JP2009085054A - エンジンの過給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構造で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、かつ電動過給機の消費電力を低減することができるエンジンの過給装置を提供する。
【解決手段】エンジンＣＥは、電動過給機１４と、バッテリ３７と、バッテリ３７に冷却風を案内する冷却風案内ダクト４６とを備えている。電動過給機１４は、コンプレッサ部３３と、モータ部３４と、バッテリ３７等から供給される電力を昇圧する電圧制御部３６とを有している。バッテリ３７はサスペンションタワー４５の近傍に配置されている。冷却風案内ダクト４６から分岐する分岐ダクト４７を介して、電動過給機１４に走行風が供給され、モータ部３４と電圧制御部３６とが十分に冷却される。モータ部３４及び電圧制御部３６はバッテリ３７近傍に配設され、電動過給機１４とバッテリ３７との間の配線が短くなり、配線抵抗の減少により消費電力が低減される。
【選択図】図３

Description

本発明は、電動過給機がバッテリの近傍に配置される一方、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が、バッテリに冷却風を案内する冷却風案内ダクトを利用して冷却されるようになっているエンジンの過給装置に関するものである。

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。

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有し、これらは一般にエンジンルーム内に配置されている。
特表２００４−５０５２０１号公報（段落［００１１］、図１）

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。

また、一般に、車両には多数の電気機器が設けられているので、オルタネータないしはバッテリの負荷を軽減するため、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。さらに、近年、車室内音をドライバにとって快い音にすることも求められている。具体的には、例えば加速時にドライバに快い加速感を感じさせるような音を生成することなどが求められている。

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／又は制御部を十分に冷却することができ、電動過給機の消費電力を低減することができ、及び／又は、車両に快い音を生じさせることができる、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。

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、バッテリに冷却風を案内（ないしは送風）する冷却風案内ダクト（冷却風案内通路）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。このエンジンの過給装置においては、電動過給機のモータ部と昇圧回路部とが、バッテリ近傍に配設されている。そして、冷却風案内ダクト内の冷却風が、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）に供給されるようになっている。

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。

また、本発明に係るエンジンの過給装置においては、電動過給機が、エンジンルーム内においてダッシュパネルの近傍に形成された吸気音の４次成分（例えば、４００〜８００Ｈｚ）と共鳴する共鳴空間内又は該共鳴空間（以下「４次成分共鳴空間」という。）の近傍に配置され、かつ、エアクリーナ上流の吸気ダクトの一部が冷却風案内ダクトに接続されているのが好ましい。

本発明に係るエンジンの過給装置によれば、冷却風案内ダクト内の冷却風がモータ部と昇圧回路部とのうちの少なくとも一方に供給されるので、（大抵は既設の）冷却風案内ダクトを有効に利用して、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、電動過給機のモータ部と昇圧回路部とがバッテリ近傍に配設されているので、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。

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。

本発明に係るエンジンの過給装置において、電動過給機が４次成分共鳴空間内又はその近傍に配置され、かつエアクリーナ上流の吸気ダクトの一部が冷却風案内ダクトに接続されている場合は、エアクリーナ等で発生した４次成分を含む吸気音が、吸気ダクトと冷却風案内ダクトとを経由して電動過給機に伝播し、さらに４次成分共鳴空間に伝播する。そして、吸気音中の４次成分が４次成分共鳴空間内で共鳴して大きな４次成分の共鳴音が発生し、この共鳴音はダッシュパネルを通り抜けて車室内に伝播する。他方、一般に、吸気音の４次成分は、車両のドライバが加速性を音で感じることができる成分である。したがって、加速時にドライバに快い加速感を感じさせるような音を生成することができる。

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。

（実施の形態１）
以下、図１〜５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、ガソリン等を燃料とする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。

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を駆動する。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。なお、エンジンＣＥの駆動力は、変速機３８（図５参照）とファイナルギヤ３９（図５参照）とを介して車輪（図示せず）に伝達される。

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、全気筒に共通な単一の共通吸気通路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が設けられている（図３参照）。

また、共通吸気通路１２には、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。ここで電動式過給機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。また、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。なお、電動式過給機１４より上流側において、共通吸気通路１２には、吸入空気量を検出する、例えばホットワイヤ式のエアフローセンサ１７（図３参照）が設けられている。

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。

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独立吸気通路２０が接続され、その下流端は、それぞれ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、本発明の適用範囲内である。

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、各気筒に共通の単一の共通排気通路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。

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。

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、その説明は省略する。

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（空冷）を促進するための冷却フィン３５が設けられている。

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。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（図示せず）が設けられている。なお、モータ部３４と電圧制御部３６とを一体化してもよい。例えば、電圧制御部３６をモータ部３４のハウジング内に配置してもよい。

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。

図３に示すように、エンジンルーム４０（図４、図５参照）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４１（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４２が取り付けられる一方、後側には排気マニホールド４３が取り付けられている。エンジン本体部４１のやや後方には、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。

エンジン本体部４１の左端部より左側において、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４１の右端部近傍に配設されたウォータポンプ４４から冷却水が供給される。また、エンジンルーム４０の前端部近傍には、インタークーラ１６が配置されている（図５参照）。なお、図示していないが、インタークーラ１６の前側にはエアコンのコンデンサが配設される一方、後側にはエンジン冷却水を冷却するラジエータが配設されている。また、インタークーラ１６の後方（ラジエータの後側）には、電動式の冷却ファン５０が配設されている。

エンジン本体部４１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４５が配置されている。そして、サスペンションタワー４５の左前方において、該サスペンションタワー４５の近傍にはバッテリ３７が配置されている。このバッテリ３７の右側において、該バッテリ３７の近傍、ないしは該バッテリ３７と近接した位置に、電動過給機１４が配置されている。ここで、互いに一体形成されたコンプレッサ部３３及びモータ部３４は、コンプレッサ部３３が右側となるようにして、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、モータ部３４の後方において、該モータ部３４の近傍に電圧制御部３６が配置されている。つまり、モータ部３４及び電圧制御部３６は、バッテリ３７の右側において、該バッテリ３７の近傍、ないしは該バッテリ３７と近接した位置に配置されている。

エアクリーナ１３は、エンジン本体部４１より前側でありかつ左側となる位置に配置され、概ねバッテリ３７の前方に位置している。そして、共通吸気通路１２の、エアクリーナ１３と電動過給機１４のコンプレッサ部３３とを接続している部分（コンプレッサ上流側吸気通路）は、エンジン本体部４１の左側に配設されている。なお、共通吸気通路１２のエアクリーナ１３より上流側の部分１２ａ（以下「吸気ダクト１２ａ」という。）の上流側の一部分は、後で説明する冷却風案内通路４６に接続され、その先端部１２ｂは冷却風案内通路４６内に開口している。

このように、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４５の近傍に配置されているが、サスペンションタワー４５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。

また、電動過給機１４のモータ部３４と電圧制御部３６とがバッテリ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。

エンジンルーム４０内においてエンジン本体部４１の左側には、概ね前後方向に伸び、矢印Ｂ１で示すように、バッテリ３７に冷却風を案内ないしは送風する冷却風案内ダクト４６が配設されている。冷却風案内ダクト４６の前端部４６ａは、エンジンルーム４０の前端部近傍において、前方に向かって開口し、車両走行時には走行風をダクト内に導入することができるようになっている。また、冷却風案内ダクト４６の後端部４６ｂはバッテリ３７に向かって開口している。このように、バッテリ３７に冷却風が供給され、バッテリ３７が冷却され、その高温化が防止される。

さらに、エンジンルーム４０内には、後端部４６ｂのやや前側（上流側）において冷却風案内ダクト４６から分岐して後方に伸びる分岐ダクト４７が設けられている。この分岐ダクト４７の後端部４７ａは電動過給機１４のモータ部３４に向かって後ろ向きに開口し、冷却風案内ダクト４６内に導入された走行風の一部を、矢印Ｂ２で示すように、モータ部３４と電圧制御部３６とに供給するようになっている。

このように、電動過給機１４のモータ部３４と電圧制御部３６とを、ほぼ外気と同程度の温度の走行風によって冷却することができるので、その放熱性が高めることができ、モータ部３４と電圧制御部３６とを十分に冷却することができる。

この車両ないしはエンジンＣＥでは、電動過給機１４のコンプレッサ部３３が、排気ターボ過給機１５のコンプレッサ１５ａの上流側の共通吸気通路１２に設けられているので、電動過給機１４による過給アシスト性能を高めることができ、エンジンＣＥの過給効率を高めることができる。前記のとおり、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からである。

ところで、エンジンＣＥの吸気系においては、主としてエアクリーナ１３を音源とする吸気音が発生する。そして、この吸気音は、その基本成分（基本音）である１次成分と、２次成分以上の高次成分（高次音）とを含む。なお、これらの高次成分については、次数が高くなるのに伴って、その強度（音圧）は小さくなる。これらの１次成分及び高次成分のうち、奇数次成分、例えば１次、３次、５次、７次成分等は、一般的には、車両のドライバに異音ないしは不快音として認識される。これに対して、偶数次成分、例えば２次、４次、６次成分等は、一般的には、車両のドライバに快い音として認識される。ただし、２次成分は、こもり音と感じられることがある。また、６次成分ないしはこれより高次の偶数次成分は、強度が低いので車両のドライバに認識されにくい。

偶数次成分の中で、吸気音の４次成分は、とくにドライバに車両ないしはエンジンＣＥの加速性を感じさせることができる成分である。そこで、この車両ないしはエンジンＣＥでは、吸気音の４次成分をエンジンルーム内の共鳴空間で共鳴させてその強度を大きくし、加速時にドライバに快い加速感を感じさせるようにしている。

前記のとおり、エンジンＣＥの吸気系においては、共通吸気通路１２のエアクリーナ１３より上流側の吸気ダクト１２ａの上流側の一部分は冷却風案内通路４６に接続され、その先端部１２ｂは冷却風案内通路４６内に開口している。このため、主としてエアクリーナ１３を音源とする吸気音は、まず、吸気ダクト１２ａを経由して、冷却風案内通路４６の上流端近傍部に伝播する。このようにして冷却風案内通路４６の上流端近傍部に伝播した吸気音は、この後、矢印Ｃ（点線）で示すように、冷却風案内通路４６と分岐ダクト４７とを経由して、電動過給機１４及びその周辺に伝播する。

他方、図４及び図５に示すように、ボンネット４８の下側のエンジンルーム４０内において、ダッシュパネルＰの前側には、吸気音の４次成分と共鳴する４次成分共鳴空間Ｒが形成されている。なおボンネット４８の裏面（下面）には吸音材４９が取り付けられている。そして、電動過給機１４はこの４次成分共鳴空間Ｒ内ないしはその近傍（近接した部位）に位置している。なお、図５において矢印Ｄ（点線）は、ボンネット４８の裏面に沿って走行風が流れる経路を示している。

このように、電動過給機１４が４次成分共鳴空間Ｒ内ないしはその近傍に位置しているので、電動過給機１４に伝播した吸気音は４次成分共鳴空間Ｒに伝播する。そして、吸気音中の４次成分は、４次成分共鳴空間Ｒ内で共鳴して大きな４次成分の共鳴音が発生する。この共鳴音は、ダッシュパネルＰを通り抜けて車室内に伝播する。そして、前記のとおり、吸気音の４次成分は車両のドライバが加速性を音から感じることができる成分であるので、加速時にドライバに快い加速感を感じさせるような音を生成することができる。

ところで、図１〜図５に示す車両ないしはエンジンＣＥでは、前記のとおり、冷却風案内通路４６から分岐した分岐ダクト４７により電動過給機１４のモータ部３４及び電圧制御部３６に走行風を供給するようにしている。しかしながら、分岐ダクト４７を設けず、電動過給機１４のモータ部３４及び／又は電圧制御部３６を、バッテリ３７近傍において冷却風案内通路４６内に配置してもよい。この場合も、図１〜図５に示す車両ないしはエンジンＣＥとほぼ同様に、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、かつ、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。また、電動過給機１４を４次成分共鳴空間Ｒに配置することができれば、加速時にドライバに快い加速感を感じさせるような音を生成することができる。

（実施の形態２）
以下、図６及び図７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。

図６及び図７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５１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。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。

エンジンＤＥの吸気系では、共通吸気通路１２に、電磁式の吸気制御弁５２が設けられている。この吸気制御弁５２は、エアフローセンサ１７よりも下流側であり、かつ後で説明する第２のＥＧＲ装置５５のＥＧＲ通路５６との接続部より上流側の部位に配置されている。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。

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５３と、パティキュレートフィルタ５４とが設けられている。酸化触媒を含む排気ガス浄化触媒５３及びパティキュレートフィルタ５４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５４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５３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５４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。

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（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。

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たる目的として、第２のＥＧＲ装置５５が設けられている。この第２のＥＧＲ装置５５には、ＥＧＲガスの流路となるＥＧＲ通路５６が設けられている。ここで、ＥＧＲ通路５６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５４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５６の下流端は、吸気制御弁５２より下流側（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。

そして、ＥＧＲ通路５６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５７と、ＥＧＲガス量を制御するＥＧＲ制御弁５８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には電動過給機１４が設けられている。なお、電動過給機１４の構成及び機能は実施の形態１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４５、冷却風案内ダクト４６、分岐ダクト４７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。

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、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、かつ加速時にドライバに快い加速感を感じさせるような音を生成することができる。

本発明の実施の形態１に係る過給装置を備えた火花点火式のエンジンのシステム構成を示す模式図である。 図１に示すエンジンの電動過給機の斜視図である。 図１に示すエンジンにおける、エンジンルーム内でのエンジン、電動過給機、排気ターボ過給機、バッテリ、冷却風案内ダクト、分岐ダクト等の配置構造を示す模式的な平面図である。 図１に示すエンジンのエンジンルーム内における４次成分共鳴空間の位置を示す、エンジンルーム内の各構成要素の模式的な平面図である。 図１に示すエンジンのエンジンルーム内における４次成分共鳴空間の位置を示す、エンジンルーム内の各構成要素の模式的な側面図である。 本発明の実施の形態２に係る過給装置を備えたディーゼルエンジンのシステム構成を示す模式図である。 図６に示すエンジンにおける、エンジンルーム内でのエンジン、電動過給機、排気ターボ過給機、バッテリ、冷却風案内ダクト、分岐ダクト等の配置構造を示す模式的な平面図である。

符号の説明

ＣＥ 火花点火式エンジン、ＤＥ ディーゼルエンジン、Ｐ ダッシュパネル、Ｒ ４次成分共鳴空間、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、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 エアフローセンサ、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 第２の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 変速機、３９ ファイナルギヤ、４０エンジンルーム、４１ エンジン本体部、４２ 吸気マニホールド、４３ 排気マニホールド、４４ ウォータポンプ、４５ サスペンションタワー、４６ 冷却風案内ダクト、４７ 分岐ダクト、４８ ボンネット、４９ 吸音材、５０ 冷却ファン、５１ 燃料噴射弁、５２ 吸気制御弁、５３ 排気ガス浄化触媒、５４ パティキュレートフィルタ、５５ 第２のＥＧＲ装置、５６ ＥＧＲ通路、５７ ＥＧＲクーラ、５８ ＥＧＲ制御弁。

Claims (3)

1. 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、電源から供給される電力を昇圧してモータ部に供給する昇圧回路部とを有する電動過給機と、
   エンジンルーム内に配置されたバッテリと、
   バッテリに冷却風を案内する冷却風案内ダクトとを備えているエンジンの過給装置において、
   電動過給機のモータ部と昇圧回路部とがバッテリ近傍に配設され、
   冷却風案内ダクト内の冷却風が、モータ部と昇圧回路部とのうちの少なくとも一方に供給されるようになっていることを特徴とするエンジンの過給装置。
2. エンジンが排気ターボ過給機を備えていて、
   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してい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。
3. 電動過給機が、エンジンルーム内においてダッシュパネルの近傍に形成された、吸気音の４次成分と共鳴する共鳴空間内又は該共鳴空間の近傍に配置され、
   かつ、エアクリーナ上流の吸気ダクトの一部が冷却風案内ダクトに接続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。

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