JP2011220127A - 排気ガス循環装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 エンジンに吸入空気を供給するための吸気通路６８、６９に還流させるＥＧＲガスの流量を有効に確保すると共に、ＥＧＲガスの脈動圧力に起因する放射音（脈動音）を十分に低減し、エアフローメータの計測精度を改善することを課題とする。
【解決手段】 インレットパイプ６２の最小内径部に絞り部６７を設けている。また、インレットパイプ６２は、絞り部６７に向かうに従って流路断面積が徐々に縮径されている。これにより、吸気通路６８、６９に還流させるＥＧＲガス還流量を有効に増量できる。また、ＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部４の内部に、ＥＧＲガスの脈動を吸収する共鳴室７３、およびＥＧＲガス流路７１、７２と共鳴室７３とを連通する連通部７４を設けている。これにより、共鳴室７３により特定周波数の脈動が吸収されるため、ＥＧＲガスの脈動圧力に起因する放射音（脈動音）を低減し、エアフローメータの計測精度を改善できる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、内燃機関の排気ガス（排出ガス）の一部であるＥＧＲガスを排気通路から吸気通路に再循環（還流）させる排気ガス循環装置（排気ガス還流装置）に関するものである。

従来より、例えばディーゼルエンジン等の内燃機関（エンジン）の燃焼室より排出される排気ガス中に含まれる有害物質（例えば窒素酸化物：ＮＯｘ）の低減を図るという目的で、排気ガスの一部であるＥＧＲガスを排気通路から吸気通路に再循環（還流）させる排気ガス還流管（ＥＧＲパイプ）を備えた排気ガス循環装置（ＥＧＲシステム）が公知である。
このＥＧＲシステムとして、ターボ過給機のタービンよりも上流側の排気通路から排気ガスの一部（ＥＧＲガス）を取り出す「高圧ループＥＧＲ装置（ＨＰＬ−ＥＧＲシステム）」と、ターボ過給機のタービンよりも下流側の排気通路からＥＧＲガスを取り出す「低圧ループＥＧＲ装置（ＬＰＬ−ＥＧＲシステム）」とを併設する構造が用いられるようになってきている。

１つのエンジンに対してＨＰＬ−ＥＧＲシステムとＬＰＬ−ＥＧＲシステムが併設される理由は、ＨＰＬ−ＥＧＲシステムのみでは高負荷時にターボ過給機の過給による吸気圧力の上昇分により十分なＥＧＲガスの流量（ＥＧＲ量）を確保できない場合があるからである。
エンジンの低中負荷領域では、エキゾーストマニホールド内の排気圧力に比べて、インテークマニホールド内の吸気圧力（過給圧）が低く、両マニホールド間の差圧が大きいため、ＨＰＬ−ＥＧＲシステムで比較的に多くのＥＧＲガスを還流させることができる。しかし、エンジンの高負荷領域では、ターボ過給機の過給のためにインテークマニホールドの圧力が上昇して両マニホールド間の差圧が小さくなるので、ＨＰＬ−ＥＧＲシステムではＥＧＲガスを還流し難くなる。
これに対し、ＬＰＬ−ＥＧＲシステムは、ターボ過給機の過給による吸気圧力の上昇の影響を受けないので、高負荷時においてもＥＧＲガスの流量（ＥＧＲ量）を確保することができる。

ここで、近年、ＥＧＲガスをエンジンの燃焼室に大量に入れて排気ガス性能を更に改善したいという要望がある。
そこで、図４に示したように、吸気管１０１の途中に絞り部１０２を設け、この絞り部１０２の周囲を取り囲むように環状のスリット１０３を設け、このスリット１０３の周囲を取り囲むように環状のチャンバ１０４を設け、このチャンバ１０４にＥＧＲガス導入流路１０５を接続し、ＥＧＲガス導入流路１０５からチャンバ１０４、スリット１０３を経由して吸気管１０１を流通する外気（新規吸入空気：以下新気と言う）にＥＧＲガスを混入させるようにしたＥＧＲガス混合装置（従来例１）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

吸気管１０１は、絞り部１０２に向けて徐々に流路断面積が縮径される開口側端部を有する第１円筒パイプ１１１と、絞り部１０２から徐々に流路断面積が拡径される開口側端部を有する第２円筒パイプ１１２とを備えている。
これは、ＥＧＲガス導入流路１０５から絞り部１０２にＥＧＲガスを、また、第１円筒パイプ１１１から絞り部１０２に新気を導入し、その後に、ディフューザとして機能する第２円筒パイプ１１２によって圧力回復を行うもので、エジェクタと同等の構成を有している。

［従来の技術の不具合］
ところが、従来例１のＥＧＲガス混合装置においては、ＥＧＲガスをチャンバ１０４から絞り部１０２に導入しているため、排気ガス（ＥＧＲガス）の脈動を伴う。また、ＥＧＲガス導入流路１０５の流路長に応じた共鳴周波数で気柱共鳴を生じて、特に排気ガス（ＥＧＲガス）の脈動圧力に起因して脈動（音）が大きくなる。
また、ＬＰＬ−ＥＧＲシステムの場合には、ターボ過給機のコンプレッサの上流側にＥＧＲガスが還流されるため、吸入空気量を計測するエアフローメータは、還流されたＥＧＲガスの脈動の影響を受け易くなるので、エアフローメータで精度良く吸入空気量を計測することが困難になるという問題がある。
この結果として、エアフローメータの計測精度に悪影響を及ぼしたり、脈動レベルによっては、ＥＧＲガスの流量を有効に確保できなかったりする問題がある。

［先行の技術の不具合］
そこで、エンジンの吸気通路に再循環（還流）させるＥＧＲガスの流量（ＥＧＲガス還流量）を有効に確保するという目的で、既に特願２００９−１８５５２６号を出願した。これは、図５に示したように、吸気管を、内部に吸気通路が形成される内管２０１、２０２と、これらの内管２０１、２０２の外周側に、内管２０１、２０２との間に円筒状の内部空間（チャンバ）２０３を形成する外管２０４とで構成している。
そして、内管２０１の下流端と内管２０２の上流端との間に環状のスリット２０５を形成し、ＥＧＲガス導入口２０６からチャンバ２０３内に導入されたＥＧＲガスを旋回させてＥＧＲガスに含まれる異物を遠心分離して清浄なＥＧＲガスのみをスリット２０５を介して吸気管の内部に導入し、ＥＧＲガスから遠心分離された異物を外管２０４の重力方向の下方側に設けた分離槽部２０７内に貯留するようにしたＥＧＲガス混合装置（比較例１）である。
この比較例１のＥＧＲガス混合装置を使用することによって、ＥＧＲガスの流量を確保することができるが、この出願では、排気脈動について何も考慮されていない。このため、脈動レベルによっては、効果的なＥＧＲガスの増量ができないという問題があった。また、音やエアフローメータの計測精度を改善することについても何ら考慮されていない。

仏国特許出願公開第２８９６５４６号明細書

本発明の目的は、吸気通路に還流させる排気ガスの流量を有効に確保することのできる排気ガス循環装置を提供することにある。また、排気ガスの脈動圧力に起因する放射音（脈動音）を十分に低減し、また、空気流量計（エアフローメータ）の計測精度を改善することのできる排気ガス循環装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明によれば、吸気管を、内部に吸気通路が形成された内筒体（内管）、およびこの内筒体の周囲を周方向に取り囲むように設置された外筒体（外管）を有する２重管形状の吸気管としている。
排気ガス還流管は、吸気管の外筒体に接続されている。
また、吸気管の内筒体に、吸気通路の（流路）断面積（内径）を絞る絞り部、およびこの絞り部近傍で外筒体の内面に向けて開口した開口部を設けている。
また、吸気管の内筒体の外面と外筒体（の内面）との間に、排気ガス還流管から排気ガスが導入される排気ガス流路を設けている。この排気ガス流路は、開口部を介して吸気通路に連通している。

これによって、吸気管の内筒体の絞り部を（新規）吸入空気が流れることにより、（新規）吸入空気の流速が高まり、絞り部近傍または絞り部よりも吸気流方向の下流側に負圧が発生する。この負圧が開口部を介して排気ガス流路および排気ガス還流管の内部に作用するため、排気ガス還流管から排気ガス流路に導入した排気ガスが開口部を介して吸気通路に吸引される。したがって、吸気通路の途中に絞り部を有しない吸気系と比べて、吸気通路に還流させる排気ガスの流量（ＥＧＲガス還流量）を有効に確保（増量）することができる。そして、排気ガス流路から開口部を介して吸気通路に流入した排気ガスは、絞り部で流速が高められた（新規）吸入空気と良好に混合することで、（新規）吸入空気と排気ガスとの混合ガスとなった後に、吸気通路から内燃機関の燃焼室に吸い込まれる。これにより、内燃機関に排気ガスが大量に還流（再循環）されることになるので、窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生量を更に低減することができる。この結果、排気ガス性能を更に改善することができる。

また、吸気管の内筒体の外面と外筒体（の内面）との間（に形成されるチャンバ内）に、排気ガスの脈動を吸収するレゾネータ容積部（共鳴室）を設けている。このレゾネータ容積部は、連通部を介して排気ガス流路に連通している。
ここで、排気ガス流路（を含むチャンバ）の内部は、ほぼ排気ガスのみで満たされているので、レゾネータ容積部が排気ガスの脈動を吸収することができる。また、レゾネータ容積部により特定周波数の脈動音が吸収されるため、排気ガスの脈動圧力に起因する放射音（脈動音）を低減することができる。したがって、脈動を低減された排気ガスが開口部を介して吸気通路を流れる（新規）吸入空気に合流させることができるので、吸気通路に還流させる排気ガスの流量（ＥＧＲガス還流量）を更に有効に確保（更に増量）することができる。
また、レゾネータ容積部を吸気管の内筒体の外面と外筒体（の内面）との間に構成しているので、レゾネータ容積部を外筒体の外壁面より外部側に突出するように搭載するものと比べて、２重管形状の吸気管の体格がコンパクトなものとなる。したがって、自動車等の車両への搭載スペース、特にエンジンルーム内への搭載スペースを縮小化することができる。

請求項２に記載の発明によれば、吸気管の内筒体は、絞り部よりも吸気流方向の上流側にインレットパイプを配設している。このインレットパイプは、絞り部に向かうに従って（流路）断面積（内径）が徐々に縮径されたノズルとしての機能を有している。例えば円錐台（円）筒状となるように形成しても良い。
これにより、インレットパイプの下流端部から絞り部に向けて（新規）吸入空気が流れることにより、（新規）吸入空気の流速が高まり、絞り部近傍または絞り部よりも吸気流方向の下流側に負圧が発生する。この負圧が開口部を介して排気ガス流路および排気ガス還流管の内部に作用するため、排気ガス還流管から排気ガス流路に導入した排気ガスが開口部を介して吸気通路に吸引される。

請求項３に記載の発明によれば、吸気管の内筒体は、絞り部よりも吸気流方向の下流側にアウトレットパイプを配設している。このアウトレットパイプは、絞り部（およびインレットパイプの最小内径部）と同一の（流路）断面積（内径）となっている。
なお、アウトレットパイプ（の吸気流方向）の上流端部を、絞り部より遠ざかるに従って（流路）断面積（内径）が徐々に拡径するディフューザとしての機能を有している。例えば円錐台（円）筒状となるように形成しても良い。

請求項４に記載の発明によれば、連通部の（流路）断面積または径方向寸法を、レゾネータ容積部の（流路）断面積または径方向寸法よりも小さくなるように設定している。
ここで、レゾネータ容積部が共鳴する共鳴周波数は、一般的にヘルムホルツの式によって、音速、レゾネータ容積部の容積、連通部の（流路）断面積、連通部の通路長で決定される。このため、レゾネータ容積部における脈動（音）低減効果を向上するには、連通部の（流路）断面積または径方向寸法を、レゾネータ容積部の（流路）断面積または径方向寸法よりも小さく設定することが望ましい。また、所望の共鳴周波数に合わせてレゾネータにおける脈動（音）低減効果を向上するために、連通部の通路長をより長く設定したり、また、レゾネータ容積部の容積をより多く確保したりしても構わない。

請求項５に記載の発明によれば、絞り部およびその近傍で開口した開口部、つまり排気ガス流路と吸気通路とを連通する開口部として、吸気管の内筒体の周方向に延びる環状の吸引孔（スリット）を採用しても良い。この場合には、排気ガス還流管から排気ガス流路に導入された排気ガスが、内筒体の環状の吸引孔を通って、内筒体の（ほぼ）全周から吸気通路内に流入し、しかも絞り部近傍または絞り部よりも吸気流方向の下流側に生じる負圧部により排気ガス流路に導入された排気ガスが良好に吸引される。これにより、吸気通路を流れる（新規）吸入空気に大量の排気ガスを良好に混合させることができる。
なお、環状の吸引孔（スリット）を絞り部の周囲を周方向に取り囲むように設けても良い。

請求項６に記載の発明によれば、吸気管の内筒体または外筒体に、排気ガス流路とレゾネータ容積部（共鳴室）とを区画形成する仕切り壁を設けている。
請求項７に記載の発明によれば、仕切り壁に、排気ガス流路と連通部とを隔離する隔壁を設けている。そして、仕切り壁の隔壁は、吸気管の外筒体の内面との間に連通部を隔てて対向して配置されている。
なお、仕切り壁の隔壁を（円）筒状の連通管壁部としても良い。

請求項８に記載の発明によれば、仕切り壁に、開口部（環状の吸引孔、スリット）に向けて縮径するように傾斜した傾斜面を設けている。そして、排気ガス流路は、仕切り壁の傾斜面と少なくとも開口部との間に、開口部の中心を通る軸線に対して傾斜して延びる傾斜流路を設けている。なお、内筒体の外面の周囲を取り囲むように傾斜流路が形成される場合には、仕切り壁の傾斜面と開口部および内筒体の外面との間に傾斜流路が形成される。
これによって、内燃機関の排気ガスを排気ガス流路から開口部を介して吸気通路に流入させる際に、排気ガスが傾斜面に沿って、つまり傾斜通路の軸線に沿って真っ直ぐ（ストレート）に流れ、ほぼ直角に屈曲することなく、開口部を介して吸気通路にスムーズに流入するため、排気ガスの圧力損失の増加を抑制することができる。これにより、排気通路から吸気通路に還流させる排気ガスの流量を増量させる排気ガス増量効果を向上することができる。また、連通部の（流路）断面積が、レゾネータ容積部の（流路）断面積よりも大きくなったり、また、連通部の通路長が短くなったり、また、レゾネータ容積部の容積が小さくなったりすることなく、排気ガス増量効果を向上できるので、レゾネータ容積部における脈動（音）低減効果が損なわれることはない。
なお、仕切り壁の傾斜面を、排気ガス流方向の上流側から下流側（開口部側）に向かって下り勾配となるように傾斜させても良い。また、傾斜面または傾斜流路の軸線を、吸気通路の中心軸線に対して鋭角となるような傾斜角度分だけ傾斜させるようにしても良い。

請求項９に記載の発明によれば、吸気管の外筒体に、内筒体の外面との間に排気ガス流路を形成する円筒内面、および排気ガス還流管から導入した排気ガスの流れに外筒体の円筒内面に沿うように旋回する旋回流を発生させる旋回流発生手段を設けている。
これにより、内燃機関の排気ガスは、排気ガス還流管から排気ガス流路内に導入される際、排気ガス流路内において（内筒体の外面の周囲を）外筒体の円筒内面に沿うように排気ガス流路の周方向に旋回する。このように排気ガス流路内に形成される排気ガスの旋回流は、内筒体の開口部（環状の吸引孔、スリット）の周囲まで到達すると、内筒体の開口部（環状の吸引孔、スリット）を通って、内筒体の（ほぼ）全周から吸気通路内に流入する。しかも絞り部近傍または絞り部よりも吸気流方向の下流側に生じる負圧部により排気ガス流路に導入された排気ガスが良好に吸引される。これにより、吸気通路を流れる（新規）吸入空気に大量の排気ガスを良好に混合させることができる。

請求項１０に記載の発明によれば、排気ガス還流管は、外筒体の円筒内面の接線方向に延びるガス導入流路を有している。
これにより、排気ガス還流管のガス導入流路から排気ガス流路内に導入された排気ガスは、排気ガス流路内において（内筒体の外面の周囲を）外筒体の円筒内面に沿うように旋回する旋回流を形成する。
請求項１１に記載の発明によれば、内燃機関の吸気通路に設置されたコンプレッサ、排気通路に設置されたタービン、およびコンプレッサとタービンとを連結するシャフトを有するターボ過給機を備えている。

請求項１２に記載の発明によれば、排気通路は、タービンよりも排気ガス流方向の下流側にガス分岐部を有している。また、吸気通路は、コンプレッサよりも吸気流方向の上流側にガス合流部を有している。また、排気ガス循環装置は、内燃機関の排気ガスをガス分岐部からガス合流部に還流させる排気ガス還流管を有している。
この排気ガス還流管を流れる排気ガスは、ターボ過給機の過給による吸気圧力の上昇の影響を受けないので、高負荷時においてもガス分岐部からガス合流部に再循環（還流）させる排気ガスの流量を十分に確保することができる。
請求項１３に記載の発明によれば、吸気管に、ガス合流部よりも吸気流方向の上流側近傍に、（新規）吸入空気の流量を検出する空気流量計（エアフロメータ）を設置している。ここで、レゾネータ容積部が連通部を介して排気ガス流路に連通しているので、レゾネータ容積部で排気ガスの脈動が吸収される。これにより、空気流量計の計測精度に悪影響を及ぼすことなく、排気ガス増量効果および脈動（音）低減効果を向上することができる。

内燃機関のＥＧＲ制御装置（ＥＧＲシステム）を示した構成図である（実施例１）。 ＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部を示した概略図である（実施例１）。 ＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部を示した概略図である（実施例２）。 ＥＧＲガス混合装置を示した概略図である（従来例１）。 ＥＧＲガス混合装置を示した概略図である（比較例１）。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
本発明は、吸気通路に還流させる排気ガスの流量（ＥＧＲガス還流量）を有効に確保するという目的、また、排気ガス（ＥＧＲガス）の脈動圧力に起因する放射音（脈動音）を十分に低減するという目的を、吸気管の内筒体に、吸気通路の（流路）断面積（内径）を絞る絞り部、およびこの絞り部の近傍で開口した開口部を設け、吸気管の内筒体の外面と外筒体（の内面）との間に、排気ガス還流管から導入した排気ガスを、開口部を経て吸気通路に流入させる排気ガス流路を設けたことで実現した。
さらに、空気流量計の計測精度に悪影響を及ぼすことなく、ＥＧＲガス流量の増量効果および脈動（音）低減効果を向上するという目的を、ターボ過給機のタービンよりも排気ガス流方向の下流側のガス分岐部からターボ過給機のコンプレッサよりも吸気流方向の上流側のガス合流部に排気ガス（ＥＧＲガス）を再循環（還流）させる「低圧ループＥＧＲ装置（ＬＰＬ−ＥＧＲシステム）」において、吸気管の内筒体に、吸気通路の（流路）断面積（内径）を絞る絞り部、およびこの絞り部の近傍で開口した開口部を設け、吸気管の内筒体の外面と外筒体（の内面）との間に、排気ガス還流管から導入した排気ガスを開口部を経て吸気通路に流入させる排気ガス流路を設けたことで実現した。
なお、空気流量計は、ガス合流部よりも吸気流方向の上流側近傍に設置される。例えばエアクリーナとガス合流部との間に空気流量計が設置される。

［実施例１の構成］
図１および図２は本発明の実施例１を示したもので、図１は内燃機関のＥＧＲ制御装置（ＥＧＲシステム）を示した図で、図２はＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部を示した図である。

本実施例の内燃機関の制御装置（エンジン制御システム）は、複数の気筒を有するディーゼルエンジン等の内燃機関（エンジン）の各気筒毎の燃焼室より流出した排気ガスの一部であるＥＧＲガスを排気管から吸気管に再循環（還流）させる排気ガス循環装置（内燃機関のＥＧＲ制御装置：以下ＥＧＲシステムと言う）と、このＥＧＲシステムを燃料噴射装置およびスロットル装置等の各システムと関連して制御するエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）とを備えている。

エンジンは、燃料が直接燃焼室内に噴射供給される直接噴射式のディーゼルエンジンが採用されている。エンジンは、複数の気筒（第１〜第４気筒）を有している。
また、エンジンは、各気筒毎の燃焼室内に吸入空気を導入するための吸気ダクト１と、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出する排気ガスを外部に排出するための排気ダクト２とを備えている。
また、エンジンには、エアクリーナ３、燃料噴射装置、スロットル装置、ターボ過給機（ターボチャージャ）、ＨＰＬ−ＥＧＲシステムおよびＬＰＬ−ＥＧＲシステム等が搭載されている。エンジンは、自動車等の車両のエンジンルームに搭載されている。

ここで、エアクリーナ３は、インレットダクト（外気導入ダクト）の上流端で開口した外気導入口より空気導入流路（吸気通路）に導入される外気（新気）を濾過するフィルタエレメント（濾過エレメント）を有している。このフィルタエレメントは、外気（新気）中に含まれる不純物（塵や埃、砂等のダスト）を捕捉して取り除くことで、硬質のダストがエンジンの各気筒毎の燃焼室に吸い込まれることによるエンジンの摺動部の摩耗を防止するエアフィルタである。そして、フィルタエレメントは、エンジンの吸気ダクト１の最上流部に設置されるエアクリーナケースの内部に収容保持されている。

このエアクリーナケースの下流端部は、エアクリーナ３のアウトレットパイプおよびエアクリーナホースを介して、ＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部４に接続している。また、ＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部４の下流端部は、ターボ過給機のコンプレッサハウジングに接続している。タービンハウジングの下流端部は、インテークダクトを介して、インタークーラ５に接続している。インタークーラ５の下流端部は、インテークダクトを介して、スロットル装置のスロットルボディに接続している。スロットルボディの下流端部は、サージタンク７およびインテークマニホールド（吸気分岐管）を介して、エンジンの各気筒毎の吸気ポートに接続している。これらのエアクリーナケース、アウトレットパイプ、エアクリーナホース、ＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部４、コンプレッサハウジング、インテークダクト、インタークーラ５、インテークダクト、スロットルボディ、サージタンク７およびインテークマニホールド等により吸気ダクト１が構成されている。
ＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部４は、複数のパーツよりなる。複数のパーツは、金属材料または合成樹脂材料によって形成されている。なお、ＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部４の詳細は後述する。

インタークーラ５は、ターボ過給機のコンプレッサで圧縮または加圧または加速されて高圧になり吸気温度が上昇した高圧流体（吸入空気または混合ガス）を冷却する空気冷却器（熱交換器）である。
スロットル装置は、スロットルバルブ６を有している。このスロットルバルブ６は、吸気通路を開閉するバタフライバルブである。これにより、ＨＰＬ−ＥＧＲシステムからのＥＧＲガスの流量が多くなるように調整可能である。また、サージタンク７は、スロットル装置の吸気流方向の下流側に設けられている。このサージタンク７を経由して、エンジンの各気筒毎の燃焼室へ吸入空気が分配供給される。
また、エンジンの各気筒毎の排気ポートの下流端部は、エキゾーストマニホールド（排気分岐管）、エキゾーストパイプを介して、ターボ過給機のタービンハウジングに接続している。タービンハウジングの下流端部は、エキゾーストパイプを介して、マフラに接続している。これらのエキゾーストマニホールド、エキゾーストパイプ、タービンハウジング、エキゾーストパイプおよびマフラ等により排気ダクト２が構成されている。

エンジンは、吸気ダクト１の最下流部を構成するインテークマニホールドの下流端部および排気ダクト２の最上流部を構成するエキゾーストマニホールドの上流端部が気密的に結合されるシリンダヘッドと、このシリンダヘッドとの間に燃焼室を形成するシリンダブロックとを備えている。
シリンダヘッドの一方側に形成される複数の吸気ポートは、吸気バルブ１１によって開閉される。また、シリンダヘッドの他方側に形成される複数の排気ポートは、排気バルブ１２によって開閉される。また、シリンダヘッドには、グロープラグ１３が設置されている。
そして、シリンダブロックの内部に形成されるシリンダボア内には、連接棒を介してクランクシャフトに連結されたピストン１４が摺動自在に支持されている。

燃料噴射装置は、ディーゼルエンジン用の燃料噴射システムとして知られるコモンレール式燃料噴射システム（蓄圧式燃料噴射装置）によって構成されている。このコモンレール式燃料噴射システムは、燃料タンクから吸入した燃料を加圧して圧送供給する低圧燃料ポンプ（フィードポンプ）と、このフィードポンプから吐出された燃料を吸入して加圧する高圧燃料ポンプ（サプライポンプ）と、このサプライポンプから吐出された高圧燃料が導入されるコモンレールと、このコモンレールの各燃料出口から高圧燃料が分配供給される複数の燃料噴射弁（インジェクタ）とを備え、コモンレールの内部に蓄圧された高圧燃料を各インジェクタを介してエンジンの各気筒毎の燃焼室内に噴射供給するように構成されている。
なお、複数のインジェクタは、エンジンの各気筒毎に対応してシリンダヘッドに搭載されている。また、サプライポンプおよび複数のインジェクタは、ＥＣＵによって通電制御されるように構成されている。

エンジンの吸気ダクト１は、エンジンの各気筒毎の燃焼室に吸入空気を供給するための吸気通路が形成された吸気管である。この吸気ダクト１には、エンジンの各気筒毎の燃焼室に供給される吸入空気の流量（吸入空気量、吸気量：以下空気流量と言う）に対応した電気信号（ＡＦＭ出力信号）を出力するエアフロメータ１５が搭載されている。
エアフロメータ１５は、吸気ダクト１、特にエアクリーナ３のアウトレットパイプに形成された取付孔にプラグイン方式によって着脱自在に取り付けられている。このエアフロメータ１５は、例えば熱線として発熱抵抗体（流量測定素子）の放熱量に基づいて、エアクリーナ３のフィルタエレメントを通過した空気流量を計測する熱式エアフロメータ（熱線式空気流量計）である。また、エアフロメータ１５は、空気流量を電気信号に変換してＥＣＵへ出力する。そして、ＥＣＵは、エアフロメータ１５より出力された電気信号に基づいて空気流量を算出し、この算出した空気流量を各種エンジン制御に使用する。

エンジンの排気ダクト２は、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出する排気ガスを排気浄化装置を経由して外部に排出するための排気通路が形成された排気管である。
本実施例では、排気浄化装置として、ターボ過給機のタービン１８を通過した排気ガス中に含まれる煤等の粒子状物質（パティキュレート：ＰＭ）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）１６、およびこのＤＰＦ１６を通過した排気ガス中のＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ等を浄化する三元触媒等の触媒１７が採用されている。
ＤＰＦ１６は、周知の構造のセラミックス製のフィルタである。なお、ＤＰＦ１６よりも上流側の排気ダクト２に、酸化触媒（ＤＯＣ）が設置されていても良い。
なお、三元触媒等の触媒１７の代わりに、ＮＯｘ触媒を使用しても良い。

ターボ過給機は、吸入空気または混合ガス（新気＋ＥＧＲガス）を過給（圧縮または加圧または加速）してエンジンの各気筒毎の燃焼室へと高圧流体を送り込むターボチャージャである。このターボ過給機は、排気ダクト２内に形成される排気通路の途中に配設されたタービン１８と、吸気ダクト１内に形成される吸気通路の途中に配設されたコンプレッサ１９と、タービン１８とコンプレッサ１９とを連結するロータシャフト（回転軸）２０とを備えている。
タービン１８は、エンジンより排出される排気ガスにより回転駆動されるタービンインペラ、およびこのタービンインペラを回転自在に収容するタービンハウジングを有している。
コンプレッサ１９は、タービンインペラと同軸的に配設されて、タービンインペラにより回転駆動されるコンプレッサインペラ、およびこのコンプレッサインペラを回転自在に収容するコンプレッサハウジングを有している。

ここで、本実施例のＥＧＲシステム（排気ガス循環装置）は、ターボ過給機のタービン１８よりも上流側の排気通路（ＨＰＬ−ＥＧＲガス分岐部２１）からターボ過給機のコンプレッサ１９よりも下流側の吸気通路（ＨＰＬ−ＥＧＲガス合流部であるサージタンク７）へ高圧ＥＧＲガスを還流させる高圧ＥＧＲ装置（ＨＰＬ−ＥＧＲシステム）と、ターボ過給機のタービン１８よりも下流側の排気通路、特にＤＰＦ１６よりも下流側の排気通路（ＬＰＬ−ＥＧＲガス分岐部２２）からターボ過給機のコンプレッサ１９よりも上流側の吸気通路（ＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部４）へ低圧ＥＧＲガスを還流させる低圧ＥＧＲ装置（ＬＰＬ−ＥＧＲシステム）とを備えている。

ＨＰＬ−ＥＧＲシステムは、ＥＧＲガスパイプ３１、ＥＧＲガス制御弁３２、ＥＧＲクーラ３３、バイパスパイプ３４、およびＥＧＲガス制御弁３５等を有している。
ＥＧＲガスパイプ３１は、エンジンの排気ガスを排気通路から吸気通路へ還流させる高圧排気ガス還流管（ＨＰＬ−ＥＧＲパイプ）である。このＥＧＲガスパイプ３１の内部には、高圧排気ガス還流路（ＥＧＲガス還流路）３６が形成されている。ＥＧＲガス還流路３６は、ＨＰＬ−ＥＧＲガス分岐部２１からサージタンク７へ高圧ＥＧＲガス（ＨＰＬ−ＥＧＲガス）を再循環（還流）させるＨＰＬ−ＥＧＲガス流路である。

ＥＧＲガス制御弁３２は、ＥＧＲガス制御弁３５よりも下流側（サージタンク側）のＥＧＲガスパイプ３１に設置されている。このＥＧＲガス制御弁３２は、ＥＧＲガス還流路３６の開口面積を変更（あるいは開閉）することで、ＥＧＲガス還流路３６を経由して排気通路から吸気通路へ再循環（還流）されるＥＧＲガスの流量（ＥＧＲガス量）を可変制御する高圧排気ガス流量制御弁（高圧ＥＧＲガス流量制御弁、ＨＰＬ−ＥＧＲ制御弁）である。
本実施例のＨＰＬ−ＥＧＲシステムは、ＥＧＲガス制御弁３２が開弁している時、エンジンより排出された排気ガス（エンジンの排出ガス）の一部が、ＨＰＬ−ＥＧＲシステム、特にＥＧＲガスパイプ３１を経由し、ＥＧＲガスとして吸気通路へ戻される。

ＥＧＲクーラ３３は、ＥＧＲガス還流路３６を流通するＥＧＲガスを冷却する高圧排気ガス冷却器（ＨＰＬ−ＥＧＲガス冷却器、熱交換器）である。
バイパスパイプ３４は、ＥＧＲガス還流路３６の分岐部と合流部とを繋ぐ。このバイパスパイプ３４の内部には、ＥＧＲガス還流路３６の分岐部と合流部とを連通すると共に、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラ３３より迂回（バイパス）させるバイパス流路（排気ガス還流路）３７が形成されている。

ＥＧＲガス制御弁３５は、ＥＧＲガス還流路３６とバイパス流路３７との合流部に設置されている。このＥＧＲガス制御弁３５は、ＥＧＲクーラ３３を経由するＥＧＲガス還流路３６を流れるＥＧＲガスの流量（ＥＧＲガス量）と、ＥＧＲクーラ３３を迂回するバイパス流路３７を流れるＥＧＲガスの流量（ＥＧＲガス量）との割合（比率）を制御する。ＥＧＲガス量の比率を制御することにより、ＥＧＲガスの温度が制御される。
なお、ＥＧＲクーラ３３、あるいはバイパスパイプ３４またはＥＧＲガス制御弁３５を設けなくても良い。

ＬＰＬ−ＥＧＲシステムは、ＥＧＲガスパイプ４１、ＥＧＲガス制御弁４２およびＥＧＲクーラ４３等を有している。
ＥＧＲガスパイプ４１は、エンジンの排気ガスを排気通路から吸気通路へ還流させる低圧排気ガス還流管（ＬＰＬ−ＥＧＲパイプ）である。このＥＧＲガスパイプ４１の内部には、低圧排気ガス還流路（ＥＧＲガス還流路）４４が形成されている。ＥＧＲガス還流路４４は、ＬＰＬ−ＥＧＲガス分岐部２２からＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部４へ低圧ＥＧＲガス（ＬＰＬ−ＥＧＲガス）を再循環（還流）させるＬＰＬ−ＥＧＲガス流路である。

ＥＧＲガス制御弁４２は、ＥＧＲクーラ４３よりも下流側（ＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部側）のＥＧＲガスパイプ４１に設置されている。このＥＧＲガス制御弁４２は、ＥＧＲガス還流路４４の開口面積を変更（あるいは開閉）することで、ＥＧＲガス還流路４４を経由して排気通路から吸気通路へ再循環（還流）されるＥＧＲガスの流量（ＥＧＲガス量）を可変制御する低圧排気ガス流量制御弁（低圧ＥＧＲガス流量制御弁、ＬＰＬ−ＥＧＲ制御弁）である。
本実施例のＬＰＬ−ＥＧＲシステムは、ＥＧＲガス制御弁４２が開弁している時、エンジンより排出された排気ガス（エンジンの排出ガス）の一部が、ＬＰＬ−ＥＧＲシステム、特にＥＧＲガスパイプ４１を経由し、ＥＧＲガスとして吸気通路へ戻される。
ＥＧＲクーラ４３は、ＥＧＲガス還流路４４を流通するＥＧＲガスを冷却する低圧排気ガス冷却器（ＬＰＬ−ＥＧＲガス冷却器、熱交換器）である。
なお、ＥＧＲクーラ４３を設けなくても良い。

ここで、本実施例の吸気ダクト（吸気管）１は、図１および図２に示したように、ＬＰＬ−ＥＧＲシステムのＥＧＲガスパイプ４１から導入されたＥＧＲガスを、エアクリーナ３で濾過された清浄な外気（新気）に合流させると共に、ＥＧＲガスと新気とを効果的に混合してエンジンの各気筒毎の燃焼室に供給するＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部４を備えている。
ＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部４は、ＥＧＲガスパイプ４１の下流端が接続される円筒状の外筒体（外管：以下タンクケースと言う）４９と、このタンクケース４９の中心部をその軸線方向に貫通して延びる内筒体とを備えた２重管構造のインテークダクト（吸気ダクト）である。このＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部４は、吸気ダクト１に再循環（還流）するＥＧＲガスの流量を増量すると共に、ＥＧＲガスの脈動（音）を低減することが可能なＥＧＲガス増量・脈動低減装置を構成する。

タンクケース４９は、内筒体の外周側において内筒体の周囲を円周方向に取り囲むように設置されている。このタンクケース４９は、吸気流方向（軸線方向）に真っ直ぐに延びると共に、内部に中空部が形成された円筒状の外周壁（円筒ケース）５１、この外周壁５１の上流端を閉塞する円環状の上流端壁５２、および外周壁５１の下流端を閉塞する円環状の下流端壁５３等により構成されている。
タンクケース４９の外周壁５１の内周には、内筒体の外面との間に、内部空間（筒状のチャンバ５４）を形成する円筒内面（内壁面）が形成されている。また、タンクケース４９の外周壁５１には、ＥＧＲガスパイプ４１から導入したＥＧＲガスの流れにタンクケース４９の円筒内面に沿うように螺旋状に旋回する旋回流を発生させる旋回流発生装置が設けられている。

また、タンクケース４９には、ＥＧＲガスパイプ４１の下流端が接続する配管継ぎ手（還流管接続部）５５が一体的に形成されている。この配管継ぎ手５５には、タンクケース４９の円筒内面の接線方向に延びる排気ガス導入流路（ＥＧＲガス導入流路）５６、およびタンクケース４９の外周壁５１の円筒内面で開口する断面円形状の排気ガス導入口（ＥＧＲガス導入口：以下ＥＧＲガス導入ポートと言う）５７が形成されている。
なお、旋回流発生装置は、タンクケース４９の外周壁５１の円筒内面とタンクケース４９の外周壁５１の円筒内面の接線方向に延びるＥＧＲガス導入流路５６等により構成されている。

以上のように、配管継ぎ手５５内に形成されるＥＧＲガス導入流路５６が、タンクケース４９の円筒内面の接線方向に延長されている。これにより、ＥＧＲガスパイプ４１内のＥＧＲガス還流路４４からＥＧＲガス導入流路５６を経由してタンクケース４９内のチャンバ５４に導入されるＥＧＲガスは、ＥＧＲガス導入ポート５７からチャンバ５４に流出した際に、タンクケース４９の円筒内面に沿うように内筒体の外面の周囲をチャンバ５４の円周方向に旋回する。

内筒体は、インレットパイプ６１、インレットパイプ６２、環状スリット６３およびアウトレットパイプ６４等を有している。
インレットパイプ６１は、エアクリーナ３のアウトレットパイプおよびエアクリーナホースの下流端部とインレットパイプ６２の上流側端部とを接続する。このインレットパイプ６１は、タンクケース４９の上流端壁５２の外壁面よりエアクリーナ３側に向かって突出するようにタンクケース４９に気密的に接続されており、軸線方向に渡って流路断面積（内径）が同一の円筒状の円筒パイプである。また、インレットパイプ６１の内部には、エアクリーナ３で濾過された清浄な新気が導入される吸気通路（吸気導入流路）６５が形成されている。

インレットパイプ６２は、インレットパイプ６１の下流端部と環状スリット６３とを接続する。このインレットパイプ６２は、タンクケース４９の上流端壁５２の内壁面より環状スリット６３側に向かって突出するようにタンクケース４９に気密的に接続されている。また、インレットパイプ６２の内部には、吸気通路６５から新気が導入される吸気通路（吸気導入流路）６６が形成されている。
インレットパイプ６２の下流端部（開口端）である最小内径部には、吸気通路６６を流通する新気の流速が速まるように吸気通路６６の流路断面積（内径）を絞る絞り部６７を有している。この絞り部６７は、内筒体の途中、特にインレットパイプ６２の最小内径部に設けられている。
また、インレットパイプ６２は、絞り部６７に向かうに従って流路断面積（内径）が徐々に縮径された縮径管部である。例えば円錐台（円）筒状となるように形成しても良い。

環状スリット６３は、内筒体の途中、特にインレットパイプ６２の下流端（開口端）とアウトレットパイプ６４の上流端（開口端）との間に形成されて、内筒体の円周方向に延びる円環状の吸引孔である。この環状スリット６３は、絞り部６７よりも吸気流方向の下流側近傍でタンクケース４９の円筒内面に向けて開口した開口部である。また、環状スリット６３は、内筒体の周方向全周に渡って形成されている。この環状スリット６３により囲まれた部分には、吸気通路６６から新気が導入され、且つチャンバ５４からＥＧＲガスが流入するガス合流部である吸気通路６８が形成されている。

アウトレットパイプ６４は、絞り部６７とターボ過給機のコンプレッサハウジングとを接続する。このアウトレットパイプ６４は、タンクケース４９の上流端壁５２の中央部に形成された連通孔（開口部）を貫通して延びるようにタンクケース４９に気密的に接続されている。また、アウトレットパイプ６４の内部には、環状スリット６３より流入したＥＧＲガスと吸気通路６６から導入される新気とを混合し、この混合ガスをターボ過給機のコンプレッサハウジングに供給する吸気通路６９が形成されている。

ここで、本実施例のＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部４では、絞り部６７に向かうに従って流路断面積（内径）が徐々に縮径された縮径管部であるインレットパイプ６２およびインレットパイプ６２の最小内径部である絞り部６７を新気が流れることにより、新気の流速が高まり、絞り部６７近傍または絞り部６７よりも吸気流方向の下流側に負圧が発生する。この負圧が環状スリット６３を介して、タンクケース４９とインレットパイプ６１との間に形成されるＥＧＲガス流路（後述する）およびＥＧＲガスパイプ４１内に形成されるＥＧＲガス還流路４４に作用するため、ＥＧＲガスパイプ４１からＥＧＲガス還流路４４に導入したＥＧＲガスが環状スリット６３を介して吸気通路６８、６９に吸引される。

ここで、ＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部４は、タンクケース４９の円筒内面とインレットパイプ６２の外面およびアウトレットパイプ６４の外面との間に円筒状のチャンバ５４を有している。
そして、内筒体のアウトレットパイプ６４の上流端部（開口端）から半径方向の外方側には、チャンバ５４の軸線方向（ＥＧＲガス流方向）においてＥＧＲガス流路７１、７２とレゾネータ容積部（共鳴室）７３および連通路７４とを区画形成する仕切り壁７５が接続されている。つまりチャンバ５４は、仕切り壁７５によってＥＧＲガス流路７１、７２と共鳴室７３および連通路７４とに区画されている。

これにより、チャンバ５４には、円筒状のＥＧＲガス流路７１、７２、円筒状の共鳴室７３および円筒状の連通路７４等が設けられている。
ＥＧＲガス流路７１、７２は、ＥＧＲガスパイプ４１内のＥＧＲガス還流路４４から配管継ぎ手５５内のＥＧＲガス導入流路５６およびＥＧＲガス導入ポート５７を経て内部（ＥＧＲガス流路７１、７２）に導入されたＥＧＲガスを環状スリット６３を経て吸気通路６８、６９に流入させる排気ガス流路である。また、ＥＧＲガス流路７１、７２は、インレットパイプ６２の外面および環状スリット６３の周囲を円周方向に取り囲むように円筒状に形成されている。
ＥＧＲガス流路７１は、タンクケース４９の円筒内面とインレットパイプ６２の外面との間に形成される上流側の排気ガス流路であって、タンクケース４９の円筒内面においてＥＧＲガス導入ポート５７が開口している。
ＥＧＲガス流路７２は、タンクケース４９の円筒内面と環状スリット６３との間に形成される下流側の排気ガス流路であって、仕切り壁７５の隔壁７７の内周側まで環状スリット６３と同じく入り込んでいる。

共鳴室７３は、タンクケース４９の円筒内面とアウトレットパイプ６４の外面との間に形成される円筒状のレゾネータ容積部であって、連通路７４を介して、ＥＧＲガス流路７１、７２に連通している。この共鳴室７３は、この容積が一定である場合、特定周波数の脈動に共鳴して、その特定周波数の脈動（低圧ＥＧＲガスの脈動）を吸収する脈動（音）低減手段を構成している。
連通路７４は、ＥＧＲガス流路７１、７２と共鳴室７３とを連通する連通部である。
仕切り壁７５は、環状スリット６３の下流端縁から半径方向に放射状に拡がる鍔状のフランジ７６、およびこのフランジ７６の外周端から排気ガス流方向の上流側に向けて折り曲げられた円筒状の隔壁７７等を有している。
隔壁７７は、タンクケース４９の内面との間に連通路７４を隔てて対向して配置されている。この隔壁７７は、チャンバ５４の半径方向においてＥＧＲガス流路７１、７２と連通路７４とを隔離する。

ここで、共鳴室７３が共鳴する共鳴周波数（ｆ）は、一般的に下記の数１の式（ヘルムホルツの式）によって、音速、共鳴室７３の容積、連通路７４の流路断面積、連通路７４の通路長（径方向寸法（ｃ））で決定される。このため、共鳴室７３における脈動（音）低減効果を向上するには、連通路７４の流路断面積または径方向寸法（ａ）を、共鳴室７３の流路断面積または径方向寸法（ｂ）よりも小さく設定することが望ましい。また、共鳴室７３における脈動（音）低減効果を向上するために、連通路７４の通路長をより長く設定したり、また、共鳴室７３の容積をより多く確保したりしても構わない。
［数１］
ｆ＝｛Ｃ／（２π）｝・√｛Ｓ／（Ｖ・Ｌ）｝
ここで、Ｃは音速（ｍ／ｓ）、Ｓは連通路７４の流路断面積（ｍ² ）、Ｖは共鳴室７３の容積（ｍ³ ）、Ｌは連通路７４の通路長（ｍ）である。

［実施例１の作用］
次に、本実施例のエンジン制御システム、特にＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部４の作動を図１および図２に基づいて簡単に説明する。

エンジンより排出された排気ガスによって、ターボ過給機のタービン１８がロータシャフト２０を中心にして回転駆動される。これにより、ロータシャフト２０が回転する。そして、排気ガスは、タービン１８よりもＤＰＦ１６側のエキゾーストダクトに排出される。
タービン１８の回転がロータシャフト２０を介してコンプレッサ１９に伝達されると、コンプレッサ１９が回転する。そして、コンプレッサ１９が回転すると、アウトレットパイプ６４内に形成された吸気通路６９からコンプレッサ１９に吸入空気または混合ガス（新気＋ＥＧＲガス）が吸引される。そして、コンプレッサ１９に吸引された吸入空気または混合ガスは、コンプレッサ１９によって過給（圧縮または加圧または加速）され、インタークーラ５に送り込まれる。
そして、コンプレッサ１９で過給された高圧流体は、インタークーラ５、スロットルバルブ６、サージタンク７、インテークマニホールドを通ってエンジンの各気筒毎の吸気ポートおよび燃焼室へと送られる。

ここで、ターボ過給機のコンプレッサ１９よりも吸気流方向の上流側には、ＥＧＲガスパイプ４１から導入された低圧ＥＧＲガスを、エアクリーナ３で濾過された清浄な外気（新気）に合流させるＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部４が設置されている。
そして、ＥＧＲガスパイプ４１に設置されたＥＧＲガス制御弁４２が開弁している場合には、ＥＧＲガスパイプ４１内のＥＧＲガス還流路４４から配管継ぎ手５５内のＥＧＲガス導入流路５６およびＥＧＲガス導入ポート５７を経由してタンクケース４９内のＥＧＲガス流路７１、７２にＥＧＲガスが導入される。
そして、タンクケース４９に円形状（または長円形状または楕円形状でも良い）の円筒内面が形成されており、しかも配管継ぎ手５５内に形成されるＥＧＲガス導入流路５６が、タンクケース４９の円筒内面の接線方向に延長されている。

これにより、配管継ぎ手５５内のＥＧＲガス導入流路５６からＥＧＲガス導入ポート５７を経由してＥＧＲガス流路７１に導入されたＥＧＲガスは、ＥＧＲガス導入ポート５７からＥＧＲガス流路７１に流出した際に、タンクケース４９の円筒内面に沿うようにインレットパイプ６２の外面の周囲をＥＧＲガス流路７１の円周方向に旋回する。つまりＥＧＲガス流路７１に導入されたＥＧＲガスは、タンクケース４９の円筒内面に沿うように螺旋状に旋回する螺旋状の旋回流が発生する。そして、ＥＧＲガス流路７１内で発生したＥＧＲガスの旋回流は、環状スリット６３の周囲を円周方向に取り囲むように形成されるＥＧＲガス流路７２に流入する。

また、本実施例では、ＥＧＲガス流路７２と吸気通路６８、６９とを連通する開口部として、環状スリット６３を採用している。これにより、配管継ぎ手５５内のＥＧＲガス導入流路５６からＥＧＲガス導入ポート５７を経由してＥＧＲガス流路７１、７２に導入されたＥＧＲガスは、環状スリット６３を通って、内筒体のほぼ全周から吸気通路６８、６９内に流入し、しかも絞り部６７近傍または絞り部６７よりも吸気流方向の下流側に生じる負圧部によりＥＧＲガス流路７１、７２に導入されたＥＧＲガスが良好に吸引される。これにより、吸気通路６５、６６、絞り部６７、吸気通路６８、６９を流れる新気に大量のＥＧＲガスを良好に混合させることができる。

［実施例１の効果］
以上のように、本実施例のＥＧＲシステム、特にＬＰＬ−ＥＧＲシステムにおいては、ＥＧＲガスパイプ４１の下流端が接続されるタンクケース４９、およびこのタンクケース４９の外周壁５１の内周側に設置される内筒体（インレットパイプ６１、インレットパイプ６２、環状スリット６３およびアウトレットパイプ６４等）により構成される２重管構造のＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部４を備えている。
内筒体は、インレットパイプ６２の下流端部（開口端）である最小内径部に、吸気通路６６の流路断面積（内径）を絞る絞り部６７を設けている。また、内筒体は、インレットパイプ６２の下流端（開口端）とアウトレットパイプ６４の上流端（開口端）との間に環状スリット６３を設けている。また、インレットパイプ６２は、絞り部６７に向かうに従って流路断面積（内径）が徐々に縮径された縮径管部を構成している。

これによって、インレットパイプ６２および絞り部６７を新気が流れることにより、新気の流速が高まり、絞り部６７近傍または絞り部６７よりも吸気流方向の下流側に負圧が発生する。この負圧が環状スリット６３を介してＥＧＲガス流路７１、７２、ＥＧＲガスパイプ４１内のＥＧＲガス還流路４４および配管継ぎ手５５内のＥＧＲガス導入流路５６に作用するため、ＥＧＲガスパイプ４１内のＥＧＲガス還流路４４から配管継ぎ手５５内のＥＧＲガス導入流路５６およびＥＧＲガス導入ポート５７を経て内部（ＥＧＲガス流路７１、７２）に導入され、更にＥＧＲガス流路７１、７２内で旋回流とされたＥＧＲガスが、インレットパイプ６２とアウトレットパイプ６４との間に形成される環状スリット６３を通って、内筒体のほぼ全周から吸気通路６８、６９内に吸引される。

したがって、エンジンの各気筒毎の燃焼室に吸入空気を供給するための吸気通路の途中（例えば吸気通路６５、６８間、吸気通路６６、６８間）にインレットパイプ６２および絞り部６７を有しない吸気系と比べて、吸気通路６８、６９に再循環（還流）させるＥＧＲガスの流量（ＥＧＲガス還流量）を有効に確保（増量）することができる。
そして、ＥＧＲガス流路７１、７２から環状スリット６３を介して吸気通路６８、６９に流入したＥＧＲガスは、絞り部６７で流速が高められた新気と良好に混合することで、新気とＥＧＲガスとの混合ガスとなった後に、吸気通路６９からターボ過給機のコンプレッサ１９、インタークーラ５、スロットルバルブ６、サージタンク７およびインテークマニホールドを通って、エンジンの各気筒毎の燃焼室に吸い込まれる。これにより、内燃機関に排気ガスが大量に還流（再循環）されることになるので、窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生量を更に低減することができる。
この結果、排気ガス性能を更に改善することができる。

また、本実施例のＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部４においては、タンクケース４９の円筒内面と内筒体（インレットパイプ６１、インレットパイプ６２、環状スリット６３およびアウトレットパイプ６４等）の外面との間に、ＥＧＲガスパイプ４１からＥＧＲガスが導入される円筒状のＥＧＲガス流路７１、７２、ＥＧＲガスの脈動（排気脈動）を吸収する円筒状の共鳴室７３、およびＥＧＲガス流路７１、７２と共鳴室７３とを連通する円筒状の連通部７４を設けている。

ここで、ＥＧＲガス流路７１、７２を含むチャンバ５４の内部は、ほぼＥＧＲガスのみで満たされているので、共鳴室７３がＥＧＲガスの脈動を吸収することができる。また、共鳴室７３により特定周波数の脈動音が吸収されるため、ＥＧＲガスの脈動圧力に起因する放射音（脈動音）を低減することができる。したがって、吸気通路６８、６９を流れる新気に対して、脈動が低減されたＥＧＲガスを環状スリット６３を介して合流させることができるので、吸気通路６８、６９に還流させるＥＧＲガスの流量（ＥＧＲガス還流量）を更に有効に確保（更に増量）することができる。

また、本実施例のＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部４においては、ＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部４の内部に共鳴室７３を構成しているので、共鳴室７３をタンクケース４９の外周壁５１、上流端壁５２、下流端壁５３の外壁面より外部側に突出するようにレゾネータ容積部（共鳴室）を搭載するものと比べて、２重管形状の吸気ダクト１の体格が非常にコンパクトなものとなる。
したがって、自動車等の車両への搭載スペース、特にエンジンルーム内への搭載スペースを縮小化することができる。

また、本実施例のＬＰＬ−ＥＧＲシステムにおいては、ターボ過給機のタービン１８およびＤＰＦ１６よりも下流側の排気通路（ＬＰＬ−ＥＧＲガス分岐部２２）からコンプレッサ１９よりも上流側の吸気通路（ＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部４）へ低圧ＥＧＲガス（ＬＰＬ−ＥＧＲガス）を再循環（還流）させるＥＧＲパイプ４１を備えている。
このＥＧＲパイプ４１内のＥＧＲガス還流路４４を流れるＥＧＲガスは、ターボ過給機のコンプレッサ１９の過給による吸気圧力の上昇の影響を受けないので、高負荷時においてもＬＰＬ−ＥＧＲガス分岐部２２からＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部４に再循環（還流）させるＥＧＲガスの流量を十分に確保することができる。

また、本実施例のエンジン制御システムにおいては、エアクリーナ３のアウトレットパイプ（吸気ダクト１のＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部４よりも吸気流方向の上流側近傍）に、新気流量（空気流量）に対応した電気信号をＥＣＵへ出力するエアフロメータ１５を設置している。ここで、共鳴室７３が連通路７４を介してＥＧＲガス流路７１、７２に連通しているので、共鳴室７３でＥＧＲガスの脈動が吸収される。これにより、エアフロメータ１５の計測精度に悪影響を及ぼすことなく、ＥＧＲガス増量効果および脈動（音）低減効果を向上することができる。

図３は本発明の実施例２を示したもので、ＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部を示した図である。

本実施例のＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部４においては、タンクケース４９の円筒内面とインレットパイプ６２の外面およびアウトレットパイプ６４の外面との間に形成されるチャンバ５４を、ＥＧＲガスパイプ４１、配管継ぎ手５５およびＥＧＲガス導入ポート５７から導入されたＥＧＲガスを環状スリット６３を経て吸気通路６８、６９へ合流（流入）させるための円筒状のＥＧＲガス流路７１、７２と、ＥＧＲガスの脈動を吸収する共鳴室７３および共鳴管路として機能する連通路７４とに隔離する仕切り壁７５を備えている。

そして、仕切り壁７５には、タンクケース４９の円筒内面との間に連通路７４を隔てて対向して配置されて、ＥＧＲガス流路７２と連通路７４とを隔離する隔壁７７、および内筒体の周方向に延びる環状スリット６３に向けて縮径するように傾斜した傾斜面を有するガイド壁７８が設けられている。そして、ＥＧＲガス流路７２は、仕切り壁７５のガイド壁７８の傾斜面と環状スリット６３との間に、環状スリット６３の中心を通る軸線に対して傾斜して延びる傾斜流路７９を有している。

以上のように、本実施例のＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部４においては、内燃機関の排気ガスをＥＧＲガス流路７１、７２から環状スリット６３を介して吸気通路６８、６９に流入させる際に、ＥＧＲガスが仕切り壁７５のガイド壁７８の傾斜面に沿って、つまり傾斜流路７９の軸線に沿って真っ直ぐ（ストレート）に流れ、ほぼ直角に屈曲することなく、環状スリット６３を介して吸気通路６８、６９にスムーズに流入するため、ＥＧＲガスの圧力損失の増加を抑制することができる。これにより、排気通路から吸気通路に還流させるＥＧＲガスの流量を増量させるＥＧＲガス増量効果を向上することができる。

また、本実施例のＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部４においては、ＥＧＲガス流路７１、７２と共鳴室７３とを連通する連通路７４の流路断面積が、共鳴室７３の流路断面積よりも大きくなったり、また、連通路７４の通路長が短くなったり、また、共鳴室７３の容積が小さくなったりすることなく、ＥＧＲガス増量効果を向上できるので、共鳴室７３における脈動音低減効果が損なわれることはない。
なお、仕切り壁７５のガイド壁７８の傾斜面を、ＥＧＲガス流方向の上流側から下流側（環状スリット６３側）に向かって下り勾配となるように傾斜させても良い。また、仕切り壁７５のガイド壁７８の傾斜面または傾斜流路７９の軸線を、吸気通路６５、６６、絞り部６７および吸気通路６８、６９の中心軸線に対して鋭角となるような傾斜角度分だけ傾斜させるようにしても良い。

［変形例］
本実施例では、本発明の排気ガス循環装置、特にＥＧＲガス増量・脈動低減装置を、ターボ過給機のタービン１８よりも下流側の吸気通路（ＬＰＬ−ＥＧＲガス分岐部２２）からＥＧＲガスを取り出す「低圧ループＥＧＲ装置（ＬＰＬ−ＥＧＲシステム）」のＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部４に適用しているが、本発明の排気ガス循環装置、特にＥＧＲガス増量・脈動低減装置を、ターボ過給機のタービン１８よりも上流側の吸気通路（ＨＰＬ−ＥＧＲガス分岐部２１）から排気ガスの一部（ＥＧＲガス）を取り出す「高圧ループＥＧＲ装置（ＨＰＬ−ＥＧＲシステム）」のＨＰＬ−ＥＧＲガス合流部（例えばサージタンク７またはインテークマニホールド等）に適用しても良い。

本実施例では、ＥＧＲガス導入ポート（ＥＧＲガス導入口）５７から導入したＥＧＲガスの流れにタンクケース（外筒体）４９の外周壁５１の円筒内面に沿うように螺旋状に旋回する旋回流を発生させる旋回流発生装置（旋回流発生手段）として、配管継ぎ手５５内のＥＧＲガス導入流路５６を、タンクケース４９の円筒内面の接線方向に延長した構造（実施例１及び２の構造）を採用しているが、旋回流発生装置（旋回流発生手段）として、タンクケース（外筒体）４９の外周壁５１の円筒内面に沿うように螺旋状に旋回する旋回流を発生させる複数の固定旋回翼（プロペラ）を採用しても良い。また、実施例１及び２の構造に複数の固定旋回翼（プロペラ）を併用しても良い。また、タンクケース（外筒体）４９に旋回流発生装置（旋回流発生手段）を設けなくても良いし、配管継ぎ手５５のタンクケース４９への導入方向を接線方向に限定するものでもない。

また、タンクケース（外筒体）４９に、ＥＧＲガス流路７１、７２を流通するＥＧＲガス（エンジンの排気ガス）中に含まれる異物（カーボン粒子、凝縮水）をＥＧＲガスから分離させる異物分離手段を設けても良い。
また、内燃機関（エンジン）として、ガソリンエンジンを用いても良い。また、内燃機関（エンジン）として、多気筒エンジンだけでなく、単気筒エンジンを用いても良い。
また、ＬＰＬ−ＥＧＲシステムのＥＧＲガスパイプ４１に、ＥＧＲクーラ４３を迂回（バイパス）するバイパスパイプを設置しても良い。また、ＥＧＲガスパイプ４１とバイパスパイプとの合流部または分岐部にＥＧＲガスの温度を制御するＥＧＲガス制御弁（ＬＰＬ−ＥＧＲ切替弁）を設置しても良い。

本実施例では、ＥＧＲガス流路７１、７２と共鳴室（レゾネータ容積部）７３および連通路（連通部）７４とを区画形成する仕切り壁７５を、アウトレットパイプ６４の上流端部（開口端）の外面に接続しているが、仕切り壁７５を、タンクケース（外筒体）４９の内面に接続しても良い。
また、共鳴室（レゾネータ容積部）７３および連通路（連通部）７４の内部を区画壁により仕切ることで、共鳴室（レゾネータ容積部）７３および連通路（連通部）７４を複数の共鳴室（レゾネータ容積部）および複数の連通路（連通部）としても良い。
また、環状スリット６３の代わりに、円筒体の外面の周方向において所定の間隔（例えば等間隔）で開口する複数のスリットを開口部として設置しても良い。
また、隔壁７７が絞り部６７に被さるように延長した構成としても良い。

１ 吸気ダクト（吸気管）
２ 排気ダクト（排気管）
４ ＬＰＬ−ＥＧＲガス合流部（ＥＧＲガス増量・脈動低減装置）
７ サージタンク（ＨＰＬ−ＥＧＲガス合流部）
１５ エアフロメータ（空気流量計）
１６ ＤＰＦ
１８ ターボ過給機のタービン
１９ ターボ過給機のコンプレッサ
２１ ＨＰＬ−ＥＧＲガス分岐部
２２ ＬＰＬ−ＥＧＲガス分岐部
３１ ＥＧＲガスパイプ（高圧排気ガス還流管）
３２ ＥＧＲガス制御弁（高圧排気ガス流量制御弁）
３３ ＥＧＲクーラ（高圧排気ガス冷却器）
３４ バイパスパイプ
３５ ＥＧＲガス制御弁（ＨＰＬ−ＥＧＲ切替弁）
３６ ＥＧＲガス還流路（高圧排気ガス還流路）
３７ バイパス流路
４１ ＥＧＲガスパイプ（低圧排気ガス還流管）
４２ ＥＧＲガス制御弁（低圧排気ガス流量制御弁）
４３ ＥＧＲクーラ（低圧排気ガス冷却器）
４４ ＥＧＲガス還流路（低圧排気ガス還流路）
４９ タンクケース（外筒体）
５４ チャンバ（内部空間）
５６ ＥＧＲガス導入流路（排気ガス導入流路）
５７ ＥＧＲガス導入ポート（排気ガス導入口）
６１ インレットパイプ（内筒体）
６２ インレットパイプ（内筒体）
６３ 環状スリット（開口部、内筒体）
６４ アウトレットパイプ（内筒体）
６５ 吸気通路
６６ 吸気通路
６７ 絞り部（インレットパイプ６１の最小内径部）
６８ 吸気通路
６９ 吸気通路
７１ ＥＧＲガス流路（排気ガス流路）
７２ ＥＧＲガス流路（排気ガス流路）
７３ 共鳴室（レゾネータ容積部）
７４ 連通路（連通部）
７５ 仕切り壁
７７ 隔壁
７８ 傾斜面を有するガイド壁
７９ 傾斜流路

Claims (13)

1. （ａ）内燃機関に吸入空気を供給する吸気通路を有する吸気管と、
   （ｂ）前記内燃機関の排気ガスを前記吸気通路に還流させる排気ガス還流路を有する排気ガス還流管と
   を備えた排気ガス循環装置において、
   前記吸気管は、内部に前記吸気通路を形成する内筒体、およびこの内筒体の周囲を周方向に取り囲むように設置されて、前記排気ガス還流管が接続する外筒体を有し、
   前記内筒体は、前記吸気通路の断面積を絞る絞り部、およびこの絞り部近傍で前記外筒体の内面に向けて開口した開口部を有し、
   前記外筒体は、前記内筒体の外面との間に、前記排気ガス還流管から排気ガスが導入される排気ガス流路、排気ガスの脈動を吸収するレゾネータ容積部、および前記排気ガス流路と前記レゾネータ容積部とを連通する連通部を有し、
   前記排気ガス流路は、前記開口部を介して前記吸気通路に連通しており、
   前記レゾネータ容積部は、前記連通部を介して前記排気ガス流路に連通していることを特徴とする排気ガス循環装置。
2. 請求項１に記載の排気ガス循環装置において、
   前記内筒体は、前記絞り部よりも吸気流方向の上流側に配設されたインレットパイプを有し、
   前記インレットパイプは、前記絞り部に向かうに従って断面積（内径）が徐々に縮径されていることを特徴とする排気ガス循環装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の排気ガス循環装置において、
   前記内筒体は、前記絞り部よりも吸気流方向の下流側に配設されたアウトレットパイプを有し、
   前記アウトレットパイプは、前記絞り部と同一の断面積（内径）とされていることを特徴とする排気ガス循環装置。
4. 請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の排気ガス循環装置において、
   前記連通部の断面積または径方向寸法は、前記レゾネータ容積部の断面積または径方向寸法よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする排気ガス循環装置。
5. 請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載の排気ガス循環装置において、
   前記開口部は、前記内筒体の周方向に延びる環状の吸引孔であることを特徴とする排気ガス循環装置。
6. 請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載の排気ガス循環装置において、
   前記内筒体または前記外筒体は、前記排気ガス流路と前記レゾネータ容積部（共鳴室）とを区画形成する仕切り壁を有していることを特徴とする排気ガス循環装置。
7. 請求項６に記載の排気ガス循環装置において、
   前記仕切り壁は、前記外筒体の内面との間に前記連通部を隔てて対向して配置されて、前記排気ガス流路と前記連通部とを隔離する隔壁を有していることを特徴とする排気ガス循環装置。
8. 請求項６または請求項７に記載の排気ガス循環装置において、
   前記仕切り壁は、前記開口部に向けて縮径するように傾斜した傾斜面を有し、
   前記排気ガス流路は、前記仕切り壁の傾斜面と少なくとも前記開口部との間に、前記開口部の中心を通る軸線に対して傾斜して延びる傾斜流路を有していることを特徴とする排気ガス循環装置。
9. 請求項１ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載の排気ガス循環装置において、
   前記外筒体は、前記内筒体の外面との間に前記排気ガス流路を形成する円筒内面、および前記排気ガス還流管から導入した排気ガスの流れに前記外筒体の円筒内面に沿うように旋回する旋回流を発生させる旋回流発生手段を有していることを特徴とする排気ガス循環装置。
10. 請求項９に記載の排気ガス循環装置において、
    前記排気ガス還流管には、前記外筒体の円筒内面の接線方向に延びる排気ガス導入流路が形成されていることを特徴とする排気ガス循環装置。
11. 請求項１ないし請求項１０のうちのいずれか１つに記載の排気ガス循環装置において、 前記内燃機関の排気通路に設置されたタービン、前記吸気通路に設置されたコンプレッサ、および前記タービンと前記コンプレッサとを連結するシャフトを有するターボ過給機を備えたことを特徴とする排気ガス循環装置。
12. 請求項１１に記載の排気ガス循環装置において、
    前記内燃機関の排気通路は、前記タービンよりも排気ガス流方向の下流側にガス分岐部を有し、
    前記吸気通路は、前記コンプレッサよりも吸気流方向の上流側にガス合流部を有し、
    前記排気ガス還流管には、前記ガス分岐部から前記ガス合流部に排気ガスを導入する排気ガス導入路が形成されていることを特徴とする排気ガス循環装置。
13. 請求項１２に記載の排気ガス循環装置において、
    前記吸気管は、前記ガス合流部よりも吸気流方向の上流側近傍に、吸入空気の流量を検出する空気流量計を有していることを特徴とする排気ガス循環装置。

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