JP6332192B2 - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの吸気装置に関する。

エンジンに装着される吸気マニホールドは、エンジンのシリンダヘッドの吸気ポートに接続された吸気管と、この吸気管の上流側端部に接続されたサージタンクと、このサージタンクの上流側端部に接続されるとともに吸気（新気）を導入する吸気導入管とを有する。吸気導入管の上流端部には、新気の吸入量を調節するスロットルバルブが接続される。

従来の吸気マニホールドとしては、吸気導入管の車両前方側の面に配管を接続し、この配管を介してＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）ガスを吸気導入管に導入することにより、吸気導入管内で新気とＥＧＲガスを合流させ、それらの混合気を吸気ポートに導くようにしたものがある。

ＥＧＲガスを導入する配管が接続された上記吸気マニホールドにおいて、スロットルバルブが吸気導入管の下方に配置される場合には、以下のような問題が生じる虞がある。

すなわち、外気温が低いとき（０℃以下）にエンジンを作動させた場合には、吸気マニホールドの温度が低いため、ＥＧＲガスに含まれる水蒸気が吸気マニホールドの内面で結露する。そして、結露が生じた状態でエンジンを停止させると、吸気マニホールドの温度が氷点下まで降下することにより結露水が氷結し、その氷がスロットルバルブへ落下して、その落下した氷をスロットルバルブが噛み込むことにより、スロットルバルブの作動不良を招く虞がある。

なお、特許文献１には、下流端にフランジ部が設けられたＥＧＲパイプの当該フランジ部に温水通路が形成されるとともに、このフランジ部にＥＧＲバルブが接続された構造のＥＧＲ装置が開示されている。このＥＧＲ装置は、ＥＧＲガスに含まれる水蒸気が結露してＥＧＲバルブに氷結することを防止するためのものであるが、上記スロットルバルブの作動不良の問題に対処するために、当該技術を転用することが考えられる。すなわち、温水通路をスロットルバルブ付近に設けること（温水通路の転用）により、スロットルバルブに落下した氷を溶かすことが考えられる。

特開２０１３−５３５５８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の温水通路をスロットルバルブ付近に設ける場合には、エンジンで暖められた水をスロットルバルブ付近へ導く配管が必要となるため、構造が複雑となり、コストアップに繋がるという問題がある。

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、構造の複雑化を回避しながら、ＥＧＲガスに含まれる水蒸気が吸気マニホールド内で結露してその結露水が氷結し、その氷がスロットルバルブに噛み込まれるのを防止することができるエンジンの吸気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、シリンダブロックとシリンダヘッドとを備えるエンジンの前記シリンダヘッドの吸気ポートに接続された吸気管と、当該吸気管の上流側端部に接続されたサージタンクと、当該サージタンクの上流側端部に接続された吸気導入管とを有し、前記エンジンの側面に沿って配置される吸気マニホールドと、前記サージタンクおよび前記吸気導入管の反エンジン側の壁面に沿って形成され、ＥＧＲガスを前記吸気導入管内に導くＥＧＲガス導入流路と、前記吸気導入管のエンジン側の壁面であって前記ＥＧＲガス導入流路が設けられる面に対向する面に設けられ、ブローバイガスを前記吸気導入管内に導入するブローバイガス導入部と、が設けられていることを特徴とする、エンジンの吸気装置を提供する。

本発明によれば、ＥＧＲガスがＥＧＲガス導入流路を流れることにより、サージタンクおよび吸気導入管が暖められるため、ＥＧＲガスに含まれる水蒸気がサージタンクおよび吸気導入管の内面で結露した場合であっても、その結露水が氷結する前に結露水を流下させることが可能となる。これにより、サージタンクおよび吸気導入管の内面で氷結した氷が落下してスロットルバルブが氷を噛み込むことが防止される。しかも、特許文献１に記載されているような温水通路を設ける必要がないため、構造の複雑化を回避することができる。
また、この構成によれば、ブローバイガスにより吸気導入管が暖められるため、ＥＧＲガスに含まれる水蒸気が吸気導入管の内面で結露した場合であっても、その結露水が氷結することがより確実に防止される。また、ブローバイガスに含まれる水蒸気が吸気マニホールド内で結露することがあっても、サージタンクおよび吸気導入管がＥＧＲガスおよびブローバイガスにより暖められるため、その結露水が氷結することが防止される。
また、この構成によれば、ＥＧＲガスおよびブローバイガスにより、吸気導入管をその全周に亘って万遍なく暖めることができる。

本発明においては、前記ブローバイガス導入部が、前記ＥＧＲガス導入流路の下流側端部よりも前記吸気導入管における下流側に設けられていることが好ましい。

この構成によれば、ブローバイガス導入部がＥＧＲガス導入流路の下流側端部よりもエンジンに近い側に配置されることになるため、ブローバイガスに含まれる水蒸気が吸気マニホールド内で結露しても、その結露水がエンジンの熱を受けやすくなり、その結果、ブローバイガスに起因する結露水が氷結することがより確実に防止される。

本発明においては、前記サージタンクおよび前記吸気導入管の内壁面に取り付けられるガス流路構成部材をさらに備え、前記サージタンクには、ＥＧＲガスを導入するＥＧＲガス導入口が形成され、前記ＥＧＲガス導入流路は、前記ガス流路構成部材と、前記サージタンクおよび前記吸気導入管の内壁面との間に形成されて、前記ガス導入口から導入されたＥＧＲガスを前記吸気導入管の上流部に導くことが好ましい。

この構成によれば、サージタンクにＥＧＲガス導入口が設けられ、このＥＧＲガス導入口からサージタンクに導入されたＥＧＲガスを吸気導入管の上流部に導くＥＧＲガス導入流路が吸気マニホールドの内側に設けられているので、ＥＧＲガスを吸気導入管に導くための配管を吸気導入管に接続することなく、ＥＧＲガスを吸気導入管に導入することができる。しかも、ＥＧＲガス導入流路は、サージタンクおよび吸気導入管の内壁面に取り付けられるガス流路構成部材と、サージタンクおよび吸気導入管の内壁面との間に形成されるため、簡単な構成でＥＧＲガス導入流路を形成することができる。

本発明においては、前記サージタンクおよび前記吸気導入管は、前記シリンダヘッドの気筒列方向と直交する方向に分割された複数の分割体から構成され、前記ＥＧＲガス導入流路は、前記複数の分割体のうち前記シリンダヘッドから最も離れている分割体と前記ガス流路構成部材との間に形成されていることが好ましい。

この構成によれば、シリンダヘッドから最も離れている分割体の内壁面にガス流路構成部材を取り付けた後、複数の分割体同士を接合することにより、内部にＥＧＲガス導入流路が設けられた吸気マニホールドを容易に製造することができる。

本発明においては、前記ガス流路構成部材は、前記ＥＧＲガス導入口から前記ＥＧＲガス導入流路に導入されたＥＧＲガスを前記吸気導入管内に導出するＥＧＲガス導出管部を有し、前記ＥＧＲガス導出管部は、前記吸気導入管の外壁側から径方向中心側へ延びていることが好ましい。

この構成によれば、吸気導入管の径方向中心側へＥＧＲガス導出管部からＥＧＲガスが導出されるので、ＥＧＲガスと新気の混合効率を高めることができる。

本発明においては、前記ＥＧＲガス導出管部の先端部に、当該先端部から導出されるＥＧＲガスを衝突させる衝突壁が設けられていることが好ましい。

この構成によれば、ＥＧＲガス導出管部から導出されるＥＧＲガスが衝突壁に衝突することにより、吸気導入管内におけるＥＧＲガスの拡散が促進されるので、ＥＧＲガスと新気の混合効率をさらに高めることができる。

本発明においては、前記シリンダヘッドから最も離れている分割体の外壁部に、内面が外向きに膨出することにより外面が外向きに隆起した隆起部が形成されていることが好ましい。

この構成によれば、隆起部内にＥＧＲガス導入流路を形成することができるため、吸気マニホールドを大型化させることなく、ＥＧＲガス導入流路を確保することができる。

本発明においては、前記ＥＧＲガス導入流路は、前記ＥＧＲガス導出管部の内壁面で囲まれる下流側流路と、その上流側の上流側流路とを有し、前記上流側流路と前記下流側流路は、湾曲して繋がっていることが好ましい。

この構成によれば、湾曲部を介して上流側流路から下流側流路へガスを導くことができる。これにより、ＥＧＲガスを勢いよく衝突壁に衝突させることができ、吸気導入管内におけるＥＧＲガスの拡散を促進して、ＥＧＲガスと新気の混合効率を高めることができる。
なお、上記の課題を解決するための本発明の他の一の局面に係るエンジンの吸気装置は、エンジンのシリンダヘッドの吸気ポートに接続された吸気管と、当該吸気管の上流側端部に接続されたサージタンクと、当該サージタンクの上流側端部に接続された吸気導入管とを有する吸気マニホールドと、ＥＧＲガスを前記吸気導入管に導くＥＧＲガス導入流路と、前記サージタンクおよび前記吸気導入管の内壁面に取り付けられるガス流路構成部材とを備え、前記サージタンクには、ＥＧＲガスを導入するＥＧＲガス導入口が形成され、前記ＥＧＲガス導入流路は、前記ガス流路構成部材と、前記サージタンクおよび前記吸気導入管の内壁面との間に形成されて、前記ガス導入口から導入されたＥＧＲガスを前記吸気導入管の上流部に導くように前記サージタンクおよび前記吸気導入管の壁面に沿って設けられ、前記サージタンクおよび前記吸気導入管は、前記シリンダヘッドの気筒列方向と直交する方向に分割された複数の分割体から構成され、前記ＥＧＲガス導入流路は、前記複数の分割体のうち前記シリンダヘッドから最も離れている分割体と前記ガス流路構成部材との間に形成され、前記シリンダヘッドから最も離れている分割体の外壁部に、内面が外向きに膨出することにより外面が外向きに隆起した隆起部が形成されているものである。

以上説明したように、本発明によれば、構造の複雑化を回避しながら、ＥＧＲガスに含まれる水蒸気が吸気マニホールド内で結露してその結露水が氷結し、その氷がスロットルバルブに噛み込まれるのを防止することができる。

本発明の実施形態におけるエンジンおよびその吸気装置を示す斜視図であり、ＥＧＲクーラおよびＥＧＲバルブを省略した状態で示す図である。 図１における吸気装置を示す斜視図である。 図２に示す吸気装置をＤ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装置を示す斜視図であり、ＥＧＲクーラおよびＥＧＲバルブを図示した状態で示す図である。 吸気装置を気筒列方向中央部で切断した状態で示す断面図である。 図２に示す吸気マニホールドの前部分割体を内側（車両後方側）から見た斜視図である。 ＥＧＲガス導入流路を形成するためのガス流路構成部材を示す斜視図である。 ブローバイガス通路形成部材を取り付けた状態の後部分割体を車両前方側から見た図である。 ブローバイガス通路形成部材を取り付けた状態の後部分割体を車両前方側から見た斜視図である。 吸気装置を車両後方側から見た図である。 ブローバイガス通路形成部材を取り外した状態のガス分配部を車両前方側から見た斜視図である。 ブローバイガス通路形成部材を取り付けた状態の後部分割体を水平面で切断した状態で示す断面図であり、（ａ）は、ガス通路の上流側端部を示す図、（ｂ）は、ガス通路における（ａ）よりも下流側部分を示す図、（ｃ）は、ガス通路における（ｂ）よりも下流側部分を示す図である。 ブローバイガス通路形成部材を裏面側から見た斜視図である。

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。

本発明の実施形態におけるエンジン４（図１参照）は、燃焼室内に燃料をダイレクトに噴射するいわゆる直噴エンジンであり、４つの気筒＃１〜＃４が直列に並んだ直列４気筒エンジンである。また、エンジン４は、車両前部のエンジンルームに気筒列方向が車幅方向を向くように横置きに配置される横置き型のエンジンである。

エンジン４は、各気筒の吸気ポートおよび排気ポート（いずれも図示略）が形成されたシリンダヘッド４０と、シリンダヘッド４０の下側に設けられたシリンダブロック４１とを備えている。

以下の説明においては、図１に示されるＡの方向を車両前後方向とし、Ｂの方向を上下方向とし、Ｃの方向を気筒列方向（車幅方向）とする。

図１に示されるように、本実施形態に係るエンジンの吸気装置１は、吸気マニホールド２を備えている。

吸気マニホールド２は、エンジン４の車両前方側に位置している。図２に示されるように、吸気マニホールド２は、４つの吸気管５と、サージタンク６と、吸気導入管７とを備えている。吸気マニホールド２は、軽量化のために合成樹脂材により構成されている。

図３に示されるように、吸気管５、サージタンク６、および吸気導入管７は、車両前後方向Ａ（気筒列方向Ｃと直交する方向）に各々２つに分割されている。具体的には、吸気管５、サージタンク６、および吸気導入管７は、エンジン４に近い側の後部分割体２０と、エンジン４から遠い側の前部分割体２１とから構成されている。後部分割体２０と前部分割体２１は、振動溶着により一体化されている。

すなわち、後部分割体２０は、吸気管５、サージタンク６、および吸気導入管７のエンジン４に近い側の部分により構成されている。一方、前部分割体２１は、吸気管５、サージタンク６、および吸気導入管７のエンジン４から遠い側の部分により構成されている。

図３に示されるように、前部分割体２１と後部分割体２０の境界線１２は、吸気管５およびサージタンク６においては、車両前後方向Ａにおける中央部に位置している。吸気導入管７の下流側端部から長手方向中央部に亘る部分においても同様である。

一方、吸気導入管７の長手方向中央部から上流側端部に近づくにつれて、境界線１２は吸気導入管７の前面に次第に近づくように傾斜している。そして、境界線１２は、吸気導入管７の上流側端部付近（上流側端部より若干下流側の部分）において、吸気導入管７の前面（車両前方側の面）に達している。

つまり、吸気導入管７の上流側端部付近から上流側端部に亘る部分は、エンジン４に近い部分およびエンジン４から遠い部分の双方（吸気導入管７の周方向全体）が後部分割体２０として構成されている。

図１に示されるように、各吸気管５の下流側端部が、エンジン４のシリンダヘッド４０に設けられた各気筒＃１〜＃４の吸気ポートに接続されている。以下の説明では、吸気管５のうち第１気筒＃１に接続されたものを第１吸気管５ａと、第２気筒＃２に接続されたものを第２吸気管５ｂと、第３気筒＃３に接続されたものを第３吸気管５ｃと、第４気筒＃４に接続されたものを第４吸気管５ｄと称する。吸気管５は、新気、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）ガス、およびブローバイガスの混合気を吸気ポートに供給する。

吸気管５がシリンダヘッド４０に固定されることにより、吸気マニホールド２はシリンダヘッド４０に片持ち状態で支持されている。つまり、サージタンク６および吸気導入管７は、吸気管５を介してエンジン４に間接的に支持されており、エンジン４に直接的には支持されていない。

図１，２に示されるように、サージタンク６は、気筒列方向Ｃに延びており、気筒列方向Ｃにおける中心部から両端部に向かうにつれて次第に上下方向Ｂの幅が小さくなるように形成されている。図３，５に示されるように、サージタンク６の前面（車両前方側の面）は、気筒列方向Ｃから見て車両前方側に凸の円弧状をなしている。

サージタンク６の上面には、４つの吸気管５の上流側端部が接続されている。サージタンク６と４つの吸気管５との接続部位は、サージタンク６の上面において、気筒列方向Ｃに一定間隔で並んでいる。

気筒列方向Ｃにおけるサージタンク６の中心部の下端部には、吸気導入管７の下流側端部が接続されている。サージタンク６は、吸気導入管７から導入された新気、ＥＧＲガス、およびブローバイガスの混合気を一時的に貯留するとともに、その混合気をさらに混合させて４つの吸気管５に供給する。サージタンク６の車両前方側の外壁上部には、ＥＧＲガスを導入するガス導入口６ｃが形成されている。ガス導入口６ｃは、後述のＥＧＲガス導入流路８の上流側端部に位置している。

図５に示されるように、吸気マニホールド２の内側における車両前方側部分（エンジン４とは反対側の部分）には、ＥＧＲガスを吸気導入管７の上流部（吸気導入管７内）に導くＥＧＲガス導入流路８が設けられている。ＥＧＲガス導入流路８の上流側端部は、ＥＧＲ通路９の下流側端部に接続されている。ＥＧＲ通路９は、エンジン４の排気ポートから排出された排気ガスの一部を、ＥＧＲクーラ１８（図４参照）およびＥＧＲバルブ１９を介してＥＧＲガス導入流路８に導く管路である。

図５に示されるように、ＥＧＲガス導入流路８は、サージタンク６および吸気導入管７の車両前方側部分（前部分割体２１）に形成された隆起部６１と、後述のガス流路構成部材１０のガイド部１０ｂ（図７参照）とを流路壁としている。隆起部６１は、サージタンク６の前面および吸気導入管７の前面に、当該各前面から車両前方側に隆起するように形成されている。隆起部６１は、前部分割体２１の外壁部の内面が外向きに膨出して、当該外壁部の外面が外向きに隆起することにより形成されている。

つまり、図５に示されるように、ＥＧＲガス導入流路８は、隆起部６１と、隆起部６１の車両後方側に設けられたガス流路構成部材１０との間に形成されている。隆起部６１とガス流路構成部材１０との間の空間が、ＥＧＲガス導入流路８となっている。ガス流路構成部材１０は、サージタンク６および吸気導入管７の内壁面７ａ（図６参照）に、振動溶着によって一体化されている。

ＥＧＲガス導入流路８をＥＧＲガスが流れることにより、ＥＧＲガスの熱が隆起部６１およびガス流路構成部材１０に伝達され、その熱はさらに周囲へ伝達されていく。これにより、サージタンク６および吸気導入管７が昇温される。

図１，２に示されるように、隆起部６１は、気筒列方向Ｃにおけるサージタンク６の中心部の位置で、サージタンク６の前面および吸気導入管７の前面に亘って形成されている。隆起部６１は、サージタンク６の前面から隆起する上側隆起部６１ａと、吸気導入管７の前面から隆起する下側隆起部６１ｂとを有している。上側隆起部６１ａはサージタンク６の前面に沿うように上下方向Ｂに延びており、下側隆起部６１ｂは吸気導入管７の前面に沿うように上下方向Ｂに延びており、これらは互いに連続している。

図２〜５に示されるように、上側隆起部６１ａは、上下方向Ｂの全体に亘って、サージタンク６の前面から均一の突出長（車両前後方向Ａの長さ）を有している。一方、下側隆起部６１ｂは、上側から下側へ向かうにつれて次第に突出長が大きくなる傾斜部６１０（図３参照）と、傾斜部６１０の下端から吸気導入管７側へ湾曲する湾曲部６１１とを有している。湾曲部６１１の最も車両前方側へ迫り出した部分の突出長（車両前後方向Ａの長さ）は、上側隆起部６１ａの突出長および突起部６０の突出長よりも大きい。

図７に示されるように、ガス流路構成部材１０は、固定部１０ａと、ガイド部１０ｂと、貫通孔１０ｃと、ガス導出管部１０ｄと、衝突壁部１０ｅとを有しており、各部分が合成樹脂により一体成形されている。

固定部１０ａは、隆起部６１の根元部分の輪郭に沿ったリング状に形成されている。固定部１０ａは、サージタンク６および吸気導入管７の内壁面（車両後方側の面）７ａ（図７参照）に固定される。

ガイド部１０ｂは、隆起部６１の内壁面（車両後方側の面）７ｂ（図６参照）に対向する板状部分である。ガイド部１０ｂの外側（車両前方側）の面は、隆起部６１の稜線に沿った形状を有している。

貫通孔１０ｃは、ガイド部１０ｂの下端部から車両後方側へ貫通する孔である。

ガス導出管部１０ｄは、貫通孔１０ｃの車両後方側端部から車両後方側へ延びる筒状部分である。つまり、ガス導出管部１０ｄは、吸気導入管７の外壁側から径方向中心側へ延びている。ガス導出管部１０ｄの先端部（車両後方側端部）は、吸気導入管７の径方向中央部付近に位置している。

衝突壁部１０ｅは、上方から見てＵ字状に湾曲した板状部分であり、気筒列方向Ｃにおける両端部がガス導出管部１０ｄの先端部に支持されている。図５に示されるように、衝突壁部１０ｅは、吸気導入管７の径方向中央部付近に位置している。

ＥＧＲ通路９からＥＧＲガス導入流路８に流入したＥＧＲガスは、ＥＧＲガス導入流路８内を流れ、ガス導出管部１０ｄの先端から導出されて、衝突壁部１０ｅに衝突する。ＥＧＲガスは、衝突壁部１０ｅに衝突することにより拡散するため、後述のスロットルボディ１１（図１〜５参照）を介して吸気導入管７に流入する新気、およびオイルセパレータ１６（図３参照）を介して吸気導入管７内に流入するブローバイガスと十分に混合される。これにより、新気、ＥＧＲガス、およびブローバイガスが十分に混合された混合気が、サージタンク６および吸気管５を介してエンジン４の気筒内に供給される。

図５に示されるように、吸気導入管７の上流側端部である下端部には、スロットルボディ１１の上端部が接続されている。また、吸気導入管７の長手方向中央部における車両後方側の外壁部には、ブローバイガス導入口２３（図５，１１，１２参照）が形成されている。つまり、ブローバイガス導入口２３は、吸気導入管７におけるＥＧＲガス導入流路８が設けられる面に対向する面に設けられている（図５参照）。ブローバイガス導入口２３は、本発明における「ブローバイガス導入部」に相当する。

ブローバイガス導入口２３から導入されるブローバイガスの温度は、低外気温時に、例えば、約４０℃である。図１１に示されるように、ブローバイガス導入口２３には、ブローバイガス通路２２の下流側端部が接続されている。ブローバイガス通路２２は、オイルセパレータ１６で潤滑油が除去されたブローバイガスを吸気導入管７に導く管路である。ブローバイガス通路２２は、気筒列方向Ｃに延びている。ブローバイガス通路２２内のブローバイガスは、気筒列方向Ｃの第４吸気管５ｄ側から第１吸気管５ａ側に流れる。

吸気導入管７は、エアクリーナ（図示略）およびスロットルボディ１１を介して吸気導入管７に供給された新気を、ＥＧＲガスおよびブローバイガスと混合してサージタンク６内に導入する。吸気導入管７は、その長手方向に沿った中心軸が車両前方側で下がるように、前下がりに傾斜している。

図５に示されるように、スロットルボディ１１は、エアクリーナにおいて塵や埃が除去された新気の吸入量を調節するスロットルバルブ１１ａと、スロットルバルブ１１ａを収容保持する円筒状のバルブケース１１ｂとを有している。バルブケース１１ｂは、その中心軸が車両前方側で下がるように前下がりに傾斜している。スロットルボディ１１の上流側端部には、新気をスロットルボディ１１に導く可撓性の配管１７（図２，３参照）が接続されている。

図５，８，１１，１２に示されるように、吸気導入管７の内壁面には、上述の如くブローバイガス導入口２３が形成されるとともに、ブローバイガス導入口２３に導入されたブローバイガスを分配するガス分配部２４が設けられている。ガス分配部２４は、ブローバイガス導入口２３から導入されたブローバイガスをサージタンク６の気筒列方向中央部の下端部から各吸気管５ａ〜５ｄに略均等に分配することにより、ブローバイガスに含まれる水分がサージタンク６（吸気マニホールド２）内で凍結又は氷結することを抑制する。

以下、ブローバイガス導入口２３及びガス分配部２４について詳細に説明する。

ブローバイガス導入口２３及びガス分配部２４は、吸気導入管７の下流側端部（下流側端部から、当該下流側端部よりも若干上流側の部分までに亘る部分）における車両後方側部分（エンジン４側の部分）の内壁面に配設されている。ブローバイガス導入口２３は、ＥＧＲガス導入流路８の下流側端部よりも吸気導入管７における下流側に設けられている（図５参照）。ブローバイガス導入口２３及びガス分配部２４が吸気導入管７の下流側端部に配設されることにより、ブローバイガス導入口２３及びガス分配部２４と吸気管５の上流側端部との間の距離は小さくなる。これにより、ブローバイガス導入口２３から導入されたブローバイガスを各吸気管５ａ〜５ｄに分配することが容易になる。吸気導入管７の車両後方側部分は、エンジン４の熱で暖められる。これにより、ブローバイガスに含まれる水分が吸気導入管７内で凍結又は氷結することが抑制される。

図１１に示されるように、ブローバイガス導入口２３は、車両前方側から見て、気筒列方向Ｃに延びる矩形状をなしている。ブローバイガス導入口２３における気筒列方向Ｃの第１吸気管５ａ側の端部は、後述する対向通路２６よりも気筒列方向外側に延びており、これにより、後述の衝突壁部２８ｂ（図５参照）を収容可能となっている。

図５，１２に示されるように、ガス分配部２４は、吸気導入管７の下流側端部における車両後方側部分の内壁面と、当該内壁面との間に扁平断面（扁平状）のガス通路２５を形成するブローバイガス通路形成部材（以下、「ＢＧ通路形成部材」と称する）２８とにより構成されている。

ガス通路２５は、ブローバイガス導入口２３から導入されたブローバイガスが通過する通路である。図１２，１３に示されるように、ガス通路２５は、車両前方側から見てＹ字状をなしている。ガス通路２５は、対向通路２６と、この対向通路２６に連続する２つの分岐通路２７とを有している。対向通路２６は、ガス通路２５のうち、ブローバイガス導入口２３に対向する部分である。２つの分岐通路２７は、対向通路２６の下流側端部から斜め上方に二股状に分岐した通路である。以下の説明では、２つの分岐通路２７のうち、第１吸気管５ａ及び第２吸気管５ｂ側のものを第１分岐通路２７ａと称し、第３吸気管５ｃ及び第４吸気管５ｄ側のものを第２分岐通路２７ｂと称する。

図１１〜１３に示されるように、分岐通路２７ａ，２７ｂは、下側（上流側）から上側（下流側）に向かうにつれて次第に両分岐通路２７ａ，２７ｂの間の距離が大きくなるように形成されている。

第１分岐通路２７ａの下流側端部は、第２吸気管５ｂの下側に配置されている（図８参照）。これにより、第１分岐通路２７ａは、ブローバイガス導入口２３から導入されたブローバイガスをサージタンク６内における第１吸気管５ａと第２吸気管５ｂとの間に向かって導出することができる（図８の矢印を参照）。

第２分岐通路２７ｂの下流側端部は、第３吸気管５ｃの下側に配置されている（図８参照）。これにより、第２分岐通路２７ｂは、ブローバイガス導入口２３から導入されたブローバイガスをサージタンク６内における第３吸気管５ｃと第４吸気管５ｄとの間に向かって導出することができる（図８の矢印を参照）。

ブローバイガス導入口２３から対向通路２６に導入されたブローバイガスは、２つの分岐通路２７ａ，２７ｂから導出されるため、分岐通路２７ａ，２７ｂからブローバイガスが分散して導出される。

図５，８，９，１２に示されるように、吸気導入管７の下流側端部における車両後方側部分の内壁面には、ＢＧ通路形成部材２８が設けられている。扁平断面（扁平状）のガス通路２５を通過するブローバイガスは、その熱でＢＧ通路形成部材２８、ひいては吸気マニホールド２を暖めることにより、ブローバイガスに含まれる水分が吸気マニホールド２内で凍結又は氷結することを抑制する。

ＢＧ通路形成部材２８は、合成樹脂材で構成されている。ＢＧ通路形成部材２８は、吸気導入管７の内壁面に沿うように湾曲した板状部材である。ＢＧ通路形成部材２８は、車両前方側から見てＹ字状をなしている。

図５，１１，１２に示されるように、吸気導入管７の内壁面におけるＢＧ通路形成部材２８に対応する（対向する）部分には、凹部７ａが形成されている。凹部７ａは、ＢＧ通路形成部材２８を収容保持する部分であり、車両後方側へ凹んだ部分である。凹部７ａは、ＢＧ通路形成部材２８と相補的な形状をなしており、ＢＧ通路形成部材２８の輪郭と略同じ輪郭を有している。ＢＧ通路形成部材２８は、吸気導入管７の凹部７ａの内壁面に振動溶着により一体化されている。ＢＧ通路形成部材２８は、その表面（車両前方側の面）が吸気導入管７の内壁面と面一となるように、吸気導入管７の凹部７ａ内に配設されている。これにより、吸気導入管７を通過するガスの流れが乱れることが抑制される。

図５，１１〜１３に示されるように、ガス通路２５は、吸気導入管７の凹部７ａにおける車両後方側の面に、当該面から車両後方側へ凹むように形成された溝部７ｂ（図５，１１参照）と、ＢＧ通路形成部材２８の裏面（車両後方側の面）に、当該面から車両前方側へ凹むように形成された窪み部２８ａ（図５，１３参照）とを流路壁とする通路（流路）である。つまり、ガス通路２５は、溝部７ｂと、当該溝部７ｂの車両前方側に設けられた（溝部７ｂに対向する位置に設けられた）窪み部２８ａとの間に形成された空間である。溝部７ｂは、車両前方側から見てＹ字状をなしており、窪み部２８ａは、車両後方側から見てＹ字状をなしている。溝部７ｂは、吸気導入管７の凹部７ａの車両後方側の面に形成された凹部状のブローバイガス導入口２３と上下方向に連続している。

図５，１３に示されるように、ＢＧ通路形成部材２８の車両後方側の面には、衝突壁部２８ｂが形成されている。具体的には、衝突壁部２８ｂは、ＢＧ通路形成部材２８におけるブローバイガス導入口２３の気筒列方向Ｃの第１吸気管５ａ側の端部に対応する部分に形成されている。衝突壁部２８ｂは、ＢＧ通路形成部材２８の車両後方側の面から車両後方側へ突出する板状部分である。衝突壁部２８ｂは、ブローバイガス導入口２３における気筒列方向Ｃの第１吸気管５ａ側の端部内に挿入配置されている。ブローバイガス導入口２３には、ブローバイガス通路２２を通じて、気筒列方向Ｃにおける第４気筒＃４側からブローバイガスが導入される。ブローバイガス導入口２３に導入されたブローバイガスは、衝突壁部２８ｂに衝突することにより流速が落ちるとともに拡散されるため、各分岐通路２７ａ，２７ｂに略均等に分配される。

図５，１３に示されるように、ＢＧ通路形成部材２８における溝部７ｂの中心部（Ｙ字の分岐点付近）の車両前方側の面には、ブローバイガス導出孔２８ｃが形成されている。ブローバイガス導出孔２８ｃは、ＢＧ通路形成部材２８をその厚み方向（車両前後方向Ａ）に貫通することにより、吸気導入管７内とガス通路２５とを連通させている。ブローバイガス導出孔２８ｃは、略円形状をなしている。ブローバイガス導出孔２８ｃは、当該ブローバイガス導出孔２８ｃからのブローバイガスの導出量が少量（例えば、対向通路２６を通過するブローバイガスの全量の約２０％）になるように小穴に形成されている。

ブローバイガス導入口２３から対向通路２６に導入されたブローバイガスは、その一部がブローバイガス導出孔２８ｃから吸気導入管７に導出される。このため、ブローバイガス導出孔２８ｃを設けない場合と比べて、各分岐通路２７ａ，２７ｂから吸気導入管７への導出量が低減される。これにより、各分岐通路２７ａ，２７ｂから導出されたブローバイガスに含まれる水分がサージタンク６内で凍結又は氷結することが抑制される。

また、ＢＧ通路形成部材２８は、ガス通路２５を通過するブローバイガスの熱で暖められ、その熱はＢＧ通路形成部材２８の周辺の部材に伝達される。これにより、ブローバイガス導出孔２８ｃから導出されるブローバイガスに含まれる水分がＢＧ通路形成部材２８や、その周辺の部材（吸気導入管７等）の内面で凍結又は氷結することが抑制される。

図５，８，９，１１に示されるように、サージタンク６におけるガス分配部２４（ＢＧ通路形成部材２８）の下流側部分（上側部分）の内壁面には、突条部６ａ（突起部）が形成されている。突条部６ａは、ブローバイガスに含まれる水分がサージタンク６内で結露しても、その結露水が分岐通路２７ａ，２７ｂを介してブローバイガス導入口２３に到達しないように、水垂れを抑制する部分である。つまり、結露水は、突条部６ａに沿って流れて、分岐通路２７ａ，２７ｂの下流側端部を迂回して流れ落ちる。

突条部６ａは、気筒列方向Ｃに延びており、その両端部はガス分配部２４（ＢＧ通路形成部材２８）よりも外側に位置している。さらに、突条部６ａは、気筒列方向Ｃにおける中央部から両側へ斜め下向きに緩やかに傾斜している。気筒列方向Ｃにおける突条部６ａの中央部は、後述する隆起部６ｂよりも上側に位置する。一方、気筒列方向Ｃにおける突条部６ａの両端部は、隆起部６ｂよりも下側に位置する。

図５，１０に示されるように、サージタンク６（吸気マニホールド２）におけるガス分配部２４（ＢＧ通路形成部材２８）の下流側部分の外壁面には、冷却水通路２９が設けられている。冷却水通路２９は、サージタンク６付近では、気筒列方向Ｃに延びている。

図２，９，１１に示されるように、サージタンク６における冷却水通路２９の配設部分の車両前方側の面（内壁面）には、当該配設部分の車両後方側の面（外壁面）が車両前方側に凹むとともに当該配設部分の車両前方側の面（内壁面）が車両前方側（内向き）に隆起することにより、隆起部６ｂが形成されている。隆起部６ｂは、気筒列方向Ｃに延びている。サージタンク６の冷却水通路２９を通過する冷却水は、エンジン４から奪った熱でサージタンク６、ひいては吸気マニホールド２を暖めることにより、ブローバイガスに含まれる水分が吸気マニホールド２内で凍結又は氷結することを抑制する。

図１０に示されるように、冷却水通路２９は、スロットルボディ１１（バルブケース１１ｂ）にも設けられている。冷却水通路２９を通過する冷却水は、その熱でスロットルボディ１１を暖める。冷却水通路２９内の冷却水は、エンジン４のシリンダヘッド４０からサージタンク６及びスロットルバルブ１１ａを通過した後にウォーターポンプ（図示せず）の吸入側に戻る。

次に、ＥＧＲガスおよびブローバイガスの流れについて説明する。

ＥＧＲクーラ１８で冷却されたＥＧＲガスは、ＥＧＲ通路９を介してガス導入口６ｃに導かれ、ガス導入口６ｃからＥＧＲガス導入流路８に流入する。ＥＧＲガスは、隆起部６１の稜線に沿って流れ、湾曲部６１１を経由してガス導出管部１０ｄに流入する。ＥＧＲガスは、湾曲部６１１に沿って流れることにより、実質的にその流速を低下させることなく流れの向きを変える。

ＥＧＲガスは、ガス導出管部１０ｄの先端から導出され、衝突壁部１０ｅに衝突する。ＥＧＲガスは、衝突壁部１０ｅに衝突することによって速やかに拡散し、その拡散により新気およびブローバイガスと十分に混合される。

さらに、ＥＧＲガス導入流路８内をＥＧＲガスが流れることにより、ＥＧＲガスの熱がＥＧＲガス導入流路８を囲む部材（吸気導入管７、サージタンク６、およびガス流路構成部材１０）に伝達され、これらの部材の温度を上昇させる。これにより、ＥＧＲガスおよびブローバイガスに含まれる水分（水蒸気）が吸気導入管７、サージタンク６、およびガス流路構成部材１０の内面で結露しても、その結露水が氷結する前に結露水を流下させることが可能となる。

ブローバイガス通路２２からブローバイガス導入口２３を介してガス通路２５に流入したブローバイガスは、対向通路２６内を流れた後に各分岐通路２７ａ，２７ｂを流れ、各分岐通路２７ａ，２７ｂの下流側端部から吸気導入管７内に導出されて、サージタンク６内における第１吸気管５ａと第２吸気管５ｂとの間及び第３吸気管５ｃと第４吸気管５ｄとの間にそれぞれ向かう。これにより、ブローバイガスは、サージタンク６内に分散導入される。

さらに、ブローバイガスが吸気導入管７内に導入されることにより、ブローバイガスの熱が吸気導入管７、サージタンク６、およびガス流路構成部材１０に伝達され、これらの部材の温度を上昇させる。これにより、ＥＧＲガスに含まれる水分（水蒸気）が吸気導入管７、サージタンク６、およびガス流路構成部材１０の内面で結露しても、ＥＧＲガスによる熱と相まって、その結露水が氷結する前に結露水を流下させることが可能となる。

新気、ＥＧＲガス、およびブローバイガスの混合気は、サージタンク６内で一時的に貯留されるとともにさらに混合される。これにより、サージタンク６内の混合気は、ＥＧＲガスおよびブローバイガスの濃度が全体的に均一となる。ＥＧＲガスおよびブローバイガスの濃度が均一化された混合気は、各吸気管５に分配されて、エンジン４の各気筒＃１〜＃４に供給される。

以上説明したように、本実施形態によれば、ＥＧＲガスがＥＧＲガス導入流路８を流れることにより、サージタンク６および吸気導入管７が暖められるため、ＥＧＲガスに含まれる水蒸気がサージタンク６および吸気導入管７の内面で結露した場合であっても、その結露水が氷結する前に結露水を流下させることが可能となる。これにより、サージタンク６および吸気導入管７の内面で氷結した氷が落下してスロットルバルブ１１ａが氷を噛み込むことが防止される。しかも、特許文献１に記載されているような温水通路を設ける必要がないため、構造の複雑化を回避することができる。

また、本実施形態においては、吸気導入管７の壁面に、ブローバイガスを導入するブローバイガス導入口２３が設けられているため、ブローバイガスにより吸気導入管７が暖められる。これにより、ＥＧＲガスに含まれる水蒸気が吸気導入管７の内面で結露した場合であっても、その結露水が氷結することがより確実に防止される。また、ブローバイガスに含まれる水蒸気が吸気マニホールド２内で結露することがあっても、サージタンク６および吸気導入管７がＥＧＲガスおよびブローバイガスにより暖められるため、その結露水が氷結することが防止される。

また、本実施形態においては、ブローバイガス導入口２３は、吸気導入管７におけるＥＧＲガス導入流路８が設けられる面に対向する面に設けられているため、ＥＧＲガスおよびブローバイガスにより、吸気導入管７をその全周に亘って万遍なく暖めることができる。

また、本実施形態によれば、ブローバイガス導入口２３が、ＥＧＲガス導入流路８の下流側端部よりも吸気導入管７における下流側に設けられているため、ブローバイガス導入口２３がＥＧＲガス導入流路８の下流側端部よりもエンジン４に近い側に配置されることになる。このため、ブローバイガスに含まれる水蒸気が吸気マニホールド２内で結露しても、その結露水がエンジン４の熱を受けやすくなり、その結果、ブローバイガスに起因する結露水が氷結することがより確実に防止される。

また、本実施形態によれば、サージタンク６にＥＧＲガス導入口６ｃが設けられ、このＥＧＲガス導入口６ｃからサージタンク６に導入されたＥＧＲガスを吸気導入管７の上流部に導くＥＧＲガス導入流路８が吸気マニホールド２の内側に設けられているので、ＥＧＲガスを吸気導入管７に導くための配管を吸気導入管７に接続することなく、ＥＧＲガスを吸気導入管７に導入することができる。しかも、ＥＧＲガス導入流路８は、サージタンク６および吸気導入管７の内壁面に取り付けられるガス流路構成部材１０と、サージタンク６および吸気導入管７の内壁面との間に形成されるため、簡単な構成でＥＧＲガス導入流路８を形成することができる。

また、本実施形態によれば、シリンダヘッド４０から最も離れている前部分割体２１の内壁面にガス流路構成部材１０を取り付けた後、前部分割体２１と後部分割体２０とを相互に接合することにより、内部にＥＧＲガス導入流路８が設けられた吸気マニホールド２を容易に製造することができる。

また、本実施形態によれば、吸気導入管７の径方向中心側へＥＧＲガス導出管部１０ｄからＥＧＲガスが導出されるので、ＥＧＲガス、ブローバイガス、および新気の混合効率を高めることができる。

また、本実施形態によれば、ＥＧＲガス導出管部１０ｄから導出されるＥＧＲガスが衝突壁部１０ｅに衝突することにより、吸気導入管７内におけるＥＧＲガスの拡散が促進されるので、ＥＧＲガス、ブローバイガス、および新気の混合効率をさらに高めることができる。

また、本実施形態によれば、隆起部６１内にＥＧＲガス導入流路８を形成することができるため、吸気マニホールド２を大型化させることなく、ＥＧＲガス導入流路８を確保することができる。

また、本実施形態によれば、湾曲部６１１を介して（隆起部６１とガイド部１０ｂで囲まれる流路）から下流側流路（ガス導出管部１０ｄで囲まれる流路）へＥＧＲガスを導くことができる。これにより、ＥＧＲガスが上流側流路から下流側流路へ移動する際にその流速を実質的に低下しないので、ＥＧＲガスを勢いよく衝突壁部１０ｅに衝突させることができ、吸気導入管７内におけるＥＧＲガスの拡散を促進して、ＥＧＲガス、ブローバイガス、および新気の混合効率を高めることができる。

なお、上記実施形態においては、サージタンク６および吸気導入管７は、車両前後方向Ａに分割された２つの分割体（前部分割体２１および後部分割体２０）から構成されているが、これに限られない。例えば、サージタンク６および吸気導入管７は、車両前後方向Ａに分割された３つ以上の分割体から構成されていてもよい。サージタンク６および吸気導入管７を３つ以上の分割体から構成する場合には、ＥＧＲガス導入流路８は、３つ以上の分割体のうちの最も車両前方側の分割体と、当該分割体の内壁面に取り付けられたガス流路構成部材１０との間に形成される。

また、上記実施形態においては、エンジン４は、横置き型のエンジンであるが、これに代えて、縦置き型のエンジン、すなわち車両前部のエンジンルームに気筒列方向が車両前後方向を向くように縦置きに配置されたエンジンを採用してもよい。縦置き型のエンジンを採用する場合には、吸気マニホールド（図示略）は、横置き型のエンジン４の車両前方側に配置される吸気マニホールド２を右回り方向または左回り方向に９０度回転させた向きに配置される。このように配置された吸気マニホールドは、車幅方向（気筒列方向と直交する方向）に分割された２つの分割体から構成される。この吸気マニホールドにおけるガス導入流路は、２つの分割体のうち、シリンダヘッドから最も離れている分割体とガス流路構成部材との間に形成される。

縦置き型のエンジンを採用する場合においては、吸気マニホールドを、車幅方向に分割された３つ以上の分割体から構成してもよい。吸気マニホールドを３つ以上の分割体から構成する場合には、ガス導入流路は、３つ以上の分割体のうちのシリンダヘッドから最も離れている分割体と、当該分割体の内壁面に取り付けられたガス流路構成部材との間に形成される。

１ エンジンの吸気装置
２ 吸気マニホールド
２０ 後部分割体
２１ 前部分割体
４ エンジン
４０ シリンダヘッド
５ 吸気管
６ サージタンク
６ｃ ガス導入口
６１ 隆起部
７ 吸気導入管
８ ＥＧＲガス導入流路
１０ ガス流路構成部材
１０ｄ ガス導出管部
１０ｅ 衝突壁部
２３ ブローバイガス導入口

Claims (9)

1. シリンダブロックとシリンダヘッドとを備えるエンジンの前記シリンダヘッドの吸気ポートに接続された吸気管と、当該吸気管の上流側端部に接続されたサージタンクと、当該サージタンクの上流側端部に接続された吸気導入管とを有し、前記エンジンの側面に沿って配置される吸気マニホールドと、
   前記サージタンクおよび前記吸気導入管の反エンジン側の壁面に沿って形成され、ＥＧＲガスを前記吸気導入管内に導くＥＧＲガス導入流路と、
   前記吸気導入管のエンジン側の壁面であって前記ＥＧＲガス導入流路が設けられる面に対向する面に設けられ、ブローバイガスを前記吸気導入管内に導入するブローバイガス導入部と、が設けられていることを特徴とする、エンジンの吸気装置。
2. 前記ブローバイガス導入部が、前記ＥＧＲガス導入流路の下流側端部よりも前記吸気導入管における下流側に設けら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吸気装置。
3. 前記サージタンクおよび前記吸気導入管の内壁面に取り付けられるガス流路構成部材をさらに備え、
   前記サージタンクには、ＥＧＲガスを導入するＥＧＲガス導入口が形成され、
   前記ＥＧＲガス導入流路は、前記ガス流路構成部材と、前記サージタンクおよび前記吸気導入管の内壁面との間に形成されて、前記ガス導入口から導入されたＥＧＲガスを前記吸気導入管の上流部に導くことを特徴とする、請求項１又は２に記載のエンジンの吸気装置。
4. 前記サージタンクおよび前記吸気導入管は、前記シリンダヘッドの気筒列方向と直交する方向に分割された複数の分割体から構成され、
   前記ＥＧＲガス導入流路は、前記複数の分割体のうち前記シリンダヘッドから最も離れている分割体と前記ガス流路構成部材との間に形成されていることを特徴とする、請求項３に記載のエンジンの吸気装置。
5. 前記ガス流路構成部材は、前記ＥＧＲガス導入口から前記ＥＧＲガス導入流路に導入されたＥＧＲガスを前記吸気導入管内に導出するＥＧＲガス導出管部を有し、
   前記ＥＧＲガス導出管部は、前記吸気導入管の外壁側から径方向中心側へ延びていることを特徴とする、請求項４に記載のエンジンの吸気装置。
6. 前記ＥＧＲガス導出管部の先端部に、当該先端部から導出されるＥＧＲガスを衝突させる衝突壁が設けられていることを特徴とする、請求項５に記載のエンジンの吸気装置。
7. 前記シリンダヘッドから最も離れている分割体の外壁部に、内面が外向きに膨出することにより外面が外向きに隆起した隆起部が形成されていることを特徴とする、請求項４乃至６のいずれかに記載のエンジンの吸気装置。
8. 前記ＥＧＲガス導入流路は、前記ＥＧＲガス導出管部の内壁面で囲まれる下流側流路と、その上流側の上流側流路とを有し、
   前記上流側流路と前記下流側流路は、湾曲して繋がっていることを特徴とする、請求項５または６に記載のエンジンの吸気装置。
9. エンジンのシリンダヘッドの吸気ポートに接続された吸気管と、当該吸気管の上流側端部に接続されたサージタンクと、当該サージタンクの上流側端部に接続された吸気導入管とを有する吸気マニホールドと、
   ＥＧＲガスを前記吸気導入管に導くＥＧＲガス導入流路と、
   前記サージタンクおよび前記吸気導入管の内壁面に取り付けられるガス流路構成部材とを備え、
   前記サージタンクには、ＥＧＲガスを導入するＥＧＲガス導入口が形成され、
   前記ＥＧＲガス導入流路は、前記ガス流路構成部材と、前記サージタンクおよび前記吸気導入管の内壁面との間に形成されて、前記ガス導入口から導入されたＥＧＲガスを前記吸気導入管の上流部に導くように前記サージタンクおよび前記吸気導入管の壁面に沿って設けられ、
   前記サージタンクおよび前記吸気導入管は、前記シリンダヘッドの気筒列方向と直交する方向に分割された複数の分割体から構成され、
   前記ＥＧＲガス導入流路は、前記複数の分割体のうち前記シリンダヘッドから最も離れている分割体と前記ガス流路構成部材との間に形成され、
   前記シリンダヘッドから最も離れている分割体の外壁部に、内面が外向きに膨出することにより外面が外向きに隆起した隆起部が形成されていることを特徴とする、エンジンの吸気装置。

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