JP2001073883A

JP2001073883A - Ｅｇｒ装置

Info

Publication number: JP2001073883A
Application number: JP24714599A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Kamitaki; 裕史上瀧
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1999-09-01
Filing date: 1999-09-01
Publication date: 2001-03-21

Abstract

(57)【要約】【課題】ＥＧＲ装置に関し、十分な冷却効率を確保し
ながらも小型化できるようにする。【解決手段】内燃機関の排気管と接続される第１ＥＧ
Ｒ管と吸気管と接続される第２ＥＧＲ管との間に管状部
材２１ｂを設け、この管状部材２１ｂの外周部を取り巻
くように第１冷却水通路３１ａを設け、さらに管状部材
２１ｂ内の流路２２をその軸線方向に少なくとも二分す
るように第２冷却水通路３１ｂを設けて、排気管側から
吸気管側へ環流される排気を第１冷却水通路３１ａ及び
第２冷却水通路３１ｂを通る冷却水によって冷却するよ
うにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＥＧＲ装置に関し、特
に還流排気を冷却するためのＥＧＲクーラをそなえたＥ
ＧＲ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、エンジンから流出される排気
中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減させるため、
排気の一部（以下、還流排気という）をエンジンの吸入
空気に混入するようにした排気再循環装置（以下、ＥＧ
Ｒ装置という）が提案されている。

【０００３】ところが、エンジンの吸入空気に還流排気
を混入すると吸入空気が加熱され膨張するため、吸入空
気量が減少し、燃費の悪化に繋がる。そこで、吸入空気
中に混入する還流排気を冷却することで、吸入空気の体
積膨張を解消するようにした、種々の再循環排気冷却装
置（以下、ＥＧＲクーラという）が開発・実用化されて
いる。例えば、特開平８−２４６９６４号公報には、再
循環排ガス管（ＥＧＲ管）の途中の管外周に冷却フィン
を設けた空冷式ＥＧＲクーラにより、また、実開平６−
３２１１８号公報には、ＥＧＲ管の途中の管外周にウォ
ータージャケットを設けた水冷式ＥＧＲクーラにより、
それぞれ還流排気を冷却することが開示されている。そ
して、このようなＥＧＲクーラを用いることにより、還
流排気が高温状態のまま吸入空気中に混入されることが
なくなり、シリンダ内へ供給される吸入空気量の減少を
抑制することができるのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記空
冷式ＥＧＲクーラ（特開平８−２４６９６４号公報に開
示の技術）は、エンジンルームが熱くなった際に冷却効
率が悪く、熱交換面積を広くする必要があり、その結
果、ＥＧＲクーラの大型化は避けられなかった。一方、
前記水冷式ＥＧＲクーラ（実開平６−３２１１８号公報
に開示の技術）は、前記空冷式ＥＧＲクーラの問題点を
解決すべく考案されたものであり、冷却水通路を流れる
冷却水によって還流排気を冷却するものであるが、前記
空冷式のＥＧＲクーラよりは小型化することができたも
のの、ＥＧＲ管外周部に冷却水通路を設けた程度では一
定のＥＧＲ管長に対する熱交換面積が十分得られなかっ
た。その結果、十分な熱交換面積を得るためにはある程
度の大きさは確保する必要が生じ、十分に小型化するこ
とは困難であった。

【０００５】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、十分な冷却効率を確保しながらも小型化でき
るようにした、ＥＧＲ装置を提供することを目的として
いる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の本発明のＥＧＲ装置は、内燃機関の
排気管と接続される第１ＥＧＲ管と、該内燃機関の吸気
管と接続される第２ＥＧＲ管と、該第１ＥＧＲ管と該第
２ＥＧＲ管との間に設けられたＥＧＲクーラとをそな
え、該ＥＧＲクーラは、一端を該第１ＥＧＲ管に接続さ
れ他端を該第２ＥＧＲ管に接続された管状部材と、該管
状部材の外周部を取り巻くように設けられた第１冷却水
通路と、該管状部材内に軸線方向を横切るように延設さ
れ該管状部材内の流路をその軸線方向に少なくとも二分
する第２冷却水通路とをそなえたことを特徴としてお
り、この発明によれば、該内燃機関で発生した排気の一
部は、該排気管から該第１ＥＧＲ管を通って該管状部材
へ流入し、該管状部材に形成された該第１冷却水通路及
び該第２冷却水通路を流れる冷却水により冷却され、さ
らに該管状部材から該第２ＥＧＲ管を通って該吸気管へ
流入し、大気と共に該内燃機関の燃焼室に吸入される。

【０００７】また、請求項２記載の本発明のＥＧＲ装置
は、内燃機関の吸気管及び排気管のうちの一方と接続さ
れる第１ＥＧＲ管と、該第１ＥＧＲ管に接続されたＥＧ
Ｒクーラと、該ＥＧＲクーラに接続して設けられたＥＧ
Ｒ弁機構と、一端が該吸気管及び該排気管のうちの他方
と接続され他端が該ＥＧＲ弁機構に接続された第２ＥＧ
Ｒ管とをそなえ、該ＥＧＲクーラは、該第１ＥＧＲ管に
接続された管状部材と、該管状部材の外周部を取り巻く
ように設けられた第１冷却水通路と、該管状部材内に軸
線方向を横切るように延設され該管状部材内の流路をそ
の軸線方向に少なくとも二分する第２冷却水通路とをそ
なえ、該ＥＧＲ弁機構は、ハウジング部材と、該ハウジ
ング部材の内部に設けられ一端が該第２ＥＧＲ管に接続
され他端が該管状部材に接続された管部と、該管部に設
けられ該管部を開閉するＥＧＲ弁と、該管部の周囲を取
り巻くように設けられた第３冷却水通路とをそなえたこ
とを特徴としており、この発明にあっては、該内燃機関
で発生した排気の一部は、該第１及び第２ＥＧＲ管のう
ちの一方を通って該ＥＧＲ弁機構又は該ＥＧＲクーラに
流入する。該ＥＧＲ弁機構に排気が流入すると。該ＥＧ
Ｒ弁機構の管部に設けられたＥＧＲ弁により流量を制御
されると共に、該管部の周囲に設けられた第３冷却水通
路を流れる冷却水により冷却される。また該ＥＧＲクー
ラに排気が流入すると、該ＥＧＲクーラの管状部材に流
入し、該管状部材に形成された第１冷却水通路及び第２
冷却水通路を流れる冷却水により冷却される。そしてこ
れらＥＧＲ弁機構とＥＧＲクーラを通った排ガスは、該
第１及び第２ＥＧＲ管のうちの他方を通って該吸気管へ
流入し、大気と共に該内燃機関の燃焼室に吸入される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。図１〜図６は、本発明の実
施形態におけるＥＧＲ装置を示すものである。まず、図
１〜図３を用いて、本発明の第１実施形態としてのＥＧ
Ｒ装置について説明する。図１は、本ＥＧＲ装置をディ
ーゼル機関に適用した場合について示すものである。

【０００９】図１に示すように、ＥＧＲ装置Ａは、エン
ジン１１の吸気管１７と排気管１９とを連通するＥＧＲ
管２１とＥＧＲ弁機構２３とコントロールユニット２５
とＥＧＲクーラ３３とから構成されている。エンジン１
１と吸気管１７及び排気管１９との間には、吸気マニホ
ールド１５，排気マニホールド１３がそれぞれ装着され
ている。

【００１０】ＥＧＲ管２１は、図２に示すように排気側
ＥＧＲ管（第１ＥＧＲ管）２１ａ，中央部ＥＧＲ管２１
ｂ，吸気側ＥＧＲ管（第２ＥＧＲ管）２１ｃにより構成
されている。排気側ＥＧＲ管２１ａには排気還流量を制
御するＥＧＲ弁機構２３が装着されており一端は排気管
１９に溶着されている（図１参照）。また、排気側ＥＧ
Ｒ管２１ａの他端には第１フランジ２６ａが形成されて
いる。

【００１１】中央部ＥＧＲ管２１ｂは一端に第２フラン
ジ２６ｂが形成されており、この第２フランジ２６ｂは
第１フランジ２６ａに締結されている。また、中央部Ｅ
ＧＲ管２１ｂの他端には第３フランジ２６ｃが形成され
ている。吸気側ＥＧＲ管２１ｃは一端に第４フランジ２
６ｄが形成されされており、この第４フランジ２６ｄは
第３フランジ２６ｃに締結されている。また、吸気側Ｅ
ＧＲ管２１ｃの他端に吸気管１７が溶着されている。よ
って、ＥＧＲ管２１は排気管１９と吸気管１７とに連通
している。

【００１２】次に、ＥＧＲ弁機構２３について説明する
と、図１に示すようにＥＧＲ弁機構２３は排気側ＥＧＲ
管２１ａに設けられ、図示しない開閉バルブとこの開閉
バルブを開閉駆動するダイヤフラムとを備えている。そ
して、このダイヤフラムを収容するダイヤフラム室（図
示せず）には第１ソレノイドバルブ２７ａ，第２ソレノ
イドバルブ２７ｂに連通する配管が各々１本ずつ設けら
れている。

【００１３】第１ソレノイドバルブ２７ａ及び第２ソレ
ノイドバルブ２７ｂはコントロールユニット２５からの
信号により作動するようになっており、作動時には正圧
タンク２８内の正圧空気をダイヤフラムに供給して開閉
バルブを適宜開閉させるようになっている。なお、正圧
タンク２８への正圧空気の供給はエンジン１１により駆
動される正圧ポンプ２９により行なわれるようになって
いる。また、図示しないがＥＧＲ弁機構２３にはそのＥ
ＧＲ弁軸部の上部にシリンダが設けられている。このシ
リンダ内には、シリンダ内壁に摺動可能なピストンが設
けられており、ピストン下部には弁軸部上部が固着され
ている。

【００１４】図２及び図３に示すように、ＥＧＲクーラ
３３は、中央部ＥＧＲ管２１ｂと、中央部ＥＧＲ管２１
ｂの外周部に設けられた外套部材３３ａと、ＥＧＲ管２
１の流路２２内に設けられた冷却部材３３ｂとで構成さ
れている。なお、中央部ＥＧＲ管２１ｂと外套部材３３
ａとで管状部材が構成されている。外套部材３３ａは、
中央部ＥＧＲ管２１ｂの軸線方向に所定長さを有し、且
つ中央部ＥＧＲ管２１ｂの外壁の全周を覆うように形成
された管体部３３ａ′と、管体部３３ａ′の両末端に設
けられたリング状部材３３ａ″とから形成されている。
リング状部材３３ａ″は、内周が中央部ＥＧＲ管２１ｂ
の外壁に溶着されると共に、外周が管体部３３ａ′の壁
端部に溶着されている。そして、外套部材３３ａと中央
部ＥＧＲ管２１ｂの外周とで、管外冷却水通路（第１冷
却水通路）３１ａを形成している。

【００１５】冷却部材３３ｂは、中央部ＥＧＲ管２１ｂ
内にその軸線方向に沿って所定長さを有して固定され、
図３に示すように中央部ＥＧＲ管２１ｂ内の流路２２を
第１流路２２ａと第２流路２２ｂとに二分している。そ
して、この冷却部材３３ｂの内部には管内冷却水通路
（第２冷却水通路）３１ｂが形成されている。上記ＥＧ
Ｒクーラ３３への冷却水の導入は第１冷却水入口管３５
ａ，第２冷却水入口管３５ｂを介して行なわれるように
なっている。第１冷却水入口管３５ａはその一端は図示
しないエンジン１１の冷却水通路に連結され、他端は外
套部材３３ａの下方に連結されている。また第２冷却水
入口管３５ｂは一端は第１冷却水入口管３５ａに連結さ
れ、他端は中央部ＥＧＲ管２１ｂを貫通して冷却部材３
３ｂに連結されている。なお、中央部ＥＧＲ管２１ｂの
第２冷却水入口管３５ｂが貫通する部分にはシールが施
されている。

【００１６】一方、上記ＥＧＲクーラ３３に供給された
冷却水の導出は第１冷却水出口管３７ａ，第２冷却水出
口管３７ｂを介して行なわれるようになっている。第１
冷却水出口管３７ａはその一端は図示しないエンジン１
１の冷却水通路に連結され、他端は外套部材３３ａの上
方に連結されている。また第２冷却水出口管３７ｂは一
端は第１冷却水出口管３７ａに連結され、他端は中央部
ＥＧＲ管２１ｂを貫通して冷却部材３３ｂに連結されて
いる。なお、中央部ＥＧＲ管２１ｂの第２冷却水出口管
３７ｂが貫通する部分にはシールが施されている。

【００１７】本発明の第１実施形態としてのＥＧＲ装置
Ａは上述のように構成されているので、エンジンの運転
時には以下に説明するような作用及び効果がある。エン
ジン１１で発生した燃焼ガスは排気マニホールド１５か
ら排気管１９へと流入し、大気中に排出される。この排
気の一部（以下、還流排気と称する）は排気管１９から
ＥＧＲ管２１を通って吸気管１７へ流入し、吸気と共に
吸気マニホールド１３からエンジン１１のシリンダ（図
示せず）内に吸入される。この排気の吸気マニホールド
１３への流入量は、コントロールユニット２５からの電
気信号を受けて作動するＥＧＲ弁機構２３により制御さ
れている。

【００１８】コントロールユニット２５は、エンジン１
１及び車両（図示せず）に装着されたエンジン負荷，エ
ンジン冷却水温及びエンジン回転数等を検出する各種セ
ンサ（図示せず）からの情報に基づいて、コントロール
ユニット２５に電気的に接続されている第１ソレノイド
バルブ２７ａ及び第２ソレノイドバルブ２７ｂに、それ
ぞれ適切な電気信号を出力する。

【００１９】正圧ポンプ２９は、エンジン１１を動力源
とし正圧空気を生成する。この生成された正圧空気は、
リリーフバルブ（図示せず）により、正圧タンク２８に
おいて一定圧力に保たれている。正圧タンク２８に蓄圧
された正圧空気は、第１ソレノイドバルブ２７ａ及び第
２ソレノイドバルブ２７ｂに供給される。コントロール
ユニット２５により、第１ソレノイドバルブ２７ａが開
放すると、ＥＧＲ弁機構２３では正圧タンク２８に蓄圧
された正圧空気によりピストンがＥＧＲ弁（図示せず）
を押し出す方向に摺動しこの状態に維持され、ＥＧＲ弁
機構２３の還流排気の流路は開放される。一方、コント
ロールユニット２５により、第２ソレノイドバルブ２７
ｂが開放すると、正圧タンク２８に蓄圧された正圧空気
によりピストンがＥＧＲ弁を引き込む方向に摺動しこの
状態に維持され、ＥＧＲ弁機構２３の還流排気の流路は
閉塞される。

【００２０】次に、冷却水の流れについて説明すると、
エンジン１１の冷却水は、第１冷却水入口管３５ａ及び
第２冷却水入口管３５ｂへと分流し、それぞれ、管外冷
却水通路３１ａ及び管内冷却水通路３１ｂへと流入す
る。そして、管外冷却水通路３１ａへ流入した冷却水
は、中央部ＥＧＲ管２１ｂの壁部を介して、また、管内
冷却水通路３１ｂへ流入した冷却水は、冷却部材３３ｂ
の壁部を介して、それぞれ、中央部ＥＧＲ管２１ｂ内の
流路２２を流れる還流排気を冷却する。そして、管外冷
却水通路３１ａへ流入した冷却水は第１冷却水出口３７
ａへ、また管内冷却水通路３１ｂへ流入した冷却水は第
２冷却水出口３７ｂへ各々流入し、再び、エンジン１１
へと戻る。

【００２１】このように本ＥＧＲ装置Ａによれば、ＥＧ
Ｒクーラ３３においてＥＧＲ管２１の周囲に設けられた
管外冷却水通路３１ａに加えてＥＧＲ管２１内部にも管
内冷却水通路３１ｂを設けているので、還流排気と冷却
水との間で熱交換を行なう壁部の表面積を増大させるこ
とができ、冷却効率を向上させることができる。従っ
て、中央部ＥＧＲ管２１ｂの軸線方向における冷却水通
路の長さを従来のものよりも短く形成することができ、
その結果、、ＥＧＲクーラを小型化することができると
いう効果を奏する。

【００２２】以下、上記第１実施形態のＥＧＲ装置Ａの
変形例について説明する。まず、第１変形例として、冷
却部材３３ｂの断面積に相当する分だけ流路２２の通路
断面積が拡大するように冷却部材３３ｂを設けた領域に
おけるＥＧＲ管２１の径を設定する。これによれば、流
路２２内に冷却部材３３ｂを設けてもＥＧＲ管２１にお
ける還流排気の流路抵抗を低減できるため、冷却部材３
３ｂを設けない場合と同等の流量を確保できる。

【００２３】また、第２変形例として、中央部ＥＧＲ管
２１ｂの軸線方向における冷却水通路の長さを従来の水
冷式ＥＧＲクーラと同等にしたまま冷却部材３３ｂを設
けるようにする。これによれば、エンジン１１に吸入す
る還流排気の温度を冷却部材３３ｂを設けない場合に比
べさらに低下させることができ、結果的にエンジン１１
の燃焼室内（図示せず）における燃焼温度が低くなり、
ＮＯx成分の排出を低減することができる。

【００２４】また、第３変形例として、冷却部材３３ｂ
における還流排気の流れに対する上流端を円弧状に形成
すると共にその下流端を下流側に延長して流線型に形成
する。これによれば、冷却部材３３ｂ廻りの還流排気の
流路抵抗を低減できる。また、第４変形例として、管外
冷却水通路３１ａ及び管内冷却水通路３１ｂ内にＥＧＲ
管２１の軸線方向に冷却水を案内する複数のプレート
（図示せず）を配置するようにする。このプレートを設
けることにより、冷却水の淀みを減少し、均一な流れを
形成できるので、ＥＧＲクーラの冷却効率を向上するこ
とができる。

【００２５】さらに、第５変形例として、中央部ＥＧＲ
管２１ｂ内の第１及び第２ガス流路２２ａ，２２ｂにそ
れぞれＥＧＲ管２１の軸線方向に還流排気を案内する複
数のプレートを設けるようにする。これによれば、還流
排気の淀みを減少し、均一な流れを形成できるので、Ｅ
ＧＲクーラの冷却効率を向上できる。そして、第４変形
例及び第５変形例のようにＥＧＲクーラ３３の第１冷却
水通路３３ａ又は第２冷却水通路３３ｂ内、或いは中央
部ＥＧＲ管２１ｂ内のガス流路２２内にプレートを設け
た場合には、冷却効率が向上するため、さらに装置の小
型化を図ることができる。

【００２６】次に、図４〜図６を用いて、本発明の第２
実施形態としてのＥＧＲ装置について説明する。図４
は、本ＥＧＲ装置をディーゼル機関に適用した場合につ
いて示すものである。なお、図４において、第１実施形
態の図１と同様の部分については同一の符号を付するも
のとし、その説明は省略するものとする。図４に示すよ
うに、ＥＧＲ装置Ｂは、エンジン１１の吸気管１７と排
気管１９とを連通するＥＧＲ管４１とＥＧＲ弁装置５３
とコントロールユニット２５とからなっている。ＥＧＲ
弁装置５３は、ＥＧＲ弁機構４３及びＥＧＲクーラ５２
により構成されている。ＥＧＲ弁機構４３は、図５に示
すようにＥＧＲ弁４３ａ，弁ステムガイド４３ｂ，ダイ
ヤフラム室４３ｃ，ソレノイドバルブ４３ｄ，ハウジン
グ部材４３ｅ及び第２ガス流路４３ｇにより構成されて
いる。

【００２７】ハウジング部材４３ｅは、直方形に形成さ
れた中空体で、その内部にＬ字型に屈曲形成されている
第１管部４３ｆ′を有し、この第１管部４３ｆ′の外壁
とハウジング部材４３ｅの内壁とで構成される空間がＥ
ＧＲ弁冷却水通路（第３冷却水通路）５１ｃとして形成
されている。また、ハウジング部材４３ｅの一端には第
６フランジ４６ｃが形成されている。なお、第２管部４
３ｆ″は、ハウジング部材４３ｅの他端に一体成形され
ており、その先端部には、第５フランジ４６ｂが形成さ
れている。そして、この第２管部４３ｆ″と第１管部４
３ｆ′とで第２ガス流路４３ｇが形成されている。な
お、ハウジング部材４３ｅの下部には冷却水入口管５５
が接続されており、冷却水がＥＧＲ弁冷却水通路５１ｃ
に流入できるようになっている。

【００２８】ＥＧＲ弁４３ａは傘部４３ａ′と軸部４３
ａ″とから構成されている。傘部４３ａ′は第１管部４
３ｆ′の第２管部４３ｆ″側の端部を開閉するように配
設されており、軸部４３ａ″は傘部４３ａ′から第１管
部４３ｆ′を貫通して延設され、さらにハウジング部材
４３ｅを通ってダイヤフラム室４３ｃに延びている。弁
ステムガイド４３ｂはハウジング部材４３ｅと第１管部
４３ｆ′に固定され、内部に軸部４３ａ″を摺動自在に
保持している。軸部４３ａ″の上端部は、ダイヤフラム
室４３ｃ内に収容されているダイヤフラム（図示せず）
に連結しており、またダイヤフラムとハウジング部材４
３ｅの上端部との間には、圧縮ばね（図示せず）が、Ｅ
ＧＲ弁軸部４３ａ″を取り巻くべく装着されている。こ
のダイヤフラム室４３ｃには、正圧タンク２８に接続さ
れた１本の配管が設けられ、この配管にはソレノイドバ
ルブ４３ｄが設けられている。正圧タンク２８は、異な
る１本の配管により正圧ポンプ２９に接続されている。

【００２９】管状構造体４４は、図５に示すように一端
に形成された第７フランジ４６ｄによりハウジング部材
４３ｅの第６フランジ４６ｃに連結され、他端には第８
フランジ４６ｅが形成されている。この管状構造体４４
は図６に示すように第１構造体４４ａと第２構造体４４
ｂとにより構成されている。第１構造体４４ａは、筒上
の第1管状部材４４ａ′の外周に所定間隔を有して第2管
状部材４４ａ″を形成したもので、両管状部材４４
ａ′，４４ａ″間に管外冷却水通路（第１冷却水通路）
５１ａが形成されている。第２構造体４４ｂは１組の板
状部材４４ｂ′，４４ｂ″で構成されており、第１構造
体４４ａの内側に設けられている。一方の板状部材４４
ｂ′の一端部は第1管状部材４４ａ′に接合されてお
り、他方の板状部材４４ｂ″の対応する端部は第1管状
部材４４ａ′を貫通して第2管状部材４４ａ″に接合さ
れている。また、一方の板状部材４４ｂ′の他端部は第
1管状部材４４ａ′を貫通して第2管状部材４４ａ″に接
合されており、他方の板状部材４４ｂ″の対応する端部
は第1管状部材４４ａ′に接合されている。これによ
り、管外冷却水通路５１ａは直径方向に半分に仕切られ
て分割冷却水通路５１ａ′，５１ａ″が形成されるとと
もに、分割冷却水通路５１ａ′，５１ａ″と板状部材４
４ｂ′，４４ｂ″間に形成された管内冷却水通路（第２
冷却水通路）５１ｂとが連通するようになっている。

【００３０】また、管外冷却水通路５１ａ，管内冷却水
通路５１ｂはそれぞれ流れ方向の端部を第７フランジ４
６ｄ，第８フランジ４６ｅにより液密的に閉塞されてい
る。一方の分割冷却水通路５１ａ′はその図５中の右下
端においてＥＧＲ弁冷却水通路５１ｃに連通している。
また他方の分割冷却水通路５１ａ″はその図５中の右上
端においてＥＧＲ弁冷却水通路５１ｃに連通し、さらに
図５中の左上端をエンジン１１の冷却水通路に連通する
冷却水出口管５７に連結されている。そして、これらの
管外冷却水通路５１ａ，管内冷却水通路５１ｂによりＥ
ＧＲクーラ５２が構成されている。また、第１構造体４
４ａと第２構造体４４ｂとにより囲まれた二つの通路は
第１ガス流路４２を形成していて、第２ガス流路４３ｇ
に連通している。

【００３１】なお、ＥＧＲ管４１は、排気側ＥＧＲ管
（第１ＥＧＲ管）４１ａ及び吸気側ＥＧＲ管（第２ＥＧ
Ｒ管）４１ｂにより構成されている。排気側ＥＧＲ管４
１ａはその一端に排気管１９が溶着され、他端に第４フ
ランジ４６ａが形成されている。この第４フランジ４６
ａは第５フランジ４６ｂに締結されている。吸気側ＥＧ
Ｒ管４１ｂはその一端に第９フランジ４６ｆが形成され
ており、この第９フランジ４６ｆは第８フランジ４６ｅ
に締結されている。また、吸気側ＥＧＲ管４１ｂの他端
には吸気管１７が溶着されている。よって、排気管１９
と吸気管１７は吸気側ＥＧＲ管４１ｂ，管状構造体４
４，第１管部４３ｆ′，第２管部４３ｆ″及び排気側Ｅ
ＧＲ管４１ａを介して連通している。

【００３２】本発明の第２実施形態としてのＥＧＲ装置
Ｂは上述のように構成されているので、エンジンの運転
時には以下に説明するような作用及び効果がある。エン
ジン１１で発生した燃焼ガスは排気マニホールド１３か
ら排気管１９へと流入し、大気中に排出される。この排
気の一部は排気管１９から排気側ＥＧＲ管４１ａ，第２
管部４３ｆ″，第１管部４３ｆ′，管状構造体４４に形
成された第１ガス流路４２，吸気側ＥＧＲ管４１ｂを順
に通って吸気管１７へ流入し、吸気と共に吸気マニホー
ルド１５からエンジン１１のシリンダ（図示せず）内に
吸入される。この排気の吸気マニホールド１５への流入
量は、コントロールユニット２５からの電気信号を受け
て作動するＥＧＲ弁機構４３により制御されている。

【００３３】コントロールユニット２５は、エンジン１
１に装着された各種センサ（図示せず）からの情報（エ
ンジン負荷，エンジン冷却水温，エンジン回転数等）に
基づいて、駆動電気信号をソレノイドバルブ４３ｄへ出
力する。ソレノイドバルブ４３ｄはダイヤフラム室４３
ｃへ流入する正圧タンク２８からの正圧空気の流入量を
制御し、ダイヤフラム室４３ｃへ流入した空気圧がダイ
ヤフラムを付勢し、ダイヤフラムは圧縮バネに抗してＥ
ＧＲ弁４３ａを図５における上下方向に駆動する。これ
によりＥＧＲ弁４３ａは第１管部４３ｆ′の下端を開閉
し、吸気管１７への排気流入量が制御される。

【００３４】次に、冷却水流路について説明する。エン
ジン１１の冷却水は、冷却水入口管５５を介して、ＥＧ
Ｒ弁冷却水通路５１ｃに流入し、第２ガス流路４３ｇの
還流排気を冷却し、分割冷却水通路５１ａ′の図５にお
ける右下端から分割冷却水通路５１ａ′内に流入する。
そして、図６に示すように分割冷却水通路５１ａ′内を
上昇し、続いて管内冷却水通路５１ｂを下降して分割冷
却水通路５１ａ″に入り、この中を上昇して、冷却水出
口管５７から流出して、再び、エンジン１１の冷却水通
路（図示せず）へ戻る。また、ＥＧＲ弁冷却水通路５１
ｃ内で加熱された冷却水の一部は上昇して、図５に示す
ようにＥＧＲ弁冷却水通路５１ｃから管内冷却水通路５
１ｂの上端部に流入し、冷却水出口管５７からエンジン
１１に戻る。そして、管外冷却水通路５１ａ及び管内冷
却水通路５１ｂを流れる冷却水は、第１管状構造体４４
ａ及び第２管状構造体４４ｂの壁部を介して第１ガス流
路４２内を流れる排気を冷却する。

【００３５】このように本ＥＧＲ装置Ｂによれば、管外
冷却水通路５１ａと管内冷却水通路５１ｂとが直接連通
しているので、管状構造体４４の軸線方向中央部に設け
られた管内冷却水通路５１ｂの冷却水出口及び入口用の
配管を省略でき、冷却水配管の簡略化が可能となる。ま
た、ＥＧＲ弁冷却水通路５１ｃがＥＧＲ弁機構４３にも
設けられているので、還流排気に対する冷却性を向上で
き、ソレノイドバルブ４３ｄの寿命にも好ましいもので
ある。

【００３６】さらに、ＥＧＲ弁冷却水通路５１ｃの冷却
水出口（図示せず）と管外冷却水通路５１ａの冷却水入
口（図示せず）とが連通していることによって、ＥＧＲ
弁冷却水通路５１ｃの冷却水出口用配管及び管外冷却水
通路５１ａの冷却水入口用配管を省略でき、冷却水配管
の簡略化が可能となる。その結果、本ＥＧＲ装置Ｂで
は、ＥＧＲクーラの装置をさらに小型化することができ
るという効果を奏する。

【００３７】また、本ＥＧＲ装置Ｂでは、ＥＧＲクーラ
５２によりＥＧＲ弁機構４３と還流排気を十分に冷却で
きるためＥＧＲ弁機構４３を排気マニホールド近傍に設
けることができ、ターボチャージャー付き内燃機関に適
用した場合には高温の排気をターボチャージャーに供給
できるようになり、ターボチャージャーの過給効率を向
上させることができるという効果を奏する。

【００３８】以上、本発明のＥＧＲ装置について２つの
実施形態を説明したが、本発明の実施形態は上述したも
のに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しな
い範囲において変形して実施することができる。例え
ば、上述の各実施形態においてはＥＧＲクーラをディー
ゼルエンジンに適用した例を説明したが、ガソリンエン
ジンに適用しても同様の効果を得られる。

【００３９】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明のＥＧＲ装置によれば、排気管から吸気管への排気
の環流路である管状部材の外周部を取り巻くように第１
冷却水通路を設けるとともに、該管状部材内の流路をそ
の軸線方向に少なくとも二分するように該管状部材内に
軸線方向を横切るように第２冷却水通路を延設している
ので、簡単な構造で排気の一部と冷却水との熱交換面積
を増大することができ、結果的に、ＥＧＲクーラの装置
を小型化することができるという効果を奏する。

【００４０】また、請求項２記載の本発明のＥＧＲ装置
によれば、請求項１記載のＥＧＲ装置と同様の効果を奏
する他、ＥＧＲ弁を設けた管部を第３冷却水通路により
冷却するためＥＧＲ弁の耐熱性が向上するという効果も
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態としてのＥＧＲ装置の構
成を示す模式的平面図である。

【図２】本発明の第１実施形態としてのＥＧＲ装置の構
成を示す図１における要部拡大平面図である。

【図３】本発明の第１実施形態としてのＥＧＲ装置の構
成を示す図２におけるIII−III断面を示す断面図であ
る。

【図４】本発明の第２実施形態としてのＥＧＲ装置の構
成を示す平面図である。

【図５】本発明の第２実施形態としてのＥＧＲ装置の構
成を示す図４におけるＶ−Ｖ断面を示す断面図である。

【図６】本発明の第２実施形態としてのＥＧＲ装置の構
成を示す図５におけるVI−VI断面を示す断面図である。

【符号の説明】

１１エンジン１７吸気管１９排気管２１，４１ＥＧＲ管２１ａ排気側ＥＧＲ管（第１ＥＧＲ管）２１ｂ管状部材を構成する中央部ＥＧＲ管２１ｃ吸気側ＥＧＲ管（第２ＥＧＲ管）２２流路２３，４３ＥＧＲ弁機構３１ａ管外冷却水通路（第１冷却水通路）３１ｂ管内冷却水通路（第２冷却水通路）３３，５２ＥＧＲクーラ３３ａ管状部材を構成する外套部材４１ａ排気側ＥＧＲ管（第１ＥＧＲ管）４１ｂ吸気側ＥＧＲ管（第２ＥＧＲ管）４２第１ガス流路４３ａＥＧＲ弁４３ｅハウジング部材４３ｆ′ 第１管部（管部）４３ｆ″ 第２管部（管部）４３ｇ第２ガス流路４４管状構造体４４ａ′ 第1管状部材（管状部材）４４ａ″ 第2管状部材（管状部材）５１ａ管外冷却水通路（第１冷却水通路）５１ｂ管内冷却水通路（第２冷却水通路）５１ｃＥＧＲ弁冷却水通路（第３冷却水通路）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の排気管と接続される第１ＥＧ
Ｒ管と、該内燃機関の吸気管と接続される第２ＥＧＲ管と、該第１ＥＧＲ管と該第２ＥＧＲ管との間に設けられたＥ
ＧＲクーラとをそなえ、該ＥＧＲクーラは、一端を該第１ＥＧＲ管に接続され他端を該第２ＥＧＲ管
に接続された管状部材と、該管状部材の外周部を取り巻くように設けられた第１冷
却水通路と、該管状部材内に軸線方向を横切るように延設され該管状
部材内の流路をその軸線方向に少なくとも二分する第２
冷却水通路とをそなえたことを特徴とする、ＥＧＲ装
置。
【請求項２】内燃機関の吸気管及び排気管のうちの一
方と接続される第１ＥＧＲ管と、該第１ＥＧＲ管に接続されたＥＧＲクーラと、該ＥＧＲクーラに接続して設けられたＥＧＲ弁機構と、一端が該吸気管及び該排気管のうちの他方と接続され他
端が該ＥＧＲ弁機構に接続された第２ＥＧＲ管とをそな
え、該ＥＧＲクーラは、該第１ＥＧＲ管に接続された管状部材と、該管状部材の外周部を取り巻くように設けられた第１冷
却水通路と、該管状部材内に軸線方向を横切るように延設され該管状
部材内の流路をその軸線方向に少なくとも二分する第２
冷却水通路とをそなえ、該ＥＧＲ弁機構は、ハウジング部材と、該ハウジング部材の内部に設けられ一端が該第２ＥＧＲ
管に接続され他端が該管状部材に接続された管部と、該管部に設けられ該管部を開閉するＥＧＲ弁と、該管部の周囲を取り巻くように設けられた第３冷却水通
路とをそなえたことを特徴とする、ＥＧＲ装置。