JP2017223170A - Supercharging system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、モータによってコンプレッサインペラを駆動する電動コンプレッサを備える過給システムに関する。 The present invention relates to a supercharging system including an electric compressor that drives a compressor impeller by a motor.
内燃機関の過給システムとしては、モータによってコンプレッサインペラを駆動する電動コンプレッサや、排気通路に設けたタービンが受ける排気のエネルギーを利用してコンプレッサインペラを駆動するターボチャージャが知られている。内燃機関の過給システムとして電動コンプレッサを採用した場合には、次の理由によって機関運転状態が高回転域にあるときに必要な過給圧を得ることが困難であった。 As a supercharging system for an internal combustion engine, an electric compressor that drives a compressor impeller by a motor, and a turbocharger that drives the compressor impeller by using exhaust energy received by a turbine provided in an exhaust passage are known. When an electric compressor is employed as a supercharging system for an internal combustion engine, it is difficult to obtain a necessary supercharging pressure when the engine operating state is in a high rotation range for the following reason.
すなわち、電動コンプレッサでは、径のより大きなコンプレッサインペラを採用するほど、モータに電力を供給してからコンプレッサインペラの回転が所望の回転数となるまでに掛かる時間が長くなる。このため、高いレスポンスを実現するためには、径の小さなコンプレッサインペラを採用する必要がある。しかし、モータをより高速で回転させようとするほど、モータを駆動するための制御が複雑化する。そのため、径の小さなコンプレッサインペラを採用した上で、モータを高速で回転させることにより高い過給圧を実現するのにも限界がある。 That is, in an electric compressor, the longer the compressor impeller with a larger diameter is adopted, the longer it takes for the rotation of the compressor impeller to reach a desired rotational speed after supplying electric power to the motor. For this reason, in order to realize a high response, it is necessary to employ a compressor impeller having a small diameter. However, the more the motor is rotated at a higher speed, the more complicated the control for driving the motor is. Therefore, there is a limit to realizing a high supercharging pressure by using a compressor impeller with a small diameter and rotating the motor at a high speed.
なお、機関運転状態が高回転域であるときにも十分な過給圧を得るためには、例えば特許文献1に記載の過給システムのように、電動コンプレッサと併せて、ターボチャージャを採用することが考えられる。こうした構成を採用すれば、排気の流量が多い高回転域ではターボチャージャによって十分な過給圧を得ることができるとともに、排気の流量が少ない場合にレスポンスが悪くなるターボチャージャの弱点を、電動コンプレッサによって補うことができる。 In order to obtain a sufficient supercharging pressure even when the engine operating state is in a high rotation range, a turbocharger is employed in combination with an electric compressor as in the supercharging system described in Patent Document 1, for example. It is possible. By adopting such a configuration, the turbocharger can obtain a sufficient boost pressure in the high rotation range where the exhaust gas flow rate is high, and the weakness of the turbocharger that makes the response worse when the exhaust gas flow rate is low. Can be supplemented by.
ところで、特許文献1に記載の過給システムでは、電動コンプレッサにおけるコンプレッサインペラを駆動するモータと、ターボチャージャにおけるコンプレッサインペラを駆動するタービンといった、2つの駆動源を備えている。すなわち、吸気通路に電動コンプレッサとターボチャージャの2つのコンプレッサを設けているだけでなく、排気通路にターボチャージャのタービンが設けられている。このため、システムが大型となっていた。 By the way, the supercharging system described in Patent Document 1 includes two drive sources such as a motor that drives a compressor impeller in an electric compressor and a turbine that drives a compressor impeller in a turbocharger. That is, not only two compressors, an electric compressor and a turbocharger, are provided in the intake passage, but a turbocharger turbine is provided in the exhaust passage. For this reason, the system was large.
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高いレスポンスと高回転域での十分な過給とを確保しつつシステムの大型化を抑制することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to suppress an increase in the size of the system while ensuring high response and sufficient supercharging in a high rotation range.
上記課題を解決するための過給システムは、モータによってコンプレッサインペラを駆動する電動コンプレッサを備えるものである。電動コンプレッサは、内燃機関に接続された吸気通路において吸気流れ方向に直列に並べて設けられた第1コンプレッサと、第2コンプレッサとを備えている。第1コンプレッサにおける第1コンプレッサインペラがモータに第1クラッチを介して接続されており、第2コンプレッサにおける第2コンプレッサインペラが、第1コンプレッサインペラが接続されているモータと共通のモータに第2クラッチを介して接続されている。 The supercharging system for solving the said subject is provided with the electric compressor which drives a compressor impeller with a motor. The electric compressor includes a first compressor and a second compressor that are arranged in series in the intake flow direction in an intake passage connected to the internal combustion engine. A first compressor impeller in the first compressor is connected to the motor via a first clutch, and a second compressor impeller in the second compressor is connected to a motor common to the motor to which the first compressor impeller is connected. Connected through.
上記構成では、第1クラッチ及び第2クラッチをそれぞれ別々に制御することにより、第1コンプレッサインペラと第2コンプレッサインペラとを選択的に駆動させることができる。すなわち、吸気通路に直列に並べた2つの第1及び第2コンプレッサをそれぞれ別々に制御することができ、高いレスポンスと高回転域での十分な過給とを確保できる。 In the above configuration, the first compressor impeller and the second compressor impeller can be selectively driven by separately controlling the first clutch and the second clutch. That is, the two first and second compressors arranged in series in the intake passage can be controlled separately, and a high response and a sufficient supercharging in a high rotation range can be ensured.
その一方で、上記構成では、第1コンプレッサインペラと第2コンプレッサインペラとを共通のモータによって駆動する。したがって、電動コンプレッサとターボチャージャとを備えた過給システムのように、2つの駆動源を必要とする構成と比較して、過給システムにて要する駆動源を少なくすることができる。また、排気通路にタービンを設ける必要もないため、排気系における構成部材を削減することができる。これらの結果、システムの大型化を抑制することができる。 On the other hand, in the above configuration, the first compressor impeller and the second compressor impeller are driven by a common motor. Therefore, the drive source required in the supercharging system can be reduced as compared with a configuration requiring two drive sources, such as a supercharging system including an electric compressor and a turbocharger. In addition, since it is not necessary to provide a turbine in the exhaust passage, constituent members in the exhaust system can be reduced. As a result, an increase in the size of the system can be suppressed.
以下、過給システムの一実施形態について、図1〜図3を参照して説明する。
図1に示すように、内燃機関10の吸気側には、内燃機関10に加圧した吸気を供給できる過給システム19が設けられている。過給システム19は、内燃機関10に接続され、外部からの吸気を内燃機関10の内部へと導く吸気通路11を備えている。吸気通路11には、吸気中の塵等を取り除くエアクリーナ12が設けられている。
Hereinafter, an embodiment of a supercharging system will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, a
吸気通路11におけるエアクリーナ12の吸気流れ下流側には、吸気を圧縮するための電動コンプレッサ20が設けられている。電動コンプレッサ20は、2つのコンプレッサ、すなわち第1コンプレッサ21及び第2コンプレッサ22を備えている。第1コンプレッサ21の内部には、第1コンプレッサインペラ21Aが配設されている。第1コンプレッサインペラ21Aは、第1回転軸24を中心として回転し、その回転に伴って上流側の吸気を圧縮して下流側に供給する。第2コンプレッサ22の内部には、第2コンプレッサインペラ22Aが配設されている。第2コンプレッサインペラ22Aは、第2回転軸25を中心として回転し、その回転に伴って上流側の吸気を圧縮して下流側に供給する。第2コンプレッサインペラ22Aの径(外径)は、第1コンプレッサインペラ21Aの径(外径)よりも大きくなっている。
An
電動コンプレッサ20における第1コンプレッサ21及び第2コンプレッサ22は、吸気通路11において吸気流れ方向に直列に並べて設けられている。この実施形態では、第2コンプレッサ22が吸気流れ方向の上流側(エアクリーナ12側)に設けられ、第1コンプレッサ21が吸気流れ方向の下流側(内燃機関10側)に設けられている。
The
電動コンプレッサ20は、第1コンプレッサインペラ21A及び第2コンプレッサインペラ22Aを回転させるための電動のモータ30を備えている。モータ30は、コイルや磁石等が内蔵された本体部30aと、回転力を外部へと出力するための駆動軸23とを有している。駆動軸23は、本体部30aを貫通するように設けられており、駆動軸23の一端及び他端の両方が本体部30aの外部に突出している。駆動軸23の一端は、第1クラッチ31を介して第1コンプレッサ21の第1回転軸24に接続されている。駆動軸23の他端は、第2クラッチ32を介して第2コンプレッサ22の第2回転軸25に接続されている。
The
第1クラッチ31は、モータ30と第1コンプレッサインペラ21Aとの間の駆動力の伝達と切断とを切り替え可能であり、そのクラッチ部の一方がモータ30の駆動軸23に、他方が第1コンプレッサ21の第1回転軸24にそれぞれ接続されている。第1クラッチ31が接続状態にされると、モータ30と第1コンプレッサインペラ21Aとの間の駆動力の伝達が行われる。一方、第1クラッチ31が解放状態にされると、モータ30と第1コンプレッサインペラ21Aとの間の駆動力の切断が行われる。
The
第2クラッチ32は、モータ30と第2コンプレッサインペラ22Aとの間の駆動力の伝達と切断とを切り替え可能であり、そのクラッチ部の一方がモータ30の駆動軸23に、他方が第2コンプレッサ22の第2回転軸25にそれぞれ接続されている。そして、第2クラッチ32も第1クラッチ31と同様に、接続状態にされるとモータ30と第2コンプレッサインペラ22Aとの間の駆動力の伝達が行われ、解放状態にされるとモータ30と第2コンプレッサインペラ22Aとの間の駆動力の切断が行われる。
The
過給システム19は、吸気通路11に接続され、第1コンプレッサ21を迂回するバイパス通路41が設けられている。このバイパス通路41は、吸気通路11における第1コンプレッサ21と第2コンプレッサ22との間の部分から第1コンプレッサ21の吸気流れ下流部分へと繋がれている。そして、バイパス通路41内には、同バイパス通路41内を流通する吸気流量を調整するバイパス弁42が設けられている。
The
上記のように構成された過給システム19は、制御装置50によって制御される。具体的には、制御装置50は、過給システム19におけるモータ30の回転数、第1クラッチ31及び第2クラッチ32の切り替え、及びバイパス弁42の開度を制御する。なお、制御装置50は、例えば車両のECU(電子制御ユニット)である。
The
図2に示すように、本実施形態の制御装置50は、内燃機関10の運転状態に応じて、詳しくは同内燃機関10の回転速度(機関回転速度)と負荷(機関負荷)とに応じて、過給システム19を制御する。具体的には、機関回転速度が比較的低回転である領域(低回転域)と、同機関回転速度が比較的高回転である領域(高回転域)と、低回転域と高回転域との間の領域(中回転域)と、に分けて過給システム19を制御する。各回転域は、機関負荷が同一である条件において、低回転域に属する機関回転速度の範囲や高回転域に属する機関回転速度の範囲と比較して、中回転域に属する機関回転速度の範囲が狭い関係となっている。また、制御装置50は、内燃機関10が「低回転域」、「中回転域」、「高回転域」のいずれの運転領域に属するかを、予め制御装置50の記憶部に格納されているマップや演算式等を参照して決定する。なお、同図2に示された実線は、内燃機関10において生じる機関負荷の上限を示している。
As shown in FIG. 2, the
次に、本実施形態の過給システム19による作用及び効果について、図3(a)〜(c)を参照して説明する。なお、図3(a)〜(c)においては、吸気の流れを矢印で示している。
Next, the operation and effect of the supercharging
図3(a)に示すように、内燃機関10の運転状態が図2の低回転域となっているときには、第1クラッチ31が接続状態とされる。これにより、第1コンプレッサインペラ21Aにモータ30からの駆動力の伝達が行われ、同第1コンプレッサインペラ21Aがモータ30の回転数に応じた回転数で回転する。その一方で、第2クラッチ32が解放状態とされる。これにより、第2コンプレッサインペラ22Aとモータ30との間の駆動力の切断が行われるため、モータ30からの駆動力による同第2コンプレッサインペラ22Aの回転はなされない。また、バイパス弁42が閉弁状態とされる。このような過給システム19の駆動制御が行われることにより、低回転域では、吸気通路11における第2コンプレッサ22の吸気流れ上流、第2コンプレッサ22、第1コンプレッサ21、吸気通路11における第1コンプレッサ21の吸気流れ下流の順で吸気が流れるようになる。
As shown in FIG. 3A, when the operating state of the
こうした低回転域での過給システム19の駆動制御によれば、第2コンプレッサインペラ22Aよりも径の小さい第1コンプレッサインペラ21Aが回転されることにより、高いレスポンスをもって第1コンプレッサ21を駆動させることができる。したがって、第1コンプレッサ21の駆動によって、低回転域において必要とされる過給圧を得ることができる。また、低回転域においては、モータ30からの駆動力による第2コンプレッサインペラ22Aの回転がなされないことにより、モータ30の不要なエネルギー消費を抑えることができる。
According to the drive control of the supercharging
図3(b)に示すように、内燃機関10の運転状態が図2の中回転域となっているときには、第1クラッチ31及び第2クラッチ32の双方が接続状態とされる。これにより、第1コンプレッサインペラ21A及び第2コンプレッサインペラ22Aの双方にモータ30からの駆動力の伝達が行われる。また、バイパス弁42が閉弁状態とされる。このような過給システム19の駆動制御が行われることにより、中回転域でも、上記の低回転域と同様に、吸気通路11における第2コンプレッサ22の吸気流れ上流、第2コンプレッサ22、第1コンプレッサ21、吸気通路11における第1コンプレッサ21の吸気流れ下流の順で、吸気通路11を吸気が流れるようになる。
As shown in FIG. 3B, when the operating state of the
こうした中回転域での過給システム19の駆動制御によれば、第1コンプレッサインペラ21A及び第2コンプレッサインペラ22Aの双方が回転されることにより、得られる過給圧が低回転域にあるときよりも増大するようになる。
According to the drive control of the supercharging
ところで低回転域から中回転域に内燃機関10の運転状態が移行するときには、第2クラッチ32が解放状態から接続状態とされる。このとき、第2クラッチ32は、解放状態から接続状態へと徐々に変更される。これにより、第1コンプレッサインペラ21Aの回転低下を抑制しつつ、第2コンプレッサインペラ22Aの回転を開始させることができる。
By the way, when the operating state of the
なお、こうして第2クラッチ32が解放状態から接続状態とされると、第1クラッチ31のみが接続状態とされていた低回転域と比較して、モータ30にて必要とされるエネルギーが大きくなる。そこで、低回転域から中回転域に内燃機関10の運転状態が移行するときには、モータ30の出力を上げることにより、第1コンプレッサインペラ21Aの回転低下を抑制するようにしている。なお、このとき、モータ30の回転数は低回転域と同程度のままとされる。
When the second clutch 32 is changed from the released state to the connected state in this way, the energy required by the
また、中回転域において、第2コンプレッサインペラ22Aの回転は、中回転域から高回転域への内燃機関10の運転状態の移行を見据えて行うものである。こうして第2コンプレッサインペラ22Aを前もって回転させた状態で、中回転域から高回転域へと内燃機関10の運転状態が移行すると、その移行したタイミングから第2コンプレッサインペラ22Aが所望の回転数となるまでに掛かる時間を短くすることができる。
Further, in the middle rotation range, the rotation of the
ここで、上述したとおり、機関負荷が同一である条件において、低回転域に属する機関回転速度の範囲や高回転域に属する機関回転速度の範囲と比較して、中回転域に属する機関回転速度の範囲が狭い関係となっている。このため、内燃機関10の運転状態は中回転域に長くとどまらず、低回転域や高回転域へと移行することとなる。そうした中回転域に属する時間によっては、第2コンプレッサインペラ22Aの回転数は、モータ30の回転数に応じた回転数まで至らないこともあり得る。そうした場合であっても、中回転域での過給システム19の駆動制御によれば、第1コンプレッサインペラ21Aが回転されることにより、少なくとも低回転域と同程度の過給圧を得ることができる。
Here, as described above, when the engine load is the same, the engine rotation speed belonging to the middle rotation speed range is compared with the engine rotation speed speed range belonging to the low rotation speed range or the engine rotation speed range belonging to the high rotation speed range. The range is narrow. For this reason, the operation state of the
図3(c)に示すように、内燃機関10の運転状態が図2の高回転域となっているときには、第1クラッチ31が解放状態とされる。これにより、第1コンプレッサインペラ21Aとモータ30との間の駆動力の切断が行われるため、モータ30からの駆動力による同第1コンプレッサインペラ21Aの回転はなされない。その一方で、第2クラッチ32が接続状態とされる。これにより、第2コンプレッサインペラ22Aにモータ30からの駆動力の伝達が行われ、同第2コンプレッサインペラ22Aがモータ30の回転数に応じた回転数で回転する。また、バイパス弁42が開弁状態とされる。このような過給システム19の駆動制御が行われることにより、高回転域では、吸気通路11における第2コンプレッサ22の吸気流れ上流、第2コンプレッサ22、バイパス通路41、吸気通路11における第1コンプレッサ21の吸気流れ下流の順で吸気が流れるようになる。
As shown in FIG. 3 (c), when the operating state of the
こうした高回転域での過給システム19の駆動制御によれば、第1コンプレッサインペラ21Aよりも径の大きい第2コンプレッサインペラ22Aが回転されることにより、高回転域において必要とされる過給圧を第2コンプレッサ22の駆動によって得ることができる。
According to the drive control of the supercharging
また、高回転域においては、モータ30からの駆動力による第1コンプレッサインペラ21Aの回転がなされないことにより、モータ30の不要なエネルギー消費を抑えることができる。
Further, in the high rotation range, the
なお、第1コンプレッサ21の第1コンプレッサインペラ21A周りは、第2コンプレッサ22の第2コンプレッサインペラ22A周りと比較して、吸気が流れる通路が狭い。このため、仮に第2コンプレッサ22から第1コンプレッサ21に吸気を流す場合には、同第1コンプレッサ21における上記通路に対応した量の吸気が吸気通路11における第1コンプレッサ21の吸気流れ下流に流れるようになる。
The passage around the
本実施形態では、高回転域において、バイパス弁42を開弁状態とすることにより、第1コンプレッサ21を迂回させて吸気を流すようにしている。これにより、第2コンプレッサ22における上記通路に対応した量の吸気が吸気通路11における第1コンプレッサ21の吸気流れ下流に流れるようになるため、内燃機関10に供給する吸気量を多くすることができる。
In the present embodiment, the intake valve is caused to bypass the
また、高回転域においては、第1クラッチ31を解放状態としてはいるものの、仮に第2コンプレッサ22から第1コンプレッサ21に吸気を流すようにすると、第1コンプレッサインペラ21Aが吸気抵抗となるおそれがある。本実施形態では、バイパス弁42を開弁状態とすることにより、こうした第1コンプレッサインペラ21Aによる吸気抵抗を回避しつつ、内燃機関10に吸気を供給することができる。
Further, although the first clutch 31 is in a released state in the high rotation range, if the intake air is allowed to flow from the
このように、上記実施形態では、第1コンプレッサインペラ21Aと第2コンプレッサインペラ22Aとを共通のモータ30によって駆動する。その一方で、クラッチ31,32を制御することにより、第1コンプレッサインペラ21Aと第2コンプレッサインペラ22Aとを選択的に駆動させることができる。このため、モータ30を1つしか備えていなくても、吸気通路11に直列に並べた2つのコンプレッサ21,22をそれぞれ別々に制御することができ、高いレスポンスと高回転域での十分な過給とを確保することができる。すなわち、従来の電動コンプレッサとターボチャージャとを備えた過給システムのように、2つの駆動源を必要とする構成と比較して、過給システム19にて要する駆動源を少なくすることができる。また、排気通路にタービンを設ける必要もないため、排気系における構成部材を削減することができる。したがって、上記実施形態によれば、過給システム19の大型化を抑制することができる。
Thus, in the above embodiment, the
ところで、過給システム19としては、例えば吸気通路11を2つに分岐させるとともに、その一方の分岐通路に第1コンプレッサ21を設け、他方の分岐通路に第2コンプレッサ22を設けるようにするものも考えられる。しかしながら、こうした構成を備える過給システム19では、コンプレッサ21,22のうちの一方から他方へと吸気通路11における分岐点を介して吸気が流れ込むおそれがある。そのため、吸気通路11における分岐点等に開閉弁等を設け、上記の吸気の流れ込みを抑制する必要がある。本実施形態における過給システム19では、吸気通路11においてコンプレッサ21,22が直列に設けられているため、こうした吸気の流れ込み対策のための開閉弁等が必要なく、構造の簡略化を図ることができる。
By the way, as the supercharging
なお、上述の実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・図4に示す過給システムの構成を採用してもよい。図4に示すように、この過給システム69に設けられた電動コンプレッサ70は、第1コンプレッサインペラ71Aを内部に有する第1コンプレッサ71と、第1コンプレッサインペラ71Aよりも径が大きい形状をなす第2コンプレッサインペラ72Aを内部に有する第2コンプレッサ72とを備えている。吸気通路11において、第1コンプレッサ71が第2コンプレッサ72よりも吸気流れ上流に設けられている。また、吸気通路11には、第1コンプレッサ71を迂回するバイパス通路91が設けられている。このバイパス通路91は、吸気通路11における第1コンプレッサ71の吸気流れ上流部分から第1コンプレッサ71と第2コンプレッサ72との間の部分へと繋がれている。そして、バイパス通路91内には、同バイパス通路91内の吸気流量を調整するバイパス弁92が設けられている。こうした過給システム69においても、上述の実施形態と同様にクラッチ31,32及びバイパス弁92を制御可能である。すなわち、内燃機関10の運転状態が低回転域にあるときには、第1クラッチ31を接続状態とするとともに第2クラッチ32を解放状態とし、バイパス弁92を閉弁状態とする。内燃機関10の運転状態が中回転域にあるときには、第1クラッチ31及び第2クラッチ32の双方を接続状態とし、バイパス弁92を閉弁状態とする。内燃機関10の運転状態が高回転域にあるときには、第1クラッチ31を解放状態とするとともに第2クラッチ32を接続状態とし、バイパス弁92を開弁状態とする。こうした制御を行うことにより、上述の実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。
It should be noted that the above-described embodiment can be implemented with the following modifications.
-You may employ | adopt the structure of the supercharging system shown in FIG. As shown in FIG. 4, an
・内燃機関10の運転状態が低回転域にあるときにモータ30の出力が比較的低い場合では、第1コンプレッサインペラ21Aの回転数も比較的低い。このため、低回転域から中回転域に内燃機関10の運転状態が移行するときに、第2クラッチ32を解放状態から接続状態へと徐々に変更することはせずに、仮に第2クラッチ32を解放状態から接続状態へと瞬時に切り替えるようにしても、第1コンプレッサインペラ21Aの回転低下が起こりにくい。このため、低回転域から中回転域に内燃機関10の運転状態が移行するときに、第2クラッチ32を解放状態から接続状態へと瞬時に切り替えるようにしてもよい。
If the output of the
・同様に、内燃機関10の運転状態が低回転域にあるときにモータ30の出力が比較的低い場合では、低回転域から中回転域に内燃機関10の運転状態が移行するときに、仮にモータ30の出力を変更しないようにしても、第1コンプレッサインペラ21Aの回転低下が起こりにくい。このため、低回転域から中回転域に内燃機関10の運転状態が移行するときに、モータ30の出力を変更しないようにしてもよい。
Similarly, if the output of the
・クラッチ31,32とコンプレッサインペラ21A,22A,71A,72Aとの間に増速機を設けてもよい。こうした形態では、クラッチ31,32が接続状態であるときに、モータ30の出力に応じた回転数よりも高回転でコンプレッサインペラ21A,22A,71A,72Aを回転させることができる。増速機は、第1クラッチ31と第1コンプレッサインペラ21A,71Aとの間と、第2クラッチ32と第2コンプレッサインペラ22A,72Aとの間とのうちで、いずれか一方にのみ設けるようにしてもよいし、双方に設けるようにしてもよい。なお、上記の一方にのみ増速機を設けるようにする場合では、モータ30が必要とするエネルギーが大きくなるため、コンプレッサインペラ21A,22A,71A,72Aを所望の回転数で回転させることができる程度に、モータ30の出力を上げる必要がある。また、上述のとおり、内燃機関10の運転状態が中回転域にあるときには第1コンプレッサインペラ21A,71A及び第2コンプレッサインペラ22A,72Aの双方を回転させている。こうしたときに好適に過給圧を得るためには、第1コンプレッサインペラ21A,71Aを同第1コンプレッサインペラ21A,71Aより径の大きい第2コンプレッサインペラ22A,72Aよりも高回転とすることが好ましい。そこで、第1クラッチ31と第1コンプレッサインペラ21A,71Aとの間に増速機を設けるようにすれば、上記のような中回転域において、第2コンプレッサインペラ22A,72Aよりも高回転で第1コンプレッサインペラ21A,71Aを回転させることができる。
A speed increaser may be provided between the
・過給システム19,69の制御領域から中回転域を省略してもよい。この形態では、内燃機関10の運転状態が低回転域及び高回転域の2つの領域間で切り替わることとなり、そうした領域の切り替わりに応じて上述の低回転域や高回転域での制御態様と同様に過給システム19,69が制御される。
-You may abbreviate | omit a middle rotation area from the control area of the supercharging
・コンプレッサインペラ21Aとコンプレッサインペラ22Aは同じ径であってもよい。また、コンプレッサインペラ71Aとコンプレッサインペラ72Aは同じ径であってもよい。この形態の電動コンプレッサ20,70を備える過給システム19,69では、バイパス通路41,91及びバイパス弁42,92が省略されるとともに、制御領域から中回転域が省略される。そして、低回転域ではコンプレッサインペラ21A,71Aとコンプレッサインペラ22A,72Aとのいずれか一方のみを回転させる一方で、高回転域ではコンプレッサインペラ21A,71A及びコンプレッサインペラ22A,72Aの双方を回転させる。こうした形態によっても、低回転域での高いレスポンスと高回転域での十分な過給とを確保することができる。また、こうした形態においては、高回転域において第1クラッチ31,32の双方が接続状態となる。このとき、第1コンプレッサインペラ21A,71Aに作用するスラスト力と第2コンプレッサインペラ22A,72Aに作用するスラスト力とが互いに相殺するようになるため、同スラスト力によるコンプレッサインペラ21A,22A,71A,72Aの回転ロスを低減させることができる。
The
10…内燃機関、11…吸気通路、19,69…過給システム、20,70…電動コンプレッサ、21,71…第1コンプレッサ、21A,71A…第1コンプレッサインペラ、22,72…第2コンプレッサ、22A,72A…第2コンプレッサインペラ、30…モータ、31…第1クラッチ、32…第2クラッチ、41,91…バイパス通路、42,92…バイパス弁、50…制御装置。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記電動コンプレッサは、内燃機関に接続された吸気通路において吸気流れ方向に直列に並べて設けられた第1コンプレッサと、第2コンプレッサとを備え、
前記第1コンプレッサにおける第1コンプレッサインペラが前記モータに第1クラッチを介して接続されており、前記第2コンプレッサにおける第2コンプレッサインペラが、前記第1コンプレッサインペラが接続されている前記モータと共通のモータに第2クラッチを介して接続されている
ことを特徴とする過給システム。 A supercharging system including an electric compressor that drives a compressor impeller by a motor,
The electric compressor includes a first compressor and a second compressor arranged in series in an intake air flow direction in an intake passage connected to an internal combustion engine,
A first compressor impeller in the first compressor is connected to the motor via a first clutch, and a second compressor impeller in the second compressor is common to the motor to which the first compressor impeller is connected. A supercharging system connected to a motor via a second clutch.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016119743A JP2017223170A (en) | 2016-06-16 | 2016-06-16 | Supercharging system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016119743A JP2017223170A (en) | 2016-06-16 | 2016-06-16 | Supercharging system |
Publications (1)
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JP2017223170A true JP2017223170A (en) | 2017-12-21 |
Family
ID=60685935
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2016119743A Pending JP2017223170A (en) | 2016-06-16 | 2016-06-16 | Supercharging system |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2017223170A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114183237A (en) * | 2021-12-10 | 2022-03-15 | 哈尔滨工程大学 | Two-stage supercharging system of integrated diesel engine based on electric compressor and control method |
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2016
- 2016-06-16 JP JP2016119743A patent/JP2017223170A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114183237A (en) * | 2021-12-10 | 2022-03-15 | 哈尔滨工程大学 | Two-stage supercharging system of integrated diesel engine based on electric compressor and control method |
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