(57)【要約】【課題】ターボ過給機及び電動過給機と、吸気を冷却するインタークーラとを備えた過給機付きエンジンにおいて、インタークーラにて発生する凝縮水を適切に処理する。【解決手段】電動過給機付きエンジンＥは、エンジン本体１、ターボ過給機６０、電動過給機７０、吸気を冷却するインタークーラ４１及び吸水機構９０を備える。インタークーラ４１は吸気通路の一部を構成する容器部３３内に、当該容器部３３の内部空間３３Ｓを、吸気の流通方向において上流室３３ａと下流室３３ｂとに区画するように配置されている。電動過給機７０は、上流室３３ａに加圧した吸気を吐出する。容器部３３は、エンジン本体１が自動車に搭載された状態において、下流室３３ｂの底壁３３２が吸気通路３０において最下部となるように配置される。吸水機構９０は、下流室３３ｂの底壁３３２上に滞留する凝縮水Ｗを吸い上げ可能に配設されている。【選択図】図４
2019138244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車に搭載される過給機付きエンジンであって、
エンジン本体と、
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排出される排気が流通し、前記排気を浄化する触媒を備えた排気通路と、
前記吸気通路に吸気を加圧する第１コンプレッサが、前記排気通路に排気で回転するタービンが各々配置されたターボ過給機と、
電気エネルギーにより駆動され、前記第１コンプレッサよりも下流側において前記吸気通路に配置され、吸気を加圧する第２コンプレッサを有する電動過給機と、
前記排気通路の、前記触媒の配置位置よりも下流側から排気を取り出し、前記吸気通路の、前記第１、第２コンプレッサの配置位置よりも上流側へ前記取り出された排気を還流させる還流通路と、
前記吸気通路に配置され、吸気を冷却するインタークーラと、
前記吸気通路の一部を構成し、前記インタークーラを収容する容器部と、
前記容器部に滞留する凝縮水を吸い上げる吸水機構と、を備え、
前記インタークーラは前記容器部内に、当該容器部の内部空間を、吸気の流通方向において上流室と下流室とに区画するように配置され、
前記電動過給機は、前記上流室に加圧した吸気を吐出するものであって、
前記容器部は、前記エンジン本体が前記自動車に搭載された状態において、前記下流室の底壁が前記吸気通路において最下部となるように配置され、
前記吸水機構は、前記下流室の底壁上に滞留する凝縮水を吸い上げ可能に配設されている、ことを特徴とする過給機付きエンジン。
【請求項２】
請求項１に記載の過給機付きエンジンにおいて、
前記吸水機構は、凝縮水を吸い上げる吸水口と、吸い上げた凝縮水を前記インタークーラに滴下する吐出口とを有する管路を備える、過給機付きエンジン。
【請求項３】
請求項２に記載の過給機付きエンジンにおいて、
前記吸気通路は、前記容器部よりも上流側の上流側吸気通路と、前記容器部よりも下流側の下流側吸気通路とを含み、
前記下流側吸気通路に配置された吸気絞り弁と、
前記吸気絞り弁の動作を制御する制御部と、をさらに備え、
前記吸水機構は、
上流端が前記吐出口であり、下流端が前記下流側吸気通路における前記吸気絞り弁よりも下流側に連通する主通路と、
上端側に前記主通路と合流する合流部を有し、下端側が前記下流室の底壁付近に開口する前記吸水口とされた副通路と、
前記合流部に設けられ、前記吸気絞り弁の絞り動作によって前記合流部に負圧を発生させるアスピレータ構造部と、を含む、過給機付きエンジン。
【請求項４】
請求項３に記載の過給機付きエンジンにおいて、
前記制御部は、前記吸水機構による凝縮水の吸い上げ動作時に、前記吸気絞り弁が前記下流側吸気通路を絞るように制御することにより、前記吸気絞り弁の下流側に負圧を発生させる、過給機付きエンジン。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の過給機付きエンジンにおいて、
前記吸気通路は、前記容器部よりも上流側の上流側吸気通路と、前記容器部よりも下流側の下流側吸気通路とを含み、前記上流側吸気通路は前記上流室に連通し、前記下流側吸気通路は前記下流室に連通し、
前記電動過給機は、前記上流側吸気通路から導入された吸気を加圧して前記容器部の上流室に吐出するものであって、
前記過給機付きエンジンは、さらに、
前記下流側吸気通路に配置された吸気絞り弁と、
前記上流室から分岐して前記下流側吸気通路と合流するバイパス通路と、
前記バイパス通路に設けられ、当該バイパス通路を開閉可能なバイパス弁と、
前記エンジン本体の運転状態に応じて、前記吸気絞り弁及び前記バイパス弁の動作を制御する制御部と、を備える、過給機付きエンジン。
【請求項６】
請求項５に記載の過給機付きエンジンにおいて、
前記上流側吸気通路は、主通路部と、前記主通路部から前記第２コンプレッサを経由して吸気を前記上流室に導入する第１分岐通路部と、前記主通路部から前記第２コンプレッサに通さずに吸気を前記上流室に導入する第２分岐通路部とを有し、
前記第２分岐通路部に、当該第２分岐通路部を開閉可能な切替弁が備えられ、
前記制御部は、前記エンジン本体の運転状態に応じて、前記切替弁の動作も制御する、過給機付きエンジン。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の過給機付きエンジンにおいて、
前記エンジン本体の運転状態に基づいて、前記下流室の底壁上に滞留する凝縮水量を推定する推定手段を備える、過給機付きエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気を加圧するターボ過給機及び電動過給機と、吸気を冷却するインタークーラとを備えた過給機付きエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
吸気を加圧するターボ過給機及び電動過給機と、吸気を冷却するインタークーラとを備えた過給機付きエンジンが知られている。例えば特許文献１には、排気を直接吸気通路へ還流する高圧ＥＧＲ通路と、排気通路において触媒よりも下流側から排気を取り出す低圧ＥＲＧ通路とを備え、低圧ＥＲＧ通路に電動過給機を配置してなる過給機付きエンジンが開示されている。電動過給機は、高圧ＥＧＲの増加に伴うターボ過給機の過給能力の低下を補完する。電動過給機で過給された吸気は、インタークーラを通して冷却された後、エンジン本体へ導入される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１８０７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、低圧ＥＲＧ通路には、エンジン冷却水を利用したＥＧＲクーラが配置されており、排気通路から取り出されたＥＧＲガスは冷却される。しかし、高負荷時などのＥＧＲガスは、ターボ過給機でエネルギーを奪われているとはいえ高温となる。このようなＥＧＲガスを含む吸気がインタークーラと接触すると、凝縮水が発生する。この凝縮水がエンジン本体に流入すると、当該エンジンが破損することがある。
【０００５】
本発明の目的は、ターボ過給機及び電動過給機と、吸気を冷却するインタークーラとを備えた過給機付きエンジンにおいて、インタークーラにて発生する凝縮水を適切に処理する構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一局面に係る過給機付きエンジンは、自動車に搭載される過給機付きエンジンであって、エンジン本体と、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排出される排気が流通し、前記排気を浄化する触媒を備えた排気通路と、前記吸気通路に吸気を加圧する第１コンプレッサが、前記排気通路に排気で回転するタービンが各々配置されたターボ過給機と、電気エネルギーにより駆動され、前記第１コンプレッサよりも下流側において前記吸気通路に配置され、吸気を加圧する第２コンプレッサを有する電動過給機と、前記排気通路の、前記触媒の配置位置よりも下流側から排気を取り出し、前記吸気通路の、前記第１、第２コンプレッサの配置位置よりも上流側へ前記取り出された排気を還流させる還流通路と、前記吸気通路に配置され、吸気を冷却するインタークーラと、前記吸気通路の一部を構成し、前記インタークーラを収容する容器部と、前記容器部に滞留する凝縮水を吸い上げる吸水機構と、を備え、前記インタークーラは前記容器部内に、当該容器部の内部空間を、吸気の流通方向において上流室と下流室とに区画するように配置され、前記電動過給機は、前記上流室に加圧した吸気を吐出するものであって、前記容器部は、前記エンジン本体が前記自動車に搭載された状態において、前記下流室の底壁が前記吸気通路において最下部となるように配置され、前記吸水機構は、前記下流室の底壁上に滞留する凝縮水を吸い上げ可能に配設されている、ことを特徴とする。
【０００７】
この過給機付きエンジンによれば、前記還流通路を通して供給される還流排気を含む吸気が、インタークーラと熱交換することによって、凝縮水が発生する。ここで、前記容器部は、自動車への搭載状態において、前記下流室の底壁が前記吸気通路において最下部となるように配置されている。従って、凝縮水は専ら前記下流室の底壁上に滞留することになる。そして、この滞留した凝縮水を吸い上げ可能に前記吸水機構が配置されている。従って、前記吸水機構を通して凝縮水を処理することが可能となり、当該凝縮水のエンジン本体への流入を未然に防止することができる。
【０００８】
上記の過給機付きエンジンにおいて、前記吸水機構は、凝縮水を吸い上げる吸水口と、吸い上げた凝縮水を前記インタークーラに滴下する吐出口とを有する管路を備えることが望ましい。
【０００９】
この過給機付きエンジンによれば、インタークーラ及びこれを通過する吸気を利用して、吸い上げた凝縮水を吸気の主流に乗せ、前記エンジン本体に向けて徐々に還流させ、最終的に気筒内で再水蒸気化させる（処理する）ことができる。
【００１０】
上記の過給機付きエンジンにおいて、前記吸気通路は、前記容器部よりも上流側の上流側吸気通路と、前記容器部よりも下流側の下流側吸気通路と、を含み、前記下流側吸気通路に配置された吸気絞り弁と、前記吸気絞り弁の動作を制御する制御部と、をさらに備え、前記吸水機構は、上流端が前記吐出口であり、下流端が前記下流側吸気通路における前記吸気絞り弁よりも下流側に連通する主通路と、上端側に前記主通路と合流する合流部を有し、下端側が前記下流室の底壁付近に開口する前記吸水口とされた副通路と、前記合流部に設けられ、前記吸気絞り弁の絞り動作によって前記合流部に負圧を発生させるアスピレータ構造部とを含むことが望ましい。
【００１１】
この過給機付きエンジンによれば、前記アスピレータ構造部において、前記吸気絞り弁の絞り動作によって前記下流側吸気通路に発生する負圧によって前記合流部の前後に差圧を発生させ、ベンチュリ効果を利用して凝縮水を吸い上げることができる。従って、凝縮水を吸い上げる駆動源を要することなく、過給機付きエンジンのコンパクト化、構造の簡素化を図ることができる。
【００１２】
上記の過給機付きエンジンにおいて、前記制御部は、前記吸水機構による凝縮水の吸い上げ動作時に、前記吸気絞り弁が前記下流側吸気通路を絞るように制御することにより、前記吸気絞り弁の下流側に負圧を発生させることが望ましい。
【００１３】
この過給機付きエンジンによれば、前記吸気絞り弁の絞り動作により、前記吸気絞り弁の下流側に積極的に負圧を発生させ、その負圧を前記アスピレータ構造部に誘導することで、前記アスピレータ構造部における凝縮水の吸い上げ能力を向上させることができる。
【００１４】
上記の過給機付きエンジンにおいて、前記吸気通路は、前記容器部よりも上流側の上流側吸気通路と、前記容器部よりも下流側の下流側吸気通路とを含み、前記上流側吸気通路は前記上流室に連通し、前記下流側吸気通路は前記下流室に連通し、前記電動過給機は、前記上流側吸気通路から導入された吸気を加圧して前記容器部の上流室に吐出するものであって、前記過給機付きエンジンは、さらに、前記下流側吸気通路に配置された吸気絞り弁と、前記上流室から分岐して前記下流側吸気通路と合流するバイパス通路と、前記バイパス通路に設けられ、当該バイパス通路を開閉可能なバイパス弁と、前記エンジン本体の運転状態に応じて、前記吸気絞り弁及び前記バイパス弁の動作を制御する制御部とを備えることが望ましい。
【００１５】
この過給機付きエンジンによれば、バイパス通路のバイパス弁を開閉することにより、例えば、インタークーラを通過した（下流室に流出した）吸気が下流側吸気通路を通してエンジン本体に導入される状態と、上流室の吸気がバイパス通路を通して（インタークーラを通過せずに）エンジン本体に導入される状態とに切り替えることができる。従って、前記エンジン本体の運転状態に応じて、インタークーラで吸気を冷却して、或いは冷却せずに高温のまま、エンジン本体に導入するというエンジン制御が可能となる。
【００１６】
上記の過給機付きエンジンにおいて、前記上流側吸気通路は、主通路部と、前記主通路部から前記第２コンプレッサを経由して吸気を前記上流室に導入する第１分岐通路部と、前記主通路部から前記第２コンプレッサに通さずに吸気を前記上流室に導入する第２分岐通路部とを有し、前記第２分岐通路部に、当該第２分岐通路部を開閉可能な切替弁が備えられ、前記制御部は、前記エンジン本体の運転状態に応じて、前記切替弁の動作も制御することが望ましい。
【００１７】
この過給機付きエンジンによれば、さらに電動過給機の第２コンプレッサを通さずに吸気を前記上流室に導入できる第２分岐通路部を備える。このため、例えばターボ過給機の過給圧で十分に吸気の加圧を行うことができるような場合には、第２コンプレッサをバイパスして吸気を下流側吸気通路に送ることで、吸気のフロー抵抗を抑制することができる。
【００１８】
上記の過給機付きエンジンにおいて、前記エンジン本体の運転状態に基づいて、前記下流室の底壁上に滞留する凝縮水量を推定する推定手段を備えることが望ましい。
【００１９】
この過給機付きエンジンによれば、前記底壁上に滞留する凝縮水量が推定できるので、前記凝縮水の吸い上げ動作をタイムリーに実行させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ターボ過給機及び電動過給機と、吸気を冷却するインタークーラとを備えた過給機付きエンジンにおいて、インタークーラにて発生する凝縮水を適切に処理する構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る電動過給機付きエンジンの外観を示す概略的な斜視図である。
【図２】図２は、前記電動過給機付きエンジンのエンジンシステム図である。
【図３】図３は、インタークーラ及び電動過給機の冷却系統を示すシステム図である。
【図４】図４は、インタークーラが配設される容器部の簡略的な縦断面図である。
【図５】図５は、インタークーラが配設される容器部の簡略的な横断面図である。
【図６】図６は、エンジン本体及び吸気系モジュールの自動車への搭載状況を示す模式図である。
【図７】図７は、前記電動過給機付きエンジンの制御系統を示すブロック図である。
【図８】図８は、凝縮水を吸い上げる水処理動作を示すフローチャートである。
【図９】図９は、前記水処理動作時における吸気の流れを説明するための図である。
【図１０】図１０は、第１運転モードにより実現される吸気の流れを説明するための図である。
【図１１】図１１は、第２運転モードにより実現される吸気の流れを説明するための図である。
【図１２】図１２は、第３運転モードにより実現される吸気の流れを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［エンジンの全体構成］
以下、図面を参照して、本発明に係る電動過給機付きエンジンについて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る電動過給機付きエンジンＥの外観を示す概略的な斜視図である。本実施形態の電動過給機付きエンジンＥは、走行用の動力源として自動車に搭載される４サイクルのディーゼルエンジンであり、エンジン本体１と、このエンジン本体１の側壁に付設された吸気系モジュールＭＤとを含む。なお、図１及び他の図において、前後、左右、上下の方向表示を付しているが、これらは説明の便宜上の方向表示であって、必ずしも実際の方向とは合致しない（上下方向を除く）。
【００２３】
吸気系モジュールＭＤは、エンジン本体１に導入される吸気が流通する吸気経路の一部を形成するハウジング２０を含む。吸気系モジュールＭＤは、このハウジング２０に、インタークーラユニット４０及び電動過給機７０（図１には表れていない）が組み付けられてなるモジュールである。なお、図１では、ハウジング２０からインタークーラユニット４０の一部が引き出されている状態を示している。本実施形態のエンジン本体１は、前方にややスラントした状態で自動車Ａに搭載される（図６参照）。このため、吸気系モジュールＭＤも、前方にスラントした状態となる。
【００２４】
図２は、電動過給機付きエンジンＥのエンジンシステム図である。本実施形態の電動過給機付きエンジンＥは、エンジン本体１と、エンジン本体１に導入される吸気が流通する吸気通路３０と、エンジン本体１から排出された排気ガスが流通する排気通路５０と、吸気通路３０を流通する吸気を圧縮しつつエンジン本体１に送り出すターボ過給機６０及び電動過給機７０と、排気通路５０を流通する排気ガスの一部を吸気通路３０に還流する高圧ＥＧＲ装置８０Ａ及び低圧ＥＧＲ装置８０Ｂと、吸水機構９０とを備えている。
【００２５】
エンジン本体１は、複数の気筒２が図２の紙面と直交する方向に直列に配置された直列多気筒エンジンである。図２では、複数の気筒２のうちの１つのみを示している。エンジン本体１は、シリンダブロック３、シリンダヘッド４及びピストン５を備える。シリンダブロック３は、上述の４つの気筒を形成するシリンダライナを有する。シリンダヘッド４は、シリンダブロック３の上面に取り付けられ、気筒２の上部開口を塞いでいる。ピストン５は、各気筒２に往復摺動可能に収容されており、コネクティングロッド８を介してクランク軸７と連結されている。ピストン５の往復運動に応じて、クランク軸７はその中心軸回りに回転する。
【００２６】
ピストン５の上方には燃焼室６が形成されている。燃焼室６には、後述する燃料噴射弁１５からの噴射により、軽油を主成分とする燃料が供給される。燃焼室６内において、供給された燃料が圧縮着火により燃焼し、その燃焼による膨張力で押し下げられたピストン５が上下方向に往復運動する。気筒２の幾何学的圧縮比、つまりピストン５が上死点にあるときの燃焼室６の容積とピストン５が下死点にあるときの燃焼室の容積との比は、１４以上２０以下に設定されている。
【００２７】
シリンダブロック３には、クランク軸７の角度（クランク角）およびクランク軸７の回転速度（エンジン回転速度）を検出するクランク角センサＳＮ１が設けられている。また、シリンダヘッド４には、エンジン本体１（シリンダブロック３およびシリンダヘッド４）の内部を流通する冷却水の温度（エンジン水温）を検出するエンジン水温センサＳＮ２が設けられている。
【００２８】
シリンダヘッド４には、燃焼室６と連通する吸気ポート９及び排気ポート１０が形成されている。シリンダヘッド４の底面は燃焼室の天井面を形成している。この天井面には、吸気ポート９の下流端である吸気側開口と、排気ポート１０の上流端である排気側開口とが形成されている。シリンダヘッド４には、前記吸気側開口を開閉する吸気バルブ１１と、前記排気側開口を開閉する排気バルブ１２とが組み付けられている。また、シリンダヘッド４には、吸気バルブ１１、排気バルブ１２を各々駆動する吸気側動弁機構１３、排気側動弁機構１４が配設されている。
【００２９】
シリンダヘッド４には、さらに、燃焼室６に燃料（軽油）を噴射する燃料噴射弁１５が設けられている。燃料噴射弁１５は、例えば、燃焼室６の天井面中央から放射状に燃料を噴射する多噴孔型の噴射弁である。なお、図示を省略するが、ピストン５の冠面には、燃料噴射弁１５から噴射された燃料を受け入れるための凹部（キャビティ）が形成されている。
【００３０】
吸気通路３０は、吸気流の上流側から順に、エアクリーナ３１、上流側吸気通路３２、容器部３３、下流側吸気通路３４及びバイパス通路３６、サージタンク３５、独立吸気通路３７を備えている。エアクリーナ３１は、吸気中の異物を除去する。上流側吸気通路３２は、エアクリーナ３１からエンジン本体１に向けて延びる吸気通路である。容器部３３は、吸気通路の一部を構成し、インタークーラ４１を収容する容器形状の部分であって、上流側吸気通路３２の下流端部が接続されている。本実施形態では容器部３３は、吸気系モジュールＭＤのハウジング２０（図１）が備える空間部によって構成されている。下流側吸気通路３４は、容器部３３からエンジン本体１に向けて延びる吸気通路である。つまり、上流側吸気通路３２は容器部３３よりも上流側に、下流側吸気通路３４は容器部３３よりも下流側に、各々配置されている。サージタンク３５は、下流側吸気通路３４の下流端部が接続され、所定容量を有するタンクである。バイパス通路３６は、容器部３３とサージタンク３５とを連通する通路であって、インタークーラ４１を経由せずに吸気をサージタンク３５へ送る通路である。独立吸気通路３７は、サージタンク３５と複数の気筒２の各吸気ポート９とを連通する通路である。
【００３１】
容器部３３内に配置されたインタークーラ４１は、水冷式の熱交換器であり、当該インタークーラ４１を通過する吸気を冷却する。インタークーラ４１は、容器部３３内に、当該容器部３３の内部空間を、吸気の流通方向（図２の矢印参照）において、上流室３３ａと下流室３３ｂとに区画するように配置されている。つまり、容器部３３内には、吸気の流通方向の上流側から順に、所定容量の上流室３３ａ、インタークーラ４１及び所定容量の下流室３３ｂが並んでいる。本実施形態ではインタークーラ４１は、図１に示したインタークーラユニット４０に組み付けられ、ハウジング２０内に収容されている。
【００３２】
上流側吸気通路３２は、その下流端部が二股に分岐するように形成されている。すなわち、上流側吸気通路３２は、単管状の主通路部３２ａと、主通路部３２ａの下流端から分岐しつつ延びる第１分岐通路部３２ｂ及び第２分岐通路部３２ｃとを有している。第１分岐通路部３２ｂは、後述する電動過給機７０に通じる通路である。第２分岐通路部３２ｃは、電動過給機７０をバイパスする通路である。これら第１分岐通路部３２ｂ及び第２分岐通路部３２ｃは、それぞれの下流端部が容器部３３の上流室３３ａに連通している。すなわち、第１分岐通路部３２ｂは、主通路部３２ａから電動過給機７０（コンプレッサ７２Ｃ）を経由して吸気を上流室３３ａに導入し、第２分岐通路部３２ｃは電動過給機７０を通さずに吸気を上流室３３ａに導入する。第２分岐通路部３２ｃには、当該第２分岐通路部３２ｃを開閉可能な切替弁３２１が設けられている。
【００３３】
下流側吸気通路３４は、容器部３３の下流室３３ｂとサージタンク３５と連通している。この下流側吸気通路３４の途中部には、当該下流側吸気通路３４を開閉可能なスロットル弁３４１（吸気絞り弁）が設けられている。バイパス通路３６は、容器部３３の上流室３３ａとサージタンク３５とを連通している。バイパス通路３６は、上流室３３ａから分岐して下流側吸気通路３４と並列に延び、かつサージタンク３５において下流側吸気通路３４と合流するように設けられている。バイパス通路３６の途中部には、当該バイパス通路３６を開閉可能なバイパス弁３６１が設けられている。
【００３４】
排気通路５０は、複数の気筒２の各排気ポート１０から延びる複数の独立排気通路５１（図１にはそのうちの１つのみが示されている）と、各独立排気通路５１が集合した排気集合部５２と、排気集合部５２から下流側に延びる単管状の共通排気通路５３とを有している。共通排気通路５３には、排気ガスを浄化するための触媒５５ａを内蔵した触媒コンバータ５５が設けられている。触媒５５ａには、例えば、排気ガス中のＣＯおよびＨＣを酸化して無害化する酸化触媒、排気ガス中のＮＯｘを還元して無害化するＮＯｘ触媒、および排気ガス中のスート（煤）を捕集するＤＰＦ（ディーゼル・パティキュレート・フィルタ）が含まれる。
【００３５】
ターボ過給機６０は、排気の圧力を動力源として吸気を加圧する装置であって、排気通路５０に配置されるタービン６１と、吸気通路３０に配置されるコンプレッサ６２（第１コンプレッサ）とを含む。タービン６１は、排気通路５０を流通する排気ガスにより回転駆動される。コンプレッサ６２は、タービン６１と連動して回転し、吸気通路３０を流通する吸気を加圧する。コンプレッサ６２は、上流側吸気通路３２における電動過給機７０よりも上流側の部分に配置されている。タービン６１は、共通排気通路５３における触媒コンバータ５５よりも上流側の部分に配置されている。排気通路５０には、タービン６１をバイパスするためのバイパス通路６３が設けられている。このバイパス通路７５には、当該バイパス通路６３を開閉可能なウェストゲート弁６４が設けられている。
【００３６】
電動過給機７０は、電気エネルギーを動力源として吸気を加圧する装置であって、電動式のモータ部７１と、吸気を加圧するコンプレッサ部７２とを含む。モータ部７１は、電力の供給を受けて回転駆動力を発生する電動モータ７１Ｍを含む。コンプレッサ部７２は、電動モータ７１Ｍによって回転駆動され、第１分岐通路部３２ｂを通してコンプレッサ部７２に導入される吸気を加圧するコンプレッサ７２Ｃ（第２コンプレッサ）を含む。モータ部７１とコンプレッサ部７２とは、電動モータ７１Ｍの出力軸方向に直列に並ぶように配置されている。
【００３７】
コンプレッサ７２Ｃは、吸気通路３０において、ターボ過給機６０のコンプレッサ６２（第１コンプレッサ）よりも下流側に配置されている。コンプレッサ７２Ｃにより圧縮された吸気は、第１分岐通路部３２ｂの下流端を通じて容器部３３の上流室３３ａに吐出される。つまり、コンプレッサ部７２の吸気吐出口７２Ｅ（図４、図５）は、上流室３３ａと連通している。
【００３８】
高圧ＥＧＲ装置８０Ａ及び低圧ＥＧＲ装置８０Ｂは、排気通路５０から排気を取り出し、吸気通路３０へ取り出された排気を還流させる装置である。高圧ＥＧＲ装置８０Ａは、ターボ過給機６０のタービン６１よりも上流側を流れる排気ガスの一部を、電動過給機７０のコンプレッサ７２Ｃよりも下流側の吸気通路３０に還流する。低圧ＥＧＲ装置８０Ｂは、触媒コンバータ５５よりも下流側を流れる排気ガスの一部を、コンプレッサ６２よりも上流側の吸気通路３０に還流する。
【００３９】
高圧ＥＧＲ装置８０Ａは、高圧ＥＧＲ通路８１、高圧ＥＧＲクーラ８２及び高圧ＥＧＲ弁８３を含む。高圧ＥＧＲ通路８１は、排気通路５０のタービン６１よりも上流側の部分と、吸気通路３０のスロットル弁３４１及びバイパス弁３６１よりも下流側の部分（サージタンク３５）とを連通している。高圧ＥＧＲクーラ８２は、高圧ＥＧＲ通路８１を通過するＥＧＲガスを冷却する。高圧ＥＧＲ弁８３は、高圧ＥＧＲ通路８１を開閉する。電動過給機７０は、高圧ＥＧＲ通路８１を通して還流させる高圧ＥＧＲガスの増加に伴い、コンプレッサ６２を通過する排気量が減少することによるターボ過給機６０の過給能力の低下を補完する役目を果たす。
【００４０】
低圧ＥＧＲ装置８０Ｂは、低圧ＥＧＲ通路８４（還流通路）、低圧ＥＧＲクーラ８５及び低圧ＥＧＲ弁８６を含む。低圧ＥＧＲ通路８４は、排気通路５０の触媒コンバータ５５よりも下流側の部分と、吸気通路３０のコンプレッサ６２よりも上流側の部分とを連通している。低圧ＥＧＲ通路８４は、触媒５５ａの配置位置よりも下流側において排気通路５０から排気を取り出し、取り出された排気を、コンプレッサ６２、７２Ｃよりも上流側において吸気通路３０に還流させる通路である。低圧ＥＧＲクーラ８５は、低圧ＥＧＲ通路８４を通過するＥＧＲガスを冷却する。低圧ＥＧＲ弁８６は、低圧ＥＧＲ通路８４を開閉する。
【００４１】
吸水機構９０は、容器部３３に滞留する凝縮水を吸い上げる機構である。インタークーラ４１が高温の吸気と熱交換すると、凝縮水が発生することがある。この凝縮水がエンジン本体１に流入すると、当該エンジン本体を破損させることがある。この不具合を未然に防ぐため、吸水機構９０は、容器部３３に滞留することがある凝縮水を処理する。
【００４２】
吸水機構９０は、ベンチュリ効果によって得られる負圧を利用した吸い上げ機構であって、主通路９１、副通路９２及びアスピレータ構造部９３を含む。主通路９１は、容器部３３内に配置された上流端９１１（吐出口）と、下流側吸気通路３４におけるスロットル弁３４１よりも下流側に連通する下流端９１２とを備えた管路である。副通路９２は、一端側が主通路９１に連通してＴ字型接続部を構成し、他端側が下流室３３ｂの底壁付近に連通している。アスピレータ構造部９３は、主通路９１と副通路９２との合流部において、主通路９１の流路径を絞った（流路断面積を小さくした）部分である。アスピレータ構造部９３は、スロットル弁３４１の絞り動作によって下流側吸気通路３４における当該スロットル弁３４１の下流側に負圧を発生させることで、前記合流部の前後に差圧を発生させ、ベンチュリ効果を利用して副通路９２に凝縮水の吸引力を発生させる。吸水機構９０については、後記でさらに説明を加える。
【００４３】
上流側吸気通路３２の上流部であって低圧ＥＧＲ通路８４の接続口とエアクリーナ３１との間の部分には、吸気通路３０を通じてエンジン本体１に導入される空気（新気）の流量を検出するエアフローセンサＳＮ３が設けられている。サージタンク３５には、その内部の吸気の圧力を検出する吸気圧センサＳＮ４が設けられている。インタークーラ４１には、その内部の冷却水の温度を検出するＩ／Ｃ水温センサＳＮ５が設けられている。
【００４４】
［インタークーラ部分の冷却系統］
図３は、インタークーラ４１及び電動過給機７０の冷却系統を示すシステム図である。インタークーラ４１には、冷却水配管４３、冷却水を送り出すウォーターポンプ４７及びラジエータ４８からなる冷却水循環系統Ｃが付設されている。インタークーラ４１は、水冷のプレートタイプであり、例えば、冷却水が流通する蛇行状の冷却水流通路が内部に形成された複数枚のプレートと、これらプレート間に挟まれた冷却フィンとから構成される積層コア構造体を例示することがきる。ターボ過給機６０及び／又は電動過給機７０により圧縮されて昇温した吸気は、インタークーラ４１を通過する際、前記冷却水流通路を通過する冷却水との熱交換により冷却される。図３では、上記冷却水流通路として、往路のコア内水路４１Ａと復路のコア内水路４１Ｂを図示している。
【００４５】
冷却水配管４３は、ウォーターポンプ４７を境界として、上流配管４３１と下流配管４３２とを含む。上流配管４３１は、ウォーターポンプ４７から送出された冷却水をインタークーラ４１に導入するための送り配管である。一方、下流配管４３２は、インタークーラ４１から排出された冷却水をウォーターポンプ４７に戻すための戻し配管である。ラジエータ４８は、外気との熱交換により、冷却水配管４３を流れる冷却水を冷却する。上流配管４３１の下流端に往路のコア内水路４１Ａの上流端が接続され、下流配管４３２の上流端に復路のコア内水路４１Ｂの下流端が接続されている。
【００４６】
冷却水循環系統Ｃは、電動過給機７０のモータ部７１の冷却用にも用いられている。モータ部７１には、当該モータ部７１の発する熱と熱交換する冷却水が流通するモータ部内水路７１４が備えられている。モータ部内水路７１４は、電動モータ７１Ｍの周囲、並びにモータ部７１が備える基板のヒートシンク部などを経由する水路である。モータ部内水路７１４は、連絡水路７１３Ａ、７１３Ｂによって、インタークーラ４１のコア内水路４１Ａ、４１Ｂと接続されている。
【００４７】
詳しくは、往路のコア内水路４１Ａの下流端とモータ部内水路７１４の上流端とが、第１連絡水路７１３Ａによって接続されている。また、モータ部内水路７１４の下流端と復路のコア内水路４１Ｂの上流端とが、第２連絡水路７１３Ｂによって接続されている。これにより、ウォーターポンプ４７を起点として、上流側から、上流配管４３１、往路のコア内水路４１Ａ、第１連絡水路７１３Ａ、モータ部内水路７１４、第２連絡水路７１３Ｂ、復路のコア内水路４１Ｂ及び下流配管４３２が順次連なる冷却水循環経路が形成されている。従って、ウォーターポンプ４７を駆動することにより、インタークーラ４１だけでなく、モータ部７１にも冷却水を循環させることができる。
【００４８】
［吸水機構を含むインタークーラ部分の構造］
次に、図４、図５を参照して、吸水機構を含むインタークーラ部分の構造を説明する。図４は、インタークーラ４１が配設される容器部３３の簡略的な縦断面図、図５はその横断面図である。既述の通り、インタークーラ４１は、容器部３３内の空間３３Ｓを、吸気の流通方向において上流室３３ａと下流室３３ｂとに二分するように、空間３３Ｓに配置されている。また、電動過給機７０のコンプレッサ部７２は、上流室３３ａに連通した吸気吐出口７２Ｅから圧縮した吸気を吐出する。
【００４９】
容器部３３は、図１に示したハウジング２０の一部に形成されている。また、ハウジング２０は、容器部３３に隣接して、電動過給機７０を保持するモータ収容部３８１を有している。モータ収容部３８１は、電動過給機７０のモータ部７１を収容するキャビティ部３８２を備える。モータ部７１はキャビティ部３８２で、その軸方向及び径方向においてフローティング状態で支持されている。このように吸気系モジュールＭＤは、容器部３３内に配置されるインタークーラ４１を備えたインタークーラユニット４０と、電動過給機７０とが、ハウジング２０に一体的に組み付けられてなる構造を備えている。ハウジング２０は、耐熱性の樹脂の成型体からなり、エンジン本体１の外壁に取り付けられる（図１）。
【００５０】
インタークーラ４１は、前後方向に比較的薄肉の直方体からなる。インタークーラ４１の上端面及び下端面には、それぞれ固定ラバー４５が取り付けられている（図４）。各固定ラバー４５には、左右方向に延びる係合凸条４６が外方に突設されている。容器部３３を区画する天壁３３１及び底壁３３２には、それぞれ係合凸条４６と係合する凹溝が形成されている。インタークーラ４１は、係合凸条４６を前記凹溝に位置合わせすることで、容器部３３に装着することが可能とされている。
【００５１】
インタークーラ４１が吸気と熱交換することで、吸気に含まれる水分が凝縮することがある。とりわけ、ＥＧＲガスは、ＥＧＲクーラ８２、８５で冷却されるとはいえ相応の高温であり、吸気にＥＧＲガスが還流される場合には当該吸気は高温化する。このため、インタークーラ４１で当該吸気が冷却されると、凝縮水が発生する。
【００５２】
図６は、エンジン本体１及び吸気系モジュールＭＤの自動車Ａへの搭載状況を示す模式図である。本実施形態においてエンジン本体１は、前方にスラントした状態で自動車Ａに搭載される。つまり、エンジン本体１の気筒軸が、鉛直線に対してスラント角θだけ前方に下がるように傾斜した状態で、自動車Ａのエンジン室内に取り付けられている。従って、エンジン本体１に組み付けられている吸気系モジュールＭＤ（容器部３３）も、前方に下がるようにスラントする。本実施形態では、エンジン本体１の前方側に容器部３３が位置しており、上流室３３ａがエンジン本体１に近い側に位置している（図４の後方側にエンジン本体１が配置されている）。
【００５３】
このため、エンジン本体１が自動車Ａに搭載された状態において、下流室３３ｂ側の底壁３３２が、吸気通路３０において最下部となる。なお、主通路９１を構成する管路は、実際には下流室３３ｂよりも上方に配管される。インタークーラ４１と吸気との熱交換により凝縮水が発生すると、下流室３３ｂ側の底壁３３２に凝縮水Ｗが滞留することになる。吸水機構９０は、このように底壁３３２上に滞留する凝縮水Ｗを吸い上げると共に、吸い上げた凝縮水Ｗをインタークーラ４１の前記プレート乃至は前記冷却フィンに滴下し、これにより凝縮水Ｗを吸気の主流に乗せ、前記エンジン本体に向けて徐々に当該凝縮水Ｗを還流させ、最終的に気筒２内で再水蒸気化させる（処理する）ために配置されている。
【００５４】
先述の通り、吸水機構９０は、容器部３３内に配置された上流端９１１（吐出口）と、下流側吸気通路３４におけるスロットル弁３４１よりも下流側に連通する下流端９１２とを備えた主通路９１と、一端側が主通路９１に連通してＴ字型接続部（合流部ａ）を構成する副通路９２（管路）と、主通路９１と副通路９２との合流部ａに形成されるアスピレータ構造部９３とを含む。主通路９１は、アスピレータ構造部９３において流路径が、その上流側及び下流側の部分に比べて縮径されている。
【００５５】
図４を参照して、副通路９２は、上端部９２１、鉛直部９２２及び下端部９２３を備えている。上端部９２１は、アスピレータ構造部９３において主通路９１の縮径部に連通され、Ｔ字型接続部を形成する管路である。鉛直部９２２は、上端部９２１に連なり、容器部３３の外側壁に沿うように上下方向に延びる管路である。下端部９２３は、鉛直部９２２の下端に連なり、容器部３３の壁を貫通する管路であり、その終端部は下流室３３ｂに開口する吸水口９２Ａである。この吸水口９２Ａが、下流室３３ｂの底壁３３２上に滞留する凝縮水Ｗを吸い上げる開口となる。
【００５６】
主通路９１の上流端９１１は、容器部３３の空間３３Ｓ内に配置されている。上流端９１１は、吸水口９２Ａから吸い上げた凝縮水Ｗをインタークーラ４１に滴下する開口である。インタークーラ４１において吸気の流速分布が高い箇所に凝縮水Ｗが滴下できる位置に、上流端９１１の配置位置が設定される。下流端９１２は、スロットル弁３４１より下流側において、下流側吸気通路３４に連通している。このため、スロットル弁３４１が下流側吸気通路３４を開放している場合、主通路９１に流動は発生しないが、スロットル弁３４１の絞り動作を実行して負圧が発生すると、合流部ａの前後に差圧が発生する。すなわち、スロットル弁３４１の絞りによって下流側吸気通路３４におけるスロットル弁３４１よりも下流側が負圧になると、合流部ａの下流側が上流側よりも低圧になり、合流部ａには流動が発生する。ここで、主通路９１は、アスピレータ構造部９３（合流部ａ）において、ベンチュリ効果を発現させるために流路径が縮径されている。従って、前記スロットル弁３４１の絞り動作で発生する負圧をアスピレータ構造部９３に誘導することで、吸水口９２Ａからの凝縮水Ｗの吸い上げ力を高めることができる。
【００５７】
凝縮水Ｗの吸い上げが必要なタイミングで、スロットル弁３４１が絞られ、負圧が生成される。この負圧によって、合流部ａには流動が生じ、これによりアスピレータ構造部９３に合流している副通路９２には吸引流動が発生する。その結果、底壁３３２上の凝縮水Ｗは吸水口９２Ａから吸い上げられる。下流端９１２に作用する負圧で移動される空気は、吸水口９２Ａから合流部ａを通して上流端９１１にのみ向かう。従って、吸水口９２Ａから吸い上げられた凝縮水Ｗは、上流端９１１から吐出され、インタークーラ４１へ滴下される。滴下された凝縮水Ｗは、吸気の流速分布の高い箇所に散布される形となり、吸気主流に乗せて下流側吸気通路３４に導かれる。やがて凝縮水Ｗは、エンジン本体１に還流され、気筒２内で再水蒸気化される。
【００５８】
［制御系統］
図７は、電動過給機付きエンジンＥの制御系統を示すブロック図である。自動車Ａには、ＥＣＵ１００（制御部）が搭載されている。ＥＣＵ１００は、エンジンＥを統括的に制御するためのマイクロプロセッサであり、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されている。
【００５９】
ＥＣＵ１００には各種センサによって検出された情報が入力される。具体的には、ＥＣＵ１００は、上述したクランク角センサＳＮ１、エンジン水温センサＳＮ２、エアフローセンサＳＮ３、吸気圧センサＳＮ４、およびＩ／Ｃ水温センサＳＮ５と電気的に接続されている。これらのセンサによって検出された各種情報、例えばクランク角、エンジン回転速度、エンジン水温、吸気流量、吸気圧（過給圧）、およびインタークーラ４１の水温等の情報が、それぞれＥＣＵ１００に逐次入力される。
【００６０】
また、自動車Ａには、当該自動車Ａの走行速度（車速）を検出する車速センサＳＮ６と、自動車Ａを運転するドライバーにより操作されるアクセルペダルの開度（アクセル開度）を検出するアクセルセンサＳＮ７とが設けられている。これら車速センサＳＮ６及びアクセルセンサＳＮ７による検出情報も、ＥＣＵ１００に逐次入力される。
【００６１】
ＥＣＵ１００は、上記各センサＳＮ１〜ＳＮ７からの入力情報に基づいて種々の判定や演算等を実行しつつエンジンの各部を制御する。すなわち、ＥＣＵ１００は、燃料噴射弁１５、切替弁３２１、スロットル弁３４１、バイパス弁３６１、電動過給機７０の電動モータ７１Ｍ、ウェストゲート弁６４、高圧ＥＧＲ弁８３、低圧ＥＧＲ弁８６及びウォーターポンプ４７等と電気的に接続されており、上記演算の結果等に基づいてこれらの機器にそれぞれ制御用の信号を出力する。
【００６２】
例えば、ＥＣＵ１００は、アクセルセンサＳＮ７により検出されるアクセル開度、及び車速センサＳＮ６により検出される車速等に基づいてエンジンの負荷（要求トルク）を算出する。さらにＥＣＵ１００は、算出した負荷と、クランク角センサＳＮ１により検出されるエンジン回転速度とに基づいて、気筒２に噴射すべき燃料の量（目標噴射量）を決定し、決定した目標噴射量に一致する量の燃料が気筒２に噴射されるように燃料噴射弁１５を制御する。
【００６３】
また、ＥＣＵ１００は、上記エンジン回転速度／負荷等（エンジンの運転状態）に基づいて目標過給圧を設定するとともに、吸気圧センサＳＮ４により検出される吸気圧（過給圧）がこの目標過給圧に一致するように、ウェストゲート弁６４の開度や電動過給機７０の電動モータ７１Ｍの回転動作等を制御する。さらに、ＥＣＵ１００は、エンジンの運転状態に応じて、切替弁３２１、スロットル弁３４１及びバイパス弁３６１の開閉動作、絞り動作を制御し、エンジン本体１へ導入する吸気の量、温度等を調整する。
【００６４】
以上に加え本実施形態では、ＥＣＵ１００は、容器部３３において下流室３３ｂ側の底壁３３２に滞留する凝縮水Ｗを吸い上げる水処理動作を吸水機構９０に実行させる制御を実行する。具体的には、ＥＣＵ１００は、容器部３３内に凝縮水Ｗが溜まるタイミングにおいて、スロットル弁３４１が下流側吸気通路３４を絞るように制御する。この絞り動作により、吸水機構９０の主通路９１の合流部ａに差圧を積極的に発生させる。当該差圧の生成によって、アスピレータ構造部９３における凝縮水Ｗの吸い上げ能力を向上させることができる。
【００６５】
凝縮水Ｗが容器部３３内に溜まるタイミングを予測するため、ＥＣＵ１００は、水量推定部１０１（推定手段）を機能的に備える。水量推定部１０１は、エンジン本体１の運転状態に基づいて、下流室３３ｂ側の底壁３３２に滞留する凝縮水Ｗの量を推定する演算を行う。具体的には、水量推定部１０１は、エアフローセンサＳＮ３が検出する吸気流量、エンジン水温センサＳＮ２が検出するエンジン水温、Ｉ／Ｃ水温センサＳＮ５が検出するインタークーラ水温などに基づいて、容器部３３内で発生する凝縮水Ｗの水量を理論的に算出する演算を行う。
【００６６】
［水処理動作のフロー］
図８は、凝縮水Ｗを吸い上げる水処理動作を示すフローチャートである。ＥＣＵ１００の水量推定部１０１は、エンジン本体１の運転中において、常時凝縮水Ｗの量を推定する演算を行う（ステップＳ１）。ＥＣＵ１００は、水量推定部１０１の演算結果に基づいて、凝縮水Ｗの処理が必要であるか否か、つまり、容器部３３内に凝縮水Ｗが滞留する運転状態であるか否かを判定する（ステップＳ２）。凝縮水Ｗが滞留する運転状態ではない場合（ステップＳ２でＮＯ）、ステップＳ１に戻って処理を繰り返す。
【００６７】
これに対し、凝縮水Ｗが滞留する運転状態である場合（ステップＳ２でＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、水処理動作を実行する。具体的には、ＥＣＵ１００は、スロットル弁３４１を絞る制御（ステップＳ３）を実行すると共に、電動過給機７０の電動モータ７１Ｍを作動させる制御（ステップＳ４）を実行する。
【００６８】
図９は、前記水処理動作時における吸気の流れを説明するための図である。第２分岐通路部３２ｃの切替弁３２１及びバイパス通路３６のバイパス弁３６１は閉止され、下流側吸気通路３４のスロットル弁３４１が、全開ではなく、所定の開度となるように絞られている。また、電動モータ７１Ｍが駆動され、吸気を圧縮して吸気吐出口７２Ｅから容器部３３の上流室３３ａに吐出可能な状態とされている。
【００６９】
このような状態が設定されると、吸気は、図９において矢印Ｆ１１で示すように、上流側吸気通路３２の主通路部３２ａ及び第１分岐通路部３２ｂを経て、電動過給機７０のコンプレッサ部７２に導入される。そして、吸気は、コンプレッサ７２Ｃによって圧縮され、吸気吐出口７２Ｅから上流室３３ａに吐出される。その後、吸気は、インタークーラ４１を通過して下流室３３ｂに至り、矢印Ｆ１２で示すように、スロットル弁３４１で流路が絞られた下流側吸気通路３４を流れる。
【００７０】
一方、スロットル弁３４１の絞りによって、主通路９１の下流端９１２は負圧化し、アスピレータ構造部９３を通して副通路９２には、図９において矢印Ｆ１３で示す方向の汲み上げ力が発生する。これにより、吸水口９２Ａには吸引力が発生し、凝縮水Ｗが吸い上げられるようになる。吸い上げられた凝縮水Ｗは、主通路９１の上流端９１１からインタークーラ４１に滴下される。
【００７１】
図８に戻って、ＥＣＵ１００は、上記水処理動作の開始から、水量推定部１０１が推定した水量の凝縮水Ｗの吸い上げに要する処理時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ５）。処理時間が経過していない場合（ステップＳ５でＮＯ）、ＥＣＵ１００は水処理動作を継続する。処理時間が経過した場合（ステップＳ５でＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、エンジン本体１の運転状態を上記水処理動作の開始前の状態に復帰させ、処理を終える（ステップＳ６）。
【００７２】
［吸気の導入制御例］
上述の通り、ＥＣＵ１００は、エンジンの運転状態に応じて、切替弁３２１、スロットル弁３４１及びバイパス弁３６１の開閉及び開度（絞り）を制御して、エンジン本体１に導入する吸気量及び吸気温度を制御する。その吸気導入制御の具体例を図１０〜図１２に示す。図１０〜図１２は、エンジン水温が所定温度以下の低温である冷間モードにおいて実行される吸気導入制御例を示しており、図１０は、エンジン負荷が低負荷の第１運転モード、図１１は中負荷の第２運転モード、図１２は高負荷の第３運転モードにおける吸気の流れを、それぞれ示している。
【００７３】
図１０の第１運転モード（冷間／低負荷）は、燃焼室６内において混合気への着火性が確保され難い低温かつ低負荷での運転時に、前記着火性を改善して燃焼安定性を高めることを狙いとする運転モードである。第１運転モードにおいてＥＣＵ１００は、電動過給機７０の電動モータ７１Ｍを駆動して吸気を過給するとともに、バイパス弁３６１を流量飽和点（前後の圧力差が実質的になくなる開度）よりも低い開度範囲内で開き（例えば開度１０〜２０％とし）、且つ、切替弁３２１及びスロットル弁３４１を共に全閉にする。第１運転モードにおいて吸気は、矢印Ｆ２１で示すように、主通路部３２ａ及び第１分岐通路部３２ｂを通してコンプレッサ部７２に流入し、コンプレッサ７２Ｃにより圧縮される。そして、矢印Ｆ２２で示すように、吸気は、吸気吐出口７２Ｅから上流室３３ａに吐出され、インタークーラ４１を通過することなく、バイパス通路３６を通してエンジン本体１に導入される。なお、冷却水循環系統Ｃによるインタークーラ４１を介した冷却水の循環も停止される。
【００７４】
第１運転モードに係る吸気導入制御によれば、吸気は、インタークーラ４１を通過しない（上流室３３ａからインタークーラ４１を通って下流室３３ｂへと流出しない）ので、インタークーラ４１による吸気冷却が抑制される。しかも、バイパス弁３６１は流量飽和点よりも低い開度までしか開かれないので、電動過給機７０により吸気が圧縮されることによる昇温効果と、低開度のバイパス弁３６１の周囲隙間を吸気が通過する際の抵抗から生じる熱エネルギーとにより、吸気の温度を効果的に上昇させることができる。そして、このように昇温された吸気をエンジン本体１に導入することにより、気筒２（燃焼室６）内の温度を高めて混合気の着火性を改善することができ、良好な燃焼安定性を確保することができる。
【００７５】
図１１に示す第２運転モード（冷間／中負荷）においてＥＣＵ１００は、電動過給機７０の電動モータ７１Ｍを駆動して吸気を過給するとともに、スロットル弁３４１及びバイパス弁３６１を共に全閉以外の所定開度まで開く一方、切替弁３２１を全閉にする。例えば、バイパス弁３６１の開度は２０％〜４０％程度に設定され、スロットル弁３４１の開度は、バイパス弁３６１の開度以下の低開度（例えば１０〜２０％）に設定される。なお、インタークーラ４１における冷却水の循環も停止される。
【００７６】
第２運転モードにおいて吸気は、矢印Ｆ３１で示すように、主通路部３２ａ及び第１分岐通路部３２ｂを通してコンプレッサ部７２に流入し、コンプレッサ７２Ｃにより圧縮される。そして、吸気は、吸気吐出口７２Ｅから上流室３３ａに吐出され、その一部が、矢印Ｆ３２で示すように、バイパス通路３６を通ってエンジン本体１に向かう。吸気の残部は、矢印Ｆ３３で示すように、インタークーラ４１を通過して下流室３３ｂに入り、さらに下流側吸気通路３４を通ってエンジン本体１に向かう。エンジン本体１に導入される吸気の温度は、全ての吸気がインタークーラ４１をバイパスする第１運転モードのときよりは低くなる。ただし、第２運転モードでもインタークーラ４１における冷却水の循環が停止されており、矢印Ｆ３３の吸気の熱はさほどインタークーラ４１では奪われない。このため、第２運転モードを採用しても、第１運転モードのときと比べて吸気の温度が大幅に低下することはない。
【００７７】
図１２に示す第３運転モード（冷間／高負荷）では、ターボ過給機６０（コンプレッサ６２）による過給圧が高くなる。このため、ＥＣＵ１００は、電動過給機７０の電動モータ７１Ｍを停止させる。また、ＥＣＵ１００は、スロットル弁３４１および切替弁３２１を共に全開に近い高開度（例えば７０〜１００％）まで開くとともに、バイパス弁３６１を全閉にする。さらに、ＥＣＵ１００は、冷却水の水温に応じてウォーターポンプ４７を稼働させ、冷却水循環系統Ｃによるインタークーラ４１を介した冷却水の循環を実行させる。
【００７８】
第３運転モードにおいて吸気は、矢印Ｆ４１で示すように、主通路部３２ａから第２分岐通路部３２ｃを通して容器部３３の上流室３３ａに導入される。上流室３３ａに導入された吸気は、その全てが、インタークーラ４１を通過して下流室３３ｂに導出される。その後、矢印Ｆ４２で示すように、下流側吸気通路３４を通ってエンジン本体１に導入される。この場合の吸気の温度は、全ての吸気がインタークーラ４１を経由することから、第１、第２運転モードに比べて低くなる。ただし、第３運転モードでは、ターボ過給機６０による過給圧が高められるので、エンジン本体１に導入される吸気はターボ過給機６０で十分に圧縮された吸気となる。
【００７９】
エンジン水温が所定温度よりも高い場合、上掲の冷間モードにおける第１〜第３運転モードの吸気導入制御は実行されず、通常運転モードの吸気導入制御が実行される。通常運転モードの制御は、基本的に、上述した第３運転モードの制御と同様である。つまり、エンジン負荷に拘わらず、インタークーラ４１を通過した吸気がエンジン本体１に導入されるように、スロットル弁３４１、バイパス弁３６１及び切替弁３２１の各開度が制御される。電動過給機７０は基本的に停止されるが、ターボ過給機６０による過給が不足する運転領域では、例えばアクセルペダルの踏み込み直後のような加速初期にのみ一時的に電動過給機７０を駆動して、過給圧を高める等の制御が実行される。
【００８０】
［作用効果］
本実施形態に係る電動過給機付きエンジンＥによれば、次のような作用効果を奏する。電動過給機付きエンジンＥでは、低圧ＥＧＲ通路８４（還流通路）を通して供給される還流排気を含む吸気が容器部３３へ導入され、インタークーラ４１と熱交換することによって、凝縮水Ｗが発生する。ここで、容器部３３は、自動車Ａへの搭載状態において、下流室３３ｂの底壁３３２が吸気通路３０において最下部となるように配置されている。従って、凝縮水Ｗは専ら下流室３３ｂの底壁３３２上に滞留することになる。そして、この滞留した凝縮水Ｗを吸い上げ可能に吸水機構９０が配置されている。従って、吸水機構９０を通して凝縮水Ｗを処理することが可能となり、当該凝縮水Ｗのエンジン本体１への流入を未然に防止することができる。
【００８１】
吸水機構９０は、凝縮水Ｗを吸い上げる吸水口９２Ａと、吸い上げた凝縮水Ｗをインタークーラ４１に滴下する上流端９１１とを備える。従って、インタークーラ４１及びこれを通過する吸気を利用して、吸い上げた凝縮水Ｗを吸気に乗せてエンジン本体１内で再蒸気化する（処理する）ことができる。また、吸水機構９０は、アスピレータ構造部９３において発生するベンチュリ効果を利用して、凝縮水Ｗを吸い上げる機構である。従って、凝縮水Ｗを吸い上げる駆動源を別途設ける必要はなく、過給機付きエンジンＥのコンパクト化、構造の簡素化に寄与する。
【００８２】
ＥＣＵ１００は、吸水機構９０による凝縮水Ｗの吸い上げ動作時に、スロットル弁３４１が下流側吸気通路３４を絞るように制御する。これにより、吸水機構９０の主通路９１における合流部ａの前後に差圧が発生する。このように、合流部ａの前後に積極的に差圧を発生させることで、アスピレータ構造部９３における凝縮水Ｗの吸い上げ能力を向上させることができる。
【００８３】
また、ＥＣＵ１００は、エンジン本体１の運転状態に基づいて、下流室３３ｂの底壁３３２上に滞留する凝縮水Ｗの量を推定する水量推定部１０１を備える。このため、底壁３３２上に滞留する凝縮水Ｗの量が推定できるので、凝縮水Ｗの吸い上げ動作をタイムリーに実行させることができる。
【００８４】
［変形例］
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を採ることができる。
【００８５】
（１）上記実施形態では、水量推定部１０１が実行する演算により、容器部３３内で発生する凝縮水Ｗの水量を推定する例を示した。これに代えて、容器部３３に凝縮水Ｗの存在の有無を検出するセンサを配置するようにしても良い。
【００８６】
（２）上記実施形態では、アスピレータを用いた凝縮水Ｗの吸水機構９０を例示した。吸水機構９０としては、凝縮水Ｗを吸い上げ可能な適宜な機構であれば良く、例えばポンプを利用した吸水機構としても良い。
【符号の説明】
【００８７】
１  エンジン本体
２  気筒
３０  吸気通路
３２  上流側吸気通路
３２ａ  主通路部
３２ｂ  第１分岐通路部
３２ｃ  第２分岐通路部
３３  容器部
３３ａ  上流室
３３ｂ  下流室
３４  下流側吸気通路
３４１  スロットル弁（吸気絞り弁）
３６  バイパス通路
３６１  バイパス弁
４１  インタークーラ
５０  排気通路
５５ａ  触媒
６０  ターボ過給機
６１  タービン
６２  コンプレッサ（第１コンプレッサ）
７０  電動過給機
７１  モータ部
７１Ｍ  電動モータ
７２  コンプレッサ部
７２Ｃ  コンプレッサ（第２コンプレッサ）
７２Ｅ  吸気吐出口
９０  吸水機構
９１  主通路
９１１  上流端（吐出口）
９１２  下流端
９２  副通路（管路）
９２Ａ  吸水口
９３  アスピレータ構造部
１００  ＥＣＵ（制御部）
１０１  水量推定部（推定手段）
Ｅ  電動過給機付きエンジン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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