JPWO2006129371A1 - EGR gas mixing device - Google Patents

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Abstract

本発明の目的は、新気とＥＧＲガスの混合効率の向上したＥＧＲガス混合装置を提供することにある。ＥＧＲガス混合装置は、吸気管(１)を流れる新気と、ＥＧＲ通路(１２)を流れるＥＧＲガスとを混合する。ＥＧＲ通路(１２)を構成するＥＧＲ配管(１２ａ)の先端は、吸気管(１)に対して、先端が突出するように配置される。傾斜板(１９)は、ＥＧＲ通路(１２)の出口の対面側に設けられ、ＥＧＲガスの流れ方向に対して傾斜した板材である。吸気管の上流から下流に向けて見たときに、ＥＧＲガス配管の突き出し部と、傾斜板(１９)の少なくとも一部が重なっているように、傾斜板(１９)が配置される。An object of the present invention is to provide an EGR gas mixing device with improved mixing efficiency of fresh air and EGR gas. The EGR gas mixing device mixes fresh air flowing through the intake pipe (1) and EGR gas flowing through the EGR passage (12). The tip of the EGR pipe (12a) constituting the EGR passage (12) is arranged so that the tip protrudes from the intake pipe (1). The inclined plate (19) is a plate provided on the opposite side of the outlet of the EGR passage (12) and inclined with respect to the flow direction of the EGR gas. When viewed from the upstream side of the intake pipe toward the downstream side, the inclined plate (19) is arranged such that the protruding portion of the EGR gas pipe and at least a part of the inclined plate (19) overlap.

Description

本発明は、ＥＧＲガス混合装置に係り、特に、エンジンに用いるに好適なＥＧＲガス混合装置に関する。   The present invention relates to an EGR gas mixing device, and more particularly to an EGR gas mixing device suitable for use in an engine.

内燃機関の吸気管内へ排気再循環ガス（ＥＧＲガス）を導入する排気還流装置としては、例えば、特許第３２９２９４５号公報記載のように、排気管と吸気管を連結するＥＧＲ配管と、ＥＧＲ配管に設けたＥＧＲバルブ、吸気管に設けたスロットルバルブによって構成されるものが知られている。この構成において、ＥＧＲバルブが開弁すると、排気管より排出ガスの一部がＥＧＲ配管を通って吸気管内へ流入する。吸気管内に入った排気ガスは、吸入空気と共に、エンジン内へ導かれる。   As an exhaust gas recirculation device for introducing exhaust gas recirculation gas (EGR gas) into an intake pipe of an internal combustion engine, for example, as disclosed in Japanese Patent No. 3292945, an EGR pipe connecting an exhaust pipe and an intake pipe, and an EGR pipe An EGR valve provided and a throttle valve provided in an intake pipe are known. In this configuration, when the EGR valve is opened, part of the exhaust gas flows from the exhaust pipe through the EGR pipe and into the intake pipe. The exhaust gas that has entered the intake pipe is guided into the engine together with the intake air.

エンジンは、一般的にはシリンダが複数ある，いわゆる多気筒エンジンの構成となるが、各気筒に導入されるＥＧＲガスの量にばらつきがあると、各気筒の燃焼時間にばらつきが生じ、振動や騒音が大きくなるという問題がある。この問題を回避するには、吸入空気とＥＧＲガスを、エンジン気筒に入る前にできるだけ均質に混ぜることが必要である。   An engine generally has a configuration of a so-called multi-cylinder engine having a plurality of cylinders. However, if there is a variation in the amount of EGR gas introduced into each cylinder, the combustion time of each cylinder varies, causing vibration and There is a problem that noise increases. To avoid this problem, it is necessary to mix the intake air and EGR gas as homogeneously as possible before entering the engine cylinder.

そこで、ＥＧＲガスと吸入空気を混ぜる技術としては、例えば、特開２０００−７３８７７号公報記載のように、吸気管の壁面に突起物を設けることで、吸気管内のガス流れを偏向させ、吸入空気とＥＧＲガスの混合を図るものが知られている。   Therefore, as a technique for mixing EGR gas and intake air, for example, as described in JP-A-2000-73877, a protrusion is provided on the wall surface of the intake pipe to deflect the gas flow in the intake pipe, thereby And a mixture of EGR gas and EGR gas are known.

特許第３２９２９４５号公報Japanese Patent No. 3292945 特開２０００−７３８７７号公報JP 2000-73877 A

しかし、特開２０００−７３８７７号公報記載の方式では、吸気管壁の突起物から離れた断面位置では、突起物による混合作用が弱く、混合が不充分となるという問題があった。   However, the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-73877 has a problem that the mixing action by the protrusions is weak at the cross-sectional position away from the protrusions on the intake pipe wall, resulting in insufficient mixing.

本発明の目的は、新気とＥＧＲガスの混合効率の向上したＥＧＲガス混合装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an EGR gas mixing device with improved mixing efficiency of fresh air and EGR gas.

（１）上記目的を達成するために、本発明は、新気通路を流れる新気と、ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスとを混合するＥＧＲガス混合装置であって、前記ＥＧＲ通路は、前記新気通路に対して、前記ＥＧＲ通路の先端が突出するように配置され、前記ＥＧＲ通路の出口の対面側に設けられ、前記ＥＧＲガスの流れ方向に対して傾斜した混合促進部材を備えるようにしたものである。
かかる構成により、新気とＥＧＲガスの混合効率を向上し得るものとなる。(1) In order to achieve the above object, the present invention provides an EGR gas mixing device that mixes fresh air flowing through a fresh air passage and EGR gas flowing through an EGR passage, wherein the EGR passage includes the fresh air. It is arranged so that the tip of the EGR passage projects from the passage, and is provided on the opposite side of the outlet of the EGR passage, and is provided with a mixing promoting member that is inclined with respect to the flow direction of the EGR gas It is.
With this configuration, the mixing efficiency of fresh air and EGR gas can be improved.

（２）上記（１）において、好ましくは、前記新気通路の上流から下流に向けて見たときに、前記ＥＧＲガス通路の突き出し部と、前記混合促進部材の少なくとも一部が重なっているものである。   (2) In the above (1), preferably, when viewed from the upstream side to the downstream side of the fresh air passage, the protruding portion of the EGR gas passage overlaps at least a part of the mixing promoting member. It is.

（３）上記（１）において、好ましくは、前記混合促進部材は、楕円形状であり、前記ＥＧＲガス通路の出口から流出するＥＧＲガスの流れ方向において、前記ＥＧＲガス通路の出口の投影面の外径よりも、前記混合促進部材のＥＧＲガスの流れ方向の外径が小さいものである。   (3) In the above (1), preferably, the mixing promoting member has an elliptical shape, and is outside the projection surface of the outlet of the EGR gas passage in the flow direction of the EGR gas flowing out from the outlet of the EGR gas passage. The outer diameter of the mixing promoting member in the EGR gas flow direction is smaller than the diameter.

（４）上記（３）において、好ましくは、前記ＥＧＲガス通路の出口から流出するＥＧＲガスの流れ方向において、前記ＥＧＲガス通路の出口の投影面の内径よりも、前記混合促進部材のＥＧＲガスの流れ方向の外径が大きいものである。   (4) In the above (3), preferably, in the flow direction of the EGR gas flowing out from the outlet of the EGR gas passage, the EGR gas of the mixing promoting member is larger than the inner diameter of the projection surface of the outlet of the EGR gas passage. The outer diameter in the flow direction is large.

（５）上記（１）において、好ましくは、前記混合促進部材は、上流側の端面を鋭角としたものである。   (5) In the above (1), preferably, the mixing promoting member has an upstream end face with an acute angle.

（６）上記（１）において、好ましくは、前記混合促進部材は、上流側の幅が下流側の幅より広いものである。   (6) In the above (1), preferably, the mixing promoting member has an upstream width wider than a downstream width.

（７）上記（１）において、好ましくは、前記混合促進部材の傾斜角が可変する傾斜角可変手段を備え、エンジンの運転状態により前記混合促進部材の傾斜角を変えるものである。   (7) In the above (1), preferably, an inclination angle varying means for varying the inclination angle of the mixing promoting member is provided, and the inclination angle of the mixing promoting member is changed according to the operating state of the engine.

（８）上記（１）において、好ましくは、前記混合促進部材は、前記ＥＧＲガス通路の軸方向に伸びた支持体によって、前記ＥＧＲガス通路と繋がっているものである。   (8) In the above (1), preferably, the mixing promoting member is connected to the EGR gas passage by a support extending in the axial direction of the EGR gas passage.

（９）上記（８）において、好ましくは、前記支持体は、前記混合促進部材に設けた板バネと、前記ＥＧＲガス通路に設けた板バネ受け構造とで構成され、前記板バネを前記板バネ受け構造にかみ合わせることで、前記混合促進部材を固定するようにしたものである。   (9) In the above (8), preferably, the support is configured by a plate spring provided in the mixing promoting member and a plate spring receiving structure provided in the EGR gas passage, and the plate spring is configured as the plate. The mixing promoting member is fixed by engaging with a spring receiving structure.

（１０）上記（８）において、好ましくは、前記混合促進部材は、前記新気通路と、前記新気通路の下流に位置する吸気通路との接合面に挟むリング状構造体から通路内に伸びた支持体に取り付けられているものである。   (10) In the above (8), preferably, the mixing promoting member extends into a passage from a ring-shaped structure sandwiched between joint surfaces of the fresh air passage and an intake passage located downstream of the fresh air passage. Attached to the support.

（１１）上記（１０）において、好ましくは、前記リング状構造体と、前記支持体と、前記混合促進部材は、一体に形成されているものである。   (11) In the above (10), preferably, the ring-shaped structure, the support, and the mixing promoting member are integrally formed.

（１２）上記（８）において、好ましくは、前記混合促進部材は、前記新気通路と、前記新気通路の下流に位置する吸気通路との接合面に取り付けるガスケット内に一体で形成されているものである。   (12) In the above (8), preferably, the mixing promoting member is integrally formed in a gasket attached to a joint surface between the fresh air passage and an intake passage located downstream of the fresh air passage. Is.

（１３）上記（１）において、好ましくは、前記混合促進部材は、前記新気通路の下流に位置する吸気通路の管壁からこの吸気通路内に向けて伸びる支持体と繋がっているものである。   (13) In the above (1), preferably, the mixing promoting member is connected to a support body that extends from the pipe wall of the intake passage located downstream of the new air passage into the intake passage. .

本発明によれば、吸気管の圧力損失が小さく、新気とＥＧＲガスの混合効率を向上できる。   According to the present invention, the pressure loss of the intake pipe is small, and the mixing efficiency of fresh air and EGR gas can be improved.

図１は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置を適用したディーゼルエンジンの構成をシステム図である。FIG. 1 is a system diagram showing the configuration of a diesel engine to which an EGR gas mixing device according to a first embodiment of the present invention is applied. 図２は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置であるＥＧＲガス混合器の構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of an EGR gas mixer which is an EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention. 図３は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置であるＥＧＲガス混合器の構成を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of an EGR gas mixer which is an EGR gas mixing apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図４は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板における圧力分布を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the pressure distribution in the inclined plate used in the EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention. 図５は、傾斜板がない場合の脈動の影響の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of the influence of pulsation when there is no inclined plate. 図６は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置における脈動の影響の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of the influence of pulsation in the EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention. 図７は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板の上流側端部構造を示す側面図である。FIG. 7 is a side view showing the upstream end structure of the inclined plate used in the EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention. 図８は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板の他の第１の構成を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing another first configuration of the inclined plate used in the EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention. 図９は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板の他の第１の構成における配置について説明するための底面図である。FIG. 9 is a bottom view for explaining an arrangement in another first configuration of the inclined plate used in the EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention. 図１０は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板の他の第２の構成を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing another second configuration of the inclined plate used in the EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention. 図１１は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板の第１の取付構造を示す部分断面の斜視図である。FIG. 11 is a partial cross-sectional perspective view showing a first mounting structure of an inclined plate used in the EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention. 図１２は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板の第２の取付構造を示す部分断面の斜視図である。FIG. 12 is a partial cross-sectional perspective view showing the second mounting structure of the inclined plate used in the EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention. 図１３は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板の第２の取付構造を示す分解斜視図である。FIG. 13 is an exploded perspective view showing a second mounting structure of the inclined plate used in the EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention. 図１４は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板の第２の取付構造を示す要部拡大斜視図である。FIG. 14 is an enlarged perspective view of a main part showing a second mounting structure of an inclined plate used in the EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention. 図１５は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板の第３の取付構造を示す分解斜視図である。FIG. 15 is an exploded perspective view showing a third mounting structure of an inclined plate used in the EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention. 図１６は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板の第４の取付構造を示す分解斜視図である。FIG. 16 is an exploded perspective view showing a fourth mounting structure of the inclined plate used in the EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention. 図１７は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板の第５の取付構造を示す分解斜視図である。FIG. 17 is an exploded perspective view showing a fifth mounting structure of an inclined plate used in the EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention. 図１８は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板の第６の取付構造を示す斜視図である。FIG. 18 is a perspective view showing a sixth mounting structure of an inclined plate used in the EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention. 図１９は、本発明の第２の実施形態によるＥＧＲガス混合装置の構成を示す断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view showing a configuration of an EGR gas mixing device according to the second embodiment of the present invention. 図２０は、本発明の第２の実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いるＥＧＲ配管の構成を示す斜視図である。FIG. 20 is a perspective view showing the configuration of the EGR pipe used in the EGR gas mixing device according to the second embodiment of the present invention. 図２１は、本発明の第３の実施形態によるＥＧＲガス混合装置の構成を示す断面図である。FIG. 21 is a cross-sectional view showing a configuration of an EGR gas mixing device according to the third embodiment of the present invention. 図２２は、本発明の第４の実施形態によるＥＧＲガス混合装置の構成を示す断面図である。FIG. 22 is a cross-sectional view showing a configuration of an EGR gas mixing device according to the fourth embodiment of the present invention. 図２３は、本発明の第４の実施形態によるＥＧＲガス混合装置の構成を示す底面図である。FIG. 23 is a bottom view showing the configuration of the EGR gas mixing device according to the fourth embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ａ，１ｃ…吸気ダクト
４…ＥＧＲ混合器
１２ａ…ＥＧＲ配管
１７…スロットルバルブ
１８…ＥＧＲバルブ
１９…傾斜板
１９ａ…支持体
1a, 1c ... intake duct 4 ... EGR mixer 12a ... EGR pipe 17 ... throttle valve 18 ... EGR valve 19 ... inclined plate 19a ... support

以下、図１〜図１８を用いて、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置の構成について説明する。
最初に、図１を用いて、本実施形態によるＥＧＲガス混合装置を適用したディーゼルエンジンのシステム構成について説明する。図１では、ディーゼルエンジンの燃焼室及び吸気系配管、排気系配管の構成を示している。
図１は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置を適用したディーゼルエンジンの構成をシステム図である。Hereinafter, the configuration of the EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, the system configuration of a diesel engine to which the EGR gas mixing device according to the present embodiment is applied will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the structure of the combustion chamber of a diesel engine, intake system piping, and exhaust system piping is shown.
FIG. 1 is a system diagram showing the configuration of a diesel engine to which an EGR gas mixing device according to a first embodiment of the present invention is applied.

エンジンのシリンダ５には、吸気弁６と、排気弁９と、ピストン７と、燃料インジェクタ８とが備えられている。エンジンの吸気系は、吸気管１と、ターボチャージャの圧縮機２と、インタークーラ３と、スロットルバルブ１７とを備える。エンジンの排気系は、ターボチャージャのタービン１１と、ディーゼル・パーティクル・フィルター（ＤＰＦ）１３と、ＮＯｘ触媒１４と、テールパイプ１５とを備える。また、エンジンの吸気系と排気系の間には、ＥＧＲ管１２と、ＥＧＲクーラ１６と、ＥＧＲバルブ１８と、本実施形態による傾斜板１９とが備えられる。なお、スロットルバルブ１７と、ＥＧＲバルブ１８と、傾斜板１９とは、ＥＧＲ混合器４に設けられている。   The engine cylinder 5 is provided with an intake valve 6, an exhaust valve 9, a piston 7, and a fuel injector 8. The engine intake system includes an intake pipe 1, a turbocharger compressor 2, an intercooler 3, and a throttle valve 17. The engine exhaust system includes a turbocharger turbine 11, a diesel particle filter (DPF) 13, a NOx catalyst 14, and a tail pipe 15. Further, an EGR pipe 12, an EGR cooler 16, an EGR valve 18, and an inclined plate 19 according to this embodiment are provided between the intake system and the exhaust system of the engine. The throttle valve 17, the EGR valve 18, and the inclined plate 19 are provided in the EGR mixer 4.

吸気弁６が開き、ピストン７が下がると、シリンダ５の内部が負圧となる。その結果、外気が、図示しないエアークリーナを通過後、吸気管１，圧縮機２，インタークーラ３，ＥＧＲ混合器４を通って、エンジンシリンダ５内へ導入される。その後、吸気弁６が閉じ、ピストン７が上昇すると、シリンダ５内の空気が圧縮され、温度が上昇する。ピストン７が上死点近傍になるタイミングで、燃料インジェクタ８により微細化した燃料が噴射される。燃料は、シリンダ５内の高温の空気と混ざり混合気が形成され、この混合気がシリンダ５内の熱を受けて自己着火する。混合気の着火により、シリンダ５内の圧力・温度が上昇し、ピストン７が下がることで、エンジンから出力が得られる。ピストン７が下死点になったタイミングで排気弁９が開き、シリンダ５内の排ガスが排気管１０に排出される。   When the intake valve 6 is opened and the piston 7 is lowered, the inside of the cylinder 5 becomes negative pressure. As a result, the outside air is introduced into the engine cylinder 5 through the intake pipe 1, the compressor 2, the intercooler 3, and the EGR mixer 4 after passing through an air cleaner (not shown). Thereafter, when the intake valve 6 is closed and the piston 7 is raised, the air in the cylinder 5 is compressed and the temperature rises. At the timing when the piston 7 is near the top dead center, the fuel that has been refined by the fuel injector 8 is injected. The fuel is mixed with hot air in the cylinder 5 to form an air-fuel mixture, and the air-fuel mixture receives heat in the cylinder 5 and self-ignites. Due to the ignition of the air-fuel mixture, the pressure and temperature in the cylinder 5 rises and the piston 7 falls, so that an output can be obtained from the engine. The exhaust valve 9 opens at the timing when the piston 7 reaches bottom dead center, and the exhaust gas in the cylinder 5 is discharged to the exhaust pipe 10.

排気管１０に排出された排ガスは、ＥＧＲ管１２とタービン１１に分配される。タービン１１に分配された排ガスは、ディーゼル・パーティクル・フィルター（ＤＰＦ）１３，ＮＯｘ触媒１４によって、排ガス中の粒子生成物（ＰＭ）及びＮＯｘが浄化され、テールパイプ１５より大気に排出される。一方、ＥＧＲ管１２に分配された排ガスは、ＥＧＲクーラ１６によって冷却された後、ＥＧＲ混合器４によってインタークーラ３を通ってきた新気と混合し、エンジンシリンダ５内に導かれる。すなわち、本実施例では吸気管１，ＥＧＲ混合器４，排気管１０，ＥＧＲ管１２，ＥＧＲクーラ１６によって、排ガスの一部をシリンダ内に戻す排ガス再循環（ＥＧＲ）システムを構成している。   The exhaust gas discharged to the exhaust pipe 10 is distributed to the EGR pipe 12 and the turbine 11. The exhaust gas distributed to the turbine 11 is purified by the diesel particle filter (DPF) 13 and the NOx catalyst 14 so that the particulate products (PM) and NOx in the exhaust gas are purified and discharged from the tail pipe 15 to the atmosphere. On the other hand, the exhaust gas distributed to the EGR pipe 12 is cooled by the EGR cooler 16, mixed with fresh air that has passed through the intercooler 3 by the EGR mixer 4, and guided into the engine cylinder 5. That is, in this embodiment, an exhaust gas recirculation (EGR) system for returning a part of the exhaust gas into the cylinder is constituted by the intake pipe 1, the EGR mixer 4, the exhaust pipe 10, the EGR pipe 12, and the EGR cooler 16.

このようにシリンダ内に排ガスを混ぜることで、シリンダ内の燃焼が緩やかになり、エンジンから排出されるＮＯｘを低減することができる。また、シリンダ内に導入するＥＧＲガスの量やＥＧＲ率（シリンダに導入するＥＧＲガス質量／シリンダに導入する新気質量）を調整することで、運転状態（エンジン回転数やエンジン負荷）が変わった場合でも、低ＮＯｘとエンジンの運転性を保つことが可能である。より具体的には、エンジンの要求負荷が高まり、シリンダ内に噴射される燃料量が増える場合には、シリンダに導入するＥＧＲガスを増やして、燃焼温度の上昇を防ぎ、ＮＯｘ排出の増加を防止する。一方、エンジンの要求負荷が低いときには、シリンダに導入するＥＧＲガス量が少なくして、過度のＥＧＲが導入されることによって、エンジン燃焼が不安定となるのを回避する。   By mixing the exhaust gas in the cylinder in this way, the combustion in the cylinder becomes moderate, and NOx discharged from the engine can be reduced. Also, by adjusting the amount of EGR gas introduced into the cylinder and the EGR rate (mass of EGR gas introduced into the cylinder / fresh air mass introduced into the cylinder), the operating state (engine speed and engine load) has changed. Even in this case, low NOx and engine drivability can be maintained. More specifically, when the required load of the engine increases and the amount of fuel injected into the cylinder increases, the EGR gas introduced into the cylinder is increased to prevent an increase in combustion temperature and an increase in NOx emissions. To do. On the other hand, when the required load of the engine is low, the amount of EGR gas introduced into the cylinder is reduced, and excessive EGR is introduced to avoid unstable engine combustion.

シリンダ内に導入するＥＧＲガスの量やＥＧＲ率は、ＥＧＲ混合器４に設けたスロットルバルブ１７とＥＧＲバルブ１８の開度の調整によって行われる。具体的には、ＥＧＲ流量を増やしたいときには、スロットルバルブ１７を閉じる方向に動かし、ＥＧＲバルブ１８を開く方向に動かす。また逆に、ＥＧＲ流量を減らしたい場合には、スロットルバルブ１７を開く方向に動かし、ＥＧＲバルブ１８を閉じる方向に動かす。バルブ１７，１８の開度制御は、ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）２０によって適宜行われる。   The amount of EGR gas introduced into the cylinder and the EGR rate are determined by adjusting the opening degree of the throttle valve 17 and the EGR valve 18 provided in the EGR mixer 4. Specifically, when it is desired to increase the EGR flow rate, the throttle valve 17 is moved in the closing direction and the EGR valve 18 is moved in the opening direction. Conversely, to reduce the EGR flow rate, the throttle valve 17 is moved in the opening direction and the EGR valve 18 is moved in the closing direction. The opening control of the valves 17 and 18 is appropriately performed by an ECU (Engine Control Unit) 20.

ＥＧＲ混合器４では、新気とＥＧＲガスを均質に混ぜる必要がある。この理由は、多くのディーゼルエンジンでは４気筒以上の構成となり、この場合、新気とＥＧＲガスの混合が不充分であると、それぞれの気筒に導入されるＥＧＲガス量が不均一になる。新気に対するＥＧＲの量が多いほど燃焼速度が緩慢になるため、各気筒のＥＧＲガス量にばらつきがあると、気筒毎の燃焼速度に差異が生じ、エンジンの振動や騒音が大きくなる。また、ＥＧＲガス量の少ない気筒では、燃焼が比較的急速になることからＮＯｘが多く排出されたり、ＥＧＲガスの多い気筒では燃焼温度が下がるためＰＭが多く排出されたりして、排ガスの浄化が不充分となる。新気とＥＧＲガスを均質に混ぜるために、本実施形態では、ＥＧＲ混合器４に、傾斜板１９を備えている。   In the EGR mixer 4, it is necessary to mix fresh air and EGR gas uniformly. The reason for this is that many diesel engines have four or more cylinders. In this case, if the mixing of fresh air and EGR gas is insufficient, the amount of EGR gas introduced into each cylinder becomes non-uniform. As the amount of EGR with respect to fresh air increases, the combustion speed becomes slower. Therefore, if the amount of EGR gas in each cylinder varies, the combustion speed for each cylinder varies, and the vibration and noise of the engine increase. In addition, in a cylinder with a small amount of EGR gas, combustion becomes relatively rapid, so a large amount of NOx is exhausted. In a cylinder with a large amount of EGR gas, a combustion temperature is lowered, so a large amount of PM is exhausted, thereby purifying exhaust gas. It becomes insufficient. In this embodiment, the EGR mixer 4 is provided with an inclined plate 19 in order to mix fresh air and EGR gas uniformly.

次に、図２及び図３を用いて、本実施形態によるＥＧＲガス混合装置であるＥＧＲガス混合器４の構成について説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置であるＥＧＲガス混合器の構成を示す断面図である。図３は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置であるＥＧＲガス混合器の構成を示す斜視図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。Next, the configuration of the EGR gas mixer 4 that is the EGR gas mixing device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of an EGR gas mixer which is an EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of an EGR gas mixer which is an EGR gas mixing apparatus according to the first embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts.

図２に示すように、ＥＧＲガス混合器４は、吸気ダクト１ａの側面から、ＥＧＲガス配管１２ａの先端が吸気ダクト１の内部に挿入されている。また、ＥＧＲガス配管１２ａの出口は、吸気ダクト１ａの下流側に開口している。吸気ダクト１ａの上流側には、スロットルバルブ１７が設けられている。また、ＥＧＲガス配管１２ａには、ＥＧＲバルブ１８が設けられている。スロットルバルブ１７及びＥＧＲバルブ１８はバタフライ弁であり、その軸は図示しないモータ回転軸と連結している。スロットルバルブ１７及びＥＧＲバルブ１８の開度は、図１に示したＥＣＵ２０の指令によって、それぞれ設定される。   As shown in FIG. 2, in the EGR gas mixer 4, the end of the EGR gas pipe 12 a is inserted into the intake duct 1 from the side surface of the intake duct 1 a. Further, the outlet of the EGR gas pipe 12a opens to the downstream side of the intake duct 1a. A throttle valve 17 is provided on the upstream side of the intake duct 1a. Further, an EGR valve 18 is provided in the EGR gas pipe 12a. The throttle valve 17 and the EGR valve 18 are butterfly valves, and their shafts are connected to a motor rotation shaft (not shown). The opening degrees of the throttle valve 17 and the EGR valve 18 are respectively set by commands of the ECU 20 shown in FIG.

ＥＧＲガス配管１２ａの開口部の下流側に、吸気ダクト１ｃの管軸に対して角度θ１傾けた傾斜板１９が設けられている。角度θ１は、例えば、４５度である。傾斜板１９は、図３に示すように、例えば楕円形の板に支持軸１９ａを取り付けた構造で、支持軸１９ａの両端が吸気ダクト１ｃの管壁に固定されている。   An inclined plate 19 inclined by an angle θ1 with respect to the tube axis of the intake duct 1c is provided on the downstream side of the opening of the EGR gas pipe 12a. The angle θ1 is 45 degrees, for example. As shown in FIG. 3, the inclined plate 19 has a structure in which a support shaft 19a is attached to an elliptical plate, for example, and both ends of the support shaft 19a are fixed to the tube wall of the intake duct 1c.

ここで、スロットルバルブ１７の位置における吸気ダクト１ａの開口面積と、ＥＧＲガス配管１２ａの位置における吸気ダクト１ａの開口面積とはほぼ等しくなっており、吸気ダクト１ａにＥＧＲガス配管１２ａを挿入したことで、圧力損失が生じないような寸法となっている。すなわち、スロットルバルブ１７の位置における吸気ダクト１ａの内径をＲ１とし、ＥＧＲガス配管１２ａの挿入位置における吸気ダクト１ａの内径をＲ２とし、ＥＧＲガス配管１２ａの外径をＲ３とするとき、（π・Ｒ２２）−（π・Ｒ３２）＞（π・Ｒ１２）としている。具体的には、たとえば、ディゼルエンジンの排気量を１００００ｃｃとするとき、Ｒ１＝３５ｍｍ，Ｒ２＝４０ｍｍ，Ｒ３＝１５ｍｍとしている。Here, the opening area of the intake duct 1a at the position of the throttle valve 17 and the opening area of the intake duct 1a at the position of the EGR gas pipe 12a are substantially equal, and the EGR gas pipe 12a is inserted into the intake duct 1a. Thus, the dimensions are such that no pressure loss occurs. That is, when the inner diameter of the intake duct 1a at the position of the throttle valve 17 is R1, the inner diameter of the intake duct 1a at the insertion position of the EGR gas pipe 12a is R2, and the outer diameter of the EGR gas pipe 12a is R3, (π · R2 2 ) − (π · R3 2 )> (π · R1 2 ). Specifically, for example, when the displacement of the diesel engine is 10,000 cc, R1 = 35 mm, R2 = 40 mm, and R3 = 15 mm.

また、傾斜板１９は、吸気ダクト１ａの管軸方向に対して、ＥＧＲガス配管１２ａの出口部分の投影面内に収まる寸法となっている。すなわち、楕円形状の傾斜板１９の短辺の長さは、２・Ｒ３以下となっている。また、傾斜板１９は、吸気ダクト１ａの管軸方向に対して、ＥＧＲガス配管１２ａの出口部分の開口部の寸法以上となっている。すなわち、ＥＧＲガス配管１２ａの出口部分の開口部の内径をＲ４とすると、楕円形状の傾斜板１９の短辺の長さは、２・Ｒ４以上となっている。具体的には、ＥＧＲガス配管１２ａの出口部分の外径Ｒ３が１５ｍｍで、出口部分の開口部の内径Ｒ４が１４ｍｍのとき、楕円形状の傾斜板１９の短辺の長さは、３０ｍｍとしている。傾斜板１９の傾斜角度θ１は、４５度としているので、楕円形状の傾斜板１９の長辺の長さは、４２ｍｍとしている。   Further, the inclined plate 19 has a size that fits within the projection plane of the outlet portion of the EGR gas pipe 12a with respect to the pipe axis direction of the intake duct 1a. That is, the length of the short side of the elliptical inclined plate 19 is 2 · R3 or less. Further, the inclined plate 19 is not less than the size of the opening of the outlet portion of the EGR gas pipe 12a with respect to the pipe axis direction of the intake duct 1a. That is, when the inner diameter of the opening of the outlet portion of the EGR gas pipe 12a is R4, the length of the short side of the elliptical inclined plate 19 is 2 · R4 or more. Specifically, when the outer diameter R3 of the outlet portion of the EGR gas pipe 12a is 15 mm and the inner diameter R4 of the opening of the outlet portion is 14 mm, the length of the short side of the elliptical inclined plate 19 is 30 mm. . Since the inclination angle θ1 of the inclined plate 19 is 45 degrees, the length of the long side of the elliptical inclined plate 19 is 42 mm.

次に、図２を用いて、ＥＧＲガス混合器４の動作について説明する。エンジン内にＥＧＲガスを導入する場合には、導入するＥＧＲ流量によってスロットルバルブ１７とＥＧＲバルブ１８が、ＥＣＵからの指令によって予め決められた適切な角度に設定される。通常、ＥＧＲ率を高めたい場合には、スロットルバルブ１７をより閉める方向に設定し、かつ、ＥＧＲバルブ１８をより開ける方向に設定する。逆に、ＥＧＲ率を低くしたい場合には、スロットルバルブ１７をより開ける方向に設定し、かつ、ＥＧＲバルブ１８をより閉める方向に設定する。   Next, the operation of the EGR gas mixer 4 will be described with reference to FIG. When the EGR gas is introduced into the engine, the throttle valve 17 and the EGR valve 18 are set at appropriate angles predetermined by a command from the ECU depending on the EGR flow rate to be introduced. In general, when it is desired to increase the EGR rate, the throttle valve 17 is set to be closed more and the EGR valve 18 is set to be opened more. On the other hand, when it is desired to lower the EGR rate, the throttle valve 17 is set to be opened more and the EGR valve 18 is further closed.

エンジンのピストンが下がることによる吸引力によって、ＥＧＲガス混合器４内にインタークーラ３を通過した新気が流入する。新気がスロットルバルブ１７の開口部を通過する時に、スロットルバルブ１７の絞り効果により、新気の圧力が低下する。これによって、スロットルバルブ１７の下流側はＥＧＲ管１２ａ内の圧力（概ね大気圧）に比べ低くなり、ＥＧＲ配管１２ａよりＥＧＲガス混合器４内へＥＧＲガスが引き込まれる。引き込まれたＥＧＲガスはＥＧＲ配管１２の出口より吸気ダクト１ａの内部に流入し、傾斜板１９に衝突する。   The fresh air that has passed through the intercooler 3 flows into the EGR gas mixer 4 by the suction force generated by the lowering of the piston of the engine. When fresh air passes through the opening of the throttle valve 17, the throttle effect of the throttle valve 17 reduces the fresh air pressure. As a result, the downstream side of the throttle valve 17 becomes lower than the pressure (generally atmospheric pressure) in the EGR pipe 12a, and EGR gas is drawn into the EGR gas mixer 4 from the EGR pipe 12a. The drawn EGR gas flows into the intake duct 1 a from the outlet of the EGR pipe 12 and collides with the inclined plate 19.

ディーゼルエンジンにおいては、スロットルバルブ１７は、デフォルト位置では、図中に実線で示すように、吸気ダクト１ａの管軸に平行となっている。このとき、ＥＧＲバルブ１８は、図中に実線で示すように、吸気ダクト１ａの管軸にほぼ垂直となり、ＥＧＲ配管１２ａを全閉状態としている。一方、ディーゼルエンジンにおいては、スロットルバルブ１７は、デフォルト位置では、図中に破線で示すように、吸気ダクト１ａの管軸にほ垂直となり、全閉付近のアイドル開度となっている。このとき、ＥＧＲバルブ１８は、図中に実線で示すように、吸気ダクト１ａの管軸にほぼ垂直となり、ＥＧＲ配管１２ａを全閉状態としている。   In the diesel engine, the throttle valve 17 is parallel to the tube axis of the intake duct 1a at the default position as shown by a solid line in the drawing. At this time, as indicated by a solid line in the drawing, the EGR valve 18 is substantially perpendicular to the tube axis of the intake duct 1a, and the EGR pipe 12a is fully closed. On the other hand, in the diesel engine, at the default position, as shown by the broken line in the drawing, the throttle valve 17 is almost perpendicular to the tube axis of the intake duct 1a and has an idle opening degree near the fully closed state. At this time, as indicated by a solid line in the drawing, the EGR valve 18 is substantially perpendicular to the tube axis of the intake duct 1a, and the EGR pipe 12a is fully closed.

ここで、図４を用いて、本実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板の機能について説明する。
図４は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板における圧力分布を示す説明図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。Here, the function of the inclined plate used in the EGR gas mixing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the pressure distribution in the inclined plate used in the EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts.

図４は、ＥＧＲガスが傾斜板１９に衝突した場合の圧力分布を示している。傾斜板１９の上流側の表面近傍は、流れの淀み点となるため動圧が低下し、この結果、ベルヌイの定理（流れに沿っては、動圧と静圧の和が一定）に従い、静圧が上昇し、高圧となる。一方、傾斜板１９の下流側の表面近傍は、ＥＧＲガスが到達しにくいため静圧が低下し、低圧となる。これによって、高圧となる傾斜板１９の上流側から低圧となる傾斜板１９の下流側に向かって、ガスが流れ込むため、傾斜板１９の下流側に縦方向の渦ＬＷが生成する。この縦渦ＬＷは、ＥＧＲガス混合器４の周縁部にある新気を中心部に運び、また中心部にあるＥＧＲガスを周縁部に運ぶ効果がある。これによって傾斜板１９の下流側で新気とＥＧＲガスの混合が速やかに行われる。これにより、エンジンの各気筒には、同じ混合割合のＥＧＲガスが供給されることになり、エンジンの振動，騒音低減や排ガスのクリーン化が可能となる。   FIG. 4 shows a pressure distribution when EGR gas collides with the inclined plate 19. Near the surface on the upstream side of the inclined plate 19 becomes a stagnation point of the flow, the dynamic pressure decreases. As a result, according to Bernoulli's theorem (the sum of the dynamic pressure and the static pressure is constant along the flow) The pressure rises and becomes high pressure. On the other hand, in the vicinity of the surface on the downstream side of the inclined plate 19, the EGR gas is difficult to reach, so the static pressure is reduced and the pressure becomes low. As a result, gas flows from the upstream side of the inclined plate 19 at a high pressure toward the downstream side of the inclined plate 19 at a low pressure, so that a vertical vortex LW is generated on the downstream side of the inclined plate 19. This vertical vortex LW has the effect of carrying fresh air at the peripheral part of the EGR gas mixer 4 to the central part and carrying EGR gas at the central part to the peripheral part. As a result, the fresh air and the EGR gas are quickly mixed on the downstream side of the inclined plate 19. As a result, EGR gas having the same mixing ratio is supplied to each cylinder of the engine, and engine vibration and noise can be reduced, and exhaust gas can be cleaned.

ＥＧＲガスの混合率が最も高いのは、傾斜板１９の角度θ１が４５度の時である。４５度より小さい場合も、大きい場合も、傾斜板１９の上流と下流の圧力差が、角度が４５度の時に比べて減少する。   The EGR gas mixing ratio is highest when the angle θ1 of the inclined plate 19 is 45 degrees. Whether the angle is less than 45 degrees or greater, the pressure difference between the upstream and downstream of the inclined plate 19 is reduced compared to when the angle is 45 degrees.

次に、図５及び図６を用いて、本実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板の他の機能について説明する。
図５は、傾斜板がない場合の脈動の影響の説明図である。図６は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置における脈動の影響の説明図である。Next, other functions of the inclined plate used in the EGR gas mixing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 is an explanatory diagram of the influence of pulsation when there is no inclined plate. FIG. 6 is an explanatory diagram of the influence of pulsation in the EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention.

ＮＯｘ低減のためには、できるだけ多くのＥＧＲガスをエンジンのシリンダ内に供給することが必要である。ここで、エンジンの吸気ダクト内の流れは一定ではなく、時間的に速度の大きさや方向が変化する、いわゆる脈動流となる。特にエンジンが高負荷で、低回転数の場合には吸気ダクト内で逆流が発生する。   In order to reduce NOx, it is necessary to supply as much EGR gas as possible into the cylinder of the engine. Here, the flow in the intake duct of the engine is not constant, and becomes a so-called pulsating flow in which the magnitude and direction of the speed change with time. In particular, when the engine has a high load and a low rotation speed, a backflow occurs in the intake duct.

図５の左側の図は、傾斜板がない場合の脈動の影響を示している。図５の右側の図は、傾斜板がない場合のＥＧＲガス流量ＱEGRを示している。なお、図５の右側の図において、横軸は、時間を示している。   The diagram on the left side of FIG. 5 shows the influence of pulsation when there is no inclined plate. The diagram on the right side of FIG. 5 shows the EGR gas flow rate QEGR when there is no inclined plate. In the diagram on the right side of FIG. 5, the horizontal axis indicates time.

図５の左側に示すように、吸気ダクト内に脈動Ｐが生じると、傾斜板がない場合には、その脈動はＥＧＲ配管内に伝わり、ＥＧＲ配管内のガスも脈動となる。すなわち、ＥＧＰ配管内のガスが逆流となる場合がある。その結果、ＥＧＲ配管内のＥＧＲガス流量ＱEGRの時間変化は、図５の右側に示すようになる。すなわち、脈動ＰによってＥＧＲ配管内で逆流が生じる結果、平均のＥＧＲガス流量ＱAV1は低下する。   As shown on the left side of FIG. 5, when the pulsation P is generated in the intake duct, if there is no inclined plate, the pulsation is transmitted to the EGR pipe, and the gas in the EGR pipe also pulsates. That is, the gas in the EGP pipe may flow backward. As a result, the time change of the EGR gas flow rate QEGR in the EGR pipe is as shown on the right side of FIG. That is, as a result of backflow in the EGR pipe caused by the pulsation P, the average EGR gas flow rate QAV1 decreases.

一方、本実施形態では、図６の左側に示すように、ＥＧＲ配管の開口部の対面側に遮蔽板１９を設置するため、吸気ダクト１ｃ内で逆流が発生しても、その流れは遮蔽板１９によってせき止められ、ＥＧＲ配管１２ａの内部には逆流が発生しない。その結果、ＥＧＲ配管内のＥＧＲガス流量の時間変化は、図６の右側に示すようになる。すなわち、ＥＧＲ配管内に逆流生じないため、平均のＥＧＲ流量ＱAV2は、図５の左側に示した傾斜板がない場合に比べ多くなる。平均のＥＧＲ流量ＱAV2は、ＥＧＲ流量ＱAV1に対して、１０〜１５％増加する。   On the other hand, in the present embodiment, as shown on the left side of FIG. 6, since the shielding plate 19 is installed on the opposite side of the opening of the EGR pipe, even if a reverse flow occurs in the intake duct 1c, the flow is blocked by the shielding plate. 19 and the backflow does not occur inside the EGR pipe 12a. As a result, the time change of the EGR gas flow rate in the EGR pipe is as shown on the right side of FIG. That is, since no backflow occurs in the EGR pipe, the average EGR flow rate QAV2 is larger than that without the inclined plate shown on the left side of FIG. The average EGR flow rate QAV2 increases by 10 to 15% with respect to the EGR flow rate QAV1.

すなわち、本実施形態によって、新気とＥＧＲガスを効率良く混合できるだけではなく、エンジンが高負荷で、低回転数の脈動の条件下においては、エミッションが発生しやすい訳であるが、この場合でも、従来よりも多くのＥＧＲガスをシリンダに供給できるので、エンジンのエミッション低減が可能となる。   That is, according to the present embodiment, not only can fresh air and EGR gas be mixed efficiently, but emission is likely to occur under conditions of pulsation with a high load and a low engine speed. Since more EGR gas than before can be supplied to the cylinder, engine emissions can be reduced.

なお、ガソリンエンジン、ガスエンジンにおいても、シリンダ内にＥＧＲガスを導入してＮｏｘ低減を行うことが知られている。本実施例においては、ディーゼルエンジンを例にして説明したが、本発明はディーゼルエンジンに限定するものではなく、本実施例で示したＥＧＲガスと新気の混合手段は、ガソリンエンジンやガスエンジンに対しても同様に実施可能である。   In gasoline engines and gas engines as well, it is known to reduce Nox by introducing EGR gas into the cylinder. In the present embodiment, a diesel engine has been described as an example. However, the present invention is not limited to a diesel engine, and the EGR gas and fresh air mixing means shown in the present embodiment may be applied to a gasoline engine or a gas engine. The same can be applied to the case.

次に、図７を用いて、本実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板の上流側端部構造について説明する。
図７は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板の上流側端部構造を示す側面図である。Next, the upstream end structure of the inclined plate used in the EGR gas mixing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a side view showing the upstream end structure of the inclined plate used in the EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention.

本実施形態においては、図７の左側に示すように、傾斜板１９の上流側端面部の形状を、ナイフエッジ状にしている。これは、ＥＧＲガス中にはすすやオイルなどが含まれているため、図７の右側に示すように、傾斜板１９’の上流側端面部の形状を矩形状にしておくと、堆積物７０が生成される可能性がある。堆積物７０が生成されると、流路の断面積が減少して圧力損失が増えるなどの問題がある。そこで、図７の左側に示すナイフエッジ状として、堆積物の生成を防ぐようにしている。   In the present embodiment, as shown on the left side of FIG. 7, the shape of the upstream end surface portion of the inclined plate 19 is a knife edge. This is because the EGR gas contains soot, oil, and the like, and as shown on the right side of FIG. 7, if the shape of the upstream end surface portion of the inclined plate 19 ′ is rectangular, the deposit 70. May be generated. When the deposit 70 is generated, there is a problem that the cross-sectional area of the flow path decreases and the pressure loss increases. Therefore, the formation of a deposit is prevented by using a knife edge shape shown on the left side of FIG.

次に、図８〜図１０を用いて、本実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板の他の形状について説明する。
図８は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板の他の第１の構成を示す斜視図である。図９は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板の他の第１の構成における配置について説明するための底面図である。図１０は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板の他の第２の構成を示す斜視図である。なお、図３と同一符号は、同一部分を示している。Next, another shape of the inclined plate used in the EGR gas mixing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 8 is a perspective view showing another first configuration of the inclined plate used in the EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 9 is a bottom view for explaining an arrangement in another first configuration of the inclined plate used in the EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 10 is a perspective view showing another second configuration of the inclined plate used in the EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol as FIG. 3 has shown the same part.

傾斜板１９の形状は、図３に示した楕円形に限らず、他の形状でも同様の混合促進効果が得られる。   The shape of the inclined plate 19 is not limited to the elliptical shape shown in FIG. 3, and the same mixing promotion effect can be obtained with other shapes.

図８は、傾斜板１９Ａを長方形としたものである。傾斜板１９Ａを長方形とすることで、楕円形状の傾斜板よりは、加工性が向上する。また、傾斜板１９Ａを長方形とすることで、流れに沿う方向の側面の端面１９ｃが直線となるため、この直線部分で流れが剥離して渦が生じるため、混合効率を向上することができる。   In FIG. 8, the inclined plate 19A is rectangular. By making the inclined plate 19A rectangular, workability is improved as compared to an elliptical inclined plate. Further, by making the inclined plate 19A rectangular, the end face 19c on the side surface in the direction along the flow becomes a straight line, and the flow is separated at this straight line portion to generate a vortex, so that the mixing efficiency can be improved.

ここで、図９を用いて、傾斜板１９Ａと、ＥＧＲ配管１２ａの吹き出し口１２ｂとの位置関係について説明する。図９は、吸気ダクトの下流側からＥＧＲ配管方向を見た図である。図３に示した楕円形の傾斜板１９を用いた場合には、傾斜板１９は、ＥＧＲ配管１２ａの吹き出し口の全域に重なるように、設置されている。   Here, the positional relationship between the inclined plate 19A and the outlet 12b of the EGR pipe 12a will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a view of the EGR piping direction from the downstream side of the intake duct. When the elliptical inclined plate 19 shown in FIG. 3 is used, the inclined plate 19 is installed so as to overlap the entire area of the outlet of the EGR pipe 12a.

それに対して、図９の左側では、傾斜板１９Ａを小型化して、吹き出し口１２ｂの流れに直角方向の面積（吹き出し口１２ｂの流れ方向の投影面の面積）よりも、小さくして、吹き出し口１２ｂの内部に収まるように配置している。このような配置とすることで、圧力損失を低減することができる。   On the other hand, on the left side of FIG. 9, the inclined plate 19A is reduced in size so that it is smaller than the area perpendicular to the flow of the blowout port 12b (the area of the projection surface in the flow direction of the blowout port 12b). It arrange | positions so that it may fit in the inside of 12b. With such an arrangement, pressure loss can be reduced.

一方、図９の右側では、傾斜板１９Ａ’は、吹き出し口１２ｂの流れに直角方向の面積よりも、大きくして、吹き出し口１２ｂと重なるように配置している。このような配置とすることで、図９左側よりも圧力損失は大きくなるものの、混合効率を高めることができる。   On the other hand, on the right side of FIG. 9, the inclined plate 19A 'is disposed so as to be larger than the area perpendicular to the flow of the outlet 12b and overlap the outlet 12b. With such an arrangement, although the pressure loss is larger than that on the left side of FIG. 9, the mixing efficiency can be increased.

図９のように、ＥＧＲ配管１２ａの吹き出し口１２ｂの一部に重なるように、その下流側に傾斜板１９Ａ，１９Ａ’を設けることで、ＥＧＲ配管１２ａから吹き出したＥＧＲガスの少なくとも一部が、傾斜板１９Ａ，１９Ａ’に衝突することで、ＥＧＲガスと新気の旋回流れを作り混合を図ることができる。すなわち、傾斜板１９Ａ，１９Ａ’は、吸気ダクト下流から管軸に沿って見たときに、ＥＧＲ配管の出口断面と、傾斜板の少なくとも一部が重なって見えるように配置すればよいものである。   As shown in FIG. 9, by providing the inclined plates 19A and 19A ′ on the downstream side so as to overlap a part of the outlet 12b of the EGR pipe 12a, at least a part of the EGR gas blown out from the EGR pipe 12a is By colliding with the inclined plates 19A and 19A ', a swirl flow of EGR gas and fresh air can be created and mixed. That is, the inclined plates 19A and 19A ′ may be arranged so that the outlet cross section of the EGR pipe and at least a part of the inclined plate appear to overlap each other when viewed along the pipe axis from the downstream side of the intake duct. .

次に、図１０に示すように、傾斜板１９Ｂは、三角形状としてもよいものである。三角形の傾斜板１９Ｂのように、傾斜板の幅が上下で異なる場合には、幅の狭い方が流れの下流側へ向くように、傾斜板を取り付ける。これは、傾斜板の上流側の幅が下流側の幅に対して広い場合には、傾斜板１９Ｂの上面（ＥＧＲガスが衝突する面）において、上流部に生成された低圧部Ｌが生成され、三角形の鋭角方向の下流部から、この低圧部Ｌの方向に流れ込み（矢印Ｆ２）が生じるため、傾斜板１９Ｂの後流での渦の生成が活発となり、混合効率が向上するためである。また、流れに沿う方向の側面の端面１９ｃが直線となるため、この直線部分で流れが剥離して渦が生じるため、混合効率を向上することができる。   Next, as shown in FIG. 10, the inclined plate 19B may have a triangular shape. When the width of the inclined plate is different between the upper and lower sides like the triangular inclined plate 19B, the inclined plate is attached so that the narrower side is directed to the downstream side of the flow. This is because when the upstream side width of the inclined plate is wider than the downstream side width, the low pressure portion L generated in the upstream portion is generated on the upper surface of the inclined plate 19B (the surface on which EGR gas collides). This is because the flow (arrow F2) flows in the direction of the low pressure portion L from the downstream portion in the acute angle direction of the triangle, so that the generation of vortices in the wake of the inclined plate 19B becomes active and the mixing efficiency is improved. Moreover, since the end surface 19c of the side surface in the direction along the flow is a straight line, the flow is separated and a vortex is generated at the straight portion, so that the mixing efficiency can be improved.

なお、傾斜板１９の形状としては、その他、円形，多角形などを用いることもできる。   In addition, as the shape of the inclined plate 19, a circle, a polygon, or the like can be used.

次に、図１１〜図１８を用いて、本実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板の吸気ダクト内への取付構造について説明する。
図１１は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板の第１の取付構造を示す部分断面の斜視図である。図１２は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板の第２の取付構造を示す部分断面の斜視図である。図１３は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板の第２の取付構造を示す分解斜視図である。図１４は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板の第２の取付構造を示す要部拡大斜視図である。図１５は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板の第３の取付構造を示す分解斜視図である。図１６は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板の第４の取付構造を示す分解斜視図である。図１７は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板の第５の取付構造を示す分解斜視図である。図１８は、本発明の第１の実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いる傾斜板の第６の取付構造を示す斜視図である。なお、図１〜３と同一符号は、同一部分を示している。また、傾斜板の形状としては、楕円形状のものについて説明するが、他の形状のものにも適用できるものである。Next, the mounting structure of the inclined plate used in the EGR gas mixing device according to the present embodiment in the intake duct will be described with reference to FIGS.
FIG. 11 is a partial cross-sectional perspective view showing a first mounting structure of an inclined plate used in the EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 12 is a partial cross-sectional perspective view showing the second mounting structure of the inclined plate used in the EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 13 is an exploded perspective view showing a second mounting structure of the inclined plate used in the EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 14 is an enlarged perspective view of a main part showing a second mounting structure of an inclined plate used in the EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 15 is an exploded perspective view showing a third mounting structure of an inclined plate used in the EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 16 is an exploded perspective view showing a fourth mounting structure of the inclined plate used in the EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 17 is an exploded perspective view showing a fifth mounting structure of an inclined plate used in the EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 18 is a perspective view showing a sixth mounting structure of an inclined plate used in the EGR gas mixing device according to the first embodiment of the present invention. 1 to 3 indicate the same parts. In addition, as the shape of the inclined plate, an elliptical shape will be described, but it can be applied to other shapes.

第１の取付構造は、図１１に示すように、ＥＧＲ配管１２ａのＥＧＲバルブ軸１８ａに、傾斜板１９の支持体１９ａを取り付けたものである。傾斜板１９の支持体１９ａの上端部が環状部１９ｒとなっており、この環状部１９ｒにＥＧＲバルブの軸１８ａを貫通させる。また、支持体１９ａには、ステップ状の切欠き１９ｓが設けられている。この切欠き１９ｓで、ＥＧＲ配管１２ａを受ける構造とすることで、支持体１９ａの振れを抑えることができる。支持体１９ａの傾斜板側の端部は斜面部１９ｔとなっており、この斜面部１９ｔに傾斜板１９を密着させ、ピン１９ｐによって傾斜板１９を支持体１９ａに固定する。なお、支持体１９ａには、ザグリ穴が形成され、このザグリ穴の中にピン１９ｐは埋め込まれるように配置される。   As shown in FIG. 11, the first mounting structure is a structure in which a support 19a of an inclined plate 19 is mounted on an EGR valve shaft 18a of an EGR pipe 12a. An upper end portion of the support 19a of the inclined plate 19 is an annular portion 19r, and the shaft 18a of the EGR valve is passed through the annular portion 19r. The support 19a is provided with a step-shaped notch 19s. By adopting a structure for receiving the EGR pipe 12a by the notches 19s, it is possible to suppress the shake of the support 19a. An end portion of the support 19a on the inclined plate side is a slope portion 19t. The slope plate 19 is brought into close contact with the slope portion 19t, and the inclined plate 19 is fixed to the support body 19a by a pin 19p. A counterbore hole is formed in the support body 19a, and the pin 19p is disposed so as to be embedded in the counterbore hole.

この取付構造によると、傾斜板１９の支持体１９ａが吸気ダクト１ａの軸方向に対して平行になっているため、吸気ダクト内の圧力損失が比較的少なくすることができる。   According to this mounting structure, since the support 19a of the inclined plate 19 is parallel to the axial direction of the intake duct 1a, pressure loss in the intake duct can be relatively reduced.

第２の取付構造は、図１２〜図１４に示すようになっている。すなわち、図１２に示すように、傾斜板１９は、板バネ状の支持体１９ｍ，１９ｎ１，１９ｎ２によって、ＥＧＲ配管１２ａの下流部に設置される。   The second mounting structure is as shown in FIGS. That is, as shown in FIG. 12, the inclined plate 19 is installed in the downstream portion of the EGR pipe 12a by the plate spring-like supports 19m, 19n1, 19n2.

図１３に示すように、板バネ状の支持体１９ｍには、スリット状の穴ＳＬが設けられている。ＥＧＲ配管１２ａに固定された支持棒１２ｍをこのスリット穴ＳＬ内へ嵌め込まれる。   As shown in FIG. 13, the plate spring-like support 19m is provided with slit-like holes SL. A support rod 12m fixed to the EGR pipe 12a is fitted into the slit hole SL.

また、図１４に示すように、板バネ状の支持体１９ｎ１，１９ｎ２の先端はフック部１９ｎ３になっている。このフック部１９ｎ３をＥＧＲ弁の軸周りに設けた溝部１２ａ２に引っかけることで、傾斜板１９をＥＧＲ配管の下流部に固定する。   Further, as shown in FIG. 14, the tips of the leaf spring-shaped supports 19n1, 19n2 are hook portions 19n3. The inclined plate 19 is fixed to the downstream portion of the EGR pipe by hooking the hook portion 19n3 on the groove portion 12a2 provided around the axis of the EGR valve.

この取付構造によると、傾斜板とバネ状の支持体をプレス加工により一体形成することが可能であり、製作コストを低減することができる。   According to this mounting structure, it is possible to integrally form the inclined plate and the spring-like support by pressing, and the manufacturing cost can be reduced.

第３の取付構造は、図１５に示すように、傾斜板１９の支持体に環状部１９ｖを設けている。一方、吸気ダクト１ｃ側のフランジに溝４２を設けて、この溝４２に傾斜板１９の環状支持体１９５を嵌め込むようにする。また、フランジの溝部４２にピン４３を設け、傾斜板１９の環状支持体１９ｖに切欠き４４を設けて、この切欠き４４にフランジ部のピン４３を嵌め込むようにする。これにより、傾斜板１９の回転方向の位置決めを正確に行い、また振動などによる位置ずれを防ぐことができる。なお、環状部１９ｖを嵌め込む環状部は、吸気ダクト１ａの下端側に設けるようにしてもよいものである。   In the third mounting structure, as shown in FIG. 15, an annular portion 19 v is provided on the support body of the inclined plate 19. On the other hand, a groove 42 is provided in the flange on the intake duct 1c side, and the annular support 195 of the inclined plate 19 is fitted into the groove 42. Further, a pin 43 is provided in the groove portion 42 of the flange, and a notch 44 is provided in the annular support 19 v of the inclined plate 19, and the pin 43 of the flange portion is fitted into the notch 44. As a result, it is possible to accurately position the inclined plate 19 in the rotational direction and to prevent displacement due to vibration or the like. The annular portion into which the annular portion 19v is fitted may be provided on the lower end side of the intake duct 1a.

この取付構造によると、プレス加工によって傾斜板と支持体を一体に成型することで、製作コストを低くできる。   According to this mounting structure, the manufacturing cost can be reduced by integrally molding the inclined plate and the support body by pressing.

第４の取付構造は、図１６に示すように、吸気ダクト１ａと吸気ダクト１ｃとの間に挿入するガスケット４５に、傾斜板１９を一体形成したものである。   In the fourth mounting structure, as shown in FIG. 16, an inclined plate 19 is integrally formed on a gasket 45 inserted between the intake duct 1a and the intake duct 1c.

この取付構造によると、ガスケット４５と傾斜板１９を一体とすることで、より一層の低コスト化が可能となる。   According to this mounting structure, the cost can be further reduced by integrating the gasket 45 and the inclined plate 19.

第５の取付構造は、図１７に示すように、吸気ダクト１ｃに、支持体１９ｂを用いて傾斜板１９を固定するようにしたものである。ＥＧＲ配管１２ａを有する吸気ダクト１ａをＥＧＲモジュールとし、傾斜板１９を有する吸気ダクト１ｃを混合モジュールとして、両者を別体とすることで、例えば既存のエンジンに混合モジュールを追加するだけでＥＧＲガスの混合を向上することができる。また、種々の大きさ・形状の混合モジュールを予め用意しておくことで、様々なエンジンに対して容易に混合モジュールを取り付けることが可能である。   As shown in FIG. 17, in the fifth mounting structure, the inclined plate 19 is fixed to the intake duct 1c by using a support 19b. The intake duct 1a having the EGR pipe 12a is an EGR module, the intake duct 1c having the inclined plate 19 is a mixing module, and the two are separated, for example, by simply adding a mixing module to an existing engine. Mixing can be improved. Also, by preparing mixing modules of various sizes and shapes in advance, the mixing modules can be easily attached to various engines.

第６の取付構造は、図１８に示すように、傾斜板１９と、傾斜板１９の支持体１９ｂと、吸気ダクト１ｃ’とを鋳物で一体成型して、混合モジュールを構成したものである。このような構造とすることで、混合モジュールの低コスト化を図ることができる。   As shown in FIG. 18, the sixth mounting structure is a mixing module in which an inclined plate 19, a support body 19 b of the inclined plate 19, and an intake duct 1 c ′ are integrally formed by casting. With such a structure, the cost of the mixing module can be reduced.

以上説明したように、本実施形態によれば、ＥＧＲガス通路の出口対面側にＥＧＲガスの流れ方向に対して傾斜した混合促進部材を設けることによって、混合促進部材の下流側に縦渦が形成され、この縦渦によって新気とＥＧＲガスとの混合が促進される。これによって、エンジンの各気筒に分配されるＥＧＲガス量が均一化され、エンジンの騒音、振動の低減や、エミッションの低減が可能となる。   As described above, according to the present embodiment, the longitudinal vortex is formed on the downstream side of the mixing promoting member by providing the mixing promoting member inclined with respect to the flow direction of the EGR gas on the outlet facing side of the EGR gas passage. The vertical vortex promotes mixing of fresh air and EGR gas. As a result, the amount of EGR gas distributed to each cylinder of the engine is made uniform, and engine noise and vibration can be reduced, and emissions can be reduced.

さらに、吸気ダクトの上流から下流に向けて見たときに、ＥＧＲガス通路の突き出し部と混合促進部材の少なくとも一部が重なるように構成することで、混合促進部材による吸気ダクトの通路面積の減少を少なくでき、ガスの圧力損失を低くできる。   Furthermore, when viewed from the upstream side to the downstream side of the intake duct, the protruding portion of the EGR gas passage and at least a part of the mixing promotion member overlap so that the passage area of the intake duct is reduced by the mixing promotion member. The pressure loss of gas can be reduced.

次に、図１９及び図２０を用いて、本発明の第２の実施形態によるＥＧＲガス混合装置の構成について説明する。本実施形態によるＥＧＲガス混合装置を適用したディーゼルエンジンのシステム構成は、図１に示したものと同様である。
図１９は、本発明の第２の実施形態によるＥＧＲガス混合装置の構成を示す断面図である。図２０は、本発明の第２の実施形態によるＥＧＲガス混合装置に用いるＥＧＲ配管の構成を示す斜視図である。なお、図１〜３と同一符号は、同一部分を示している。また、傾斜板の形状としては、楕円形状や他の形状のものにも適用できるものである。Next, the configuration of the EGR gas mixing device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 19 and 20. The system configuration of the diesel engine to which the EGR gas mixing device according to this embodiment is applied is the same as that shown in FIG.
FIG. 19 is a cross-sectional view showing a configuration of an EGR gas mixing device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 20 is a perspective view showing the configuration of the EGR pipe used in the EGR gas mixing device according to the second embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol as FIGS. 1-3 has shown the same part. In addition, the shape of the inclined plate can be applied to an elliptical shape or other shapes.

図１９に示すように、ＥＧＲ配管１２ａ’は吸気ダクト１ｃに対して、直角に挿入されている。図２０に示すように、ＥＧＲ配管１２ａ’は、パイプの先端を斜めに切り落とした形状となっている。ＥＧＲ配管１２ａ’の開口部は、吸気ダクト１ｃの下流に向いている。この開口部の下流側に、傾斜板１９が設けられている。   As shown in FIG. 19, the EGR pipe 12a 'is inserted at a right angle with respect to the intake duct 1c. As shown in FIG. 20, the EGR pipe 12a 'has a shape in which the end of the pipe is cut off obliquely. The opening of the EGR pipe 12a 'is directed downstream of the intake duct 1c. An inclined plate 19 is provided on the downstream side of the opening.

以上説明したように、本実施形態によっても、新気とＥＧＲガスとの混合効率が向上し、エンジンの各気筒に分配されるＥＧＲガス量が均一化され、エンジンの騒音、振動の低減や、エミッションの低減が可能となる。さらに、混合促進部材による吸気ダクトの通路面積の減少を少なくでき、ガスの圧力損失を低くできる。   As described above, the present embodiment also improves the mixing efficiency of fresh air and EGR gas, uniformizes the amount of EGR gas distributed to each cylinder of the engine, reduces engine noise and vibration, Emissions can be reduced. Furthermore, the reduction of the passage area of the intake duct due to the mixing promoting member can be reduced, and the pressure loss of gas can be reduced.

次に、図２１を用いて、本発明の第３の実施形態によるＥＧＲガス混合装置の構成について説明する。本実施形態によるＥＧＲガス混合装置を適用したディーゼルエンジンのシステム構成は、図１に示したものと同様である。
図２１は、本発明の第３の実施形態によるＥＧＲガス混合装置の構成を示す断面図である。なお、図１〜３と同一符号は、同一部分を示している。また、傾斜板の形状としては、楕円形状や他の形状のものにも適用できるものである。Next, the configuration of the EGR gas mixing device according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The system configuration of the diesel engine to which the EGR gas mixing device according to this embodiment is applied is the same as that shown in FIG.
FIG. 21 is a cross-sectional view showing a configuration of an EGR gas mixing device according to the third embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol as FIGS. 1-3 has shown the same part. In addition, the shape of the inclined plate can be applied to an elliptical shape or other shapes.

本実施形態では、吸気ダクト１ｃに挿入されたＥＧＲ配管１２ａ”の開口端部に、ソレノイド式のＥＧＲ弁１８”が設けられている。弁駆動装置１８ｃは、ＥＧＲ弁１８を矢印Ｘ１方向に動かし、ＥＧＲガス量を制御する。また、ＥＧＲ配管１２ａ”の開口端部の外側に、フード１２ｂが設けられている。フード１２ｂは、ＥＧＲ配管１２ａ”から吸気ダクト１ｃ内に流入したＥＧＲガスが逆流して、スロットルバルブ１７等を汚損することを防止するために設けられる。さらに、フード１２ｂの開口部が吸気ダクト１ｃの下流に向かって開いており、その下流部に傾斜板１９が設けられている。   In the present embodiment, a solenoid-type EGR valve 18 ″ is provided at the open end of the EGR pipe 12a ″ inserted into the intake duct 1c. The valve drive device 18c moves the EGR valve 18 in the direction of the arrow X1 to control the amount of EGR gas. Further, a hood 12b is provided outside the open end of the EGR pipe 12a ". The EGR gas flowing into the intake duct 1c from the EGR pipe 12a" flows backward in the hood 12b, and the throttle valve 17 and the like are passed through. Provided to prevent fouling. Further, the opening of the hood 12b is opened toward the downstream side of the intake duct 1c, and the inclined plate 19 is provided on the downstream side thereof.

以上説明したように、本実施形態によっても、新気とＥＧＲガスとの混合効率が向上し、エンジンの各気筒に分配されるＥＧＲガス量が均一化され、エンジンの騒音、振動の低減や、エミッションの低減が可能となる。さらに、混合促進部材による吸気ダクトの通路面積の減少を少なくでき、ガスの圧力損失を低くできる。   As described above, the present embodiment also improves the mixing efficiency of fresh air and EGR gas, uniformizes the amount of EGR gas distributed to each cylinder of the engine, reduces engine noise and vibration, Emissions can be reduced. Furthermore, the reduction of the passage area of the intake duct due to the mixing promoting member can be reduced, and the pressure loss of the gas can be reduced.

次に、図２２及び図２３を用いて、本発明の第４の実施形態によるＥＧＲガス混合装置の構成について説明する。本実施形態によるＥＧＲガス混合装置を適用したディーゼルエンジンのシステム構成は、図１に示したものと同様である。
図２２は、本発明の第４の実施形態によるＥＧＲガス混合装置の構成を示す断面図である。図２３は、本発明の第４の実施形態によるＥＧＲガス混合装置の構成を示す底面図である。なお、図１〜３と同一符号は、同一部分を示している。また、傾斜板の形状としては、楕円形状や他の形状のものにも適用できるものである。Next, the configuration of the EGR gas mixing device according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The system configuration of the diesel engine to which the EGR gas mixing device according to this embodiment is applied is the same as that shown in FIG.
FIG. 22 is a cross-sectional view showing a configuration of an EGR gas mixing device according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 23 is a bottom view showing the configuration of the EGR gas mixing device according to the fourth embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol as FIGS. 1-3 has shown the same part. In addition, the shape of the inclined plate can be applied to an elliptical shape or other shapes.

図２２において、傾斜板１９の傾斜角度は、可変なものである。図２３に示すように、傾斜板１９の支持体１９ｂがモータ２１の回転軸と繋がっている。モータ２１を回転させることで、傾斜板１９の傾斜角度は、吸気パイプ１ｃの管軸と水平な位置（図２における角度θ１＝０度）から垂直な位置（図２における角度θ１＝９０度）まで自由に設定できる。モータ２１の回転角は図示しないＥＣＵによって適宜設定される。   In FIG. 22, the inclination angle of the inclined plate 19 is variable. As shown in FIG. 23, the support body 19 b of the inclined plate 19 is connected to the rotation shaft of the motor 21. By rotating the motor 21, the inclination angle of the inclined plate 19 is changed from the horizontal position (angle θ1 = 0 degrees in FIG. 2) to the pipe axis of the intake pipe 1c (angle θ1 = 90 degrees in FIG. 2). Can be set freely. The rotation angle of the motor 21 is appropriately set by an ECU (not shown).

ＥＣＵは、例えば、エンジンを高負荷，高回転で運転する場合には、傾斜板１９が水平（θ１＝０度）になるように設定する。エンジンが高速で回転している場合には、吸気ダクト１ｃ内のレイノルズ数が高く、吸気ダクト１ｃ内に生成される乱流によって、ＥＧＲガスと新気が充分に混合する。そこで、傾斜板９の角度を水平とすることで、ＥＧＲガスに対する傾斜板１９の抵抗を小さくし、吸気ダクト内の圧力損失を低減し、エンジンの出力アップ、燃費低減を図ることができる。   For example, when the engine is operated at a high load and a high rotation, the ECU sets the inclined plate 19 to be horizontal (θ1 = 0 degrees). When the engine is rotating at high speed, the Reynolds number in the intake duct 1c is high, and the turbulent flow generated in the intake duct 1c sufficiently mixes the EGR gas and fresh air. Therefore, by setting the angle of the inclined plate 9 to be horizontal, the resistance of the inclined plate 19 to the EGR gas can be reduced, the pressure loss in the intake duct can be reduced, the engine output can be increased, and the fuel consumption can be reduced.

一方、エンジンが低回転，低負荷の場合は、ＥＣＵは、傾斜板１９を傾け、傾斜板１９による混合促進が図られる。傾斜板１９の傾き角が大きくなるにつれ、傾斜板１９の渦が強くなり混合が促進し、一方で圧力損失が増えるため、エンジンから要求される混合度合いと圧力損失に応じて、適宜傾斜板１９の角度を設定することで、ＥＧＲガスの混合と、圧力損失の低減を両立できる。   On the other hand, when the engine is running at a low speed and a low load, the ECU tilts the inclined plate 19 and promotes mixing by the inclined plate 19. As the inclination angle of the inclined plate 19 increases, the vortex of the inclined plate 19 becomes stronger and mixing is promoted. On the other hand, pressure loss increases. Therefore, the inclined plate 19 is appropriately selected according to the degree of mixing and pressure loss required from the engine. By setting the angle, it is possible to achieve both EGR gas mixing and pressure loss reduction.

以上説明したように、本実施形態によっても、新気とＥＧＲガスとの混合効率が向上し、エンジンの各気筒に分配されるＥＧＲガス量が均一化され、エンジンの騒音、振動の低減や、エミッションの低減が可能となる。さらに、混合促進部材による吸気ダクトの通路面積の減少を少なくでき、ガスの圧力損失を低くできる。また、エンジンから要求される混合度合いと圧力損失に応じて、適宜傾斜板の角度を設定することで、ＥＧＲガスの混合と、圧力損失の低減を両立できる。   As described above, the present embodiment also improves the mixing efficiency of fresh air and EGR gas, uniformizes the amount of EGR gas distributed to each cylinder of the engine, reduces engine noise and vibration, Emissions can be reduced. Furthermore, the reduction of the passage area of the intake duct due to the mixing promoting member can be reduced, and the pressure loss of gas can be reduced. In addition, by appropriately setting the angle of the inclined plate according to the degree of mixing and pressure loss required from the engine, it is possible to achieve both EGR gas mixing and pressure loss reduction.

Claims (13)

新気通路を流れる新気と、ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスとを混合するＥＧＲガス混合装置であって、
前記ＥＧＲ通路は、前記新気通路に対して、前記ＥＧＲ通路の先端が突出するように配置され、
前記ＥＧＲ通路の出口の対面側に設けられ、前記ＥＧＲガスの流れ方向に対して傾斜した混合促進部材を備えたことを特徴とするＥＧＲガス混合装置。An EGR gas mixing device that mixes fresh air flowing through a fresh air passage and EGR gas flowing through an EGR passage,
The EGR passage is arranged such that a tip of the EGR passage protrudes from the fresh air passage,
An EGR gas mixing device comprising a mixing promoting member that is provided on the opposite side of the outlet of the EGR passage and is inclined with respect to the flow direction of the EGR gas. 請求項１記載のＥＧＲガス混合装置において、
前記新気通路の上流から下流に向けて見たときに、前記ＥＧＲガス通路の突き出し部と、前記混合促進部材の少なくとも一部が重なっていることを特徴とするＥＧＲガス混合装置。The EGR gas mixing device according to claim 1,
The EGR gas mixing apparatus, wherein when viewed from the upstream side to the downstream side of the new air passage, the protruding portion of the EGR gas passage and at least a part of the mixing promoting member overlap each other. 請求項１記載のＥＧＲガス混合装置において、
前記混合促進部材は、楕円形状であり、
前記ＥＧＲガス通路の出口から流出するＥＧＲガスの流れ方向において、前記ＥＧＲガス通路の出口の投影面の外径よりも、前記混合促進部材のＥＧＲガスの流れ方向の外径が小さいことを特徴とするＥＧＲガス混合装置。The EGR gas mixing device according to claim 1,
The mixing promoting member has an elliptical shape,
In the flow direction of EGR gas flowing out from the outlet of the EGR gas passage, the outer diameter of the mixing promotion member in the flow direction of EGR gas is smaller than the outer diameter of the projection surface of the outlet of the EGR gas passage. EGR gas mixing device. 請求項３記載のＥＧＲガス混合装置において、
前記ＥＧＲガス通路の出口から流出するＥＧＲガスの流れ方向において、前記ＥＧＲガス通路の出口の投影面の内径よりも、前記混合促進部材のＥＧＲガスの流れ方向の外径が大きいことを特徴とするＥＧＲガス混合装置。The EGR gas mixing device according to claim 3,
In the flow direction of EGR gas flowing out from the outlet of the EGR gas passage, the outer diameter of the mixing promotion member in the flow direction of EGR gas is larger than the inner diameter of the projection surface of the outlet of the EGR gas passage. EGR gas mixing device. 請求項１記載のＥＧＲガス混合装置において、
前記混合促進部材は、上流側の端面が鋭角であることを特徴とするＥＧＲガス混合装置。The EGR gas mixing device according to claim 1,
The EGR gas mixing apparatus, wherein the mixing promoting member has an acute end surface on the upstream side. 請求項１記載のＥＧＲガス混合装置において、
前記混合促進部材は、上流側の幅が下流側の幅より広いことを特徴とするＥＧＲガス混合装置。The EGR gas mixing device according to claim 1,
The EGR gas mixing apparatus according to claim 1, wherein the mixing promoting member has an upstream width wider than a downstream width. 請求項１記載のＥＧＲガス混合装置において、
前記混合促進部材の傾斜角が可変する傾斜角可変手段を備え、
エンジンの運転状態により前記混合促進部材の傾斜角を変えることを特徴とするＥＧＲガス混合装置。The EGR gas mixing device according to claim 1,
Inclination angle varying means for varying the inclination angle of the mixing promoting member,
An EGR gas mixing apparatus characterized in that an inclination angle of the mixing promoting member is changed according to an operating state of an engine. 請求項１記載のＥＧＲガス混合装置において、
前記混合促進部材は、前記ＥＧＲガス通路の軸方向に伸びた支持体によって、前記ＥＧＲガス通路と繋がっていることを特徴とするＥＧＲガス混合装置。The EGR gas mixing device according to claim 1,
The EGR gas mixing apparatus, wherein the mixing promoting member is connected to the EGR gas passage by a support extending in the axial direction of the EGR gas passage. 請求項８記載のＥＧＲガス混合装置において、
前記支持体は、前記混合促進部材に設けた板バネと、前記ＥＧＲガス通路に設けた板バネ受け構造とで構成され、
前記板バネを前記板バネ受け構造にかみ合わせることで、前記混合促進部材を固定することを特徴とするＥＧＲガス混合装置。The EGR gas mixing device according to claim 8,
The support is composed of a leaf spring provided in the mixing promoting member and a leaf spring receiving structure provided in the EGR gas passage,
The EGR gas mixing apparatus, wherein the mixing promotion member is fixed by engaging the plate spring with the plate spring receiving structure. 請求項８記載のＥＧＲガス混合装置において、
前記混合促進部材は、前記新気通路と、前記新気通路の下流に位置する吸気通路との接合面に挟むリング状構造体から通路内に伸びた支持体に取り付けられていることを特徴とするＥＧＲガス混合装置。The EGR gas mixing device according to claim 8,
The mixing promoting member is attached to a support body that extends into a passage from a ring-shaped structure sandwiched between joint surfaces of the fresh air passage and an intake passage located downstream of the fresh air passage. EGR gas mixing device. 請求項１０記載のＥＧＲガス混合装置において、
前記リング状構造体と、前記支持体と、前記混合促進部材は、一体に形成されていることを特徴とするＥＧＲガス混合装置。The EGR gas mixing device according to claim 10,
The EGR gas mixing apparatus, wherein the ring-shaped structure, the support, and the mixing promoting member are integrally formed. 請求項８記載のＥＧＲガス混合装置において、
前記混合促進部材は、前記新気通路と、前記新気通路の下流に位置する吸気通路との接合面に取り付けるガスケット内に一体で形成されていることを特徴とするＥＧＲガス混合装置。The EGR gas mixing device according to claim 8,
The EGR gas mixing apparatus, wherein the mixing promoting member is integrally formed in a gasket attached to a joint surface between the fresh air passage and an intake passage located downstream of the fresh air passage. 請求項１記載のＥＧＲガス混合装置において、
前記混合促進部材は、前記新気通路の下流に位置する吸気通路の管壁からこの吸気通路内に向けて伸びる支持体と繋がっていることを特徴とするＥＧＲガス混合装置。The EGR gas mixing device according to claim 1,
The EGR gas mixing apparatus according to claim 1, wherein the mixing promoting member is connected to a support body extending from the pipe wall of the intake passage located downstream of the new air passage into the intake passage.
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