(57)【要約】【課題】  排気ガス還流装置に関し、エンジンの出力向上を図りながら、燃費低減を促進し、さらに、排気ガスの性能を向上させることができるようにする。【解決手段】  車両に搭載されたエンジン１の吸気ガスが流れる吸気管１５と排気ガスが流れる排気管２３とを接続し、排気ガスの一部を第１ＥＧＲガスとして吸気管１５に還流させる第１ＥＧＲ通路２４と、吸気管１５に湾曲形状に形成された湾曲部２２と、湾曲部２２に形成された開口であり、且つ、第１ＥＧＲ通路２４の一端部２４ａが接続されている第１開口部２６ａとを備えて構成する。【選択図】図１
2010222975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたエンジンの吸気が流れる吸気通路と排気ガスが流れる排気通路とを接続し、該排気ガスの一部を第１還流ガスとして該吸気通路に還流させる第１還流通路と、
該吸気通路に湾曲形状に形成された湾曲部と、
該湾曲部に形成された開口である第１開口部とを備え、
該第１開口部には、該第１還流通路の一端部が接続されている
ことを特徴とする、排気ガス還流装置。
【請求項２】
該第１還流通路の一端部は、該第１還流通路から該湾曲部に流入する該第１還流ガスが該湾曲部の内壁面周方向に沿うように該第１開口部に接続されている
ことを特徴とする、請求項１記載の排気ガス還流装置。
【請求項３】
該第１還流ガスは、該湾曲部の湾曲外側に流入される
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の排気ガス還流装置。
【請求項４】
該排気ガスの一部を第２還流ガスとして該吸気通路に還流させる第２還流通路と、
該湾曲部に形成された開口である第２開口部とをさらに備え、
該第２開口部には、該第２還流通路の一端部が接続されている
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の排気ガス還流装置。
【請求項５】
該第１開口部と該第２開口部とは、それぞれ対向して形成されている
ことを特徴とする、請求項４記載の排気ガス還流装置。
【請求項６】
該第１還流通路及び該第２還流通路と該排気通路とを接続する共通排ガス還流通路をさらに備え、
該第１還流通路，該第２還流通路及び該共通排ガス通路は、
該第１還流通路の断面積である第１断面積と該第２還流通路の断面積である第２断面積との和と、該共通排ガス還流通路の断面積である共通断面積とが等しくなるように形成されている
ことを特徴とする、請求項４または５に記載の排気ガス還流装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に用いて好適な、排気ガス還流装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの燃焼室から排気通路に排出された排気ガスの一部を、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）通路を介して吸気通路へ還流させ、燃焼室における混合気の燃焼温度を低下させてＮＯｘの排出量を低減することで、排気ガスの性能を向上させる排気ガス還流装置に関する技術が知られている。なお、このような技術は、例えば、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２２４８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、同文献の図３中、符号４２で示されるように、吸気ガスの流路の流れを阻害する構造が存在するため、吸気の抵抗が増大し、エンジンの出力が不足したり、酸素不足によるすすの増大を引き起こすことで、排気ガスの性能が低下するおそれがある。
また、図１３に示すように、一般的な技術として、吸気たる新気が流れる吸気管１０１に、ＥＧＲガスを流入させるためのＥＧＲ通路１０２を接続することが知られている。しかしながら、かかる構成では、主流に比べて流量が少ないＥＧＲガスは、矢印Ｆ100に示すように、主流たる新気に押し流されることになる。その結果、図１４に示すように、吸気管１０１の一部の内周壁内にＥＧＲガスが偏ってしまい、新気とＥＧＲガスは均一に混合しない。なお、図１４は、ＥＧＲガスの分布を示す模式図であり、領域Ｇ0〜Ｇ4においては、それぞれ吸気中におけるＥＧＲガスの割合が異なっていることを示している。より具体的に、領域Ｇ0〜Ｇ4におけるＥＧＲガス濃度は、以下の式（１）の関係を満たすようになっている。
【０００５】
Ｇ0＜Ｇ1＜Ｇ2＜Ｇ3＜Ｇ4  ・・・（１）
つまり、ＥＧＲガス通路から距離Ｌ5（図１３（Ａ）参照）離れた地点、即ち、リニア空燃比センサ１０３の設置箇所においても、新気とＥＧＲガスとは均一に混合しない。よって、リニア空燃比センサ１０３により、吸気ガスに含まれる酸素濃度を正確に検出することができないため、精密なエンジン制御を実施することができず、排気ガスの性能を向上させることはできない。
【０００６】
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、エンジンの出力向上を図りながら、燃費低減を促進し、さらに、排気ガスの性能を向上させることができる、排気ガス還流装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の排気ガス還流装置（請求項１）は、車両に搭載されたエンジンの吸気が流れる吸気通路と排気ガスが流れる排気通路とを接続し、該排気ガスの一部を第１還流ガスとして該吸気通路に還流させる第１還流通路と、該吸気通路に湾曲形状に形成された湾曲部と、該湾曲部に形成された開口である第１開口部とを備え、該第１開口部には、該第１還流通路の一端部が接続されていることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２記載の本発明の排気ガス還流装置（請求項２）は、請求項１に記載の内容において、該第１還流通路の一端部は、該第１還流通路から該湾曲部に流入する該第１還流ガスが該湾曲部の内壁面周方向に沿うように該第１開口部に接続されていることを特徴としている。
また、請求項３記載の本発明の排気ガス還流装置（請求項３）は、請求項１又は２に記載の内容において、該第１還流ガスは、該湾曲部の湾曲外側に流入されることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項４記載の本発明の排気ガス還流装置（請求項４）は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の内容において、該排気ガスの一部を第２還流ガスとして該吸気通路に還流させる第２還流通路と、該湾曲部に形成された開口である第２開口部とをさらに備え、該第２開口部には、該第２還流通路の一端部が接続されていることを特徴としている。
また、請求項５記載の本発明の排気ガス還流装置（請求項５）は、請求項４に記載の内容において、該第１開口部と該第２開口部とは、それぞれ対向して形成されていることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項６記載の本発明の排気ガス還流装置（請求項６）は、請求項４または５に記載の内容において、該第１還流通路及び該第２還流通路と該排気通路とを接続する共通排ガス還流通路をさらに備え、該第１還流通路，該第２還流通路及び該共通排ガス通路は、該第１還流通路の断面積である第１断面積と該第２還流通路の断面積である第２断面積との和と、該共通排ガス還流通路の断面積である共通断面積とが等しくなるように形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の排気ガス還流装置（請求項１）によれば、吸気の流れが偏向する湾曲部に排気ガスを流入させるため、吸気と第１還流ガスとの混合を促進することができ、燃費低減を促進し、排気ガスの性能を向上させることができる。
また、本発明の排気ガス還流装置（請求項２）によれば、第１還流ガスが、湾曲部の内周面を沿うように流入されるため、湾曲部及び湾曲部下流の吸気通路内に旋回流を生じさせることができる。したがって、湾曲部及び湾曲部下流において、吸気と第１還流ガスとの混合をさらに促進することができる。
【００１２】
また、本発明の排気ガス還流装置（請求項３）によれば、湾曲部内において、吸気が偏る湾曲部の外側に第１還流ガスを流入させたので、吸気と第１還流ガスの混合を効率よく行える。
また、本発明の排気ガス還流装置（請求項４）によれば、湾曲部に、第１還流ガスと共に、第２還流ガスを流入させることで、両還流ガスの相互作用を得ることができる。そのため、乱流或いは旋回流等を引き起こすことができ、吸気ガス，第１還流ガス及び第２還流ガスが互いに混合することを促進させることができる。
【００１３】
また、本発明の排気ガス還流装置（請求項５）によれば、吸気ガスに流入する第１還流ガスと、同じく吸気ガスに流入する第２還流ガスとを、互いに反対側面から混入させることで、衝突等、相互に作用させることができる。そのため、乱流或いは旋回流等を引き起こすことができ、吸気ガス、第１還流ガス及び第２還流ガスが互いに混合することを促進させることができる。
【００１４】
また、本発明の排気ガス還流装置（請求項６）によれば、共通断面積と、第１断面積と第２断面積との和を等しくしているため、第１還流通路及び第２還流通路においても、共通排ガス通路の流速を担保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態における内燃機関の排気ガス還流装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態における湾曲部を示す模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態における吸気管長手方向のＥＧＲガスの流れを示す模式図（Ａ）であって、（Ｂ）はａ−ａ断面を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態における図３（Ｂ）に相当する模式的な断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態における図３（Ｂ）に相当する模式的な断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態における吸気管長手方向のＥＧＲガスの流れを示す模式図（Ａ）であって、（Ｂ）はｃ−ｃ断面を示す図である。
【図７】本発明の第５実施形態における図６（Ｂ）に相当する模式的な断面図である。
【図８】本発明の第６実施形態における図６（Ｂ）に相当する模式的な断面図である。
【図９】本発明の第１実施形態における図３（Ａ）のｂ−ｂ断面での、吸気ガス中のＥＧＲガスの分布を示す模式図である。
【図１０】本発明の第４実施形態における図６（Ａ）のｄ−ｄ断面での、吸気ガス中のＥＧＲガスの分布を示す模式図である。
【図１１】本発明の第５実施形態における図１０に相当する模式図である。
【図１２】本発明の第６実施形態における図１０に相当する模式図である。
【図１３】従来技術における吸気管長手方向のＥＧＲガスの流れを示す模式図（Ａ）であって、（Ｂ）はｅ−ｅ断面を示す図である。
【図１４】従来技術における図１３（Ａ）のｆ−ｆ断面での、吸気ガス中のＥＧＲガスの分布を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［第１実施形態］
以下、図面により、本発明の第１実施形態について説明する。
図１に示すように、自動車ＶＥに搭載された４気筒のディーゼルエンジン１（以下「エンジン」という）は、シリンダヘッド２とシリンダブロック３とロッカーカバー４とを主に有して構成されている。
【００１７】
また、エンジン１の燃焼室７には、サプライポンプ５によってコモンレール６に圧送され、高圧となった燃料がインジェクタ２７から噴射されるようになっている。
シリンダヘッド２には、燃焼室７に臨んで吸気ポート８及び排気ポート９が形成されている。そして、吸気ポート８には吸気マニホールド１０が接続されるとともに、排気ポート９には排気マニホールド１１が接続されている。また、吸気ポート８及び排気ポート９はそれぞれ、吸気バルブ１２又は排気バルブ１３で開閉されるようになっている。
【００１８】
吸気マニホールド１０の上流側には、サージタンク１４を介して吸気管（吸気通路）１５が接続されている。
この吸気管１５には、上流側から順に、エアクリーナ１６、吸気温センサ１７、ターボチャージャ１８、インタークーラ１９及びスロットルバルブ２０、リニア空燃比センサ（Linear A/F Sensor，以下「ＬＡＦＳ」という）２１が設けられている。
【００１９】
エアクリーナ１６は、自動車ＶＥの外部から吸入した新気を濾過することで、新気に含まれている異物を取り除くものである。
吸気温センサ１７は、自動車ＶＥの外部から吸入した吸気ガスの温度を検出するものである。以下、混合ガスとは、新気、及び、後述する第１ＥＧＲガス及び／又は第２ＥＧＲガスが混合しているガスの意である。また、吸気ガスとは、新気及び／又は混合ガスの意である。
【００２０】
また、ターボチャージャ１８は、吸気圧を高めるものであって、コンプレッサ（図示略）とタービン（図示略）とを有している。そして、タービンが排気ガスの流れにより回転駆動され、タービンと同軸上に連結されたコンプレッサがタービンと一体に回転駆動することで過給し、吸気圧を高めるようになっている。
また、インタークーラ１９は、ターボチャージャ１８で圧縮された吸気を冷却するものである。
【００２１】
また、スロットルバルブ２０は、インタークーラ１９を通過した新気の流量を調整することで、後述する第１ＥＧＲ通路２４（第１還流通路）を流れる第１ＥＧＲガスの量を間接的に調整するようになっている。
一方、排気マニホールド１１の下流側には排気管（排気通路）２３が接続されており、排気管２３には、上流側から順に、ターボチャージャ１８のタービン、排気浄化装置（図示略）、及び、ＮＯｘトラップ触媒（図示略）が設けられている。
【００２２】
排気浄化装置は、酸化触媒（いわゆるＤＯＣ（Diesel Oxidation Catalyst）；図示略）と、この酸化触媒よりも下流に位置するディーゼルパティキュレートフィルタ（いわゆるＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）；図示略）とを有している。そして、この排気浄化装置は、酸化触媒に燃料が供給され酸化反応することにより生じる反応熱をＤＰＦへ流入させてＤＰＦを昇温させ、ＤＰＦが捕集した粒子状物質（ＰＭ；Particulate Matter）を燃焼，除去するようになっている。
【００２３】
ＮＯｘトラップ触媒は、排気ガス中のＮＯｘを一時的に吸蔵し、その後、その吸蔵したＮＯｘを還元雰囲気中で間欠的に還元することで浄化するようになっている。
また、スロットルバルブ２０及びＬＡＦＳ２１間の吸気管１５と、ターボチャージャ１８よりも上流側の排気管２３とが、第１ＥＧＲ通路２４により接続されている。つまり、この第１ＥＧＲ通路２４は、排気ガスの一部を第１ＥＧＲガスとして排気管２３から吸気管１５へと還流させる管路である。
【００２４】
また、第１ＥＧＲ通路２４には、第１ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ２５が設けられている。
そして、吸気管１５には、スロットルバブル２０とＬＡＦＳ２１との間に湾曲形状に形成された湾曲部２２が設けられている。この湾曲部２２の径方向断面形状は円形に形成されている。図２に示すように、この湾曲部２２は、第１湾曲半径Ｒ１で湾曲する内側湾曲部２８と、第１湾曲半径Ｒ１よりも大きな第２湾曲半径Ｒ２で湾曲する外側湾曲部２９とを有している。また、湾曲部２２には、開口である第１開口部２６ａが形成されている。
【００２５】
また、この第１開口部２６ａは、外側湾曲部２９に設けられており、且つ、第１開口部２６ａには、第１ＥＧＲ通路２４の一端部２４ａが接続されている。この第１ＥＧＲ通路２４により、湾曲部２２内に第１ＥＧＲガスを流入させ、湾曲部２２の内部を流れる新気と第１ＥＧＲガスとを混合させるようになっている。なお、この混合ガス（新気＋第１ＥＧＲガス）は、湾曲部２２から下流方向（即ち、エンジン１側）に流れていく。
【００２６】
さらに、図３（Ａ）の矢印Ｆ1及び図３（Ｂ）の矢印Ｆ2で示すように、第１ＥＧＲ通路２４から湾曲部２２に流入する第１ＥＧＲガスは、湾曲部２２の内周面に旋回流を生じさせるため、湾曲部２２の内壁面周方向に沿って流れるようになっている。具体的には、湾曲部２２の中心軸Ｃ1方向と直行する方向、且つ、湾曲部２２の中心線Ｃ2から所定距離Ｌ1オフセットさせた位置に、第１ＥＧＲ通路２４の中心軸Ｃ3を設けている。そして、この第１ＥＧＲ通路２４から、第１ＥＧＲガスが湾曲部２２内に流入するようになっている。
【００２７】
本発明の第１実施形態にかかる排気ガス還流装置は上述のように構成されているので、以下のような作用・効果を奏する。
まず、湾曲形状に形成された湾曲部２２により、主流たる新気の流れに偏向が生じる。そして、この偏向が発生している湾曲部２２に第１ＥＧＲ通路２４と吸気管１５との合流区間となる第１開口部２６ａを設けることで、第１ＥＧＲガスと新気との混合を促進することができる。したがって、第１ＥＧＲガスと新気とをむらなく均一に混合することができ、第１開口部２６ａの下流に設けたＬＡＦＳ２１により、混合ガスの酸素濃度を正確に測定でき、精密なエンジン制御を実現することもできる。よって、エンジン１の出力向上を図りながら、燃費低減を促進し、さらに、排気ガスの性能を向上させることができる。
【００２８】
また、湾曲部２２内において、吸気が湾曲外側に偏るため外側湾曲部２９近傍における気圧が内側湾曲部２８近傍における気圧よりも高くなる。湾曲部２２の第１開口部２６ａは、外側湾曲部２９に設けられており、第１開口部２６ａには、第１ＥＧＲ通路２４の一端部２４ａが接続されている。故に、第１ＥＧＲガスを、このような湾曲部２２内の気圧が比較的高い部分、即ち、吸気が集まる外側湾曲部２９近傍に流入させることで混合の効率が向上し、混合した吸気と第１ＥＧＲガスを、湾曲部２２内の気圧が比較的低い方向、即ち、内側湾曲部２８の方向へ誘導し、吸気の圧力差を抑制しながら第１ＥＧＲガスと新気との混合を促進することができる。
【００２９】
また、第１ＥＧＲガスが、湾曲部２２の内周面を沿うように流入されるようになっているため、第１ＥＧＲガスが流入する湾曲部２２及びその下流の吸気管１５内に旋回流を生じさせることができる。よって、新気と第１ＥＧＲガスの混合を促進することができる。その結果、第１ＥＧＲガスと新気とは、図９に示すように、吸気管１５内にどちらかのガスが偏って分布してしまうことがない状態を保ちながら混ざり合い、ＬＡＦＳ２１に達するまでに両ガスは均一に混合する。故に、第１ＥＧＲガスと新気とを混合させた位置、即ち、第１開口部２６ａからＬＡＦＳ２１までの距離を短くすることもできる。
【００３０】
ここで、第１ＥＧＲ通路２４から距離Ｌ6（図３参照）離れた位置における吸気ガス中の第１ＥＧＲガスは、例えば図９に示すように、吸気管１５内に偏ることなく分布する。なお、この図９中に示される他、前述した図１４及び後述する図１０〜図１２中に示されているＧ0〜Ｇ4の領域は、同一の領域では、吸気ガス中の混合ＥＧＲガス（第１ＥＧＲガス及び／又は後述する第２ＥＧＲガス）の分布割合が同等であることを示している。
【００３１】
そして、第１ＥＧＲ通路２４から距離Ｌ5（図３参照）離れた位置、即ち、ＬＡＦＳ２１の位置では、第１ＥＧＲガスは新気と均一に混合する。
また、エンジン１の各気筒へ供給される混合ガス内に含まれる第１ＥＧＲガスの割合（即ち、混合割合）をほぼ等しくすることができるため、各気筒の出力や各気筒から排出される排気ガスの成分を均一にでき、エンジンの振動低減や正確なエミッションコントロールが可能となる。
【００３２】
また、本実施形態に係る本発明によれば、ＬＡＦＳ２１を吸気管１５に設けているため、吸気ガスの量や吸気ガスの流速によってエンジン制御を行なう場合と比して、吸気ガス中の酸素量を直接的に検出することができるため、より正確なエンジン制御を実施することができる。
また、本実施形態に係る本発明によれば、先行技術文献として例示した特許文献１で用いられている吸気ガスの流路を阻害する構造を必要としないため、吸気ガスの流れの抵抗を小さくできる。
【００３３】
［第２実施形態］
次に、主に図４を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。図４は、本発明の第１実施形態における図３（Ｂ）に相当する模式的な断面図である。なお、その他の構成は前述した第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と重複する部分については説明を省略すると共に、第１実施形態と同じ装置や部材等は、第１実施形態の説明と同一の符号を付して説明する。
【００３４】
本実施形態では、第１実施形態と比べて、湾曲部２２を通過する新気の流速に対し、湾曲部２２に流入する第１ＥＧＲガスの流速が相対的に速くなっている。つまり、本実施形態の新気の流速ＶNinB，本実施形態の第１ＥＧＲガスの流速ＶegrB，第１実施形態の新気の流速ＶNinA及び第１実施形態の第１ＥＧＲガスの流速ＶegrAとの間には、以下の式（２）に示す関係が成立している。
【００３５】
ＶNinB−ＶegrB≦ＶNinA−ＶegrA  ・・・（２）
また、湾曲部２２には、開口である第１開口部２６ｂが形成されており、この第１開口部２６ｂに第１ＥＧＲ通路２４の一端部２４ｂが接続されている。
また、第１開口部２６ｂの開口面積は、第１実施形態の第１開口部２６ａの開口面積よりも小さくなっている。具体的には、第１実施形態の第１開口部２６ａの周方向の長さ（図３（Ｂ）の点線距離）と比べて、本実施形態の第１開口部２６ｂの周方向の長さ（図４の点線距離）を短くしている。
【００３６】
また、図４の矢印Ｆ3に示すように、第１ＥＧＲ通路２４から湾曲部２２に流入する第１ＥＧＲガスは、湾曲部２２の内周面に旋回流を生じさせるため、湾曲部２２の内壁面周方向に沿って流れるようになっている。具体的には、湾曲部２２の中心線Ｃ2から所定距離Ｌ2オフセットさせた位置に、第１ＥＧＲ通路２４の中心軸Ｃ4を設けている。そして、この第１ＥＧＲ通路２４から、第１ＥＧＲガスが湾曲部２２内に流入するようになっている。
【００３７】
このような本実施形態にかかる排気ガス還流装置によれば、第１実施形態により得られる作用・効果の他、以下の作用・効果を得ることができる。
具体的には、第１開口部２６ｂの周方向長さを適宜設定することで、第１実施形態の第１ＥＧＲガスの流速ＶegrAに対し、湾曲部２２に流入する第１ＥＧＲガスの流速ＶegrBが、新気との関係で相対的に速い場合でも、新気と第１ＥＧＲガスの混合を促進することができる。つまり、新気及び第１ＥＧＲガスの各々の流量、流速等に応じて、第１開口部２６ｂの開口面積、即ち、新気と第１ＥＧＲガスとが合流する領域の面積を決定できるようになっている。したがって、新気と第１ＥＧＲガスとの混合を促進することができる。
【００３８】
例えば、第１ＥＧＲガスの流量が少なくなる場合や流速が遅い場合には、第１ＥＧＲガスが湾曲部２２を流れる新気に押し退けられ易く、混合を促進させることが一般的には困難となる。その様な場合には、第１実施形態のように、新気と第１ＥＧＲガスとが合流する領域を増大させることで、両ガスの混合を促進させることができる。また、逆に、第１ＥＧＲガスの流量が多くなる場合や流速が速い場合には、本実施形態のように、かかる合流領域を減少させることで、新気と第１ＥＧＲガスとの混合を促進させることができる。
【００３９】
［第３実施形態］
次に、図５を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。図５は、本発明の第１実施形態における図３（Ｂ）に相当する模式的な断面図である。なお、その他の構成は前述した第１実施形態及びと同様であるため、第１実施形態と重複する部分については説明を省略すると共に、第１実施形態と同じ装置や部材等は、第１実施形態の説明と同一の符号を付して説明する。
【００４０】
本実施形態の湾曲部２２は、湾曲部２２の中心線Ｃ2を境に、一方周面３３及び他方周面３４を有する。また、湾曲部２２には、開口である第１開口部２６ｄ及び第２開口部３０ａが形成されている。また、これらの第１開口部２６ｄ及び第２開口部３０ａは共に一方周面３３に設けられている。さらに、第１開口部２６ｄは、外側湾曲部２９に設けられており、且つ、この第１開口部２６ａには、第１ＥＧＲ通路２４の一端部２４ｄが接続されている。
【００４１】
また、第１ＥＧＲ通路２４により、湾曲部２２内に第１ＥＧＲガスを流入させ、湾曲部２２の内部を流れる新気と第１ＥＧＲガスとを混合させるようになっている。
また、第２開口部３０ａには、第２ＥＧＲ通路３１（第２還流通路）の一端部３１ａが接続されている。この第２ＥＧＲ通路３１により、湾曲部２２内に第２ＥＧＲガスを流入させ、湾曲部２２の内部を流れる新気と第２ＥＧＲガスとを混合させるようになっている。
【００４２】
また、図５の矢印Ｆ5に示すように、第１ＥＧＲ通路２４から湾曲部２２に流入する第１ＥＧＲガスは、湾曲部２２の内周面に旋回流を生じさせるため、湾曲部２２の内壁面周方向に沿うようになっている。また、図５の矢印Ｆ6に示すように、第２ＥＧＲ通路３１から湾曲部２２に流入する第２ＥＧＲガスは、第１ＥＧＲガスの流れと共に、湾曲部２２の内壁面周方向に沿うようになっている。
【００４３】
また、本実施形態では、分流前ＥＧＲ通路（共通排ガス還流通路）３２が第１ＥＧＲ通路２４及び第２ＥＧＲ通路３１に形成されている。この分流前ＥＧＲ通路３２は、第１ＥＧＲ通路２４と第２ＥＧＲ通路３１とが一体に形成された部分であって、第１ＥＧＲガス及び第２ＥＧＲガスが流れる管路である。また、この分流前ＥＧＲ通路３２の断面積である共通断面積Ａ３は、下式（３）に示されるように、第１ＥＧＲ通路２４の断面積である第１断面積Ａ１と第２ＥＧＲ通路３１の断面積である第２断面積Ａ２との和と等しくなるよう形成されている。
【００４４】
Ａ３＝Ａ１＋Ａ２    ・・・（３）
このような本実施形態にかかる排気ガス還流装置によれば、第１実施形態により得られる効果の他、以下の効果を得ることができる。
第１ＥＧＲガスと共に、第２ＥＧＲガスとを、同一側面たる一方周面３３から湾曲部２２に混入させることで、この湾曲部２２内に旋回流を生じさせることができ、両ガスの相互作用を得ることができる。これにより、第１ＥＧＲガス、第２ＥＧＲガス及び新気が互いに混合することを促進させることができる。
また、共通断面積Ａ３と、第１断面積Ａ１と第２断面積Ａ２との和を等しくしているため、第１ＥＧＲ通路２４及び第２ＥＧＲ通路３１においても、分流前ＥＧＲ通路３２の流速を担保することができる。
【００４５】
［第４実施形態］
次に、図６を参照して、本発明の第４実施形態について説明する。図６は、本発明の第１実施形態における図３に相当する模式図である。なお、その他の構成は前述した第１実施形態及びと同様であるため、第１実施形態と重複する部分については説明を省略すると共に、第１実施形態と同じ装置や部材等は、第１実施形態の説明と同一の符号を付して説明する。
本実施形態の湾曲部２２は、湾曲部２２の中心線Ｃ2を境に、一方周面３３及び他方周面３４を有する。そして、一方周面３３には、開口である第１開口部２６ｅが形成されており、他方周面３４には、第２開口部３０ｂが形成されている。さらに、両開口部２６ｅ，３０ｂは、中心線Ｃ2に直交する中心線Ｃ6上に設けられている。
また、第１開口部２６ｅには、第１ＥＧＲ通路２４の一端部２４ｅが接続されている。そして、第１ＥＧＲ通路２４により、湾曲部２２内に第１ＥＧＲガスを流入させ、湾曲部２２の内部を流れる新気と第１ＥＧＲガスとを混合させるようになっている。
【００４６】
また、第２開口部３０ｂには、第２ＥＧＲ通路３１の一端部３１ｂが接続されている。この第２ＥＧＲ通路３１により、湾曲部２２内に第２ＥＧＲガスを流入させ、湾曲部２２の内部を流れる新気と第１ＥＧＲガスとを混合させるようになっている。
つまり、図６の矢印Ｆ7及び矢印Ｆ8に示すように、第１ＥＧＲ通路２４から湾曲部２２に流入する第１ＥＧＲガスと、第２ＥＧＲ通路３１から湾曲部２２に流入する第２ＥＧＲガスとは、湾曲部２２の内部で衝突し、乱流を生じさせるようになっている。
【００４７】
また、本実施形態では、第１ＥＧＲ通路２４及び第２ＥＧＲ通路３１と排気管２３とを接続する分流前ＥＧＲ通路３２をさらに備える。そして、第１ＥＧＲ通路２４、第２ＥＧＲ通路３１及び分流前ＥＧＲ通路３２は、第１ＥＧＲ通路２４の断面積である第１断面積Ａ１と第２ＥＧＲ通路３１の断面積である第２断面積Ａ２との和と、分流前ＥＧＲ通路３２の断面積である共通断面積Ａ３とが等しくなるように（Ａ１＋Ａ２＝Ａ３）形成されている。
【００４８】
このような本実施形態にかかる排気ガス還流装置によれば、以下の効果を得ることができる。
湾曲部２２に、第１ＥＧＲガスと共に、第２ＥＧＲガスとを、反対側面たる一方周面３３及び他方周面３４から混入させることで、両ガスを衝突させることで、乱流を生じさせることができる。そのため、第１ＥＧＲガス、第２ＥＧＲガス及び新気が互いに混合することを促進させることができる。具体的には、混合ＥＧＲガス（第１ＥＧＲガス＋第２ＥＧＲガス）と新気とは、図１０に示すように、吸気管１５内にどちらかのガスが偏って分布してしまうことがない状態を保ちながら混ざり合い、ＬＡＦＳ２１に達するまでに両ガスは均一に混合する。故に、第１ＥＧＲガス及び第２ＥＧＲガスと新気とを混合させた位置、即ち、第１開口部２６ｅ及び第２開口部３０ｂからＬＡＦＳ２１までの距離（図６（Ａ）中符号Ｌ5）を短くすることもできる。なお、湾曲部２２よりも下流側における吸気管１５にＬＡＦＳ２１を設けることで、吸気ガスに含まれる酸素濃度を正確に検出することができるため、精密なエンジン制御を実施することができる。
【００４９】
ここで、第１ＥＧＲ通路２４及び第２ＥＧＲ通路３１から距離Ｌ6（図６（Ａ）参照）離れた位置における吸気ガス中の混合ＥＧＲガス（第１ＥＧＲガス＋第２ＥＧＲガス）は、例えば図１０に示すように、吸気管１５内に偏ることなく分布する。そして、第１ＥＧＲ通路２４から距離Ｌ5（図６（Ａ）参照）離れた位置、即ち、ＬＡＦＳ２１の位置では、吸気ガス中の混合ＥＧＲガス（第１ＥＧＲガス＋第２ＥＧＲガス）は、新気と均一に混合する。
また、共通断面積Ａ３と、第１断面積Ａ１と第２断面積Ａ２との和を等しくしているため、第１ＥＧＲ通路２４及び第２ＥＧＲ通路３１においても、分流前ＥＧＲ通路３２の流速を担保することができる。
【００５０】
［第５実施形態］
次に、図７を参照して、本発明の第５実施形態について説明する。図７は、本発明の第４実施形態における図６（Ｂ）に相当する模式的な断面図である。なお、その他の構成は前述した第４実施形態と同様である。また、第１実施形態と重複する部分については説明を省略すると共に、第１実施形態と同じ装置や部材等は、第１実施形態の説明と同一の符号を付して説明する。
【００５１】
本実施形態の湾曲部２２は、湾曲部２２の中心線Ｃ2を境に、一方周面３３及び他方周面３４を有する。そして、一方周面３３には、開口である第１開口部２６ｆが形成されており、他方周面３４には、第２開口部３０ｃが形成されている。
また、第１開口部２６ｆには、第１ＥＧＲ通路２４の一端部２４ｆが接続されている。そして、第１ＥＧＲ通路２４により、湾曲部２２内に第１ＥＧＲガスを流入させ、湾曲部２２の内部を流れる新気と第１ＥＧＲガスとを混合させるようになっている。
【００５２】
また、第２開口部３０ｃには、第２ＥＧＲ通路３１の一端部３１ｃが接続されている。この第２ＥＧＲ通路３１により、湾曲部２２内に第２ＥＧＲガスを流入させ、湾曲部２２の内部を流れる新気と第１ＥＧＲガスとを混合させるようになっている。
そして、第１開口部２６ｆの中心点Ｏ1と、第２開口部３０ｃの中心点Ｏ2とは、所定距離Ｌ4オフセットしている。これにより、図７の矢印Ｆ9及び矢印Ｆ10に示すように、第１ＥＧＲ通路２４から湾曲部２２に流入する第１ＥＧＲガスと、第２ＥＧＲ通路３１から湾曲部２２に流入する第２ＥＧＲガスとは、湾曲部２２の内部でオフセット衝突し、乱流・旋回流を生じさせるようになっている。
【００５３】
また、本実施形態においても、図６を用いて説明した第４実施形態と同様に、分流前ＥＧＲ通路３２は、その共通断面積Ａ３が、上式（３）に示されるように、第１ＥＧＲ通路２４の断面積である第１断面積Ａ１と第２ＥＧＲ通路３１の断面積である第２断面積Ａ２との和と等しくなるよう形成されている。
このような本実施形態にかかる排気ガス還流装置によれば、以下の効果を得ることができる。
【００５４】
湾曲部２２に、第１ＥＧＲガスと共に、第２ＥＧＲガスとを、反対側面たる一方周面３３及び他方周面３４から、所定距離Ｌ4オフセットして混入させることで、湾曲部２２に乱流・旋回流を生じさせることができる。これにより、第１ＥＧＲガス、第２ＥＧＲガス及び新気が互いに混合することを促進させることができる。具体的には、混合ＥＧＲガス（第１ＥＧＲガス＋第２ＥＧＲガス）と新気とは、図１１に示すように、吸気管１５内にどちらかのガスが偏って分布しまうことがない状態を保ちながら混ざり合い、ＬＡＦＳ２１に達するまでに両ガスは均一に混合する。故に、第１ＥＧＲガスと新気とを混合させた位置、即ち、第１開口部２６ｆ及び第２開口部３０ｃからＬＡＦＳ２１までの距離を短くすることもできる。なお、湾曲部２２よりも下流側における吸気管１５にＬＡＦＳ２１を設けることで、吸気ガスに含まれる酸素濃度を正確に検出することができるため、精密なエンジン制御を実施することができる。
【００５５】
ここで、第１ＥＧＲ通路２４及び第２ＥＧＲ通路３１から距離Ｌ6（図６（Ａ）参照）離れた位置における吸気ガス中の混合ＥＧＲガス（第１ＥＧＲガス＋第２ＥＧＲガス）は、例えば図１１に示すように、吸気管１５内に偏ることなく分布する。そして、第１ＥＧＲ通路２４から距離Ｌ5（図６（Ａ）参照）離れた位置、即ち、ＬＡＦＳ２１の位置では、吸気ガス中の混合ＥＧＲガス（第１ＥＧＲガス＋第２ＥＧＲガス）は、新気と均一に混合する。
また、共通断面積Ａ３と、第１断面積Ａ１と第２断面積Ａ２との和を等しくしているため、第１ＥＧＲ通路２４及び第２ＥＧＲ通路３１においても、分流前ＥＧＲ通路３２の流速を担保することができる。
【００５６】
［第６実施形態］
次に、図８を参照して、本発明の第６実施形態について説明する。図８は、本発明の第４実施形態における図６（Ｂ）に相当する模式図である。なお、その他の構成は前述した第４実施形態と同様である。また、第１実施形態と重複する部分については説明を省略すると共に、第１実施形態と同じ装置や部材等は、第１実施形態の説明と同一の符号を付して説明する。
【００５７】
本実施形態の湾曲部２２は、湾曲部２２の中心線Ｃ2を境に、一方周面３３及び他方周面３４を有する。そして、一方周面３３には、開口である第１開口部２６ｇが形成されており、他方周面３４には、第２開口部３０ｄが形成されている。
また、第１開口部２６ｇには、第１ＥＧＲ通路２４の一端部２４ｇが接続されている。そして、第１ＥＧＲ通路２４により、湾曲部２２内に第１ＥＧＲガスを流入させ、湾曲部２２の内部を流れる新気と第１ＥＧＲガスとを混合させるようになっている。
【００５８】
また、第２開口部３０ｄには、第２ＥＧＲ通路３１の一端部３１ｄが接続されている。この第２ＥＧＲ通路３１により、湾曲部２２内に第２ＥＧＲガスを流入させ、湾曲部２２の内部を流れる新気と第２ＥＧＲガスとを混合させるようになっている。
また、第１開口部２６ｇ及び第２開口部３０ｄは、外側湾曲部２９に設けられている。そのため、図５の矢印Ｆ11及び矢印Ｆ12に示すように、第１ＥＧＲ通路２４から湾曲部２２に流入する第１ＥＧＲガスと、第２ＥＧＲ通路３１から湾曲部２２に流入する第２ＥＧＲガスとは、湾曲部２２の内部で衝突しながら互いに巻き上がり、乱流・旋回流を生じさせるようになっている。
【００５９】
また、本実施形態においても、図６を用いて説明した第４実施形態と同様に、分流前ＥＧＲ通路３２は、その共通断面積Ａ３が、上式（３）に示されるように、第１ＥＧＲ通路２４の断面積である第１断面積Ａ１と第２ＥＧＲ通路３１の断面積である第２断面積Ａ２との和と等しくなるよう形成されている。
このような本実施形態にかかる排気ガス還流装置によれば、以下の効果を得ることができる。
【００６０】
湾曲部２２に、第１開口部２６ｇ及び第２開口部３０ｄは、共に外側湾曲部２９に設けられている。そのため、湾曲部２２内において、外側湾曲部２９近傍における気圧を内側湾曲部２８近傍における気圧よりも高くすることが可能となる。さらに、第１開口部２６ｇ及び第２開口部３０ｄは、互い反対周面たる一方周面３３及び他方周面３４に設けられている。故に、第１ＥＧＲガス及び第２ＥＧＲガスを、湾曲部２２内の気圧が比較的高い部分、即ち、外側湾曲部２９近傍に流入させることで、第１ＥＧＲガス及び第２ＥＧＲガスを、湾曲部２２内の気圧が比較的低い方向、即ち、内側湾曲部２８の方向へ誘導し、第１ＥＧＲガスと新気との混合を促進することができる。具体的には、混合ＥＧＲガス（第１ＥＧＲガス＋第２ＥＧＲガス）と新気とは、図１２に示すように、吸気管１５内にどちらかのガスが偏って分布しまうことがない状態を保ちながら混ざり合い、ＬＡＦＳ２１に達するまでに両ガスは均一に混合する。故に、第１ＥＧＲガスと新気とを混合させた位置、即ち、第１開口部２６ｇ及び第２開口部３０ｄからＬＡＦＳ２１までの距離を短くすることもできる。なお、吸気管１５にＬＡＦＳ２１を設けることで、吸気ガスに含まれる酸素濃度を正確に検出することができるため、精密なエンジン制御を実施することができる。
【００６１】
ここで、第１ＥＧＲ通路２４及び第２ＥＧＲ通路３１から距離Ｌ6（図６（Ａ）参照）離れた位置における吸気ガス中の混合ＥＧＲガス（第１ＥＧＲガス＋第２ＥＧＲガス）は、例えば図１２に示すように、吸気管１５内に偏ることなく分布する。そして、第１ＥＧＲ通路２４から距離Ｌ5（図６（Ａ）参照）離れた位置、即ち、ＬＡＦＳ２１の位置では、吸気ガス中の混合ＥＧＲガス（第１ＥＧＲガス＋第２ＥＧＲガス）は、新気と均一に混合する。
また、共通断面積Ａ３と、第１断面積Ａ１と第２断面積Ａ２との和を等しくしているため、第１ＥＧＲ通路２４及び第２ＥＧＲ通路３１においても、分流前ＥＧＲ通路３２の流速を担保することができる。
【００６２】
［その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
上述の実施形態においてはディーゼルエンジンであるエンジン１に対して適用されているが、例えば、ガソリンエンジンに対して適用しても良い。
また、上述の実施形態においてはエンジン１が４気筒である場合を説明したが、このような場合に限定するものではない。例えば、エンジン１が単気筒，２気筒或いは３気筒であっても良いし、５気筒以上であっても良い。
【００６３】
また、上記（２）及び（３）式は、第１実施形態，第２実施形態及び第３実施形態における新気の流速（ＶNinA，ＶNinB，ＶNinC）と、第１実施形態，第２実施形態及び第３実施形態における第１ＥＧＲガスの流速（ＶegrA，ＶegrB，ＶegrC）でそれぞれの実施形態の関係を規定したが、これらの流速に限るものではない。つまり、これらの流速と相関関係にある要素であればいずれの要素を用いてもよい。例えば、第１ＥＧＲガスの流速が遅い場合には第１ＥＧＲガスの流量は少なくなり、逆に、第１ＥＧＲガスの流速が速い場合には第１ＥＧＲガスの流量は多くなる、というように、これらの流速と流量はともに相関性があるため、以下の（４）及び（５）式で表される。
【００６４】
ＦNinB−ＦegrB≧ＦNinA−ＦegrA  ・・・（４）
ＦNinC−ＦegrC≧ＦNinB−ＦegrB  ・・・（５）
第１実施形態における新気の流量：  ＦNinA
第２実施形態における新気の流量：  ＦNinB
第３実施形態における新気の流量：  ＦNinC
第１実施形態における第１ＥＧＲガスの流量：  ＦegrA
第２実施形態における第１ＥＧＲガスの流量：  ＦegrB
第３実施形態における第１ＥＧＲガスの流量：  ＦegrC
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１  エンジン
１５  吸気管（吸気通路）
２２  湾曲部
２３  排気管（排気通路）
２４  第１ＥＧＲ通路（第１還流通路）
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ，２４ｆ，２４ｇ  第１ＥＧＲ通路の一端部（第１還流通路の一端部）
２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ，２６ｆ，２６ｇ  第１開口部
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ  第２開口部
３１  第２ＥＧＲ通路（第２還流通路）
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ  第２ＥＧＲ通路の一端部（第２還流通路の一端部）
３２  分流前ＥＧＲ通路（共通排ガス還流通路）
Ｒ１  第１湾曲半径
Ｒ２  第２湾曲半径
Ａ１  第１断面積
Ａ２  第２断面積
Ａ３  共通断面積
【図１】
2010222975.tif 000003
【図２】
2010222975.tif 000004
【図３】
2010222975.tif 000005
【図４】
2010222975.tif 000006
【図５】
2010222975.tif 000007
【図６】
2010222975.tif 000008
【図７】
2010222975.tif 000009
【図８】
2010222975.tif 000010
【図９】
2010222975.tif 000011
【図１０】
2010222975.tif 000012
【図１１】
2010222975.tif 000013
【図１２】
2010222975.tif 000014
【図１３】
2010222975.tif 000015
【図１４】
2010222975.tif 000016