(57)【要約】【課題】過渡運転時に排気中のパティキュレートの含有量が増えない過給機付内燃機関を提供する。【解決手段】過給機付内燃機関において、エンジン１の排気マニホールド６と吸気管１２をＥＧＲ管路２１で接続し、吸気管１２のＥＧＲ管路２１合流個所より上流側直近に、吸気Ａを圧送可能なブロワ２３を並列に組み込み、ブロワ２３から送出される吸気Ａで閉じるバイパス自動弁２４を、吸気管１２のブロワ２３と並行な部位に設けている。  つまり、エンジン１の過渡運転時にブロワ２３を作動させ、ブロワ２３が送出する吸気Ａの圧力によって、バイパス自動弁２４を閉ざすとともにＥＧＲ管路２１から吸気管１２経路へ還流する排気Ｇを抑え、エンジン１に送給すべき吸気Ａの量を確保する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気で回転するタービンによってコンプレッサを駆動し且つ該コンプレッサが圧縮した吸気をインタクーラを介してエンジンへ送給するように構成した過給機付内燃機関において、エンジン排気経路のタービン上流側からエンジン吸気経路のコンプレッサ下流側へ至るＥＧＲ管路を設け、エンジン吸気経路のＥＧＲ管路合流個所より上流側直近に、吸気を圧送可能な送風手段を並列に組み込み、当該送風手段から送出される吸気によって閉じる自動弁を、エンジン吸気経路の送風手段と並行な部位に設けたことを特徴とする過給機付内燃機関。
【請求項２】
送風手段にモータを駆動源とするブロワを用いた請求項１に記載の過給機付内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＥＧＲ装置を装備した過給機付内燃機関に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、排気再循環（ＥＧＲ:Exhaust Gas Recirculation）を適用した過給機付内燃機関では、エンジン排気経路から分流した排気をエンジン吸気経路へ送給して燃焼温度の低下を図り、ＮＯｘの発生を低減させている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この過給機付内燃機関は、図３及び図４に示すようにディーゼルエンジン１とターボチャージャ２を備え、当該ターボチャージャ２は、タービン３、コンプレッサ４、及びタービン翼車をコンプレッサ翼車に連結する伝達軸５などで構成されている。
【０００４】
タービン３は、排気導入口がディーゼルエンジン１の排気マニホールド６に接続され、排気送出口が排気管７を介してマフラ８に連通し、排気導入口には、流路断面調整機構（図示せず）が設けられている。
【０００５】
また、コンプレッサ４は、吸気導入口が吸気管９によりエアクリーナ１０に接続され、吸気送出口がインタクーラ１１を有する吸気管１２を介してディーゼルエンジン１の吸気マニホールド１３に連通している。
【０００６】
これに加えて、排気マニホールド６に、ＥＧＲクーラ１４とＥＧＲバルブ１５を直列に組み込んだＥＧＲ管路１６の上流端を接続し、吸気管１２のインタクーラ１１よりも下流側個所に、ＥＧＲ管路１６の下流端を接続している。
【０００７】
上記のインタクーラ１１には、空冷方式のフィン形熱交換器が用いられ、ＥＧＲクーラ１４には、液冷方式の管形熱交換器が用いられている。
【０００８】
更に、吸気管１２のＥＧＲ管路１６接続個所の下流側に開閉弁１７を組み込み、吸気管１２のＥＧＲ管路１６接続個所とインタクーラ１１出口との間に送気管路１８の上流端を接続し、吸気管１２の開閉弁１７設置個所と吸気マニホールド１３との間に前記送気管路１８の下流端を接続し、当該送気管路１８にモータ２０を駆動源としたブロワ１９を組み込んでいる。
【０００９】
ディーゼルエンジン１の定常運転時には、図４に示すようにブロワ１９を停止状態にし且つ開閉弁１７を開いておく。
【００１０】
ディーゼルエンジン１の排気Ｇの大部分は、排気マニホールド６からタービン３へ流入してコンプレッサ４を駆動し、排気管７やマフラ８などを経て大気中に放出される。
【００１１】
エアクリーナ１０、吸気管９を経てコンプレッサ４に流入し且つ圧縮された吸気Ａは、インタクーラ１１を通った後、流路抵抗が大きい送気管路１８を経ずに吸気マニホールド１３へ送給される。
【００１２】
また同時に、排気Ｇの一部が排気マニホールド６からＥＧＲ管路１６へ流入し、ＥＧＲクーラ１４で冷却され且つＥＧＲバルブ１５により流量調整が行なわれた排気Ｇが吸気Ａとともに吸気マニホールド１３へ送給される。
【００１３】
これによって、燃焼温度の低下が図られ、ＮＯｘの発生が低減することになる。
【００１４】
ターボチャージャ２は、排気Ｇのエネルギで回転するタービン３によりコンプレッサ４を駆動しているので、運転者がアクセルぺタルを踏み込んでエンジン回転数を高くする際（過渡運転時）に、コンプレッサ４の吸気Ａの吐出量の増加が遅れる。
【００１５】
このような過渡運転時には、タービン３が排気Ｇから得る運動エネルギが減るために、コンプレッサ４から吸気マニホールド１３に送給される吸気Ａが不足気味になり、結果的にディーゼルエンジン１から送出される排気Ｇに含まれるパティキュレートが増える。
【００１６】
そこで、ディーゼルエンジン１の過渡運転時には、図３に示すように開閉弁１７を閉じ且つブロワ１９を作動させる。
【００１７】
つまり、タービン３が排気Ｇから得る運動エネルギに依存せずにコンプレッサ４が送出する吸気Ａを、ブロワ１９により吸気マニホールド１３へ送り込むことで、過渡運転時にディーゼルエンジン１に供給すべき吸気Ａの量を確保する。
【特許文献１】特開２００５−２２０８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
ところが、ディーゼルエンジン１の過渡運転時に、アクセルの踏み込み量の変化などに対応するように、アクチュエータによって開閉弁１７及びＥＧＲバルブ１５を瞬間的に閉ざすことは困難であり、特にディーゼルエンジン１を低負荷で高ＥＧＲ率で運転している状態から加速する場合はやはり吸気Ａの量が不足し、パティキュレートの含有量が増えて排気Ｇの性状悪化が発現する。
【００１９】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、過渡運転時に排気中のパティキュレートの含有量が増えない過給機付内燃機関を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を達成するために、本発明は、エンジンの排気で回転するタービンによってコンプレッサを駆動し且つ該コンプレッサが圧縮した吸気をインタクーラを介してエンジンへ送給するように構成した過給機付内燃機関において、エンジン排気経路のタービン上流側からエンジン吸気経路のコンプレッサ下流側へ至るＥＧＲ管路を設け、エンジン吸気経路のＥＧＲ管路合流個所より上流側直近に、吸気を圧送可能な送風手段を並列に組み込み、当該送風手段から送出される吸気によって閉じる自動弁を、エンジン吸気経路の送風手段と並行な部位に設けている。
【００２１】
つまり、エンジンの過渡運転時に送風手段を作動させ、当該送風手段が送出する吸気の圧力によって、自動弁を閉ざすとともにＥＧＲ管路からエンジン吸気経路へ還流する排気を抑える。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の過給機付内燃機関によれば、送風手段が送出する吸気の圧力によって、自動弁を閉ざすとともにＥＧＲ管路からエンジン吸気経路へ還流する排気を抑え、過渡運転時にエンジンに送給すべき吸気の量を確保することができるので、排気中のパティキュレートの含有量が増えず、排気の性状悪化が発現しない、という優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２４】
図１及び図２は本発明の過給機付内燃機関の実施の形態の一例を示すものであり、図中、図３及び図４と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００２５】
この過給機付内燃機関では、排気マニホールド６に、ＥＧＲクーラ１４とＥＧＲバルブ１５を直列に組み込んだＥＧＲ管路２１の上流端を接続し、当該ＥＧＲ管路２１の下流端を、吸気管１２のインタクーラ１１よりも下流側で且つ吸気マニホールド１３に近い個所に接続している。
【００２６】
吸気管１２のＥＧＲ管路２１接続個所より上流側直近に、モータ２２を駆動源として吸気Ａを圧送可能なブロワ２３を並列に組み込んであり、モータ２２は、アクセルぺタルの踏み込み量の変化などに基づき、ＥＣＵ（Electonic Control Unit）がディーゼルエンジン１の過渡的な運転状態を認識した際に作動する。
【００２７】
更に、吸気管１２のブロワ２３と並行な部位に、当該ブロワ２３から送出される吸気Ａの圧力で閉じるバイパス自動弁（フラッパ）２４を設けている。
【００２８】
このバイパス自動弁２４は、ブロワ２３が停止状態であると、コンプレッサ４から送出される吸気Ａの圧力によって開く。
【００２９】
ディーゼルエンジン１の定常運転時には、図２に示すようにブロワ２３が停止しているため、排気Ｇの大部分は、排気マニホールド６からタービン３へ流入してコンプレッサ４を駆動し、排気管７やマフラ８などを経て大気中に放出される。
【００３０】
エアクリーナ１０、吸気管９を経てコンプレッサ４に流入し且つ圧縮された吸気Ａは、インタクーラ１１を通った後、吸気管１２を経て吸気マニホールド１３へ送給される。
【００３１】
このとき、バイパス自動弁２４は、吸気管１２を通る吸気Ａの圧力によって開く。
【００３２】
また同時に、排気Ｇの一部が排気マニホールド６からＥＧＲ管路２１へ流入し、ＥＧＲクーラ１４で冷却され且つＥＧＲバルブ１５により流量調整が行なわれた排気Ｇが吸気Ａとともに吸気マニホールド１３へ送給される。
【００３３】
これによって、燃焼温度の低下が図られ、ＮＯｘの発生が低減することになる。
【００３４】
ディーゼルエンジン１の過渡運転時には、図１に示すようにブロワ２３が作動し、当該ブロワ２３の吸気出口側は吸気入口側よりも圧力が高くなるため、バイパス自動弁２４が閉じる。
【００３５】
これにより、タービン３が排気Ｇから得る運動エネルギに依存せずにコンプレッサ４を経た吸気Ａが吸気マニホールド１３へ送り込まれ、過渡運転時にディーゼルエンジン１に供給すべき吸気Ａの量を確保できる。
【００３６】
従って、排気Ｇに含まれるパティキュレートの含有量が増えず、排気の性状悪化が発現しない。
【００３７】
なお、本発明の過給機付内燃機関は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の過給機付内燃機関は、車両用のディーゼルエンジンをはじめとして各種の内燃機関に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の過給機付内燃機関の実施の形態の一例の過渡運転時を示す概念図である。
【図２】本発明の過給機付内燃機関の実施の形態の一例の定常運転時を示す概念図である。
【図３】従来の過給機付内燃機関の一例の過渡運転時を示す概念図である。
【図４】従来の過給機付内燃機関の一例の定常運転時を示す概念図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    ディーゼルエンジン
３    タービン
４    コンプレッサ
６    排気マニホールド（エンジン排気経路）
１２  吸気管（エンジン吸気経路）
２１  ＥＧＲ管路
２２  モータ
２３  ブロワ（送風手段）
２４  バイパス自動弁
Ａ    吸気
Ｇ    排気
【図１】
2007127070.tif 000003
【図２】
2007127070.tif 000004
【図３】
2007127070.tif 000005
【図４】
2007127070.tif 000006