JP2017025733A - 内燃機関のｅｇｒ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】各気筒に接続されたＥＧＲガス通路で生じる吸気干渉の抑制と、ＥＧＲ制御の応答性の均一化を両立することが可能なＥＧＲ装置を提供する。
【解決手段】
ＥＧＲ装置は、ＥＧＲ制御弁のガス出口部（ＥＧＲガス受入部７０ａ）に連通する一対の通路（第１共用路７１及び第２共用路７２）を有する。第１共用路７１及び第２共用路７２は互いに等しい長さを有する。更に、ＥＧＲ装置は、第１独立路７１１と、第４独立路７１４と、第２独立路７２２と、第３独立路７２３と、を備える。第１独立路７１１及び第４独立路７１４は第１共用路７１から分岐し、第２独立路７２２及び第３独立路７２３は第２共用路７２から分岐している。これらの独立路は互いに等しい長さを有する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、直列４気筒内燃機関のＥＧＲ装置に関する。

従来のＥＧＲ装置の一つ（以下、「従来装置」と称呼する。）は、図７に示したように、直列４気筒機関１００に適用される。機関１００は、第１気筒１０１乃至第４気筒１０４、排気管１０５、及び、インテークマニホールド（吸気通路部）１１１乃至１１４を備える。従来装置は、ＥＧＲガス管２０１、ＥＧＲ制御弁２０２、及び、ＥＧＲ通路部２１１乃至２１５を有する。

ＥＧＲガス管２０１の上流側端部は排気管１０５に接続されている。ＥＧＲガス管２０１の下流側端部はＥＧＲ制御弁２０２のガス入口部に接続されている。ＥＧＲ通路部２１１は、ＥＧＲ制御弁２０２のガス出口部と第１気筒１０１のインテークマニホールド１１１とを連通している。ＥＧＲ通路部２１２の上流側端部は、ＥＧＲ制御弁２０２のガス出口部に接続されている。ＥＧＲ通路部２１３は、ＥＧＲ通路部２１２の下流側端部と第２気筒１０２のインテークマニホールド１１２とを連通している。ＥＧＲ通路部２１４は、ＥＧＲ通路部２１２の下流側端部と第３気筒１０３のインテークマニホールド１１３とを連通している。ＥＧＲ通路部２１５は、ＥＧＲ制御弁２０２のガス出口部と第４気筒１０４のインテークマニホールド１１４とを連通している。

これらのＥＧＲ通路部は、ＥＧＲ通路部２１１の容積、ＥＧＲ通路部２１２の容積とＥＧＲ通路部２１３の容積との和、ＥＧＲ通路部２１２の容積とＥＧＲ通路部２１４の容積との和、及び、ＥＧＲ通路部２１５の容積、が互いに等しくなるように構成されている。更に、インテークマニホールド１１１のＥＧＲ通路部２１１が接続された部位から第１気筒１０１の吸気口までの容積、インテークマニホールド１１２のＥＧＲ通路部２１３が接続された部位から第２気筒１０２の吸気口までの容積、インテークマニホールド１１３のＥＧＲ通路部２１４が接続された部位から第３気筒１０３の吸気口までの容積、及び、インテークマニホールド１１４のＥＧＲ通路部２１５が接続された部位から第４気筒１０４の吸気口までの容積、は互いに等しい。

ところで、４サイクル直列４気筒内燃機関においては、第１気筒、第３気筒、第４気筒、第２気筒の順で燃焼が行われる。そのため、燃焼順序で隣り合う気筒間では吸気干渉が生じる。これに対し、上記従来装置においては、ＥＧＲ制御弁２０２から各気筒の吸気口までの通路容積が互いに等しいので、吸気干渉の強さはどの二つの気筒の組み合わせでも均一である。その結果、上記従来装置は、吸気干渉によるＥＧＲ量のばらつきを低減することができる。

特開２０１３-２４１８６４号公報

ところで、上述した従来装置においては、ＥＧＲ制御弁２０２から第１気筒のインテークマニホールド１１１までの経路長（以下、「第１気筒経路長」と称呼する。）と、ＥＧＲ制御弁２０２から第４気筒のインテークマニホールド１１４までの経路長（以下、「第４気筒経路長」と称呼する。）と、は互いに同じ長さである。更に、ＥＧＲ制御弁２０２から第２気筒のインテークマニホールド１１２までの経路長（以下、「第２気筒経路長」と称呼する。）と、ＥＧＲ制御弁２０２から第３気筒のインテークマニホールド１１３までの経路長（以下、「第３気筒経路長」と称呼する。）と、は互いに同じ長さである。

その一方、第２気筒経路長及び第３気筒経路長のそれぞれは、第１気筒経路長及び第４気筒経路長のそれぞれよりも短い。ＥＧＲ制御弁２０２の弁開度を変更したときに各気筒に供給されるＥＧＲガスの量が変化するまでの時間は、ＥＧＲ制御弁２０２から各気筒の吸気口までの長さが短いほど短い。従って、第２気筒及び第３気筒のＥＧＲ制御の応答性は、第１気筒及び第４気筒のＥＧＲ制御の応答性に比べて高い。この結果、ＥＧＲ制御弁２０２の開度調整により全気筒に対して適切な量のＥＧＲを供給することが難しいという問題がある。

この発明は、上述した課題を解決するためになされたものである。即ち、本発明の目的の一つは、吸気干渉によって各気筒に供給されるＥＧＲガス量が不均一になることを極力回避するとともに、ＥＧＲ制御の応答性が気筒間で相違することがない、ＥＧＲ装置を提供することにある。

本発明のＥＧＲ装置は、
第１気筒から第４気筒の順で並ぶ４つの気筒を有する直列４気筒内燃機関のＥＧＲ装置であって、
前記内燃機関の排気通路構成部に上流側端部が接続されたＥＧＲガス管と、
それぞれが前記４つの気筒の各吸気口に連通し且つそれぞれにＥＧＲガス導入口が形成された４つの吸気通路部であって、前記ＥＧＲガス導入口のそれぞれは第１平面内であって前記４つの気筒の各吸気口から互いに等しい距離だけ離れた位置に形成されることにより一の特定直線上に配設されている、４つの吸気通路部と、
ガス入口部及びガス出口部を有するＥＧＲ制御弁であって同入り口部が前記ＥＧＲガス管の下流側端部に接続され且つ前記特定直線と平行な第２平面に直交する方向から見た場合に前記特定直線上であって前記ＥＧＲガス導入口の両端に位置する二つのＥＧＲガス導入口を結んだ線分の外に配置された、ＥＧＲ制御弁と、
それぞれの主軸線が前記第２平面上に形成される複数のＥＧＲ分配通路と、
を備える。

更に、前記複数のＥＧＲ分配通路は、
それぞれの上流側端部が前記ガス出口部に連通する一対の通路であって、前記第２平面に直交する方向から見た場合に前記特定直線を挟むように延びるとともに前記第２気筒に連通する前記吸気通路部に設けられた前記ＥＧＲガス導入口である第２導入口と前記第３気筒に連通する前記吸気通路部に設けられた前記ＥＧＲガス導入口である第３導入口との中央部まで延びる第１共用路及び第２共用路と、
上流側端部が前記第１共用路の下流側端部に連通し、且つ、前記第２平面に直交する方向から見た場合に下流側端部が前記第１気筒に連通する前記吸気通路部に設けられた前記ＥＧＲガス導入口である第１導入口まで伸び、その後屈曲して前記第１導入口に連通する第１独立路と、
上流側端部が前記第１共用路の下流側端部に連通し、且つ、前記第２平面に直交する方向から見た場合に下流側端部が前記第４気筒に連通する前記吸気通路部に設けられた前記ＥＧＲガス導入口である第４導入口まで伸び、その後屈曲して前記第４導入口に連通する第４独立路と、
上流側端部が前記第２共用路の下流側端部に連通し、且つ、前記第２平面に直交する方向から見た場合に下流側端部が前記２導入口まで伸び、その後屈曲して前記第２導入口に連通する第２独立路と、
上流側端部が前記第２共用路の下流側端部に連通し、且つ、前記第２平面に直交する方向から見た場合に下流側端部が前記３導入口まで伸び、その後屈曲して前記第３導入口に連通する第３独立路と、
からなり、
前記第１独立路の軸線方向の長さと前記第１共用路の軸線方向の長さとの和（以下、「第１長さ」と称呼する。）と、
前記第２独立路の軸線方向の長さと前記第２共用路の軸線方向の長さとの和（以下、「第２長さ」と称呼する。）と、
前記第３独立路の軸線方向の長さと前記第２共用路の軸線方向の長さとの和（以下、「第３長さ」と称呼する。）と、
前記第４独立路の軸線方向の長さと前記第１共用路の軸線方向の長さとの和（以下、「第４長さ」と称呼する。）と、
が互いに等しい。

本発明のＥＧＲ装置によれば、第１長さ乃至第４長さが互いに等しく、かつ、各導入口から各吸気口までの長さが互いに等しい。即ち、ＥＧＲ制御弁と各気筒の吸気口までの距離が、気筒間において互いに等しい。よって、ＥＧＲ制御の応答性が気筒間で略同じになり、気筒間においてＥＧＲ制御の応答性が相違することに起因するＥＧＲガス量のバラツキを小さくすることができる。

更に、例えば、燃焼順序が隣接する第１気筒と第３気筒に着目すると、第１気筒に対応する第１導入口から第３気筒に対応する第３導入口までの間には、第１独立路、第１共用路、第２共用路及び第３独立路が存在している。従って、第１気筒に対応する第１導入口から第３気筒に対応する第３導入口までの距離が長いので吸気干渉を小さくすることができる。

同様に、燃焼順序が隣接する第３気筒と第４気筒に着目すると、第３気筒に対応する第３導入口から第４気筒に対応する第４導入口までの間には、第３独立路、第２共用路、第１共用路及び第４独立路が存在している。更に、燃焼順序が隣接する第４気筒と第２気筒に着目すると、第４気筒に対応する第４導入口から第２気筒に対応する第２導入口までの間には、第４独立路、第１共用路、第２共用路及び第２独立路が存在している。

従って、燃焼順序（吸気行程）が隣接する気筒間に介在する「ＥＧＲガスが通過する通路」が長いので、吸気干渉を小さくすることができる。その結果、吸気干渉によってＥＧＲガス量が気筒間において大きく相違することを回避することができる。

本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

本発明の実施形態に係るＥＧＲ装置を有する内燃機関の全体を示す図である。 図１に示した内燃機関に取り付けられた状態にあるＥＧＲ装置の一の側面図である。 図１に示したＥＧＲ装置の他の側面図である。 （Ａ）は図１に示したＥＧＲ装置のカバー部材の上面図であり、（Ｂ）はそのカバー部材の側面図である。 （Ａ）は図１に示したＥＧＲ装置の通路形成部の上面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の１−１線に沿った平面にて通路形成部を切断した断面図である。 図１に示したＥＧＲ分配通路部におけるＥＧＲガスの流れを示す図である。 従来のＥＧＲ装置を有する内燃機関の全体を示す図である。

図１に示したように、本発明の実施形態に係るＥＧＲ装置５０は、４サイクル直列４気筒内燃機関（以下、「機関」と称呼される場合がある。）１０に適用される。機関１０は、第１気筒２１、第２気筒２２、第３気筒２３及び第４気筒２４を有する。これらの気筒は、機関１０の本体に、第１気筒２１、第２気筒２２、第３気筒２３及び第４気筒２４の順に、且つ、各気筒の中心軸線が一の平面上となるように、配設されている。

インテークマニホールドの枝部３１は、サージタンク３０と第１気筒２１の一対の吸気口２１ａとに接続されている。各吸気口２１ａは図示しない吸気弁によって開閉される。
インテークマニホールドの枝部３２は、サージタンク３０と第２気筒２２の一対の吸気口２２ａとに接続されている。各吸気口２２ａは図示しない吸気弁によって開閉される。
インテークマニホールドの枝部３３は、サージタンク３０と第３気筒２３の一対の吸気口２３ａとに接続されている。各吸気口２３ａは図示しない吸気弁によって開閉される。
インテークマニホールドの枝部３４は、サージタンク３０と第４気筒２４の一対の吸気口２４ａとに接続されている。各吸気口２４ａは図示しない吸気弁によって開閉される。

サージタンク３０、サージタンク３０に接続された吸気管３５、及び、インテークマニホールドの枝部３１乃至３４は「吸気通路部（吸気が通過する通路を構成する部分）」を構成している。

インテークマニホールドの枝部３１乃至３４（即ち、４つの互いに独立した吸気通路部）には、図１及び後に詳細に説明する図５の（Ｂ）に示したように、ＥＧＲガス導入口３１ａ乃至３４ａがそれぞれ形成されている。ＥＧＲガス導入口３１ａ乃至３４ａのそれぞれは第１平面ＰＬ１内に形成されている（図５の（Ｂ）を参照。）。ＥＧＲガス導入口３１ａ乃至３４ａのそれぞれは、対応する気筒の吸気口から互いに等しい距離だけ離れた位置に形成されている。

即ち、ＥＧＲガス導入口３１ａと第１気筒２１の吸気口２１ａまでの距離（通路の軸線に沿った距離）と、ＥＧＲガス導入口３２ａと第２気筒２２の吸気口２２ａまでの距離（通路の軸線に沿った距離）と、ＥＧＲガス導入口３３ａと第３気筒２３の吸気口２３ａまでの距離（通路の軸線に沿った距離）と、ＥＧＲガス導入口３４ａと第４気筒２４の吸気口２４ａまでの距離（通路の軸線に沿った距離）と、は互いに等しい。この結果、ＥＧＲガス導入口３１ａ乃至３４ａは、一の特定直線Ｌ１上に配設されている（図１を参照。）。なお、ＥＧＲガス導入口３１ａは第１導入口３１ａ、ＥＧＲガス導入口３２ａは第２導入口３２ａ、ＥＧＲガス導入口３３ａは第３導入口３３ａ、ＥＧＲガス導入口３４ａは第４導入口３４ａと便宜上称呼される場合がある。

エキゾーストマニホールドの枝部４１の上流側端部は、第１気筒２１の一対の排気口２１ｂに接続されている。
エキゾーストマニホールドの枝部４２の上流側端部は、第２気筒２２の一対の排気口２２ｂに接続されている。
エキゾーストマニホールドの枝部４３の上流側端部は、第３気筒２３の一対の排気口２３ｂに接続されている。
エキゾーストマニホールドの枝部４４の上流側端部は、第４気筒２４の一対の排気口２４ｂに接続されている。

エキゾーストマニホールドの枝部４１乃至４４のそれぞれの下流側端部は集合して排気集合部４５を構成している。エキゾーストマニホールドの枝部４１乃至４４、エキゾーストマニホールドの排気集合部４５、及び、排気集合部４５に接続された図示しない排気管は、「排気通路構成部（排ガスが通過する通路を構成する部分）」を構成している。

ＥＧＲ装置５０は、ＥＧＲガス管（排気還流管）５１、ＥＧＲクーラー５２、ＥＧＲ制御弁（ＥＧＲバルブ）５３、及び、ＥＧＲ分配通路部５４を備えている。ＥＧＲ装置５０は、排ガスを「ＥＧＲガス管５１及びＥＧＲ分配通路部５４」を通して各インテークマニホールド３１乃至３４のそれぞれに供給する（即ち、排ガスを各気筒に還流させる）装置である。

ＥＧＲガス管５１は、その上流側端部が排気集合部４５（排気通路構成部）に接続されていて、その下流側端部がＥＧＲ制御弁５３のガス入口部に接続されている。
ＥＧＲクーラー５２は、ＥＧＲガス管５１に介装されていて、ＥＧＲガス管５１を通過するＥＧＲガスを冷却する。
ＥＧＲ制御弁５３は、弁体（図示省略）の開度を変更することにより、そのガス入口部から流入したＥＧＲガスの流量を調整した上でガス出口部（図示省略）から排出する。

ＥＧＲ分配通路部５４は、図１及び図２に示したように、ＥＧＲ制御弁５３を取り付けた状態において「インテークマニホールド３１乃至３４」の屈曲部の上方に固定されている。ＥＧＲ分配通路部５４は、図２及び図３に示したように、カバー部材６０及び通路形成部７０を有する。

カバー部材６０は、図４の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、蓋部６１と、弁取付部６２と、を備える。

蓋部６１は、薄板体であり、平面視における形状は直線部と円弧部とを有する略長方形である。蓋部６１は、平面視において蓋部６１の長辺方向の一方の端部側であって、その短辺方向の中央にＥＧＲガス導入孔６１ａを備えている。

弁取付部６２は略直方体形状を有し、平面視における形状は直線部と円弧部とを有する長円形状である。弁取付部６２は、平面視において蓋部６１の長辺方向の一方の端部側において、その長軸部が蓋部６１の短辺に平行となるように形成されている。

弁取付部６２は、平面視において、蓋部６１の短辺方向の中央にＥＧＲ制御弁５３の取付孔６２ａを有している。その取り付け孔６２ａはＥＧＲガス導入孔６１ａと同軸であり、ＥＧＲガス導入孔６１ａと連通している。弁取付部６２は、その取付孔６２ａを挟むようにＥＧＲ制御弁５３を固定するためのネジ穴６２ｂ，６２ｃを有している。ＥＧＲ制御弁５３は、図２に示したように、取り付けブラケットに固定用の２つの孔を有していて、その二つの孔を貫通してネジ穴６２ｂ，６２ｃと螺合するボルトＢＴにより弁取付部６２に固定される。そのとき、ＥＧＲ制御弁５３のガス出口部が取付孔６２ａ内に収容され、ＥＧＲ制御弁５３は取り付け孔６２ａ内及びＥＧＲガス導入孔６１ａ内にＥＧＲガスを排出するようになっている。

通路形成部７０は、図５の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、略直方体であり、平面視おける形状はカバー部材６０（蓋部６１）と同じ略長方形である。通路形成部７０の上部はカバー部材６０により閉じられる。通路形成部７０とカバー部材６０とは、振動溶着により固定される。

通路形成部７０は、ＥＧＲガス導入孔６１ａと連通したＥＧＲガス受入部（共通部）７０ａを備えるとともに、複数の分配通路（ＥＧＲガス通路部）７１、７２、７１１、７１４、７２２及び７２３を構成するための溝（上方が開放された溝）を有している。これらの複数の分配通路は、カバー部材６０が通路形成部７０の上に固定されることにより構成される。更に、通路形成部７０は、分配通路７１１、７１４、７２２及び７２３の下壁から略上下方向に延びる連絡通路部（貫通孔）７１１ａ、７１４ａ、７２２ａ及び７２３ａをそれぞれ備えている。連絡通路部７１１ａ、７１４ａ、７２２ａ及び７２３ａの各軸線に沿った長さは互いに等しく、また、それらの各通路断面積（各通路の軸線に直交する断面の面積）も互いに等しい。

分配通路７１及び分配通路７２は、それぞれの上流側端部がＥＧＲガス受入部７０ａ（従って、ＥＧＲ制御弁５３のガス出口部）に連通する一対の通路である。分配通路７１及び分配通路７２は、第１共用路７１及び第２共用路７２とも称呼される。第１共用路７１及び第２共用路７２は、前述した特定直線Ｌ１（図１及び図５の（Ａ）を参照。）と平行な第２平面に直交する方向から見た場合、図５の（Ａ）に示したように、特定直線Ｌ１を挟むように延びている。更に、第１共用路７１及び第２共用路７２は、「第２気筒２２に連通する吸気通路部３２に設けられたＥＧＲガス導入口（第２導入口）３２ａと、第３気筒２３に連通する吸気通路部３３に設けられたＥＧＲガス導入口（第３導入口）３３ａと、の中央部」まで延びている。第２平面に直交する方向から見た場合における第１共用路７１の形状と第２共用路７２の形状とは特定直線Ｌ１に対して対称（線対称）である。

分配通路７１１は、その上流側端部が第１共用路７１の下流側端部Ｐ１に連通している。分配通路７１１は、前述した第２平面に直交する方向から見た場合、図５の（Ａ）に示したように、第２平面と平行な面内において特定直線Ｌ１に平行に伸びた後に緩やかに曲がってその下流側端部が「第１気筒２１に連通する吸気通路部３１に設けられたＥＧＲガス導入口（第１導入口）３１ａ」まで伸び、その後、第２平面に略直交するように屈曲して連絡通路部（貫通孔）７１１ａとなって第１導入口３１ａに接続されている。分配通路７１１（連絡通路部７１１ａを含む。）は、便宜上、「第１独立路」とも称呼される。

分配通路７１４は、その上流側端部が第１共用路７１の下流側端部Ｐ１に連通している。分配通路７１４は、前述した第２平面に直交する方向から見た場合、図５の（Ａ）に示したように、第２平面と平行な面内において特定直線Ｌ１に平行に伸びた後に緩やかに曲がってその下流側端部が「第４気筒２４に連通する吸気通路部３４に設けられたＥＧＲガス導入口（第４導入口）３４ａ」まで伸び、その後、第２平面に略直交するように屈曲して連絡通路部（貫通孔）７１４ａとなって第４導入口３４ａに接続されている。分配通路７１４（連絡通路部７１４ａを含む。）は、便宜上、「第４独立路」とも称呼される。第１独立路７１１と第４独立路７１４とは線対称である。

分配通路７２２は、その上流側端部が第２共用路７２の下流側端部Ｐ２に連通している。分配通路７２２は、前述した第２平面に直交する方向から見た場合、図５の（Ａ）に示したように、第２平面と平行な面内において特定直線Ｌ１に平行に伸びた後にＵ字状に曲がってその下流側端部が「第２気筒２２に連通する吸気通路部３２に設けられたＥＧＲガス導入口（第２導入口）３２ａ」まで伸び、その後、第２平面に略直交するように屈曲して連絡通路部（貫通孔）７２２ａとなって第２導入口３２ａに接続されている。分配通路７２２（連絡通路部７２２ａを含む。）は、便宜上、「第２独立路」とも称呼される。

分配通路７２３は、その上流側端部が第２共用路７２の下流側端部Ｐ２に連通している。分配通路７２３は、前述した第２平面に直交する方向から見た場合、図５の（Ａ）に示したように、第２平面と平行な面内において特定直線Ｌ１に平行に伸びた後にＵ字状に曲がってその下流側端部が「第３気筒２３に連通する吸気通路部３３に設けられたＥＧＲガス導入口（第３導入口）３３ａ」まで伸び、その後、第２平面に略直交するように屈曲して連絡通路部（貫通孔）７２３ａとなって第３導入口３３ａに接続されている。分配通路７２３（連絡通路部７２３ａを含む。）は、便宜上、「第３独立路」とも称呼される。第２独立路７２２と第３独立路７２３とは線対称である。

更に、
第１独立路７１１の軸線方向の長さ（軸線ｍ１の長さと連絡通路部７１１ａの軸線に沿った長さとの和）と第１共用路７１の軸線方向の長さ（軸線Ｊ１の長さ）との和Ｚ１と、
第２独立路７２２の軸線方向の長さ（軸線ｍ２の長さと連絡通路部７２２ａの軸線に沿った長さとの和）と第２共用路７２の軸線方向の長さ（軸線Ｊ２の長さ）との和Ｚ２と、
第３独立路７２３の軸線方向の長さ（軸線ｍ３の長さと連絡通路部７２３ａの軸線に沿った長さとの和）と第２共用路７２の軸線方向の長さ（軸線Ｊ２の長さ）との和Ｚ３と、
第４独立路７１４の軸線方向の長さ（軸線ｍ４の長さと連絡通路部７１４ａの軸線に沿った長さとの和）と第１共用路７１の軸線方向の長さ（軸線Ｊ１の長さ）との和Ｚ４と、
が互いに等しくなるように、各分配通路が形成されている。

より具体的に述べると、軸線Ｊ１の長さと軸線Ｊ２の長さは互いに等しい。軸線ｍ１、軸線ｍ２、軸線ｍ３及び軸線ｍ４の長さは互いに等しい。更に、第１共用路７１、第２共用路７２、第１独立路７１１、第２独立路７２２、第３独立路７２３及び第４独立路７１４の通路断面積（各通路の軸線に直交する断面の面積）は互いに等しくなるように、これらの分配通路が構成されている。

ところで、機関１０の吸気順序（従って、燃焼順序）は第１気筒２１、第３気筒２３、第４気筒２４、第２気筒２２である。そこで、このように構成されたＥＧＲ装置５０において、第１気筒２１が吸気行程にある場合、図６の（Ａ）に示したように、ＥＧＲ制御弁５３を通過したＥＧＲガスは、ＥＧＲガス受入部（共通部）７０ａ、第１共用路７１及び第１独立路７１１（連絡通路部７１１ａを含む。）を通過してＥＧＲガス導入口３１ａに到達し、インテークマニホールドの枝部３１及び吸気口２１ａを通って第１気筒２１に流入する。

第３気筒２３が吸気行程にある場合、図６の（Ｂ）に示したように、ＥＧＲ制御弁５３を通過したＥＧＲガスは、ＥＧＲガス受入部（共通部）７０ａ、第２共用路７２及び第３独立路７２３（連絡通路部７２３ａを含む。）を通過してＥＧＲガス導入口３３ａに到達し、インテークマニホールドの枝部３３及び吸気口２３ａを通って第３気筒２３に流入する。

第４気筒２４が吸気行程にある場合、図６の（Ｃ）に示したように、ＥＧＲ制御弁５３を通過したＥＧＲガスは、ＥＧＲガス受入部（共通部）７０ａ、第１共用路７１及び第４独立路７１４（連絡通路部７１４ａを含む。）を通過してＥＧＲガス導入口３４ａに到達し、インテークマニホールドの枝部３４及び吸気口２４ａを通って第４気筒２４に流入する。

第２気筒２２が吸気行程にある場合、図６の（Ｄ）に示したように、ＥＧＲ制御弁５３を通過したＥＧＲガスは、ＥＧＲガス受入部（共通部）７０ａ、第２共用路７２及び第２独立路７２２（連絡通路部７２２ａを含む。）を通過してＥＧＲガス導入口３２ａに到達し、インテークマニホールドの枝部３２及び吸気口２２ａを通って第２気筒２２に流入する。

このように、吸気干渉が生じる吸気順序の隣り合う気筒へＥＧＲガスを供給する際、吸気行程が先行する気筒にＥＧＲガスを供給する場合に使用されるＥＧＲガスの分配通路と、吸気行程が後に到来する気筒にＥＧＲガスを供給する場合に使用されるＥＧＲガスの分配通路と、はＥＧＲガス受入部（共通部）７０ａを除き全く相違する。そのため、吸気行程が隣接する二つの気筒に対する「ＥＧＲガスが供給される分配通路の総距離」が非常に長い。即ち、例えば、第１気筒２１と第３気筒２３に着目すると、それらの気筒に連通するＥＧＲガスの分配通路の総距離は、図６の（Ａ）及び（Ｂ）に太線により示した曲線の和となる。この結果、各気筒に供給されるＥＧＲガスの量に及ぼされる吸気干渉の影響を小さくすることができる。

加えて、上述した長さＺ１〜Ｚ４が互いに等しく、且つ、各ＥＧＲガス導入口（３１ａ〜３４ａ）と各気筒の吸気口（２１ａ〜２４ａ）までの距離も互いに等しいので、ＥＧＲ制御弁５３の開度変化に対するＥＧＲガスの応答性は、全ての気筒に対して同等である。その結果、全ての気筒に対してＥＧＲガスを適量供給することが可能である。

以上、説明したように、本実施形態のＥＧＲ装置５０は、
内燃機関の排気通路構成部（集合部４５）に上流側端部が接続されたＥＧＲガス管５１と、
それぞれが４つの気筒（２１〜２４）の各吸気口（２１ａ〜２４ａ）に連通し且つそれぞれにＥＧＲガス導入口（３１ａ〜３４ａ）が形成された４つの吸気通路部（３１〜３４）であって、ＥＧＲガス導入口のそれぞれは第１平面（図５の平面ＰＬ１）内であって前記４つの気筒の各吸気口（２１ａ〜２４ａ）から互いに等しい距離だけ離れた位置に形成されることにより一の特定直線（図１のＬ１）上に配設されている、４つの吸気通路部（３１〜３４）と、
ガス入口部及びガス出口部を有するＥＧＲ制御弁５３であって入り口部がＥＧＲガス管５１の下流側端部に接続され且つ前記特定直線Ｌ１と平行な第２平面に直交する方向から見た場合に前記特定直線Ｌ１上であって前記ＥＧＲガス導入口の両端に位置する二つのＥＧＲガス導入口（３１ａ及び３４ａ）を結んだ線分の外に配置された、ＥＧＲ制御弁５３と、
それぞれの主軸線（Ｊ１、Ｊ２、ｍ１〜ｍ４）が前記第２平面上に形成される複数のＥＧＲ分配通路と、
を備え、
前記複数のＥＧＲ分配通路は、
それぞれの上流側端部が前記ガス出口部（ＥＧＲガス受入部（共通部）７０ａ）に連通する一対の通路であって、前記第２平面に直交する方向から見た場合に前記特定直線Ｌ１を挟むように延びるとともに第２導入口３２ａと第３導入口３３ａとの中央部まで延びる第１共用路７１及び第２共用路７２と、
上流側端部が前記第１共用路７１の下流側端部に連通し、且つ、前記第２平面に直交する方向から見た場合に下流側端部が前記第１導入口３１ａまで伸び、その後屈曲して前記第１導入口３１ａに連通する第１独立路７１１と、
上流側端部が前記第１共用路７１の下流側端部に連通し、且つ、前記第２平面に直交する方向から見た場合に下流側端部が前記第４導入口３４ａまで伸び、その後屈曲して前記第４導入口３４ａに連通する第４独立路７１４と、
上流側端部が前記第２共用路７２の下流側端部に連通し、且つ、前記第２平面に直交する方向から見た場合に下流側端部が前記２導入口３２ａまで伸び、その後屈曲して前記第２導入口３２ａに連通する第２独立路７２２と、
上流側端部が前記第２共用路７２の下流側端部に連通し、且つ、前記第２平面に直交する方向から見た場合に下流側端部が前記３導入口３３ａまで伸び、その後屈曲して前記第３導入口３３ａに連通する第３独立路７２３と、
からなり、
前記第１独立路の軸線（ｍ１）方向の長さと前記第１共用路の軸線（Ｊ１）方向の長さとの和Ｚ１と、
前記第２独立路の軸線（ｍ２）方向の長さと前記第２共用路の軸線（Ｊ２）方向の長さとの和Ｚ２と、
前記第３独立路の軸線（ｍ３）方向の長さと前記第２共用路の軸線（Ｊ２）方向の長さとの和Ｚ３と、
前記第４独立路の軸線（ｍ４）方向の長さと前記第１共用路の軸線（Ｊ１）方向の長さとの和Ｚ４と、
が互いに等しい、ＥＧＲ装置５０である。

従って、各気筒に対して期待する量に近しい量のＥＧＲガスを供給することができる。加えて、ＥＧＲ装置５０は、ＥＧＲ分配通路部５４を用いて、複数の分配通路（ＥＧＲガス通路部）を同一平面内に形成していて、ＥＧＲ分配通路部５４の厚みが小さい。そのため、車両への搭載性にも優れている。更に、ＥＧＲ装置５０全体の小型化、軽量化及び低コスト化を可能としている。

なお、本実施形態においては、第２平面に直交する方向から見た場合における第１共用路７１の形状と第２共用路７２の形状とを特定直線Ｌ１に対して対称としていたが、これらは必ずしも線対称である必要はない。即ち、第１共用路７１と第２共用路７２との長さ及び断面積が互いに等しければよい。

更に、本実施形態においては、前述した第２平面に直交する方向から見た場合、図５の（Ａ）に示したように、第１独立路７１１と第４独立路７１４とは線対称であるが、必ずしも線対称である必要はない。即ち、第１独立路７１１と第４独立路７１４との長さ及び断面積が互いに等しければよい。

同様に、本実施形態においては、前述した第２平面に直交する方向から見た場合、図５の（Ａ）に示したように、第２独立路７２２と第３独立路７２３とは線対称であるが、必ずしも線対称である必要はない。即ち、第２独立路７２２と第３独立路７２３との長さ及び断面積が互いに等しければよい。

更に、本実施形態においては、第１共用路７１と第２共用路７２との長さ及び断面積が互いに等しく、第１〜第４独立路（７１１、７２２、７２３、７１４）の長さ及び断面積が互いに等しい。しかしながら、ＥＧＲ制御弁５３から各連絡通路部との接続ヶ所までの通路（軸線）の長さ及びその断面積が互いに等しければよく、例えば、一方の共用路の長さが短い場合には、その共用路に接続される独立路の長さを共用路の短さの分だけ長くしてもよい。

１０…内燃機関、２１…第１気筒、２１ａ…吸気口、２２…第２気筒、２２ａ…吸気口、２３…第３気筒、２３ａ…吸気口、２４…第４気筒、２４ａ…吸気口、３１〜３４…吸気通路部（インテークマニホールド）、３１ａ〜３４ａ…ガス導入口（導入口）、４５…排気集合部、５０…ＥＧＲ装置、５１…ＥＧＲガス管、５３…ＥＧＲ制御弁、５４…分配通路部、６０…カバー部材、６１…蓋部、６２…弁取付部、７０…通路形成部、７０ａ…ガス受入部（共通部）、７１…第１共用路、７２…第２共用路、７１１…第１独立路、７１４…第４独立路、７２２…第２独立路、７２３…第３独立路、７１１ａ、７２２ａ、７２３ａ、７１４ａ…連絡通路部、Ｊ１、Ｊ２、ｍ１−ｍ４…軸線、Ｌ１…特定直線、ＰＬ１…特定平面。

Claims (1)

1. 第１気筒から第４気筒の順で並ぶ４つの気筒を有する直列４気筒内燃機関のＥＧＲ装置であって、
   前記内燃機関の排気通路構成部に上流側端部が接続されたＥＧＲガス管と、
   それぞれが前記４つの気筒の各吸気口に連通し且つそれぞれにＥＧＲガス導入口が形成された４つの吸気通路部であって、前記ＥＧＲガス導入口のそれぞれは第１平面内であって前記４つの気筒の各吸気口から互いに等しい距離だけ離れた位置に形成されることにより一の特定直線上に配設されている、４つの吸気通路部と、
   ガス入口部及びガス出口部を有するＥＧＲ制御弁であって同入り口部が前記ＥＧＲガス管の下流側端部に接続され且つ前記特定直線と平行な第２平面に直交する方向から見た場合に前記特定直線上であって前記ＥＧＲガス導入口の両端に位置する二つのＥＧＲガス導入口を結んだ線分の外に配置された、ＥＧＲ制御弁と、
   それぞれの主軸線が前記第２平面上に形成される複数のＥＧＲ分配通路と、
   を備え、
   前記複数のＥＧＲ分配通路は、
   それぞれの上流側端部が前記ガス出口部に連通する一対の通路であって、前記第２平面に直交する方向から見た場合に前記特定直線を挟むように延びるとともに前記第２気筒に連通する前記吸気通路部に設けられた前記ＥＧＲガス導入口である第２導入口と前記第３気筒に連通する前記吸気通路部に設けられた前記ＥＧＲガス導入口である第３導入口との中央部まで延びる第１共用路及び第２共用路と、
   上流側端部が前記第１共用路の下流側端部に連通し、且つ、前記第２平面に直交する方向から見た場合に下流側端部が前記第１気筒に連通する前記吸気通路部に設けられた前記ＥＧＲガス導入口である第１導入口まで伸び、その後屈曲して前記第１導入口に連通する第１独立路と、
   上流側端部が前記第１共用路の下流側端部に連通し、且つ、前記第２平面に直交する方向から見た場合に下流側端部が前記第４気筒に連通する前記吸気通路部に設けられた前記ＥＧＲガス導入口である第４導入口まで伸び、その後屈曲して前記第４導入口に連通する第４独立路と、
   上流側端部が前記第２共用路の下流側端部に連通し、且つ、前記第２平面に直交する方向から見た場合に下流側端部が前記２導入口まで伸び、その後屈曲して前記第２導入口に連通する第２独立路と、
   上流側端部が前記第２共用路の下流側端部に連通し、且つ、前記第２平面に直交する方向から見た場合に下流側端部が前記３導入口まで伸び、その後屈曲して前記第３導入口に連通する第３独立路と、
   からなり、
   前記第１独立路の軸線方向の長さと前記第１共用路の軸線方向の長さとの和と、
   前記第２独立路の軸線方向の長さと前記第２共用路の軸線方向の長さとの和と、
   前記第３独立路の軸線方向の長さと前記第２共用路の軸線方向の長さとの和と、
   前記第４独立路の軸線方向の長さと前記第１共用路の軸線方向の長さとの和と、
   が互いに等しい、ＥＧＲ装置。

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