JP2015124661A - Exhaust gas recirculation device for internal combustion engine with supercharger - Google Patents

Exhaust gas recirculation device for internal combustion engine with supercharger Download PDF

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孝佳 北田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine with a supercharger, capable of guiding EGR gas to an impeller blade front end near the center of a compressor without reducing the performance of the engine.SOLUTION: The exhaust gas recirculation device for the internal combustion engine with the supercharger includes a straightening vane provided on the upstream side of the compressor of the supercharger, a hollow passage provided inside the straightening vane and communicated with an EGR passage, and an EGR gas lead-out port provided upstream of the compressor at the center of an intake passage and communicated with the hollow passage.

Description

この発明は、過給機付き内燃機関の排気還流装置に関する。   The present invention relates to an exhaust gas recirculation device for a supercharged internal combustion engine.

従来、過給機付き内燃機関において、コンプレッサの上流からＥＧＲガスを導入する排気還流装置が知られている。例えば、特許文献１には、コンプレッサの上流の吸気通路の中央部に管状部材を設けて、この管状部材からＥＧＲガスを導入する技術が開示されている。この管状部材からＥＧＲガスを導入すれば、コンプレッサ中央寄りのインペラ翼先端に導くことができる。このため、ＥＧＲガスにカーボン微粒子、水蒸気、水滴及び氷結等の異物が含まれていても、その異物はインペラの周方向速度が相対的に低い回転中心部に衝突する。これにより、周方向速度が相対的に速い外周部分への異物の衝突を回避できる。このため、異物の衝突によるインペラの破損及び摩耗を抑制することができる。   Conventionally, in an internal combustion engine with a supercharger, an exhaust gas recirculation device that introduces EGR gas from an upstream side of a compressor is known. For example, Patent Document 1 discloses a technique in which a tubular member is provided in the center of an intake passage upstream of a compressor and EGR gas is introduced from the tubular member. If EGR gas is introduced from this tubular member, it can be guided to the impeller blade tip near the center of the compressor. For this reason, even if the EGR gas contains foreign matters such as carbon fine particles, water vapor, water droplets, and icing, the foreign matters collide with the rotation center where the impeller circumferential speed is relatively low. Thereby, the collision of the foreign material to the outer peripheral portion having a relatively high circumferential speed can be avoided. For this reason, the impeller can be prevented from being damaged and worn by the collision of the foreign matter.

特開２００９−０２４６９２号公報JP 2009-024692 A 特表２００９−５２４７７５号公報Special table 2009-524775 gazette

しかしながら、上記の技術では、管状部材を吸気通路の中央に設けるため、吸気圧力損失が大きくなる。このため、エンジンの性能が低下する恐れがある。   However, in the above technique, since the tubular member is provided at the center of the intake passage, the intake pressure loss increases. For this reason, there exists a possibility that the performance of an engine may fall.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、エンジンの性能を低下させることなく、ＥＧＲガスをコンプレッサ中央寄りのインペラ翼先端に導くことができる過給機付き内燃機関の排気還流装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is an internal combustion engine with a supercharger that can guide EGR gas to the tip of an impeller blade closer to the center of the compressor without degrading the performance of the engine. An object is to provide an exhaust gas recirculation device.

第１の発明は、上記の目的を達成するため、過給機付き内燃機関の排気還流装置であって、
過給機のコンプレッサの上流側に設けられた整流板と、
前記整流板の内部に設けられＥＧＲ通路と連通する中空通路と、
前記コンプレッサの上流かつ吸気通路の中央に設けられ前記中空通路に連通するＥＧＲガスの導出口と、
を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a first invention is an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine with a supercharger,
A rectifying plate provided upstream of the compressor of the turbocharger;
A hollow passage provided inside the current plate and communicating with the EGR passage;
An outlet for EGR gas provided upstream of the compressor and in the center of the intake passage and communicating with the hollow passage;
It is characterized by providing.

また、第２の発明は、第１の発明において、前記整流板は、コンプレッサの上流でコンプレッサの中央の先端付近に配置されたハブから吸気通路の外周方向に複数放射状に延びていることを特徴とする。   In a second aspect based on the first aspect, the rectifying plate extends in a plurality of radial directions from the hub arranged near the front end of the center of the compressor upstream of the compressor toward the outer periphery of the intake passage. And

また、第３の発明は、第２の発明において、前記導出口は、前記ハブに形成されていることを特徴とする。   According to a third aspect, in the second aspect, the outlet is formed in the hub.

また、第４の発明は、第２の発明において、前記導出口は、前記整流板に形成されていることを特徴とする。   The fourth invention is characterized in that, in the second invention, the outlet is formed in the rectifying plate.

また、第５の発明は、第３の発明において、前記ハブは、前記吸気通路の上流側が閉塞され前記吸気通路の下流側が開口され、前記中空通路と連通している中空部が形成され、前記中空部の開口部が導出口となることを特徴とする。   In a fifth aspect based on the third aspect, the hub is closed on the upstream side of the intake passage and is opened on the downstream side of the intake passage, and a hollow portion communicating with the hollow passage is formed. The opening of the hollow portion is a lead-out port.

また、第６の発明は、第５の発明において、
前記中空部内に設けられ吸気通路の下流側に摺動するピストンと、
前記ピストンを吸気通路の上流側から付勢するバネと、
前記ピストンの位置を負圧で制御する負圧発生装置と、
ＥＧＲガス量を調整するために前記ピストンに設けられ前記中空通路と前記ピストンによって区画された前記中空部のうち吸気通路の下流側の中空部とを連通するＥＧＲガスの導入穴と、
をさらに備えていることを特徴とする。 The sixth invention is the fifth invention, wherein
A piston that is provided in the hollow portion and slides downstream of the intake passage;
A spring for biasing the piston from the upstream side of the intake passage;
A negative pressure generator for controlling the position of the piston with a negative pressure;
An EGR gas introduction hole provided in the piston for adjusting the amount of EGR gas, and communicating with the hollow portion on the downstream side of the intake passage among the hollow portion and the hollow portion defined by the piston;
Is further provided.

また、第７の発明は、第３または第５の発明において、前記導出口は、前記ハブの側面に形成されていることを特徴とする。   According to a seventh aspect, in the third or fifth aspect, the outlet is formed on a side surface of the hub.

また、第８の発明は、第１の発明において、前記整流板は、吸気通路の直径方向に延びていることを特徴とする。   According to an eighth aspect based on the first aspect, the rectifying plate extends in a diameter direction of the intake passage.

また、第９の発明は、第８の発明において、前記導出口は、前記整流板に形成されていることを特徴とする。   The ninth invention is characterized in that, in the eighth invention, the outlet is formed in the rectifying plate.

本発明によれば、ＥＧＲガスをインペラ翼先端のコンプレッサのシャフト側に導くことができる。このため、ＥＧＲガスに凝縮水が含まれていても、このＥＧＲガスを回転周速が遅いインペラ翼先端のコンプレッサのシャフト側に導くことができる。この結果、インペラの損傷を防止することができる。   According to the present invention, EGR gas can be guided to the compressor shaft at the tip of the impeller blade. For this reason, even if condensed water is contained in the EGR gas, the EGR gas can be guided to the compressor shaft side at the tip of the impeller blade having a low rotational peripheral speed. As a result, damage to the impeller can be prevented.

実施の形態１において、吸気通路内に配置される過給機及び排気還流装置の断面図である。In Embodiment 1, it is sectional drawing of the supercharger and exhaust gas recirculation apparatus which are arrange | positioned in an intake passage. 実施の形態１におけるＩＧＶの全体構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the whole structure of IGV in Embodiment 1. FIG. 実施の形態２において、吸気通路内に配置される過給機及び排気還流装置の断面図である。In Embodiment 2, it is sectional drawing of the supercharger and exhaust gas recirculation apparatus which are arrange | positioned in an intake passage. 実施の形態３において、ＥＧＲガスを導入する制御が行われている場合の排気還流装置の断面図である。In Embodiment 3, it is sectional drawing of the exhaust gas recirculation apparatus when control which introduce | transduces EGR gas is performed. 実施の形態３において、ＥＧＲガスを導入しない制御が行われている場合の排気還流装置の断面図である。In Embodiment 3, it is sectional drawing of the exhaust gas recirculation apparatus when the control which does not introduce EGR gas is performed. 実施の形態４において、吸気通路内に配置される過給機及び排気還流装置の断面図である。In Embodiment 4, it is sectional drawing of the supercharger and exhaust gas recirculation apparatus which are arrange | positioned in an intake passage.

実施の形態１．
［排気還流装置の構造］
実施の形態１の過給機付き内燃機関の排気還流装置について、以下に図１及び図２を参照して説明する。 Embodiment 1 FIG.
[Structure of exhaust gas recirculation system]
An exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine with a supercharger according to Embodiment 1 will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

図１は、実施の形態１において、吸気通路内に配置される過給機及び排気還流装置の断面図である。実施の形態１では、過給機として、排気を利用して吸気を圧縮するターボチャージャが採用されている。図１には、過給機の一部として吸気通路に配置されるコンプレッサ５５が表されている。過給機は、吸気通路に配置されるコンプレッサ５５と、排気通路に設けられるタービン（不図示）とがシャフト３２を介在して連結される構造をとっている。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a supercharger and an exhaust gas recirculation device arranged in an intake passage in the first embodiment. In the first embodiment, a turbocharger that compresses intake air using exhaust gas is employed as a supercharger. FIG. 1 shows a compressor 55 arranged in the intake passage as a part of the supercharger. The supercharger has a structure in which a compressor 55 arranged in an intake passage and a turbine (not shown) provided in an exhaust passage are connected via a shaft 32.

コンプレッサ５５は、シャフト３２、インペラ３０、ナット３３そしてコンプレッサハウジング３５によって構成されている。インペラ３０は、シャフト３２の先端でナット３３によって固定されている。ここで、インペラ３０の吸気通路側の先端部をインペラ翼先端３１という。インペラ３０はその外周をコンプレッサハウジング３５によって覆われている。   The compressor 55 includes a shaft 32, an impeller 30, a nut 33, and a compressor housing 35. The impeller 30 is fixed by a nut 33 at the tip of the shaft 32. Here, the tip of the impeller 30 on the intake passage side is referred to as an impeller blade tip 31. The outer periphery of the impeller 30 is covered with a compressor housing 35.

また、コンプレッサ５５の上流には、インレットガイドベーン１０（以下、ＩＧＶ１０という。）が設けられている。通常、ＩＧＶ１０は、コンプレッサ５５に吸入される新気の流れを整流するために設けられている。具体的には、インペラ３０入口の空気に対して、インペラ３０の回転方向と同じ向きに予旋回を加えることで、サージ及び効率を改善する目的で設けられている。まず、実施の形態１のＩＧＶ１０の全体構造について、図２を参照して説明する。   An inlet guide vane 10 (hereinafter referred to as IGV10) is provided upstream of the compressor 55. Normally, the IGV 10 is provided to rectify the flow of fresh air drawn into the compressor 55. Specifically, it is provided for the purpose of improving surge and efficiency by applying a pre-turn to the air at the inlet of the impeller 30 in the same direction as the rotation direction of the impeller 30. First, the overall structure of the IGV 10 of the first embodiment will be described with reference to FIG.

図２は、実施の形態１におけるＩＧＶ１０の全体構造を説明するための図である。ＩＧＶ１０は、その中央に形成されたハブ２０から吸気通路の外周方向に放射状に延びている。実施の形態１では５つのＩＧＶ１０がハブ２０から吸気通路の外周方向に放射状に延びている。吸気通路の外周方向に伸びたＩＧＶ１０は、外周フランジ１２によって固定されている。外周フランジ１２の外側には、外周通路３７が形成されている。外周通路３７の外側は、コンプレッサハウジング３５によって覆われている。次に、実施の形態１のＩＧＶ１０の内部構造について、図１を参照して説明する。   FIG. 2 is a diagram for explaining the entire structure of IGV 10 in the first embodiment. The IGV 10 extends radially from the hub 20 formed in the center thereof in the outer circumferential direction of the intake passage. In the first embodiment, five IGVs 10 extend radially from the hub 20 in the outer circumferential direction of the intake passage. The IGV 10 extending in the outer peripheral direction of the intake passage is fixed by the outer peripheral flange 12. An outer peripheral passage 37 is formed outside the outer peripheral flange 12. The outside of the outer peripheral passage 37 is covered with a compressor housing 35. Next, the internal structure of the IGV 10 of the first embodiment will be described with reference to FIG.

図１には、Ａの矢印で示す位置の断面図（ＩＧＶ１０拡大断面図ＡＡ）が表されている。ＩＧＶ１０拡大断面図ＡＡに示すように、ＩＧＶ１０の内部には軸方向に中空通路１１が形成されている。中空通路１１は、外周通路３７と連通している。次に、ハブ２０の内部構造について、図１を参照して説明する。   FIG. 1 shows a cross-sectional view (IGV10 enlarged cross-sectional view AA) at a position indicated by an arrow A. As shown in the enlarged sectional view AA of the IGV 10, a hollow passage 11 is formed in the axial direction inside the IGV 10. The hollow passage 11 communicates with the outer peripheral passage 37. Next, the internal structure of the hub 20 will be described with reference to FIG.

ハブ２０は、吸気通路の上流側が閉塞され、吸気通路の下流側が開口されており、ハブ２０の内部には中空部２１が形成されている。ＩＧＶ１０の中空通路１１と中空部２１とが連通している。ここで、中空部２１の開口されている側を開口部５８と称する。   The hub 20 is closed on the upstream side of the intake passage and opened on the downstream side of the intake passage, and a hollow portion 21 is formed inside the hub 20. The hollow passage 11 and the hollow portion 21 of the IGV 10 communicate with each other. Here, the open side of the hollow portion 21 is referred to as an opening 58.

また、ハブ２０の側面には、導出口２２が形成されている。導出口２２は、中空部２１と連通している。   A lead-out port 22 is formed on the side surface of the hub 20. The outlet 22 communicates with the hollow portion 21.

なお、ハブ２０とコンプレッサ５５のナット３３との間には、隙間が形成されている。この隙間は、中空部２１と連通している。   A gap is formed between the hub 20 and the nut 33 of the compressor 55. This gap communicates with the hollow portion 21.

［ＥＧＲガスの流れ］
図２には、エンジンの燃焼で発生した排気の一部がＥＧＲガスとして外周通路３７に導かれる様子が白抜きの矢印で示されている。外周通路３７に導かれたＥＧＲガスのその後の流れについて、図１を参照して説明する。 [Flow of EGR gas]
In FIG. 2, a white arrow indicates that a part of the exhaust gas generated by the combustion of the engine is led to the outer peripheral passage 37 as EGR gas. The subsequent flow of the EGR gas guided to the outer peripheral passage 37 will be described with reference to FIG.

図１には、ＥＧＲガスの流れが破線の矢印で示されている。この破線の矢印によると、外周通路３７に導かれたＥＧＲガスは、中空通路１１に導かれる。次に、中空通路１１のＥＧＲガスは、ハブ２０の中空部２１に導かれる。そして、中空部２１のＥＧＲガスは、導出口２２及び開口部５８とコンプレッサ５５の先端のナット３３との隙間から吸気通路に導出される。そして、破線の矢印が示すように、インペラ翼先端３１のコンプレッサ５５のシャフト３２側にＥＧＲガスが導かれる。外周通路３７から導出口２２及び上記隙間へのＥＧＲガスの流れは、コンプレッサ５５が回転することで発生する吸入空気流による負圧に引き込まれることで発生する。   In FIG. 1, the flow of EGR gas is indicated by broken-line arrows. According to the dashed arrow, the EGR gas guided to the outer peripheral passage 37 is guided to the hollow passage 11. Next, the EGR gas in the hollow passage 11 is guided to the hollow portion 21 of the hub 20. The EGR gas in the hollow portion 21 is led out to the intake passage from the clearance between the outlet port 22 and the opening 58 and the nut 33 at the tip of the compressor 55. Then, as indicated by the broken arrow, the EGR gas is guided to the shaft 32 side of the compressor 55 at the impeller blade tip 31. The flow of EGR gas from the outer peripheral passage 37 to the outlet 22 and the gap is generated by being drawn into the negative pressure due to the intake air flow generated when the compressor 55 rotates.

上記のようにＥＧＲガスをハブ２０の中空部２１から導くことで、ＥＧＲガスがコンプレッサ５５に入る前に新気と合流することを抑制することができる。このため、ＥＧＲガスの温度低下が小さくなる。この結果、ＥＧＲガス中の凝縮水の発生を抑制することができる。   By guiding the EGR gas from the hollow portion 21 of the hub 20 as described above, it is possible to prevent the EGR gas from joining the fresh air before entering the compressor 55. For this reason, the temperature drop of EGR gas becomes small. As a result, generation of condensed water in the EGR gas can be suppressed.

加えて、実施の形態１によれば、ＥＧＲガスをインペラ翼先端３１のコンプレッサ５５のシャフト３２側に導くことができる。このため、たとえＥＧＲガスに凝縮水が含まれていても、回転周速が遅いインペラ翼先端３１のコンプレッサ５５のシャフト３２側に導くことができる。この結果、インペラ３０の損傷を防止することができる。   In addition, according to the first embodiment, EGR gas can be guided to the shaft 32 side of the compressor 55 at the impeller blade tip 31. For this reason, even if the EGR gas contains condensed water, it can be guided to the shaft 32 side of the compressor 55 of the impeller blade tip 31 having a low rotational peripheral speed. As a result, damage to the impeller 30 can be prevented.

また、寒冷地において、ＰＣＶバルブを用いてブローバイガスをコンプレッサ５５の上流に導く場合に、ブローバイガスの凍結を防止することができる。これは、ＥＧＲガスがＩＧＶ１０を暖機するため、ブローバイガス中の水分が凍結することを防止できるからである。   Further, in the cold district, when the blow-by gas is guided upstream of the compressor 55 using the PCV valve, the blow-by gas can be prevented from freezing. This is because the EGR gas warms up the IGV 10 so that the moisture in the blow-by gas can be prevented from freezing.

また、図２において、外周通路３７の下部に溜まった凝縮水を、エンジンの暖機後にコンプレッサハウジング３５及びＥＧＲガスの熱によって蒸発させて、ＥＧＲガスと共にコンプレッサ５５に導入することができる。これにより、外周通路３７の腐食などによる損傷を防止できる。   In FIG. 2, the condensed water accumulated in the lower part of the outer peripheral passage 37 can be evaporated by the heat of the compressor housing 35 and the EGR gas after the engine is warmed up and introduced into the compressor 55 together with the EGR gas. Thereby, the damage by corrosion etc. of the outer periphery channel | path 37 can be prevented.

なお、実施の形態１においては、ＩＧＶ１０が、前記第１の発明における「整流板」に、導出口２２及び開口部５８が、前記第１の発明における「導出口」に、それぞれ該当する。   In the first embodiment, the IGV 10 corresponds to the “rectifying plate” in the first invention, and the outlet 22 and the opening 58 correspond to the “outlet” in the first invention.

実施の形態２．
次に、図３を参照して、本発明の実施の形態２を説明する。図３では、実施の形態１と共通の構成に同一符号を付して説明を省略する。 Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

図３は、実施の形態２において、吸気通路内に配置される過給機及び排気還流装置の断面図である。実施の形態２は、実施の形態１との構造上の相違点が２つある。１つ目はハブ２０に中空部２１が形成されておらず中実であること、そして２つ目はＩＧＶ１０の側面に導出口２２が設けられていることである。   FIG. 3 is a cross-sectional view of the supercharger and the exhaust gas recirculation device arranged in the intake passage in the second embodiment. The second embodiment has two structural differences from the first embodiment. The first is that the hollow portion 21 is not formed in the hub 20 and is solid, and the second is that the outlet 22 is provided on the side surface of the IGV 10.

実施の形態２において、ハブ２０に中空部が設けられていないのは、ハブ２０の径が小さい小型の過給機において実装する場合を想定しているからである。このように、中空部２１が形成されていないため、ＥＧＲガスを導出するための導出口２２がＩＧＶ１０の側面に設けられている。以下に、実施の形態２の導出口２２について説明する。   In the second embodiment, the hub 20 is not provided with a hollow portion because it is assumed that the hub 20 is mounted in a small turbocharger having a small diameter. Thus, since the hollow part 21 is not formed, the outlet 22 for deriving EGR gas is provided on the side surface of the IGV 10. Below, the outlet 22 of Embodiment 2 is demonstrated.

図３には、Ｂの矢印で示す位置の断面図（ＩＧＶ１０拡大断面図ＢＢ）が表されている。ＩＧＶ１０拡大断面図ＢＢに示すように、ＩＧＶ１０の側面には、ＩＧＶ１０の内部の中空通路１１と吸気通路とを連通する導出口２２が設けられている。   FIG. 3 shows a cross-sectional view (IGV10 enlarged cross-sectional view BB) at a position indicated by an arrow B. As shown in the enlarged cross-sectional view BB of the IGV 10, the side surface of the IGV 10 is provided with a lead-out port 22 that connects the hollow passage 11 inside the IGV 10 and the intake passage.

中空通路１１に導出口２２を設けることにより、実施の形態１と同様に、ＥＧＲガスをインペラ翼先端３１のコンプレッサ５５のシャフト３２側に導くことができる。   By providing the outlet port 22 in the hollow passage 11, the EGR gas can be guided to the shaft 32 side of the compressor 55 at the impeller blade tip 31 as in the first embodiment.

実施の形態３．
次に、図４及び図５を参照して、本発明の実施の形態３を説明する。図４及び図５では、実施の形態１と共通の構成に同一符号を付して説明を省略する。 Embodiment 3 FIG.
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. 4 and FIG. 4 and 5, the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

実施の形態３では、ハブ２０内部にピストンを設けて、ピストンの摺動を利用してＥＧＲガスを導入するか否かの制御を行う。以下に、図４を用いてＥＧＲガスを導入する場合のピストン位置、そして図５を用いてＥＧＲガスを導入しない場合のピストン位置についてそれぞれ説明する。   In the third embodiment, a piston is provided inside the hub 20, and control is performed as to whether or not EGR gas is introduced by utilizing sliding of the piston. Hereinafter, the piston position when EGR gas is introduced will be described with reference to FIG. 4, and the piston position when EGR gas is not introduced will be described with reference to FIG.

図４は、実施の形態３において、ＥＧＲガスを導入する制御が行われている場合の排気還流装置の断面図である。実施の形態３のハブ２０の内部には、ピストン２５が設けられている。ピストン２５には、ＥＧＲガスを中空通路１１から導入するための導入穴２６が形成されている。ここで、実施の形態３では、ピストン２５によって区画されたハブ２０の内部空間のうち、開口部５８側を中空部５２と称し、他方を負圧室２４と称す。中空部５２には、ピストン２５を固定するためのストッパ５１が設けられている。   FIG. 4 is a cross-sectional view of the exhaust gas recirculation device when control for introducing EGR gas is performed in the third embodiment. A piston 25 is provided inside the hub 20 of the third embodiment. An introduction hole 26 for introducing EGR gas from the hollow passage 11 is formed in the piston 25. Here, in the third embodiment, among the internal space of the hub 20 partitioned by the piston 25, the opening 58 side is referred to as the hollow portion 52, and the other is referred to as the negative pressure chamber 24. The hollow portion 52 is provided with a stopper 51 for fixing the piston 25.

負圧室２４には、ピストンを開口部５８側へ付勢するバネ２３が設けられている。さらに、負圧室２４には、ＩＧＶ１０の内部に設けられている負圧供給通路１５が連通している。負圧室２４の上流の負圧供給通路１５には、制御バルブ４０が設けられている。さらに制御バルブ４０の上流には、負圧ポンプが設けられている。ここで、負圧供給通路１５、制御バルブ４０、そして負圧ポンプは負圧発生装置を構成するものである。なお、負圧供給通路１５の設けられるＩＧＶ１０は、中空通路１１の設けられるＩＧＶ１０とは異なるものである。   The negative pressure chamber 24 is provided with a spring 23 that urges the piston toward the opening 58 side. Further, the negative pressure chamber 24 communicates with a negative pressure supply passage 15 provided inside the IGV 10. A control valve 40 is provided in the negative pressure supply passage 15 upstream of the negative pressure chamber 24. Further, a negative pressure pump is provided upstream of the control valve 40. Here, the negative pressure supply passage 15, the control valve 40, and the negative pressure pump constitute a negative pressure generating device. The IGV 10 provided with the negative pressure supply passage 15 is different from the IGV 10 provided with the hollow passage 11.

次に、負圧によるピストン２５の位置の制御について説明する。図４に示すピストン２５の位置は、負圧室２４内で負圧が発生することでピストン２５が負圧室２４側に摺動した際の位置である。負圧室２４の負圧は、制御バルブ４０が開いた状態で負圧ポンプが動作することによって発生する。図４に示すように、ピストン２５に形成されている導入穴２６と中空通路１１とが連通する位置でピストン２５の摺動が停止するように負圧の大きさが設定されている。ピストン２５が図４の位置で停止することで、中空通路１１からのＥＧＲガスが中空部５２に導かれて、その後開口部５８へと導かれる。これにより、ＥＧＲガスをインペラ翼先端３１のコンプレッサ５５のシャフト３２側に導くことができる。   Next, control of the position of the piston 25 by negative pressure will be described. The position of the piston 25 shown in FIG. 4 is a position when the piston 25 slides toward the negative pressure chamber 24 due to generation of negative pressure in the negative pressure chamber 24. The negative pressure in the negative pressure chamber 24 is generated when the negative pressure pump operates while the control valve 40 is open. As shown in FIG. 4, the magnitude of the negative pressure is set so that the sliding of the piston 25 stops at a position where the introduction hole 26 formed in the piston 25 and the hollow passage 11 communicate with each other. When the piston 25 stops at the position shown in FIG. 4, the EGR gas from the hollow passage 11 is guided to the hollow portion 52 and then to the opening 58. As a result, the EGR gas can be guided to the shaft 32 side of the compressor 55 at the impeller blade tip 31.

図５は、実施の形態３において、ＥＧＲガスを導入しない制御が行われている場合の排気還流装置の断面図である。図５に示すピストン２５の位置は、負圧室２４内で負圧が発生していないためピストン２５が中空部５２側に摺動した際の位置である。これは、制御バルブ４０が閉じて負圧室２４に負圧が発生せず、ピストン２５がバネ２３に付勢されてピストン２５がストッパ５１に当たった際の位置である。ピストン２５が図５の位置で停止することで中空通路１１がピストン２５によって塞がれる。このため、ＥＧＲガスが中空部５２に導入されなくなる。   FIG. 5 is a cross-sectional view of the exhaust gas recirculation device in the third embodiment when control without introducing EGR gas is performed. The position of the piston 25 shown in FIG. 5 is a position when the piston 25 slides toward the hollow portion 52 because no negative pressure is generated in the negative pressure chamber 24. This is the position when the control valve 40 is closed and no negative pressure is generated in the negative pressure chamber 24, and the piston 25 is urged by the spring 23 and the piston 25 hits the stopper 51. When the piston 25 stops at the position shown in FIG. 5, the hollow passage 11 is blocked by the piston 25. For this reason, the EGR gas is not introduced into the hollow portion 52.

図４及び図５で説明したピストン２５位置の制御によって、ＥＧＲガスをエンジンに供給するか否かの制御を行うことができる。このため、ＥＧＲ制御バルブを別置きする必要がなくなる。このため、排気還流装置全体としての小型化が図れる。これにより、部品点数を減らしてコストを削減することができる。   Whether the EGR gas is supplied to the engine can be controlled by controlling the position of the piston 25 described with reference to FIGS. 4 and 5. This eliminates the need for a separate EGR control valve. For this reason, the exhaust gas recirculation device as a whole can be reduced in size. Thereby, the number of parts can be reduced and cost can be reduced.

また、実施の形態３において、負圧ポンプの出力及び制御バルブ４０の開度を調節することにより、導入穴２６の開度を調節してもよい。これにより、中空通路１１から中空部５２へ流れるＥＧＲガスの量を調節することができる。   In the third embodiment, the opening of the introduction hole 26 may be adjusted by adjusting the output of the negative pressure pump and the opening of the control valve 40. Thereby, the amount of EGR gas flowing from the hollow passage 11 to the hollow portion 52 can be adjusted.

実施の形態４．
次に、図６を参照して、本発明の実施の形態４を説明する。図６では、実施の形態１と共通の構成に同一符号を付して説明を省略する。 Embodiment 4 FIG.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

図６は、実施の形態４において、吸気通路内に配置される過給機及び排気還流装置の断面図である。図６には、吸気通路の直径方向に向かって伸びる整流板８０が３つ表されている。この整流板８０のうち、真ん中にある整流板８０は、コンプレッサ５５の先端のナット３３の近傍に設置されている。   FIG. 6 is a cross-sectional view of a supercharger and an exhaust gas recirculation device arranged in the intake passage in the fourth embodiment. FIG. 6 shows three rectifying plates 80 extending in the diameter direction of the intake passage. The rectifying plate 80 in the middle of the rectifying plate 80 is installed in the vicinity of the nut 33 at the tip of the compressor 55.

図６に示すように、真ん中の整流板８０の内部には、ＥＧＲ通路８４が設けられている。さらに、真ん中の整流板８０には、ＥＧＲ通路８４と吸気通路とを連通する導出口８２が形成されている。この導出口８２からＥＧＲガスを導出することで、ＥＧＲガスをインペラ翼先端３１のコンプレッサ５５のシャフト３２側に導くことができる。   As shown in FIG. 6, an EGR passage 84 is provided inside the middle rectifying plate 80. Further, the middle rectifying plate 80 is formed with a lead-out port 82 that connects the EGR passage 84 and the intake passage. By deriving the EGR gas from the outlet 82, the EGR gas can be guided to the shaft 32 side of the compressor 55 at the impeller blade tip 31.

１０ インレットガイドベーン（ＩＧＶ）
１１ 中空通路
２０ ハブ
２１ 中空部
２２ 導出口
３０ インペラ
３１ インペラ翼先端
３２ シャフト
３３ ナット
３５ コンプレッサハウジング
３７ 外周通路
５５ コンプレッサ
５８ 開口部 10 Inlet guide vane (IGV)
11 hollow passage 20 hub 21 hollow portion 22 outlet 30 impeller 31 impeller blade tip 32 shaft 33 nut 35 compressor housing 37 outer peripheral passage 55 compressor 58 opening

Claims (9)

過給機のコンプレッサの上流側に設けられた整流板と、
前記整流板の内部に設けられＥＧＲ通路と連通する中空通路と、
前記コンプレッサの上流かつ吸気通路の中央に設けられ前記中空通路に連通するＥＧＲガスの導出口と、
を備えることを特徴とする過給機付き内燃機関の排気還流装置。 A rectifying plate provided upstream of the compressor of the turbocharger;
A hollow passage provided inside the current plate and communicating with the EGR passage;
An outlet for EGR gas provided upstream of the compressor and in the center of the intake passage and communicating with the hollow passage;
An exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine with a supercharger. 前記整流板は、前記コンプレッサの上流で前記コンプレッサの中央の先端付近に配置されたハブから前記吸気通路の外周方向に複数放射状に延びていることを特徴とする請求項１に記載の過給機付き内燃機関の排気還流装置。   2. The turbocharger according to claim 1, wherein the rectifying plate extends in a plurality of radial directions in an outer peripheral direction of the intake passage from a hub disposed near the front end of the center of the compressor upstream of the compressor. Exhaust gas recirculation device for internal combustion engine. 前記導出口は、前記ハブに形成されていることを特徴とする請求項２に記載の過給機付き内燃機関の排気還流装置。   The exhaust gas recirculation apparatus for an internal combustion engine with a supercharger according to claim 2, wherein the outlet is formed in the hub. 前記導出口は、前記整流板に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の過給機付き内燃機関の排気還流装置。   The exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine with a supercharger according to claim 2, wherein the outlet port is formed in the rectifying plate. 前記ハブは、前記吸気通路の上流側が閉塞され前記吸気通路の下流側が開口され、前記中空通路と連通している中空部が形成され、前記中空部の開口部が導出口となることを特徴とする請求項３に記載の過給機付き内燃機関の排気還流装置。   The hub is characterized in that the upstream side of the intake passage is closed and the downstream side of the intake passage is opened, a hollow portion communicating with the hollow passage is formed, and the opening portion of the hollow portion serves as a lead-out port. The exhaust gas recirculation device for a supercharged internal combustion engine according to claim 3. 前記中空部内に設けられ前記吸気通路の下流側に摺動するピストンと、
前記ピストンを前記吸気通路の上流側から付勢するバネと、
前記ピストンの位置を負圧で制御する負圧発生装置と、
ＥＧＲガス量を調整するために前記ピストンに設けられ前記中空通路と前記ピストンによって区画された前記中空部のうち前記吸気通路の下流側の中空部とを連通するＥＧＲガスの導入穴と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項５に記載の過給機付き内燃機関の排気還流装置。 A piston that is provided in the hollow portion and slides downstream of the intake passage;
A spring for biasing the piston from the upstream side of the intake passage;
A negative pressure generator for controlling the position of the piston with a negative pressure;
An EGR gas introduction hole that communicates with the hollow portion provided in the piston to adjust the amount of EGR gas and the hollow portion on the downstream side of the intake passage of the hollow portion defined by the piston;
The exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine with a supercharger according to claim 5, further comprising: 前記導出口は、前記ハブの側面に形成されていることを特徴とする請求項３または５に記載の過給機付き内燃機関の排気還流装置。   6. The exhaust gas recirculation apparatus for an internal combustion engine with a supercharger according to claim 3, wherein the outlet is formed on a side surface of the hub. 前記整流板は、前記吸気通路の直径方向に延びていることを特徴とする請求項１に記載の過給機付き内燃機関の排気還流装置。   2. The exhaust gas recirculation apparatus for an internal combustion engine with a supercharger according to claim 1, wherein the rectifying plate extends in a diameter direction of the intake passage. 前記導出口は、前記整流板に形成されていることを特徴とする請求項８に記載の過給機付き内燃機関の排気還流装置。   The exhaust gas recirculation apparatus for an internal combustion engine with a supercharger according to claim 8, wherein the outlet port is formed in the rectifying plate.
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