WO2019038920A1 - エンジンの吸気システム - Google Patents

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WO2019038920A1
WO2019038920A1 PCT/JP2017/030582 JP2017030582W WO2019038920A1 WO 2019038920 A1 WO2019038920 A1 WO 2019038920A1 JP 2017030582 W JP2017030582 W JP 2017030582W WO 2019038920 A1 WO2019038920 A1 WO 2019038920A1
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passage
valve
passage portion
engine
intake
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PCT/JP2017/030582
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吉田　健
正彦 谷所
望 蜂谷
清水　幸一
杉本　学
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マツダ株式会社
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    • F02M35/10255—Arrangements of valves; Multi-way valves

Definitions

  • the technology disclosed herein relates to an intake system of an engine.
  • Patent Document 1 discloses an example of an intake system of an engine. Specifically, Patent Document 1 discloses an intake passage structure of an internal combustion engine including an intake passage connected to a combustion chamber and a throttle valve (first intake throttle valve) provided in the intake passage. It is described that a second passage portion (detour path) configured to arrange a predetermined second valve (flow passage on-off valve) is connected to the intake passage.
  • a throttle valve first intake throttle valve
  • first passage portion a portion of the intake passage where the throttle valve is disposed
  • the first passage portion from the viewpoint of securing the layout property etc.
  • At least a part of each passage may be extended from one side to the other side in the cylinder row direction so that the second passage portion and the second passage portion become substantially parallel.
  • the second valve may be provided not only in the first passage but also in the second passage.
  • the second valve may be disposed at a portion extended along the cylinder row direction described above.
  • the throttle valve and the second valve be as close as possible.
  • the technology disclosed herein has been made in view of the above-mentioned point, and the purpose thereof is to further miniaturize an intake system of an engine provided with a second passage portion and a second valve. It is in.
  • the technology disclosed herein relates to an intake system of an engine including an intake passage connected to a combustion chamber and a throttle valve provided in the intake passage.
  • the intake passage is provided with the throttle valve, a first passage extending from one side to the other side in a predetermined direction, a predetermined second valve, and the throttle in the first passage portion. And a second passage connected to the portion located on the other side with respect to the valve.
  • the second passage portion is configured to extend from the connection point with the first passage portion toward the one side, and then extend from the one side toward the other side in a folded manner.
  • the second valve is disposed in a portion extending in the predetermined direction with respect to a portion extending from the connection portion toward the one side in a portion extending toward the other side in the second passage portion. It is done.
  • the second passage portion temporarily extends from the connection point with the throttle valve in one side to the one side in the predetermined direction, then turns back and extends from one side to the other side. Then, in consideration of the relative positional relationship between the connection point and the throttle valve, the portion of the second passage portion extending toward the other side that overlaps the portion extending toward one side has a predetermined direction Becomes closer to the throttle valve. Therefore, by arranging the second valve at such a part, it becomes possible to bring the second valve and the throttle valve close to each other in a predetermined direction while arranging the second valve in the part extending toward the other side.
  • the throttle valve and the second valve can be made as close as possible, and further, further downsizing can be achieved.
  • the second passage portion is a relay passage portion connected to the first passage portion and extending from the other side toward the one side as it is separated from the connection portion, and the second passage portion in the relay passage portion
  • the parallel passage portion connected to the one side end portion and extending toward the other side, and the relay passage portion has a central axis direction in the relay passage portion that is a central axis in the first passage portion It may be configured to have an acute angle with both the direction and the central axis direction in the parallel passage portion.
  • central axis direction may be a direction along the center in a geometrical sense (for example, a direction perpendicular to the central portion of the cross section of each part) in each part, or as a direction in which the main flow of gas is formed It is also good.
  • the term "central axis" is used in a broad sense.
  • Such a configuration is advantageous in bringing the throttle valve and the second valve as close as possible to each other in the intake system of the engine, and thus achieving further downsizing.
  • a supercharger is disposed downstream of the throttle valve in the first passage portion, and the connection point between the first passage portion and the second passage portion is the throttle valve in the predetermined direction; It is good also as arrange
  • the second valve may be disposed between the throttle valve and the supercharger in the predetermined direction.
  • the second valve can be disposed between the throttle valve and the supercharger in the predetermined direction. This is effective in preventing interference between the second valve and the turbocharger.
  • the throttle valve and the second valve can be made as close as possible, when the throttle valve and the supercharger are made to be close, the supercharger and the second valve Interference can be suppressed.
  • the flow path length from the throttle valve to the suction portion of the turbocharger can be shortened, and the responsiveness of the gas can be improved.
  • the exhaust passage connected to the combustion chamber and an EGR passage connected to the intake passage are provided, and the EGR passage is connected to the second passage portion in the intake passage, and the second passage
  • the valve may be configured as an EGR valve for adjusting a reflux amount of gas through the EGR passage.
  • the second valve may be disposed at the one end of the second passage portion.
  • the above-mentioned configuration can bring the throttle valve and the second valve as the EGR valve as close as possible.
  • the flow path length from the throttle valve to the EGR valve can be made as short as possible, and the responsiveness of the external EGR gas can be enhanced.
  • the second valve is an EGR valve
  • the gas when the supercharger is provided in the first passage, for example, during supercharging, the gas is introduced to the combustion chamber via the first passage. At the time of natural suction, it becomes possible to introduce gas into the combustion chamber via the second passage portion.
  • the second passage portion may be disposed above the first passage portion.
  • the EGR passage is connected to the second passage portion. Therefore, as compared with the configuration in which the second passage portion is disposed below the first passage portion, it is possible to smoothly guide the condensed water contained in the external EGR gas to the combustion chamber.
  • Another technique disclosed herein relates to an intake system of an engine provided with an intake passage connected to a combustion chamber, and a throttle valve and a supercharger provided in the intake passage.
  • the intake passage is provided with the throttle valve, and is branched from a downstream side of the throttle valve in the first passage portion, and a first passage portion extending from one side to the other side in the horizontal direction. And a second passage portion extending from the one side to the other side and extending from the one side to the other side, and a predetermined second valve disposed in the second passage portion. .
  • the second passage portion is located above the first passage portion in the vehicle height direction, and the second valve is disposed between the throttle valve and the supercharger in the horizontal direction.
  • a portion of the second passage portion extending from the other side toward the one side extends in the vertical direction so as to pass between the first passage portion and the second valve.
  • horizontal direction indicates a direction along a horizontal plane.
  • FIG. 1 is a schematic view illustrating the configuration of an engine.
  • FIG. 2 is a front view of the engine.
  • FIG. 3 is a view of the engine as viewed from above.
  • FIG. 4 is a diagram showing the flow of gas in the intake passage at the time of supercharging and at the time of natural intake.
  • FIG. 5 is a front view of the intake passage.
  • FIG. 6 is a view showing the intake passage from the left side.
  • FIG. 7 is a view showing the intake passage from the upper side.
  • FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the intake passage.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the intake passage.
  • FIG. 10 is a view showing the EGR passage from the left side.
  • FIG. 11 is a view showing the EGR passage from above.
  • FIG. 12 is a diagram showing the downstream end of the EGR passage as viewed obliquely from the rear side.
  • FIG. 13 is a diagram showing the flow of EGR gas in the intake passage
  • FIG. 1 is a schematic view illustrating the configuration of an engine 1 to which the intake system of the engine disclosed herein is applied.
  • 2 is a view showing the engine 1 as viewed from the front
  • FIG. 3 is a view showing the engine 1 as viewed from the upper side.
  • the engine 1 is a four-stroke type internal combustion engine mounted on a four-wheeled automobile, and is configured to include a mechanical supercharger (so-called supercharger) 34 as shown in FIGS. 1 to 3. There is.
  • the fuel of the engine 1 is gasoline in this configuration example.
  • the engine 1 has four cylinders (cylinders) 11 arranged in a row, and the four cylinders 11 are mounted in a line along the vehicle width direction. It is configured as a so-called in-line four-cylinder horizontal engine.
  • the engine longitudinal direction which is the arrangement direction (cylinder row direction) of four cylinders 11 substantially coincides with the vehicle width direction
  • the engine widthwise direction substantially coincides with the vehicle longitudinal direction There is.
  • the cylinder row direction coincides with the central axis direction (engine output shaft direction) of the crankshaft 15 as the engine output shaft.
  • these directions may be collectively referred to as the cylinder row direction (or the vehicle width direction).
  • the cylinder row direction is an example of the “predetermined direction”, and in this configuration example, a direction (horizontal direction) along a horizontal surface is illustrated.
  • the front side refers to the front side in the vehicle longitudinal direction
  • the rear side refers to the rear side in the vehicle longitudinal direction
  • the left side is one side in the vehicle width direction (one side in the cylinder row direction
  • the right side refers to the other side in the vehicle width direction (the other side in the cylinder row direction, that is, the engine front side).
  • the upper side refers to the upper side in the vehicle height direction in a state where the engine 1 is mounted on a vehicle (hereinafter, also referred to as “vehicle mounting state"), and the lower side is the vehicle height direction in the vehicle mounted state Point down.
  • the engine 1 is configured in a front intake / rear exhaust system. That is, the engine 1 includes an engine body 10 having four cylinders 11, an intake passage 30 disposed on the front side of the engine body 10 and communicating with each cylinder 11 via the intake port 18, and a rear side of the engine body 10 And an exhaust passage 50 communicating with each cylinder 11 through the exhaust port 19.
  • the intake passage 30 includes a plurality of passages for introducing gas, devices such as the supercharger 34 and the intercooler 36, and an air bypass passage (hereinafter referred to simply as “passage to the combustion chamber 16”) bypassing these devices.
  • a “bypass passage” 40) is combined to constitute a unitized intake system.
  • the engine body 10 is configured to burn a mixture of gas and fuel supplied from the intake passage 30 in each cylinder 11 according to a predetermined combustion order.
  • the engine body 10 has a cylinder block 12 and a cylinder head 13 mounted thereon.
  • the aforementioned four cylinders 11 are formed inside the cylinder block 12.
  • the four cylinders 11 are arranged in a row along the central axis direction of the crankshaft 15 (that is, the cylinder row direction). In FIG. 1, only one cylinder is shown.
  • a piston 14 is slidably inserted into each cylinder 11.
  • the piston 14 is connected to the crankshaft 15 via a connecting rod 141.
  • the piston 14 defines the combustion chamber 16 together with the cylinder 11 and the cylinder head 13.
  • the “combustion chamber” referred to here is not limited to the meaning of the space formed when the piston 14 reaches the compression top dead center.
  • the term “combustion chamber” is used in a broad sense.
  • two intake ports 18 are formed for one cylinder 11. Only one intake port 18 is shown in FIG. The two intake ports 18 are adjacent in the cylinder row direction, and communicate with the corresponding cylinders 11 respectively.
  • An intake valve 21 is disposed in each of the two intake ports 18.
  • the intake valve 21 opens and closes between the combustion chamber 16 and each intake port 18.
  • the intake valve 21 is opened and closed at a predetermined timing by an intake valve mechanism.
  • the intake valve operating mechanism has an intake electric motor S-VT (Sequential-Valve Timing) 23 which is a variable valve operating mechanism.
  • the intake electric motor S-VT 23 is configured to continuously change the rotational phase of the intake camshaft within a predetermined angular range. As a result, the opening timing and closing timing of the intake valve 21 change continuously.
  • the intake valve operating mechanism may have a hydraulic S-VT instead of the intake electric motor S-VT 23.
  • the cylinder head 13 is also provided with two exhaust ports 19 per cylinder 11. Only one exhaust port 19 is illustrated in FIG. The two exhaust ports 19 are adjacent in the cylinder row direction and communicate with the corresponding cylinders 11 respectively.
  • Exhaust valves 22 are disposed at the two exhaust ports 19 respectively.
  • the exhaust valve 22 opens and closes between the combustion chamber 16 and each exhaust port 19.
  • the exhaust valve 22 is opened and closed at a predetermined timing by an exhaust valve mechanism.
  • the exhaust valve mechanism has an exhaust motor S-VT (Sequential-Valve Timing) 24 which is a variable valve mechanism in this configuration example.
  • the exhaust motor S-VT 24 is configured to continuously change the rotational phase of the exhaust camshaft within a predetermined angular range. Thereby, the valve opening timing and the valve closing timing of the exhaust valve 22 change continuously.
  • the exhaust valve mechanism may have a hydraulic S-VT instead of the exhaust motor S-VT 24.
  • An injector 6 is attached to the cylinder head 13 for each cylinder 11.
  • the injector 6 is a multi-injection-type fuel injection valve in this configuration example, and is configured to inject fuel directly into the combustion chamber 16.
  • a fuel supply system 61 is connected to the injector 6.
  • the fuel supply system 61 includes a fuel tank (not shown) configured to store fuel, and a fuel supply passage 62 connecting the fuel tank and the injector 6 to each other.
  • a fuel pump 65 and a common rail 64 are interposed in the fuel supply passage 62.
  • the fuel pump 65 pumps fuel to the common rail 64.
  • the fuel pump 65 is a plunger type pump driven by the crankshaft 15 in this configuration example.
  • the common rail 64 is configured to store the fuel pumped by the fuel pump 65 at a high fuel pressure. When the injector 6 is opened, the fuel stored in the common rail 64 is injected from the injection port of the injector 6 into the combustion chamber 16.
  • a spark plug 25 is attached to the cylinder head 13 for each cylinder 11.
  • the spark plug 25 is attached in such a posture that the tip thereof faces the combustion chamber 16 and forcibly ignites the mixture in the combustion chamber 16.
  • the intake passage 30 in this configuration example is connected to one side surface (specifically, the front side surface) of the engine body 10, and communicates with the intake port 18 of each cylinder 11. ing. That is, the intake passage 30 is a passage through which the gas introduced into the combustion chamber 16 flows, and is connected to the combustion chamber 16 via each intake port 18.
  • an air cleaner 31 for filtering fresh air is disposed at the upstream end of the intake passage 30.
  • a surge tank 38 is disposed near the downstream end of the intake passage 30.
  • the intake passage 30 downstream of the surge tank 38 constitutes an independent passage 39 branched by two for each cylinder 11.
  • the downstream end of the independent passage 39 is connected to the intake port 18 of each cylinder 11.
  • a throttle valve 32 is disposed between the air cleaner 31 and the surge tank 38 in the intake passage 30.
  • the throttle valve 32 is configured to adjust the amount of fresh air introduced into the combustion chamber 16 by adjusting the degree of opening thereof.
  • a supercharger 34 is disposed downstream of the throttle valve 32 in the intake passage 30.
  • the supercharger 34 is configured to supercharge the gas introduced into the combustion chamber 16.
  • the supercharger 34 is a mechanical supercharger driven by the engine 1 (specifically, power transmitted from the crankshaft 15).
  • this supercharger 34 is configured as a Roots-type supercharger, the configuration may be anything. For example, it may be a Lysholm type or centrifugal type supercharger.
  • An electromagnetic clutch 34 a is interposed between the turbocharger 34 and the crankshaft 15.
  • the electromagnetic clutch 34 a transmits the driving force between the turbocharger 34 and the crankshaft 15 and cuts off the transmission of the driving force.
  • the control device such as an ECU (Engine Control Unit) switches on and off of the electromagnetic clutch 34a to switch on and off the supercharger 34. That is, the engine 1 switches between the operation of supercharging the gas introduced into the combustion chamber 16 and the operation of not supercharging the gas introduced into the combustion chamber 16 by switching the supercharger 34 on and off. It is configured to be able to
  • An intercooler 36 is disposed downstream of the turbocharger 34 in the intake passage 30.
  • the intercooler 36 is configured to cool the gas compressed in the turbocharger 34.
  • the intercooler 36 in this configuration example is water cooled.
  • the intake passage 30 is disposed downstream of the air cleaner 31 and is a first passage for guiding the gas purified by the air cleaner 31 to the turbocharger 34. 33, a second passage 35 for guiding the gas compressed by the turbocharger 34 to the intercooler 36, and a third passage 37 for guiding the gas cooled by the intercooler 36 to the surge tank 38.
  • the first passage 33, the second passage 35, the third passage 37, and the surge tank 38 are provided with the turbocharger 34 and the intercooler 36 sequentially from the upstream side along the gas flow direction. It constitutes "the main intake passage”.
  • the main intake passage may be denoted by the symbol "30A”.
  • the main intake passage 30A is an example of the "first passage portion”.
  • the intake passage 30 is provided with a bypass passage 40 bypassing the turbocharger 34 and the intercooler 36 separately from the above-described main intake passage 30A.
  • the bypass passage 40 is branched from the upstream side of the turbocharger 34 in the main intake passage 30A and connected to the downstream side of the intercooler 36. More specifically, the bypass passage 40 connects the surge tank 38 and a portion from the downstream side of the throttle valve 32 to the upstream side of the turbocharger 34 in the main intake passage 30A.
  • bypass valve 41 for changing the flow passage cross-sectional area of the bypass passage 40 is disposed.
  • the bypass valve 41 adjusts the flow rate of gas flowing through the bypass passage 40 by changing the flow passage cross-sectional area of the bypass passage 40.
  • the bypass passage 40 is an example of the “second passage portion”
  • the bypass valve 41 is an example of the “second valve”.
  • the bypass valve 41 When the supercharger 34 is turned off (that is, when the electromagnetic clutch 34a is disconnected), the bypass valve 41 is fully opened. Thus, the gas flowing through the intake passage 30 bypasses the turbocharger 34 and flows into the surge tank 38 as shown in the lower part of FIG. 4 and is introduced into the combustion chamber 16 via the independent passage 39.
  • the engine 1 operates with non-supercharging, that is, natural intake.
  • the opening degree of the bypass valve 41 is appropriately adjusted. As a result, a part of the gas that has passed through the turbocharger 34 in the intake passage 30 flows back through the bypass passage 40 upstream of the turbocharger 34 as shown in the upper view of FIG. 4. Since the reverse flow rate can be adjusted by adjusting the opening degree of the bypass valve 41, the supercharging pressure of the gas introduced into the combustion chamber 16 can be adjusted via the reverse flow rate.
  • a supercharging system is configured by the supercharger 34, the bypass passage 40, and the bypass valve 41.
  • the exhaust passage 50 is connected to the other side surface (specifically, the rear side surface) of the engine body 10 and communicates with the exhaust port 19 of each cylinder 11.
  • the exhaust passage 50 is a passage through which the exhaust gas discharged from the combustion chamber 16 flows.
  • the upstream portion of the exhaust passage 50 constitutes an independent passage which branches off for each cylinder 11. The upstream ends of the independent passages are connected to the exhaust port 19 of each cylinder 11.
  • An exhaust gas purification system having one or more catalytic converters 51 is disposed in the exhaust passage 50.
  • the catalytic converter 51 is configured to include a three-way catalyst.
  • the exhaust gas purification system is not limited to one including only the three-way catalyst.
  • An EGR passage 52 constituting an external EGR system is connected between the intake passage 30 and the exhaust passage 50.
  • the EGR passage 52 is a passage for recirculating a part of the burned gas to the intake passage 30.
  • the upstream end of the EGR passage 52 is connected to the downstream of the catalytic converter 51 in the exhaust passage 50.
  • the downstream end of the EGR passage 52 is connected to the upstream of the turbocharger 34 and the downstream of the throttle valve 32 in the intake passage 30.
  • a water-cooled EGR cooler 53 is disposed in the EGR passage 52.
  • the EGR cooler 53 is configured to cool the burned gas.
  • the flow rate of the burned gas flowing through the EGR passage 52 is adjusted by the EGR valve 54.
  • the EGR valve 54 is illustrated as being disposed on the EGR passage 52 on the paper surface of FIG. 1, but in an actual configuration, it is disposed on the bypass passage 40 as described later. By adjusting the opening degree of the EGR valve 54, it is possible to adjust the reflux amount of the cooled burned gas, that is, the external EGR gas.
  • the EGR system 55 includes an external EGR system configured to include the EGR passage 52 and the EGR valve 54, and an interior configured to include the intake electric motor S-VT 23 and the exhaust motor S-VT 24 described above. And an EGR system.
  • the engine 1 is provided with an alternator 91 for generating an alternating current used in the electric system, an air conditioner 92 for air conditioning, and a water pump (not shown) for circulating cooling water as such auxiliary equipment. .
  • the fuel pump 65 is attached to the front end on the left end side of the engine body 10.
  • the alternator 91 and the air conditioner 92 are attached to the front end on the right end side of the engine body 10.
  • the alternator 91 and the air conditioner 92 are arranged in this order from above.
  • a drive pulley 34d of the turbocharger 34 is disposed above the alternator 91.
  • a timing belt for driving the supercharger 34 is wound around the drive pulley 34d.
  • FIG. 5 is a front view of the intake passage 30.
  • FIG. 6 is a view showing the intake passage 30 from the left side
  • FIG. 7 is a view showing the intake passage 30 from the upper side.
  • FIG. 8 is a longitudinal cross-sectional view of the intake passage 30, and
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the intake passage 30. As shown in FIG.
  • Each component constituting the intake passage 30 is disposed along the front side of the engine body 10, specifically, along the front surfaces of the cylinder head 13 and the cylinder block 12.
  • the intake passage 30 includes a plurality of passages (specifically, the first passage 33, the second passage 35, the third passage 37, the surge tank 38, and the independent passage 39) for introducing gas.
  • Devices such as the feeder 34 and the intercooler 36 and a bypass passage 40 bypassing these devices are combined.
  • the main intake passage 30 A that constitutes the intake passage 30 is disposed above the bypass passage 40.
  • the supercharger 34 is disposed opposite to the engine main body 10 with the surge tank 38 interposed therebetween.
  • a gap corresponding to the size of the surge tank 38 is open between the rear surface of the turbocharger 34 and the front surface of the engine body 10.
  • the first passage 33 extends in the cylinder row direction on the left end side of the turbocharger 34 and is connected to the left end of the turbocharger 34.
  • the supercharger 34 and the intercooler 36 are lined up and down in this order, and are adjacent to each other in the same direction.
  • the second passage 35 extends up and down so as to connect the front portion of the turbocharger 34 and the front portion of the intercooler 36.
  • the surge tank 38 is disposed between the turbocharger 34 and the engine body 10, and is disposed opposite to the upstream end of the intake port 18 across the plurality of independent passages 39. There is.
  • the third passage 37 extends so as to sew a gap between the intercooler 36 and the supercharger 34 and the engine main body 10 so that the intercooler 36 is located below the surge tank 38, The rear of the intercooler 36 and the bottom of the surge tank 38 are connected.
  • the bypass passage 40 is branched from the middle of the first passage 33 and extends upward, and then is formed to extend inward (rightward) of the engine body 10, and is branched into two at the downstream side It is connected to the top of the surge tank 38 at the top.
  • the EGR valve 54 and the bypass valve 41 are disposed between the turbocharger 34 and the throttle valve 32 in the cylinder row direction.
  • the EGR valve 54 is disposed obliquely upward to the right with respect to the throttle valve 32, while the bypass valve 41 is substantially rightward with respect to the EGR valve 54 and the gas intake in the turbocharger 34 is It is arrange
  • both the EGR valve 54 and the bypass valve 41 are laid out so as to be located between the throttle valve 32 and the left end of the supercharger 34 in the cylinder row direction.
  • the engine 1 is configured such that the EGR valve 54 and the bypass valve 41 can be brought close to the throttle valve 32. With such integration, the layout as described above is realized.
  • the size of the engine 1 in the vehicle height direction can be shortened as compared with a configuration in which the EGR valve 54 and the bypass valve 41 are disposed immediately above the turbocharger 34.
  • the space between the engine 1 and the bonnet B can be more sufficiently secured without increasing the size of the engine 1 in the longitudinal direction of the vehicle (FIG. See interval H of 5).
  • the distance between the engine 1 and the bonnet B can be increased by moving the attachment position of the turbocharger 34 directly below. It can be considered that However, as described above, the surge tank 38 is disposed opposite to the upstream end of the intake port 18 with the plurality of independent passages 39 interposed therebetween. If moved, the flow path length from the surge tank 38 to the intake port 18 becomes long, so there is room for improvement in terms of gas responsiveness. In addition, as shown in FIG.
  • the first passage 33 is provided with the throttle valve 32, and is configured to extend from one side to the other side (specifically, from the left side to the right side) in the cylinder row direction.
  • the first passage 33 is formed in a tubular shape extending in the cylinder row direction (left and right direction), and the throttle valve 32 is built in the upstream side portion (left side) thereof. It is constituted by the throttle body 33a.
  • the throttle body 33a is formed in a metal short cylinder shape, and is disposed so as to be located leftward and forward with respect to the front surface of the engine body 10, with the openings at both ends directed to the left and right.
  • the air cleaner 31 is connected to the upstream end (left end) of the throttle body 33a via a passage (not shown), while the upstream end (left side) of the first passage 33 is connected to the downstream end (right end) of the throttle body 33a.
  • a first passage main body 33b which is a portion is connected.
  • the first passage body 33b is configured to connect the throttle body 33a to the supercharger 34, as shown in FIG.
  • the first passage main body 33b is formed in a long cylindrical shape with the openings at both ends directed to the left and right.
  • the first passage body 33 b is disposed in front of the engine body 10 so as to be substantially coaxial with the throttle body 33 a. More specifically, the first passage body 33b is formed to gradually increase in diameter from one side to the other side (specifically, from the left side to the right side) in the cylinder row direction.
  • the downstream end of the throttle body 33a is connected to the upstream end (left end) of the first passage main body 33b, while the suction portion of the turbocharger 34 is connected to the downstream end (right end) thereof. There is.
  • a branch portion 33 d connected to the bypass passage 40 is also opened in the first passage main body 33 b.
  • the branched portion 33 d is formed on the upper surface of the first passage main body 33 b, and is connected to the upstream side portion (a bent pipe portion 45 described later) of the bypass passage 40. That is, as can be seen from FIG. 8, the branch portion 33d is provided on the other side (right side) with respect to the throttle valve 32 in the first passage 33 (and hence the main intake passage 30A).
  • the fresh air that has been purified by the air cleaner 31 and flows into the first passage 33 passes through the throttle valve 32 and reaches the first passage body 33 b.
  • This fresh air flows into the bypass passage 40 via the branch portion 33d described above during natural suction, while it joins with the gas flowing backward in the bypass passage 40 during supercharging, from the downstream end of the first passage body 33b. It is drawn into the turbocharger 34 (see also FIG. 4).
  • bypass passage 40 -Configuration of bypass passage-
  • the configuration of the bypass passage 40 will be described in detail.
  • the bypass passage 40 is a portion of the main intake passage 30A (specifically, the first passage 33) located on the other side (right side) with respect to the throttle valve 32 (that is, the aforementioned It is connected to the branch part 33d).
  • the bypass passage 40 extends from the branch 33 d opened in the first passage body 33 b obliquely upward to the left, and then extends substantially straight to the right. After the bypass passage 40 has a portion extending to the right reaching the vicinity of the center of the surge tank 38 (specifically, the vicinity of the center in the cylinder row direction), the bypass passage 40 is turned obliquely downward and to the rear. Bifurcated into two legs. Each branched branch is connected to the upper surface of the surge tank 38.
  • the bypass passage 40 includes a curved pipe portion 45 for changing the flow direction of the gas flowing from the branch portion 33 d sequentially from the upstream side along the flow direction, a valve body 41 a in which the bypass valve 41 is built, and a valve A straight pipe portion 43 for guiding the gas that has passed through the body 41a to the right and a gas that has passed through the straight pipe portion 43 are directed diagonally downward and backward, and then branched into two branches and connected to the surge tank 38 And a branch pipe portion 44.
  • valve body 41 a is disposed downstream of the curved pipe portion 45, the downstream end of the EGR passage 52 is connected to the upstream side of the bypass valve 41 in the bypass passage 40. Further, the lower wall surface 45a of the curved pipe portion 45 to which the downstream end of the EGR passage 52 is connected is formed so as to be recessed downward.
  • the lower wall surface 45a constitutes a water receiving structure for receiving water.
  • the bypass passage 40 extends from the branch 33d as a connection point to the main intake passage 30A to the left and then to the right.
  • the EGR valve 54 is configured to extend toward the back side, and the EGR valve 54 is a portion extending to the right in the bypass passage 40 (hereinafter, referred to as “parallel passage portion” and denoted by a reference numeral “40B”)
  • a portion (see section I in FIG. 8) overlapping in the cylinder row direction with a portion extending from the branch portion 33d toward the left side (hereinafter referred to as "relay passage portion" and attached with reference numeral "40A”) Is located in
  • the relay passage portion 40A constituting the bypass passage 40 is directed to the left side from the right side with respect to the first passage 33 of the main intake passage 30A as being separated from the branch portion 33d. It extends obliquely at an angle.
  • the parallel passage portion 40B is connected to the left end of the relay passage portion 40A and extends toward the right.
  • the central axis direction (see the straight line L2) in the relay passage portion 40A is the central axial direction in the first passage 33 (see the straight line L1), and the central axial direction in the parallel passage portion 40B. It is configured to have an acute angle (see angles ⁇ 1 and ⁇ 2 in FIG. 8) with respect to both (see the straight line L3).
  • the central axis direction in the first passage 33 indicates the flow direction of the gas passing through the throttle valve 32 toward the turbocharger 34 (in particular, the flow direction of the main flow of the gas).
  • the central axis direction in the relay passage portion 40A indicates the flow direction of the gas (in particular, the flow direction of the main flow of gas) from the parallel passage portion 40B toward the first passage 33 via the relay passage portion 40A.
  • the central axis direction in the parallel passage portion 40B indicates the flow direction of gas (in particular, the flow direction of the main flow of gas) from the relay passage portion 40A toward the surge tank 38 via the parallel passage portion 40B.
  • the relay passage portion 40A extends so as to pass between the first passage 33 and the EGR valve 54 in the vertical direction. Let's see it too.
  • the relay passage portion 40A is constituted by a portion of the curved pipe portion 45, while the parallel passage portion 40B is formed by the other portion of the curved pipe portion 45, the valve body 41a, and the straight pipe portion 43. And is composed of.
  • the curved pipe portion 45 is formed in a cylindrical shape extending substantially straight rightward from the branch portion 33d and extending obliquely upward to the left, and is formed into the first passage 33 (as a result, the main passage as the first passage portion). At the upper position of the intake passage 30A), the opening is directed downward and to the right.
  • a portion extending obliquely upward to the left from the branch portion 33d constitutes the above-described relay passage portion 40A. This portion gradually expands in diameter toward the lower right. Such a configuration is advantageous in enlarging the opening area of the branch 33 d.
  • a portion of the curved pipe portion 45 extending substantially straight toward the right constitutes the parallel passage portion 40B described above.
  • the portion constituting the parallel passage portion 40B overlaps the portion constituting the relay passage portion 40A in the cylinder row direction.
  • an EGR valve 54 is disposed in a portion constituting the parallel passage portion 40B.
  • the gas flowing into the curved pipe portion 45 flows obliquely upward to the left, and then the flow direction is changed as the curved pipe portion 45 is folded back. As a result, the gas flowing through the curved pipe portion 45 flows inward (from the left to the right) from the outside in the cylinder row direction.
  • the first passage body 33b is connected to the upstream end (lower end) of the curved pipe portion 45 via the branch portion 33d, while the downstream end (right end) of the curved pipe portion 45 is The upstream end (left end) of the valve body 41a is connected.
  • the valve body 41a is formed in a short cylindrical shape, and as shown in FIG. 8, the openings at both ends are directed left and right above the first passage 33 and on the left with respect to the turbocharger 34. It is arranged in posture.
  • the upstream end of the valve body 41a is connected to the downstream end of the curved pipe 45 as described above, while the downstream end (right end) of the valve body 41a is the upstream end (left end) of the straight pipe 43 Is connected.
  • the straight pipe portion 43 is formed in a long cylindrical shape extending from one side to the other side (specifically, from the left side to the right side) in the cylinder row direction.
  • the straight pipe portion 43 is disposed at an upper position of the first passage 33 and the supercharger 34 so that the openings at both ends are directed to the left and right, as can be seen from FIG.
  • the upstream end of the straight pipe portion 43 is connected to the downstream end of the valve body 41a as described above, while the upstream end (right end) of the branch pipe portion 44 is connected to the upstream end (right end) of the straight pipe portion 43 ) Is connected.
  • the branch pipe portion 44 is composed of a bent passage 44a bent in an elbow shape, and two branched passages 44b and 44c branched in a tournament shape from the downstream end of the bent passage 44a.
  • the upstream end of the bending passage 44a is directed leftward, and the two branched branch passages 44b and 44c are both directed obliquely downward and backward.
  • the flow path lengths of the two branch passages 44b and 44c are substantially the same, and the first branch passage 44b which is one branched branch passage extends from the branch point to the right along the cylinder row direction. Later, it is bent diagonally to the lower back.
  • the second branch passage 44c which is the other branched branch passage, extends leftward along the cylinder row direction from the branch point and is then bent diagonally downward and rearward.
  • the downstream end of each of the two branch passages 44b and 44c is connected to the upper surface of the surge tank 38 as described above.
  • the gas flowing into the bypass passage 40 passes through each portion forming the bypass passage 40 to reach each cylinder 11. That is, the gas that has passed through the throttle valve 32 flows into the curved pipe portion 45 of the bypass passage 40 from the middle of the first passage 33 according to the opening / closing condition of the bypass valve 41.
  • the gas which has passed through the curved pipe portion 45 and flowed into the valve body 41a flows rightward as shown by the arrows in FIG.
  • the gas having passed through the valve body 41 a flows to the right along the straight pipe portion 43 as shown by the arrow, and then flows into the branch pipe portion 44. Then, as shown by the other arrows, the gas flowing into the branch pipe portion 44 is distributed to the first branch passage 44b and the second branch passage 44c after passing through the bending passage 44a, and each of the distributed gas It flows into the surge tank 38.
  • the gas flowing into the surge tank 38 is supplied to the intake port 18 of each cylinder 11 via the independent passage 39.
  • the downstream end portion of the EGR passage 52 is connected to the curved pipe portion 45 constituting the bypass passage 40. Therefore, not only the gas flowing in from the first passage 33 and the gas flowing back from the surge tank 38 but also the external EGR gas flows into the bypass passage 40.
  • FIG. 10 is a view showing the EGR passage 52 from the left side
  • FIG. 11 is a view showing the EGR passage 52 from the upper side
  • FIG. 12 is a diagram showing the downstream end of the EGR passage 52 as viewed obliquely from the rear side
  • FIG. 13 is a view showing the flow of the EGR gas in the intake passage 30 at the time of supercharging and at the time of natural intake.
  • the EGR passage 52 branches from the exhaust passage 50 in which the catalytic converter 51 is interposed, and the downstream end is connected to the intake passage 30. Specifically, the EGR passage 52 branches from the downstream side of the catalytic converter 51 in the exhaust passage 50, and is connected to the upstream side (specifically, the curved pipe portion 45) of the bypass valve 41 in the bypass passage 40 (see FIG. See also 1).
  • the EGR passage 52 is provided with the EGR cooler 53 for cooling the gas passing through the EGR passage 52.
  • the portion connecting the exhaust passage 50 and the EGR cooler 53 to each other is referred to as the upstream side EGR passage 52a, while the portion connecting the EGR cooler 53 and the bypass passage 40 is the downstream side EGR It will be called passage 52 b.
  • the upstream EGR passage 52a extends diagonally upward and forward along the left side of the exhaust passage 50 as shown in FIGS. 10 to 12 so as not to interfere with the left side of the engine body 10, Make a turn to the left. Then, the upstream side EGR passage 52 a extends diagonally upward and forward again, and reaches the EGR cooler 53.
  • the downstream end of the catalytic converter 51 in the exhaust passage 50 is connected to the upstream end of the upstream EGR passage 52a, while the downstream end (front end) of the upstream EGR passage 52a is an EGR cooler
  • the upstream end (rear end) of 53 is connected.
  • the EGR cooler 53 is formed in a rectangular tube shape slightly inclined with respect to the front-rear direction, and as shown in FIG. 10, at least in the vehicle mounted state, at substantially the same position as the intake port 18 in the vertical direction.
  • the openings at both ends are arranged in a posture directed obliquely in the front and back direction.
  • the upstream end of the EGR cooler 53 is directed obliquely downward and to the rear, and the downstream end of the upstream EGR passage 52a is connected as described above.
  • the downstream end (front end) of the EGR cooler 53 is directed obliquely upward and to the front, and the upstream end (rear end) of the downstream side EGR passage 52b is connected.
  • the downstream side EGR passage 52b extends from the lower side to the upper side as it goes from the upstream side to the downstream side in the gas flow direction. Specifically, as shown in FIGS. 10 to 12, the downstream side EGR passage 52 b is configured to obliquely turn forward substantially after it extends obliquely upward along the left side portion of the engine body 10. ing.
  • the downstream end of the downstream side EGR passage 52 b extends substantially forward and is connected to the curved pipe portion 45 of the bypass passage 40 from the rear. The downstream end is opened and closed by an EGR valve 54. Although not shown, the downstream end of the downstream EGR passage 52b is disposed above the intake port 18 (in particular, the upstream end of the intake port 18).
  • the burned gas discharged from the combustion chamber 16 to the exhaust passage 50 passes through the catalytic converter 51 as the air-fuel mixture burns. Then, part of the burned gas that has passed through the catalytic converter 51 is introduced into the EGR passage 52.
  • the burned gas introduced into the EGR passage 52 sequentially passes through the upstream side EGR passage 52a, the EGR cooler 53, and the downstream side EGR passage 52b, and is introduced into the bypass passage 40 as the external EGR gas.
  • the amount of introduction of the external EGR gas is adjusted via the opening degree of the EGR valve 54.
  • the external EGR gas flowing into the bypass passage 40 passes through the throttle valve 32 and flows into the bypass passage 40 from the first passage main body 33b (see arrow B2 in the lower part of FIG. 13). And flows from the upstream side to the downstream side in the bypass passage 40 as shown by the arrow B1 in the lower figure.
  • the external EGR gas combined with the fresh air flows into the surge tank 38, passes through the independent passage 39 and the intake port 18 in order, and reaches the combustion chamber 16.
  • the external EGR gas flowing into the bypass passage 40 flows back from the surge tank 38 into the bypass passage 40 (see arrow A2), as shown by arrow A1 in the upper diagram of FIG. And flows back through the bypass passage 40 from the downstream side to the upstream side.
  • the gas flowing back into the first passage body 33 b joins the fresh air (see arrow A 3) that has flowed through the throttle valve 32 and flows into the first passage body 33 b, and is drawn into the turbocharger 34.
  • an EGR valve 54 may be provided in the bypass passage 40.
  • the attachment point of the EGR valve 54 for example, the above-described relay passage portion 40A can be considered.
  • the relay passage portion 40A is used as a mounting location, there is a possibility that the condensed water caused by the water contained in the external EGR gas may flow down to the first passage 33.
  • the condensed water is burned in the combustion chamber 16 and flows down to the first passage 33.
  • the condensed water is configured to pass through the first passage 33, the condensed water is discharged from the turbocharger 34.
  • the intercooler 36 which is not desirable in view of the adhesion of moisture to the turbocharger 34 and the like.
  • the EGR valve 54 not in the relay passage portion 40A but in the parallel passage portion 40B which extends substantially straight toward the right. Such a configuration is effective in guiding condensed water smoothly so as to reach the combustion chamber 16 from the parallel passage portion 40B via the surge tank 38 particularly during natural suction.
  • the throttle valve 32 and the EGR valve 54 are required to be as close as possible from the viewpoint of downsizing.
  • the bypass passage 40 once extends leftward from the branch 33d in the cylinder row direction, then turns back and extends from left to right. ing. Then, as shown in section I, in the parallel passage portion 40B, the portion overlapping the relay passage portion 40A comes close to the throttle valve 32 in the cylinder row direction. Therefore, by arranging the EGR valve 54 in such a portion, it becomes possible to bring the EGR valve 54 and the throttle valve 32 close to each other in the cylinder row direction while arranging the EGR valve 54 in the parallel passage portion 40B.
  • the branch portion 33 d and the EGR valve 54 are disposed between the throttle valve 32 and the left end of the turbocharger 34 in the cylinder row direction.
  • the supercharger 34 When the supercharger 34 is provided, it is required to shorten the flow path length from the throttle valve 32 to the suction portion (left end portion) of the supercharger 34 as much as possible in order to improve the responsiveness of the gas. In order to satisfy such requirements, although it is conceivable to devise the layout of the intake system and to bring the turbocharger 34 and the throttle valve 32 close to each other, in order to realize such a configuration, the EGR valve 54 is required. It is required to suppress the interference between the motor and the supercharger 34.
  • the EGR valve 54 is disposed between the throttle valve 32 and the supercharger 34 in the cylinder row direction. This is effective in preventing the EGR valve 54 and the turbocharger 34 from interfering with each other.
  • the throttle valve 32 and the EGR valve 54 can be made as close as possible, when the throttle valve 32 and the supercharger 34 are made to be close, the supercharger 34 is Interference with the EGR valve 54 can be suppressed.
  • the flow path length from the throttle valve 32 to the supercharger 34 can be shortened, and the responsiveness of the gas can be improved.
  • the EGR valve 54 is disposed at the left end of the parallel passage portion 40B. In the case of using an external EGR gas, in order to improve its responsiveness, it is required to shorten the flow path length from the throttle valve 32 to the EGR valve 54 as much as possible.
  • the configuration shown in FIG. 8 allows the throttle valve 32 and the EGR valve 54 to be as close as possible.
  • the flow path length from the throttle valve 32 to the EGR valve 54 can be made as short as possible, and the responsiveness of the external EGR gas can be enhanced.
  • the portion constituting the relay passage portion 40 ⁇ / b> A gradually expands in diameter toward the lower right.
  • Such a configuration is advantageous in enlarging the opening area of the branch 33 d. That is, the inflow of gas through the branch part 33d becomes smooth.
  • the EGR valve 54 is disposed on the left side in the cylinder row direction so as to be close to the throttle valve 32.
  • a space for arranging the bypass valve 41 can be provided between the EGR valve 54 and the turbocharger 34.
  • the throttle valve 32, the bypass valve 41, and the EGR valve 54 can be integrated, and the engine 1 can be made compact.
  • the composition about EGR valve 54 as the 2nd valve was illustrated, it is not restricted to such composition.
  • the bypass valve 41 may be a second valve. In such a configuration, the bypass valve 41 and the throttle valve 32 can be integrated.
  • bypass passage 40 is disposed above the main intake passage 30A
  • present invention is not limited to such a configuration.
  • the bypass passage 40 may be disposed in front of or below the main intake passage 30A.

Landscapes

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Abstract

吸気通路（３０）は、スロットルバルブが配設され、気筒列方向の一側から他側に向かって延びる主吸気通路（３０Ａ）と、ＥＧＲバルブ（５４）が配設され、かつ主吸気通路のうちスロットルバルブに対して他側に位置する部分に接続されたバイパス通路（４０）と、を有する。バイパス通路は、主吸気通路との分岐部（３３ｄ）から一側に向かって延びた後、他側に向かって折り返して延びるよう構成され、ＥＧＲバルブは、バイパス通路において他側に向かって延びる部分のうち、分岐部から一側に向かって延びる部分に対してオーバーラップする部位に配置されている。

Description

エンジンの吸気システム
　ここに開示する技術は、エンジンの吸気システムに関する。
　特許文献１には、エンジンの吸気システムの一例が開示されている。具体的に、この特許文献１には、燃焼室に接続された吸気通路と、その吸気通路に設けられたスロットルバルブ（第１吸気絞り弁）と、を備えた内燃機関の吸気通路構造において、吸気通路に対して、所定の第２バルブ（流路開閉弁）が配設されるよう構成された第２通路部（迂回路）を接続することが記載されている。
特開２０１１－１８８６号公報
　ところで、吸気通路のうちスロットルバルブが配設される部分を第１通路部と呼称すると、前記特許文献１に記載されたようなエンジンにおいては、レイアウト性の確保などの観点から、第１通路部と第２通路部とが略平行になるように、各通路の少なくとも一部を、気筒列方向の一側から他側に向かって延ばす場合がある。
　ところが、前記特許文献１に記載されているように、第１通路部ばかりでなく、第２通路部にも第２バルブを設ける場合がある。ここで、エンジンの具体的な構成や、その性能要求次第では、前述の気筒列方向に沿って延ばした部位に第２バルブを配設する可能性がある。近年、そうしたエンジンにおいて、そのコンパクト化という観点から、スロットルバルブと第２バルブとを可能な限り近接させることが要求されている。
　本願発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、より一層コンパクトな構成を見出した。
　ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、第２通路部及び第２バルブを備えたエンジンの吸気システムにおいて、より一層のコンパクト化を図ることにある。
　ここに開示する技術は、燃焼室に接続された吸気通路と、前記吸気通路に設けられたスロットルバルブと、を備えたエンジンの吸気システムに係る。
　前記吸気通路は、前記スロットルバルブが配設され、所定方向の一側から他側に向かって延びる第１通路と、所定の第２バルブが配設され、かつ前記第１通路部のうち前記スロットルバルブに対して前記他側に位置する部分に接続された第２通路部と、を有する。
　前記第２通路部は、前記第１通路部との接続箇所から前記一側に向かって延びた後、該一側から前記他側に向かって折り返して延びるよう構成される。
　そして、前記第２バルブは、前記第２通路部において前記他側に向かって延びる部分のうち、前記接続箇所から前記一側に向かって延びる部分に対して前記所定方向においてオーバーラップする部位に配置されている。
　この構成によれば、第２通路部は、前記所定方向において、一旦、スロットルバルブとの接続箇所から一側に向かって延びた後、折り返して、一側から他側に向かって延びている。そうすると、その接続箇所とスロットルバルブとの相対位置関係を考慮すると、第２通路部において他側に向かって延びる部分のうち、一側に向かって延びる部分に対してオーバーラップする部位は、所定方向においてスロットルバルブに対して近接するようになる。よって、そうした部位に第２バルブを配置することで、他側に向かって延びる部分に第２バルブを配置しながらも、第２バルブとスロットルバルブとを所定方向において近接させることが可能になる。
　こうして、エンジンの吸気システムにおいて、スロットルバルブと第２バルブとを可能な限り近接させ、ひいては、より一層のコンパクト化を図ることができる。
　また、前記第２通路部は、前記第１通路部に接続され、かつ該接続箇所から離間するに伴って前記他側から前記一側に向かうように延びる中継通路部と、前記中継通路部における前記一側の端部に接続され、前記他側に向かって延びる並列通路部と、を有し、前記中継通路部は、該中継通路部における中心軸方向が、前記第１通路部における中心軸方向と、前記並列通路部における中心軸方向との双方に対して鋭角となるように構成されている、としてもよい。
　ここで、「中心軸」方向は、各部において、幾何学的な意味での中心に沿う方向（例えば、各部横断面の中央部に垂直な方向）としてもよいし、ガスの主流が成す方向としてもよい。「中心軸」の語は、広義で用いる。
　こうした構成とすることで、エンジンの吸気システムにおいて、スロットルバルブと第２バルブとを可能な限り近接させ、ひいては、より一層のコンパクト化を図る上で有利になる。
　また、前記第１通路部における前記スロットルバルブの下流には過給機が配設され、前記第１通路部と前記第２通路部との接続箇所は、前記所定方向において、前記スロットルバルブと、前記過給機におけるガスの吸入部との間に配置されている、としてもよい。
　また、前記第２バルブは、前記所定方向において前記スロットルバルブと前記過給機との間に配置されている、としてもよい。
　過給機を設けるときには、ガスの応答性を高めるべく、スロットルバルブから過給機の吸入部へ至る流路長を可能な限り短くすることが求められる。そうした要求を満足するためには、吸気システムのレイアウトに工夫を凝らし、過給機とスロットルバルブとを近接させることが考えられるものの、そのような構成を実現するためには、第２バルブと過給機との干渉を抑制することが求められる。
　この構成によれば、所定方向において、スロットルバルブと過給機との間に第２バルブを配置することができる。このことは、第２バルブと過給機とを干渉させないようにする上で有効である。
　すなわち、前記の構成によると、スロットルバルブと第２バルブとを可能な限り近接させることができるから、スロットルバルブと過給機とを近接させようとしたときに、過給機と第２バルブとの干渉を抑制することができる。これにより、スロットルバルブから過給機の吸入部へ至る流路長を短く構成し、ひいてはガスの応答性を高めることができる。
　また、前記燃焼室に接続された排気通路と、前記吸気通路とに接続されたＥＧＲ通路を備え、前記ＥＧＲ通路は、前記吸気通路における前記第２通路部に接続されているとともに、前記第２バルブは、前記ＥＧＲ通路を介したガスの還流量を調整するためのＥＧＲバルブとして構成されている、としてもよい。
　さらに、前記第２バルブは、前記第２通路部における前記一側の端部に配置されている、としてもよい。
　ここで、外部ＥＧＲガスを利用してエンジンを運転する場合、その応答性を高めるためには、スロットルバルブからＥＧＲバルブへ至る流路長を可能な限り短くすることが求められる。
　対して、前記の構成は、スロットルバルブと、ＥＧＲバルブとしての第２バルブとを可能な限り近接させることができる。これにより、スロットルバルブからＥＧＲバルブへ至る流路長を可能な限り短く構成し、ひいては外部ＥＧＲガスの応答性を高めることができる。
　特に、第２バルブをＥＧＲバルブとした構成において、前述のように、第１通路部に過給機を設けた場合、例えば過給時には第１通路部を介して燃焼室へガスを導く一方、自然吸気時には第２通路部を介して燃焼室へガスを導くことが可能になる。
　また、前記第２通路部は、前記第１通路部に対して上方に配置されている、としてもよい。
　前述のように、第２通路部にはＥＧＲ通路が接続されている。よって、第２通路部を第１通路部に対して下方に配置した構成と比較して、外部ＥＧＲガスに含まれる凝縮水を燃焼室までスムースに導くことが可能になる。
　ここに開示する別の技術は、燃焼室に接続された吸気通路と、前記吸気通路に設けられたスロットルバルブ及び過給機と、を備えたエンジンの吸気システムに係る。
　前記吸気通路は、前記スロットルバルブが配設され、水平方向の一側から他側に向かって延びる第１通路部と、前記第１通路部において前記スロットルバルブの下流から分岐すると共に、前記他側から前記一側に向かって延びた後、該一側から前記他側へ向かうように折り返して延びる第２通路部と、前記第２通路部に配設された所定の第２バルブと、を有する。
　前記第２通路部は、車高方向において前記第１通路部の上方に位置すると共に、前記第２バルブは、水平方向において前記スロットルバルブと前記過給機との間に配置される。
　前記第２通路部のうち前記他側から前記一側に向かって延びる部位は、上下方向において、前記第１通路部と前記第２バルブとの間を通るように延びている。
　ここで、「水平方向」とは、水平面に沿う方向を示す。
　この構成によれば、エンジンの吸気システムにおいて、スロットルバルブと第２バルブとを水平方向において可能な限り近接させ、ひいては、より一層コンパクトな構成とすることが可能になる。
　以上説明したように、前記のエンジンの吸気システムによると、より一層のコンパクト化を図ることが可能になる。
図１は、エンジンの構成を例示する概略図である。 図２は、エンジンを正面から見て示す図である。 図３は、エンジンを上側から見て示す図である。 図４は、吸気通路におけるガスの流れを過給時と自然吸気時とで比較して示す図である。 図５は、吸気通路を正面から見て示す図である。 図６は、吸気通路を左側から見て示す図である。 図７は、吸気通路を上側から見て示す図である。 図８は、吸気通路の縦断面図である。 図９は、吸気通路の横断面図である。 図１０は、ＥＧＲ通路を左側から見て示す図である。 図１１は、ＥＧＲ通路を上側から見て示す図である。 図１２は、ＥＧＲ通路の下流端部を斜め後側から見て示す図である。 図１３は、吸気通路におけるＥＧＲガスの流れを過給時と自然吸気時とで比較して示す図である。
　以下、エンジンの吸気システムの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明は例示である。図１は、ここに開示するエンジンの吸気システムが適用されたエンジン１の構成を例示する概略図である。また、図２は、エンジン１を正面から見て示す図であり、図３は、エンジン１を上側から見て示す図である。
　エンジン１は、四輪の自動車に搭載される４ストローク式の内燃機関であり、図１～図３に示すように、機械式の過給機（いわゆるスーパーチャージャ）３４を備えた構成とされている。エンジン１の燃料は、この構成例においてはガソリンである。
　また、エンジン１は、詳細な図示は省略するが、列状に配置された４つのシリンダ（気筒）１１を備えており、４つのシリンダ１１が車幅方向に沿って並ぶような姿勢で搭載される、いわゆる直列４気筒の横置きエンジンとして構成されている。これにより、この構成例においては、４つのシリンダ１１の配列方向（気筒列方向）であるエンジン前後方向が車幅方向と略一致していると共に、エンジン幅方向が車両前後方向と略一致している。
　なお、直列多気筒エンジンにおいては、気筒列方向と、機関出力軸としてのクランクシャフト１５の中心軸方向（機関出力軸方向）とが一致する。以下の記載では、これらの方向を気筒列方向（又は車幅方向）と総称する場合がある。なお、気筒列方向は、「所定方向」の一例であるとともに、この構成例においては水平面に沿う方向（水平方向）を例示している。
　以下、特に断らない限り、前側とは車両前後方向の前側を指し、後側とは車両前後方向の後側を指し、左側とは車幅方向の一方側（気筒列方向の一方側であり、エンジンリヤ側）を指し、右側とは車幅方向の他方側（気筒列方向の他方側であり、エンジンフロント側）を指す。
　また、以下の記載において、上側とはエンジン１を車両に搭載した状態（以下、「車両搭載状態」ともいう）における車高方向の上側を指し、下側とは車両搭載状態における車高方向の下側を指す。
　（エンジンの概略構成）
　この構成例において、エンジン１は、前方吸気・後方排気式に構成されている。つまり、エンジン１は、４つのシリンダ１１を有するエンジン本体１０と、エンジン本体１０の前側に配置され、吸気ポート１８を介して各シリンダ１１に連通する吸気通路３０と、エンジン本体１０の後側に配置され、排気ポート１９を介して各シリンダ１１に連通する排気通路５０と、を備えている。
　この構成例では、吸気通路３０は、ガスを導く複数の通路と、過給機３４やインタークーラ３６等の装置と、これらの装置を迂回して燃焼室１６に通じるエアバイパス通路（以下、単に「バイパス通路」という）４０とが組み合わされてユニット化された吸気装置を構成している。この吸気装置は、吸気通路３０やスロットルバルブ３２、そしてＥＧＲ通路５２と共に、本実施形態に係る吸気システムを構成している。
　エンジン本体１０は、吸気通路３０から供給されたガスと燃料との混合気を、各シリンダ１１内で、所定の燃焼順に従って燃焼させるように構成されている。具体的に、エンジン本体１０は、シリンダブロック１２と、その上に載置されるシリンダヘッド１３とを有している。
　シリンダブロック１２の内部には、前述の４つのシリンダ１１が形成されている。４つのシリンダ１１は、クランクシャフト１５の中心軸方向（つまり、気筒列方向）に沿って列を成すように並んでいる。なお、図１では、１つのシリンダのみを示す。
　各シリンダ１１内には、ピストン１４が摺動自在に挿入されている。ピストン１４は、コネクティングロッド１４１を介してクランクシャフト１５に連結されている。ピストン１４は、シリンダ１１及びシリンダヘッド１３と共に燃焼室１６を区画する。なお、ここでいう「燃焼室」は、ピストン１４が圧縮上死点に至ったときに形成される空間の意味に限定されない。「燃焼室」の語は広義で用いる。
　シリンダヘッド１３には、１つのシリンダ１１につき、２つの吸気ポート１８が形成されている。図１には、１つの吸気ポート１８のみを示す。２つの吸気ポート１８は、気筒列方向に隣接しており、それぞれ対応するシリンダ１１に連通している。
　２つの吸気ポート１８には、それぞれ吸気バルブ２１が配設されている。吸気バルブ２１は、燃焼室１６と各吸気ポート１８との間を開閉する。吸気バルブ２１は、吸気動弁機構によって所定のタイミングで開閉する。
　吸気動弁機構は、この構成例においては、図１に示すように、可変動弁機構である吸気電動Ｓ－ＶＴ（Sequential-Valve Timing）２３を有している。吸気電動Ｓ－ＶＴ２３は、吸気カムシャフトの回転位相を所定の角度範囲内で連続的に変更するよう構成されている。それによって、吸気バルブ２１の開弁時期及び閉弁時期は、連続的に変化する。なお、吸気動弁機構は、吸気電動Ｓ－ＶＴ２３に代えて、液圧式のＳ－ＶＴを有していてもよい。
　シリンダヘッド１３にはまた、１つのシリンダ１１につき、２つの排気ポート１９が形成されている。図１には、１つの排気ポート１９のみを図示する。２つの排気ポート１９は、気筒列方向に隣接しており、それぞれ対応するシリンダ１１に連通している。
　２つの排気ポート１９には、それぞれ排気バルブ２２が配設されている。排気バルブ２２は、燃焼室１６と各排気ポート１９との間を開閉する。排気バルブ２２は、排気動弁機構によって所定のタイミングで開閉する。
　排気動弁機構は、この構成例においては、図１に示すように、可変動弁機構である排気電動Ｓ－ＶＴ（Sequential-Valve Timing）２４を有している。排気電動Ｓ－ＶＴ２４は、排気カムシャフトの回転位相を所定の角度範囲内で連続的に変更するよう構成されている。それによって、排気バルブ２２の開弁時期及び閉弁時期は、連続的に変化する。なお、排気動弁機構は、排気電動Ｓ－ＶＴ２４に代えて、液圧式のＳ－ＶＴを有していてもよい。
　シリンダヘッド１３には、シリンダ１１毎にインジェクタ６が取り付けられている。インジェクタ６は、この構成例においては多噴口型の燃料噴射弁であり、燃焼室１６の中に燃料を直接噴射するよう構成されている。
　インジェクタ６には、燃料供給システム６１が接続されている。燃料供給システム６１は、燃料を貯留するよう構成された燃料タンク（不図示）と、燃料タンクとインジェクタ６とを互いに連結する燃料供給路６２とを備えている。燃料供給路６２には、燃料ポンプ６５とコモンレール６４とが介設している。燃料ポンプ６５は、コモンレール６４に燃料を圧送する。燃料ポンプ６５は、この構成例においては、クランクシャフト１５によって駆動されるプランジャー式のポンプである。コモンレール６４は、燃料ポンプ６５から圧送された燃料を、高い燃料圧力で蓄えるよう構成されている。インジェクタ６が開弁すると、コモンレール６４に蓄えられていた燃料が、インジェクタ６の噴口から燃焼室１６の中に噴射される。
　シリンダヘッド１３には、シリンダ１１毎に点火プラグ２５が取り付けられている。点火プラグ２５は、その先端が燃焼室１６の中に臨むような姿勢で取り付けられており、燃焼室１６の中の混合気に対して強制的に点火をする。
　吸気通路３０の説明に戻ると、この構成例における吸気通路３０は、エンジン本体１０の一側面（具体的には、前側の側面）に接続されており、各シリンダ１１の吸気ポート１８に連通している。すなわち、吸気通路３０は、燃焼室１６に導入されるガスが流れる通路であり、各吸気ポート１８を介して燃焼室１６に接続されている。
　ここで、吸気通路３０の上流端部には、新気を濾過するエアクリーナ３１が配設されている。対して、吸気通路３０の下流端近傍には、サージタンク３８が配設されている。サージタンク３８よりも下流の吸気通路３０は、シリンダ１１毎に２本ずつ分岐する独立通路３９を構成している。独立通路３９の下流端が、各シリンダ１１の吸気ポート１８に接続されている。
　吸気通路３０におけるエアクリーナ３１とサージタンク３８との間には、スロットルバルブ３２が配設されている。スロットルバルブ３２は、その開度を調整することによって、燃焼室１６に導入する新気の量を調整するよう構成されている。
　吸気通路３０において、スロットルバルブ３２の下流には過給機３４が配設されている。過給機３４は、燃焼室１６に導入するガスを過給するよう構成されている。この構成例において、過給機３４は、エンジン１（具体的には、クランクシャフト１５から伝達される動力）によって駆動される機械式の過給機である。この過給機３４は、ルーツ式のスーパーチャージャとして構成されているものの、その構成は、どのようなものであってもよい。例えば、リショルム式や遠心式のスーパーチャージャとしてもよい。
　過給機３４とクランクシャフト１５との間には電磁クラッチ３４ａが介設されている。電磁クラッチ３４ａは、過給機３４とクランクシャフト１５との間で駆動力を伝達させたり、駆動力の伝達を遮断したりする。後述の如く、ＥＣＵ（Engine Control Unit）など、不図示の制御手段が電磁クラッチ３４ａの遮断及び接続を切り替えることによって、過給機３４のオンとオフとが切り替わる。つまり、このエンジン１は、過給機３４のオンとオフとを切り替えることにより、燃焼室１６に導入するガスを過給する運転と、燃焼室１６に導入するガスを過給しない運転とを切り替えることができるよう構成されている。
　吸気通路３０における過給機３４の下流には、インタークーラ３６が配設されている。インタークーラ３６は、過給機３４において圧縮されたガスを冷却するよう構成されている。この構成例におけるインタークーラ３６は、水冷式とされている。
　また、吸気通路３０に組み込まれた各種の装置を結ぶ通路として、吸気通路３０は、エアクリーナ３１よりも下流側に配設され、エアクリーナ３１によって浄化されたガスを過給機３４へ導く第１通路３３と、過給機３４によって圧縮されたガスをインタークーラ３６へ導く第２通路３５と、インタークーラ３６によって冷却されたガスをサージタンク３８へ導く第３通路３７と、を有している。
　吸気通路３０において、第１通路３３、第２通路３５、第３通路３７及びサージタンク３８は、ガスの流れ方向に沿って上流側から順に過給機３４及びインタークーラ３６が介設された「主吸気通路」を構成している。以下、主吸気通路に対して符号“３０Ａ”を付す場合がある。主吸気通路３０Ａは、「第１通路部」の例示である。
　また、吸気通路３０は、前述の主吸気通路３０Ａとは別に、過給機３４及びインタークーラ３６を迂回するバイパス通路４０が設けられている。詳しくは、バイパス通路４０は、主吸気通路３０Ａにおいて過給機３４上流側から分岐してインタークーラ３６下流側に接続されている。さらに詳しくは、バイパス通路４０は、主吸気通路３０Ａにおいてスロットルバルブ３２下流側から過給機３４上流側にかけての部分と、サージタンク３８とを互いに接続する。
　また、バイパス通路４０には、該バイパス通路４０の流路断面積を変更するエアバイパスバルブ（以下、単に「バイパスバルブ」という）４１が配設されている。バイパスバルブ４１は、バイパス通路４０の流路断面積を変更することによって、バイパス通路４０を流れるガスの流量を調整する。ここで、バイパス通路４０は「第２通路部」の例示であり、バイパスバルブ４１は「第２バルブ」の例示である。
　過給機３４をオフにしたとき（つまり、電磁クラッチ３４ａを遮断したとき）には、バイパスバルブ４１を全開にする。これにより、吸気通路３０を流れるガスは、図４の下図に示すように、過給機３４をバイパスしてサージタンク３８に流入し、独立通路３９を介して燃焼室１６に導入される。エンジン１は、非過給、つまり自然吸気によって運転する。
　過給機３４をオンにしたとき（つまり、電磁クラッチ３４ａを接続したとき）には、バイパスバルブ４１の開度を適宜調整する。これにより、吸気通路３０において過給機３４を通過したガスの一部は、図４の上図に示すように、バイパス通路４０を通って過給機３４の上流に逆流する。バイパスバルブ４１の開度を調整することによって逆流量を調整することができるから、その逆流量を介して、燃焼室１６に導入するガスの過給圧を調整することができる。この構成例においては、過給機３４とバイパス通路４０とバイパスバルブ４１とによって、過給システムが構成されている。
　一方、排気通路５０は、エンジン本体１０の他側面（具体的には、後側の側面）に接続されており、各シリンダ１１の排気ポート１９に連通している。排気通路５０は、燃焼室１６から排出された排気ガスが流れる通路である。詳細な図示は省略するが、排気通路５０の上流部分は、シリンダ１１毎に分岐する独立通路を構成している。それら独立通路の上流端が、各シリンダ１１の排気ポート１９に接続されている。
　排気通路５０には、１つ以上の触媒コンバータ５１を有する排気ガス浄化システムが配設されている。触媒コンバータ５１は、三元触媒を含んで構成されている。なお、排気ガス浄化システムは、三元触媒のみを含むものに限らない。
　吸気通路３０と排気通路５０との間には、外部ＥＧＲシステムを構成するＥＧＲ通路５２が接続されている。ＥＧＲ通路５２は、既燃ガスの一部を吸気通路３０に還流させるための通路である。詳しくは、ＥＧＲ通路５２の上流端は、排気通路５０における触媒コンバータ５１の下流に接続されている。一方、ＥＧＲ通路５２の下流端は、吸気通路３０における過給機３４の上流かつスロットルバルブ３２の下流に接続されている。
　ＥＧＲ通路５２には、水冷式のＥＧＲクーラ５３が配設されている。ＥＧＲクーラ５３は、既燃ガスを冷却するよう構成されている。ＥＧＲ通路５２を流れる既燃ガスの流量は、ＥＧＲバルブ５４によって調整されるよう構成されている。ＥＧＲバルブ５４は、図１の紙面上では、ＥＧＲ通路５２上に配設されているように図示されているものの、実際の構成では、後述の如くバイパス通路４０上に配設されている。ＥＧＲバルブ５４の開度を調整することによって、冷却された既燃ガス、つまり外部ＥＧＲガスの還流量を調整することができる。
　この構成例において、ＥＧＲシステム５５は、ＥＧＲ通路５２及びＥＧＲバルブ５４を含んで構成されている外部ＥＧＲシステムと、前述した吸気電動Ｓ－ＶＴ２３及び排気電動Ｓ－ＶＴ２４を含んで構成されている内部ＥＧＲシステムとによって構成されている。
　また、エンジン１には、前述の燃料ポンプ６５以外にも、各種の補機が付設されている。このエンジン１は、そうした補機として、電気系統で使用する交流電流を発生するオルタネータ９１と、空調用のエアコンディショナ９２と、冷却水を循環させるウォータポンプ（不図示）と、を備えている。
　図２に示すように、燃料ポンプ６５は、エンジン本体１０における左端側の前部に取り付けられている。対して、オルタネータ９１及びエアコンディショナ９２は、エンジン本体１０における右端側の前部に取り付けられている。オルタネータ９１とエアコンディショナ９２は、上方からこの順で並んでいる。また、オルタネータ９１の上方には、過給機３４の駆動プーリ３４ｄが配置されている。詳細は省略するが、この駆動プーリ３４ｄには、過給機３４を駆動するためのタイミングベルトが巻き掛けられるようになっている。
　（吸気通路の構成）
　以下、吸気通路３０の要部の構成について詳細に説明する。
　図５は、吸気通路３０を正面から見て示す図である。また、図６は、吸気通路３０を左側から見て示す図であり、図７は、吸気通路３０を上側から見て示す図である。さらに、図８は、吸気通路３０の縦断面図であり、図９は、吸気通路３０の横断面図である。
　吸気通路３０を構成する各部は、いずれもエンジン本体１０の前側、具体的には、シリンダヘッド１３及びシリンダブロック１２の前面に沿うように配置されている。
　また、前述のように、吸気通路３０は、ガスを導く複数の通路（具体的には、第１通路３３、第２通路３５、第３通路３７、サージタンク３８及び独立通路３９）と、過給機３４やインタークーラ３６等の装置と、これらの装置を迂回するバイパス通路４０とが組み合わされて構成されている。図５～図８に示すように、吸気通路３０を構成する主吸気通路３０Ａは、バイパス通路４０の上方に配置されている。
　最初に、これらの構成要素の概略的なレイアウトについて説明する。
　図５～図７に示すように、過給機３４は、サージタンク３８を挟んでエンジン本体１０に対して反対側に対向して配置されている。過給機３４の後面とエンジン本体１０の前面との間には、サージタンク３８の寸法に応じた隙間が空いている。第１通路３３は、過給機３４の左端側において気筒列方向に沿って延設されており、過給機３４の左端に接続されている。また、過給機３４とインタークーラ３６とは、この順番で上下に並んでおり、同方向に隣接している。第２通路３５は、過給機３４の前部とインタークーラ３６の前部とを接続するように、上下に延設されている。サージタンク３８は、過給機３４とエンジン本体１０との間に配置されており、吸気ポート１８の上流端部に対して、複数の独立通路３９を挟んで反対側に対向して配置されている。第３通路３７は、インタークーラ３６及び過給機３４と、エンジン本体１０との間の隙間を縫うように延設されており、インタークーラ３６がサージタンク３８よりも下方に位置するように、インタークーラ３６の後部とサージタンク３８の底部とを接続している。バイパス通路４０は、第１通路３３の途中から分岐して上方へ延びた後、エンジン本体１０の内方（右方）へ向かって延びるように形成されており、下流側において２股に分岐した上でサージタンク３８の上部に接続されている。
　また、図５から見て取れるように、ＥＧＲバルブ５４とバイパスバルブ４１は、気筒列方向においては過給機３４とスロットルバルブ３２との間に配置されている。詳しくは、ＥＧＲバルブ５４は、スロットルバルブ３２に対して右斜め上方に配置されている一方、バイパスバルブ４１は、ＥＧＲバルブ５４に対して実質的に右方、かつ過給機３４におけるガスの吸入部（この構成例においては、過給機３４の左端部）に対して左斜め上方に配置されている。このように、ＥＧＲバルブ５４及びバイパスバルブ４１は、双方とも、気筒列方向において、スロットルバルブ３２と過給機３４の左端部との間に位置するようにレイアウトされている。
　詳しくは後述するが、このエンジン１は、ＥＧＲバルブ５４及びバイパスバルブ４１をスロットルバルブ３２に近接させることができるように構成されており、そうした集約化を以て、前述の如きレイアウトが実現されている。
　このようなレイアウトとすると、例えば過給機３４の直上方にＥＧＲバルブ５４及びバイパスバルブ４１を配置した構成と比較して、車高方向におけるエンジン１の寸法を短くすることができる。そのことで、図５～図６に示すように、車両前後方向におけるエンジン１の寸法を長くすることなく、エンジン１とボンネットＢとの間隔を、より十分に確保することが可能となる（図５の間隔Ｈを参照）。
　なお、過給機３４の直上方にＥＧＲバルブ５４及びバイパスバルブ４１を配置したとしても、過給機３４の取付位置を直下方に移動させれば、エンジン１とボンネットＢとの間隔を広げることができるものと考えられる。しかし、前述のように、サージタンク３８は、吸気ポート１８の上流端部に対して、複数の独立通路３９を挟んで反対側に対向して配置されているところ、過給機３４を下方に移動させてしまうと、サージタンク３８から吸気ポート１８に至る流路長が長くなってしまうため、ガスの応答性という点で改良の余地が残る。またそもそも、図５に示すように、過給機３４を下方に移動させるためには、過給機３４と補機との干渉（具体的には、駆動プーリ３４ｄとオルタネータ９１との干渉）を避ける必要もあるため、エンジン１全体のレイアウトを変更せねばならず、手間が掛かり不都合である。
　対して、前述のレイアウトは、そうした手間を省くという点においても有効である。以下、スロットルバルブ３２、バイパスバルブ４１及びＥＧＲバルブ５４の集約化に関係するレイアウトについて詳細に説明するべく、吸気通路３０を構成する各部の構成を順番に説明する。
　第１通路３３は、スロットルバルブ３２が配設され、気筒列方向の一側から他側（具体的には、左側から右側）に向かって延びるよう構成されている。具体的に、第１通路３３は、図８に示すように、気筒列方向（左右方向）に延びる管状に形成されており、その上流側部分（左側）部分は、スロットルバルブ３２が内蔵されたスロットルボディ３３ａによって構成されている。スロットルボディ３３ａは、金属製の短筒状に形成されており、両端の開口を左右に向けた姿勢で、エンジン本体１０の前面に対して左方かつ前方に位置するように配置されている。スロットルボディ３３ａの上流端（左端）には、不図示の通路を介してエアクリーナ３１が接続されている一方、スロットルボディ３３ａの下流端（右端）には、第１通路３３の上流側（左側）部分である第１通路本体３３ｂが接続されている。
　第１通路本体３３ｂは、図８に示すように、スロットルボディ３３ａを過給機３４に接続するように構成されている。詳しくは、第１通路本体３３ｂは、両端の開口を左右に向けた長筒状に構成されている。第１通路本体３３ｂは、エンジン本体１０の前方において、スロットルボディ３３ａと略同軸になるように配置されている。さらに詳しくは、第１通路本体３３ｂは、気筒列方向の一側から他側（具体的には、左側から右側）に向かうにつれて、次第に拡径するように形成されている。第１通路本体３３ｂの上流端（左端）には、前述のようにスロットルボディ３３ａの下流端が接続されている一方、その下流端（右端）には過給機３４の吸入部が接続されている。
　また、第１通路本体３３ｂには、バイパス通路４０に接続される分岐部３３ｄも開口している。この分岐部３３ｄは、第１通路本体３３ｂの上面に形成されており、バイパス通路４０の上流側部分（後述の曲管部４５）が接続されている。すなわち、この分岐部３３ｄは、図８から見て取れるように、第１通路３３（ひいては主吸気通路３０Ａ）において、スロットルバルブ３２に対して前述の他側（右側）に設けられている。
　よって、エアクリーナ３１で浄化されて第１通路３３へ流入した新気は、スロットルバルブ３２を通過して第１通路本体３３ｂへ至る。この新気は、自然吸気時には、前述の分岐部３３ｄを介してバイパス通路４０へ流入する一方、過給時には、バイパス通路４０を逆流したガスと合流しつつ、第１通路本体３３ｂの下流端から過給機３４に吸い込まれるようになっている（図４も参照）。
　－バイパス通路の構成－
　以下、バイパス通路４０の構成について詳細に説明する。
　図８に示すように、バイパス通路４０は、主吸気通路３０Ａ（具体的には第１通路３３）のうち、スロットルバルブ３２に対して前記他側（右側）に位置する部分（つまり、前述の分岐部３３ｄ）に接続されている。
　具体的に、図８に示すように、バイパス通路４０は、第１通路本体３３ｂに開口した分岐部３３ｄから左斜め上方に向かって延びた後に、右方に向かって略ストレートに延びる。バイパス通路４０は、右方に向かって延びた部分がサージタンク３８の中央付近（具体的には、気筒列方向における中央付近）に至ると、斜め下後方に向かうように向きを変えた後に、２股に分岐する。分岐した各々が、サージタンク３８の上面に接続されるようになっている。
　ここで、バイパス通路４０は、流れ方向に沿って上流側から順に、分岐部３３ｄから流入したガスの流れ方向を変更する曲管部４５と、バイパスバルブ４１が内蔵されたバルブボディ４１ａと、バルブボディ４１ａを通過したガスを右方に向かって導く直管部４３と、直管部４３を通過したガスを斜め下後方に向かって導いた後、２股に分岐してサージタンク３８に接続される分岐管部４４とから構成されている。
　曲管部４５の下流側にバルブボディ４１ａが配置されていることを考慮すると、ＥＧＲ通路５２の下流端部は、バイパス通路４０においてバイパスバルブ４１の上流側に接続されることになる。また、曲管部４５においてＥＧＲ通路５２の下流端部が接続された部分の下壁面４５ａは、下方に向かって凹むように形成されている。この下壁面４５ａは、水分を受け止める水受構造を構成している。
　ここで、スロットルバルブ３２、ＥＧＲバルブ５４及びバイパスバルブ４１の集約化を実現するべく、バイパス通路４０は、主吸気通路３０Ａに対する接続箇所としての分岐部３３ｄから左側に向かって延びた後、右側に向かって折り返して延びるよう構成されているとともに、ＥＧＲバルブ５４は、バイパス通路４０において右側に向かって延びる部分（以下、「並列通路部」と呼称するとともに、符号“４０Ｂ”を付す）のうち、分岐部３３ｄから左側に向かって延びる部分（以下、「中継通路部」と呼称するとともに、符号“４０Ａ”を付す）に対して気筒列方向においてオーバーラップする部位（図８の区間Ｉを参照）に配置されている。
　詳しくは、バイパス通路４０を構成する中継通路部４０Ａは、図８に示すように、分岐部３３ｄから離間するに伴って右側から左側に向かうよう、主吸気通路３０Ａの第１通路３３に対して斜めに傾斜して延びている。対して、並列通路部４０Ｂは、中継通路部４０Ａの左端部に接続され、右側に向かって延びるようになっている。ここで、中継通路部４０Ａは、該中継通路部４０Ａにおける中心軸方向（直線Ｌ２を参照）が、第１通路３３における中心軸方向（直線Ｌ１を参照）と、並列通路部４０Ｂにおける中心軸方向（直線Ｌ３を参照）との双方に対して鋭角（図８の角度θ１とθ２を参照）となるように構成されている。
　なお、この構成例において、第１通路３３における中心軸方向は、スロットルバルブ３２を通過して過給機３４へ向かうガスの流れ方向（特に、ガスの主流の流れ方向）を指す。また、中継通路部４０Ａにおける中心軸方向は、並列通路部４０Ｂから中継通路部４０Ａを介して第１通路３３へ向かうガスの流れ方向（特に、ガスの主流の流れ方向）を指す。そして、並列通路部４０Ｂにおける中心軸方向は、中継通路部４０Ａから並列通路部４０Ｂを介してサージタンク３８へ向かうガスの流れ方向（特に、ガスの主流の流れ方向）を指す。
　なお、ＥＧＲバルブ５４との相対位置関係に着目すると、図８に示すように、中継通路部４０Ａは、上下方向において、第１通路３３とＥＧＲバルブ５４との間を通るように延びていることも見て取れよう。
　この構成例においては、中継通路部４０Ａは、曲管部４５の一部によって構成されている一方、並列通路部４０Ｂは、曲管部４５の他部と、バルブボディ４１ａと、直管部４３とによって構成されている。
　以下、バイパス通路４０を構成する各部の構成について、詳細に説明する。
　曲管部４５は、分岐部３３ｄから左斜め上方へ向かって延びた後、右方へ向かって略ストレートに延びる筒状に形成されており、第１通路３３（ひいては第１通路部としての主吸気通路３０Ａ）の上方位置において、下方と右方とに開口を向けた姿勢で配置されている。
　曲管部４５において、分岐部３３ｄから左斜め上方へ延びる部分が、前述の中継通路部４０Ａを構成している。この部分は、右斜め下方へ向かうにつれて、次第に拡径するようになっている。そのような構成とすることで、分岐部３３ｄの開口面積を拡大する上で有利になる。
　一方、曲管部４５において右方へ向かって略ストレートに延びる部分が、前述の並列通路部４０Ｂを構成している。曲管部４５において、並列通路部４０Ｂを構成する部分は、中継通路部４０Ａを構成する部分に対して、気筒列方向においてオーバーラップしている。図８～図９に示すように、並列通路部４０Ｂを構成する部分には、ＥＧＲバルブ５４が配設されている。
　よって、曲管部４５に流入したガスは、左斜め上方へ向かって流れた後、曲管部４５の折り返しに従って流れの向きが変更される。その結果、曲管部４５を流れるガスは、気筒列方向の外側から内方（左側から右方）に向かって流れる。曲管部４５の上流端（下端）には、既に述べたように、分岐部３３ｄを介して第１通路本体３３ｂが接続されている一方、曲管部４５の下流端（右端）には、バルブボディ４１ａの上流端（左端）が接続されている。
　バルブボディ４１ａは、短筒状に形成されており、図８に示すように、第１通路３３に対して上方、かつ過給機３４に対して左方において、両端の開口を左右に向けた姿勢で配置されている。バルブボディ４１ａの上流端には、既に述べたように曲管部４５の下流端が接続されている一方、バルブボディ４１ａの下流端（右端）には、直管部４３の上流端（左端）が接続されている。
　直管部４３は、気筒列方向の一側から他側（具体的には、左側から右側）へ向かって延びる長筒状に形成されている。直管部４３は、図８等から見て取れるように、第１通路３３及び過給機３４の上方位置において、両端の開口を左右に向けた姿勢で配置されている。直管部４３の上流端には、既に述べたようにバルブボディ４１ａの下流端が接続されている一方、直管部４３の上流端（右端）には、分岐管部４４の上流端（左端）が接続されている。
　分岐管部４４は、エルボ状に曲折された曲折通路４４ａと、その曲折通路４４ａの下流端からトーナメント状に分岐した２本の分岐通路４４ｂ、４４ｃとから構成されており、過給機３４及びサージタンク３８の上方位置において、曲折通路４４ａの上流端を左方に向けて且つ、分岐した２本の分岐通路４４ｂ、４４ｃを両方とも斜め下後方に向けた姿勢で配置されている。
　２本の分岐通路４４ｂ、４４ｃの流路長は、実質的に同じであり、分岐した一方の分岐通路である第１分岐通路４４ｂは、分岐箇所から気筒列方向に沿って右方へ延びた後、斜め下後方に向かうように曲折されている。対して、分岐した他方の分岐通路である第２分岐通路４４ｃは、分岐箇所から気筒列方向に沿って左方へ延びた後、斜め下後方に向かうように曲折されている。２本の分岐通路４４ｂ、４４ｃの各々の下流端部は、前述の如く、サージタンク３８の上面に接続されている。
　自然吸気時において、バイパス通路４０に流入したガスは、該バイパス通路４０を成す各部を通過して各シリンダ１１へ至る。つまり、スロットルバルブ３２を通過したガスは、バイパスバルブ４１の開閉状況に応じて、第１通路３３の途中からバイパス通路４０の曲管部４５に流入する。曲管部４５を通過してバルブボディ４１ａに流入したガスは、図７の矢印に示すように、右方へ向かって流れる。
　続いて、バルブボディ４１ａを通過したガスは、矢印に示すように、直管部４３に沿って右方へ流れた後、分岐管部４４に流入する。そして、他の矢印に示すように、分岐管部４４に流入したガスは、曲折通路４４ａを通過した後、第１分岐通路４４ｂと第２分岐通路４４ｃとに分配されて、分配された各々がサージタンク３８に流入する。サージタンク３８に流入したガスは、独立通路３９を介して各シリンダ１１の吸気ポート１８へ供給される。
　対して、過給時においては、サージタンク３８からバイパス通路４０に逆流したガスは、バイパス通路４０の各部を自然吸気時とは逆向きに通過して、第１通路３３に流出する。
　また、前述のように、バイパス通路４０を構成する曲管部４５には、ＥＧＲ通路５２の下流端部が接続されている。したがって、バイパス通路４０には、第１通路３３から流入するガスや、サージタンク３８から逆流するガスばかりでなく、外部ＥＧＲガスも流れるようになっている。
　－ＥＧＲ通路の構成－
　以下、ＥＧＲ通路５２の構成について詳細に説明する。
　図１０は、ＥＧＲ通路５２を左側から見て示す図であり、図１１は、ＥＧＲ通路５２を上側から見て示す図である。また、図１２は、ＥＧＲ通路５２の下流端部を斜め後側から見て示す図である。そして、図１３は、吸気通路３０におけるＥＧＲガスの流れを過給時と自然吸気時とで比較して示す図である。
　図１０に示すように、ＥＧＲ通路５２は、触媒コンバータ５１が介設された排気通路５０から分岐して、下流端部が吸気通路３０に接続されている。詳しくは、ＥＧＲ通路５２は、排気通路５０における触媒コンバータ５１の下流側から分岐して、バイパス通路４０におけるバイパスバルブ４１の上流側（具体的には曲管部４５）に接続されている（図１も参照）。
　また、既に説明したように、ＥＧＲ通路５２には、ＥＧＲ通路５２を通過するガスを冷却するＥＧＲクーラ５３が介設されている。以下、ＥＧＲ通路５２において、排気通路５０とＥＧＲクーラ５３とを相互に接続する部分を上流側ＥＧＲ通路５２ａと呼称する一方、ＥＧＲクーラ５３とバイパス通路４０とを相互に接続する部分を下流側ＥＧＲ通路５２ｂと呼称する。
　具体的に、上流側ＥＧＲ通路５２ａは、図１０～図１２に示すように、排気通路５０の左側部に沿って斜め上前方へ延びた後、エンジン本体１０の左側部と干渉しないように、左方へ方向転換をする。そして、上流側ＥＧＲ通路５２ａは、再び斜め上前方へ延び、ＥＧＲクーラ５３に至る。上流側ＥＧＲ通路５２ａの上流端には、既に述べたように排気通路５０における触媒コンバータ５１の下流側部分が接続されている一方、上流側ＥＧＲ通路５２ａの下流端（前端）には、ＥＧＲクーラ５３の上流端（後端）が接続されている。
　ＥＧＲクーラ５３は、前後方向に対して若干斜めに傾斜した角筒状に形成されており、図１０に示すように、少なくとも車両搭載状態にあっては、上下方向において吸気ポート１８と略同じ位置において、両端の開口を斜め前後方向に向けた姿勢で配置されている。ＥＧＲクーラ５３の上流端は、斜め下後方へ指向しており、既に説明したように上流側ＥＧＲ通路５２ａの下流端が接続されている。一方、ＥＧＲクーラ５３の下流端（前端）は、斜め上前方へ指向しており、下流側ＥＧＲ通路５２ｂの上流端（後端）が接続されている。
　下流側ＥＧＲ通路５２ｂは、ガスの流れ方向に沿って上流側から下流側に向かうにつれて、下方から上方へ向かって延びている。詳しくは、図１０～図１２に示すように、下流側ＥＧＲ通路５２ｂは、エンジン本体１０の左側部に沿って斜め上前方へ延びた後、略前方へ向かって方向転換をするように構成されている。
　そして、下流側ＥＧＲ通路５２ｂの下流端部は、略前方へ向かって延び、バイパス通路４０の曲管部４５に対して後方から繋がっている。この下流端部は、ＥＧＲバルブ５４によって開閉されるようになっている。なお、図示は省略するが、下流側ＥＧＲ通路５２ｂの下流端部は、吸気ポート１８（特に、吸気ポート１８の上流端部）に対して上方に位置するように配置されている。
　混合気の燃焼に伴って、燃焼室１６から排気通路５０へ排出された既燃ガスは、触媒コンバータ５１を通過する。そして、触媒コンバータ５１を通過した既燃ガスの一部は、ＥＧＲ通路５２へ導入される。ＥＧＲ通路５２へ導入された既燃ガスは、上流側ＥＧＲ通路５２ａと、ＥＧＲクーラ５３と、下流側ＥＧＲ通路５２ｂを順番に通過して、外部ＥＧＲガスとしてバイパス通路４０へ導入される。外部ＥＧＲガスの導入量は、ＥＧＲバルブ５４の開度を介して調整される。
　自然吸気時においては、バイパス通路４０へと流入した外部ＥＧＲガスは、スロットルバルブ３２を通過して第１通路本体３３ｂからバイパス通路４０へ流入した新気（図１３の下図の矢印Ｂ２を参照）と合流し、同下図の矢印Ｂ１に示すように、バイパス通路４０を上流側から下流側へ流れる。新気と合流した外部ＥＧＲガスは、サージタンク３８へ流入し、独立通路３９及び吸気ポート１８を順番に通過して燃焼室１６へ至る。
　一方、過給時においては、バイパス通路４０へと流入した外部ＥＧＲガスは、図１３の上図の矢印Ａ１に示すように、サージタンク３８からバイパス通路４０へ逆流したガス（矢印Ａ２を参照）と合流し、バイパス通路４０を下流側から上流側へと逆流する。逆流して第１通路本体３３ｂへ流入したガスは、スロットルバルブ３２を通過して第１通路本体３３ｂへ流入した新気（矢印Ａ３を参照）と合流し、過給機３４に吸入される。
　（吸気システムのコンパクト化に関する構成）
　図８に示すように、バイパス通路４０にＥＧＲバルブ５４を設ける場合がある。ここで、ＥＧＲバルブ５４の取付箇所としては、例えば、前述の中継通路部４０Ａが考えられる。しかし、中継通路部４０Ａを取付箇所とした場合、外部ＥＧＲガスに含まれる水分に起因した凝縮水が第１通路３３に流れ落ちる可能性がある。通常、凝縮水は、燃焼室１６において燃焼させるところ、第１通路３３に流れ落ちてしまっては、仮に凝縮水が第１通路３３を通過するように構成した場合、その凝縮水は過給機３４やインタークーラ３６を通過しなければならず、過給機３４に対する水分の付着等を考慮すると望ましくない。一方、第１通路３３に流れ落ちた凝縮水をバイパス通路４０に再導入しようとした場合、凝縮水を上方に持ち上げるのに要する位置エネルギの分だけ、凝縮水をスムースに導く上で不都合となる。
　そこで、中継通路部４０Ａではなく、右側に向かって略ストレートに延設された並列通路部４０ＢにＥＧＲバルブ５４を設けることが考えられる。こうした構成は、特に自然吸気時において、並列通路部４０Ｂからサージタンク３８を介して燃焼室１６に至るよう、凝縮水をスムースに導く上で有効となる。近年、そうしたエンジン１において、コンパクト化という観点から、前述のように、スロットルバルブ３２とＥＧＲバルブ５４とを可能な限り近接させることが要求されている。
　対して、このエンジン１においては、図８に示すように、バイパス通路４０は、気筒列方向において、一旦、分岐部３３ｄから左側に向かって延びた後、折り返して、左側から右側に向かって延びている。そうすると、区間Ｉに示すように、並列通路部４０Ｂのうち、中継通路部４０Ａに対してオーバーラップする部位は、気筒列方向においてスロットルバルブ３２に対して近接するようになる。よって、そうした部位にＥＧＲバルブ５４を配置することで、並列通路部４０ＢにＥＧＲバルブ５４を配置しながらも、そのＥＧＲバルブ５４とスロットルバルブ３２とを気筒列方向において近接させることが可能になる。
　また、図８に示すように、分岐部３３ｄ及びＥＧＲバルブ５４は、気筒列方向において、スロットルバルブ３２と、過給機３４の左端部との間に配置されている。
　過給機３４を設けるときには、ガスの応答性を高めるべく、スロットルバルブ３２から過給機３４の吸入部（左端部）へ至る流路長を可能な限り短くすることが求められる。そうした要求を満足するためには、吸気システムのレイアウトに工夫を凝らし、過給機３４とスロットルバルブ３２とを近接させることが考えられるものの、そのような構成を実現するためには、ＥＧＲバルブ５４と過給機３４との干渉を抑制することが求められる。
　前述の如く、気筒列方向において、スロットルバルブ３２と過給機３４との間にＥＧＲバルブ５４が配置されている。このことは、ＥＧＲバルブ５４と過給機３４とを干渉させないようにする上で有効である。
　すなわち、図８に示すように、スロットルバルブ３２とＥＧＲバルブ５４とを可能な限り近接させることができるから、スロットルバルブ３２と過給機３４とを近接させようとしたときに、過給機３４とＥＧＲバルブ５４との干渉を抑制することができる。これにより、スロットルバルブ３２から過給機３４へ至る流路長を短く構成し、ひいてはガスの応答性を高めることができる。
　また、図８に示すように、ＥＧＲバルブ５４は、並列通路部４０Ｂの左端部に配置されている。外部ＥＧＲガスを利用する場合、その応答性を高めるためには、スロットルバルブ３２からＥＧＲバルブ５４へ至る流路長を可能な限り短くすることが求められる。
　対して、図８に示す構成は、スロットルバルブ３２と、ＥＧＲバルブ５４とを可能な限り近接させることができる。これにより、スロットルバルブ３２からＥＧＲバルブ５４へ至る流路長を可能な限り短く構成し、ひいては外部ＥＧＲガスの応答性を高めることができる。
　また、図８に示すように、曲管部４５において中継通路部４０Ａを構成している部分は、右斜め下方へ向かうにつれて、次第に拡径するようになっている。そのような構成とすることで、分岐部３３ｄの開口面積を拡大する上で有利になる。そのことは、分岐部３３ｄを介したガスの流入がスムースになる。
　また、図８に示すように、ＥＧＲバルブ５４は、スロットルバルブ３２に近接するように、気筒列方向の左寄りに配置されている。このような配置とすると、同図に示すように、ＥＧＲバルブ５４と過給機３４との間に、バイパスバルブ４１を配置するためのスペースを設けることができる。これにより、スロットルバルブ３２、バイパスバルブ４１及びＥＧＲバルブ５４の集約化を図り、ひいてはエンジン１のコンパクト化を図ることができる。
　《他の実施形態》
　前記実施形態では、第２バルブとしてのＥＧＲバルブ５４に関する構成を例示したが、そうした構成には限られない。例えば、バイパスバルブ４１を第２バルブとしてもよい。このように構成した場合、バイパスバルブ４１とスロットルバルブ３２とを集約させることが可能になる。
　また、前記実施形態では、主吸気通路３０Ａの上方にバイパス通路４０を配置する構成を例示したが、そうした構成には限られない。例えば、主吸気通路３０Ａの前方や下方にバイパス通路４０を配置してもよい。
１　　　エンジン
１６　　燃焼室
３０　　吸気通路
３０Ａ　主吸気通路（第１通路部）
３２　　スロットルバルブ
３４　　過給機
４０　　バイパス通路（第２通路部）
４０Ａ　中継通路部
４０Ｂ　並列通路部
５０　　排気通路
５２　　ＥＧＲ通路
５４　　ＥＧＲバルブ（第２バルブ）

Claims (8)

  1. 　燃焼室に接続された吸気通路と、前記吸気通路に設けられたスロットルバルブと、を備えたエンジンの吸気システムであって、
    　前記吸気通路は、前記スロットルバルブが配設され、所定方向の一側から他側に向かって延びる第１通路部と、所定の第２バルブが配設され、かつ前記第１通路部のうち前記スロットルバルブに対して前記他側に位置する部分に接続された第２通路部と、を有し、
    　前記第２通路部は、前記第１通路部との接続箇所から前記一側に向かって延びた後、該一側から前記他側に向かって折り返して延びるよう構成され、
    　前記第２バルブは、前記第２通路部において前記他側に向かって延びる部分のうち、前記接続箇所から前記一側に向かって延びる部分に対して前記所定方向においてオーバーラップする部位に配置されている
    ことを特徴とするエンジンの吸気システム。
  2. 　請求項１に記載されたエンジンの吸気システムにおいて、
    　前記第２通路部は、
    　　前記第１通路部に接続され、かつ該接続箇所から離間するに伴って前記他側から前記一側に向かうように延びる中継通路部と、
    　　前記中継通路部における前記一側の端部に接続され、前記他側に向かって延びる並列通路部と、を有し、
    　前記中継通路部は、該中継通路部における中心軸方向が、前記第１通路部における中心軸方向と、前記並列通路部における中心軸方向との双方に対して鋭角となるように構成されている
    ことを特徴とするエンジンの吸気システム。
  3. 　請求項１又は２に記載されたエンジンの吸気システムにおいて、
    　前記第１通路部における前記スロットルバルブの下流には過給機が配設され、
    　前記第１通路部と前記第２通路部との接続箇所は、前記所定方向において、前記スロットルバルブと、前記過給機におけるガスの吸入部との間に配置されている
    ことを特徴とするエンジンの吸気システム。
  4. 　請求項３に記載されたエンジンの吸気システムにおいて、
    　前記第２バルブは、前記所定方向において前記スロットルバルブと前記過給機との間に配置されている
    ことを特徴とするエンジンの吸気システム。
  5. 　請求項１～４のいずれか１項に記載されたエンジンの吸気システムにおいて、
    　前記燃焼室に接続された排気通路と、前記吸気通路とに接続されたＥＧＲ通路を備え、
    　前記ＥＧＲ通路は、前記吸気通路における前記第２通路部に接続されているとともに、前記第２バルブは、前記ＥＧＲ通路を介したガスの還流量を調整するためのＥＧＲバルブとして構成されている
    ことを特徴とするエンジンの吸気システム。
  6. 　請求項５に記載されたエンジンの吸気システムにおいて、
    　前記第２バルブは、前記第２通路部における前記一側の端部に配置されている
    ことを特徴とするエンジンの吸気システム。
  7. 　請求項５又は６に記載されたエンジンの吸気システムにおいて、
    　前記第２通路部は、前記第１通路部に対して上方に配置されている
    ことを特徴とするエンジンの吸気システム。
  8. 　燃焼室に接続された吸気通路と、前記吸気通路に設けられたスロットルバルブ及び過給機と、を備えたエンジンの吸気システムであって、
    　前記吸気通路は、
    　　前記スロットルバルブが配設され、水平方向の一側から他側に向かって延びる第１通路部と、
    　　前記第１通路部において前記スロットルバルブの下流から分岐すると共に、前記他側から前記一側に向かって延びた後、該一側から前記他側へ向かうように折り返して延びる第２通路部と、
    　　前記第２通路部に配設された所定の第２バルブと、を有し、
    　前記第２通路部は、車高方向において前記第１通路部の上方に位置すると共に、前記第２バルブは、水平方向において前記スロットルバルブと前記過給機との間に配置され、
    　前記第２通路部のうち前記他側から前記一側に向かって延びる部位は、上下方向において、前記第１通路部と前記第２バルブとの間を通るように延びている
    ことを特徴とするエンジンの吸気システム。
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