JP6812850B2

JP6812850B2 - Electric supercharger

Info

Publication number: JP6812850B2
Application number: JP2017038482A
Authority: JP
Inventors: 智裕山道; 真貴夫大下; 玄山口
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2017-03-01
Filing date: 2017-03-01
Publication date: 2021-01-13
Anticipated expiration: 2037-03-01
Also published as: JP2018145813A

Description

本発明は、ステータコイルを冷却するための冷却機構を有する電動過給機に関する。 The present invention relates to an electric supercharger having a cooling mechanism for cooling the stator coil.

例えば、内燃機関を搭載した近年の車両には、排気ガスを利用して吸気を過給する排気ターボチャージャに加えて、電動モータを利用して吸気を過給する電動過給機を備えた車両が有る。このような車両では、排気ターボチャージャによる過給が不十分となる運転領域で電動過給機を駆動させることで、不足する過給能力を補っている。電動過給機の電動モータが駆動された場合、１０万［ｒｐｍ］近傍となる非常に高い回転数で駆動されるので、電動モータの発熱量が多く、充分な冷却が必要となる。 For example, recent vehicles equipped with an internal combustion engine are equipped with an electric supercharger that supercharges intake air using an electric motor in addition to an exhaust turbocharger that supercharges intake air using exhaust gas. There is. In such a vehicle, the insufficient supercharging capacity is compensated by driving the electric supercharger in the operating region where the supercharging by the exhaust turbocharger is insufficient. When the electric motor of the electric supercharger is driven, it is driven at a very high rotation speed of around 100,000 [rpm], so that the electric motor generates a large amount of heat and requires sufficient cooling.

例えば、特許文献１には、タービン発電機のタービン軸を回転自在に支持する軸受にオイルを供給する油路を有し、当該油路から分岐した油路にて、ステータコイルの内周面に対向しているロータの外周面に向けてオイルを吹き付けてロータを冷却するタービン発電機が開示されている。特許文献１に記載のタービン発電機では、分岐した油路からのオイルは、ロータの外周面に吹き付けられている。 For example, Patent Document 1 has an oil passage for supplying oil to a bearing that rotatably supports a turbine shaft of a turbine generator, and an oil passage branched from the oil passage is used on the inner peripheral surface of a stator coil. A turbine generator that cools a rotor by spraying oil toward the outer peripheral surfaces of the rotors facing each other is disclosed. In the turbine generator described in Patent Document 1, the oil from the branched oil passage is sprayed on the outer peripheral surface of the rotor.

また、例えば、特許文献２には、回転軸が水平とされた回転電機において、回転軸回りに周方向に配置されたステータコイルにおける鉛直方向上側の複数のステータコイルに、冷媒（例えばオイル）を供給する回転電機の冷却構造体が開示されている。特許文献２に記載の冷却構造体では、鉛直方向上側の複数のステータコイルに対して軸方向に対向する位置に、パイプを介して冷媒が供給される円弧状のカバー内流路が設けられており、当該カバー内流路には、軸方向に対向している複数のステータコイルに向けて冷媒を吐出するための、複数の吐出孔が設けられている。 Further, for example, in Patent Document 2, in a rotary electric machine having a horizontal rotation axis, a refrigerant (for example, oil) is applied to a plurality of stator coils on the upper side in the vertical direction of the stator coils arranged in the circumferential direction around the rotation axis. The cooling structure of the rotating electric machine to be supplied is disclosed. In the cooling structure described in Patent Document 2, an arc-shaped in-cover flow path for supplying a refrigerant via a pipe is provided at a position axially opposed to a plurality of stator coils on the upper side in the vertical direction. The flow path in the cover is provided with a plurality of discharge holes for discharging the refrigerant toward the plurality of stator coils facing in the axial direction.

実開平４−５４４６７号公報Jikkenhei 4-54467 特開２０１４−９６８７６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-96876

特許文献１に記載のタービン発電機では、分岐した油路からのオイルがロータの外周面に吹き付けられているが、ステータコイルの冷却が不十分となる可能性がある。また特許文献２に記載の回転電機の冷却構造体では、ステータコイルを充分に冷却するために、複数の吐出孔を有する円弧状のカバー内流路や、当該カバー内流路に冷媒を供給するパイプ等が必要であり、構造が複雑化するので、あまり好ましくない。 In the turbine generator described in Patent Document 1, oil from the branched oil passage is sprayed on the outer peripheral surface of the rotor, but the cooling of the stator coil may be insufficient. Further, in the cooling structure of the rotary electric machine described in Patent Document 2, in order to sufficiently cool the stator coil, the refrigerant is supplied to the arc-shaped inner flow path of the cover having a plurality of discharge holes and the inner flow path of the cover. It is not very preferable because a pipe or the like is required and the structure is complicated.

本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、よりシンプルな構造にて、ステータコイルを適切に冷却することができる電動過給機を提供することを課題とする。 The present invention has been devised in view of these points, and an object of the present invention is to provide an electric supercharger capable of appropriately cooling a stator coil with a simpler structure.

上記課題を解決するため、本発明の第１の発明は、シャフトと一体とされたロータと、前記ロータの周囲に配置されたステータコイルと、前記ロータと前記ステータコイルを収容するモータハウジングと、前記モータハウジングに対して前記シャフトを回転自在に支持する軸受と、前記シャフトの一端の側に固定されて前記シャフトと一体となって回転することにより流体を過給するコンプレッサインペラと、前記コンプレッサインペラを収容するコンプレッサハウジングと、を有する電動過給機であって、前記モータハウジングには、供給されたオイルを前記軸受へと導く軸受用油路が設けられており、前記軸受用油路の途中に、供給されたオイルの一部を、前記ステータコイルの外周面と前記モータハウジングとの間の隙間に吐出する分岐油路が設けられている、電動過給機である。 In order to solve the above problems, the first invention of the present invention includes a rotor integrated with a shaft, a stator coil arranged around the rotor, and a motor housing accommodating the rotor and the stator coil. A bearing that rotatably supports the shaft with respect to the motor housing, a compressor impeller that is fixed to one end side of the shaft and rotates integrally with the shaft to supercharge fluid, and the compressor impeller. An electric supercharger having a compressor housing for accommodating the above, and the motor housing is provided with a bearing oil passage for guiding the supplied oil to the bearing, and is provided in the middle of the bearing oil passage. The electric supercharger is provided with a branch oil passage for discharging a part of the supplied oil into a gap between the outer peripheral surface of the stator coil and the motor housing.

本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る電動過給機であって、前記軸受用油路は、前記モータハウジングに設けられた給油配管と、前記給油配管における前記軸受の近傍に設けられた軸受用吐出孔と、にて形成されており、前記分岐油路は、前記給油配管における前記ステータコイルの外周面と前記モータハウジングとの間の隙間の近傍に設けられた分岐吐出孔にて形成されている、電動過給機である。 A second invention of the present invention is the electric supercharger according to the first invention, wherein the bearing oil passage is in the vicinity of the oil supply pipe provided in the motor housing and the bearing in the oil supply pipe. The branch oil passage is formed by a bearing discharge hole provided in the above, and the branch oil passage is provided in the vicinity of a gap between the outer peripheral surface of the stator coil and the motor housing in the oil supply pipe. It is an electric supercharger formed by holes.

本発明の第３の発明は、上記第１の発明または第２の発明に係る電動過給機であって、前記分岐油路は、前記モータハウジング内において上方に配置された前記ステータコイルである上方ステータコイルの外周面と、当該上方ステータコイルの外周面に対向している前記モータハウジングとの間の隙間に、供給されたオイルの一部を吐出する位置に設けられている、電動過給機である。 A third invention of the present invention is an electric supercharger according to the first invention or the second invention, wherein the branch oil passage is the stator coil arranged upward in the motor housing. An electric supercharger provided at a position where a part of the supplied oil is discharged into a gap between the outer peripheral surface of the upper stator coil and the motor housing facing the outer peripheral surface of the upper stator coil. It is a machine.

本発明の第４の発明は、上記第１の発明〜第３の発明のいずれか１つに係る電動過給機であって、前記ステータコイルの外周面と前記モータハウジングとの間の隙間は、前記ステータコイルの外周面に沿って周方向に連続するように形成された空間であるコイル外周空間であり、前記モータハウジングの下方には、前記コイル外周空間に連通する排油口が設けられている、電動過給機である。 The fourth invention of the present invention is an electric supercharger according to any one of the first to third inventions, wherein the gap between the outer peripheral surface of the stator coil and the motor housing is The coil outer peripheral space is a space formed so as to be continuous in the circumferential direction along the outer peripheral surface of the stator coil, and an oil drain port communicating with the coil outer peripheral space is provided below the motor housing. It is an electric supercharger.

第１の発明によれば、軸受の冷却や潤滑に利用するために供給されるオイル及び当該オイルの経路である軸受用油路を利用して分岐油路を設けるだけでよいので、シンプルな構造で実現することができる。そして、供給されたオイルの一部をステータコイルに直接吹き付けるので、ステータコイルを適切かつ充分に冷却することができる。 According to the first invention, it is only necessary to provide a branch oil passage by using the oil supplied for cooling or lubricating the bearing and the bearing oil passage which is the route of the oil, so that the structure is simple. Can be realized with. Then, since a part of the supplied oil is directly sprayed on the stator coil, the stator coil can be appropriately and sufficiently cooled.

第２の発明によれば、軸受用油路を非常にシンプルな構造で実現することができる。さらに、分岐油路は、軸受用油路を形成している給油配管の途中に分岐吐出孔を設けるだけで実現されるので、構造が非常にシンプルである。 According to the second invention, the oil passage for bearings can be realized with a very simple structure. Further, the branch oil passage is realized only by providing a branch discharge hole in the middle of the oil supply pipe forming the bearing oil passage, so that the structure is very simple.

第３の発明によれば、上方に配置された上方ステータコイルにオイルを吹き付けて、重力を利用して他のステータコイルへとオイルを循環させることで、すべてのステータコイルを適切に冷却することができる。 According to the third invention, all the stator coils are appropriately cooled by spraying oil on the upper stator coil arranged above and circulating the oil to other stator coils by using gravity. Can be done.

第４の発明によれば、排油口を適切な位置に設けることで、ステータコイルの冷却に用いたオイルを適切に回収し、ステータコイルの冷却に利用するオイルを適切に循環させることができる。 According to the fourth invention, by providing the oil drain port at an appropriate position, the oil used for cooling the stator coil can be appropriately recovered and the oil used for cooling the stator coil can be appropriately circulated. ..

本発明の電動過給機を有する内燃機関の制御システムの概略全体構成を説明する図である。It is a figure explaining the outline whole structure of the control system of the internal combustion engine which has the electric supercharger of this invention. 本発明の電動過給機の軸方向断面図である。It is sectional drawing in the axial direction of the electric supercharger of this invention. 図２における給油配管の周囲の拡大図である。It is an enlarged view around the refueling pipe in FIG. 図２におけるＩＶ−ＩＶ矢視断面図であり、コイル外周空間及び排油口を説明する図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 2, which explains the coil outer peripheral space and the oil drain port. 図２におけるＶ−Ｖ矢視断面図であり、給油配管の途中に設けられた分岐吐出孔の例、及び当該分岐吐出孔からのオイルの吐出方向の例を説明する図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG. 2, which is a diagram illustrating an example of a branch discharge hole provided in the middle of a refueling pipe and an example of an oil discharge direction from the branch discharge hole.

●［内燃機関の制御システムの概略全体構成（図１）］
以下に本発明を実施するための形態を、図面を用いて説明する。まず図１を用いて、内燃機関の制御システムの概略全体構成について説明する。本実施の形態の説明では、車両に搭載された内燃機関の例として、４気筒のエンジン１０（例えばディーゼルエンジン）を用いて説明する。エンジン１０には、エンジン１０の各気筒４５Ａ〜４５Ｄへの吸入空気を導入する吸気通路１１が接続されている。またエンジン１０には、各気筒４５Ａ〜４５Ｄからの排気ガスが吐出される排気通路１２が接続されている。各気筒４５Ａ〜４５Ｄには、燃料配管４２Ａ〜４２Ｄを介してコモンレール４１に接続されたインジェクタ４３Ａ〜４３Ｄが設けられている。また吸気経路である吸気通路１１にはターボチャージャ３０のターボコンプレッサ３５と電動過給機６０のコンプレッサインペラ６０Ｗが設けられており、排気経路である排気通路１２にはターボチャージャ３０のタービン３６と排気浄化装置３８が設けられている。吸気通路１１は、上流側から順に、吸気通路１１Ａ、吸気通路１１Ｂ、吸気通路１１Ｃを有し、吸気通路１１Ｃの下流側はエンジン１０に接続されている。 ● [Outline overall configuration of internal combustion engine control system (Fig. 1)]
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. First, the overall configuration of the control system of the internal combustion engine will be described with reference to FIG. In the description of the present embodiment, a 4-cylinder engine 10 (for example, a diesel engine) will be used as an example of an internal combustion engine mounted on a vehicle. An intake passage 11 for introducing intake air into the cylinders 45A to 45D of the engine 10 is connected to the engine 10. Further, an exhaust passage 12 for discharging exhaust gas from each cylinder 45A to 45D is connected to the engine 10. Each cylinder 45A to 45D is provided with injectors 43A to 43D connected to the common rail 41 via fuel pipes 42A to 42D. Further, the intake passage 11 which is the intake path is provided with the turbo compressor 35 of the turbocharger 30 and the compressor impeller 60W of the electric supercharger 60, and the exhaust passage 12 which is the exhaust path is provided with the turbine 36 of the turbocharger 30 and the exhaust. A purification device 38 is provided. The intake passage 11 has an intake passage 11A, an intake passage 11B, and an intake passage 11C in this order from the upstream side, and the downstream side of the intake passage 11C is connected to the engine 10.

吸気通路１１Ａの上流側には流量検出手段２１が設けられており、吸気通路１１Ａの下流側はターボチャージャ３０のターボコンプレッサ３５の流入口に接続されている。流量検出手段２１は、例えば吸入空気の流量を検出可能な流量センサである。制御手段５１は、流量検出手段２１からの検出信号に基づいて、エンジン１０が吸入した吸入空気の流量である吸入空気流量（吸気量）を検出することが可能である。また吸気通路１１Ａには、圧力検出手段２４Ａ（例えば、圧力センサ）が設けられている。制御手段５１は、圧力検出手段２４Ａからの検出信号に基づいて、ターボコンプレッサ３５の上流側の吸入空気の圧力であるターボコンプレッサ上流吸気圧力を検出可能である。 A flow rate detecting means 21 is provided on the upstream side of the intake passage 11A, and the downstream side of the intake passage 11A is connected to the inflow port of the turbo compressor 35 of the turbocharger 30. The flow rate detecting means 21 is, for example, a flow rate sensor capable of detecting the flow rate of intake air. The control means 51 can detect the intake air flow rate (intake amount), which is the flow rate of the intake air sucked by the engine 10, based on the detection signal from the flow rate detecting means 21. Further, the intake passage 11A is provided with a pressure detecting means 24A (for example, a pressure sensor). The control means 51 can detect the turbo compressor upstream intake pressure, which is the pressure of the intake air on the upstream side of the turbo compressor 35, based on the detection signal from the pressure detecting means 24A.

吸気通路１１Ｂの上流側はターボチャージャ３０のターボコンプレッサ３５の吐出口に接続され、吸気通路１１Ｂの下流側は電動過給機６０のコンプレッサインペラ６０Ｗの流入口に接続されている。ターボコンプレッサ３５はタービン３６によって回転駆動され、吸気通路１１Ａから吸気通路１１Ｂへと流れる吸気を過給する。吸気通路１１Ｂには、インタークーラ１６とスロットル装置４７が設けられている。インタークーラ１６は、吸気通路１１内を流れる吸気（ターボコンプレッサ３５にて過給されて温度が上昇した吸気）を冷却して吸気の体積を減少させ、吸気中の酸素密度を高める。 The upstream side of the intake passage 11B is connected to the discharge port of the turbo compressor 35 of the turbocharger 30, and the downstream side of the intake passage 11B is connected to the inflow port of the compressor impeller 60W of the electric supercharger 60. The turbo compressor 35 is rotationally driven by the turbine 36 to supercharge the intake air flowing from the intake passage 11A to the intake passage 11B. The intake passage 11B is provided with an intercooler 16 and a throttle device 47. The intercooler 16 cools the intake air (intake air that is supercharged by the turbo compressor 35 and whose temperature has risen) that flows in the intake air passage 11, reduces the volume of the intake air, and increases the oxygen density in the intake air.

スロットル装置４７は、スロットルモータ４７Ｍとスロットル開度検出手段４７Ｓ（例えばスロットルバルブの回転角度を検出する角度検出センサ）を有している。制御手段５１は、アクセルペダル踏込量検出手段２５（例えばアクセルペダル踏込角度センサ）を用いて検出した運転者のアクセルペダルの踏込量と、エンジン１０の運転状態等に基づいて、スロットルバルブの目標角度を算出する。そして制御手段５１は、スロットルバルブの回転角度が目標角度となるように、スロットル開度検出手段４７Ｓを用いてスロットルバルブの回転角度をモニタ（検出）しながらスロットルモータ４７Ｍを制御してスロットルバルブを回転させる。また吸気通路１１Ｂには、圧力検出手段２４Ｂ（例えば、圧力センサ）が設けられている。制御手段５１は、圧力検出手段２４Ｂからの検出信号に基づいて、ターボコンプレッサ３５の下流側の吸入空気の圧力であるターボコンプレッサ下流吸気圧力を検出可能である。 The throttle device 47 has a throttle motor 47M and a throttle opening degree detecting means 47S (for example, an angle detection sensor that detects the rotation angle of the throttle valve). The control means 51 determines the target angle of the throttle valve based on the driver's accelerator pedal depression amount detected by using the accelerator pedal depression amount detecting means 25 (for example, the accelerator pedal depression angle sensor) and the operating state of the engine 10. Is calculated. Then, the control means 51 controls the throttle motor 47M while monitoring (detecting) the rotation angle of the throttle valve by using the throttle opening detection means 47S so that the rotation angle of the throttle valve becomes the target angle, and controls the throttle valve. Rotate. Further, the intake passage 11B is provided with a pressure detecting means 24B (for example, a pressure sensor). The control means 51 can detect the turbo compressor downstream intake pressure, which is the pressure of the intake air on the downstream side of the turbo compressor 35, based on the detection signal from the pressure detecting means 24B.

吸気通路１１Ｂには、一方端の側が排気通路１２Ａに接続されたＥＧＲ通路１３Ａの他方端が接続されている。ＥＧＲ通路１３Ａは、排気通路１２Ａ内の排気ガスの一部を吸気通路１１Ｂに戻して排気の浄化に寄与する。排気通路１２Ａには、ＥＧＲクーラ１５ＡとＥＧＲ弁１４Ａが設けられている。ＥＧＲクーラ１５Ａには冷却用のクーラントが供給されており、当該クーラントを用いて、流入された排気ガスを冷却して吐出する。ＥＧＲ弁１４Ａは、制御手段５１からの制御信号に基づいて駆動され、ＥＧＲ通路１３Ａの開度を調整する。また吸気通路１１Ｂには、コンプレッサインペラ６０Ｗをバイパスするバイパス通路１１Ｚの一方端が接続されている。バイパス通路１１Ｚの他方端は、吸気通路１１Ｃの途中に接続されている。またバイパス通路１１Ｚには、バイパス通路１１Ｚの開閉を制御するバルブであるバイパス弁（以下、ＡＢＶ６８と記載する）が設けられている。電動過給機６０は制御手段５１からの制御信号にて回転駆動され、ＡＢＶ６８は制御手段５１からの制御信号にて開閉駆動される。コンプレッサインペラ６０Ｗは電動過給機６０の電動モータにて駆動され、吸気通路１１Ｂから吸気通路１１Ｃへと流れる吸気を過給する。なお、電動過給機６０が回転駆動されている場合はＡＢＶ６８が閉側に制御され、電動過給機６０が回転駆動されていない場合はＡＢＶ６８が開側に制御される。 The intake passage 11B is connected to the other end of the EGR passage 13A whose one end side is connected to the exhaust passage 12A. The EGR passage 13A returns a part of the exhaust gas in the exhaust passage 12A to the intake passage 11B and contributes to purification of the exhaust. The exhaust passage 12A is provided with an EGR cooler 15A and an EGR valve 14A. Coolant for cooling is supplied to the EGR cooler 15A, and the inflowing exhaust gas is cooled and discharged by using the coolant. The EGR valve 14A is driven based on a control signal from the control means 51 to adjust the opening degree of the EGR passage 13A. Further, one end of the bypass passage 11Z that bypasses the compressor impeller 60W is connected to the intake passage 11B. The other end of the bypass passage 11Z is connected in the middle of the intake passage 11C. Further, the bypass passage 11Z is provided with a bypass valve (hereinafter referred to as ABV68) which is a valve for controlling the opening and closing of the bypass passage 11Z. The electric supercharger 60 is rotationally driven by a control signal from the control means 51, and the ABV 68 is opened and closed by a control signal from the control means 51. The compressor impeller 60W is driven by the electric motor of the electric supercharger 60 to supercharge the intake air flowing from the intake passage 11B to the intake passage 11C. When the electric supercharger 60 is rotationally driven, the ABV68 is controlled to the closed side, and when the electric supercharger 60 is not rotationally driven, the ABV68 is controlled to the open side.

吸気通路１１Ｃの上流側は電動過給機６０のコンプレッサインペラ６０Ｗの吐出口に接続され、吸気通路１１Ｃの下流側はエンジン１０に接続されている。また吸気通路１１Ｃの途中には、バイパス通路１１Ｚの他方端が接続されている。そして吸気通路１１Ｃにおけるバイパス通路１１Ｚとの接続個所よりも下流の側に圧力検出手段２７（例えば圧力センサ）が設けられている。制御手段５１は、圧力検出手段２７からの検出信号に基づいて、エンジン１０が吸入する直前の吸入空気の圧力を検出可能である。 The upstream side of the intake passage 11C is connected to the discharge port of the compressor impeller 60W of the electric supercharger 60, and the downstream side of the intake passage 11C is connected to the engine 10. Further, the other end of the bypass passage 11Z is connected in the middle of the intake passage 11C. A pressure detecting means 27 (for example, a pressure sensor) is provided on the downstream side of the intake passage 11C from the connection point with the bypass passage 11Z. The control means 51 can detect the pressure of the intake air immediately before the engine 10 inhales based on the detection signal from the pressure detecting means 27.

排気通路１２は、上流側から順に、排気通路１２Ａ、排気通路１２Ｂを有している。排気通路１２Ａの上流側はエンジン１０に接続されており、排気通路１２Ａの下流側はターボチャージャ３０のタービン３６の流入口に接続されている。排気通路１２Ａには、ＥＧＲ通路１３Ａの一方端が接続されている。また排気通路１２Ａには、圧力検出手段２６Ａ（例えば、圧力センサ）が設けられている。制御手段５１は、圧力検出手段２６Ａからの検出信号に基づいて、タービン３６の上流側の排気の圧力であるタービン上流排気圧力を検出可能である。 The exhaust passage 12 has an exhaust passage 12A and an exhaust passage 12B in this order from the upstream side. The upstream side of the exhaust passage 12A is connected to the engine 10, and the downstream side of the exhaust passage 12A is connected to the inflow port of the turbine 36 of the turbocharger 30. One end of the EGR passage 13A is connected to the exhaust passage 12A. Further, the exhaust passage 12A is provided with a pressure detecting means 26A (for example, a pressure sensor). The control means 51 can detect the turbine upstream exhaust pressure, which is the pressure of the exhaust on the upstream side of the turbine 36, based on the detection signal from the pressure detecting means 26A.

排気通路１２Ｂの上流側はターボチャージャ３０のタービン３６の吐出口に接続され、排気通路１２Ｂの下流側には排気浄化装置３８が設けられている。排気浄化装置３８は、例えば酸化触媒やＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）であり、排気通路１２Ｂ内を流れる排気を浄化する。また排気通路１２Ｂには、圧力検出手段２６Ｂ（例えば、圧力センサ）が設けられている。制御手段５１は、圧力検出手段２６Ｂからの検出信号に基づいて、タービン３６の下流側の排気の圧力であるタービン下流排気圧力を検出可能である。タービン３６には、タービン３６内に導かれた排気ガスの流速を制御可能な可変ノズル３３が設けられており、可変ノズル３３は、駆動手段３１によって開度が調整される。制御手段５１は、開度検出手段３２（例えば、ノズル開度センサ）からの検出信号と目標ノズル開度に基づいて、駆動手段３１に制御信号を出力して可変ノズル３３の開度を調整可能である。 The upstream side of the exhaust passage 12B is connected to the discharge port of the turbine 36 of the turbocharger 30, and the exhaust purification device 38 is provided on the downstream side of the exhaust passage 12B. The exhaust gas purification device 38 is, for example, an oxidation catalyst or a DPF (Diesel Particulate Filter), and purifies the exhaust gas flowing in the exhaust passage 12B. Further, the exhaust passage 12B is provided with a pressure detecting means 26B (for example, a pressure sensor). The control means 51 can detect the turbine downstream exhaust pressure, which is the pressure of the exhaust on the downstream side of the turbine 36, based on the detection signal from the pressure detecting means 26B. The turbine 36 is provided with a variable nozzle 33 capable of controlling the flow velocity of the exhaust gas guided into the turbine 36, and the opening degree of the variable nozzle 33 is adjusted by the driving means 31. The control means 51 can adjust the opening degree of the variable nozzle 33 by outputting a control signal to the driving means 31 based on the detection signal from the opening degree detecting means 32 (for example, the nozzle opening degree sensor) and the target nozzle opening degree. Is.

回転検出手段２２は、例えば内燃機関の回転数（例えばクランク軸の回転数）や回転角度（例えば各気筒の圧縮上死点タイミング）等を検出可能な回転角度センサであり、エンジン１０のクランクシャフトの近傍に設けられている。制御手段５１は、回転検出手段２２からの検出信号に基づいて、エンジン１０のクランクシャフトの回転数や回転角度等を検出することが可能である。 The rotation detecting means 22 is a rotation angle sensor capable of detecting, for example, the rotation speed of the internal combustion engine (for example, the rotation speed of the crankshaft) and the rotation angle (for example, the compression top dead point timing of each cylinder), and is a crankshaft of the engine 10. It is provided in the vicinity of. The control means 51 can detect the rotation speed, the rotation angle, and the like of the crankshaft of the engine 10 based on the detection signal from the rotation detection means 22.

大気圧検出手段２３は、例えば大気圧センサであり、制御装置５０に設けられている。制御手段５１は、大気圧検出手段２３からの検出信号に基づいて、大気圧を検出することが可能である。 The atmospheric pressure detecting means 23 is, for example, an atmospheric pressure sensor, and is provided in the control device 50. The control means 51 can detect the atmospheric pressure based on the detection signal from the atmospheric pressure detecting means 23.

クーラント温度検出手段２８は、例えばクーラント温度センサであり、エンジン１０のシリンダブロックに設けられ、シリンダブロック内に設けられたウォータジャケットを流れるクーラント（冷却液）の温度に応じた検出信号を出力する。制御手段５１は、クーラント温度検出手段２８からの検出信号に基づいて、エンジン１０の冷却に使用されているクーラントの温度（クーラント温度）を検出可能である。 The coolant temperature detecting means 28 is, for example, a coolant temperature sensor, which is provided in the cylinder block of the engine 10 and outputs a detection signal according to the temperature of the coolant (coolant) flowing through the water jacket provided in the cylinder block. The control means 51 can detect the temperature of the coolant used for cooling the engine 10 (coolant temperature) based on the detection signal from the coolant temperature detecting means 28.

イグニション状態検出手段７１は、例えばイグニションスイッチがＯＮ状態であるかＯＦＦ状態であるかを検出するセンサであり、停止状態のエンジン１０を始動する際、または運転状態のエンジン１０を停止する際に操作するイグニションの状態（ＯＮ状態、ＯＦＦ状態）に応じた検出信号を出力する。制御手段５１は、イグニション状態検出手段７１からの検出信号に基づいて、イグニションの状態がＯＮ状態であるか、ＯＦＦ状態であるか、を検出することができる。 The ignition state detecting means 71 is, for example, a sensor that detects whether the ignition switch is in the ON state or the OFF state, and is operated when the engine 10 in the stopped state is started or when the engine 10 in the operating state is stopped. Outputs a detection signal according to the ignition state (ON state, OFF state). The control means 51 can detect whether the ignition state is the ON state or the OFF state based on the detection signal from the ignition state detecting means 71.

制御装置５０は、制御手段５１と記憶手段５３とを有している。制御手段５１は、例えばＣＰＵ（中央処理ユニット）であり、上述したように各種の検出手段等からの検出信号が入力されて、エンジン１０の運転状態を検出し、インジェクタ４３Ａ〜４３Ｄ、ＥＧＲ弁１４Ａ、可変ノズル３３の駆動手段３１、スロットルモータ４７Ｍ、電動過給機６０、ＡＢＶ６８等を駆動する制御信号を出力する。また制御手段５１は、自身がインジェクタ４３Ａ〜４３Ｄに出力した制御信号（噴射指令信号）によって、各気筒４５Ａ〜４５Ｄに供給した燃料量を検出することが可能である。また制御手段５１への入力、及び制御手段５１からの出力は、図１の例に限定されず、種々の検出手段（ＮＯｘ検出手段、排気温度検出手段等）、種々のアクチュエータ（各種バルブ、各種ランプ等）が有る。記憶手段５３は、例えばＦｌａｓｈ−ＲＯＭ等の記憶装置であり、種々の処理を実行するためのプログラム等が記憶されている。 The control device 50 has a control means 51 and a storage means 53. The control means 51 is, for example, a CPU (central processing unit), and as described above, detection signals from various detection means and the like are input to detect the operating state of the engine 10, and the injectors 43A to 43D and the EGR valve 14A are used. , The drive means 31 of the variable nozzle 33, the throttle motor 47M, the electric supercharger 60, the ABV 68, and the like are output. Further, the control means 51 can detect the amount of fuel supplied to the cylinders 45A to 45D by the control signals (injection command signals) output by the control means 51 to the injectors 43A to 43D. Further, the input to the control means 51 and the output from the control means 51 are not limited to the example of FIG. 1, and various detection means (NOx detection means, exhaust temperature detection means, etc.) and various actuators (various valves, various types). There is a lamp etc.). The storage means 53 is, for example, a storage device such as a Flash-ROM, and stores programs and the like for executing various processes.

●［電動過給機６０の全体構造（図２）］
次に図２を用いて、電動過給機６０の全体構造について説明する。電動過給機６０は、コンプレッサ６０Ａと電動モータ６０Ｂにて構成されている。なお、図中にＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸が記載してある場合、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸は互いに直交しており、Ｚ軸方向は鉛直上方を示し、Ｘ軸方向とＹ軸方向は水平方向を示している。 ● [Overall structure of electric supercharger 60 (Fig. 2)]
Next, the overall structure of the electric supercharger 60 will be described with reference to FIG. The electric supercharger 60 is composed of a compressor 60A and an electric motor 60B. When the X-axis, Y-axis, and Z-axis are described in the figure, the X-axis, Y-axis, and Z-axis are orthogonal to each other, the Z-axis direction indicates vertically upward, and the X-axis direction and Y-axis. The direction indicates the horizontal direction.

コンプレッサ６０Ａは、コンプレッサハウジング６２Ａ、シールプレート６２Ｂ、コンプレッサインペラ６０Ｗ等を有している。コンプレッサハウジング６２Ａの流入口６０Ｅは、図１に示すように吸気通路１１Ｂの下流側に接続され、コンプレッサハウジング６２Ａの吐出口６０Ｆは、図１に示すように吸気通路１１Ｃの上流側に接続されている。コンプレッサハウジング６２Ａとシールプレート６２Ｂとで形成される収容空間にコンプレッサインペラ６０Ｗが収容されている。コンプレッサインペラ６０Ｗは、電動モータ６０Ｂのシャフト６３Ａと一体となって回転するように、シャフト６３Ａの一端の側に固定されている。この実施形態では、コンプレッサインペラ６０Ｗにシャフト６３Ａを貫通させて、ナット等の締結部材６３Ｎによってシャフト６３Ａにコンプレッサインペラ６０Ｗを固定している。 The compressor 60A includes a compressor housing 62A, a seal plate 62B, a compressor impeller 60W, and the like. The inflow port 60E of the compressor housing 62A is connected to the downstream side of the intake passage 11B as shown in FIG. 1, and the discharge port 60F of the compressor housing 62A is connected to the upstream side of the intake passage 11C as shown in FIG. There is. The compressor impeller 60W is accommodated in the accommodation space formed by the compressor housing 62A and the seal plate 62B. The compressor impeller 60W is fixed to one end side of the shaft 63A so as to rotate integrally with the shaft 63A of the electric motor 60B. In this embodiment, the shaft 63A is passed through the compressor impeller 60W, and the compressor impeller 60W is fixed to the shaft 63A by a fastening member 63N such as a nut.

電動モータ６０Ｂは、モータハウジング６１Ａ〜６１Ｃ、軸受スリーブ６１Ｓ、６１Ｔ、エンドプレート６１Ｅ、軸受６０Ｇ、軸受６０Ｈ、シャフト６３Ａ、ロータ６０Ｒ、複数のティース６０Ｔ、複数のステータコイル６０Ｃ等を有している。モータハウジング６１Ａは略円筒状であり、モータハウジング６１Ｂは略円環状であり、モータハウジング６１Ｃは板状である。また軸受スリーブ６１Ｓ、６１Ｔは略円筒状であり、エンドプレート６１Ｅは略円板状である。シャフト６３Ａには、例えば、永久磁石等を有するロータ６０Ｒが圧入されて一体とされている。シャフト６３Ａにおけるコンプレッサインペラ６０Ｗの側には軸受６０Ｇの内輪が取り付けられ、軸受６０Ｇの外輪は軸受スリーブ６１Ｓの内周部に取り付けられ、軸受スリーブ６１Ｓはモータハウジング６１Ａにおけるコンプレッサインペラ６０Ｗの側の開口部に嵌め込まれて固定されている。軸受６０Ｇと軸受６０Ｈは、モータハウジング６１Ａ、６１Ｂに対して、ロータ６０Ｒと一体とされたシャフト６３Ａを回転自在に支持している。 The electric motor 60B includes motor housings 61A to 61C, bearing sleeves 61S, 61T, end plate 61E, bearing 60G, bearing 60H, shaft 63A, rotor 60R, a plurality of teeth 60T, a plurality of stator coils 60C, and the like. The motor housing 61A has a substantially cylindrical shape, the motor housing 61B has a substantially annular shape, and the motor housing 61C has a plate shape. The bearing sleeves 61S and 61T have a substantially cylindrical shape, and the end plate 61E has a substantially disc shape. For example, a rotor 60R having a permanent magnet or the like is press-fitted into the shaft 63A to be integrated. The inner ring of the bearing 60G is attached to the side of the compressor impeller 60W in the shaft 63A, the outer ring of the bearing 60G is attached to the inner peripheral portion of the bearing sleeve 61S, and the bearing sleeve 61S is the opening on the side of the compressor impeller 60W in the motor housing 61A. It is fitted in and fixed. The bearing 60G and the bearing 60H rotatably support the shaft 63A integrated with the rotor 60R with respect to the motor housings 61A and 61B.

また、複数のティース６０Ｔのそれぞれには、ステータコイル６０Ｃが巻回されており、ティース６０Ｔとステータコイル６０Ｃにて構成されたステータ６０Ｓは、円筒状のモータハウジング６１Ａの内周面に嵌め込まれている。例えばモータハウジング６１Ａの材質はアルミであり、ティース６０Ｔの材質は鉄である。そしてモータハウジング６１Ａにおけるコンプレッサインペラ６０Ｗと反対の側の開口部には、円環状のモータハウジング６１Ｂが、開口部を塞ぐように固定されている。また、軸受スリーブ６１Ｔの内周部に外輪が取り付けられた軸受６０Ｈの内輪は、シャフト６３Ａにおけるコンプレッサインペラ６０Ｗとは反対の側に取り付けらている。そして軸受スリーブ６１Ｔはモータハウジング６１Ｂの開口部に嵌め込まれて固定されている。またシャフト６３Ａにおけるコンプレッサインペラ６０Ｗとは反対側の端部には、エンドプレート６１Ｅと、軸受６０Ｈの外輪等を付勢して与圧を与える与圧部材６３Ｂが設けられている。例えば軸受６０Ｇと軸受６０Ｈはアンギュラタイプの軸受であり、与圧部材６３Ｂによって適切な与圧が与えられている。エンドプレート６１Ｅは、モータハウジング６１Ｂ及び軸受スリーブ６１Ｔにおけるコンプレッサインペラ６０Ｗとは反対の側の開口部を塞ぐとともに与圧部材６３Ｂを収容するように固定されている。なおモータハウジング６１Ａ〜６１Ｃは、「ハウジング」に相当している。 A stator coil 60C is wound around each of the plurality of teeth 60T, and the stator 60S composed of the teeth 60T and the stator coil 60C is fitted into the inner peripheral surface of the cylindrical motor housing 61A. There is. For example, the material of the motor housing 61A is aluminum, and the material of the teeth 60T is iron. An annular motor housing 61B is fixed to the opening of the motor housing 61A on the side opposite to the compressor impeller 60W so as to close the opening. Further, the inner ring of the bearing 60H to which the outer ring is attached to the inner peripheral portion of the bearing sleeve 61T is attached to the side of the shaft 63A opposite to the compressor impeller 60W. The bearing sleeve 61T is fitted and fixed in the opening of the motor housing 61B. Further, at the end of the shaft 63A on the side opposite to the compressor impeller 60W, an end plate 61E and a pressurizing member 63B for urging the outer ring of the bearing 60H to apply pressurization are provided. For example, the bearing 60G and the bearing 60H are angular type bearings, and an appropriate pressurization is applied by the pressurization member 63B. The end plate 61E is fixed so as to close the opening on the side opposite to the compressor impeller 60W in the motor housing 61B and the bearing sleeve 61T and to accommodate the pressurizing member 63B. The motor housings 61A to 61C correspond to "housings".

また例えば、電動過給機６０は、回転軸線６０Ｊが水平方向となるように、車両内に配置されており、モータハウジング６１Ａにおける上方となる位置には、オイル貯留空間６１Ｋが形成され、当該オイル貯留空間６１Ｋと電動過給機６０の外部とを連通する給油口６０Ｘがモータハウジング６１Ａの上部に形成されている。給油口６０Ｘ及びオイル貯留空間６１Ｋには、例えば内燃機関のオイルポンプから圧送されたオイルが供給されている。またモータハウジング６１Ａの下方となる位置には、モータハウジング６１Ａの内部と外部とを連通する排油口６０Ｚが形成されている。 Further, for example, the electric supercharger 60 is arranged in the vehicle so that the rotation axis 60J is in the horizontal direction, and an oil storage space 61K is formed at a position above the motor housing 61A, and the oil is concerned. An oil filler port 60X that communicates the storage space 61K with the outside of the electric supercharger 60 is formed in the upper part of the motor housing 61A. Oil pumped from, for example, an oil pump of an internal combustion engine is supplied to the oil filler port 60X and the oil storage space 61K. Further, an oil drain port 60Z that communicates the inside and the outside of the motor housing 61A is formed at a position below the motor housing 61A.

モータハウジング６１Ａ内には、給油配管６４と給油配管６５が、上方から下方に延びるように設けられている。そして給油配管６４の上端と給油配管６５の上端のそれぞれは、オイル貯留空間６１Ｋに接続されている。そして給油配管６４の下端は、軸受６０Ｇの上方かつ軸受６０Ｇの内輪と外輪の間の隙間に隣り合う位置に配置され、給油配管６５の下端は、軸受６０Ｈの上方かつ軸受６０Ｈの内輪と外輪の間の隙間に隣り合う位置に配置されている。 A refueling pipe 64 and a refueling pipe 65 are provided in the motor housing 61A so as to extend from the upper side to the lower side. Each of the upper end of the oil supply pipe 64 and the upper end of the oil supply pipe 65 is connected to the oil storage space 61K. The lower end of the refueling pipe 64 is arranged above the bearing 60G and adjacent to the gap between the inner ring and the outer ring of the bearing 60G, and the lower end of the refueling pipe 65 is above the bearing 60H and between the inner ring and the outer ring of the bearing 60H. They are placed adjacent to each other in the gap between them.

電動過給機６０が回転駆動された場合、シャフト６３Ａが１０万［ｒｐｍ］近傍の非常に高い回転数で回転駆動されるので、軸受６０Ｇと軸受６０Ｈには潤滑用かつ冷却用のオイルが必要である。当該オイルは、内燃機関のオイルポンプ（図示省略）から給油口６０Ｘへ供給（圧送）され、供給されたオイルは、オイル貯留空間６１Ｋから給油配管６４を介して軸受６０Ｇに供給され、オイル貯留空間６１Ｋから給油配管６５を介して軸受６０Ｈに供給されている。そして軸受６０Ｇに供給されたオイル、及び軸受６０Ｈに供給されたオイルは、排油口６０Ｚから排出される。 When the electric supercharger 60 is rotationally driven, the shaft 63A is rotationally driven at a very high rotation speed near 100,000 [rpm], so that the bearings 60G and 60H require lubricating and cooling oils. Is. The oil is supplied (pumped) from the oil pump of the internal combustion engine (not shown) to the oil filler port 60X, and the supplied oil is supplied from the oil storage space 61K to the bearing 60G via the oil supply pipe 64 to the oil storage space. It is supplied from 61K to the bearing 60H via the oil supply pipe 65. Then, the oil supplied to the bearing 60G and the oil supplied to the bearing 60H are discharged from the oil drain port 60Z.

電動過給機６０が回転駆動された場合、発熱するのは軸受６０Ｇと軸受６０Ｈだけでなく、ステータコイル６０Ｃも発熱する。軸受６０Ｇと軸受６０Ｈは、寿命の向上等を図るために、オイルによる転動体や保持器の潤滑と冷却が必要である。また、ステータコイル６０Ｃは、コイルの表面をコーティングしている被覆の寿命の向上やエネルギー効率の向上等を図るために冷却が必要であり、軸受６０Ｇと軸受６０Ｈの冷却に用いるオイルを利用することが好ましい。以下、給油配管６４と給油配管６５を用いて、軸受６０Ｇと軸受６０Ｈの潤滑と冷却を実現するとともに、ステータコイル６０Ｃの冷却を実現する構造、の詳細について説明する。 When the electric supercharger 60 is rotationally driven, not only the bearing 60G and the bearing 60H but also the stator coil 60C generate heat. The bearing 60G and the bearing 60H need to be lubricated and cooled by oil for the rolling elements and the cage in order to improve the life and the like. Further, the stator coil 60C needs to be cooled in order to improve the life of the coating coating the surface of the coil and the energy efficiency, and the oil used for cooling the bearing 60G and the bearing 60H should be used. Is preferable. Hereinafter, details of a structure that realizes lubrication and cooling of the bearing 60G and the bearing 60H and cooling of the stator coil 60C by using the oil supply pipe 64 and the oil supply pipe 65 will be described in detail.

●［軸受用油路と分岐油路の構造と配置位置（図３〜図５）］
図３に示すように、給油配管６４の上方であるオイル流入口６４Ａは、オイル貯留空間６１Ｋ内に配置されている。また給油配管６５の上方であるオイル流入口６５Ａは、オイル貯留空間６１Ｋ内に配置されている。オイル貯留空間６１Ｋは、給油口６０Ｘから供給されたオイルの脈動等を吸収し、ほぼ均一の圧力とされたオイルを給油配管６４及び給油配管６５へと、ほぼ均等に供給する。 ● [Structure and arrangement position of bearing oil passage and branch oil passage (Figs. 3 to 5)]
As shown in FIG. 3, the oil inflow port 64A above the oil supply pipe 64 is arranged in the oil storage space 61K. The oil inflow port 65A above the oil supply pipe 65 is arranged in the oil storage space 61K. The oil storage space 61K absorbs the pulsation of the oil supplied from the oil supply port 60X, and supplies the oil having a substantially uniform pressure to the oil supply pipe 64 and the oil supply pipe 65 substantially evenly.

図３に示すように、給油配管６４において、上方に配置されたステータコイルである上方ステータコイル６０ＣＴの外周面とモータハウジング６１Ａとの間の隙間６６Ａの近傍には、分岐吐出孔６４Ｃ（オイルを噴射するノズルに相当）が形成されている。給油配管６４内に供給されたオイルの一部は、分岐吐出孔６４Ｃから隙間６６Ａへと吐出（噴射）され、吐出（噴射）されたオイルは上方ステータコイル６０ＣＴを冷却しながら、重力によって下方に向かって流れ落ちる。同様に、図３に示すように、給油配管６５において、上方ステータコイル６０ＣＴの外周面とモータハウジング６１Ａとの間の隙間６６Ｂの近傍には、分岐吐出孔６５Ｃが形成されている。 As shown in FIG. 3, in the oil supply pipe 64, a branch discharge hole 64C (oil is provided) in the vicinity of the gap 66A between the outer peripheral surface of the upper stator coil 60CT, which is the stator coil arranged above, and the motor housing 61A. (Equivalent to the nozzle to inject) is formed. A part of the oil supplied into the oil supply pipe 64 is discharged (injected) from the branch discharge hole 64C into the gap 66A, and the discharged (injected) oil cools the upper stator coil 60CT and moves downward by gravity. It runs down toward you. Similarly, as shown in FIG. 3, in the oil supply pipe 65, a branch discharge hole 65C is formed in the vicinity of the gap 66B between the outer peripheral surface of the upper stator coil 60CT and the motor housing 61A.

給油配管６５内に供給されたオイルの一部は、分岐吐出孔６５Ｃから隙間６６Ｂ（上方ステータコイル６０ＣＴの外周面とモータハウジング６１Ａとの間の隙間）へと吐出（噴射）され、吐出（噴射）されたオイルは上方ステータコイル６０ＣＴを冷却しながら、重力によって下方に向かって流れ落ちる。なお、複数のステータコイル６０Ｃを、「重ね巻き」で形成した場合、「並み巻き」と比較して、それぞれのステータコイル６０Ｃが分離（独立）した形態とならず、隣り合うステータコイルと連続するように形成される。従って、ステータコイル６０Ｃを「重ね巻き」にて形成することで、分岐吐出孔から吐出された冷却用のオイルが、隣り合うステータコイル６０Ｃの隙間からロータの側へと流れ落ちることが抑制されて、各ステータコイル６０Ｃの外周面を伝って流れ落ちるようになるので、冷却効率が高く、より好ましい。なお、ステータコイル６０Ｃの内周面の面積よりも外周面の面積のほうが大きいので、より効率良くステータコイル６０Ｃを冷却することができる。 A part of the oil supplied into the oil supply pipe 65 is discharged (injected) from the branch discharge hole 65C to the gap 66B (the gap between the outer peripheral surface of the upper stator coil 60CT and the motor housing 61A) and discharged (injected). ), The oil flows downward due to gravity while cooling the upper stator coil 60CT. When a plurality of stator coils 60C are formed by "overlapping winding", the respective stator coils 60C are not separated (independent) as compared with "normal winding", and are continuous with adjacent stator coils. Is formed like this. Therefore, by forming the stator coil 60C by "overlapping winding", it is possible to prevent the cooling oil discharged from the branch discharge hole from flowing down from the gap between the adjacent stator coils 60C to the rotor side. Since it flows down along the outer peripheral surface of each stator coil 60C, the cooling efficiency is high, which is more preferable. Since the area of the outer peripheral surface of the stator coil 60C is larger than the area of the inner peripheral surface of the stator coil 60C, the stator coil 60C can be cooled more efficiently.

上方ステータコイル６０ＣＴを含むステータコイル６０Ｃの外周面を伝って下方に流れ落ちるオイルは、図４に一点鎖線矢印にて示す経路ＫＬ、ＫＲにて、ロータ６０Ｒの回りに周方向に配置されている各ステータコイル６０Ｃを次々と冷却しながら流れ落ち、排油口６０Ｚから排出される。図４に示すように、ステータコイル６０Ｃの外周面とモータハウジング６１Ａとの間の隙間６６Ｂ（図示省略したが隙間６６Ａも同様）は、ステータコイル６０Ｃの外周面に沿って周方向に連続するように形成された空間である「コイル外周空間」に相当している。そしてモータハウジング６１Ａの下方には、このコイル外周空間（周方向に連通した隙間６６Ｂ）に連通する排油口６０Ｚが形成されている。図４に示すコイル外周空間（周方向に連通した隙間６６Ｂ）における最も高い位置（最も上の位置）に分岐吐出口を形成すると、各ステータコイル６０Ｃに均等にオイルを行き渡らせることができるので、より好ましい。 The oil that flows downward along the outer peripheral surface of the stator coil 60C including the upper stator coil 60CT is arranged in the circumferential direction around the rotor 60R in the paths KL and KR shown by the alternate long and short dash arrows in FIG. The stator coil 60C flows down while being cooled one after another, and is discharged from the oil drain port 60Z. As shown in FIG. 4, the gap 66B between the outer peripheral surface of the stator coil 60C and the motor housing 61A (not shown, but the same applies to the gap 66A) is continuous in the circumferential direction along the outer peripheral surface of the stator coil 60C. It corresponds to the "coil outer peripheral space" which is the space formed in. An oil drain port 60Z communicating with the coil outer peripheral space (gap 66B communicating in the circumferential direction) is formed below the motor housing 61A. If a branch discharge port is formed at the highest position (top position) in the coil outer peripheral space (gap 66B communicating in the circumferential direction) shown in FIG. 4, oil can be evenly distributed to each stator coil 60C. More preferred.

また図５に示すように、給油配管６４に形成する分岐吐出孔を、図４に示す経路ＫＬを流れるオイル用の分岐吐出孔６４ＣＬと、図４に示す経路ＫＲを流れるオイル用の分岐吐出孔６４ＣＲと、の２個の孔（噴射ノズル）としてもよい。同様に、給油配管６５に形成する分岐吐出孔を、図４に示す経路ＫＬを流れるオイル用の分岐吐出孔６５ＣＬと、図４に示す経路ＫＲを流れるオイル用の分岐吐出孔６５ＣＲと、の２個の孔（噴射ノズル）としてもよい。 Further, as shown in FIG. 5, the branch discharge holes formed in the oil supply pipe 64 are the branch discharge hole 64CL for oil flowing through the path KL shown in FIG. 4 and the branch discharge hole for oil flowing through the path KR shown in FIG. It may be two holes (injection nozzle) of 64CR. Similarly, the branch discharge holes formed in the oil supply pipe 65 are two, a branch discharge hole 65CL for oil flowing through the path KL shown in FIG. 4 and a branch discharge hole 65CR for oil flowing through the path KR shown in FIG. It may be an individual hole (injection nozzle).

また図３に示すように、給油配管６４において、軸受６０Ｇの外輪と内輪との間の隙間における上方の隙間の近傍には、軸受用吐出孔６４Ｂ（オイルを噴射するノズルに相当）が形成されている。給油配管６４内に供給されたオイルのうち、分岐吐出孔６４Ｃから吐出されなかった残りのオイルは、軸受用吐出孔６４Ｂから軸受６０Ｇの外輪と内輪の隙間へと吐出（噴射）される。吐出されたオイルは、軸受６０Ｇの転動体や保持器の潤滑や冷却に使用され、重力や回転によって軸受６０Ｇの隙間（外輪と内輪の間の隙間）内に行き渡った後、下方に流れ落ち、排油口６０Ｚから排出される。同様に、給油配管６５において、軸受６０Ｈの外輪と内輪との間の隙間における上方の隙間の近傍には、軸受用吐出孔６５Ｂが形成されている。給油配管６５内に供給されたオイルのうち、分岐吐出孔６５Ｃから吐出されなかった残りのオイルは、軸受用吐出孔６５Ｂから軸受６０Ｈの外輪と内輪の隙間へと吐出（噴射）される。吐出されたオイルは、軸受６０Ｈの転動体や保持器の潤滑や冷却に使用され、重力や回転によって軸受６０Ｈの隙間（外輪と内輪の間の隙間）内に行き渡った後、下方に流れ落ち、排油口６０Ｚから排出される。なお、給油配管６４と給油配管６５の内径は、例えば約２〜４［ｍｍ］程度であり、軸受用吐出孔６４Ｂと軸受用吐出孔６５Ｂ、及び分岐吐出孔６４Ｃと分岐吐出孔６５Ｃの径は、例えば約０．８〜１．２［ｍｍ］程度であり、容易に実現することができる。 Further, as shown in FIG. 3, in the oil supply pipe 64, a bearing discharge hole 64B (corresponding to a nozzle for injecting oil) is formed in the vicinity of the upper gap in the gap between the outer ring and the inner ring of the bearing 60G. ing. Of the oil supplied into the oil supply pipe 64, the remaining oil that has not been discharged from the branch discharge hole 64C is discharged (injected) from the bearing discharge hole 64B into the gap between the outer ring and the inner ring of the bearing 60G. The discharged oil is used for lubrication and cooling of the rolling elements and cages of the bearing 60G, and after being spread in the gap (gap between the outer ring and inner ring) of the bearing 60G by gravity or rotation, it flows down and is discharged. It is discharged from the oil port 60Z. Similarly, in the oil supply pipe 65, a bearing discharge hole 65B is formed in the vicinity of the upper gap in the gap between the outer ring and the inner ring of the bearing 60H. Of the oil supplied into the oil supply pipe 65, the remaining oil that has not been discharged from the branch discharge hole 65C is discharged (injected) from the bearing discharge hole 65B into the gap between the outer ring and the inner ring of the bearing 60H. The discharged oil is used for lubrication and cooling of the rolling elements and cages of the bearing 60H, and after being spread in the gap (gap between the outer ring and inner ring) of the bearing 60H by gravity or rotation, it flows down and is discharged. It is discharged from the oil port 60Z. The inner diameters of the refueling pipe 64 and the refueling pipe 65 are, for example, about 2 to 4 [mm], and the diameters of the bearing discharge hole 64B and the bearing discharge hole 65B, and the branch discharge hole 64C and the branch discharge hole 65C are For example, it is about 0.8 to 1.2 [mm], which can be easily realized.

以上に説明したように、軸受用油路の途中（給油配管６４の途中）に設けられた分岐吐出孔６４Ｃにて形成された分岐油路にて、給油配管６４に供給されたオイルの一部がステータコイル６０Ｃの外周面へと導かれている。また、給油配管６４と軸受用吐出孔６４Ｂにて形成された軸受用油路にて、給油配管６４に供給された残りのオイル（分岐吐出孔から吐出されずに残ったオイル）が軸受６０Ｇへと導かれている。同様に軸受用油路の途中（給油配管６５の途中）に設けられた分岐吐出孔６５Ｃにて形成された分岐油路にて、給油配管６５に供給されたオイルの一部がステータコイル６０Ｃの外周面へと導かれている。また、給油配管６５と軸受用吐出孔６５Ｂにて形成された軸受用油路にて、給油配管６５に供給された残りのオイル（分岐吐出孔から吐出されずに残ったオイル）が軸受６０Ｈへと導かれている。 As described above, a part of the oil supplied to the oil supply pipe 64 in the branch oil passage formed by the branch discharge hole 64C provided in the middle of the oil passage for bearings (in the middle of the oil supply pipe 64). Is guided to the outer peripheral surface of the stator coil 60C. Further, in the bearing oil passage formed by the oil supply pipe 64 and the bearing discharge hole 64B, the remaining oil supplied to the oil supply pipe 64 (the oil remaining without being discharged from the branch discharge hole) is sent to the bearing 60G. Is guided. Similarly, in the branch oil passage formed by the branch discharge hole 65C provided in the middle of the bearing oil passage (in the middle of the oil supply pipe 65), a part of the oil supplied to the oil supply pipe 65 is connected to the stator coil 60C. It is guided to the outer peripheral surface. Further, in the bearing oil passage formed by the oil supply pipe 65 and the bearing discharge hole 65B, the remaining oil supplied to the oil supply pipe 65 (the oil remaining without being discharged from the branch discharge hole) is sent to the bearing 60H. Is guided.

●［本願の効果］
以上、本実施の形態にて説明した給油配管６４、６５、軸受用吐出孔６４Ｂ、６５Ｂ、分岐吐出孔６４Ｃ、６５Ｃにて、よりシンプルな構造にて、ステータコイル６０Ｃを適切に冷却することができる電動過給機６０を実現することができる。また、軸受６０Ｇ、６０Ｈの潤滑及び冷却と、ステータコイル６０Ｃの冷却を、給油配管６４、６５にて兼用させることができるので、よりシンプルな構造にて実現することができる。また、上方に配置された上方ステータコイルにオイルを吹き付けて、重力を利用して他のステータコイルへとオイルを循環させることで、すべてのステータコイルを適切に冷却することができる。 ● [Effect of the present application]
With the oil supply pipes 64 and 65, the bearing discharge holes 64B and 65B, and the branch discharge holes 64C and 65C described in the present embodiment, the stator coil 60C can be appropriately cooled with a simpler structure. It is possible to realize an electric supercharger 60 that can be realized. Further, since the lubrication and cooling of the bearings 60G and 60H and the cooling of the stator coil 60C can be shared by the oil supply pipes 64 and 65, it can be realized with a simpler structure. Further, by spraying oil on the upper stator coil arranged above and circulating the oil to other stator coils by using gravity, all the stator coils can be appropriately cooled.

本発明の電動過給機６０は、本実施の形態で説明した構成、構造、形状等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。 The electric supercharger 60 of the present invention is not limited to the configuration, structure, shape and the like described in the present embodiment, and various changes, additions and deletions can be made without changing the gist of the present invention.

本実施の形態にて説明した電動過給機６０は、ステータコイルを樹脂でモールドして当該樹脂からハウジングに放熱させる構造よりもシンプルかつ安価な構造にて、ステータコイルの冷却を実現することが可能であり、ステータコイルの被覆の寿命をより向上させることができる。 The electric supercharger 60 described in the present embodiment can realize cooling of the stator coil with a structure simpler and cheaper than a structure in which the stator coil is molded with a resin and heat is dissipated from the resin to the housing. It is possible, and the life of the coating of the stator coil can be further improved.

本実施の形態にて説明した電動過給機６０は、車両に限定されず、種々の機器や種々の用途に適用することができる。また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。 The electric supercharger 60 described in the present embodiment is not limited to a vehicle, and can be applied to various devices and various uses. Further, the numerical values used in the description of the present embodiment are examples, and are not limited to these numerical values.

１０エンジン（内燃機関）
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ吸気通路
１１Ｚバイパス通路
１２、１２Ａ、１２Ｂ排気通路
１３ＡＥＧＲ通路
１４ＡＥＧＲ弁（ＥＧＲバルブ）
１５ＡＥＧＲクーラ
１６インタークーラ
２１流量検出手段
２２回転検出手段
２３大気圧検出手段
２４Ａ、２４Ｂ圧力検出手段
２５アクセルペダル踏込量検出手段
２６Ａ、２６Ｂ圧力検出手段
２７圧力検出手段
２８クーラント温度検出手段
３０ターボチャージャ
３１駆動手段
３２開度検出手段
３３可変ノズル
３５ターボコンプレッサ
３６タービン
３８排気浄化装置
４１コモンレール
４２Ａ〜４２Ｄ燃料配管
４３Ａ〜４３Ｄインジェクタ
４５Ａ〜４５Ｄ気筒
４７スロットル装置
４７Ｍスロットルモータ
４７Ｓスロットル開度検出手段
５０制御装置
５１制御手段
５３記憶手段
６０電動過給機（回転電機）
６０Ａコンプレッサ
６０Ｂ電動モータ
６０Ｃステータコイル
６０ＣＴ上方ステータコイル
６０Ｅ流入口
６０Ｆ吐出口
６０Ｇ、６０Ｈ軸受
６０Ｊ回転軸線
６０Ｒロータ
６０Ｓステータ
６０Ｔティース
６０Ｗコンプレッサインペラ
６０Ｘ給油口
６０Ｚ排油口
６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃモータハウジング（ハウジング）
６１Ｅエンドプレート
６１Ｋオイル貯留空間
６１Ｓ、６１Ｔ軸受スリーブ
６２Ａコンプレッサハウジング
６２Ｂシールプレート
６３Ａシャフト
６３Ｂ与圧部材
６３Ｎ締結部材
６４、６５給油配管（軸受用油路）
６４Ａ、６５Ａオイル流入口
６４Ｂ、６５Ｂ軸受用吐出孔（軸受用油路）
６４Ｃ、６４ＣＲ、６４ＣＬ、６５Ｃ、６５ＣＲ、６５ＣＬ分岐吐出孔（分岐油路）
６６Ａ、６６Ｂ隙間（コイル外周空間）
６８ＡＢＶ（バイパス弁）
７１イグニション状態検出手段
ＫＬ、ＫＲ経路

10 engine (internal combustion engine)
11, 11A, 11B, 11C Intake passage 11Z Bypass passage 12, 12A, 12B Exhaust passage 13A EGR passage 14A EGR valve (EGR valve)
15A EGR cooler 16 Intercooler 21 Flow detection means 22 Rotation detection means 23 Atmospheric pressure detection means 24A, 24B Pressure detection means 25 Accelerator pedal depression amount detection means 26A, 26B Pressure detection means 27 Pressure detection means 28 Coolant temperature detection means 30 Turbocharger 31 Drive means 32 Opening detection means 33 Variable nozzle 35 Turbo compressor 36 Turbine 38 Exhaust gas purification device 41 Common rail 42A to 42D Fuel piping 43A to 43D Injector 45A to 45D Cylinder 47 Throttle device 47M Throttle motor 47S Throttle opening detection means 50 Control device 51 Control means 53 Storage means 60 Electric supercharger (rotary electric machine)
60A Compressor 60B Electric Motor 60C Stator Coil 60CT Upper Stator Coil 60E Inlet 60F Discharge Port 60G, 60H Bearing 60J Rotating Axis 60R Rotor 60S Stator 60T Teeth 60W Compressor Impeller 60X Refueling Port 60Z Oil Discharge Port 61A, 61B )
61E End plate 61K Oil storage space 61S, 61T Bearing sleeve 62A Compressor housing 62B Seal plate 63A Shaft 63B Pressurized member 63N Fastening member 64, 65 Oil supply piping (oil passage for bearing)
64A, 65A Oil inlet 64B, 65B Bearing discharge hole (bearing oil passage)
64C, 64CR, 64CL, 65C, 65CR, 65CL Branch discharge hole (branch oil passage)
66A, 66B gap (coil outer space)
68 ABV (bypass valve)
71 Ignition state detection means KL, KR route

Claims

A rotor that is integrated with the shaft and has a horizontal axis of rotation ,
With the stator coil arranged around the rotor,
A motor housing that houses the rotor and the stator coil,
A bearing that rotatably supports the shaft with respect to the motor housing,
A compressor impeller that is fixed to one end of the shaft and supercharges the fluid by rotating integrally with the shaft.
The compressor housing that houses the compressor impeller and
It is an electric supercharger with
The motor housing is provided with a linear bearing oil passage that guides the pumped oil to the bearing and is separated from the motor housing and extends downward from above toward the bearing. ,
A diameter smaller than the inner diameter of the bearing oil passage so as to inject a part of the oil pumped into the gap between the outer peripheral surface of the stator coil and the motor housing in the middle of the bearing oil passage. branch oil passage is provided with nozzles and,
The gap between the outer peripheral surface of the stator coil and the motor housing is a coil outer peripheral space that is a space formed so as to be continuous in the circumferential direction along the outer peripheral surface of the stator coil.
An oil drain port communicating with the outer peripheral space of the coil is provided below the motor housing.
The branch oil passage is provided in a gap between the outer peripheral surface of the upper stator coil, which is the stator coil, arranged upward in the motor housing, and the motor housing facing the outer peripheral surface of the upper stator coil. , It is provided at the position to inject a part of the pumped oil,
The bearing oil passage is
A part of the pumped oil is injected horizontally from the branch oil passage along the gap, and the injected oil is discharged from the outer peripheral surface of the upper stator coil of the stator coil arranged downward. The oil is flowed downward along the gap by gravity to the outer peripheral surface, and each stator coil is cooled one after another by the injected oil to cool the entire stator coil, and the oil not injected from the branch oil passage. To cool the bearing,
Electric supercharger.

The electric supercharger according to claim 1.
The bearing oil passage is formed of an oil supply pipe provided in the motor housing and a bearing discharge hole provided in the vicinity of the bearing in the oil supply pipe.
The branch oil passage is formed by a branch discharge hole provided in the vicinity of a gap between the outer peripheral surface of the stator coil and the motor housing in the oil supply pipe.
Electric supercharger.