(57)【要約】【課題】内燃機関において、各気筒に導入されるＥＧＲガス濃度の不均一を抑制する。【解決手段】内燃機関の排気再循環装置は、一方向に延在するとともにＥＧＲガスが導入箇所２４ａから導入されるＥＧＲ導入路２４と、ＥＧＲ導入路２４の延在方向に並んで設けられ、ＥＧＲ導入路２４を各気筒の吸気枝管１６に個別に連結した気筒別のＥＧＲ連結路２５と、を備えている。各ＥＧＲ連結路２５は、ＥＧＲ導入路２４から連続している第１流路２６と、第１流路２６から連続しているとともに、第１流路２６以上の流路断面積を有し、かつ、吸気枝管１６に連続している第２流路２７と、を備えている。第１流路２６の流路断面積は、各ＥＧＲ連結路２５において互いに一致している。第２流路２７の流路断面積は、導入箇所２４ａから導入されるＥＧＲガスの流通方向における下流側のＥＧＲ連結路２５ほど大きい。【選択図】図２
2018145827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に延在し、排気通路から吸気中に再循環する排気であるＥＧＲガスが導入されるＥＧＲ導入路と、
前記ＥＧＲ導入路の延在方向に並んで設けられ、前記ＥＧＲ導入路を各気筒の吸気枝管に個別に連結した気筒別のＥＧＲ連結路と、を備えた内燃機関の排気再循環装置であって、
前記ＥＧＲ連結路は、前記ＥＧＲ導入路から連続している第１流路と、前記第１流路から連続しているとともに、前記第１流路以上の流路断面積を有し、かつ、前記吸気枝管に連続している第２流路と、を備え、
前記ＥＧＲ導入路における、前記ＥＧＲガスが導入される導入箇所との間に他の前記ＥＧＲ連結路が存在する位置にある任意の前記ＥＧＲ連結路を下流側ＥＧＲ連結路とし、前記下流側ＥＧＲ連結路と前記導入箇所との間に位置している任意の前記ＥＧＲ連結路を上流側ＥＧＲ連結路とした場合、前記上流側ＥＧＲ連結路と前記下流側ＥＧＲ連結路とは、互いの前記第１流路の流路断面積が一致しており、かつ、前記上流側ＥＧＲ連結路よりも、前記下流側ＥＧＲ連結路の方が、前記第１流路に対する前記第２流路の流路断面積の増加率が大きい内燃機関の排気再循環装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気再循環装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示された内燃機関の排気再循環（ＥＧＲ：Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置は、排気通路から吸気中に再循環する排気（ＥＧＲガス）を、一方向に延在するＥＧＲ導入路に導入し、同ＥＧＲガスをＥＧＲ導入路から吸気マニホールドにおける各気筒の吸気枝管へと分配する。ＥＧＲ導入路は、同ＥＧＲ導入路に対して上流側から下流側に並んで設けられている個別の連結路によって、各吸気枝管に連結されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−９８７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、各吸気枝管においては、吸気バルブの開閉に伴って、吸気の脈動が生じている。ＥＧＲ導入路に導入されるＥＧＲガスの量が少なく同導入路のガス圧が低い場合、上記脈動によって、吸気が各吸気枝管から各連結路を介してＥＧＲ導入路に逆流する。この逆流に伴い、ＥＧＲガスは、吸気との混合ガスを構成する。そして、混合ガスがＥＧＲ導入路を下流に流れるにしたがって、同混合ガスには順次、各連結路から吸気が混合され、吸気が累積されていく。したがって、混合ガス中のＥＧＲガスの割合（ＥＧＲガス濃度）は、ＥＧＲ導入路の下流側ほど低くなる。そのため、各連結路を通じて各気筒に導入されるＥＧＲガス濃度が不均一になり、内燃機関の円滑な動作において好ましくない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための内燃機関の排気再循環装置は、一方向に延在するとともに排気通路から吸気中に再循環する排気であるＥＧＲガスが導入されるＥＧＲ導入路と、ＥＧＲ導入路の延在方向に並んで設けられ、ＥＧＲ導入路を各気筒の吸気枝管に個別に連結した気筒別のＥＧＲ連結路と、を備えた内燃機関の排気再循環装置であって、ＥＧＲ連結路は、ＥＧＲ導入路から連続している第１流路と、第１流路から連続しているとともに、第１流路以上の流路断面積を有し、かつ、吸気枝管に連続している第２流路と、を備えている。ＥＧＲ導入路における、ＥＧＲガスが導入される導入箇所との間に他のＥＧＲ連結路が存在する位置にある任意のＥＧＲ連結路を下流側ＥＧＲ連結路とし、下流側ＥＧＲ連結路と導入箇所との間に位置している任意のＥＧＲ連結路を上流側ＥＧＲ連結路とした場合、上流側ＥＧＲ連結路と下流側ＥＧＲ連結路とは、互いの第１流路の流路断面積が一致しており、かつ、上流側ＥＧＲ連結路よりも、下流側ＥＧＲ連結路の方が、第１流路に対する第２流路の流路断面積の増加率が大きい。
【０００６】
上述の構成においては、ＥＧＲ連結路において、流路断面積の小さい第１流路をＥＧＲ導入路の側に設け、流路断面積の大きい第２流路を吸気枝管の側に設けている。こうしたＥＧＲ連結路においては、吸気枝管からＥＧＲ連結路に逆流した吸気が第２流路から第１流路に流れる際に第１流路が絞りとして機能し、吸気の流れが抑制される。これに対して、ＥＧＲ導入路からＥＧＲ連結路に流れるガスが第１流路から第２流路に流れる際には第２流路が絞りとして機能しないため、ガスの流れは抑制されない。
【０００７】
なお、吸気が第２流路から第１流路に流れ込む際（第１流路が絞りとして機能する際）、吸気の流れには、例えば第２流路の端部で同第２流路と第１流路とを繋ぐ段差面のような、流れの直進を妨げる壁面にぶつかって渦やよどみ等の乱れが生じる。こうした乱れが吸気の流れを抑制する。第１流路と第２流路の流路断面積の違いが大きいほど、上記壁面が大きくなるため、第２流路を第１流路に向けて流れる吸気のうち上記壁面にぶつかる吸気の流れの割合が多くなる。そして、流れに乱れが生じやすくなり、流れを抑制する効果が高まる。そこで、上記排気再循環装置では、ＥＧＲガスの流通方向の上流側に配置されているＥＧＲ連結路に比べて、下流側に配置されているＥＧＲ連結路における、第１流路に対する第２流路の流路断面積の増加率を大きくしている。これによって、下流側のＥＧＲ連結路における吸気の逆流が上流側のＥＧＲ連結路における吸気の逆流よりも抑制される。
【０００８】
また、上記排気再循環装置では、上流側のＥＧＲ連結路における第１通路の流路断面積と下流側のＥＧＲ連結路における第１通路の流路断面積とを互いに一致させている。こうして上流側のＥＧＲ連結路に導入されるＥＧＲガスの量と下流側のＥＧＲ連結路に導入されるＥＧＲガスの量との均一化を図りつつ、上流側で逆流した吸気を含んだ状態のガスが導入される下流側のＥＧＲ連結路においては、上述のようにして吸気の逆流を抑制することで、上流側と下流側のＥＧＲ連結路間でのＥＧＲガス濃度の不均一が抑制される。したがって、上述の構成によれば、各気筒に導入されるＥＧＲガス濃度の不均一を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】排気再循環装置の一実施形態が適用された内燃機関の吸排気系の構成を模式的に示す略図。
【図２】図１の２−２矢視方向の断面図。
【図３】図２の３−３矢視方向の断面図。
【図４】図２の領域４における吸気枝管からＥＧＲ導入路に向かう吸気の流れを模式的に表した図。
【図５】図２の領域４におけるＥＧＲ導入路から吸気枝管に向かうガスの流れを模式的に表した図。
【図６】導入箇所、及びＥＧＲ連結路の変更例を表した、図２に対応する断面図。
【図７】導入箇所、及びＥＧＲ連結路の変更例を表した、図２に対応する断面図。
【図８】ＥＧＲ連結路の変更例を表した、図４に対応する断面図。
【図９】ＥＧＲ連結路の変更例を表した、図４に対応する断面図。
【図１０】ＥＧＲ連結路の変更例を表した、図４に対応する断面図。
【図１１】ＥＧＲ連結路の変更例を表した、図３に対応する断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、内燃機関の排気再循環装置の一実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では、排気再循環装置が４気筒の内燃機関に適用される場合を例に排気再循環装置を説明する。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態の排気再循環装置が適用される内燃機関１０の吸気通路１１の最上流部には、吸気の取込口であるエアダクト１２と、エアダクト１２から取り込んだ吸気を浄化するエアクリーナ１３とが設けられている。また、吸気通路１１におけるエアクリーナ１３の下流側には、吸気の流量を調整するスロットル１４が設置され、さらにそのスロットル１４の下流側には、サージタンク１５が設けられている。サージタンク１５からは、気筒別の吸気枝管１６が分岐されており、吸気通路１１は、それらの吸気枝管１６を介して内燃機関１０の各気筒の燃焼室１７に接続されている。
【００１２】
一方、内燃機関１０の排気通路１８は、上流部分が気筒別の排気枝管１９に分岐されており、各排気枝管１９を介して各気筒の燃焼室１７に接続されている。また、排気通路１８における各排気枝管１９の合流部よりも下流側の部分には、排気を浄化する触媒装置２０が設けられている。
【００１３】
排気通路１８における排気枝管１９の合流部と触媒装置２０との間の部分には、吸気中に再循環する排気（ＥＧＲガス）が通る通路であるＥＧＲ通路２１が接続されている。ＥＧＲ通路２１には、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ２２と、同ＥＧＲ通路２１を流れるＥＧＲガスの流量を調整するＥＧＲバルブ２３とが設けられている。ＥＧＲ通路２１におけるＥＧＲバルブ２３よりも下流側の部分は、一方向に延びているＥＧＲ導入路２４の一端に接続されている。そして、ＥＧＲ導入路２４は、気筒別に設けられた個別のＥＧＲ連結路２５を介して、各吸気枝管１６に連結されている。ＥＧＲ連結路２５は、気筒の数に対応して４つ設けられている。
【００１４】
図２に示すように、ＥＧＲ導入路２４では、ＥＧＲ通路２１と接続されている側の端部が、ＥＧＲガスが導入される導入箇所２４ａとなっている。この導入箇所２４ａから、ＥＧＲ導入路２４における他方側の端部に向けてＥＧＲガスが導入される。したがって、ＥＧＲ導入路２４では、その延在方向において、導入箇所２４ａの側がＥＧＲガスの流通方向の上流側、他方側の端部の側がＥＧＲガスの流通方向の下流側である。以下の記載において上流、下流とは、ＥＧＲ導入路２４における、ＥＧＲガスの流通方向の上流、下流を指す。
【００１５】
各ＥＧＲ連結路２５はＥＧＲ導入路２４の延在方向に互いに所定間隔をあけて並んでいる。以下では、これらの４つのＥＧＲ連結路２５について説明するとき、それらの個々については、ＥＧＲ導入路２４の上流側に位置するものから順に、最上流ＥＧＲ連結路２５Ａ、第１中間ＥＧＲ連結路２５Ｂ、第２中間ＥＧＲ連結路２５Ｃ、最下流ＥＧＲ連結路２５Ｄとして区別し、これらを総称するときはＥＧＲ連結路２５として説明する。
【００１６】
各ＥＧＲ連結路２５は、ＥＧＲ導入路２４から連続している第１流路２６と、第１流路２６から連続しているとともに第１流路２６よりも大きな流路断面積を有し、かつ、吸気枝管１６に連続している第２流路２７と、を備えている。ＥＧＲ導入路２４と第１流路２６とのつなぎ目Ｚ１、第１流路２６と第２流路２７とのつなぎ目Ｚ２、及び、第２流路２７と吸気枝管１６とのつなぎ目Ｚ３は、それぞれ略直角な角部となっている。なお、図２では、最下流ＥＧＲ連結路２５Ｄについてのみこれらの３つのつなぎ目に符号Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３を付しているが、各ＥＧＲ連結路２５においてこれらのつなぎ目の構成は同一である。
【００１７】
各ＥＧＲ連結路２５では、第１流路２６と第２流路２７とは、互いに同軸で設けられ、それぞれまっすぐに延びている。第１流路２６の長さと第２流路２７の長さは、同一であっても、異なっていてもよい。第１流路２６は、その軸線方向の両端部に亘って流路断面積が一定である。第２流路２７についても同様である。第２流路２７における第１流路２６側の端部は、同第２流路２７と第１流路２６とを繋ぎ、かつ、第２流路２７の軸線に対して垂直な段差面２７ａとなっており、その中央に第１流路２６の端部が開口している。そして、段差面２７ａは、両流路２６，２７の周壁面と直交している。
【００１８】
図３に示すように、第１流路２６と第２流路２７とは、ともに断面形状が円形である。なお、図３では、最下流ＥＧＲ連結路２５Ｄの断面を示しているが、他のＥＧＲ連結路２５においても第１流路２６と第２流路２７とは、ともに断面形状が円形である。各ＥＧＲ連結路２５では、第２流路２７の径Ｍは第１流路２６の径Ｎよりも大きい。
【００１９】
図２に示すように、第１流路２６の径Ｎは、各ＥＧＲ連結路２５において同一である。これに対して、第２流路２７の径Ｍは、下流側のＥＧＲ連結路２５ほど大きい。図２では、第２流路２７の径Ｍを、上流側に位置しているＥＧＲ連結路２５のものから順にＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４として区別している。これらのＭ１〜Ｍ４には、Ｍ１＜Ｍ２＜Ｍ３＜Ｍ４の大小関係が成り立っている。こうした大小関係が成立するように第２流路２７の径Ｍを設定することで、下流側に位置しているＥＧＲ連結路２５ほど、第１流路２６に対する第２流路２７の流路断面積の増加率が大きくなる。そして、各ＥＧＲ連結路２５ではつぎの設定条件が成り立つことになる。つまり、最上流ＥＧＲ連結路２５Ａを除いた３つのＥＧＲ連結路２５のうちの任意のＥＧＲ連結路２５を下流側ＥＧＲ連結路とし、この下流側ＥＧＲ連結路と導入箇所２４ａとの間に位置している任意のＥＧＲ連結路２５を上流側ＥＧＲ連結路とした場合、上流側ＥＧＲ連結路と下流側ＥＧＲ連結路とは互いの第１流路２６の流路断面積が一致しており、かつ、上流側ＥＧＲ連結路よりも下流側ＥＧＲ連結路の方が第１流路２６に対する第２流路２７の流路断面積の増加率が大きい。
【００２０】
次に、本実施形態の排気再循環装置の作用について説明する。
図２の矢印Ａで示すように、導入箇所２４ａから導入されたＥＧＲガスは、ＥＧＲ導入路２４を下流へ流れつつ、各ＥＧＲ連結路２５に導入される。ところで、各吸気枝管１６においては、内燃機関の吸気バルブの開閉に伴って、吸気の脈動が生じている。そのため、ＥＧＲ導入路２４に導入されるＥＧＲガスの量が少なく同ＥＧＲ導入路２４のガス圧が低い場合、この脈動によって、図２の矢印Ｂで示すように吸気が各ＥＧＲ連結路２５をＥＧＲ導入路２４に向けて逆流する。逆流した吸気は、ＥＧＲ導入路２４にてＥＧＲガスとの混合ガスを構成する。具体的には、導入箇所２４ａからＥＧＲ導入路２４に導入されたＥＧＲガスには、まず、最上流ＥＧＲ連結路２５Ａから逆流した吸気が混合する。そして、この混合ガスには、この混合ガスがＥＧＲ導入路２４を下流に流れるにしたがって順次、第１中間ＥＧＲ連結路２５Ｂ、第２中間ＥＧＲ連結路２５Ｃから吸気が混合され、吸気が累積されていく。すなわち、ＥＧＲ導入路２４における混合ガス中のＥＧＲガスの割合（ＥＧＲガス濃度）は、ＥＧＲ導入路２４の下流側ほど低くなる。こうして吸気が累積されつつ、混合ガスは、ＥＧＲ導入路２４から各ＥＧＲ連結路２５に導入される。なお、上述した吸気の累積に伴って、最上流ＥＧＲ連結路２５Ａを除いた３つの各ＥＧＲ連結路２５には、自身よりも上流側に位置している各ＥＧＲ連結路２５から逆流した吸気を含んだ混合ガスが流れ込む。したがって、下流側に位置しているＥＧＲ連結路２５ほど多くの吸気を含んだＥＧＲガス濃度の低い混合ガスが流れ込む。
【００２１】
ところで、吸気枝管１６から逆流する吸気の量は、つぎの理由によって、下流側のＥＧＲ連結路２５ほど低減される。図４に示すように、吸気枝管１６からＥＧＲ連結路２５に逆流した吸気が第２流路２７から第１流路２６に流れ込む際、第１流路２６は絞りとして機能する。このため、吸気の流れは抑制される。このときの吸気の流れについて詳述すると、吸気が第２流路２７から第１流路２６に流れ込む際（第１流路２６が絞りとして機能する際）、吸気の流れはその直進を妨げる段差面２７ａにぶつかって渦やよどみ等の乱れを生じる。こうした乱れが吸気の流れを抑制する。第１流路２６と第２流路２７とで互いの流路断面積の違いが大きいほど、段差面２７ａが大きくなり、吸気の流れのうち段差面２７ａにぶつかる吸気の流れの割合が多くなる。そのため、吸気の流れに乱れが生じやすくなり、同流れを抑制する効果が高まる。したがって、図２に示すように下流側のＥＧＲ連結路２５ほど第１流路２６に対する第２流路２７の流路断面積の増加率を大きくすると、図２の矢印Ｂの長さの違いで模式的に示すように下流側のＥＧＲ連結路２５ほど吸気の逆流が抑制される。なお、図４では、ＥＧＲ連結路２５が吸気の流れを抑制する機能を、最下流ＥＧＲ連結路２５Ｄを例にして説明したが、他の各ＥＧＲ連結路２５も同様の機能を奏する。
【００２２】
吸気の逆流が下流側のＥＧＲ連結路２５ほど抑制されるのに対し、ＥＧＲ導入路２４から各ＥＧＲ連結路２５に導入されるガスの量は、つぎの理由により各ＥＧＲ連結路２５においてほぼ同一である。図５に示すように、ＥＧＲ導入路２４からＥＧＲ連結路２５に導入されたガスが第１流路２６から第２流路２７に流れる際、第２流路２７は絞りとして機能しない。そのため、ガスの流れは抑制されない。こうした構成の場合、ＥＧＲ導入路２４からＥＧＲ連結路２５に流れるガスの量は、第１流路２６の流路断面積に依存し、同流路断面積が大きければその分ＥＧＲ連結路２５に流れるガスの量が多くなり、同流路断面積が小さければＥＧＲ連結路２５に流れるガスの量は少なくなる。したがって、図２に示すように各ＥＧＲ連結路２５において第１流路２６の流路断面積を互いに一致させると、ＥＧＲ導入路２４から各ＥＧＲ連結路２５に導入されるガスの量がほぼ同一になる。なお、図５では、ＥＧＲ導入路２４からＥＧＲ連結路２５に流入したガスの流れに対するＥＧＲ連結路２５の機能を、最下流ＥＧＲ連結路２５Ｄを例にして説明したが、他の各ＥＧＲ連結路２５も同様に機能する。
【００２３】
このようにしてＥＧＲ導入路２４から各ＥＧＲ連結路２５に導入されるガスの量をほぼ同一にすることで、各ＥＧＲ連結路２５に導入されるＥＧＲガスの量の均一化が図られる。ただし、上述のように、ＥＧＲ導入路２４を下流へ流れるＥＧＲガスには各ＥＧＲ連結路２５から逆流した吸気が順次混合していくため、下流側のＥＧＲ連結路２５に導入されるガスほど、同ガスの中に含まれる吸気の量が多くなる。これに対して、この排気再循環装置では、上述のように、下流側のＥＧＲ連結路２５ほど同ＥＧＲ連結路２５内での吸気の逆流が抑制されるようになっている。したがって、各ＥＧＲ連結路２５における逆流の抑制度合いを同一にした場合と比較して各ＥＧＲ連結路２５の間でのＥＧＲガス濃度のばらつきが抑制される。
【００２４】
以上説明した実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）各ＥＧＲ連結路２５の間でのＥＧＲガス濃度のばらつきを抑え、かつ、各ＥＧＲ連結路２５に導入されるＥＧＲガスの量の均一化が図られることで、各ＥＧＲ連結路２５を通じて各気筒に導入されるＥＧＲガス濃度が不均一になることが抑制される。
【００２５】
上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態では、各ＥＧＲ連結路２５において、第２流路２７の流路断面積が第１流路２６の流路断面積よりも大きく設定されていた。しかし、第１流路２６と第２流路２７との流路断面積が一致しているＥＧＲ連結路が存在していてもよい。つまり上記の実施形態において最上流ＥＧＲ連結路２５Ａにおける第１流路２６と第２流路２７との流路断面積が一致していてもよい。
【００２６】
・上記実施形態では、ＥＧＲガスの導入箇所２４ａが、ＥＧＲ導入路２４の端部に設けられていた。しかし、同導入箇所２４ａをＥＧＲ導入路２４の延在方向において変更してもよい。この場合、つぎの流路断面積条件を満たすように、各ＥＧＲ連結路２５の位置や第２流路２７の流路断面積が変更される。流路断面積条件とは、導入箇所２４ａとの間に他のＥＧＲ連結路２５が存在する位置にある任意のＥＧＲ連結路２５を下流側ＥＧＲ連結路とし、この下流側ＥＧＲ連結路と導入箇所２４ａとの間に位置している任意のＥＧＲ連結路２５を上流側ＥＧＲ連結路とした場合、上流側ＥＧＲ連結路と下流側ＥＧＲ連結路とは互いの第１流路２６の流路断面積が一致し、かつ、上流側ＥＧＲ連結路よりも下流側ＥＧＲ連結路の方が第１流路２６に対する第２流路２７の流路断面積の増加率が大きい、という条件である。
【００２７】
図６は、導入箇所２４ａをＥＧＲ導入路２４の延在方向において変更した排気再循環装置の一例を示している。なお、図６に示す排気再循環装置は、導入箇所２４ａの位置、及び第２流路２７の流路断面積を変更したこと以外は上記実施形態の排気再循環装置と同様の構成であるため、上記実施形態と同一の箇所もしくは実質同一に機能する箇所には、図２と同一の符号を付すことで重複した説明を省略する。また、以下の説明では、４つのＥＧＲ連結路２５のうちの内側の２つのＥＧＲ連結路を内側ＥＧＲ連結路３５、外側の２つのＥＧＲ連結路を外側ＥＧＲ連結路３６として区別し、内側ＥＧＲ連結路３５と外側ＥＧＲ連結路３６とを総称するときはＥＧＲ連結路２５として説明する。
【００２８】
図６に示す排気再循環装置では、ＥＧＲ導入路２４における、両内側ＥＧＲ連結路３５が接続されている部分の間に位置する中間部２４ｐに導入箇所２４ａが設けられている。この場合、ＥＧＲガスは、導入箇所２４ａからＥＧＲ導入路２４の両端部に向けて流れる。つまり、ＥＧＲ導入路２４では、その中間部２４ｐがＥＧＲガスの流通方向の上流側となり、中間部２４ｐに対してＥＧＲ導入路２４の両端部の側がＥＧＲガスの流通方向の下流側である。
【００２９】
図６に示す排気再循環装置の場合、内側ＥＧＲ連結路３５よりも外側ＥＧＲ連結路３６の方が第１流路２６に対する第２流路２７の流路断面積の増加率が大きく設定されている。このように流路断面積を設定することによって、上記流路断面積条件が満たされる。なお、両内側ＥＧＲ連結路３５は、互いに導入箇所２４ａから等距離に位置しており、かつ、互いに第１流路２６の流路断面積が一致しており、かつ、互いに第２流路２７の流路断面積が一致している。つまり、両内側ＥＧＲ連結路３５は、導入箇所２４ａを挟んだ両側において互いに対称に設けられている。同様にして、両外側ＥＧＲ連結路３６は、導入箇所２４ａを挟んだ両側において互いに対称に設けられている。
【００３０】
図６に示す排気再循環装置におけるガスの流れを説明する。矢印Ａ１で示すように、導入箇所２４ａから導入されたＥＧＲガスはＥＧＲ導入路２４の両端部に向けて流れつつ各ＥＧＲ連結路２５に導入される。また、矢印Ｂ１で示すように、各ＥＧＲ連結路２５では、ＥＧＲ導入路２４に向けて吸気が逆流する。内側ＥＧＲ連結路３５からＥＧＲ導入路２４に逆流した吸気の一部は、ＥＧＲガスとともにＥＧＲ導入路２４を下流へ流れて外側ＥＧＲ連結路３６に導入される。
【００３１】
こうした排気再循環装置では、上記流路断面積条件が満たされていることで、ＥＧＲ導入路２４から内側ＥＧＲ連結路３５と外側ＥＧＲ連結路３６とに導入されるＥＧＲガスの量の均一化を図りつつ、内側ＥＧＲ連結路３５から逆流した吸気を含んだガスが導入される外側ＥＧＲ連結路３６では、吸気の逆流が抑制される。したがって、内側ＥＧＲ連結路３５と外側ＥＧＲ連結路３６との間でのＥＧＲガス濃度の不均一が抑制される。また、図６に示す排気再循環装置では、導入箇所２４ａを挟んだ両側において両内側ＥＧＲ連結路３５及び両外側ＥＧＲ連結路３６がそれぞれ対称に設けられている。そのため、全てのＥＧＲ連結路２５の間でのＥＧＲガス濃度の不均一が抑制される。
【００３２】
・上記実施形態では、ＥＧＲガスの導入箇所２４ａが、ＥＧＲ導入路２４において一箇所にのみ設けられていた。しかし、ＥＧＲガスの導入箇所２４ａをＥＧＲ導入路２４において二箇所以上設けてもよい。この場合も、各ＥＧＲ連結路２５が上記流路断面積条件を満たすようにそれぞれの第２流路２７の流路断面積が設定される。
【００３３】
図７は、この種の変更が実施された排気再循環装置の一例を示している。なお、図７に示す排気再循環装置は、導入箇所２４ａの数及び位置、また第２流路２７の流路断面積を変更したこと以外は図６に示した排気再循環装置と同様の構成であるため、図６と同一の箇所もしくは実質同一に機能する箇所には、図６と同一の符号を付すことで重複した説明を省略する。
【００３４】
図７に示す排気再循環装置では、ＥＧＲ導入路２４の両端部のそれぞれに導入箇所２４ａが設けられている。この場合、ＥＧＲガスは、２つの導入箇所２４ａからＥＧＲ導入路２４の中間部２４ｐへ向けて流れる。つまり、ＥＧＲ導入路２４では、その両端部の側がＥＧＲガスの流通方向の上流側となり、中間部２４ｐの側がＥＧＲガスの流通方向の下流側となる。
【００３５】
図７に示す排気再循環装置の場合、外側ＥＧＲ連結路３６よりも内側ＥＧＲ連結路３５の方が第１流路２６に対する第２流路２７の流路断面積の増加率が大きく設定されている。このように流路断面積を設定することによって、上記流路断面積条件が満たされる。なお、両内側ＥＧＲ連結路３５は、それぞれが近い側の導入箇所２４ａから互いに等距離に位置しており、かつ、互いに第１流路２６の流路断面積が一致しており、かつ、互いに第２流路２７の流路断面積が一致している。同様にして、両外側ＥＧＲ連結路３６は、それぞれが近い側の導入箇所２４ａから互いに等距離に位置しており、かつ、互いに第１流路２６の流路断面積が一致しており、かつ、互いに第２流路２７の流路断面積が一致している。また、両導入箇所２４ａは、互いに開口面積及びＥＧＲ導入路２４における径方向の開口位置が一致している。つまり、図７に示す排気再循環装置では、両内側ＥＧＲ連結路３５、両外側ＥＧＲ連結路３６、及び両導入箇所２４ａが、ＥＧＲ導入路２４におけるその延在方向の中央である導入路中央２４ｓを挟んだ両側においてそれぞれ対称に設けられている。
【００３６】
図７に示す排気再循環装置におけるガスの流れを説明する。矢印Ａ２で示すように、導入箇所２４ａから導入されたＥＧＲガスはＥＧＲ導入路２４の中間部２４ｐに向けて流れつつ各ＥＧＲ連結路２５に導入される。また、矢印Ｂ２で示すように、各ＥＧＲ連結路２５では、ＥＧＲ導入路２４に向けて吸気が逆流する。外側ＥＧＲ連結路３６からＥＧＲ導入路２４に逆流した吸気の一部は、ＥＧＲガスとともにＥＧＲ導入路２４を下流へ流れて内側ＥＧＲ連結路３５に導入される。
【００３７】
こうした排気再循環装置では、上記流路断面積条件が満たされていることで、ＥＧＲ導入路２４から外側ＥＧＲ連結路３６と内側ＥＧＲ連結路３５とに導入されるＥＧＲガスの量の均一化を図りつつ、外側ＥＧＲ連結路３６から逆流した吸気を含んだガスが導入される内側ＥＧＲ連結路３５では、吸気の逆流が抑制される。したがって、内側ＥＧＲ連結路３５と外側ＥＧＲ連結路３６との間でのＥＧＲガス濃度の不均一が抑制される。また、図７に示す排気再循環装置では、導入路中央２４ｓを挟んだ両側において両内側ＥＧＲ連結路３５、両外側ＥＧＲ連結路３６、及び両導入箇所２４ａがそれぞれ対称に設けられている。そのため、全てのＥＧＲ連結路２５の間でのＥＧＲガス濃度の不均一が抑制される。
【００３８】
・上記実施形態では、ＥＧＲ連結路２５が４つ設けられていた。しかし、ＥＧＲ連結路２５の数は、気筒の数に合わせて変更される。ＥＧＲ連結路２５の数が変更された場合も、上記流路断面積条件を満たすようにそれぞれのＥＧＲ連結路２５における第２流路２７の流路断面積が設定される。
【００３９】
・上記実施形態では、ＥＧＲ導入路２４と第１流路２６とのつなぎ目、第１流路２６と第２流路２７とのつなぎ目、及び、第２流路２７と吸気枝管１６とのつなぎ目が、それぞれ略直角な角部となっていた。しかし、図８に示すＥＧＲ連結路２５ｐのように、それぞれのつなぎ目Ｚ１ａ，Ｚ２ａ，Ｚ３ａは、丸みを帯びた湾曲状に変更してもよい。
【００４０】
・上記実施形態では、各ＥＧＲ連結路２５において、第１流路２６と第２流路２７とが同軸で設けられていた。しかし、両流路２６，２７の軸線の位置を径方向にずらしてＥＧＲ連結路２５を構成してもよい。図９に示すＥＧＲ連結路２５ｑでは、第１流路２６の軸線Ｊ１と第２流路２７の軸線Ｊ２の位置とを径方向にずらすとともに、両流路２６，２７を周方向の一部において軸方向に一直線に連続させている。
【００４１】
・上記実施形態では、第２流路２７が、その軸線方向の両端部に亘って一定の流路断面積で設けられていた。しかし、図１０に示すＥＧＲ連結路２５ｒのように、第２流路２７における第１流路２６の側に、第１流路２６に向けて流路断面積が徐々に縮まるテーパ面２７ｂが設けられていてもよい。テーパ面２７ｂは、段差面２７ａに連続している。
【００４２】
・上記実施形態では、第１流路２６及び第２流路２７の断面形状が、ともに円形とされていた。しかし、両流路２６，２７の断面形状はガスを導ける形状であればよく、例えば楕円型や多角形型でもよい。また、両流路２６，２７の断面形状は、互いに異なるものであってもよい。図１１に示すＥＧＲ連結路２５ｓでは、第１流路２６の断面形状を円形に、第２流路２７の断面形状を矩形状にしている。
【符号の説明】
【００４３】
１０…内燃機関、１６…吸気枝管、１８…排気通路、２４…ＥＧＲ導入路、２４ａ…導入箇所、２５…ＥＧＲ連結路、２６…第１流路、２７…第２流路。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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