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JP2009041386A - Engine supercharging device - Google Patents

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JP2009041386A
JP2009041386A JP2007205105A JP2007205105A JP2009041386A JP 2009041386 A JP2009041386 A JP 2009041386A JP 2007205105 A JP2007205105 A JP 2007205105A JP 2007205105 A JP2007205105 A JP 2007205105A JP 2009041386 A JP2009041386 A JP 2009041386A
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Japan
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cooling water
passage
engine
egr
egr cooler
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Application number
JP2007205105A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Morisane
健一 森実
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an engine supercharging device in which the motor section and the control section of an electric supercharger are sufficiently cooled by a simple structure. <P>SOLUTION: An engine CE comprises the electric supercharger 14, an EGR passage 27, a water-cooling EGR cooler 28, and a cooling water passage 45 for supplying cooling water to the EGR cooler 28. The electric supercharger 14 comprises a compressor section 33, the motor section 34 in which a voltage control section is incorporated, and a cooling water jacket 36. The cooling water passage 45 supplies the cooling water supplied by a water pump 41 to the cooling water jacket 36 of the electric supercharger 14 to sufficiently cool the motor section 34 and the voltage control section. Then, the cooling water passage 45 supplies the cooling water to the EGR cooler 28 to cool EGR gas. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、排気系から吸気系に還流する高温のEGRガスを冷却する水冷式のEGRクーラの冷却水により電動過給機を冷却するようにしたエンジンの過給装置に関するものである。   The present invention relates to an engine supercharger in which an electric supercharger is cooled by cooling water of a water-cooled EGR cooler that cools high-temperature EGR gas that recirculates from an exhaust system to an intake system.

オルタネータ又はバッテリ等の電源から供給される電力を動力源とする電動機(モータ)を用いたエンジン用の電動過給機は広く知られている(例えば、特許文献1参照)。なお、電動機によりタービンを補助駆動するようにした排気ターボ過給機も知られている(例えば、特許文献2参照)。そして、電動過給機は、電動機を用いない機械式過給機や排気ターボ過給機などとは異なり、エンジン回転数にかかわりなく良好なレスポンスで過給を行うことができるので、低回転領域で有効に出力トルクを高めることができるといった利点がある。このため、電動過給機を設けることにより、例えば、低回転領域での出力トルクを確保しつつ、エンジンないしはその排気量のダウンサイジングを図ることができ、ひいては燃費性能を高めることができる。   An electric supercharger for an engine using an electric motor (motor) that uses electric power supplied from a power source such as an alternator or a battery as a power source is widely known (for example, see Patent Document 1). There is also known an exhaust turbocharger in which a turbine is auxiliary driven by an electric motor (see, for example, Patent Document 2). And, unlike a turbocharger or an exhaust turbocharger that does not use an electric motor, an electric supercharger can perform supercharging with a good response regardless of the engine speed. Therefore, there is an advantage that the output torque can be effectively increased. For this reason, by providing the electric supercharger, for example, it is possible to downsize the engine or its displacement while ensuring the output torque in the low rotation region, and thus the fuel efficiency can be improved.

そして、電動過給機は、通常、エンジンルーム内に配置され、吸気通路内を流れている吸入空気を加圧する回転式のコンプレッサ部と、コンプレッサ部を回転駆動するモータ部と、モータ部の動作を制御する制御部とを備えている。
特表2004−505201号公報(段落[0011]、図1) 特開2006−002568号公報(段落[0018]、図1)
The electric supercharger is usually disposed in the engine room, and a rotary compressor unit that pressurizes intake air flowing in the intake passage, a motor unit that rotationally drives the compressor unit, and an operation of the motor unit And a control unit for controlling.
JP-T-2004-505201 (paragraph [0011], FIG. 1) JP 2006-002568 A (paragraph [0018], FIG. 1)

ところで、電動過給機を構成するコンプレッサ部、モータ部あるいは制御部ではかなりの熱が発生するが、モータ部又は制御部に搭載されている電気部品ないしは電子部品は比較的熱に弱いので、発生した熱を迅速に外部に放出し、モータ部及び制御部を冷却する必要がある。しかしながら、エンジンルーム内は、エンジンから放出される熱のためかなり高温になっているので、従来の電動過給機ではモータ部及び制御部を十分に冷却することは困難であるといった問題がある。そこで、モータ部及び制御部を冷却水で冷却するといった対応も考えられるが、この場合、電動過給機への冷却水の供給機構を設けなければならないので、エンジンないしは電動過給機の構造が複雑化するといった問題がある。   By the way, a considerable amount of heat is generated in the compressor unit, motor unit, or control unit that constitutes the electric supercharger, but the electrical component or electronic component mounted on the motor unit or control unit is relatively weak against heat. It is necessary to quickly release the generated heat to the outside and cool the motor unit and the control unit. However, since the inside of the engine room is considerably heated due to heat released from the engine, there is a problem that it is difficult to sufficiently cool the motor unit and the control unit in the conventional electric supercharger. Then, although the response | compatibility of cooling a motor part and a control part with cooling water is also considered, in this case, since the supply mechanism of the cooling water to an electric supercharger must be provided, the structure of an engine or an electric supercharger is There is a problem of increasing complexity.

本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたものであって、簡素な構造でもって電動過給機のモータ部及び制御部を十分に冷却することができるエンジンの過給装置を提供することを解決すべき課題とする。   The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and provides an engine supercharging device capable of sufficiently cooling a motor unit and a control unit of an electric supercharger with a simple structure. It is a problem to be solved.

上記課題を解決するためになされた本発明に係るエンジンの過給装置は、電動過給機と、排気ガスの一部を吸気系に還流させるEGR通路と、EGR通路に配設された水冷式のEGRクーラと、EGRクーラに冷却水を供給する冷却水通路とを備えている。電動過給機は、コンプレッサ部と、コンプレッサ部を駆動するモータ部と、電源からモータ部に供給される電力を昇圧する昇圧回路部とを有する。ここで、冷却水通路は、冷却水を、電動過給機のモータ部と昇圧回路部とのうちの少なくとも一方を冷却する電動過給機冷却部(冷却水ジャケット)に供給した後、EGRクーラに供給するようになっている。   An engine supercharging device according to the present invention made to solve the above problems includes an electric supercharger, an EGR passage that recirculates a part of exhaust gas to an intake system, and a water-cooled type disposed in the EGR passage. The EGR cooler and a cooling water passage for supplying cooling water to the EGR cooler are provided. The electric supercharger includes a compressor unit, a motor unit that drives the compressor unit, and a booster circuit unit that boosts the power supplied from the power source to the motor unit. Here, the cooling water passage supplies the cooling water to the electric supercharger cooling unit (cooling water jacket) that cools at least one of the motor unit and the booster circuit unit of the electric supercharger, and then the EGR cooler. To supply.

本発明に係るエンジンの過給装置において、EGRクーラから流出した冷却水を冷却する(空冷式の)EGRクーラ用インタークーラが設けられている場合は、冷却水通路が、冷却水を、EGRクーラに供給した後、EGRクーラ用インタークーラを経由して、電動過給機のモータ部と昇圧回路部とのうちの少なくとも一方を冷却する電動過給機冷却部に供給するようになっていてもよい。   In the engine supercharging device according to the present invention, when an (cooled) EGR cooler intercooler that cools the cooling water flowing out from the EGR cooler is provided, the cooling water passage serves as the EGR cooler. Is supplied to the electric supercharger cooling unit that cools at least one of the motor unit and the booster circuit unit of the electric supercharger via the intercooler for EGR cooler. Good.

本発明に係るエンジンの過給装置においては、EGR通路がエンジンの気筒配列方向(以下「エンジン長手方向」という。)にみてエンジンの一方の端部側で吸気通路と排気通路とを接続するように配設され、冷却水通路の冷却水取入部がエンジン長手方向にみてエンジンの他方の端部側に設けられ、電動過給機がエンジンの気筒配列方向と垂直な方向(以下「エンジン幅方向」という。)にみて冷却水通路の冷却水取入部とEGRクーラの冷却水導入部とを接続する冷却水通路が配設されている側に配置されているのが好ましい。すなわち、冷却水通路と電動過給機とがエンジン幅方向にみて同じ側に配設されているのが好ましい。   In the engine supercharging device according to the present invention, the EGR passage connects the intake passage and the exhaust passage on one end side of the engine in the cylinder arrangement direction of the engine (hereinafter referred to as “engine longitudinal direction”). The cooling water intake portion of the cooling water passage is provided on the other end side of the engine as viewed in the engine longitudinal direction, and the electric supercharger is in a direction perpendicular to the cylinder arrangement direction of the engine (hereinafter referred to as “engine width direction”). It is preferable that the cooling water passage is disposed on the side where the cooling water passage connecting the cooling water intake portion of the cooling water passage and the cooling water introduction portion of the EGR cooler is disposed. That is, it is preferable that the cooling water passage and the electric supercharger are disposed on the same side in the engine width direction.

また、エンジンに対して排気ターボ過給機が設けられている場合(すなわち、排気ターボ過給機をベースにして電動過給機で過給をアシストする場合)は、電動過給機のコンプレッサ部が排気ターボ過給機のコンプレッサより上流の吸気通路に配設され、冷却水通路の冷却水取入部がエンジン幅方向にみて排気通路が位置する側に配置されているのが好ましい。   When an exhaust turbocharger is provided for the engine (that is, when supercharging is assisted by the electric turbocharger based on the exhaust turbocharger), the compressor unit of the electric supercharger Is disposed in the intake passage upstream of the compressor of the exhaust turbocharger, and the cooling water intake portion of the cooling water passage is preferably disposed on the side where the exhaust passage is located in the engine width direction.

本発明に係るエンジンの過給装置によれば、EGRクーラ用の冷却水通路の一部を利用ないしは兼用して、モータ部及び/又は昇圧回路部を冷却する電動過給機冷却部に冷却水を供給することができる。このため、冷却水通路の構造ひいてはエンジン及び過給装置の構造を可及的に簡素化しつつ、モータ部及び/又は昇圧回路部の冷却を有効に行うことができる。なお、EGRクーラ用の冷却水は、EGRクーラでの熱交換により大幅に温度が上昇するため、EGRクーラを流通した後の冷却水を電動過給機冷却部に供給しても冷却効果は低い。しかしながら、本発明に係るエンジンの過給装置では、EGRクーラへの導入の前に電動過給機冷却部に冷却水が供給されるので、モータ部及び/又は昇圧回路部の熱交換による冷却効果を大幅に高めることができる。   According to the engine supercharging device of the present invention, the cooling water is supplied to the electric supercharger cooling unit that cools the motor unit and / or the booster circuit unit by utilizing or sharing a part of the cooling water passage for the EGR cooler. Can be supplied. For this reason, cooling of a motor part and / or a pressure | voltage rise circuit part can be performed effectively, simplifying the structure of a cooling water channel | path and by extension, the structure of an engine and a supercharging device as much as possible. In addition, since the temperature of the cooling water for the EGR cooler is significantly increased by heat exchange in the EGR cooler, the cooling effect is low even if the cooling water after flowing through the EGR cooler is supplied to the electric supercharger cooling unit. . However, in the supercharging device for an engine according to the present invention, since cooling water is supplied to the electric supercharger cooling unit before introduction into the EGR cooler, the cooling effect by heat exchange of the motor unit and / or the booster circuit unit Can be greatly increased.

なお、EGRクーラ用インタークーラが設けられている場合は、冷却水を、EGRクーラに供給した後、EGRクーラ用インタークーラを経由して電動過給機冷却部に供給するようにしても、冷却水通路の構造ひいてはエンジン及び過給装置の構造を可及的に簡素化しつつ、モータ部及び/又は昇圧回路部の冷却を有効に行うことができる。   If an EGR cooler intercooler is provided, cooling water may be supplied to the electric supercharger cooling section via the EGR cooler intercooler after being supplied to the EGR cooler. While simplifying the structure of the water passage and the structure of the engine and the supercharging device as much as possible, the motor section and / or the booster circuit section can be cooled effectively.

本発明に係るエンジンの過給装置において、冷却水通路と電動過給機とがエンジン幅方向にみて同じ側(例えば、排気通路側ないしは排気マニホールド側)に配設されている場合は、冷却水通路の構造をより簡素化することができる。   In the engine supercharging device according to the present invention, when the cooling water passage and the electric supercharger are disposed on the same side (for example, the exhaust passage side or the exhaust manifold side) in the engine width direction, The structure of the passage can be further simplified.

また、電動過給機のコンプレッサ部が排気ターボ過給機のコンプレッサより上流の吸気通路に配設され、冷却水通路の冷却水取入部がエンジン幅方向にみて排気通路が位置する側に配置されている場合は、排気ターボ過給機による過給に対するアシスト性能を高めつつ、冷却水通路の簡素化を図ることができる。   Further, the compressor portion of the electric supercharger is disposed in the intake passage upstream from the compressor of the exhaust turbocharger, and the cooling water intake portion of the cooling water passage is disposed on the side where the exhaust passage is located in the engine width direction. In this case, the cooling water passage can be simplified while enhancing the assist performance for supercharging by the exhaust turbocharger.

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施の形態1〜3を具体的に説明する。実施の形態1はEGRクーラ用インタークーラが設けられていない火花点火式エンジンの過給装置に係るものであり、実施の形態2はEGRクーラ用インタークーラが設けられている火花点火式エンジンの過給装置に係るものであり、実施の形態3はEGRクーラ用インタークーラが設けられていないディーゼルエンジンの過給装置に係るものである。なお、実施の形態1〜3に係る各図面において、構造ないしは機能が共通ないしは対応する各構成要素には、それぞれ同一の参照番号が付されている。   Embodiments 1 to 3 of the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings. The first embodiment relates to a supercharger for a spark ignition engine that is not provided with an intercooler for EGR cooler, and the second embodiment is an overcharge of a spark ignition engine that is provided with an intercooler for EGR cooler. The third embodiment relates to a turbocharger for a diesel engine that is not provided with an intercooler for EGR cooler. In the drawings according to the first to third embodiments, components having the same structure or function or corresponding elements are denoted by the same reference numerals.

(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1を説明する。まず、実施の形態1に係る過給装置を備えた火花点火式のエンジン(例えば、ガソリンエンジン)及びその付属装置等のシステム構成を説明する。
図1に示すように、ガソリン等を燃料とする火花点火式の多気筒エンジンCEの各気筒(1つの気筒のみ図示)においては、吸気弁1が開かれたときに、吸気ポート2から燃焼室3内に混合気が吸入される。そして、燃焼室3内の混合気はピストン4によって圧縮され、所定のタイミングで点火プラグ5により点火されて燃焼する。燃焼によって生じたガスすなわち排気ガスは、排気弁6が開かれたときに排気ポート7に排出される。
(Embodiment 1)
Embodiment 1 of the present invention will be described below. First, a system configuration of a spark ignition type engine (for example, a gasoline engine) including the supercharging device according to the first embodiment and an accessory device thereof will be described.
As shown in FIG. 1, in each cylinder (only one cylinder is shown) of a spark ignition type multi-cylinder engine CE that uses gasoline or the like as fuel, when the intake valve 1 is opened, the combustion chamber opens from the intake port 2. The air-fuel mixture is sucked into 3. The air-fuel mixture in the combustion chamber 3 is compressed by the piston 4 and is ignited and burned by the spark plug 5 at a predetermined timing. Gas generated by combustion, that is, exhaust gas, is discharged to the exhaust port 7 when the exhaust valve 6 is opened.

これらの一連の動作が繰り返され、ピストン4はシリンダ8内で往復運動を繰り返す。このピストン4の往復運動は、コンロッド(コネクチングロッド)9等を備えたリンク機構により、クランクシャフト10の回転運動(トルク)に変換される。このクランクシャフト10の回転運動は、エンジン出力として取り出され、車両を駆動するとともに、オルタネータやエアコンなどの補機を駆動する。なお、エンジンCEは、始動時には、完爆に至るまでエンジンスタータ11によって駆動(クランキング)される。   These series of operations are repeated, and the piston 4 repeats reciprocating motion in the cylinder 8. The reciprocating motion of the piston 4 is converted into a rotational motion (torque) of the crankshaft 10 by a link mechanism including a connecting rod (connecting rod) 9 and the like. This rotational movement of the crankshaft 10 is taken out as engine output and drives the vehicle and also drives auxiliary equipment such as an alternator and an air conditioner. The engine CE is driven (cranked) by the engine starter 11 at the start-up until a complete explosion occurs.

エンジンCEの各気筒の燃焼室3に燃料燃焼用の空気(吸入空気)を供給する吸気系(吸気システム)には、全気筒に共通な単一の共通吸気通路12が設けられている。共通吸気通路12の先端(上流端)は大気に開放され、その先端部近傍に、吸入空気中のダスト等を除去するエアクリーナ13が設けられている(図3参照)。   An intake system (intake system) that supplies fuel combustion air (intake air) to the combustion chamber 3 of each cylinder of the engine CE is provided with a single common intake passage 12 that is common to all cylinders. The front end (upstream end) of the common intake passage 12 is open to the atmosphere, and an air cleaner 13 for removing dust and the like in the intake air is provided near the front end (see FIG. 3).

また、共通吸気通路12には、吸入空気の流れ方向にみて上流側から順に、電動式過給機14と、排気ターボ過給機15のコンプレッサ15a(ポンプ)と、空冷式のインタークーラ16とが設けられている。ここで電動式過給機14及び排気ターボ過給機15は、吸入空気を加圧してエンジンCEを過給する。また、インタークーラ16は、加圧(断熱圧縮)により温度が上昇した吸入空気を冷却する。なお、電動式過給機14より上流側において、共通吸気通路12には、吸入空気量を検出するエアフローセンサ17(図3参照)が設けられている。   The common intake passage 12 has an electric supercharger 14, a compressor 15a (pump) of an exhaust turbocharger 15, and an air-cooled intercooler 16 in order from the upstream side in the flow direction of the intake air. Is provided. Here, the electric supercharger 14 and the exhaust turbocharger 15 pressurize the intake air to supercharge the engine CE. The intercooler 16 cools the intake air whose temperature has increased due to pressurization (adiabatic compression). Note that an air flow sensor 17 (see FIG. 3) for detecting the intake air amount is provided in the common intake passage 12 on the upstream side of the electric supercharger 14.

さらに、インタークーラ16より下流側において、共通吸気通路12には、アクセルペダル(図示せず)の踏み込み量に応じて共通吸気通路12内の吸入空気の流れを絞るスロットル弁18が設けられている。このスロットル弁18は、アクセル開度に応じて駆動モータ(図示せず)によって開閉駆動されるいわゆるエレキスロットル弁である。そして、共通吸気通路12の下流端は、吸入空気の脈動を減衰させてその流れを安定させるサージタンク19に接続されている。   Further, on the downstream side of the intercooler 16, the common intake passage 12 is provided with a throttle valve 18 that restricts the flow of intake air in the common intake passage 12 in accordance with the amount of depression of an accelerator pedal (not shown). . The throttle valve 18 is a so-called electric throttle valve that is driven to open and close by a drive motor (not shown) according to the accelerator opening. The downstream end of the common intake passage 12 is connected to a surge tank 19 that attenuates the pulsation of the intake air and stabilizes its flow.

サージタンク19には、各気筒の燃焼室3に個別に吸入空気を供給する独立吸気通路20が接続され、その下流端は、対応する気筒の吸気ポート2に接続されている。そして、各独立吸気通路20には、それぞれ、独立吸気通路20内ないしは吸気ポート2内に燃料(例えば、ガソリン)を噴射して混合気を生成する燃料噴射弁21が、その噴射口が下流側を向くように配設されている。このエンジンCEは燃料を独立吸気通路20内ないしは吸気ポート2内に噴射するポート噴射式エンジンであるが、燃焼室3内に燃料を直接噴射する直噴式エンジンを用いてもよい。また、排気ターボ過給機15に代えて、電動過給機以外の任意の過給機、例えば機械式過給機(スーパーチャージャ)を設けてもよい。なお、排気ターボ過給機15ないしはこれに代わる過給機が設けられていない場合でも、電動過給機14が設けられていれば、本発明の適用範囲内である。   The surge tank 19 is connected to an independent intake passage 20 for supplying intake air individually to the combustion chamber 3 of each cylinder, and its downstream end is connected to the intake port 2 of the corresponding cylinder. Each independent intake passage 20 has a fuel injection valve 21 for injecting fuel (for example, gasoline) into the independent intake passage 20 or the intake port 2 to generate an air-fuel mixture. It is arrange | positioned so that it may face. The engine CE is a port injection engine that injects fuel into the independent intake passage 20 or the intake port 2, but a direct injection engine that directly injects fuel into the combustion chamber 3 may be used. Further, instead of the exhaust turbocharger 15, an optional supercharger other than the electric supercharger, for example, a mechanical supercharger (supercharger) may be provided. Even if the exhaust turbocharger 15 or a supercharger that replaces the exhaust turbocharger 15 is not provided, it is within the scope of the present invention if the electric supercharger 14 is provided.

また、エンジンCEには、各燃焼室3から排出された排気ガスを大気中に排出する排気系(排気システム)が設けられ、この排気系には、各気筒に共通の単一の共通排気通路23が設けられている。ただし、排気ガスの流れ方向にみて、その上流端近傍部(排気マニホールド)は気筒毎に分岐して、対応する気筒の排気ポート7に接続されている。そして、共通排気通路23には、排気ガスの流れ方向にみて、上流側から順に、排気ガスによって駆動される排気ターボ過給機15のタービン15bと、排気ガスを浄化するための三元触媒を用いた排気ガス浄化装置24とが介設されている。   Further, the engine CE is provided with an exhaust system (exhaust system) that exhausts exhaust gas discharged from each combustion chamber 3 into the atmosphere, and this exhaust system has a single common exhaust passage common to each cylinder. 23 is provided. However, when viewed in the flow direction of the exhaust gas, the upstream end vicinity portion (exhaust manifold) branches for each cylinder and is connected to the exhaust port 7 of the corresponding cylinder. The common exhaust passage 23 includes a turbine 15b of the exhaust turbocharger 15 driven by the exhaust gas and a three-way catalyst for purifying the exhaust gas in order from the upstream side in the flow direction of the exhaust gas. The exhaust gas purifying device 24 used is interposed.

さらに、エンジンCEには、混合気の燃焼によるNOx発生量を低減することを主な目的として、共通排気通路23内の排気ガスの一部を、EGRガスとして吸気系に還流させるEGR装置26が設けられている。このEGR装置26には、EGRガス流路となるEGR通路27が設けられている。ここで、EGR通路27の上流端(EGRガスの流れ方向にみて)は、タービン15bより上流側(排気ガスの流れ方向にみて)で共通排気通路23に接続されている。他方、EGR通路27の下流端はサージタンク19に接続されている。そして、EGR通路27には、EGRガスの流れ方向にみて上流側から順に、高温(例えば、600〜800℃)のEGRガスを冷却する水冷式のEGRクーラ28と、EGRガス量を制御するEGR制御弁29とが設けられている。   Further, the engine CE has an EGR device 26 that recirculates a part of the exhaust gas in the common exhaust passage 23 to the intake system as EGR gas for the main purpose of reducing the amount of NOx generated by the combustion of the air-fuel mixture. Is provided. The EGR device 26 is provided with an EGR passage 27 serving as an EGR gas flow path. Here, the upstream end of the EGR passage 27 (as viewed in the flow direction of the EGR gas) is connected to the common exhaust passage 23 on the upstream side (as viewed in the flow direction of the exhaust gas) from the turbine 15b. On the other hand, the downstream end of the EGR passage 27 is connected to the surge tank 19. In the EGR passage 27, a water-cooled EGR cooler 28 that cools high-temperature (for example, 600 to 800 ° C.) EGR gas and an EGR gas that controls the amount of EGR gas in order from the upstream side in the flow direction of the EGR gas. A control valve 29 is provided.

エンジンCEには、コンピュータを備えたコントロールユニット30が設けられている。このコントロールユニット30は、エンジンCEの総合的な制御装置であって、エンジンCEやこれに関連する種々の装置ないしは機器の各種制御、例えば、燃料噴射制御、点火時期制御等を行うようになっている。しかしながら、エンジンCE等の一般的な制御の制御手法は当業者にはよく知られており、また本願発明の要旨とするところでもないので、その説明は省略する。   The engine CE is provided with a control unit 30 including a computer. The control unit 30 is a comprehensive control device for the engine CE, and performs various controls of the engine CE and various devices or devices related thereto, such as fuel injection control, ignition timing control, and the like. Yes. However, control methods for general control of the engine CE and the like are well known to those skilled in the art, and are not the gist of the present invention, and thus the description thereof is omitted.

次に、図2を参照しつつ、電動過給機14の具体的な構造を説明する。図2に示すように、電動過給機14は、吸入口31から矢印A1で示す方向に吸入した吸入空気を加圧して、吐出口32から矢印A2で示す方向に吐出する回転式のコンプレッサ部33と、コンプレッサ部33と一体形成され該コンプレッサ部33を回転駆動する電動式のモータ部34とを備えている。   Next, a specific structure of the electric supercharger 14 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the electric supercharger 14 pressurizes the intake air sucked in from the suction port 31 in the direction indicated by the arrow A1, and discharges it from the discharge port 32 in the direction indicated by the arrow A2. 33 and an electric motor unit 34 that is integrally formed with the compressor unit 33 and that rotationally drives the compressor unit 33.

図示していないが、モータ部34内には電圧制御部(昇圧回路部)が設けられている。この電圧制御部は、バッテリ35(図3参照)からモータ部34に供給される電力を昇圧する。すなわち、バッテリ35の出力電圧はほぼ12Vであるが、モータ部34を12Vで駆動するのは非効率的であるので、この電動過給機14では、バッテリ35の12Vの出力電圧を電圧制御部で24Vに昇圧することにより電流値を増幅させて効率を高めるようにしている。このため、電動過給機14の運転時には、モータ部34ないしは電圧制御部でかなりの量の熱が発生することになる。   Although not shown, a voltage control unit (boost circuit unit) is provided in the motor unit 34. This voltage control unit boosts the power supplied from the battery 35 (see FIG. 3) to the motor unit 34. That is, although the output voltage of the battery 35 is approximately 12V, it is inefficient to drive the motor unit 34 at 12V. Therefore, in the electric supercharger 14, the 12V output voltage of the battery 35 is supplied to the voltage control unit. By raising the voltage to 24V, the current value is amplified to increase the efficiency. For this reason, when the electric supercharger 14 is operated, a considerable amount of heat is generated in the motor unit 34 or the voltage control unit.

そして、モータ部34には、該モータ部34及び電圧制御部を冷却水で冷却するための冷却水ジャケット36(電動過給機冷却部)が設けられている。すなわち、電動過給機14は水冷式である。このように、電圧制御部を内蔵しているモータ部34を低温の冷却水によって冷却するようにしているので、モータ部34ないしは電圧制御部を効果的に(例えば、150℃以下に)冷却することができ、その耐久性ないしは信頼性を高めることができる。なお、電圧制御部をモータ部34と別体に形成し、電圧制御部に空冷式又は水冷式の冷却部を設けて、電圧制御部を個別的に冷却するようにしてもよい。   The motor unit 34 is provided with a cooling water jacket 36 (electric supercharger cooling unit) for cooling the motor unit 34 and the voltage control unit with cooling water. That is, the electric supercharger 14 is a water cooling type. As described above, the motor unit 34 including the voltage control unit is cooled by the low-temperature cooling water, so that the motor unit 34 or the voltage control unit is effectively cooled (for example, to 150 ° C. or less). The durability or reliability can be improved. The voltage control unit may be formed separately from the motor unit 34, and an air-cooled or water-cooled cooling unit may be provided in the voltage control unit to individually cool the voltage control unit.

以下、図3を参照しつつ、エンジンルーム内におけるエンジンCE、電動過給機14、排気ターボ過給機15、EGR通路27、EGRクーラ28及びその冷却水供給系統等の種々の装置ないしは機器の配置構造を説明する。なお、以下では便宜的に、図3中において、車両の前側(エンジン幅方向にみて吸気マニホールド側)及び後側(エンジン幅方向にみて排気マニホールド側)を、それぞれ、「前」及び「後」ということにする。また、車両の前方に向かって車両の左側及び右側を、それぞれ、「左」及び「右」ということにする。   Hereinafter, referring to FIG. 3, various devices or devices such as the engine CE, the electric supercharger 14, the exhaust turbocharger 15, the EGR passage 27, the EGR cooler 28, and the cooling water supply system thereof in the engine room are described. The arrangement structure will be described. Hereinafter, for convenience, in FIG. 3, the front side (intake manifold side as viewed in the engine width direction) and rear side (exhaust manifold side as viewed in the engine width direction) of the vehicle are respectively referred to as “front” and “rear”. I will say. Further, the left side and the right side of the vehicle toward the front of the vehicle are referred to as “left” and “right”, respectively.

図3に示すように、車両のエンジンルーム37内には、エンジンCEが横置き搭載されている。すなわち、エンジンCEは、クランクシャフト10(図1参照)が左右方向に伸びるように配置されている。そして、左右方向に長手となるように配置されたエンジン本体部38(シリンダヘッド及びシリンダブロックによって覆われた部分)の前側には吸気マニホールド39が取り付けられ、後側には排気マニホールド40が取り付けられている。エンジン本体部38の左端部の左側において、該左端部の近傍には、水冷式のEGRクーラ28が、前後方向に長手となるように配置されている。   As shown in FIG. 3, the engine CE is mounted horizontally in the engine room 37 of the vehicle. That is, the engine CE is arranged such that the crankshaft 10 (see FIG. 1) extends in the left-right direction. An intake manifold 39 is attached to the front side of the engine main body 38 (portion covered by the cylinder head and the cylinder block) arranged to be longitudinal in the left-right direction, and an exhaust manifold 40 is attached to the rear side. ing. On the left side of the left end portion of the engine main body 38, a water-cooled EGR cooler 28 is disposed in the vicinity of the left end portion so as to be longitudinal in the front-rear direction.

エンジン本体部38の右端部近傍において、エンジン本体部38の後面には、ラジエータ(図示せず)で冷却された冷却水を各要冷却部(シリンダヘッド及びシリンダブロックのウォータジャケット等)に供給するウォータポンプ41が配設されている。後で説明するように、ウォータポンプ41は、電動過給機14及びEGRクーラ28にも冷却水を供給する。   In the vicinity of the right end of the engine main body 38, cooling water cooled by a radiator (not shown) is supplied to the rear surface of the engine main body 38 to each required cooling part (such as a cylinder head and a water jacket of a cylinder block). A water pump 41 is provided. As will be described later, the water pump 41 also supplies cooling water to the electric supercharger 14 and the EGR cooler 28.

共通吸気通路12の上流端12aは、詳しくは図示していないが、エンジン本体部38のやや前側において、エンジンルーム37の左側の壁面から左方に開口している。また、エンジン本体部38の後方には、排気ターボ過給機15を構成するコンプレッサ15a及びタービン15bが、両者に共通な回転軸が左右方向に伸びるような姿勢で配置されている。エンジン本体部38より後側において、エンジンCEの左側には、電動過給機14が、そのコンプレッサ部33ないしはモータ部34の回転軸が左右方向に伸びるような姿勢で配置されている。   Although not shown in detail, the upstream end 12 a of the common intake passage 12 opens to the left from the left wall surface of the engine room 37 on the slightly front side of the engine main body 38. Further, behind the engine main body 38, a compressor 15a and a turbine 15b constituting the exhaust turbocharger 15 are arranged in such a posture that a common rotating shaft extends in the left-right direction. On the left side of the engine CE on the rear side of the engine main body 38, the electric supercharger 14 is disposed in such a posture that the rotation shaft of the compressor unit 33 or the motor unit 34 extends in the left-right direction.

電動過給機14の左側において、その近傍にはバッテリ35が配置されている。このように、電動過給機14がバッテリ35の近傍に配置されているので、電動過給機14に電力を供給するための配線ないしは配電構造をコンパクト化ないしは簡素化することができる。また、電動過給機14及びバッテリ35は、車両のサスペンションタワー43の前側において、その近傍に配置されている。サスペンションタワー43の近傍では、車体に振動が生じにくいので、サスペンションタワー43の近傍に配置されている電動過給機14の振動を低減ないしは抑制することができ、比較的振動に弱いモータ部34内の電圧制御部の耐久性ないしは信頼性を高めることができる。   On the left side of the electric supercharger 14, a battery 35 is disposed in the vicinity thereof. Thus, since the electric supercharger 14 is disposed in the vicinity of the battery 35, the wiring or power distribution structure for supplying electric power to the electric supercharger 14 can be made compact or simplified. In addition, the electric supercharger 14 and the battery 35 are disposed in the vicinity of the front side of the suspension tower 43 of the vehicle. In the vicinity of the suspension tower 43, vibrations are unlikely to occur in the vehicle body. Therefore, the vibration of the electric supercharger 14 disposed in the vicinity of the suspension tower 43 can be reduced or suppressed, and the motor section 34 is relatively weak against vibration. The durability or reliability of the voltage controller can be improved.

以下、エンジンルーム37内における、電動過給機14の冷却水ジャケット36及びEGRクーラ28に冷却水を供給する冷却水供給機構の配置構造を具体的に説明する。この冷却水供給構造には、冷却水ジャケット36及びEGRクーラ28に対して冷却水を給排する冷却水通路45が設けられている。この冷却水通路45は、上流側冷却水通路45aと中間冷却水通路45bと下流側冷却水通路45cとで構成されている。   Hereinafter, the arrangement structure of the cooling water supply mechanism that supplies the cooling water to the cooling water jacket 36 and the EGR cooler 28 of the electric supercharger 14 in the engine room 37 will be specifically described. This cooling water supply structure is provided with a cooling water passage 45 for supplying and discharging cooling water to and from the cooling water jacket 36 and the EGR cooler 28. The cooling water passage 45 includes an upstream side cooling water passage 45a, an intermediate cooling water passage 45b, and a downstream side cooling water passage 45c.

冷却水の流れ方向にみて、上流側冷却水通路45aの上流端(冷却水取入口)はウォータポンプ41の吐出部41aに接続され、下流端は冷却水ジャケット36(冷却水入口部)に接続されている。中間冷却水通路45bの上流端は冷却水ジャケット36(冷却水出口部)に接続され、下流端はEGRクーラ28の冷却水導入部28aに接続されている。下流側冷却水通路45cの上流端はEGRクーラ28の冷却水流出部28bに接続され、下流端は、ラジエータ(図示せず)にエンジン冷却水を案内する冷却水案内通路(図示せず)に接続されている。   As viewed in the flow direction of the cooling water, the upstream end (cooling water intake) of the upstream side cooling water passage 45a is connected to the discharge part 41a of the water pump 41, and the downstream end is connected to the cooling water jacket 36 (cooling water inlet part). Has been. The upstream end of the intermediate cooling water passage 45 b is connected to the cooling water jacket 36 (cooling water outlet portion), and the downstream end is connected to the cooling water introduction portion 28 a of the EGR cooler 28. The upstream end of the downstream side cooling water passage 45c is connected to the cooling water outflow portion 28b of the EGR cooler 28, and the downstream end is connected to a cooling water guide passage (not shown) for guiding engine cooling water to a radiator (not shown). It is connected.

この冷却水供給機構ないしは冷却水通路45においては、上流側冷却水通路45aは、概括的ないしは全体的には、エンジン本体部38の後側において、左右方向に伸びるように配設されている。中間冷却水通路45bは、おおむねエンジン本体部38の後側において、エンジン本体部38及びEGRクーラ28の左側に配設されている。下流側冷却水通路45cは、おおむねエンジン本体部38の前側において、エンジン本体部38及びEGRクーラ28の左側に配設されている。   In the cooling water supply mechanism or the cooling water passage 45, the upstream side cooling water passage 45 a is generally or entirely disposed so as to extend in the left-right direction on the rear side of the engine main body 38. The intermediate cooling water passage 45 b is disposed on the left side of the engine main body 38 and the EGR cooler 28, generally on the rear side of the engine main body 38. The downstream-side cooling water passage 45 c is disposed on the left side of the engine main body 38 and the EGR cooler 28, generally on the front side of the engine main body 38.

この冷却水通路45の配設構造においては、EGRクーラ28より右側では、上流側冷却水通路45aは、ウォータポンプ41からEGRクーラ28に冷却水を直接供給する場合(電動過給機14を冷却しない場合)の冷却水通路とほぼ同様の配置形態である。つまり、上流側冷却水通路45aのこの部分は、ウォータポンプ41とEGRクーラ28とを直接接続する従来の冷却水通路とほぼ同様の配置形態である。また、下流側冷却水通路45cは、従来の冷却水通路と同一の配置形態である。   In the arrangement structure of the cooling water passage 45, on the right side of the EGR cooler 28, the upstream side cooling water passage 45 a supplies the cooling water directly from the water pump 41 to the EGR cooler 28 (cools the electric supercharger 14. If not, the arrangement is almost the same as the cooling water passage. That is, this portion of the upstream side cooling water passage 45a has an arrangement that is substantially the same as the conventional cooling water passage that directly connects the water pump 41 and the EGR cooler 28. Further, the downstream side cooling water passage 45c has the same arrangement form as the conventional cooling water passage.

したがって、実施の形態1における冷却水通路45は、基本的には、従来の冷却水通路に対して、おおむねEGRクーラ28より左側の上流側冷却水通路45aと中間冷却水通路45bとを追加するだけで形成することができる。つまり、本来のEGRクーラ28用の冷却水通路の一部ないしは大部分を利用ないしは兼用して、電動過給機14のモータ部34及び電圧制御部を冷却水で冷却することができる。このため、冷却水通路45の構造ひいてはエンジンCEの構造を可及的に簡素化しつつ、モータ部34及び電圧制御部の冷却を有効に行うことができる。   Therefore, the cooling water passage 45 in the first embodiment basically includes an upstream side cooling water passage 45a and an intermediate cooling water passage 45b on the left side of the EGR cooler 28 in general with respect to the conventional cooling water passage. Can only be formed. That is, the motor unit 34 and the voltage control unit of the electric supercharger 14 can be cooled with the cooling water by using or sharing part or most of the cooling water passage for the original EGR cooler 28. Therefore, it is possible to effectively cool the motor unit 34 and the voltage control unit while simplifying the structure of the cooling water passage 45 and the structure of the engine CE as much as possible.

なお、実施の形態1では、電動過給機14は、排気ターボ過給機15のコンプレッサ15aより上流側の共通吸気通路12に設けているが、コンプレッサ15aより下流側(インタークーラ16より上流側)の共通吸気通路12に設けてもよい。   In the first embodiment, the electric supercharger 14 is provided in the common intake passage 12 upstream of the compressor 15a of the exhaust turbocharger 15, but is downstream of the compressor 15a (upstream of the intercooler 16). ) May be provided in the common intake passage 12.

以上、実施の形態1によれば、本来のEGRクーラ用の冷却水通路45の一部ないしは大部分を利用ないしは兼用して、モータ部34及び電圧制御部を冷却する冷却水ジャケット36に低温の冷却水を供給することができ、冷却水通路45の構造ひいてはエンジンCEの構造を可及的に簡素化しつつ、モータ部34及び電圧制御部の冷却を有効に行うことができる。   As described above, according to the first embodiment, a part or most of the cooling water passage 45 for the original EGR cooler is used or shared, and the cooling water jacket 36 that cools the motor unit 34 and the voltage control unit has a low temperature. Cooling water can be supplied, and the cooling of the motor unit 34 and the voltage control unit can be effectively performed while simplifying the structure of the cooling water passage 45 and the structure of the engine CE as much as possible.

(実施の形態2)
以下、図4を参照しつつ、本発明の実施の形態2を説明する。ただし、実施の形態2は、EGRクーラ28から流出した高温の冷却水を冷却するEGRクーラ用インタークーラを備えている点と、電動過給機14の冷却水ジャケット36とEGRクーラ28とへの冷却水の供給順序が異なる点と、これらに付随して生じる相違点とを除けば、実施の形態1と実質的に同様である。そこで、以下では説明の重複を避けるため、主として実施の形態1と異なる点を説明する。
(Embodiment 2)
Hereinafter, the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. However, the second embodiment is provided with an EGR cooler intercooler that cools the high-temperature cooling water that has flowed out of the EGR cooler 28, and the cooling water jacket 36 and the EGR cooler 28 of the electric supercharger 14. Except for the difference in the order in which the cooling water is supplied and the difference that accompanies them, this is substantially the same as in the first embodiment. Therefore, in the following, in order to avoid duplication of explanation, differences from the first embodiment will be mainly described.

図4に示すように、実施の形態2では、エンジン本体部38の上方に、EGRクーラ28から流出した高温の冷却水を冷却する空冷式のEGRクーラ用インタークーラ47が設けられている。そして、冷却水通路45は、4つの部分的な冷却水通路、すなわち第1〜第4冷却水通路45d〜45gで構成されている。   As shown in FIG. 4, in the second embodiment, an air-cooled EGR cooler intercooler 47 that cools high-temperature cooling water that has flowed out of the EGR cooler 28 is provided above the engine main body 38. The cooling water passage 45 includes four partial cooling water passages, that is, first to fourth cooling water passages 45d to 45g.

冷却水の流れ方向にみて、最も上流側に位置する第1冷却水通路45dの上流端(冷却水取入口)はウォータポンプ41の吐出部41aに接続され、下流端はEGRクーラ28の冷却水導入部28aに接続されている。第2冷却水通路45eの上流端はEGRクーラ28の冷却水流出部28bに接続され、下流端はEGRクーラ用インタークーラ47の冷却水入口部に接続されている。第3冷却水通路45fの上流端はEGRクーラ用インタークーラ47の冷却水出口部に接続され、下流端は電動過給機14の冷却水ジャケット36(冷却水入口部)に接続されている。最も下流側に位置する第4冷却水通路45gの上流端は冷却水ジャケット36(冷却水出口部)に接続され、下流端は、ラジエータ(図示せず)にエンジン冷却水を案内する冷却水案内通路(図示せず)に接続されている。   The upstream end (cooling water intake) of the first cooling water passage 45d located on the most upstream side in the flow direction of the cooling water is connected to the discharge portion 41a of the water pump 41, and the downstream end is the cooling water of the EGR cooler 28. It is connected to the introduction part 28a. The upstream end of the second cooling water passage 45e is connected to the cooling water outflow portion 28b of the EGR cooler 28, and the downstream end is connected to the cooling water inlet portion of the intercooler 47 for EGR cooler. The upstream end of the third coolant passage 45f is connected to the coolant outlet portion of the EGR cooler intercooler 47, and the downstream end is connected to the coolant jacket 36 (coolant inlet portion) of the electric supercharger 14. The upstream end of the fourth cooling water passage 45g located on the most downstream side is connected to a cooling water jacket 36 (cooling water outlet), and the downstream end is a cooling water guide for guiding engine cooling water to a radiator (not shown). It is connected to a passage (not shown).

したがって、実施の形態2では、ウォータポンプ41から吐出された冷却水は、まずEGRクーラ28に流入してEGRガスを冷却する。その際、冷却水は、熱交換によりその温度が上昇して高温となる。そして、EGRクーラ28から流出した高温の冷却水は、EGRクーラ用インタークーラ47に流入し、その内部で冷却されて低温となる。EGRクーラ用インタークーラ47から流出した低温の冷却水は、電動過給機14の冷却水ジャケット36に流入し、電動過給機14のモータ部34及び電圧制御部を有効に冷却する。その他の点については、実施の形態1と同様である。   Therefore, in the second embodiment, the cooling water discharged from the water pump 41 first flows into the EGR cooler 28 to cool the EGR gas. At that time, the temperature of the cooling water increases due to heat exchange and becomes high. Then, the high-temperature cooling water that has flowed out of the EGR cooler 28 flows into the EGR cooler intercooler 47, where it is cooled to a low temperature. The low-temperature cooling water that has flowed out of the EGR cooler intercooler 47 flows into the cooling water jacket 36 of the electric supercharger 14 and effectively cools the motor unit 34 and the voltage control unit of the electric supercharger 14. The other points are the same as in the first embodiment.

以上、実施の形態2においても、実施の形態1と同様に、本来のEGRクーラ用の冷却水通路45の一部ないしは大部分を利用ないしは兼用して、モータ部34及び電圧制御部を冷却する冷却水ジャケット36に冷却水を供給することができ、冷却水通路45の構造ひいてはエンジンCEの構造を可及的に簡素化しつつ、モータ部34及び電圧制御部の冷却を有効に行うことができる。   As described above, also in the second embodiment, as in the first embodiment, the motor unit 34 and the voltage control unit are cooled by using or sharing part or most of the cooling water passage 45 for the original EGR cooler. Cooling water can be supplied to the cooling water jacket 36, and the cooling of the motor section 34 and the voltage control section can be effectively performed while simplifying the structure of the cooling water passage 45 and the structure of the engine CE as much as possible. .

(実施の形態3)
以下、図5及び図6を参照しつつ、本発明の実施の形態3を説明する。ただし、実施の形態3は、エンジンが点火火花式エンジンではなくディーゼルエンジンであることと、これに付随して生じる相違点とを除けば、実施の形態1と実質的に同一である。そこで、以下では説明の重複を避けるため、主として実施の形態1と異なる点を説明する。
(Embodiment 3)
Hereinafter, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6. However, the third embodiment is substantially the same as the first embodiment, except that the engine is not an ignition spark engine but a diesel engine, and the differences associated therewith. Therefore, in the following, in order to avoid duplication of explanation, differences from the first embodiment will be mainly described.

図5及び図6に示すように、ディーゼルエンジンDE(以下、略して「エンジンDE」という。)においては、吸気弁1が開かれたときに、吸気ポート2から燃焼室3内に燃料燃焼用の空気(吸入空気)が吸入される。そして、燃焼室3内の吸入空気はピストン4によって圧縮され、高温・高圧状態となる。そして、圧縮行程上死点付近で、燃料噴射弁51から燃焼室3内の高温・高圧の吸入空気中に燃料(軽油等)が噴射され、この燃料は自己着火して燃焼する。なお、エンジンDEには、点火プラグは設けられていない。燃焼によって生じたガスすなわち排気ガスは、排気弁6が開かれたときに排気ポート7に排出される。これらの一連の動作が繰り返され、ピストン4はシリンダ8内で往復運動を繰り返す。ピストン4の往復運動をクランクシャフト10の回転運動に変換する機構、及び、エンジンDEを始動させるための機構は、実施の形態1に係るエンジンCEと同様である。   As shown in FIGS. 5 and 6, in a diesel engine DE (hereinafter referred to as “engine DE” for short), when the intake valve 1 is opened, a fuel combustion fuel is introduced into the combustion chamber 3 from the intake port 2. Air (intake air) is inhaled. Then, the intake air in the combustion chamber 3 is compressed by the piston 4 to be in a high temperature / high pressure state. Then, near the top dead center of the compression stroke, fuel (light oil or the like) is injected from the fuel injection valve 51 into the high-temperature and high-pressure intake air in the combustion chamber 3, and this fuel self-ignites and burns. The engine DE is not provided with a spark plug. Gas generated by combustion, that is, exhaust gas, is discharged to the exhaust port 7 when the exhaust valve 6 is opened. These series of operations are repeated, and the piston 4 repeats reciprocating motion in the cylinder 8. The mechanism for converting the reciprocating motion of the piston 4 into the rotational motion of the crankshaft 10 and the mechanism for starting the engine DE are the same as those of the engine CE according to the first embodiment.

エンジンDEの吸気系では、共通吸気通路12に、電磁式の吸気制御弁52が設けられている。この吸気制御弁52は、エアフローセンサ17よりも下流側であり、かつ後で説明する第2のEGR装置55のEGR通路56との接続部より上流側の部位に配置されている。なお、共通吸気通路12には、スロットル弁は設けられていない。また、独立吸気通路20には、燃料噴射弁は設けられていない。エンジンDEの吸気系のその他の構成は、実施の形態1に係るエンジンCEと同様である。   In the intake system of the engine DE, an electromagnetic intake control valve 52 is provided in the common intake passage 12. The intake control valve 52 is disposed on the downstream side of the air flow sensor 17 and on the upstream side of the connection portion with the EGR passage 56 of the second EGR device 55 described later. The common intake passage 12 is not provided with a throttle valve. The independent intake passage 20 is not provided with a fuel injection valve. Other configurations of the intake system of the engine DE are the same as those of the engine CE according to the first embodiment.

エンジンDEの排気システムでは、排気ターボ過給機15のタービン15bより下流側において共通排気通路23に、排気ガスを浄化する排気ガス浄化触媒53と、パティキュレートフィルタ54とが設けられている。酸化触媒を含む排気ガス浄化触媒53及びパティキュレートフィルタ54は、耐熱性を有する1つのケーシング内に配置され、適宜に、例えばパティキュレートフィルタ54の前後の差圧が設定値を超えたときに、排気ガス浄化触媒53を高温化させる運転状態(例えば、膨張行程における燃料噴射)にして、パティキュレートフィルタ54に捕集されたパティキュレート(煤)を燃焼させて除去するようになっている。エンジンDEの排気システムのその他の構成は、実施の形態1に係るエンジンCEと同様である。   In the exhaust system of the engine DE, an exhaust gas purification catalyst 53 for purifying exhaust gas and a particulate filter 54 are provided in the common exhaust passage 23 on the downstream side of the turbine 15b of the exhaust turbocharger 15. The exhaust gas purification catalyst 53 and the particulate filter 54 including the oxidation catalyst are arranged in one casing having heat resistance, and when, for example, the differential pressure before and after the particulate filter 54 exceeds a set value, The exhaust gas purification catalyst 53 is brought into an operating state (for example, fuel injection in the expansion stroke), and the particulate (soot) collected by the particulate filter 54 is burned and removed. Other configurations of the exhaust system of the engine DE are the same as those of the engine CE according to the first embodiment.

また、エンジンDEには、燃料の燃焼によるNOx発生量を低減することを主な目的として、共通排気通路23内の排気ガスの一部をEGRガスとして吸気系(サージタンク19)に還流させる、EGR通路27と水冷式のEGRクーラ28とEGR制御弁29とを備えた第1のEGR装置26が設けられている。この第1のEGR装置26の構成及び機能は、基本的には、実施の形態1に係るエンジンCEのEGR装置26と同様である。   Further, the engine DE is caused to recirculate a part of the exhaust gas in the common exhaust passage 23 as EGR gas to the intake system (surge tank 19) mainly for the purpose of reducing the amount of NOx generated by fuel combustion. A first EGR device 26 including an EGR passage 27, a water-cooled EGR cooler 28, and an EGR control valve 29 is provided. The configuration and function of the first EGR device 26 are basically the same as those of the EGR device 26 of the engine CE according to the first embodiment.

さらに、エンジンDEには、燃料の燃焼によるNOx発生量を低減することを主な目的として、第2のEGR装置55が設けられている。この第2のEGR装置55には、EGRガスの流路となるEGR通路56が設けられている。ここで、EGR通路56の上流端(EGRガスの流れ方向にみて)は、パティキュレートフィルタ54より下流側で共通排気通路23に接続されている。他方、EGR通路56の下流端は、吸気制御弁52より下流側(吸入空気の流れ方向にみて)で共通吸気通路12に接続されている。そして、EGR通路56には、EGRガスの流れ方向にみて上流側から順に、EGRガスを冷却する空冷式のEGRクーラ57と、EGRガス量を制御するEGR制御弁58とが設けられている。また、排気ターボ過給機15のコンプレッサ15aのやや上流側において、共通吸気通路12には電動過給機14が設けられている。なお、電動過給機14ないしはその冷却機構は実施の形態1と同様である。   Furthermore, the engine DE is provided with a second EGR device 55 mainly for the purpose of reducing the amount of NOx generated by the combustion of fuel. The second EGR device 55 is provided with an EGR passage 56 serving as an EGR gas flow path. Here, the upstream end of the EGR passage 56 (as viewed in the flow direction of the EGR gas) is connected to the common exhaust passage 23 on the downstream side of the particulate filter 54. On the other hand, the downstream end of the EGR passage 56 is connected to the common intake passage 12 on the downstream side (as viewed in the direction of intake air flow) from the intake control valve 52. The EGR passage 56 is provided with an air-cooled EGR cooler 57 that cools the EGR gas and an EGR control valve 58 that controls the amount of EGR gas in order from the upstream side in the flow direction of the EGR gas. An electric supercharger 14 is provided in the common intake passage 12 slightly upstream of the compressor 15 a of the exhaust turbocharger 15. The electric supercharger 14 or its cooling mechanism is the same as in the first embodiment.

エンジンルーム37内におけるエンジンDE、電動過給機14、排気ターボ過給機15、EGR通路27、EGRクーラ28及びその冷却水供給系統等の種々の装置ないしは機器の配置構造は実施の形態1と同様である。   The arrangement structure of various devices or devices such as the engine DE, the electric supercharger 14, the exhaust turbocharger 15, the EGR passage 27, the EGR cooler 28, and its cooling water supply system in the engine room 37 is the same as that of the first embodiment. It is the same.

かくして、実施の形態3においても、実施の形態1と同様に、本来のEGRクーラ用の冷却水通路45の一部ないしは大部分を利用ないしは兼用して、モータ部34及び電圧制御部を冷却する冷却水ジャケット36に冷却水を供給することができ、冷却水通路45の構造ひいてはエンジンCEの構造を可及的に簡素化しつつ、モータ部34及び電圧制御部の冷却を有効に行うことができる。   Thus, also in the third embodiment, as in the first embodiment, the motor unit 34 and the voltage control unit are cooled by utilizing or sharing part or most of the cooling water passage 45 for the original EGR cooler. Cooling water can be supplied to the cooling water jacket 36, and the cooling of the motor section 34 and the voltage control section can be effectively performed while simplifying the structure of the cooling water passage 45 and the structure of the engine CE as much as possible. .

本発明の実施の形態1に係る過給装置を備えた火花点火式のエンジンのシステム構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the system configuration | structure of the spark ignition type engine provided with the supercharging device which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図1に示すエンジンの電動過給機の斜視図である。It is a perspective view of the electric supercharger of the engine shown in FIG. 実施の形態1に係る、エンジンルーム内におけるエンジン、電動過給機、排気ターボ過給機、EGR通路、EGRクーラ及びその冷却水供給系統等の配置構造を示す模式的な平面図である。1 is a schematic plan view showing an arrangement structure of an engine, an electric supercharger, an exhaust turbocharger, an EGR passage, an EGR cooler, a cooling water supply system, and the like in an engine room according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態2に係る、エンジンルーム内におけるエンジン、電動過給機、排気ターボ過給機、EGR通路、EGRクーラ及びその冷却水供給系統等の配置構造を示す模式的な平面図である。6 is a schematic plan view showing an arrangement structure of an engine, an electric supercharger, an exhaust turbocharger, an EGR passage, an EGR cooler, a cooling water supply system thereof, and the like in an engine room according to Embodiment 2. FIG. 本発明の実施の形態3に係る過給装置を備えたディーゼルエンジンのシステム構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the system configuration | structure of the diesel engine provided with the supercharging apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention. 実施の形態3に係る、エンジンルーム内におけるエンジン、電動過給機、排気ターボ過給機、EGR通路、EGRクーラ及びその冷却水供給系統等の配置構造を示す模式的な平面図である。FIG. 6 is a schematic plan view showing an arrangement structure of an engine, an electric supercharger, an exhaust turbocharger, an EGR passage, an EGR cooler, a cooling water supply system, and the like in an engine room according to a third embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

CE 火花点火式エンジン、DE ディーゼルエンジン、1 吸気弁、2 吸気ポート、3 燃焼室、4 ピストン、5 点火プラグ、6 排気弁、7 排気ポート、8 シリンダ、9 コンロッド、10 クランクシャフト、11 エンジンスタータ、12 共通吸気通路、13 エアクリーナ、14 電動過給機、15 排気ターボ過給機、15a コンプレッサ(ポンプ)、15b タービン、16 インタークーラ、17 エアフローセンサ、18 スロットル弁、19 サージタンク、20 独立吸気通路、21 燃料噴射弁、23 共通排気通路、24 排気ガス浄化装置、26 EGR装置(第1のEGR装置)、27 第2のEGR通路、28 EGRクーラ、29 EGR制御弁、30 コントロールユニット、31 吸入口、32 吐出口、33 コンプレッサ部、34 モータ部、35 バッテリ、36 冷却水ジャケット、37 エンジンルーム、38 エンジン本体部、39 吸気マニホールド、40 排気マニホールド、41 ウォータポンプ、43 サスペンションタワー、45 冷却水通路、45a 上流側冷却水通路、45b 中間冷却水通路、45c 下流側冷却水通路、45d 第1冷却水通路、45e 第2冷却水通路、45f 第3冷却水通路、45g 第4冷却水通路、47 EGRクーラ用インタークーラ、51 燃料噴射弁、52 吸気制御弁、53 排気ガス浄化触媒、54 パティキュレートフィルタ、55 第2のEGR装置、56 EGR通路、57 EGRクーラ、58 EGR制御弁。   CE spark ignition engine, DE diesel engine, 1 intake valve, 2 intake port, 3 combustion chamber, 4 piston, 5 spark plug, 6 exhaust valve, 7 exhaust port, 8 cylinder, 9 connecting rod, 10 crankshaft, 11 engine starter , 12 Common intake passage, 13 Air cleaner, 14 Electric supercharger, 15 Exhaust turbocharger, 15a Compressor (pump), 15b Turbine, 16 Intercooler, 17 Air flow sensor, 18 Throttle valve, 19 Surge tank, 20 Independent intake Passage, 21 fuel injection valve, 23 common exhaust passage, 24 exhaust gas purification device, 26 EGR device (first EGR device), 27 second EGR passage, 28 EGR cooler, 29 EGR control valve, 30 control unit, 31 Inlet port, 32 outlet port, 3 Compressor, 34 Motor, 35 Battery, 36 Cooling water jacket, 37 Engine room, 38 Engine body, 39 Intake manifold, 40 Exhaust manifold, 41 Water pump, 43 Suspension tower, 45 Cooling water passage, 45a Upstream cooling water Passage, 45b intermediate cooling water passage, 45c downstream cooling water passage, 45d first cooling water passage, 45e second cooling water passage, 45f third cooling water passage, 45g fourth cooling water passage, 47 intercooler for EGR cooler, 51 fuel injection valve, 52 intake control valve, 53 exhaust gas purification catalyst, 54 particulate filter, 55 second EGR device, 56 EGR passage, 57 EGR cooler, 58 EGR control valve.

Claims (4)

コンプレッサ部と、コンプレッサ部を駆動するモータ部と、電源からモータ部に供給される電力を昇圧する昇圧回路部とを有する電動過給機と、
排気ガスの一部を吸気系に還流させるEGR通路と、
上記EGR通路に配設された水冷式のEGRクーラと、
上記EGRクーラに冷却水を供給する冷却水通路とを備えていて、
上記冷却水通路は、冷却水を、モータ部と昇圧回路部とのうちの少なくとも一方を冷却する電動過給機冷却部に供給した後、EGRクーラに供給することを特徴とするエンジンの過給装置。
An electric supercharger having a compressor unit, a motor unit that drives the compressor unit, and a booster circuit unit that boosts the power supplied from the power source to the motor unit;
An EGR passage that recirculates part of the exhaust gas to the intake system;
A water-cooled EGR cooler disposed in the EGR passage;
A cooling water passage for supplying cooling water to the EGR cooler,
The cooling water passage supplies the cooling water to an electric supercharger cooling unit that cools at least one of the motor unit and the booster circuit unit, and then supplies the cooling water to an EGR cooler. apparatus.
コンプレッサ部と、コンプレッサ部を駆動するモータ部と、電源からモータ部に供給される電力を昇圧する昇圧回路部とを有する電動過給機と、
排気ガスの一部を吸気系に還流させるEGR通路と、
上記EGR通路に配設された水冷式のEGRクーラと、
上記EGRクーラに冷却水を供給する冷却水通路と、
上記EGRクーラから流出した冷却水を冷却するEGRクーラ用インタークーラとを備えていて、
上記冷却水通路は、冷却水を、EGRクーラに供給した後、EGRクーラ用インタークーラを経由して、モータ部と昇圧回路部とのうちの少なくとも一方を冷却する電動過給機冷却部に供給することを特徴とするエンジンの過給装置。
An electric supercharger having a compressor unit, a motor unit that drives the compressor unit, and a booster circuit unit that boosts the power supplied from the power source to the motor unit;
An EGR passage that recirculates part of the exhaust gas to the intake system;
A water-cooled EGR cooler disposed in the EGR passage;
A cooling water passage for supplying cooling water to the EGR cooler;
An EGR cooler intercooler that cools the cooling water flowing out from the EGR cooler,
The cooling water passage supplies the cooling water to the EGR cooler, and then supplies the cooling water to the electric supercharger cooling unit that cools at least one of the motor unit and the booster circuit unit via the EGR cooler intercooler. A supercharging device for an engine.
上記EGR通路は、エンジンの気筒配列方向にみて、エンジンの一方の端部側で吸気通路と排気通路とを接続するように配設され、
上記冷却水通路の冷却水取入部は、エンジンの気筒配列方向にみて、エンジンの他方の端部側に設けられ、
上記電動過給機は、エンジンの気筒配列方向と垂直な方向にみて、冷却水通路の冷却水取入部とEGRクーラの冷却水導入部とを接続する冷却水通路が配設されている側に配置されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載のエンジンの過給装置。
The EGR passage is disposed so as to connect the intake passage and the exhaust passage on one end side of the engine when viewed in the cylinder arrangement direction of the engine.
The cooling water intake portion of the cooling water passage is provided on the other end side of the engine as viewed in the cylinder arrangement direction of the engine,
The electric supercharger is located on the side where the cooling water passage connecting the cooling water intake portion of the cooling water passage and the cooling water introduction portion of the EGR cooler is disposed in a direction perpendicular to the cylinder arrangement direction of the engine. The supercharging device for an engine according to claim 1 or 2, wherein the supercharging device for the engine according to claim 1 or 2 is disposed.
排気ターボ過給機が設けられていて、
電動過給機のコンプレッサ部が、排気ターボ過給機のコンプレッサより上流の吸気通路に配設され、
冷却水通路の冷却水取入部が、エンジンの気筒配列方向と垂直な方向にみて排気通路が位置する側に配置されていることを特徴とする、請求項3に記載のエンジンの過給装置。
An exhaust turbocharger is installed,
The compressor portion of the electric supercharger is disposed in the intake passage upstream of the compressor of the exhaust turbocharger,
4. The engine supercharging device according to claim 3, wherein the cooling water intake portion of the cooling water passage is arranged on a side where the exhaust passage is located in a direction perpendicular to the cylinder arrangement direction of the engine.
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