(57)【要約】【課題】簡単な構成でＥＧＲガスの応答遅れが無く、安定したＥＧＲガスの制御が可能な内燃機関の排気還流装置を提供する。【解決手段】ＥＧＲ装置５は、コンプレッサ４２と、タービン４１と、吸気管２におけるコンプレッサ４２の下流に設けられた吸気量を制御するスロットル弁２２と、吸気管２におけるスロットル弁２２の下流に設けられた吸気を冷却するインタークーラ２３と、排気管３から吸気管２におけるインタークーラ２３の下流にＥＧＲガスを還流する第１ＥＧＲ管５１と、排気管３におけるタービン４１よりも下流から吸気管２におけるスロットル弁２２とインタークーラ２３との間にＥＧＲガスを還流する第２ＥＧＲ管５３と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気通路に設けられたコンプレッサと、
前記内燃機関の排気通路に設けられたタービンと、
前記吸気通路における前記コンプレッサの下流に設けられた吸気量を制御する吸気制御弁と、
前記吸気通路における前記吸気制御弁の下流に設けられた吸気を冷却する冷却手段と、
前記排気通路から前記吸気通路における前記冷却手段の下流に排気の一部を還流する第１ＥＧＲ通路と、
前記排気通路における前記タービンよりも下流から前記吸気通路における前記吸気制御弁と前記冷却手段との間に排気の一部を還流する第２ＥＧＲ通路と、を備えることを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
【請求項２】
内燃機関の吸気通路に設けられたコンプレッサと、
前記内燃機関の排気通路に設けられたタービンと、
前記吸気通路における前記コンプレッサの下流に設けられた吸気量を制御する吸気制御弁と、
前記吸気通路における前記吸気制御弁の下流に設けられた吸気を冷却する冷却手段と、
前記排気通路における前記タービンよりも下流から前記吸気通路に排気の一部を還流するＥＧＲ通路と、を備え、
前記ＥＧＲ通路は、前記吸気通路における前記冷却手段の下流に接続される第１ＥＧＲ通路と、前記吸気通路における前記吸気制御弁と前記冷却手段との間に接続される第２ＥＧＲ通路と、に分岐するように構成されることを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
【請求項３】
前記冷却手段は、冷却部と、前記冷却部を有さないバイパス部と、吸気を前記冷却部と前記バイパス部とのいずれに流すかを切り替える切替弁と、を有し、
前記内燃機関の運転状態が、低負荷であると判定されるときは、吸気が前記バイパス部を通過するように前記切替弁を制御し、低負荷であると判定されないときは、吸気が前記冷却部を通過するように前記切替弁を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の排気還流装置。
【請求項４】
前記内燃機関の冷却媒体の温度が、所定温度よりも低いと判定されるときは、吸気が前記バイパス部を通過するように前記切替弁を制御し、所定温度以上と判定されるときは、吸気が前記冷却部を通過するように前記切替弁を制御することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の排気還流装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気還流装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、排気通路におけるタービンの上流から吸気通路におけるコンプレッサの下流に排気の一部であるＥＧＲガスを還流させるＨＰＬ（Ｈｉｇｈ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｌｏｏｐ）−ＥＧＲ通路と、排気通路におけるタービンの下流から吸気通路におけるコンプレッサの上流に排気の一部であるＥＧＲガスを還流させるＬＰＬ（Ｌｏｗ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｌｏｏｐ）−ＥＧＲ通路と、を併用する内燃機関の排気還流装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の技術によると、ＨＰＬ−ＥＧＲ通路によってＥＧＲガスを吸気通路におけるインタークーラの下流に供給し、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路によってＥＧＲガスを吸気通路におけるインタークーラの上流に供給する。これにより、内燃機関に供給するＥＧＲガスを、インタークーラを通過させずに高温のまま供給するか、インタークーラを通過させて低温にさせて供給するかを選択することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２１５１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路は、経路長が長いため、過渡（減速）運転時に対する内燃機関にＥＧＲガスの供給が遅れる応答遅れによって、内燃機関が失火するおそれが存在する。
【０００６】
また、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路は、排気通路におけるタービンの下流の低圧な排気の一部を還流し、吸気通路におけるコンプレッサの上流の吸気圧との差圧確保が困難であるため、ＬＰＬ用吸気制御弁を追加して配置する必要が生じる。
【０００７】
特許文献１のＨＰＬ−ＥＧＲ通路は、吸気通路におけるコンプレッサの下流かつスロットル弁の上流にＥＧＲガスを還流するため、部分負荷運転時にコンプレッサと吸気制御弁との間は大気圧レベルとなり差圧が確保できず、安定したＥＧＲガスの制御ができない。なお、部分負荷運転時とは、吸気制御弁が一部閉じた状態となる低負荷領域の運転である。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、簡単な構成でＥＧＲガスの応答遅れが無く、安定したＥＧＲガスの制御が可能な内燃機関の排気還流装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の内燃機関（例えば、後述のエンジン１）の排気還流装置（例えば、後述のＥＧＲ装置５，５Ａ）は、内燃機関の吸気通路（例えば、後述の吸気管２）に設けられたコンプレッサ（例えば、後述のコンプレッサ４２）と、前記内燃機関の排気通路（例えば、後述の排気管３）に設けられたタービン（例えば、後述のタービン４１）と、前記吸気通路における前記コンプレッサの下流に設けられた吸気量を制御する吸気制御弁（例えば、後述のスロットル弁２２）と、前記吸気通路における前記吸気制御弁の下流に設けられた吸気を冷却する冷却手段（例えば、後述のインタークーラ２３）と、前記排気通路から前記吸気通路における前記冷却手段の下流に排気の一部を還流する第１ＥＧＲ通路（例えば、後述の第１ＥＧＲ管５１，５１Ａ）と、前記排気通路における前記タービンよりも下流から前記吸気通路における前記吸気制御弁と前記冷却手段との間に排気の一部を還流する第２ＥＧＲ通路（例えば、後述の第２ＥＧＲ管５３，５３Ａ）と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、第１ＥＧＲ通路は、排気通路と吸気通路における冷却手段の下流との間を接続する。第２ＥＧＲ通路は、排気通路におけるタービンよりも下流と、吸気通路における吸気制御弁と冷却手段との間とを接続する。このため、従来のＬＰＬ−ＥＧＲ通路に比して経路長が短くなるため、過渡（減速）運転時に第２ＥＧＲ通路からのＥＧＲガスの供給が遅れる応答遅れが無く、内燃機関が失火することを抑制できる。
また、第１ＥＧＲ通路および第２ＥＧＲ通路は、いずれも吸気通路における吸気制御弁の下流にＥＧＲガスを供給し、第１ＥＧＲ通路および第２ＥＧＲ通路から供給されるＥＧＲガスが吸気制御弁によって制御される。すなわち、吸気制御弁の制御によってＥＧＲガスを還流可能とする差圧を確保でき、安定したＥＧＲガスの制御を実施できる。そして、従来のＬＰＬ用吸気制御弁が必要無く、構成を簡略化できる。
加えて、第１ＥＧＲ通路が吸気通路における冷却手段の下流に接続され、第２ＥＧＲ通路が吸気通路における吸気制御弁と冷却手段との間に接続される。これにより、内燃機関の運転状態に応じてＥＧＲガスを供給するための第１ＥＧＲ通路と第２ＥＧＲ通路とを使い分け、内燃機関の燃焼室に対する高温と低温のＥＧＲガスの供給が切り替えできる。そして、ＥＧＲガスが混合された吸気を最適な温度に制御することができる。
【００１１】
本発明の内燃機関（例えば、後述のエンジン１）の排気還流装置（例えば、後述のＥＧＲ装置５Ｂ，５Ｃ）は、内燃機関の吸気通路に設けられたコンプレッサ（例えば、後述のコンプレッサ４２）と、前記内燃機関の排気通路（例えば、後述の排気管３）に設けられたタービン（例えば、後述のタービン４１）と、前記吸気通路における前記コンプレッサの下流に設けられた吸気量を制御する吸気制御弁（例えば、後述のスロットル弁２２）と、前記吸気通路における前記吸気制御弁の下流に設けられた吸気を冷却する冷却手段（例えば、後述のインタークーラ２３）と、前記排気通路における前記タービンよりも下流から前記吸気通路に排気の一部を還流するＥＧＲ通路（例えば、後述の第１ＥＧＲ管５１Ｂ，５１Ｃ、第２ＥＧＲ管５３Ｂ，５３Ｃ）と、を備え、前記ＥＧＲ通路は、前記吸気通路における前記冷却手段の下流に接続される第１ＥＧＲ通路（例えば、後述の第１ＥＧＲ管５１Ｂ，５１Ｃ）と、前記吸気通路における前記吸気制御弁と前記冷却手段との間に接続される第２ＥＧＲ通路（例えば、後述の第２ＥＧＲ管５３Ｂ，５３Ｃ）と、に分岐するように構成されることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、第１ＥＧＲ通路は、排気通路におけるタービンよりも下流と吸気通路における冷却手段の下流とを接続する。第２ＥＧＲ通路は、排気通路におけるタービンよりも下流と、吸気通路における吸気制御弁と冷却手段との間とを接続する。このため、従来のＬＰＬ−ＥＧＲ通路に比して経路長が短くなるため、過渡（減速）運転時に第１ＥＧＲ通路および第２ＥＧＲ通路からのＥＧＲガスの供給が遅れる応答遅れが無く、内燃機関が失火することを抑制できる。
また、第１ＥＧＲ通路および第２ＥＧＲ通路は、いずれも吸気通路における吸気制御弁の下流にＥＧＲガスを供給し、第１ＥＧＲ通路および第２ＥＧＲ通路から供給されるＥＧＲガスが吸気制御弁によって制御される。すなわち、吸気制御弁の制御によってＥＧＲガスを還流可能とする差圧を確保でき、安定したＥＧＲガスの制御を実施できる。そして、従来のＬＰＬ用吸気制御弁が必要無く、構成を簡略化できる。
加えて、第１ＥＧＲ通路が吸気通路における冷却手段の下流に接続され、第２ＥＧＲ通路が吸気通路における吸気制御弁と冷却手段との間に接続される。これにより、内燃機関の運転状態に応じてＥＧＲガスを供給するための第１ＥＧＲ通路と第２ＥＧＲ通路とを使い分け、内燃機関の燃焼室に対する高温と低温のＥＧＲガスの供給が切り替えできる。そして、ＥＧＲガスが混合された吸気を最適な温度に制御することができる。
【００１３】
前記冷却手段（例えば、後述のインタークーラ２３Ａ）は、冷却部（例えば、後述の冷却部２３１）と、前記冷却部を有さないバイパス部（例えば、後述のバイパス部２３２）と、吸気を前記冷却部と前記バイパス部とのいずれに流すかを切り替える切替弁（例えば、後述の切替弁２３３）と、を有し、前記内燃機関の運転状態が、低負荷であると判定されるときは、吸気が前記バイパス部を通過するように前記切替弁を制御し、低負荷であると判定されないときは、吸気が前記冷却部を通過するように前記切替弁を制御することが好ましい。
【００１４】
本発明によれば、高温のＥＧＲガスが要求される内燃機関の運転状態が低負荷のときに、吸気が冷却手段のバイパス部を通過する。また、低温のＥＧＲガスが要求される内燃機関の運転状態が低負荷ではないときに、吸気が冷却手段の冷却部を通過する。これにより、内燃機関の運転状態に応じて切替弁が制御され、内燃機関の燃焼室に対する高温と低温のＥＧＲガスの供給が切り替えできる。そして、ＥＧＲガスが混合された吸気を最適な温度に制御することができる。
【００１５】
前記内燃機関の冷却媒体の温度が、所定温度よりも低いと判定されるときは、吸気が前記バイパス部を通過するように前記切替弁を制御し、所定温度以上と判定されるときは、吸気が前記冷却部を通過するように前記切替弁を制御することが好ましい。
【００１６】
本発明によれば、内燃機関の冷却媒体の温度が所定温度よりも低いときに、吸気が冷却手段のバイパス部を通過する。また、内燃機関の冷却媒体の温度が所定温度以上のときに、吸気が冷却手段の冷却部を通過する。これにより、内燃機関の運転状態に応じて切替弁が制御され、内燃機関の燃焼室に対する高温と低温のＥＧＲガスの供給が切り替えできる。そして、ＥＧＲガスが混合された吸気を最適な温度に制御することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、簡単な構成でＥＧＲガスの応答遅れが無く、安定したＥＧＲガスの制御が可能な内燃機関の排気還流装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る内燃機関およびその排気還流装置を示す模式図である。
【図２】上記実施形態に係るＥＧＲ制御を示す図である。
【図３】上記実施形態に係るエンジン出力（ＢＭＥＰ）と燃料消費率（ＢＳＦＣ）とから表される関係を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る内燃機関およびその排気還流装置を示す模式図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る内燃機関およびその排気還流装置を示す模式図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る内燃機関およびその排気還流装置を示す模式図である。
【図７】本発明の第５実施形態に係る内燃機関およびその排気還流装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２０】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る内燃機関（以下、「エンジン」という）１およびその排気還流装置（以下、「ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置」という）５を示す模式図である。
エンジン１は、過給式直噴ガソリンエンジンであり、車両前方のエンジンルーム内に設けられている。
【００２１】
エンジン１は、図示しないインジェクタを有する。インジェクタからの燃料噴射量は、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）１０によって設定される。また、このインジェクタの開弁時間は、設定された燃料噴射量が得られるように、ＥＣＵ１０からの駆動信号により制御される。
【００２２】
エンジン１は、吸気管２と、排気管３と、過給機４と、ＥＧＲ装置５と、を備える。
【００２３】
吸気管２は、エンジン１に吸入させる吸気を流通させる管状の通路であり、吸気マニホールド６の複数の分岐部を介してエンジン１の各気筒の吸気ポートに接続されている。吸気管２は、エアクリーナ２１と、スロットル弁２２と、インタークーラ２３と、を有する。
【００２４】
エアクリーナ２１は、吸気管２におけるコンプレッサ４２の上流に設けられ、吸気を清浄する。
スロットル弁２２は、吸気管２におけるコンプレッサ４２の下流に設けられ、エンジン１の吸入空気量を制御する。スロットル弁２２は、アクチュエータを介してＥＣＵ１０に接続されており、その開度はＥＣＵ１０により電磁的に制御される。
インタークーラ２３は、吸気管２におけるスロットル弁２２の下流に設けられ、コンプレッサ４２により加圧された吸気を冷却する。インタークーラ２３は、エンジン１を循環する機関冷却水（冷却媒体）と熱交換することで、吸気管２を流通する吸気の温度を冷却する。
【００２５】
排気管３は、エンジン１から排出した排気を流通させる管状の通路であり、排気マニホールド７の複数の分岐部を介してエンジン１の各気筒の排気ポートに接続されている。排気管３は、ＮＯｘ触媒８を有する。
【００２６】
ＮＯｘ触媒８は、排気管３におけるタービン４１の下流に設けられ、窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去し、排気を浄化する。
【００２７】
過給機４は、排気管３に設けられたタービン４１と、吸気管２に設けられたコンプレッサ４２と、を備える。タービン４１は、排気管３を流通する排気の運動エネルギにより駆動される。コンプレッサ４２は、タービン４１により回転駆動され、加圧した吸気を吸気管２に圧送する。
また、タービン４１は、図示しない複数の可変ベーンを有しており、可変ベーンの開度を変化させることで、タービン回転速度を変更できるように構成されている。タービン４１のベーン開度は、ＥＣＵ１０により電磁的に制御される。
【００２８】
ＥＧＲ装置５は、エンジン１から排出された排気の一部をＥＧＲガスとして吸気管２に還流する。ＥＧＲ装置５は、第１ＥＧＲ管５１と、第１ＥＧＲ弁５２と、第２ＥＧＲ管５３と、第２ＥＧＲ弁５４と、を有する。
【００２９】
第１ＥＧＲ管５１は、排気管３におけるタービン４１の下流と吸気管２におけるインタークーラ２３の下流とを接続した管状の通路であり、排気管３におけるタービン４１の下流から吸気管２におけるインタークーラ２３の下流にＥＧＲガスを還流する。
【００３０】
第１ＥＧＲ弁５２は、第１ＥＧＲ管５１の途中に配置される。第１ＥＧＲ弁５２は、第１ＥＧＲ管５１を流通するＥＧＲガス量を制御する。第１ＥＧＲ弁５２は、図示しないアクチュエータを介してＥＣＵ１０に接続されており、その弁開度がＥＣＵ１０により電磁的に制御される。
【００３１】
第２ＥＧＲ管５３は、排気管３におけるタービン４１よりも下流と、吸気管２におけるスロットル弁２２とインタークーラ２３との間とを接続した管状の通路であり、排気管３におけるタービン４１よりも下流から吸気管２におけるスロットル弁２２とインタークーラ２３との間にＥＧＲガスを還流する。
【００３２】
第２ＥＧＲ弁５４は、第２ＥＧＲ管５３の途中に配置される。第２ＥＧＲ弁５４は、第２ＥＧＲ管５３を流通するＥＧＲガス量を制御する。第２ＥＧＲ弁５４は、図示しないアクチュエータを介してＥＣＵ１０に接続されており、その弁開度がＥＣＵ１０により電磁的に制御される。
【００３３】
ＥＣＵ１０に、回転速度センサ１１、トルクセンサ１２、水温センサ１３などの各種センサが接続されている。回転速度センサ１１は、エンジン１の回転速度を検出する。トルクセンサ１２は、エンジン１のトルクを検出する。水温センサ１３は、機関冷却水の温度を検出する。
【００３４】
ＥＣＵ１０は、各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定のレベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変化するなどの機能を有する入力回路と、中央演算処理ユニット（以下、「ＣＰＵ」という）とを有する。この他、ＥＣＵ１０は、ＣＰＵで実行される各種演算プログラムおよび演算結果などを記憶する記憶回路と、エンジン１の燃料噴射弁などに制御信号を出力する出力回路と、を有する。
【００３５】
次に、ＥＣＵ１０によるエンジン１のＥＧＲ制御について説明する。
本実施形態に係るエンジン１は、排気管３におけるタービン４１の下流と吸気管２におけるコンプレッサ４２の下流かつスロットル弁２２の下流とを接続した第１ＥＧＲ管５１および第２ＥＧＲ管５３を有する。
第１ＥＧＲ管５１および第２ＥＧＲ管５３は、スロットル弁２２を絞ることを原因として吸気管２におけるスロットル弁２２の下流が負圧になる現象を利用してＥＧＲガスを吸気管２に還流する。このため、スロットル弁２２、第１ＥＧＲ弁５２および第２ＥＧＲ弁５４は、第１ＥＧＲ管５１または第２ＥＧＲ管５３からＥＧＲガスを吸気管２に還流できるように協調制御される。
例えば、スロットル弁２２を絞ると共に第１ＥＧＲ弁５２または第２ＥＧＲ弁５４のうち一方を開弁すると共に他方を閉弁し、ＥＧＲガスを負圧になった吸気管２におけるスロットル弁２２の下流に流通させてエンジン１の燃料室に供給する。
【００３６】
図２は、本実施形態に係るＥＧＲ制御を示す図である。図２の上段が、第２ＥＧＲ弁５４の制御を示し、下段が第１ＥＧＲ弁５２の制御を示す。
図２に示すように、ＥＧＲ制御は、エンジン１の負荷が中／高負荷域である場合に、第２ＥＧＲ弁５４を開弁し、インタークーラ２３を通過するＥＧＲガスを還流させる。これにより、エンジン１の負荷が中／高負荷である場合に、低温のＥＧＲガスがエンジン１の燃焼室に供給される。
一方、ＥＧＲ制御は、エンジン１の負荷が低負荷である場合に、第１ＥＧＲ弁５２を開弁し、インタークーラ２３を通過しないＥＧＲガスを還流させる。これにより、エンジン１の負荷が低負荷である場合に、高温のＥＧＲガスがエンジン１の燃焼室に供給される。
【００３７】
図３は、本実施形態に係るエンジン出力（ＢＭＥＰ）と燃料消費率（ＢＳＦＣ）とから表される関係を示す図である。図３の実線が低温のＥＧＲガスを導入した場合のエンジン特性を示し、破線が高温のＥＧＲガスを導入した場合のエンジン特性を示す。
図３に示すように、実線のエンジン特性では、吸気温度が高いとノッキングが発生し易くなるが、上記ＥＧＲ制御によって第２ＥＧＲ管５３からＥＧＲガスを供給してＥＧＲガスを冷却することで、エンジン１の燃焼室での燃焼が改善され、燃費が向上する。
一方、破線のエンジン特性では、吸気温度が高い程燃焼が安定し易いため、上記ＥＧＲ制御によって第１ＥＧＲ管５１からＥＧＲガスを供給してＥＧＲガスを冷却しないことで、エンジン１の燃焼室での燃焼が改善され、燃費が向上する。
【００３８】
以上の本実施形態に係るＥＧＲ装置５によれば、以下の効果を奏する。
【００３９】
（１）第１ＥＧＲ管５１は、排気管３と吸気管２におけるインタークーラ２３の下流との間を接続する。第２ＥＧＲ管５３は、排気管３におけるタービン４１よりも下流と、吸気管２におけるスロットル弁２２とインタークーラ２３との間とを接続する。このため、従来のＬＰＬ−ＥＧＲ通路に比して経路長が短くなるため、過渡（減速）運転時に第２ＥＧＲ管５３からのＥＧＲガスの供給が遅れる応答遅れが無く、エンジン１が失火することを抑制できる。
また、第１ＥＧＲ管５１および第２ＥＧＲ管５３は、いずれも吸気管２におけるスロットル弁２２の下流にＥＧＲガスを供給し、第１ＥＧＲ管５１および第２ＥＧＲ管５３から供給されるＥＧＲガスがスロットル弁２２によって制御される。すなわち、スロットル弁２２の制御によってＥＧＲガスを還流可能とする差圧を確保でき、安定したＥＧＲ制御を実施できる。そして、従来のＬＰＬ用スロットル弁が必要無く、構成を簡略化できる。
加えて、第１ＥＧＲ管５１が吸気管２におけるインタークーラ２３の下流に接続され、第２ＥＧＲ管５３が吸気管２におけるスロットル弁２２とインタークーラ２３との間に接続される。これにより、エンジン１の運転状態に応じてＥＧＲガスを供給するための第１ＥＧＲ管５１と第２ＥＧＲ管５３とを使い分け、エンジン１の燃焼室に対する高温と低温のＥＧＲガスの供給が切り替えできる。そして、ＥＧＲガスが混合された吸気を最適な温度に制御することができる。
【００４０】
＜第２実施形態＞
第２実施形態では、ＥＧＲ装置５Ａの構成が上記実施形態と異なるが他の部分は同様であるため、その特徴部分を説明し、同様の構成については説明を省略する。
図４は、第２実施形態に係るエンジン１およびそのＥＧＲ装置５Ａを示す模式図である。
本実施形態に係るＥＧＲ装置５Ａは、第１ＥＧＲ管５１Ａと、第１ＥＧＲ弁５２と、第２ＥＧＲ管５３Ａと、第２ＥＧＲ弁５４と、を有する。
【００４１】
第１ＥＧＲ管５１Ａは、排気管３におけるタービン４１の上流と吸気管２におけるインタークーラ２３の下流とを接続し、排気管３におけるタービン４１の上流から吸気管２におけるインタークーラ２３の下流にＥＧＲガスを還流する。
【００４２】
第２ＥＧＲ管５３Ａは、排気管３におけるタービン４１よりも下流と、吸気管２におけるスロットル弁２２とインタークーラ２３との間とを接続し、排気管３におけるタービン４１の下流から吸気管２におけるスロットル弁とインタークーラとの間にＥＧＲガスを還流する。
【００４３】
以上の本実施形態に係るＥＧＲ装置５Ａによれば、上記実施形態と同様な（１）の効果を奏する。
【００４４】
＜第３実施形態＞
第３実施形態では、ＥＧＲ装置５Ｂの構成が上記実施形態と異なるが他の部分は同様であるため、その特徴部分を説明し、同様の構成については説明を省略する。
図５は、第３実施形態に係るエンジン１およびそのＥＧＲ装置５Ｂを示す模式図である。
本実施形態に係るＥＧＲ装置５Ｂは、第１ＥＧＲ管５１Ｂと、第１ＥＧＲ弁５２と、第２ＥＧＲ管５３Ｂと、第２ＥＧＲ弁５４と、を有する。
【００４５】
第１ＥＧＲ管５１Ｂは、排気管３におけるタービン４１よりも下流と吸気管２におけるインタークーラ２３の下流とを接続し、排気管３におけるタービンよりも下流から吸気管におけるインタークーラ２３の下流にＥＧＲガスを還流する。
【００４６】
第２ＥＧＲ管５３Ｂは、第１ＥＧＲ管５１Ｂの途中から分岐し、吸気管２におけるスロットル弁２２とインタークーラ２３との間とを接続し、排気管３におけるタービン４１よりも下流から吸気管２におけるスロットル弁２２とインタークーラ２３との間にＥＧＲガスを還流する。
【００４７】
以上の本実施形態に係るＥＧＲ装置５Ｂによれば、以下の効果を奏する。
【００４８】
（２）第１ＥＧＲ管５１Ｂは、排気管３におけるタービン４１よりも下流と吸気管２におけるインタークーラ２３の下流とを接続する。第２ＥＧＲ管５３Ｂは、排気管３におけるタービン４１よりも下流と、吸気管２におけるスロットル弁２２とインタークーラ２３との間とを接続する。このため、従来のＬＰＬ−ＥＧＲ通路に比して経路長が短くなるため、過渡（減速）運転時に第１ＥＧＲ管５１Ｂおよび第２ＥＧＲ管５３ＢからのＥＧＲガスの供給が遅れる応答遅れが無く、エンジン１が失火することを抑制できる。
また、第１ＥＧＲ管５１Ｂおよび第２ＥＧＲ管５３Ｂは、いずれも吸気管２におけるスロットル弁２２の下流にＥＧＲガスを供給し、第１ＥＧＲ管５１Ｂおよび第２ＥＧＲ管５３Ｂから供給されるＥＧＲガスがスロットル弁２２によって制御される。すなわち、スロットル弁２２の制御によってＥＧＲガスを還流可能とする差圧を確保でき、安定したＥＧＲ制御を実施できる。そして、従来のＬＰＬ用スロットル弁が必要無く、構成を簡略化できる。
加えて、第１ＥＧＲ管５１が吸気管２におけるインタークーラ２３の下流に接続され、第２ＥＧＲ管５３が吸気管２におけるスロットル弁２２とインタークーラ２３との間に接続される。これにより、エンジン１の運転状態に応じてＥＧＲガスを供給するための第１ＥＧＲ管５１と第２ＥＧＲ管５３とを使い分け、エンジン１の燃焼室に対する高温と低温のＥＧＲガスの供給が切り替えできる。そして、ＥＧＲガスが混合された吸気を最適な温度に制御することができる。
【００４９】
＜第４実施形態＞
第４実施形態では、ＥＧＲ装置５Ｃの構成が上記実施形態と異なるが他の部分は同様であるため、その特徴部分を説明し、同様の構成については説明を省略する。
図６は、第４実施形態に係るエンジン１およびそのＥＧＲ装置５Ｃを示す模式図である。
本実施形態に係るＥＧＲ装置５Ｃは、第１ＥＧＲ管５１Ｃと、第２ＥＧＲ管５３Ｃと、ＥＧＲ弁５５と、を有する。
【００５０】
第１ＥＧＲ管５１Ｃは、排気管３におけるタービン４１よりも下流と吸気管２におけるインタークーラ２３の下流とを接続し、排気管３におけるタービン４１よりも下流から吸気管２におけるインタークーラ２３の下流にＥＧＲガスを還流する。
【００５１】
第２ＥＧＲ管５３Ｃは、第１ＥＧＲ管５１Ｃの途中から分岐し、吸気管２におけるスロットル弁２２とインタークーラ２３との間とを接続し、排気管３におけるタービン４１よりも下流から吸気管２におけるスロットル弁２２とインタークーラ２３との間にＥＧＲガスを還流する。
【００５２】
ＥＧＲ弁５５は、第１ＥＧＲ管５１Ｃと第２ＥＧＲ管５３Ｃとの接続部に配置される。ＥＧＲ弁５５は、第１ＥＧＲ管５１Ｃの上流から第１ＥＧＲ管５１Ｃの下流または第２ＥＧＲ管５３ＣにＥＧＲガスを流通することができると共にＥＧＲガスの流通を停止させることができる三方弁である。ＥＧＲ弁５５は、第１ＥＧＲ管５１Ｃの下流または第２ＥＧＲ管５３Ｃを流通するＥＧＲガス量を制御する。ＥＧＲ弁５５は、図示しないアクチュエータを介してＥＣＵ１０に接続されており、その弁開度がＥＣＵ１０により電磁的に制御される。
【００５３】
以上の本実施形態に係るＥＧＲ装置５Ｃによれば、上記実施形態と同様な（２）の効果を奏する。
【００５４】
＜第５実施形態＞
第５実施形態では、インタークーラ２３Ａの構成が第１実施形態と異なるが他の部分は同様であるため、その特徴部分を説明し、同様の構成については説明を省略する。また、本実施形態のインタークーラ２３Ａの構成は、第２〜第４実施形態にも適用することができる。
図７は、第５実施形態に係るエンジン１およびそのＥＧＲ装置５Ｄを示す模式図である。
本実施形態に係るインタークーラ２３Ａは、コンプレッサ４２により加圧された吸気を冷却するために、吸気管２におけるスロットル弁２２の下流に設けられる。
インタークーラ２３Ａは、冷却部２３１と、バイパス部２３２と、切替弁２３３と、を有する。
【００５５】
冷却部２３１は、エンジン１を循環する機関冷却水（冷却媒体）と熱交換することで、吸気管２を流通する吸気の温度を冷却する。
バイパス部２３２は、冷却部２３１を有さない吸気が流通する通路である。
切替弁２３３は、吸気を冷却部２３１とバイパス部２３２とのいずれに流すかを切り替える弁である。切替弁２３３は、図示しないアクチュエータを介してＥＣＵ１０に接続されており、その弁位置が吸気を冷却部２３１とバイパス部２３２とのいずれに流すか切り替えるように、ＥＣＵ１０により電磁的に制御される。
【００５６】
次に、ＥＣＵ１０によるインタークーラ制御について説明する。
インタークーラ制御は、ＥＣＵ１０により、エンジン１の運転状態が、回転速度センサ１１およびトルクセンサ１２の検出値から算出されて低負荷であると判定されるときは、吸気がバイパス部２３２を通過するように切替弁２３３を制御し、低負荷であると判定されないときは、吸気が冷却部２３１を通過するように切替弁２３３を制御する。
【００５７】
また、インタークーラ制御は、ＥＣＵ１０により、水温センサ１３の検出値であるエンジン１の機関冷却水の温度が、所定温度よりも低いと判定されるときは、吸気がバイパス部２３２を通過するように切替弁２３３を制御し、所定温度以上と判定されるときは、吸気が冷却部２３１を通過するように切替弁２３３を制御するようにしてもよい。
なお、所定温度は、例えば、所定温度以上のときに低負荷ではないと判定できる温度などに設定される。
【００５８】
また、インタークーラ制御は、ＥＣＵ１０により、エンジン１に吸入される吸気温度が、０℃よりも低いと判定されるときは、吸気がバイパス部２３２を通過するように切替弁２３３を制御し、０℃以上と判定されるときは、吸気が冷却部２３１を通過するように切替弁２３３を制御するようにしてもよい。
【００５９】
以上の本実施形態に係るＥＧＲ装置５Ｄによれば、上記実施形態と同様な（１）の効果の他、以下の効果を奏する。
【００６０】
（３）高温のＥＧＲガスが要求されるエンジン１の運転状態が低負荷のときに、吸気がインタークーラ２３Ａのバイパス部２３２を通過する。また、低温のＥＧＲガスが要求されるエンジン１の運転状態が低負荷ではないときに、吸気がインタークーラ２３Ａの冷却部２３１を通過する。これにより、インタークーラ制御は、エンジン１の運転状態に応じて切替弁２３３を制御し、エンジン１の燃焼室に対する高温と低温のＥＧＲガスの供給が切り替えできる。そして、ＥＧＲガスが混合された吸気を最適な温度に制御することができる。
【００６１】
（４）エンジン１の機関冷却水の温度が所定温度よりも低いときに、吸気がインタークーラ２３Ａのバイパス部２３２を通過する。また、エンジン１の機関冷却水の温度が所定温度以上のときに、吸気がインタークーラ２３Ａの冷却部２３１を通過する。これによっても、インタークーラ制御は、エンジン１の運転状態に応じて切替弁２３３を制御し、エンジン１の燃焼室に対する高温と低温のＥＧＲガスの供給が切り替えできる。そして、ＥＧＲガスが混合された吸気を最適な温度に制御することができる。
【００６２】
（５）エンジン１に吸入される吸気温度が０℃よりも低いときに、吸気がインタークーラ２３Ａのバイパス部２３２を通過する。また、エンジン１に吸入される吸気温度が０℃以上のときに、吸気がインタークーラ２３Ａの冷却部２３１を通過する。これによっても、インタークーラ制御は、エンジン１に吸入される吸気温度に応じて切替弁２３３を制御し、エンジン１の燃焼室に対する高温と低温のＥＧＲガスの供給が切り替えできる。そして、ＥＧＲガスが混合された吸気を最適な温度に制御することができる。
【００６３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲で変形、改良などを行っても、本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００６４】
１…エンジン（内燃機関）
２…吸気管（吸気通路）
２２…スロットル弁（吸気制御弁）
２３，２３Ａ…インタークーラ（冷却手段）
２３１…冷却部
２３２…バイパス部
２３３…切替弁
３…排気管（排気通路）
４１…タービン
４２…コンプレッサ
５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ…ＥＧＲ装置（排気環流装置）
５１，５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ…第１ＥＧＲ管
５３，５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ…第２ＥＧＲ管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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