JP4099868B2 - エンジンの排気還流装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンの排気還流装置に関するものである。
【０００２】
エンジン、特に自動車用ディ−ゼルエンジンにおいては、ＮＯｘおよびパテキュレート成分を大幅に低減することが望まれている。このため、基本的にＮＯX低減のために多量ＥＧＲを行ないつつ、実際の空燃比が目標空燃比となるように、実際の吸入空気量と燃料噴射量とに応じてＥＧＲガス量を制御すること（ＥＧＲバルブの開度制御）が提案されている（特開平８−１４４８６７号公報、特公平３−１９３７６号公報参照）。この点を詳述すると、空燃比がリッチになるほどＮＯX が低減される一方、パテキュレート成分増大されるので、この両方の低減を十分満足するにように目標空燃比が設定される。そして、ＥＧＲガス量の制御は、実際に気筒内に供給される新気な空気の量が目標空燃比に対応したものとなるように行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＥＧＲ用の排気ガスは、排圧と吸気圧との差圧に基づいて吸気通路に導入されるが、排圧および吸気圧はそれぞれ脈動を有するため、上記差圧も脈動を有することになる。この結果、吸気通路に導入された排気ガス濃度つまりＥＧＲガス濃度は、差圧の脈動に起因して必然的に脈動を有する変動を有することになる。そして、このようなＥＧＲガス濃度の変動は、気筒間でのＥＧＲガス濃度の相違を発生させる原因となる。
【０００４】
上述のように、吸気通路内でのＥＧＲガス濃度変動に起因して気筒間でＥＧＲガス濃度が相違してしまうことは、気筒間での燃焼性や排気ガス成分の相違をもたらすこととなって好ましくない。とりわけ、前述のようにＥＧＲガス量を目標空燃比となるように制御する場合は、気筒間で実際の空燃比が目標空燃比から大きくずれてしまう事態を発生させてしまう。
【０００５】
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、気筒間でのＥＧＲガス濃度の相違を大幅に低減できるようにしたエンジンの排気還流装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明はその解決手法として次のようにしてある。すなわち、特許請求の範囲における請求項１に記載のように、
【０００８】
エンジンに供給する燃料量を制御する燃料制御手段と、
吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、
ＥＧＲガス量を調整するＥＧＲバルブと、
前記燃料制御手段によってエンジンに実際に供給される燃料量と前記吸入空気量検出手段で検出される実際の吸入空気量とに基づいて得られる実際の空燃比が所定の目標空燃比となるように、前記ＥＧＲバルブを制御するＥＧＲ制御手段と、
備えたエンジンの排気還流装置において、
複数の気筒に対して吸気を供給するための吸気通路に、第１ＥＧＲガス導入口入開口されると共に、吸気通路の吸気流れ方向下流側において第２ＥＧＲガス導入口が開口され、
前記第１ＥＧＲガス導入口の中心と第２ＥＧＲガス導入口の中心との間での中心間吸気通路容積をＶ、１つの気筒の吸気充填量をα、ｎを０を含む整数としたとき、
ｎ×α＋α／３≦Ｖ≦ｎ×α＋２α／３
の関係式を満足するように設定されている、
ようにしてある。上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２以下に記載のとおりである。
【０００９】
【発明の効果】
請求項１によれば、両ＥＧＲガス導入口から吸気通路へ導入されるＥＧＲガス量のそれぞれの変動を利用した干渉作用によって、第２ＥＧＲガス導入口から下流側でのＥＧＲガス濃度の変動を低減して、各気筒間でのＥＧＲガス濃度の相違を低減することができる。また、各気筒それぞれについて、実際の空燃比が目標空燃比となるように正確に制御する上で好ましいものとなる。
【００１０】
請求項２によれば、請求項１よりもより具体的な解決手法が提供される。
【００１１】
請求項３によれば、両ＥＧＲガス導入口からのＥＧＲガス導入量をほぼ等しくして、干渉を利用したＥＧＲガス濃度の変動を十分低減する上で好ましいものとなる。
請求項４によれば、両ＥＧＲガス導入口からのＥＧＲガス量調整を、１つのＥＧＲバルブを制御するのみで行うことができる。
請求項５によれば、ＥＧＲガスは吸気通路の上流側よりも下流側の方が導入され易いものとなるが、２つのＥＧＲガス導入口の有効開口面積の大小設定を行うという簡単な手法によりこの２つのＥＧＲガス導入口からのＥＧＲガス導入量をほぼ等しくして、干渉を利用ＥＧＲガス濃度の変動を十分に低減する上で好ましいものとなる。また、２つの接続管の管径を互いに等しくすることによって、接続管を管径によて区別する管理が不要となり、しかも接続管の接続間違えという事態の発生も生じないものとなる。
【００１２】
請求項６によれば、ＥＧＲガスが導入され易い下流側の第２ＥＧＲガス導入口に対して制御弁を設けて、ＥＧＲガス量低減を応答よく行う上で好ましいものとなる。
請求項７によれば、エンジン加速時において応答よくＥＧＲガスを低減して、加速性を十分満足させる上で、また加速時のパテキュレート成分増大を応答よく防止する上で好ましいものとなる。
【００１３】
請求項８によれば、容積拡大室となるサ−ジタンクを利用して、各気筒間でのＥＧＲガス濃度の相違をより一層低減することができる。
請求項９によれば、２つのＥＧＲガス導入口からの導入されたＥＧＲガスの吸気通路内での偏在態様を吸気通路の周方向でほぼ同一位置として、すなわち２つのＥＧＲガス導入口から導入されたＥＧＲガスを互いに十分に混ざり合うようにして、ＥＧＲガス濃度の変動を低減する上で好ましいものとなる。
【００１４】
請求項１０によれば、空燃比制御のために１つのＥＧＲバルブのみを制御しつつ、リフト量が小さくされて応答性の優れた制御弁を制御することにより全体のＥＧＲガス量を応答よく変化させることができる。
請求項１１によれば、請求項７に対応した効果と同様の効果を得ることができる。
【００１５】
請求項１２によれば、排圧の変動を極力小さくして、ＥＧＲガス濃度の変動をより一層低減する上で好ましいものとなる。
請求項１３によれば、ＥＧＲクーラの有する大きな容積を利用して、ＥＧＲ通路内の圧力変動を極力低減して、ＥＧＲガス濃度の変動をより一層低減する上で好ましいものとなる。
請求項１４によれば、レゾナンスチャンバを利用して、ＥＧＲ通路内の圧力変動を低減してＥＧＲガス濃度の変動をより一層低減しつつ、ＥＧＲ通路全体の容積が実質的に大きく拡大されるのを防止してＥＧＲガス量を応答よく変化させる上で好ましいものとなる。
【００１６】
請求項１５によれば、燃費向上の上で有利となる直噴式ディ−ゼルエンジンにおいて、各気筒毎のＥＧＲガス濃度の相違を低減することができる。
請求項１６によれば、高圧燃料噴射を行いつつ、燃料噴射時期と燃料噴射量とを精度よく制御することができる。
請求項１７によれば、２つのＥＧＲガス導入口から導入されるＥＧＲガスの干渉を有効に利用して、ＥＧＲガス濃度の変動をより十分に防止する上で好ましいものとなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１において、１はエンジンで、２はその燃焼室、３はピストン、４は吸気ポ−ト、５は吸気弁、６は排気ポ−ト、７は排気弁である。エンジン１は、実施形態では、直列４気筒の４サイクル直噴式ディ−ゼルエンジンとされている。このため、燃焼室２に直接燃料を噴射する燃料噴射弁８が設けられている。この各気筒の燃料噴射弁８はそれぞれ、コモンレール９に個々独立して接続されて、このコモンレール９内は、燃料噴射ポンプＰからの高圧燃料が常時貯溜されている。燃料噴射弁８は、電子式にその開弁タイミングと開弁量とが制御されるもので、開弁タイミングを制御することによって燃料噴射時期が制御され、開弁量を制御することによって燃料噴射量が制御される。なお、燃料噴射量は、例えばエンジン回転数とエンジン負荷としての例えばアクセル開度とをパラメ−タとして決定される。
【００１８】
１０は吸気通路であり、この吸気通路１０には、その上流側から下流側へ順次、エアクリーナ１１、吸入空気量検出手段としてのエアフロ−メ−タ１２、排気ターボ式過給機１３のコンプレッサホイール１３ａ、インタ−ク−ラ１４、サ−ジタンク１５が接続されている。サ−ジタンク１５と各気筒（の吸気ポ−ト４）とは、個々独立した独立吸気通路１６によって接続されている。このように、吸気通路１０は、エアクリーナ１１からサ−ジタンク１５に至るまでの部分が、各気筒つまり複数の気筒に共通な１本の共通吸気通路とされ、サ−ジタンク１５よりもエンジン１側が各気筒に対して個々独立して設けられた独立吸気通路（分岐吸気通路）とされている。
【００１９】
２０は排気通路であり、この排気通路には１０には、その上流側から順次、排気タ−ボ過給機１３のタービンホイール１３ｂ、排気ガス浄化触媒（実施形態では酸化触媒）２１が接続されている。排気通路１０のうち、タービンホイール１３ｂよりも上流側つまりエンジン１側において、１本のＥＧＲ通路（共通ＥＧＲ通路）３０が導出されている。このＥＧＲ通路３０は、その下流側において２本に分岐されて、各分岐ＥＧＲ通路３１、３２が、ＥＧＲガス導入口３１ａあるいは３２ａとして、インタ−ク−ラ１４とサ−ジタンク１５との間の吸気通路に１０に開口されている。分岐ＥＧＲ通路３１、３２よりも上流側となる共通ＥＧＲ通路３０には、排気通路２０側より順次、ＥＧＲクーラ３３、レゾナンスチャンバ３５、ＥＧＲバルブ３４が接続されている。
【００２０】
図２にも示すように、吸気通路１０のうちＥＧＲガス導入口３１ａ、３２ａが開口されている部分は、全体としてほぼ直線状（実施形態では完全な直線）に形成されている。また、両ＥＧＲガス導入口３１ａ、３２ａは互いに、吸気通路１０の周方向ほぼ同一位置（実施形態では完全に同一位置）に形成されている。つまり、上流側のＥＧＲガス導入口３１ａから導入されたＥＧＲガスが、下流側のＥＧＲガス導入口３２ａから導入されるＥＧＲガスと十分に混合されるようにされている。
【００２１】
図２に、各分岐ＥＧＲ通路３１、３２の詳細が示される。この図２において、ＥＧＲガス導入口３１ａ、３２ａは、吸気通路１０の管壁に開口として形成されている。導入口３１ａ（３２ａ）に対して、接続部材４１、４２（４４、４５）を利用して接続管３１Ａ（３２Ａ）を接続することにより、分岐ＥＧＲ通路３１あるいは３２が構成されている。すなわち、上記導入口３１ａの内周に形成された雌ねじ部４０に対して、接続部材としての筒状の接続フランジ部材４１が螺合され、この接続フランジ部材４１に形成された雄ねじ部４１ａに螺合された接続用ナット部材４２によって、上記接続管３１Ａが接続用フランジ部材４１に接続されている。同様に、上記導入口３２ａの内周に形成された雌ねじ部４３に対して、接続部材としての筒状の接続フランジ部材４４が螺合され、この接続フランジ部材４４に形成された雄ねじ部４４ａに螺合された接続用ナット部材４５によって、上記接続管３１Ｂが接続用フランジ部材４４に接続されている。
【００２２】
下流側のＥＧＲガス導入口３２ａの有効開口面積が、上流側のＥＧＲガス導入口３１ａの有効開口面積よりも小さく設定されている。また、両接続管３１Ａと３２Ａとの管径は互いに等しくされている。これにより、両ＥＧＲガス導入口３１ａと３２ａとからのＥＧＲガス導入量が、互いにほぼ等しくされる。すなわち、吸気通路１０内の圧力は下流側ほど低くてＥＧＲガスが導入され易くなるが、上述のように下流側の導入口３２ａの有効開口面積を小さく（下流側の分岐ＥＧＲ通路３２の通路抵抗を大きくする）ことにより、両ＥＧＲガス導入口３１ａと３２ａとからのＥＧＲガス導入量がほぼ等しくされることになる。なお、下流側の接続管３２Ａの管径を上流側の接続管３１Ａの管径よりも小さくすることにより、その通路抵抗を相違させて、導入口３１ａと３２ａとからのＥＧＲガス導入量がほぼ等しくなるようにすることも可能である。
【００２３】
図４の（ａ）には、排圧および吸気圧の変化する様子（変動つまり脈動）が示され、図４の（ｂ）にはＥＧＲガスの吸引作用をなす排圧と吸気圧との差圧が変化する様子が示される。このように、上記差圧はクランク角の変化に応じて周期的に変動されるが、これにより、各ＥＧＲガス導入口３１ａ、３２ａから導入されるＥＧＲガス量も変化され、この結果、各導入口３１ａ、３２ａから導入された直後のＥＧＲガスの吸気通路１０内でのＥＧＲガス濃度も、図５に示すようにかなり大きく変動される。
【００２４】
いま、下流側のＥＧＲガス導入口３２ａ部分でのＥＧＲガス濃度が高い（濃い）タイミングのときに、上流側のＥＧＲガス導入口３１ａからのＥＧＲガス濃度が低い（薄い）吸気が下流側導入口３１ａ部分に丁度到達すれば、下流側導入口３２ａよりも下流側のＥＧＲガス濃度の変動は、図６に示すように小さいものとなる。このことは、下流側導入口３２ａのＥＧＲガス濃度が低いタイミングのときに、上流側導入口３１ａからのＥＧＲガス濃度が高い吸気が下流側導入口３１ａ部分に丁度到達したときも同様である。つまり、上流側導入口３１ａでのＥＧＲガス濃度の変動と、下流側ＥＧＲガス導入口３２ａでのＥＧＲガス濃度の変動とを干渉させることにより、下流側導入口３２ａよりも下流側でのＥＧＲガス濃度の変動を小さくすることが可能となる。
【００２５】
ＥＧＲガス濃度変動を小さくするための上記干渉を得るために、両導入口３１ａと３２ａとでのＥＧＲガス濃度の変動の周期をずらせばよい。すなわち、両導入口３１ａと３２ａとの中心間の距離Ｌ部分に相当する吸気通路１０の容積が、１気筒あたりの吸気充填量の１／３〜２／３の範囲となるように設定することにより、干渉によるＥＧＲガス濃度の変動低減を十分得ることが可能となる（周期のずれが小さすぎると、ＥＧＲガス濃度変動の低減効果が小さいものとなってしまう）。図７には、周期のずれと、ＥＧＲガス濃度の変動の振幅との関係を示してあり、完全な干渉となる１／２周期のずれを理想のずれとして、ＥＧＲガス濃度の変動幅（振幅）を半分に低減するには、ずれを１／３周期〜２／３周期の範囲に設定すればよい。
【００２６】
前述した干渉によるＥＧＲガス濃度の変動低減を得るために必要な両導入口３１ａと３２ａとの中心間距離Ｌの具体的な設定は、次のようにされる。まず、エンジン１の１気筒あたりの吸気充填量をα（α＝１気筒あたりの行程容積×体積効率）とすると、周期を１／２周期ずらすためには、両導入口３１ａと３２ａとの間の中心間容積Ｖが、『Ｖ＝α／２』関係を満足すればよく、１／３周期〜２／３周期をずらすには、『α／３≦Ｖ≦２α／３』の関係を満足すればよい。
【００２７】
吸気通路１０の直径をＤとすれば、『Ｖ＝（πＤ2 ／４）・Ｌ』となるので、１／２周期ずらすには、『Ｌ＝２α／πＤ2 』とすればよく、１／３周期〜２／３周期をずらすには、『４α／３πＤ2 ≦Ｖ≦８α／３πＤ2 』の関係を満足すればよい。このような関係を満足させると、通常のエンジンでは、中心間距離Ｌは管径Ｄよりも大きいものとなる。
【００２８】
上記説明は、容積Ｖを最小容積とする場合のものであり、『ｎ・α＋α／３≦Ｖ≦ｎ・α＋２α／３』、『ｎ・α＋４α／３πＤ2 ≦Ｖ≦ｎ・α＋８α／３πＤ2 』であればよい（ｎ＝０、１、２、３・・・で、零を含む整数）。
【００２９】
次に、ＥＧＲバルブ３部分の詳細について、図３を参照しつつ説明する。まず、ＥＧＲバルブ３は、負圧作動式とされて、ダイヤフラム３４ａにより画成された室３４ｂを有する。室３４ｂの負圧が大きいほど、ダイヤフラム３４ａに連結された弁体３４ｃの弁座３４ｅからの離間距離が大きくされ（開度大）、室３４ｂの負圧を解放することにより、リタ−ンスプリング３４ｄによって弁体３４ｃが弁座３４ｅに着座される（閉弁）。
【００３０】
室３４ｂの圧力が、圧力制御弁５１によって制御される。圧力制御弁５１は、弁体５１ａと、弁体５１ａを駆動するコイル５１ｂを有する。弁体５１ａは、負圧源としてのバキュームポンプ３８から伸びる負圧通路３９と、前記室３４ｂから伸びる通路３８との連通度合いを調整する（通路３８の通路３９と大気への連通割合の調整）。室３４ｂに連なる通路３８には、大気圧または過給圧を導入するための通路５３が接続され、この通路５３には開閉弁（ＯＮ／ＯＦＦ弁）５２が接続されている。通路３８のうち、通路５３よりも圧力制御弁５１側の有効開口面積は、通路５３の有効開口面積よりも十分小さくされている。
【００３１】
開閉弁５２を閉じた状態で、圧力制御弁５１により通路３８と３９との連通度合いを調整することによって、ＥＧＲバルブ３４の室３４ｂの負圧の大きさが調整されて、ＥＧＲバルブ３４の開度調整が行われる。圧力制御弁５１によって通路３８と３９との連通を遮断した状態で、開閉弁５２を開くことにより、室３４ｂに応答よく大気圧以上の大きさの圧力（制圧）が導入されて、ＥＧＲバルブ３４が応答よく閉弁される。このＥＧＲバルブ３４の応答のよい閉弁は、例えばエンジンの加速時に行われる。
【００３２】
ここで、ＥＧＲバルブ３４の開度は、エンジンに供給される吸気の実際の空燃比、つまり燃料噴射弁８からの燃料噴射量に対する吸入空気量（ＥＧＲガスを含まない新規な吸入空気量）の割合となる空燃比が、所定の目標空燃比となるようにフィ−ドバック制御される。すなわち、吸気通路１０には、吸入空気量を調整するためのスロットル弁が存在しないために、吸気通路１０へのＥＧＲガス導入量を調整することによって、実際の空燃比が目標空燃比となるように制御される。なお、目標空燃比は、エンジンの運転状態、例えばエンジン回転数とアクセル開度とをパラメ−タとしてあらかじめマップ化（記憶）されている。
【００３３】
図８は、実際の空燃比を目標空燃比とするためのフィ−ドバック制御系の一例を示すものである（燃料噴射量制御や目標空燃比とする制御を行うためのマイクロコンピュ−タを利用して構成されたコントロ−ラの機能のうち、目標空燃比とするためのＥＧＲバルブ制御部分をブロック図的に示すもの）。すなわち、フィ−ドバック制御によって、ＥＧＲバルブ３４の目標開度（目標開口面積）が、目標空燃比とするために必要な目標吸気量とエアフロ−メ−タ１２によって検出された実際の吸気量との差分に応じて、ＰＩ制御によって演算される。このＰＩ制御によって得られるＥＧＲバルブ３４の開閉速度の特性が図９のように設定されており、これにより、図１０に示すように、ＥＧＲバルブの開口面積の変化にかかわらず、吸入空気量変化速度に対するＥＧＲバルブ開閉速度の割合となる速度比がほぼ一定とされる。ただし、ＥＧＲバルブ３４の開度とこれを流れる吸気量（ＥＧＲガス量）との関係が図１１に示すように非線形となっているため、ＥＧＲバルブ３４の開度と上記速度比との実際の対応関係は、図１２に示すようになる。
【００３４】
なお、燃料噴射弁８からの燃料噴射量制御とＥＧＲバルブ３４の開度制御とは、マイクロコンピュ−タを利用した図示を略す制御ユニット（コントロ−ラ）によって行われ、この制御ユニットが、特許請求の範囲におけ燃料制御手段（制御部）と、ＥＧＲ制御手段（制御部）とを構成することになり、図８はＥＧＲ制御試飲をブロック図的に示したものである。
【００３５】
図１３は、本発明の別の実施形態を示すものであり、前記実施形態と同一要素には同一符号を付してその重複した説明は省略する（このことは、以下のさらに別の実施形態についても同じ）。この図１３は、図２に対応したもので、図２との相違点は、下流側のＥＧＲ通路３２に対して、開閉制御弁５５（第２ＥＧＲバルブと考えることもできる）を接続した点にある。この制御弁５５の全開リフト量が、負圧作動式のＥＧＲバルブ３４の全開リフト量よりも小さくされて、全閉にするときの応答性に優れたものとなっている。すなわち、所定運転状態、例えば大きなエンジン出力が要求される加速時に、制御弁５５を応答よく閉じることにより、応答よくＥＧＲガス量を低減させることができる。勿論、加速時に、ＥＧＲバルブ３４も閉方向へ駆動することもできるが（全閉としても可）、制御弁５５の応答のよい閉弁作用によって、ＥＧＲガス量を応答よく低減させることができる。
【００３６】
図１４は、本発明のさらに別の実施形態を示すものであり、図１のものに対応している。この図１４のものにおいて、図１の場合に比して、排気タ−ボ過給機１３およびレゾナンスチャンバ３５を有しないものとなっている。また、図１４のものでは、図１２の場合に比して、排気通路２０のうちＥＧＲ通路３０の導出位置よりも上流側（エンジン１側）に、容積拡大室６０を設けたものとなっている。この容積拡大室６０を設けることによって、ＥＧＲ通路３０での排圧変動が小さいものとなって、排圧と吸気圧との差圧も小さいものとなり（図１５参照）、ＥＧＲガス濃度の変動を低減する上で好ましいものとなる。。
【００３７】
以上実施形態について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば次のような場合をも含むものである。エンジン１としては、ディ−ゼルエンジンに限らず、ガソリンエンジンで代表されるような火花点火式エンジンであってもよい。吸気通路１０へのＥＧＲガスの導入位置は、複数気筒共通用の吸気通路部分であれば任意に選択することができる。
【００３８】
ＥＧＲバルブを２つの分岐（独立）ＥＧＲ通路３１、３２の両方にそれぞれ設けて、各ＥＧＲバルブを個々独立して制御するようにしてもよい（ＥＧＲバルブが小型となるため、応答性の点で有利となる）。本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。さらに、本発明は、制御方法として表現することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す全体系統図図。
【図２】ＥＧＲガス導入口部分を示す要部拡大断面図。
【図３】ＥＧＲバルブ部分の拡大系統図。
【図４】排圧と吸気圧とその差圧との変動の様子を示す図。
【図５】ＥＧＲガス濃度の変動の様子を示す図。
【図６】ＥＧＲガス濃度の変動が低減された様子を示す図。
【図７】ＥＧＲガス濃度の変動周期のずれ量とＥＧＲガス濃度の変動振幅との関係を示す図。
【図８】目標空燃比とするためのフィ−ドバック制御系統を示す図。
【図９】図８の制御内容を図式的に説明するための特性図。
【図１０】図８の制御内容を図式的に説明するための特性図。
【図１１】図８の制御内容を図式的に説明するための特性図。
【図１２】図８の制御内容を図式的に説明するための特性図。
【図１３】本発明の別の実施形態を示すもので、図２に対応した図。
【図１４】本発明のさらに別の実施形態を示すもので、図１に対応した図。
【図１５】図１４の実施形態での圧力変動を示すもので、図４に対応した図。
【符号の説明】
１：エンジン
２：燃焼室
８：燃料噴射弁
９：コモンレール
１０：吸気通路
１２：エアフロ−メ−タ（吸入空気量検出手段）
１５：サ−ジタンク
２０：排気通路
３０：ＥＧＲ通路
３１：分岐ＥＧＲ通路（上流側）
３１ａ：ＥＧＲガス導入口（上流側）
３１Ａ：ＥＧＲ接続管
３２：分岐ＥＧＲ通路（下流側）
３２ａ：ＥＧＲガス導入口（下流側）
３２Ａ：ＥＧＲ接続管
３３：ＥＧＲクーラ
３４：ＥＧＲバルブ
３５：レゾナンスチャンバ
５５：制御弁
６０：容積拡大室
Ｐ：ポンプ

Claims (17)

1. エンジンに供給する燃料量を制御する燃料制御手段と、
   吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、
   ＥＧＲガス量を調整するＥＧＲバルブと、
   前記燃料制御手段によってエンジンに実際に供給される燃料量と前記吸入空気量検出手段で検出される実際の吸入空気量とに基づいて得られる実際の空燃比が所定の目標空燃比となるように、前記ＥＧＲバルブを制御するＥＧＲ制御手段と、
   を備えたエンジンの排気還流装置において、
   複数の気筒に対して吸気を供給するための吸気通路に、第１ＥＧＲガス導入口が開口されると共に、吸気通路の吸気流れ方向下流側において第２ＥＧＲガス導入口が開口され、
   前記第１ＥＧＲガス導入口の中心と第２ＥＧＲガス導入口の中心との間での中心間吸気通路容積をＶ、１つの気筒の吸気充填量をα、ｎを０を含む整数としたとき、
   ｎ×α＋α／３≦Ｖ≦ｎ×α＋２α／３
   の関係式を満足するように設定されている、
   ことを特徴とするエンジンの排気還流装置。
2. 請求項１において、
   前記両ＥＧＲガス導入口の中心間距離が、該中心間距離における吸気通路の管径よりも大きくなるように設定されている、ことを特徴とするエンジンの排気還流装置。
3. 請求項１において、
   前記第１ＥＧＲガス導入口を含む該第１ＥＧＲガス導入口用の第１ＥＧＲガス通路の最小有効開口面積よりも、前記第２ＥＧＲガス導入口を含む第２ＥＧＲガス導入口用の第２ＥＧＲガス通路の最小有効開口面積の方が小さく設定されている、ことを特徴とするエンジンの排気還流装置。
4. 請求項３において、
   排気通路より伸びる１本の共通ＥＧＲ通路が、途中で２本に分岐されて、一方の分岐ＥＧＲ通路が前記第１ＥＧＲガス導入口に連なる前記第１ＥＧＲ通路とされると共に、他方の分岐ＥＧＲ通路が前記第２ＥＧＲガス導入口に連なる前記第２ＥＧＲ通路とされ、
   前記ＥＧＲバルブが、前記共通ＥＧＲ通路のみに配設されている、
   ことを特徴とするエンジンの排気還流装置。
5. 請求項３において、
   前記第１ＥＧＲ通路が、前記第１ＥＧＲガス導入口と、該第１ＥＧＲガス導入口に接続された第１ＥＧＲ用接続管とから構成され、
   前記第２ＥＧＲ通路が、前記第２ＥＧＲガス導入口と、該第２ＥＧＲガス導入口に接続された第２ＥＧＲ用接続管とから構成され、
   前記第１ＥＧＲガス導入口の有効開口面積よりも前記第２ＥＧＲガス導入口の有効開口面積の方が小さく設定され、
   前記第１ＥＧＲ用接続管と第２ＥＧＲ用接続管との管径が互いに等しく設定されている、
   ことを特徴とするエンジンの排気還流装置。
6. 請求項１において、
   前記第１ＥＧＲガス導入口を含む該第１ＥＧＲガス導入口用の第１ＥＧＲガス通路と、前記第２ＥＧＲガス導入口を含む第２ＥＧＲガス導入口用の第２ＥＧＲガス通路とのうち、該第２ＥＧＲ通路に対してのみ、エンジンが所定運転状態のときに閉弁される制御弁が設けられている、ことを特徴とするエンジンの排気還流装置。
7. 請求項６において、
   前記制御弁が閉弁される前記所定運転状態が、エンジンの加速時とされている、ことを特徴とするエンジンの排気還流装置。
8. 請求項１において、
   前記第２ＥＧＲガス導入口の下流側の吸気通路に、サ−ジタンクが設けられている、ことを特徴とするエンジンの排気還流装置。
9. 請求項１において、
   吸気通路のうちほぼ直線状とされている部分に前記両ＥＧＲガス導入口が開口され、前記吸気通路の周方向ほぼ同一位置において、前記両ＥＧＲガス導入口が開口されている、ことを特徴とするエンジンの排気還流装置。
10. 請求項３または請求項５において、
    排気通路より伸びる１本の共通ＥＧＲ通路が、途中で２本に分岐されて、一方の分岐ＥＧＲ通路が前記第１ＥＧＲガス導入口に連なる前記第１ＥＧＲ通路とされると共に、他方の分岐ＥＧＲ通路が前記第２ＥＧＲ通路に連なる前記第２ＥＧＲ通路とされ、
    前記ＥＧＲバルブが、前記共通ＥＧＲ通路に配設され、
    前記第２ＥＧＲ通路に、該第２ＥＧＲ通路からのＥＧＲガス量を調整するための制御弁が配設され、
    前記制御弁の全開リフト量が、前記ＥＧＲバルブの全開リフト量よりも小さく設定されている、
    ことを特徴とするエンジンの排気還流装置。
11. 請求項１０において、
    エンジンの加速時に、前記制御弁が前記ＥＧＲバルブに優先して閉弁される、ことを特徴とするエンジンの排気還流装置。
12. 請求項１において、エンジンの排気通路のうちＥＧＲガス取出し口よりも上流側に、容積拡大室が設けられている、ことを特徴とするエンジンの排気還流装置。
13. 請求項１において、
    前記ＥＧＲバルブ上流側のＥＧＲ通路に、ＥＧＲクーラが設けられている、ことを特徴とするエンジンの排気還流装置。
14. 請求項１において、
    排気ターボ式の過給機を備え、
    前記ＥＧＲバルブ上流側のＥＧＲ通路に、レゾナンスチャンバが接続されている、
    ことを特徴とするエンジンの排気還流装置。
15. 請求項１ないし請求項１４のいずれか１項において、
    エンジンが、気筒内に直接燃料を噴射する直噴式のディ−ゼルエンジンとされている、ことを特徴とするエンジンの排気還流装置。
16. 請求項１５において、
    燃料ポンプによって高圧の燃料が供給されるコモンレールが設けられて、各気筒の燃料噴射弁が該コモンレールに接続されており、
    前記燃料噴射弁は、その開弁タイミングと開弁量とが電子的に制御される電子制御式とされている、
    ことを特徴とするエンジンの排気還流装置。
17. 請求項１において、
    前記各ＥＧＲガス導入口から導入されるＥＧＲガス量が、互いにほぼ等しくなるように設定されている、ことを特徴とするエンジンの排気還流装置。

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