JP2008115731A - Cooling system for electrically-driven supercharger - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively cool an electric motor arranged between a turbine and compressor in a cooling system for an electrically-driven supercharger. <P>SOLUTION: The electrically-driven supercharger 10 comprises the compressor 12 for pressurizing intake air of an internal combustion engine, the turbine 14 for converting exhaust energy into rotary force of the compressor 12, and the electric motor 16 which is arranged between the compressor 12 and turbine 14 and assists rotation of the compressor 12. A gap cooling passage 106 is arranged to inject oil into a gap 96 between a rotor 80 and stator 94 of the electric motor 16. The gap cooling passage 106 is formed at the compressor 12 side against the electric motor 16. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、電動駆動過給機冷却システムに係り、特に、車載用内燃機関に組み込まれる電動駆動過給機を冷却するシステムとして好適な電動駆動過給機冷却システムに関する。   The present invention relates to an electric drive supercharger cooling system, and more particularly, to an electric drive supercharger cooling system suitable as a system for cooling an electric drive supercharger incorporated in an in-vehicle internal combustion engine.

従来、例えば特開平5−256155号公報に開示されるように、電動機によるアシスト機能を備えた電動駆動過給機が知られている。上記従来の電動駆動過給機は、吸気側に設けられるコンプレッサと、排気側に設けられるタービンとの間に電動機を備えている。コンプレッサとタービンの回転軸は一体化されており、排気エネルギによりタービンが回転すると、コンプレッサは、吸入空気を加圧して内燃機関に過給する。   Conventionally, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-256155, an electric drive supercharger having an assist function by an electric motor is known. The conventional electric drive supercharger includes an electric motor between a compressor provided on the intake side and a turbine provided on the exhaust side. The rotation shafts of the compressor and the turbine are integrated, and when the turbine is rotated by exhaust energy, the compressor pressurizes intake air and supercharges the internal combustion engine.

排気エネルギが十分に大きな高負荷領域では、スロットル開度の変化が迅速に排気エネルギの変化に反映される。この場合、タービン及びコンプレッサの回転数(ターボ回転数)は、スロットル開度に対して迅速に反応し、その結果、内燃機関は優れた応答性を示す。これに対して、排気エネルギの小さな低負荷領域では、スロットル開度の変化がタービン回転数に反映されるまでにある程度の遅延が伴い、いわゆるターボラグが発生する。   In a high load region where the exhaust energy is sufficiently large, the change in the throttle opening is quickly reflected in the change in the exhaust energy. In this case, the rotational speed of the turbine and the compressor (turbo rotational speed) reacts quickly with respect to the throttle opening, and as a result, the internal combustion engine exhibits excellent responsiveness. On the other hand, in a low load region where the exhaust energy is small, a so-called turbo lag is generated with a certain delay until the change in the throttle opening is reflected in the turbine speed.

電動駆動過給機によれば、ターボラグが発生し易い低負荷領域で、電動機によってターボ回転をアシストすることができる。このため、電動駆動過給機によれば、特に低負荷領域において、内燃機関の応答性を改善することができる。   According to the electric drive supercharger, turbo rotation can be assisted by the electric motor in a low load region in which turbo lag is likely to occur. For this reason, according to the electrically driven supercharger, the responsiveness of the internal combustion engine can be improved particularly in a low load region.

上記従来の電動駆動過給機は、電動機の過熱を防ぐため、電動機を冷却する機構を備えている。具体的には、上記従来の電動駆動過給機は、電動機の固定子と回転子との間隙に直面するジェット噴射孔と、そのジェット噴射孔と連通する冷却液経路を、電動機とタービンの間に備えている。冷却液経路には、圧縮空気とオイルの混合物が供給され、電動機は、その混合物により冷却される。   The conventional electric drive supercharger includes a mechanism for cooling the electric motor in order to prevent the electric motor from overheating. Specifically, the conventional electrically driven supercharger includes a jet injection hole facing the gap between the stator and rotor of the electric motor, and a coolant path communicating with the jet injection hole between the electric motor and the turbine. In preparation. A mixture of compressed air and oil is supplied to the coolant path, and the electric motor is cooled by the mixture.

固定子と回転子の間隙が過熱すると、両者間にカーボンが付着して過給機の効率が悪化する等の不都合が生ずる。上述した従来の構成により、固定子と回転子の間隙を適切に冷却することができれば、その間隙の過熱を防ぐことができ、電動駆動過給機の動作特性が悪化するのを防ぐことができる。   If the gap between the stator and the rotor is overheated, there will be inconveniences such as carbon adhering between them and the efficiency of the supercharger deteriorates. If the gap between the stator and the rotor can be appropriately cooled by the above-described conventional configuration, overheating of the gap can be prevented, and the operating characteristics of the electrically driven supercharger can be prevented from deteriorating. .

特開平5−256155号公報JP-A-5-256155 特開2004−3420号公報JP 2004-3420 A 特開2003−239756号公報JP 2003-239756 A 特開2004−108213号公報JP 2004-108213 A

ところで、上記従来の電動駆動過給機は、固定子と回転子の間隙に冷却液を導く経路が電動機のタービン側に設けられている。タービンは、排気ガスによって駆動されるため、高温になり易い。このため、冷却液経路がタービンの付近に設けられていると、冷却液は、その中を通過する過程で加熱される。電動機を効率的に冷却するためには、冷却液は低温であることが望ましい。この点、上記従来の電動駆動過給機の構成は、電動機の冷却を図るうえで、必ずしも理想的なものではなかった。   By the way, in the conventional electric drive supercharger, a path for introducing the coolant into the gap between the stator and the rotor is provided on the turbine side of the electric motor. Since the turbine is driven by exhaust gas, it tends to be hot. For this reason, when the coolant path is provided in the vicinity of the turbine, the coolant is heated in the process of passing through the coolant path. In order to efficiently cool the electric motor, it is desirable that the coolant is at a low temperature. In this regard, the configuration of the conventional electric drive supercharger is not necessarily ideal for cooling the electric motor.

また、上記従来の電動駆動過給機においては、固定子と回転子の間隙に冷却液を噴射するタイミングについては、何ら考慮がなされていない。固定子と回転子の間隙に噴射された冷却液は、回転子の回転を妨げる抵抗物となる。このため、冷却液が噴射されると、過給機の効率が低下し、内燃機関の出力が低下することがある。この点、上記従来の電動駆動過給機は、電動機を冷却する際に車両のドライバビリティを悪化させる可能性を有するものであった。   Further, in the conventional electric drive supercharger, no consideration is given to the timing of injecting the coolant into the gap between the stator and the rotor. The coolant injected into the gap between the stator and the rotor becomes a resistor that prevents the rotor from rotating. For this reason, when the coolant is injected, the efficiency of the supercharger may decrease, and the output of the internal combustion engine may decrease. In this regard, the conventional electric drive supercharger has a possibility of deteriorating the drivability of the vehicle when the electric motor is cooled.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、タービンとコンプレッサとの間に配置された電動機を効率的に冷却することのできる電動駆動過給機冷却システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an electrically driven supercharger cooling system capable of efficiently cooling an electric motor disposed between a turbine and a compressor. With the goal.

また、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、車両のドライバビリティを悪化させることなく電動機を効率よく冷却することのできる電動駆動過給機冷却システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an electric drive supercharger cooling system capable of efficiently cooling an electric motor without deteriorating the drivability of the vehicle. With the goal.

第1の発明は、上記の目的を達成するため、電動駆動過給機冷却システムであって、
内燃機関の吸入空気を加圧するコンプレッサと、
排気エネルギを前記コンプレッサの回転力に変換するタービンと、
前記コンプレッサとタービンの間に配置され、前記コンプレッサの回転をアシストする電動機と、
前記電動機の回転子と固定子の間隙に冷却液を噴射するための間隙冷却用経路と、を備え、
前記間隙冷却用経路は、前記電動機に対して前記コンプレッサ側を延在していることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first invention is an electrically driven supercharger cooling system,
A compressor for pressurizing the intake air of the internal combustion engine;
A turbine that converts exhaust energy into rotational force of the compressor;
An electric motor disposed between the compressor and the turbine and assisting the rotation of the compressor;
A gap cooling path for injecting coolant into the gap between the rotor and stator of the electric motor,
The gap cooling path extends on the compressor side with respect to the electric motor.

また、第2の発明は、第1の発明において、
前記間隙冷却用経路から前記間隙に噴射される冷却液の流量を制御する流量制御手段と、
内燃機関への燃料供給状態を検知する燃料供給状態検知手段と、
内燃機関に対して燃料が定常供給されている場合、及び内燃機関に対する燃料供給量が増加している場合に、前記冷却経路から前記間隙への冷却液の噴射を禁止する噴射禁止手段と、
を備えることを特徴とする。
The second invention is the first invention, wherein
A flow rate control means for controlling the flow rate of the coolant injected into the gap from the gap cooling path;
Fuel supply state detection means for detecting the fuel supply state to the internal combustion engine;
An injection prohibiting means for prohibiting the injection of the coolant from the cooling path into the gap when the fuel is constantly supplied to the internal combustion engine and when the amount of fuel supply to the internal combustion engine is increasing;
It is characterized by providing.

また、第3の発明は、第2の発明において、内燃機関に対する燃料供給量が減少している場合、及び内燃機関に対する燃料供給がカットされている場合に、前記冷却経路から前記間隙への冷却液の噴射を指令する噴射指令手段を備えることを特徴とする。   Further, in the third invention according to the second invention, when the fuel supply amount to the internal combustion engine is reduced and when the fuel supply to the internal combustion engine is cut off, the cooling from the cooling path to the gap is performed. An injection command means for commanding the liquid injection is provided.

また、第4の発明は、第3の発明において、前記燃料供給状態検知手段は、燃料供給量の減少速度を検知する減少速度検知手段を備え、
前記噴射指令手段は、
燃料供給量の減少速度に基づいて、前記間隙への冷却液の噴射量を算出する噴射量算出手段と、
算出された噴射量が噴射されるように、前記流量制御手段を制御する流量制御手段と、を含むことを特徴とする。
In a fourth aspect based on the third aspect, the fuel supply state detection means comprises a decrease rate detection means for detecting a decrease rate of the fuel supply amount,
The injection command means includes
An injection amount calculating means for calculating an injection amount of the coolant into the gap based on a decrease rate of the fuel supply amount;
And a flow rate control means for controlling the flow rate control means so that the calculated injection amount is injected.

また、第5の発明は、第1乃至第4の発明において、
前記電動機の温度を検知する温度検知手段と、
前記電動機の温度が冷却判定温度に達している場合に、前記間隙冷却用経路から前記間隙への冷却液の噴射を指令する強制冷却指令手段と、
を備えることを特徴とする。
The fifth invention is the first to fourth inventions,
Temperature detecting means for detecting the temperature of the electric motor;
Forced cooling command means for commanding injection of coolant from the gap cooling path to the gap when the temperature of the electric motor has reached the cooling determination temperature;
It is characterized by providing.

また、第6の発明は、第1乃至第5の発明において、
前記電動機の温度を検知する温度検知手段と、
前記電動機の温度が、冷却判定温度に比して高い許容上限温度に達している場合に、前記電動機への通電をカットする通電カット指令手段と、
を備えることを特徴とする。
The sixth invention is the first to fifth invention, wherein
Temperature detecting means for detecting the temperature of the electric motor;
Energization cut command means for cutting energization to the motor when the temperature of the motor has reached an allowable upper limit temperature higher than the cooling determination temperature;
It is characterized by providing.

また、第7の発明は、第1乃至第6の発明において、
前記間隙冷却用経路に冷却液を供給するために設けられた電動冷却液ポンプと、
前記電動機の温度を検知する温度検知手段と、
内燃機関の停止後に、前記電動機の温度が冷却判定温度に達している場合に、前記間隙冷却用経路から前記間隙への冷却液の噴射を指令する停止後冷却指令手段と、
を備えることを特徴とする。
The seventh invention is the first to sixth inventions,
An electric coolant pump provided to supply coolant to the gap cooling path;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the electric motor;
A post-stop cooling command means for commanding injection of coolant from the gap cooling path to the gap when the temperature of the electric motor has reached a cooling determination temperature after the internal combustion engine is stopped;
It is characterized by providing.

また、第8の発明は、第1乃至第7の発明において、内燃機関に供給される潤滑油と、前記間隙冷却用経路に供給される冷却液とが互いに混じり合わないように、前記潤滑油を供給するための系と、前記冷却液を供給するための系とが、互いに独立した系として設けられていることを特徴とする。   The eighth invention is the first to seventh inventions, wherein the lubricating oil supplied to the internal combustion engine and the cooling liquid supplied to the gap cooling path are not mixed with each other. The system for supplying the coolant and the system for supplying the cooling liquid are provided as independent systems.

また、第9の発明は、第1乃至第8の発明において、
前記回転子を回動可能に保持する軸受けと、
前記軸受けに潤滑油を供給する軸受け連通経路と、
前記軸受けに供給された潤滑油を、前記固定子が備えるコイルの周辺に導く潤滑油ガイド機構と、
を備えることを特徴とする。
The ninth invention relates to the first to eighth inventions,
A bearing for rotatably holding the rotor;
A bearing communication path for supplying lubricating oil to the bearing;
A lubricating oil guide mechanism for guiding the lubricating oil supplied to the bearing to the periphery of a coil provided in the stator;
It is characterized by providing.

また、第10の発明は、第1乃至第9の発明において、前記間隙冷却用経路は、前記間隙と平行な方向に前記冷却液を噴射する向きに開口し、前記間隙の端部に直面する噴射孔を備えることを特徴とする。   According to a tenth aspect of the present invention, in the first to ninth aspects, the gap cooling path opens in a direction parallel to the gap to inject the coolant and faces the end of the gap. An injection hole is provided.

また、第11の発明は、電動駆動過給機冷却システムであって、
内燃機関の吸入空気を加圧するコンプレッサと、
排気エネルギを前記コンプレッサの回転力に変換するタービンと、
前記コンプレッサとタービンの間に配置され、前記コンプレッサの回転をアシストする電動機と、
前記電動機の回転子と固定子の間隙に冷却液を噴射するための間隙冷却用経路と、
前記間隙冷却用経路から前記間隙に噴射される冷却液の流量を制御する流量制御手段と、
内燃機関への燃料供給状態を検知する燃料供給状態検知手段と、
内燃機関に対して燃料が定常供給されている場合、及び内燃機関に対する燃料供給量が増加している場合に、前記冷却経路から前記間隙への冷却液の噴射を禁止する噴射禁止手段と、
を備えることを特徴とする。
The eleventh aspect of the invention is an electrically driven supercharger cooling system,
A compressor for pressurizing the intake air of the internal combustion engine;
A turbine that converts exhaust energy into rotational force of the compressor;
An electric motor disposed between the compressor and the turbine and assisting the rotation of the compressor;
A gap cooling path for injecting coolant into the gap between the rotor and stator of the electric motor;
A flow rate control means for controlling the flow rate of the coolant injected into the gap from the gap cooling path;
Fuel supply state detection means for detecting the fuel supply state to the internal combustion engine;
An injection prohibiting means for prohibiting the injection of the coolant from the cooling path into the gap when the fuel is constantly supplied to the internal combustion engine and when the amount of fuel supply to the internal combustion engine is increasing;
It is characterized by providing.

また、第12の発明は、第11の発明において、内燃機関に対する燃料供給量が減少している場合、及び内燃機関に対する燃料供給がカットされている場合に、前記冷却経路から前記間隙への冷却液の噴射を指令する噴射指令手段を備えることを特徴とする。   In a twelfth aspect according to the eleventh aspect, when the fuel supply amount to the internal combustion engine is reduced and when the fuel supply to the internal combustion engine is cut off, the cooling from the cooling path to the gap is performed. An injection command means for commanding the liquid injection is provided.

第1の発明によれば、電動機の回転子と固定子の間隙に冷却液を噴射するための間隙冷却用経路が、電動機に対してコンプレッサ側を延在している。コンプレッサは、吸気側に設けられるためタービンに比して十分に低温である。このため、本発明によれば、低温の冷却液を回転子と固定子の間隙に向けて噴射することができ、電動機を効率的に冷却することができる。   According to the first invention, the gap cooling path for injecting the coolant into the gap between the rotor and the stator of the electric motor extends on the compressor side with respect to the electric motor. Since the compressor is provided on the intake side, it is sufficiently cooler than the turbine. For this reason, according to this invention, a low-temperature cooling fluid can be injected toward the space | interval of a rotor and a stator, and an electric motor can be cooled efficiently.

第2又は第11の発明によれば、内燃機関に対して燃料が定常供給されている場合、及び内燃機関に対する燃料供給量が増加している場合は、回転子と固定子の間隙に対する冷却液の噴射が禁止される。内燃機関に対して燃料が定常供給されている場合、及び内燃機関に対する燃料供給量が増加している場合は、運転者が、内燃機関の出力低下を望んでいないと判断できる。このような状況下で冷却液が噴射されると、過給機の効率が低下して、運転者の意図しない出力低下が生じ得る。本発明によれば、このような出力低下によるドライバビリティの悪化を確実に防ぐことができる。   According to the second or eleventh invention, when the fuel is constantly supplied to the internal combustion engine and when the amount of fuel supply to the internal combustion engine is increasing, the coolant for the gap between the rotor and the stator Is prohibited. When the fuel is constantly supplied to the internal combustion engine and when the amount of fuel supply to the internal combustion engine is increasing, it can be determined that the driver does not want to reduce the output of the internal combustion engine. When the coolant is injected under such a situation, the efficiency of the supercharger is lowered, and the output can be reduced unintended by the driver. According to the present invention, it is possible to reliably prevent the deterioration of drivability due to such a decrease in output.

第3又は第12の発明によれば、内燃機関に対する燃料供給量が減少している場合、及び内燃機関に対する燃料供給がカットされている場合に、回転子と固定子の間隙に冷却液を噴射することができる。内燃機関に対する燃料供給量が減少している場合、及び内燃機関に対する燃料供給がカットされている場合は、運転者が、内燃機関の出力低下を望んでいると判断できる。本発明によれば、このような状況下で冷却液を噴射することで、過給機の効率を落として減速感を強調することができる。   According to the third or twelfth invention, the coolant is injected into the gap between the rotor and the stator when the fuel supply amount to the internal combustion engine is reduced and when the fuel supply to the internal combustion engine is cut. can do. When the fuel supply amount to the internal combustion engine is decreasing and when the fuel supply to the internal combustion engine is cut off, it can be determined that the driver desires a decrease in the output of the internal combustion engine. According to the present invention, by injecting the coolant in such a situation, it is possible to reduce the efficiency of the supercharger and emphasize the feeling of deceleration.

第4の発明によれば、燃料供給量の減少速度に基づいて冷却液の噴射量を算出することができる。燃料供給量の減少速度は、運転者が意図する減速感と相関を有している。他方、冷却液の噴射量は、過給機の効率低下の度合いと相関を有している。このため、本発明によれば、電動駆動過給機の効率を、運転者の意図する減速感に対応するように低下させることができる。   According to the fourth aspect of the present invention, the coolant injection amount can be calculated based on the fuel supply amount decrease rate. The decreasing rate of the fuel supply amount has a correlation with the deceleration feeling intended by the driver. On the other hand, the injection amount of the coolant has a correlation with the degree of reduction in efficiency of the supercharger. For this reason, according to the present invention, the efficiency of the electrically driven supercharger can be lowered so as to correspond to the feeling of deceleration intended by the driver.

第5の発明によれば、電動機の温度が冷却判定温度に達している場合には、無条件で冷却液の噴射させることができる。このため、本発明によれば、電動機の温度が冷却判定温度を超えて上昇するのを防ぎ、電動機を適切に保護することができる。   According to the fifth aspect, when the temperature of the electric motor reaches the cooling determination temperature, the coolant can be injected unconditionally. For this reason, according to this invention, it can prevent that the temperature of an electric motor rises exceeding cooling determination temperature, and can protect an electric motor appropriately.

第6の発明によれば、電動機の温度が許容上限温度に達している場合には、電動機への通電を強制的にカットすることができる。電動機への通電がカットされると、電動機の更なる温度上昇を抑えることができる。このため、本発明によれば、電動機の過熱を適切に防ぐことができる。   According to the sixth aspect, when the temperature of the electric motor reaches the allowable upper limit temperature, the energization to the electric motor can be forcibly cut. When energization to the motor is cut off, further temperature rise of the motor can be suppressed. For this reason, according to this invention, the overheating of an electric motor can be prevented appropriately.

第7の発明によれば、内燃機関の停止後においても、電動冷却液ポンプによって回転子と固定子の間隙に冷却液を供給することができる。特に、本発明によれば、内燃機関の停止後に、電動機の温度が冷却判定温度に達している場合には、その温度が下がるまで回転子と固定子の間隙を冷却液で冷却することができる。このため、本発明によれば、内燃機関の停止後に長期間に渡って電動機の周辺が高温に維持されるのを防ぐことができる。   According to the seventh aspect, even after the internal combustion engine is stopped, the coolant can be supplied to the gap between the rotor and the stator by the electric coolant pump. In particular, according to the present invention, when the temperature of the electric motor reaches the cooling determination temperature after the internal combustion engine is stopped, the gap between the rotor and the stator can be cooled with the cooling liquid until the temperature decreases. . For this reason, according to the present invention, it is possible to prevent the periphery of the electric motor from being maintained at a high temperature for a long period after the internal combustion engine is stopped.

第8の発明によれば、内燃機関に潤滑油を供給する系と、固定子と回転子の間隙に冷却液を供給する系とが独立した系とされる。このため、本発明によれば、潤滑油と冷却液を使い分けることができる。内燃機関の潤滑に要求される特性と、過給機の冷却に要求される特性とは異なったものとなることがある。本発明によれば、双方に最適な特性を与えることで内燃機関の性能を最大限に発揮させることができる。   According to the eighth invention, the system for supplying the lubricating oil to the internal combustion engine and the system for supplying the cooling liquid to the gap between the stator and the rotor are independent. For this reason, according to this invention, lubricating oil and a cooling fluid can be used properly. The characteristics required for the lubrication of the internal combustion engine may differ from the characteristics required for cooling the supercharger. According to the present invention, the performance of the internal combustion engine can be maximized by giving optimum characteristics to both.

第9の発明によれば、回転子と軸受けの間の潤滑を得るための潤滑油によって固定子のコイル周辺を冷却することができる。コイルの周辺に供給される潤滑油は、過給機の効率に何ら悪影響を与えない。このため、本発明によれば、電動駆動過給機の効率を下げることなく、電動機のコイル周辺を効率的に冷却することができる。   According to the ninth aspect, the periphery of the stator coil can be cooled by the lubricating oil for obtaining lubrication between the rotor and the bearing. Lubricating oil supplied to the periphery of the coil does not adversely affect the efficiency of the supercharger. For this reason, according to this invention, the coil periphery of an electric motor can be cooled efficiently, without reducing the efficiency of an electric drive supercharger.

第10の発明によれば、間隙冷却用経路に連通する噴射孔から、固定子と回転子の間隙内に、冷却液を吹き込むことができる。このため、本発明によれば、上記の間隙の内部を、効率的に冷却することができる。   According to the tenth aspect, the coolant can be blown into the gap between the stator and the rotor from the injection hole communicating with the gap cooling path. For this reason, according to this invention, the inside of said gap | interval can be cooled efficiently.

実施の形態1.
[実施の形態1の構成]
図1は、本発明の実施の形態1の全体構成を説明するための図である。図1に示すように、本実施形態のシステムは、電動駆動過給機10を備えている。電動駆動過給機10は、コンプレッサ12と、タービン14と、電動機16とを備えている。
Embodiment 1 FIG.
[Configuration of Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram for explaining the overall configuration of the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the system of the present embodiment includes an electric drive supercharger 10. The electric drive supercharger 10 includes a compressor 12, a turbine 14, and an electric motor 16.

コンプレッサ12は、内燃機関20の吸気通路22に組み込まれている。すなわち、コンプレッサ12は、その上流側において、エアクリーナ24と連通している。また、コンプレッサ12の下流側には、過給圧センサ26、インタークーラ28、及びスロットル弁30を介して内燃機関20の吸気マニホールド32が連通している。   The compressor 12 is incorporated in the intake passage 22 of the internal combustion engine 20. That is, the compressor 12 communicates with the air cleaner 24 on the upstream side. In addition, an intake manifold 32 of the internal combustion engine 20 communicates with the downstream side of the compressor 12 via a supercharging pressure sensor 26, an intercooler 28, and a throttle valve 30.

タービン14は、内燃機関20の排気通路34に組み込まれている。すなわち、タービン14は、その上流側において内燃機関20の排気マニホールド36に連通していると共に、その下流側において、排気ガスの浄化触媒38に連通している。   The turbine 14 is incorporated in the exhaust passage 34 of the internal combustion engine 20. That is, the turbine 14 communicates with the exhaust manifold 36 of the internal combustion engine 20 on the upstream side thereof, and communicates with the exhaust gas purification catalyst 38 on the downstream side thereof.

排気マニホールド36と吸気マニホールド32は、排気ガスを吸気側に還流させるためのEGR通路40を介して連通している。EGR通路40には、EGRクーラ44と、EGR弁46とが組み込まれている。   The exhaust manifold 36 and the intake manifold 32 communicate with each other via an EGR passage 40 for returning exhaust gas to the intake side. An EGR cooler 44 and an EGR valve 46 are incorporated in the EGR passage 40.

電動機16は、コンプレッサ12とタービン14の間に配置されている。コンプレッサ12の回転軸、タービン14の回転軸、及び電動機16の回転軸は、互いに一体化されている。このため、タービン14の回転は、コンプレッサ10に伝達され、また、電動機16の回転もコンプレッサ10に伝達される。   The electric motor 16 is disposed between the compressor 12 and the turbine 14. The rotating shaft of the compressor 12, the rotating shaft of the turbine 14, and the rotating shaft of the electric motor 16 are integrated with each other. For this reason, the rotation of the turbine 14 is transmitted to the compressor 10, and the rotation of the electric motor 16 is also transmitted to the compressor 10.

タービン14は、内燃機関20から排出される排気ガスのエネルギにより回転する。コンプレッサ12は、タービン14が回転することで回転し、エアクリーナ24側から吸い込んだ空気を圧縮して内燃機関20に過給する。電動機16は、コンプレッサ12の回転をアシストすることができる。このため、電動駆動過給機10によれば、排気エネルギが小さく、タービン14が十分な回転を発生できない状況下でも、電動アシストを利用することで、十分な過給圧を発生させることができる。   The turbine 14 is rotated by the energy of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 20. The compressor 12 rotates as the turbine 14 rotates, compresses the air sucked from the air cleaner 24 side, and supercharges the internal combustion engine 20. The electric motor 16 can assist the rotation of the compressor 12. For this reason, according to the electrically driven supercharger 10, even when the exhaust energy is small and the turbine 14 cannot generate sufficient rotation, a sufficient supercharging pressure can be generated by using the electric assist. .

本実施形態において、電動機16には、オイル制御弁48を介して、内燃機関20のオイルポンプが接続されている。すなわち、電動機16は、オイル制御弁48を介して、内燃機関20のオイルポンプ50から吐出されたオイルの供給を受けている。本実施形態のシステムは、電動機16の内部で、オイルがどのように利用されているかという点に特徴を有している。この特徴点については、後に、図2乃至図4を参照して詳細に説明する。   In the present embodiment, the oil pump of the internal combustion engine 20 is connected to the electric motor 16 via the oil control valve 48. That is, the electric motor 16 is supplied with oil discharged from the oil pump 50 of the internal combustion engine 20 via the oil control valve 48. The system of this embodiment is characterized in that oil is used inside the electric motor 16. This feature point will be described in detail later with reference to FIGS.

図1に示すように、本実施形態のシステムは、ECU(Electric Control Unit)60を備えている。ECU60は、内燃機関20の動作を制御するユニットである。ECU60には、機関回転数Neを検知する回転数センサ62、排気ガス温度を検知する排気温度センサ64、アクセル開度を検知するアクセル開度センサ66、並びに電動機16の固定子温度を検出するモータステータ温度センサ68などが接続されている。ECU50は、これらのセンサ出力に基づいて、オイル制御弁48の状態や、電動機16の状態を制御する。   As shown in FIG. 1, the system of this embodiment includes an ECU (Electric Control Unit) 60. The ECU 60 is a unit that controls the operation of the internal combustion engine 20. The ECU 60 includes a rotational speed sensor 62 that detects the engine rotational speed Ne, an exhaust temperature sensor 64 that detects the exhaust gas temperature, an accelerator opening sensor 66 that detects the accelerator opening, and a motor that detects the stator temperature of the electric motor 16. A stator temperature sensor 68 and the like are connected. The ECU 50 controls the state of the oil control valve 48 and the state of the electric motor 16 based on these sensor outputs.

[電動駆動過給機の内部構造]
図2は、電動駆動過給機10の内部構造を説明するための図である。図2に示すように、電動駆動過給機10は、ハウジング70を備えている。ハウジング70の中央には、回転軸72が配置されている。回転軸72のコンプレッサ12側の端部には、コンプレッサインペラ74が設けられている。また、回転軸72のタービン14側の端部には、タービンインペラ76が設けられている。
[Internal structure of electric drive supercharger]
FIG. 2 is a diagram for explaining the internal structure of the electric drive supercharger 10. As shown in FIG. 2, the electric drive supercharger 10 includes a housing 70. A rotation shaft 72 is disposed at the center of the housing 70. A compressor impeller 74 is provided at the end of the rotating shaft 72 on the compressor 12 side. A turbine impeller 76 is provided at the end of the rotating shaft 72 on the turbine 14 side.

回転軸72の中央部には、磁石78と回転子80が装着されている。回転子80の両端は、軸受け82,84により回動可能に保持されている。また、回転軸72には、回転子80のコンプレッサ12側端部と接するように、スラストカラー86が装着されている。スラストカラー86の更にコンプレッサ12側には、シールリングカラー88とシールリング90が装着されている。他方、軸受け72には、タービン12側の軸受け84とタービンインペラ76との間にもシールリング92が装着されている。これら2つのシールリング90,92の間には、オイルポンプ50から供給されるオイルが流通する空間が形成されている。   A magnet 78 and a rotor 80 are attached to the center of the rotating shaft 72. Both ends of the rotor 80 are rotatably held by bearings 82 and 84. A thrust collar 86 is attached to the rotating shaft 72 so as to contact the end of the rotor 80 on the compressor 12 side. A seal ring collar 88 and a seal ring 90 are mounted further on the compressor 12 side of the thrust collar 86. On the other hand, a seal ring 92 is also attached to the bearing 72 between the bearing 84 on the turbine 12 side and the turbine impeller 76. A space through which oil supplied from the oil pump 50 flows is formed between the two seal rings 90 and 92.

ハウジング70には、回転子80を取りまくように形成された固定子94が固定されている。回転子80と固定子94との間には、間隙96が形成されている。固定子94は、回転子80の中心から放射状に延びる複数の櫛歯状部材を有しており、それぞれの櫛歯状部材には、コイル96が形成されている。   A stator 94 formed so as to surround the rotor 80 is fixed to the housing 70. A gap 96 is formed between the rotor 80 and the stator 94. The stator 94 has a plurality of comb-like members extending radially from the center of the rotor 80, and a coil 96 is formed on each of the comb-like members.

ハウジング70には、固定子94を取りまく位置に冷却水通路100が形成されている。電動駆動過給機10は、冷却水通路100の中に冷却水を流通させることにより冷却することができる。   A cooling water passage 100 is formed in the housing 70 at a position surrounding the stator 94. The electrically driven supercharger 10 can be cooled by circulating cooling water through the cooling water passage 100.

また、ハウジング70には、コンプレッサ12側の軸受け82に連通する軸受け連通経路102と、タービン14側の軸受け84に連通する軸受け連通経路104が設けられている。前者の軸受け連通経路102は、具体的には、電動機16の固定子94から見てコンプレッサ12側に設けられており、軸受け82の外周に連通する通路に加えて、スラストカラー86の外周に通じる分岐路を有している。他方、後者の軸受け連通経路104は、電動機16の固定子94から見てタービン14側に設けられている。   The housing 70 is provided with a bearing communication path 102 that communicates with a bearing 82 on the compressor 12 side, and a bearing communication path 104 that communicates with a bearing 84 on the turbine 14 side. Specifically, the former bearing communication path 102 is provided on the compressor 12 side when viewed from the stator 94 of the electric motor 16, and communicates with the outer periphery of the thrust collar 86 in addition to the passage communicating with the outer periphery of the bearing 82. Has a branch. On the other hand, the latter bearing communication path 104 is provided on the turbine 14 side when viewed from the stator 94 of the electric motor 16.

軸受け連通経路102,104には、それぞれ内燃機関20のオイルポンプ50が連通している。このため、軸受け連通経路102,104は、オイルポンプ50から吐出されたオイルを、内燃機関20の運転中に、軸受け部82,84及びスラストカラー86の外周面まで流通させる。   An oil pump 50 of the internal combustion engine 20 communicates with the bearing communication paths 102 and 104, respectively. For this reason, the bearing communication paths 102 and 104 circulate the oil discharged from the oil pump 50 to the outer peripheral surfaces of the bearing portions 82 and 84 and the thrust collar 86 during the operation of the internal combustion engine 20.

軸受け82,84は、環状の部材であり、外周面から内周面に貫通する貫通路を、それらの全周に渡って等間隔で複数個備えている。このため、軸受け82,84の外周面に導かれたオイルは、それらの貫通路を通って軸受け82,84の内側へも進入する。軸受け部82,84の内外に導かれたオイルは、その後、回転軸72とハウジングとの間に設けられている隙間を伝って電動機16の中央に向かって流れ出る。   The bearings 82 and 84 are annular members, and are provided with a plurality of through passages penetrating from the outer peripheral surface to the inner peripheral surface at equal intervals over the entire circumference. For this reason, the oil guided to the outer peripheral surfaces of the bearings 82 and 84 also enters the bearings 82 and 84 through the through passages. The oil guided to the inside and outside of the bearing portions 82 and 84 then flows out toward the center of the electric motor 16 through a gap provided between the rotating shaft 72 and the housing.

内燃機関20の運転中は回転子78が回転しているため、軸受け82,84の周辺から電動機16の中央に向かって流れ出たオイルは、回転子78の遠心力により飛散する。飛散したオイルは、固定子94のコイル96周辺に付着してコイル96を冷却する。その結果、本実施形態のシステムでは、内燃機関20の運転中に、コイル96の周辺を効率よく冷却することができる。   Since the rotor 78 is rotating during the operation of the internal combustion engine 20, the oil that flows out from the periphery of the bearings 82 and 84 toward the center of the electric motor 16 is scattered by the centrifugal force of the rotor 78. The scattered oil adheres to the periphery of the coil 96 of the stator 94 and cools the coil 96. As a result, in the system of the present embodiment, the periphery of the coil 96 can be efficiently cooled during operation of the internal combustion engine 20.

ハウジング70には、更に、固定子98から見てコンプレッサ12側に、間隙冷却用経路106が設けられている。間隙冷却用経路106は、回転子80と固定子94との間に形成される間隙96にオイルをジェット噴射するための経路であり、その間隙96と直面する位置に噴射孔108を備えている。図2において、間隙96は、水平な方向に延びている。噴射孔108は、その間隙96の方向と平行な方向にオイルを噴射することができるように設けられている。   In the housing 70, a gap cooling path 106 is further provided on the compressor 12 side as viewed from the stator 98. The gap cooling path 106 is a path for jetting oil into a gap 96 formed between the rotor 80 and the stator 94, and includes an injection hole 108 at a position facing the gap 96. . In FIG. 2, the gap 96 extends in the horizontal direction. The injection hole 108 is provided so that oil can be injected in a direction parallel to the direction of the gap 96.

間隙冷却用経路106は、オイル制御弁48を介してオイルポンプ50に連通している。このため、本実施形態のシステムによれば、オイルポンプ50によって吐出されたオイルの一部を、回転子80と固定子94との間隙96にジェット噴射することができる。更に、オイル制御弁48を制御することにより、噴射孔108から間隙96に噴射されるオイルの量を制御することができる。   The gap cooling path 106 communicates with the oil pump 50 via the oil control valve 48. For this reason, according to the system of this embodiment, a part of the oil discharged by the oil pump 50 can be jet-injected into the gap 96 between the rotor 80 and the stator 94. Furthermore, by controlling the oil control valve 48, the amount of oil injected from the injection hole 108 into the gap 96 can be controlled.

図1を参照して説明した通り、コンプレッサ12は、内燃機関20の吸気側に位置する構成要素である。他方、タービン14は、内燃機関20の排気側に位置する構成要素である。このため、電動駆動過給機10は、タービン14側に比して、コンプレッサ12側において低温になり易い。   As described with reference to FIG. 1, the compressor 12 is a component located on the intake side of the internal combustion engine 20. On the other hand, the turbine 14 is a component located on the exhaust side of the internal combustion engine 20. For this reason, the electrically driven supercharger 10 is likely to be at a lower temperature on the compressor 12 side than on the turbine 14 side.

間隙冷却用通路106は、上述した通り、固定子94(電動機16)から見てコンプレッサ12側に設けられている。このため、間隙冷却用通路106によれば、オイル制御弁48を通過したオイルを、搬送の過程で大きく加熱することなく噴射孔108まで搬送することができる。また、噴射孔108は間隙96に直面するように設けられている。このため、噴射孔108から噴射されたオイルは、間隙96の内部に深く進入することができる。従って、本実施形態のシステムによれば、間隙96の内部を奥深くまで効率的に冷却することができる。   As described above, the gap cooling passage 106 is provided on the compressor 12 side when viewed from the stator 94 (the electric motor 16). For this reason, according to the gap cooling passage 106, the oil that has passed through the oil control valve 48 can be conveyed to the injection hole 108 without being heated greatly during the conveyance process. The injection hole 108 is provided so as to face the gap 96. For this reason, the oil injected from the injection hole 108 can enter deeply into the gap 96. Therefore, according to the system of this embodiment, the inside of the gap 96 can be efficiently cooled deeply.

ハウジング70には、更に、電動駆動過給機10の下側にあたる位置に、オイルドレーン部109が設けられている。軸受け連通経路102,104並びに間隙冷却用通路106を介してハウジング70の内部に供給されたオイルは、最終的には、オイルドレーン部109を通ってオイルタンクに回収される。   The housing 70 is further provided with an oil drain portion 109 at a position below the electrically driven supercharger 10. The oil supplied to the inside of the housing 70 via the bearing communication paths 102 and 104 and the gap cooling path 106 is finally collected in the oil tank through the oil drain portion 109.

[実施の形態1における制御]
ところで、噴射孔108から噴射され、間隙96の内部に進入するオイルは、回転子80の回転抵抗を増大させる抵抗物となる。このため、間隙96に向けてオイルが噴射されると、電動駆動過給機10の効率が低下し、内燃機関20の出力が低下する事態が生ずる。従って、車両の運転者が出力の低下を意図していない状況下で上記のオイル噴射が行われると、運転者が意図しない出力低下が生ずることとなり、車両のドライバビリティが悪化する。
[Control in Embodiment 1]
By the way, the oil that is injected from the injection hole 108 and enters the inside of the gap 96 becomes a resistor that increases the rotational resistance of the rotor 80. For this reason, when oil is injected toward the gap 96, the efficiency of the electrically driven supercharger 10 is reduced, and the output of the internal combustion engine 20 is reduced. Therefore, if the oil injection is performed in a situation where the driver of the vehicle does not intend to decrease the output, an output decrease unintended by the driver occurs, and the drivability of the vehicle deteriorates.

他方、運転者が、出力の低下を意図している状況下で上記のオイル噴射を実行すると、電動駆動過給機10の効率が低下することで、その効率が維持されている場合に比して大きな減速感を生じさせることができる。つまり、この場合は、運転者の意図に合致した減速感を生じさせることができる。そこで、本実施形態では、原則として、間隙96へのオイル噴射は、運転者が出力低下を望んでいる状況下で実行し、運転者が出力低下を望んでいない状況下では、間隙96へのオイル噴射を禁止することとした。   On the other hand, when the driver executes the above oil injection under a situation where the output is intended to be reduced, the efficiency of the electric drive supercharger 10 is reduced, as compared with the case where the efficiency is maintained. Can produce a great feeling of deceleration. That is, in this case, a feeling of deceleration that matches the driver's intention can be generated. Therefore, in the present embodiment, in principle, oil injection into the gap 96 is performed under a situation where the driver desires a reduction in output, and under a situation where the driver does not desire a reduction in output, the oil injection into the gap 96 is performed. Oil injection was prohibited.

図3は、電動機16の過熱を確実に防止しつつ、上述した原則の動作を実現するために本実施形態においてECU60が実行するルーチンのフローチャートである。図3に示すルーチンでは、先ず、電動機16の固定子94の温度が、冷却判定温度TBに達しているか否かが判別される(ステップ110)。その結果、固定子94の温度が冷却判定温度TBに達していると判断された場合は、更に、その温度が、許容上限温度TAに達しているか否かが判別される(ステップ112)。 FIG. 3 is a flowchart of a routine executed by the ECU 60 in the present embodiment in order to realize the above-described principle operation while reliably preventing the motor 16 from being overheated. In the routine shown in FIG. 3, first, the temperature of the stator 94 of the motor 16, whether or not reached in the cooling determination temperature T B is determined (Step 110). As a result, if the temperature of the stator 94 is determined to have reached the cooling determination temperature T B, further, the temperature thereof, whether or not reached the allowable upper limit temperature T A is determined (step 112) .

図4は、冷却判定温度TBと、許容上限温度TAとの関係を示した図である。冷却判定温度TBは、電動機16にとって過熱と判断する温度ではないが、それ以上の温度上昇は阻止することが望ましい値として定められた温度である。また、許容上限温度TAは、電動機16において許容される温度の上限であり、それ以上の温度上昇は、阻止しなければならない値として定められた温度である。 Figure 4 is a cooling determination temperature T B, showing the relationship between the allowable upper limit temperature T A FIG. Cooling determination temperature T B is not a temperature determines the overheating taking the motor 16, the temperature rise of more is a temperature defined as a value that is desirable to block. Further, the allowable upper limit temperature T A, the upper limit of the temperature allowed in the motor 16, the temperature rise of more is the temperature defined as shall prevent values.

固定子94の温度が冷却判定温度TBを越えている場合は、電動機16の温度上昇を抑えることが必要である。電動機16の温度上昇は、間隙96に向けてオイルをジェット噴射することによって抑制できると共に、電動機16が通電されている場合には、その通電をカットすることによっても抑えることができる。しかしながら、電動機16は、コンプレッサ12の回転をアシストする必要がある状況下で通電される。このため、電動機16の通電カットは、車両のドライバビリティに影響を与えやすい。 If the temperature of the stator 94 is greater than the cooling determination temperature T B, it is necessary to suppress the temperature rise of the motor 16. The temperature rise of the electric motor 16 can be suppressed by jetting oil toward the gap 96, and when the electric motor 16 is energized, it can also be suppressed by cutting the energization. However, the electric motor 16 is energized in a situation where it is necessary to assist the rotation of the compressor 12. For this reason, the energization cut of the electric motor 16 tends to affect the drivability of the vehicle.

上記ステップ112において、固定子94の温度が許容上限温度TAに達していないと判断された場合は、その温度が、冷却判定温度TBと許容上限温度TAの間に位置していると判断できる。このような状況下では、電動機16の温度に未だ余裕があるため、その温度を迅速に下げることに対して、ドライバビリティの確保を優先することが望ましい。このため、図3に示すルーチンでは、この場合、以後、電動機16の通電カットは行わずに、間隙96に向けてオイルをジェット噴射することで電動機16の冷却を図る(ステップ114)。 In step 112, if the temperature of the stator 94 is not reached the allowable upper limit temperature T A, the temperature is located between the cooling determination temperature T B and the allowable upper limit temperature T A I can judge. Under such circumstances, the temperature of the electric motor 16 still has room, so it is desirable to prioritize ensuring drivability over quickly reducing the temperature. Therefore, in the routine shown in FIG. 3, in this case, the motor 16 is cooled by jetting oil toward the gap 96 without cutting the energization of the motor 16 (step 114).

他方、上記ステップ112において、固定子94の温度が許容上限温度TAに達していると判断された場合は、電動機16の更なる温度上昇を即座に止めて、迅速にその温度を下げる必要があると判断できる。この場合、図3に示すルーチンでは、その要求を満たすべく、電動機16の通電カット(ステップ116)と、間隙96へのオイル噴射(ステップ114)とが併せて実行される。以上の処理が行われることにより、本実施形態のシステムによれば、車両のドライバビリティの悪化を最小限に抑えつつ、電動機16が過熱状態に陥るのを確実に防ぐことができる。 On the other hand, when it is determined in step 112 that the temperature of the stator 94 has reached the allowable upper limit temperature T A , it is necessary to immediately stop further temperature increase of the electric motor 16 and quickly reduce the temperature. It can be judged that there is. In this case, in the routine shown in FIG. 3, the energization cut of the electric motor 16 (step 116) and the oil injection into the gap 96 (step 114) are executed together to satisfy the request. By performing the above processing, according to the system of the present embodiment, it is possible to reliably prevent the electric motor 16 from falling into an overheated state while minimizing deterioration in drivability of the vehicle.

図3に示すルーチン中、上記ステップ110において、固定子94の温度が冷却判定温度TBに達していないと判断された場合は、現時点で電動機16を強制的に冷却する必要はないと判断できる。この場合は、次に、内燃機関20に対する燃料供給量が減少しているか、或いは内燃機関20に対する燃料供給がカットされているかが判断される(ステップ118)。 During the routine shown in FIG. 3, in step 110, if the temperature of the stator 94 is not reached the cooling determination temperature T B, it can be determined that there is no need to forcibly cool the electric motor 16 at the present time . In this case, it is next determined whether the fuel supply amount to the internal combustion engine 20 has decreased or the fuel supply to the internal combustion engine 20 has been cut (step 118).

ECU60は、図3に示すルーチンの他に、内燃機関20に対する燃料噴射量を算出するルーチンを実行している。従って、ECU60は、そのルーチンの算出結果に基づき、燃料噴射量の変化や燃料カットの状態を検知することができる。上記ステップ118では、このようにして検知した結果に基づいて、燃料噴射量の減少やカットの有無が判断される。   In addition to the routine shown in FIG. 3, the ECU 60 executes a routine for calculating the fuel injection amount for the internal combustion engine 20. Therefore, the ECU 60 can detect a change in the fuel injection amount and a fuel cut state based on the calculation result of the routine. In step 118, it is determined whether the fuel injection amount has decreased or whether or not there has been a cut based on the detection result.

上記ステップ118の条件が成立しない場合は、内燃機関20に対してほぼ一定量の燃料が定常的に噴射されているか、或いは、内燃機関20に対する燃料供給量が増加していると判断できる。これらの状況は、運転者が、内燃機関20の出力低下を望んでいない場合に発生する。このため、このような状況下では、電動駆動過給機10の効率低下を招く間隙96へのオイル噴射は行わないことが望ましい。そこで、図3に示すルーチンでは、上記ステップ118において、条件不成立が判定された場合は、以後、間隙96へのオイル噴射が行われることなく今回の処理サイクルが終了される。   If the condition of step 118 is not satisfied, it can be determined that a substantially constant amount of fuel is constantly being injected into the internal combustion engine 20 or that the fuel supply amount to the internal combustion engine 20 is increasing. These situations occur when the driver does not want to reduce the output of the internal combustion engine 20. For this reason, in such a situation, it is desirable not to perform oil injection into the gap 96 that causes a reduction in efficiency of the electrically driven supercharger 10. Therefore, in the routine shown in FIG. 3, if it is determined in step 118 that the condition is not satisfied, the current processing cycle is terminated without performing oil injection into the gap 96.

他方、上記ステップ118において、燃料噴射量が減少している、或いは燃料噴射がカットされていると判断された場合は、運転者が、内燃機関20の出力低下を望んでいると判断できる。この場合は、先ず、運転者がどの程度の出力低下を望んでいるかを推定するために、燃料噴射量の減少速度が検出される(ステップ120)。   On the other hand, if it is determined in step 118 that the fuel injection amount is decreasing or the fuel injection is cut off, it can be determined that the driver desires a reduction in the output of the internal combustion engine 20. In this case, first, a decrease rate of the fuel injection amount is detected in order to estimate how much the driver wants to reduce the output (step 120).

次に、燃料噴射量の減少速度に基づいて、間隙96に向けてジェット噴射により供給するべきオイル流量が算出される(ステップ122)。ECU60は、燃料噴射量の減少速度との関係で、間隙96へのオイル噴射量を定めたマップを記憶している。ここでは、このマップを参照してオイル流量が算出される。   Next, the flow rate of oil to be supplied by jet injection toward the gap 96 is calculated based on the decreasing rate of the fuel injection amount (step 122). The ECU 60 stores a map that defines the oil injection amount into the gap 96 in relation to the rate of decrease in the fuel injection amount. Here, the oil flow rate is calculated with reference to this map.

ステップ122に次いでステップ114が実行される場合は、オイル制御弁48が、ステップ122で算出されたオイル流量を噴射するように制御される。上記ステップ122で用いられるマップは、燃料噴射量の減少速度が速く、運転者が大きな出力低下を望んでいると判断できるほど、間隙96に向けて噴射されるオイル量が多量になるように定められている。間隙96に噴射されるオイル量が多いほど、電動駆動過給機10の効率が低下氏、その結果内燃機関20の出力が低下する。このため、上記の処理によれば、間隙96に噴射するオイルによって、運転者の意図に沿った減速度を発生させることができる。   When step 114 is executed after step 122, the oil control valve 48 is controlled to inject the oil flow rate calculated at step 122. The map used in step 122 is determined so that the amount of oil injected toward the gap 96 is large enough that it can be determined that the rate of decrease in the fuel injection amount is fast and the driver desires a large reduction in output. It has been. As the amount of oil injected into the gap 96 increases, the efficiency of the electrically driven supercharger 10 decreases, and as a result, the output of the internal combustion engine 20 decreases. For this reason, according to said process, the deceleration according to a driver | operator's intent can be generated with the oil injected to the clearance gap 96. FIG.

以上説明した通り、図3に示す処理によれば、電動機16の温度が冷却判定温度TBを超えている場合には、強制的に間隙96を冷却することで電動機16の保護を図ることができる。また、運転者が内燃機関20の出力低下を意図していないときは、原則として間隙96へのオイル噴射を禁止して、意図しない出力低下が生ずるのを防ぐことができる。更に、運転者が出力低下を意図している場合には、間隙96にオイルを噴射することで、電動機16を冷却しつつ、所望の減速感を発生させることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、電動機16を確実に保護し、かつ、車両のドライバビリティを確保しつつ、電動機16を効率的に冷却することが可能である。 As described above, according to the process shown in FIG. 3, when the temperature of the motor 16 exceeds the cooling determination temperature T B is is possible to protect the motor 16 by forcedly cooling gaps 96 it can. Further, when the driver does not intend to decrease the output of the internal combustion engine 20, in principle, oil injection into the gap 96 can be prohibited to prevent an unintended output decrease. Furthermore, when the driver intends to reduce the output, the desired deceleration feeling can be generated while the motor 16 is cooled by injecting oil into the gap 96. For this reason, according to the system of this embodiment, it is possible to cool the electric motor 16 efficiently while reliably protecting the electric motor 16 and ensuring the drivability of the vehicle.

ところで、上述した実施の形態1においては、間隙冷却用経路106を電動機16のコンプレッサ12側に配置する構成と、図3に示す処理とを組み合わせて用いることとしているが、これらは必ずしも組み合わせて用いる必要はない。また、図3に示すルーチンでは、電動機16を保護するための処理(ステップ110〜114)と、ドライバビリティを確保するための処理(ステップ118の条件不成立時にオイル噴射をせずにルーチンを終了)と、所望の減速感を発生させるための処理(ステップ118の条件成立時にオイル噴射実行)とを組み合わせて実行することとしているが、これらの処理も、必ずしも組み合わせて実行する必要はなく、それぞれ独立して電動駆動過給機10の制御に用いてもよい。これらの点は、以下に説明する他の実施形態においても同様である。   In the first embodiment described above, the configuration in which the gap cooling path 106 is disposed on the compressor 12 side of the electric motor 16 and the processing shown in FIG. 3 are used in combination, but these are necessarily used in combination. There is no need. Further, in the routine shown in FIG. 3, a process for protecting the electric motor 16 (steps 110 to 114) and a process for ensuring drivability (the routine is terminated without oil injection when the condition in step 118 is not satisfied). And a process for generating a desired deceleration feeling (execution of oil injection when the condition of step 118 is satisfied) are executed in combination. However, these processes are not necessarily executed in combination and are independent of each other. Thus, the electric drive supercharger 10 may be used for control. These points are the same in other embodiments described below.

尚、上述した実施の形態1においては、オイルが前記第2又は第11の発明おける「冷却液」に、オイル制御弁48が前記第2又は第11の発明における「流量制御手段」にそれぞれ相当している。また、ECU60が、内燃機関20に対する燃料供給の状態を検知することにより前記第2又は第11の発明における「燃料供給状態検知手段」が、ステップ118の条件不成立時にステップ114を実行せずにルーチンを終了することにより前記第2又は第11の発明における「噴射禁止手段」が実現されている。   In the first embodiment described above, oil corresponds to the “cooling liquid” in the second or eleventh invention, and the oil control valve 48 corresponds to the “flow control means” in the second or eleventh invention. is doing. Further, when the ECU 60 detects the state of fuel supply to the internal combustion engine 20, the “fuel supply state detection means” in the second or eleventh aspect of the invention performs a routine without executing step 114 when the condition of step 118 is not satisfied. The “injection prohibiting means” in the second or eleventh aspect of the present invention is realized by terminating the process.

また、上述した実施の形態1においては、ECU60が、ステップ118の条件成立時に、ステップ114の処理を実行することにより前記第3又は第12の発明における「噴射指令手段」が実現されている。   In the first embodiment described above, the “injection command means” according to the third or twelfth aspect of the present invention is realized by the ECU 60 executing the process of step 114 when the condition of step 118 is satisfied.

また、上述した実施の形態1においては、ECU60が、ステップ120の処理を実行することにより前記第4の発明における「減少速度検知手段」が、ステップ122の処理を実行することにより前記第4の発明における「噴射量算出手段」が、ステップ122で算出されたオイル流量を噴射する要にステップ114の処理を実行することにより前記第4の発明における「流量制御手段」が、それぞれ実現されている。   Further, in the first embodiment described above, the ECU 60 executes the process of step 120, so that the “decrease speed detecting means” in the fourth invention executes the process of step 122. The “injection amount calculation means” in the invention implements the processing of step 114 in order to inject the oil flow rate calculated in step 122, thereby realizing the “flow rate control means” in the fourth invention. .

また、上述した実施の形態1においては、モータステータ温度センサ68が前記第5又は第6の発明における「温度検知手段」に相当していると共に、ECU60が、ステップ110の条件成立時にステップ114を実行することにより前記第5の発明における「強制冷却指令手段」が、ステップ112の条件成立時にステップ116の処理を実行することにより前記第6の発明における「通電カット指令手段」が、それぞれ実現されている。   In the first embodiment described above, the motor stator temperature sensor 68 corresponds to the “temperature detection means” in the fifth or sixth invention, and the ECU 60 performs step 114 when the condition of step 110 is satisfied. When executed, the “forced cooling command means” in the fifth invention realizes the “energization cut command means” in the sixth invention by executing the processing of step 116 when the condition of step 112 is satisfied. ing.

また、上述した実施の形態1においては、軸受け82,84に供給されたオイルを、電動機16の中央部に向かって流出させる構造、及び遠心力によって回転子80から飛散したオイルがコイル96に到達できるように、ハウジング70の内部に形成されたスペースが、前記第9の発明における「潤滑油ガイド機構」に相当している。   In the first embodiment described above, the oil supplied to the bearings 82 and 84 flows out toward the center of the electric motor 16, and the oil scattered from the rotor 80 by centrifugal force reaches the coil 96. As can be done, the space formed inside the housing 70 corresponds to the “lubricating oil guide mechanism” in the ninth aspect of the invention.

実施の形態2.
[実施の形態2の構造]
次に、図1と共に図5を参照して本発明の実施の形態2について説明する。本実施形態のシステムは、電動駆動過給機10に対してオイルを供給するオイルポンプ50が、内燃機関のオイルポンプとは別に設けられた電動ポンプである点、及び、ECU60が、上述した図3に示すルーチンに加えて後述する図5に示すルーチンを実行する点において実施の形態1のシステムと異なっている。
Embodiment 2. FIG.
[Structure of Embodiment 2]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG. In the system of the present embodiment, the oil pump 50 that supplies oil to the electrically driven supercharger 10 is an electric pump provided separately from the oil pump of the internal combustion engine, and the ECU 60 is the above-described diagram. 5 is different from the system of the first embodiment in that a routine shown in FIG. 5 described later is executed in addition to the routine shown in FIG.

[実施の形態2の特徴]
オイルポンプ50が、内燃機関20のオイルポンプである場合は、内燃機関20の停止後に電動駆動過給機10に対してオイルを供給することはできない。つまり、この場合は、内燃機関20の停止後に電動機16を冷却することはできない。ところが、内燃機関20が、高速走行の直後に停止されたような場合には、その停止後に電動機16が高温となっていることがある。
[Features of Embodiment 2]
When the oil pump 50 is an oil pump of the internal combustion engine 20, oil cannot be supplied to the electrically driven supercharger 10 after the internal combustion engine 20 is stopped. That is, in this case, the electric motor 16 cannot be cooled after the internal combustion engine 20 is stopped. However, when the internal combustion engine 20 is stopped immediately after high-speed traveling, the electric motor 16 may become hot after the stop.

この場合は、内燃機関20の停止後であっても、電動機16の冷却を続けることが望ましい。そこで、本実施形態のシステムは、オイルポンプ50を電動ポンプとし、内燃機関20の停止後、電動機16の温度が十分に下がるまでは、オイルによる電動機16の冷却を継続することとした。   In this case, it is desirable to continue cooling the electric motor 16 even after the internal combustion engine 20 is stopped. Therefore, in the system of the present embodiment, the oil pump 50 is an electric pump, and after the internal combustion engine 20 is stopped, the cooling of the electric motor 16 with oil is continued until the temperature of the electric motor 16 sufficiently decreases.

[実施の形態2における具体的処理]
図5は、上記の機能を実現するために、本実施形態においてECU60が実行するルーチンのフローチャートである。図5に示すルーチンでは、先ず、内燃機関20が停止しているか否かが判別される(ステップ130)。その結果、内燃機関20が停止していないと判別された場合は、本ルーチンを続行する必要がないと判断され、その後速やかに今回の処理サイクルが終了される。
[Specific Processing in Second Embodiment]
FIG. 5 is a flowchart of a routine executed by the ECU 60 in the present embodiment in order to realize the above function. In the routine shown in FIG. 5, it is first determined whether or not the internal combustion engine 20 is stopped (step 130). As a result, if it is determined that the internal combustion engine 20 is not stopped, it is determined that it is not necessary to continue this routine, and then the current processing cycle is immediately terminated.

上記ステップ130において、内燃機関20が停止していると判別された場合は、次に、モータステータ温度センサ68の出力に基づいて、電動機16の温度が冷却判定温度TBに達しているかが判別される(ステップ132)。 In step 130, if the internal combustion engine 20 is determined to have stopped, then, based on the output of the motor stator temperature sensor 68, whether the temperature of the motor 16 has reached the cooling determination temperature T B is determined (Step 132).

高速走行の直後に内燃機関20が停止されたような場合には、上記ステップ132において、電動機16の温度が冷却判定温度TBに達していると判断されることがある。この場合、電動機16の熱的環境を和らげる観点より、オイルによる電動機16の冷却を実行することが望ましい。この要求を満たすべく、上記ステップ132において、電動機16の温度が冷却判定温度TBを超えていると判断された場合は、先ず、オイルポンプ50及び電動機16の駆動が指令され(ステップ134,136)、その後、間隙96に向けたオイルのジェット噴射が指令される(ステップ138)。 If immediately after the high-speed running such as internal combustion engine 20 is stopped, in step 132, the temperature of the electric motor 16 is judged to have reached the cooling determination temperature T B. In this case, it is desirable to perform cooling of the electric motor 16 with oil from the viewpoint of reducing the thermal environment of the electric motor 16. To address this need, in step 132, if the temperature of the electric motor 16 is determined to exceed the cooling determination temperature T B, first, the driving of the oil pump 50 and the motor 16 is commanded (step 134, 136 Thereafter, the jet of oil toward the gap 96 is commanded (step 138).

オイルポンプ50が作動している場合は、電動機16の軸受け82,84までオイルが供給される。この状態で電動機16が作動していると、軸受け82,84から流れ出たオイルが遠心力により飛散し、固定子94及びコイル96の周辺を冷却する。更に、電動機16の作動中にオイルがジェット噴射されれば、固定子94と回転子80の間隙96も、オイルにより冷却される。このため、上記ステップ134〜138の処理によれば、電動機16を、効率よく冷却することができる。   When the oil pump 50 is operating, oil is supplied to the bearings 82 and 84 of the electric motor 16. When the electric motor 16 is operating in this state, the oil that has flowed out of the bearings 82 and 84 scatters due to centrifugal force, and cools the periphery of the stator 94 and the coil 96. Furthermore, if oil is jetted during operation of the electric motor 16, the gap 96 between the stator 94 and the rotor 80 is also cooled by the oil. For this reason, according to the process of the said steps 134-138, the electric motor 16 can be cooled efficiently.

電動機16の温度が十分に低い状況下で内燃機関20が停止された場合は、ステップ132において、電動機16の温度が冷却判定温度TBに達していないと判断される。内燃機関20の停止後に、電動機16がオイルによって十分に冷却された時点においても、同様の判断がなされる。この場合、電動機16を更に冷却する必要が無いため、以後、速やかにシステムの停止が指令される(ステップ140)。 If the temperature of the electric motor 16 is an internal combustion engine 20 under sufficiently low status is stopped, in step 132, the temperature of the electric motor 16 is determined not to reach the cooling determination temperature T B. The same determination is made even when the electric motor 16 is sufficiently cooled by oil after the internal combustion engine 20 is stopped. In this case, since it is not necessary to further cool the electric motor 16, the system is instructed to stop immediately thereafter (step 140).

以上説明した通り、図5に示すルーチンによれば、内燃機関20の停止後に、電動機16が高温である場合には、その温度が十分に下がるまでオイルによる冷却を継続させることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、実施の形態1の場合に比して、更に効率的に電動機16を冷却することができる。   As described above, according to the routine shown in FIG. 5, when the electric motor 16 is at a high temperature after the internal combustion engine 20 is stopped, the cooling by the oil can be continued until the temperature is sufficiently lowered. For this reason, according to the system of the present embodiment, the electric motor 16 can be cooled more efficiently than in the case of the first embodiment.

また、本実施形態のシステムにおいては、オイルポンプ50が、内燃機関20のオイルポンプと独立に設けられているため、電動駆動過給機10へのオイル供給量を、内燃機関20の運転状態に制限されることなく自由に制御することができる。オイルポンプ50が内燃機関20のオイルポンプで構成される場合は、例えば、内燃機関20の低温始動時において、電動駆動過給機10に対するオイル供給量が十分に確保できない事態が生じ得る。   In the system of this embodiment, since the oil pump 50 is provided independently of the oil pump of the internal combustion engine 20, the oil supply amount to the electrically driven supercharger 10 is changed to the operating state of the internal combustion engine 20. It can be freely controlled without being restricted. When the oil pump 50 is constituted by the oil pump of the internal combustion engine 20, for example, there may occur a situation where a sufficient amount of oil supply to the electrically driven supercharger 10 cannot be ensured when the internal combustion engine 20 is started at a low temperature.

本実施形態のシステムでは、このような状況下でも、オイルポンプ50(電動)の負荷を高めることにより、電動駆動過給機10に対するオイル供給量を十分に確保することができる。この点、本実施形態のシステムは、実施の形態1のシステムに比して更に確実に電動駆動過給機10の回転軸72の損傷を防ぐことができる、という特性を有している。   In the system of the present embodiment, even under such a situation, a sufficient oil supply amount to the electrically driven supercharger 10 can be ensured by increasing the load of the oil pump 50 (electric). In this respect, the system of the present embodiment has a characteristic that damage to the rotating shaft 72 of the electric drive supercharger 10 can be prevented more reliably than the system of the first embodiment.

尚、上述した実施の形態2においては、オイルポンプ50が前記第7の発明における「電動冷却液ポンプ」に、モータステータ温度センサ68が前記第7の発明における「温度検知手段」に、それぞれ相当している。また、ECU60が、ステップ138の処理を実行することにより前記第7の発明における「停止後冷却指令手段」が実現されている。   In the second embodiment, the oil pump 50 corresponds to the “electric coolant pump” in the seventh invention, and the motor stator temperature sensor 68 corresponds to the “temperature detection means” in the seventh invention. is doing. Further, the ECU 60 executes the processing of step 138 to realize the “post-stop cooling command means” in the seventh aspect of the invention.

実施の形態3.
[実施の形態3の構成]
次に、再び図1を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。本実施形態のシステムは、実施の形態2のシステムと同様に、内燃機関20のオイルポンプとは独立したオイルポンプ50を有している。更に、本実施形態では、オイルドレーン部109に連通するオイルタンクも、内燃機関20のオイルタンクとは別に設けられている。より具体的には、本実施形態のシステムでは、内燃機関20の内部にオイルを循環させるために系と、電動駆動過給機10の内部にオイルを循環させるための系とが、互いに独立した系として設けられている。
Embodiment 3 FIG.
[Configuration of Embodiment 3]
Next, referring to FIG. 1 again, a third embodiment of the present invention will be described. The system of the present embodiment has an oil pump 50 that is independent from the oil pump of the internal combustion engine 20 as in the system of the second embodiment. Further, in the present embodiment, an oil tank communicating with the oil drain portion 109 is also provided separately from the oil tank of the internal combustion engine 20. More specifically, in the system according to the present embodiment, a system for circulating oil inside the internal combustion engine 20 and a system for circulating oil inside the electrically driven supercharger 10 are independent of each other. It is provided as a system.

[実施の形態3の特徴]
本実施形態のシステムでは、内燃機関20のオイル循環系と、電動駆動過給機10のオイル循環系とが互いに独立しているため、それら2つの循環系において、異なるオイルを用いることができる。例えば、内燃機関20のオイル循環系には低粘度(例えば5W)のオイルを用い、電動駆動過給機10のオイル循環系には高粘度(例えば10W)のオイルを用いることができる。
[Features of Embodiment 3]
In the system of the present embodiment, since the oil circulation system of the internal combustion engine 20 and the oil circulation system of the electrically driven supercharger 10 are independent from each other, different oils can be used in these two circulation systems. For example, low viscosity (for example, 5 W) oil can be used for the oil circulation system of the internal combustion engine 20, and high viscosity (for example, 10 W) oil can be used for the oil circulation system of the electrically driven supercharger 10.

内燃機関20の内部に形成される摺動部に比して、電動駆動過給機10の回転軸72周辺に形成される摺動部では、より高速での摺動が生ずる。このため、内燃機関20の摺動部に比して、電動駆動過給機10の摺動部は、オイルの油膜が形成し難い環境にある。従って、電動駆動過給機10での使用に耐えるオイルは、内燃機関20単体での使用に耐えるオイルに比して、より粘度の高いものとなる。   Compared to the sliding portion formed inside the internal combustion engine 20, the sliding portion formed around the rotating shaft 72 of the electric drive supercharger 10 slides at a higher speed. For this reason, compared with the sliding part of the internal combustion engine 20, the sliding part of the electrically driven supercharger 10 is in an environment in which an oil film of oil is difficult to form. Therefore, the oil that can withstand use in the electrically driven supercharger 10 has higher viscosity than the oil that can withstand use in the internal combustion engine 20 alone.

上記の理由から、内燃機関20のオイル循環系と電動駆動過給機10のオイル循環系とが独立していない場合には、電動駆動過給機10での使用に耐える高粘度オイルを内燃機関20にも供給することが必要となる。摺動部における抵抗は、そこに供給されるオイルの粘度が高いほど大きくなる。従って、電動駆動過給機10での使用に耐える高粘度オイルの供給を受ける内燃機関20は、その高粘度オイルのために燃費特性を悪化させていることになる。   For the above reasons, when the oil circulation system of the internal combustion engine 20 and the oil circulation system of the electrically driven supercharger 10 are not independent, high-viscosity oil that can be used in the electrically driven supercharger 10 is used. 20 also needs to be supplied. The resistance at the sliding portion increases as the viscosity of the oil supplied thereto increases. Therefore, the internal combustion engine 20 that receives the supply of the high-viscosity oil that can withstand use in the electric drive supercharger 10 has deteriorated the fuel consumption characteristics due to the high-viscosity oil.

本実施形態のシステムでは、内燃機関20には低粘度のオイルを循環させ、かつ、電動駆動過給機10には高粘度のオイルを循環させることができる。つまり、本実施形態のシステムによれば、内燃機関20には、内燃機関20の摺動部が要求する粘度のオイルを供給し、かつ、電動駆動過給機10には、電動駆動過給機10の摺動部が要求する粘度のオイルを供給することができる。このため、本実施形態のシステムによれば、内燃機関20及び電動駆動過給機10の双方に同じ粘度のオイルを供給せざるを得ないシステムに比して、何らの不都合を伴うことなく、内燃機関20の燃費特性を高めることができる。   In the system of this embodiment, low-viscosity oil can be circulated through the internal combustion engine 20, and high-viscosity oil can be circulated through the electrically driven supercharger 10. That is, according to the system of the present embodiment, the internal combustion engine 20 is supplied with oil having a viscosity required by the sliding portion of the internal combustion engine 20, and the electric drive supercharger 10 is supplied with the electric drive supercharger. The oil having the viscosity required by 10 sliding parts can be supplied. For this reason, according to the system of the present embodiment, as compared with a system in which both the internal combustion engine 20 and the electrically driven supercharger 10 must be supplied with the same viscosity oil, without any inconvenience, The fuel consumption characteristics of the internal combustion engine 20 can be improved.

また、過給機(ターボチャージャ)のオイルドレーンは、通常、自由落下に頼ったものである。他方、近年は、内燃機関20の低重心化の要求が強く、過給機の搭載位置を下げることが要求されている。電動駆動過給機10のオイルドレーン部109から流出するオイルを、内燃機関20のオイルタンクで回収しようとした場合、十分なドレーン性能を確保したまま電動駆動過給機10の搭載位置を要求通りに下げることが困難な事態が生じ得る。   The oil drain of a turbocharger (turbocharger) usually relies on free fall. On the other hand, in recent years, there is a strong demand for lowering the center of gravity of the internal combustion engine 20, and it is required to lower the mounting position of the supercharger. When oil flowing out from the oil drain portion 109 of the electric drive supercharger 10 is to be collected in the oil tank of the internal combustion engine 20, the mounting position of the electric drive supercharger 10 is as required while ensuring sufficient drain performance. It may be difficult to lower the temperature.

これに対して、本実施形態のシステムでは、電動駆動過給機10から排出されるオイルを回収するタンクの搭載位置に関して、高い自由度が確保されている。このため、このシステムによれば、電動駆動過給機10と内燃機関20とがオイルタンクを共用しているシステムに比して、電動駆動過給機10の搭載位置を下げる要求と、電動駆動過給機10のオイルドレーン性能を十分に確保する要求との両立が容易である。   On the other hand, in the system of the present embodiment, a high degree of freedom is secured with respect to the mounting position of the tank that collects the oil discharged from the electrically driven supercharger 10. For this reason, according to this system, as compared with a system in which the electric drive supercharger 10 and the internal combustion engine 20 share an oil tank, a request for lowering the mounting position of the electric drive supercharger 10 and the electric drive Coexistence with the request | requirement of fully ensuring the oil drain performance of the supercharger 10 is easy.

本発明の実施の形態1の全体構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the whole structure of Embodiment 1 of this invention. 図1に示す電動駆動過給機の内部構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the internal structure of the electric drive supercharger shown in FIG. 本発明の実施の形態1において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 1 of the present invention. 冷却判定温度TBと許容上限温度TAとの関係を示した図である。It is a diagram showing the relationship between the cooling determination temperature T B and the allowable upper limit temperature T A. 本発明の実施の形態2において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 電動駆動過給機
12 コンプレッサ
14 タービン
16 電動機
20 内燃機関
48 オイル制御弁
50 オイルポンプ
60 ECU(Electric Control Unit)
68 モータステータ温度センサ
70 ハウジング
72 回転軸
80 回転子
82,84 軸受け
94 固定子
96 間隙
98 コイル
102,104 軸受け連通経路
106 間隙冷却用経路
108 噴射孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electric drive supercharger 12 Compressor 14 Turbine 16 Electric motor 20 Internal combustion engine 48 Oil control valve 50 Oil pump 60 ECU (Electric Control Unit)
68 Motor stator temperature sensor 70 Housing 72 Rotating shaft 80 Rotors 82 and 84 Bearing 94 Stator 96 Gap 98 Coils 102 and 104 Bearing communication path 106 Gap cooling path 108 Injection hole

Claims (12)

内燃機関の吸入空気を加圧するコンプレッサと、
排気エネルギを前記コンプレッサの回転力に変換するタービンと、
前記コンプレッサとタービンの間に配置され、前記コンプレッサの回転をアシストする電動機と、
前記電動機の回転子と固定子の間隙に冷却液を噴射するための間隙冷却用経路と、を備え、
前記間隙冷却用経路は、前記電動機に対して前記コンプレッサ側を延在していることを特徴とする電動駆動過給機冷却システム。
A compressor for pressurizing the intake air of the internal combustion engine;
A turbine that converts exhaust energy into rotational force of the compressor;
An electric motor disposed between the compressor and the turbine and assisting the rotation of the compressor;
A gap cooling path for injecting coolant into the gap between the rotor and stator of the electric motor,
The electrically driven supercharger cooling system, wherein the gap cooling path extends on the compressor side with respect to the electric motor.
前記間隙冷却用経路から前記間隙に噴射される冷却液の流量を制御する流量制御手段と、
内燃機関への燃料供給状態を検知する燃料供給状態検知手段と、
内燃機関に対して燃料が定常供給されている場合、及び内燃機関に対する燃料供給量が増加している場合に、前記冷却経路から前記間隙への冷却液の噴射を禁止する噴射禁止手段と、
を備えることを特徴とする請求項1記載の電動駆動過給機冷却システム。
A flow rate control means for controlling the flow rate of the coolant injected into the gap from the gap cooling path;
Fuel supply state detection means for detecting the fuel supply state to the internal combustion engine;
An injection prohibiting means for prohibiting the injection of the coolant from the cooling path into the gap when the fuel is constantly supplied to the internal combustion engine and when the amount of fuel supply to the internal combustion engine is increasing;
The electric drive supercharger cooling system according to claim 1.
内燃機関に対する燃料供給量が減少している場合、及び内燃機関に対する燃料供給がカットされている場合に、前記冷却経路から前記間隙への冷却液の噴射を指令する噴射指令手段を備えることを特徴とする請求項2記載の電動駆動過給機冷却システム。   Injecting command means for instructing injection of coolant from the cooling path to the gap when the fuel supply amount to the internal combustion engine is decreasing and when the fuel supply to the internal combustion engine is cut off The electrically driven supercharger cooling system according to claim 2. 前記燃料供給状態検知手段は、燃料供給量の減少速度を検知する減少速度検知手段を備え、
前記噴射指令手段は、
燃料供給量の減少速度に基づいて、前記間隙への冷却液の噴射量を算出する噴射量算出手段と、
算出された噴射量が噴射されるように、前記流量制御手段を制御する流量制御手段と、を含むことを特徴とする請求項3記載の電動駆動過給機冷却システム。
The fuel supply state detection means includes a decrease speed detection means for detecting a decrease speed of the fuel supply amount,
The injection command means includes
An injection amount calculating means for calculating an injection amount of the coolant into the gap based on a decrease rate of the fuel supply amount;
The electric drive supercharger cooling system according to claim 3, further comprising: a flow rate control unit that controls the flow rate control unit so that the calculated injection amount is injected.
前記電動機の温度を検知する温度検知手段と、
前記電動機の温度が冷却判定温度に達している場合に、前記間隙冷却用経路から前記間隙への冷却液の噴射を指令する強制冷却指令手段と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項記載の電動駆動過給機冷却システム。
Temperature detecting means for detecting the temperature of the electric motor;
Forced cooling command means for commanding injection of coolant from the gap cooling path to the gap when the temperature of the electric motor has reached the cooling determination temperature;
The electric drive supercharger cooling system according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
前記電動機の温度を検知する温度検知手段と、
前記電動機の温度が、冷却判定温度に比して高い許容上限温度に達している場合に、前記電動機への通電をカットする通電カット指令手段と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項記載の電動駆動過給機冷却システム。
Temperature detecting means for detecting the temperature of the electric motor;
Energization cut command means for cutting energization to the motor when the temperature of the motor has reached an allowable upper limit temperature higher than the cooling determination temperature;
The electrically driven supercharger cooling system according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
前記間隙冷却用経路に冷却液を供給するために設けられた電動冷却液ポンプと、
前記電動機の温度を検知する温度検知手段と、
内燃機関の停止後に、前記電動機の温度が冷却判定温度に達している場合に、前記間隙冷却用経路から前記間隙への冷却液の噴射を指令する停止後冷却指令手段と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項記載の電動駆動過給機冷却システム。
An electric coolant pump provided to supply coolant to the gap cooling path;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the electric motor;
A post-stop cooling command means for commanding injection of coolant from the gap cooling path to the gap when the temperature of the electric motor has reached a cooling determination temperature after the internal combustion engine is stopped;
The electrically driven supercharger cooling system according to any one of claims 1 to 6, further comprising:
内燃機関に供給される潤滑油と、前記間隙冷却用経路に供給される冷却液とが互いに混じり合わないように、前記潤滑油を供給するための系と、前記冷却液を供給するための系とが、互いに独立した系として設けられていることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項記載の電動駆動過給機冷却システム。   A system for supplying the lubricating oil and a system for supplying the cooling liquid so that the lubricating oil supplied to the internal combustion engine and the cooling liquid supplied to the gap cooling path are not mixed with each other. Are provided as systems independent of each other, and the electrically driven supercharger cooling system according to any one of claims 1 to 7. 前記回転子を回動可能に保持する軸受けと、
前記軸受けに潤滑油を供給する軸受け連通経路と、
前記軸受けに供給された潤滑油を、前記固定子が備えるコイルの周辺に導く潤滑油ガイド機構と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項記載の電動駆動過給機冷却システム。
A bearing for rotatably holding the rotor;
A bearing communication path for supplying lubricating oil to the bearing;
A lubricating oil guide mechanism for guiding the lubricating oil supplied to the bearing to the periphery of a coil provided in the stator;
The electrically driven supercharger cooling system according to any one of claims 1 to 8, further comprising:
前記間隙冷却用経路は、前記間隙と平行な方向に前記冷却液を噴射する向きに開口し、前記間隙の端部に直面する噴射孔を備えることを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項記載の電動駆動過給機冷却システム。   10. The gap cooling path includes an injection hole that opens in a direction in which the cooling liquid is jetted in a direction parallel to the gap and faces an end of the gap. The electrically driven supercharger cooling system according to claim 1. 内燃機関の吸入空気を加圧するコンプレッサと、
排気エネルギを前記コンプレッサの回転力に変換するタービンと、
前記コンプレッサとタービンの間に配置され、前記コンプレッサの回転をアシストする電動機と、
前記電動機の回転子と固定子の間隙に冷却液を噴射するための間隙冷却用経路と、
前記間隙冷却用経路から前記間隙に噴射される冷却液の流量を制御する流量制御手段と、
内燃機関への燃料供給状態を検知する燃料供給状態検知手段と、
内燃機関に対して燃料が定常供給されている場合、及び内燃機関に対する燃料供給量が増加している場合に、前記冷却経路から前記間隙への冷却液の噴射を禁止する噴射禁止手段と、
を備えることを特徴とする電動駆動過給機冷却システム。
A compressor for pressurizing the intake air of the internal combustion engine;
A turbine that converts exhaust energy into rotational force of the compressor;
An electric motor disposed between the compressor and the turbine and assisting the rotation of the compressor;
A gap cooling path for injecting coolant into the gap between the rotor and stator of the electric motor;
A flow rate control means for controlling the flow rate of the coolant injected into the gap from the gap cooling path;
Fuel supply state detection means for detecting the fuel supply state to the internal combustion engine;
An injection prohibiting means for prohibiting the injection of the coolant from the cooling path into the gap when the fuel is constantly supplied to the internal combustion engine and when the amount of fuel supply to the internal combustion engine is increasing;
An electrically driven supercharger cooling system comprising:
内燃機関に対する燃料供給量が減少している場合、及び内燃機関に対する燃料供給がカットされている場合に、前記冷却経路から前記間隙への冷却液の噴射を指令する噴射指令手段を備えることを特徴とする請求項11記載の電動駆動過給機冷却システム。   Injecting command means for instructing injection of coolant from the cooling path to the gap when the fuel supply amount to the internal combustion engine is decreasing and when the fuel supply to the internal combustion engine is cut off The electrically driven supercharger cooling system according to claim 11.
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