要構造を示した断面図である（実施例２）。(Example 2) which is sectional drawing which showed the main structures of the supercharger. 電動過給機付エンジン用吸気システムの全体構成を示した概略図である（実施例２）。(Example 2) which is the schematic which showed the whole structure of the intake system for engines with an electric supercharger. スーパーチャージャーの主要構造を示した斜視図である（実施例２）。(Example 2) which is the perspective view which showed the main structures of the supercharger. スーパーチャージャーの主要構造を示した断面図である（実施例２）。(Example 2) which is sectional drawing which showed the main structures of the supercharger. 容積形ポンプの主要構造を示した断面図である（従来の技術）。It is sectional drawing which showed the main structures of the positive displacement pump (prior art).

Explanation of symbols

１スーパーチャージャー（板スプリング式過給機、弁位置可変式過給機）
２ハウジング
３ロータ（回転体）
４第１ロータ（第１回転体）
５第２ロータ（第２回転体）
６板スプリング弁（板状弁体）
７可変容積空間（流体配管）
８エンジンの燃焼室
９吸気管
１０インジェクタ（電磁式燃料噴射弁）
１２挿入孔（挿入部）
１３接触子
１４エンジンの吸気ポート
２９環状空間
３１第１ロータの保持部（挿入部）
３３第２ロータの摺動溝（挿入部） 1 Supercharger (leaf spring supercharger, variable valve position supercharger)
2 Housing 3 Rotor (Rotating body)
4 First rotor (first rotating body)
5 Second rotor (second rotating body)
6 Plate spring valve (plate valve)
7 Variable volume space (fluid piping)
8 Engine combustion chamber 9 Intake pipe 10 Injector (electromagnetic fuel injection valve)
12 Insertion hole (insertion part)
13 Contact 14 Engine intake port 29 Annular space 31 Holding portion (insertion portion) of first rotor
33 Sliding groove of second rotor (insertion part)

Claims

(A) a cylindrical housing interposed between the upstream fluid piping and the downstream fluid piping;
(B) a rotating body that is rotatably accommodated in the housing, has a rotation center axis at a position eccentric from the center axis of the housing, and has a plurality of insertion portions provided on the outer periphery;
(C) A plurality of plate-like valve bodies that are respectively inserted into the plurality of insertion portions, and divide an annular space formed between the inner periphery of the housing and the outer periphery of the rotating body into a plurality of variable volume spaces. And
By repeatedly increasing and decreasing the volume of at least one of the plurality of variable volume spaces, the fluid sucked into the variable volume space from the upstream fluid pipe is compressed, In the supercharger that discharges to the downstream fluid piping,
The plurality of plate-shaped valve bodies are high-rigidity plate spring valves that have elastic deformation force that can always elastically contact the inner peripheral surface of the housing and can withstand allowable stress in consideration of the compression pressure of the fluid. There,
The supercharger, wherein the leaf spring valve is provided such that a contact angle with the inner peripheral surface of the housing is an obtuse angle.

The supercharger of claim 1,
The plurality of leaf spring valves are attached in a radial direction orthogonal to the rotation center axis of the rotating body, or are inclined and attached to the radial direction of the rotating body. Supercharger.

The supercharger according to claim 1 or 2,
A supercharger comprising an electric motor for rotationally driving the rotating body.

The supercharger according to claim 1 or 2,
The rotating body includes a first rotating body having a rotation center axis at a position eccentric with respect to the center axis of the housing, and a cylindrical second rotating body provided on an outer peripheral side of the first rotating body, The plurality of insertion portions are provided on an outer periphery of the first rotating body, are provided so as to pass through the plurality of holding portions that hold and fix the plurality of leaf spring valves, and the second rotating body. A supercharger comprising a plurality of sliding grooves for slidably holding the leaf spring valve.

The supercharger according to claim 4, wherein
A motor generator for driving the first rotating body only at a rotation angle capable of fully closing and fully opening the plurality of leaf spring valves in the housing;
An electric motor that rotationally drives the entire built-in object composed of the first rotating body, the second rotating body, and the plurality of leaf spring valves;
The motor generator functions as a generator during normal operation to charge a battery and supply electric power to an electric device.

The supercharger according to claim 5, wherein
When the actual boost pressure does not follow the target boost pressure due to the response delay of the motor, or when the motor malfunctions, the motor generator is caused to function as a motor, and the first rotating body is A supercharger comprising a supercharger control device for rotating a leaf spring valve in a fully open direction.

In the supercharger according to claim 3 or claim 5,
Based on the operating state of the engine with the supercharger, the target rotational speed of the electric motor or the target supercharging pressure of the supercharger is calculated, and the calculated target rotational speed of the electric motor or the target supercharging pressure of the supercharger is calculated. A supercharger comprising a supercharger control device for controlling the rotational speed of the electric motor based on the supercharger.