JPH11173154A - Mechanical supercharger - Google Patents

Mechanical supercharger

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Publication number
JPH11173154A
JPH11173154A JP9339156A JP33915697A JPH11173154A JP H11173154 A JPH11173154 A JP H11173154A JP 9339156 A JP9339156 A JP 9339156A JP 33915697 A JP33915697 A JP 33915697A JP H11173154 A JPH11173154 A JP H11173154A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
engine
air compressor
mechanical supercharger
speed
Prior art date
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Pending
Application number
JP9339156A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Sayama
正幸 佐山
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GKN Driveline Japan Ltd
Original Assignee
Tochigi Fuji Sangyo KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Tochigi Fuji Sangyo KK filed Critical Tochigi Fuji Sangyo KK
Priority to JP9339156A priority Critical patent/JPH11173154A/en
Publication of JPH11173154A publication Critical patent/JPH11173154A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Supercharger (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the front projection area of a vehicle with a compact structure, enable precise control of intake flow rate, and improve fuel consumption with a simple structure and a low cost. SOLUTION: A mechanical supercharger is provided with an air compressor 5 to be driven by an engine 3, a motor 9 to drive the compressor 5, a controller 25 which stops the motor 9 when the number of engine revolution exceeds the prescribed value, and drives the compressor 5 by the motor 9 when the number of engine revolution becomes less than the prescribed value and a disengagement means 13 which disengages the compressor 5 from the engine 3 when the number of engine revolution becomes less than the prescribed value.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、機械式過給機に
関する。
The present invention relates to a mechanical supercharger.

【0002】[0002]

【従来の技術】特開平5−280608号公報に図6の
ような機械式過給機201が記載されており、実開平6
−83923号公報に図7のような過給装置203が記
載されている。
2. Description of the Related Art Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-280608 discloses a mechanical supercharger 201 as shown in FIG.
No. 83923 discloses a supercharging device 203 as shown in FIG.

【0003】機械式過給機201は、ベルト式無段変速
機205とプラネタリ−ギヤ式の増速機構207と遠心
式のエアコンプレッサ209などから構成されている。
The mechanical supercharger 201 includes a belt type continuously variable transmission 205, a planetary gear type speed increasing mechanism 207, a centrifugal air compressor 209, and the like.

【0004】又、過給装置203は、同様に、ベルト式
無段変速機211とプラネタリ−ギヤ式増速機構213
と遠心式エアコンプレッサ215などから構成されてい
る。
Similarly, the supercharging device 203 includes a belt type continuously variable transmission 211 and a planetary gear type speed increasing mechanism 213.
And a centrifugal air compressor 215.

【0005】機械式過給機201と過給装置203は、
いずれもエンジンの駆動力をベルト式無段変速機20
5、211で変速し、更に増速機構207、213で増
速してエアコンプレッサ209、215を駆動し、吸気
を加圧してエンジンを過給する。
[0005] The mechanical supercharger 201 and the supercharger 203 are
In each case, the driving force of the engine is transferred to the belt type continuously variable transmission 20.
The speed is changed at 5, 211, and the speed is further increased at the speed increasing mechanisms 207, 213 to drive the air compressors 209, 215, and the intake air is pressurized to supercharge the engine.

【0006】ベルト式無段変速機205、211は、高
速回転域ではエンジンの駆動力を減速し、中・低速回転
域ではエンジンの駆動力を増速することにより、エンジ
ン回転数の変動幅よりエアコンプレッサ209、215
の回転数変動幅を小さくして吸気流量と過給圧とを制御
する。又、高速回転域ではエアコンプレッサ209、2
15を過大な高速回転から保護している。
[0006] The belt-type continuously variable transmissions 205 and 211 reduce the engine driving force in a high-speed rotation region and increase the engine driving force in a middle / low-speed rotation region, thereby increasing the variation in the engine speed. Air compressor 209, 215
The intake flow rate and the supercharging pressure are controlled by reducing the fluctuation range of the rotation speed. In the high-speed rotation range, the air compressors 209, 2
15 is protected from excessive high-speed rotation.

【0007】周知のように、エンジンは過給によって出
力とトルクが増大するから、車両のギヤ比を高くして燃
費のよい低回転数域で使用できると共に、過給しない大
排気量エンジンに較べてポンプ損失や機械損失が小さい
から、燃費が向上する。
As is well known, the output and the torque of the engine are increased by supercharging, so that the engine can be used in a low rotational speed range with good fuel efficiency by increasing the gear ratio of the vehicle, and is compared with a large displacement engine which is not supercharged. As a result, pump loss and mechanical loss are small, so fuel efficiency is improved.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、機械式過給機
201と過給装置203は、いずれもベルト式無段変速
機205、211を用いて構成されているから、それだ
け幅、高さ、長さの各寸法が大きくなっている。
However, since both the mechanical supercharger 201 and the supercharger 203 are constructed by using belt-type continuously variable transmissions 205 and 211, the width, height, Each dimension of the length is larger.

【0009】従って、エンジンが縦置きであっても横置
きであっても、例えば、オルタネ−タやパワ−ステアリ
ング用ポンプのような他の補機との干渉が生じ、配置場
所に制限を受ける上に、車両の前面投影面積が大きくな
って燃費が低下する。
Therefore, regardless of whether the engine is installed vertically or horizontally, interference with other accessories such as an alternator or a power steering pump occurs, and the arrangement location is limited. In addition, the front projection area of the vehicle increases, and the fuel efficiency decreases.

【0010】又、ベルト式無段変速機205、211に
よる回転数制御ではエアコンプレッサ209、215の
過給気流量と過給圧とを充分に制御することが難しく、
例えば、エンジンの高速回転域でエアコンプレッサ20
9、215を保護するように変速特性を調整すると、図
5のグラフ217と斜線部分219とが示すように、エ
ンジンの中・低速回転域で過給気流量と過給圧が不足
し、エンジンの中・低速回転域で充分な吸気流量が得ら
れるように変速特性を調整すると、高速回転域でエアコ
ンプレッサ209、215の保護が不充分になる。
[0010] Further, it is difficult to sufficiently control the supercharging flow rate and the supercharging pressure of the air compressors 209 and 215 by the rotation speed control by the belt type continuously variable transmissions 205 and 211.
For example, the air compressor 20
When the shift characteristics are adjusted so as to protect the engine 9 and 215, as shown by the graph 217 and the hatched portion 219 in FIG. If the shift characteristic is adjusted so that a sufficient intake flow rate can be obtained in the medium / low speed rotation range, the protection of the air compressors 209 and 215 in the high speed rotation range becomes insufficient.

【0011】更に、エアコンプレッサ209、215の
過給気流量と過給圧とを、車両の走行状態や路面条件な
どに応じて細かく制御することは不可能である。
Further, it is impossible to finely control the supercharging air flow rate and the supercharging pressure of the air compressors 209 and 215 according to the running state of the vehicle, road surface conditions, and the like.

【0012】又、動力伝達を摩擦に頼るベルト式無段変
速機205、211は、ベルトとプ−リとの摩擦が大き
く動力伝達効率が悪いから、それだけ燃費が低下する。
In the belt type continuously variable transmissions 205 and 211 which rely on friction for power transmission, the friction between the belt and the pulley is large and the power transmission efficiency is low, so that the fuel efficiency is reduced accordingly.

【0013】このように、燃費を低下させる因子が多い
から、エンジンを過給することによる燃費の向上効果が
不充分である。
As described above, since there are many factors that lower the fuel efficiency, the effect of improving the fuel efficiency by supercharging the engine is insufficient.

【0014】排出ガスによる大気汚染の問題は燃費の低
下(燃料消費量の増加)に伴って悪化するから、燃料消
費量と排出ガスが多い高出力エンジンは、排出ガス規制
の厳しい国や地域では歓迎されない。
Since the problem of air pollution due to exhaust gas is exacerbated with a decrease in fuel consumption (increase in fuel consumption), high-power engines with high fuel consumption and exhaust gas are used in countries and regions where exhaust gas regulations are strict. Not welcome.

【0015】又、機械式過給機201と過給装置203
は、ベルト式無段変速機205、211を用いたことに
よって、構造が複雑であり、コスト高である。
A mechanical supercharger 201 and a supercharger 203
Is complicated in structure and costly because the belt-type continuously variable transmissions 205 and 211 are used.

【0016】又、ベルト式無段変速機205、211を
用いると、変速プ−リを支承するベアリングの一方を大
型にする必要があり、それだけコストが上昇する。
When the belt-type continuously variable transmissions 205 and 211 are used, one of the bearings for supporting the speed change pulley needs to be large, and the cost increases accordingly.

【0017】そこで、この発明は、コンパクトに構成さ
れて配置場所に制限を受けず、前面投影面積を小さくす
ることができ、車両の走行状態やエンジンの運転状態に
応じて過給気流量を細かく制御することが可能であり、
動力伝達効率に優れ、燃費を大きく向上させて排出ガス
を低減することができると共に、構造簡単で、低コスト
である機械式過給機の提供を目的とする。
Therefore, the present invention is compact and has no restriction on the arrangement location, the front projection area can be reduced, and the supercharged air flow rate can be reduced in accordance with the running state of the vehicle and the operating state of the engine. Can be controlled,
An object of the present invention is to provide a mechanical supercharger which is excellent in power transmission efficiency, can greatly improve fuel efficiency and can reduce exhaust gas, has a simple structure, and is low in cost.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】請求項1の機械式過給機
は、エンジンの駆動力によって駆動されるエアコンプレ
ッサと、エアコンプレッサを駆動するモ−タと、エンジ
ンの回転数が所定値を超えるとモ−タを休止し、エンジ
ンの回転数が所定値以下になるとモ−タでエアコンプレ
ッサを駆動させるコントロ−ラと、エンジンの回転数が
所定値以下になるとエアコンプレッサをエンジン側から
切り離す切り離し手段とを備えたことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a mechanical supercharger in which an air compressor driven by a driving force of an engine, a motor driving the air compressor, and a rotational speed of the engine satisfy a predetermined value. When it exceeds, the motor is stopped, and when the engine speed falls below a predetermined value, the controller drives the air compressor by the motor, and when the engine speed falls below the predetermined value, the air compressor is disconnected from the engine side. And separating means.

【0019】このように、本発明の機械式過給機は、エ
ンジンの回転数が所定値を超えるとエアコンプレッサを
エンジンで駆動し、エンジンの回転数が所定値以下にな
るとエアコンプレッサをモ−タで駆動するように構成さ
れており、図6と図7の各従来例と異なり、モ−タの回
転数制御によってエアコンプレッサの吸気流量を、車両
の走行状態に応じて細かく制御することが可能である。
As described above, in the mechanical supercharger of the present invention, the air compressor is driven by the engine when the engine speed exceeds a predetermined value, and the air compressor is driven when the engine speed becomes lower than the predetermined value. Unlike the conventional examples shown in FIGS. 6 and 7, the intake flow rate of the air compressor can be finely controlled according to the running state of the vehicle by controlling the rotation speed of the motor. It is possible.

【0020】特に、燃費の低下によって排出ガスの量と
汚染物質が増える中・低速回転域(所定値以下の回転
数)でエアコンプレッサがモ−タによって駆動され、充
分な過給気流量と過給圧とが得られるから、燃費が向上
し、それだけ排出ガスが浄化される。
In particular, the air compressor is driven by a motor in a middle / low speed rotation range (rotation speed less than a predetermined value) in which the amount of exhaust gas and pollutants increase due to a decrease in fuel consumption, and a sufficient supercharged air flow rate and excess Since fuel pressure is obtained, fuel efficiency is improved and exhaust gas is purified accordingly.

【0021】又、各従来例のようにエアコンプレッサを
エンジン回転数の全域でエンジン駆動することにより中
・低速回転域でエンジンの出力とトルクとが不足する構
成と異なって、エアコンプレッサが中・低速回転域でモ
−タ駆動されることによって吸気流量と過給圧の不足な
どが解消され、エンジンは充分な出力とトルクとが得ら
れる。
Also, unlike the prior art, in which the air compressor is driven over the entire range of engine speed, the output and torque of the engine are insufficient in the middle and low speed rotation ranges. By driving the motor in the low-speed rotation range, the shortage of the intake air flow rate and the supercharging pressure is eliminated, and the engine can obtain a sufficient output and torque.

【0022】又、エンジンの回転数が所定値を超える高
速回転域では、必要な吸気流量も増加するが、この高速
回転域では、エンジンがエアコンプレッサを駆動するか
ら、モ−タには小容量の小型モ−タを使用することが可
能であり、例えば、電動モ−タを用いる場合、バッテリ
の負担がそれだけ軽くなり、燃費が向上する。
In the high-speed rotation range where the engine speed exceeds a predetermined value, the required intake air flow also increases. However, in this high-speed rotation range, the engine drives the air compressor. For example, when an electric motor is used, the load on the battery is reduced, and the fuel efficiency is improved.

【0023】又、本発明の機械式過給機は、各従来例と
異なって、ベルト式無段変速機を用いないから、それだ
け幅、高さ、長さの各寸法が小さく、コンパクトにな
る。
Further, the mechanical supercharger of the present invention does not use a belt-type continuously variable transmission, unlike the conventional examples, so that the width, height and length are small and compact. .

【0024】又、上記のように小型のモ−タを用いるこ
とができるから、この機械式過給機は更にコンパクトに
なる。
Further, since a small motor can be used as described above, the mechanical supercharger becomes more compact.

【0025】従って、他の補機との干渉による配置場所
の制限から解放されると共に、前面投影面積が小さくな
り、燃費が大きく向上する。
[0025] Therefore, it is possible to relieve the restriction of the arrangement place due to the interference with other auxiliary machines, to reduce the projected area on the front side, and to greatly improve the fuel efficiency.

【0026】又、本発明の機械式過給機は、動力伝達効
率の悪いベルト式無段変速機を用いないから、それだけ
燃費が向上する。
Further, the mechanical supercharger of the present invention does not use a belt-type continuously variable transmission having a low power transmission efficiency, so that the fuel efficiency is improved accordingly.

【0027】以上のような理由で、エンジンを過給する
ことによる燃費の向上効果が充分に得られる。
For the above reasons, the effect of improving fuel efficiency by supercharging the engine can be sufficiently obtained.

【0028】又、ベルト式無段変速機を用いないから構
造が簡単であると共に、変速プ−リを使用することに伴
うベアリングの大型化の問題も解消されるから、大幅に
コストが低減される。
Further, the structure is simple because a belt-type continuously variable transmission is not used, and the problem of an increase in the size of bearings due to the use of a speed change pulley is solved, so that the cost is greatly reduced. You.

【0029】更に、車両においては、上記のように、燃
費を大きく向上させて排出ガス量を減らし、排出ガスを
浄化する本発明の機械式過給機を用いれば、排出ガス規
制の厳しい国や地域でも高出力エンジンを搭載した車両
をこの規制に抵触せずに使用することができる。
Further, in the vehicle, as described above, the use of the mechanical supercharger of the present invention for greatly improving fuel efficiency, reducing the amount of exhaust gas, and purifying the exhaust gas makes it possible to use the vehicle in a country where exhaust gas regulations are strict. Even in regions, vehicles with high-power engines can be used without violating this regulation.

【0030】請求項2の機械式過給機は、請求項1記載
の機械式過給機であって、切り離し手段が、所定値以下
のエンジン回転数域で連結が解除され、モ−タをエンジ
ン側から切り離すワンウェイクラッチであることを特徴
とし、請求項1の構成と同等の効果を得る。
A mechanical supercharger according to a second aspect of the present invention is the mechanical supercharger according to the first aspect, wherein the disconnecting means is disconnected in an engine speed range below a predetermined value, and the motor is turned off. It is a one-way clutch that is disengaged from the engine side, and has the same effect as the configuration of the first aspect.

【0031】これに加えて、切り離し手段にワンウェイ
クラッチを用いたことにより、エアコンプレッサとモ−
タとワンウェイクラッチとで構成されるこの機械式過給
機は、構造が更に簡単になり、低コストになる。
In addition, the use of a one-way clutch as the disconnecting means allows the air compressor and the motor
This mechanical supercharger, which is composed of a rotor and a one-way clutch, has a simpler structure and lower cost.

【0032】請求項3の機械式過給機は、請求項2記載
の機械式過給機であって、コントロ−ラが、所定値を超
えたエンジン回転数域でモ−タに駆動力を与えて回転さ
せ、エンジンの負荷を軽減させることを特徴とし、請求
項2の構成と同等の効果を得る。
A mechanical supercharger according to a third aspect is the mechanical supercharger according to the second aspect, wherein the controller provides a driving force to the motor in an engine speed range exceeding a predetermined value. The present invention is characterized in that the engine is provided and rotated to reduce the load on the engine, and an effect equivalent to that of the second aspect is obtained.

【0033】これに加えて、所定値を超えたエンジン回
転数域(エアコンプレッサがエンジン駆動される回転数
域)では、モ−タに駆動力を与えて回転させるから、エ
ンジンの負荷がそれだけ軽減し、燃費の低下が防止され
る。
In addition, in an engine speed range exceeding a predetermined value (a speed range in which the air compressor is driven by the engine), the motor is rotated by applying a driving force, so that the load on the engine is reduced accordingly. Thus, a decrease in fuel efficiency is prevented.

【0034】請求項4の機械式過給機は、請求項1乃至
請求項3のいずれか一項に記載の機械式過給機であっ
て、モ−タとエアコンプレッサが同軸配置されたことを
特徴とし、請求項1乃至請求項3の構成と同等の効果を
得る。
A mechanical supercharger according to a fourth aspect is the mechanical supercharger according to any one of the first to third aspects, wherein the motor and the air compressor are coaxially arranged. And the same effects as those of the first to third aspects are obtained.

【0035】これに加えて、モ−タとエアコンプレッサ
とを同軸配置したことにより、この機械式過給機は径方
向寸法が小さくなって更にコンパクトになり、それだけ
前面投影面積を小さくして燃費を向上させることができ
る。
In addition, by arranging the motor and the air compressor coaxially, the mechanical supercharger has a smaller size in the radial direction and is more compact. Can be improved.

【0036】請求項5の機械式過給機は、請求項4記載
の機械式過給機であって、同軸配置されたモ−タとエア
コンプレッサが、エンジンと平行に配置されると共に、
べルト伝動機構又はチェ−ン伝動機構を介してエンジン
に連結されたことを特徴とし、請求項4の構成と同等の
効果を得る。
A mechanical supercharger according to a fifth aspect is the mechanical supercharger according to the fourth aspect, wherein the motor and the air compressor arranged coaxially are arranged in parallel with the engine.
The engine is connected to the engine via a belt transmission mechanism or a chain transmission mechanism, and the same effects as those of the fourth aspect are obtained.

【0037】これに加えて、同軸配置したモ−タとエア
コンプレッサを、エンジンと平行に配置し、べルト伝動
機構又はチェ−ン伝動機構を介してエンジンと連結した
ことにより、横置きエンジンの場合、例えば、機械式過
給機をエンジンの後方に配置することが可能になり、前
面投影面積がそれだけ小さくなり、燃費が向上する。
In addition to this, the motor and the air compressor arranged coaxially are arranged in parallel with the engine and connected to the engine via a belt transmission mechanism or a chain transmission mechanism, so that a horizontally mounted engine is provided. In this case, for example, it is possible to arrange the mechanical supercharger behind the engine, so that the front projected area is reduced accordingly and the fuel efficiency is improved.

【0038】なお、べルト伝動機構又はチェ−ン伝動機
構は、エンジンとモ−タとを連結しても、あるいは、エ
ンジンとエアコンプレッサとを連結してもよい。
The belt transmission mechanism or the chain transmission mechanism may connect the engine and the motor, or may connect the engine and the air compressor.

【0039】請求項6の機械式過給機は、請求項4記載
の機械式過給機であって、同軸配置されたモ−タとエア
コンプレッサが、それぞれの軸とケ−シングを互いに連
結してユニット化されたことを特徴とし、請求項4の構
成と同等の効果を得る。
A mechanical supercharger according to a sixth aspect is the mechanical supercharger according to the fourth aspect, wherein the motor and the air compressor disposed coaxially connect the respective shafts and the casing together. In this case, the same effects as those of the fourth aspect are obtained.

【0040】これに加えて、ユニット化されたモ−タと
エアコンプレッサは組付けと取り外しが容易になり、こ
れらの作業コストが低減される。
In addition, the unitized motor and air compressor can be easily assembled and removed, and their operation costs can be reduced.

【0041】又、モ−タとエアコンプレッサのユニット
化により、この機械式過給機は更にコンパクトになり、
エンジン回りの狭いスペ−スに配置し易くなるから、前
面投影面積をそれだけ小さくし、燃費を向上させること
が可能になる。
Also, the unitization of the motor and the air compressor makes this mechanical supercharger more compact.
Since it is easy to arrange the engine in a narrow space around the engine, the front projected area can be reduced accordingly, and the fuel efficiency can be improved.

【0042】請求項7の機械式過給機は、請求項1乃至
請求項6のいずれか一項に記載の機械式過給機であっ
て、モ−タが電動モ−タであると共に、車両の制動時
に、コントロ−ラが電動モ−タへの給電を停止し、電動
モ−タで発生する電力でバッテリを充電することを特徴
とし、請求項1乃至請求項6の構成と同等の効果を得
る。
A mechanical supercharger according to a seventh aspect is the mechanical supercharger according to any one of the first to sixth aspects, wherein the motor is an electric motor, When the vehicle is braked, the controller stops supplying power to the electric motor and charges the battery with the electric power generated by the electric motor. Get the effect.

【0043】これに加えて、モ−タに電動モ−タを用い
たことにより、車両の制動時に電動モ−タで発生する電
力でバッテリを充電することが可能になり、こうしてエ
ネルギ−が回収されるから、それだけ燃費が向上する。
In addition, the use of an electric motor as the motor makes it possible to charge the battery with the electric power generated by the electric motor during braking of the vehicle, thus recovering energy. As a result, fuel efficiency improves accordingly.

【0044】請求項8の機械式過給機は、請求項1乃至
請求項7のいずれか一項に記載の機械式過給機であっ
て、コントロ−ラが、クランクシャフト、モ−タ、エア
コンプレッサの各回転数を検知する回転数センサ、アク
セルの角度を検知するアクセル角センサの一部又は全部
でエンジン回転数を検知することを特徴とし、コントロ
−ラは、エンジンの回転数が所定値を超えるとモ−タを
休止させ、エンジンの回転数が所定値以下になるとモ−
タを駆動して請求項1乃至請求項7の構成と同等の効果
を得る。
The mechanical supercharger according to claim 8 is the mechanical supercharger according to any one of claims 1 to 7, wherein the controller comprises a crankshaft, a motor, The engine speed is detected by a part or all of a speed sensor for detecting each speed of an air compressor and an accelerator angle sensor for detecting an accelerator angle. When the engine speed exceeds a predetermined value, the motor is stopped. When the engine speed falls below a predetermined value, the motor stops.
The same effect as the configuration of the first to seventh aspects is obtained by driving the data.

【0045】[0045]

【発明の実施の形態】図1乃至図5により本発明の一実
施形態を説明する。この実施形態は請求項1、2、3、
4、5、6、7、8の特徴を備えている。この実施形態
の機械式過給機1は、車両に横置き配置されたエンジン
3に用いられている。又、図1、2の左右の方向はこの
車両の左右の方向であり、図1、2の上方及び図3の右
方は車両の前方に相当する。なお、符号を与えていない
部材等は図示されていない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment is described in claims 1, 2, 3,
4, 5, 6, 7, 8 are provided. The mechanical supercharger 1 according to this embodiment is used for an engine 3 that is horizontally arranged on a vehicle. The left and right directions in FIGS. 1 and 2 are the left and right directions of the vehicle, and the upper side in FIGS. 1 and 2 and the right side in FIG. 3 correspond to the front of the vehicle. In addition, members and the like without reference numerals are not shown.

【0046】図1、2のように、この実施形態の機械式
過給機1は、遠心式エアコンプレッサ5、プラネタリ−
ギヤ式増速機構7、DCモ−タ9(モ−タ:電動モ−
タ)、ベルト伝動機構11、ワンウェイクラッチ13
(切り離し手段)、クランクシャフト15の回転数セン
サ17、DCモ−タ9とエアコンプレッサ5の回転数セ
ンサ19、アクセル21の角度を検知するアクセル角セ
ンサ23、コントロ−ラ25、バッテリ27などから構
成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the mechanical supercharger 1 of this embodiment comprises a centrifugal air compressor 5, a planetary
Gear type speed increasing mechanism 7, DC motor 9 (Motor: Electric motor
), Belt transmission mechanism 11, one-way clutch 13
(Separating means), a rotation speed sensor 17 of the crankshaft 15, a rotation speed sensor 19 of the DC motor 9 and the air compressor 5, an accelerator angle sensor 23 for detecting an angle of the accelerator 21, a controller 25, a battery 27, and the like. It is configured.

【0047】図1のように、エンジン3は一対の排気マ
ニホ−ルド29、29と、吸気マニホ−ルド31とを有
する排気量の大きいV型6気筒エンジンである。
As shown in FIG. 1, the engine 3 is a large-displacement V-type six-cylinder engine having a pair of exhaust manifolds 29, 29 and an intake manifold 31.

【0048】図2のように、エアコンプレッサ5は、イ
ンペラシャフト33に固定されたインペラ35とコンプ
レッサケ−シング37などから構成されており、後述の
ように、インペラ35(インペラシャフト33)はエン
ジン3又はDCモ−タ9によって回転駆動され、図1の
ように、吸気39をコンプレッサケ−シング37の吸入
口41から吸入して加圧し、吐出口43から吐出した過
給気45を吸気マニホ−ルド31から各シリンダ47に
与え、エンジン3を過給する。
As shown in FIG. 2, the air compressor 5 comprises an impeller 35 fixed to an impeller shaft 33 and a compressor casing 37. As will be described later, the impeller 35 (impeller shaft 33) 3 or a rotary motor 9 driven by the DC motor 9 to suck the intake air 39 from the suction port 41 of the compressor casing 37 and pressurize the supercharged air 45 and discharge the supercharged air 45 discharged from the discharge port 43 as shown in FIG. To the respective cylinders 47 from the compressor 31 to supercharge the engine 3.

【0049】図2のように、増速機構7はインタ−ナル
ギヤ49とピニオンギヤ51とサンギヤ53とを備えて
いる。
As shown in FIG. 2, the speed increasing mechanism 7 includes an internal gear 49, a pinion gear 51, and a sun gear 53.

【0050】インタ−ナルギヤ49は入力軸55に一体
形成されており、サンギヤ53はエアコンプレッサ5の
インペラシャフト33の左端側に形成されている。又、
ピニオンギヤ51はケ−シング57側のフランジ部材5
9に支持されたピニオンシャフト61上にベアリング6
3を介して支承されている。
The internal gear 49 is formed integrally with the input shaft 55, and the sun gear 53 is formed on the left end side of the impeller shaft 33 of the air compressor 5. or,
The pinion gear 51 is a flange member 5 on the casing 57 side.
9 on a pinion shaft 61 supported by
3 is supported.

【0051】インペラシャフト33はすべり軸受け6
5、67を介してベアリングホルダ69に支承されてい
る。このベアリングホルダ69はフランジ部材59に圧
入され支持されている。又、すべり軸受け65、67の
外周には外部のオイルポンプからノズル71と油路73
とを介して与えられる加圧オイルによってオイルフィル
ムダンパが形成されており、各すべり軸受け65、67
はこのオイルフィルムダンパを介して振動を吸収しなが
らインペラシャフト33を支承する。
The impeller shaft 33 has a sliding bearing 6
It is supported by bearing holder 69 via 5, 67. The bearing holder 69 is pressed into the flange member 59 and is supported. Further, a nozzle 71 and an oil passage 73 are provided on the outer circumference of the slide bearings 65 and 67 by an external oil pump.
An oil film damper is formed by pressurized oil given through the slide bearings 65 and 67.
Supports the impeller shaft 33 while absorbing vibration through the oil film damper.

【0052】増速機構7のケ−シング57はその周溝7
5に係合する連結部材77とボルト79とによって、フ
ランジ部材59と共に、エアコンプレッサ5のコンプレ
ッサケ−シング37に固定されている。
The casing 57 of the speed increasing mechanism 7 has a circumferential groove 7
It is fixed to the compressor casing 37 of the air compressor 5 together with the flange member 59 by a connecting member 77 and a bolt 79 that engage with the compressor 5.

【0053】DCモ−タ9のロ−タシャフト81は右端
側が増速機構7の入力軸55に連結されている。又、そ
のケ−シング83はボルト85によって増速機構7のケ
−シング57に固定されている。
The right end of the rotor shaft 81 of the DC motor 9 is connected to the input shaft 55 of the speed increasing mechanism 7. The casing 83 is fixed to the casing 57 of the speed increasing mechanism 7 by a bolt 85.

【0054】このように、エアコンプレッサ5と増速機
構7とDCモ−タ9は、この順に同軸配置され、それぞ
れのシャフト33、81が連結され、それぞれのケ−シ
ング37、57、83が固定されてユニット化されてい
る。
As described above, the air compressor 5, the speed increasing mechanism 7, and the DC motor 9 are coaxially arranged in this order, the respective shafts 33, 81 are connected, and the respective casings 37, 57, 83 are connected. It is fixed and unitized.

【0055】ユニット化されたエアコンプレッサ5と増
速機構7とDCモ−タ9は、図1、3のように、エンジ
ン3の後側でエンジン3と平行に配置されている。
The unitized air compressor 5, the speed increasing mechanism 7, and the DC motor 9 are arranged at the rear side of the engine 3 in parallel with the engine 3, as shown in FIGS.

【0056】図3のように、エンジン3のクランクシャ
フト15にはクランクシャフトプ−リ87が固定されて
おり、このプ−リ87は、ベルト89を介して、エンジ
ン3の空冷ファン用プ−リ91と、ACジェネレ−タと
エアコンディショナ用ポンプにそれぞれ連結された一体
のプ−リ93、95と、パワ−ステアリング用ポンプの
プ−リ97に連結されており、エンジン3の駆動力によ
って空冷ファンとACジェネレ−タとエアコンディショ
ナ用ポンプとパワ−ステアリング用ポンプなどの補機を
回転駆動する。
As shown in FIG. 3, a crankshaft pulley 87 is fixed to the crankshaft 15 of the engine 3, and the pulley 87 is connected via a belt 89 to an air-cooling fan pulley of the engine 3. The drive 91 is connected to an integral pulley 93, 95 connected to an AC generator and an air conditioner pump, respectively, and to a pulley 97 of a power steering pump. Accordingly, auxiliary equipment such as an air cooling fan, an AC generator, an air conditioner pump, and a power steering pump are rotationally driven.

【0057】又、ベルト89の張力は3個のテンション
プ−リ99、101、103によって適度な強さに保た
れており、各プ−リ87、91、93、97との滑りが
防止されている。
The tension of the belt 89 is maintained at an appropriate level by the three tension pulleys 99, 101 and 103, and slippage with the pulleys 87, 91, 93 and 97 is prevented. ing.

【0058】図1、3のように、ベルト伝動機構11は
クランクシャフトプ−リ87とモ−タプ−リ105とこ
れらを連結するベルト107とから構成されている。図
2のように、モ−タプ−リ105はDCモ−タ9のロ−
タシャフト81の左端側にワンウェイクラッチ13とベ
アリング109、109とを介して連結され、ナット1
11で固定されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the belt transmission mechanism 11 includes a crankshaft pulley 87, a motor pulley 105, and a belt 107 connecting these. As shown in FIG. 2, the motor pulley 105 is a low load of the DC motor 9.
The one-way clutch 13 and the bearings 109 and 109 are connected to the left end side of the
It is fixed at 11.

【0059】ワンウェイクラッチ13は、エンジン3側
(モ−タプ−リ105)の回転速度がDCモ−タ9の回
転速度を超えると連結され、エンジン3の駆動力をDC
モ−タ9から増速機構7を介してエアコンプレッサ5に
送る。
The one-way clutch 13 is connected when the rotation speed of the engine 3 (motor pulley 105) exceeds the rotation speed of the DC motor 9, and the driving force of the engine 3 is changed to DC.
It is sent from the motor 9 to the air compressor 5 via the speed increasing mechanism 7.

【0060】又、DCモ−タ9の回転速度がエンジン3
側の回転速度を超えると、ワンウェイクラッチ13は連
結が解除されてDCモ−タ9とエンジン3とを切り離
し、DCモ−タ9だけでエアコンプレッサ5が駆動され
るようにする。
The rotation speed of the DC motor 9 is
When the rotation speed exceeds the side rotation speed, the one-way clutch 13 is disengaged to disconnect the DC motor 9 from the engine 3 so that the air compressor 5 is driven only by the DC motor 9.

【0061】回転数センサ17はクランクシャフト15
の回転数を検知し、回転数センサ19はDCモ−タ9又
はエアコンプレッサ5の回転数を検知し、アクセル角セ
ンサ23はアクセル21の角度を検知して、それぞれコ
ントロ−ラ25に送る。
The rotation speed sensor 17 is connected to the crankshaft 15
The rotation speed sensor 19 detects the rotation speed of the DC motor 9 or the air compressor 5, and the accelerator angle sensor 23 detects the angle of the accelerator 21 and sends it to the controller 25.

【0062】コントロ−ラ25は各センサ17、19、
23の各信号からエンジン3の回転数を演算すると共
に、アクセル角センサ23の角度信号によってエンジン
3の負荷状態を検知する。
The controller 25 includes sensors 17, 19,
The number of rotations of the engine 3 is calculated from each signal of the engine 23, and the load state of the engine 3 is detected based on the angle signal of the accelerator angle sensor 23.

【0063】又、コントロ−ラ25には、エアコンプレ
ッサ5の駆動源をエンジン3とDCモ−タ9との間で切
り換えるエンジン回転数r1(所定のエンジン回転数:
中・低速回転域と高速回転域との境界回転数)を記憶さ
せてあり、エンジン回転数がr1以下の中・低速回転域
になると、コントロ−ラ25はバッテリ27からDCモ
−タ9に給電してエアコンプレッサ5をモ−タ駆動にす
る。上記のように、このモ−タ駆動のとき、DCモ−タ
9はワンウェイクラッチ13によってエンジン3側から
切り離される。
The controller 25 has an engine speed r1 (a predetermined engine speed: 1) for switching the drive source of the air compressor 5 between the engine 3 and the DC motor 9.
When the engine speed is lower than r1 in the middle / low speed rotation range, the controller 25 transfers the battery speed from the battery 27 to the DC motor 9. Power is supplied to drive the air compressor 5 by motor. As described above, during this motor driving, the DC motor 9 is disconnected from the engine 3 by the one-way clutch 13.

【0064】又、エンジン回転数がr1を超えて高速回
転域に入ると、コントロ−ラ25はDCモ−タ9の給電
を停止する。このとき、エンジン3の駆動力は、ワンウ
ェイクラッチ13からDCモ−タ9を介して増速機構7
とエアコンプレッサ5に伝達され、エアコンプレッサ5
はエンジン駆動になる。
When the engine speed exceeds r1 and enters the high-speed rotation range, the controller 25 stops supplying power to the DC motor 9. At this time, the driving force of the engine 3 is transmitted from the one-way clutch 13 via the DC motor 9 to the speed increasing mechanism 7.
Is transmitted to the air compressor 5 and the air compressor 5
Is engine driven.

【0065】又、コントロ−ラ25は、エアコンプレッ
サ5がエンジン3で駆動されている間、DCモ−タ9に
バッテリ27の電力を与え適度な回転数で回転させ、D
Cモ−タ9の負荷がエンジン3に掛からないようにして
燃費の低下を防止する。
The controller 25 supplies the electric power of the battery 27 to the DC motor 9 while the air compressor 5 is being driven by the engine 3 and rotates the DC motor 9 at an appropriate speed.
The load of the C motor 9 is not applied to the engine 3 to prevent a decrease in fuel efficiency.

【0066】又、コントロ−ラ25は、車両の制動時に
DCモ−タ9への給電を停止すると共に、制動時のDC
モ−タ9の回転によって発生する電力でバッテリ27を
充電する。
The controller 25 stops supplying power to the DC motor 9 during braking of the vehicle, and controls the DC power during braking.
The battery 27 is charged with electric power generated by the rotation of the motor 9.

【0067】エンジン3又はDCモ−タ9の駆動力は、
インタ−ナルギヤ49から増速機構7に入力しピニオン
ギヤ51からサンギヤ53を介して増速され、インペラ
シャフト33を介してエアコンプレッサ5のインペラ3
5を回転駆動する。
The driving force of the engine 3 or the DC motor 9 is as follows.
Input from the internal gear 49 to the speed increasing mechanism 7, the speed is increased from the pinion gear 51 via the sun gear 53, and the impeller 3 of the air compressor 5 is transmitted via the impeller shaft 33.
5 is driven to rotate.

【0068】図4はエンジン3の回転数rの変化に対す
るエアコンプレッサ5の回転数rcの変化を示す特性図
であり、図5はエンジン回転数rの変化に対するエアコ
ンプレッサ5の過給気流量Qの変化を示す特性図であ
る。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a change in the number of rotations rc of the air compressor 5 with respect to a change in the number of rotations r of the engine 3. FIG. FIG. 4 is a characteristic diagram showing changes in

【0069】機械式過給機1では、上記のように、エン
ジン回転数rがr1を超える高速回転域ではエアコンプ
レッサ5がエンジン3によって駆動され、図4のグラフ
113に矢印115が示すように、エアコンプレッサ5
は高い回転数rcで駆動される。
In the mechanical supercharger 1, as described above, the air compressor 5 is driven by the engine 3 in a high-speed rotation range where the engine speed r exceeds r1, as indicated by an arrow 115 in a graph 113 of FIG. , Air compressor 5
Are driven at a high rotational speed rc.

【0070】従って、図5のグラフ117の矢印119
が示すように、エアコンプレッサ5は充分な過給気流量
Qが得られ、エンジン3は高出力と大きなトルクとが得
られる。
Therefore, the arrow 119 in the graph 117 of FIG.
As shown in FIG. 7, the air compressor 5 can obtain a sufficient supercharged air flow rate Q, and the engine 3 can obtain a high output and a large torque.

【0071】又、エンジン回転数rがr1以下の中・低
速回転域ではDCモ−タ9により、図4の矢印121が
示すように、エアコンプレッサ5が必要な回転数rcで
駆動される。
In the middle / low speed range where the engine speed r is equal to or lower than r1, the DC compressor 9 drives the air compressor 5 at the required speed rc as indicated by an arrow 121 in FIG.

【0072】従って、図5の矢印123が示すように、
エアコンプレッサ5は中・低速回転域でも必要な過給気
流量Qが得られ、エンジン3は充分な出力とトルクとが
得られる。
Therefore, as indicated by the arrow 123 in FIG.
The air compressor 5 can obtain a required supercharged air flow rate Q even in a middle / low speed rotation range, and the engine 3 can obtain a sufficient output and torque.

【0073】又、モ−タ駆動の場合は、DCモ−タ9を
介してエアコンプレッサ5の回転数を精密に制御できる
から、各矢印121、123部分の破線グラフのよう
に、エアコンプレッサ5の回転数rc及び過給気流量Q
と、エンジン3の出力とトルクとを、車両の走行条件や
路面条件などに応じて任意に調整することができる。
In the case of motor driving, the rotation speed of the air compressor 5 can be precisely controlled through the DC motor 9, so that the air compressor 5 can be controlled as shown by the broken lines in the arrows 121 and 123. Rotation speed rc and supercharged air flow rate Q
And the output and torque of the engine 3 can be arbitrarily adjusted according to the running conditions of the vehicle, road surface conditions, and the like.

【0074】図5のグラフ117と従来例のグラフ21
7、219との差が示すように、機械式過給機1では、
高速回転域と中・低速回転域とを通して充分な過給気流
量Qが得られ、エンジン3は充分な出力とトルクとが得
られる。
A graph 117 of FIG. 5 and a graph 21 of the conventional example
7 and 219, the mechanical supercharger 1
A sufficient supercharged air flow rate Q can be obtained through the high-speed rotation range and the middle and low-speed rotation ranges, and the engine 3 can obtain sufficient output and torque.

【0075】こうして、機械式過給機1が構成されてい
る。
Thus, the mechanical supercharger 1 is configured.

【0076】上記のように、この機械式過給機1は、エ
ンジン3の高速回転域ではエアコンプレッサ5をエンジ
ン駆動にし、中・低速回転域ではモ−タ駆動にするか
ら、中・低速回転域でエンジンの出力とトルクが不足す
る従来例と異なり、中・低速回転域を含めた広い回転数
範囲でエンジン3は充分な出力とトルクとを発生する。
As described above, in the mechanical supercharger 1, the air compressor 5 is driven by the engine when the engine 3 is in the high-speed rotation range, and is driven by the motor in the middle and low-speed rotation range. Unlike the conventional example in which the output and torque of the engine are insufficient in the engine speed range, the engine 3 generates a sufficient output and torque in a wide rotation speed range including the middle and low speed rotation ranges.

【0077】このように、高速回転域から低速回転域ま
でエンジン回転数の全域で所望の過給特性が得られる。
As described above, a desired supercharging characteristic can be obtained in the entire range of the engine speed from the high speed range to the low speed range.

【0078】又、中・低速回転域では、DCモ−タ9の
回転数制御により、車両の走行条件や路面条件などに応
じてエアコンプレッサ5の過給気流量Qと過給圧とを細
かく調整できるから、走行性、操縦性、走破性などが大
きく向上する。
In the middle / low speed rotation range, the supercharging air flow rate Q and the supercharging pressure of the air compressor 5 are finely controlled by controlling the rotation speed of the DC motor 9 in accordance with the running conditions of the vehicle and the road surface conditions. Because it can be adjusted, driving performance, maneuverability, running performance, etc. are greatly improved.

【0079】又、DCモ−タ9は、交流モ−タに較べ
て、回転数制御が行い易く有利である。
Further, the DC motor 9 is advantageous in that the number of revolutions can be easily controlled as compared with the AC motor.

【0080】又、エンジン3の高速回転域では、エアコ
ンプレッサ5に要求される吸気流量も増加するが、高速
回転域ではエンジン3がエアコンプレッサ5を駆動する
から、DCモ−タ9には、例えば、5kw〜7.5kw
程度の小容量の小型モ−タを使用することが可能であ
り、バッテリ27の負担がそれだけ軽くなり、燃費が向
上する。
In the high-speed rotation range of the engine 3, the intake air flow required for the air compressor 5 also increases, but in the high-speed rotation range, the engine 3 drives the air compressor 5. For example, 5 kw to 7.5 kw
It is possible to use a small-sized motor having a small capacity, which reduces the load on the battery 27 and improves the fuel efficiency.

【0081】又、燃費の低下によって排出ガス中の汚染
物質が増える中・低速回転域でも充分な過給気流量Qと
過給圧が得られるから、燃費が向上し、それだけ排出ガ
スが浄化される。
Further, a sufficient supercharging air flow rate Q and a supercharging pressure can be obtained even in a middle / low speed rotation range in which the pollutants in the exhaust gas increase due to a decrease in the fuel efficiency, so that the fuel efficiency is improved and the exhaust gas is purified accordingly. You.

【0082】又、動力伝達効率の悪いベルト式無段変速
機を用いないから、それだけ燃費が向上する。
Further, since a belt-type continuously variable transmission having poor power transmission efficiency is not used, fuel efficiency is improved accordingly.

【0083】又、同軸配置したエアコンプレッサ5と増
速機構7とDCモ−タ9をべルト伝動機構11を介して
エンジン3に連結し、エンジン3の後方に平行配置した
ことにより、エンジン3のような横置きエンジンの場
合、補器類を含めたエンジンの前面投影面積がそれだけ
小さくなり、燃費が向上する。
Further, the air compressor 5, the speed increasing mechanism 7 and the DC motor 9 which are coaxially arranged are connected to the engine 3 via a belt transmission mechanism 11, and are arranged in parallel behind the engine 3 so that the engine 3 In the case of such a horizontally mounted engine, the projected area of the front of the engine including the auxiliary devices is reduced accordingly, and the fuel efficiency is improved.

【0084】又、エンジン駆動の間はDCモ−タ9がバ
ッテリ電力で回転するから、エンジン3の負荷がそれだ
け軽減し、燃費の低下が防止される。
Further, since the DC motor 9 rotates with the battery power during the operation of the engine, the load on the engine 3 is reduced correspondingly, and a decrease in fuel efficiency is prevented.

【0085】又、制動時にDCモ−タ9で発生する電力
でバッテリ27を充電してエネルギ−を回収するから、
それだけ燃費が向上する。
Since the battery 27 is charged with the electric power generated by the DC motor 9 during braking to recover energy.
That improves fuel economy.

【0086】このように、燃費が大きく向上し、それに
伴って排出ガスの汚れが軽減するから、排出ガス規制の
厳しい国や地域でも、高出力エンジンを搭載した車両を
この規制に抵触せずに使用することができる。
As described above, since fuel efficiency is greatly improved and exhaust gas contamination is reduced accordingly, even in a country or a region where emission regulations are strict, vehicles equipped with a high-power engine can be installed without violating the regulations. Can be used.

【0087】又、各従来例と異なって、機械式過給機1
はベルト式無段変速機を用いないから、それだけ幅、高
さ、長さの各寸法がが小さくなり、コンパクトになる。
Further, unlike each conventional example, the mechanical supercharger 1
Does not use a belt-type continuously variable transmission, so that the width, height, and length dimensions are reduced accordingly, and the size is reduced.

【0088】又、上記のように小容量のDCモ−タ9は
幅、高さ、長さの各寸法がそれぞれ12cmと極めて小
型であり、機械式過給機1を更にコンパクトにしてい
る。
As described above, the small-capacity DC motor 9 has extremely small width, height and length dimensions of 12 cm each, making the mechanical supercharger 1 more compact.

【0089】又、ユニット化したエアコンプレッサ5と
増速機構7とDCモ−タ9は、エンジンへの組付けと取
り外しとが容易であり、これらの作業コストが低減され
ると共に、ユニット化によって更にコンパクトになり、
エンジン3の周囲の狭いスペ−スに配置し易くなる。
The unitized air compressor 5, the speed increasing mechanism 7, and the DC motor 9 can be easily attached to and detached from the engine, so that their working costs can be reduced, and the unitization can be achieved. More compact,
It becomes easy to arrange in a narrow space around the engine 3.

【0090】又、エアコンプレッサ5とDCモ−タ9と
をエンジン3から切り離す切り離し手段にワンウェイク
ラッチを用いたことにより、機械式過給機1は構造が簡
単になり、更にコンパクトになり、低コストになる。
Further, the use of a one-way clutch as a disconnecting means for disconnecting the air compressor 5 and the DC motor 9 from the engine 3 simplifies the structure of the mechanical supercharger 1, makes it more compact, and reduces the Cost.

【0091】このようにコンパクトに構成された機械式
過給機1は、空冷ファン、ACジェネレ−タ、エアコン
ディショナ用ポンプ、パワ−ステアリング用ポンプのよ
うな他の補機との干渉が防止され、他の補機との干渉に
よる配置場所の制限から解放される。
The mechanically structured supercharger 1 thus compacted prevents interference with other auxiliary equipment such as an air cooling fan, an AC generator, a pump for an air conditioner, and a pump for power steering. Thus, it is free from the restriction on the arrangement place due to the interference with other auxiliary machines.

【0092】又、機械式過給機1のコンパクト化によっ
て、補器類を含めたエンジンの前面投影面積が更に小さ
くなり、燃費が向上して排出ガスの量と汚れが軽減す
る。
Further, by making the mechanical supercharger 1 compact, the projected area of the front of the engine including accessories is further reduced, fuel efficiency is improved, and the amount of exhaust gas and dirt are reduced.

【0093】又、機械式過給機1は、ベルト式無段変速
機を用いないから構造が簡単であると共に、変速プ−リ
を使用することに伴うベアリングの大型化の問題もない
から、大幅にコストが低減される。
Further, the mechanical supercharger 1 has a simple structure because it does not use a belt-type continuously variable transmission, and does not have the problem of increasing the size of bearings due to the use of a speed change pulley. Significant cost reduction.

【0094】なお、本発明において、エアコンプレッサ
は、遠心式に限らず、例えば、ル−ツ式コンプレッサ、
スクリュ−式コンプレッサ、ベ−ンポンプなどの容積式
コンプレッサや、その他の形式のコンプレッサでもよ
い。
In the present invention, the air compressor is not limited to a centrifugal compressor, but may be, for example, a roots compressor.
Positive displacement compressors such as screw compressors and vane pumps and other types of compressors may be used.

【0095】又、エアコンプレッサを駆動するモ−タ
は、電動モ−タに限らず、例えば油圧モ−タでも、ある
いは他の回転駆動力源でもよい。
The motor for driving the air compressor is not limited to the electric motor, but may be, for example, a hydraulic motor or another rotary driving force source.

【0096】又、電動モ−タは、直流モ−タに限らず、
交流モ−タでもよい。
The electric motor is not limited to a DC motor,
An AC motor may be used.

【0097】又、所定値以下のエンジン回転数でエアコ
ンプレッサをエンジンから切り離す切り離し手段は、ワ
ンウェイクラッチに限らない。例えば、開閉操作可能な
クラッチを用い、エンジンの回転数が所定値以下になっ
たとき、コントロ−ラによってこのクラッチを開放しエ
アコンプレッサをエンジンから切り離すように構成して
もよい。
The disconnecting means for disconnecting the air compressor from the engine at an engine speed equal to or lower than a predetermined value is not limited to a one-way clutch. For example, a clutch that can be opened and closed may be used, and when the engine speed falls below a predetermined value, the clutch may be released by a controller to disconnect the air compressor from the engine.

【0098】[0098]

【発明の効果】本発明の機械式過給機は、上記のよう
に、エンジンの回転数が所定値以下になるとエアコンプ
レッサをモ−タで駆動するように構成したから、各従来
例と異なり、モ−タの回転数制御によってエアコンプレ
ッサの吸気流量を、車両の走行状態や路面条件などに応
じて細かく制御することが可能であり、例えば、エンジ
ンの中・低速回転域での吸気流量と過給圧の不足が解消
される。
As described above, the mechanical supercharger of the present invention is constructed such that the air compressor is driven by the motor when the engine speed falls below a predetermined value. By controlling the rotation speed of the motor, the intake air flow rate of the air compressor can be finely controlled in accordance with the running state of the vehicle, road surface conditions, and the like. The shortage of the boost pressure is eliminated.

【0099】又、燃費の低下によって排出ガス中の汚染
物質が増える中・低速回転域(所定値以下の回転数)で
エアコンプレッサがモ−タによって駆動され、充分な過
給気流量と過給圧とが得られるから、燃費が向上し、そ
れだけ排出ガスが浄化される。
Further, the air compressor is driven by the motor in a middle / low speed rotation range (rotation speed less than a predetermined value) in which pollutants in the exhaust gas increase due to a decrease in fuel efficiency, and a sufficient supercharging air flow and supercharging are performed. Since pressure and pressure are obtained, fuel efficiency is improved and exhaust gas is purified accordingly.

【0100】又、必要な吸気流量が増加するエンジンの
高速回転域では、エンジンがエアコンプレッサを駆動す
るから、モ−タには小容量の小型モ−タを使用すること
が可能であり、例えば、電動モ−タを用いる場合、バッ
テリの負担がそれだけ軽くなり、燃費が向上する。
In the high-speed rotation range of the engine where the required intake air flow increases, the engine drives the air compressor. Therefore, a small-sized motor having a small capacity can be used as the motor. When the electric motor is used, the load on the battery is reduced, and the fuel efficiency is improved.

【0101】又、本発明の機械式過給機は、動力伝達効
率の悪いベルト式無段変速機を用いないから、それだけ
燃費が向上する。
Further, since the mechanical supercharger of the present invention does not use a belt-type continuously variable transmission having a low power transmission efficiency, the fuel efficiency is improved accordingly.

【0102】又、本発明の機械式過給機は、各従来例と
異なって、ベルト式無段変速機を用いないから、それだ
け幅、高さ、長さの各寸法が小さくなると共に、上記の
ように小型のモ−タを用いることができるから、この機
械式過給機はコンパクトに構成できる。
Further, the mechanical supercharger of the present invention does not use a belt-type continuously variable transmission unlike the conventional examples, so that the width, height, and length dimensions are reduced accordingly, and Since a small motor can be used as in the above, the mechanical supercharger can be made compact.

【0103】このようにコンパクト化された機械式過給
機は、他の補機との干渉による配置場所の制限から解放
されると共に、前面投影面積が小さくなり、燃費が更に
向上する。
The mechanical supercharger thus made compact is free from the restriction of the arrangement place due to the interference with other auxiliary machines, and has a small front projection area, thereby further improving fuel efficiency.

【0104】又、車両にベルト式無段変速機を用いない
から構造が簡単であり、変速プ−リを使用することに伴
うベアリングの大型化の問題も解消されるから、大幅に
コストが低減される。
Also, since the belt-type continuously variable transmission is not used in the vehicle, the structure is simple, and the problem of increasing the size of the bearing due to the use of the speed change pulley is solved, so that the cost is greatly reduced. Is done.

【0105】又、上記のように燃費を大きく向上させて
排出ガスを浄化する本発明の機械式過給機を用いれば、
排出ガス規制の厳しい国や地域でも高出力エンジンを搭
載した車両をこの規制に抵触せずに使用することができ
る。
Further, if the mechanical supercharger of the present invention for purifying exhaust gas by greatly improving fuel efficiency as described above is used,
Even in countries and regions where emission regulations are strict, vehicles equipped with high-power engines can be used without violating the regulations.

【0106】請求項2の機械式過給機は、請求項1の構
成と同等の効果を得ると共に、切り離し手段にワンウェ
イクラッチを用いたことにより、エアコンプレッサとモ
−タとワンウェイクラッチとで構成される機械式過給機
が、更に構造簡単になり、コンパクトになり、低コスト
になる。
The mechanical supercharger according to the second aspect has the same effect as the configuration according to the first aspect, and is constituted by an air compressor, a motor and a one-way clutch by using a one-way clutch for the disconnecting means. The resulting mechanical supercharger is simpler in structure, more compact, and lower in cost.

【0107】請求項3の機械式過給機は、請求項2の構
成と同等の効果を得ると共に、エアコンプレッサがエン
ジン駆動される回転数域では、モ−タに駆動力を与えて
回転させエンジンの負荷を軽減させるから、燃費の低下
が防止される。
The mechanical supercharger according to the third aspect has the same effect as the configuration according to the second aspect, and provides a driving force to the motor to rotate the motor in a rotation speed range where the air compressor is driven by the engine. Since the load on the engine is reduced, a decrease in fuel efficiency is prevented.

【0108】請求項4の機械式過給機は、請求項1乃至
請求項3の構成と同等の効果を得ると共に、モ−タとエ
アコンプレッサとを同軸配置したことにより、機械式過
給機は径方向寸法が小さくなって更にコンパクトにな
り、車両の前面投影面積が小さくなり、燃費が向上す
る。
According to the mechanical supercharger of the fourth aspect, the same effects as those of the first to third aspects are obtained, and the motor and the air compressor are arranged coaxially, so that the mechanical supercharger is provided. Has a smaller size in the radial direction, which makes it more compact, reduces the projected area of the front of the vehicle, and improves fuel efficiency.

【0109】請求項5の機械式過給機は、請求項4の構
成と同等の効果を得ると共に、モ−タとエアコンプレッ
サとを同軸配置してエンジンと平行に配置し、べルト伝
動機構又はチェ−ン伝動機構を介してエンジンと連結し
たから、横置きエンジンの場合、機械式過給機をエンジ
ンの後方に配置することが可能になり、前面投影面積が
それだけ小さくなり、燃費が向上する。
According to the mechanical supercharger of the fifth aspect, the same effect as that of the configuration of the fourth aspect is obtained, and the motor and the air compressor are arranged coaxially and in parallel with the engine. Alternatively, since the engine is connected to the engine via a chain transmission mechanism, in the case of a horizontally mounted engine, the mechanical supercharger can be arranged at the rear of the engine, the front projected area is reduced accordingly, and fuel efficiency is improved. I do.

【0110】請求項6の機械式過給機は、請求項4の構
成と同等の効果を得ると共に、ユニット化したモ−タと
エアコンプレッサは、組付けと取り外しの作業コストが
低減すると共に、更にコンパクトになりエンジン回りの
狭いスペ−スに配置し易くなるから、前面投影面積がそ
れだけ小さくなり、燃費が向上する。
According to the mechanical supercharger of the sixth aspect, the same effect as the configuration of the fourth aspect can be obtained, and the unitized motor and air compressor can reduce the assembly and removal work costs, and Furthermore, since it becomes more compact and can be easily arranged in a narrow space around the engine, the front projected area is correspondingly smaller, and the fuel efficiency is improved.

【0111】請求項7の機械式過給機は、請求項1乃至
請求項6の構成と同等の効果を得ると共に、モ−タに電
動モ−タを用いたことにより、車両の制動時に電動モ−
タでバッテリを充電し、エネルギ−を回収することが可
能になり、それだけ燃費が向上する。
The mechanical supercharger according to the seventh aspect has the same effects as those of the first to sixth aspects, and uses an electric motor for the motor, so that the electric motor is electrically operated when the vehicle is braked. Mo
The battery can be charged by the battery and energy can be recovered, thereby improving fuel efficiency.

【0112】請求項8の機械式過給機は、請求項1乃至
請求項7の構成と同等の効果を得る。
The mechanical supercharger according to the eighth aspect has the same effects as those of the first to seventh aspects.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】図1の実施形態においてユニット化されたDC
モ−タと増速機構とエアコンプレッサを示す断面図であ
る。
FIG. 2 shows a DC unitized in the embodiment of FIG.
It is sectional drawing which shows a motor, a speed increasing mechanism, and an air compressor.

【図3】図1の実施形態をエンジンの冷却ファン側から
見た側面図である。
FIG. 3 is a side view of the embodiment of FIG. 1 as viewed from a cooling fan side of the engine.

【図4】図1の実施形態においてエンジン回転数に対す
るエアコンプレッサの回転数の変化を示すグラフであ
る。
FIG. 4 is a graph showing a change in the number of revolutions of the air compressor with respect to the number of revolutions of the engine in the embodiment of FIG. 1;

【図5】エンジン回転数に対する過給気流量の変化を図
1の実施形態と従来例との間で比較したグラフである。
FIG. 5 is a graph comparing the change in the supercharged air flow rate with respect to the engine speed between the embodiment of FIG. 1 and the conventional example.

【図6】従来例の断面図である。FIG. 6 is a sectional view of a conventional example.

【図7】他の従来例の構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of another conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 機械式過給機 3 エンジン 5 遠心式エアコンプレッサ 9 DCモ−タ(モ−タ:電動モ−タ) 11 ベルト伝動機構 13 ワンウェイクラッチ(切り離し手段) 15 クランクシャフト 17 クランクシャフトの回転数センサ 19 DCモ−タ9とエアコンプレッサ5の回転数セン
サ 23 アクセル角センサ 25 コントロ−ラ 27 バッテリ 37 エアコンプレッサ5のケ−シング 83 DCモ−タ9のケ−シング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mechanical supercharger 3 Engine 5 Centrifugal air compressor 9 DC motor (Motor: Electric motor) 11 Belt transmission mechanism 13 One-way clutch (disconnection means) 15 Crankshaft 17 Crankshaft rotation speed sensor 19 DC motor 9 and rotation speed sensor of air compressor 5 23 Accelerator angle sensor 25 Controller 27 Battery 37 Casing of air compressor 5 83 Casing of DC motor 9

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エンジンの駆動力によって駆動されるエ
アコンプレッサと、エアコンプレッサを駆動するモ−タ
と、エンジンの回転数が所定値を超えるとモ−タを休止
し、エンジンの回転数が所定値以下になるとモ−タでエ
アコンプレッサを駆動させるコントロ−ラと、エンジン
の回転数が所定値以下になるとエアコンプレッサをエン
ジン側から切り離す切り離し手段とを備えたことを特徴
とする機械式過給機。
An air compressor driven by a driving force of an engine, a motor for driving the air compressor, and when the engine speed exceeds a predetermined value, the motor is stopped, and the engine speed is set to a predetermined value. A mechanical supercharger comprising: a controller for driving an air compressor by a motor when the rotation speed of the engine becomes equal to or less than a predetermined value; and separating means for separating the air compressor from the engine when the rotation speed of the engine becomes equal to or less than a predetermined value. Machine.
【請求項2】 請求項1記載の発明であって、切り離し
手段が、所定値以下のエンジン回転数域で連結が解除さ
れ、モ−タをエンジン側から切り離すワンウェイクラッ
チであることを特徴とする機械式過給機。
2. The invention according to claim 1, wherein the disconnecting means is a one-way clutch that is disconnected in an engine speed range equal to or lower than a predetermined value and disconnects the motor from the engine side. Mechanical supercharger.
【請求項3】 請求項2記載の発明であって、コントロ
−ラが、所定値を超えたエンジン回転数域でモ−タに駆
動力を与えて回転させ、エンジンの負荷を軽減させるこ
とを特徴とする機械式過給機。
3. The invention according to claim 2, wherein the controller reduces the load on the engine by applying a driving force to the motor to rotate the motor in an engine speed range exceeding a predetermined value. Features a mechanical supercharger.
【請求項4】 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に
記載の発明であって、モ−タとエアコンプレッサが同軸
配置されたことを特徴とする機械式過給機。
4. The mechanical supercharger according to claim 1, wherein the motor and the air compressor are arranged coaxially.
【請求項5】 請求項4記載の発明であって、同軸配置
されたモ−タとエアコンプレッサが、エンジンと平行に
配置されると共に、べルト伝動機構又はチェ−ン伝動機
構を介してエンジンに連結されたことを特徴とする機械
式過給機。
5. The invention according to claim 4, wherein the motor and the air compressor are coaxially arranged, and the motor and the air compressor are arranged in parallel with the engine, and the engine and the air compressor are arranged via a belt transmission mechanism or a chain transmission mechanism. A mechanical supercharger, which is connected to a turbocharger.
【請求項6】 請求項4記載の発明であって、同軸配置
されたモ−タとエアコンプレッサが、それぞれの軸とケ
−シングを互いに連結してユニット化されたことを特徴
とする機械式過給機。
6. The mechanical type according to claim 4, wherein the motor and the air compressor which are coaxially arranged are unitized by connecting their shafts and casing to each other. Supercharger.
【請求項7】 請求項1乃至請求項6のいずれか一項に
記載の発明であって、モ−タが電動モ−タであると共
に、前記機械式過給機を車両に搭載し、車両の制動時
に、コントロ−ラが電動モ−タへの給電を停止し、電動
モ−タで発生する電力でバッテリを充電することを特徴
とする機械式過給機。
7. The vehicle according to claim 1, wherein the motor is an electric motor, and the mechanical supercharger is mounted on a vehicle. A mechanical supercharger in which the controller stops supplying power to the electric motor and charges the battery with electric power generated by the electric motor during braking.
【請求項8】 請求項1乃至請求項7のいずれか一項に
記載の発明であって、コントロ−ラが、クランクシャフ
ト、モ−タ、エアコンプレッサの各回転数を検知する回
転数センサ、アクセルの角度を検知するアクセル角セン
サの一部又は全部でエンジン回転数を検知することを特
徴とする機械式過給機。
8. The invention according to claim 1, wherein the controller is configured to detect a rotational speed of each of a crankshaft, a motor, and an air compressor. A mechanical supercharger for detecting an engine speed with a part or all of an accelerator angle sensor for detecting an accelerator angle.
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