JP2010090868A - 内燃機関の排気還流装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機関低回転速度時に吸気量制御弁にデポジットが形成されることを抑制することのできる内燃機関の排気還流装置を提供する。
【解決手段】このＥＧＲ装置５０は、吸入空気量を調整するディーゼルスロットル３２を吸気通路３１に備えるエンジン１０においてＥＧＲ通路５１により排気通路４２から吸気通路３１への排気の還流を行うものであって、ＥＧＲ通路５１として、ディーゼルスロットル３２の下流側にＥＧＲガスの出口を有する第１分岐通路５３と、ディーゼルスロットル３２の下流側且つ第１分岐通路５３の出口よりも上流側にＥＧＲガスの出口を有する第２分岐通路５４とを備える。そして第２分岐通路５４には、機関回転速度が低回転速度領域にあるときに第１分岐通路５３のみによりＥＧＲガスを吸気通路３１に供給する切替バルブ５６が設けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、吸入空気量を調整する吸気量制御弁を吸気通路に備える内燃機関において還流通路により排気通路から吸気通路への排気の還流を行う内燃機関の排気還流装置に関する。

近年、環境に対する関心の高まりから、排気中の有害な成分（ＣＯ２、ＮＯｘなど）の低減を狙って、排気の一部を吸気装置に戻すＥＧＲ装置が種々提案され、広く実用化されている。

このＥＧＲ装置は、内燃機関の排気通路と吸気通路とを連結するＥＧＲ配管と、同通路に設けられたＥＧＲバルブとを備え、同バルブの開度を調整することにより排気通路から吸気通路へ再循環される排気（ＥＧＲガス）の量を制御する。

こうしたＥＧＲ装置を備える内燃機関においては、吸気通路内でのＥＧＲガスの逆流により吸気量制御弁にデポジットが形成されることが知られている。それを改善するための装置としては、例えば特許文献１に記載のＥＧＲ装置が知られている。
特開平１１−２１０５６０号公報

ところで、機関低回転速度時においては、吸入空気の流速が遅いことに起因して吸気通路内でのＥＧＲガスの逆流が特に生じやすくなる。
したがって、特許文献１のようにＥＧＲ配管を分岐した構造によれば、機関低回転速度時には、吸気量制御弁に近い側のＥＧＲ配管から吸気通路に供給されたＥＧＲガスが吸気量制御弁にまで逆流することにより、同弁でのデポジットの形成が生じることも考えられる。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、機関低回転速度時に吸気量制御弁にデポジットが形成されることを抑制することのできる内燃機関の排気還流装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、吸入空気量を調整する吸気量制御弁を吸気通路に備える内燃機関において還流通路により排気通路から吸気通路への排気の還流を行うものであって、前記還流通路として、前記吸気量制御弁の下流側に還流排気の出口を有する第１還流通路と、前記吸気量制御弁の下流側且つ前記第１還流通路の出口よりも上流側に還流排気の出口を有する第２還流通路とを備える内燃機関の排気還流装置において、機関回転速度が低回転速度領域にあるときに前記第１還流通路のみにより還流排気を吸気通路に供給する制御弁が設けられることを要旨としている。

この発明によれば、還流通路を介して吸気通路に供給された還流排気が逆流しやすい機関低回転速度時において、第１還流通路よりも吸気量制御弁に近いところに出口のある第２還流通路を介しての排気の還流が行われないため、吸気量制御弁にデポジットが形成されることを抑制することができるようになる。

（２）請求項２に記載の発明は、吸入空気量を調整する吸気量制御弁を吸気通路に備える内燃機関において還流通路により排気通路から吸気通路への排気の還流を行うものであって、前記還流通路として、前記吸気量制御弁の下流側に還流排気の出口を有する第１還流通路と、前記吸気量制御弁の下流側且つ前記第１還流通路の出口よりも上流側に還流排気の出口を有する第２還流通路とを備え、この第２還流通路の出口が前記還流通路に設けられる複数の出口のうち前記吸気量制御弁に最も近いところに位置する内燃機関の排気還流装置において、機関回転速度が低回転速度領域にあるときに前記第２還流通路からの吸気通路への還流排気の供給を遮断する制御弁が設けられることを要旨としている。

この発明によれば、還流通路を介して吸気通路に供給された還流排気が逆流しやすい機関低回転速度時において、第１還流通路よりも吸気量制御弁に近いところに出口のある第２還流通路を介しての排気の還流が行われないため、吸気量制御弁にデポジットが形成されることを抑制することができるようになる。

（３）請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の排気還流装置において、前記第２還流通路に前記制御弁が設けられることを要旨としている。
（４）請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の排気還流装置において、前記制御弁は、機関回転速度が高回転速度領域にあるときに前記第２還流通路により吸気通路への還流排気の供給を行うことを要旨としている。

機関高回転速度時には、機関低回転速度時よりも吸気の流速が大きいため、吸気通路に供給された還流排気が吸気と十分に混合される前に燃焼室に流れ込む傾向が大きくなる。一方、第１還流通路を介して供給される還流排気及び第２還流通路を介して供給される還流排気について、それぞれが燃焼室に送り込まれるまでに吸気と混合される度合は、第２還流通路の出口が第１還流通路の出口よりも吸気通路上流側に設けられていることにより、後者の方が大きくなる。上記発明ではこの点に鑑み、機関高回転速度時に第２還流通路を介しての還流排気の供給を行うようにしているため、機関高回転速度時において吸気及び還流排気の混合の度合が不足することを抑制することができるようになる。

（５）請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の内燃機関の排気還流装置において、前記制御弁は、機関回転速度が高回転速度領域にあるとき、機関回転速度が大きいときの開度を機関回転速度が小さいときの開度よりも大きくすることを要旨としている。

機関高回転速度時においては、上述したように吸気及び還流排気の混合の不足傾向が大きくなるとはいえ、その度合は機関回転速度に応じて異なったものとなる。上記発明ではこの点に鑑み、機関回転速度が大きいときと機関回転速度が小さいときとの間で制御弁の開度に違いをもたせるようにしているため、第２還流通路を介しての還流排気の供給量を機関回転速度に見合ったものに維持することができるようになる。

（６）請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の排気還流装置において、前記第２還流通路の通路面積が前記第１還流通路の通路面積よりも大きく設定されることを要旨としている。

この発明によれば、第１還流通路及び第２還流通路を介して吸気通路への還流排気の供給を行う場合において、第２還流通路を介しての還流排気の供給量が第１還流通路を介しての還流排気の供給量よりも多くなるため、通路面積の関係がこれとは反対に設定される場合と比較して、吸気及び還流排気の混合をより促進させることができるようになる。

（７）請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関の排気還流装置において、吸気通路の屈曲部の下流側近傍に前記第２還流通路の出口が設けられることを要旨としている。

この発明によれば、屈曲部の下流側近傍に第２還流通路の出口が設けられているため、屈曲部の通過にともない吸気の乱れが生じている付近に還流排気を供給することができるようになる。

（８）請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の内燃機関の排気還流装置において、前記吸気量制御弁との間に前記屈曲部が位置する態様で前記第２還流通路の出口が設けられることを要旨としている。

（９）請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の内燃機関の排気還流装置において、当該還流装置は、前記還流通路における還流排気の流量を制御する還流制御弁を前記制御弁とは別に備えるものであり、前記還流通路は、入口が排気通路に接続される基本還流通路と、この基本通路から分岐して出口がそれぞれ吸気通路に接続される前記第１還流通路及び前記第２還流通路とにより構成されるものであり、前記還流制御弁は、前記基本還流通路に設けられるものであり、前記制御弁は、前記第２還流通路に設けられるものであることを要旨としている。

この発明によれば、機関低回転速度時において還流排気を吸気通路に供給する要求があるとき、還流制御弁を開弁した状態に維持するとともに切替制御弁を閉弁した状態に維持することにより、第２還流通路を介しての還流排気の供給を遮断することができる。

図１〜図４を参照して、本発明にかかる内燃機関の排気還流装置を車両用Ｖ型８気筒ディーゼルエンジンの排気還流装置として具体化した一実施形態について説明する。
図１に示すように、エンジン１０は、空気及び燃料からなる混合気の燃焼を通じて動力を発生させるためのエンジン本体２０と、外部の空気をエンジン本体２０に取り入れるための吸気装置３０と、エンジン本体２０からの排気を外部に送り出す排気装置４０と、この排気装置４０の排気の一部を吸気装置３０に再循環する排気還流装置（以下、「ＥＧＲ装置５０」）と、これら装置をはじめとしてエンジン１０の各種装置を統括的に制御する電子制御装置６０とを備えている。

エンジン本体２０には、気筒２２内の燃焼室にて混合気を燃焼させるシリンダブロック２１と、このシリンダブロック２１に組み付けられるとともに燃料噴射弁等を有するシリンダヘッド（図示略）とが設けられている。シリンダブロック２１には、直列に配置された４つの気筒２２を有する第１バンク２３及び第２バンク２４が設けられている。

吸気装置３０には、外部から取り込んだ空気（以下、「吸気」）をエンジン本体２０に向けて流通させる吸気通路３１と、同通路３１における吸気の流量を調整するディーゼルスロットル３２と、吸気通路３１の吸気を各気筒２２に分配するインテークマニホールド３３とが設けられている。

排気装置４０には、エンジン本体２０の各気筒２２から排出された排気をまとめるエキゾーストマニホールド４１と、同マニホールド４１からの排気を外部に送り出す排気通路４２とが設けられている。

ＥＧＲ装置５０には、排気装置４０の排気の一部を吸気通路３１に供給するＥＧＲ通路５１と、このＥＧＲ通路５１を介して吸気通路３１に供給される排気（以下、「ＥＧＲガス」）の量を調整するＥＧＲバルブ５５とが設けられている。ＥＧＲ通路５１は、入口が排気通路４２に接続される基本通路５２と、この基本通路５２の出口にて分岐してそれぞれ吸気通路３１に接続される第１分岐通路５３及び第２分岐通路５４とにより構成されている。第１分岐通路５３の出口（以下、「第１出口５３Ａ」）及び第２分岐通路５４の出口（以下、「第２出口５４Ａ」）はいずれも吸気通路３１においてディーゼルスロットル３２よりも下流側に設けられている。また第１出口５３Ａは、第２出口５４Ａよりも吸気通路３１の下流側に設けられている。第２分岐通路５４には、同通路５４においてＥＧＲガスの流通が許容される状態とＥＧＲガスの流通が遮断される状態とを切替える切替バルブ５６が設けられている。

電子制御装置６０は、エアフロメータ６１及び回転速度センサ６２をはじめとする各種センサの出力に基づいて機関運転状態及び車両走行状態及び運転者の要求を把握したうえで、例えば、次のような制御を行う。すなわち、ディーゼルスロットル３２の開度の制御により吸気通路３１における吸気の流量を調整する吸気量制御と、ＥＧＲバルブ５５の開度の制御によりＥＧＲ通路５１におけるＥＧＲガスの流量を調整する制御、及び切替バルブ５６の開度の制御によりＥＧＲガスの供給経路を切替える制御を含むＥＧＲ制御等を行う。

ここでエアフロメータ６１は、吸気通路３１に設けられるものであって、同通路３１を流れる吸気の流量（以下、「吸気流量ＧＡ」）に応じた信号を出力する。また回転速度センサ６２は、エンジン本体２０のクランクシャフト近傍に設けられるものであって、同シャフトの回転速度（以下、「機関回転速度ＮＥ」）に応じた信号を出力する。

次に、エンジン１０における吸気及び排気の流れの態様について説明する。
吸気装置３０においては、外部の空気が吸気通路３１に取り込まれた後、この取り込まれた吸気がディーゼルスロットル３２を通過してインテークマニホールド３３に流れ込む。そして、インテークマニホールド３３内の吸気が分岐管のいずれかを介して対応する気筒２２の燃焼室に供給される。燃焼室では、ピストンにより圧縮された吸気に対して燃料噴射弁からの燃料噴射がなされることにより、吸気と燃料との混合気が燃焼される。

排気装置４０においては、燃焼後の排気がピストンの動作によりエキゾーストマニホールド４１の対応する分岐管に送り出された後、この送り出された排気が排気通路４２の排気浄化装置等を通過してエンジン１０の外部に排出される。

ＥＧＲ装置５０においては、ＥＧＲバルブ５５が開弁状態にあるとき、排気通路４２を流通する排気の一部が基本通路５２に取り込まれる。そして、この取り込まれた排気であるＥＧＲガスがＥＧＲバルブ５５を介して基本通路５２の分岐点まで流通する。このとき切替バルブ５６が閉弁状態にあるときには、基本通路５２からのＥＧＲガスが第１分岐通路５３を通過した後、第１出口５３Ａを介して吸気通路３１に供給される。一方、切替バルブ５６が開弁状態にあるときには、基本通路５２からのＥＧＲガスが第１分岐通路５３及び第２分岐通路５４のいずれかを通過した後、第１出口５３Ａまたは第２出口５４Ａを介して吸気通路３１に供給される。吸気通路３１に供給されたＥＧＲガスは、燃焼室に向けて流通する過程において吸気と混合される。

図２を参照して、ＥＧＲ装置５０の詳細な構造について説明する。
ＥＧＲ通路５１の構造としては、基本通路５２の下流側部分に対して同通路５２よりも通路面積の小さい第１分岐通路５３を接続し、基本通路５２においてこの第１分岐通路５３が接続された部分よりも下流側を第２分岐通路５４とした構造が採用されている。すなわち、分岐点付近においては基本通路５２及び第２分岐通路５４の通路面積が実質的に同じ大きさに設定されるとともに、第１分岐通路５３の通路面積がこれよりも小さく設定されている。なお、ここでの通路面積は、ＥＧＲ通路５１の中心線に直交する同通路５１の断面上での面積を示す。

第２分岐通路５４について、その出口５４Ａは吸気通路３１の屈曲部３１Ａの下流側近傍に設けられている。すなわち、ディーゼルスロットル３２との間に屈曲部３１Ａが位置する態様で第２出口５４Ａが吸気通路３１に接続されている。

第１分岐通路５３について、その出口５３Ａは第２分岐通路５４の下流側に設けられている。第１出口５３Ａと第２出口５４Ａとの距離は、ディーゼルスロットル３２から第２出口５４Ａまでの距離よりも、また基本通路５２から第１出口５３Ａ及び第２出口５４Ａのそれぞれまでの距離よりも短く設定されている。

切替バルブ５６は、エンジン１０の運転状態に応じてその開度が変更される。具体的には、機関回転速度ＮＥが低回転速度領域にあるときには第２分岐通路５４を閉鎖する開度（以下、「全閉」）に維持される。また、機関回転速度ＮＥが高回転速度領域にあるときには最大の開度（以下、「全開」）に維持される。

ところで、エンジン１０の低回転速度時には、吸気通路３１を流れる吸気の流速が小さいため、ＥＧＲ通路５１を介して吸気通路３１に供給されたＥＧＲガスが同通路３１を逆流してディーゼルスロットル３２に到達し、同スロットル３２にデポジットが形成されることも想定される。

そこで、本実施形態のＥＧＲ装置５０では上記のように切替バルブ５６の制御を行うことにより、エンジン１０の低回転速度時にはＥＧＲ通路５１を介して吸気通路３１にＥＧＲガスを供給した場合においてもこのガスがディーゼルスロットル３２に到達する状況が生じることを抑制している。すなわち、エンジン１０の低回転速度時に第２分岐通路５４を閉鎖することにより、ＥＧＲ通路５１の出口である第１出口５３Ａ及び第２出口５４Ａのうち、ディーゼルスロットル３２から遠いところにある第１出口５３ＡのみによりＥＧＲガスの供給を行うようにしている。

図３を参照して、こうした切替バルブ５６の制御を含めてＥＧＲ装置５０を制御するための処理として実行される「ＥＧＲガス流量調整処理」の内容について説明する。なお、この処理はエンジン１０の運転中において電子制御装置６０により所定の制御周期毎に繰り返し実行される。

図３に示すように、「ＥＧＲガス流量調節処理」ではまずステップＳ１００において、吸気装置３０（燃焼室）にＥＧＲガスを供給する要求（以下、「ＥＧＲ要求」）があるか否かを判定する。このＥＧＲ要求は、電子制御装置６０により別途行われているＥＧＲ制御において、エンジン１０の運転状態等に基づいて設定または解除される。

ステップＳ１００の判定処理において、ＥＧＲ要求がある旨判定したとき、ステップＳ１１０〜Ｓ１４０の処理を通じてＥＧＲガス流量の調整を実行する。一方、ステップＳ１００の判定処理において、ＥＧＲ要求がない旨判定したとき、ステップＳ１５０の処理を通じてＥＧＲバルブ５５を閉弁状態に維持する。

以下、ステップＳ１１０〜Ｓ１４０の処理の詳細について説明する。
まずステップＳ１１０では、ＥＧＲ要求に基づいてＥＧＲバルブ５５を開弁状態に維持する。このときのＥＧＲバルブ５５の開度は、エンジン１０の運転状態（機関回転速度ＮＥ及び機関負荷）等に基づいて設定される。

次のステップ１２０では、機関回転速度ＮＥが低回転速度領域にあるか否かを判定する。ここでは、低回転速度領域として、吸気の流速が小さいことにともない吸気通路３１でのＥＧＲガスの逆流が特に生じやすい領域、すなわちアイドル回転速度から１０００ｒｐｍまでの回転速度領域を設定している。

上記判定処理により機関回転速度ＮＥが低回転速度領域にある旨判定したとき、ステップＳ１３０において切替バルブ５６を全閉状態に維持する。一方、上記判定処理により機関回転速度ＮＥが低回転速度領域にない旨判定したとき、すなわち機関回転速度ＮＥが高回転速度領域にある旨判定したとき、ステップＳ１４０において切替バルブ５６を全開状態に維持する。

以上のように、「ＥＧＲガス流量調整処理」が実行されることにより、ＥＧＲ装置５０は、ＥＧＲバルブ５５が開弁状態にあり且つ機関回転速度ＮＥが低回転速度領域にあるとき、切替バルブ５６の全閉により第２分岐通路５４が閉鎖される。また、ＥＧＲバルブ５５が開弁状態にあり且つ機関回転速度ＮＥが高回転速度領域にあるとき、切替バルブ５６の全開により第２分岐通路５４が開放される。

図４を参照して、「ＥＧＲガス流量調整処理」の実行態様の一例について、その詳細を説明する。
時刻ｔ１以前において、ＥＧＲ要求が生じてない条件のもとでエンジン１０の運転がなされているとすると、ＥＧＲバルブ５５が閉弁状態に維持されることによりＥＧＲ通路５１は閉鎖された状態にある。これにより、ＥＧＲ通路５１を介して吸気通路３１に供給されるＥＧＲガスの量（以下、「ＥＧＲガス量Ｖ」）は「０」となる。

時刻ｔ１において、機関運転状態の変化にともないＥＧＲ要求が設定されたとすると、これに基づいてＥＧＲバルブ５５が開弁されることによりＥＧＲ通路５１の基本通路５２が開放される。このとき、機関回転速度ＮＥが低回転速度領域にあるとすると、これに基づいて切替バルブ５６が閉弁状態に維持されることにより第２分岐通路５４は閉鎖される。これによりＥＧＲガス量Ｖは、第１分岐通路５３を介して吸気通路３１に供給される量（以下、「第１ガス量Ｖ１」）となる。また吸気通路３１においては、ディーゼルスロットル３２に近い側にある第２出口５４ＡからのＥＧＲガスの流入がないため、ＥＧＲガスの逆流が生じたとしてもこれがディーゼルスロットル３２に到達する可能性は第２出口５４ＡからのＥＧＲガスの流入がある場合よりも小さいものとなる。

時刻ｔ２において、機関回転速度ＮＥが低回転速度領域から高回転速度領域に移行したとすると、これに基づいて切替バルブ５６が開弁されてＥＧＲ通路５１の第２分岐通路５４が開放される。これによりＥＧＲガス量Ｖは、第２分岐通路５４を介して吸気通路３１に供給される量（以下、「第２ガス量Ｖ２」）と、第１分岐通路５３による第１ガス量Ｖ１とを併せたものになる。

このとき、第２分岐通路５４の通路面積が第１分岐通路５３の通路面積よりも大きいことにより、第２ガス量Ｖ２は第１ガス量Ｖ１を上回る。そしてこのように、第１出口５３Ａよりも吸気上流側にある第２出口５４ＡからのＥＧＲガスの流入量が多いことにより、すなわち燃焼室に流れ込むまでに吸気と混ざり合う距離の長い第２出口５４Ａからのガス量が相対的に多いことにより、燃焼室に供給されるＥＧＲガス及び吸気の混合状態はより好ましいものとなる。

そして以降は、ＥＧＲガス要求が設定された状態且つ機関回転速度ＮＥが高回転速度領域にある状態が継続される限り、第１分岐通路５３及び第２分岐通路５４の双方が開放された状態が維持され、吸気通路３１には第１ガス量Ｖ１及び第２ガス量Ｖ２を併せた量のＥＧＲガスが供給される。

［実施形態の効果］
以上詳述したように、本実施形態のエンジンのＥＧＲ装置によれば以下に示す効果が得られるようになる。

（１）本実施形態のＥＧＲ装置５０では、機関回転速度ＮＥが低回転速度領域にあるときに第１分岐通路５３のみによりＥＧＲガスを吸気通路３１に供給する切替バルブ５６を設けるようにしている。これにより、ＥＧＲ通路５１を介して吸気通路３１に供給されたＥＧＲガスが逆流しやすい機関低回転速度時において、第１分岐通路５３よりもディーゼルスロットル３２に近いところに出口のある第２分岐通路５４を介しての排気の還流が行われないため、ディーゼルスロットル３２にデポジットが形成されることを抑制することができるようになる。

（２）またこのようにデポジットの形成が抑制されることにより、デポジットに起因したディーゼルスロットル３２の固着等の問題が生じるおそれを十分に低減することができるようになる。

（３）本実施形態のＥＧＲ装置５０では、機関回転速度ＮＥが高回転速度領域にあるときに第２分岐通路５４から吸気通路３１へのＥＧＲガスの供給を行うようにしている。機関回転速度ＮＥが高回転速度時には、低回転速度時よりも吸気の流速が大きいため、吸気通路３１に供給されたＥＧＲガスが吸気と十分に混合される前に燃焼室に流れ込む傾向が大きくなる。一方、第１分岐通路５３を介して供給されるＥＧＲガス及び第２分岐通路５４を介して供給されるＥＧＲガスについて、それぞれが燃焼室に送り込まれるまでに吸気と混合される度合は、第２分岐通路５４の出口が第１分岐通路５３の出口よりも吸気通路３１上流側に設けられていることにより、後者の方が大きくなる。そして当該ＥＧＲ装置５０では、この点に鑑み、上記構成を採用しているため、高回転速度時において吸気及びＥＧＲガスの混合の度合が不足することを抑制することができるようになる。

（４）本実施形態のＥＧＲ装置５０では、機関回転速度ＮＥが高回転速度領域にあるとき、機関回転速度ＮＥが大きいときの開度を機関回転速度ＮＥが小さいときの開度よりも大きくするようにしている。機関回転速度ＮＥが高回転速度時においては、吸気及びＥＧＲガスの混合の不足傾向が大きくなるとはいえ、その度合は機関回転速度ＮＥに応じて異なったものとなる。そして当該ＥＧＲ装置５０では、この点に鑑み、上記のように機関回転速度ＮＥが大きいときと機関回転速度ＮＥが小さいときとの間での開度に違いをもたせるようにしているため、第２分岐通路５４を介してのＥＧＲガスの供給量を機関回転速度ＮＥに見合ったものに維持することができるようになる。

（５）本実施形態のＥＧＲ装置５０では、第２分岐通路５４の通路面積が第１分岐通路５３の通路面積よりも大きく設定されるようにしている。これにより、第１分岐通路５３及び第２分岐通路５４を介して吸気通路３１へのＥＧＲガスの供給を行う場合において、第２分岐通路５４を介してのＥＧＲガスの供給量が第１分岐通路５３を介してのＥＧＲガスの供給量よりも多くなるため、通路面積の関係がこれとは反対に設定される場合と比較して、吸気及びＥＧＲガスの混合をより促進させることができるようになる。

（６）本実施形態のＥＧＲ装置５０では、吸気通路３１の屈曲部３１Ａの下流側近傍に第２分岐通路５４の出口が設けられるようにしている。これにより、屈曲部３１Ａを通過することにともない吸気の乱れが生じている付近にＥＧＲガスを供給することができるようになる。

（その他の実施形態）
なお、本発明の実施態様は上記実施形態に限られるものではなく、例えば以下に示すように変更することもできる。

・上記実施形態では、切替バルブ５６についての制御構造として、エンジン１０の低回転速度時に切替バルブ５６を全閉に維持し、エンジン１０の高回転速度時には切替バルブ５６を全開に維持するものを採用したが、同制御構造はこれに限られるものではない。

例えば、エンジン１０の高回転速度時において、機関回転速度ＮＥが大きいときの切替バルブ５６の開度を機関回転速度ＮＥがこれよりも小さいときの開度よりも大きくすることもできる。この場合のより具体的な制御態様としては、例えば、機関回転速度ＮＥが増大するにつれて切替バルブ５６の開度を次第に大きくする態様、あるいは高回転速度領域を複数の回転速度領域に分割し、高回転側の回転速度領域に移行するにつれて切替バルブ５６の開度を段階的に大きくする態様が挙げられる。

・上記実施形態では、切替バルブ５６の制御のための回転速度領域として、アイドル回転速度から１０００ｒｐｍまでを低回転速度領域として設定し、これよりも大きい回転速度領域を高回転速度領域として設定したが、同制御のための回転速度領域の設定態様はこれに限られるものではない。

例えば、低回転速度領域についてその上限の境界値は、ＥＧＲガスの逆流に起因するディーゼルスロットル３２へのデポジットの形成態様に基づいて、上記にて例示した値とは別の値を適宜設定することもできる。すなわち、１０００ｒｐｍ未満の回転速度領域であってもデポジットの形成が生じないまたは形成される量がわずかとなる領域が確認されるときには、これに応じて低回転速度領域の上限値としてより小さい値を設定することもできる。またあるいは、切替バルブ５６の制御のための回転速度領域として、低回転領域及び中回転領域及び高回転領域といった３つ以上の領域を設定し、そのうちの少なくとも低回転領域及び高回転領域について上記実施形態に準じた態様をもって切替バルブ５６の制御を行うこともできる。

・上記実施形態では、ＥＧＲ通路５１におけるＥＧＲガスの流通経路を切り替えるための切替制御弁として切替バルブ５６のみを備える構成を採用したが、同切替制御弁の構造はこれに限られるものではない。

例えば、第１分岐通路５３及び第２分岐通路５４のそれぞれに切替バルブ５６を設け、エンジン１０の低回転速度時に第１分岐通路５３の切替バルブ５６を開弁状態に維持し、第２分岐通路５４の切替バルブ５６を閉弁状態に維持することもできる。またあるいは、切替バルブ５６に代えて基本通路５２の分岐点に第１分岐通路５３及び第２分岐通路５４の入口の開閉状態を切り替える単一のバルブを設け、エンジン１０の低回転速度時には同バルブにより第１分岐通路５３の入口のみを開放し、エンジン１０の高回転速度時には同バルブにより第２分岐通路５４の入口のみを開放することもできる。また、この単一のバルブと上記実施形態にある切替バルブ５６とを併用することもできる。

・上記実施形態では、ＥＧＲ通路５１の出口（第１出口５３Ａ及び第２出口５４Ａ）を吸気通路３１の屈曲部３１Ａの近傍に設ける構成としたが、例えば、吸気通路３１において、屈曲部３１Ａから十分に離れた直線部分にＥＧＲ通路５１の出口を設けることもできる。またあるいは、インテークマニホールド３３の各分岐管のそれぞれについてＥＧＲ通路５１の出口を設けることもできる。要するに、ディーゼルスロットル３２の吸気下流側であればＥＧＲ通路５１の出口の設定位置は適宜変更可能であり、その場合においても上記実施形態の効果に準じた効果を奏することはできる。

・上記実施形態では、ＥＧＲ通路５１として、基本通路５２及び第１分岐通路５３及び第２分岐通路５４からなる通路を採用したが、ＥＧＲ通路５１の構成はこれに限られるものではない。

例えば、基本通路５２にさらに別の分岐通路を設け、この分岐通路の出口を吸気通路３１に接続することにより、基本通路５２から分岐する通路を３つ以上とすることもできる。この場合にも、複数の分岐通路のうち出口がディーゼルスロットル３２に最も近いところにある分岐通路に切替バルブ５６を設け、エンジン１０の低回転速度時にこのバルブ５６を閉弁することにより上記実施形態の効果に準じた効果を奏することができる。すなわち、ＥＧＲ通路５１の出口として３つ以上の出口が設けられる場合であれ、エンジン１０の低回転速度時において、そのうちの最も吸気上流側にある出口（この出口を有する分岐通路）を閉鎖することにより、ディーゼルスロットル３２へのデポジットの形成を抑制することはできる。

・上記実施形態では、ＥＧＲ装置５０において排気通路４２と吸気通路３１とを接続する通路として単一のＥＧＲ通路５１を備える構成を採用したが、排気通路４２と吸気通路３１とを接続するＥＧＲ通路を複数設けることもできる。例えば、ＥＧＲ通路５１に並行してこれとは別にＥＧＲ通路を設けた場合、エンジン１０の低回転速度時において複数のＥＧＲ通路のうち出口が最も吸気上流側にある通路を閉鎖することにより、上記実施形態の効果に準じた効果を奏することはできる。

・上記実施形態では、車両用Ｖ型８気筒ディーゼルエンジンのＥＧＲ装置として本発明を具体化したが、本発明の適用対象となるＥＧＲ装置はこれに限られるものではなく、例えば、その他の気筒構造を有するディーゼルエンジンあるいはガソリンエンジンについて、そのＥＧＲ装置に対しても同様に本発明を適用することはできる。要するに、吸気量制御弁の下流側にＥＧＲガスの出口を有する第１分岐通路と、吸気量制御弁の下流側且つ第１分岐通路の出口よりも上流側にＥＧＲガスの出口を有する第２分岐通路とを備えるＥＧＲ装置であれば、いずれの装置についても上記実施形態に準じた態様をもって本発明を適用することができる。

本発明にかかる内燃機関の排気還流装置を具体化した一実施形態について、この装置を備えるディーゼルエンジンの構成を示す構成図。 同実施形態のＥＧＲ装置について、その一部の拡大構造を示す拡大断面図。 同実施形態のＥＧＲ装置により実行される「ＥＧＲガス流量調整処理」について、その処理手順を示すフローチャート。 同実施形態の「ＥＧＲガス流量調整処理」を実行した際の各パラメーターについての変化態様を示すタイミングチャート。

符号の説明

１０…エンジン、２０…エンジン本体、２１…シリンダブロック、２２…気筒、２３…第１バンク、２４…第２バンク、３０…吸気装置、３１…吸気通路、３１Ａ…屈曲部、３２…ディーゼルスロットル、３３…インテークマニホールド、４０…排気装置、４１…エキゾーストマニホールド、４２…排気通路、５０…ＥＧＲ装置、５１…ＥＧＲ通路、５２…基本通路、５３…第１分岐通路、５３Ａ…第１出口、５４…第２分岐通路、５４Ａ…第２出口、５５…ＥＧＲバルブ、５６…切替バルブ、６０…電子制御装置、６１…エアフロメータ、６２…回転速度センサ。

Claims (9)

1. 吸入空気量を調整する吸気量制御弁を吸気通路に備える内燃機関において還流通路により排気通路から吸気通路への排気の還流を行うものであって、前記還流通路として、前記吸気量制御弁の下流側に還流排気の出口を有する第１還流通路と、前記吸気量制御弁の下流側且つ前記第１還流通路の出口よりも上流側に還流排気の出口を有する第２還流通路とを備える内燃機関の排気還流装置において、
   機関回転速度が低回転速度領域にあるときに前記第１還流通路のみにより還流排気を吸気通路に供給する制御弁が設けられる
   ことを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
2. 吸入空気量を調整する吸気量制御弁を吸気通路に備える内燃機関において還流通路により排気通路から吸気通路への排気の還流を行うものであって、前記還流通路として、前記吸気量制御弁の下流側に還流排気の出口を有する第１還流通路と、前記吸気量制御弁の下流側且つ前記第１還流通路の出口よりも上流側に還流排気の出口を有する第２還流通路とを備え、この第２還流通路の出口が前記還流通路に設けられる複数の出口のうち前記吸気量制御弁に最も近いところに位置する内燃機関の排気還流装置において、
   機関回転速度が低回転速度領域にあるときに前記第２還流通路からの吸気通路への還流排気の供給を遮断する制御弁が設けられる
   ことを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
3. 請求項１または２に記載の内燃機関の排気還流装置において、
   前記第２還流通路に前記制御弁が設けられる
   ことを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の排気還流装置において、
   前記制御弁は、機関回転速度が高回転速度領域にあるときに前記第２還流通路により吸気通路への還流排気の供給を行う
   ことを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
5. 請求項４に記載の内燃機関の排気還流装置において、
   前記制御弁は、機関回転速度が高回転速度領域にあるとき、機関回転速度が大きいときの開度を機関回転速度が小さいときの開度よりも大きくする
   ことを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の排気還流装置において、
   前記第２還流通路の通路面積が前記第１還流通路の通路面積よりも大きく設定される
   ことを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関の排気還流装置において、
   吸気通路の屈曲部の下流側近傍に前記第２還流通路の出口が設けられる
   ことを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
8. 請求項７に記載の内燃機関の排気還流装置に置いて、
   前記吸気量制御弁との間に前記屈曲部が位置する態様で前記第２還流通路の出口が設けられる
   ことを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の内燃機関の排気還流装置において、
   当該還流装置は、前記還流通路における還流排気の流量を制御する還流制御弁を前記制御弁とは別に備えるものであり、
   前記還流通路は、入口が排気通路に接続される基本還流通路と、この基本通路から分岐して出口がそれぞれ吸気通路に接続される前記第１還流通路及び前記第２還流通路とにより構成されるものであり、
   前記還流制御弁は、前記基本還流通路に設けられるものであり、
   前記制御弁は、前記第２還流通路に設けられるものである
   ことを特徴とする内燃機関の排気還流装置。

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