(57)【要約】【課題】ＥＧＲクーラの設置スペースを抑える。【解決手段】ＥＧＲシステム１０は、ＥＧＲクーラ１１とＣｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６とＣｏｌｄ−ＨＰＬＥＧＲ流路２５と複数のバルブ１３，１７，１８とを備える。Ｃｏｌｄ−ＨＰＬＥＧＲ流路２５は、排気流路２３と吸気流路２２とをＥＧＲクーラ１１を経由して連通し、排気流路２３からの排気を吸気流路２２へ還流可能である。Ｃｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６は、排気流路２３と吸気流路２２とをＥＧＲクーラ１１を経由して連通し、排気流路２３からの排気を吸気流路２２へ還流可能である。複数のバルブ１３，１７，１８は、ＥＧＲガスを還流させる流路を、Ｃｏｌｄ−ＨＰＬＥＧＲ流路２５とＣｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６との間で切替え可能である。【選択図】図１
2018112074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンへの吸気流路に過給機のコンプレッサが設けられ、前記エンジンからの排気流路に前記過給機のタービンが設けられ、前記エンジンの排気をＥＧＲガスとして前記エンジンの吸気へ還流可能なＥＧＲシステムであって、
ＥＧＲクーラと、
前記排気流路のうち前記タービンよりも上流側の上流側排気流路と前記吸気流路のうち前記コンプレッサよりも下流側の下流側吸気流路とを前記ＥＧＲクーラを経由して連通し、前記上流側排気流路の高温高圧の排気を前記ＥＧＲクーラによって降温して低温高圧のＥＧＲガスとして前記下流側吸気流路へ還流可能な低温高圧ＥＧＲ流路と、
前記排気流路のうち前記タービンよりも下流側の下流側排気流路と前記吸気流路のうち前記コンプレッサよりも上流側の上流側吸気流路とを前記ＥＧＲクーラを経由して連通し、前記下流側排気流路の高温低圧の排気を前記ＥＧＲクーラによって降温して低温低圧のＥＧＲガスとして前記上流側吸気流路へ還流可能な低温低圧ＥＧＲ流路と、
ＥＧＲガスを還流させる流路を、前記低温高圧ＥＧＲ流路と前記低温低圧ＥＧＲ流路との間で切替え可能な流路切替手段と、を備えた
ことを特徴とするＥＧＲシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のＥＧＲシステムであって、
前記上流側排気流路と前記下流側吸気流路とを前記ＥＧＲクーラを経由せずに連通し、前記上流側排気流路の高温高圧の排気を高温高圧のＥＧＲガスとして前記下流側吸気流路へ還流可能な高温高圧ＥＧＲ流路と、を備え、
前記流路切替手段は、ＥＧＲガスを還流させる流路を、前記低温高圧ＥＧＲ流路と前記低温低圧ＥＧＲ流路と前記高温高圧ＥＧＲ流路との間で切替え可能である
ことを特徴とするＥＧＲシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のＥＧＲシステムであって、
前記上流側排気流路と前記下流側吸気流路とを前記ＥＧＲクーラを経由せずに連通し、前記上流側排気流路の高温高圧の排気を高温高圧のＥＧＲガスとして前記下流側吸気流路へ還流可能な高温高圧ＥＧＲ流路と、を備え、
前記流路切替手段は、ＥＧＲガスを還流させる流路を、前記低温高圧ＥＧＲ流路に切替え、且つ前記高温高圧ＥＧＲ流路を併用する状態、または前記低温低圧ＥＧＲ流路に切替え、且つ前記高温高圧ＥＧＲ流路を併用する状態に設定可能である
ことを特徴とするＥＧＲシステム。
【請求項４】
請求項３に記載のＥＧＲシステムであって、
前記流路切替手段は、ＥＧＲガスを還流させる流路を、前記低温高圧ＥＧＲ流路と前記低温低圧ＥＧＲ流路と前記高温高圧ＥＧＲ流路との間で切替え可能である
ことを特徴とするＥＧＲシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気流路の排気をＥＧＲガスとして吸気流路側へ還流可能なＥＧＲシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ＨＰＬＥＧＲシステムとＬＰＬＥＧＲシステムとを有するエンジンシステムが記載されている。このエンジンシステムには、タービンとコンプレッサとによって構成されるターボチャージャが設けられている。エンジンの排気管には、ＨＰＬＥＧＲ管が設けられ、ＨＰＬＥＧＲ管は、エンジンから排出された排気管における排気をエンジンの吸気側である吸気管に還流可能に構成されている。ＨＰＬＥＧＲ管は、途中で第１経路及び第２経路に分岐している。一方の第１経路には排気を冷却するＥＧＲクーラが設けられている。他方、第２経路はＥＧＲクーラをバイパスする経路として設けられている。タービンにおける出口側の排気管には、ＬＰＬＥＧＲ管が設けられ、ＬＰＬＥＧＲ管は、ＤＰＦの下流の排気を、コンプレッサの入口側である吸気管に還流可能に構成されている。ＬＰＬＥＧＲ管上には、還流されるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１６７２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のエンジンシステムのＨＰＬＥＧＲシステム及びＬＰＬＥＧＲシステム（ＥＧＲシステム）では、ＨＰＬＥＧＲ管を流通する排気（ＥＧＲガス）を冷却するためのＥＧＲクーラがＨＰＬＥＧＲ管に設けられ、ＬＰＬＥＧＲ管を流通するＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラがＬＰＬＥＧＲ管に設けられる。このように、高圧のＥＧＲガス冷却用のＥＧＲクーラと、低圧のＥＧＲガス冷却用のＥＧＲクーラとの、２つのＥＧＲクーラが必要であるので、その分だけ設置スペースが増大する可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明は、ＥＧＲクーラの設置スペースを抑えることが可能なＥＧＲシステムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、エンジンへの吸気流路に過給機のコンプレッサが設けられ、エンジンからの排気流路に過給機のタービンが設けられ、エンジンの排気をＥＧＲガスとしてエンジンの吸気へ還流可能なＥＧＲシステムであって、ＥＧＲクーラと低温高圧ＥＧＲ流路と低温低圧ＥＧＲ流路と流路切替手段とを備える。低温高圧ＥＧＲ流路は、排気流路のうちタービンよりも上流側の上流側排気流路と吸気流路のうちコンプレッサよりも下流側の下流側吸気流路とをＥＧＲクーラを経由して連通し、上流側排気流路の高温高圧の排気をＥＧＲクーラによって降温して低温高圧のＥＧＲガスとして下流側吸気流路へ還流可能である。低温低圧ＥＧＲ流路は、排気流路のうちタービンよりも下流側の下流側排気流路と吸気流路のうちコンプレッサよりも上流側の上流側吸気流路とをＥＧＲクーラを経由して連通し、下流側排気流路の高温低圧の排気をＥＧＲクーラによって降温して低温低圧のＥＧＲガスとして上流側吸気流路へ還流可能である。流路切替手段は、ＥＧＲガスを還流させる流路を、低温高圧ＥＧＲ流路と低温低圧ＥＧＲ流路との間で切替え可能である。
【０００７】
上記構成では、ＥＧＲガスを還流させる流路を、流路切替手段によって低温高圧ＥＧＲ流路と低温低圧ＥＧＲ流路との間で切替え可能であり、ＥＧＲガスが低温高圧ＥＧＲ流路を流通する場合には、ＥＧＲクーラは、上流側排気流路からの高温高圧のＥＧＲガスを降温して低温高圧のＥＧＲガスにし、ＥＧＲガスが低温低圧ＥＧＲ流路を流通する場合には、ＥＧＲクーラは、下流側排気流路からの高温低圧のＥＧＲガスを降温して低温低圧のＥＧＲガスにする。このように、低温高圧ＥＧＲ流路を還流させる場合も低温低圧ＥＧＲ流路を還流させる場合も共に同一のＥＧＲクーラを使用するので、ＥＧＲクーラを複数設けなくてもよく、その分だけＥＧＲクーラの設置スペースを抑えることができる。
【０００８】
本発明の第２の態様は、上記第１の態様のＥＧＲシステムであって、高温高圧ＥＧＲ流路を備える。高温高圧ＥＧＲ流路は、上流側排気流路と下流側吸気流路とをＥＧＲクーラを経由せずに連通し、上流側排気流路の高温高圧の排気を高温高圧のＥＧＲガスとして下流側吸気流路へ還流可能である。流路切替手段は、ＥＧＲガスを還流させる流路を、低温高圧ＥＧＲ流路と低温低圧ＥＧＲ流路と高温高圧ＥＧＲ流路との間で切替え可能である。
【０００９】
上記構成では、低温高圧ＥＧＲ流路及び低温低圧ＥＧＲ流路に加え、上流側排気流路の高温高圧の排気を高温高圧のＥＧＲガスとして下流側吸気流路へ還流可能な高温高圧ＥＧＲ流路を備える。また、流路切替手段は、ＥＧＲガスを還流させる流路を、低温高圧ＥＧＲ流路と低温低圧ＥＧＲ流路と高温高圧ＥＧＲ流路との間で切替え可能である。このため、例えば、ディーゼルエンジン始動時等のエンジンの低温時に、高温高圧ＥＧＲ流路を使用して高温高圧のＥＧＲガスを還流させることによって、所定のＥＧＲ率を確保しつつ吸気温度の低温化を抑制することができる。
【００１０】
本発明の第３の態様は、上記第１の態様のＥＧＲシステムであって、高温高圧ＥＧＲ流路を備える。高温高圧ＥＧＲ流路は、上流側排気流路と下流側吸気流路とをＥＧＲクーラを経由せずに連通し、上流側排気流路の高温高圧の排気を高温高圧のＥＧＲガスとして下流側吸気流路へ還流可能である。流路切替手段は、ＥＧＲガスを還流させる流路を、低温高圧ＥＧＲ流路に切替え、且つ高温高圧ＥＧＲ流路を併用する状態、または低温低圧ＥＧＲ流路に切替え、且つ高温高圧ＥＧＲ流路を併用する状態に設定可能である。
【００１１】
上記構成では、流路切替手段は、ＥＧＲガスを還流させる流路を、低温高圧ＥＧＲ流路に切替え、且つ高温高圧ＥＧＲ流路を併用する状態に設定可能であるので、吸気流路へ還流させる高圧のＥＧＲガスの温度調節を行うことができる。
【００１２】
また、流路切替手段は、ＥＧＲガスを還流させる流路を、低温低圧ＥＧＲ流路に切替え、且つ高温高圧ＥＧＲ流路を併用する状態に設定可能である。このため、低温低圧ＥＧＲ流路のみを使用する場合に比べ、ポンピングロスを低減して、燃費を向上させることができる。また、高温高圧ＥＧＲ流路のみを使用する場合に比べ、ＥＧＲガスを低温化することができるので、燃焼温度を低下させてＮＯｘを低減することができる。このように、燃費の向上とＮＯｘの低減との両立を図ることができる。
【００１３】
本発明の第４の態様は、上記第３の態様のＥＧＲシステムであって、流路切替手段は、ＥＧＲガスを還流させる流路を、低温高圧ＥＧＲ流路と低温低圧ＥＧＲ流路と高温高圧ＥＧＲ流路との間で切替え可能である。
【００１４】
上記構成では、流路切替手段は、ＥＧＲガスを還流させる流路を、低温高圧ＥＧＲ流路と低温低圧ＥＧＲ流路と高温高圧ＥＧＲ流路との間で切替え可能である。すなわち、流路切替手段は、ＥＧＲガスを還流させる流路を、低温高圧ＥＧＲ流路、低温低圧ＥＧＲ流路、高温高圧ＥＧＲ流路、低温高圧ＥＧＲ流路及び高温高圧ＥＧＲ流路、低温低圧ＥＧＲ流路及び高温高圧ＥＧＲ流路の５つの状態に設定可能である。このため、ＥＧＲガスを還流させる流路を、車両の運転状態に応じてさらに細かく切り替えて、燃費の向上やＮＯｘの低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ＥＧＲクーラの設置スペースを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るＥＧＲシステムの構成図であり、第１モードのときのＥＧＲガスの流れを説明する構成図である。
【図２】第２モードのときのＥＧＲガスの流れを説明する構成図である。
【図３】第３モードのときのＥＧＲガスの流れを説明する構成図である。
【図４】第４モードのときのＥＧＲガスの流れを説明する構成図である。
【図５】第５モードのときのＥＧＲガスの流れを説明する構成図である。
【図６】他の実施例に係るＥＧＲシステムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、図中における矢印は吸気または排気の流れる方向を示している。また、弁記号における白抜きは開放状態を、黒塗りは閉止状態をそれぞれ示す。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態に係るＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）システム１０は、車両１のディーゼルエンジン２（以下、単にエンジン２と称する）に適用したものである。エンジン２には、エンジン２への吸気の通路となる吸気管３と、エンジン２からの排気の通路となる排気管４とが接続される。吸気管３と排気管４とは、排気の一部をＥＧＲガスとして排気管４側から吸気管３側へ還流させるためにＥＧＲ管５によって連結される。
【００１９】
吸気管３には、過給機６のコンプレッサ７と、コンプレッサ７よりも吸気下流側のインタークーラ８とが設けられる。コンプレッサ７は、排気管４側の過給機６の後述するタービン９の回転に従動して回転し、吸気を圧縮する。インタークーラ８は、冷媒と吸気との間で熱交換を行う熱交換器であって、過給機６のコンプレッサ７によって圧縮されて高温となった吸気を冷却する。すなわち、外部からの吸気は、吸気管３を流通し、コンプレッサ７に圧縮されて高圧となり、インタークーラ８に冷却された後、エンジン２に流入する。以下では、この外部からの吸気がエンジン２へ流通する流路を吸気流路２２という。吸気管３には、排気管４からの排気がＥＧＲガスとして合流可能な２箇所の合流部１２，１４が設けられる。２箇所の合流部１２，１４には、後述するようにＥＧＲ管５がそれぞれ接続される。
【００２０】
２箇所の合流部１２，１４のうちの一方は、吸気流路２２のうちコンプレッサ７よりも吸気上流側の上流側吸気流路２２ａに設けられ、低圧のＥＧＲガスが吸気と合流可能な低圧合流部１２である。２箇所の合流部１２，１４のうちの他方は、吸気流路２２のうちコンプレッサ７よりも吸気下流側の下流側吸気流路２２ｂのインタークーラ８よりもさらに吸気下流側に設けられ、高圧のＥＧＲガスが吸気と合流可能な高圧合流部１４である。なお、高圧合流部１４を、下流側吸気流路２２ｂのうちインタークーラ８よりも吸気上流側に設けてもよい。
【００２１】
排気管４には、排気上流側の過給機６のタービン９と、タービン９よりも排気下流側のディーゼル酸化触媒（以下、ＤｏＣ（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  Ｃａｔａｌｙｓｔ）と称する）１５と、ＤｏＣ１５よりも排気下流側の排気シャッター１６とが設けられる。過給機６のタービン９は、エンジン２からの排気によって回転し、吸気流路２２側のコンプレッサ７を回転させてエンジン２への吸気を過給する。ＤｏＣ１５は、排気中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等を酸化・還元させて排気ガスを浄化する。すなわち、エンジン２からの排気は、過給機６のタービン９を回転させてＤｏＣ１５によって浄化されて外部へ排出される。以下では、このエンジン２からの排気が外部へ排出される流路を排気流路２３という。排気シャッター１６は、排気を低圧のＥＧＲガスとして吸気流路２２側へ還流させるためのバルブである。排気管４には、排気管４の排気を吸気管３側へ還流させるための２箇所の分岐部１９，２０が設けられる。２箇所の分岐部１９，２０には、後述するようにＥＧＲ管５がそれぞれ接続される。
【００２２】
２箇所の分岐部１９，２０のうちの一方は、排気流路２３のうちタービン９よりも排気上流側の上流側排気流路２３ａに設けられ、エンジン２からの高圧の排気を、タービン９側の排気流路２３と、後述する２つのＥＧＲ流路２４，２５とに分岐可能な高圧分岐部１９である。２箇所の分岐部１９，２０のうちの他方は、排気流路２３のうちタービン９よりも排気下流側の下流側排気流路２３ｂのＤｏＣ１５と排気シャッター１６との間に設けられ、エンジン２からの排気を、排気シャッター１６側の排気流路２３と、後述する１つのＥＧＲ流路２６とに分岐可能な低圧分岐部２０である。
【００２３】
ＥＧＲシステム１０は、ＥＧＲクーラ１１と、Ｈｏｔ−ＨＰＬＥＧＲ流路（高温高圧ＥＧＲ流路）２４と、Ｃｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路（低温低圧ＥＧＲ流路）２６と、Ｃｏｌｄ−ＨＰＬＥＧＲ流路（低温高圧ＥＧＲ流路）２５と、複数のバルブ１３，１７，１８とを備える。
【００２４】
ＥＧＲクーラ１１は、エンジン２の冷却水（冷媒）とＥＧＲガスとの間で熱交換を行うことによってＥＧＲガスを冷却可能な熱交換器である。なお、本実施形態では、ＥＧＲクーラ１１の冷媒をエンジン２の冷却水としたが、これに限定されるものではなく、冷媒は空気や油などであってもよい。
【００２５】
Ｈｏｔ−ＨＰＬＥＧＲ流路２４は、排気流路２３の高圧分岐部１９と吸気流路２２の高圧合流部１４とを接続するＥＧＲ管５ａに区画される。すなわち、Ｈｏｔ−ＨＰＬＥＧＲ流路２４は、排気流路２３の高圧分岐部１９と吸気流路２２の高圧合流部１４とをＥＧＲクーラ１１を経由せずに連通し、排気流路２３の高圧分岐部１９からの高温高圧の排気をＥＧＲガスとして吸気流路２２の高圧合流部１４へ還流可能である。Ｈｏｔ−ＨＰＬＥＧＲ流路２４には、排気流路２３の高圧分岐部１９から吸気流路２２の高圧合流部１４への排気の流通量を調節可能な第１バルブ（流路切替手段）１３が設けられる。
【００２６】
Ｃｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６は、排気管４の低圧分岐部２０とＥＧＲクーラ１１とを接続するＥＧＲ管５ｂに区画される流路３０と、ＥＧＲクーラ１１の内部の流路と、ＥＧＲクーラ１１と吸気管３の低圧合流部１２とを接続するＥＧＲ管５ｃに区画される流路３１とによって構成される。すなわち、Ｃｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６は、排気流路２３の低圧分岐部２０と吸気流路２２の低圧合流部１２とをＥＧＲクーラ１１を経由して連通し、排気流路２３の低圧分岐部２０からの高温低圧の排気をＥＧＲクーラ１１によって降温して低温低圧のＥＧＲガスとして、吸気流路２２の低圧合流部１２へ還流可能である。排気管４の低圧分岐部２０とＥＧＲクーラ１１とを接続するＥＧＲ管５ｂには、第２バルブ（流路切替手段）１７が設けられる。ＥＧＲクーラ１１と吸気管３の低圧合流部１２とを接続するＥＧＲ管５ｃには、第３バルブ（流路切替手段）１８が設けられる。第２バルブ１７及び第３バルブ１８は、三方弁であって、後述するようにＣｏｌｄ−ＨＰＬＥＧＲ流路２５の一部を区画するＥＧＲ管５ｄ，５ｅが接続される。
【００２７】
Ｃｏｌｄ−ＨＰＬＥＧＲ流路２５は、排気管４の高圧分岐部１９と第２バルブ１７とを接続するＥＧＲ管５ｄに区画される流路２８と、第２バルブ１７とＥＧＲクーラ１１との間のＥＧＲ管５ｂに区画される流路２１と、ＥＧＲクーラ１１の内部の流路と、ＥＧＲクーラ１１と第３バルブ１８との間のＥＧＲ管５ｃに区画される流路２７と、第３バルブ１８と吸気流路２２の高圧合流部１４とを接続するＥＧＲ管５ｅに区画される流路２９とによって構成される。すなわち、Ｃｏｌｄ−ＨＰＬＥＧＲ流路２５は、排気流路２３の高圧分岐部１９と吸気流路２２の高圧合流部１４とをＥＧＲクーラ１１を経由して連通し、排気流路２３の高圧分岐部１９からの高温高圧の排気をＥＧＲクーラ１１によって降温して低温高圧のＥＧＲガスとして、吸気流路２２の高圧合流部１４へ還流可能である。
【００２８】
第１バルブ１３は、Ｈｏｔ−ＨＰＬＥＧＲ流路２４を使用してＥＧＲガスを還流させる場合に開放され、Ｈｏｔ−ＨＰＬＥＧＲ流路２４を使用しない場合に閉止される。
【００２９】
第２バルブ１７は、三方弁であって、Ｃｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６を使用してＥＧＲガスを還流させる場合には、Ｃｏｌｄ−ＨＰＬＥＧＲ流路２５（ＥＧＲ管５ｄに区画される流路２８）を閉止するとともに、排気流路２３の低圧分岐部２０からＥＧＲクーラ１１への流路を開放し、Ｃｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６のＥＧＲガスの流通量を調節可能である（図４参照）。一方、Ｃｏｌｄ−ＨＰＬＥＧＲ流路２５を使用してＥＧＲガスを還流させる場合には、第２バルブ１７は、Ｃｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６（ＥＧＲ管５ｂのうち第２バルブ１７よりも上流側の流路）を閉止するとともに、排気流路２３の高圧分岐部１９からＥＧＲクーラ１１への流路を開放し、Ｃｏｌｄ−ＨＰＬＥＧＲ流路２５のＥＧＲガスの流通量を調節可能である（図２参照）。また、Ｃｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６及びＣｏｌｄ−ＨＰＬＥＧＲ流路２５の双方を使用しない場合には、第２バルブ１７を全閉状態にする（図１参照）。
【００３０】
第３バルブ１８は、三方弁であって、Ｃｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６を使用してＥＧＲガスを還流させる場合には、Ｃｏｌｄ−ＨＰＬＥＧＲ流路２５（ＥＧＲ管５ｅに区画される流路２９）を閉止するとともに、ＥＧＲクーラ１１から吸気流路２２の低圧合流部１２への流路を開放し、Ｃｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６のＥＧＲガスの流通量を調節可能である（図４参照）。一方、Ｃｏｌｄ−ＨＰＬＥＧＲ流路２５を使用してＥＧＲガスを還流させる場合には、第３バルブ１８は、Ｃｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６（ＥＧＲ管５ｃのうち第３バルブ１８よりも下流側の流路）を閉止するとともに、ＥＧＲクーラ１１から吸気流路２２の高圧合流部１４への流路を開放し、Ｃｏｌｄ−ＨＰＬＥＧＲ流路２５のＥＧＲガスの流通量を調節可能である（図２参照）。また、Ｃｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６及びＣｏｌｄ−ＨＰＬＥＧＲ流路２５の双方を使用しない場合には、第３バルブ１８を全閉状態にする（図１参照）。
【００３１】
次に、ＥＧＲシステム１０の各ＥＧＲ流路２４，２５，２６の切り替えについて説明する。例えば、本実施形態に係るＥＧＲシステム１０では、車両１の運転状態に応じて各ＥＧＲ流路２４，２５，２６を第１モード〜第５モードの５つのモードに切り替える。
【００３２】
第１モードは、図１に示すように、第２バルブ１７及び第３バルブ１８を全閉状態にするとともに、第１バルブ１３を開放することによって、Ｈｏｔ−ＨＰＬＥＧＲ流路２４のみを使用して高温高圧のＥＧＲガスを還流させるモードである。第１モードでは、吸気流路２２へ高温高圧のＥＧＲガスを還流させるので、例えば、エンジン２始動直後等のエンジン２の冷却水の温度が低い暖機時に第１モードを使用することによって、所定のＥＧＲ率を確保してＮＯｘの発生を抑制しつつ、吸気温度の低温化を抑制して燃焼安定化を図ることができる。
【００３３】
第２モードは、図２に示すように、第２バルブ１７及び第３バルブ１８をＣｏｌｄ−ＨＰＬＥＧＲ流路２５を使用してＥＧＲガスを還流させる状態に設定するとともに、第１バルブ１３を開放することによって、Ｃｏｌｄ−ＨＰＬＥＧＲ流路２５とＨｏｔ−ＨＰＬＥＧＲ流路２４とを併用して高圧のＥＧＲガスを還流させるモードである。第２モードでは、吸気流路２２へ高温高圧のＥＧＲガスと低温高圧のＥＧＲガスとを還流させるので、高温高圧のＥＧＲガスの流量と低温高圧のＥＧＲガスの流量とを各バルブ１３，１７，１８によって調節して、高圧のＥＧＲガスの温度を調節することができる。このため、例えば、上記第１モードと同様に、エンジン２の暖機時に第２モードを使用することによって、適切な温度の高圧のＥＧＲガスを還流させて、ＮＯｘの発生を抑制しつつ燃焼安定化を図ることができる。
【００３４】
第３モードは、図３に示すように、第２バルブ１７及び第３バルブ１８をＣｏｌｄ−ＨＰＬＥＧＲ流路２５を使用してＥＧＲガスを還流させる状態に設定するとともに、第１バルブ１３を閉止することによって、Ｃｏｌｄ−ＨＰＬＥＧＲ流路２５のみを使用して低温高圧のＥＧＲガスを還流させるモードである。第３モードでは、排気シャッター１６を閉止することなく低温高圧のＥＧＲガスを還流させることが可能であるので、例えば、エンジン２の暖機後のエンジン２のトルクが低い状態のときに第３モードを使用して、ポンピングロスを低減し、燃費の向上を図ることができる。
【００３５】
第４モードは、図４に示すように、第２バルブ１７及び第３バルブ１８をＣｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６を使用してＥＧＲガスを還流させる状態に設定するとともに、第１バルブ１３を閉止することによって、Ｃｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６のみを使用して低温低圧のＥＧＲガスを還流させるモードである。Ｃｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６を使用して低温低圧のＥＧＲガスを還流させる場合には、排気シャッター１６を閉方向に調節する。第４モードでは、過給機６のタービン９よりも下流側の低圧分岐部２０から吸気流路２２へＥＧＲガスを還流させるので、タービン９よりも上流側の排気流路２３からＥＧＲガスを還流させる場合に比べて過給圧を確保し易い。このため、例えば、エンジン２の暖機後、エンジン２のトルクが高くエンジン２の回転数が低い状態のときに第４モードを使用して過給圧を確保することによって、空気（酸素）の量を増大させることができるので、ＥＧＲガスを還流させる量を増大させても、燃焼を安定させることができる。
【００３６】
第５モードは、図５に示すように、第２バルブ１７及び第３バルブ１８をＣｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６を使用してＥＧＲガスを還流させる状態に設定するとともに、第１バルブ１３を開放することによって、Ｃｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６とＨｏｔ−ＨＰＬＥＧＲ流路２４とを併用して低温低圧のＥＧＲガス及び高温高圧のＥＧＲガスを還流させるモードである。第５モードでは、低温低圧のＥＧＲガスに加えて高温高圧のＥＧＲガスを吸気流路２２へ還流させるので、第４モード（Ｃｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６のみを使用して低温低圧のＥＧＲガスを還流させる場合）に比べ、排気シャッター１６の開度を増大することができ、ポンピングロスを低減し、燃費の向上を図ることができる。また、Ｈｏｔ−ＨＰＬＥＧＲ流路２４のみを使用して高温高圧のＥＧＲガスを吸気流路２２へ還流させる場合に比べ、ＥＧＲガスを低温化することができるので、燃焼温度を低下させてＮＯｘを低減することができる。このように、燃費の向上とＮＯｘの低減との両立を図ることができる。
【００３７】
上記のように構成されたＥＧＲシステム１０では、１つのＥＧＲクーラ１１で高温高圧のＥＧＲガスを降温したり、高温低圧のＥＧＲガスを降温したりすることができるので、ＥＧＲクーラを複数設けなくてもよく、その分だけＥＧＲクーラの設置スペースを抑えることができる。
【００３８】
また、Ｈｏｔ−ＨＰＬＥＧＲ流路２４、Ｃｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６、及びＣｏｌｄ−ＨＰＬＥＧＲ流路２５を備えるので、車両１の運転状態に応じて各ＥＧＲ流路２４，２５，２６を第１モード〜第５モードの５つのモードに切り替えて、ＮＯｘの低減や燃費の向上等に寄与させることができる。
【００３９】
また、Ｈｏｔ−ＨＰＬＥＧＲ流路２４を備えるので、暖機時に所定のＥＧＲ率を確保しつつ吸気温度の低温化を抑制することができ、燃焼安定化を図ることができる。
【００４０】
なお、本実施形態では、車両１の運転状態に応じて各ＥＧＲ流路２４，２５，２６を第１モード〜第５モードの５つのモードに切り替えたが、これに限定されるものではない。
【００４１】
また、吸気管３及び排気管４に対するＥＧＲ管５の接続位置は、上記に限定されるものではなく、吸気流路２２の上流側吸気流路２２ａに低圧合流部１２が設けられ、吸気流路２２の下流側吸気流路２２ｂに高圧合流部１４が設けられ、排気流路２３の上流側排気流路２３ａに高圧分岐部１９が設けられ、排気流路２３の下流側排気流路２３ｂに低圧分岐部２０が設けられるように、ＥＧＲ管５が吸気管３及び排気管４に対して接続されていればよい。
【００４２】
また、本実施形態では、Ｈｏｔ−ＨＰＬＥＧＲ流路２４とＣｏｌｄ−ＨＰＬＥＧＲ流路２５とは、排気流路２３の同じ位置（高圧分岐部１９）で分岐して、排気流路２３に対して同じ位置（高圧合流部１４）で合流したが、これに限定されるものではない。例えば、Ｈｏｔ−ＨＰＬＥＧＲ流路２４とＣｏｌｄ−ＨＰＬＥＧＲ流路２５とは、上流側排気流路２３ａの互いに異なる位置から分岐して、下流側吸気流路２２ｂの互いに異なる位置で吸気流路２２に合流してもよい。
【００４３】
また、本実施形態では、第２バルブ１７及び第３バルブ１８を流路切替手段として機能させたが、これに限定されるものではない。第２バルブ１７及び第３バルブ１８に替えて、例えば、図６に示すように、４つのバルブ４１〜４４を設け、各バルブ４１〜４４を流路切替手段として機能させてもよい。この場合、ＥＧＲクーラ１１よりも上流側のＣｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６に、排気流路２３の高圧分岐部１９からの流路２８が合流する合流部４５を設け、ＥＧＲクーラ１１よりも下流側のＣｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６に、吸気流路２２の高圧合流部１４への流路２９に分岐する分岐部４６を設ける。バルブ４１は、排気流路２３の高圧分岐部１９とＣｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６の合流部４５との間の流路２８に設けられ、バルブ４２は、Ｃｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６の分岐部４６と吸気流路２２の高圧合流部１４との間の流路２９に設けられ、バルブ４３は、合流部４５よりも上流側のＣｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６に設けられ、バルブ４４は、分岐部４６よりも下流側のＣｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６に設けられる。Ｃｏｌｄ−ＨＰＬＥＧＲ流路２５を使用する際には、流路２８，２９のバルブ４１，４２を開放するとともに、Ｃｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６のバルブ４３，４４を閉止し、Ｃｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６を使用する際には、流路２８，２９のバルブ４１，４２を閉止するとともに、Ｃｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６のバルブ４３，４４を開放する。
【００４４】
また、本実施形態では、ＥＧＲシステム１０は、Ｈｏｔ−ＨＰＬＥＧＲ流路２４、Ｃｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６、及びＣｏｌｄ−ＨＰＬＥＧＲ流路２５を備えたが、Ｈｏｔ−ＨＰＬＥＧＲ流路２４を備えることなく、Ｃｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６、及びＣｏｌｄ−ＨＰＬＥＧＲ流路２５を備えるＥＧＲシステムであってもよい。この場合、第２バルブ１７と第３バルブ１８とが、ＥＧＲガスを還流させる流路を、Ｃｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路２６とＣｏｌｄ−ＨＰＬＥＧＲ流路２５との間で切り替える流路切替手段として機能してもよい。
【００４５】
以上、本発明について、上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は上記実施形態の内容に限定されるものではなく、当然に本発明を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例および運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。
【００４６】
例えば、上記実施形態では、ＥＧＲシステム１０を、車両１のディーゼルエンジン２に適用したが、これに限定されるものではなく、車両以外のエンジンやディーゼルエンジン以外のエンジンに適用してもよい。
【符号の説明】
【００４７】
２：エンジン
６：過給機
７：コンプレッサ
９：タービン
１０：ＥＧＲシステム
１１：ＥＧＲクーラ
１３：第１バルブ（流路切替手段）
１７：第２バルブ（流路切替手段）
１８：第３バルブ（流路切替手段）
２２：吸気流路
２２ａ：上流側吸気流路
２２ｂ：下流側吸気流路
２３：排気流路
２３ａ：上流側排気流路
２３ｂ：下流側排気流路
２４：Ｈｏｔ−ＨＰＬＥＧＲ流路（高温高圧ＥＧＲ流路）
２５：Ｃｏｌｄ−ＨＰＬＥＧＲ流路（低温高圧ＥＧＲ流路）
２６：Ｃｏｌｄ−ＬＰＬＥＧＲ流路（低温低圧ＥＧＲ流路）
４１，４２，４３，４４：バルブ（流路切替手段）
【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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