(57)【要約】【課題】簡素な構造でもって電動過給機のモータ部及び制御部を十分に冷却することができるエンジンの過給装置を提供する。【解決手段】エンジンＣＥは、電動過給機１４と、ＥＧＲ通路２７と、水冷式のＥＧＲクーラ２８と、ＥＧＲクーラ２８に冷却水を供給する冷却水通路４５とを備えている。電動過給機１４は、コンプレッサ部３３と、電圧制御部が内蔵されたモータ部３４と、冷却水ジャケット３６とを有している。冷却水通路４５は、ウォータポンプ４１によって供給される冷却水を、まず電動過給機１４の冷却水ジャケット３６に供給し、モータ部３４及び電圧制御部を十分に冷却する。この後、冷却水通路４５は、冷却水をＥＧＲクーラ２８に供給し、ＥＧＲガスを冷却する。【選択図】図２
2009041386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンプレッサ部と、コンプレッサ部を駆動するモータ部と、電源からモータ部に供給される電力を昇圧する昇圧回路部とを有する電動過給機と、
排気ガスの一部を吸気系に還流させるＥＧＲ通路と、
上記ＥＧＲ通路に配設された水冷式のＥＧＲクーラと、
上記ＥＧＲクーラに冷却水を供給する冷却水通路とを備えていて、
上記冷却水通路は、冷却水を、モータ部と昇圧回路部とのうちの少なくとも一方を冷却する電動過給機冷却部に供給した後、ＥＧＲクーラに供給することを特徴とするエンジンの過給装置。
【請求項２】
コンプレッサ部と、コンプレッサ部を駆動するモータ部と、電源からモータ部に供給される電力を昇圧する昇圧回路部とを有する電動過給機と、
排気ガスの一部を吸気系に還流させるＥＧＲ通路と、
上記ＥＧＲ通路に配設された水冷式のＥＧＲクーラと、
上記ＥＧＲクーラに冷却水を供給する冷却水通路と、
上記ＥＧＲクーラから流出した冷却水を冷却するＥＧＲクーラ用インタークーラとを備えていて、
上記冷却水通路は、冷却水を、ＥＧＲクーラに供給した後、ＥＧＲクーラ用インタークーラを経由して、モータ部と昇圧回路部とのうちの少なくとも一方を冷却する電動過給機冷却部に供給することを特徴とするエンジンの過給装置。
【請求項３】
上記ＥＧＲ通路は、エンジンの気筒配列方向にみて、エンジンの一方の端部側で吸気通路と排気通路とを接続するように配設され、
上記冷却水通路の冷却水取入部は、エンジンの気筒配列方向にみて、エンジンの他方の端部側に設けられ、
上記電動過給機は、エンジンの気筒配列方向と垂直な方向にみて、冷却水通路の冷却水取入部とＥＧＲクーラの冷却水導入部とを接続する冷却水通路が配設されている側に配置されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のエンジンの過給装置。
【請求項４】
排気ターボ過給機が設けられていて、
電動過給機のコンプレッサ部が、排気ターボ過給機のコンプレッサより上流の吸気通路に配設され、
冷却水通路の冷却水取入部が、エンジンの気筒配列方向と垂直な方向にみて排気通路が位置する側に配置されていることを特徴とする、請求項３に記載のエンジンの過給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気系から吸気系に還流する高温のＥＧＲガスを冷却する水冷式のＥＧＲクーラの冷却水により電動過給機を冷却するようにしたエンジンの過給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
オルタネータ又はバッテリ等の電源から供給される電力を動力源とする電動機（モータ）を用いたエンジン用の電動過給機は広く知られている（例えば、特許文献１参照）。なお、電動機によりタービンを補助駆動するようにした排気ターボ過給機も知られている（例えば、特許文献２参照）。そして、電動過給機は、電動機を用いない機械式過給機や排気ターボ過給機などとは異なり、エンジン回転数にかかわりなく良好なレスポンスで過給を行うことができるので、低回転領域で有効に出力トルクを高めることができるといった利点がある。このため、電動過給機を設けることにより、例えば、低回転領域での出力トルクを確保しつつ、エンジンないしはその排気量のダウンサイジングを図ることができ、ひいては燃費性能を高めることができる。
【０００３】
そして、電動過給機は、通常、エンジンルーム内に配置され、吸気通路内を流れている吸入空気を加圧する回転式のコンプレッサ部と、コンプレッサ部を回転駆動するモータ部と、モータ部の動作を制御する制御部とを備えている。
【特許文献１】特表２００４−５０５２０１号公報（段落［００１１］、図１）
【特許文献２】特開２００６−００２５６８号公報（段落［００１８］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電動過給機を構成するコンプレッサ部、モータ部あるいは制御部ではかなりの熱が発生するが、モータ部又は制御部に搭載されている電気部品ないしは電子部品は比較的熱に弱いので、発生した熱を迅速に外部に放出し、モータ部及び制御部を冷却する必要がある。しかしながら、エンジンルーム内は、エンジンから放出される熱のためかなり高温になっているので、従来の電動過給機ではモータ部及び制御部を十分に冷却することは困難であるといった問題がある。そこで、モータ部及び制御部を冷却水で冷却するといった対応も考えられるが、この場合、電動過給機への冷却水の供給機構を設けなければならないので、エンジンないしは電動過給機の構造が複雑化するといった問題がある。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたものであって、簡素な構造でもって電動過給機のモータ部及び制御部を十分に冷却することができるエンジンの過給装置を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するためになされた本発明に係るエンジンの過給装置は、電動過給機と、排気ガスの一部を吸気系に還流させるＥＧＲ通路と、ＥＧＲ通路に配設された水冷式のＥＧＲクーラと、ＥＧＲクーラに冷却水を供給する冷却水通路とを備えている。電動過給機は、コンプレッサ部と、コンプレッサ部を駆動するモータ部と、電源からモータ部に供給される電力を昇圧する昇圧回路部とを有する。ここで、冷却水通路は、冷却水を、電動過給機のモータ部と昇圧回路部とのうちの少なくとも一方を冷却する電動過給機冷却部（冷却水ジャケット）に供給した後、ＥＧＲクーラに供給するようになっている。
【０００７】
本発明に係るエンジンの過給装置において、ＥＧＲクーラから流出した冷却水を冷却する（空冷式の）ＥＧＲクーラ用インタークーラが設けられている場合は、冷却水通路が、冷却水を、ＥＧＲクーラに供給した後、ＥＧＲクーラ用インタークーラを経由して、電動過給機のモータ部と昇圧回路部とのうちの少なくとも一方を冷却する電動過給機冷却部に供給するようになっていてもよい。
【０００８】
本発明に係るエンジンの過給装置においては、ＥＧＲ通路がエンジンの気筒配列方向（以下「エンジン長手方向」という。）にみてエンジンの一方の端部側で吸気通路と排気通路とを接続するように配設され、冷却水通路の冷却水取入部がエンジン長手方向にみてエンジンの他方の端部側に設けられ、電動過給機がエンジンの気筒配列方向と垂直な方向（以下「エンジン幅方向」という。）にみて冷却水通路の冷却水取入部とＥＧＲクーラの冷却水導入部とを接続する冷却水通路が配設されている側に配置されているのが好ましい。すなわち、冷却水通路と電動過給機とがエンジン幅方向にみて同じ側に配設されているのが好ましい。
【０００９】
また、エンジンに対して排気ターボ過給機が設けられている場合（すなわち、排気ターボ過給機をベースにして電動過給機で過給をアシストする場合）は、電動過給機のコンプレッサ部が排気ターボ過給機のコンプレッサより上流の吸気通路に配設され、冷却水通路の冷却水取入部がエンジン幅方向にみて排気通路が位置する側に配置されているのが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るエンジンの過給装置によれば、ＥＧＲクーラ用の冷却水通路の一部を利用ないしは兼用して、モータ部及び／又は昇圧回路部を冷却する電動過給機冷却部に冷却水を供給することができる。このため、冷却水通路の構造ひいてはエンジン及び過給装置の構造を可及的に簡素化しつつ、モータ部及び／又は昇圧回路部の冷却を有効に行うことができる。なお、ＥＧＲクーラ用の冷却水は、ＥＧＲクーラでの熱交換により大幅に温度が上昇するため、ＥＧＲクーラを流通した後の冷却水を電動過給機冷却部に供給しても冷却効果は低い。しかしながら、本発明に係るエンジンの過給装置では、ＥＧＲクーラへの導入の前に電動過給機冷却部に冷却水が供給されるので、モータ部及び／又は昇圧回路部の熱交換による冷却効果を大幅に高めることができる。
【００１１】
なお、ＥＧＲクーラ用インタークーラが設けられている場合は、冷却水を、ＥＧＲクーラに供給した後、ＥＧＲクーラ用インタークーラを経由して電動過給機冷却部に供給するようにしても、冷却水通路の構造ひいてはエンジン及び過給装置の構造を可及的に簡素化しつつ、モータ部及び／又は昇圧回路部の冷却を有効に行うことができる。
【００１２】
本発明に係るエンジンの過給装置において、冷却水通路と電動過給機とがエンジン幅方向にみて同じ側（例えば、排気通路側ないしは排気マニホールド側）に配設されている場合は、冷却水通路の構造をより簡素化することができる。
【００１３】
また、電動過給機のコンプレッサ部が排気ターボ過給機のコンプレッサより上流の吸気通路に配設され、冷却水通路の冷却水取入部がエンジン幅方向にみて排気通路が位置する側に配置されている場合は、排気ターボ過給機による過給に対するアシスト性能を高めつつ、冷却水通路の簡素化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施の形態１〜３を具体的に説明する。実施の形態１はＥＧＲクーラ用インタークーラが設けられていない火花点火式エンジンの過給装置に係るものであり、実施の形態２はＥＧＲクーラ用インタークーラが設けられている火花点火式エンジンの過給装置に係るものであり、実施の形態３はＥＧＲクーラ用インタークーラが設けられていないディーゼルエンジンの過給装置に係るものである。なお、実施の形態１〜３に係る各図面において、構造ないしは機能が共通ないしは対応する各構成要素には、それぞれ同一の参照番号が付されている。
【００１５】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１を説明する。まず、実施の形態１に係る過給装置を備えた火花点火式のエンジン（例えば、ガソリンエンジン）及びその付属装置等のシステム構成を説明する。
図１に示すように、ガソリン等を燃料とする火花点火式の多気筒エンジンＣＥの各気筒（１つの気筒のみ図示）においては、吸気弁１が開かれたときに、吸気ポート２から燃焼室３内に混合気が吸入される。そして、燃焼室３内の混合気はピストン４によって圧縮され、所定のタイミングで点火プラグ５により点火されて燃焼する。燃焼によって生じたガスすなわち排気ガスは、排気弁６が開かれたときに排気ポート７に排出される。
【００１６】
これらの一連の動作が繰り返され、ピストン４はシリンダ８内で往復運動を繰り返す。このピストン４の往復運動は、コンロッド（コネクチングロッド）９等を備えたリンク機構により、クランクシャフト１０の回転運動（トルク）に変換される。このクランクシャフト１０の回転運動は、エンジン出力として取り出され、車両を駆動するとともに、オルタネータやエアコンなどの補機を駆動する。なお、エンジンＣＥは、始動時には、完爆に至るまでエンジンスタータ１１によって駆動（クランキング）される。
【００１７】
エンジンＣＥの各気筒の燃焼室３に燃料燃焼用の空気（吸入空気）を供給する吸気系（吸気システム）には、全気筒に共通な単一の共通吸気通路１２が設けられている。共通吸気通路１２の先端（上流端）は大気に開放され、その先端部近傍に、吸入空気中のダスト等を除去するエアクリーナ１３が設けられている（図３参照）。
【００１８】
また、共通吸気通路１２には、吸入空気の流れ方向にみて上流側から順に、電動式過給機１４と、排気ターボ過給機１５のコンプレッサ１５ａ（ポンプ）と、空冷式のインタークーラ１６とが設けられている。ここで電動式過給機１４及び排気ターボ過給機１５は、吸入空気を加圧してエンジンＣＥを過給する。また、インタークーラ１６は、加圧（断熱圧縮）により温度が上昇した吸入空気を冷却する。なお、電動式過給機１４より上流側において、共通吸気通路１２には、吸入空気量を検出するエアフローセンサ１７（図３参照）が設けられている。
【００１９】
さらに、インタークーラ１６より下流側において、共通吸気通路１２には、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み量に応じて共通吸気通路１２内の吸入空気の流れを絞るスロットル弁１８が設けられている。このスロットル弁１８は、アクセル開度に応じて駆動モータ（図示せず）によって開閉駆動されるいわゆるエレキスロットル弁である。そして、共通吸気通路１２の下流端は、吸入空気の脈動を減衰させてその流れを安定させるサージタンク１９に接続されている。
【００２０】
サージタンク１９には、各気筒の燃焼室３に個別に吸入空気を供給する独立吸気通路２０が接続され、その下流端は、対応する気筒の吸気ポート２に接続されている。そして、各独立吸気通路２０には、それぞれ、独立吸気通路２０内ないしは吸気ポート２内に燃料（例えば、ガソリン）を噴射して混合気を生成する燃料噴射弁２１が、その噴射口が下流側を向くように配設されている。このエンジンＣＥは燃料を独立吸気通路２０内ないしは吸気ポート２内に噴射するポート噴射式エンジンであるが、燃焼室３内に燃料を直接噴射する直噴式エンジンを用いてもよい。また、排気ターボ過給機１５に代えて、電動過給機以外の任意の過給機、例えば機械式過給機（スーパーチャージャ）を設けてもよい。なお、排気ターボ過給機１５ないしはこれに代わる過給機が設けられていない場合でも、電動過給機１４が設けられていれば、本発明の適用範囲内である。
【００２１】
また、エンジンＣＥには、各燃焼室３から排出された排気ガスを大気中に排出する排気系（排気システム）が設けられ、この排気系には、各気筒に共通の単一の共通排気通路２３が設けられている。ただし、排気ガスの流れ方向にみて、その上流端近傍部（排気マニホールド）は気筒毎に分岐して、対応する気筒の排気ポート７に接続されている。そして、共通排気通路２３には、排気ガスの流れ方向にみて、上流側から順に、排気ガスによって駆動される排気ターボ過給機１５のタービン１５ｂと、排気ガスを浄化するための三元触媒を用いた排気ガス浄化装置２４とが介設されている。
【００２２】
さらに、エンジンＣＥには、混合気の燃焼によるＮＯｘ発生量を低減することを主な目的として、共通排気通路２３内の排気ガスの一部を、ＥＧＲガスとして吸気系に還流させるＥＧＲ装置２６が設けられている。このＥＧＲ装置２６には、ＥＧＲガス流路となるＥＧＲ通路２７が設けられている。ここで、ＥＧＲ通路２７の上流端（ＥＧＲガスの流れ方向にみて）は、タービン１５ｂより上流側（排気ガスの流れ方向にみて）で共通排気通路２３に接続されている。他方、ＥＧＲ通路２７の下流端はサージタンク１９に接続されている。そして、ＥＧＲ通路２７には、ＥＧＲガスの流れ方向にみて上流側から順に、高温（例えば、６００〜８００℃）のＥＧＲガスを冷却する水冷式のＥＧＲクーラ２８と、ＥＧＲガス量を制御するＥＧＲ制御弁２９とが設けられている。
【００２３】
エンジンＣＥには、コンピュータを備えたコントロールユニット３０が設けられている。このコントロールユニット３０は、エンジンＣＥの総合的な制御装置であって、エンジンＣＥやこれに関連する種々の装置ないしは機器の各種制御、例えば、燃料噴射制御、点火時期制御等を行うようになっている。しかしながら、エンジンＣＥ等の一般的な制御の制御手法は当業者にはよく知られており、また本願発明の要旨とするところでもないので、その説明は省略する。
【００２４】
次に、図２を参照しつつ、電動過給機１４の具体的な構造を説明する。図２に示すように、電動過給機１４は、吸入口３１から矢印Ａ１で示す方向に吸入した吸入空気を加圧して、吐出口３２から矢印Ａ２で示す方向に吐出する回転式のコンプレッサ部３３と、コンプレッサ部３３と一体形成され該コンプレッサ部３３を回転駆動する電動式のモータ部３４とを備えている。
【００２５】
図示していないが、モータ部３４内には電圧制御部（昇圧回路部）が設けられている。この電圧制御部は、バッテリ３５（図３参照）からモータ部３４に供給される電力を昇圧する。すなわち、バッテリ３５の出力電圧はほぼ１２Ｖであるが、モータ部３４を１２Ｖで駆動するのは非効率的であるので、この電動過給機１４では、バッテリ３５の１２Ｖの出力電圧を電圧制御部で２４Ｖに昇圧することにより電流値を増幅させて効率を高めるようにしている。このため、電動過給機１４の運転時には、モータ部３４ないしは電圧制御部でかなりの量の熱が発生することになる。
【００２６】
そして、モータ部３４には、該モータ部３４及び電圧制御部を冷却水で冷却するための冷却水ジャケット３６（電動過給機冷却部）が設けられている。すなわち、電動過給機１４は水冷式である。このように、電圧制御部を内蔵しているモータ部３４を低温の冷却水によって冷却するようにしているので、モータ部３４ないしは電圧制御部を効果的に（例えば、１５０℃以下に）冷却することができ、その耐久性ないしは信頼性を高めることができる。なお、電圧制御部をモータ部３４と別体に形成し、電圧制御部に空冷式又は水冷式の冷却部を設けて、電圧制御部を個別的に冷却するようにしてもよい。
【００２７】
以下、図３を参照しつつ、エンジンルーム内におけるエンジンＣＥ、電動過給機１４、排気ターボ過給機１５、ＥＧＲ通路２７、ＥＧＲクーラ２８及びその冷却水供給系統等の種々の装置ないしは機器の配置構造を説明する。なお、以下では便宜的に、図３中において、車両の前側（エンジン幅方向にみて吸気マニホールド側）及び後側（エンジン幅方向にみて排気マニホールド側）を、それぞれ、「前」及び「後」ということにする。また、車両の前方に向かって車両の左側及び右側を、それぞれ、「左」及び「右」ということにする。
【００２８】
図３に示すように、車両のエンジンルーム３７内には、エンジンＣＥが横置き搭載されている。すなわち、エンジンＣＥは、クランクシャフト１０（図１参照）が左右方向に伸びるように配置されている。そして、左右方向に長手となるように配置されたエンジン本体部３８（シリンダヘッド及びシリンダブロックによって覆われた部分）の前側には吸気マニホールド３９が取り付けられ、後側には排気マニホールド４０が取り付けられている。エンジン本体部３８の左端部の左側において、該左端部の近傍には、水冷式のＥＧＲクーラ２８が、前後方向に長手となるように配置されている。
【００２９】
エンジン本体部３８の右端部近傍において、エンジン本体部３８の後面には、ラジエータ（図示せず）で冷却された冷却水を各要冷却部（シリンダヘッド及びシリンダブロックのウォータジャケット等）に供給するウォータポンプ４１が配設されている。後で説明するように、ウォータポンプ４１は、電動過給機１４及びＥＧＲクーラ２８にも冷却水を供給する。
【００３０】
共通吸気通路１２の上流端１２ａは、詳しくは図示していないが、エンジン本体部３８のやや前側において、エンジンルーム３７の左側の壁面から左方に開口している。また、エンジン本体部３８の後方には、排気ターボ過給機１５を構成するコンプレッサ１５ａ及びタービン１５ｂが、両者に共通な回転軸が左右方向に伸びるような姿勢で配置されている。エンジン本体部３８より後側において、エンジンＣＥの左側には、電動過給機１４が、そのコンプレッサ部３３ないしはモータ部３４の回転軸が左右方向に伸びるような姿勢で配置されている。
【００３１】
電動過給機１４の左側において、その近傍にはバッテリ３５が配置されている。このように、電動過給機１４がバッテリ３５の近傍に配置されているので、電動過給機１４に電力を供給するための配線ないしは配電構造をコンパクト化ないしは簡素化することができる。また、電動過給機１４及びバッテリ３５は、車両のサスペンションタワー４３の前側において、その近傍に配置されている。サスペンションタワー４３の近傍では、車体に振動が生じにくいので、サスペンションタワー４３の近傍に配置されている電動過給機１４の振動を低減ないしは抑制することができ、比較的振動に弱いモータ部３４内の電圧制御部の耐久性ないしは信頼性を高めることができる。
【００３２】
以下、エンジンルーム３７内における、電動過給機１４の冷却水ジャケット３６及びＥＧＲクーラ２８に冷却水を供給する冷却水供給機構の配置構造を具体的に説明する。この冷却水供給構造には、冷却水ジャケット３６及びＥＧＲクーラ２８に対して冷却水を給排する冷却水通路４５が設けられている。この冷却水通路４５は、上流側冷却水通路４５ａと中間冷却水通路４５ｂと下流側冷却水通路４５ｃとで構成されている。
【００３３】
冷却水の流れ方向にみて、上流側冷却水通路４５ａの上流端（冷却水取入口）はウォータポンプ４１の吐出部４１ａに接続され、下流端は冷却水ジャケット３６（冷却水入口部）に接続されている。中間冷却水通路４５ｂの上流端は冷却水ジャケット３６（冷却水出口部）に接続され、下流端はＥＧＲクーラ２８の冷却水導入部２８ａに接続されている。下流側冷却水通路４５ｃの上流端はＥＧＲクーラ２８の冷却水流出部２８ｂに接続され、下流端は、ラジエータ（図示せず）にエンジン冷却水を案内する冷却水案内通路（図示せず）に接続されている。
【００３４】
この冷却水供給機構ないしは冷却水通路４５においては、上流側冷却水通路４５ａは、概括的ないしは全体的には、エンジン本体部３８の後側において、左右方向に伸びるように配設されている。中間冷却水通路４５ｂは、おおむねエンジン本体部３８の後側において、エンジン本体部３８及びＥＧＲクーラ２８の左側に配設されている。下流側冷却水通路４５ｃは、おおむねエンジン本体部３８の前側において、エンジン本体部３８及びＥＧＲクーラ２８の左側に配設されている。
【００３５】
この冷却水通路４５の配設構造においては、ＥＧＲクーラ２８より右側では、上流側冷却水通路４５ａは、ウォータポンプ４１からＥＧＲクーラ２８に冷却水を直接供給する場合（電動過給機１４を冷却しない場合）の冷却水通路とほぼ同様の配置形態である。つまり、上流側冷却水通路４５ａのこの部分は、ウォータポンプ４１とＥＧＲクーラ２８とを直接接続する従来の冷却水通路とほぼ同様の配置形態である。また、下流側冷却水通路４５ｃは、従来の冷却水通路と同一の配置形態である。
【００３６】
したがって、実施の形態１における冷却水通路４５は、基本的には、従来の冷却水通路に対して、おおむねＥＧＲクーラ２８より左側の上流側冷却水通路４５ａと中間冷却水通路４５ｂとを追加するだけで形成することができる。つまり、本来のＥＧＲクーラ２８用の冷却水通路の一部ないしは大部分を利用ないしは兼用して、電動過給機１４のモータ部３４及び電圧制御部を冷却水で冷却することができる。このため、冷却水通路４５の構造ひいてはエンジンＣＥの構造を可及的に簡素化しつつ、モータ部３４及び電圧制御部の冷却を有効に行うことができる。
【００３７】
なお、実施の形態１では、電動過給機１４は、排気ターボ過給機１５のコンプレッサ１５ａより上流側の共通吸気通路１２に設けているが、コンプレッサ１５ａより下流側（インタークーラ１６より上流側）の共通吸気通路１２に設けてもよい。
【００３８】
以上、実施の形態１によれば、本来のＥＧＲクーラ用の冷却水通路４５の一部ないしは大部分を利用ないしは兼用して、モータ部３４及び電圧制御部を冷却する冷却水ジャケット３６に低温の冷却水を供給することができ、冷却水通路４５の構造ひいてはエンジンＣＥの構造を可及的に簡素化しつつ、モータ部３４及び電圧制御部の冷却を有効に行うことができる。
【００３９】
（実施の形態２）
以下、図４を参照しつつ、本発明の実施の形態２を説明する。ただし、実施の形態２は、ＥＧＲクーラ２８から流出した高温の冷却水を冷却するＥＧＲクーラ用インタークーラを備えている点と、電動過給機１４の冷却水ジャケット３６とＥＧＲクーラ２８とへの冷却水の供給順序が異なる点と、これらに付随して生じる相違点とを除けば、実施の形態１と実質的に同様である。そこで、以下では説明の重複を避けるため、主として実施の形態１と異なる点を説明する。
【００４０】
図４に示すように、実施の形態２では、エンジン本体部３８の上方に、ＥＧＲクーラ２８から流出した高温の冷却水を冷却する空冷式のＥＧＲクーラ用インタークーラ４７が設けられている。そして、冷却水通路４５は、４つの部分的な冷却水通路、すなわち第１〜第４冷却水通路４５ｄ〜４５ｇで構成されている。
【００４１】
冷却水の流れ方向にみて、最も上流側に位置する第１冷却水通路４５ｄの上流端（冷却水取入口）はウォータポンプ４１の吐出部４１ａに接続され、下流端はＥＧＲクーラ２８の冷却水導入部２８ａに接続されている。第２冷却水通路４５ｅの上流端はＥＧＲクーラ２８の冷却水流出部２８ｂに接続され、下流端はＥＧＲクーラ用インタークーラ４７の冷却水入口部に接続されている。第３冷却水通路４５ｆの上流端はＥＧＲクーラ用インタークーラ４７の冷却水出口部に接続され、下流端は電動過給機１４の冷却水ジャケット３６（冷却水入口部）に接続されている。最も下流側に位置する第４冷却水通路４５ｇの上流端は冷却水ジャケット３６（冷却水出口部）に接続され、下流端は、ラジエータ（図示せず）にエンジン冷却水を案内する冷却水案内通路（図示せず）に接続されている。
【００４２】
したがって、実施の形態２では、ウォータポンプ４１から吐出された冷却水は、まずＥＧＲクーラ２８に流入してＥＧＲガスを冷却する。その際、冷却水は、熱交換によりその温度が上昇して高温となる。そして、ＥＧＲクーラ２８から流出した高温の冷却水は、ＥＧＲクーラ用インタークーラ４７に流入し、その内部で冷却されて低温となる。ＥＧＲクーラ用インタークーラ４７から流出した低温の冷却水は、電動過給機１４の冷却水ジャケット３６に流入し、電動過給機１４のモータ部３４及び電圧制御部を有効に冷却する。その他の点については、実施の形態１と同様である。
【００４３】
以上、実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、本来のＥＧＲクーラ用の冷却水通路４５の一部ないしは大部分を利用ないしは兼用して、モータ部３４及び電圧制御部を冷却する冷却水ジャケット３６に冷却水を供給することができ、冷却水通路４５の構造ひいてはエンジンＣＥの構造を可及的に簡素化しつつ、モータ部３４及び電圧制御部の冷却を有効に行うことができる。
【００４４】
（実施の形態３）
以下、図５及び図６を参照しつつ、本発明の実施の形態３を説明する。ただし、実施の形態３は、エンジンが点火火花式エンジンではなくディーゼルエンジンであることと、これに付随して生じる相違点とを除けば、実施の形態１と実質的に同一である。そこで、以下では説明の重複を避けるため、主として実施の形態１と異なる点を説明する。
【００４５】
図５及び図６に示すように、ディーゼルエンジンＤＥ（以下、略して「エンジンＤＥ」という。）においては、吸気弁１が開かれたときに、吸気ポート２から燃焼室３内に燃料燃焼用の空気（吸入空気）が吸入される。そして、燃焼室３内の吸入空気はピストン４によって圧縮され、高温・高圧状態となる。そして、圧縮行程上死点付近で、燃料噴射弁５１から燃焼室３内の高温・高圧の吸入空気中に燃料（軽油等）が噴射され、この燃料は自己着火して燃焼する。なお、エンジンＤＥには、点火プラグは設けられていない。燃焼によって生じたガスすなわち排気ガスは、排気弁６が開かれたときに排気ポート７に排出される。これらの一連の動作が繰り返され、ピストン４はシリンダ８内で往復運動を繰り返す。ピストン４の往復運動をクランクシャフト１０の回転運動に変換する機構、及び、エンジンＤＥを始動させるための機構は、実施の形態１に係るエンジンＣＥと同様である。
【００４６】
エンジンＤＥの吸気系では、共通吸気通路１２に、電磁式の吸気制御弁５２が設けられている。この吸気制御弁５２は、エアフローセンサ１７よりも下流側であり、かつ後で説明する第２のＥＧＲ装置５５のＥＧＲ通路５６との接続部より上流側の部位に配置されている。なお、共通吸気通路１２には、スロットル弁は設けられていない。また、独立吸気通路２０には、燃料噴射弁は設けられていない。エンジンＤＥの吸気系のその他の構成は、実施の形態１に係るエンジンＣＥと同様である。
【００４７】
エンジンＤＥの排気システムでは、排気ターボ過給機１５のタービン１５ｂより下流側において共通排気通路２３に、排気ガスを浄化する排気ガス浄化触媒５３と、パティキュレートフィルタ５４とが設けられている。酸化触媒を含む排気ガス浄化触媒５３及びパティキュレートフィルタ５４は、耐熱性を有する１つのケーシング内に配置され、適宜に、例えばパティキュレートフィルタ５４の前後の差圧が設定値を超えたときに、排気ガス浄化触媒５３を高温化させる運転状態（例えば、膨張行程における燃料噴射）にして、パティキュレートフィルタ５４に捕集されたパティキュレート（煤）を燃焼させて除去するようになっている。エンジンＤＥの排気システムのその他の構成は、実施の形態１に係るエンジンＣＥと同様である。
【００４８】
また、エンジンＤＥには、燃料の燃焼によるＮＯｘ発生量を低減することを主な目的として、共通排気通路２３内の排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気系（サージタンク１９）に還流させる、ＥＧＲ通路２７と水冷式のＥＧＲクーラ２８とＥＧＲ制御弁２９とを備えた第１のＥＧＲ装置２６が設けられている。この第１のＥＧＲ装置２６の構成及び機能は、基本的には、実施の形態１に係るエンジンＣＥのＥＧＲ装置２６と同様である。
【００４９】
さらに、エンジンＤＥには、燃料の燃焼によるＮＯｘ発生量を低減することを主な目的として、第２のＥＧＲ装置５５が設けられている。この第２のＥＧＲ装置５５には、ＥＧＲガスの流路となるＥＧＲ通路５６が設けられている。ここで、ＥＧＲ通路５６の上流端（ＥＧＲガスの流れ方向にみて）は、パティキュレートフィルタ５４より下流側で共通排気通路２３に接続されている。他方、ＥＧＲ通路５６の下流端は、吸気制御弁５２より下流側（吸入空気の流れ方向にみて）で共通吸気通路１２に接続されている。そして、ＥＧＲ通路５６には、ＥＧＲガスの流れ方向にみて上流側から順に、ＥＧＲガスを冷却する空冷式のＥＧＲクーラ５７と、ＥＧＲガス量を制御するＥＧＲ制御弁５８とが設けられている。また、排気ターボ過給機１５のコンプレッサ１５ａのやや上流側において、共通吸気通路１２には電動過給機１４が設けられている。なお、電動過給機１４ないしはその冷却機構は実施の形態１と同様である。
【００５０】
エンジンルーム３７内におけるエンジンＤＥ、電動過給機１４、排気ターボ過給機１５、ＥＧＲ通路２７、ＥＧＲクーラ２８及びその冷却水供給系統等の種々の装置ないしは機器の配置構造は実施の形態１と同様である。
【００５１】
かくして、実施の形態３においても、実施の形態１と同様に、本来のＥＧＲクーラ用の冷却水通路４５の一部ないしは大部分を利用ないしは兼用して、モータ部３４及び電圧制御部を冷却する冷却水ジャケット３６に冷却水を供給することができ、冷却水通路４５の構造ひいてはエンジンＣＥの構造を可及的に簡素化しつつ、モータ部３４及び電圧制御部の冷却を有効に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る過給装置を備えた火花点火式のエンジンのシステム構成を示す模式図である。
【図２】図１に示すエンジンの電動過給機の斜視図である。
【図３】実施の形態１に係る、エンジンルーム内におけるエンジン、電動過給機、排気ターボ過給機、ＥＧＲ通路、ＥＧＲクーラ及びその冷却水供給系統等の配置構造を示す模式的な平面図である。
【図４】実施の形態２に係る、エンジンルーム内におけるエンジン、電動過給機、排気ターボ過給機、ＥＧＲ通路、ＥＧＲクーラ及びその冷却水供給系統等の配置構造を示す模式的な平面図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る過給装置を備えたディーゼルエンジンのシステム構成を示す模式図である。
【図６】実施の形態３に係る、エンジンルーム内におけるエンジン、電動過給機、排気ターボ過給機、ＥＧＲ通路、ＥＧＲクーラ及びその冷却水供給系統等の配置構造を示す模式的な平面図である。
【符号の説明】
【００５３】
ＣＥ  火花点火式エンジン、ＤＥ  ディーゼルエンジン、１  吸気弁、２  吸気ポート、３  燃焼室、４  ピストン、５  点火プラグ、６  排気弁、７  排気ポート、８  シリンダ、９  コンロッド、１０  クランクシャフト、１１  エンジンスタータ、１２  共通吸気通路、１３  エアクリーナ、１４  電動過給機、１５  排気ターボ過給機、１５ａ  コンプレッサ（ポンプ）、１５ｂ  タービン、１６  インタークーラ、１７  エアフローセンサ、１８  スロットル弁、１９  サージタンク、２０  独立吸気通路、２１  燃料噴射弁、２３  共通排気通路、２４  排気ガス浄化装置、２６  ＥＧＲ装置（第１のＥＧＲ装置）、２７  第２のＥＧＲ通路、２８  ＥＧＲクーラ、２９  ＥＧＲ制御弁、３０  コントロールユニット、３１  吸入口、３２  吐出口、３３  コンプレッサ部、３４  モータ部、３５  バッテリ、３６  冷却水ジャケット、３７  エンジンルーム、３８  エンジン本体部、３９  吸気マニホールド、４０  排気マニホールド、４１  ウォータポンプ、４３  サスペンションタワー、４５  冷却水通路、４５ａ  上流側冷却水通路、４５ｂ  中間冷却水通路、４５ｃ  下流側冷却水通路、４５ｄ  第１冷却水通路、４５ｅ  第２冷却水通路、４５ｆ  第３冷却水通路、４５ｇ  第４冷却水通路、４７  ＥＧＲクーラ用インタークーラ、５１  燃料噴射弁、５２  吸気制御弁、５３  排気ガス浄化触媒、５４  パティキュレートフィルタ、５５  第２のＥＧＲ装置、５６  ＥＧＲ通路、５７  ＥＧＲクーラ、５８  ＥＧＲ制御弁。
【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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