JP2018100648A - エンジンシステム及びそれに使用される吸気マニホールド - Google Patents

Abstract

【課題】減速時にエンジンに導入される残留ＥＧＲガスの濃度を速やかに低下させること。
【解決手段】エンジンシステムは、エンジン１の吸気通路２と排気通路３に設けられる過給機５と、ＬＰＬタイプのＥＧＲ装置２１と、エンジン１の直上流に配置される吸気マニホールド８と、吸気マニホールド８より上流の吸気通路２に配置される電子スロットル装置６と、電子スロットル装置６より下流の吸気通路２へ新気を導入する新気導入通路３１と、新気量を調節する新気導入弁３２とを備える。吸気マニホールド８は、サージタンク８ａと、サージタンク８ａから分岐する複数の分岐管８ｂとを含む。新気導入通路３１は、その入口３３ａがＥＧＲ通路２２の出口２２ｂより上流の吸気通路２に接続される。新気導入通路３１の出口側には、吸気マニホールド８の各分岐管８ｂのそれぞれに新気を分配する新気分配管３３が設けられる。
【選択図】図１

Description

この発明は、低圧ループ式の排気還流装置を備えたエンジンシステム及びそのエンジンシステムに使用される吸気マニホールドに関する。

従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載されるエンジンシステムが知られている。このエンジンシステムは、エンジンと、エンジンの複数の気筒に連通する吸気通路及び排気通路と、吸気通路を流れる吸気量を調節する電子スロットル装置と、電子スロットル装置より上流の吸気通路と排気通路に設けられる過給機と、エンジンの各気筒から排気通路へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路へ流してエンジンへ還流させる低圧ループ式のＥＧＲ装置と、電子スロットル装置より下流の吸気通路へ新気を導入する新気導入通路と、新気導入通路における新気流量を調節する新気導入弁とを備える。ＥＧＲ装置は、ＥＧＲ通路を含み、ＥＧＲ通路の入口は排気通路に接続され、ＥＧＲ通路の出口は、過給機のコンプレッサより上流の吸気通路に接続される。ここで、電子スロットル装置より下流の吸気通路には、サージタンクと複数の分岐管とを含む吸気マニホールドが設けられ、サージタンクに流入した吸気を各分岐管を介してエンジンの各気筒へ分配されるようになっている。新気導入通路の出口は、電子スロットル装置より下流であってサージタンクより上流の吸気通路に接続される。新気導入通路の入口は、コンプレッサ及びＥＧＲ通路の出口より上流の吸気通路に接続される。

上記のエンジンシステムでは、エンジンの減速時に、開弁中のＥＧＲ弁を閉弁して吸気通路へのＥＧＲガスの導入を遮断すると共に、閉弁中の新気導入弁を開弁してサージタンクより上流の吸気通路へ新気を導入するようになっている。これにより、サージタンクに残留しているＥＧＲガスや電子スロットル装置より上流の吸気通路に残留して電子スロットル装置より下流の吸気通路へ流れる残留ＥＧＲガスを新気により希釈し、エンジンに対するＥＧＲを減衰させて、エンジンの減速失火を防止するようになっている。

特開２０１５−０４０５４９号公報

ところが、特許文献１に記載のエンジンシステムでは、サージタンクがある程度の容積を有することから、その上流から導入される新気によってサージタンクの中の残留ＥＧＲガスを速やかに希釈することが難しかった。このため、エンジンの減速時に残留ＥＧＲガスの濃度を速やかに低下させることが難しく、ＥＧＲ減衰に時間を要するという問題があった。この意味で、エンジンの減速失火対策が十分でなかった。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、エンジンの減速時にエンジンに導入される残留排気還流ガスの濃度を速やかに低下させることを可能としたエンジンシステム及びそれに使用される吸気マニホールドを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数の気筒を有するエンジンと、エンジンの各気筒へ吸気を導入するための吸気通路と、エンジンから排気を導出するための排気通路と、吸気通路と排気通路に設けられ、吸気通路における吸気を昇圧させるための過給機と、過給機は、吸気通路に配置されたコンプレッサと、排気通路に配置されたタービンと、コンプレッサとタービンを一体回転可能に連結する回転軸とを含むことと、エンジンの直上流にて吸気通路に配置され、吸気が導入されるサージタンクと、サージタンクに導入された吸気をエンジンの各気筒へ分配するための複数の分岐管とを含む吸気マニホールドと、吸気マニホールドより上流の吸気通路に配置され、吸気通路を流れる吸気量を調節するための吸気量調節弁と、エンジンから排気通路へ排出される排気の一部を排気還流ガスとして吸気通路へ流してエンジンへ還流させるための排気還流通路と、排気還流通路における排気還流ガス流量を調節するための排気還流弁とを含む排気還流装置と、排気還流通路は、その入口がタービンより下流の排気通路に接続され、その出口がコンプレッサより上流の吸気通路に接続されることと、吸気量調節弁より下流の吸気通路へ新気を導入するための新気導入通路と、新気導入通路は、その入口が排気還流通路の出口より上流の吸気通路に接続されることと、新気導入通路を流れる新気量を調節するための新気導入弁とを備えたエンジンシステムにおいて、新気導入通路の出口側に、吸気マニホールドの複数の分岐管のそれぞれに新気を分配するための新気分配手段が設けられることを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、エンジンの減速時には、開弁中の吸気量調節弁が閉弁されることにより、吸気量調節弁から吸気マニホールド及びエンジンへ流れる吸気が絞られる。このとき、開弁中の排気還流弁が閉弁されることにより、排気還流通路から吸気通路への排気還流ガスの導入が遮断される。しかし、吸気マニホールドのサージタンクの容積が比較的大きいことから、その中に排気還流ガスが残留する。また、排気還流通路の出口から吸気量調節弁までの流路が比較的長く、ある程度の容積があることから、その流路に排気還流ガスが残留する。この残留排気還流ガスは、吸気量調節弁の隙間を介してサージタンクへ徐々に流れる。このとき、閉弁中の新気導入弁が開弁することにより、新気導入通路及び新気分配手段から吸気マニホールドの各分岐管へ新気が流れる。従って、サージタンクに残留する排気還流ガスや吸気量調節弁より上流の吸気通路から吸気量調節弁を介してサージタンクへ流れる残留排気還流ガスが、各分岐管にて新気により希釈される。

上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、新気分配手段は、新気が導入される一つの新気入口と、複数の分岐管のそれぞれに形成された新気出口と、新気入口から導入される新気を複数の新気出口へ分配するために分岐する新気分配通路とを含むことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、新気導入通路から新気分配手段へ流れた新気は、新気入口から分岐した新気分配通路へ流れ、各新気出口から各分岐管へ分配される。

上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のエンジンシステムに設けられる吸気マニホールドであって、新気分配手段が一体に設けられたことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、新気分配手段が吸気マニホールドに一体に設けられるので、新気分配手段のための配管を別途設けた場合と比べ、構成部品点数が少なくなり、部品の取り付けの手間が少なくなる。

請求項１に記載の発明によれば、エンジンの減速時にエンジンの各気筒に導入される残留排気還流ガスの濃度を速やかに低下させることができる。この結果、エンジンの減速時に残留排気還流ガスによるエンジンの失火をより確実に防止することができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、各分岐管へ適量の新気を流すことができる。

請求項３に記載の発明によれば、吸気マニホールドに対する新気分配手段の取り付け工程を省略することができ、新気導入通路を装備したエンジンシステムの簡略化と製造コストの低減を図ることができる。

第１実施形態に係り、ガソリンエンジンシステムを示す概略構成図。 第１実施形態に係り、サージタンク及び分岐管におけるＥＧＲ率の挙動を示すタイムチャート。 第２実施形態に係り、新気分配管を含む吸気マニホールドとエンジンを示す平面図。 第３実施形態に係り、吸気マニホールドを示す正面図。 第３実施形態に係り、吸気マニホールドを示す背面図。 第３実施形態に係り、吸気マニホールドを示す平面図。 第３実施形態に係り、吸気マニホールドを示す図６のＡ−Ａ線断面図。 第３実施形態に係り、吸気マニホールドを示す図６のＢ−Ｂ線断面図。 第４実施形態に係り、吸気マニホールドを示す正面図。 第４実施形態に係り、吸気マニホールドを示す左側面図。 第４実施形態に係り、一つの樹脂成形体の一部を示す背面図。 別の実施形態に係り、ガソリンエンジンシステムを示す概略構成図。

＜第１実施形態＞
以下、本発明のエンジンシステム及びそれに使用される吸気マニホールドをガソリンエンジンシステムに具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図１に、この実施形態のガソリンエンジンシステムを概略構成図により示す。自動車に搭載されたガソリンエンジンシステムは、複数の気筒を有するエンジン１を備える。このエンジン１は、４気筒、４サイクルのレシプロエンジンであり、ピストン及びクランクシャフト等の周知の構成を含む。エンジン１には、各気筒へ吸気を導入するための吸気通路２と、エンジン１の各気筒から排気を導出するための排気通路３が設けられる。吸気通路２と排気通路３には、過給機５が設けられる。吸気通路２には、その上流側から順に吸気入口２ａ、エアクリーナ４、過給機５のコンプレッサ５ａ、電子スロットル装置６、インタークーラ７及び吸気マニホールド８が設けられる。

電子スロットル装置６は、吸気マニホールド８より上流の吸気通路２に配置され、運転者のアクセル操作に応じてバタフライ式のスロットル弁６ａを開度可変に駆動させることで、吸気通路２を流れる吸気量を調節するようになっている。電子スロットル装置６は、本発明の吸気量調節弁の一例に相当する。吸気マニホールド８は、エンジン１の直上流にて吸気通路２に配置され、吸気が導入されるサージタンク８ａと、サージタンク８ａに導入された吸気をエンジン１の各気筒へ分配するための複数（４つ）の分岐管８ｂとを含む。排気通路３には、その上流側から順に排気マニホールド９、過給機５のタービン５ｂ及び触媒１０が設けられる。触媒１０は、排気を浄化するためのものであり、例えば、三元触媒により構成することができる。

過給機５は、吸気通路２における吸気を昇圧するために設けられ、吸気通路２に配置されたコンプレッサ５ａと、排気通路３に配置されたタービン５ｂと、コンプレッサ５ａとタービン５ｂを一体回転可能に連結する回転軸５ｃとを含む。そして、タービン５ｂが、排気の流れにより回転動作し、それに連動してコンプレッサ５ａが回転動作することにより、吸気通路２を流れる吸気が昇圧されるようになっている。インタークーラ７は、コンプレッサ５ａで昇圧された吸気を冷却するようになっている。

エンジン１には、各気筒に対応して燃料を噴射するための燃料噴射装置（図示略）が設けられる。燃料噴射装置は、燃料供給装置（図示略）から供給される燃料をエンジン１の各気筒へ噴射するように構成される。各気筒では、燃料噴射装置から噴射される燃料と吸気マニホールド８から導入される吸気とにより可燃混合気が形成される。

また、エンジン１には、各気筒に対応して点火装置（図示略）が設けられる。点火装置は、各気筒にて可燃混合気に点火するように構成される。各気筒内の可燃混合気は、点火装置の点火動作により爆発・燃焼し、燃焼後の排気は、各気筒から排気マニホールド９、タービン５ｂ及び触媒１０を経て外部へ排出される。このとき、各気筒でピストン（図示略）が上下運動し、クランクシャフト（図示略）が回転することにより、エンジン１に動力が得られる。

この実施形態のガソリンエンジンシステムは、低圧ループタイプの排気還流装置（ＥＧＲ装置）２１を備える。このＥＧＲ装置２１は、各気筒から排気通路３へ排出される排気の一部を排気還流ガス（ＥＧＲガス）として吸気通路２へ流してエンジン１の各気筒へ還流させるための排気還流通路（ＥＧＲ通路）２２と、ＥＧＲ通路２２におけるＥＧＲガス流量を調節するための排気還流弁（ＥＧＲ弁）２３とを備える。ＥＧＲ通路２２は、入口２２ａと出口２２ｂを含む。ＥＧＲ通路２２の入口２２ａは、触媒１０より下流の排気通路３に接続され、同通路２２の出口２２ｂは、コンプレッサ５ａより上流の吸気通路２に接続される。また、ＥＧＲ弁２３より上流のＥＧＲ通路２２には、ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ２４が設けられる。

この実施形態で、ＥＧＲ弁２３は、開度可変な電動弁により構成される。このＥＧＲ弁２３として、大流量、高応答及び高分解能の特性を有することが望ましい。そこで、この実施形態では、ＥＧＲ弁２３の構造として、例えば、特許第５７５９６４６号公報に記載される「二重偏心弁」を採用することができる。この二重偏心弁は、大流量制御に対応して構成される。

このガソリンエンジンシステムにおいて、過給機５が作動する過給域（吸気量が相対的に多くなる。）において、ＥＧＲ弁２３が開弁することにより、排気通路３を流れる排気の一部が、ＥＧＲガスとして、入口２２ａからＥＧＲ通路２２に流入し、ＥＧＲクーラ２４及びＥＧＲ弁２３を経由して吸気通路２へ流れ、コンプレッサ５ａ、電子スロットル装置６、インタークーラ７及び吸気マニホールド８を経由してエンジン１の各気筒へ還流される。

この実施形態において、吸気通路２には、電子スロットル装置６より下流の吸気通路２へ新気を導入するための新気導入通路３１が設けられる。新気導入通路３１は、入口３１ａを備え、その入口３１ａがＥＧＲ通路２２の出口２２ｂより上流の吸気通路２に接続される。また、新気導入通路３１には、同通路３１を流れる新気量を調節するための新気導入弁３２が設けられる。新気導入通路３１の出口側には、吸気マニホールド８の各分岐管８ｂのそれぞれに新気を分配するための新気分配管３３が設けられる。すなわち、新気導入通路３１の出口側は、電子スロットル装置６より下流の吸気通路２（吸気マニホールド８）に、新気分配管３３を介して接続される。新気分配管３３は、長尺な管状をなし、複数の分岐管８ｂを横切るように吸気マニホールド８に設けられる。新気分配管３３は、新気が導入される一つの新気入口３３ａと、複数の分岐管８ｂのそれぞれに対応して形成された複数の新気出口３３ｂとを含み、各新気出口３３ｂが各分岐管８ｂの中に連通する。新気入口３３ａは、新気分配管３３の長手方向の一端に形成される。この新気入口３３ａに対し、新気導入通路３１の出口側が、新気導入弁３２を介して接続される。これにより、新気導入弁３２から各分岐管８ｂまでの容積が縮小化されている。この実施形態で、新気分配管３３は、本発明の新気分配手段の一例に相当する。

以上説明したこの実施形態におけるガソリンエンジンシステムによれば、エンジン１の減速時には、開弁中の電子スロットル装置６のスロットル弁６ａがほぼ全閉（ある程度の吸気の通過を許容する状態）となる。これにより、電子スロットル装置６から吸気マニホールド８及びエンジン１へ流れる吸気が絞られる。このとき、開弁中のＥＧＲ弁２３が閉弁されることにより、ＥＧＲ通路２２から吸気通路２へのＥＧＲガスの導入が遮断される。しかし、吸気マニホールド８のサージタンク８ａの容積が比較的大きいことから、その中にＥＧＲガスが残留することになる。また、ＥＧＲ通路２２の出口２２ｂから電子スロットル装置６までの流路が比較的長く、ある程度の容積があることから、その流路にＥＧＲガスが残留することになる。この残留ＥＧＲガスは、電子スロットル装置６の隙間を介してサージタンク８ａへ徐々に流れることになる。このとき、閉弁中の新気導入弁３２が開弁することにより、新気導入通路３１及び新気分配管３３から吸気マニホールド８の各分岐管８ｂへ新気が流れることになる。従って、サージタンク８ａに残留するＥＧＲガスや電子スロットル装置６より上流の吸気通路２から電子スロットル装置６を介してサージタンク８ａへ流れる残留ＥＧＲガスが、各分岐管８ｂにて新気により希釈される。このため、エンジン１の減速時にエンジン１の各気筒に導入される残留ＥＧＲガスの濃度を速やかに低下させることができる、すなわち、ＥＧＲ率を速やかに減衰させることができる。この結果、エンジン１の減速時に残留ＥＧＲガスによるエンジン１の失火をより確実に防止することができる。

図２に、吸気マニホールド８のサージタンク８ａ及び分岐管８ｂにおけるＥＧＲ率の挙動をタイムチャートにより示す。図２に示すように、時間「０」にてエンジン１の減速が開始されると、分岐管８ｂでは、減速開始から「０.５秒」が経過する前に、減速開始前のＥＧＲ率（約０.２１）が「０.０５」まで急激に減衰し、その後緩やかに減衰している。これに対し、サージタンク８ａでは、減速開始から「１.５秒」が経過しないと、減速開始前のＥＧＲ率が「０.０５」まで減衰することがない。このことから、エンジン１の減速開始後に、各分岐管８ｂにてＥＧＲ率を速やかに減衰できることがわかる。

また、この実施形態では、ＥＧＲガス濃度を低下させるために、サージタンク８ａではなく、各分岐管８ｂへ新気を直接導入しているので、余分な容積分におけるＥＧＲガスの希釈が不要となり、ＥＧＲガス希釈に必要な新気量が少なくなる。このため、エンジン１の各気筒へ必要以上に新気が流れることがなくなり、エンジン１の不意なトルクアップの発生を抑えることができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明のエンジンシステム及びそれに使用される吸気マニホールドをガソリンエンジンシステムに具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、新気分配管３３における新気入口３３ａの配置の点で第１実施形態と構成が異なる。図３に、新気分配管３３を含む吸気マニホールド８とエンジン１を平面図により示す。この実施形態では、新気分配管３３の新気入口３３ａが、新気分配管３３の長手方向中間に配置され、その新気入口３３ａを中心に左右対称（図３において）に２つずつの新気出口３３ｂが配置される。

この実施形態の構成によれば、第１実施形態の作用及び効果に加え、次のような作用及び効果を得ることができる。すなわち、新気分配管３３において、新気入口３３ａが、同管３３の長手方向中間に配置され、その新気入口３３ａを中心に左右対称に２つずつの新気出口３３ｂが配置される。従って、新気入口３３ａから各新気出口３３ｂまでの流路を互いに等しい長さに近付けることができる。このため、各分岐管８ｂに導入される新気を互いに等しい量に近付けることができ、各気筒でのＥＧＲ率のバラツキを極力少なくすることができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明のエンジンシステム及びそれに使用される吸気マニホールドをガソリンエンジンシステムに具体化した第３実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、吸気マニホールドと新気分配手段の構成の点で前記各実施形態と構成が異なる。この実施形態では、新気分配手段が樹脂製の吸気マニホールドに一体に形成される。図４に、この吸気マニホールド４１を正面図により示す。図５に、吸気マニホールド４１を背面図により示す。図６に、吸気マニホールド４１を平面図により示す。図７に、吸気マニホールド４１を図６のＡ−Ａ線断面図により示す。図８に、吸気マニホールド４１を図６のＢ−Ｂ線断面図により示す。この吸気マニホールド４１は、図４、図５に示す状態が、エンジンに装着される配置状態を示し、その上下左右は図４、図５に示す通りである。吸気マニホールド４１は、全体が樹脂より形成され、サージタンク４２と、そのサージタンク４２から分岐する複数の分岐管４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃとを備える。各分岐管４３Ａ〜４３Ｃは、サージタンク４２から並列に同一方向へ伸びて湾曲するように形成される。この実施形態で、吸気マニホールド４１は、３気筒のエンジンに対応した三つの分岐管４３Ａ〜４３Ｃを有する。

図４〜図８に示すように、サージタンク４２には、同タンク４２内へ吸気を導入するための吸気入口４４が設けられる。吸気入口４４の外周には、入口フランジ４５が設けられる。入口フランジ４５には、電子スロットル装置が接続されるようになっている。また、各分岐管４３Ａ〜４３Ｃの下流端には、エンジンの各吸気ポートへ向けて吸気を導出するための複数の吸気出口４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃが設けられる。吸気出口４６Ａ〜４６Ｃの外周には、出口フランジ４７が設けられる。出口フランジ４７はエンジンの吸気ポートに接続されるようになっている。

図４〜図８に示すように、各分岐管４３Ａ〜４３Ｃの湾曲部の内側には、各分岐管４３Ａ〜４３Ｃのそれぞれに新気を分配するための新気分配部５１が設けられる。この新気分配部５１は、本発明の新気分配手段の一例に相当する。

図４〜図８に示すように、新気分配部５１には、その内側へ新気を導入するための新気入口５６が設けられる。新気入口５６の外周には、入口フランジ５７が設けられる。入口フランジ５７には、新気入口５６に新気を流すために新気導入通路の配管が新気導入弁を介して接続されるようになっている。

図７、図８からわかるように、新気分配部５１は、その長手方向において断面形状が一部異なる。そこで、これらの断面形状を、代表的な図７を参照して以下に説明する。図７に示すように、新気分配部５１は、各分岐管４３Ａ〜４３Ｃの出口フランジ４７に近付いて配置される。新気分配部５１は、その長手方向に直交する断面が略長方形をなしている。図８に示すように、新気分配部５１の内部には、新気入口５６に隣接して新気が一旦集合する新気チャンバ６６と、新気チャンバ６６から分岐され、各分岐管４３Ａ〜４３Ｃにそれぞれ連通する３つの新気分配通路６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃ（異なる矢印で示す部分。）が設けられる。新気チャンバ６６と各新気分配通路６７Ａ〜６７Ｃは、壁６８ａ，６８ｂ，６８ｃにより仕切られる。図７、図８に示すように、各新気分配通路６７Ａ〜６７Ｃの出口側には、各分岐管４３Ａ〜４３Ｃに連通するノズル６９ａ，６９ｂ，６９ｃが設けられる。これらノズル６９ａ〜６９ｃが、本発明の新気出口の一例に相当する。

以上説明したこの実施形態の構成によれば、第１実施形態の作用及び効果に加え、次のような作用及び効果を得ることができる。すなわち、新気分配部５１が、樹脂製の吸気マニホールド４１に一体に設けられるので、新気分配部のための配管を別途設けた場合と比べ、構成部品点数が少なくなり、部品の取り付けの手間が少なくなる。このため、吸気マニホールド４１対する新気分配部６１の取り付け工程を省略することができ、新気導入通路を装備したガソリンエンジンシステムの簡略化と製造コストの低減を図ることができる。

この実施形態の構成によれば、新気導入通路から新気分配部５１へ流れた新気は、新気入口５６から分岐した新気分配通路６７Ａ〜６７Ｃへ流れ、各ノズル６９ａ〜６９ｃから各分岐管４３Ａ〜４３Ｃへ分配される。このため、各分岐管４３Ａ〜４３Ｃへ適量の新気を流すことができる。

また、この実施形態の構成によれば、吸気マニホールド４１が樹脂で形成されるので、吸気マニホールド４１が軽量となる。また、新気分配部５１が、湾曲する各分岐管４３Ａ〜４３Ｃの湾曲部の内側に配置されるので、新気分配部５１が吸気マニホールド４１の外側へ張り出さなくなる。このため、吸気マニホールド４１の小型化を図ることができ、吸気マニホールド４１のエンジンに対する組み付け性及び車両における搭載性を向上させることができる。

＜第４実施形態＞
次に、本発明のエンジンシステム及びそれに使用される吸気マニホールドをガソリンエンジンシステムに具体化した第４実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、吸気マニホールドにおける新気分配手段の配置の点で前記第３実施形態と構成が異なる。この実施形態でも、新気分配手段が樹脂製の吸気マニホールドに一体に形成される。図９に、この実施形態の吸気マニホールド７１を正面図により示す。図１０に、吸気マニホールド７１を左側面図により示す。

この吸気マニホールド７１は、樹脂製のマニホールド本体７２を備える。マニホールド本体７２は、吸気通路に接続されるサージタンク７３と、サージタンク７３から分岐した複数の分岐管７４とを備える。この実施形態で、吸気マニホールド７１は、４気筒のエンジンに対応した四つの分岐管７４を有する。吸気マニホールド７１は、可変吸気弁（図示略）を内蔵しており、その可変吸気弁を開閉するためにダイアフラム式のアクチュエータ７５が組み付けられる。

図９、図１０に示すように、サージタンク７３の吸気入口７３ａには、入口フランジ７６が設けられる。この入口フランジ７６には、電子スロットル装置が接続されるようになっている。吸気マニホールド７１の背面側には、エンジンに接続される出口フランジ７７が設けられる。この出口フランジ７７には、各分岐管７４の吸気出口７４ａ（図１１参照）がそれぞれ形成される。各分岐管７４の吸気出口７４ａの近傍、すなわち出口フランジ７７の近傍には、内部に新気分配通路８０を有する新気分配部７８が設けられる。この新気分配部７８は、吸気マニホールド７１の使用状態において、各分岐管７４の天側、すなわち吸気マニホールド７１の上側に位置するように配置される。図９、図１０に示すように、新気分配部７８は、吸気マニホールド７１の上側にて、斜め上方へ張り出した平板状をなす。この新気分配部７８の中央には、一つの管継ぎ手７９が突出して設けられる。この管継ぎ手７９に対応して、新気を導入するための一つの新気入口７９ａが設けられる。図９に示すように、この新気分配部７８及びその内部の新気分配通路８０（図９に破線で示す。）の正面形状は、管継ぎ手７９（新気入口７９ａ）から各分岐管７４にかけて段階的（二段階）に分岐して延び、管継ぎ手７９（新気入口７９ａ）を中心に左右対称となる、いわゆる「トーナメント分岐形状」をなす。

この実施形態で、マニホールド本体７２は、予め複数に分割して樹脂成形された複数の樹脂成形体を一体的に接合することで形成される。この実施形態で、マニホールド本体７２は、四つの樹脂成形体８１Ａ，８１Ｂ，８１Ｃ，８１Ｄを互いに一体的に接合することにより形成される。

図１１に、一つの樹脂成形体８１Ｃの一部を背面図により示す。図１１に示すように、新気分配部７８の接合面には、新気分配通路８０を構成する通路溝８０ａが形成される。各通路溝８０ａの末端は、各分岐管７４に連通しており、各分岐管７４にそれぞれ開口する新気出口８２が形成される。この通路溝８０ａの形状から、新気分配通路８０の全体形状が分かる。図１１から分かるように、新気入口７９ａ、各新気出口８２及び新気分配通路８０は、各分岐管７４の吸気出口７４ａの近傍に設けられ、使用状態において各分岐管７４の天側に配置され、新気入口７９ａが上側に配置され、各新気出口８２が下側に配置される。

以上説明したこの実施形態の構成によれば、第１実施形態の作用及び効果に加え、次のような作用及び効果を得ることができる。すなわち、新気分配部７８が、樹脂製のマニホールド本体７２に一体に形成されるので、新気分配部のための配管を別途設けた場合と比べ、構成部品点数が少なくなり、部品の取り付けの手間が少なくなる。このため、ガソリンエンジンシステムの簡略化と製造コストの低減を図ることができる。

この実施形態の構成によれば、新気分配部７８の新気分配通路８０が、新気入口７９ａから各新気出口８２にかけて段階的に分岐して延び、新気入口７９ａを中心に左右対称となるトーナメント分岐形状をなしている。このため、新気入口７９ａから導入される新気が、各新気出口８２に達するまでに、各分岐部分にて段階的に均等に振り分けられることになる。このため、吸気マニホールド７１がエンジンに装着されて使用されることにより、エンジンの各気筒に対して新気を均等に分配することができる。

一般に、吸気マニホールドにおいて、各分岐管の出口は、エンジンの吸気ポートに直接的に接続される。吸気ポートには、エンジンの各気筒で生じるほぼ同等の負圧が作用することになる。ここで、この実施形態の吸気マニホールド７１によれば、新気分配部７８に設けられる新気入口７９ａ、各新気出口８２及び新気分配通路８０が、各分岐管７４の吸気出口７４ａの近傍に配置されるので、各新気出口８２は、吸気ポートの近傍に配置されることになる。従って、仮に、各分岐管７４の長さに多少の違いがあったとしても、各新気出口８２には、エンジンの各気筒で発生するほぼ同等の負圧が作用することになる。このため、各分岐管７４の長さの違いにかかわらず、エンジンの各気筒に新気をより一層均等に分配することができる。

また、この実施形態では、新気分配部７８に設けられた新気入口７９ａ、各新気出口８２及び新気分配通路８０が、エンジンでの使用状態における各分岐管７４の天側に配置されると共に、新気入口７９ａが上側に配置され、各新気出口８２が下側に配置されるので、新気分配通路８０は、新気入口７９ａから各新気出口８２にかけて下向きの通路となる。このため、新気分配通路８０内に侵入する水分に下向きの流れを付与することができ、新気分配通路８０内に水分が溜まることを防止することができる。この結果、新気分配通路８０における新気の通りを常に良好な状態に保つことができる。

また、この実施形態の構成によれば、マニホールド本体７２が樹脂で形成されるので、吸気マニホールド７１が軽量となる。また、新気入口７９ａ及び新気分配通路８０が、各分岐管７４から上方へ張り出して一体に形成された新気分配部７８に設けられる。従って、新気分配通路８０をマニホールド本体７２の内部に形成する場合に比べ、新気分配通路８０の形成が容易となる。この意味で、新気分配通路８０を備えた吸気マニホールド７１（マニホールド本体７２）を、樹脂成形により比較的容易に製造することができ、軽量化を図ることができる。

なお、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。

（１）前記各実施形態のガソリンエンジンシステムとは異なり、図１２に示すように、ＥＧＲ通路２２の入口２２ａより下流の排気通路３に、背圧を制御するための排気絞り弁３６を設けたり、ＥＧＲ通路２２の出口２２ｂより上流の吸気通路２に、負圧を発生させるための吸気絞り弁３７を設けたりすることができる。これにより、ＥＧＲ通路２２にてＥＧＲガスを更に円滑に流すことができる。図１２は、ガソリンエンジンシステムを示す図１に準ずる概略構成図である。

（２）前記各実施形態では、新気分配手段を備えた吸気マニホールドを、３気筒又は４気筒のエンジンに装着される吸気マニホールド８，４１，７１に具体化した、すなわち、分岐管の数を３又は４とした。これに対し、吸気マニホールドの分岐管の数は、適宜増減することができる。

（３）前記第３及び第４の実施形態では、樹脂製の吸気マニホールド４１，７１に対し、新気分配部５１，７８を同じ樹脂材料で一体に形成したが、吸気マニホールドに対し、異種材料で形成された新気分配部を接合又はインサート成形することで一体に設けることもできる。

（４）前記各実施形態では、本発明をガソリンエンジンシステムに具体化したが、本発明をディーゼルエンジンシステムに具体化することもできる。

この発明は、ガソリンエンジンシステム又はディーゼルエンジンシステムと、それらに使用される吸気マニホールドに利用することができる。

１ エンジン
２ 吸気通路
３ 排気通路
５ 過給機
５ａ コンプレッサ
５ｂ タービン
５ｃ 回転軸
６ 電子スロットル装置（吸気量調節弁）
８ 吸気マニホールド
８ａ サージタンク
８ｂ 分岐管
２１ ＥＧＲ装置（排気還流装置）
２２ ＥＧＲ通路（排気還流通路）
２２ａ 入口
２２ｂ 出口
２３ ＥＧＲ弁（排気還流弁）
３１ 新気導入通路
３１ａ 入口
３２ 新気導入弁
３３ 新気分配管（新気分配手段）
３３ａ 新気入口
３３ｂ 新気出口
４１ 吸気マニホールド
４２ サージタンク
４３Ａ 分岐管
４３Ｂ 分岐管
４３Ｃ 分岐管
５１ 新気分配部（新気分配手段）
５６ 新気入口
６７Ａ 新気分配通路
６７Ｂ 新気分配通路
６７Ｃ 新気分配通路
６９ａ ノズル（新気出口）
６９ｂ ノズル（新気出口）
６９ｃ ノズル（新気出口）
７１ 吸気マニホールド
７２ マニホールド本体
７３ サージタンク
７４ 分岐管
７８ 新気分配部（新気分配手段）
７９ａ 新気入口
８０ 新気分配通路
８２ 新気出口

Claims (3)

1. 複数の気筒を有するエンジンと、
   前記エンジンの各気筒へ吸気を導入するための吸気通路と、
   前記エンジンから排気を導出するための排気通路と、
   前記吸気通路と前記排気通路に設けられ、前記吸気通路における吸気を昇圧させるための過給機と、
   前記過給機は、前記吸気通路に配置されたコンプレッサと、前記排気通路に配置されたタービンと、前記コンプレッサと前記タービンを一体回転可能に連結する回転軸とを含むことと、
   前記エンジンの直上流にて前記吸気通路に配置され、前記吸気が導入されるサージタンクと、前記サージタンクに導入された前記吸気を前記エンジンの前記各気筒へ分配するための複数の分岐管とを含む吸気マニホールドと、
   前記吸気マニホールドより上流の前記吸気通路に配置され、前記吸気通路を流れる吸気量を調節するための吸気量調節弁と、
   前記エンジンから前記排気通路へ排出される排気の一部を排気還流ガスとして前記吸気通路へ流して前記エンジンへ還流させるための排気還流通路と、前記排気還流通路における排気還流ガス流量を調節するための排気還流弁とを含む排気還流装置と、
   前記排気還流通路は、その入口が前記タービンより下流の前記排気通路に接続され、その出口が前記コンプレッサより上流の前記吸気通路に接続されることと、
   前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路へ新気を導入するための新気導入通路と、
   前新気導入通路は、その入口が前記排気還流通路の前記出口より上流の前記吸気通路に接続されることと、
   前記新気導入通路を流れる新気量を調節するための新気導入弁と
   を備えたエンジンシステムにおいて、
   前記新気導入通路の出口側に、前記吸気マニホールドの前記複数の分岐管のそれぞれに前記新気を分配するための新気分配手段が設けられることを特徴とするエンジンシステム。
2. 前記新気分配手段は、前記新気が導入される一つの新気入口と、前記複数の分岐管のそれぞれに形成された新気出口と、前記新気入口から導入される前記新気を前記複数の新気出口へ分配するために分岐する新気分配通路とを含むことを特徴とする請求項１に記載のエンジンシステム。
3. 請求項１又は２に記載のエンジンシステムに設けられる吸気マニホールドであって、
   前記新気分配手段が一体に設けられたことを特徴とする吸気マニホールド。

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