JP4569621B2

JP4569621B2 - 吸気混合ガス導入装置

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Publication number: JP4569621B2
Application number: JP2007310467A
Authority: JP
Inventors: 明中渡瀬; 岳人永▲崎▼; 准司渡邊
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-11-30
Filing date: 2007-11-30
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2027-11-30
Also published as: US20120090578A1; CN101878363A; WO2009068976A2; WO2009068976A3; CN101878363B; EP2215347B1; ATE547616T1; EP2215347A2; US8267070B2; JP2009133264A

Description

本発明は、複数気筒を備えた内燃機関の各気筒にて独立して設けられた吸気経路に対して、共通のガス通路からのガスを吸気経路毎に独立に設けられたガス導入路により導入する吸気混合ガス導入装置に関する。

内燃機関の排気中の窒素酸化物を少なくする技術として排気再循環（以下、ＥＧＲと称する）が知られている。この内、外部ＥＧＲは燃焼室から排出された排気をＥＧＲ通路を介して吸気系に供給している（例えば特許文献１，２参照）。

複数気筒の内燃機関においてＥＧＲを実行する場合、各燃焼室での燃焼状態を同一にするために、各燃焼室に供給される吸気における排気濃度、いわゆるＥＧＲ率は同一に調節する必要がある。このため特許文献１ではＥＧＲ通路から各気筒の吸気通路への流路長さを同一にすることで排気導入量が各気筒間で同一となるように調節している。特許文献２では排気導入経路長の違いに対応して分配路や連通路の断面積を調節することで排気導入量が各気筒間で同一となるように調節している。
特開平２−２１１３６９号公報（第５−６頁、図２−４）実開昭６３−１７７６５３号公報（第１５−１８頁、図１，６）

しかし、内燃機関の制約により、特許文献１の構成のごとくにＥＧＲ通路から各気筒の吸気通路への流路長さを同一にできるとは限らない。又、特許文献２では、気筒数が４気筒の内燃機関に限られたものであり、他の気筒数の内燃機関には適用できない。

本発明は、気筒数及び流路長さの同一性に制約されないで吸気中へのガス導入量の調節を可能とすることを目的とするものである。

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。
請求項１に記載の吸気混合ガス導入装置は、複数気筒を備えた内燃機関の各気筒にて独立して設けられた吸気経路に対して、共通のガス通路からのガスを同通路の上流側の第１吸気経路に設けられた第１ガス導入路及び前記ガス通路の下流側の第２吸気通路に設けられた第２ガス導入路により導入する吸気混合ガス導入装置であって、当該吸気混合ガス導入装置は、前記第１吸気経路に導入されるガス圧偏差が小さくなるように前記第１ガス導入路の流入口のガス圧を調節する第１ガス圧調節機構、及び前記第２吸気経路に導入されるガス圧偏差が小さくなるように前記第２ガス導入路の流入口のガス圧を調節する第２ガス圧調節機構を、前記ガス導入路の配置位置に対応して前記ガス通路に備え、前記ガス通路は、同通路を蛇行させることにより屈曲部が設けられるとともに、ガス流動方向の上流側から下流側に向けてガス圧が低下するものであり、前記第１ガス圧調節機構は、前記ガス通路の屈曲部がガス流動に与える圧力変化作用を利用して前記第１ガス導入路の流入口のガス圧を調節するものであり、前記第２ガス圧調節機構は、前記ガス通路の屈曲部がガス流動に与える圧力変化作用を利用して前記第２ガス導入路の流入口のガス圧を調節するものであり、前記第１ガス導入路の流入口は、前記ガス通路の上流側において、圧力変化作用により周辺よりも低圧となる低圧領域に設けられ、前記第２ガス導入路の流入口は、前記ガス通路の下流側において、圧力変化作用により周辺よりも高圧となる高圧領域に設けられることを特徴とする。

このようなガス圧を調節するガス圧調節機構を、第１ガス導入路及び第２ガス導入路の配置位置に対応してガス通路に備えているため、気筒数や流路長さの同一性に制約されずに吸気経路に導入されるガス圧を適宜調節することができ、吸気中へのガス導入量を調節できる。

このことを利用して、各吸気経路に導入されるガス圧を近づけ、更に同一にするように調節することができ、各燃焼室に、ガス濃度偏差の小さいあるいは同一ガス濃度の吸気を供給することができる。

このようにガス流動を利用して第１ガス導入路の流入口及び第２ガス導入路の流入口でのガス圧変化を生じさせるガス圧調節機構が備えられているため、気筒数や流路長さの同一性に制約されずに各ガス導入路の流入口でのガス圧を適宜調節することができる。このことにより第１ガス導入路の流入口及び第２ガス導入路の流入口にてガス圧を互いに近づけあるいは同一ガス圧にしてガス導入量を近づけあるいは同一にすることができるので、各気筒の吸気中にガス濃度偏差の小さいあるいは同一ガス濃度の吸気を供給することが可能となる。

ガス通路に屈曲が存在すると、その屈曲近傍ではガス流動に伴い径方向にてガス圧に高低の偏りが生じ、更に流動方向、すなわち軸方向においても高低の偏りが生じる。このガス流動に伴い発生した圧力分布を利用して所望の圧力位置を選択して第１ガス導入路の流入口及び第２ガス導入路の流入口をそれぞれ配置することにより、気筒数及び流路長さの同一性に制約されないで吸気中へのガス導入量の調節を可能とすることができる。
ガス通路でのガス流動方向では、流動抵抗により位置に応じて平均ガス圧は異なる。したがってガス流動方向にて、ガス圧調節レベルの異なるガス圧調節機構を複数用いて配列することにより、各ガス導入路の流入口にてガス圧をガス流動方向にて順次調節できる。したがって気筒数や流路長さの同一性に制約されずに、複数の吸気経路に導入されるガス圧をそれぞれ適宜調節することができ、各燃焼室での吸気のガス導入量を調節できる。
このことを利用して、ガス通路内にてガス流動方向に異なってしまう各吸気経路に導入されるガス圧を、近づけたり、更に同一にしたりするように調節することができ、各燃焼室に、ガス濃度偏差の小さいあるいは同一ガス濃度の吸気を供給することができる。
このようにガス圧調節機構を複数配列して設けることにより、第１ガス導入路の流入口及び第２ガス導入路の流入口にてガス圧を互いに同一に近づけ、あるいは同一にして、各気筒にガス濃度偏差の小さいあるいは同一ガス濃度の吸気を供給することができる。

請求項２に記載の吸気混合ガス導入装置では、請求項１において、前記ガス導入路は、Ｖ型内燃機関の左右バンクの間に設けられるとともに前記左右バンクの両側方向に分岐して前記吸気経路に連通することを特徴とする吸気混合ガス導入装置。
請求項３に記載の吸気混合ガス導入装置では、請求項１又は２において、前記第１ガス導入路及び第２ガス導入路は、Ｖ型内燃機関の左右バンクの間にそれぞれ設けられるとともに前記左右バンクの両側方向に分岐して前記吸気経路に連通することを特徴とする。

請求項４に記載の吸気混合ガス導入装置では、請求項１〜３のいずれか一項において、前記ガス圧調節機構は、前記ガス通路の内面に凹部と凸部との一方又は両方を設け、前記凹部と凸部との一方又は両方がガス流動に与える力変化作用を利用することで前記第１ガス導入路の流入口及び前記第２ガス導入路の流入口でのガス圧をそれぞれ調節するよう構成されていることを特徴とする。

ガス通路の内面に凹部や凸部が存在すると、この凹部や凸部の近傍ではガス流動に伴いガス流の剥離や圧縮が生じることで、径方向と軸方向とにガス圧に高低の偏りが生じる。このガス流動に伴い発生した圧力分布を利用して所望の圧力位置を選択して各ガス導入路の流入口を配置することにより、気筒数及び流路長さの同一性に制約されないで吸気中へのガス導入量の調節を可能とすることができる。

請求項５に記載の吸気混合ガス導入装置では、請求項１〜４のいずれか一項において、前記ガス通路はＥＧＲ通路であることを特徴とする。
このようにＥＧＲに適用することにより、気筒数や流路長さの同一性に制約されずに第１ガス導入路の流入口及び第２ガス導入路の流入口での排気圧をそれぞれ調節することができる。したがって第１ガス導入路の流入口及び第２ガス導入路の流入口にて排気圧を互いに近づけあるいは同一にすることができ、各気筒に排気濃度偏差の小さいあるいは同一排気濃度の吸気を供給することが可能となる。

請求項６に記載の吸気混合ガス導入装置では、請求項５において、前記ガス圧調節機構は、各気筒におけるＥＧＲ率が近づくように設定されていることを特徴とする。
このようにして気筒数や流路長さの同一性に制約されずに気筒間のＥＧＲ率が近づけられ、燃焼を安定したものとすることができる。

請求項７に記載の吸気混合ガス導入装置では、請求項５において、前記ガス圧調節機構は、各気筒におけるＥＧＲ率が同一となるように設定されていることを特徴とする。
このようにして気筒数や流路長さの同一性に制約されずにＥＧＲ率を同一にでき、燃焼を十分に安定したものとすることができる。

請求項８に記載の吸気混合ガス導入装置では、請求項１〜７のいずれか一項において、前記第１吸気経路内にて前記第１ガス導入路の流出口での吸気圧を調節するとともに前記第２吸気経路内にて前記第２ガス導入路の流出口での吸気圧を調節する吸気圧調節機構を備えたことを特徴とする。

このようにガス圧調節機構に加えて吸気圧調節機構を備えることで、気筒数や流路長さの同一性に制約されずに、吸気側の圧力状態も考慮したガス導入量を調節することができる。したがってガス導入量の調節が、より高精度で高自由度なものになる。

請求項９に記載の吸気混合ガス導入装置では、請求項８において、前記吸気圧調節機構は、前記第１吸気経路内での吸気流動を利用して前記第１ガス導入路の流出口での吸気圧変化を生じさせるとともに、前記第２吸気経路内での吸気流動を利用して前記第２ガス導入路の流出口での吸気圧変化を生じさせることを特徴とする。

ガス通路側と同様に、吸気経路でも吸気流動を利用して第１ガス導入路の流出口及び第２ガス導入路の流出口での吸気圧変化をそれぞれ生じさせることができる。このことにより気筒に導入する吸気圧全体を変更させることなくガス導入路の流出口での吸気圧変化を生じさせることができる。

請求項１０に記載の吸気混合ガス導入装置では、請求項８又は９において、前記ガス圧調節機構と前記吸気圧調節機構とは協働することで、前記第１ガス導入路及び前記第２ガス導入路を介して前記ガス通路から前記吸気経路へのガス導入量を調節していることを特徴とする。

このようにガス圧調節機構と吸気圧調節機構とを協働させることで、気筒数や流路長さの同一性に制約されずに行うガス導入量の調節が、より高精度で高自由度なものになる。
請求項１１に記載の吸気混合ガス導入装置では、請求項１０において、前記ガス圧調節機構と前記吸気圧調節機構とは協働することで、各気筒におけるガス濃度偏差が小さくなるようにしていることを特徴とする。

このようにガス圧調節機構と吸気圧調節機構とを協働させて、各気筒においてガス濃度偏差が小さくなるようにされていることで、気筒間でのガス濃度の均一化がより高精度で高自由度に達成可能となる。

請求項１２に記載の吸気混合ガス導入装置では、請求項１０において、前記ガス圧調節機構と前記吸気圧調節機構とは協働することで、各気筒におけるガス濃度が同一となるようにしていることを特徴とする。

このようにガス圧調節機構と吸気圧調節機構とを協働させて、各気筒のガス濃度が同一となるようにされていることで、気筒間でのガス濃度の同一化がより高精度で高自由度に達成可能となる。

［実施の形態１］
図１は上述した発明が適用されたＶ型６気筒内燃機関における吸気混合ガス導入装置の概略構成縦断面を示している。図１では左バンク２及び右バンク４における気筒６〜１１とこれらの各気筒６〜１１へ吸気を供給する吸気経路１２〜１７における縦断面構成を示している。図２は図１におけるＡ−Ａでの水平断面を表している。

各気筒６〜１１へ吸気を供給する吸気経路１２〜１７は、サージタンク１８に一体に形成されている分岐経路１８ａと、サージタンク１８に接続されたインテークマニホールド２０と、このインテークマニホールド２０に接続された吸気ポート６ａ〜１１ａとからなる。外気からサージタンク１８内に取り込まれた吸気は、分岐経路１８ａを介して各インテークマニホールド２０に分配され、更に吸気ポート６ａ〜１１ａから吸気弁Ｖｉｎを介して左バンク２の３つの気筒６〜８の燃焼室６ｂ〜８ｂと右バンク４の３つの気筒９〜１１の燃焼室９ｂ〜１１ｂとに供給される。

インテークマニホールド２０は、左バンク２側の３本の分岐管２１〜２３と右バンク４側の３本の分岐管２４〜２６とから構成されている。この左バンク２の３本の分岐管２１〜２３配列と右バンク４の３本の分岐管２４〜２６配列との間には、ＥＧＲ管３０（ガス通路に相当）が蛇行状態に密接して配置され、ＥＧＲ管３０全体としては、分岐管２１〜２６の配列方向であって分岐管２１〜２６の軸に直交する方向に伸びるように配置されている。このＥＧＲ管３０には内燃機関の運転状態に応じて開度が調節されるＥＧＲ弁を介して、燃焼室６ｂ〜１１ｂから排気弁Ｖｏｕｔを介して排出された排気がＥＧＲガスとして再循環されている。

ＥＧＲ管３０と６本の分岐管２１〜２６とは各分岐管２１〜２６毎に独立に設けられたガス導入路２１ａ〜２６ａにて接続され内部が連通されている。ＥＧＲ管３０内に流れる排気は、流入口２１ｂ〜２６ｂからガス導入路２１ａ〜２６ａ内に取り入れられ、流出口２１ｃ〜２６ｃから６本の分岐管２１〜２６内に流れる吸気中に放出される。このことにより排気が混合した吸気が燃焼室６ｂ〜１１ｂ内に導入される。

ここでＥＧＲ管３０は蛇行しているため左バンク２側の分岐管２１〜２３と右バンク４の分岐管２４〜２６との間の比較的狭い間隙空間を利用しても、十分に大きい径のＥＧＲ管３０を配置することが可能となっている。尚、図１ではＥＧＲ管３０は断面が円形であるが、分岐管２１〜２６の狭い間隙空間をより有効に利用するために三角形や台形の断面形状としても良い。

ＥＧＲ管３０では、その上流側から下流側へと配列しているガス導入路２１ａ〜２６ａを介して排気が各分岐管２１〜２６に導入される。ＥＧＲ管３０内においては、排気の流動抵抗のため、最上流側ではＥＧＲ管３０内の排気圧は最高であるが最下流側では最低となる。したがって通常は、最上流側のガス導入路２６ａから排気を導入している分岐管２６から吸気を供給される気筒１１と比較して、下流側に行くほど各ガス導入路２３ａ，２５ａ，２２ａ，２４ａ，２１ａから各気筒８，１０，７，９，６へ導入される排気量は少なくなる。このため、気筒１１，８，１０，７，９，６においては順次燃焼状態が変化し、同一の燃焼状態とならない。

しかし、本実施の形態では、蛇行しているＥＧＲ管３０の屈曲を利用して、ほぼ同じ排気圧にて各分岐管２１〜２６に導入できるようにしている。すなわち図２に示したごとく、屈曲により、排気流の正面に向かうようにカーブしている壁面Ｗｕにおいては排気流の衝突により排気圧が周辺よりも高くなる高圧領域３１Ｈ〜３５Ｈが形成される。逆に排気流の正面に背くようにカーブしている壁面Ｗｄにおいては排気流が剥離して排気圧が周辺よりも低くなる低圧領域３１Ｌ〜３４Ｌが形成される。

したがって、最上流側のガス導入路２６ａは低圧領域３１Ｌにおいてこの内でも最も低圧化する位置に流入口２６ｂを設けている。２番目に上流側であるガス導入路２３ａは低圧領域３２Ｌの内でも低圧化が少し抑制された位置にて流入口２３ｂを設けている。３番目に上流側であるガス導入路２５ａは高圧領域３２Ｈでも低圧領域３３Ｌでもない位置にて流入口２５ｂを設けている。４番目に上流側であるガス導入路２２ａはわずかに高圧領域３３Ｈにかかる位置にて流入口２２ｂを設けている。５番目に上流側であるガス導入路２４ａは高圧領域３４Ｈの内でも高圧化が少し抑制された位置にて流入口２４ｂを設けている。最下流側のガス導入路２１ａは高圧領域３５Ｈにおいて最も高圧化する位置に流入口２１ｂを設けている。

すなわち本実施の形態ではＥＧＲ管３０の蛇行部分をガス圧調節機構とし、この屈曲における排気流動を利用して形成された高圧領域３１Ｈ〜３５Ｈ及び低圧領域３１Ｌ〜３４Ｌをガス導入路２１ａ〜２４ａ，２６ａへの排気導入に適用し、このことで各分岐管２１〜２４，２６側に導入する排気圧を調節している。ここでは高圧領域３２Ｈ及び低圧領域３３Ｌを利用していないガス導入路２５ａの流入口２５ｂよりも上流側にあるガス導入路２６ａ，２３ａの流入口２６ｂ，２３ｂでは低圧化され、下流側にあるガス導入路２２ａ，２４ａ，２１ａの流入口２２ｂ，２４ｂ，２１ｂでは高圧化されている。

こうして高圧領域３２Ｈ及び低圧領域３３Ｌを利用していないガス導入路２５ａの流入口２５ｂから導入される排気圧に対して、他のガス導入路２１ａ〜２４ａ，２６ａの流入口２１ｂ〜２４ｂ，２６ｂでの排気圧は近づけられている。このことにより各分岐管２１〜２６に導入される排気の排気圧偏差は小さくされ、あるいは排気圧は同一とされている。このことによって気筒６〜１１間でのＥＧＲ率偏差を小さくし、あるいは同一としている。

本実施の形態では、１つのガス導入路２５ａの流入口２５ｂについては高圧領域３２Ｈ及び低圧領域３３Ｌを用いていない例を示したが、高圧領域３２Ｈ又は低圧領域３３Ｌを用いても良い。すなわち全てのガス導入路２１ａ〜２６ａにおいて、各分岐管２１〜２６側に導入する排気圧を調節することにより、排気圧偏差を小さくし、あるいは排気圧を同一とするようにしても良い。

以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．本実施の形態では、ＥＧＲ管３０の蛇行による屈曲が、排気流動を利用するガス圧調節機構を構成し、この屈曲での排気流動に基づいて高圧領域３１Ｈ〜３５Ｈ及び低圧領域３１Ｌ〜３４Ｌが生じる。このことによりガス導入路２１ａ〜２６ａの流入口２１ｂ〜２６ｂでの排気圧の調節が可能となっている。

このため気筒数やＥＧＲ管３０の流路長さの同一性に制約されずに、ガス導入路２１ａ〜２６ａの流入口２１ｂ〜２６ｂでの排気圧を適宜調節することができる。したがって各分岐管２１〜２６に導入される排気圧の偏差を小さくでき、排気圧を同一にすることもできる。

こうして各気筒６〜１１の燃焼室６ｂ〜１１ｂに排気濃度偏差の小さいあるいは同一排気濃度の吸気を供給することが可能となる。このことにより各気筒におけるＥＧＲ率が近づき、あるいは同一となり、安定した燃焼により、安定した内燃機関運転を継続することができる。

（ロ）．ＥＧＲ管３０が各分岐管２１〜２６の間を蛇行により密着してすり抜けるように配置されている。このことによりスペース効率を向上させて十分な量の排気を各気筒６〜１１に均等に導入させることができる。

［実施の形態２］
本実施の形態では、ガス圧調節機構の他の例を示す。図３の(Ａ)はＥＧＲ管１３０が直管の例であり、このＥＧＲ管１３０内の各所に突起１３２（凸部に相当）が設けられている。この突起１３２の上流側から突起１３２の位置にかけて排気流が一時的に圧縮されるため高圧領域１３０Ｈが生じる。又、突起１３２の直下ではＥＧＲ管１３０の内面から排気流が剥離するために低圧領域１３０Ｌが生じる。これを利用して、上流側ではガス導入路１３４，１３６の流入口１３４ａ，１３６ａを低圧領域１３０Ｌに配置し、下流側ではガス導入路１３８，１４０の流入口１３８ａ，１４０ａを高圧領域１３０Ｈに配置する。

このようにＥＧＲ管１３０を蛇行あるいは屈曲させなくてもガス圧調節機構が実現でき、排気流動を利用することで高圧領域１３０Ｈ及び低圧領域１３０Ｌが生じる。このことによりガス導入路１３４〜１４０の流入口１３４ａ〜１４０ａでの排気圧が適宜調節可能となり、前記実施の形態１に述べた（イ）の効果と同様な効果を生じさせることができる。

図３の(Ｂ)に示すごとく、実施の形態１の場合と同様に屈曲させたＥＧＲ管２３０に対して突起２３２（凸部に相当）を組み合わせても良い。図では屈曲における湾曲内側の内面に突起２３２を形成しているため、突起２３２よりも排気流の上流側で高圧領域２３０Ｈの高圧化と拡大化とがなされ、下流側で低圧領域２３０Ｌの低圧化と拡大化とがなされている。又、向かい側の内面における高圧領域２３１Ｈについても突起２３２の影響により高圧化と拡大化とがなされている。このような高圧領域２３０Ｈ，２３１Ｈ及び低圧領域２３０Ｌの所望の位置にガス導入路２３４，２３６，２３８の流入口２３４ａ，２３６ａ，２３８ａを設けることで、前記実施の形態１と同様な効果を生じさせることができる。特に屈曲により生じている高圧領域２３０Ｈ，２３１Ｈ及び低圧領域２３０Ｌを突起２３２により拡大できるので、流入口２３４ａ，２３６ａ，２３８ａの配置の自由度が高まる。

又、図３の(Ｃ)に示すごとく、実施の形態１の場合と同様に屈曲させたＥＧＲ管３３０の湾曲内側の内面に、排気流動方向に直交する溝状にあるいは分散させてディンプル３３２（凹部に相当）を設けることにより、ＥＧＲ管３３０内面からの排気流の剥離を抑制して、低圧領域３３１Ｌを縮小化しても良い。このことにより前記実施の形態１と同様な効果と共に、配置上の制約により図示の位置にガス導入路３３４の流入口３３４ａを設けるしかない場合にもディンプル３３２により排気圧の低圧化を調節でき、設計の自由度を向上させることができる。

尚、図３の(Ａ)、(Ｂ)、(Ｃ)を組み合わせることにより、導入される排気の気筒間での圧力偏差を、より小さくし、かつ設計の自由度を向上させることが可能となる。
［実施の形態３］
本実施の形態では、前記実施の形態１又は２の構成に対して、図４に示すごとく吸気経路４１２〜４１７に生じる吸気の低圧領域４３０Ｌ及び高圧領域４３０Ｈを組み合わせる例を示している。

すなわち吸気経路４１２〜４１７内において、屈曲を利用した吸気圧調節機構が形成されており、吸気流動を利用して低圧領域４３０Ｌ及び高圧領域４３０Ｈが生成されている。この低圧領域４３０Ｌ及び高圧領域４３０Ｈによりガス導入路４２１ａ，４２４ａの各流出口４２１ｃ，４２４ｃでの吸気圧を調節できる。

したがってＥＧＲ管４３０側のガス圧調節機構（前記実施の形態１，２）による排気圧調節では流入口４２１ｂ，４２４ｂでの排気圧偏差が十分に解消できない場合には、吸気圧調節機構側におけるガス導入路４２１ａ，４２４ａの流出口４２１ｃ，４２４ｃでの吸気圧偏差を利用してアシストする。すなわち各ガス導入路４２１ａ，４２４ａの流入口４２１ｂ，４２４ｂでの排気圧と流出口４２１ｃ，４２４ｃでの吸気圧との差圧を同一にすることで、インテークマニホールド４２０の分岐管の間で同一の排気導入量として、全気筒が同一のＥＧＲ率となるようにすることができる。

以上説明した本実施の形態３によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．本実施の形態では、ＥＧＲ管４３０側でのガス圧調節機構と、吸気経路４１２〜４１７側の吸気圧調節機構とを協働させることにより、吸気経路４１２〜４１７への排気導入量を調節している。したがって実施の形態１又は２の効果を生じると共に、ＥＧＲ管４３０側のガス圧調節機構では不十分な場合にも、吸気圧のアシストによりＥＧＲ率の気筒間同一化を高精度かつ高自由度にて行うことが可能となる。

［その他の実施の形態］
（ａ）．前記各実施の形態において、吸気経路への排気導入はインテークマニホールドの位置にて導入していたが、気筒毎の吸気経路であれば、サージタンク内にて各気筒毎に吸気経路が分岐した部分（実施の形態１の分岐経路１８ａ）にガス導入路の流出口を設けて排気を導入しても良い。又、吸気ポート側においてガス導入路の流出口を設けて排気を導入しても良い。

（ｂ）．前記各実施の形態では吸気経路に導入するガスは排気であったが、これ以外のガスとしてブローバイガスやキャニスターからのパージ燃料ガスが挙げられ、これらのガスの吸気経路への導入に対しても同様に適用できる。

（ｃ）．ガス導入路の流入口あるいは流出口の方向も排気圧や吸気圧に影響する。このことからガス圧調節機構としては、ガス導入路の流入口あるいは流出口の方向も含まれる。ガス導入路の流入口あるいは流出口の配置と共に、これらの方向調節にて、更に排気圧を高精度に調節することが可能となる。

実施の形態１の吸気混合ガス導入装置の概略構成縦断面図。図１におけるＡ−Ａでの水平断面図。実施の形態２の吸気混合ガス導入装置におけるガス圧調節機構の構成説明図。実施の形態３の吸気混合ガス導入装置の概略構成縦断面図。

符号の説明

２…左バンク、４…右バンク、６〜１１…気筒、６ａ〜１１ａ…吸気ポート、６ｂ〜１１ｂ…燃焼室、１２〜１７…吸気経路、１８…サージタンク、１８ａ…分岐経路、２０…インテークマニホールド、２１〜２６…分岐管、２１ａ〜２６ａ…ガス導入路、２１ｂ〜２６ｂ…流入口、２１ｃ〜２６ｃ…流出口、３０…ＥＧＲ管、３１Ｈ〜３５Ｈ…高圧領域、３１Ｌ〜３４Ｌ…低圧領域、１３０…ＥＧＲ管、１３０Ｈ…高圧領域、１３０Ｌ…低圧領域、１３２…突起、１３４〜１４０…ガス導入路、１３４ａ〜１４０ａ…流入口、２３０…ＥＧＲ管、２３０Ｈ，２３１Ｈ…高圧領域、２３０Ｌ…低圧領域、２３２…突起、２３４，２３６，２３８…ガス導入路、２３４ａ，２３６ａ，２３８ａ…流入口、３３０…ＥＧＲ管、３３１Ｌ…低圧領域、３３２…ディンプル、３３４…ガス導入路、３３４ａ…流入口、４１２〜４１７…吸気経路、４２０…インテークマニホールド、４２１ａ，４２４ａ…ガス導入路、４２１ｂ，４２４ｂ…流入口、４２１ｃ，４２４ｃ…流出口、４３０…ＥＧＲ管、４３０Ｈ…高圧領域、４３０Ｌ…低圧領域、Ｗｄ…壁面、Ｗｕ…壁面。

Claims

複数気筒を備えた内燃機関の各気筒にて独立して設けられた吸気経路に対して、共通のガス通路からのガスを同通路の上流側の第１吸気経路に設けられた第１ガス導入路及び前記ガス通路の下流側の第２吸気経路に設けられた第２ガス導入路により導入する吸気混合ガス導入装置であって、
当該吸気混合ガス導入装置は、前記第１吸気経路に導入されるガス圧偏差が小さくなるように前記第１ガス導入路の流入口のガス圧を調節する第１ガス圧調節機構、及び前記第２吸気経路に導入されるガス圧偏差が小さくなるように前記第２ガス導入路の流入口のガス圧を調節する第２ガス圧調節機構を、前記第１ガス導入路及び第２ガス導入路の配置位置に対応して前記ガス通路にそれぞれ備え、
前記ガス通路は、同通路を蛇行させることにより形成された屈曲部が設けられるとともに、ガス流動方向の上流側から下流側に向けてガス圧が低下するものであり、
前記第１ガス圧調節機構は、前記ガス通路の屈曲部がガス流動に与える圧力変化作用を利用して前記第１ガス導入路の流入口のガス圧を調節するものであり、
前記第２ガス圧調節機構は、前記ガス通路の屈曲部がガス流動に与える圧力変化作用を利用して前記第２ガス導入路の流入口のガス圧を調節するものであり、
前記第１ガス導入路の流入口は、前記ガス通路の上流側において、圧力変化作用により周辺よりも低圧となる低圧領域に設けられ、
前記第２ガス導入路の流入口は、前記ガス通路の下流側において、圧力変化作用により周辺よりも高圧となる高圧領域に設けられることを特徴とする吸気混合ガス導入装置。
請求項１において、
前記第１ガス導入路の流入口は、同流入口のガス圧が周辺よりも低くなるとともにガス流の正面に背くように傾斜する壁面に設けられ、
前記第２ガス導入路の流入口は、同流入口のガス圧が周辺よりも高くなるとともにガス流の正面に向かうように傾斜する壁面に設けられることを特徴とする吸気混合ガス導入装置。
請求項１又は２において、前記第１ガス導入路及び第２ガス導入路は、Ｖ型内燃機関の左右バンクの間にそれぞれ設けられるとともに前記左右バンクの両側方向に分岐して前記吸気経路に連通することを特徴とする吸気混合ガス導入装置。
請求項１〜３のいずれか一項において、前記ガス圧調節機構は、前記ガス通路の内面に凹部と凸部との一方又は両方を設け、前記凹部と凸部との一方又は両方がガス流動に与える力変化作用を利用することで前記第１ガス導入路の流入口及び前記第２ガス導入路の流入口でのガス圧をそれぞれ調節するよう構成されていることを特徴とする吸気混合ガス導入装置。
請求項１〜４のいずれか一項において、前記ガス通路はＥＧＲ通路であることを特徴とする吸気混合ガス導入装置。
請求項５において、前記ガス圧調節機構は、各気筒におけるＥＧＲ率が近づくように設定されていることを特徴とする吸気混合ガス導入装置。
請求項５において、前記ガス圧調節機構は、各気筒におけるＥＧＲ率が同一となるように設定されていることを特徴とする吸気混合ガス導入装置。
請求項１〜７のいずれか一項において、前記第１吸気経路内にて前記第１ガス導入路の流出口の吸気圧を調節するとともに、前記第２吸気経路内にて前記第２ガス導入路の流出口での吸気圧を調節する吸気圧調節機構を備えたことを特徴とする吸気混合ガス導入装置。
請求項８において、前記吸気圧調節機構は、前記第１吸気経路内での吸気流動を利用して前記第１ガス導入路の流出口での吸気圧変化を生じさせるとともに、前記第２吸気経路内での吸気流動を利用して前記第２ガス導入路の流出口での吸気圧変化を生じさせることを特徴とする吸気混合ガス導入装置。
請求項８又は９において、前記ガス圧調節機構と前記吸気圧調節機構とは協働することで、前記第１ガス導入路及び前記第２ガス導入路を介して前記ガス通路から前記吸気経路へのガス導入量をそれぞれ調節していることを特徴とする吸気混合ガス導入装置。
請求項１０において、前記ガス圧調節機構と前記吸気圧調節機構とは協働することで、各気筒におけるガス濃度偏差が小さくなるようにしていることを特徴とする吸気混合ガス導入装置。
請求項１０において、前記ガス圧調節機構と前記吸気圧調節機構とは協働することで、各気筒におけるガス濃度が同一となるようにしていることを特徴とする吸気混合ガス導入装置。