JP2013076411A - Ｅｇｒ拡散ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】周囲から吸気通路内へ分散供給されるＥＧＲガスの流速をコントロールして、吸気通路内におけるＥＧＲガスの濃度ムラを抑える。
【解決手段】ＥＧＲ拡散ユニット１は、吸気通路５の外周を覆う外周通路７と、外周通路７へＥＧＲガスを供給するＥＧＲ入口８と、外周通路７内のＥＧＲガスを吸気通路５の内部へ導く複数のＥＧＲ出口９とを備え、複数のＥＧＲ出口９は内管４１の周方向に分散配置される。ＥＧＲ拡散ユニット１には、ＥＧＲ入口８に近い側のＥＧＲ出口９の流路抵抗を大きくし、ＥＧＲ入口８より遠い側におけるＥＧＲ出口９の流路抵抗を小さくする流路抵抗設定手段（邪魔板１１、出口通路１２の通路長など）が設けられ、各ＥＧＲ出口９から吸気通路５へ供給されるＥＧＲガスの流速が揃えられる。これにより、吸気通路５内におけるＥＧＲガスの濃度ムラが抑えられ、エミッションの悪化を防ぐことができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、エンジン（燃料の燃焼により動力を発生させる内燃機関）の排気ガスの一部を吸気通路へ戻すＥＧＲ装置に用いられ、ＥＧＲガスを吸気通路へ拡散供給するＥＧＲ拡散ユニットに関する。

エンジンの排気ガス中におけるＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑える技術として、ＥＧＲ装置が知られている。
ＥＧＲ装置は、排気通路を流れる排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路に戻すことで、吸気の一部に不燃ガスであるＥＧＲガスを混入させて、エンジン燃焼室の燃焼温度を抑え、効果的にＮＯｘの発生を抑える技術である。

ＥＧＲガスが吸気通路に対して偏って供給されると、吸気通路内でＥＧＲガスの濃度ムラが生じる。
その結果、（ｉ）エンジンの気筒内においてＥＧＲガスの濃度ムラが生じてしまい、ＥＧＲ濃度の薄い部位の燃焼により燃焼温度が局部的に上昇して、部分的にＮＯｘが増加する不具合が発生する。
あるいは、（ｉｉ）各気筒間においてＥＧＲガスの濃度のバラツキが生じてしまい、エミッションが悪化する不具合がある。

上記の不具合を解消するために、吸気通路とＥＧＲ流路（ＥＧＲガスを吸気通路へ戻すための通路）との合流箇所に、ＥＧＲガスの混合性を高めるための排気導入装置を設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に開示される排気導入装置を、図６を参照して説明する。なお、符号は、後述する［発明を実施するための形態］および［実施例］と同一機能物に同一符号を付したものである。
排気導入装置Ｊ１は、吸気通路５の外周を外周通路７で覆い、吸気通路５と外周通路７とを環状隙間Ｊ２で連通させて、外周通路７内に供給されたＥＧＲガスを、吸気通路５の全周に供給することで、ＥＧＲガスが吸気通路５に対して偏って供給される不具合を回避しようとしたものである。

しかしながら、外周通路７には、高圧ＥＧＲ流路６と接続される箇所（ＥＧＲ入口８と称する）が存在する。このため、外周通路７内に供給されたＥＧＲガスは、ＥＧＲ入口８に近い側の環状隙間Ｊ２から積極的に吸気通路５内に供給される。
即ち、引用文献１に示すように、外周通路７と環状隙間Ｊ２を設けても、吸気通路５内へ供給されるＥＧＲガスは、ＥＧＲ入口８に近い側から吸気通路５内に供給される。
そのため、ＥＧＲ流量が多い場合には、図６の矢印Ａに示すように、ＥＧＲガスは主に図６中の下側（ＥＧＲ入口８に近い側の環状隙間Ｊ２）から吸気通路５内に導入されて、吸気通路５の図６中の上側壁面に到達する。そして、吸気通路５の図６中の上側壁面にＥＧＲガスが到達した後は、ＥＧＲガスの流速が弱まる。その結果、吸気通路５内に供給されたＥＧＲガスは、吸気通路５の図６中の上側壁面に沿って流れてしまう。

このように、引用文献１に示す排気導入装置Ｊ１を設けても、吸気通路５内でＥＧＲガスの濃度ムラが生じてしまい、上述したように、（ｉ）エンジンの気筒内においてＥＧＲガスの濃度ムラが生じてエミッションが悪化したり、（ｉｉ）各気筒間においてＥＧＲガスの濃度のバラツキが生じてエミッションが悪化する不具合がある。

特開２０００−１３０２７６号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、吸気通路の周囲から吸気通路の内部へ分散供給されるＥＧＲガスの流速をコントロールして、吸気通路内におけるＥＧＲガスの濃度ムラを抑えるＥＧＲ拡散ユニットの提供にある。

〔請求項１の手段〕
請求項１のＥＧＲ拡散ユニットは、
吸気通路の外周を覆う外周通路と、
ＥＧＲ流路から外周通路の内部へＥＧＲガスを供給するＥＧＲ入口と、
外周通路内のＥＧＲガスを吸気通路の内部へ排出するＥＧＲ出口とを備え、
このＥＧＲ出口が吸気通路の周囲において複数（好ましくは３つ以上）設けられる。
そして、流路抵抗設定手段によって、ＥＧＲ入口に近い側におけるＥＧＲ出口の流路抵抗が大きく設けられ、ＥＧＲ入口より遠い側におけるＥＧＲ出口の流路抵抗が小さく設けられる。
これにより、ＥＧＲ入口に近い側におけるＥＧＲ出口から吸気通路へ導かれるＥＧＲガスの流速を抑えることができ、各ＥＧＲ出口から吸気通路へ導かれるＥＧＲガスの流速を揃えることができる。このため、吸気通路内におけるＥＧＲガスの濃度ムラを抑えることができる。

このように、（ｉ）吸気通路内でのＥＧＲガスの濃度ムラを抑えることができるため、エンジンの気筒内におけるＥＧＲガスの濃度ムラが抑えられ、エミッションの悪化を防ぐことができる。
あるいは、（ｉｉ）吸気通路内でのＥＧＲガスの濃度ムラを抑えることができるため、複数気筒を搭載するエンジンの場合、各気筒へのＥＧＲガスの分配ムラを抑えることができ、気筒間バラツキ（ＥＧＲガスのバラツキ）によるエミッションの悪化を防ぐことができる。

また、請求項１のＥＧＲ拡散ユニットによれば、このＥＧＲ拡散ユニットにおける流路抵抗設定手段は、邪魔板の枚数によって流路抵抗の設定を行なうものである。

〔請求項２の手段〕
請求項２の手段のＥＧＲ拡散ユニットにおける流路抵抗設定手段は、出口通路の通路長によって流路抵抗の設定を行なうものである。

〔請求項３の手段〕
請求項３の手段のＥＧＲ拡散ユニットにおける吸気通路の内壁面には、ＥＧＲ出口から吸気通路内に供給されるＥＧＲガスを、吸気通路の内壁面より中心側へ案内する案内手段が設けられる。
このように、ＥＧＲ出口から吸気通路内に供給されるＥＧＲガスが、案内手段によって吸気通路の中心側へ案内されるため、ＥＧＲガスの流速が遅くても、ＥＧＲガスを吸気通路の中心側へ導くことができ、ＥＧＲガスと吸気との混合性を高めることができる。また、案内手段の吸気下流側で生じる気流の乱れ（乱流など）により、ＥＧＲガスと吸気との混合性を高める効果も得られる。この結果、ＥＧＲガスの流速が遅くても、ＥＧＲガスと吸気との混合性が高まり、エミッションの悪化を抑えることができる。

〔請求項４の手段〕
請求項４の手段のＥＧＲ拡散ユニットにおける案内手段は、吸気通路を吸気の流れ方向から見て、ＥＧＲ出口の吸気下流側のみに設けられるものであり、案内手段はＥＧＲ出口が設けられていない吸気下流側には形成されないものである。
このように、案内手段がＥＧＲ出口の吸気下流側のみに設けられるものであるため、案内手段による吸気の圧力損失の増加を抑えることができる。

エンジンの吸排気システムの概略説明図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である（実施例１〜４）。 高圧／低圧ＥＧＲ量制御プログラムにおけるＥＧＲ制御の説明図である。 ＥＧＲ拡散ユニットの概略断面図である（実施例５）。 図４のＢ−Ｂ線、およびＣ−Ｃ線に沿う断面図である（実施例５）。 排気導入装置の断面図である（従来例）。

図面を参照して［発明を実施するための形態］を説明する。
ＥＧＲ拡散ユニット１は、例えば高圧ＥＧＲ装置２に用いられるものであり（低圧ＥＧＲ装置３に用いても良い）、エンジン４の気筒内へ吸気を導く吸気通路５と、エンジン４の排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路５へ戻す高圧ＥＧＲ流路６との合流箇所に設けられて、ＥＧＲガスを吸気中に拡散導入するものである。

ＥＧＲ拡散ユニット１は、吸気通路５の外周を覆う外周通路７と、高圧ＥＧＲ流路６と外周通路７の接続を行ない、高圧ＥＧＲ流路６から外周通路７の内部へＥＧＲガスを供給するＥＧＲ入口８と、外周通路７と吸気通路５の接続を行い、外周通路７の内部に供給されたＥＧＲガスを吸気通路５の内部へ排出するＥＧＲ出口９とを備え、このＥＧＲ出口９が吸気通路５の周囲に複数（好ましくは３つ以上）設けられる。

ＥＧＲ拡散ユニット１には、ＥＧＲ入口８に近い側におけるＥＧＲ出口９の流路抵抗を大きくし、ＥＧＲ入口８より遠い側におけるＥＧＲ出口９の流路抵抗を小さくする流路抵抗設定手段が設けられる。
なお、流路抵抗設定手段は、ＥＧＲ出口９の穴径、ＥＧＲ出口９に設けられる邪魔板１１の枚数、ＥＧＲ出口９に設けられる出口通路１２の通路長などによってＥＧＲ出口９の流路抵抗の設定を行なうものである。
また、吸気通路５の内壁面に、ＥＧＲ出口９から吸気通路５内に供給されるＥＧＲガスを、吸気通路５の内壁面より中心側へ案内する案内手段１３を設けても良い。この案内手段１３は、ＥＧＲ出口９の吸気下流側のみに設けることが望ましい。
以下、具体的な実施の形態を、５つの実施例について詳説する。ただし、実施例１および実施例２は、本発明が適用されていない参考例を示すものであり、実施例３、実施例４および実施例５は、本発明が適用された例を示すものである。

ＥＧＲ拡散ユニット１を高圧ＥＧＲ装置２に搭載した一例を、図１、図２を参照して説明する。なお、本実施例において、上記［発明を実施するための形態］と同一符号は、同一機能物を示すものである。
〔エンジン吸排気システムの概略説明〕
先ず、図１を参照してエンジン４の吸排気システムを説明する。
この実施例に示すエンジン４は、車両駆動用のディーゼルエンジンであり、吸気を気筒内に導く吸気通路５と、気筒内で発生した排気ガスを大気中に排出する排気通路２１とを備える。

吸気通路５は、吸気管、インテークマニホールドおよび吸気ポートの各内部通路によって構成される。
吸気管は、外気の取入口からインテークマニホールドまで吸気通路５を形成する通路部材であり、その吸気管には、エンジン４に吸い込まれる吸気中に含まれる塵や埃を除去するエアクリーナ２２、ターボチャージャのコンプレッサ２３（吸気羽根車）、このコンプレッサ２３によって圧縮されて高圧になり温度上昇した吸気を強制冷却するインタークーラ２４、気筒内に吸引される吸気流量の調整を行なうスロットルバルブ２５などが設けられている。
インテークマニホールドは、吸気管から供給される吸気をエンジン４の各気筒内に分配する分配管であり、その内部には流量センサの精度に悪影響を与える吸気脈動や吸気干渉を防ぐためのサージタンク２６が設けられている。
吸気ポートは、エンジン４のシリンダヘッドにおいて気筒毎に形成されて、インテークマニホールドにより分配された吸気を気筒内に導く。

排気通路２１は、排気ポート、エキゾーストマニホールドおよび排気管の各内部通路によって構成される。
排気ポートは、吸気ポートと同様、エンジン４のシリンダヘッドにおいて気筒毎に形成されて、気筒内で発生した排気ガスをエキゾーストマニホールドへ導く。
エキゾーストマニホールドは、各排気ポートから排出される排気ガスの集合管であり、エキゾーストマニホールドの排気出口と排気管との接合部には、ターボチャージャの排気タービン２７（排気羽根車）が配置されている。
排気管は、排気タービン２７を通過した排気ガスを大気に向けて放出する通路部材であり、その排気管には、排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集するＤＰＦ（ディーゼル・パティキュレート・フィルタの略）２８、このＤＰＦ２８の排気上流および排気下流の排気温度を検出する排気温度センサ２９、ＤＰＦ２８の排気上流および排気下流の圧力差を検出する差圧センサ等が設けられている。

上述した吸気ポートおよび排気ポートが形成されるシリンダヘッドには、各気筒毎に、吸気ポートの出口端（吸気ポートと気筒内との境界部）を開閉する吸気バルブと、排気ポートの入口端（気筒内と排気ポートとの境界部）を開閉する排気バルブとが設けられている。
エンジン４の各気筒は、吸入、圧縮、爆発、排気の各行程を順次繰り返すものである。そして、吸気の開始時（ピストンの下降に伴う気筒内容積の増加時）に吸気バルブが開かれ、吸気の終了時（ピストンの下降終了に伴う気筒内容積の増加終了時）に吸気バルブが閉じられる。このエンジン４の吸気作動により、吸気通路５には外気取入口からエンジン４の気筒内に向かう吸気の流れが生じる。
同様に、排気の開始時（ピストンの上昇に伴う気筒内容積の減少時）に排気バルブが開かれ、排気の終了時（ピストンの上昇終了に伴う気筒内容積の減少終了時）に排気バルブが閉じられる。このエンジン４の排気作動により、排気通路２１にはエンジン４の気筒内から大気放出部（排気出口）に向かう排気ガスの流れが生じる。

ここで、図１に示すエンジン４の吸排気システムには、高圧ＥＧＲ装置２と、低圧ＥＧＲ装置３とが設けられている。
高圧ＥＧＲ装置２は、高排気圧範囲（ＤＰＦ２８の排気上流側で、高い排気圧が発生する範囲）の排気通路２１の内部と、高吸気負圧発生範囲（スロットルバルブ２５の吸気下流側で、高い吸気負圧が発生する範囲）の吸気通路５の内部とを接続して、多量のＥＧＲガスをエンジン４へ戻すことを得意とする排気ガス再循環装置であり、排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路５の吸気下流側へ戻す高圧ＥＧＲ流路６を備えている。具体的に、この実施例の高圧ＥＧＲ流路６は、排気通路２１側がエキゾーストマニホールドに接続され、吸気通路５側がスロットルバルブ２５の吸気下流側の吸気管に接続されるものである。

高圧ＥＧＲ流路６の途中には、高圧ＥＧＲ流路６の開度を調整することでＥＧＲガスの高圧ＥＧＲクーラ３２と、吸気側に戻されるＥＧＲガスを高圧ＥＧＲクーラ３２から迂回させる高圧クーラバイパス３３と、高圧ＥＧＲクーラ３２と高圧クーラバイパス３３の切り替えを行なう高圧ＥＧＲクーラ切替弁３４とが設けられている。
なお、高圧ＥＧＲ調整弁３１、高圧ＥＧＲクーラ３２、高圧クーラバイパス３３および高圧ＥＧＲクーラ切替弁３４を、予め高圧ＥＧＲモジュールとして一体的に設けて車両に搭載することが望ましいが、限定されるものではない。

低圧ＥＧＲ装置３は、低排気圧範囲（ＤＰＦ２８の排気下流側で、低い排気圧が発生する範囲）の排気通路２１の内部と、低吸気負圧発生範囲（スロットルバルブ２５の吸気上流側で、低い吸気負圧が発生する範囲）の吸気通路５の内部とを接続して、少量のＥＧＲガスをエンジン４に戻すことを得意とする排気ガス再循環装置であり、排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路５の吸気上流側に戻す低圧ＥＧＲ流路３５を備えている。具体的に、この実施例の低圧ＥＧＲ流路３５は、排気通路２１側がＤＰＦ２８より排気下流側の排気管に接続されるものであり、吸気通路５側がターボチャージャのコンプレッサ２３より吸気上流側の吸気管に接続されるものである。

また、低圧ＥＧＲ装置３には、低圧ＥＧＲ流路３５の開度を調整することでＥＧＲガスの流量調整を行なう低圧ＥＧＲ調整弁３６と、吸気側に戻されるＥＧＲガスの冷却を行なう低圧ＥＧＲクーラ３７とが設けられている。また、この実施例に示す低圧ＥＧＲ装置３は、低圧ＥＧＲ装置３を用いて多量のＥＧＲガスを吸気通路５へ戻す運転領域において、低圧ＥＧＲ流路３５のＥＧＲガスの取入口の排気圧を高める排気絞り弁３８が設けられている。
なお、低圧ＥＧＲ調整弁３６、低圧ＥＧＲクーラ３７および排気絞り弁３８を、予め低圧ＥＧＲモジュールとして一体的に設けて車両に搭載することが望ましいが、限定されるものではない。

ここで、高圧ＥＧＲクーラ３２および低圧ＥＧＲクーラ３７は、エンジン４を循環冷却するエンジン冷却水と高温のＥＧＲガスとの熱交換を行なって高温のＥＧＲガスを冷却する水冷式ガス冷却器であり、エンジン冷却水とＥＧＲガスとの熱交換を行なう熱交換器を備えるものである。

次に、高圧ＥＧＲ装置２および低圧ＥＧＲ装置３の制御を行なうＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニットの略）を説明する。
ＥＣＵは、高圧ＥＧＲ装置２における高圧ＥＧＲ調整弁３１と高圧ＥＧＲクーラ切替弁３４、および低圧ＥＧＲ装置３における低圧ＥＧＲ調整弁３６と排気絞り弁３８の開度制御（切替制御を含む）を行なうものである。
ＥＣＵは、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置（ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ）、入力回路、出力回路等の機能を含んで構成される周知構造のマイクロコンピュータを搭載するエンジン制御用の電子制御装置である。

このＥＣＵは、記憶装置に格納された制御プログラムと、種々のセンサ信号（乗員の操作信号、各種検出センサ信号等）とに基づいて、エンジン４の運転制御（燃料噴射制御など）を行なうものであり、このＥＣＵの記憶装置には、高圧ＥＧＲ装置２および低圧ＥＧＲ装置３の運転制御を行なうＥＧＲ制御プログラムが搭載されている。
このＥＧＲ制御プログラムは、エンジン４の暖気状態（例えば、エンジン冷却水の温度）に基づいて高圧ＥＧＲクーラ切替弁３４の切り替えを行なう「高圧ＥＧＲクーラ切替プログラム」と、エンジン回転数とエンジン負荷（エンジントルク）に応じて高圧ＥＧＲ調整弁３１、低圧ＥＧＲ調整弁３６および排気絞り弁３８の開度制御を行なう「高圧／低圧ＥＧＲ流量制御プログラム」とを備えている。

高圧／低圧ＥＧＲ流量制御プログラムの概略を、図３を参照して説明する。
高圧／低圧ＥＧＲ流量制御プログラムは、
（ｉ）図３に示す破線α以下における運転領域（エンジン回転数とエンジントルクの関係によるエンジン運転領域）の時に、低圧ＥＧＲ装置３を停止させ、高圧ＥＧＲ装置２の高圧ＥＧＲ調整弁３１の開度制御のみによってＥＧＲ制御を行ない（具体的には、低圧ＥＧＲ流路３５を低圧ＥＧＲ調整弁３６によって閉塞させ、且つ排気絞り弁３８を全開にした状態で、高圧ＥＧＲ調整弁３１をエンジン回転数とエンジントルクの関係に応じた開度に制御する）、
（ｉｉ）図３に示す破線αと破線βの間の運転領域の時に、高圧ＥＧＲ装置２の高圧ＥＧＲ調整弁３１の開度制御と、低圧ＥＧＲ装置３の低圧ＥＧＲ調整弁３６と排気絞り弁３８の開度制御の両方によってＥＧＲ制御を行ない（具体的には、高圧ＥＧＲ調整弁３１をエンジン回転数とエンジントルクの関係に応じた開度に制御するとともに、低圧ＥＧＲ調整弁３６および排気絞り弁３８をエンジン回転数とエンジントルクの関係に応じた開度に制御する）、
（ｉｉｉ）図３に示す破線β以上における運転領域の時に、高圧ＥＧＲ装置２を停止させ、低圧ＥＧＲ装置３の低圧ＥＧＲ調整弁３６と排気絞り弁３８の開度制御のみによってＥＧＲ制御を行なう（具体的には、高圧ＥＧＲ流路６を高圧ＥＧＲ調整弁３１によって閉塞させ、低圧ＥＧＲ調整弁３６および排気絞り弁３８をエンジン回転数とエンジントルクの関係に応じた開度に制御する）制御プログラムである。

〔実施例１の特徴技術〕
この実施例１の高圧ＥＧＲ装置２は、吸気通路５と高圧ＥＧＲ流路６との接合部分に、ＥＧＲ拡散ユニット１を搭載している。なお、以下では、図２の図示上側を上、図示下側（後述するＥＧＲ入口８が設けられる側）を下、図示右側を右、図示左側を左と称して説明するが、この上下左右は実施例の説明のための方向であり、限定されるものではない。

ＥＧＲ拡散ユニット１は、高圧ＥＧＲ流路６から吸気通路５へ戻されるＥＧＲガスと吸気との混合性を高めるためのものであり、図２に示すように、吸気通路５の外周を覆う外周通路７と、ＥＧＲ流路から外周通路７の内部へＥＧＲガスを供給するＥＧＲ入口８と、外周通路７内のＥＧＲガスを吸気通路５の内部へ排出する複数（好ましくは３つ以上）のＥＧＲ出口９とを備える。

具体的に、ＥＧＲ拡散ユニット１は、アルミニウムなどの金属材料、あるいは耐熱性に優れた樹脂材料等によって形成されるものであり、内部に吸気通路５の一部を成す内管４１（エアダクト）と、内部に外周通路７を形成する外管４２とからなる２重管構造を採用し、その内管４１が吸気管の途中（あるいは、吸気管とインテークマニホールドとの間）に設けられて、内管４１の内部を吸気が流れるものである。
内管４１と外管４２との間には、環状の外周通路７が形成される。外管４２の下部に高圧ＥＧＲ流路６が接続されるものであり、外管４２と高圧ＥＧＲ流路６の接続箇所（外管４２内と高圧ＥＧＲ流路６内との連通箇所）にＥＧＲ入口８が開口し、高圧ＥＧＲ流路６を通過したＥＧＲガスがＥＧＲ入口８を通って外周通路７内に導かれる。

複数のＥＧＲ出口９は、内管４１の周方向に分散して配置される。具体的に、この実施例１は、３つのＥＧＲ出口９が設けられるものであり、３つのＥＧＲ出口９は、図２（ａ）に示すように、内管４１の上部と、内管４１の左部と、内管４１の右部とに分散配置されるものである。
ＥＧＲ拡散ユニット１には、ＥＧＲ入口８に近い側におけるＥＧＲ出口９の流路抵抗を大きくし、ＥＧＲ入口８に遠い側におけるＥＧＲ出口９の流路抵抗を小さくして、各ＥＧＲ出口９から吸気通路５へ供給されるＥＧＲガスの流速を揃えるための流路抵抗設定手段が設けられている。

実施例１の流路抵抗設定手段は、ＥＧＲ出口９の穴径（ＥＧＲ出口９を成すべく内管４１に形成された穴の開口面積）によって設定されるものであり、ＥＧＲ入口８に近づくほど（下に近い側ほど）ＥＧＲ出口９の穴径を小さく設け、逆にＥＧＲ入口８から遠のくほど（上に近い側ほど）ＥＧＲ出口９の穴径を大きく設けるものである。
具体的に、この実施例１では、左右のＥＧＲ出口９の穴径より、上部のＥＧＲ出口９の穴径を大きく設けて、各ＥＧＲ出口９から吸気通路５へ供給されるＥＧＲガスの流速を揃えている。

（実施例１の効果）
このように、この実施例１では、左右のＥＧＲ出口９の穴径よりも、上部のＥＧＲ出口９の穴径を大きく設けて、各ＥＧＲ出口９から吸気通路５へ供給されるＥＧＲガスの流速を揃えている。このため、内管４１の周囲から均等なＥＧＲガス量を吸気通路５内に導入することができ、吸気通路５内において吸気とＥＧＲガスとの混合が促進され、吸気通路５内におけるＥＧＲガスの濃度ムラの発生を抑えることができる。
この結果、（ｉ）エンジン４の気筒内におけるＥＧＲガスの濃度ムラが抑えられ、エミッションの悪化を防ぐことができる。
あるいは、（ｉｉ）インテークマニホールドから各気筒へ分配されるＥＧＲガスの分配ムラを抑えることができ、気筒間にＥＧＲガス濃度のバラツキが発生することで生じていたエミッションの悪化を防ぐことができる。

図２（ｂ）を参照して実施例２を説明する。
上記実施例１では、ＥＧＲ拡散ユニット１における内管４１の３箇所（左右と上部）にＥＧＲ出口９を設ける例を示したが、この実施例２は、内管４１の４箇所にＥＧＲ出口９を設けたものである。
具体的に、４つのＥＧＲ出口９は、内管４１の周方向へ等間隔に配置されるものであり、内管４１の上部と、内管４１の左部と、内管４１の右部と、内管４１の下部とに分散配置されるものである。即ち、実施例２は、実施例１の内管４１の下部に、ＥＧＲ出口９を追加したものである。
そして、実施例２の内管４１の下部に設けられるＥＧＲ出口９の穴径は、左右のＥＧＲ出口９の穴径より小さく設けられる。これによって、各ＥＧＲ出口９から吸気通路５へ供給されるＥＧＲガスの流速が揃えられる。

図２（ｃ）を参照して実施例３を説明する。
上記実施例１、２では、流路抵抗設定手段の一例として、ＥＧＲ出口９の穴径を大きく、あるいは小さくすることで、ＥＧＲ出口９から吸気通路５へ導かれるＥＧＲガスの流速をコントロールする例を示した。
これに対し、この実施例３の流路抵抗設定手段は、ＥＧＲ出口９から吸気通路５内へ導かれるＥＧＲガスに対して流れ抵抗を成す邪魔板１１を用いるものであり、ＥＧＲ出口９に設ける邪魔板１１の枚数によってＥＧＲ出口９の流路抵抗の設定を行ない、ＥＧＲ出口９から吸気通路５へ導かれるＥＧＲガスの流速をコントロールするものである。

この実施例３は、ＥＧＲ入口８から最も遠いＥＧＲ出口９（即ち、上部のＥＧＲ出口９）を除く、各ＥＧＲ出口９（即ち、左右と下部のＥＧＲ出口９）に邪魔板１１を設けて、各ＥＧＲ出口９の流路抵抗の設定を行なっている。
具体的に、上部のＥＧＲ出口９は、邪魔板１１が設けられず、穴径が大きく、流路抵抗が小さく設けられている。
また、左右のＥＧＲ出口９には、２枚の邪魔板１１が設けられて、上部のＥＧＲ出口９より流路抵抗が大きく設けられている。
さらに、下部のＥＧＲ出口９には、３枚の邪魔板１１が設けられて、左右のＥＧＲ出口９より流路抵抗が大きく設けられている。
このように設けても、各ＥＧＲ出口９から吸気通路５へ供給されるＥＧＲガスの流速を揃えることができる。

図２（ｄ）を参照して実施例４を説明する。
この実施例４の流路抵抗設定手段は、ＥＧＲ出口９に至る出口通路１２を設け、この出口通路１２の長さ（通路長）によってＥＧＲ出口９の流路抵抗の設定を行ない、ＥＧＲ出口９から吸気通路５へ導かれるＥＧＲガスの流速をコントロールするものである。具体的に、出口通路１２は、ＥＧＲ入口８から各ＥＧＲ出口９に至る通路長を略同一にするためのものである。

この実施例４では、３つのＥＧＲ出口９が設けられる。具体的に、３つのＥＧＲ出口９は、図２（ｄ）に示すように、内管４１の上側の左右と、内管４１の下部とに分散配置されるものである。そして、下部のＥＧＲ出口９のみに、下部のＥＧＲ出口９に至る出口通路１２が設けられている。この出口通路１２は、ＥＧＲ入口８から下部のＥＧＲ出口９に至る通路長を、他の通路長（ＥＧＲ入口８から上側の左右のＥＧＲ出口９に至る通路長）と略同一にするためのものである。
このように設けても、各ＥＧＲ出口９から吸気通路５へ供給されるＥＧＲガスの流速を揃えることができる。

図４、図５を参照して実施例５を説明する。
この実施例５は、ＥＧＲ拡散ユニット１における吸気通路５の内壁面（内管４１の内壁面）に、ＥＧＲ出口９から吸気通路５内に供給されるＥＧＲガスを中心側へ案内する案内手段１３を設けたものである。
この案内手段１３は、内管４１と一体に設けられたものであり、ＥＧＲ出口９から吸気通路５内に供給されたＥＧＲガスをスムーズに中心側へ案内するべく、図４に示すように、吸気下流方向に傾斜した傾斜面を備える。
また、図５に示すように、吸気通路５を吸気上流側から吸気下流側へ向かって見て、ＥＧＲ出口９の吸気下流側のみに案内手段１３が設けられるものであり、案内手段１３はＥＧＲ出口９が設けられていない吸気下流側には形成されないものである。

このように、案内手段１３を設けて、ＥＧＲ出口９から吸気通路５内に供給されるＥＧＲガスを吸気通路５の中心側へ案内するため、高圧ＥＧＲ流路６から吸気通路５へ戻されるＥＧＲガスの流速が遅い運転モードであっても、ＥＧＲガスを吸気通路５の中心側へ導くことができ、ＥＧＲガスと吸気との混合性を高めることができる。また、案内手段１３の吸気下流側で生じる気流の乱れにより、ＥＧＲガスと吸気との混合性をさらに高める効果も得られる。このようにして、ＥＧＲガスの流速が遅くても、案内手段１３を設けることでＥＧＲガスと吸気との混合性が高まるため、ＥＧＲガスの流速が遅くても、エミッションの悪化を抑えることができる。
また、案内手段１３がＥＧＲ出口９の吸気下流側のみに設けられるものであるため、案内手段１３による吸気の圧力損失の増加を抑えることができる。

なお、この実施例５では、上記実施例１のＥＧＲ拡散ユニット１に案内手段１３を用いる例を示したが、上記実施例２〜４のＥＧＲ拡散ユニット１に案内手段１３を用いても良い。
また、案内手段１３は、全てのＥＧＲ出口９の下流側に設ける必要はなく、一部のＥＧＲ出口９の下流側のみに設けても良い。

上記の実施例３では、邪魔板１１の枚数を変更することで、流路抵抗を変更する例を示したが、邪魔板１１の幅を変更して流路抵抗を変更しても良い。即ち、邪魔板１１の間を通るＥＧＲガスの通路の幅を変更することで、流路抵抗を変更しても良い。
上記の実施例４では、出口通路１２の通路長を変更することで、流路抵抗を変更する例を示したが、出口通路１２の幅を変更して流路抵抗を変更しても良い。
上述した各実施例を組み合わせて用いても良い。

上記の実施例では、高圧ＥＧＲ装置２における吸気通路５と高圧ＥＧＲ流路６との接合部分にＥＧＲ拡散ユニット１を用いる例を示したが、低圧ＥＧＲ装置３における吸気通路５と低圧ＥＧＲ流路３５との接合部分にＥＧＲ拡散ユニット１を用いても良い。
上記の実施例では、低圧ＥＧＲ装置３と組み合わされる高圧ＥＧＲ装置２にＥＧＲ拡散ユニット１を用いる例を示したが、低圧ＥＧＲ装置３が搭載されていない高圧ＥＧＲ装置２（従来より一般にＥＧＲ装置と呼ばれる）における吸気通路５と高圧ＥＧＲ流路６との接合部分にＥＧＲ拡散ユニット１を用いても良い。

１ ＥＧＲ拡散ユニット
２ 高圧ＥＧＲ装置
４ エンジン
５ 吸気通路
６ 高圧ＥＧＲ流路（ＥＧＲ流路の一例）
７ 外周通路
８ ＥＧＲ入口
９ ＥＧＲ出口
１１ 邪魔板
１２ 出口通路
１３ 案内手段

Claims (4)

1. エンジン（４）の気筒内へ吸気を導く吸気通路（５）と、前記エンジン（４）の排気ガスの一部をＥＧＲガスとして前記吸気通路（５）へ戻すＥＧＲ流路（６）との合流箇所に設けられて、ＥＧＲガスを吸気中に導入するＥＧＲ拡散ユニット（１）において、
   このＥＧＲ拡散ユニット（１）は、
   前記吸気通路（５）の外周を覆う外周通路（７）と、
   前記ＥＧＲ流路（６）と前記外周通路（７）の接続を行ない、前記ＥＧＲ流路（６）から前記外周通路（７）の内部へＥＧＲガスを供給するＥＧＲ入口（８）と、
   前記外周通路（７）と前記吸気通路（５）の接続を行い、前記外周通路（７）の内部に供給されたＥＧＲガスを前記吸気通路（５）の内部へ排出するＥＧＲ出口（９）とを備え、
   このＥＧＲ出口（９）が前記吸気通路（５）の周囲に複数設けられるものであり、
   さらに、このＥＧＲ拡散ユニット（１）には、
   前記ＥＧＲ入口（８）に近い側における前記ＥＧＲ出口（９）の流路抵抗を大きくし、前記ＥＧＲ入口（８）より遠い側における前記ＥＧＲ出口（９）の流路抵抗を小さくする流路抵抗設定手段が設けられており、
   前記流路抵抗設定手段は、前記ＥＧＲ出口（９）から前記吸気通路（５）内へ導かれるＥＧＲガスに対して流れ抵抗を成す邪魔板（１１）を用いるものであり、前記ＥＧＲ出口（９）に設ける前記邪魔板（１１）の枚数によって前記ＥＧＲ出口（９）の流路抵抗の設定を行なうことを特徴とするＥＧＲ拡散ユニット。
2. エンジン（４）の気筒内へ吸気を導く吸気通路（５）と、前記エンジン（４）の排気ガスの一部をＥＧＲガスとして前記吸気通路（５）へ戻すＥＧＲ流路（６）との合流箇所に設けられて、ＥＧＲガスを吸気中に導入するＥＧＲ拡散ユニット（１）において、
   このＥＧＲ拡散ユニット（１）は、
   前記吸気通路（５）の外周を覆う外周通路（７）と、
   前記ＥＧＲ流路（６）と前記外周通路（７）の接続を行ない、前記ＥＧＲ流路（６）から前記外周通路（７）の内部へＥＧＲガスを供給するＥＧＲ入口（８）と、
   前記外周通路（７）と前記吸気通路（５）の接続を行い、前記外周通路（７）の内部に供給されたＥＧＲガスを前記吸気通路（５）の内部へ排出するＥＧＲ出口（９）とを備え、
   このＥＧＲ出口（９）が前記吸気通路（５）の周囲に複数設けられるものであり、
   さらに、このＥＧＲ拡散ユニット（１）には、
   前記ＥＧＲ入口（８）に近い側における前記ＥＧＲ出口（９）の流路抵抗を大きくし、前記ＥＧＲ入口（８）より遠い側における前記ＥＧＲ出口（９）の流路抵抗を小さくする流路抵抗設定手段が設けられており、
   前記流路抵抗設定手段は、前記外周通路（７）の内部から前記ＥＧＲ出口（９）に至る出口通路（１２）を用いるものであり、前記出口通路（１２）の長さによって前記ＥＧＲ出口（９）の流路抵抗の設定を行なうことを特徴とするＥＧＲ拡散ユニット。
3. 請求項１または請求項２に記載のＥＧＲ拡散ユニット（１）において、
   前記吸気通路（５）の内壁面には、前記ＥＧＲ出口（９）から前記吸気通路（５）内に供給されるＥＧＲガスを、前記吸気通路（５）の内壁面より中心側へ案内する案内手段（１３）が設けられることを特徴とするＥＧＲ拡散ユニット。
4. 請求項３に記載のＥＧＲ拡散ユニット（１）において、
   前記案内手段（１３）は、前記吸気通路（５）を吸気の流れ方向から見て、前記ＥＧＲ出口（９）の吸気下流側のみに設けられ、前記ＥＧＲ出口（９）が設けられていない吸気下流側には形成されていないことを特徴とするＥＧＲ拡散ユニット。

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