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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023078742
(43)【公開日】2023-06-07
(54)【発明の名称】エンジンの吸気構造
(51)【国際特許分類】
   F02M 26/17 20160101AFI20230531BHJP
   F02M 35/10 20060101ALI20230531BHJP
   F02M 35/16 20060101ALI20230531BHJP
   F02M 26/21 20160101ALI20230531BHJP
   F02D 9/10 20060101ALI20230531BHJP
   F02B 53/04 20060101ALI20230531BHJP
【FI】
F02M26/17
F02M35/10 101N
F02M35/16 E
F02M35/10 101J
F02M35/10 101K
F02M35/10 101M
F02M26/21
F02D9/10 H
F02M35/10 301P
F02B53/04 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021192007
(22)【出願日】2021-11-26
(71)【出願人】
【識別番号】000003137
【氏名又は名称】マツダ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100115381
【弁理士】
【氏名又は名称】小谷 昌崇
(74)【代理人】
【識別番号】100133916
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 興
(72)【発明者】
【氏名】加藤 二郎
(72)【発明者】
【氏名】長谷川 裕一
(72)【発明者】
【氏名】山内 武俊
(72)【発明者】
【氏名】小島 裕司
(72)【発明者】
【氏名】津田 周
(72)【発明者】
【氏名】野小生 晃
(72)【発明者】
【氏名】藤平 伸次
【テーマコード(参考)】
3G062
3G065
【Fターム(参考)】
3G062EA11
3G062GA20
3G065BA06
3G065CA14
3G065DA05
3G065HA21
(57)【要約】
【課題】吸気通路の振動をより確実に抑制できるエンジンの吸気構造を提供する。
【解決手段】スロットルバルブボディをインテークマニホールドの上端に連結し、EGR通路の下流端を、インテークマニホールドに接続し、EGR通路に、その下流端よりも下方の位置でエンジン本体に固定されるEGR固定部を設ける。水平方向と平行で且つエンジン本体の一側面と直交する方向を横方向としたとき、EGR固定部とEGR通路の下流端とを、横方向について互いに異なる位置に配設する。
【選択図】図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンジン本体と、前記エンジン本体の一側面に開口する吸気ポートに接続されて前記エンジン本体に導入される吸気が流通する吸気通路と、前記エンジン本体から導出される排気が流通する排気通路と、前記吸気通路と前記排気通路とを連通して排気の一部であるEGRガスを前記吸気通路に還流するEGR通路とを備えるエンジンの吸気構造において、
前記吸気通路は、前記エンジン本体の一側面に沿って前記吸気ポートの開口部分から上方に延びるインテークマニホールドと、前記吸気の流路面積を変更可能なスロットル弁および当該スロットル弁を駆動する駆動装置を含むスロットルバルブボディとを備え、
前記スロットルバルブボディは、前記インテークマニホールドの上端に連結されており、
前記EGR通路の下流端は、前記インテークマニホールドに接続されており、
前記EGR通路は、その下流端よりも下方の位置で前記エンジン本体に固定されるEGR固定部を有し、
水平方向と平行で且つ前記エンジン本体の前記一側面と直交する方向を横方向としたとき、前記EGR固定部と前記EGR通路の下流端とは、前記横方向について互いに異なる位置に配設されている、ことを特徴とするエンジンの吸気構造。
【請求項2】
請求項1に記載のエンジンの吸気構造において、
前記スロットルバルブボディの重心と前記EGR固定部とは、前記横方向について前記EGR通路の下流端を挟んで互いに反対側に位置している、ことを特徴とするエンジンの吸気構造。
【請求項3】
請求項2に記載のエンジンの吸気構造において、
前記EGR固定部は、前記横方向について、前記EGR通路の下流端に対して反エンジン本体側の位置に設けられている、ことを特徴とするエンジンの吸気構造。
【請求項4】
請求項1~3のいずれか1項に記載のエンジンの吸気構造において、
前記EGR通路は、その下流端と前記EGR固定部との間の部分に設けられて、前記EGRガスの流路面積を変更可能なEGR弁および当該EGR弁を駆動するEGR弁用駆動装置を含むEGRバルブボディを備える、ことを特徴とするエンジンの吸気構造。
【請求項5】
請求項1~4のいずれか1項に記載のエンジンの吸気構造において、
前記EGR固定部は、上下方向および前記横方向と直交する方向について前記スロットルバルブボディと重複する位置に設けられている、ことを特徴とするエンジンの吸気構造。
【請求項6】
請求項1~5のいずれか1項に記載のエンジンの吸気構造において、
前記インテークマニホールドは樹脂製である、ことを特徴とするエンジンの吸気構造。
【請求項7】
請求項1~6のいずれか1項に記載のエンジンの吸気構造において、
前記エンジン本体はロータリーピストンエンジンである、ことを特徴とするエンジンの吸気構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エンジン本体と、エンジン本体に形成された吸気ポートに接続されてエンジン本体に導入される吸気が流通する吸気通路と、エンジン本体から導出される排気が流通する排気通路と、吸気通路と排気通路とを連通して排気の一部を吸気通路に還流するEGR通路とを備えるエンジンの吸気構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来のエンジンの吸気構造として、例えば、特許文献1には、吸気の流路面積を変更可能なスロットル弁と当該スロットル弁を駆動する駆動装置とを含むスロットルバルブボディが吸気通路に設けられて、スロットルバルブボディ周辺の吸気通路の振動を抑制するためにEGRチューブによってスロットルバルブボディを支持するようにした構造が開示されている。
【0003】
具体的に、特許文献1の構造では、インテークマニホールド(特許文献1における吸気マニホールド)がエンジン本体(特許文献1におけるシリンダヘッド)に当該エンジン本体から上方に延びるように接続されているとともに、インテークマニホールドの上流端にこれと水平方向に並ぶ状態でスロットルバルブボディが連結されている。そして、インテークマニホールドの上流端にEGRチューブが接続されているとともに、当該EGRチューブがインテークマニホールドの上流端から下方に延びる形状とされてエンジン本体に固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平11-141406号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記特許文献1の構造では、スロットルバルブボディの重量のほとんどをEGRチューブが支えることになる。そのため、スロットルバルブボディの振動ひいては吸気通路の振動を抑制するためにEGRチューブの剛性を高める必要がある。換言すると、特許文献1の構造では、EGRチューブの剛性が十分に高くない場合には吸気通路の振動抑制効果が限定的になる。このように、特許文献1の構造は、吸気通路の振動をより確実に抑制する点において改良の余地がある。
【0006】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、吸気通路の振動をより確実に抑制できるエンジンの吸気構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するためのものとして、本発明は、エンジン本体と、前記エンジン本体の一側面に開口する吸気ポートに接続されて前記エンジン本体に導入される吸気が流通する吸気通路と、前記エンジン本体から導出される排気が流通する排気通路と、前記吸気通路と前記排気通路とを連通して排気の一部であるEGRガスを前記吸気通路に還流するEGR通路とを備えるエンジンの吸気構造において、前記吸気通路は、前記エンジン本体の一側面に沿って前記吸気ポートの開口部分から上方に延びるインテークマニホールドと、前記吸気の流路面積を変更可能なスロットル弁および当該スロットル弁を駆動する駆動装置を含むスロットルバルブボディとを備え、前記スロットルバルブボディは、前記インテークマニホールドの上端に連結されており、前記EGR通路の下流端は、前記インテークマニホールドに接続されており、前記EGR通路は、その下流端よりも下方の位置で前記エンジン本体に固定されるEGR固定部を有し、水平方向と平行で且つ前記エンジン本体の前記一側面と直交する方向を横方向としたとき、前記EGR固定部と前記EGR通路の下流端とは、前記横方向について互いに異なる位置に配設されている、ことを特徴とする(請求項1)。
【0008】
本発明によれば、スロットルバルブボディがインテークマニホールドの上端に連結されている。そのため、スロットルバルブボディをインテークマニホールドに安定して支持させることができる。また、インテークマニホールドに接続されたEGR通路がEGR固定部においてエンジン本体に固定されている。そのため、EGR通路を介してインテークマニホールドおよびスロットルバルブボディをエンジン本体に支持させることができ、これらの振動つまり吸気通路の振動を抑制できる。しかも、本発明では、EGR通路がインテークマニホールドに接続される下流端よりも下方の位置でエンジン本体に固定されているとともに、エンジン本体の一側面と直交する方向である横方向について、EGR固定部とEGR通路の下流端とが互いに異なる位置に配設されている。そのため、比較的重量の大きいスロットルバルブボディが上端に連結されたことで生じやすいインテークマニホールドの上部の横方向の振動をEGR通路によって効果的に抑制することができる。
【0009】
前記構成において、好ましくは、前記スロットルバルブボディの重心と前記EGR固定部とは、前記横方向について前記EGR通路の下流端を挟んで互いに反対側に位置している(請求項2)。
【0010】
この構成によれば、EGR通路によってスロットルバルブボディの横方向の振動をより確実に抑制できる。
【0011】
前記構成において、好ましくは、前記EGR固定部は、前記横方向について、前記EGR通路の下流端に対して反エンジン本体側の位置に設けられている(請求項3)。
【0012】
この構成によれば、EGR通路によってスロットルバルブボディの反エンジン本体側への変位をより確実に抑制できる。
【0013】
前記構成において、好ましくは、前記EGR通路は、その下流端と前記EGR固定部との間の部分に設けられて、前記EGRガスの流路面積を変更可能なEGR弁および当該EGR弁を駆動するEGR弁用駆動装置を含むEGRバルブボディを備える(請求項4)。
【0014】
この構成によれば、EGR通路の下流端からEGR固定部までの間の部分の剛性が高められることで、当該部分によってスロットルバルブボディおよびインテークマニホールドの振動をより一層確実に抑制できる。
【0015】
前記構成において、好ましくは、前記EGR固定部は、上下方向および前記横方向と直交する方向について前記スロットルバルブボディと重複する位置に設けられている(請求項5)。
【0016】
この構成によれば、EGR通路を介してスロットルバルブボディをより安定してエンジン本体に支持することができる。
【0017】
ここで、インテークマニホールドが樹脂製の場合は、金属製の場合に比べて変形しやく、インテークマニホールドの上部およびスロットルバルブボディは振動しやすい。従って、本発明を、前記インテークマニホールドが樹脂製である吸気通路に適用すれば、効果的にこれらの振動を抑制できる(請求項6)。
【0018】
また、前記エンジン本体としては、ロータリーピストンエンジンが挙げられる(請求項7)。
【発明の効果】
【0019】
以上説明したように、本発明のエンジンの吸気構造によれば、吸気通路の振動をより確実に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
図1】本発明の実施形態に係るエンジンの概略構成を示したシステム図である。
図2】エンジンを右方から見た概略側面図である。
図3図2に対応する図であって吸排気系の部品の詳細を示した概略側面図である。
図4】エンジンを後方から見た概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
(エンジンの全体構成)
図1は、本発明の実施形態に係るエンジンの吸気構造が適用されたエンジンの概略構成を示したシステム図である。
【0022】
本実施形態に係るエンジン1は車両に搭載される。例えば、エンジン1は、走行用の動力源としてのモータ、これに給電するバッテリおよびバッテリを充電する発電機を備えたハイブリッド車両に搭載されて、発電機を発電する装置として利用される。エンジン1は、エンジン本体10と、エンジン本体10に導入される吸気が内側を流通する吸気通路3と、エンジン本体10から排出される排気が内側を流通する排気通路8と、排気通路8と吸気通路3とを連通して排気の一部であるEGRガスを排気通路8から吸気通路3に還流するEGR通路6とを備える。
【0023】
(エンジン本体)
本実施形態のエンジン本体10は、1ロータタイプのロータリーピストンエンジン(以下、ロータリーエンジンという)であり、所定の回転軸回りに回転する1つのロータ11と、ロータ11の回転軸に沿って延びるエキセントリックシャフト12と、2ノードのペリトロコイド曲線に沿う内周面を備えるロータハウジング13と、ロータ11の回転軸に沿う方向についてロータハウジング13を挟みこむ一対のサイドハウジング14、14とを有する。ロータ11は、ロータハウジング13と2つのサイドハウジング14、14により区画されたロータ収容室Rに収容されており、エキセントリックシャフト12に対して遊星回転運動してロータハウジング13の内周面に沿って回転する。
【0024】
また、エンジン本体10は、一方のサイドハウジング14のロータハウジング13と反対側(ロータ11の回転軸に沿う方向について)の部分に連結されて、フライホイール21が固定されるリアホルダー20を有する。なお、エンジン本体10の下部には、オイルパン22が取り付けられている。
【0025】
エンジン本体10は、ロータ11の回転軸およびエキセントリックシャフト12が略水平方向(上下方向と略直交する方向)に延びる姿勢で車両に搭載されている。以下では、図2等に示すように、ロータ11の回転軸に沿う方向つまりエキセントリックシャフト12の長手方向を前後方向といい、フライホイール21が配設される側を後、反対側を前として説明する。また、エンジン1の説明において、エンジン1が車両に搭載された状態での上下方向を単に上下方向とし、エンジン本体10を後方から見たときの左右方向を単に左右方向として説明する。なお、図1のエンジン本体10は、これを前方から見たときの概略断面図である。ここで、本実施形態では、上下方向つまりエンジン1が車両に搭載された状態での上下方向が請求項の「上下方向」に相当し、前後方向つまりエキセントリックシャフト12の長手方向が請求項の「横方向」に相当する。
【0026】
エンジン本体10には、吸気通路3に接続されて吸気通路3内の吸気をロータ収容室Rに導入する吸気ポート15、および、排気通路8に接続されてロータ収容室Rから排気を排気通路8に導出する排気ポート16が形成されている。吸気ポート15は、ロータ収容室Rの右側上部に開口しており、排気ポート16はロータ収容室Rの右側下部に開口している。つまり、エンジン本体10は、ロータ11が前方から見て時計回りに回転し、ロータ収容室Rの右側上部、左側上部、左側下部、右側下部の各領域がそれぞれ概ね吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程の実施領域となるように構成されている。
【0027】
吸気ポート15および排気ポート16は、それぞれ2つずつエンジン本体10に設けられている。エンジン本体10は、サイドポート式のロータリーエンジンであり、吸気ポート15および排気ポート16はサイドハウジング14に形成されている。つまり、2つのサイドハウジング14の上部にそれぞれ1つずつ吸気ポート15が形成されており、各吸気ポート15は、各サイドハウジング14の右側面の上部に開口している。また、2つのサイドハウジング14の下部にそれぞれ1つずつ排気ポート16が形成されており、各排気ポート16は、各サイドハウジング14の右側面の下部に開口している。
【0028】
エンジン本体10には、ロータ収容室R内に燃料を噴射する燃料噴射装置17と、ロータ収容室R内に形成された燃料と空気の混合気を添加する点火プラグ18とが取り付けられている。本実施形態では、燃料噴射装置17は、ロータ収容室Rの上端を臨むように取り付けられており、点火プラグ18は、ロータ収容室Rの左下部を臨むように取り付けられている。
【0029】
(吸気通路)
吸気通路3には、吸気中に含まれる異物を除去するエアクリーナ31Aと、吸気通路3の流路面積を変更してエンジン本体10に導入される吸気の量を調整可能なスロットル弁41とが、上流側からこの順に設けられている。
【0030】
具体的に、吸気通路3は、上流側から順に並ぶ、第1吸気通路31と、第2吸気通路32と、スロットルバルブボディ40と、インテークマニホールド50とを備える。エアクリーナ31Aは、第1吸気通路31に設けられており、スロットル弁41はスロットルバルブボディ40に設けられている。スロットルバルブボディ40は、スロットル弁41に加えて、スロットル弁41を囲んで吸気が通過する通路を区画するスロットルバルブケース42と、スロットル弁41を駆動するアクチュエータ43とを有する。スロットル弁41は、アクチュエータ43により駆動されてスロットルバルブケース42により区画された通路を開閉する。本実施形態では、スロットル弁41を駆動するアクチュエータ43はモータであり、以下では、このアクチュエータ43をスロットルバルブモータ43という。スロットルバルブモータ43は、請求項の「駆動装置」に相当する。
【0031】
第1吸気通路31のエアクリーナ31Aよりも下流側の部分には、当該部分を通過する吸気の流量を検出するエアフロメータセンサSN1が設けられている。インテークマニホールド50には、これを通過するガスの温度である吸気温を検出する吸気温センサSN2が設けられている。
【0032】
各吸気ポート15、15には、インテークマニホールド50の下流端が接続されており、第1吸気通路31に流入した吸気(空気)は、エアクリーナ31A、第2吸気通路32、スロットルバルブケース42およびインテークマニホールド50、各吸気ポート15、15を通って、ロータ収容室Rに導入される。
【0033】
(排気通路)
排気通路8には、排気を浄化するための浄化装置81が設けられている。排気通路8は、各排気ポート16、16と連通する排気マニホールド82を備えており、浄化装置81は、排気マニホールド82の下流側に配設されている。
【0034】
(EGR通路)
EGR通路6は、排気マニホールド82と、インテークマニホールド50とを連通している。EGR通路6には、EGRガスを冷却するEGRクーラ62と、EGR通路6の流路面積を変更して吸気通路3に導入されるEGRガスの量を調整可能なEGR弁71とが設けられている。
【0035】
具体的に、EGR通路6は、排気通路8側から順に並ぶ、第1EGR通路61と、EGRクーラ62と、第2EGR通路63と、EGRバルブボディ70と、第3EGR通路64とを備える。EGR弁71は、EGRバルブボディ70に設けられている。排気マニホールド82には第1EGR通路61の上流端(EGRガスの流れ方向について)が接続されており、インテークマニホールド50には第3EGR通路64の下流端(EGRガスの流れ方向について)が接続されている。
【0036】
EGRバルブボディ70は、EGR弁71に加えて、EGR弁71を囲んでEGRガスが通過する通路を区画するEGRバルブケース72と、EGR弁71を駆動するアクチュエータ73とを有する。EGR弁71は、アクチュエータ73により駆動されてEGRバルブケース72により区画された通路を開閉する。本実施形態では、EGR弁71を駆動するアクチュエータ73はモータであり、以下では、このアクチュエータ73をEGRバルブモータ73という。EGRバルブモータ73は、請求項の「EGR弁用駆動装置」に相当する。
【0037】
(詳細構造)
図2および図3は、それぞれエンジン1を右方から見た概略側面図である。図2では、エンジン本体10の各ハウジング等を鎖線で示す一方、ボルト等の図示は省略している。図3では、エンジン本体10の各ハウジング等の図示を省略する一方、ボルト等を図示している。図4は、エンジン1を後方から見た概略側面図である。
【0038】
上記のように、各吸気ポート15は、各サイドハウジング14の右側面の上部、つまり、エンジン本体10の右側面10Aの上部に開口しており、各排気ポート16は、各サイドハウジング14の右側面の下部、つまり、エンジン本体10の右側面10Aの下部に開口している。なお、各吸気ポート15が開口してこれらの開口部分が形成された上記のエンジン本体10の右側面10Aは、請求項の「エンジン本体の一側面」に相当する。
【0039】
各排気ポート16、16と連通する上記の排気マニホールド82は、エンジン本体10の右方に配設されている。排気マニホールド82は、前後方向に延びる形状を有している。排気マニホールド82は、2つの排気ポート16、16と連通する状態で、エンジン本体10の右側面10Aの下部にエキマニ固定部120を介して固定されている。
【0040】
吸気通路3のうちスロットルバルブボディ40から下流側の部分は、エンジン本体10の右方に配置されている。インテークマニホールド50は、エンジン本体10の右側面10Aの吸気ポート15、15の開口部から、エンジン本体10の右側面10Aに沿って上方に延びている。インテークマニホールド50は、エンジン本体10よりも上方の位置まで延びている。インテークマニホールド50の下部は前後方向に延びる形状を有し、2つの吸気ポート15、15と連通している。
【0041】
インテークマニホールド50は、全体として前方に向かって湾曲しつつ延び、且つ、前方に凸となるように湾曲する形状を有している。また、インテークマニホールド50は、その上端部が、その下端部に対して後方にずれた位置となる形状を有している。本実施形態では、インテークマニホールド50は、樹脂製である。
【0042】
インテークマニホールド50の下部には、エンジン本体10の右側面10Aに固定されるインマニ被固定部110が設けられている。インテークマニホールド50は、このインマニ被固定部110がボルト112によってエンジン本体10の右側面10Aに固定されることで、エンジン本体10に固定されている。
【0043】
具体的に、インマニ被固定部110は、インテークマニホールド50の下部の四隅にそれぞれ1つずつ設けられている。図4に示すように、エンジン本体10の右側の上部は、下側ほど右側に位置するように傾斜しており、エンジン本体10の右側面10Aは、その上部を構成して下側ほど右側に位置するように傾斜する傾斜面210Aと、この傾斜面210Aの下縁からほぼまっすぐ下方に延びる鉛直面220Aとで構成されている。4つのインマニ被固定部110は、それぞれ傾斜面210Aに沿う板状を有しており、当該傾斜面210Aにそれぞれボルト112によって固定されている。インテークマニホールド50は、その下部においてエンジン本体10の右側面10Aの上部を構成する傾斜面210Aに固定されており、エンジン本体10の上部からエンジン本体10よりも上方の位置まで延びている。
【0044】
スロットルバルブボディ40は、エンジン本体10よりも上方の位置において、インテークマニホールド50の上端に連結されている。
【0045】
具体的に、スロットルバルブケース42は所定の方向に延びる略円筒状を有する。本実施形態では、スロットルバルブケース42は、金属製である。スロットルバルブモータ43は所定の方向に延びる略円柱状の外形を有してスロットルバルブケース42の外側面に固定されている。
【0046】
スロットルバルブボディ40は、スロットルバルブケース42がインテークマニホールド50の上端から上方に延び、且つ、スロットルバルブモータ43がスロットルバルブケース42の後方において左右方向に延びる姿勢で、インテークマニホールド50の上端に連結されている。
【0047】
また、スロットルバルブボディ40は、その重心位置がスロットルバルブケース42の中心位置よりも左側つまりエンジン本体10側となる状態でインテークマニホールド50の上端に連結されている。図4において、鎖線L1は、スロットルバルブボディ40の重心を通る鉛直線を表しており、鎖線L10は、スロットルバルブケース42の中心線を表している。図4に示すように、スロットルバルブモータ43は、スロットルバルブケース42の右縁よりも左側の位置と、スロットルバルブケース42の左縁よりも左側の位置との間の領域に配設されており、スロットルバルブケース42から左方に突出している。ここで、スロットルバルブモータ43の重量は、スロットル弁41およびスロットルバルブケース42よりも大きい。これより、スロットルバルブボディ40の重心位置は、スロットルバルブケース42の中心位置よりも左側となっている。なお、本実施形態では、図4に示すように、スロットルバルブボディ40の重心位置と、インマニ被固定部110が設けられたインテークマニホールド50の下部およびインマニ被固定部110が固定されるエンジン本体10の傾斜面210Aとは、左右方向について重複している。
【0048】
EGR通路6は、エンジン本体10の右方に配設されている。EGR通路6は、大きく分けて、インテークマニホールド50の上部の後端から下方に延びる縦管部65と、縦管部65の下端から前方に延びて排気マニホールド82に接続される連結部66とで構成されている。縦管部65は、インテークマニホールド50の後方に配設され、連結部66は、インテークマニホールド50と排気マニホールド82の間に配設されており、EGR通路6は、全体として、インテークマニホールド50の上部の後端から、インテークマニホールド50の後方およびインテークマニホールド50と排気マニホールド82との間の領域を通って、排気マニホールド82の前部の上面まで延びている。縦管部65は、第3EGR通路64、EGRバルブボディ70および第2EGR通路63を含み、連結部66は、EGRクーラ62および第1EGR通路61を含む。
【0049】
具体的に、インテークマニホールド50の上端部には、その後面に、後方に突出するEGR通路接続部59が設けられている。第3EGR通路64の下流端64AつまりEGR通路6の下流端64Aは、このEGR通路接続部59に接続されている。第3EGR通路64はEGR通路接続部59から下方に延びている。詳細には、第3EGR通路64の上部は、EGR通路接続部59の後面からEGR通路接続部59の下方に向かって後方に膨出するように湾曲しており、第3EGR通路64の下部は、EGR通路接続部59の下方において、第3EGR通路64の上部の下端から下方にほぼまっすぐ延びている。以下では、適宜、第3EGR通路64およびEGR通路6の下流端64AであってEGR通路接続部59に接続される部分を、EGR下流端64Aという。
【0050】
インテークマニホールド50の上端部は、スロットルバルブケース42とほぼ同径の略円柱状を有し、その中心線はスロットルバルブケース42の中心線とほぼ一致する。図4に示すように、EGR通路接続部59およびEGR下流端64Aは、後面視で、インテークマニホールド50の上端部の左右方向の中央に配設されており、EGR通路接続部59およびEGR下流端64Aを通る鉛直線L2と、スロットルバルブケース42の中心線L10とは、後面視で(左右方向について)一致する。
【0051】
EGRバルブボディ70は、第3EGR通路64の右方に配設されている。EGRバルブケース72は所定の方向に延びる略円筒状を有する。EGRバルブモータ73は所定の方向に延びる略円柱状の外形を有し、EGRバルブケース72の外側面に固定されている。EGRバルブボディ70は、EGRバルブケース72が上下方向に延び、且つ、EGRバルブモータ73がEGRバルブケース72の上端から上方に延びる姿勢で、第3EGR通路64の右方に配設されている。第3EGR通路64は、EGRバルブケース72の左側面に連結されており、EGRバルブケース72の左側面からEGRバルブモータ73とエンジン本体10の右側面10Aとの間を通って上方に延びている。
【0052】
第2EGR通路63は、EGRバルブケース72の下面に連結されている。第2EGR通路63は、EGRバルブケース72の下面から前斜め下方に延びている。
【0053】
第2EGR通路63には、フランジ部140が一体に形成されている。フランジ部140は、第2EGR通路63から下方に延びる略三角形(右方からの側面視で)の板状を有する。このフランジ部140の下端には、第2EGR通路63ひいてはEGR通路6をエンジン本体10の右側面10Aに固定するためのEGR固定部141が設けられている。
【0054】
EGR固定部141は、ボルト142によりエンジン本体10の右側面10Aに固定されている。EGR固定部141は、エンジン本体10の右側面10Aのうちの鉛直面220Aの上部に固定されている。つまり、本実施形態では、縦管部65は、その下端部にEGR固定部141を有しており、このEGR固定部141を介して縦管部65およびEGR通路6はエンジン本体10に固定されている。
【0055】
図4の鎖線L3は、EGR固定部141を通る鉛直線である。詳細には、EGR固定部141とエンジン本体10の連結部分を通る鉛直線である。この鎖線L3と鎖線L2との比較から明らかなように、左右方向について、EGR固定部141つまりEGR通路6とエンジン本体10との連結部分は、EGR下流端64Aよりも右側つまり反エンジン本体側(エンジン本体10から離間する側)に位置している。
【0056】
ここで、上記のように、左右方向について、スロットルバルブボディ40の重心は、EGR下流端64Aよりも左側(エンジン本体側)に位置している。これより、EGR固定部141と、スロットルバルブボディ40の重心とは、左右方向について、EGR下流端64Aを挟んで互いに反対側に位置する。
【0057】
第2EGR通路63およびフランジ部140の下端位置は、インテークマニホールド50の下端位置よりも下側であり、EGR固定部141の高さ位置(上下方向の位置)は、インテークマニホールド50の下端の高さ位置(上下方向の位置)よりも低くなっている。また、図3に示すように、EGR固定部141は、側面視(右方から見た状態)で、スロットルバルブボディ40の真下に位置しており、前後方向についてスロットルバルブボディ40と重複する位置に配設されている。つまり、EGR固定部141は、前後方向について、スロットルバルブボディ40の前端位置から後端位置までの領域に設けられている。本実施形態では、図3に示すように、EGR固定部141は、側面視(右方から見た状態)で、スロットルバルブボディ40の重心を通る鉛直線L1上に設けられている。また、本実施形態では、図4に示すように、EGR固定部141は、後面視(後方から見た状態)でも、スロットルバルブボディ40の真下に位置しており、左右方向についてもスロットルバルブボディ40と重複する位置に配設されている。すなわち、本実施形態では、EGR固定部141は、上面視(上方から見た状態)でスロットルバルブボディ40と重複する位置に配設されている。
【0058】
EGRクーラ62は、略直方体状を有する。EGRクーラ62は、第2EGR通路63の前端から前方に延びる姿勢で、インテークマニホールド50の下方且つ排気マニホールド82の上方に配設されている。詳細には、EGRクーラ62は、前側ほど下側に位置するように傾斜する姿勢で、インテークマニホールド50と排気マニホールド82の間に配設されている。EGRクーラ62は、EGRクーラ62の下面から下方に延びるEGRクーラ被固定部130を介してエンジン本体10の右側面10Aに固定されている。なお、EGRクーラ62は、EGRガスを冷却液により冷却しており、EGRクーラ62には、これを流通する冷却水を導入・導出するためのパイプ62A、62Bが接続されている。
【0059】
第1EGR通路61は、EGRクーラ62の前端から前方に延びている。詳細には、第1EGR通路61は、前側ほど下側に位置するように傾斜している。第1EGR通路61の前端は下方に向かって湾曲しており、排気マニホールド82の前端部の上面に接続されている。つまり、第1EGR通路61は、排気マニホールド82の前端部の上面から上斜め後方に延びている。
【0060】
ここで、本実施形態では、第1EGR通路61、EGRクーラ62、第2EGR通路63、EGRバルブケース72および第3EGR通路64は、全て金属製である。
【0061】
(作用等)
以上のように、上記実施形態では、スロットルバルブモータ43を含むスロットルバルブボディ40がインテークマニホールド50の上端に連結されている。そのため、スロットルバルブボディ40をインテークマニホールド50によって安定して支持することができる。
【0062】
ただし、スロットルバルブボディ40はスロットルバルブモータ43を有しており、その重量は比較的大きい。そのため、スロットルバルブボディ40をインテークマニホールド50の上端に連結すると、インテークマニホールド50の上部およびスロットルバルブボディ40が水平方向に振動しやすくなる。
【0063】
これに対して、上記実施形態では、EGR通路6の下流端64A(EGR下流端64A)がインテークマニホールド50に接続され、且つ、EGR通路6がEGR固定部141においてエンジン本体10に固定されている。そのため、EGR通路6をエンジン本体10に安定して支持して、エンジン本体10に安定して支持されたEGR通路6によってインテークマニホールド50を支持することができ、インテークマニホールド50およびこれに連結されるスロットルバルブボディ40の水平方向の振動を抑制できる。特に、上記実施形態では、EGR通路6がインテークマニホールド50の上部に接続されているので、インテークマニホールド50の上部の振動を効果的に抑制できる。
【0064】
しかも、上記実施形態では、EGR通路6の下流端64Aつまりインテークマニホールド50の接続部分よりも下方においてEGR固定部141がエンジン本体10に固定され、且つ、EGR通路6の下流端64AとEGR固定部141とが左右方向について異なる位置に配設されて、EGR通路6の下流端64AからEGR固定部141までの部分つまり上記縦管部65の左右方向の剛性が高くされている。そのため、当該部分(縦管部65)によってインテークマニホールド50の上部およびスロットルバルブボディ40の左右方向の振動を効果的に抑制することができる。
【0065】
また、上記実施形態では、左右方向について、スロットルバルブボディ40の重心位置(L1)とEGR固定部141の位置(L3)とが、EGR通路6の下流端64Aを挟んで互いに反対側となるように構成されている。そのため、スロットルバルブボディ40の左右方向の振動をより効果的に抑制できる。具体的に、上記実施形態では、左右方向について、スロットルバルブボディ40の重心位置(L1)がEGR通路6の下流端64Aの位置(L2)よりも左側であることで、スロットルバルブボディ40は、EGR通路6の下流端64Aに対して、より左方に変位しやすい。これに対して、EGR固定部141がEGR通路6の下流端64Aに対して右側に位置していることで、EGR通路6の下流端64AからEGR固定部141までの部分(縦管部65)によって、スロットルバルブボディ40の左方への変位を規制してこれの変位つまり振動を効果的に抑制できる。
【0066】
また、上記実施形態では、左右方向について、スロットルバルブボディ40の重心位置(L1)がEGR通路6の下流端64Aの位置(L2)よりもエンジン本体10側とされている。そのため、EGR通路6の下流端64AからEGR固定部141までの部分(縦管部65)によって、スロットルバルブボディ40をエンジン本体10側に押し付けて、これの右方への変位も規制できる。従って、スロットルバルブボディ40の左右方向の振動をより一層効果的に抑制できる。
【0067】
また、上記実施形態では、EGR弁71およびEGRバルブモータ73を備えるEGRバルブボディ70が、EGR通路6の下流端64AからEGR固定部141までの部分(縦管部65)に設けられている。そのため、この部分(縦管部65)の剛性を高くして、これによってスロットルバルブボディ40およびインテークマニホールド50の振動をより一層確実に抑制できる。
【0068】
また、上記実施形態では、EGR固定部141が、前後方向についてスロットルバルブボディ40と重複する位置に設けられている。そのため、縦管部65およびEGR固定部141を介してエンジン本体10によってスロットルバルブボディ40を安定して支持することができ、スロットルバルブボディ40の振動を効果的に抑制できる。
【0069】
ここで、スロットルバルブボディ40をインテークマニホールド50の上方に単に配置しただけでは、吸気通路3のうちこれらが占める領域の上下寸法が過大になる。これに対して、上記実施形態では、インテークマニホールド50が、前方に膨出するように湾曲する形状を呈している。そのため、インテークマニホールド50とスロットルバルブボディ40が占める領域の上下寸法が過大になるのを抑制しつつ、スロットルバルブボディ40をインテークマニホールド50の上方に配置するという上記の構成を実現し、且つ、インテークマニホールド50の流路長を確保できる。そして、上記実施形態では、インテークマニホールド50の上部にEGR通路6が接続されているので、インテークマニホールド50の流路長が確保されることにより、インテークマニホールド50の上部に導入されるEGRガスをエンジン本体10に到達するまでの間に吸気と十分に混合させることができる。
【0070】
(変形例)
上記実施形態では、エンジン本体10がロータリーピストンエンジンの場合を説明したが、エンジン本体10の種類はこれに限られない。
【0071】
上記実施形態では、インテークマニホールド50が樹脂製の場合を説明したが、インテークマニホールド50の材質はこれに限られない。ただし、インテークマニホールド50が樹脂製の場合は、インテークマニホールド50が変形しやすくインテークマニホールド50およびスロットルバルブボディ40が振動しやすいので、インテークマニホールド50が樹脂製の場合に上記実施形態に係る構成を適用すれば、効果的にこれらの振動を抑制できる。
【符号の説明】
【0072】
3 吸気通路
6 EGR通路
8 排気通路
10 エンジン本体
15 吸気ポート
16 排気ポート
40 スロットルバルブボディ
41 スロットル弁
42 スロットルバルブケース
43 スロットルバルブモータ(駆動装置)
50 インテークマニホールド
64A EGR通路の下流端
70 EGRバルブボディ
71 EGR弁
73 EGRバルブモータ(EGR弁用駆動装置)
141 EGR固定部
図1
図2
図3
図4