JPH08312359A

JPH08312359A - 過給機付エンジンの吸気装置

Info

Publication number: JPH08312359A
Application number: JP7113017A
Authority: JP
Inventors: Kenya Ishii; 賢也石井; Noriyuki Iwata; 典之岩田; Mitsuharu Kimura; 光治木村; Nobuo Hiramoto; 信男平本
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1995-05-11
Filing date: 1995-05-11
Publication date: 1996-11-26

Abstract

(57)【要約】【目的】部品点数が少なくコンパクトな構造の過給機
付エンジンの吸気装置を得ることを目的とする。【構成】エンジン１の吸気装置においては、過給機９
より上流側の吸気通路の一部と、インタークーラ１０よ
り下流側の吸気通路の一部とがエアケーシング２６内に
一体形成され、これによって部品点数が低減されるとと
もに、吸気装置がコンパクト化されている。ここで、エ
アケーシング２６内の仕切壁に形成された連通孔がバイ
パス吸気通路とされ、格別なバイパス吸気通路を設ける
必要がなくなり、吸気装置が一層コンパクト化されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、過給機付エンジンの吸
気装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自然吸気式の普通のエンジンで
は、ピストンの下降に伴って生じる負圧によって燃料燃
焼用の空気を燃焼室内に吸入する関係上(以下、この燃
料燃焼用の空気を吸入空気という)、吸気行程における
シリンダ内圧力は基本的には大気圧以上には高まらず、
したがって吸気充填効率ひいては単位排気量当たりのエ
ンジン出力はさほど高くはならない。そこで、排気量を
あまり大きくせずにエンジン出力を高めようとする場合
は、吸入空気を加圧する過給機を吸気通路に介設すると
いった対応がなされる。そして、過給機付エンジンに
は、普通、吸気充填効率をさらに高めるとともにノッキ
ングの発生を防止するために、過給機から吐出された高
温の吸入空気を冷却するインタクーラが設けられる。な
お、過給機としては従来より種々のタイプのもの(例え
ば、排気ターボ式過給機、機械式過給機等)が用いられ
ているが、とくに低速時におけるエンジン出力を高める
必要がある場合は、エンジン出力軸によって駆動される
機械式過給機(例えば、ルーツ式ポンプ、リショルム式
ポンプ等)が用いられる。

【０００３】かかる過給機付エンジンにおいては、エン
ジン本体近傍に、過給機、インタクーラ、サージタン
ク、吸気マニホールド等の各機器が配置されるが、エン
ジンルーム内の限られた空間部を有効に利用するため
に、これらの各機器を、全体としてできるだけコンパク
トな形状を呈するように形成あるいはレイアウトする必
要がある。このため、従来の過給機付エンジンでは、通
常、これらの各機器が、エンジン本体の一方の側方にま
とめて配置されている(例えば、特開平４−３０８３２
０号公報参照)。

【０００４】また、このような従来の過給機付エンジン
には、過給機上流の共通吸気通路とインタクーラ下流の
共通吸気通路とを連通するバイパス吸気通路と、該バイ
パス吸気通路を開閉する開閉弁とが設けられる。そし
て、非過給時には開閉弁が開かれ、吸入空気は過給機及
びインタクーラをバイパスし、バイパス吸気通路を通し
て燃焼室に供給されるようになっている。他方、過給時
においては過給圧に応じて開閉弁の開度が調節され、イ
ンタクーラ下流の共通吸気通路内の吸入空気の一部がバ
イパス吸気通路を通して過給機上流の共通吸気通路にリ
リーフされ、過給圧が所定の限界値を超えないようにな
っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】したがって、かかる従
来の過給機付エンジンにおいては、エンジン本体の側方
に、過給機、インタクーラ、サージタンク、吸気マニホ
ールド等の主要機器のほか、吸気通路系統、すなわち過
給機より上流側の吸気通路、過給機とインタクーラとを
接続する吸気通路、インタクーラより下流側の吸気通
路、バイパス吸気通路等が配置される。さらに、バイパ
ス吸気通路を開閉する開閉弁も配置される。このため、
これらの吸気通路系統、開閉弁等がかさばり、吸気装置
のコンパクト化が十分には成し遂げられていないといっ
た問題がある。

【０００６】さらに、このように複数の吸気通路、開閉
弁等を設けると、部品点数が多くなり吸気装置の構造が
複雑化するとともに、吸気通路系統を夫々十分な支持剛
性でもって支持するのがむずかしくなるといった問題が
ある。

【０００７】また、一般にエンジンには、排気ガスの一
部を吸気系に還流させ、燃焼温度を低下させてＮＯx発
生量を低減するＥＧＲ装置が設けられるが、過給機付エ
ンジンではＥＧＲガスを吸入空気中に均一に分散させる
のがなかなかむずかしいといった問題がある。さらに
は、ＥＧＲガスが冷却されたときに生じる腐食性の強い
凝縮水がＥＧＲ通路中に滞留すると、該ＥＧＲ通路ある
いはＥＧＲ制御弁に腐蝕ないしはさびが発生するといっ
た問題がある。

【０００８】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたものであって、部品点数が少なくコンパク
トな構造の過給機付エンジンの吸気装置を得ることを目
的とする。さらには、吸気通路系統を十分な支持剛性で
もって支持することができる簡素な構造の過給機付エン
ジンの吸気装置を得ることを目的とする。また、ＥＧＲ
ガスを吸入空気中に均一に分散させることができ、さら
にはＥＧＲ通路等での腐食ないしはさびの発生を防止す
ることができる過給機付エンジンの吸気装置を得ること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達するため
になされた本発明の第１の態様は、上流側吸気通路から
供給された吸入空気を下流側吸気通路に吐出する過給機
が設けられ、上記上流側吸気通路が過給機の回転軸の軸
線方向の一端側に配置されている過給機付エンジンの吸
気装置において、上流側吸気通路の一部をなす上流側吸
気通路部と、下流側吸気通路の一部をなす下流側吸気通
路部とが仕切壁によって仕切られて一体化されてなる一
体化通路が設けられ、該一体化通路に、上記仕切壁を貫
通して上流側吸気通路部と下流側吸気通路部とを連通さ
せる連通孔と、該連通孔を開閉する開閉弁とが設けられ
ていることを特徴とするものである。

【００１０】本発明の第２の態様は、本発明の第１の態
様にかかる過給機付エンジンの吸気装置において、過給
機が、ブラケットを介してエンジン本体に固定された機
械式過給機であって、一体化通路が、過給機のケーシン
グに一体的に連結されたエアケーシングであることを特
徴とするものである。

【００１１】本発明の第３の態様は、本発明の第２の態
様にかかる過給機付エンジンの吸気装置において、過給
機が、その回転軸の軸線方向にみて上流側吸気通路が配
置されている方の端部に吸入空気吸込口を備えているリ
ショルム式ポンプであることを特徴とするものである。

【００１２】本発明の第４の態様は、本発明の第３の態
様にかかる過給機付エンジンの吸気装置において、過給
機から吐出された吸入空気を冷却するインタクーラが設
けられ、該インタクーラの吸入空気流入口側がリショル
ム式ポンプの吐出口に接続される一方、吸入空気流出口
側がエアケーシングの下流側吸気通路部に接続されてい
ることを特徴とするものである。

【００１３】本発明の第５の態様は、本発明の第１の態
様にかかる過給機付エンジンの吸気装置において、吸入
空気流れ方向にみて、連通孔より上流側の下流側吸気通
路部に、非過給時に吸気系にＥＧＲガスを導入するＥＧ
Ｒガス導入口が設けられていることを特徴とするもので
ある。

【００１４】本発明の第６の態様は、本発明の第５の態
様にかかる過給機付エンジンの吸気装置において、下流
側吸気通路部が上流側吸気通路部の上側に配置され、Ｅ
ＧＲガス導入口が連通孔近傍に配置されていることを特
徴とするものである。

【００１５】本発明の第７の態様は、本発明の第１の態
様にかかる過給機付エンジンの吸気装置において、下流
側吸気通路部に非過給領域でＥＧＲガスを供給する第１
のＥＧＲガス導入口が設けられる一方、上流側吸気通路
部に過給領域でＥＧＲガスを供給する第２のＥＧＲガス
導入口が設けられていることを特徴とするものである。

【００１６】本発明の第８の態様は、上流側吸気通路か
ら供給された吸入空気を下流側吸気通路に吐出する過給
機が設けられ、上記上流側吸気通路が過給機の回転軸の
軸線方向の一端側に配置されている過給機付エンジンの
吸気装置において、過給機が、ブラケットを介してエン
ジン本体に固定され、かつその回転軸の軸線方向にみて
上流側吸気通路が配置されている方の端部に吸入空気吸
込口を備えているリショルム式ポンプであって、上流側
吸気通路の一部をなす上流側吸気通路部と、下流側吸気
通路の一部をなす下流側吸気通路部とが仕切壁によって
仕切られて一体化されてなる一方、リショルム式ポンプ
のケーシングに一体的に連結されているエアケーシング
が設けられ、該エアケーシングに、上記仕切壁を貫通し
て上流側吸気通路部と下流側吸気通路部とを連通させる
連通孔と、該連通孔を開閉する開閉弁とが設けられ、過
給機から吐出された吸入空気を冷却するインタクーラが
設けられ、該インタクーラの吸入空気流入口側がリショ
ルム式ポンプの吐出口に接続される一方、吸入空気流出
口側がエアケーシングの下流側吸気通路部に接続されて
いることを特徴とするものである。

【００１７】

【作用】本発明の第１の態様においては、上流側吸気通
路の一部と下流側吸気通路の一部とが一体化通路内に形
成され、この一体化通路が、過給機の回転軸の軸線方向
の一端側の空き空間を有効に利用して配置される。ま
た、上流側吸気通路の一部と下流側吸気通路の一部とが
一体化されているので、部品点数が少なくなる。さら
に、一体化通路を支持すれば、吸気通路系統の大半を支
持することになるので、吸気通路系統を十分な支持剛性
でもって支持するのが容易となる。かつ、バイパス吸気
通路が仕切壁を貫通する連通孔とされているので、格別
にバイパス吸気通路を設ける必要がなくなる。

【００１８】本発明の第２の態様においては、基本的に
は本発明の第１の態様にかかる過給機付エンジンの吸気
装置と同様の作用が生じる。さらに、エアケーシング
(一体化通路)が、過給機のケーシングに一体的に連結さ
れるので、該エアケーシングが高い支持剛性でもって支
持される。

【００１９】本発明の第３の態様においては、基本的に
は本発明の第２の態様にかかる過給機付エンジンの吸気
装置と同様の作用が生じる。さらに、リショルム式ポン
プの吸入空気吸込口が上流側吸気通路と同じ側に配置さ
れているので、上流側吸気通路とリショルム式ポンプ
(過給機)との接続部が簡素な構造となる。

【００２０】本発明の第４の態様においては、基本的に
は本発明の第３の態様にかかる過給機付エンジンの吸気
装置と同様の作用が生じる。さらに、インタクーラの吸
入空気流入口側がリショルム式ポンプの吐出口に接続さ
れる一方、吸入空気流出口側がエアケーシングの下流側
吸気通路部に接続されているので、インタクーラと吸気
集合部との間の接続通路が簡素な構造となる。

【００２１】本発明の第５の態様においては、基本的に
は本発明の第１の態様にかかる過給機付エンジンの吸気
装置と同様の作用が生じる。さらに、ＥＧＲガスが吸入
空気の主流からはずれた位置に導入されるので、ＥＧＲ
ガスの吸入空気中への分散性が良くなる。

【００２２】本発明の第６の態様においては、基本的に
は本発明の第５の態様にかかる過給機付エンジンの吸気
装置と同様の作用が生じる。さらに、ＥＧＲガス中の水
蒸気が凝縮して生じた凝縮水が、下流側吸気通路部から
連通孔を通して上流側吸気通路部に入り、この後過給機
内で気化される。

【００２３】本発明の第７の態様においては、基本的に
は本発明の第１の態様にかかる過給機付エンジンの吸気
装置と同様の作用が生じる。さらに、下流側吸気通路部
に非過給領域でＥＧＲガスを供給する第１のＥＧＲガス
導入口が設けられる一方、上流側吸気通路部に過給領域
でＥＧＲガスを供給する第２のＥＧＲガス導入口が設け
られているので、非過給領域では燃焼室に高温のＥＧＲ
ガスが供給される。他方、過給領域では燃焼室に低温の
ＥＧＲガスが供給される。

【００２４】本発明の第８の態様においては、上流側吸
気通路の一部と下流側吸気通路の一部とがエアケーシン
グ内に形成され、このエアケーシングが、リショルム式
ポンプ(過給機)の回転軸の軸線方向の一端側の空き空間
を有効に利用して配置される。また、上流側吸気通路の
一部と下流側吸気通路の一部とが一体化されているの
で、部品点数が少なくなる。さらに、エアケーシングを
支持すれば、吸気通路系統の大半を支持することになる
ので、吸気通路系統を十分な支持剛性でもって支持する
のが容易となる。かつ、格別なバイパス通路を設ける必
要がなくなる。また、リショルム式ポンプの吸入空気吸
込口が上流側吸気通路と同じ側に配置されているので、
上流側吸気通路とリショルム式ポンプ(過給機)との接続
部が簡素な構造となる。かつ、インタクーラの吸入空気
流入口側がリショルム式ポンプの吐出口に接続される一
方、吸入空気流出口側がエアケーシングの下流側吸気通
路部に接続されているので、インタクーラと吸気集合部
との間の接続通路が簡素な構造となる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
まず、図７を参照しつつ、本発明にかかる吸気装置を備
えた過給機付エンジンの概略的な構造及び機能について
説明する。図７に示すように、４気筒エンジン１は、独
立吸気通路２(４本)から供給された混合気(空気と燃料
の混合物)を各燃焼室(図示せず)内で燃焼させ、燃焼ガ
ス(排気ガス)を独立排気通路３(４本)を介して共通排気
通路４に排出するようになっている。ここで、共通排気
通路４には、排気ガス中のＮＯx、ＨＣ等の有害成分を
除去(浄化)する三元触媒を用いた触媒コンバータ５が介
設されている。

【００２６】そして、エンジン１に燃料燃焼用の空気
(以下、これを吸入空気という)を供給する共通吸気通路
６が設けられている。この共通吸気通路６には、吸入空
気の流れ方向にみて上流側から順に、吸入空気中の浮遊
塵を除去するエアクリーナ７と、アクセルペダル(図示
せず)と連動して開閉されるスロットル弁８と、Ｖベル
ト(巻き掛け部材)を介してエンジン出力軸１７(クラン
クシャフト)によって駆動されるリショルム型の機械式
過給機９(リショルム式ポンプ)と、該過給機９によって
加圧されて高温化した吸入空気を冷却するインタクーラ
１０とが設けられている。共通吸気通路６の下流端は、
吸入空気の流れを安定化するサージタンク１１に接続さ
れ、このサージタンク１１に前記の各独立吸気通路２の
上流端が接続されている。

【００２７】共通吸気通路６の、過給機９よりも上流側
の部分６aとインタクーラ１０よりも下流側の部分６cと
を接続するバイパス吸気通路１２が設けられ、このバイ
パス吸気通路１２にはこれを開閉する開閉弁１３が設け
られている。なお、開閉弁１３はアクチュエータ１４に
よって開閉駆動されるようになっている。ここで、開閉
弁１３は、過給時において過給圧が高いときには該過給
圧に応じた開度で開弁され、過給機下流の吸入空気の一
部がバイパス吸気通路１２を通して過給機上流にリリー
フされ、過給圧が所定の上限値以下に保持されるように
なっている。また、非過給時には開閉弁１３は全開さ
れ、吸入空気がバイパス吸気通路１２を通して燃焼室に
供給されるようになっている。

【００２８】さらに、エンジン１には、夫々共通排気通
路４内の排気ガスの一部を取り出してＥＧＲガスとして
吸気系に供給する第１ＥＧＲ装置Ｅ₁と第２ＥＧＲ装置
Ｅ₂とが設けられている。ここで、第１ＥＧＲ装置Ｅ
₁は、非過給領域(低速低負荷領域)で吸気系に比較的高
温のＥＧＲガスを供給し、吸入空気の温度を高めて混合
気の燃焼性ないしは着火性を高めるととともに、ポンピ
ングロスを低減するようになっている(ホットＥＧＲ)。
他方、第２ＥＧＲ装置Ｅ₂は、過給領域(高速領域あるい
は高負荷領域)で吸気系に比較的低温のＥＧＲガスを供
給し、燃焼温度を低下させてＮＯx発生量を低減すると
ともに、排気ガスの高温化に起因する排気系での熱害の
発生を防止するようになっている(コールドＥＧＲ)。

【００２９】第１ＥＧＲ装置Ｅ₁には、一方の端部(ＥＧ
Ｒガス流れ方向にみて上流端)が排気ガス流れ方向にみ
て触媒コンバータ５より上流側で共通排気通路４に接続
され、他方の端部(ＥＧＲガス流れ方向にみて下流端)が
吸入空気流れ方向にみてインタクーラ１０より下流側で
共通吸気通路６cに接続された第１ＥＧＲ通路１５が設
けられている。そして、この第１ＥＧＲ通路１５には、
該第１ＥＧＲ通路１５を開閉する第１ＥＧＲ制御弁１６
が介設されている。

【００３０】他方、第２ＥＧＲ装置Ｅ₂には、一方の端
部(ＥＧＲガス流れ方向にみて上流端)が排気ガス流れ方
向にみて触媒コンバータ５より下流側で共通排気通路４
に接続され、他方の端部(ＥＧＲガス流れ方向にみて下
流端)が吸入空気流れ方向にみて過給機９より上流側で
共通吸気通路６aに接続された第２ＥＧＲ通路１８が設
けられている。そして、この第２ＥＧＲ通路１８には、
ＥＧＲガス流れ方向にみて上流側から順に、該第２ＥＧ
Ｒ通路１８を開閉する第２ＥＧＲ制御弁１９と、ＥＧＲ
ガス中のカーボン等の粒子を除去するカーボントラップ
２２とが介設されている。

【００３１】ここにおいて、過給領域では、第１ＥＧＲ
制御弁１６が閉弁される一方、第２ＥＧＲ制御弁１９が
開弁され、第２ＥＧＲ通路１８を通して吸気系にＥＧＲ
ガスが供給されるようになっている。他方、非過給領域
では、第１ＥＧＲ制御弁１６が開弁される一方、第２Ｅ
ＧＲ制御弁１９が閉弁され、第１ＥＧＲ通路１５を通し
て吸気系にＥＧＲガスが供給されるようになっている。

【００３２】以下、図１〜図３を参照しつつ、エンジン
１及びその吸気装置の具体的な構造と機能とについて説
明する。なお、以下ではとくに断らない限り、エンジン
１の前側(図１及び図２では右側)と後側(図１及び図２
では左側)とを夫々単に「前」、「後」といい、エンジン１
の前方に向かって右側(図１では紙面の表側、図３では
左側)と左側(図１では紙面の裏側、図３では右側)とを
夫々単に「右」、「左」ということにする。

【００３３】図１〜図３に示すように、エンジン１は、
エンジン出力軸１７(図７参照)の軸線と前輪車軸２３の
軸線とが同一方向(車体幅方向)を向くようにして、車体
に横置き搭載されている。なお、エンジン１の前端は車
体の右側側部と対向し、エンジン１の後端は車体の左側
側部と対向し、エンジン１の左側面は車体前端部と対向
している。

【００３４】エンジン１においては、エンジン出力軸１
７(図７参照)の前端部にクランクプーリ４１が同軸に取
り付けられ、過給機９の回転軸の前端部に過給機駆動用
プーリ４２が同軸に取り付けられ、さらにウォータポン
プ(図示せず)の回転軸の前端部にウォータポンプ駆動用
プーリ４３が同軸に取り付けられ、これらのプーリ４
１、４２、４３にＶベルト４４(巻き掛け部材)が巻き掛
けられている。ここで、Ｖベルト４４の張力はオートテ
ンショナ４５によって自動的に調整されるようになって
いる。さらに、エンジン１においては、前記の過給機９
及びウォータポンプのほか、パワーステアリングポンプ
４６、オルタネータ４７、エアコン用コンプレッサ４８
等がエンジン出力軸１７によって駆動されるようになっ
ている。なお、４９はアイドラプーリである。

【００３５】エンジン１の吸気装置においては、スロッ
トルボディ２５との当接部から過給機９に至る共通吸気
通路６a(上流側吸気通路部)と、インタクーラ１０から
サージタンク１１に至る共通吸気通路６cの一部(下流側
吸気通路部)と、バイパス吸気通路１２とが、後で説明
する単一のエアケーシング２６内に一体形成されてい
る。つまり、図７中において破線で囲まれた部分Ｒがエ
アケーシング２６とされている。なお、インタクーラ１
０からサージタンク１１に至る共通吸気通路６c(接続吸
気通路)は、後で説明するように、第２コネクタ２９
と、第２接続通路３０と、上記の下流側吸気通路部等と
で構成されている。また、過給機９からインタクーラ１
０に至る共通吸気通路６bは、第１接続通路２７と第１
コネクタ２８とで構成されている。

【００３６】そして、エンジン１の吸気装置において
は、吸入空気を加圧する過給機９と、該過給機９から吐
出された吸入空気を冷却するインタクーラ１０と、該イ
ンタクーラ１０から流出した吸入空気を受け入れるサー
ジタンク１１とが、夫々エンジン出力軸１７の軸線と平
行ないしは略平行となるような位置関係で、エンジン１
の右側方に配置されている。具体的には、リショルム式
の過給機９は、その回転軸の軸線がエンジン出力軸軸線
(前後方向)と平行となるように配置されている。インタ
クーラ１０はその広がり面がエンジン出力軸軸線と平行
となるように、すなわち広がり面が車体前方を向くよう
に配置されている。サージタンク１１は、その長手方向
の軸線がエンジン出力軸軸線と平行となるように配置さ
れている。なお、サージタンク１１は吸気マニホールド
３１と一体形成された、エンジン出力軸軸線方向に延び
る細長い形状の吸入空気集合通路である。つまり、吸気
マニホールド３１は、サージタンク１１と独立吸気通路
２とを含む単一の部材である。

【００３７】ここで、吸気マニホールド３１はボルト締
結によりエンジン本体に強固に固定され、過給機９は第
１取付ブラケット３２と第２取付ブラケット３３とを介
してエンジン本体に強固に固定されている。また、イン
タクーラ１０は、後で説明するように基本的には浮かし
構造とされているが、第１ステー３４及び第２ステー３
５を用いてエンジン本体側に固定され、その揺動が防止
されるようになっている。なお、両ステー３４、３５は
弾性材(例えば、ラバー)を介してエンジン本体側に固定
され、エンジン本体側の振動のインタクーラ１０への伝
播が抑制ないしは防止されるようになっている。

【００３８】そして、過給機９とインタクーラ１０とサ
ージタンク１１(吸気マニホールド３１の一部)とは、次
のような位置関係で配置されている。すなわち、左右方
向に関しては、過給機９及びサージタンク１１は、イン
タクーラ１０に対して相対的に左側、換言すればエンジ
ン１に近い側に配置されている。上下方向に関しては、
サージタンク１１が過給機９よりも高い位置に配置さ
れ、さらにインタクーラ１０がサージタンク１１よりも
高い位置に配置されている。

【００３９】また、前後方向に関しては、過給機９は、
エンジン１の前端位置から中央部よりもやや後寄りの位
置にわたって配置されている。そして、インタクーラ１
０は、その前端部がエンジン前端部よりも後方に位置
し、その後端部がエンジン後端部よりも前方に位置する
ような位置関係でもって配置されている。つまり、イン
タクーラ１０の前側と後側とには、夫々、空き空間部が
形成されている。

【００４０】かかる配置構造によれば、重量の大きい過
給機９及び吸気マニホールド３１がエンジン本体に近い
位置に配置される一方、重量の小さいインタクーラ１０
がエンジン本体から離れた位置に配置されるので、吸気
装置の組付性が良くなるとともに、吸気装置の支持が容
易となる。

【００４１】また、インタクーラ１０がサージタンク１
１よりも高い位置、すなわちエンジン本体上端部よりも
高い位置に配置されるので、インタクーラ１０への通風
性が良くなり、すなわちインタクーラ１０に走行風があ
たりやすくなり、インタクーラ１０の冷却性能ひいては
吸気充填効率が高められる。さらに、サージタンク１１
の上方には、インタクーラ１０へ冷却風(走行風)を案内
するダクト４０が設けられているので、インタクーラ１
０への通風性がさらに良くなり、インタクーラの冷却性
能が一層高められる。

【００４２】さらに、インタクーラ１０の前側と後側と
には、夫々、空き空間部が形成され、したがってインタ
クーラ１０は車体幅方向にみてエンジンルーム内の中寄
り位置に配置されている。このため、エンジンルーム内
において車体幅方向両端部付近には空き空間が確保され
る。そして、この空き空間はブレーキの真空倍力装置３
６(マスターバック)を配置するのに適した位置であるの
で、該真空倍力装置３６のレイアウトが容易となる。な
お、真空倍力装置３６は、ハンドルの位置(左右)に応じ
て左右のいずれか一方に配置されるものであるが、この
ように左右のいずれにも空き空間が確保されているの
で、ハンドルを左右のいずれに配置しても、真空倍力装
置３６を容易にレイアウトすることができる。

【００４３】インタクーラ１０は、その前端部に入口側
吸入空気タンク１０aを備える一方、その後端部に出口
側吸入空気タンク１０bを備えた積層型熱交換器であっ
て、入口側吸入空気タンク１０aの底部(下端部)には過
給機９から吸入空気を受け入れる吸入空気流入口が設け
られ、出口側吸入空気タンク１０bの底部(下端部)には
サージタンク側に吸入空気を送り出す吸入空気流出口が
設けられている。ここで、前後方向にみて、インタクー
ラ１０の吸入空気流入口は過給機９の吸入空気吐出口に
対応する位置に配設され、インタクーラ１０の吸入空気
流出口はサージタンク１１の吸入空気受入口に対応する
位置に配置されている。かかる構造によれば、インタク
ーラ１０が軽量化・小型化されるので、吸気装置が一層
コンパクト化される。また、インタクーラ１０の吸入空
気流入口及び吸入空気流出口がインタクーラ１０の下端
部に配設されているので、インタクーラ１０と、サージ
タンク１１あるいは機械式過給機９との接続が容易とな
り、吸気装置の組付性が良くなる。

【００４４】ここで、インタクーラ１０の吸入空気流出
口とサージタンク１１の吸入空気受入口とは、過給機９
の後端部よりも後方(過給機９からずれた位置)に配置さ
れている。このため、インタクーラ１０とサージタンク
１１とを接続する通路が、過給機９に対してこれと干渉
し合うことなく近接して配置され、吸気装置がさらにコ
ンパクト化される。

【００４５】過給機９の吸入空気吐出口からインタクー
ラ１０の吸入空気流入口へは、第１接続通路２７を通し
て吸入空気が流れるようになっているが、該吸入空気吐
出口と該吸入空気流入口とが前後方向に関しては近接し
た位置に配置されているので、第１接続通路２７の経路
長は非常に短くなっている。また、インタクーラ１０の
吸入空気流出口からサージタンク１１の吸入空気受入口
へは、第２接続通路３０とエアケーシング２６内の下流
側吸気通路部とを通して吸入空気が流れるようになって
いるが、該吸入空気流出口と該吸入空気受入口とが前後
方向に関しては近接した位置に配置されているので、第
２接続通路３０の経路長は非常に短くなっている。この
ように、第１接続通路２７及び第２接続通路３０が非常
に短いので、吸気装置がコンパクト化されるととともに
その組付性が良くなる。

【００４６】ここで、第１接続通路２７は弾性体(例え
ば、ラバー)からなる第１コネクタ２８を介してインタ
クーラ１０に接続され、他方第２接続通路３０は弾性体
(例えば、ゴム)からなる第２コネクタ２９を介してイン
タクーラ１０に接続されている。つまり、インタクーラ
１０は、いわゆる浮き構造となっている。このため、過
給機９の振動のインタクーラ１０への伝播が第１コネク
タ２８によって抑制ないしは防止され、サージタンク１
１の振動のインタクーラ１０への伝播が第２コネクタ２
９によって抑制ないしは防止される。

【００４７】前記したとおり、過給機９がＶベルトを介
してエンジン出力軸１７によって回転駆動されるように
なっているので、過給機９には、上下振動に加えてＶベ
ルトの張力に起因する横方向の振動が惹起される。他
方、インタクーラ１０には上下方向の振動しか惹起され
ない。つまり、基本的には過給機９とインタクーラ１０
とでは振動モードが異なる。しかしながら、このよう
に、インタクーラ１０は、弾性体を介して過給機９又は
サージタンク１１と接続されているので、インタクーラ
１０と過給機９ないしはサージタンク１１との接続部に
は強い応力が作用せず、吸気装置の耐久性ないしは信頼
性が高められる。

【００４８】以下、エアケーシング２６(一体化通路)の
具体的な構造及び機能について説明する。エアケーシン
グ２６は過給機９のすぐ後側に配置され、該過給機９の
後端部に固定されている。つまり、エアケーシング２６
は実質的には過給機９と一体化され、したがって過給機
９とほぼ同一モードで振動することになる。インタクー
ラ１０は、前端部では第１接続通路２７及び第１コネク
タ２８を介して過給機９に接続される一方、後端部では
第２接続通路３０及び第２コネクタ２９を介してエアケ
ーシング２６に接続されているが、過給機９とエアケー
シング２６とがこのように同一モードで振動するので、
インタクーラ１０の前端部と後端部とに伝達される振動
モードが同一となり、インタクーラ１０にさほど強い応
力が惹起されず、インタクーラ１０ひいては吸気装置の
耐久性が高められる。なお、過給機９あるいはエアケー
シング２６からインタクーラ１０への振動の伝達が弾性
体で形成された第１コネクタ２８又は第２コネクタ２９
によって抑制ないしは防止されるのは前記したとおりで
ある。

【００４９】図４〜図６にも示すように、エアケーシン
グ２６には、第１〜第４開口部５１〜５４(接続端)が設
けられている。ここで、第１開口部５１はスロットルボ
ディ２５にボルト締結され、第２開口部５２は過給機９
のケーシング(吸入空気吸込口)にボルト締結され、第３
開口部５３は接続管(図示せず)を介してサージタンク１
１(吸気マニホールド３１)に接続され、第４開口部５４
は第２接続通路３０に接続されている。

【００５０】そして、エアケーシング２６内には、第１
開口部５１と第２開口部５２とを連通する上流側吸気通
路部６０と、第３開口部５３と第４開口部５４とを連通
する下流側開口部６１とが形成されている。なお、上流
側吸気通路部６０は過給機９より上流側の共通吸気通路
６aの一部であり、下流側吸気通路部６１はインタクー
ラ１０より下流側の共通吸気通路６cの一部である。こ
こで、エアケーシング２６がエンジン１に装着された状
態においては、下流側吸気通路部６１は上流側吸気通路
部６０の上側に位置するようになっている。

【００５１】上流側吸気通路部６０と下流側吸気通路部
６１とは、一部では仕切壁６３のみによって仕切られた
構造とされている。この仕切壁６３を貫通して上流側吸
気通路部６０と下流側吸気通路部６１とを連通させる連
通孔が設けられ、この連通孔が前記のバイパス吸気通路
１２とされている。そして、前記の開閉弁１３はこのバ
イパス吸気通路１２(連通孔)を開閉するようになってい
る。なお、エアケーシング２６は、開閉弁１３のバルブ
ケースを兼ねているので、格別なバルブケースを設ける
必要はなく、この分吸気装置がコンパクト化される。

【００５２】このように、エアケーシング２６が、過給
機９の後方に生じた空き空間を有効に利用して配置され
るので、その分吸気装置がコンパクト化される。また、
このように単一のエアケーシング２６が複数の吸入通路
を兼ねているので、吸気装置の部品点数が少なくなり、
その構造が簡素化される。さらに、このようにエアケー
シング２６を支持するだけで、吸気通路系統の大半を支
持することができるので、吸気通路系統を十分な支持剛
性でもって支持するのが容易となる。かつ、バイパス吸
気通路１２が仕切壁６３を貫通する連通孔とされている
ので、格別にバイパス吸気通路を設ける必要がなくな
り、吸気装置が一層コンパクト化される。

【００５３】バイパス吸気通路１２(連通孔)近傍におい
て下流側吸気通路部６１には、前記の第１ＥＧＲ装置Ｅ
₁(ホットＥＧＲ)の第１ＥＧＲガス導入口６５(すなわ
ち、第１ＥＧＲ通路１５の下流端)が開口している。こ
こで、第１ＥＧＲガス導入口６５は、吸入空気流れ方向
にみて、バイパス吸気通路１２(連通孔)よりも上流側に
配置されている。なお、上流側吸気通路部６０には、前
記の第２ＥＧＲ装置Ｅ₂(コールドＥＧＲ)の第２ＥＧＲ
ガス導入口６６(すなわち、第２ＥＧＲ通路１８の下流
端)が開口している。

【００５４】かくして、第１ＥＧＲ装置Ｅ₁において
は、ＥＧＲガスがバイパス吸気通路１２より上流側で吸
気系に導入され、したがってＥＧＲガスが吸入空気の主
流からはずれた位置に導入されることになるので、ＥＧ
Ｒガスの吸入空気中への分散性が良くなる。また、ＥＧ
Ｒガス中の水蒸気が凝縮して生じた凝縮水が、開閉弁１
３の開弁時に、下流側吸気通路部６１からバイパス吸気
通路１２(連通孔)を通して上流側吸気通路部６０に重力
で流下し、この後過給機９内で気化される。このため、
腐食性の強い凝縮水がエアケーシング２６内に滞留せ
ず、エアケーシング２６での腐蝕あるいはさびの発生が
防止ないしは低減され、その耐久性が高められる。

【００５５】前記したとおり、インタクーラ１０の吸入
空気流出口からサージタンク１１の吸入空気受入口に至
る一連の吸気通路(以下、これを接続吸気通路という)
は、第２コネクタ２９と、第２接続通路３０と、エアケ
ーシング２６内に形成された下流側吸気通路部６１と、
接続管とで構成されるが、該接続吸気通路は、そのサー
ジタンク１１への接続部における軸線と、独立吸気通路
２のサージタンク１１への接続部の軸線とが９０°以下
の角度(鋭角)をなすようにして、下側からサージタンク
１１に接続されている。さらに、この接続吸気通路は、
略Ｕ字状に湾曲し、一端がインタクーラ１０の吸入空気
流出口に接続され、他端がサージタンク１１の吸入空気
受入口に接続されている。

【００５６】接続吸気通路が、このような形状に形成さ
れているので、接続吸気通路からサージタンク１１に流
入した吸入空気はまずサージタンク１１の天井面にぶつ
かり、該天井面ではね返された後各独立吸気通路２に流
入することになる。ここで、吸入空気がサージタンク１
１の天井面にぶつかってはね返る際にサージタンク１１
内で四方八方に散乱する。このため、吸入空気が各独立
吸気通路２にまんべんなく分配され、各独立吸気通路２
への吸入空気の分配率が均一化され、エンジン１の回転
安定性が高められる。また、接続吸気通路が略Ｕ字状に
湾曲してインタクーラ１０の吸入空気流出口とサージタ
ンク１１の吸入空気受入口とに接続されているので、イ
ンタクーラ１０と吸気マニホールド３１(サージタンク
１１)とを左右方向に近接して配置することができ、吸
気装置を一層コンパクト化することができる。

【００５７】なお、前記の第１ＥＧＲ導入口６５が略Ｕ
字状の接続吸気通路の、下端部よりも上方に位置するの
で、ＥＧＲガス中の水蒸気が凝縮して生じる腐食性の強
い凝縮水が第１ＥＧＲ通路１５に流入せず、第１ＥＧＲ
通路１５の耐久性が高められる。

【００５８】

【発明の効果】本発明の第１の態様によれば、一体化通
路が過給機の回転軸の軸線方向の一端側の空き空間を有
効に利用して配置されるので、吸気通路系統ひいては吸
気装置がコンパクト化される。また、上流側吸気通路の
一部と下流側吸気通路の一部とが一体化されているの
で、部品点数が少なくなり、吸気装置の構造が簡素化さ
れる。さらに、一体化通路を支持すれば、吸気通路系統
の大半を支持することになるので、吸気通路系統を十分
な支持剛性でもって支持するのが容易となり、吸気装置
の支持剛性が高められる。かつ、バイパス吸気通路が仕
切壁を貫通する連通孔とされているので、格別にバイパ
ス吸気通路を設ける必要がなくなり、吸気装置が一層コ
ンパクト化される。

【００５９】本発明の第２の態様によれば、基本的には
本発明の第１の態様にかかる過給機付エンジンの吸気装
置と同様の効果が得られる。さらに、エアケーシングが
高い支持剛性でもって支持されるので、吸気通路系統ひ
いては吸気装置の支持剛性が一層高められる。また、一
体化通路をエアケーシングとしたことにより吸気通路系
統が一層コンパクト化される。

【００６０】本発明の第３の態様によれば、基本的には
本発明の第２の態様にかかる過給機付エンジンの吸気装
置と同様の効果が得られる。さらに、上流側吸気通路と
リショルム式ポンプ(過給機)との接続部が簡素な構造と
なるので、吸気装置がさらに簡素化・コンパクト化され
る。

【００６１】本発明の第４の態様によれば、基本的には
本発明の第３の態様にかかる過給機付エンジンの吸気装
置と同様の効果が得られる。さらに、インタクーラと吸
気集合部との間の接続通路が簡素な構造となるので、吸
気通路系統ひいては吸気装置全体がさらにコンパクト化
される。

【００６２】本発明の第５の態様によれば、基本的には
本発明の第１の態様にかかる過給機付エンジンの吸気装
置と同様の効果が得られる。さらに、ＥＧＲガスが吸入
空気の主流からはずれた位置に導入され、ＥＧＲガスの
吸入空気中への分散性が良くなるので、ＮＯx低減効果
ら高められる。

【００６３】本発明の第６の態様によれば、基本的には
本発明の第５の態様にかかる過給機付エンジンの吸気装
置と同様の効果が得られる。さらに、ＥＧＲガス中の水
蒸気が凝縮して生じた腐食性の強い凝縮水が過給機内で
気化され、エアケーシング内に滞留しないので、エアケ
ーシング内での腐蝕あるいはさびの発生が防止ないしは
低減されんその耐久性が高められる。

【００６４】本発明の第７の態様によれば、基本的には
本発明の第１の態様にかかる過給機付エンジンの吸気装
置と同様の効果が得られる。さらに、非過給領域では燃
焼室に高温のＥＧＲガスが供給されて混合気の燃焼性が
高められる。他方、過給領域では燃焼室に低温のＥＧＲ
ガスが供給されてＮＯx発生量が低減されるとともに、
ノッキングの発生が防止される。

【００６５】本発明の第８の態様によれば、上流側吸気
通路の一部と下流側吸気通路の一部とがエアケーシング
内に形成され、このエアケーシングが、リショルム式ポ
ンプ(過給機)の回転軸の軸線方向の一端側の空き空間を
有効に利用して配置されるので、吸気装置がコンパクト
化される。また、上流側吸気通路の一部と下流側吸気通
路の一部とが一体化されているので、部品点数が少なく
なり、吸気装置の構造が簡素化される。さらに、エアケ
ーシングを支持すれば、吸気通路系統の大半を支持する
ことになるので、吸気通路系統を十分な支持剛性でもっ
て支持するのが容易となる。かつ、バイパス吸気通路
が、特別な通路を設けるのではなく、仕切壁を貫通する
連通孔とされているので、吸気装置が一層コンパクト化
される。また、リショルム式ポンプの吸入空気吸込口が
上流側吸気通路と同じ側に配置されているので、上流側
吸気通路とリショルム式ポンプ(過給機)との接続部が簡
素な構造となり、吸気装置がさらに簡素化・コンパクト
化される。かつ、インタクーラの吸入空気流入口側がリ
ショルム式ポンプの吐出口に接続される一方、吸入空気
流出口側がエアケーシングの下流側吸気通路部に接続さ
れているので、インタクーラと吸気集合部との間の接続
通路が簡素な構造となり、吸気装置がよりコンパクト化
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる吸気装置を備えたエンジンの
側面説明図である。

【図２】図１に示すエンジンの平面説明図である。

【図３】図１に示すエンジンの正面説明図である。

【図４】エアケーシングの平面説明図である。

【図５】エアケーシングの正面説明図である。

【図６】エアケーシングの側面説明図である。

【図７】図１に示すエンジンの吸気装置のシステム構
成図である。

【符号の説明】

Ｅ₁…第１ＥＧＲ装置Ｅ₂…第２ＥＧＲ装置１…エンジン２…独立吸気通路３…独立排気通路４…共通排気通路６…共通吸気通路９…過給機１０…インタクーラ１０a…入口側吸入空気タンク１０b…出口側吸入空気タンク１１…サージタンク１２…バイパス吸気通路１３…開閉弁１５…第１ＥＧＲ通路１７…エンジン出力軸１８…第２ＥＧＲ通路２３…前輪車軸２６…エアケーシング２７…第１接続通路２８…第１コネクタ２９…第２コネクタ３０…第２接続通路３１…吸気マニホールド３２,３３…第１,第２取付ブラケット４０…ダクト４４…Ｖベルト６０…上流側吸気通路部６１…下流側吸気通路部６３…仕切壁６５…第１ＥＧＲ導入口６６…第２ＥＧＲ導入口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平本信男広島県安芸郡府中町新地３番１号株式会社マツダエンジニアリング内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上流側吸気通路から供給された吸入空気
を下流側吸気通路に吐出する過給機が設けられ、上記上
流側吸気通路が過給機の回転軸の軸線方向の一端側に配
置されている過給機付エンジンの吸気装置において、上流側吸気通路の一部をなす上流側吸気通路部と、下流
側吸気通路の一部をなす下流側吸気通路部とが仕切壁に
よって仕切られて一体化されてなる一体化通路が設けら
れ、該一体化通路に、上記仕切壁を貫通して上流側吸気通路
部と下流側吸気通路部とを連通させる連通孔と、該連通
孔を開閉する開閉弁とが設けられていることを特徴とす
る過給機付エンジンの吸気装置。
【請求項２】請求項１に記載された過給機付エンジン
の吸気装置において、過給機が、ブラケットを介してエンジン本体に固定され
た機械式過給機であって、一体化通路が、過給機のケーシングに一体的に連結され
たエアケーシングであることを特徴とする過給機付エン
ジンの吸気装置。
【請求項３】請求項２に記載された過給機付エンジン
の吸気装置において、過給機が、その回転軸の軸線方向にみて上流側吸気通路
が配置されている方の端部に吸入空気吸込口を備えてい
るリショルム式ポンプであることを特徴とする過給機付
エンジンの吸気装置。
【請求項４】請求項３に記載された過給機付エンジン
の吸気装置において、過給機から吐出された吸入空気を冷却するインタクーラ
が設けられ、該インタクーラの吸入空気流入口側がリシ
ョルム式ポンプの吐出口に接続される一方、吸入空気流
出口側がエアケーシングの下流側吸気通路部に接続され
ていることを特徴とする過給機付エンジンの吸気装置。
【請求項５】請求項１に記載された過給機付エンジン
の吸気装置において、吸入空気流れ方向にみて、連通孔より上流側の下流側吸
気通路部に、非過給時に吸気系にＥＧＲガスを導入する
ＥＧＲガス導入口が設けられていることを特徴とする過
給機付エンジンの吸気装置。
【請求項６】請求項５に記載された過給機付エンジン
の吸気装置において、下流側吸気通路部が上流側吸気通路部の上側に配置さ
れ、ＥＧＲガス導入口が連通孔近傍に配置されているこ
とを特徴とする過給機付エンジンの吸気装置。
【請求項７】請求項１に記載された過給機付エンジン
の吸気装置において、下流側吸気通路部に非過給領域でＥＧＲガスを供給する
第１のＥＧＲガス導入口が設けられる一方、上流側吸気
通路部に過給領域でＥＧＲガスを供給する第２のＥＧＲ
ガス導入口が設けられていることを特徴とする過給機付
エンジンの吸気装置。
【請求項８】上流側吸気通路から供給された吸入空気
を下流側吸気通路に吐出する過給機が設けられ、上記上
流側吸気通路が過給機の回転軸の軸線方向の一端側に配
置されている過給機付エンジンの吸気装置において、過給機が、ブラケットを介してエンジン本体に固定さ
れ、かつその回転軸の軸線方向にみて上流側吸気通路が
配置されている方の端部に吸入空気吸込口を備えている
リショルム式ポンプであって、上流側吸気通路の一部をなす上流側吸気通路部と、下流
側吸気通路の一部をなす下流側吸気通路部とが仕切壁に
よって仕切られて一体化されてなる一方、リショルム式
ポンプのケーシングに一体的に連結されているエアケー
シングが設けられ、該エアケーシングに、上記仕切壁を貫通して上流側吸気
通路部と下流側吸気通路部とを連通させる連通孔と、該
連通孔を開閉する開閉弁とが設けられ、過給機から吐出された吸入空気を冷却するインタクーラ
が設けられ、該インタクーラの吸入空気流入口側がリシ
ョルム式ポンプの吐出口に接続される一方、吸入空気流
出口側がエアケーシングの下流側吸気通路部に接続され
ていることを特徴とする過給機付エンジンの吸気装置。