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JP2013148062A - Supercharging system for internal combustion engine - Google Patents

Supercharging system for internal combustion engine Download PDF

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JP2013148062A
JP2013148062A JP2012011059A JP2012011059A JP2013148062A JP 2013148062 A JP2013148062 A JP 2013148062A JP 2012011059 A JP2012011059 A JP 2012011059A JP 2012011059 A JP2012011059 A JP 2012011059A JP 2013148062 A JP2013148062 A JP 2013148062A
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JP
Japan
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electric
compressor
inverter
electric motor
internal combustion
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Pending
Application number
JP2012011059A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideyuki Saotome
秀之 早乙女
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric 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.)
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a supercharging system for an internal combustion engine, in which temperature elevation in a heat generating part of an electric supercharger is suppressed.SOLUTION: A supercharging system includes: an electric supercharger 4 disposed downstream from turbocompressor 3a of a turbocharger 3 and having an electric compressor 4a that is driven by an electric motor 4b and an inverter 4c; an intercooler 6 disposed downstream from electric supercharger 4; a bypass passage 8 downstream from turbocompressor 3a, the bypass passage communicating with the intercooler 6 by bypassing the electric compressor 4a; and a bypass valve 9 for variably setting an opening of the bypass passage 8. At least one of the electric motor 4b and the inverter 4c is disposed in an upstream flow passage of the turbocompressor 3a and cooled by air flowing in the upstream flow passage.

Description

この発明は、ターボ過給機および電動過給機を備えた内燃機関用過給システムに関し、特に電動過給機に組み込まれた電動機およびインバータの冷却構造に関するものである。   The present invention relates to a supercharging system for an internal combustion engine including a turbocharger and an electric supercharger, and more particularly to a cooling structure for an electric motor and an inverter incorporated in the electric supercharger.

従来から、エンジン出力を向上させる技術として、エンジンの排気ガスにより駆動されて、吸入空気を加圧するターボ過給機を用いることが知られている。
しかしながら、エンジン低回転域においては、排ガス量が少ないので、ターボ過給機において過給タイミングに遅れが生じる、いわゆるターボラグという問題があった。
Conventionally, as a technique for improving engine output, it is known to use a turbocharger that is driven by engine exhaust gas and pressurizes intake air.
However, since the amount of exhaust gas is small in the low engine speed range, there is a problem of so-called turbo lag in which the turbocharger is delayed in supercharging timing.

そこで、上記エンジン低回転域でのターボ過給機の問題を解決するために、ターボ過給機に加えて、電動機によって駆動する電動過給機を設置する技術が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。   Therefore, in order to solve the problem of the turbocharger in the low engine speed region, a technique for installing an electric supercharger driven by an electric motor in addition to the turbocharger has been proposed (for example, a patent) Reference 1).

上記特許文献1に記載の過給装置において、電動過給機に用いられる電動機は、数kWの電動機出力が必要となるので、たとえば12Vのバッテリを用いる場合には、電動機を駆動するインバータに数百アンペアの大電流が流れ、大電流によりインバータの発熱が大きくなるうえ、電動機も数万rpmの高速回転となるので、メカロスなどによる発熱が大きくなる。   In the supercharging device described in Patent Document 1, an electric motor used for an electric supercharger requires several kW of motor output. For example, when using a battery of 12 V, several inverters are used to drive the electric motor. A large current of 100 amperes flows, and the large current increases the heat generation of the inverter, and the motor also rotates at a high speed of tens of thousands of rpm, so the heat generation due to mechanical loss increases.

したがって、電動過給機の電動機やインバータの発熱による温度上昇を許容値内に抑えるために、電動過給機を冷却するための良好な冷却手段を設ける必要があるが、特許文献1では、電動過給機に用いられる発電機やインバータの冷却手段が考慮されていない。   Therefore, it is necessary to provide a good cooling means for cooling the electric supercharger in order to suppress the temperature rise due to heat generation of the electric supercharger or the inverter within an allowable value. Cooling means for generators and inverters used in superchargers are not considered.

そこで、電動過給機の電動機およびインバータの冷却装置として、電動機により駆動される電動コンプレッサの上流側流路に電動機およびインバータを配置し、電動コンプレッサの吸気により電動機およびインバータを冷却する技術が提案されている(たとえば、特許文献2参照)。   Therefore, as a cooling device for the motor and inverter of the electric supercharger, a technique has been proposed in which the motor and the inverter are arranged in the upstream flow path of the electric compressor driven by the motor, and the motor and the inverter are cooled by the intake air of the electric compressor. (For example, refer to Patent Document 2).

特開2005―42552号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-42552 特開2008−215075号公報JP 2008-215075 A

従来の内燃機関用過給システムは、特許文献2に記載の技術の場合、電動過給機を停止したときには吸気が行われず、電動機およびインバータを冷却することができないので、冷却用に低速回転で電動過給機をアイドリングさせる必要があり、冷却用アイドリング中にバッテリの電力を無駄に消費してしまうという課題があった。   In the conventional supercharging system for an internal combustion engine, in the case of the technology described in Patent Document 2, when the electric supercharger is stopped, no intake air is performed and the electric motor and the inverter cannot be cooled. There is a problem in that it is necessary to idle the electric supercharger, and power of the battery is wasted during idling for cooling.

また、特許文献2には、電動過給機のアイドリングが不可の場合に、別に設けられたファンを稼動して冷却用給気を取り込む技術も開示されているが、部品数の増加による装置の大型化を招くうえ、ファンを稼動するための電力がさらに必要になるという課題があった。   Further, Patent Document 2 discloses a technique of operating a separately provided fan and taking in cooling air when idling of the electric supercharger is impossible. In addition to causing an increase in size, there is a problem that more power is required to operate the fan.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、エンジン出力の向上を維持しつつ、電動過給機の電動機およびインバータの温度上昇を抑制することが可能な内燃機関用過給システムを得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is for an internal combustion engine capable of suppressing the temperature rise of the motor and the inverter of the electric supercharger while maintaining the improvement of the engine output. The purpose is to obtain a supercharging system.

この発明に係る内燃機関用過給システムは、ターボコンプレッサおよびタービンを有するターボ過給機と、ターボコンプレッサの下流側流路に設けられ、電動機およびインバータにより駆動される電動コンプレッサを有する電動過給機と、電動コンプレッサの下流側とエンジンの吸気側との間に配置されたインタークーラと、ターボコンプレッサの下流側から電動コンプレッサを迂回してインタークーラに連通するバイパス通路と、バイパス通路の開度を可変設定するバイパス弁と、を備えた内燃機関用過給システムにおいて、電動機およびインバータの少なくとも一方は、ターボコンプレッサの上流側流路に配置されたものである。   A supercharging system for an internal combustion engine according to the present invention includes a turbocharger having a turbo compressor and a turbine, and an electric supercharger having an electric compressor provided in a downstream flow path of the turbo compressor and driven by an electric motor and an inverter. An intercooler disposed between the downstream side of the electric compressor and the intake side of the engine, a bypass passage that bypasses the electric compressor from the downstream side of the turbo compressor and communicates with the intercooler, and an opening degree of the bypass passage. In a supercharging system for an internal combustion engine including a variably set bypass valve, at least one of the electric motor and the inverter is disposed in an upstream flow path of the turbo compressor.

この発明によれば、ターボコンプレッサの吸い込み空気を利用して、電動過給機の電動機およびインバータを冷却する手段を提供することにより、エンジン出力の向上を維持しつつ、電動過給機の電動機およびインバータの温度上昇を抑制することができる。   According to the present invention, by providing the means for cooling the electric motor and the inverter of the electric supercharger using the intake air of the turbo compressor, while maintaining the improvement of the engine output, The temperature rise of the inverter can be suppressed.

この発明の実施の形態1に係る内燃機関用過給システムの電動過給機稼動時の状態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the state at the time of electric supercharger operation | movement of the supercharging system for internal combustion engines which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る内燃機関用過給システムの電動過給機非稼動時の状態を示すブロック図であるIt is a block diagram which shows the state at the time of the electric supercharger non-operation of the supercharging system for internal combustion engines which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2に係る内燃機関用過給システムの電動過給機稼動時の状態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the state at the time of electric supercharger operation | movement of the supercharging system for internal combustion engines which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2に係る内燃機関用過給システムの電動過給機非稼動時の状態を示すブロック図であるIt is a block diagram which shows the state at the time of the electric supercharger non-operation of the supercharging system for internal combustion engines which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3に係る内燃機関用過給システムの電動過給機稼動時の状態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the state at the time of electric supercharger operation | movement of the supercharging system for internal combustion engines which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3に係る内燃機関用過給システムの電動過給機非稼動時の状態を示すブロック図であるIt is a block diagram which shows the state at the time of the electric supercharger non-operation of the supercharging system for internal combustion engines which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4に係る内燃機関用過給システムの電動過給機稼動時の状態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the state at the time of the electric supercharger operation | movement of the supercharging system for internal combustion engines which concerns on Embodiment 4 of this invention.

実施の形態1.
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態1について説明する。
図1および図2はこの発明の実施の形態1に係る内燃機関用過給システムを示すブロック図であり、図1は電動過給機稼動時の状態を示し、図2は電動過給機非稼動時の状態を示している。
Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 and 2 are block diagrams showing a supercharging system for an internal combustion engine according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1 shows a state when the electric supercharger is in operation, and FIG. The state at the time of operation is shown.

図1、図2において、過給装置を備えた内燃機関用過給システムは、最上流側の吸気流路2に設けられたエアクリーナ1と、ターボコンプレッサ3aおよびタービン3bを有するターボ過給機3と、電動機4bおよびインバータ4cにより駆動される電動コンプレッサ4aを有する電動過給機4と、ターボコンプレッサ3aから電動コンプレッサ4aに至る電動コンプレッサ4aの上流側流路5と、ターボ過給機3および電動過給機4を介した給気(実線矢印)を冷却するインタークーラ6と、インタークーラ6を介した給気が供給されるエンジン7と、ターボコンプレッサ3aとインタークーラ6との間を連通するバイパス通路8と、バイパス通路8を開閉するバイパス弁9と、エンジン7の排気ガス(破線矢印)を排出する排気流路20と、を備えている。   1 and 2, an internal combustion engine supercharging system including a supercharging device includes an air cleaner 1 provided in an intake flow path 2 on the uppermost stream side, and a turbocharger 3 having a turbo compressor 3a and a turbine 3b. An electric supercharger 4 having an electric compressor 4a driven by an electric motor 4b and an inverter 4c, an upstream flow path 5 of the electric compressor 4a from the turbo compressor 3a to the electric compressor 4a, the turbocharger 3 and the electric The intercooler 6 that cools the supply air (solid arrow) via the supercharger 4, the engine 7 that is supplied with the supply air via the intercooler 6, and the turbo compressor 3 a and the intercooler 6 communicate with each other. A bypass passage 8, a bypass valve 9 for opening and closing the bypass passage 8, and an exhaust passage 20 for discharging exhaust gas (broken arrows) of the engine 7 , And a.

ターボ過給機3のタービン3bは、排気流路20内に配置されて、エンジン7からの排気ガス(破線矢印)により駆動され、タービン3bと同軸のターボコンプレッサ3aを回転駆動する。
一方、電動過給機4の電動コンプレッサ4aは、電動機4bおよびインバータ4cにより回転駆動される。
The turbine 3b of the turbocharger 3 is disposed in the exhaust passage 20 and is driven by exhaust gas (broken arrows) from the engine 7 to rotationally drive a turbo compressor 3a coaxial with the turbine 3b.
On the other hand, the electric compressor 4a of the electric supercharger 4 is rotationally driven by the electric motor 4b and the inverter 4c.

電動過給機4の電動機4bおよびインバータ4cは、ターボコンプレッサ3aの上流側流路となる吸気流路2内に配置されている。これにより、エアクリーナ1を経由した給気は、電動機4bおよびインバータ4cの発熱部を通り、ターボ過給機3のターボコンプレッサ3aの入口部に達する。   The electric motor 4b and the inverter 4c of the electric supercharger 4 are disposed in the intake flow path 2 that is the upstream flow path of the turbo compressor 3a. As a result, the air supplied via the air cleaner 1 passes through the heat generating portions of the electric motor 4b and the inverter 4c and reaches the inlet of the turbo compressor 3a of the turbocharger 3.

なお、図1においては、電動過給機4の電動機4bおよびインバータ4cが一体化されているが、それぞれ別々の構成となっていてもよい。
また、電動機4bおよびインバータ4cの両方を吸気流路2内に配置したが、いずれか一方のみを配置してもよい。
In FIG. 1, the electric motor 4 b and the inverter 4 c of the electric supercharger 4 are integrated, but may have different configurations.
Moreover, although both the electric motor 4b and the inverter 4c are arrange | positioned in the intake flow path 2, you may arrange | position only any one.

ターボコンプレッサ3aの下流側には、電動過給機4の電動コンプレッサ4aに至る上流側流路5のみならず、電動過給機4の電動コンプレッサ4aを通らずに、インタークーラ6に連通されるバイパス通路8が連通されている。また、バイパス通路8には、バイパス通路8の開度を調整するためのバイパス弁9が介装されている。   On the downstream side of the turbo compressor 3a, not only the upstream flow path 5 leading to the electric compressor 4a of the electric supercharger 4 but also the intercooler 6 is communicated without passing through the electric compressor 4a of the electric supercharger 4. A bypass passage 8 is in communication. The bypass passage 8 is provided with a bypass valve 9 for adjusting the opening degree of the bypass passage 8.

エンジン7の回転速度が低い場合には、エンジン7からの排ガスエネルギーが少ないので、図1のように、バイパス通路8を閉成するとともに、ターボ過給機3のみならず電動過給機4を稼動させる。
これにより、電動過給機4およびターボ過給機3の両方を用いてエンジン7へ過給を行い、ターボ過給機3のターボラグを抑制する。
When the rotational speed of the engine 7 is low, the exhaust gas energy from the engine 7 is small, so that the bypass passage 8 is closed and the electric turbocharger 4 as well as the turbocharger 3 is connected as shown in FIG. Make it work.
Thereby, the engine 7 is supercharged using both the electric supercharger 4 and the turbocharger 3, and the turbo lag of the turbocharger 3 is suppressed.

このように、電動過給機4およびターボ過給機3の両方を稼動させることにより、吸気流路2には、ターボコンプレッサ3aおよび電動コンプレッサ4aの吸気による空気が流れ、吸気流路2に配置された電動過給機4の発熱部(電動機4bおよびインバータ4c)を冷却することが可能となる。   As described above, by operating both the electric supercharger 4 and the turbocharger 3, air from the intake air of the turbo compressor 3 a and the electric compressor 4 a flows into the intake passage 2 and is arranged in the intake passage 2. It becomes possible to cool the heat generating part (the electric motor 4b and the inverter 4c) of the electric supercharger 4 thus made.

なお、電動過給機4の稼動時においては、通常、バイパス弁9を閉位置に設定することにより、バイパス流路8を閉鎖しておく。これにより、ターボコンプレッサ3aを通過したに給気(実線矢印)は、上流側流路5を流れ、電動過給機4の電動コンプレッサ4aに送られる。   When the electric supercharger 4 is in operation, the bypass flow path 8 is normally closed by setting the bypass valve 9 to the closed position. Thus, the air supply (solid arrow) that has passed through the turbo compressor 3 a flows through the upstream flow path 5 and is sent to the electric compressor 4 a of the electric supercharger 4.

このとき、ターボ過給機3のターボコンプレッサ3aおよび電動過給機4の電動コンプレッサ4aによって圧縮された給気は、温度上昇する。
そこで、効率向上を図るために、エンジン7に給気される前に、インタークーラ6を介在させることより、圧縮された給気を冷却して、エンジン7に過給する。
At this time, the temperature of the supply air compressed by the turbo compressor 3a of the turbocharger 3 and the electric compressor 4a of the electric supercharger 4 rises in temperature.
Therefore, in order to improve efficiency, the compressed air supply is cooled and supercharged to the engine 7 by interposing the intercooler 6 before the air is supplied to the engine 7.

一方、エンジン7の回転速度が高まり、ターボ過給機3のタービン3bへの排ガスエネルギーが増大したときには、図2のように、電動過給機4を停止させてバイパス通路8を開放する。   On the other hand, when the rotational speed of the engine 7 increases and the exhaust gas energy to the turbine 3b of the turbocharger 3 increases, the electric supercharger 4 is stopped and the bypass passage 8 is opened as shown in FIG.

このとき、電動過給機4が非稼動であっても、ターボ過給機3が排ガスエネルギーにより稼動しているので、ターボコンプレッサ3aの吸気による空気が吸気流路2に流れ、吸気流路2に配置された電動機4bおよびインバータ4cの発熱部を冷却することが可能となる。   At this time, even if the electric supercharger 4 is not in operation, the turbocharger 3 is operating with exhaust gas energy, so that air from the intake air of the turbo compressor 3a flows into the intake passage 2 and the intake passage 2 It becomes possible to cool the heat generating parts of the electric motor 4b and the inverter 4c arranged in the inverter 4c.

また、電動過給機4の非稼動時には、図2のようにバイパス弁9を開くことにより、ターボ過給機3のターボコンプレッサ3aによって圧縮された空気を、バイパス通路8側へ経由させる。
これにより、上流側流路5や電動過給機4の電動コンプレッサ4aが吸気抵抗(圧損)になることを防止することができる。
Further, when the electric supercharger 4 is not in operation, the air compressed by the turbo compressor 3a of the turbocharger 3 is caused to pass to the bypass passage 8 side by opening the bypass valve 9 as shown in FIG.
Thereby, it can prevent that the upstream flow path 5 and the electric compressor 4a of the electric supercharger 4 become intake resistance (pressure loss).

以上のように、この発明の実施の形態1(図1、図2)に係る内燃機関用過給システムは、ターボコンプレッサ3aおよびタービン3bを有するターボ過給機3と、ターボコンプレッサ3aの下流側流路に設けられ、電動機4bおよびインバータ4cにより駆動される電動コンプレッサ4aを有する電動過給機4と、電動コンプレッサ4aの下流側とエンジン7の吸気側との間に配置されたインタークーラ6と、ターボコンプレッサ3aの下流側から電動コンプレッサ4aを迂回してインタークーラ6に連通するバイパス通路8と、バイパス通路8の開度を可変設定するバイパス弁9と、を備え、電動機4bおよびインバータ4c(少なくとも一方)は、ターボコンプレッサ3aの上流側流路に配置されている。   As described above, the supercharging system for an internal combustion engine according to Embodiment 1 (FIGS. 1 and 2) of the present invention includes the turbocharger 3 having the turbo compressor 3a and the turbine 3b, and the downstream side of the turbo compressor 3a. An electric supercharger 4 having an electric compressor 4a provided in the flow path and driven by an electric motor 4b and an inverter 4c; an intercooler 6 disposed between the downstream side of the electric compressor 4a and the intake side of the engine 7; A bypass passage 8 that bypasses the electric compressor 4a from the downstream side of the turbo compressor 3a and communicates with the intercooler 6, and a bypass valve 9 that variably sets the opening degree of the bypass passage 8, and includes an electric motor 4b and an inverter 4c ( (At least one) is disposed in the upstream flow path of the turbo compressor 3a.

このように、電動機4bおよびインバータ4cを、ターボコンプレッサ3aの上流側流路に配置することにより、電動コンプレッサ4aの駆動状態にかかわらず、電動機4bおよびインバータ4cは、上流側流路を流れる空気(外気から吸入される低温の給気)により効果的に冷却される。   As described above, by arranging the electric motor 4b and the inverter 4c in the upstream flow path of the turbo compressor 3a, the electric motor 4b and the inverter 4c can flow through the upstream flow path regardless of the driving state of the electric compressor 4a ( It is cooled effectively by the low-temperature supply air sucked from outside air).

すなわち、ターボコンプレッサ3aの吸い込み空気を利用して、電動過給機4の電動機4bおよびインバータ4cを冷却する手段(吸気流路2)を提供することにより、エンジン7の出力の向上を維持しつつ、電動過給機4の電動機4bおよびインバータ4cの温度上昇を抑制することができる。
また、電動機4bまたはインバータ4cの一方を吸気流路2内に配置した場合も、同様に温度上昇を抑制することができる。
That is, by providing means (intake air passage 2) for cooling the electric motor 4b and the inverter 4c of the electric supercharger 4 using the intake air of the turbo compressor 3a, the improvement of the output of the engine 7 is maintained. The temperature rise of the electric motor 4b and the inverter 4c of the electric supercharger 4 can be suppressed.
Further, when one of the electric motor 4b or the inverter 4c is disposed in the intake flow path 2, the temperature rise can be similarly suppressed.

実施の形態2.
なお、上記実施の形態1(図1、図2)では、電動機4bおよびインバータ4cを、ターボコンプレッサ3aの上流側流路に配置したが、図3、図4のように、ターボコンプレッサ3aの下流側に挿入されたインタークーラ6aから電動コンプレッサ4aに至る上流側流路5に配置してもよい。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment (FIGS. 1 and 2), the electric motor 4b and the inverter 4c are arranged in the upstream flow path of the turbo compressor 3a. However, as shown in FIGS. 3 and 4, the downstream of the turbo compressor 3a. You may arrange | position in the upstream flow path 5 from the intercooler 6a inserted in the side to the electric compressor 4a.

図3、図4はこの発明の実施の形態2に係る内燃機関用過給システムを示すブロック図であり、図3は電動過給機稼動時の状態、図4は電動過給機の非稼動時の状態を示している。各図において、前述(図1、図2)と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。   3 and 4 are block diagrams showing a supercharging system for an internal combustion engine according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 3 is a state when the electric supercharger is operating, and FIG. 4 is a non-operating state of the electric supercharger. It shows the state of the hour. In each figure, the same components as those described above (FIGS. 1 and 2) are denoted by the same reference numerals as those described above, and detailed description thereof is omitted.

図3、図4において、ターボ過給機3のターボコンプレッサ3aの下流側流路には、ターボコンプレッサ3aで圧縮されて温度上昇した空気を冷却するための第1のインタークーラ6a(以下、単に「インタークーラ6a」という)が設けられている。   3 and 4, a first intercooler 6a (hereinafter simply referred to as a first intercooler 6a) for cooling air that has been compressed by the turbo compressor 3a and has risen in temperature is provided in a downstream flow path of the turbo compressor 3a of the turbocharger 3. "Intercooler 6a") is provided.

また、インタークーラ6aの下流側流路11には、電動過給機4の発熱部(電動機4bおよびインバータ4c)が配置され、さらに、電動過給機4の発熱部を介した後に、電動過給機4の電動コンプレッサ4aに至る上流側流路5と、電動コンプレッサ4aを通らずに、第2のインタークーラ6(以下、単に「インタークーラ6」という)に連通されるバイパス通路8と、が設けられている。   In addition, the heat generating portion (the electric motor 4b and the inverter 4c) of the electric supercharger 4 is disposed in the downstream flow path 11 of the intercooler 6a. An upstream flow path 5 that reaches the electric compressor 4a of the feeder 4, a bypass passage 8 that does not pass through the electric compressor 4a, and communicates with a second intercooler 6 (hereinafter simply referred to as “intercooler 6”); Is provided.

図3、図4において、ターボ過給機3および電動過給機4のうちの少なくともターボ過給機3が稼動することにより、吸気流路2には吸気による給気が流れ、エアクリーナ1を経由した給気がターボ過給機3のターボコンプレッサ3aの入口部に達する。
これにより、インタークーラ6aで冷却された空気は、電動機4bおよびインバータ4cの発熱部を冷却することが可能となる。
3 and 4, when at least the turbocharger 3 of the turbocharger 3 and the electric supercharger 4 is operated, the intake air flows into the intake passage 2 and passes through the air cleaner 1. The supplied air reaches the inlet of the turbo compressor 3a of the turbocharger 3.
Thereby, the air cooled by the intercooler 6a can cool the heat generating portions of the electric motor 4b and the inverter 4c.

なお、電動過給機4の稼動時においては、通常、図3のように、バイパス弁9を閉成してバイパス流路8を閉鎖しておく。これにより、電動機4bおよびインバータ4cを通過した給気(実線矢印)は、電動過給機4の電動コンプレッサ4aに至る。   When the electric supercharger 4 is in operation, the bypass valve 9 is normally closed and the bypass flow path 8 is closed as shown in FIG. Thereby, the air supply (solid arrow) that has passed through the electric motor 4 b and the inverter 4 c reaches the electric compressor 4 a of the electric supercharger 4.

エンジン7の低回転時においては、前述のように、排ガスエネルギーが少ないので、図3のように、バイパス通路8を閉成するとともに、ターボ過給機3のみならず電動過給機4を稼動させる。
これにより、電動過給機4およびターボ過給機3によりエンジン7への過給を行い、ターボラグを抑制する。
As described above, since the exhaust gas energy is low when the engine 7 is running at a low speed, the bypass passage 8 is closed and the turbocharger 3 as well as the electric supercharger 4 is operated as shown in FIG. Let
As a result, the electric supercharger 4 and the turbocharger 3 supercharge the engine 7 to suppress turbo lag.

また、電動コンプレッサ4aに至る給気は、インタークーラ6により冷却されているので、電動コンプレッサ4aの発熱を抑制することができ、電動コンプレッサ4aから電動機4bおよびインバータ4cへの受熱の低減を図ることが可能となる。これにより、電動機4bおよびインバータ4cの冷却効果をさらに高めることができる。   Further, since the air supply to the electric compressor 4a is cooled by the intercooler 6, heat generation of the electric compressor 4a can be suppressed, and heat received from the electric compressor 4a to the electric motor 4b and the inverter 4c can be reduced. Is possible. Thereby, the cooling effect of the electric motor 4b and the inverter 4c can further be improved.

なお、電動過給機4の電動コンプレッサ4aにより圧縮された給気は、再び温度上昇するので、効率向上を図るために、エンジン7に給気される前に、インタークーラ6を介在させることより、圧縮された給気を冷却して、エンジン7に過給する。   In addition, since the temperature of the supply air compressed by the electric compressor 4a of the electric supercharger 4 rises again, the intercooler 6 is interposed before being supplied to the engine 7 in order to improve efficiency. Then, the compressed supply air is cooled and supercharged to the engine 7.

一方、エンジン7の回転速度が高まり、ターボ過給機3のタービン3bへの排ガスエネルギーが増大したときには、図4のように、電動過給機4を停止させてバイパス通路8を開放する。   On the other hand, when the rotational speed of the engine 7 increases and the exhaust gas energy to the turbine 3b of the turbocharger 3 increases, the electric supercharger 4 is stopped and the bypass passage 8 is opened as shown in FIG.

このとき、電動過給機4が非稼動であっても、ターボ過給機3が排ガスエネルギーにより稼動しているので、吸気流路2および下流側流路11に給気(実線矢印)が流れ、下流側流路11に配置された電動機4bおよびインバータ4cの発熱部を冷却することが可能となる。   At this time, even if the electric supercharger 4 is not in operation, the turbocharger 3 is operated by the exhaust gas energy, so that air supply (solid arrow) flows through the intake flow path 2 and the downstream flow path 11. It becomes possible to cool the heat generating portions of the electric motor 4b and the inverter 4c arranged in the downstream flow path 11.

また、電動過給機4の非稼動時には、図4のようにバイパス弁9を開くことにより、ターボ過給機3のターボコンプレッサ3aによって圧縮された給気を、バイパス通路8側へ経由させる。
これにより、電動過給機4の電動コンプレッサ4aが吸気抵抗(圧損)になることを防止することができる。
Further, when the electric supercharger 4 is not in operation, the air supply compressed by the turbo compressor 3a of the turbocharger 3 is routed to the bypass passage 8 side by opening the bypass valve 9 as shown in FIG.
Thereby, it can prevent that the electric compressor 4a of the electric supercharger 4 becomes an intake resistance (pressure loss).

以上のように、この発明の実施の形態2(図3、図4)に係る内燃機関用過給システムは、ターボコンプレッサ3aおよびタービン3bを有するターボ過給機3と、ターボコンプレッサ3aの下流側流路に設けられ、電動機4bおよびインバータ4cにより駆動される電動コンプレッサ4aを有する電動過給機4と、ターボコンプレッサ3aの下流側と電動コンプレッサ4aとの間に配置されたインタークーラ6aと、電動コンプレッサ4aの下流側とエンジン7の吸気側との間に配置されたインタークーラ6と、電動機4bおよびインバータ4cの下流側から電動コンプレッサ4aを迂回してインタークーラ6に連通するバイパス通路8と、バイパス通路8の開度を可変設定するバイパス弁9と、を備え、電動機4bおよびインバータ4c(少なくとも一方)は、インタークーラ6aから電動コンプレッサ4aに至る電動コンプレッサ4aの上流側流路5に配置されている。   As described above, the supercharging system for an internal combustion engine according to Embodiment 2 (FIGS. 3 and 4) of the present invention includes the turbocharger 3 having the turbo compressor 3a and the turbine 3b, and the downstream side of the turbo compressor 3a. An electric supercharger 4 having an electric compressor 4a provided in the flow path and driven by an electric motor 4b and an inverter 4c; an intercooler 6a disposed between the downstream side of the turbo compressor 3a and the electric compressor 4a; An intercooler 6 disposed between the downstream side of the compressor 4a and the intake side of the engine 7, and a bypass passage 8 that bypasses the electric compressor 4a from the downstream side of the electric motor 4b and the inverter 4c and communicates with the intercooler 6. A bypass valve 9 for variably setting the opening degree of the bypass passage 8, and an electric motor 4b and an inverter 4c. At least one) is disposed on the upstream side passage 5 of the electric compressor 4a extending from the intercooler 6a to the electric compressor 4a.

このように、電動過給機4の電動機4bおよびインバータ4cを、インタークーラ6aと電動過給機4の上流側流路5との間に配置することにより、インタークーラ6aで冷却後に上流側流路5を流れる空気により、電動機4bおよびインバータ4cを効果的に冷却することができる。
また、前述と同様に、電動機4bまたはインバータ4cの一方を上流側流路5内に配置した場合も、同様に温度上昇を抑制することができる。
Thus, by arranging the electric motor 4b and the inverter 4c of the electric supercharger 4 between the intercooler 6a and the upstream flow path 5 of the electric supercharger 4, the upstream flow after cooling by the intercooler 6a. The motor 4b and the inverter 4c can be effectively cooled by the air flowing through the path 5.
Similarly to the above, when one of the electric motor 4b or the inverter 4c is disposed in the upstream flow path 5, the temperature rise can be similarly suppressed.

実施の形態3.
なお、上記実施の形態1(図1、図2)では、電動コンプレッサ4aを、ターボコンプレッサ3aの下流側に配置したが、図5、図6のように、ターボコンプレッサ3aの上流側に配置し、電動機4bおよびインバータ4cとターボコンプレッサ3aとの間を連通するようにバイパス通路8を設けてもよい。
Embodiment 3 FIG.
In the first embodiment (FIGS. 1 and 2), the electric compressor 4a is arranged on the downstream side of the turbo compressor 3a. However, as shown in FIGS. 5 and 6, the electric compressor 4a is arranged on the upstream side of the turbo compressor 3a. The bypass passage 8 may be provided so as to communicate between the electric motor 4b and the inverter 4c and the turbo compressor 3a.

図5、図6はこの発明の実施の形態3に係る内燃機関用過給システムを示すブロック図であり、図5は電動過給機稼動時の状態、図6は電動過給機の非稼動時の状態を示している。各図において、前述(図1、図2)と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。   5 and 6 are block diagrams showing a supercharging system for an internal combustion engine according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 5 is a state when the electric supercharger is operating, and FIG. 6 is a non-operating state of the electric supercharger. It shows the state of the hour. In each figure, the same components as those described above (FIGS. 1 and 2) are denoted by the same reference numerals as those described above, and detailed description thereof is omitted.

図5、図6において、電動コンプレッサ4aは、ターボコンプレッサ3aの上流側に配置され、バイパス通路8は、電動機4bおよびインバータ4cの下流側から、電動コンプレッサ4aを迂回してターボコンプレッサ3aの上流側に連通している。   5 and 6, the electric compressor 4a is disposed on the upstream side of the turbo compressor 3a, and the bypass passage 8 bypasses the electric compressor 4a from the downstream side of the electric motor 4b and the inverter 4c, and is upstream of the turbo compressor 3a. Communicating with

すなわち、電動機4bおよびインバータ4cの下流側には、電動過給機4の電動コンプレッサ4aに至る上流側流路5と、電動過給機4の電動コンプレッサ4aを通らずに、ターボ過給機3のターボコンプレッサ3aの上流側に連通されるバイパス通路8とが設けられ、バイパス通路8内には、バイパス通路8を開閉するためのバイパス弁9が介装されている。   That is, on the downstream side of the electric motor 4b and the inverter 4c, the turbocharger 3 does not pass through the upstream flow path 5 leading to the electric compressor 4a of the electric supercharger 4 and the electric compressor 4a of the electric supercharger 4. A bypass passage 8 communicating with the upstream side of the turbo compressor 3 a is provided, and a bypass valve 9 for opening and closing the bypass passage 8 is interposed in the bypass passage 8.

また、電動過給機4の発熱部(電動機4bおよびインバータ4c)は、電動コンプレッサ4aの上流側流路5に配置されている。
すなわち、電動機4bおよびインバータ4cは、吸気流路2から電動コンプレッサ4aの上流側流路5に至る通過点に位置するとともに、バイパス通路8の上流側に位置している。
さらに、ターボコンプレッサ3aの下流側流路には、インタークーラ6が設けられている。
Moreover, the heat generating portion (the electric motor 4b and the inverter 4c) of the electric supercharger 4 is disposed in the upstream flow path 5 of the electric compressor 4a.
That is, the electric motor 4b and the inverter 4c are located at a passing point from the intake flow path 2 to the upstream flow path 5 of the electric compressor 4a, and are located upstream of the bypass path 8.
Furthermore, the intercooler 6 is provided in the downstream flow path of the turbo compressor 3a.

エンジン7の低回転時においては、前述のように、排ガスエネルギーが少ないので、図5のように、バイパス通路8を閉成するとともに、ターボ過給機3のみならず電動過給機4を稼動させる。
これにより、電動過給機4とターボ過給機3によりエンジン7へ過給を行い、ターボラグを抑制する。
As described above, when the engine 7 is running at a low speed, the exhaust gas energy is small. Therefore, as shown in FIG. 5, the bypass passage 8 is closed and the turbocharger 3 as well as the electric supercharger 4 is operated. Let
Thereby, the electric supercharger 4 and the turbocharger 3 are used to supercharge the engine 7 to suppress the turbo lag.

このように、ターボ過給機3および電動過給機4の両方が稼動することにより、吸気流路2には吸気による給気が流れ、吸気流路2の下流側流路に配置された電動過給機4の発熱部(電動機4bおよびインバータ4c)を冷却することが可能となる。   As described above, when both the turbocharger 3 and the electric supercharger 4 are operated, the supply air by the intake air flows into the intake passage 2, and the electric motor disposed in the downstream passage of the intake passage 2. It becomes possible to cool the heat generating part (the electric motor 4b and the inverter 4c) of the supercharger 4.

また、ターボ過給機3の下流側流路において、インタークーラ6は、電動コンプレッサ4aおよびターボコンプレッサ3aで圧縮されて温度上昇した給気を、冷却した後にエンジン7に過給する。   In the downstream flow path of the turbocharger 3, the intercooler 6 cools the supply air that has been compressed by the electric compressor 4 a and the turbo compressor 3 a and has risen in temperature, and then supercharges the engine 7.

一方、エンジン7の回転速度が高まりターボ過給機3のタービン3bへの排ガスエネルギーが増大したときには、図6のように、電動過給機4を停止させてバイパス通路8を開放する。   On the other hand, when the rotational speed of the engine 7 increases and the exhaust gas energy to the turbine 3b of the turbocharger 3 increases, the electric supercharger 4 is stopped and the bypass passage 8 is opened as shown in FIG.

このとき、電動過給機4が非稼動であっても、ターボ過給機3が排ガスエネルギーにより稼動しているので、吸気流路2にはターボ過給機3の吸気により空気が流れ、電動機4bとインバータ4cの発熱部を電動過給機4の非稼動時においても冷却することが可能となる。   At this time, even if the electric supercharger 4 is not in operation, the turbocharger 3 is operated by exhaust gas energy, so that air flows into the intake passage 2 due to the intake air of the turbocharger 3, and the electric motor 4b and the heat generating part of the inverter 4c can be cooled even when the electric supercharger 4 is not in operation.

また、電動過給機4の非稼動時には、図6のようにバイパス弁9を開くことにより、エアクリーナ1から電動過給機4の発熱部(電動機4bおよびインバータ4c)を経由した給気をバイパス通路8に導入させる。
これにより、電動過給機4の電動コンプレッサ4aや上流側流路5が吸気抵抗(圧損)になることを防止することができる。
Further, when the electric supercharger 4 is not in operation, the bypass valve 9 is opened as shown in FIG. 6 to bypass the supply of air from the air cleaner 1 via the heat generating portion (the electric motor 4b and the inverter 4c) of the electric supercharger 4. It is introduced into the passage 8.
Thereby, it can prevent that the electric compressor 4a and the upstream flow path 5 of the electric supercharger 4 become intake resistance (pressure loss).

以上のように、この発明の実施の形態3(図5、図6)に係る内燃機関用過給システムは、ターボコンプレッサ3aおよびタービン3bを有するターボ過給機3と、ターボコンプレッサ3aの上流側流路に設けられ、電動機4bおよびインバータ4cにより駆動される電動コンプレッサ4aを有する電動過給機4と、電動コンプレッサ4aの下流側とエンジン7の吸気側との間に配置されたインタークーラ6と、電動機4bおよびインバータ4cの下流側から電動コンプレッサ4aを迂回してターボコンプレッサ3aの上流側に連通するバイパス通路8と、バイパス通路8の開度を可変設定するバイパス弁9と、を備え、電動機4bおよびインバータ4c(少なくとも一方)は、電動コンプレッサ4aの上流側流路5に配置されている。   As described above, the supercharging system for an internal combustion engine according to Embodiment 3 (FIGS. 5 and 6) of the present invention includes the turbocharger 3 having the turbo compressor 3a and the turbine 3b, and the upstream side of the turbo compressor 3a. An electric supercharger 4 having an electric compressor 4a provided in the flow path and driven by an electric motor 4b and an inverter 4c; an intercooler 6 disposed between the downstream side of the electric compressor 4a and the intake side of the engine 7; A bypass passage 8 that bypasses the electric compressor 4a from the downstream side of the motor 4b and the inverter 4c and communicates with the upstream side of the turbo compressor 3a, and a bypass valve 9 that variably sets the opening of the bypass passage 8; 4b and the inverter 4c (at least one) are arrange | positioned in the upstream flow path 5 of the electric compressor 4a.

このように、電動機4bおよびインバータ4cを、電動コンプレッサ4aの上流側流路5およびパイパス通路8の上流側に設けることにより、上流側流路5またはバイパス通路8を流れる外気からの吸入空気により効果的に冷却することができる。
また、前述と同様に、電動機4bまたはインバータ4cの一方を上流側流路5内に配置した場合も、同様に温度上昇を抑制することができる。
As described above, by providing the electric motor 4b and the inverter 4c on the upstream side of the upstream flow path 5 and the bypass passage 8 of the electric compressor 4a, the effect is obtained by the intake air from the outside air flowing in the upstream flow path 5 or the bypass passage 8. Can be cooled.
Similarly to the above, when one of the electric motor 4b or the inverter 4c is disposed in the upstream flow path 5, the temperature rise can be similarly suppressed.

実施の形態4.
なお、上記実施の形態1〜3(図1〜図6)では、電動過給機4およびバイパス弁9の制御手段について言及しなかったが、図7のように、電動過給機4およびバイパス弁9を制御するための電子制御ユニット13(以下、「ECU13」と略称する)を設けてもよい。
Embodiment 4 FIG.
In the first to third embodiments (FIGS. 1 to 6), control means for the electric supercharger 4 and the bypass valve 9 is not mentioned, but as shown in FIG. An electronic control unit 13 (hereinafter abbreviated as “ECU 13”) for controlling the valve 9 may be provided.

図7はこの発明の実施の形態4に係る内燃機関用過給システムの電動過給機稼動時の状態を示すブロック図であり、前述(図1参照)と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。
なお、ここでは、代表的に、図1の構成に適用した例を示したが、他の構成に適用可能なことは言うまでもない。
FIG. 7 is a block diagram showing a state of the supercharger system for an internal combustion engine according to Embodiment 4 of the present invention when the electric supercharger is operating. A detailed description is omitted with reference numerals.
In addition, although the example applied to the structure of FIG. 1 was shown here typically, it cannot be overemphasized that it is applicable to another structure.

図7において、電動過給機4には、温度検出手段12が設けられており、温度検出手段12は、電動機4bおよびインバータ4cの少なくとも一方の温度を検出して、検出温度T4をECU13に入力する。   In FIG. 7, the electric supercharger 4 is provided with a temperature detection means 12, and the temperature detection means 12 detects the temperature of at least one of the electric motor 4 b and the inverter 4 c and inputs the detected temperature T <b> 4 to the ECU 13. To do.

ECU13は、温度検出手段12の検出温度T4が所定温度(発熱限界温度に対応)に達した場合には、制御指令C4を生成して電動過給機4を停止させるとともに、制御指令C9を生成してバイパス弁9を開放制御する。   When the detected temperature T4 of the temperature detecting means 12 reaches a predetermined temperature (corresponding to the heat generation limit temperature), the ECU 13 generates a control command C4 to stop the electric supercharger 4 and generates a control command C9. Then, the bypass valve 9 is controlled to be opened.

前述の実施の形態1〜3においては、電動過給機4の稼動/非稼動状態に応じてバイパス弁9を閉成/開放制御していたが、使用環境によっては、電動過給機4の電動機4bおよびインバータ4cがエンジン7の低回転時においても発熱限界温度に達してしまう場合があり得る。   In the above-described first to third embodiments, the bypass valve 9 is closed / opened in accordance with the operating / non-operating state of the electric supercharger 4, but depending on the use environment, the electric supercharger 4 The motor 4b and the inverter 4c may reach the heat generation limit temperature even when the engine 7 is rotating at a low speed.

ECU13は、図7の状態において、通常時は、ターボコンプレッサ3aおよび電動コンプレッサ4aの稼働による給気を用いて電動機4bおよびインバータ4cの発熱部を冷却するが、温度検出手段12の検出温度T4が発熱限界温度に達してしまいそうな場合には、制御指令C4により電動過給機4を停止させるとともに、制御指令C9によりバイパス弁9を開いてターボ過給機3のみの過給とする。   In the state of FIG. 7, the ECU 13 normally cools the heat generating portions of the electric motor 4 b and the inverter 4 c using the air supplied by the operation of the turbo compressor 3 a and the electric compressor 4 a, but the detected temperature T4 of the temperature detecting means 12 is When the heat generation limit temperature is likely to be reached, the electric supercharger 4 is stopped by the control command C4, and the bypass valve 9 is opened by the control command C9 to supercharge only the turbocharger 3.

これにより、電動過給機4の電動機4bおよびインバータ4cの過熱状態を回避して、電動機4bおよびインバータ4cを保護することが可能となる。
なお、図7の温度検出手段12およびECU13を図3または図5の構成に適用した場合も、同等の効果を得ることが可能となる。
As a result, the motor 4b and the inverter 4c of the electric supercharger 4 can be avoided from being overheated, and the motor 4b and the inverter 4c can be protected.
In addition, even when the temperature detection unit 12 and the ECU 13 of FIG. 7 are applied to the configuration of FIG. 3 or FIG. 5, the same effect can be obtained.

以上のように、この発明の実施の形態4(図7)に係る内燃機関用過給システムは、電動過給機4およびバイパス弁9を制御するECU13を備えている。
ECU13は、電動コンプレッサ4aの動作時には、パイパス弁9を閉じて、電動コンプレッサ4aおよびターボコンプレッサ3aの吸気流により電動機4bおよびインバータ4cの少なくとも一方を冷却させ、電動コンプレッサ4aの停止時には、バイパス弁9を開いて、ターボコンプレッサ3aの吸気流により電動機4bおよびインバータ4cの少なくとも一方を冷却させる。
As described above, the supercharging system for an internal combustion engine according to the fourth embodiment (FIG. 7) of the present invention includes the ECU 13 that controls the electric supercharger 4 and the bypass valve 9.
The ECU 13 closes the bypass valve 9 during operation of the electric compressor 4a, cools at least one of the electric motor 4b and the inverter 4c by the intake air flow of the electric compressor 4a and the turbo compressor 3a, and bypasses the bypass valve 9 when the electric compressor 4a is stopped. And at least one of the electric motor 4b and the inverter 4c is cooled by the intake air flow of the turbo compressor 3a.

また、この発明の実施の形態4に係る内燃機関用過給システムは、電動機4bおよびインバータ4cの少なくとも一方の温度を検出する温度検出手段12を備え、ECU13は、温度検出手段12の検出温度T4が所定温度に達した場合に、電動コンプレッサ4aを停止させるとともに、バイパス弁9を開いて、ターボコンプレッサ3aの吸気流により電動機4bおよびインバータ4cを冷却させる。   Further, the internal combustion engine supercharging system according to Embodiment 4 of the present invention includes temperature detecting means 12 for detecting the temperature of at least one of the electric motor 4b and the inverter 4c, and the ECU 13 detects the temperature T4 detected by the temperature detecting means 12. When the temperature reaches a predetermined temperature, the electric compressor 4a is stopped, the bypass valve 9 is opened, and the electric motor 4b and the inverter 4c are cooled by the intake air flow of the turbo compressor 3a.

これにより、通常は電動過給機4を稼働させる状態においても、電動機4bおよびインバータ4cの過熱状態を回避して電動機4bおよびインバータ4cを確実に保護することができる。
なお、上記実施の形態1〜4では、電動過給機4の電動機4bおよびインバータ4cが一体化された場合を示したが、それぞれ別々の構成となっている場合でも、同様の効果が得られることは言うまでもない。
As a result, even when the electric supercharger 4 is normally operated, it is possible to reliably protect the electric motor 4b and the inverter 4c by avoiding the overheating state of the electric motor 4b and the inverter 4c.
In addition, in the said Embodiment 1-4, although the case where the electric motor 4b and the inverter 4c of the electric supercharger 4 were integrated was shown, the same effect is acquired even when it becomes a respectively separate structure. Needless to say.

1 エアクリーナ、2 吸気流路(ターボコンプレッサの上流側流路)、3 ターボ過給機、3a ターボコンプレッサ、3b タービン、4 電動過給機、4a 電動コンプレッサ、4b 電動機、4c インバータ、5 電動コンプレッサの上流側流路、6 インタークーラ(第2のインタークーラ)、6a インタークーラ(第1のインタークーラ)、7 エンジン、8 パイパス通路、9 バイパス弁、11 インタークーラの下流側流路、12 温度検出手段、13 ECU、20 排気流路、C4、C9 制御指令、T4 検出温度。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air cleaner, 2 intake flow path (upstream flow path of turbo compressor), 3 turbocharger, 3a turbo compressor, 3b turbine, 4 electric supercharger, 4a electric compressor, 4b electric motor, 4c inverter, 5 electric compressor Upstream flow path, 6 intercooler (second intercooler), 6a intercooler (first intercooler), 7 engine, 8 bypass path, 9 bypass valve, 11 downstream flow path of intercooler, 12 temperature detection Means, 13 ECU, 20 Exhaust flow path, C4, C9 control command, T4 detected temperature.

この発明に係る内燃機関用過給システムは、ターボコンプレッサおよびタービンを有するターボ過給機と、ターボコンプレッサの下流側流路に設けられ、電動機およびインバータにより駆動される電動コンプレッサを有する電動過給機と、電動コンプレッサの下流側とエンジンの吸気側との間に配置されたインタークーラと、ターボコンプレッサの下流側から電動コンプレッサを迂回してインタークーラに連通するバイパス通路と、バイパス通路の開度を可変設定するバイパス弁と、を備えた内燃機関用過給システムにおいて、電動機およびインバータの少なくとも一方は、ターボコンプレッサの上流側流路にターボコンプレッサに隣接して配置されたものである。 A supercharging system for an internal combustion engine according to the present invention includes a turbocharger having a turbo compressor and a turbine, and an electric supercharger having an electric compressor provided in a downstream flow path of the turbo compressor and driven by an electric motor and an inverter. An intercooler disposed between the downstream side of the electric compressor and the intake side of the engine, a bypass passage that bypasses the electric compressor from the downstream side of the turbo compressor and communicates with the intercooler, and an opening degree of the bypass passage. In the supercharging system for an internal combustion engine provided with a variably set bypass valve, at least one of the electric motor and the inverter is disposed adjacent to the turbo compressor in the upstream flow path of the turbo compressor .

Claims (6)

ターボコンプレッサおよびタービンを有するターボ過給機と、
前記ターボコンプレッサの下流側流路に設けられ、電動機およびインバータにより駆動される電動コンプレッサを有する電動過給機と、
前記電動コンプレッサの下流側とエンジンの吸気側との間に配置されたインタークーラと、
前記ターボコンプレッサの下流側から前記電動コンプレッサを迂回して前記インタークーラに連通するバイパス通路と、
前記バイパス通路の開度を可変設定するバイパス弁と、
を備えた内燃機関用過給システムにおいて、
前記電動機および前記インバータの少なくとも一方は、前記ターボコンプレッサの上流側流路に配置されたことを特徴とする内燃機関用過給システム。
A turbocharger having a turbo compressor and a turbine;
An electric supercharger having an electric compressor provided in a downstream flow path of the turbo compressor and driven by an electric motor and an inverter;
An intercooler disposed between the downstream side of the electric compressor and the intake side of the engine;
A bypass passage that bypasses the electric compressor from the downstream side of the turbo compressor and communicates with the intercooler;
A bypass valve for variably setting the opening of the bypass passage;
In a supercharging system for an internal combustion engine comprising:
The supercharging system for an internal combustion engine, wherein at least one of the electric motor and the inverter is disposed in an upstream flow path of the turbo compressor.
ターボコンプレッサおよびタービンを有するターボ過給機と、
前記ターボコンプレッサの下流側流路に設けられ、電動機およびインバータにより駆動される電動コンプレッサを有する電動過給機と、
前記ターボコンプレッサの下流側と前記電動コンプレッサとの間に配置された第1のインタークーラと、
前記電動コンプレッサの下流側とエンジンの吸気側との間に配置された第2のインタークーラと、
前記電動機およびインバータの下流側から前記電動コンプレッサを迂回して前記第2のインタークーラに連通するバイパス通路と、
前記バイパス通路の開度を可変設定するバイパス弁と、
を備えた内燃機関用過給システムにおいて、
前記電動機および前記インバータの少なくとも一方は、前記第1のインタークーラから前記電動コンプレッサに至る前記電動コンプレッサの上流側流路に配置されたことを特徴とする内燃機関用過給システム。
A turbocharger having a turbo compressor and a turbine;
An electric supercharger having an electric compressor provided in a downstream flow path of the turbo compressor and driven by an electric motor and an inverter;
A first intercooler disposed between the downstream side of the turbo compressor and the electric compressor;
A second intercooler disposed between the downstream side of the electric compressor and the intake side of the engine;
A bypass passage that bypasses the electric compressor from the downstream side of the electric motor and the inverter and communicates with the second intercooler;
A bypass valve for variably setting the opening of the bypass passage;
In a supercharging system for an internal combustion engine comprising:
The supercharging system for an internal combustion engine, wherein at least one of the electric motor and the inverter is disposed in an upstream flow path of the electric compressor from the first intercooler to the electric compressor.
ターボコンプレッサおよびタービンを有するターボ過給機と、
前記ターボコンプレッサの上流側流路に設けられ、電動機およびインバータにより駆動される電動コンプレッサを有する電動過給機と、
前記電動コンプレッサの下流側とエンジンの吸気側との間に配置されたインタークーラと、
前記電動機およびインバータの下流側から前記電動コンプレッサを迂回して前記ターボコンプレッサの上流側に連通するバイパス通路と、
前記バイパス通路の開度を可変設定するバイパス弁と、
を備えた内燃機関用過給システムにおいて、
前記電動機および前記インバータの少なくとも一方は、前記電動コンプレッサの上流側流路に配置されたことを特徴とする内燃機関用過給システム。
A turbocharger having a turbo compressor and a turbine;
An electric supercharger having an electric compressor provided in an upstream flow path of the turbo compressor and driven by an electric motor and an inverter;
An intercooler disposed between the downstream side of the electric compressor and the intake side of the engine;
A bypass passage that bypasses the electric compressor from the downstream side of the electric motor and the inverter and communicates with the upstream side of the turbo compressor;
A bypass valve for variably setting the opening of the bypass passage;
In a supercharging system for an internal combustion engine comprising:
The supercharging system for an internal combustion engine, wherein at least one of the electric motor and the inverter is disposed in an upstream flow path of the electric compressor.
前記電動過給機および前記バイパス弁を制御するECUを備えたことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の内燃機関用過給システム。   The supercharging system for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, further comprising an ECU that controls the electric supercharger and the bypass valve. 前記ECUは、
前記電動コンプレッサの動作時には、前記パイパス弁を閉じて、前記電動コンプレッサおよび前記ターボコンプレッサの吸気流により前記電動機および前記インバータの少なくとも一方を冷却させ、
前記電動コンプレッサの停止時には、前記バイパス弁を開いて、前記ターボコンプレッサの吸気流により前記電動機および前記インバータの少なくとも一方を冷却させることを特徴とする請求項4に記載の内燃機関用過給システム。
The ECU
During the operation of the electric compressor, the bypass valve is closed, and at least one of the electric motor and the inverter is cooled by the intake air flow of the electric compressor and the turbo compressor,
5. The supercharging system for an internal combustion engine according to claim 4, wherein when the electric compressor is stopped, the bypass valve is opened, and at least one of the electric motor and the inverter is cooled by an intake air flow of the turbo compressor.
前記電動機および前記インバータの少なくとも一方の温度を検出する温度検出手段を備え、
前記ECUは、
前記温度検出手段の検出温度が所定温度に達した場合に、前記電動コンプレッサを停止させるとともに、前記バイパス弁を開いて、前記ターボコンプレッサの吸気流により前記電動機および前記インバータを冷却させることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の内燃機関用過給システム。
Temperature detecting means for detecting the temperature of at least one of the electric motor and the inverter;
The ECU
When the temperature detected by the temperature detection means reaches a predetermined temperature, the electric compressor is stopped and the bypass valve is opened to cool the electric motor and the inverter by the intake air flow of the turbo compressor. The supercharging system for an internal combustion engine according to claim 4 or 5.
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