JP5862620B2 - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のごとき車両に搭載される内燃機関（以下、単に「エンジン」ともいう。）の吸気装置に係るもので、特に詳しくは、過給機により過給された吸入空気（以下、単に「吸気」もしくは「過給吸気」ともいう。）を、インタークーラにより冷却して複数の吸気ポートへ分配供給する型式の吸気装置に関する。

〔従来の技術〕
従前より、エンジンへの吸気を過給するための過給システムを備えた、いわゆる過給式エンジンが有用されている。

このような過給式エンジンにあっては、過給機で圧縮されて吸気の温度が上昇すると、吸気の充填効率が悪化するだけでなく、例えば高負荷時等にノッキングが発生しやすくなるために、その対策として、吸気を冷却する手法が講じられている。かかる冷却手法には、種々な構成のものが提案され実用に供されているが、いずれも、過給機と複数の吸気ポートとの間にインタークーラを配置し、過給機で圧縮されて高温となった吸気をこのインタークーラで冷却した後に複数の吸気ポートへ分配供給する構成が基本となっている。

一方、エンジンの排気ガス対策や燃費改善策の一環として、過給機の吸入側（低圧側）もしくは吐出側（高圧側）のいずれかまたは双方に、排気ガスの一部をＥＧＲガスとして導入するＥＧＲシステムを備えた吸気装置も多用されている。この場合、ＥＧＲガス導入路にＥＧＲガス冷却用のいわゆるＥＧＲクーラを配置することが肝要となる。

もっとも、このようにＥＧＲクーラを装着した場合であっても、ＥＧＲガスは高温であることから、ＥＧＲクーラだけでは充分に冷却することができず、過給吸気冷却用インタークーラで冷却を補っているのが通例である。

なお、過給吸気冷却用のインタークーラとＥＧＲガス冷却用のＥＧＲクーラとを個別に配置すると、吸気装置全体が大型化するため、エンジン周りのスペースが年々厳しさを増していることを考慮して、過給吸気冷却用のインタークーラにＥＧＲクーラの機能を兼務させることも試行されている。

しかしながら、いずれにしても、上記構成の吸気装置においては、過給吸気冷却用のインタークーラ内において発生する多量の凝縮水や導入されてくるオイル等の液体を如何に処理するかという、「液体の処理問題」が大きな課題となっている。

例えば、低水温環境下においてエンジンを低負荷・低回転で運転すると、失火限界以上の量の凝縮水等が発生してしまうため、ＥＧＲ量を減らして燃費改善効果を減少させざるを得なくなる。

また、図４に示すように、インタークーラ５０の貯留部５４（サージタンク１８の底部１８ｂ）に凝縮水等の液体が大量に溜まってしまうと、エンジン１０の運転状態が例えば加速時のごとく急激に吸気流量が増えた瞬間に、かかる液体が矢印Ｘのごとく吸気と共に吸気ポート１２から燃焼室１０１に流入し、ウォーターハンマ等の重大な不具合を発生させる可能性がある。

なお、インタークーラの配置を工夫することにより、凝縮水等の液体がインタークーラ内に溜まらないようにする提案もなされている。

かかる提案は、例えば、特許文献１および２に示されているように、インタークーラを吸気マニホールド内に横置き（重力方向に対して垂直方向；水平方向）に配設し、冷却流路の向きが吸気ポートの向きと同一方向になるようにすることによって、インタークーラ内において発生するもしくは導入されてくる凝縮水等の液体が、都度円滑にエンジンに吸込まれるようにしたものである。

しかしながら、このようにインタークーラを横置き配置にすると、ヘッドフランジ（吸気マニホールドの取付部材）と垂直な平面上にインタークーラを配置せねばならず、車両搭載スペース上、ヘッドフランジと垂直な平面上には充分なスペースがないのが一般的であることから、大容量のインタークーラの配置スペースを確保することができず、冷却性能と搭載性の両立が困難となる。

よって、インタークーラを配置スペースの制約が少ない図４に示すごとき縦置き配置した（冷却流路が重力方向に沿って配置される）ままで、液体の処理問題をすべて解決することができる方策が切望されている。

特表２０１０−５１０４２４号公報 特表２０１０−５１０４２５号公報

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、システム全体の大型化およびエンジン性能の低下等を招くことなく、凝縮水を適切に排出して過給吸気を良好に冷却することのできる吸気装置を提供することにある。

〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の発明は、過給機により過給された吸入空気を、インタークーラにより冷却して複数の吸気ポートへ分配供給する内燃機関の吸気装置であって、インタークーラが、過給機の吐出側と複数の吸気ポートとの間に接続されるケース（例えばサージタンク）と、このケース内において区画形成され、吸入空気を二手に分流可能にする冷却流路およびバイパス流路と、この冷却流路およびバイパス流路を開閉制御するバルブ手段と、ケースの底部に形成され、ケース内において発生する凝縮水を溜める貯留部とを備えている。

そして、冷却流路は、重力方向に沿って配置され、吸入空気を下から上に向かって流通させながら冷却するものであり、ケース（例えばサージタンク）の底部に凝縮水を溜めることができる。また、バイパス流路は、冷却流路を迂回させて吸入空気を流通させるものである。

さらに、バルブ手段は、冷却流路およびバイパス流路の入口側もしくは出口側の開度を調整するバルブと、このバルブを駆動する制御手段とを備えており、バルブによってバイパス流路を開放することで、ケース内に導入された吸入空気の少なくとも一部を、貯留部を経由させながらバイパス流路から吸気ポートへ強制的に供給することを特徴としている。

上記構成を有する請求項１の発明によれば、インタークーラの配置構成を縦置き配置にして、冷却流路が重力方向に沿って配置され、吸入空気を下から上に向かって流通させながら冷却すると共に、ケースの底部に凝縮水を溜めることができるようしているため、搭載上の制約が少なく、インタークーラにＥＧＲクーラを兼務させることができ、システム全体の小型化に貢献することができる。

そして、通常の運転時には、バイパス流路を完全に閉塞（全閉）すると共に、冷却流路を完全に開放（全開）することにより、ＥＧＲガスを含んでいる場合とそうでない場合とにかかわらず、過給吸気のすべて（全量）が冷却流路のみを通過して吸気ポート内に導入されるため、過給吸気を適切に冷却することができ、良好なエンジン性能を確保することができる。

また、インタークーラで発生する凝縮水量が規定値以上になると想定される運転時には、冷却流路およびバイパス流路の両通路に過給吸気を分流させて、過給吸気の一部が冷却流路を通過しないようにするため、ＥＧＲ量を減らすことなく凝縮水発生量を調整することができ、所望の燃費改善効果を得ることができる。

さらに、冷却流路を完全に閉塞（全閉）すると共に、バイパス流路を完全に開放（全開）して、すべての過給吸気が貯留部を経由しながらバイパス流路を通過するようにすることにより、貯留部の凝縮水を適宜パージすることができる。よって、エンジン燃焼室へは適量の凝縮水が流入するだけであり、エンジン性能を損なうことがない。

本発明の吸気装置を搭載したエンジンシステムの全体構成を模式的に示す概略図である（実施例１）。 本発明の吸気装置の一実施形態を示す模式的断面図である（実施例１）。 本発明の吸気装置の他の実施形態を示す模式的断面図である（実施例２）。 内燃機関の吸気装置における問題点を説明するための模式的断面図である（従来技術）。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に示す２つの実施例にしたがって詳細に説明する。

各実施例は、本発明をなす内燃機関（エンジン）の吸気装置の代表的な形態として、自動車に搭載されるエンジンシステム、特に、４気筒型ガソリンエンジンを用いるシステムに適用した例を示すものである。

以下の説明では、まず、エンジンシステム全体の基本構成を概説したのち、本発明の吸気装置における特徴点および本発明の基本的機能について順次説明し、最後に本発明の特徴点ごとの作用効果を要約列挙する。

なお、各実施例において、同一または均等部分には、同一符号を付し、重複説明を省略することとする。

［実施例１］
〔エンジンシステム１の基本構成〕
図１に示すように、エンジンシステム１は、エンジン１０に対し、過給システム２０、ＥＧＲシステム３０、および吸気装置４０を基本構成として備えており、吸気装置４０には、過給吸気を冷却するためのインタークーラ５０が縦置き配置構成にして構築されている。

過給システム２０は、排気ガスの圧力を利用して、エアクリーナ２を通過した吸入空気（吸気）を過給するものであり、ＥＧＲシステム３０は、排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気側に戻す機能を有するものである。

なお、この両システム、つまり過給システム２０およびＥＧＲシステム３０については、従来周知の一般的なものをそのまま採用することができるため、下記する本実施例では、両システムの基本的な機能について概説するものの、機構全体の図示並びにその詳説を省略する。

エンジン１０は、４気筒型で例示しているため、４つの気筒１１を有し、各気筒１１毎にそれぞれ吸気ポート１２および排気ポート１３を備えている。４つの吸気ポート１２は吸気マニホールド１４に集約され、４つの排気ポート１３は排気マニホールド１５に集約されている。したがって、吸気マニホールド１４および排気マニホールド１５には、吸気ポート１２および排気ポート１３に対応させてそれぞれ同数（４つ）の分岐管（分岐通路）１６、１７が設けられている。

そして、吸気マニホールド１４および排気マニホールド１５が、それぞれ吸気通路３および排気通路４に接続されている。

過給システム２０は、吸気通路３と排気通路４とに跨って配置される過給機（ターボチャージャ）２１を主要構成要素として備えている。

過給機２１は、コンプレッサ２２、タービン２３、および両者を連結するシャフト２４を具備している。コンプレッサ２２は、吸気通路３においてエアクリーナ２とスロットルバルブ５との間に配設されており、タービン２３は、排気通路４において排気マニホールド１５と排気浄化装置６との間に配設されている。そして、タービン２３が、排気通路４を流れる排気ガスによって回転し、コンプレッサ２２を駆動することにより、吸気通路３を流れる吸気を圧縮（過給）し、吸気マニホールド１４を介してエンジン１０へ過給吸気として供給するようになっている。

また、過給吸気には、ＥＧＲシステム３０の作用によって吸気側へ戻されるＥＧＲガスが導入される。以下の説明では、特別にＥＧＲ機能に言及するとき以外は、過給吸気にＥＧＲガスが導入されている場合においても、単に過給吸気と呼称することとする。

ＥＧＲシステム３０は、吸気通路３と排気通路４とに跨って配置されるものであり、本実施例ではＬＰＬ−ＥＧＲ（低圧ループ式ＥＧＲ）を採用しているため、排気通路４においてタービン２３の吐出側と吸気通路３において過給機２１の吸入側とを結ぶＥＧＲガス導入路３１を備えており、このＥＧＲガス導入路３１に、戻すべきＥＧＲガス量（ＥＧＲ量）を制御するＥＧＲバルブ３２が装着されている。

なお、本例では、ＥＧＲガスの冷却を後で詳述するインタークーラ５０で兼用するため、ＥＧＲガス冷却専用のＥＧＲクーラを省略している。

吸気装置４０の一部を構成する吸気マニホールド１４は、４つの分岐管１６に吸気を分配供給するサージタンク１８を有しており、このサージタンク１８が、吸気通路３において過給機２１の吐出側であるスロットルバルブ５の下流側に接続されている。よって、過給機２１により過給された吸気は、吸気マニホールド１４（サージタンク１８）の吸気導入口１８ａから一旦サージタンク１８内に流入し、このサージタンク１８内で圧力変動が低減されて各分岐管１６を介して各吸気ポート１２へと分配供給される。

なお、サージタンク１８を有する吸気マニホールド１４は、全体として長方形状の箱体を呈しており、この吸気マニホールド１４には、サージタンク１８をインタークーラケースとして活用し、インタークーラ５０の主要構成要素が装備されている。

〔インタークーラ５０の基本構成〕
図２に示すように、インタークーラ５０は、吸気マニホールド１４のサージタンク１８（インタークーラケース）と、このサージタンク１８内に区画形成され、吸気導入口１８ａから導入された吸気を矢印Ｐ、Ｑのごとく二手に分流可能にする冷却流路５１およびバイパス流路５２と、この冷却流路５１およびバイパス流路５２を開閉制御するバルブ手段５３と、サージタンク１８の底部１８ｂに形成され、サージタンク１８内において発生もしくは導入された凝縮水等の液体を溜める貯留部５４とを備えている。

なお、冷却流路５１およびバイパス流路５２は、サージタンク１８内を長手方向（図１参照）に区画して、大きい室（冷却流路５１）と小さい室（バイパス流路５２）の２室として形成されている。

〔インタークーラ５０の特徴〕
そして、大きい室を形成する冷却流路５１は、重力方向（天地方向）に沿って配置され、過給吸気を矢印Ｐのごとく下から上に向かって流通させながら冷却するものであって、この冷却流路５１に水冷式クーラ５５が配設されている。

水冷式クーラ５５は、複数のチューブとそのチューブ間に介装されたフィンとからなる積層コアで構成される一般的な熱交換器（冷却器）であって、導入パイプ５５ａ（図１参照）からの冷却水が、すべてのチューブを循環したのち排出パイプ５５ｂ（図１参照）に戻るように組み立てられており、この冷却水の循環流通により積層コアを通過しもしくは積層コアと接触する吸気が冷却される。

なお、チューブには扁平状の金属パイプが用いられ、フィンには波形状の金属薄板（コルゲートフィン）が用いられている。もっとも、チューブとして真円状の金属パイプを用い、フィンとして平板状の金属薄板（プレートフィン）を用いることもできる。

なお、水冷式クーラ５５の冷却水としては、専用の冷却水を導入することも考えられるが、導入パイプ５５ａ、排出パイプ５５ｂを、例えばエンジン１０の冷却水循環経路に接続することにより、エンジン１０の冷却水を水冷式クーラ５５の冷却水として活用することができる。

また、小さい室を形成するバイパス流路５２は、冷却流路５１を迂回させて吸気を矢印Ｑのごとく流通させるもので、冷却流路５１と平行で、かつ、重力方向（天地方向）に沿って配置されている。

冷却流路５１とバイパス流路５２との両流路は、入口側および出口側で相互に連通しており、出口側が分岐管（分岐通路）１６に連通している。

この両流路５１、５２の出口側には、冷却流路５１およびバイパス流路５２を開閉制御することで、両流路５１、５２と分岐管１６との連通を制御するバルブ手段５３が配設されている。

バルブ手段５３は、揺動プレート型の弁体５３ａと、この弁体５３ａを駆動（揺動位置を制御）する制御手段５３ｂとを備えている。

弁体５３ａは、冷却流路５１およびバイパス流路５２の開度を調整するメインバルブをなすもので、冷却流路５１およびバイパス流路５２の両流路の出口側に跨って配置される共通の弁体をなしており、冷却流路５１およびバイパス流路５２の双方の出口側開度を相反的に調整する。

つまり、揺動プレート型の弁体５３ａは、制御手段５３ｂに駆動されて揺動し、実線位置Ａ、仮想線位置Ｂ、および破線位置Ｃの３つの揺動位置を取ることができる。実線位置Ａでは、バイパス流路５２を完全に閉塞（全閉）すると共に、冷却流路５１を完全に開放（全開）する。仮想線位置Ｂでは、冷却流路５１およびバイパス流路５２の両通路を半開状態にする。破線位置Ｃでは、バイパス流路５２を完全に開放（全開）すると共に、冷却流路５１を完全に閉塞（全閉）する。

したがって、弁体５３ａが実線位置Ａを取ることにより、冷却流路５１のみが分岐管１６と連通し、弁体５３ａが破線位置Ｃを取ることにより、バイパス流路５２のみが分岐管１６と連通し、弁体５３ａが仮想線位置Ｂを取ることにより、冷却流路５１およびバイパス流路５２の両流路が分岐管１６と連通する。

なお、揺動プレート型の弁体５３ａは、長手方向に伸びる一枚板で構成される一枚タイプ、または、分岐管１６の数に応じて分割された複数枚の板を連接して構成される分割タイプのいずれであっても良い。前者の一枚タイプは、冷却流路５１およびバイパス流路５２の出口側が一つの開口になっている場合に適用され、後者の分割タイプは、冷却流路５１およびバイパス流路５２の出口側が分岐管１６の数に応じて分割されている場合に適用される。

貯留部５４は、インタークーラ５０において重力方向の最下部に位置しており、バイパス流路５２の入口側がこの貯留部５４に開口している。したがって、バイパス流路５２を流れる吸気は、貯留部５４を経由しながらバイパス流路５２を通過し、分岐管１６から吸気ポート１２へと供給される。

なお、図２において、エンジン１０は、気筒１１毎に、燃焼室１０１、吸気バルブ１０２、排気バルブ１０３および点火プラグ１０４を備えている。

次に、上記構成による本発明の吸気装置４０の基本的機能について説明する。

エンジン１０が運転されると、過給システム２０が働き、過給機２１によって過給された吸気が、吸気通路３から吸気マニホールド１４のサージタンク１８内に導入され、インタークーラ５０の水冷式クーラ５５によって冷却される。

この冷却時に発生する凝縮水や吸気と共にサージタンク１８内に導入されてくるコンプレッサ２２のオイル等の液体が、サージタンク１８の底部１８ｂに形成された貯留部５４に溜まる。特に、ＥＧＲシステム３０を働かせた場合には、吸気に温度が高いＥＧＲガスが加わるため、凝縮水の発生量が多くなり、貯留部５４に液体が溜まりやすい。

したがって、この「液体」の処理問題が大きな課題となっている。その一例を示せば、例えば、図４に示すように、すべての過給吸気を、単にインタークーラ５０を通過させた場合には、サージタンク１８の底部１８ｂ（貯留部５４）に凝縮水等の液体が大量に溜まってしまうと、加速時のごとく急激に吸気流量が増えた瞬間に、かかる液体が矢印Ｘのごとく吸気と共に吸気ポート１２から燃焼室１０１に流入し、ウォーターハンマ等の重大な不具合を発生させる可能性がある。

本発明によれば、以下に説明するごとく、エンジン１０の運転状態に応じて、インタークーラ５０に溜まる凝縮水やオイル等の液体を適切に排出し、上記の「液体の処理問題」をすべて解決することができる。

まず、エンジン１０の通常運転領域（通常使用状態）では、バルブ手段５３の弁体５３ａを実線位置Ａにし、バイパス流路５２を完全に閉塞（全閉）すると共に、冷却流路５１を完全に開放（全開）する。これにより、インタークーラ５０は、冷却流路５１のみが有効に機能し、吸気マニホールド１４のサージタンク１８に流入してきた過給吸気は、そのすべて（全量）が冷却流路５１のみを通過して、吸気ポート１２内に導入される。

したがって、吸気ポート１２に導入されるすべての過給吸気を、水冷式クーラ５５によって適切に冷却して、エンジン１０の各気筒１１に供給することができるため、良好なエンジン性能を確保することができる。

次に、貯留部５４に液体を一定量以上溜めないように適宜パージする際には、バルブ手段５３の弁体５３ａを破線位置Ｃにし、冷却流路５１を完全に閉塞（全閉）すると共に、バイパス流路５２を完全に開放（全開）する。これにより、すべての過給吸気が、冷却流路５１を迂回してバイパス流路５２を通過する。

これにより、凝縮水がこれ以上発生しなくなると共に、過給吸気が貯留部５４を経由しながらバイパス流路５２へ流れるため、この過給吸気の流速で貯留部５４に溜まった液体が吸出されて、吸気と共に燃焼室１０１へ流入する。

かくして、貯留部５４に液体を一定量以上溜めないようにすることができ、しかも、貯留部５４の液体を適宜パージするため、そのパージ量を適量に留めることができる。よって、たとえ液体をエンジン燃焼室１０１へ流入させたとしても、エンジン性能を損なうことがない。

また、インタークーラ５０で発生する凝縮水量が規定値以上になると想定される運転時には、バルブ手段５３の弁体５３ａを仮想線位置Ｂにし、冷却流路５１およびバイパス流路５２の出口側開度を中間位置にすることによって、両通路５１、５２を分岐管１６と連通させる。

これにより、過給吸気の一部を強制的にバイパスさせるわけで、冷却流路５１を通過する吸気量が減少する分、インタークーラ５０（水冷式クーラ５５）で発生する凝縮水量を抑制することができる。

したがって、過給吸気に導入するＥＧＲ量を減らすことなく、凝縮水発生量を調整することができるため、所望の燃費改善効果を得ることができる。

［実施例２］
次に、本発明の実施例２について、図３を参照しながら説明する。

この実施例２に示す吸気装置４０は、バルブ手段５３をタンブルコントロールバルブ手段としても有効活用できるようにしたものである。

本実施例においては、バルブ手段５３のバルブとして、メインバルブをなす揺動プレート型の弁体５３ａのほかに、バイパス流路５２に配設され、バイパス流路５２のみを開閉する補助バルブ５３ｃを備えている。

この補助バルブ５３ｃは、バイパス流路５２を完全に閉塞する実線位置（常閉位置）ａと完全に開放する破線位置（全開位置）ｂの２位置を取るように、制御手段５３ｂによって制御される。

また、メインバルブの弁体５３ａは、冷却流路５１およびバイパス流路５２の両流路の出口側に跨って配設されていると共に、制御手段５３ｂによって駆動されることにより、実線位置Ａ、仮想線位置Ｂ、および破線位置Ｃの３つの揺動位置を取る点では実施例１と同様である。

そして、本実施例の特徴は、補助バルブ５３ｃと協働させて、メインバルブの弁体５３ａの中間位置（仮想線位置Ｂ）を任意に制御することによって、吸気流特性を可変することができる点にある。

上記構成の吸気装置４０によれば、次のような作用効果を得ることができる。

まず、補助バルブ５３ｃを破線位置（常開位置）ｂにし、バイパス流路５２を常開している場合には、メインバルブである揺動プレート型の弁体５３ａに対し、実線位置Ａ、仮想線位置Ｂ、および破線位置Ｃの３位置の状態を取らせることにより、上述した実施例１と実質的に同様の作用効果を得ることができる。

次に、補助バルブ５３ｃを実線位置（全閉位置）ａにし、バイパス流路５２を完全に閉塞した場合には、例えば、弁体５３ａを中間位置である仮想線位置Ｂにすると、矢印Ｐのごとく冷却流路５１のみを通過する過給吸気が、冷却流路５１の出口側開度が上半分のみ開く半開き状態になっているために、上側半分を流れる吸気流（偏向流）となって流出する。しかも、流路断面積が絞られ過給吸気が勢いよく流出して強気流となる。

したがって、吸気ポート１２に供給される吸気の流れが偏向され強気流となって燃焼室１０１に実線矢印Ｙのごとく勢いよく流入していくため、燃焼室１０１内に所望の渦（タンブル流）が生じやすくなる。したがって、燃焼室１０１内で燃料噴射弁（図示せず）から噴射供給される燃料との良好な混合を促進して、点火プラグ１０４の周りに適切な空燃比の混合気を生成し、着火燃焼させることができるため、燃焼改善を図ることができる。

かくして、バイパス流路５２を完全に閉塞した状態で、揺動プレート型の弁体５３ａの中間位置（仮想線位置Ｂ９を、実線位置Ａ〜破線位置Ｃの揺動範囲内で任意の位置に設定し、冷却流路５１の出口側の開度を調整することにより、複数の吸気ポート１２へ供給される過給吸気の流れの程度（偏向具合や流速等）、つまり吸気流特性を可変させることができる。これにより、バルブ手段５３をタンブルコントロールバルブ手段としても活用でき、冷間始動時のエミッション低減対応や更なるＥＧＲ量増大による燃費改善を実現させることができる。

〔変形例〕
以上、本発明の吸気装置を２つの実施例について詳述したが、吸気装置の適用例および具体的構成は、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々変更することができるものであって、以下にその変形例を例示する。
（１）上記実施例では、エンジン１０として４気筒型ガソリンエンジンを用いるエンジンシステム１への適用例について詳説したが、デイーゼルエンジンにも勿論適用可能であり、エンジン１０の気筒数についても何ら制限されるものではなく、気筒数に応じた吸気装置４０の構成に変更すれば良い。
（２）上記実施例では、吸気マニホールド１４にインタークーラ５０を構築するため、吸気マニホールド１４のサージタンク１８をインタークーラ５０のケースとして活用したが、吸気マニホールド１４とサージタンク１８とが別置きにされる場合においても、同様に適用することができる。
（３）上記実施例では、ＥＧＲシステム３０として、ＬＰＬ−ＥＧＲのみを採用したが、タービン２３より上流側の排気通路４で排気ガスを取り出し、コンプレッサ２２よりも下流側の吸気通路３に戻すＥＧＲシステム（ＨＰＬ−ＥＧＲ；高圧ループ式ＥＧＲ）のみを採用したものや、ＬＰＬ−ＥＧＲとＨＰＬ−ＥＧＲの双方を採用したものにも、勿論適用することができる。

もっとも、ＬＰＬ−ＥＧＲおよびＨＰＬ−ＥＧＲにＥＧＲガス冷却用のＥＧＲクーラが装備されている場合や、ＥＧＲシステム３０をそもそも採用しないエンジンシステムにおいても、本発明を適用し、凝縮水やオイル等の「液体の処理問題」を解決することができる。
（４）実施例２では、バルブ手段５３（特に弁体５３ａ）をタンブルコントロールバルブ手段として有効活用しているため、その配設位置が冷却流路５１およびバイパス流路５２の出口側に限定されるが、実施例１では、バルブ手段５３の配設位置が特に限定されないため、弁体５３ａを冷却流路５１およびバイパス流路５２の両流路の入口側に跨るように配設し、同様な作用効果を得ることができる。
（５）上記実施例では、バルブ手段５３のメインバルブとして、揺動プレート型の弁体５３ａを採用したが、回転ドーム型弁体のごとく、他のタイプの弁体を用いても、冷却流路５１およびバイパス流路５２の出口側に跨って配置される共通の弁体とし、冷却流路５１およびバイパス流路５２の双方の出口側開度を相反的に調整することができる。
（６）上記の各実施例において、バルブ手段５３の制御手段５３ｂは、弁体５３ａを揺動変位させるための駆動装置と、この駆動装置を例えばエンジン１０の運転状態に応じて通電制御する制御装置で構成される。そして、駆動装置には、通電により作動するモータ、ソレノイド等の周知の汎用アクチュエータを用いることができる。また、制御装置としては、エンジン１０の運転状態を制御するために装備されているエンジン制御コントローラを活用することもできる。つまり、このエンジン制御コントローラに対し、上記制御装置として必要な機能を網羅すれば良い。

また、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１、２およびその変形例で詳述してきたが、本発明の特徴点および特記すべき作用効果を、特許請求の範囲に記載の各請求項（特に請求項２〜請求項５）にしたがって要約列挙すれば、次の通りである。
（１）請求項２の手段によれば、バルブ手段５３は、バルブとして、冷却流路５１およびバイパス流路５２の出口側に配置され、その開度を調整するメインバルブ（弁体５３ａ）を備えていることを特徴としている。

かかる構成によれば、冷却流路５１およびバイパス流路５２の入口側に配置する場合に比して、メインバルブ（弁体５３ａ）を凝縮水の滴下を何ら考慮することなく配設することができる。
（２）請求項３の手段によれば、バルブ手段５３は、バルブとして、メインバルブ（弁体５３ａ）のほかに、バイパス流路５２のみを開閉する補助バルブ５３ｃを備えており、補助バルブ５３ｃによってバイパス流路５２を閉塞した状態で、メインバルブ（弁体５３ａ）によって冷却流路５１の出口側開度を調整することにより、複数の吸気ポート１２へ供給される吸気の流れを偏向することを特徴としている。

かかる構成によれば、バルブ手段５３をタンブルコントロールバルブ手段としても有効活用することができる。
（３）請求項４の手段によれば、メインバルブ（弁体５３ａ）は、冷却流路５１およびバイパス流路５２の出口側に跨って配置される共通の弁体５３ａを有しており、この弁体５３ａによって、冷却流路５１およびバイパス流路５２の双方の出口側開度を相反的に調整することを特徴としている。

かかる構成によれば、一つの弁体５３で冷却流路５１およびバイパス流路５２の双方の出口側開度を調整することができ、小型で安価な装置とすることができる。
（４）請求項５の手段によれば、この吸気装置４０は、過給機２１の吸入側もしくは吐出側のいずれかまたは双方に、排気ガスの一部をＥＧＲガスとして導入するＥＧＲシステム３０を備えていることを特徴としている。

上記のごとくＥＧＲシステム３０を備えることにより、ＥＧＲガスを含む過給吸気に対しても、凝縮水等の液体処理問題を解決し、良好に冷却することができる。

１０……エンジン（内燃機関）、１２……吸気ポート、１４……吸気マニホールド、１６……分岐管（分岐通路）、１８……サージタンク（インタークーラケース）、１８ｂ……その底部、２０……過給システム、２１……過給機、４０……吸気装置、５０……インタークーラ、５１……冷却流路、５２……バイパス流路、５３……バルブ手段、５３ａ……バルブ（メインバルブ）をなす弁体、５３ｂ……制御手段、５４……貯留部。

Claims (5)

1. 過給機（２１）により過給された吸入空気を、インタークーラ（５０）により冷却して複数の吸気ポート（１２）へ分配供給する内燃機関（１０）の吸気装置（４０）において、
   前記インタークーラ（５０）は、前記過給機（２１）の吐出側と前記複数の吸気ポート（１２）との間に接続されるケース（１８）と、このケース（１８）内において区画形成され、前記吸入空気を二手に分流可能にする冷却流路（５１）およびバイパス流路（５２）と、この冷却流路（５１）およびバイパス流路（５２）を開閉制御するバルブ手段（５３）と、前記ケース（１８）の底部（１８ｂ）に形成され、前記ケース（１８）内において発生する凝縮水を溜める貯留部（５４）とを備えており、
   前記冷却流路（５１）は、重力方向に沿って配置され、前記吸入空気を下から上に向かって流通させながら冷却するものであり、
   前記バイパス流路（５２）は、前記冷却流路（５１）を迂回させて前記吸入空気を流通させるものであり、
   前記バルブ手段（５３）は、前記冷却流路（５１）およびバイパス流路（５２）の入口側もしくは出口側の開度を調整するバルブ（５３ａ）と、このバルブ（５３ａ）を駆動する制御手段（５３ｂ）とを備え、前記バルブ（５３ａ）によって前記バイパス流路（５２）を開放することで、前記ケース（１８）内に導入された前記吸入空気の少なくとも一部を、前記貯留部（５４）を経由させながら前記バイパス流路（５２）から前記吸気ポート（１２）へ強制的に供給することを特徴とする内燃機関（１０）の吸気装置（４０）。
2. 請求項１に記載の内燃機関（１０）の吸気装置（４０）において、
   前記バルブ手段（５３）は、前記バルブ（５３ａ）として、前記冷却流路（５１）および前記バイパス流路（５２）の出口側に配置され、その開度を調整するメインバルブ（５３ａ）を備えていることを特徴とする内燃機関（１０）の吸気装置（４０）。
3. 請求項２に記載の内燃機関（１０）の吸気装置（４０）において、
   前記バルブ手段（５３）は、前記バルブ（５３ａ）として、前記メインバルブ（５３ａ）のほかに、前記バイパス流路（５２）のみを開閉する補助バルブ（５３ｃ）を備えており、
   前記補助バルブ（５３ｃ）によって前記バイパス流路（５２）を閉塞した状態で、前記メインバルブ（５３ａ）によって前記冷却流路（５１）の出口側開度を調整することにより、前記複数の吸気ポート（１２）へ供給される前記吸入空気の流れを偏向することを特徴とする内燃機関（１０）の吸気装置（４０）。
4. 請求項２または請求項３に記載の内燃機関（１０）の吸気装置（４０）において、
   前記メインバルブ（５３ａ）は、前記冷却流路（５１）および前記バイパス流路（５２）の出口側に跨って配置される共通の弁体（５３ａ）を有しており、この弁体（５３ａ）によって、前記冷却流路（５１）および前記バイパス流路（５２）の双方の出口側開度を相反的に調整することを特徴とする内燃機関（１０）の吸気装置（４０）。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の内燃機関（１０）の吸気装置（４０）において、
   この吸気装置（４０）は、前記過給機（２１）の吸入側もしくは吐出側のいずれかまたは双方に、排気ガスの一部をＥＧＲガスとして導入するＥＧＲシステム（３０）を備えていることを特徴とする内燃機関（１０）の吸気装置（４０）。
   

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