JP5251910B2 - エンジン吸排気装置 - Google Patents
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Description
本発明は、ガソリンを燃料とする車両走行用のエンジンの排気ガスの一部を、吸気量の調整を行なうスロットルバルブの吸気上流側の吸気通路に戻すことのできる低圧ＥＧＲ装置（ＬＰＬ−ＥＧＲ）を備えたエンジン吸排気装置に関する。
〔従来技術〕
エンジンの燃焼温度を下げる技術として、高圧ＥＧＲ装置（ＨＰＬ−ＥＧＲ）が知られている。
この高圧ＥＧＲ装置は、従来より「一般的にＥＧＲ装置」と呼ばれているものであり、排気ガスの一部をＥＧＲガスとして、吸気通路におけるスロットルバルブの吸気下流側（例えば、インテークマニホールドにおける各吸気ブランチの吸気吸込口：高吸気負圧発生範囲）に戻すことで、吸気に不燃ガスであるＥＧＲガスを混入させ、エンジン燃焼室の燃焼温度を抑えることでノッキングを抑制する技術である。
エンジンの燃焼温度を下げる技術として、高圧ＥＧＲ装置（ＨＰＬ−ＥＧＲ）が知られている。
この高圧ＥＧＲ装置は、従来より「一般的にＥＧＲ装置」と呼ばれているものであり、排気ガスの一部をＥＧＲガスとして、吸気通路におけるスロットルバルブの吸気下流側（例えば、インテークマニホールドにおける各吸気ブランチの吸気吸込口：高吸気負圧発生範囲）に戻すことで、吸気に不燃ガスであるＥＧＲガスを混入させ、エンジン燃焼室の燃焼温度を抑えることでノッキングを抑制する技術である。
近年では、燃費向上のためにエンジンの圧縮比が上がってきており、ノッキングが発生し易くなっている。このため、従来に対し、より広い運転領域でＥＧＲガスを吸気側へ戻す技術として、高圧ＥＧＲ装置とは別に、低圧ＥＧＲ装置を搭載する技術が提案されている。
低圧ＥＧＲ装置は、排気ガスの一部をＥＧＲガスとして、吸気通路におけるスロットルバルブの吸気上流側（例えば、ターボチャージャにおけるコンプレッサの吸気上流側：低吸気負圧発生範囲）に戻すことで、ＥＧＲガスをエンジンの吸気側へ戻す装置である。
低圧ＥＧＲ装置は、排気ガスの一部をＥＧＲガスとして、吸気通路におけるスロットルバルブの吸気上流側（例えば、ターボチャージャにおけるコンプレッサの吸気上流側：低吸気負圧発生範囲）に戻すことで、ＥＧＲガスをエンジンの吸気側へ戻す装置である。
この低圧ＥＧＲ装置を用いることによって、高圧ＥＧＲ装置では実現困難であった、例えばエンジン負荷の大きい運転領域でも、ＥＧＲガスを吸気に混入させることができ、ノッキングを抑制することが可能になった。
〔従来技術の問題点〕
ガソリンエンジンでは、減速時（具体的には、燃料カットから燃焼噴射が開始される運転時）において燃焼室の吸気にＥＧＲガスが混入されると、燃焼が不安定となり、失火が発生する。このため、減速時には素早くＥＧＲガスがエンジンに戻されるのを止めて、燃焼室に「ＥＧＲガスが含まれない空気」を素早く供給する必要がある。
高圧ＥＧＲ装置は、エンジンまでの吸気通路長の短い吸気ブランチの吸気上流側にＥＧＲガスを戻すものであるため、吸気ブランチへ戻されたＥＧＲガスは減速開始初期の短期間にエンジンを介して排気側へ排出される。このため、高圧ＥＧＲ装置による減速時における失火の影響はない。
ガソリンエンジンでは、減速時（具体的には、燃料カットから燃焼噴射が開始される運転時）において燃焼室の吸気にＥＧＲガスが混入されると、燃焼が不安定となり、失火が発生する。このため、減速時には素早くＥＧＲガスがエンジンに戻されるのを止めて、燃焼室に「ＥＧＲガスが含まれない空気」を素早く供給する必要がある。
高圧ＥＧＲ装置は、エンジンまでの吸気通路長の短い吸気ブランチの吸気上流側にＥＧＲガスを戻すものであるため、吸気ブランチへ戻されたＥＧＲガスは減速開始初期の短期間にエンジンを介して排気側へ排出される。このため、高圧ＥＧＲ装置による減速時における失火の影響はない。
しかし、低圧ＥＧＲ装置は、ＥＧＲガスをスロットルバルブの吸気上流側（例えば、ターボチャージャにおけるコンプレッサの吸気上流側）へ戻すものであるため、低圧ＥＧＲ装置のＥＧＲガスの循環を止めても、エンジンの気筒内に吸い込まれる吸気を「ＥＧＲガスが含まれない空気」にするには時間がかかる。
このため、減速時に低圧ＥＧＲ装置がＥＧＲガスの循環を止めても、低圧ＥＧＲ装置によるＥＧＲガスの影響によってエンジンにおいて失火する懸念がある。
このため、減速時に低圧ＥＧＲ装置がＥＧＲガスの循環を止めても、低圧ＥＧＲ装置によるＥＧＲガスの影響によってエンジンにおいて失火する懸念がある。
なお、従来の技術として、インタークーラにおける冷却コア部をバイパスさせる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
このように、インタークーラの冷却コア部をバイパスさせることで、「低圧ＥＧＲ装置によるＥＧＲガスが流れる吸気通路の容積」を縮小できる。しかし、インタークーラ内で通路の切り替えを行なっても、減速時における失火対策として不十分であった。また、特許文献１の技術は、インタークーラを搭載しない車両には適用することができなかった。
このように、インタークーラの冷却コア部をバイパスさせることで、「低圧ＥＧＲ装置によるＥＧＲガスが流れる吸気通路の容積」を縮小できる。しかし、インタークーラ内で通路の切り替えを行なっても、減速時における失火対策として不十分であった。また、特許文献１の技術は、インタークーラを搭載しない車両には適用することができなかった。
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、低圧ＥＧＲ装置を搭載するエンジン吸排気装置であっても、減速時に素早く燃焼室に「ＥＧＲガスが含まれない空気」を供給して減速時における失火を防ぐことにある。
〔請求項１の手段〕
請求項１の手段のエンジン吸排気装置は、次の手段を採用している。
〇インテークマニホールドは、吸気が分岐される分岐部よりも吸気上流側のインマニ上流通路と、このインマニ上流通路の吸気下流側に設けられて流路断面積が拡大してなるサージタンクと、このサージタンクから分岐してなる複数の吸気ブランチとを備える。
〇また、インテークマニホールドは、「インマニ上流通路、サージタンク、吸気ブランチからなるメイン吸気通路」とは別に、「インマニ上流通路の吸気上流側から、各吸気ブランチの吸気下流側へ吸気を導くサブ吸気通路」を備える。
〇サブ吸気通路は、インマニ上流通路をバイパスするサブインマニ上流通路と、このサブインマニ上流通路から分岐して各吸気ブランチをバイパスする複数のサブ吸気ブランチとを備える。
〇メイン吸気通路には、このメイン吸気通路を開閉可能な開閉バルブが設けられる。
〇開閉バルブの開閉制御を行なう制御装置は、車両の運転状態が減速時で、低圧ＥＧＲ調整弁が低圧ＥＧＲ流路を閉じる際に、開閉バルブによってメイン吸気通路を閉じる。
請求項１の手段のエンジン吸排気装置は、次の手段を採用している。
〇インテークマニホールドは、吸気が分岐される分岐部よりも吸気上流側のインマニ上流通路と、このインマニ上流通路の吸気下流側に設けられて流路断面積が拡大してなるサージタンクと、このサージタンクから分岐してなる複数の吸気ブランチとを備える。
〇また、インテークマニホールドは、「インマニ上流通路、サージタンク、吸気ブランチからなるメイン吸気通路」とは別に、「インマニ上流通路の吸気上流側から、各吸気ブランチの吸気下流側へ吸気を導くサブ吸気通路」を備える。
〇サブ吸気通路は、インマニ上流通路をバイパスするサブインマニ上流通路と、このサブインマニ上流通路から分岐して各吸気ブランチをバイパスする複数のサブ吸気ブランチとを備える。
〇メイン吸気通路には、このメイン吸気通路を開閉可能な開閉バルブが設けられる。
〇開閉バルブの開閉制御を行なう制御装置は、車両の運転状態が減速時で、低圧ＥＧＲ調整弁が低圧ＥＧＲ流路を閉じる際に、開閉バルブによってメイン吸気通路を閉じる。
請求項１の手段のエンジン吸排気装置は、上記の構成を採用することにより、車両の減速時に、低圧ＥＧＲ装置によるＥＧＲガスの循環が止められると、開閉バルブによってインテークマニホールドのメイン吸気通路（インマニ上流通路＋サージタンク＋吸気ブランチ）が閉じられる。その結果、サブ吸気通路（サブインマニ上流通路＋サブ吸気ブランチ）のみを介して吸気がエンジンに吸引される。
このように、減速時にはサブ吸気通路のみを通って吸気がエンジンに吸い込まれるため、インテークマニホールドにおける吸気が流れる通路の容積を大幅に縮小することができる。これにより、エンジンに吸い込まれる吸気を、「ＥＧＲガスの混ざった空気」から「ＥＧＲガスが含まれない空気」へ短時間で切り替えることができ、減速時の失火を防ぐことができる。
このように、減速時にはサブ吸気通路のみを通って吸気がエンジンに吸い込まれるため、インテークマニホールドにおける吸気が流れる通路の容積を大幅に縮小することができる。これにより、エンジンに吸い込まれる吸気を、「ＥＧＲガスの混ざった空気」から「ＥＧＲガスが含まれない空気」へ短時間で切り替えることができ、減速時の失火を防ぐことができる。
〔請求項２の手段〕
請求項２の手段のエンジン吸排気装置は、開閉バルブをインマニ上流通路に設けるものである。
このように、開閉バルブをインマニ上流通路に設けることで、開閉バルブの数を少なくでき、コストを抑えることができる。
請求項２の手段のエンジン吸排気装置は、開閉バルブをインマニ上流通路に設けるものである。
このように、開閉バルブをインマニ上流通路に設けることで、開閉バルブの数を少なくでき、コストを抑えることができる。
〔請求項３の手段〕
請求項３の手段のエンジン吸排気装置は、開閉バルブを複数の吸気ブランチのそれぞれに設けるものである。
このように、開閉バルブを各吸気ブランチに設けることにより、開閉バルブがメイン吸気通路の吸気下流側を塞ぐ。このため、エンジンの吸引力により、メイン吸気通路内のＥＧＲガスがエンジンに吸われる不具合がない。これにより、減速時に切り替えられる吸気を、より効果的に「ＥＧＲガスが含まれない空気」にすることができる。
請求項３の手段のエンジン吸排気装置は、開閉バルブを複数の吸気ブランチのそれぞれに設けるものである。
このように、開閉バルブを各吸気ブランチに設けることにより、開閉バルブがメイン吸気通路の吸気下流側を塞ぐ。このため、エンジンの吸引力により、メイン吸気通路内のＥＧＲガスがエンジンに吸われる不具合がない。これにより、減速時に切り替えられる吸気を、より効果的に「ＥＧＲガスが含まれない空気」にすることができる。
〔請求項４の手段〕
請求項４の手段のエンジン吸排気装置は、開閉バルブがエンジンの気筒内に渦流（タンブル流、スワール流）を生じさせる渦流コントロールバルブ（ＴＣＶ等）を兼用するものである。
このように、開閉バルブを渦流コントロールバルブと兼用させることで、渦流コントロールバルブを有する吸気装置であれば、開閉バルブを別途追加することなく本発明を適用することができる。
即ち、渦流コントロールバルブを有する吸気装置であれば、部品点数の増加を抑えて本発明を適用することができる。
請求項４の手段のエンジン吸排気装置は、開閉バルブがエンジンの気筒内に渦流（タンブル流、スワール流）を生じさせる渦流コントロールバルブ（ＴＣＶ等）を兼用するものである。
このように、開閉バルブを渦流コントロールバルブと兼用させることで、渦流コントロールバルブを有する吸気装置であれば、開閉バルブを別途追加することなく本発明を適用することができる。
即ち、渦流コントロールバルブを有する吸気装置であれば、部品点数の増加を抑えて本発明を適用することができる。
〔請求項５の手段〕
請求項５の手段のエンジン吸排気装置は、インマニ上流通路に開閉バルブを設けるとともに、複数の吸気ブランチのそれぞれに開閉バルブを設けるものである。
このように、インマニ上流通路に設けた開閉バルブと、各吸気ブランチに設けた開閉バルブとにより、メイン吸気通路の吸気上流側と吸気下流側の両方を塞ぐことができ、メイン吸気通路内のＥＧＲガスを、吸気上下流の開閉バルブによって封じ込めることができる。
これにより、メイン吸気通路内のＥＧＲガスがエンジンに吸われる不具合がない。このため、減速時に切り替えられる吸気を、より効果的に「ＥＧＲガスが含まれない空気」にすることができる。
請求項５の手段のエンジン吸排気装置は、インマニ上流通路に開閉バルブを設けるとともに、複数の吸気ブランチのそれぞれに開閉バルブを設けるものである。
このように、インマニ上流通路に設けた開閉バルブと、各吸気ブランチに設けた開閉バルブとにより、メイン吸気通路の吸気上流側と吸気下流側の両方を塞ぐことができ、メイン吸気通路内のＥＧＲガスを、吸気上下流の開閉バルブによって封じ込めることができる。
これにより、メイン吸気通路内のＥＧＲガスがエンジンに吸われる不具合がない。このため、減速時に切り替えられる吸気を、より効果的に「ＥＧＲガスが含まれない空気」にすることができる。
〔請求項６の手段〕
請求項６の手段のエンジン吸排気装置は、サージタンクの内部に、エンジンに吸い込まれる吸気を冷却するインタークーラを配置するものである。
これにより、開閉バルブが閉じられることによって、インテークマニホールド内における吸気通路の容積の縮小と同時に、インタークーラもバイパスされる。
その結果、ＥＧＲガスが流れる吸気通路の容積を大幅に縮小することができ、エンジンに吸い込まれる吸気を、「ＥＧＲガスの混ざった空気」から「ＥＧＲガスが含まれない空気」へ短時間で切り替えることができ、減速時の失火をより確実に防ぐことができる。
請求項６の手段のエンジン吸排気装置は、サージタンクの内部に、エンジンに吸い込まれる吸気を冷却するインタークーラを配置するものである。
これにより、開閉バルブが閉じられることによって、インテークマニホールド内における吸気通路の容積の縮小と同時に、インタークーラもバイパスされる。
その結果、ＥＧＲガスが流れる吸気通路の容積を大幅に縮小することができ、エンジンに吸い込まれる吸気を、「ＥＧＲガスの混ざった空気」から「ＥＧＲガスが含まれない空気」へ短時間で切り替えることができ、減速時の失火をより確実に防ぐことができる。
図面を参照して［発明を実施するための形態］を説明する。
エンジン吸排気装置は、車両走行用エンジンとしてガソリンを燃料とするエンジン１を搭載する車両に適用されるものであり、少なくとも低圧ＥＧＲ装置２、およびインテークマニホールド３を備える。
なお、低圧ＥＧＲ装置２は、エンジン１の排気ガスの一部を、吸気量の調整を行なうスロットルバルブ４の吸気上流側の吸気通路５に戻す低圧ＥＧＲ流路６を備えるとともに、この低圧ＥＧＲ流路６の開閉および開度調整を行なう低圧ＥＧＲ調整弁７を備えるものである。
エンジン吸排気装置は、車両走行用エンジンとしてガソリンを燃料とするエンジン１を搭載する車両に適用されるものであり、少なくとも低圧ＥＧＲ装置２、およびインテークマニホールド３を備える。
なお、低圧ＥＧＲ装置２は、エンジン１の排気ガスの一部を、吸気量の調整を行なうスロットルバルブ４の吸気上流側の吸気通路５に戻す低圧ＥＧＲ流路６を備えるとともに、この低圧ＥＧＲ流路６の開閉および開度調整を行なう低圧ＥＧＲ調整弁７を備えるものである。
インテークマニホールド３は、吸気が分岐される分岐部よりも吸気上流側のインマニ上流通路８ａと、このインマニ上流通路８ａの吸気下流側に設けられて流路断面積が拡大してなるサージタンク８ｂと、このサージタンク８ｂから分岐してなる複数の吸気ブランチ８ｃとを備える。
また、インテークマニホールド３は、「インマニ上流通路８ａ、サージタンク８ｂ、吸気ブランチ８ｃからなるメイン吸気通路８」とは別に、「インマニ上流通路８ａの吸気上流側から、各吸気ブランチ８ｃの吸気下流側へ吸気を導くサブ吸気通路９」を備える。
このサブ吸気通路９は、インマニ上流通路８ａをバイパスするサブインマニ上流通路９ａと、このサブインマニ上流通路９ａから分岐して各吸気ブランチ８ｃをバイパスする複数のサブ吸気ブランチ９ｂとで構成される。
また、インテークマニホールド３は、「インマニ上流通路８ａ、サージタンク８ｂ、吸気ブランチ８ｃからなるメイン吸気通路８」とは別に、「インマニ上流通路８ａの吸気上流側から、各吸気ブランチ８ｃの吸気下流側へ吸気を導くサブ吸気通路９」を備える。
このサブ吸気通路９は、インマニ上流通路８ａをバイパスするサブインマニ上流通路９ａと、このサブインマニ上流通路９ａから分岐して各吸気ブランチ８ｃをバイパスする複数のサブ吸気ブランチ９ｂとで構成される。
一方、メイン吸気通路８には、このメイン吸気通路８を開閉可能な開閉バルブ１０が設けられる。
この開閉バルブ１０は、制御装置１１により開閉制御が行なわれる。
この制御装置１１は、車両の運転状態が減速時で、低圧ＥＧＲ調整弁７が低圧ＥＧＲ流路６を閉じる際に、開閉バルブ１０によってメイン吸気通路８を閉じるように設けられている。
この開閉バルブ１０は、制御装置１１により開閉制御が行なわれる。
この制御装置１１は、車両の運転状態が減速時で、低圧ＥＧＲ調整弁７が低圧ＥＧＲ流路６を閉じる際に、開閉バルブ１０によってメイン吸気通路８を閉じるように設けられている。
なお、好ましい形態としては、サージタンク８ｂの内部に、エンジン１に吸い込まれる吸気を冷却するインタークーラ１２を配置するものである。
エンジン吸排気装置の一例を、図１、図２を参照して説明する。なお、以下の実施例において、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。
〔エンジン吸排気装置の概略説明〕
先ず、図１を参照してエンジン吸排気装置を説明する。
この実施例に示すエンジン１は、ガソリンを燃料とする車両走行用エンジンであり、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１３とを備える。
〔エンジン吸排気装置の概略説明〕
先ず、図１を参照してエンジン吸排気装置を説明する。
この実施例に示すエンジン１は、ガソリンを燃料とする車両走行用エンジンであり、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１３とを備える。
吸気通路５は、吸気上流側から下流側に向かって、吸気管１４、インテークマニホールド３および吸気ポート１５によって構成される。
吸気管１４は、外気の取入口からインテークマニホールド３までの通路部材であり、その吸気管１４には、エンジン１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１６、ターボチャージャのコンプレッサ１７（吸気羽根車）、このコンプレッサ１７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１２、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４などが接続配置されている。
吸気管１４は、外気の取入口からインテークマニホールド３までの通路部材であり、その吸気管１４には、エンジン１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１６、ターボチャージャのコンプレッサ１７（吸気羽根車）、このコンプレッサ１７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１２、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４などが接続配置されている。
インテークマニホールド３は、吸気管１４から供給される吸気をエンジン１の各気筒に分配する吸気分配管であり、その具体的な構造は後述する。
吸気ポート１５は、エンジン１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３より分配された吸気を各気筒内へ導く。
吸気ポート１５は、エンジン１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３より分配された吸気を各気筒内へ導く。
排気通路１３は、排気ポート、エキゾーストマニホールドおよび排気管によって構成される。
排気ポートは、吸気ポート１５と同様、エンジン１のシリンダヘッド内において気筒毎に形成されるものであり、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続部には、ターボチャージャの排気タービン１８（排気羽根車）が配置されている。
排気ポートは、吸気ポート１５と同様、エンジン１のシリンダヘッド内において気筒毎に形成されるものであり、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続部には、ターボチャージャの排気タービン１８（排気羽根車）が配置されている。
排気管は、排気タービン１８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、排気ガスを浄化する三元触媒１９（炭化水素を水と二酸化炭素に、一酸化炭素を二酸化炭素に、窒素酸化物を窒素に、それぞれ酸化あるいは還元する触媒）が設けられている。
エンジン１のシリンダヘッドには、各気筒毎に、吸気ポート１５の出口端を開閉する吸気バルブと、排気ポートの入口端を開閉する排気バルブとが設けられている。
エンジン１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１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１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１の排気作動により、排気通路１３にはエンジン１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。
エンジン１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１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１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１の排気作動により、排気通路１３にはエンジン１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。
エンジン吸排気装置には、高圧ＥＧＲ装置２１と低圧ＥＧＲ装置２とが設けられている。
高圧ＥＧＲ装置２１は、高排気圧範囲（三元触媒１９の排気上流側で、高い排気圧が発生する範囲）の排気通路１３の内部と、スロットルバルブ４の吸気下流側の吸気通路５の内部とを接続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２２を備えている。具体的に、この実施例の高圧ＥＧＲ流路２２は、排気通路１３側がエキゾーストマニホールドに接続され、吸気通路５側がインテークマニホールド３に接続されるものである。
高圧ＥＧＲ装置２１は、高排気圧範囲（三元触媒１９の排気上流側で、高い排気圧が発生する範囲）の排気通路１３の内部と、スロットルバルブ４の吸気下流側の吸気通路５の内部とを接続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２２を備えている。具体的に、この実施例の高圧ＥＧＲ流路２２は、排気通路１３側がエキゾーストマニホールドに接続され、吸気通路５側がインテークマニホールド３に接続されるものである。
高圧ＥＧＲ流路２２の途中には、高圧ＥＧＲ流路２２の開閉および開度調整を行なうことでＥＧＲガスの流量調整を行なう高圧ＥＧＲ調整弁２３と、吸気側に戻されるＥＧＲガスの冷却を行なう高圧ＥＧＲクーラ２４と、吸気側に戻されるＥＧＲガスを高圧ＥＧＲクーラ２４から迂回させる高圧クーラバイパス２５と、高圧ＥＧＲクーラ２４と高圧クーラバイパス２５の切り替えを行なう高圧ＥＧＲクーラ切替弁２６とが設けられている。
なお、図１に示す高圧ＥＧＲ装置２１は具体的な一例であり、（ｉ）例えば、高圧クーラバイパス２５および高圧ＥＧＲクーラ切替弁２６を用いない例や、（ｉｉ）あるいは、高圧ＥＧＲクーラ２４を用いない例など、適宜変更可能なものである。
なお、図１に示す高圧ＥＧＲ装置２１は具体的な一例であり、（ｉ）例えば、高圧クーラバイパス２５および高圧ＥＧＲクーラ切替弁２６を用いない例や、（ｉｉ）あるいは、高圧ＥＧＲクーラ２４を用いない例など、適宜変更可能なものである。
低圧ＥＧＲ装置２は、低排気圧範囲（三元触媒１９の排気下流側で、低い排気圧が発生する範囲）の排気通路１３の内部と、低吸気負圧発生範囲（スロットルバルブ４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、ＥＧＲガスをエンジン１に戻す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６を備えている。具体的に、この実施例の低圧ＥＧＲ流路６は、排気通路１３側が三元触媒１９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１７より吸気上流側の吸気管１４に接続されるものである。
また、低圧ＥＧＲ装置２には、低圧ＥＧＲ流路６の開閉および開度調整を行なうことでＥＧＲガスの流量調整を行なう低圧ＥＧＲ調整弁７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２７とが設けられている。
ここで、図１に示す低圧ＥＧＲ装置２には、「低圧ＥＧＲ装置２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、「吸気通路５と低圧ＥＧＲ流路６の接続部」に吸気負圧を発生させるための吸気絞り弁２８が設けられている。
なお、吸気絞り弁２８に代えて、低圧ＥＧＲ流路６のＥＧＲガスの取入口における排気圧を高める排気絞り弁を用いても良い。あるいは、吸気絞り弁２８と排気絞り弁の両方を用いない低圧ＥＧＲ装置２であっても良い。
ここで、図１に示す低圧ＥＧＲ装置２には、「低圧ＥＧＲ装置２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、「吸気通路５と低圧ＥＧＲ流路６の接続部」に吸気負圧を発生させるための吸気絞り弁２８が設けられている。
なお、吸気絞り弁２８に代えて、低圧ＥＧＲ流路６のＥＧＲガスの取入口における排気圧を高める排気絞り弁を用いても良い。あるいは、吸気絞り弁２８と排気絞り弁の両方を用いない低圧ＥＧＲ装置２であっても良い。
高圧ＥＧＲ装置２１および低圧ＥＧＲ装置２に搭載される各電気機能部品は、ＥＣＵ１１（エンジン・コントロール・ユニットの略：制御装置に相当する）によって通電制御される。
このＥＣＵ１１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ＥＣＵ１１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。
そして、ＥＣＵ１１は、記憶装置に搭載（記憶）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１の運転制御（燃料噴射制御など）を行なうプログラムの他に、高圧ＥＧＲ装置２１および低圧ＥＧＲ装置２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」の中で、本発明の作動に関連する制御プログラムを説明する。
ＥＣＵ１１の「ＥＧＲ制御プログラム」には、ＥＣＵ１１が車両の減速運転を判定した場合（例えば、車速センサから車両が走行状態と判定され、且つスロットル開度が全閉位置の運転状態と判定された場合）に、「高圧ＥＧＲ調整弁２３によって高圧ＥＧＲ流路２２を閉じる」とともに、「低圧ＥＧＲ調整弁７によって低圧ＥＧＲ流路６を閉じる」プログラムが搭載されている。
ＥＣＵ１１の「ＥＧＲ制御プログラム」には、ＥＣＵ１１が車両の減速運転を判定した場合（例えば、車速センサから車両が走行状態と判定され、且つスロットル開度が全閉位置の運転状態と判定された場合）に、「高圧ＥＧＲ調整弁２３によって高圧ＥＧＲ流路２２を閉じる」とともに、「低圧ＥＧＲ調整弁７によって低圧ＥＧＲ流路６を閉じる」プログラムが搭載されている。
これにより、車両の減速時には、
（ｉ）高圧ＥＧＲ装置２１によるＥＧＲガスの循環（高圧ＥＧＲ装置２１による吸気通路５へのＥＧＲガスの供給）が止められるとともに、
（ｉｉ）低圧ＥＧＲ装置２によるＥＧＲガスの循環（低圧ＥＧＲ装置２による吸気通路５へのＥＧＲガスの供給）が止められる。
（ｉ）高圧ＥＧＲ装置２１によるＥＧＲガスの循環（高圧ＥＧＲ装置２１による吸気通路５へのＥＧＲガスの供給）が止められるとともに、
（ｉｉ）低圧ＥＧＲ装置２によるＥＧＲガスの循環（低圧ＥＧＲ装置２による吸気通路５へのＥＧＲガスの供給）が止められる。
〔実施例１の背景技術〕
ガソリンを燃料とするエンジン１では、減速時の燃料カットから燃焼噴射が開始される運転時に、燃焼室に供給される吸気にＥＧＲガスが混入されると、燃焼が不安定となり、失火が発生する。このため、減速時には素早くＥＧＲガスがエンジン１に戻されるのを止めて、燃焼室に「ＥＧＲガスが含まれない空気」を素早く供給する必要がある。
ガソリンを燃料とするエンジン１では、減速時の燃料カットから燃焼噴射が開始される運転時に、燃焼室に供給される吸気にＥＧＲガスが混入されると、燃焼が不安定となり、失火が発生する。このため、減速時には素早くＥＧＲガスがエンジン１に戻されるのを止めて、燃焼室に「ＥＧＲガスが含まれない空気」を素早く供給する必要がある。
高圧ＥＧＲ装置２１は、インテークマニホールド３におけるエンジン近傍（具体的には、吸気ブランチ８ｃの吸気上流部）へＥＧＲガスを戻すものである。このため、高圧ＥＧＲ装置２１によって吸気通路５内へ戻されたＥＧＲガスは、減速開始初期の短期間（燃料カット中）にエンジン１を介して排気側へ排出される。このため、高圧ＥＧＲ装置２１による減速時における失火の影響はない。
しかし、低圧ＥＧＲ装置２は、ＥＧＲガスをスロットルバルブ４の吸気上流側（具体的には、ターボチャージャにおけるコンプレッサ１７の吸気上流側）へ戻すものである。このため、低圧ＥＧＲ装置２によるＥＧＲガスの循環を止めても、エンジン１の気筒内に吸い込まれる吸気を「ＥＧＲガスが含まれない空気」にするには時間がかかる。
このため、減速時に低圧ＥＧＲ調整弁７が低圧ＥＧＲ流路６を閉じても、低圧ＥＧＲ装置２によるＥＧＲガスの影響によってエンジン１において失火する懸念がある。
このため、減速時に低圧ＥＧＲ調整弁７が低圧ＥＧＲ流路６を閉じても、低圧ＥＧＲ装置２によるＥＧＲガスの影響によってエンジン１において失火する懸念がある。
〔実施例１の特徴技術〕
そこで、この実施例１のインテークマニホールド３は、上記の問題点を解決する技術として、以下の手段を採用している。
インテークマニホールド３は、吸気が分岐される分岐部よりも吸気上流側のインマニ上流通路８ａと、このインマニ上流通路８ａの吸気下流側に設けられて流路断面積が拡大してなるサージタンク８ｂと、このサージタンク８ｂから分岐してなる複数の吸気ブランチ８ｃとを備える。
そこで、この実施例１のインテークマニホールド３は、上記の問題点を解決する技術として、以下の手段を採用している。
インテークマニホールド３は、吸気が分岐される分岐部よりも吸気上流側のインマニ上流通路８ａと、このインマニ上流通路８ａの吸気下流側に設けられて流路断面積が拡大してなるサージタンク８ｂと、このサージタンク８ｂから分岐してなる複数の吸気ブランチ８ｃとを備える。
インマニ上流通路８ａは、吸気管１４の吸気下流端部に接続される通路である。
サージタンク８ｂは、インマニ上流通路８ａよりも流路断面積が拡大して設けられて、吸気脈動や吸気干渉を低減させる空間部である。
各吸気ブランチ８ｃは、エンジン１のシリンダヘッドに形成された各吸気ポート１５の吸気上流端部に接続されて、サージタンク８ｂ内と吸気ポート１５を接続する通路である。
なお、「インマニ上流通路８ａ、サージタンク８ｂ、吸気ブランチ８ｃによってメイン吸気通路８」が構成される。
サージタンク８ｂは、インマニ上流通路８ａよりも流路断面積が拡大して設けられて、吸気脈動や吸気干渉を低減させる空間部である。
各吸気ブランチ８ｃは、エンジン１のシリンダヘッドに形成された各吸気ポート１５の吸気上流端部に接続されて、サージタンク８ｂ内と吸気ポート１５を接続する通路である。
なお、「インマニ上流通路８ａ、サージタンク８ｂ、吸気ブランチ８ｃによってメイン吸気通路８」が構成される。
一方、インテークマニホールド３は、「メイン吸気通路８」とは別に、「インマニ上流通路８ａの吸気上流側から、各吸気ブランチ８ｃの吸気下流側へ吸気を導くサブ吸気通路９」が設けられている。
このサブ吸気通路９は、減速時にエンジン１の運転に要求される吸気量を確保可能な流路断面積に設けられるものであり、インマニ上流通路８ａをバイパスするサブインマニ上流通路９ａと、このサブインマニ上流通路９ａから分岐して各吸気ブランチ８ｃをバイパスする複数のサブ吸気ブランチ９ｂとで構成される。
このサブ吸気通路９は、減速時にエンジン１の運転に要求される吸気量を確保可能な流路断面積に設けられるものであり、インマニ上流通路８ａをバイパスするサブインマニ上流通路９ａと、このサブインマニ上流通路９ａから分岐して各吸気ブランチ８ｃをバイパスする複数のサブ吸気ブランチ９ｂとで構成される。
サブインマニ上流通路９ａは、インマニ上流通路８ａと並列に吸気を流すように設けられるものであり、吸気管１４の吸気下流端部に接続される通路である。なお、サブインマニ上流通路９ａの流路断面積は、図２（ｂ）に示すように、インマニ上流通路８ａの流路断面積より小さく設けられている。
各サブ吸気ブランチ９ｂは、各吸気ブランチ８ｃと並列に吸気を流すように設けられるものであり、各吸気ポート１５の吸気上流端部に接続される通路である。なお、サブ吸気ブランチ９ｂの流路断面積は、図２（ｃ）に示すように、吸気ブランチ８ｃの流路断面積より小さく設けられている。
即ち、サブ吸気通路９の容積は、メイン吸気通路８の容積に比較して十分小さく設けられるものである。
各サブ吸気ブランチ９ｂは、各吸気ブランチ８ｃと並列に吸気を流すように設けられるものであり、各吸気ポート１５の吸気上流端部に接続される通路である。なお、サブ吸気ブランチ９ｂの流路断面積は、図２（ｃ）に示すように、吸気ブランチ８ｃの流路断面積より小さく設けられている。
即ち、サブ吸気通路９の容積は、メイン吸気通路８の容積に比較して十分小さく設けられるものである。
メイン吸気通路８には、このメイン吸気通路８を開閉可能な開閉バルブ１０が設けられる。
具体的に、この実施例１では、開閉バルブ１０がインマニ上流通路８ａに設けられて、インマニ上流通路８ａを開閉する。
具体的に、実施例１に示す開閉バルブ１０は、図２（ｄ）のハッチング部分に示すように、バタフライバルブであり、インマニ上流通路８ａの開閉を行なう板形状を呈し、インテークマニホールド３の外部から回動操作が可能なシャフト１０ａによって操作される。なお、この実施例では、図２（ｅ）、（ｆ）に示すように、開閉バルブ１０の中心（弁体を成す円板の中心）からズレた部位にシャフト１０ａが設けられるオフセットバタフライバルブを採用するものである。
具体的に、この実施例１では、開閉バルブ１０がインマニ上流通路８ａに設けられて、インマニ上流通路８ａを開閉する。
具体的に、実施例１に示す開閉バルブ１０は、図２（ｄ）のハッチング部分に示すように、バタフライバルブであり、インマニ上流通路８ａの開閉を行なう板形状を呈し、インテークマニホールド３の外部から回動操作が可能なシャフト１０ａによって操作される。なお、この実施例では、図２（ｅ）、（ｆ）に示すように、開閉バルブ１０の中心（弁体を成す円板の中心）からズレた部位にシャフト１０ａが設けられるオフセットバタフライバルブを採用するものである。
なお、この実施例では、開閉バルブ１０の具体的な一例としてバタフライバルブを示すが、開閉バルブ１０はバタフライバルブに限定されるものではなく、メイン吸気通路８を開閉可能であれば、他の形式のバルブを用いても良い。
シャフト１０ａを回動駆動することで開閉バルブ１０を開閉操作するアクチュエータ１０ｂは、電動モータあるいは電磁アクチュエータを用いた電動アクチュエータであっても良いし、負圧と大気の切り替えによって作動する負圧アクチュエータであっても良い。
即ち、開閉バルブ１０は、電動バルブであっても良いし、ＶＳＶ（バキューム・スイッチング・バルブ）であっても良い。
即ち、開閉バルブ１０は、電動バルブであっても良いし、ＶＳＶ（バキューム・スイッチング・バルブ）であっても良い。
上記開閉バルブ１０は、ＥＣＵ１１によって開閉制御される。
ＥＣＵ１１には、上述した「ＥＧＲ制御プログラム」の一部、または上述した「ＥＧＲ制御プログラム」とは独立してなる「開閉バルブ制御プログラム」が搭載されている。
この「開閉バルブ制御プログラム」は、
（ｉ）車両の減速運転を判定して、「高圧ＥＧＲ調整弁２３が高圧ＥＧＲ流路２２を閉じる」とともに、「低圧ＥＧＲ調整弁７が低圧ＥＧＲ流路６を閉じる」際には、図２（ｅ）に示すように、「開閉バルブ１０によってメイン吸気通路８のインマニ上流通路８ａ」を閉じるものであり、
（ｉｉ）他の運転状態（「減速時に高圧ＥＧＲ調整弁２３および低圧ＥＧＲ調整弁７の両方が閉じられる運転状態」とは異なる運転状態）の際には、図２（ｆ）に示すように、「開閉バルブ１０によってメイン吸気通路８のインマニ上流通路８ａ」を開くものである。
ＥＣＵ１１には、上述した「ＥＧＲ制御プログラム」の一部、または上述した「ＥＧＲ制御プログラム」とは独立してなる「開閉バルブ制御プログラム」が搭載されている。
この「開閉バルブ制御プログラム」は、
（ｉ）車両の減速運転を判定して、「高圧ＥＧＲ調整弁２３が高圧ＥＧＲ流路２２を閉じる」とともに、「低圧ＥＧＲ調整弁７が低圧ＥＧＲ流路６を閉じる」際には、図２（ｅ）に示すように、「開閉バルブ１０によってメイン吸気通路８のインマニ上流通路８ａ」を閉じるものであり、
（ｉｉ）他の運転状態（「減速時に高圧ＥＧＲ調整弁２３および低圧ＥＧＲ調整弁７の両方が閉じられる運転状態」とは異なる運転状態）の際には、図２（ｆ）に示すように、「開閉バルブ１０によってメイン吸気通路８のインマニ上流通路８ａ」を開くものである。
（実施例１の効果）
この実施例１のエンジン吸排気装置は、上述したように、車両の減速時に、高圧ＥＧＲ装置２１および低圧ＥＧＲ装置２によるＥＧＲガスの循環が止められると同時に、開閉バルブ１０によってメイン吸気通路８のインマニ上流通路８ａが閉じられる。
その結果、「メイン吸気通路８とサブ吸気通路９の両方を通って吸気がエンジン１に吸い込まれる状態」から、「サブ吸気通路９のみを介して吸気がエンジン１に吸い込まれる状態」へ切り替わる。
この実施例１のエンジン吸排気装置は、上述したように、車両の減速時に、高圧ＥＧＲ装置２１および低圧ＥＧＲ装置２によるＥＧＲガスの循環が止められると同時に、開閉バルブ１０によってメイン吸気通路８のインマニ上流通路８ａが閉じられる。
その結果、「メイン吸気通路８とサブ吸気通路９の両方を通って吸気がエンジン１に吸い込まれる状態」から、「サブ吸気通路９のみを介して吸気がエンジン１に吸い込まれる状態」へ切り替わる。
このように、減速時にはインテークマニホールド３のサブ吸気通路９のみを通って吸気がエンジン１に吸い込まれるため、インテークマニホールド３における吸気が流れる通路の容積を大幅に縮小することができる。これにより、エンジン１に吸い込まれる吸気を、「ＥＧＲガスの混ざった空気」から「ＥＧＲガスが含まれない空気」へ短時間で切り替えることができ、減速時に「ＥＧＲガスが含まれない空気」を用いた燃焼によって、減速時の失火を防ぐことができる。
また、この実施例１のエンジン吸排気装置は、開閉バルブ１０をインマニ上流通路８ａに設けている。このため、開閉バルブ１０の数が１つで済み、開閉バルブ１０に要するコストを抑えることができる。
また、この実施例１のエンジン吸排気装置は、開閉バルブ１０をインマニ上流通路８ａに設けている。このため、開閉バルブ１０の数が１つで済み、開閉バルブ１０に要するコストを抑えることができる。
図３を参照して実施例２を説明する。なお、以下に示す各実施例において、上記実施例１と同一符号は同一機能物を示すものである。
上記の実施例１では、開閉バルブ１０をインマニ上流通路８ａに設けて、メイン吸気通路８の吸気上流側を開閉バルブ１０で開閉する例を示した。
これに対し、この実施例２は、開閉バルブ１０を各吸気ブランチ８ｃに設けて、メイン吸気通路８の吸気下流側を開閉バルブ１０で開閉するものである。
なお、各開閉バルブ１０におけるシャフト１０ａは、共通のアクチュエータ１０ｂによって同時に開閉駆動されるものである。
上記の実施例１では、開閉バルブ１０をインマニ上流通路８ａに設けて、メイン吸気通路８の吸気上流側を開閉バルブ１０で開閉する例を示した。
これに対し、この実施例２は、開閉バルブ１０を各吸気ブランチ８ｃに設けて、メイン吸気通路８の吸気下流側を開閉バルブ１０で開閉するものである。
なお、各開閉バルブ１０におけるシャフト１０ａは、共通のアクチュエータ１０ｂによって同時に開閉駆動されるものである。
このように、開閉バルブ１０を各吸気ブランチ８ｃに設けることにより、開閉バルブ１０がメイン吸気通路８の吸気下流側を塞ぐため、エンジン１の吸引力により、メイン吸気通路８内のＥＧＲガスがエンジン１に吸われる不具合を回避できる。これにより、減速時に切り替えられる吸気を、より効果的に「ＥＧＲガスが含まれない空気」にすることができる。
図４を参照して実施例３を説明する。
この実施例３は、上記実施例２と同様、開閉バルブ１０を各吸気ブランチ８ｃに設けたものである。
上記の実施例２では、各開閉バルブ１０が吸気ブランチ８ｃを開閉する例を示したが、この実施例の開閉バルブ１０は、エンジン１の気筒内に渦流（タンブル流あるいはスワール流）を生じさせる渦流コントロールバルブ（ＴＣＶ等）を兼用するものである。
このため、実施例３における開閉バルブ１０は、図４（ｅ）に示すように、（ｉ）気筒内に渦流を生じさせるための中間開度が設定可能であるとともに、（ｉｉ）シャフト１０ａが弁体の一端に設けられるヒンジ型のバルブを用いて中間開度の設定時に中間開度で通過する吸気が、サブ吸気ブランチ９ｂに近い側に流れるように設けられている。
この実施例３は、上記実施例２と同様、開閉バルブ１０を各吸気ブランチ８ｃに設けたものである。
上記の実施例２では、各開閉バルブ１０が吸気ブランチ８ｃを開閉する例を示したが、この実施例の開閉バルブ１０は、エンジン１の気筒内に渦流（タンブル流あるいはスワール流）を生じさせる渦流コントロールバルブ（ＴＣＶ等）を兼用するものである。
このため、実施例３における開閉バルブ１０は、図４（ｅ）に示すように、（ｉ）気筒内に渦流を生じさせるための中間開度が設定可能であるとともに、（ｉｉ）シャフト１０ａが弁体の一端に設けられるヒンジ型のバルブを用いて中間開度の設定時に中間開度で通過する吸気が、サブ吸気ブランチ９ｂに近い側に流れるように設けられている。
また、ＥＣＵ１１における「開閉バルブ制御プログラム」は、エンジン１の運転状態が、渦流の発生が要求される運転状態の時に（アクセル開度やエンジン回転数等で設定される所定の運転状態の時に）、開閉バルブ１０が渦流コントロールバルブの機能を果たすように、開閉バルブ１０を中間開度に制御するものである。
このため、開閉バルブ１０が、ＥＣＵ１１によって図４（ｅ）に示す中間開度に設定される運転状態では、エンジン１の吸気行程において中間開度の開閉バルブ１０とサブ吸気ブランチ９ｂを通過した偏った吸気がエンジン１の気筒内に流れることで気筒内に渦流が生じる。即ち、開閉バルブ１０が渦流コントロールバルブの機能を果たす。
このため、開閉バルブ１０が、ＥＣＵ１１によって図４（ｅ）に示す中間開度に設定される運転状態では、エンジン１の吸気行程において中間開度の開閉バルブ１０とサブ吸気ブランチ９ｂを通過した偏った吸気がエンジン１の気筒内に流れることで気筒内に渦流が生じる。即ち、開閉バルブ１０が渦流コントロールバルブの機能を果たす。
この実施例３は、開閉バルブ１０を渦流コントロールバルブと兼用させることで、渦流コントロールバルブを有する吸気装置であれば、開閉バルブ１０を別途追加する必要がない。
このため、上記実施例２の効果（開閉バルブ１０がメイン吸気通路８を閉じた際に、メイン吸気通路８内のＥＧＲガスがエンジン１に吸われる不具合を回避できる効果）に加え、渦流コントロールバルブを有する吸気装置であれば、部品点数の増加を抑えて本発明を適用することができる。
このため、上記実施例２の効果（開閉バルブ１０がメイン吸気通路８を閉じた際に、メイン吸気通路８内のＥＧＲガスがエンジン１に吸われる不具合を回避できる効果）に加え、渦流コントロールバルブを有する吸気装置であれば、部品点数の増加を抑えて本発明を適用することができる。
図５を参照して実施例４を説明する。
上記の実施例１〜３は、メイン吸気通路８の吸気上流側または吸気下流側の一方のみに開閉バルブ１０を設けたものである。
これに対し、この実施例４は、開閉バルブ１０を、「メイン吸気通路８の吸気上流側」と「メイン吸気通路８の吸気下流側」の両方に設けたものである。
上記の実施例１〜３は、メイン吸気通路８の吸気上流側または吸気下流側の一方のみに開閉バルブ１０を設けたものである。
これに対し、この実施例４は、開閉バルブ１０を、「メイン吸気通路８の吸気上流側」と「メイン吸気通路８の吸気下流側」の両方に設けたものである。
具体的に、実施例４は、
（ｉ）開閉バルブ１０をインマニ上流通路８ａに設けて、メイン吸気通路８の吸気上流側を開閉バルブ１０で開閉するとともに、
（ｉｉ）開閉バルブ１０を各吸気ブランチ８ｃに設けて、メイン吸気通路８の吸気下流側を開閉バルブ１０で開閉するものである。
（ｉ）開閉バルブ１０をインマニ上流通路８ａに設けて、メイン吸気通路８の吸気上流側を開閉バルブ１０で開閉するとともに、
（ｉｉ）開閉バルブ１０を各吸気ブランチ８ｃに設けて、メイン吸気通路８の吸気下流側を開閉バルブ１０で開閉するものである。
このように、インマニ上流通路８ａに設けた開閉バルブ１０と、各吸気ブランチ８ｃに設けた開閉バルブ１０とにより、メイン吸気通路８の吸気上流側と吸気下流側の両方を塞ぐことができるため、メイン吸気通路８内のＥＧＲガスを、上下流の開閉バルブ１０によって封じ込めることができる。
このため、メイン吸気通路８内のＥＧＲガスがエンジン１に吸われる不具合がない。これにより、減速時に切り替えられる吸気を、より効果的に「ＥＧＲガスが含まれない空気」にすることができる。
このため、メイン吸気通路８内のＥＧＲガスがエンジン１に吸われる不具合がない。これにより、減速時に切り替えられる吸気を、より効果的に「ＥＧＲガスが含まれない空気」にすることができる。
図６を参照して実施例５を説明する。
上記の実施例１〜４は、インタークーラ１２（符号、図１参照）が、インテークマニホールド３の吸気上流側に設けられるものであった。
これに対し、この実施例５は、インテークマニホールド３のサージタンク８ｂ内にインタークーラ１２を配置するものである。
具体的に、実施例５は、上述した実施例１のサージタンク８ｂの内部にインタークーラ１２を内蔵させた構成を採用するものであり、メイン吸気通路８を開閉するための開閉バルブ１０がインマニ上流通路８ａに設けられるものである。
上記の実施例１〜４は、インタークーラ１２（符号、図１参照）が、インテークマニホールド３の吸気上流側に設けられるものであった。
これに対し、この実施例５は、インテークマニホールド３のサージタンク８ｂ内にインタークーラ１２を配置するものである。
具体的に、実施例５は、上述した実施例１のサージタンク８ｂの内部にインタークーラ１２を内蔵させた構成を採用するものであり、メイン吸気通路８を開閉するための開閉バルブ１０がインマニ上流通路８ａに設けられるものである。
このように、上述した実施例１のサージタンク８ｂの内部にインタークーラ１２を内蔵させることにより、上述した実施例１の効果に加え、次の作用効果が得られる。
メイン吸気通路８の一部を成すサージタンク８ｂの内部にインタークーラ１２を配置したことにより、開閉バルブ１０が閉じられることによって、インテークマニホールド３内における吸気通路５の容積の縮小と同時に、インタークーラ１２もバイパスされる。
その結果、ＥＧＲガスが流れる吸気通路５の容積を大幅に縮小することができ、エンジン１に吸い込まれる吸気を、「ＥＧＲガスの混ざった空気」から「ＥＧＲガスが含まれない空気」へ短時間で切り替えることができ、減速時の失火をより確実に防ぐことができる。
メイン吸気通路８の一部を成すサージタンク８ｂの内部にインタークーラ１２を配置したことにより、開閉バルブ１０が閉じられることによって、インテークマニホールド３内における吸気通路５の容積の縮小と同時に、インタークーラ１２もバイパスされる。
その結果、ＥＧＲガスが流れる吸気通路５の容積を大幅に縮小することができ、エンジン１に吸い込まれる吸気を、「ＥＧＲガスの混ざった空気」から「ＥＧＲガスが含まれない空気」へ短時間で切り替えることができ、減速時の失火をより確実に防ぐことができる。
なお、上記では、サブ吸気通路９がインタークーラ１２を完全にバイパスする例を説明したが、サブ吸気通路９がインタークーラ１２の一部を通過するように設けても良い。即ち、「サブインマニ上流通路９ａ」または「サブ吸気ブランチ９ｂ」の一部、あるいは「サブインマニ上流通路９ａ」と「サブ吸気ブランチ９ｂ」の間に、インタークーラ１２の一部を通過する経路を設けても良い。
一般的にインタークーラ１２は、吸気が流れる方向に小さく仕切られており、吸気の流れに対して直角方向（横方向）に吸気が流れにくい構造であるため、インタークーラ１２の一部に、サブ吸気通路９の一部を成す経路を構成できるためである。
一般的にインタークーラ１２は、吸気が流れる方向に小さく仕切られており、吸気の流れに対して直角方向（横方向）に吸気が流れにくい構造であるため、インタークーラ１２の一部に、サブ吸気通路９の一部を成す経路を構成できるためである。
図７を参照して実施例６を説明する。
上記の実施例５は、上述した実施例１のサージタンク８ｂの内部にインタークーラ１２を内蔵させるものであった。
これに対し、この実施例６は、上述した実施例２のサージタンク８ｂの内部にインタークーラ１２を内蔵させるものである。
上記の実施例５は、上述した実施例１のサージタンク８ｂの内部にインタークーラ１２を内蔵させるものであった。
これに対し、この実施例６は、上述した実施例２のサージタンク８ｂの内部にインタークーラ１２を内蔵させるものである。
即ち、実施例６は、
（ｉ）開閉バルブ１０を各吸気ブランチ８ｃに設けて、メイン吸気通路８の吸気下流側を開閉バルブ１０で開閉するとともに、
（ｉｉ）サージタンク８ｂの内部にインタークーラ１２を内蔵させたものである。
（ｉ）開閉バルブ１０を各吸気ブランチ８ｃに設けて、メイン吸気通路８の吸気下流側を開閉バルブ１０で開閉するとともに、
（ｉｉ）サージタンク８ｂの内部にインタークーラ１２を内蔵させたものである。
これにより、
（ｉ）開閉バルブ１０を各吸気ブランチ８ｃに設けることにより、開閉バルブ１０がメイン吸気通路８の吸気下流側を塞ぐため、メイン吸気通路８内のＥＧＲガスがエンジン１に吸われる不具合を回避できる効果（実施例２で示した効果）と、
（ｉｉ）インタークーラ１２をサージタンク８ｂの内部に配置したことにより、開閉バルブ１０が閉じられることによって、インテークマニホールド３内における吸気通路５の容積の縮小に伴ってインタークーラ１２もバイパスされるため、ＥＧＲガスが流れる吸気通路５の容積を大幅に縮小することができ、減速時の失火をより確実に防ぐことができる効果（実施例５で示した効果）と、
を得ることができる。
（ｉ）開閉バルブ１０を各吸気ブランチ８ｃに設けることにより、開閉バルブ１０がメイン吸気通路８の吸気下流側を塞ぐため、メイン吸気通路８内のＥＧＲガスがエンジン１に吸われる不具合を回避できる効果（実施例２で示した効果）と、
（ｉｉ）インタークーラ１２をサージタンク８ｂの内部に配置したことにより、開閉バルブ１０が閉じられることによって、インテークマニホールド３内における吸気通路５の容積の縮小に伴ってインタークーラ１２もバイパスされるため、ＥＧＲガスが流れる吸気通路５の容積を大幅に縮小することができ、減速時の失火をより確実に防ぐことができる効果（実施例５で示した効果）と、
を得ることができる。
なお、上記では、サブ吸気通路９がインタークーラ１２を完全にバイパスする例を説明したが、サブ吸気通路９がインタークーラ１２の一部を通過するように設けても良い。即ち、「サブインマニ上流通路９ａ」または「サブ吸気ブランチ９ｂ」の一部、あるいは「サブインマニ上流通路９ａ」と「サブ吸気ブランチ９ｂ」の間に、インタークーラ１２の一部を通過する経路を設けても良い。
一般的にインタークーラ１２は、吸気が流れる方向に小さく仕切られており、吸気の流れに対して直角方向（横方向）に吸気が流れにくい構造であるため、インタークーラ１２の一部に、サブ吸気通路９の一部を成す経路を構成できるためである。
一般的にインタークーラ１２は、吸気が流れる方向に小さく仕切られており、吸気の流れに対して直角方向（横方向）に吸気が流れにくい構造であるため、インタークーラ１２の一部に、サブ吸気通路９の一部を成す経路を構成できるためである。
図８を参照して実施例７を説明する。
この実施例７は、上述した実施例３のサージタンク８ｂの内部にインタークーラ１２を内蔵させるものである。
即ち、実施例７は、
（ｉ）開閉バルブ１０を各吸気ブランチ８ｃに設けて、メイン吸気通路８の吸気下流側を開閉バルブ１０で開閉するとともに、
（ｉｉ）開閉バルブ１０が渦流コントロールバルブ（ＴＣＶ等）を兼用し、
（ｉｉｉ）さらに、サージタンク８ｂの内部にインタークーラ１２を内蔵させたものである。
この実施例７は、上述した実施例３のサージタンク８ｂの内部にインタークーラ１２を内蔵させるものである。
即ち、実施例７は、
（ｉ）開閉バルブ１０を各吸気ブランチ８ｃに設けて、メイン吸気通路８の吸気下流側を開閉バルブ１０で開閉するとともに、
（ｉｉ）開閉バルブ１０が渦流コントロールバルブ（ＴＣＶ等）を兼用し、
（ｉｉｉ）さらに、サージタンク８ｂの内部にインタークーラ１２を内蔵させたものである。
これにより、
（ｉ）開閉バルブ１０を各吸気ブランチ８ｃに設けることにより、開閉バルブ１０がメイン吸気通路８の吸気下流側を塞ぐため、メイン吸気通路８内のＥＧＲガスがエンジン１に吸われる不具合を回避できる効果（実施例２で示した効果）と、
（ｉｉ）開閉バルブ１０を渦流コントロールバルブと兼用させることで、開閉バルブ１０を別途追加する必要がなく、部品点数の増加を抑える効果（実施例３で示した効果）と、（ｉｉｉ）インタークーラ１２をサージタンク８ｂの内部に配置したことにより、開閉バルブ１０が閉じられることによって、インテークマニホールド３内における吸気通路５の容積の縮小に伴ってインタークーラ１２もバイパスされるため、ＥＧＲガスが流れる吸気通路５の容積を大幅に縮小することができ、減速時の失火をより確実に防ぐことができる効果（実施例５で示した効果）と、
を得ることができる。
（ｉ）開閉バルブ１０を各吸気ブランチ８ｃに設けることにより、開閉バルブ１０がメイン吸気通路８の吸気下流側を塞ぐため、メイン吸気通路８内のＥＧＲガスがエンジン１に吸われる不具合を回避できる効果（実施例２で示した効果）と、
（ｉｉ）開閉バルブ１０を渦流コントロールバルブと兼用させることで、開閉バルブ１０を別途追加する必要がなく、部品点数の増加を抑える効果（実施例３で示した効果）と、（ｉｉｉ）インタークーラ１２をサージタンク８ｂの内部に配置したことにより、開閉バルブ１０が閉じられることによって、インテークマニホールド３内における吸気通路５の容積の縮小に伴ってインタークーラ１２もバイパスされるため、ＥＧＲガスが流れる吸気通路５の容積を大幅に縮小することができ、減速時の失火をより確実に防ぐことができる効果（実施例５で示した効果）と、
を得ることができる。
なお、上記では、サブ吸気通路９がインタークーラ１２を完全にバイパスする例を説明したが、サブ吸気通路９がインタークーラ１２の一部を通過するように設けても良い。即ち、「サブインマニ上流通路９ａ」または「サブ吸気ブランチ９ｂ」の一部、あるいは「サブインマニ上流通路９ａ」と「サブ吸気ブランチ９ｂ」の間に、インタークーラ１２の一部を通過する経路を設けても良い。
一般的にインタークーラ１２は、吸気が流れる方向に小さく仕切られており、吸気の流れに対して直角方向（横方向）に吸気が流れにくい構造であるため、インタークーラ１２の一部に、サブ吸気通路９の一部を成す経路を構成できるためである。
一般的にインタークーラ１２は、吸気が流れる方向に小さく仕切られており、吸気の流れに対して直角方向（横方向）に吸気が流れにくい構造であるため、インタークーラ１２の一部に、サブ吸気通路９の一部を成す経路を構成できるためである。
図９を参照して実施例８を説明する。
この実施例８は、上述した実施例４のサージタンク８ｂの内部にインタークーラ１２を内蔵させるものである。
即ち、実施例８は、
（ｉ）開閉バルブ１０を「メイン吸気通路８の吸気上流側」と「メイン吸気通路８の吸気下流側」の両方に設けるとともに、（ｉｉ）サージタンク８ｂの内部にインタークーラ１２を内蔵させたものである。
この実施例８は、上述した実施例４のサージタンク８ｂの内部にインタークーラ１２を内蔵させるものである。
即ち、実施例８は、
（ｉ）開閉バルブ１０を「メイン吸気通路８の吸気上流側」と「メイン吸気通路８の吸気下流側」の両方に設けるとともに、（ｉｉ）サージタンク８ｂの内部にインタークーラ１２を内蔵させたものである。
このように設けることにより、
（ｉ）メイン吸気通路８内のＥＧＲガスを、上下流の開閉バルブ１０によって封じ込めることができるため、メイン吸気通路８内のＥＧＲガスがエンジン１に吸われる不具合を回避できる効果（実施例４で示した効果）と、
（ｉｉ）インタークーラ１２をサージタンク８ｂの内部に配置したことにより、開閉バルブ１０が閉じられることによって、インテークマニホールド３内における吸気通路５の容積の縮小に伴ってインタークーラ１２もバイパスされるため、ＥＧＲガスが流れる吸気通路５の容積を大幅に縮小することができ、減速時の失火をより確実に防ぐことができる効果（実施例５で示した効果）と、
を得ることができる。
（ｉ）メイン吸気通路８内のＥＧＲガスを、上下流の開閉バルブ１０によって封じ込めることができるため、メイン吸気通路８内のＥＧＲガスがエンジン１に吸われる不具合を回避できる効果（実施例４で示した効果）と、
（ｉｉ）インタークーラ１２をサージタンク８ｂの内部に配置したことにより、開閉バルブ１０が閉じられることによって、インテークマニホールド３内における吸気通路５の容積の縮小に伴ってインタークーラ１２もバイパスされるため、ＥＧＲガスが流れる吸気通路５の容積を大幅に縮小することができ、減速時の失火をより確実に防ぐことができる効果（実施例５で示した効果）と、
を得ることができる。
なお、上記では、サブ吸気通路９がインタークーラ１２を完全にバイパスする例を説明したが、サブ吸気通路９がインタークーラ１２の一部を通過するように設けても良い。即ち、「サブインマニ上流通路９ａ」または「サブ吸気ブランチ９ｂ」の一部、あるいは「サブインマニ上流通路９ａ」と「サブ吸気ブランチ９ｂ」の間に、インタークーラ１２の一部を通過する経路を設けても良い。
一般的にインタークーラ１２は、吸気が流れる方向に小さく仕切られており、吸気の流れに対して直角方向（横方向）に吸気が流れにくい構造であるため、インタークーラ１２の一部に、サブ吸気通路９の一部を成す経路を構成できるためである。
一般的にインタークーラ１２は、吸気が流れる方向に小さく仕切られており、吸気の流れに対して直角方向（横方向）に吸気が流れにくい構造であるため、インタークーラ１２の一部に、サブ吸気通路９の一部を成す経路を構成できるためである。
図１０を参照して実施例９を説明する。
この実施例９は、サブ吸気通路９のレイアウトの変形例を示すものである。
上述した実施例１〜８では、「サブインマニ上流通路９ａ」と「サブ吸気ブランチ９ｂ」との分岐部分が、吸気上流側（並行するサージタンク８ｂの吸気上流部分）に設けられる例を示した。
これに対し、実施例９は、「サブインマニ上流通路９ａ」と「サブ吸気ブランチ９ｂ」との分岐部分が、吸気下流側（並行するサージタンク８ｂの吸気下流部分）に設けられるものである。
この実施例９は、サブ吸気通路９のレイアウトの変形例を示すものである。
上述した実施例１〜８では、「サブインマニ上流通路９ａ」と「サブ吸気ブランチ９ｂ」との分岐部分が、吸気上流側（並行するサージタンク８ｂの吸気上流部分）に設けられる例を示した。
これに対し、実施例９は、「サブインマニ上流通路９ａ」と「サブ吸気ブランチ９ｂ」との分岐部分が、吸気下流側（並行するサージタンク８ｂの吸気下流部分）に設けられるものである。
このように、「サブインマニ上流通路９ａ」と「サブ吸気ブランチ９ｂ」の分岐部を、吸気の上流側から下流側へ変更することで、複数存在するサブ吸気ブランチ９ｂの通路長をそれぞれ短くすることができ、結果的にサブ吸気通路９の容積を縮小することができる。
このため、減速時にエンジン１に吸い込まれる吸気を、「ＥＧＲガスの混ざった空気」から「ＥＧＲガスが含まれない空気」へ、より短時間で切り替えることができる。
なお、図１０では、開閉バルブ１０をインマニ上流通路８ａに設ける例を示したが、開閉バルブ１０の配置位置は限定されるものではない。
このため、減速時にエンジン１に吸い込まれる吸気を、「ＥＧＲガスの混ざった空気」から「ＥＧＲガスが含まれない空気」へ、より短時間で切り替えることができる。
なお、図１０では、開閉バルブ１０をインマニ上流通路８ａに設ける例を示したが、開閉バルブ１０の配置位置は限定されるものではない。
上記の各実施例では、「１つの通路内（図面では円筒通路の内部）」に「仕切り壁」を設けて「メイン吸気通路８」と「サブ吸気通路９」を形成する例を示したが、「１つの通路内」に「仕切り壁」を設けて「メイン吸気通路８」と「サブ吸気通路９」を形成する必要はない。
１ エンジン
２ 低圧ＥＧＲ装置
３ インテークマニホールド
４ スロットルバルブ
５ 吸気通路
６ 低圧ＥＧＲ流路
７ 低圧ＥＧＲ調整弁
８ メイン吸気通路
８ａ インマニ上流通路
８ｂ サージタンク
８ｃ 吸気ブランチ
９ サブ吸気通路
９ａ サブインマニ上流通路
９ｂ サブ吸気ブランチ
１０ 開閉バルブ
１１ ＥＣＵ（制御装置）
１２ インタークーラ
２ 低圧ＥＧＲ装置
３ インテークマニホールド
４ スロットルバルブ
５ 吸気通路
６ 低圧ＥＧＲ流路
７ 低圧ＥＧＲ調整弁
８ メイン吸気通路
８ａ インマニ上流通路
８ｂ サージタンク
８ｃ 吸気ブランチ
９ サブ吸気通路
９ａ サブインマニ上流通路
９ｂ サブ吸気ブランチ
１０ 開閉バルブ
１１ ＥＣＵ（制御装置）
１２ インタークーラ
Claims (6)
- ガソリンを燃料とする車両走行用のエンジン（１）の排気ガスの一部を、吸気量の調整を行なうスロットルバルブ（４）の吸気上流側の吸気通路（５）に戻す低圧ＥＧＲ流路（６）を有するとともに、この低圧ＥＧＲ流路（６）の開閉および開度調整を行なう低圧ＥＧＲ調整弁（７）を有する低圧ＥＧＲ装置（２）と、
前記エンジン（１）の各気筒に吸気を分配供給するインテークマニホールド（３）と、を備えるエンジン吸排気装置において、
前記インテークマニホールド（３）は、吸気が分岐される分岐部よりも吸気上流側のインマニ上流通路（８ａ）と、このインマニ上流通路（８ａ）の吸気下流側に設けられて流路断面積が拡大してなるサージタンク（８ｂ）と、このサージタンク（８ｂ）から分岐してなる複数の吸気ブランチ（８ｃ）とを備えるとともに、
前記インマニ上流通路（８ａ）、前記サージタンク（８ｂ）、前記吸気ブランチ（８ｃ）からなるメイン吸気通路（８）とは別に、前記インマニ上流通路（８ａ）の吸気上流側から、各前記吸気ブランチ（８ｃ）の吸気下流側へ吸気を導くサブ吸気通路（９）を備え、
このサブ吸気通路（９）は、前記インマニ上流通路（８ａ）をバイパスするサブインマニ上流通路（９ａ）と、このサブインマニ上流通路（９ａ）から分岐して各吸気ブランチ（８ｃ）をバイパスする複数のサブ吸気ブランチ（９ｂ）とを備え、
前記メイン吸気通路（８）には、当該メイン吸気通路（８）を開閉可能な開閉バルブ（１０）が設けられ、
この開閉バルブ（１０）の開閉制御を行なう制御装置（１１）は、車両の運転状態が減速時で、前記低圧ＥＧＲ調整弁（７）が前記低圧ＥＧＲ流路（６）を閉じる際に、前記開閉バルブ（１０）によって前記メイン吸気通路（８）を閉じることを特徴とするエンジン吸排気装置。 - 請求項１に記載のエンジン吸排気装置において、
前記開閉バルブ（１０）は、前記インマニ上流通路（８ａ）に設けられることを特徴とするエンジン吸排気装置。 - 請求項１に記載のエンジン吸排気装置において、
前記開閉バルブ（１０）は、複数の前記吸気ブランチ（８ｃ）のそれぞれに設けられることを特徴とするエンジン吸排気装置。 - 請求項３に記載のエンジン吸排気装置において、
前記開閉バルブ（１０）は、前記エンジン（１）の気筒内に渦流を生じさせる渦流コントロールバルブを兼用することを特徴とするエンジン吸排気装置。 - 請求項１に記載のエンジン吸排気装置において、
前記開閉バルブ（１０）は、前記インマニ上流通路（８ａ）に設けられるとともに、複数の前記吸気ブランチ（８ｃ）のそれぞれに設けられることを特徴とするエンジン吸排気装置。 - 請求項１〜請求項５のいずれかに記載のエンジン吸排気装置において、
前記サージタンク（８ｂ）の内部には、前記エンジン（１）に吸い込まれる吸気を冷却するインタークーラ（１２）が配置されることを特徴とするエンジン吸排気装置。
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