[发明专利]涡轮增压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机的涡轮增压器，特别是涉及具备利用电机进行的辅助功能的二级增压类型的涡轮增压器。

背景技术

作为这种具备利用电机进行的辅助功能的二级增压类型的涡轮增压器，提案有专利文献1所记载的构成。

在该专利文献1所记载的涡轮增压器中，用于增压的第一压缩机部和第二压缩机部相邻配置，同时，以夹着这些第一压缩机部、第二压缩机部的方式，分别在第一压缩机部侧配置电机，在第二压缩机部侧配置由废气驱动的涡轮部，除了第一压缩机部和第二压缩机部之外，电机的转子以及涡轮叶轮分别同轴一体地固定于共通的轴。

并且，为如下构造：空气经由设置于电机的定子(定子(ステータ))的外侧的流路流入第一压缩机部的吸入侧，同时，在连接第一压缩机部的压缩侧和第二压缩机部的吸入侧的流路内设置有中间冷却器(热交换器)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2011-509374号公报

发明内容

(发明要解决的技术问题)

但是，在专利文献1所记载的涡轮增压器的构造中，流入第一压缩机部的吸入侧的空气在电机定子的外侧的流路内流通，因此，能够期待电机定子的冷却效果，然而，从电机定子吸收的热量被完全带入第一压缩机部，因此，在使第一压缩机部和其后段的第二压缩机部的增压压力上升方面是不利的。

另外，在将第一压缩机部的压缩侧的空气吸入第二压缩机部之前，在连接双方的压缩机部彼此之间的流路的中途，通过在包括压缩机部主体部以及涡轮部主体部的主体部的外部设置的中间冷却器进行冷却，因此，除了伴随流路的冗长化带来的压力损失之外，第一压缩机部的压缩侧的空气具有从电机定子吸收的热量，因此，中间冷却器处的热负荷相对地变大。因此，作为中间冷却器，需要能力大的中间冷却器，包括中间冷却器的涡轮增压器周围的构造必然大型化而不优选。

本发明是鉴于以上的问题而完成的，其提供一种涡轮增压器，不仅能够提高电机的定子的冷却性能，也能够提高被吸入各个压缩机部的空气的冷却性能，从而能够进一步提高增压压力。

(解决技术问题的技术方案)

本发明具备：涡轮叶轮，被从内燃机排出的废气驱动；第一压缩机叶轮以及第二压缩机叶轮，经由轴部件与所述涡轮叶轮同轴地连结；主壳体，收容所述第一压缩机叶轮、所述第二压缩机叶轮，同时，在内部形成有连通路，所述连通路将经第一压缩机叶轮加压的空气输送至第二压缩机叶轮；电机，具有筒状的电机壳体，同时，配置在所述连通路内，将所述轴部件作为旋转轴；多个散热片，设置于所述主壳体及其内侧的电机壳体之间，将所述连通路在圆周方向上划分成多个区域；控制单元，用于所述电机的控制；冷却机构，冷却所述主壳体的内外的发热部。

而且，所述冷却机构具有如下部件：第一冷却部，设置于所述散热片，同时，供给冷却水，冷却所述连通路内的空气；第二冷却部，设置于所述电机壳体，同时，供给冷却水，冷却所述电机的定子；第三冷却部，供给冷却水，冷却所述控制单元。

在此情况下，可以将所述控制单元固定配置于所述主壳体的外周，也可以将所述控制单元作为所谓的外置类型的部件而与所述主壳体接近配置。

并且，在将所述控制单元固定配置于所述主壳体的外周的情况下，优选的是，所述第一冷却部为形成于所述散热片的局部的第一水套部，所述第二冷却部为形成于所述电机壳体的第二水套部，所述第三冷却部为形成于所述主壳体的局部的第三水套部。

另外，为了发挥效率良好的冷却性能，优选的是，在所述冷却机构中的冷却水供给系统设置有分配单元，并根据搭载有所述内燃机的车辆的运转状态，通过所述分配单元切换向所述第一冷却部至所述第三冷却部的冷却水的供给和遮断。

或者，优选的是，在所述冷却机构中的冷却水供给系统设置有分配单元，并根据所述第一冷却部至所述第三冷却部处的冷却负荷，通过所述分配单元预先确定向该第一冷却部至该第三冷却部的冷却水的分配量。

进一步，为了提高所述连通路处的空气的冷却效果，优选的是，在所述轴部件的轴向观察，所述散热片从所述电机壳体的外周放射状突出，同时，从所述电机中的第一压缩机叶轮侧的端部至第二压缩机叶轮侧的端部连续。

同样地，为了提高所述电机处的冷却效果，优选的是，在所述电机内，将所述连通路的入口侧的空气从所述电机壳体中的第一压缩机叶轮侧的端部导入内部，并将被导入的空气从所述电机壳体中的第二压缩机叶轮侧的端部排出至所述连通路的出口侧。

(发明的效果)