JP6323471B2 - エンジンの過給装置 - Google Patents

Description

本発明は、インタークーラ内に結露水が溜まるのを防止しつつ、電動過給機を排気熱から保護して、エンジンの周囲にコンパクトに配置することができるエンジンの過給装置に関する。

従来、エンジンと、このエンジンの排気エネルギーを利用して吸気を過給するターボ過給機と、低速域におけるターボ過給機の過給能力を補う電動過給機とを備えた電動過給機付エンジンが開発されており、特許文献１にはその一例が開示されている。

特許文献１の図５に記載の電動過給機付エンジンは、エンジンと、このエンジンに吸気を導入する吸気通路と、上記エンジンから排気を導出する排気通路と、この排気通路に設けられるタービンおよび上記吸気通路に設けられるコンプレッサを有するターボ過給機と、上記吸気通路における上記コンプレッサの下流側に設けられるインタークーラと、上記吸気通路における上記インタークーラと上記コンプレッサの間の２点を繋ぐバイパス通路と、このバイパス通路に設けられる電動過給機とを備えている。

特開２００６−２２０１２４号公報

ところで、コンプレッサにより圧縮されて昇温した吸気がインタークーラで冷されると、インタークーラ内で結露が生じることがある。特許文献１の記載からは、インタークーラとエンジンの吸気ポートとの上下方向の位置関係が明らかではないが、インタークーラが吸気ポートよりも下側に位置している場合には、以下の問題が生じる虞がある。すなわち、エンジンの回転数が低い状態（例えばアイドリング状態）が長く続くと、結露による水滴がエンジンに吸い込まれずにインタークーラ内に溜まり、その状態で急な加速をすると、多くの結露水が空気とともに一挙にエンジンに吸い込まれて、エンジン内でリキッドコンプレッションが生じる虞がある。

この問題を解消するために、例えばインタークーラをエンジンのシリンダヘッドよりも上側に配置することが考えられる。このような配置をすれば、結露により生じた水滴は発生後にすぐにエンジンに吸い込まれるため、結露水がインタークーラ内に溜まりにくくなり、リキッドコンプレッションを防止できる。しかしながら、このような配置をすると、インタークーラの上端部の位置が高くなるため、ボンネットの高さも高くなるという問題がある。

また、特許文献１の記載からは、エンジンに対する電動過給機の位置が明らかではないが、電動過給機がエンジンの排気側に配置されている場合には、電動過給機におけるモータの耐熱性が低いことから、電動過給機が排気熱を受けて動作不良を起こす虞がある。

また、近年、自家用車両では、小型エンジンで高出力を確保しつつ車両を小型化、軽量化することにより燃費改善を図る、いわゆるダウンサイジングの要請が高まっており、電動過給機付エンジンの小型化が望まれている。

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、インタークーラ内に結露水が溜まるのを防止しつつ、電動過給機を排気熱から保護して、エンジンの周囲にコンパクトに配置することができるエンジンの過給装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、吸気ポートが形成されたシリンダヘッドを有する多気筒エンジンの過給装置であって、前記エンジンに吸気を過給する電動過給機と、前記電動過給機から排出された吸気を冷却するインタークーラと、略水平方向に沿って設けられ、前記インタークーラの吸気流れ方向の下流側端部と前記吸気ポートとを繋ぐ吸気マニホールドとを備え、前記インタークーラの下端部に前記下流側端部が位置し、当該下流側端部が前記吸気ポートの上流側端部と略同じ高さに配置され、前記電動過給機が、前記吸気ポートが開口する前記エンジンの吸気側の側面に沿って、前記インタークーラの下方に配置されており、当該過給装置は、さらに、前記エンジンの排気側の側面に沿って配置され、前記エンジンの排気ガスにより駆動されるターボ過給機と、前記ターボ過給機のコンプレッサから延出して、前記エンジンの気筒列方向の一方側の端部に沿って前記エンジンの排気側から吸気側に向かって延び、さらに前記エンジンの排気側の側面に沿って前記インタークーラに向かって延びるメイン吸気管と、前記メイン吸気管の中途部の第１の位置から下方に向けて分岐し、前記電動過給機を経由して、下流側端部が前記メイン吸気管における前記第１の位置よりも下流側の第２の位置に接続され、前記エンジンの吸気側の側面に沿って配置される分岐吸気管と、を備えていることを特徴とするエンジンの過給装置を提供する。

本発明によれば、インタークーラの下端部に吸気流れ方向の下流側端部が位置しており、この下流側端部が吸気ポートの上流側端部と略同じ高さに配置され、さらに、略水平方向に沿って設けられた吸気マニホールドにより、上記吸気ポートとインタークーラの下流側端部とが繋がれているので、電動過給機から排出された高温の吸気がインタークーラで冷却された際に、インタークーラ内で結露による水滴が発生してインタークーラの下端部に落下しても、この水滴は、落下してからすぐに吸気マニホールドを経由して吸気ポートにスムーズに吸い込まれる。このため、インタークーラ内に結露水が溜まることが防止され、その結果、溜まった結露水が、エンジン回転数が高まった際に一挙に吸気ポートに吸い込まれてエンジンに悪影響を及ぼすことが防止される。

しかも、インタークーラの下端部が吸気ポートの上流側端部と略同じ高さに配置されているため、インタークーラを比較的低い位置に配置することができ、これにより、ボンネットの高さを比較的低い高さに抑えることができる。

また、電動過給機が、エンジンの吸気側の側面に沿って、インタークーラの下方に配置されているため、電動過給機が排気熱の影響を受けるのを抑制しつつ、インタークーラの下方のスペースを有効利用して、電動過給機をエンジンの周囲にコンパクトに配置することができる。

また、メイン吸気管が、ターボ過給機のコンプレッサから延出して、エンジンの気筒列方向の一方側の端部に沿ってエンジンの排気側から吸気側に向かって延び、さらにエンジンの排気側の側面に沿ってインタークーラに向かって延びているため、エンジンの上面から突出する部品、例えばインジェクタの後端部等にメイン吸気管が干渉するのを防止しつつ、メイン吸気管を比較的低い位置に配置することができ、これにより、ボンネットの高さを比較的低い高さに抑えることができる。しかも、メイン吸気管の中途部の第１の位置から分岐して電動過給機を経由し、さらにメイン吸気管における中途部の第２の位置に接続される分岐吸気管が、エンジンの吸気側の側面に沿って配置されているため、電動過給機とともに分岐吸気管をエンジンの周囲にコンパクトに配置することができる。

本発明においては、前記エンジンは、気筒列方向が車両前後方向に向くように配置された縦置きエンジンであり、車両前後方向に延びて、エンジンルーム内を、前記エンジンおよび前記過給装置の配置領域と、車載電気部品の配置領域とに仕切る仕切壁をさらに備えていることが好ましい。

この構成によれば、仕切壁により、エンジンルーム内を、エンジンおよび過給装置が配置される領域と、車載電気部品が配置される領域とに仕切ることができ、これにより、エンジンから発生する熱が車載電気部品に悪影響を及ぼすのを防止することができるとともに、エンジンから発生する熱が放熱されるのを抑制して、エンジン始動時の暖機を促進することができる。

以上説明したように、本発明によれば、エンジンの過給装置において、インタークーラ内に結露水が溜まるのを防止しつつ、電動過給機を排気熱から保護して、当該過給装置をエンジンの周囲にコンパクトに配置することができる。

本発明の実施形態に係るエンジンの過給装置を示す概略図である。 本発明の実施形態に係るエンジンの過給装置を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るエンジンの過給装置を吸気側から見た側面図である。 本発明の実施形態に係るエンジンの過給装置を示す平面図である。 本発明の実施形態における吸気マニホールドおよびインタークーラを気筒列方向から見た側面図である。 本発明の実施形態における吸気マニホールドおよびインタークーラのサージタンクを示す斜視図である。 本発明の実施形態における吸気マニホールドおよびインタークーラのサージタンクを示す平面図である。 本発明の実施形態における吸気マニホールドおよびインタークーラのサージタンクを気筒列直交方向から見た側面図である。 本発明の実施形態における吸気マニホールドをエンジン側から見た側面図である。 本発明の実施形態におけるインタークーラコアを示す斜視図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について詳述する。

（エンジンの構成）
本実施形態に係る過給装置が適用されるエンジン１（図１〜３参照）は、自動車等の車両用エンジンであり、車両前部のエンジンルーム内において、吸気ポート３が車両左側を向き且つ排気ポート４が車両右側を向くように縦置きに配置された（気筒列方向が車両前後方向を向くように配置された）直列４気筒のディーゼルエンジンである。なお、図１には、４つの気筒（気筒列方向の一方側から他方側に並ぶ第１〜第４気筒）２のうち、１つの気筒２のみを示している。

図２に示されるように、エンジン１は、シリンダブロック１ａと、このシリンダブロック１ａの上側に設けられるシリンダヘッド１ｂと、このシリンダヘッド１ｂの上側に設けられるシリンダヘッドカバー１ｃと、シリンダブロック１ａおよびシリンダヘッド１ｂの気筒列方向の一端部に設けられ、クランク軸の回転力を吸気弁駆動軸及び排気弁駆動軸に伝達する動力伝達機構（図示略）と、この動力伝達機構を覆うカバー部材７１とを備えており、このカバー部材７１の下部には、エンジン１の回転数を適切な回転数に変換するトランスミッション７０が取り付けられている。

動力伝達機構は、クランク軸に設けられるクランクスプロケットと、吸気弁駆動軸に設けられる吸気側スプロケットと、排気弁駆動軸に設けられる排気側スプロケットと、これらのスプロケットに巻き掛けられるタイミングチェーンと、排気弁の開閉タイミングを変更する排気可変バルブタイミング機構（以下、「排気側ＶＶＴ」と称する）とを有している。

図２に示されるように、カバー部材７１は、排気側ＶＶＴを覆う部分７１ａ（以下、「排気側ＶＶＴカバー部７１ａ」と称する）が、タイミングチェーン等を覆う部分７１ｂ（以下、「チェーンカバー部７１ｂ」と称する）よりも気筒列方向の一方側（車両前後方向の後側）に突出している。

図１に示されるように、エンジン１の各気筒２には、燃焼室２ａが形成されている。各燃焼室２ａには、吸気ポート３及び排気ポート４が開口し、これらのポートに吸気弁５および排気弁６が設けられている。さらに各燃焼室２ａの上部には燃料噴射弁７が設けられている。

図４に示されるように、エンジンルーム内には、車両前後方向に延びて、エンジンルーム内を、エンジン１および過給装置の配置領域Ｒ１と、ＢＣＭ（ボディコントロールモジュール）やバッテリ等の車載電気部品の配置領域Ｒ２とに仕切る仕切壁７４が設けられている。

（過給装置の構成）
本実施形態に係る過給装置は、上記エンジン１に適用される装置であって、上記エンジン１の各気筒２に新気（吸気）を供給する吸気通路１２と、各気筒２からの排気ガスを導出する排気通路３０とに設けられている。

概略的には、本実施形態に係る過給装置は、エンジン１の排気エネルギーにより駆動される排気ターボ過給機１１，１５と、電気エネルギーにより駆動される電動過給機１８と、排気ターボ過給機１１，１５および電動過給機１８から排出された吸気を冷却するインタークーラ１６と、インタークーラ１６の吸気流れ方向の下流側端部とエンジン１の吸気ポート３とを繋ぐ吸気マニホールド１０とを備えている。

以下、エンジン１、吸気通路１２、排気通路１３、および過給装置を含むエンジンシステムの構成要素について詳細に説明する。

図１に示されるように、吸気通路１２は、各吸気ポート３に接続される１つの吸気マニホールド１０と、吸気流れ方向における吸気マニホールド１０の上流側に設けられた１つの共通吸気通路１３とを備えている。この吸気マニホールド１０と共通吸気通路１３との間には、.インタークーラ１６が介設されている。

図５に示されるように、吸気マニホールド１０は、略水平方向に沿って設けられ、インタークーラ１６の下流側端部と吸気ポート３とを繋いでいる。吸気マニホールド１０は、図５〜９に示されるように、吸気を吸気ポート３に導くマニホールド本体１０ａと、当該マニホールド本体１０ａの下流側端部に設けられ、シリンダヘッド１ａの吸気側の側面に取り付けられる締結フランジ１０ｂとを備えている。

図５〜９に示される例では、吸気マニホールド本体１０ａは、平面視で上流側端部から下流側端部にかけて気筒列方向に次第に拡幅された平面視台形状の中空部材である。吸気マニホールド本体１０ａは、台形状の上壁部１０ａ１と、上壁部１０ａ１と上下方向に間隔を隔てて対向する台形状の下壁部１０ａ２と、上壁部１０ａ１の一方側の斜辺と下壁部１０ａ２の一方側の斜辺とを上下方向に繋ぐ第１側壁部１０ａ３と、上壁部１０ａ１の他方側の斜辺と下壁部１０ａ２の他方側の斜辺とを上下方向に繋ぐ第２側壁部１０ａ４と、下流側端部（エンジン側端部）に設けられた端壁部１０ａ５とを備えている。

図９に示されるように、端壁部１０ａ５は、第１気筒および第２気筒の吸気ポート３の上流側端部と連通する第１開口部１０ｃ１と、第３気筒および第４気筒の吸気ポート３の上流側端部と連通する第２開口部１０ｃ２とを有している。

取付フランジ１０ｂは、マニホールド本体１０ａの下流側端部（端壁部１０ａ５）の上面から上向きに突出する２つの上側フランジ１０ｂ１と、マニホールド本体１０ａの下流側端部（端壁部１０ａ５）の下面から下向きに突出する３つの下側フランジ１０ｂ２とを有している。上側フランジ１０ｂ１および下側フランジ１０ｂ２には、各々、ボルト挿通孔（図示略）が形成されている。

図５、１０に示されるように、インタークーラ１６は、水冷式のインタークーラであり、インタークーラコア１６ａと、このインタークーラコア１６ａの上側に設けられる上流側タンク１６ｂと、インタークーラコア１６ａの下側に設けられる下流側タンク１６ｃとを備えている。

インタークーラコア１６ａは、ハウジング１６ｄおよびこのハウジング１６ｄ内に設けられた熱交換器１６ｆ（図１参照）を有するインタークーラコア本体１６ａ１と、このインタークーラコア本体１６ａ１の下端部に設けられたコア側フランジ１６ａ２とを有する。

インタークーラコア本体１６ａ１のハウジング１６ｄは、上端および下端が開口された四角筒状の側壁により構成されている。コア側フランジ１６ｄ１は、ハウジング１６ｄの下端部から外側に延出している。

インタークーラコア本体１６ａ１の熱交換器１６ｆは、ハウジング１６ｄの内部を、気筒列方向に交互に並ぶ通水領域と吸気流通領域とに仕切る（区画する）複数の区画壁と、上記通水領域に冷却水を供給するとともに当該通水領域から冷却水を排出する冷却水パイプとを有している。上記区画壁を通じて、吸気と冷却水との間で熱交換が行われることで吸気が冷却される。

上記冷却水パイプは、ハウジング１６ｄの外部から当該ハウジング１６ｄを貫通して設けられている。具体的には、冷却水パイプは、ハウジング１６ｄの側壁下部と側壁上部とを貫通し、側壁下部を貫通した冷却水パイプと側壁上部を貫通した冷却水パイプは各々気筒列方向に延びて、先端部同士がＵ字状に繋がっている。図１０には、冷却水パイプのうち、ハウジング１６ｄの外側に位置する部分１６ｅが図示されている。冷却水パイプ１６ｅは、過給機用のラジエータ（図示略）に繋がっており、このラジエータによって冷却された冷却水を上記通水領域に供給し、上記通水空間内で温められた冷却水を上記ラジエータに戻す。

上記吸気流通領域は、上流側タンク１６ｂを介して共通吸気通路１３と連通し、下流側タンク１６ｃを介して吸気マニホールド１０と連通している。従って、吸気流通領域には上流側タンク１６ｂから吸気が流入し、吸気流通領域に流入した吸気は下流側タンク１６ｃに排出される。

上流側タンク１６ｂは、共通吸気通路１３から流入した吸気を拡散させてインタークーラコア１６ａに供給する部材であり、その上流側端部から下流側端部に向かって吸気流通空間の断面積が次第に大きくなっている。

下流側タンク１６ｃは、インタークーラコア１６ａで冷却された吸気を集めて、吸気マニホールド１０に供給する部材である。下流側タンク１６ｃは、下流側タンク本体１６ｃ１と、この下流側タンク本体１６ｃ１の上流側端部に設けられ、上記コア側フランジ１６ｄ１とボルト締結されるタンク側フランジ１６ｇとを有している。下流側タンク本体１６ｃ１は、上端部（上流側端部すなわちタンク側フランジ１６ｇ）がインタークーラコア本体１６ａ１に向かって上向きに開口し、下端部（下流側端部）が吸気マニホールド１０に向かって水平方向に（横向きに）開口している。具体的には、下流側タンク本体１６ｃ１は、吸気マニホールド側端部から反吸気マニホールド側端部に向かって斜め上向きに延びる底板部１６ｃ２と、この底板部１６ｃ２の気筒列方向の一方側端部から立ち上がる第１側壁部１６ｃ３と、底板部１６ｃ２の気筒列方向の他方側端部から立ち上がる第２側壁部１６ｃ４とを有している。インタークーラ１６の下流側端部は、吸気ポート３の上流側端部と略同じ高さに配置されている。具体的には、インタークーラ１６の底板部１６ｃ２の下端部（吸気マニホールド側端部）の高さは、吸気マニホールド本体１０ａの下壁部１０ａ２の高さ、および、吸気ポート３の上流側端部の下端の高さと略同じに設定されている（図５参照）。

図１に示されるように、共通吸気通路１３には、吸気流れ方向における上流側から順に、エアクリーナ１４、第１の排気ターボ過給機１１のコンプレッサホイール４３（以下、「第１のコンプレッサ４３」と称する）、第２の排気ターボ過給機１５のコンプレッサホイール４４（以下、「第２のコンプレッサ４４」と称する）、および第１の流量調節弁（スロットルボディ）１７が設けられている。第１の排気ターボ過給機１１および第２の排気ターボ過給機１５は、本発明の「ターボ過給機」に相当し、第１のコンプレッサ４３および第２のコンプレッサ４４は、本発明の「コンプレッサ」に相当する。共通吸気通路１３のうち、第１のコンプレッサ４３とインタークーラ１６との間の部分は、本発明の「メイン吸気管」に相当する。以下の説明では、当該部分をメイン吸気管１３ｃと称する。

メイン吸気管１３ｃは、第１の排気ターボ過給機１１の第１のコンプレッサ４３から延出して、第２の排気ターボ過給機１５の第２のコンプレッサ４４を経由して、エンジン１の気筒列方向の一方側（車両前後方向の後側）の端部の側面、より具体的には、排気側ＶＶＴカバー部７１ａの下側でチェーンカバー部７１ｂに沿ってエンジン１の排気側から吸気側に向かって延び、さらにエンジン１の排気側の側面に沿ってインタークーラ１６に向かって延びている。

図１に示されるように、メイン吸気管１３ａにおける第２のコンプレッサ４４の下流側には、第１の流量調節弁１７をバイパスする電動過給バイパス通路２１が接続されている。電動過給バイパス通路２１は、本発明の「分岐吸気管」に相当する。

詳しく説明すると、電動過給バイパス通路２１は、第２のコンプレッサ４４の下流側において共通吸気通路１３に並列に設けられた通路であって、共通吸気通路１３のうち吸気流れ方向において互いに離間する第１の位置１３ａと当該第１の位置１３ａの下流側に位置する第２の位置１３ｂとを繋ぐ１つの通路である。電動過給バイパス通路２１は、メイン吸気管１３ｃの中途部の第１の位置１３ａから下方に向けて分岐し、エンジン１の吸気側の側面に沿って配置されている。電動過給バイパス通路２１には、吸気流れ方向における上流側から順に、電動過給機１８および第２の流量調節弁１９が設けられている。図示例では、上記第１の位置１３ａは、エンジン１の気筒列方向の一方側の端部（車両前後方向の後端部）付近に設定されている。第１の流量調節弁１７および第２の流量調節弁１９は、後述のＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００により開閉制御される。

なお、図１〜３に示される符号２１ａは、電動過給バイパス通路２１における電動過給機１８の上流側部分を示し、符号２１ｂは、電動過給バイパス通路２１における電動過給機１８の下流側部分を示している。

電動過給機１８は、電動モータ１８ａと、電動モータ１８ａにより直接駆動されるインペラ１８ｂとを備えている。電動過給機１８は、電動モータ１８ａにより駆動されるため、応答性が良好であり、速やかに過給圧を高めることができ、さらに、エンジン１の運転状態（エンジン回転数等）に影響を受けることなく過給圧を高めることができる。この特性を生かして、エンジン１が低回転域にある状況や、過給に遅れが生じるターボラグといった排気ターボ過給機１１，１５が過給を行えない状況で、排気ターボ過給機１１，１５の過給圧が高まるまでの過給を補うために電動過給機１８が駆動される。

図３に示されるように、電動過給機１８は、エンジン１における吸気ポート３（図１参照）が設けられている側の側面２５に沿って、吸気マニホールド１０およびインタークーラ１６の下方に配置されている。電動過給機１８の動作は、ＥＣＵにより制御される。

図１に示されるように、排気通路３０は、排気マニホールド３１と、共通排気通路３３とを有する。

排気マニホールド３１は、各気筒２の排気ポート４に接続される４つの独立排気通路と、各独立排気通路の下流端部を束ねることにより構成された１つの集合管部とを有する。排気流れ方向における集合管部の下流端部には、共通排気通路３３の上流端部が接続されている。

共通排気通路３３には、排気流れ方向における上流側から順に、第２の排気ターボ過給機１５のタービンホイール４１（以下、「第２のタービン４１」と称する）、第１の排気ターボ過給機１１のタービンホイール４０（以下、「第１のタービン４０」と称する）、排気浄化装置３４、および排気シャッター弁３７が設けられている。排気シャッター弁３７は、ＥＣＵ１００により開閉制御される。

排気浄化装置３４は、触媒機能と、ディーゼルスモークの排気微粒子（ＰＭ）を捕集する機能とを有するものであり、具体的には酸化触媒３５と、この酸化触媒３５の下流側に配置されたディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）３６とを備えている。

図１に示されるように、共通吸気通路１３と共通排気通路３３との間には、第１の排気ターボ過給機１１および第２の排気ターボ過給機１５が設けられている。第１の排気ターボ過給機１１および第２の排気ターボ過給機１５により、２ステージ（２段）で過給が行われるようになっている。なお、電動過給機１８が駆動される場合には、全部で３ステージ（３段）の過給が行われる。

第１の排気ターボ過給機１１は、排気ガスのエネルギーで駆動されて回転する第１のタービン４０と、第１のタービン４０にシャフト４２を介して連結された第１のコンプレッサ４３とを備え、第１のタービン４０の回転に連動した第１のコンプレッサ４３の回転により吸気を過給する。

第２の排気ターボ過給機１５は、排気ガスのエネルギーで駆動されて回転する第２のタービン４１と、第２のタービン４１にシャフト４５を介して連結された第２のコンプレッサ４４とを備え、第２のタービン４１の回転に連動した第２のコンプレッサ４４の回転により吸気を過給する。

さらに、図１に示されるように、吸気通路１２と排気通路３０との間には、低圧用（ＬＰ−）ＥＧＲ通路５０と、高圧用（ＨＰ−）ＥＧＲ通路６０とが設けられている。

ＬＰ−ＥＧＲ通路５０は、共通排気通路３３における排気浄化装置３４の排気流れ方向下流側と共通吸気通路１３における第１のコンプレッサ４３の吸気流れ方向上流側との間を連通し、第１のタービン４０および第２のタービン４１を駆動した後の比較的圧力の低い排気ガスの一部を吸気通路１２に還流するものである。ＬＰ−ＥＧＲ通路５０にはＬＰ−ＥＧＲ弁５１が設けられ、ＬＰ−ＥＧＲ弁５１はＥＣＵ１００により開閉制御される。また、ＬＰ−ＥＧＲ弁５１の排気流れ方向上流側には、ＬＰ−ＥＧＲクーラ５２が設けられている。

ＨＰ−ＥＧＲ通路６０は、共通排気通路３３における第２のタービン４１の排気流れ方向上流側とサージタンク９との間を連通し、第１のタービン４０および第２のタービン４１を駆動する前の比較的高温で圧力の高い排気ガスの一部を吸気通路１２に還流するものである。ＨＰ−ＥＧＲ通路６０にはＨＰ−ＥＧＲ弁６１が設けられ、ＨＰ−ＥＧＲ弁６１はＥＣＵ１００により開閉制御される。また、ＨＰ−ＥＧＲ弁６１の排気流れ方向上流側にはＨＰ−ＥＧＲクーラ６２が設けられている。さらに、ＨＰ−ＥＧＲ通路６０には、ＨＰ−ＥＧＲ弁６１およびＨＰ−ＥＧＲクーラ６２をバイパスするＥＧＲバイパス通路２０が接続されている。ＥＧＲバイパス通路２０には、ＥＧＲバイパス弁２２が設けられており、ＥＧＲバイパス弁２２はＥＣＵ１００により開閉制御される。

ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等から構成されたマイクロコンピュータであり、ＲＯＭに予め格納されたプログラムにより生成される制御信号により、各制御対象を制御するように構成されている。

ＥＣＵ１００は、クランク角やアクセルペダルの踏込量等を含む車両の運転状態を検知する複数のセンサ（図示略）に通信線を介して接続されており、この通信線を通じて各センサから車両の運転状態を示す信号を入力する。ＥＣＵ１００は、入力した信号に基づいて、第１の流量調節弁１７、第２の流量調節弁１９、電動過給機１８、ＥＧＲバイパス弁２２、排気シャッター弁３７、ＨＰ−ＥＧＲ弁６１、ＬＰ−ＥＧＲ弁５１等を制御するための制御信号を生成する。ＥＣＵ１００は、第１の流量調節弁１７、第２の流量調節弁１９、電動過給機１８、ＥＧＲバイパス弁２２、排気シャッター弁３７、ＨＰ−ＥＧＲ弁６１、ＬＰ−ＥＧＲ弁５１等に通信線を介して接続されており、この通信線を通じてこれらの制御対象に制御信号を送信する（図１の破線矢印参照）。

第１の流量調節弁１７および第２の流量調節弁１９のうち、開弁している流量調節弁の開度は、アクセルペダルの踏込量等に応じて変更することが可能である。つまり、第１の流量調節弁１７は、吸気通路１２を閉鎖する機能と、吸気の流通面積を変更することにより吸入空気量を制御するスロットルバルブとしての機能の両方を有している。同様に、第２の流量調節弁１９は、電動過給バイパス通路２１を閉鎖する機能と、吸気の流通面積を変更することにより吸入空気量を制御するスロットルバルブとしての機能の両方を有している。

（本実施形態の作用効果）
本実施形態によれば、インタークーラ１６の下端部に吸気流れ方向の下流側端部が位置しており、この下流側端部が吸気ポート３の上流側端部と略同じ高さに配置され、さらに、略水平方向に沿って設けられた吸気マニホールド１０により、吸気ポート３とインタークーラ１６の下流側端部とが繋がれているので、電動過給機１８から排出された高温の吸気がインタークーラ１６で冷却された際に、インタークーラ１６内で結露による水滴が発生してインタークーラ１６の下端部（底板部１６ｃ２）に落下しても、この水滴は、落下してからすぐに吸気マニホールド１０を経由して吸気ポート３にスムーズに吸い込まれる。このため、インタークーラ１６内に結露水が溜まることが防止され、その結果、溜まった結露水が、エンジン回転数が高まった際に一挙に吸気ポート３に吸い込まれてエンジンに悪影響を及ぼすことが防止される。

しかも、インタークーラ１６の下端部が吸気ポート３の上流側端部と略同じ高さに配置されているため、インタークーラ１６を比較的低い位置に配置することができ、これにより、ボンネット７２（図５参照）の高さを比較的低い高さに抑えることができる。

また、電動過給機１８が、エンジン１の吸気側の側面２５に沿って、インタークーラ１６の下方に配置されているため、電動過給機１８が排気熱の影響を受けるのを抑制しつつ、インタークーラ１６の下方のスペースを有効利用して、電動過給機１８をエンジン１の周囲にコンパクトに配置することができる。

また、本実施形態によれば、メイン吸気管１３ｃが、ターボ過給機１１のコンプレッサ４３から延出して、エンジン１の気筒列方向の一方側の端部（車両前後方向の後端部）に沿ってエンジン１の排気側から吸気側に向かって延び、さらにエンジン１の排気側の側面２５に沿ってインタークーラ１６に向かって延びているため、エンジン１の上面から突出する部品、例えばインジェクタの後端部等にメイン吸気管１３ｃが干渉するのを防止しつつ、メイン吸気管１３ｃを比較的低い位置に配置することができ、これにより、ボンネット７２の高さを比較的低い高さに抑えることができる。しかも、メイン吸気管１３ｃの中途部の第１の位置１３から分岐して電動過給機１８を経由し、さらにメイン吸気管１３ｃにおける中途部の第２の位置１３ｂに接続される分岐吸気管２１ａが、エンジン１の吸気側の側面２５に沿って配置されているため、電動過給機１８とともに分岐吸気管２１ａをエンジン１の周囲にコンパクトに配置することができる。

また、本実施形態によれば、仕切壁７４により、エンジンルーム内を、エンジン１および過給装置が配置される領域Ｒ１と、ＢＣＭやバッテリ等の車載電気部品７５が配置される領域とに仕切ることができ、これにより、エンジン１から発生する熱が車載電気部品７５に悪影響を及ぼすのを防止することができるとともに、エンジン１から発生する熱が放熱されるのを抑制して、エンジン始動時の暖機を促進することができる。

なお、上記実施形態については、以下のように変更することが可能である。例えば、第１の排気ターボ過給機１１および第２の排気ターボ過給機１５のうち、いずれか一方を設けなくてもよい。

また、エンジン１の気筒数は他の気筒数に変更されてもよい。また、上記各実施形態は、ディーゼルエンジンに適用されているが、ガソリンエンジンに適用されてもよい。

１ エンジン
１ｂ シリンダヘッド
３ 吸気ポート
１０ 吸気マニホールド
１１、１５ ターボ過給機
１３ａ 第１の位置
１３ｂ 第２の位置
１３ｃ メイン吸気管
１６ インタークーラ
１８ 電動過給機
２１ 分岐吸気管
２５ エンジンの吸気側の側面
４３、４４ コンプレッサ
Ｒ１ エンジンおよび過給装置の配置領域
Ｒ２ 車載電気部品の配置領域
７４ 仕切壁

Claims (2)

1. 吸気ポートが形成されたシリンダヘッドを有する多気筒エンジンの過給装置であって、
   前記エンジンに吸気を過給する電動過給機と、
   前記電動過給機から排出された吸気を冷却するインタークーラと、
   略水平方向に沿って設けられ、前記インタークーラの吸気流れ方向の下流側端部と前記吸気ポートとを繋ぐ吸気マニホールドとを備え、
   前記インタークーラの下端部に前記下流側端部が位置し、当該下流側端部が前記吸気ポートの上流側端部と略同じ高さに配置され、
   前記電動過給機が、前記吸気ポートが開口する前記エンジンの吸気側の側面に沿って、前記インタークーラの下方に配置されており、
   当該過給装置は、さらに、前記エンジンの排気側の側面に沿って配置され、前記エンジンの排気ガスにより駆動されるターボ過給機と、
   前記ターボ過給機のコンプレッサから延出して、前記エンジンの気筒列方向の一方側の端部に沿って前記エンジンの排気側から吸気側に向かって延び、さらに前記エンジンの排気側の側面に沿って前記インタークーラに向かって延びるメイン吸気管と、
   前記メイン吸気管の中途部の第１の位置から下方に向けて分岐し、前記電動過給機を経由して、下流側端部が前記メイン吸気管における前記第１の位置よりも下流側の第２の位置に接続され、前記エンジンの吸気側の側面に沿って配置される分岐吸気管と、を備えていることを特徴とするエンジンの過給装置。
2. 前記エンジンは、気筒列方向が車両前後方向に向くように配置された縦置きエンジンであり、
   車両前後方向に延びて、エンジンルーム内を、前記エンジンおよび前記過給装置の配置領域と、車載電気部品の配置領域とに仕切る仕切壁をさらに備え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。

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