JP6430185B2 - EGR device - Google Patents
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Description
本発明は、EGR装置に関する。 The present invention relates to an EGR device.
従来、自動車のエンジン等においては、いわゆる排気ガス再循環(EGR:Exhaust Gas Recirculation)が行われている。排気ガス再循環では、排気ガスの一部を抜き出して吸気側へ戻し、当該排気ガスでエンジン内での燃料の燃焼を抑制させて燃焼温度を下げることにより、NOXの発生を低減する。例えば、特許文献1に記載されたEGR装置では、エンジンの排気側と吸気側とがEGR通路によって接続されている。そして、EGR通路に設けられたEGRポンプによってEGR通路内のEGRガスが昇圧され、吸気側へ供給されている。 Conventionally, so-called exhaust gas recirculation (EGR) has been performed in automobile engines and the like. The exhaust gas recirculation, by extracting a part of exhaust gas returned to the intake side, by lowering the combustion temperature by suppressing the combustion of fuel in the engine in the exhaust gas, to reduce the occurrence of NO X. For example, in the EGR device described in Patent Document 1, the exhaust side and the intake side of the engine are connected by an EGR passage. The EGR gas in the EGR passage is pressurized by the EGR pump provided in the EGR passage and supplied to the intake side.
上記特許文献1のEGR装置では、EGRポンプは、モータによって駆動される。モータは、発熱しつつ動作する。モータは、高温になると熱だれ等で性能が劣化するおそれがある。このため、モータを十分に冷却して性能を確保する必要がある。従来のEGR装置では、モータの冷却のために、冷却液を供給する配管や、冷却液を昇圧するポンプ、冷却液とモータとの間で熱交換させる熱交換器等を設置し、液冷によって冷却していた。しかし、部品点数が多いことから、コストが嵩むという問題があった。 In the EGR device of Patent Document 1, the EGR pump is driven by a motor. The motor operates while generating heat. When the motor becomes high temperature, the performance may be deteriorated due to heat dripping or the like. For this reason, it is necessary to sufficiently cool the motor to ensure performance. In the conventional EGR device, for cooling the motor, piping for supplying the cooling liquid, a pump for boosting the cooling liquid, a heat exchanger for exchanging heat between the cooling liquid and the motor, and the like are installed. It was cooling. However, since the number of parts is large, there is a problem that costs increase.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、モータの性能を確保しつつコストを低減することが可能なEGR装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an EGR device capable of reducing the cost while ensuring the performance of the motor.
本発明に係るEGR装置は、エンジンの排気側と吸気側とを接続するEGR通路に設けられ、EGR通路内のEGRガスを昇圧するEGRポンプと、EGRポンプを駆動するモータと、を備え、モータは、冷却フィンを有する空冷式モータである。 An EGR device according to the present invention includes an EGR pump that is provided in an EGR passage that connects an exhaust side and an intake side of an engine and boosts EGR gas in the EGR passage, and a motor that drives the EGR pump. Is an air-cooled motor having cooling fins.
このEGR装置によれば、冷却フィンを用いた空冷によってモータを冷却できることから、従来のEGR装置のように冷却のために多くの部品を必要とせず、部品点数を削減することができる。これにより、モータの性能を確保しつつコストを低減することが可能となる。 According to this EGR apparatus, since the motor can be cooled by air cooling using cooling fins, many parts are not required for cooling unlike the conventional EGR apparatus, and the number of parts can be reduced. Thereby, it is possible to reduce the cost while ensuring the performance of the motor.
また、本発明に係るEGR装置では、冷却フィンは、エンジンの吸気通路内に配置されてもよい。このEGR装置によれば、エンジン駆動中に常に空気が流動する吸気通路内に冷却フィンが配置されることから、モータを効果的に空冷することが可能となる。 In the EGR device according to the present invention, the cooling fins may be disposed in the intake passage of the engine. According to this EGR device, since the cooling fins are arranged in the intake passage through which air always flows while the engine is driven, the motor can be effectively air-cooled.
また、本発明に係るEGR装置では、冷却フィンは、吸気通路に設けられた過給機よりも上流側に配置されてもよい。このEGR装置によれば、過給機の下流側よりも空気の流速が大きい過給機の上流側に冷却フィンが配置されることから、モータを更に効果的に空冷することが可能となる。 In the EGR device according to the present invention, the cooling fins may be arranged on the upstream side of the supercharger provided in the intake passage. According to this EGR device, the cooling fins are arranged on the upstream side of the supercharger, where the air flow rate is larger than that on the downstream side of the supercharger, so that the motor can be air-cooled more effectively.
本発明によれば、モータの性能を確保しつつコストを低減することが可能なEGR装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the EGR apparatus which can reduce cost can be provided, ensuring the performance of a motor.
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same or equivalent elements will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
図1は、本発明の一実施形態に係るEGR装置が搭載されたエンジンを示す概略構成図である。図1に示すように、本実施形態のEGR装置60は、車両のエンジン10に搭載されている。EGR装置60は、エンジン10の排気ガス7の少なくとも一部を吸気通路30へ還流させるために用いられる。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an engine equipped with an EGR device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the EGR
エンジン10は、ターボチャージャ20(過給機)を備えた過給機付きエンジンとされている。エンジン10は、少なくとも1つの気筒11(本実施形態では、6つの気筒11)を有している。エンジン10は、例えばディーゼルエンジンである。なお、エンジン10としては、ディーゼルエンジンに限定されず、ガソリンエンジンであってもよい。また、適用される車両は限定されるものではなく、例えばトラック、バスもしくは重機等の大型車両や中型車両、普通乗用車、小型車両又は軽車両等であってもよい。
The
エンジン10では、吸気通路30によってエンジン外部(車両外部)から空気が取り込まれる。取り込まれた空気は、吸気5として、吸気通路30を通過して吸気マニホールド13へ導かれる。吸気通路30は、エンジン外部とターボチャージャ20のコンプレッサ21とを接続する第1の吸気通路31と、コンプレッサ21とインタークーラ40とを接続する第2の吸気通路33と、インタークーラ40と吸気マニホールド13とを接続する第3の吸気通路35と、を有している。換言すれば、吸気通路30上にコンプレッサ21及びインタークーラ40が上流側から順に配置され、吸気通路30の最下流部が吸気マニホールド13に接続されている。第1の吸気通路31は、コンプレッサ21の空気取り入れダクトとして機能している。
In the
ターボチャージャ20は、コンプレッサ21と、コンプレッサ21にシャフト25を介して連結されたタービン23と、を有している。タービン23は、後述するように気筒11から排出された排気ガス7によって回転駆動される。この駆動力がシャフト25を介してコンプレッサ21に伝達されることで、コンプレッサ21に駆動力が付与される。コンプレッサ21は、第1の吸気通路31から流入した吸気5を当該駆動力によって圧縮し、圧縮した吸気5を第2の吸気通路33へ送出する。この圧縮により、吸気通路30内においては、コンプレッサ21の上流側に位置する第1の吸気通路31の方が、下流側に位置する第2の吸気通路33よりも吸気5の流速が大きくなる。
The
インタークーラ40は、第2の吸気通路33から流入した吸気5を冷却し、冷却した吸気5を第3の吸気通路35へ送出する。インタークーラ40としては、例えば水冷式の公知のものを用いることができる。インタークーラ40で冷却された吸気5は、第3の吸気通路35を通過して吸気マニホールド13へ導かれる。
The
また、エンジン10では、各気筒11から排出された排気ガス7が排気マニホールド15を通過してターボチャージャ20のタービン23へ導かれ、これによりタービン23が回転駆動される。タービン23を駆動した後の排気ガス7は、排気通路50を通過して車両外部へ排出される。
In the
EGR装置60は、排気ガス7の少なくとも一部をEGRガス9として吸気通路30へ還流させる。EGR装置60は、エンジン10の排気側と吸気側とを接続するEGR通路70に設けられたEGRポンプ61と、EGRポンプ61を駆動するモータ63と、を有している。EGR通路70におけるEGRポンプ61よりも下流側には、排気ガス7を冷却するEGRクーラ67が配置されている。
The
EGR通路70は、例えば、その一端が排気マニホールド15に接続されると共に、他端が第3の吸気通路35に接続されている。すなわち、この例では、タービン23を通過する前の高圧の排気ガス7を吸気通路30へ還流している。なお、EGR通路70の一端を排気通路50に接続し、タービン23を通過した後の排気ガス7を吸気通路30へ還流してもよい。
The EGR
EGRポンプ61は、モータ63によって駆動され、EGR通路70内のEGRガス9を昇圧して第3の吸気通路35側へ送り出す。EGRポンプ61は、図示しない制御弁との組み合わせにより、第3の吸気通路35側へ送り出すEGRガス9の流量を自在としている。モータ63は、箱状のケース64(外筒)と、ケース64の外面に突設された放熱用の冷却フィン65と、を有する空冷式モータである。モータ63は、例えば電動モータであり、車両に搭載されたバッテリ(図示せず)を電源として駆動される。
The EGR
図2は、EGRポンプ61のモータ63を示す概略図である。図2では、モータ63は、第1の吸気通路31内における吸気5の流動方向、及びケース64の延在方向の双方に垂直な方向から見た側面視で示されている。ケース64は、第1の部分64aと、第1の部分64aよりも幅が小さい第2の部分64bと、を有している。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the
冷却フィン65は、ケース64の第2の部分64bの外面に垂直に突設された複数の放熱板66により構成されている。これらの放熱板66は、側面視においてケース64の延びる方向と垂直な方向に延在するように形成されている。また、これらの放熱板66は、所定の間隔を空けて互いに平行に配置されている。
The
本実施形態では、冷却フィン65は、吸気通路30内に配置されている。より具体的には、冷却フィン65は、第1の吸気通路31内に配置されている。すなわち、冷却フィン65は、吸気通路30において、ターボチャージャ20のコンプレッサ21よりも上流側に配置されている。また、冷却フィン65は、側面視(図2)において放熱板66の延在方向が吸気5の流動方向に沿う方向となるように配置されている。より具体的には、側面視において放熱板66の延在方向が吸気5の流動方向と一致するように配置されている。
In the present embodiment, the cooling
また、本実施形態では、ケース64の一部についても第1の吸気通路31内に配置されている。より具体的には、第1の部分64aの一部と第2の部分64bの全体とが、第1の吸気通路31内に配置されている。これらケース64の一部及び冷却フィン65は、第1の吸気通路31に形成された孔32に挿入され、第1の吸気通路31内に突出するように配置されている。ケース64(第2の部分64b)の先端は、第1の吸気通路31における孔32と対向する側の内面に突き当てられている。これにより、ケース64の第1の吸気通路31に対するガタつきの抑制が図られている。また、ケース64(第1の部分64a)の外面と孔32の内面との間には、第1の吸気通路31内の気密性を保つための環状のパッキン68が介挿されている。
In the present embodiment, a part of the
EGR装置60では、冷却フィン65が第1の吸気通路31内に配置されていることから、第1の吸気通路31内を流動する吸気5によってモータ63の熱が空冷される。つまり、モータ63からの発熱は、第1の吸気通路31へ取り入れられた吸気5によって冷却フィン65からモータ63の外部へ持ち去られることとなる。
In the
以上説明したEGR装置60によれば、冷却フィン65を用いた空冷によりモータ63を冷却できることから、従来のEGR装置のように冷却のために多くの部品を必要とせず、部品点数を削減することができる。これにより、モータ63の性能を確保しつつコストを低減することが可能となる。
According to the
また、EGR装置60によれば、エンジン10の駆動中に常に空気が流動する吸気通路30内に冷却フィン65が配置されることから、モータ63を効果的に空冷することが可能となる。また、冷却フィン65が吸気通路30内に配置されていることから、省スペース化を図ることができる。
Further, according to the
また、EGR装置60では、冷却フィン65は、吸気通路30内に配置されるコンプレッサ21よりも上流側に配置されている(第1の吸気通路31に配置されている)。これにより、コンプレッサ21の下流側よりも吸気5の流速が大きいコンプレッサ21の上流側に冷却フィン65が配置されることから、モータ63を更に効果的に空冷することが可能となる。
Further, in the
また、EGR装置60では、冷却フィン65は、側面視において放熱板66の延在方向が吸気5の流動方向に沿う方向となるように配置されている。これにより、冷却フィン65の周りに吸気5を効果的に流動させることができることから、モータ63を更に効果的に空冷することが可能となる。また、冷却フィン65によって吸気5の流動が妨げられることを抑制できることから、作動効率の低下を抑制することが可能となる。
In the
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用してもよい。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments. The present invention can be modified without departing from the scope described in the claims or applied to other embodiments. May be.
例えば、上記実施形態では、冷却フィン65が吸気通路30内に配置されているとしたが、冷却フィン65は任意の箇所に配置されてもよい。例えば、エンジンルーム内の他の箇所に配置されてもよい。ただし、空気の流れが速い箇所に配置されることが好ましい。
For example, in the above-described embodiment, the cooling
また、上記実施形態では、冷却フィン65が第1の吸気通路31内に配置されているとしたが、吸気通路30における第2の吸気通路33内や第3の吸気通路35内に配置されてもよい。ただし、上述したように、第1の吸気通路31の方が第2の吸気通路33よりも流速の観点から好ましい。
In the above embodiment, the cooling
また、上記実施形態では、冷却フィン65と共にケース64の一部についても吸気通路30内に配置されているとしたが、冷却フィン65のみが吸気通路30内に配置されていてもよい。また、冷却フィン65と共にケース64の全体が吸気通路30内に配置されていてもよい。
In the above embodiment, the cooling
5…吸気、7…排気ガス、9…EGRガス、10…エンジン、11…気筒、13…吸気マニホールド、15…排気マニホールド、20…ターボチャージャ(過給機)、21…コンプレッサ、23…タービン、25…シャフト、30…吸気通路、31…第1の吸気通路、32…孔、33…第2の吸気通路、35…第3の吸気通路、40…インタークーラ、50…排気通路、60…EGR装置、61…EGRポンプ、63…モータ、64…ケース、65…冷却フィン、66…放熱板、67…EGRクーラ、68…パッキン、70…EGR通路。 5 ... Intake, 7 ... Exhaust gas, 9 ... EGR gas, 10 ... Engine, 11 ... Cylinder, 13 ... Intake manifold, 15 ... Exhaust manifold, 20 ... Turbocharger (supercharger), 21 ... Compressor, 23 ... Turbine, 25 ... Shaft, 30 ... Intake passage, 31 ... First intake passage, 32 ... Hole, 33 ... Second intake passage, 35 ... Third intake passage, 40 ... Intercooler, 50 ... Exhaust passage, 60 ... EGR Device: 61 ... EGR pump, 63 ... motor, 64 ... case, 65 ... cooling fin, 66 ... heat sink, 67 ... EGR cooler, 68 ... packing, 70 ... EGR passage.
Claims (1)
前記EGRポンプを駆動するモータと、を備え、
前記モータは、冷却フィンを有する空冷式モータであり、
前記冷却フィンは、前記エンジンの吸気通路内において、前記吸気通路に設けられた過給機よりも上流側に配置されており、
前記モータは、前記冷却フィンが外面に突設されたケースを更に有し、
前記ケース及び前記冷却フィンは、前記吸気通路内に突出するように配置されており、
前記ケースの先端は、前記吸気通路の内面に突き当てられていることを特徴とするEGR装置。 An EGR pump that is provided in an EGR passage that connects an exhaust side and an intake side of the engine, and that boosts the EGR gas in the EGR passage;
A motor for driving the EGR pump,
The motor, Ri Oh air-cooled motor having cooling fins,
The cooling fin is disposed upstream of the supercharger provided in the intake passage in the intake passage of the engine,
The motor further includes a case in which the cooling fin protrudes from the outer surface,
The case and the cooling fin are arranged so as to protrude into the intake passage,
Tip of the case, E GR device characterized by being abutted against the inner surface of the intake passage.
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