JP2009079487A - Supercharging device for engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動過給機のコンプレッサ部がエンジンルーム内においてバッテリの近傍に配置される一方、モータ部と電圧制御部とのうちの少なくとも一方がフェンダー内に配置されているエンジンの過給装置に関するものである。 The present invention relates to a supercharging device for an engine in which a compressor unit of an electric supercharger is disposed in the vicinity of a battery in an engine room, and at least one of a motor unit and a voltage control unit is disposed in a fender. It is about.
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、車両のエンジン用の電動過給機は一般に知られている(例えば、特許文献1参照)。電動過給機は、機械式過給機や排気ターボ式過給機などとは異なり、エンジンの回転数にかかわりなく良好なレスポンスで所望の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。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といった利点がある。 An electric supercharger for a vehicle engine that uses power supplied from a power source such as an alternator or a battery as a power source is generally known (see, for example, Patent Document 1). Unlike turbochargers and exhaust turbochargers, electric turbochargers can perform desired supercharging with a good response regardless of the engine speed, so they are effective in the low rotation range. The output torque can be increased. For this reason, by providing the electric supercharger, for example, it is possible to achieve downsizing of the engine or its displacement while securing the output torque in the low rotation range, and as a result, the fuel consumption performance can be improved. There is.
そして、電動過給機は、通常、吸気通路内を流れている吸入空気を加圧・圧縮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、モータ部に電力を導入するとともにモータ部の動作を制御する制御部とを備え、これらは一般にエンジンルーム内に配置されている。
ところで、電動過給機を構成するコンプレッサ部、モータ部又は制御部ではかなりの量の熱が発生するが、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、運転時にはエンジンから放出される熱により、かなり高温となっているので、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が困難であ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 constituting the electric supercharger, but the electrical parts or electronic components mounted on the motor unit or control unit are relatively weak against heat. Therefore, it is necessary to quickly release the generated heat to the outside and cool the motor unit and the control unit. However, since the engine room is considerably hot due to heat released from the engine during operation, it is difficult to sufficiently cool the motor unit and the control unit in the conventional electric supercharger. There is.
また、車両の走行時には、車体にかなりの振動が発生するが、電動過給機の制御部は比較的振動に弱いので、制御部の耐久性が低いといった問題がある。さらに、近年、車両に搭載される電気機器が増加しているので、電動過給機その他の電気機器の消費電力を低減することが強く求められている。 Further, when the vehicle travels, considerable vibration is generated in the vehicle body, but there is a problem that the durability of the control unit is low because the control unit of the electric supercharger is relatively weak against vibration. Furthermore, in recent years, since the number of electric devices mounted on vehicles is increasing, it is strongly required to reduce the power consumption of the electric supercharger and other electric devices.
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、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、制御部の耐久性を高めることができ、及び/又は、電動過給機の消費電力を低減することができる、過給効率が高い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 was made to solve the above-described conventional problems, and can sufficiently cool the motor unit and the control unit of the electric supercharger, and can increase the durability of the control unit, Another object of the present invention is to provide an engine supercharging device with high supercharging efficiency that can reduce the power consumption of the electric supercharger.
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、エンジンルーム内に配置されたバッテリとを備えている。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(オルタネータ、バッテリ等)から供給される電力(電圧)を昇圧してモータ部に供給する昇圧回路部(ないしは制御部)とを有している。電動過給機のコンプレッサ部は、エンジンルーム内においてバッテリの近傍に配設されている。他方、モータ部と昇圧回路部とのうちの少なくとも一方(モータ部のみ、昇圧回路部のみ、又は、モータ部及び昇圧回路部)は、少なくともその一部分(全部又は一部)がフェンダー内に位置(ないしは突出)するように配設されている。 An engine supercharging device according to the present invention made to solve the above-described problems includes an electric supercharger and a battery disposed in an engine room. The electric supercharger includes a compressor unit, a motor unit that drives the compressor unit, and a booster circuit unit (or control unit) that boosts power (voltage) supplied from a power source (alternator, battery, etc.) and supplies the boosted power to the motor unit. ). The compressor part of the electric supercharger is disposed in the vicinity of the battery in the engine room. On the other hand, at least one of the motor unit and the booster circuit unit (only the motor unit, only the booster circuit unit, or the motor unit and the booster circuit unit) is at least partially (all or part) positioned in the fender ( Or projecting).
本発明に係るエンジンの過給装置においては、モータ部に放熱板が設けられ、該放熱板が、エンジンルームとフェンダーとを区画するフレーム(以下「フェンダー区画フレーム」という。)に固定されている(密接している)のが好ましい。 In the engine supercharging device according to the present invention, a heat radiating plate is provided in the motor portion, and the heat radiating plate is fixed to a frame that partitions the engine room and the fender (hereinafter referred to as “fender partition frame”). (Close) is preferred.
本発明に係るエンジンの過給装置においては、バッテリは、エンジンルーム内においてサスペンションタワー(サスタワー)の近傍に配置され、電動過給機は、車体の前後方向にみて、バッテリの近傍においてバッテリに対して前方又は前寄りの位置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 battery is disposed in the engine room in the vicinity of the suspension tower (sustower), and the electric supercharger is located in the vicinity of the battery with respect to the battery in the longitudinal direction of the vehicle body. It is preferable to be disposed at the front or front position.
本発明に係るエンジンの過給装置において、エンジンが排気ターボ過給機を備えている場合は、吸気通路の、エアクリーナと排気ターボ過給機のコンプレッサ(ポンプ)とを接続する部分(以下「コンプレッサ上流側吸気通路」という。)がバッテリの近傍に配設され、電動過給機のコンプレッサ部がコンプレッサ上流側吸気通路に介設されているのが好ましい。 In the engine supercharging device according to the present invention, when the engine includes an exhaust turbocharger, a portion of the intake passage connecting the air cleaner and the compressor (pump) of the exhaust turbocharger (hereinafter referred to as “compressor”). It is preferable that an “upstream intake passage” is provided in the vicinity of the battery, and the compressor portion of the electric supercharger is interposed in the compressor upstream intake passage.
本発明に係るエンジンの過給装置によれば、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は、少なくともその一部分が、温度の低いフェンダー内に配置されているので、モータ部及び/又は昇圧回路部の放熱性を高めることができ、これらを十分に冷却することができる。また、電動過給機のコンプレッサ部がバッテリの近傍に配置されているので、バッテリと電動過給機との間の電気配線を短くすることができ、配線抵抗を低減することができる。このため、電動過給機の消費電力ないしは電力損失を低減することができる。 According to the supercharging device for an engine according to the present invention, at least one of the motor unit and the booster circuit unit of the electric supercharger is disposed in the fender having a low temperature. The heat dissipation of the part and / or the booster circuit part can be improved, and these can be sufficiently cooled. Moreover, since the compressor part of the electric supercharger is disposed in the vicinity of the battery, the electric wiring between the battery and the electric supercharger can be shortened, and the wiring resistance can be reduced. For this reason, the power consumption or power loss of the electric supercharger can be reduced.
本発明に係るエンジンの過給装置において、モータ部に放熱板が設けられ、この放熱板がフェンダー区画フレームに固定されている場合は、モータ部の熱を、低温でありかつ熱容量が大きいフェンダー区画フレームに、熱伝導で放出することができる。つまり、フェンダー区画フレームをヒートシンクとして利用することができる。このため、モータ部の放熱性を高めることができ、モータ部を十分に冷却することができる。 In the engine supercharging device according to the present invention, when the heat sink is provided in the motor unit and the heat sink is fixed to the fender partition frame, the heat of the motor unit is low and the heat capacity is large. The frame can be released by heat conduction. That is, the fender compartment frame can be used as a heat sink. For this reason, the heat dissipation of a motor part can be improved and a motor part can fully be cooled.
本発明に係るエンジンの過給装置において、バッテリがサスペンションタワーの近傍に配置され、電動過給機がバッテリに対して前方又は前寄りの位置に配設されている場合、電動過給機は車体振動が小さいサスペンションタワー近傍に位置することになるので、電動過給機に対する車体の振動の影響を抑制することができ、昇圧回路部の耐久性を高めることができる。また、電動過給機とバッテリとを接続する配線が短くなるので、配線抵抗を低減することができ、電動過給機の消費電力ないしは電力損失を一層低減することができる。 In the supercharging device for an engine according to the present invention, when the battery is disposed in the vicinity of the suspension tower and the electric supercharger is disposed at a front or front position with respect to the battery, the electric supercharger Since the vibration is located in the vicinity of the suspension tower, the influence of the vibration of the vehicle body on the electric supercharger can be suppressed, and the durability of the booster circuit unit can be enhanced. Further, since the wiring connecting the electric supercharger and the battery is shortened, the wiring resistance can be reduced, and the power consumption or power loss of the electric supercharger can be further reduced.
一般に、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、電動過給機を排気ターボ過給機の上流に配置すれば、過給アシスト性能を高めことができる。したがって、本発明に係るエンジンの過給装置において、エンジンに排気ターボ過給機が設けられている場合は、電動過給機のコンプレッサ部をコンプレッサ上流側吸気通路に介設(配設)すれば、電動過給機による過給アシスト性能を高めることができ、過給効率を高めることができる。また、バッテリと電動過給機との間の配線をより短くすることができるので、配線抵抗をより低減することができ、電動過給機の消費電力を一層低減することができる。 Generally, when assisting supercharging with an electric turbocharger based on an exhaust turbocharger, the supercharging assist performance can be improved by arranging the electric supercharger upstream of the exhaust turbocharger. Accordingly, in the engine supercharging device according to the present invention, when the engine is provided with an exhaust turbocharger, the compressor portion of the electric supercharger is provided (arranged) in the compressor upstream intake passage. The supercharging assist performance by the electric supercharger can be improved, and the supercharging efficiency can be increased. Moreover, since the wiring between the battery and the electric supercharger can be further shortened, the wiring resistance can be further reduced, and the power consumption of the electric supercharger can be further reduced.
以下、添付の図面を参照しつつ、単なる例示として、本発明の実施の形態1、2を具体的に説明する。実施の形態1(変形例を含む)は、典型的にはガソリン、LPG、水素等を燃料とす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2(変形例を含む)は典型的には軽油等を燃料とする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、2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 and 2 of the present invention will be specifically described below by way of example only with reference to the accompanying drawings. The first embodiment (including modifications) relates to a supercharger of a spark ignition engine typically using gasoline, LPG, hydrogen or the like as a fuel, and the second embodiment (including modifications). Is typically related to a supercharger for a diesel engine using light oil or the like as fuel. In the drawings according to the first and second 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、図1〜3を参照しつつ、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、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)
The first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, a system configuration of a spark ignition type engine equipped with a supercharging device according to Embodiment 1 and its attached devices will be described.
As shown in FIG. 1, in each cylinder (only one cylinder is shown) of the spark ignition type multi-cylinder engine CE, when the intake valve 1 is opened, an air-fuel mixture is introduced into the combustion chamber 3 from the intake port 2. Inhaled. The air-fuel mixture in the combustion chamber 3 is compressed by the
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(図示せず)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
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(図3参照)が設けられている。
A
また、共通吸気通路12には、エアクリーナ13(図3参照)より下流側において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。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・圧縮してエンジンCEを過給する。インタークーラ16は、加圧・圧縮(断熱圧縮)により温度が上昇した吸入空気を冷却する。また、電動式過給機14のやや下流において共通吸気通路12には、吸入空気の逆流を防止するワンウェイバルブ17(逆止弁)が設けられている。
Further, in the
さらに、共通吸気通路12には、電動過給機14の停止時には該電動式過給機14をバイパスさせて吸入空気を通すバイパス吸気通路12aが設けられている。ここで、エアクリーナ13内にはバイパスバルブ22(図3参照)が設けられ、このバイパスバルブ22(図3参照)は、吸入空気を、電動過給機14が介設されている共通吸気通路12を通すか、それともバイパス吸気通路12aを通すかを切り換えるようになっている。
Further, the
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, a
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複数の独立吸気通路20が接続され、各独立吸気通路20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、本発明の範囲内である。
A plurality of
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) for exhausting the exhaust gas discharged from each combustion chamber 3 into the atmosphere, and this exhaust system is provided with a
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たる目的として、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 is provided with an
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、その説明を省略する。
The engine CE is provided with a
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・圧縮して、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。モータ部34には、その放熱を促進するための冷却フィン35が設けられている。
Next, a specific structure of the
さらに、電動過給機14は、コンプレッサ部33及びモータ部34とは別体の電圧制御部36(昇圧回路部)を備えている。電圧制御部36は、バッテリ37からモータ部34に供給される電力(電圧)を昇圧する。すなわち、バッテリ37の出力電圧は、普通の車両ではほぼ12Vであるが、モータ部34を12Vで駆動するのは非効率であるので、この電動過給機14では、バッテリ37の12Vの出力電圧を電圧制御部36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の運転時には電圧制御部36でかなりの量の熱が発生することになる。なお、図2中には示していないが、電圧制御部36とバッテリ37との間にはヒューズボックス38(図3参照)が設けられている。
Furthermore, the
以下、図3を参照しつつ、車両前部ないしは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、バッテリ37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 an engine CE, an
図3に示すように、車両前部の左端部近傍においては、フェンダー区画フレーム39によって、エンジンルーム40と左側のフェンダー41とが区画されている。ここで、左側のフェンダー41は、車両の左側の側壁をなす左側のフェンダーアーチ部42(車体の外壁部)とフェンダー区画フレーム39との間に形成された空間部である。なお、図示していないが、車両前部の右端部近傍においても、車両の右側の側壁をなす右側のフェンダーアーチ部と右側のフェンダー区画フレームとの間に右側のフェンダーが形成されている。
As shown in FIG. 3, an
エンジンルーム40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43(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44が取り付けられ、後側には排気マニホールド45が取り付けられている。エンジン本体部43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形態で配置されている。
An engine CE is installed horizontally in the
共通吸気通路12の上流端12bは、エンジン本体部43よりやや前側において、フェンダー区画フレーム39を通り抜けてフェンダー41内に開口している。また、エンジン本体部43の左端部より左方において、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。なお、EGRクーラ28には、エンジン本体部43の右端部近傍に配設されたウォータポンプ46から冷却水が供給される。
The
また、エンジンルーム40内において、その前端部近傍には、前側から後側に向かって順に、エアコン(図示せず)のコンデンサ47と、インタークーラ16と、エンジン冷却水を冷却するラジエータ48とが、互いに適度に離間しつつそれぞれの広がり面が互いに平行となるようにして、直列に配置されている。そして、ラジエータ48のやや後方において、左側の部位には、主としてラジエータ48を冷却するための、消費電力が比較的大きい電動式のメインファン49が配設されている。他方、右側の部位には、主としてコンデンサ47を冷却するための、消費電力が比較的小さい電動式のサブファン50が配設されている。
Further, in the
この車両においては、エンジン本体部43及びEGRクーラ28より左側でありかつ後側である位置に、左側のサスペンションタワー51が配置されている。そして、サスペンションタワー51の前方において該サスペンションタワー51の近傍にはバッテリ37が配置され、このバッテリ37の左側に、該バッテリ37と近接してヒューズボックス38が配置されている。
In this vehicle, a
バッテリ37の左前方において該バッテリ37の近傍、すなわちサスペンションタワー51の近傍には、電動過給機14のコンプレッサ部33とモータ部34とが配置されている。ここで、一体形成されたコンプレッサ部33とモータ部34とは、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。そして、コンプレッサ部33はエンジンルーム40内に配置され、モータ部34はエンジンルーム40からフェンダー41内に突出するように配置されている。すなわち、モータ部34の大部分(ほぼ全部)はフェンダー41内に配置されている。
A
また、バッテリ37の左方において該バッテリの近傍、すなわちサスペンションタワー51の近傍には、電動過給機14の電圧制御部36が配置されている。この電圧制御部36は、フェンダー41内に配置され、ボルト・ナット等(図示せず)の締結具を用いて、フェンダー区画フレーム39の左側の表面に取り付けられている。
Further, on the left side of the
このように、電動過給機14のモータ部34及び電圧制御部36が、エンジンルーム40内より低温(ほぼ外気温と同じ)のフェンダー41内に配置されているので、モータ部34及び電圧制御部36の放熱性を高めることができ、これらを十分に冷却することができる。
As described above, the
また、モータ部34は、アルミニウムないしはアルミニウム合金で形成された放熱板55を備えている。そして、放熱板55は、例えば、ボルト・ナット等の締結具を用いて、フェンダー区画フレーム39の左側の表面に密接して固定されている。このように、放熱板55が設けられているので、モータ部34の熱は、低温でありかつ熱容量が大きいフェンダー区画フレーム39に熱伝導で放出される。つまり、フェンダー区画フレーム39は、モータ部34を冷却するためのヒートシンクとして機能する。このため、モータ部34の放熱性を一層高めることができ、モータ部34を十分に冷却することができる。なお、放熱板55を、アルミニウム以外の熱伝導度が高い金属、例えば、銅、銅合金、鉄等で形成してもよい。
The
前記のとおり、電動過給機14は、バッテリ37の近傍、すなわちサスペンションタワー51の近傍に配置されているが、サスペンションタワー51の近傍では車体に振動が生じにくいので、電動過給機14に加わる振動を低減ないしは抑制することができる。このため、比較的振動に弱いモータ部34及び電圧制御部36の耐久性ないしは信頼性を高めることができる。
As described above, the
また、電動過給機14がバッテリ37の近傍に配置されているので、バッテリ37から電動過給機14に電力を供給するための電気配線が短くなり、また、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。このため、電動過給機14に係る配線抵抗を低減することができ、電動過給機14の消費電力ないしは電力損失を低減することができる。
Further, since the
さらに、電動過給機14が、排気ターボ過給機15のコンプレッサ15より上流側の共通吸気通路12に介設されているので、電動過給機14による、排気ターボ過給機15に対する過給アシスト性能を高めことができ、エンジンCEの過給効率を高めることができる。
Further, since the
(実施の形態1の変形例)
前記のとおり、実施の形態1に係るエンジンCEでは、電動過給機14の電圧制御部36をフェンダー41内に配置している。しかしながら、電圧制御部36をエンジンルーム40内に配置してもよい。
(Modification of Embodiment 1)
As described above, in the engine CE according to Embodiment 1, the
例えば、図4に示すように、電圧制御部36を、バッテリ37のやや左側においてヒューズボックス38のやや前方に、フェンダー区画フレーム39の右側の表面に密接するように配置してもよい。この場合、電圧制御部36の冷却を促進するため、電圧制御部36と対応する位置において、フェンダー区画フレーム39の左側の表面に、該フェンダー区画フレーム39と密接するようにヒートシンクプレート56を設けるのが好ましい。なお、図4に示す変形例に係る電動過給機14では、モータ部34に放熱板は設けられていない。
For example, as shown in FIG. 4, the
(実施の形態2)
以下、図5及び図6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、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 2)
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. However, the second 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61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。
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
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。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。
These series of operations are repeated, and the
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63と、パティキュレートフィルタ64とが設けられている。酸化触媒を含む排気ガス浄化触媒63及びパティキュレートフィルタ64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64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63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64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
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
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65が設けられている。この第2のEGR装置65には、EGRガスの流路となるEGR通路66が設けられている。ここで、EGR通路66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64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66の下流端は、電動過給機14より上流側(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。
Further, the engine DE is provided with a
そして、EGR通路66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67と、EGRガス量を制御するEGR制御弁68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に設けられた電動過給機14の構造は、実施の形態1に係る電動過給機14と同様である。また、車両前部ないしはエンジンルーム40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、バッテリ37、サスペンションタワー51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
かくして、実施の形態2においても、実施の形態1と同様に、電動過給機14のモータ部34及び電圧制御部36を十分に冷却することができ、電圧制御部36の耐久性を高めることができ、電動過給機14の消費電力ないしは電力損失を低減することができ、かつエンジンDEの過給効率を高めることができる。
Thus, also in the second embodiment, similarly to the first embodiment, the
(実施の形態2の変形例)
前記のとおり、実施の形態2に係るエンジンDEでは、電動過給機14の電圧制御部36をフェンダー41内に配置している。しかしながら、電圧制御部36をエンジンルーム40内に配置してもよい。
(Modification of Embodiment 2)
As described above, in the engine DE according to the second embodiment, the
例えば、図7に示すように、電圧制御部36を、バッテリ37のやや左側においてヒューズボックス38のやや前方に、フェンダー区画フレーム39の右側の表面に密接するように配置してもよい。この場合、電圧制御部36の冷却を促進するため、電圧制御部36と対応する位置において、フェンダー区画フレーム39の左側の表面に、該フェンダー区画フレーム39と密接するようにヒートシンクプレート56を設けるのが好ましい。なお、図7に示す変形例に係る電動過給機14では、モータ部34に放熱板は設けられていない。
For example, as shown in FIG. 7, the
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、12a バイパス吸気通路、12b 共通吸気通路の先端部、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 ワンウェイバルブ、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 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 冷却フィン、36 電圧制御部、37 バッテリ、38 ヒューズボックス、39 フェンダー区画フレーム、40 エンジンルーム、41 フェンダー、42 フェンダーアーチ部、43 エンジン本体部、44 吸気マニホールド、45 排気マニホールド、46 ウォータポンプ、47 コンデンサ、48 ラジエータ、49 メインファン、50 サブファン、51 サスペンションタワー、55 放熱板、56 ヒートシンクプレート、61 燃料噴射弁、63 排気ガス浄化触媒、64 パティキュレートフィルタ、65 第2のEGR装置、66 EGR通路、67 EGRクーラ、68 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, 12a Bypass intake passage, 12b End of common intake passage, 13 Air cleaner, 14 Electric supercharger, 15 Exhaust turbocharger, 15a Compressor (pump), 15b Turbine, 16 intercooler, 17 One way Valve, 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 EGR passage, 28 EGR cooler, 29 EGR control valve, 30 Troll unit, 31 inlet, 32 outlet, 33 compressor, 34 motor, 35 cooling fin, 36 voltage controller, 37 battery, 38 fuse box, 39 fender compartment frame, 40 engine room, 41 fender, 42 fender arch Part, 43 engine body part, 44 intake manifold, 45 exhaust manifold, 46 water pump, 47 condenser, 48 radiator, 49 main fan, 50 sub fan, 51 suspension tower, 55 heat sink, 56 heat sink plate, 61 fuel injection valve, 63 exhaust gas purification catalyst, 64 particulate filter, 65 second EGR device, 66 EGR passage, 67 EGR cooler, 68 EGR control valve.
Claims (4)
エンジンルーム内に配置されたバッテリとを備えているエンジンの過給装置において、
電動過給機のコンプレッサ部がエンジンルーム内においてバッテリの近傍に配設される一方、モータ部と昇圧回路部とのうちの少なくとも一方は、少なくともその一部分がフェンダー内に位置するように配設されてい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 power supplied from a power source and supplies the boosted power to the motor unit;
An engine supercharging device comprising a battery disposed in an engine room,
While the compressor part of the electric supercharger is arranged in the engine room in the vicinity of the battery, at least one of the motor part and the booster circuit part is arranged so that at least a part thereof is located in the fender. An engine supercharging device characterized by that.
電動過給機は、車体の前後方向にみて、バッテリの近傍においてバッテリに対して前方又は前寄りの位置に配設されていることを特徴とする、請求項1に記載のエンジンの過給装置。 The battery is placed near the suspension tower in the engine room,
2. The engine supercharging device according to claim 1, wherein the electric supercharger is disposed in a front or front position with respect to the battery in the vicinity of the battery in the front-rear direction of the vehicle body. .
吸気通路の、エアクリーナと排気ターボ過給機のコンプレッサとを接続する部分がバッテリの近傍に配設され、電動過給機のコンプレッサ部が吸気通路の上記部分に介設されていることを特徴とする、請求項1に記載のエンジンの過給装置。 The engine is equipped with an exhaust turbocharger,
The portion of the intake passage that connects the air cleaner and the compressor of the exhaust turbocharger is disposed in the vicinity of the battery, and the compressor portion of the electric supercharger is interposed in the portion of the intake passage. The engine supercharging device according to claim 1.
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