(57)【要約】【課題】  燃費の悪化を招くことなく必要領域において高ＥＧＲ率での運転を可能とすることができる過給装置を提供する。【解決手段】  排気の一部を燃焼室に再循環させるようにしたＥＧＲエンジンにおいて、クランクシャフトにクラッチ１０を介して連結したブロア９を、外気の取入口から排気ターボチャージャ７のコンプレッサ７ａの入口に至る吸気配管８中に設けたことにより、ターボチャージャ７に加えて簡潔構成で軽量なブロア９を併用することができるようにし、もって、燃費の悪化を招くことなく必要に応じてＥＧＲ率を充分に高くすることができるようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気の一部を燃焼室に再循環させるようにしたＥＧＲエンジンにおいて、クランクシャフトにクラッチ（１０）を介して連結したブロア（９）を、外気の取入口から排気ターボチャージャ７のコンプレッサ（７ａ）入口に至る吸気配管（８）中に設けたことを特徴とするＥＧＲエンジンの過給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＥＧＲエンジンの過給装置に係り、特に、燃費の悪化を招くことなく高ＥＧＲ率での運転を可能とすることができる簡潔構成の過給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの燃焼室でのＮＯｘの生成を抑制するためには、排気の一部を燃焼室に再循環させるＥＧＲが有効であることはよく知られている。また、より多量の排気を再循環させるためには、より多くの新気を導入する必要性があるために、従来では特許文献１、２に見られるようにターボチャージャのコンプレッサより上流位置に電動コンプレッサを設け、あるいは、特許文献３に見られるようにターボチャージャのコンプレッサ下流に可変吐出量エアモータコンプレッサを設け、もしくは、特許文献４に見られるように、ターボチャージャのコンプレッサ下流に機械的過給機を設けることにより、２段過給を行わせて新気量を確保するようにしたものがある。
【０００３】
ところが、上記従来例のように２段過給を行わせる場合は、過給機を二重に設けることで重量が増加するとともに、過給機を駆動することによる排圧の上昇で燃費が悪化する懸念があった。
【特許文献１】特開２０００−２７０６９１号公報
【特許文献２】特表２００１−５０９５６１号公報
【特許文献３】特開平６−２００７７０号公報
【特許文献４】実開昭６１−１１４０４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解決しようとする問題点は、燃費の悪化を招くことなく必要領域において高ＥＧＲ率での運転を可能とすることができない点である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、排気の一部を燃焼室に再循環させるようにしたＥＧＲエンジンにおいて、クランクシャフトにクラッチを介して連結したブロアを、外気の取入口から排気ターボチャージャのコンプレッサ入口に至る吸気配管中に設けたことを最も主要な特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の過給装置によれば、ブロアで加圧された新気をターボチャージャでさらに加圧するために、例えば可変タービンジオメトリーを採用したターボチャージャ（以下、ＶＧＴターボという）のノズル開度を開けて排圧の上昇を小さくした状態でも必要領域で高い過給圧を得ることができ、ブロアによる加圧作用で必要以上の過給圧が得られる場合は、ノズル開度をさらに開けてＶＧＴターボの負荷を減少させることで必要かつ充分な過給圧を得ることが可能であるために、排圧の上昇によるエンジンのポンピングロスを低減して燃費を向上させることができる。また、高過給を必要としない領域での運転時にはクラッチを断作動させてブロアの運転を中断すればよいが、例えば電子制御クラッチのような可変回転伝達式のクラッチを用いることにより、ブロアの駆動に消費される動力を最小限に抑制することができる。さらにまた、構造が複雑で重量の大きいコンプレッサに代えて、簡潔構成で軽量のブロアを用いて所期の目的を達成することができるために、過給装置の重量およびコストを低減することも可能になる、という利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は本発明に係る過給装置を備えたエンジンの一例を示す概略平面図であり、エンジン１のエキゾーストマニホールド２とインテークマニホールド３を、ＥＧＲパイプ４を介して接続することにより、このインテークマニホールド３を経由して排気の一部を燃焼室に再循環させるようにしている。５はＥＧＲクーラであり、前記ＥＧＲパイプ４には従来公知のＥＧＲ装置の場合と同様に、必要に応じて図示しないＥＧＲバルブなどを設ける。
【０００８】
エアクリーナ６からターボチャージャ７のコンプレッサ７ａに至る吸気配管８にブロア９を設け、エンジンのクランクシャフトにクラッチ１０およびベルト１１を介してブロア９を連結することにより、エンジン１が運転されると、エアクリーナ６で濾過された空気をブロア９で加圧した後にターボチャージャ７のコンプレッサ７ａでさらに加圧し、インタークーラ１２で外気との間で熱交換させて温度低下させた空気（新気）をインテークマニホールド３に送り込むようにしている。なお、前記ターボチャージャ７はＶＧＴターボで構成されており、ノズル開度を変化させることでその入口圧力に対する出口圧力の割合（以下、圧力比という）を可変制御することができるものであり、動力伝達を可変制御することができる電子制御クラッチでブロア９とエンジン１のクランクシャフトの間に介在させたクラッチ１０を構成することにより、ブロア９およびコンプレッサ７ａの圧力比をそれぞれ独自に可変制御することができるようにしている。
【０００９】
すなわち、コンプレッサ７ａの圧力比はコンプレッサ形状で決定されるものであり、一般的なターボチャージャの圧力比は3.5程度が限界である。しかしながら、エアクリーナ６などの圧力損失により負圧となった外気をブロア９により例えば1.1気圧程度まで上昇させると、コンプレッサ７ａの圧力比が3.5であったとしても過給圧（コンプレッサ７ａの出力圧力）が3.85気圧となる。また、ブロア９の駆動により過給圧が要求値より高くなるようであればＶＧＴターボのノズル開度を開けてＶＧＴターボの負荷を下げることが可能となり、このようなＶＧＴターボの負荷の低下により、エキゾーストマニホールド２内の圧力（排圧）が低下するために、エンジン１のポンピングロスが低下して燃費が改善される。
【００１０】
なお、ブロア９の圧力比はコンプレッサの圧力比に対比して小さいものであるために、ブロア９とコンプレッサ７ａの間に冷却器などを設ける必要性はないが、適宜の冷却器を組み込むことも可能である。
【００１１】
また、例えば軽負荷域での運転時のように充分な新気を取り込むことができる運転領域にあっては、クラッチ１０を操作してブロア９の回転数を低減制御してブロア９の圧力比を低下させる。すると、これにともなって過給圧が低下するために、エキゾーストマニホールド２の内圧を低下させてポンピングロスを減少させつつ、充分なＥＧＲガス量を得ることができる。
【００１２】
さらに、上記実施形態にあっては、エアクリーナ６の下流（コンプレッサ７ａ）側にブロア９を設けて濾過された空気を加圧するようにしているが、エアクリーナ６より上流部分にブロア９を設けたものであってもよい。さらにまた、クラッチ１０は必ずしも動力伝達を可変制御することができる電子制御クラッチで構成する必要性はなく、通常のオン・オフ形式のクラッチであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る過給装置を備えたエンジンの一例を示す概略平面図ある。
【符号の説明】
【００１４】
１    エンジン
２    エキゾーストマニホールド
３    インテークマニホールド
４    ＥＧＲパイプ
５    ＥＧＲクーラ
６    エアクリーナ
７    ターボチャージャ
７ａ  コンプレッサ
７ｂ  タービン
８    吸気通路
９    ブロア
１０  クラッチ
１１  ベルト
１２  インタークーラ
【図１】
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