(57)【要約】【課題】  ＥＧＲガス中に含まれる異物（ＤＰＦの破損に伴う破片等）の衝突によるコンプレッサインペラ１３の破損や摩耗を抑制することを課題とする。【解決手段】  インテークダクト８の途中に段差開口部３３を設け、インテークダクト８のインレット接続部３６の外周部にタンクケース３５を設けている。そして、タンクケース３５の内部空間（異物貯留空間３４）は、スリット４３を経て異物排出流路４５に接続されている。そして、旋回流発生装置で発生した旋回流によって外周部に導かれた異物は、段差開口部３３で分離されて、異物貯留空間３４内に流入する。そして、異物貯留空間３４内の異物は、異物排出流路４５を通って吸気管外に排出される。これによって、旋回流発生装置で発生した旋回流により流体から異物を効率良く遠心分離できるので、異物を殆ど含まない流体をコンプレッサハウジング１４に流入させることができる。【選択図】  図１
2011021561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）内燃機関より排出された排気ガスを過給機のコンプレッサよりも上流側の吸気通路に還流させる排気ガス還流管と、
（ｂ）前記吸気通路の周囲を周方向に取り囲むように設置されて、前記排気ガス還流管を前記コンプレッサに接続するダクトを有し、排気ガスと吸入空気とを混合した流体を前記コンプレッサに導入する吸気管と
を備えた内燃機関の排気還流装置において、
前記コンプレッサは、回転軸を中心にして回転するインペラ、このインペラを回転自在に収容するスクロール室、およびこのスクロール室に流体を流入させるインレットを有し、
前記吸気管は、前記吸気通路を流通する流体の流れに前記ダクトの壁面に沿うように旋回する旋回流を発生させる旋回流発生手段、この旋回流発生手段で発生した旋回流の外周部に導かれた異物を流体から分離する段差、この段差で流体から分離した異物を捕集する異物捕集部、およびこの異物捕集部に捕集された異物を外部に排出する異物排出手段を有していることを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の排気還流装置において、
前記ダクトは、互いに吸気通路径が異なる２つの第１、第２ダクトを有し、
前記第１ダクトは、前記第２ダクトよりも吸気通路径が大きく、前記第２ダクトよりも上流側に設置されており、
前記第２ダクトは、前記第１ダクトよりも吸気通路径が小さく、前記第１ダクトよりも下流側に設置されており、
前記旋回流発生手段は、前記第１ダクトに配設されていることを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の内燃機関の排気還流装置において、
前記異物捕集部は、前記段差で流体から分離した異物を一時的に溜める異物貯留空間、およびこの異物貯留空間の周囲を周方向に取り囲むタンクケースを有し、
前記異物排出手段は、前記タンクケースで開口したスリットを有し、
前記タンクケースは、前記第２ダクトの周囲を周方向に取り囲むように前記吸気管の外周部に設置されていることを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の排気還流装置において、
前記ダクトは、前記旋回流発生手段で発生した旋回流の中心部に集まった流体を前記インペラの回転中心部に導くガイドパイプを有していることを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
【請求項５】
請求項４に記載の内燃機関の排気還流装置において、
前記ガイドパイプの吸気通路径は、前記インレットの開口径よりも小さく設定されていることを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
【請求項６】
（ａ）内燃機関より排出された排気ガスを過給機のコンプレッサよりも上流側の吸気通路に還流させる排気ガス還流管と、
（ｂ）前記吸気通路の周囲を周方向に取り囲むように設置されて、前記排気ガス還流管を前記コンプレッサに接続するダクトを有し、排気ガスと吸入空気とを混合した流体を前記コンプレッサに導入する吸気管と
を備えた内燃機関の排気還流装置において、
前記コンプレッサは、回転軸を中心にして回転するインペラ、このインペラを回転自在に収容するスクロール室、およびこのスクロール室に流体を流入させるインレットを有し、
前記吸気管は、前記吸気通路を流通する流体の流れに前記ダクトの壁面に沿うように旋回する旋回流を発生させる旋回流発生手段、この旋回流発生手段で発生した旋回流の外周部に導かれて流体から分離した異物を捕集する異物捕集部、およびこの異物捕集部に捕集された異物を外部に排出する異物排出手段を有していることを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
【請求項７】
請求項６に記載の内燃機関の排気還流装置において、
前記ダクトは、前記旋回流発生手段よりも下流側に設置された円筒部を有し、
前記円筒部は、その壁面が、前記異物捕集部としての機能を有し、
前記異物排出手段は、前記円筒部で開口したスリットを有していることを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
【請求項８】
請求項７に記載の内燃機関の排気還流装置において、
前記旋回流発生手段で発生した旋回流の外周部に導かれて流体から分離した異物を前記スリットに導くガイドプレートを備えたことを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
【請求項９】
請求項８に記載の内燃機関の排気還流装置において、
前記ガイドプレートは、前記旋回流発生手段で発生した旋回流の外周部に導かれて流体から分離した異物の旋回方向に対向するように、前記円筒部の壁面から内側に突出していることを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の排気還流装置において、
前記旋回流発生手段は、前記吸気通路を流通する流体の流れに前記ダクトの壁面に沿うように旋回する旋回流を発生させる複数の固定旋回翼を有し、
前記複数の固定旋回翼は、前記ダクトに固定されていることを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項９のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の排気還流装置において、
前記旋回流発生手段は、前記ダクトの壁面の接線方向に吸入空気と排気ガスとを混合した流体または排気ガスを導入する流体導入流路を有し、
前記流体導入流路は、前記ダクトの壁面に沿うように円弧状に湾曲し、前記ダクトの周方向に延びる湾曲部を有していることを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項９のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の排気還流装置において、
前記旋回流発生手段は、前記ダクトの壁面の接線方向に吸入空気を導入する第１流体導入流路、および前記ダクトの壁面の接線方向に排気ガスを導入する第２流体導入流路を有し、
前記第１流体導入流路は、前記ダクトの壁面に沿うように円弧状に湾曲し、前記ダクトの周方向に延びる第１湾曲部を有し、
前記第２流体導入流路は、前記ダクトの壁面に沿うように円弧状に湾曲し、前記ダクトの周方向に延びる第２湾曲部を有していることを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の内燃機関の排気還流装置において、
前記第１流体導入流路は、吸入空気流方向の下流側に向かう程、前記第１湾曲部の曲率半径が段階的または連続的に小さくなるように形成され、
前記第２流体導入流路は、排気ガス流方向の下流側に向かう程、前記第２湾曲部の曲率半径が段階的または連続的に小さくなるように形成されていることを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項１３のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の排気還流装置において、
前記過給機は、前記内燃機関より排出される排気ガスにより回転駆動されるタービンを有していることを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の内燃機関の排気還流装置において、
前記排気ガス還流管は、前記タービンよりも下流側の排気通路から前記吸気通路に排気ガスを還流させる排気ガス還流路を有していることを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
【請求項１６】
請求項１４または請求項１５に記載の内燃機関の排気還流装置において、
前記タービンから流出した排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタを備えたことを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の内燃機関の排気還流装置において、
前記排気ガス還流管は、前記フィルタよりも下流側の排気通路から前記吸気通路に排気ガスを還流させる排気ガス還流路を有していることを特徴とする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、内燃機関より排出される排気ガスの一部をＥＧＲガスとして取り出し、ターボ過給機のタービンよりも下流側の排気通路からコンプレッサよりも上流側の吸気通路にＥＧＲガスを還流させる内燃機関の排気還流装置に関するもので、特にコンプレッサよりも上流側の吸気通路に導入されるＥＧＲガスを旋回させ、旋回流の遠心力を利用してＥＧＲガス中に含まれる異物を分離して外部に排出する内燃機関の排気還流装置に係わる。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来より、例えばターボチャージャ（ターボ過給機）を備えたディーゼルエンジン等の内燃機関（エンジン）より排出される排気ガスの一部（ＥＧＲガス）を排気通路から吸気通路に還流させる排気還流装置（ＥＧＲシステム）が公知である。
このＥＧＲシステムの場合には、エアクリーナを通過した清浄な空気のみがターボ過給機のコンプレッサハウジングのスクロール室に流入するように構成されている。
ここで、ＥＧＲガスには、燃焼後の不活性ガス（水蒸気、二酸化炭素等）が多く含まれているが、ＥＧＲシステムを用いることで、燃焼温度を低下させて、排気ガス中に含まれる有害物質（例えば窒素酸化物：ＮＯｘ）の発生量を低減できる効果がある。
【０００３】
また、従来より、エンジンに還流させるＥＧＲガスの流量を増加させる技術として、図８および図９に示したように、ターボ過給機のタービンハウジング１２のスクロール室１６よりも下流側の排気通路からＥＧＲガスパイプ２４内に形成される排気ガス還流路１０１を経由してターボ過給機のコンプレッサハウジング１４のスクロール室１７よりも上流側の吸気通路１０２にＥＧＲガスを還流させる低圧排気還流装置（ＬＰＬ−ＥＧＲシステム）も知られている。
なお、吸気通路１０２の周囲を円周方向に取り囲むインテークダクト（インテークパイプ）８には、ＥＧＲガスパイプ２４が接続されている。また、吸気通路１０２には、エアクリーナ４で濾過された清浄な空気と、低圧ＥＧＲ流量制御弁２７で流量が調節されたＥＧＲガスとを混合する合流部が設けられている。
【０００４】
［従来の技術の不具合］
ところが、低圧排気還流（ＬＰＬ−ＥＧＲ）システムの場合には、ＥＧＲガスパイプ２４からコンプレッサハウジング１４のスクロール室１７よりも上流側の吸気通路１０２にＥＧＲガスを導入しているので、ＥＧＲガス中に含まれる異物（カーボン微粒子、水蒸気、水滴および氷結等）も吸入空気とＥＧＲガスとの混合気と一緒にコンプレッサに流入する可能性がある。
ここで、ターボ過給機のコンプレッサインペラ１３に異物が衝突すると、コンプレッサインペラ１３の破損や摩耗を促進するという問題がある。
【０００５】
ところが、従来、ターボ過給機には、エアクリーナ４を通過した清浄な空気のみが流入したが、ＬＰＬ−ＥＧＲシステムにおいては、ＥＧＲガス中に含まれる異物（ＥＧＲガスがエアクリーナ４を通過した空気によって冷やされた際に発生する凝縮水を含む）が流入する可能性があるので、上記と同様にターボ過給機のコンプレッサインペラ１３を破損させる懸念がある。
そこで、コンプレッサインペラ１３の破損を防止するため、ＥＧＲガス中に含まれる異物をターボ過給機のコンプレッサハウジング１４のスクロール室１７よりも上流側で分離する必要がある。
また、コンプレッサインペラや吸気ダクトの腐食がＥＧＲガス中の異物（特に凝縮水）によって進行するのを防ぐという目的で、ＥＧＲガス等から発生する凝縮水を捕集し、外部に排出するための凝縮水捕集機構を設置したＬＰＬ−ＥＧＲシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
この凝縮水捕集機構によれば、コンプレッサのインレットに接続される二重管部から側方に突出するように設けられるケーシングの円筒部に低圧ＥＧＲ通路からＥＧＲガスが導入される。低圧ＥＧＲ通路から円筒部に導入されたＥＧＲガスは、円筒部内で旋回流を形成し、旋回流の遠心力を利用してＥＧＲガス中に含まれている凝縮水が円筒部の内面に付着し、捕集される。また、二重管部の外管と内管との間に形成される円筒通路内に外管の接線方向からＥＧＲガスが導入されるように構成されているので、円筒通路内において旋回流が形成され、旋回流の遠心力によりＥＧＲガス中に含まれている凝縮水が外管の内面に付着される。
しかるに、特許文献１に記載の凝縮水捕集機構は、ＥＧＲガス中に含まれている凝縮水を捕集し、エンジンの吸気系内から排出する構成を有しているので、固形の異物に対して捕集し、排出することができず、コンプレッサインペラの破損を確実に防止することができない。
【０００７】
また、ＥＧＲガス中に含まれる異物の衝突によるコンプレッサインペラの破損や摩耗を抑制するという目的で、ＥＧＲガスをコンプレッサよりも上流側の吸気通路内に導く排気ガス還流路と吸気通路との合流部に導入部を設けたＬＰＬ−ＥＧＲシステムが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
導入部は、吸気通路の長手方向に延びる管状部材を備えている。この管状部材は、吸気通路の内壁に囲まれる状態でその中央部に配置されると共に、下流側開口部と上流側開口部とを有している。これにより、管状部材から吸気通路内に導入されたＥＧＲガスは、インペラの周方向速度（周速）がインペラ外周部よりも低い回転中心部に導かれる。
【０００８】
しかるに、特許文献２に記載のＬＰＬ−ＥＧＲシステムにおいては、周速が相対的に低い回転中心部であるものの、吸気通路内に導入された異物を取り除く異物除去装置を有していないので、ＥＧＲガス中に含まれる異物がコンプレッサインペラに衝突し、コンプレッサインペラを破損させる懸念がある。
また、コンプレッサインペラの発生させる旋回流で遠心力が発生し、回転中心部側からインペラ外周部側に異物が移動する可能性がある。この場合、コンプレッサインペラの周速が相対的に高いインペラ外周部に異物が衝突するため、コンプレッサインペラの破損や摩耗を抑制できなくなる懸念がある。
したがって、コンプレッサインペラの破損や摩耗を確実に防止するという目的で、ＥＧＲガス中に含まれる異物をターボ過給機のコンプレッサよりも上流側の吸気通路内でＥＧＲガスと吸入空気との混合気から分離する必要がある。
【０００９】
ここで、ターボ過給機のタービンハウジング１２のスクロール室１６よりも下流側の排気通路に、図８に示したように、排気ガス中に含まれる粒子状物質（所謂ＰＭ）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）７を設置し、このＤＰＦ７よりも下流側の排気通路から排気ガスの一部をＥＧＲガスとして取り出して、コンプレッサハウジング１４のスクロール室１７よりも上流側の吸気通路１０２に還流させるＥＧＲガスパイプ２４を有する排気浄化装置が公知である。
ところが、この排気浄化装置においては、ＤＰＦ７にて捕集されたＰＭを、加熱ヒータまたは燃料噴射制御（ポスト噴射）によりＤＰＦ７の温度を上昇させ、触媒反応で燃焼させるようになっているが、多量のＰＭが急激に燃焼した際に温度が上がり過ぎてしまい、ＤＰＦ７が破損（溶損およびクラック）する可能性がある。
この場合、ＤＰＦ７が破損した際の破片が、ＥＧＲガスパイプ２４を通って吸気通路に再循環されてしまうと、破片がコンプレッサインペラ１３に衝突し、コンプレッサインペラ１３の破損や摩耗を促進するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−０４１５５１号公報
【特許文献２】特開２００９−０２４６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、過給機のコンプレッサよりも上流側の吸気通路に導入される排気ガス中に含まれる異物の衝突によるインペラの破損や摩耗を抑制することのできる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】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、内燃機関より排出された排気ガス（の一部であるＥＧＲガス）は、排気ガス還流管（としてのＥＧＲガスパイプ）を経由して過給機のコンプレッサよりも上流側の吸気通路に導入される。排気ガス還流管から吸気通路に導入された排気ガスは、吸入空気（例えばエアクリーナを通過した清浄な新気）と混合された後、過給機のコンプレッサに向かう。
ここで、過給機のコンプレッサに排気ガスと吸入空気とを混合した流体を吸気通路を経由して導入する吸気管は、吸気通路の周囲を周方向に取り囲むように設置されて、排気ガス還流管をコンプレッサに接続するダクト、および吸気通路を流通する流体の流れにダクトの壁面に沿うように（螺旋状に）旋回する（螺旋状の）旋回流を発生させる旋回流発生手段を有している。
そして、吸気管に段差を設けると共に、この段差で流体から分離した異物を捕集する異物捕集部、およびこの異物捕集部に捕集された異物を外部に排出する異物排出手段を有している。
【００１３】
ここで、排気ガス還流管を経由して、コンプレッサに接続される吸気管に導入される排気ガス中に含まれる異物は、排気ガスと吸入空気とを混合した流体に比べて比重が大きい。このため、旋回流発生手段で発生した旋回流によって異物に作用する慣性力（旋回流の遠心力）は、流体に作用する遠心力よりも大きくなる。これによって、旋回流の遠心力により比重の大きい異物は、旋回流の外周部、つまり吸気通路の外周部に集まろうとし、比重の小さい流体は、旋回流の中心部、つまり吸気通路の中心部に集まろうとする。
したがって、旋回流発生手段で発生した旋回流によって排気ガス中に含まれる異物に遠心力が働き、異物が旋回流の外周部、つまり吸気通路の外周部に導かれる。そして、吸気管に設けた段差で異物が流体から分離される。この段差で流体から分離した異物は、異物捕集部で一旦捕集（または堆積）した後に異物排出手段により外部（例えば吸気管外）に排出される。
以上のように、旋回流発生手段で発生した旋回流の遠心力を利用して流体から異物を効率良く分離（遠心分離）することで、異物を殆ど含まない流体を過給機のコンプレッサに流入させることができる。これによって、コンプレッサよりも上流側の吸気通路内に導入される排気ガス中に含まれる異物の衝突によるコンプレッサのインペラの破損や摩耗を抑制することができる。
【００１４】
なお、ダクトの途中に段差を配設しても良い。この場合、旋回流発生手段で発生した旋回流の遠心力により吸気通路の外周部に導かれた異物は、ダクトの途中に設置された段差で流体から分離（遠心分離）する。このとき、旋回流の遠心力の影響をあまり受けず、吸気通路の中心部に集まる流体は、異物を殆ど含まない流体となる。
また、旋回流発生手段よりも下流側で、且つ吸気通路の外周部に段差を配設しても良い。この場合、旋回流発生手段で発生した旋回流の遠心力により吸気通路の外周部に導かれた異物は、旋回流発生手段よりも下流側で、且つ吸気通路の外周部に設置された段差で流体から分離（遠心分離）する。このとき、旋回流の遠心力の影響をあまり受けず、吸気通路の中心部に集まる流体は、異物を殆ど含まない流体となる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、コンプレッサよりも上流側の吸気通路の周囲を周方向に取り囲むように設置されたダクトは、互いに吸気通路径（通路断面積）が異なる２つの第１、第２ダクトを有している。そして、第１ダクトよりも下流側（コンプレッサ側）に設置された第２ダクトは、第１ダクトよりも吸気通路径（通路断面積）が小さくなっている。また、第２ダクトよりも上流側（コンプレッサ側に対して逆側）に設置された第１ダクトは、第２ダクトよりも吸気通路径（通路断面積）が大きくなっている。この第１ダクトには、旋回流発生手段が配設されている。
ここで、第１ダクト内に形成される第１流体流路（第１吸気通路）と、第２ダクト内に形成される第２流体流路（第２吸気通路）とによって、コンプレッサよりも上流側の吸気通路を構成しても良い。また、第１ダクトに、排気ガス還流管から第１流体流路に排気ガスが導入される排気ガス導入部を設けても良い。また、第１ダクトは、第２ダクトよりも吸気通路径（通路断面積）が大きい大径ダクト（例えば長円筒や楕円筒を含む円筒ダクト）であり、また、第２ダクトは、第１ダクトよりも吸気通路径（通路断面積）が小さい小径ダクト（例えば長円筒や楕円筒を含む円筒ダクト）である。
なお、２つの第１、第２ダクト間に段差を形成しても良い。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、異物捕集部を、段差で流体から分離した異物を一時的に溜める異物貯留空間、およびこの異物貯留空間の周囲を周方向に取り囲むタンクケース等により構成している。そして、段差で流体から分離し、異物貯留空間内に一時的に溜められた異物は、タンクケースで開口したスリット（異物排出手段）を通って外部（例えば吸気管外）に排出される。また、タンクケースは、第２ダクトの周囲を周方向に取り囲むようにダクト（吸気管）の外周部に設置されている。これにより、旋回流発生手段で発生した旋回流の遠心力により吸気通路の外周部に導かれた異物は、タンクケースの内部（異物貯留空間内）に流入してタンクケースの壁面に捕集または堆積し、異物貯留空間内に溜まる。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、コンプレッサよりも上流側の吸気通路の周囲を周方向に取り囲むように設置されたダクトにガイドパイプを設けたことにより、旋回流発生手段で発生した旋回流の中心部、つまり吸気通路の中心部に集まった流体が、ガイドパイプの内面に沿って流れて、コンプレッサのインペラの回転中心部に導かれる。これによって、仮に異物を含んだ流体がコンプレッサに流入した場合であっても、その異物はインペラの周方向速度（周速）が相対的に低いインペラの回転中心部に衝突することになる。これにより、周方向速度（周速）が相対的に高いインペラの外周部への異物の衝突が回避されるため、過給機のコンプレッサよりも上流側の吸気通路内に導入される排気ガス中に含まれる異物の衝突によるインペラの破損や摩耗を抑制することができる。
請求項５に記載の発明によれば、ガイドパイプの吸気通路径（通路断面積）を、コンプレッサのインレットの開口径（通路断面積）よりも小さく設定している。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、内燃機関より排出された排気ガス（の一部であるＥＧＲガス）は、排気ガス還流管（としてのＥＧＲガスパイプ）を経由して過給機のコンプレッサよりも上流側の吸気通路に導入される。排気ガス還流管から吸気通路に導入された排気ガスは、吸入空気（例えばエアクリーナを通過した清浄な新気）と混合された後、過給機のコンプレッサに向かう。
ここで、過給機のコンプレッサに排気ガスと吸入空気とを混合した流体を吸気通路を経由して導入する吸気管は、吸気通路の周囲を周方向に取り囲むように設置されて、排気ガス還流管をコンプレッサに接続するダクト、およびこのダクトを流通する流体の流れにダクトの壁面に沿うように（螺旋状に）旋回する（螺旋状の）旋回流を発生させる旋回流発生手段を有している。
そして、吸気管は、旋回流発生手段で発生した旋回流の外周部に導かれて流体から分離した異物を捕集する異物捕集部、およびこの異物捕集部に捕集された異物を外部に排出する異物排出手段を有している。
【００１９】
ここで、排気ガス還流管を経由して、コンプレッサに接続される吸気管に導入される排気ガス中に含まれる異物は、排気ガスと吸入空気とを混合した流体と比べて比重が大きい。このため、旋回流発生手段で発生した旋回流によって異物に作用する慣性力（旋回流の遠心力）は、流体に作用する遠心力よりも大きくなる。これによって、旋回流の遠心力により比重の大きい異物は、旋回流の外周部、つまり吸気通路の外周部に集まろうとし、比重の小さい流体は、旋回流の中心部、つまり吸気通路の中心部に集まろうとする。
したがって、旋回流発生手段で発生した旋回流によって排気ガス中に含まれる異物に遠心力が働き、異物が旋回流の外周部、つまり吸気通路の外周部に導かれる。そして、旋回流発生手段で発生した旋回流の外周部に導かれて流体から分離した異物は、異物捕集部で捕集（または堆積）した後に異物排出手段により外部（例えば吸気管外）に排出される。  以上のように、旋回流発生手段で発生した旋回流の遠心力を利用して流体から異物を効率良く分離（遠心分離）することで、異物を殆ど含まない流体を過給機のコンプレッサに流入させることができる。これによって、コンプレッサよりも上流側の吸気通路内に導入される排気ガス中に含まれる異物の衝突によるコンプレッサのインペラの破損や摩耗を抑制することができる。
【００２０】
請求項７に記載の発明によれば、旋回流発生手段で発生した旋回流の外周部に導かれて流体から分離した異物は、旋回流発生手段よりも下流側に設置された異物捕集部としての機能を有する円筒部の壁面に付着して捕集される。円筒部（異物捕集部）に捕集された異物は、円筒部で開口したスリットを通って外部（例えば吸気管外）に排出される。
請求項８に記載の発明によれば、旋回流発生手段で発生した旋回流の外周部に導かれて流体から分離した異物は、ガイドプレートによりスリットに導かれる。これにより、捕集された異物をダクトからスリットを通して外部（例えば吸気管外）に排出し易くなる。
請求項９に記載の発明によれば、ガイドプレートは、旋回流発生手段で発生した旋回流の外周部に導かれて流体から分離した異物の旋回方向に対向するように、円筒部（異物捕集部）の壁面から内側に突出している。
【００２１】
請求項１０に記載の発明によれば、旋回流発生手段は、ダクト（過給機のコンプレッサよりも上流側の吸気通路）を流通する流体の流れにダクトの壁面に沿うように（螺旋状に）旋回する（螺旋状の）旋回流を発生させる複数の固定旋回翼を有している。これらの固定旋回翼は、ダクト（例えば第１ダクト）に固定されている。
請求項１１に記載の発明によれば、旋回流発生手段は、ダクトの壁面の接線方向に吸入空気と排気ガスとを混合した流体または排気ガスを導入する流体導入流路を有している。そして、流体導入流路は、ダクトの壁面に沿うように円弧状に湾曲し、ダクトの周方向に延びる湾曲部を有している。
【００２２】
請求項１２に記載の発明によれば、旋回流発生手段は、ダクトの壁面の接線方向に吸入空気を導入する第１流体導入流路を有している。この第１流体導入流路は、ダクトの壁面に沿うように円弧状に湾曲し、ダクトの周方向に延びる第１湾曲部を有している。
また、旋回流発生手段は、ダクトの壁面の接線方向に排気ガスを導入する第２流体導入流路を有している。この第２流体導入流路は、ダクトの壁面に沿うように円弧状に湾曲し、ダクトの周方向に延びる第２湾曲部を有している。
なお、旋回流発生手段を、ダクトの周方向に延びる第１外壁、ダクトの周方向に延びる第２外壁、ダクトの周方向に延びる第１内壁、およびダクトの周方向に延びる第２内壁等により構成しても良い。そして、第１外壁は、第１湾曲部の曲がり方向外側の壁面を形成している。また、第２外壁は、第２湾曲部の曲がり方向外側の壁面を形成している。そして、第１内壁は、第１湾曲部の曲がり方向内側の壁面を形成している。また、第２内壁は、第２湾曲部の曲がり方向内側の壁面を形成している。
【００２３】
請求項１３に記載の発明によれば、第１流体導入流路は、吸入空気流方向の下流側に向かう程、第１湾曲部の曲率半径が段階的または連続的に小さくなるように形成されている。また、第２流体導入流路は、排気ガス流方向の下流側に向かう程、第２湾曲部の曲率半径が段階的または連続的に小さくなるように形成されている。
この場合、第１内壁は、第１外壁および第２外壁よりも小さい曲率半径を有している。また、第２内壁は、第１外壁および第２外壁よりも小さい曲率半径を有している。
そして、第１内壁は、第１湾曲部の曲がり方向内側の壁面に対して逆側の壁面が、第２湾曲部の曲がり方向外側の壁面となっており、この第２湾曲部の曲がり方向外側の壁面はダクトの壁面と滑らかに接続している。また、第２内壁は、第２湾曲部の曲がり方向内側の壁面に対して逆側の壁面が、第１湾曲部の曲がり方向外側の壁面となっており、この第１湾曲部の曲がり方向外側の壁面はダクトの壁面と滑らかに接続している。
【００２４】
請求項１４に記載の発明によれば、内燃機関より排出される排気ガスにより回転駆動されるタービンを有するターボ過給機（ターボチャージャ）である。このターボ過給機は、内燃機関の排気通路にタービンが配設され、内燃機関の吸気通路にコンプレッサが配設され、タービンとコンプレッサとは、回転軸により連結している。
請求項１５に記載の発明によれば、排気ガス還流管は、過給機のタービンよりも下流側の排気通路から過給機のコンプレッサよりも上流側の吸気通路に排気ガス（ＥＧＲガス）を還流させる排気ガス還流路（ＥＧＲ流路）を有するＥＧＲ排気ガス還流管である。
請求項１６に記載の発明によれば、過給機のタービンから流出した排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタを備えている。
請求項１７に記載の発明によれば、排気ガス還流管は、フィルタよりも下流側の排気通路から過給機のコンプレッサよりも上流側の吸気通路に排気ガス（ＥＧＲガス）を還流させる排気ガス還流路（ＥＧＲ流路）を有するＥＧＲ排気ガス還流管である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ＬＰＬ−ＥＧＲシステムの主要部を示した概略図である（実施例１）。
【図２】（ａ）、（ｂ）は旋回流発生装置を示した概略図、断面図である（実施例１）。
【図３】（ａ）、（ｂ）は旋回流発生装置を示した概略図、断面図である（実施例２）。
【図４】（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面図で、（ｂ）は旋回流発生装置を示した概略図である（実施例３）。
【図５】ＬＰＬ−ＥＧＲシステムの主要部を示した概略図である（実施例４）。
【図６】（ａ）はＬＰＬ−ＥＧＲシステムの主要部を示した概略図で、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である（実施例５）。
【図７】（ａ）はＬＰＬ−ＥＧＲシステムの主要部を示した概略図で、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図である（実施例６）。
【図８】エンジン制御システムを示した構成図である（実施例１）。
【図９】ＬＰＬ−ＥＧＲシステムの主要部を示した概略図である（従来の技術）。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
本発明は、過給機のコンプレッサよりも上流側の吸気通路に導入される排気ガス中に含まれる異物の衝突によるインペラの破損や摩耗を抑制するという目的を、旋回流発生手段で発生した旋回流の遠心力を利用して流体から異物を効率良く分離し、異物を殆ど含まない流体をコンプレッサに流入させることで実現した。
【実施例１】
【００２７】
［実施例１の構成］
図１および図２は本発明の実施例１を示したもので、図１はＬＰＬ−ＥＧＲシステムの主要部を示した図で、図２は旋回流発生装置を示した図である。
本実施例の内燃機関の制御装置（以下エンジン制御システムと言う）は、例えば複数の気筒を有するディーゼルエンジン等の内燃機関（以下エンジン本体Ｅと言う）より流出した排気ガスの一部であるＥＧＲガスを吸気管に再循環（還流）させる排気還流装置（内燃機関のＥＧＲ制御装置：以下ＥＧＲシステムと言う）と、このＥＧＲシステムを燃料噴射装置等の各システムと関連して制御するエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）とを備えている（図８参照）。
【００２８】
エンジン本体Ｅは、燃料が直接燃焼室内に噴射供給される直接噴射式のディーゼルエンジンが採用されている。エンジン本体Ｅは、複数の気筒（第１〜第４気筒）を有し、第１〜第４気筒が気筒配列方向に直列に配置されたシリンダブロックと、吸気管の下流端部（インテークマニホールド）および排気管の上流端部（エキゾーストマニホールド）が接続されるシリンダヘッドとを備えている。
エンジン本体Ｅのシリンダブロックの内部には、気筒配列方向に４つの燃焼室が形成されている。また、シリンダブロックの各気筒の内部に形成されるシリンダボア内には、連接棒を介してクランクシャフトに連結されたピストンが、シリンダボアの中心軸線方向に摺動自在に支持されている。
【００２９】
エンジン本体Ｅのシリンダヘッドの一方側には、各気筒毎の燃焼室に独立して接続される複数の吸気ポート（インテークポート）が設けられている。これらの各気筒毎の吸気ポートは、ポペット型の吸気バルブ（インテークバルブ）によって開閉される。エンジン本体Ｅの各気筒毎の吸気ポートには、吸気管内に形成される吸気通路（内燃機関の吸気通路）が接続されている。
エンジン本体Ｅのシリンダヘッドの他方側には、各気筒毎の燃焼室に独立して接続される複数の排気ポート（エキゾーストポート）が設けられている。これらの各気筒毎の排気ポートは、ポペット型の排気バルブ（エキゾーストバルブ）によって開閉される。エンジン本体Ｅの各気筒毎の排気ポートには、排気管内に形成される排気通路（内燃機関の排気通路）が接続されている。
【００３０】
燃料噴射装置は、ディーゼルエンジン用の燃料噴射システムとして知られるコモンレール式燃料噴射システム（蓄圧式燃料噴射装置）によって構成されている。このコモンレール式燃料噴射システムは、燃料系の低圧側である燃料タンクから低圧燃料を汲み上げるフィードポンプを内蔵した燃料噴射ポンプ（サプライポンプ）１と、このサプライポンプ１の吐出ポートから高圧燃料が導入されるコモンレール２と、このコモンレール２の各燃料出口から高圧燃料が分配供給される複数個の燃料噴射弁（インジェクタ）３とを備え、コモンレール２の内部に蓄圧された高圧燃料を各インジェクタ３を介してエンジン本体Ｅの各気筒毎の燃焼室内に噴射供給するように構成されている（図８参照）。
ここで、サプライポンプ１の燃料吐出量を制御する電磁式燃料調量弁、および複数個のインジェクタ３の開弁時期（噴射タイミング）と開弁期間（燃料噴射量）を制御する各電磁弁（インジェクタ用電磁弁）への供給電流量は、ＥＣＵによって電子制御されるように構成されている。
【００３１】
エンジン本体Ｅには、全気筒の吸気ポートに連通する吸気通路を形成する吸気管、および全気筒の排気ポートに連通する排気通路を形成する排気管が接続されている。
吸気管は、エンジン本体Ｅの各気筒毎の燃焼室内に吸入空気（新気）あるいは新気とＥＧＲガスとを混合した流体（混合流体）を供給するための吸気通路を形成するケーシング（吸気導入ダクト）である。この吸気管は、外気導入ダクト、エアクリーナ４のエアクリーナケース、インテークダクト（インテークパイプ）およびインテークマニホールド等を有している。
ここで、インテークマニホールドは、吸入空気の圧力脈動を低減するサージタンク、およびこのサージタンクの複数（各気筒毎）の空気出口部にそれぞれ接続する複数（各気筒毎）の吸気分岐管等を有するサージタンク一体型インテークマニホールドである。
【００３２】
吸気管には、外気導入ダクトから流入した外気中に含まれる不純物（塵や埃、砂等のダスト）を捕捉して取り除くエアクリーナ４、吸気通路内に螺旋状の旋回流を発生させる旋回流発生装置、吸入空気または混合流体を過給（圧縮または加圧または加速）してエンジン本体Ｅの各気筒毎の燃焼室へと送り込むターボ過給機、このターボ過給機で圧縮または加圧または加速されて高圧になり吸気温度が上昇した高圧流体（吸入空気または混合流体）を冷却するインタークーラ５、およびエンジン本体Ｅの各気筒毎の吸気ポートに導入される吸入空気の流量を調整するスロットルバルブ６等が設置されている（図８参照）。
【００３３】
排気管は、エンジン本体Ｅの各気筒毎の燃焼室より流出した排気ガスを外部に排出するための排気通路を形成するケーシング（排気導出ダクト）である。この排気管は、エキゾーストマニホールド、エキゾーストダクトおよびエキゾーストパイプ等を有している。
ここで、エキゾーストマニホールドは、エンジン本体Ｅの各気筒毎の燃焼室および排気ポートに接続する複数（各気筒毎）の排気分岐管、および各気筒毎の排気分岐管の合流部である集合部等を有している。
排気管には、ターボ過給機、このターボ過給機を通過した排気ガス中に含まれるパティキュレート（ＰＭ）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）７等が設置されている（図８参照）。
【００３４】
ＤＰＦ７は、周知の構造のセラミックス製のフィルタであり、例えばコーディエライト等の耐熱性セラミックスをハニカム構造に成形して、排気ガス流路となる多数のセルを入口側または出口側が互い違いとなるように目封じしてなる。エンジン本体Ｅから排出された排気ガスは、ＤＰＦ７の多孔性の隔壁を通過しながら下流へ流れ、その間にパティキュレート（ＰＭ）が捕集されて次第に堆積する。
なお、ＤＰＦ７よりも上流側の排気管に、酸化触媒（ＤＯＣ）が設置されていても良い。ＤＯＣは、周知の構造で、コーディエライトハニカム構造体等よりなるセラミックス製担体の表面に酸化触媒を担持してなる。ＤＯＣは、排気通路に供給される炭化水素（ＨＣ）を触媒反応により燃焼させて排気温度を上昇させ、ＤＰＦ７を昇温する。ＤＰＦ７は、金属製フィルタであっても良く、酸化触媒が担持されていても、担持されていなくても良い。あるいは酸化触媒が担持されたＤＰＦを用い、その上流にＤＯＣを設置しないシステム構成とすることもできる。
【００３５】
ターボ過給機は、排気管内に形成される排気通路の途中に配設されたタービンと、吸気管内に形成される吸気通路の途中に配設されたコンプレッサとを備え、吸入空気または混合流体を圧縮または加圧または加速してエンジン本体Ｅの各気筒毎の燃焼室へと高圧流体を送り込むターボチャージャである。
タービンは、エンジン本体Ｅより排出される排気ガスにより回転駆動されるタービンインペラ（タービンホイール）１１、およびこのタービンインペラ１１を回転自在に収容するタービンハウジング１２を有している。
コンプレッサは、タービンインペラ１１と同軸的に配設されて、タービンインペラ１１により回転駆動されるコンプレッサインペラ１３、およびこのコンプレッサインペラ１３を回転自在に収容するコンプレッサハウジング１４を有している。
【００３６】
ここで、タービンインペラ１１とコンプレッサインペラ１３とは、回転軸方向に真っ直ぐに延びるロータシャフト（回転軸）１５によって一体となって回転するように連結されている。このロータシャフト１５の回転軸方向の一端部には、複数のタービンブレードを有するタービンインペラ１１が結合されている。また、ロータシャフト１５の回転軸方向の他端部には、複数のコンプレッサブレードを有するコンプレッサインペラ１３が結合されている。
タービンインペラ１１は、ロータシャフト１５を中心にして回転する。
タービンハウジング１２は、内部にタービンインペラ１１を収容するスクロール室１６が形成されたスクロール部を有している。スクロール室１６は、タービンインペラ１１の周囲を取り囲む渦巻き状の流体流路（スクロール流路）を含んでいる。
【００３７】
タービンハウジング１２のスクロール部の上流側には、エキゾーストマニホールド側のエキゾーストダクトからタービンハウジング１２のスクロール室１６に排気ガスを流入させるためのインレットが一体的に形成されている。このインレットの内部には、エキゾーストマニホールド側のエキゾーストダクト内に形成される排気通路に接続する流体導入流路が形成されている。
タービンハウジング１２のスクロール部の下流側には、タービンハウジング１２のスクロール室１６からＤＰＦ側のエキゾーストダクトに排気ガスを流出させるためのアウトレットが一体的に形成されている。このアウトレットの内部には、ＤＰＦ側のエキゾーストダクト内に形成される排気通路に接続する流体排出流路が形成されている。
【００３８】
コンプレッサインペラ１３は、ロータシャフト１５を中心にして回転する。
コンプレッサハウジング１４は、内部にコンプレッサインペラ１３を収容するスクロール室１７が形成されたスクロール部を有している。スクロール室１７は、コンプレッサインペラ１３の周囲を取り囲む渦巻き状の流体流路（スクロール流路）を含んでいる。
コンプレッサハウジング１４のスクロール部の上流側には、コンプレッサよりもエアクリーナ側のインテークダクト（以下インテークダクト８と言う）からコンプレッサハウジング１４のスクロール室１７に吸入空気または混合流体を流入させるためのインレット１８が一体的に形成されている。このインレット１８の内部には、インテークダクト８内に形成される吸気通路に接続する流体吸込流路が形成されている。また、インレット１８の上流側端部には、インテークダクト８に接続する円筒状のダクト接続部（接合部）１９が形成されている。
コンプレッサハウジング１４のスクロール部の下流側には、コンプレッサハウジング１４のスクロール室１７からインタークーラ側のインテークダクトに高圧流体（吸入空気または混合流体）を流出させるためのアウトレットが一体的に形成されている。このアウトレットの内部には、インタークーラ側のインテークダクト内に形成される吸気通路に接続する流体吐出流路が形成されている。
【００３９】
ここで、本実施例のＥＧＲシステム（排気還流装置）は、内部に排気通路が形成された排気管と、内部に吸気通路が形成された吸気管と、ターボ過給機のタービンハウジング１２のスクロール室１６よりも上流側の排気通路（タービンよりもエキゾーストマニホールド側のエキゾーストダクト）からコンプレッサハウジング１４のスクロール室１７よりも下流側の吸気通路（コンプレッサよりもインテークマニホールド側のインテークダクト）へ高圧ＥＧＲガスを還流させる高圧排気還流装置（ＨＰＬ−ＥＧＲシステム）と、ターボ過給機のタービンハウジング１２のスクロール室１６よりも下流側の排気通路、特にＤＰＦ７よりも下流側の排気通路（ＤＰＦ７よりも下流側のエキゾーストダクト）からコンプレッサハウジング１４のスクロール室１７よりも上流側の吸気通路（インテークダクト８）へ低圧ＥＧＲガスを還流させる低圧排気還流装置（ＬＰＬ−ＥＧＲシステム）とを備えている。
【００４０】
ＨＰＬ−ＥＧＲシステムは、排気管から吸気管に高圧ＥＧＲガス（以下ＥＧＲガスとも言う）を還流させる高圧排気ガス還流管（ＨＰＬ−ＥＧＲパイプ：以下ＥＧＲガスパイプと言う）２１を有している。このＥＧＲガスパイプ２１の内部には、ターボ過給機のタービンハウジング１２のスクロール室１６よりも上流側の排気通路からコンプレッサハウジング１４のスクロール室１７よりも下流側の吸気通路に高圧ＥＧＲガスを還流させるＥＧＲガス還流路（排気ガス還流路）２２が形成されている。
ＥＧＲガスパイプ２１には、ＥＧＲガス還流路２２を流通するＥＧＲガスを冷却する高圧ＥＧＲクーラ（図示せず）、ＥＧＲガス還流路２２を流通するＥＧＲガスの流量を調整する高圧ＥＧＲ流量制御弁２３等が設置されている。なお、高圧ＥＧＲクーラを設けなくても良い。
【００４１】
ＬＰＬ−ＥＧＲシステムは、排気管から吸気管に低圧ＥＧＲガス（以下ＥＧＲガスとも言う）を還流させる低圧排気ガス還流管（ＬＰＬ−ＥＧＲパイプ：以下ＥＧＲガスパイプと言う）２４を有している。このＥＧＲガスパイプ２４の内部には、ＤＰＦ７よりも下流側の排気通路からコンプレッサハウジング１４のスクロール室１７よりも上流側の吸気通路９に低圧ＥＧＲガスを還流させるＥＧＲガス還流路（排気ガス還流路）２５を有している。
ＥＧＲガスパイプ２４には、ＥＧＲガス還流路２５を流通する低圧ＥＧＲガスを冷却する低圧ＥＧＲクーラ２６、ＥＧＲガス還流路２５を流通する低圧ＥＧＲガスの流量を調整する低圧ＥＧＲ流量制御弁２７等が設置されている。なお、低圧ＥＧＲクーラ２６を設けなくても良い。
【００４２】
ここで、本実施例の吸気管は、図１および図２に示したように、ＬＰＬ−ＥＧＲシステムのＥＧＲガスパイプ２４をコンプレッサハウジング１４のインレット１８に接続するインテークダクト８を備えている。
このインテークダクト８は、コンプレッサハウジング１４のスクロール室１７よりも上流側の吸気通路９の周囲を円周方向に取り囲むように設置されて、吸入空気または混合流体をコンプレッサハウジング１４のスクロール室１７に導入する吸気ダクトを構成している。
【００４３】
また、インテークダクト８は、互いに吸気通路径（通路断面積）が異なる２つの第１、第２ダクト３１、３２を有している。
第１ダクト３１は、第２ダクト３２よりも上流側（コンプレッサ側に対して逆側）に設置されている。また、第１ダクト３１は、第２ダクト３２よりも吸気通路径（通路断面積）が大きい大径ダクト（円筒ダクト）である。
第２ダクト３２は、第１ダクト３１よりも下流側（コンプレッサ側）に設置されている。また、第２ダクト３２は、第１ダクト３１よりも吸気通路径（通路断面積）が小さい小径ダクト（円筒ダクト）である。なお、第２ダクト３２の下流側端部および後述する異物貯留空間３４の周囲を周方向に取り囲むように設置されたタンクケース３５の内周側端部には、コンプレッサハウジング１４のインレット１８のダクト接続部１９に気密的に接続する円筒状のインレット接続部（接合部）３６が形成されている。
そして、インテークダクト８は、第１ダクト３１の吸気通路径（ダクト径）が、コンプレッサハウジング１４のインレット１８の開口径（インレット径）および第２ダクト３２の吸気通路径（ダクト径）よりも大きくなるように設定されている。
【００４４】
ここで、第１ダクト３１内に形成される第１流体流路（第１吸気通路）３７と、第２ダクト３２内に形成される第２流体流路（第２吸気通路）３８とによって、コンプレッサハウジング１４のスクロール室１７よりも上流側の吸気通路９を構成している。なお、インテークダクト８、特に第１ダクト３１には、ＥＧＲガスパイプ２４のＥＧＲガス還流路２５から第１流体流路３７にＥＧＲガスが導入される排気ガス導入部（ＥＧＲガス導入ポート）３９が形成されている。
そして、第１ダクト３１は、円筒状に形成されており、内部に第１流体流路３７を形成する円筒内面（壁面、内周面）を有している。また、第２ダクト３２は、円筒状に形成されており、内部に第２流体流路３８を形成する円筒内面（壁面、内周面）を有している。  
【００４５】
また、本実施例の吸気管は、図１および図２に示したように、インテークダクト８、特に第１ダクト３１に配設された旋回流発生装置（旋回流発生手段）、インレット接続部３６の外周部に設けられた円環状の段差、およびこの段差で流体から分離した異物を捕集する異物捕集部を有している。
旋回流発生装置は、インテークダクト８の第１ダクト３１の壁面に取り付けられた円板状のプレート４０、コンプレッサハウジング１４のスクロール室１７よりも上流側の吸気通路９を流通する流体の流れに第１ダクト３１の壁面に沿うように螺旋状に旋回する螺旋状の旋回流を発生させる複数の固定旋回翼（プロペラ）４１、およびこれらの各固定旋回翼４１を支持する支持軸４２等により構成されている。複数の固定旋回翼４１は、プレート４０に複数形成された多角形状の切り起こし片をその板厚方向の上流側および下流側に切り起こして設けられ、支持軸４２が吸気通路（第１流体流路３７）の中心軸線上に位置するように第１ダクト３１に固定されている。
【００４６】
段差には、吸気通路（第１流体流路３７）と異物貯留空間３４とを連通する円環状の段差開口部３３が形成されている。この段差開口部３３は、複数の固定旋回翼４１よりも下流側で、且つコンプレッサハウジング１４のスクロール室１７よりも上流側の吸気通路９の外周部に配設されている。また、段差開口部３３は、２つの第１、第２ダクト３１、３２間に形成されている。具体的には、第１ダクト３１の下流側端部と第２ダクト３２の上流側端部との間に形成される段差で円環状に開口している。
段差開口部３３は、インテークダクト８の途中、すなわち、比較的に吸気通路径（通路断面積）が大きい第１ダクト（大径ダクト）３１の下流端部と、比較的に吸気通路径（通路断面積）が小さい第２ダクト（小径ダクト）３２の上流端部との間に形成されている。また、段差開口部３３は、複数の固定旋回翼４１を流体が通過することによって複数の固定旋回翼４１よりも下流側に発生した旋回流の遠心力を利用して旋回流の外周部（吸気通路９の外周部）に導かれた異物を流体から分離（遠心分離）する。
【００４７】
異物捕集部は、第２ダクト３２の周囲を円周方向に取り囲むようにインテークダクト８の外周部に設置されている。この異物捕集部は、段差開口部３３で流体から分離した異物を一時的に溜める異物貯留空間３４、および第２ダクト３２のインレット接続部３６よりも外周部に突出するように形成されたタンクケース３５を有している。この異物貯留空間３４は、段差開口部３３を介して、コンプレッサハウジング１４のスクロール室１７よりも上流側の吸気通路（第１、第２流体流路３７、３８）に連通している。
タンクケース３５は、円筒状に形成されて、第２ダクト３２の外面（外周面）との間に異物貯留空間３４を形成する壁面（内周面）を有している。なお、タンクケース３５は、部分円弧状に湾曲した曲面部を有している。
【００４８】
タンクケース３５には、スリット（異物排出部）４３を介して異物排出パイプ４４が接続されている。スリット４３は、異物貯留空間３４およびタンクケース３５の重力方向（車両上下方向）の最下部となる位置近傍で開口している。異物排出パイプ４４は、スリット４３から異物回収ボックス（または排気管）に至るまで延長されている。また、異物排出パイプ４４内に形成される異物排出流路４５の途中には、ＥＧＲガス等の流体の逆流を防止する逆止弁４６が設置されている。
これらのスリット４３、異物排出パイプ４４および逆止弁４６等によって異物排出機構が構成される。この異物排出機構は、タンクケース３５の内面（壁面）に付着して捕集されたり、また、互いに凝集による自重増加によって異物貯留空間３４内における重力方向下方に位置する底面上に落下して堆積したりした異物を異物排出パイプ４４を使用して吸気管（特にコンプレッサよりもインテークマニホールド側のインテークダクト）外に排出する異物排出手段である。
【００４９】
［実施例１の作用］
次に、本実施例のエンジン制御システムの作用を図１および図２に基づいて簡単に説明する。
エンジン本体Ｅより排出された排気ガスは、インレット内に形成された流体導入流路からスクロール室１６のスクロール流路に導入される。そして、スクロール室１６のスクロール流路を通過する際に回転力を得た排気ガスは、スクロール室１６の内面に形成された流体導入口を通ってタービンインペラ１１のタービンブレードへと吹き付けられる。このようにタービンブレードに吹き付けられた排気ガスによって、タービンインペラ１１がロータシャフト１５を中心にして回転される。これにより、ロータシャフト１５が回転する。そして、タービンインペラ１１に吹き付けられた排気ガスは、タービンインペラ１１の正面側に開口した流体排出口を通って、アウトレット内に形成された流体排出流路からＤＰＦ側のエキゾーストダクトに排出される。
【００５０】
タービンインペラ１１の回転がロータシャフト１５を介してコンプレッサインペラ１３に伝達されると、コンプレッサインペラ１３が回転する。そして、コンプレッサインペラ１３が回転すると、インレット１８内に形成された流体吸込流路から、コンプレッサインペラ１３の正面側に開口した流体吸入口を通って吸入空気または混合流体が吸引される。このようにしてコンプレッサインペラ１３に吸引された吸入空気または混合流体は、コンプレッサインペラ１３のコンプレッサブレードによって圧縮または加圧または加速され、スクロール室１７のスクロール流路へと強制的に送り込まれる。そして、スクロール室１７のスクロール流路に送り込まれた高圧流体（吸入空気または混合流体）は、スクロール室１７の内面に形成された流体吐出口を通ってアウトレット内に形成された流体吐出流路に送り込まれる。そして、流体吐出流路に送り込まれた高圧流体は、インタークーラ側のインテークダクト、インタークーラ５、スロットルバルブ６を通ってエンジン本体Ｅの各気筒毎の吸気ポートおよび燃焼室へと送られる。
【００５１】
ここで、インテークダクト８の第１ダクト３１の上流側端部には、エアクリーナ４を通過した清浄な吸入空気（クリーンエア）とＥＧＲガスパイプ２４からＥＧＲガス導入ポート３９を通って導入されたＥＧＲガスとの合流部が設けられている。そして、ＥＧＲガスパイプ２４に設置された低圧ＥＧＲ流量制御弁２７が開弁している場合には、タービンハウジング１２のアウトレットよりも下流側の排気通路、特にＤＰＦ７よりも下流側の排気通路からＥＧＲガスパイプ２４のＥＧＲガス還流路２５を経由して、コンプレッサハウジング１４のスクロール室１７よりも上流側の吸気通路（特に第１ダクト３１内の第１流体流路３７）にＥＧＲガスが導入される。
そして、第１ダクト３１の第１流体流路３７内でＥＧＲガスと吸入空気とが混合されて混合流体となる。この混合流体は、第１ダクト３１の第１流体流路３７の途中に配設された複数の固定旋回翼４１を通過すると、混合流体の流れに第１ダクト３１の壁面に沿うよに螺旋状に旋回する螺旋状の旋回流が発生する。
【００５２】
ここで、タービンハウジング１２のアウトレットよりも下流側の排気通路、特にＤＰＦ７よりも下流側の排気通路からＥＧＲガスパイプ２４のＥＧＲガス還流路２５を経由して、コンプレッサハウジング１４のスクロール室１７よりも上流側の吸気通路（特に第１ダクト３１内の第１流体流路３７）に導入されるＥＧＲガス中に含まれる異物（例えばカーボン微粒子、凝縮水、氷結、ＤＰＦ７が破損した際の破片等）は、エアクリーナ４を通過した清浄な吸入空気（クリーンエア）とＥＧＲガスパイプ２４からＥＧＲガス導入ポート３９を通って導入されたＥＧＲガスとを混合した流体（混合流体）と比べて比重が大きい。このため、混合流体の旋回流によって異物に作用する慣性力（旋回流の遠心力）は、混合流体に作用する遠心力よりも大きくなる。
これにより、旋回流の遠心力により比重の大きい異物（カーボン微粒子、凝縮水、氷結、ＤＰＦ７が破損した際の破片等）は、旋回流の外周部、つまり吸気通路（特に第１ダクト３１内の第１流体流路３７）の外周部に集まろうとし、比重の小さい混合流体（吸入空気、ＥＧＲガス等）は、旋回流の中心部、つまり吸気通路（特に第１ダクト３１内の第１流体流路３７）の中心部に集まろうとする。
【００５３】
したがって、異物は、円筒状の第１ダクト３１の壁面（内周面）に沿って螺旋状に旋回しながら第１ダクト３１の出口端部に到達する。そして、第１ダクト３１の出口端部に到達した異物は、旋回流の遠心力によって外周部に飛ばされ、流路径（通路径）の異なる２つの第１、第２ダクト３１、３２間に形成された円環状の段差開口部３３を通って異物貯留空間３４に流入する。そして、混合流体の旋回流により混合流体から遠心分離して、異物貯留空間３４に流入した異物は、インテークダクト８の第２ダクト３２の周囲をタンクケース３５の内面（壁面）に沿うように異物貯留空間３４の円周方向に旋回する。そして、異物貯留空間３４内を旋回する異物は、旋回流の遠心力によって外周部に飛ばされ、タンクケース３５の内面（壁面）に付着して捕集されたり、また、互いに凝集による自重増加によって異物貯留空間３４内における重力方向下方に位置する底面上に落下して堆積したりする。
そして、タンクケース３５内で捕集または堆積した異物は、異物排出パイプ４４を通って吸気管（特にコンプレッサよりもインテークマニホールド側のインテークダクト）外に設置された異物回収ボックスに回収される。
【００５４】
［実施例１の効果］
以上のように、本実施例のＥＧＲシステム、特にＬＰＬ−ＥＧＲシステムにおいては、インテークダクト８の第１ダクト３１の吸気通路径（ダクト径）を、ターボ過給機のコンプレッサハウジング１４のインレット１８の開口径（インレット径）およびインテークダクト８の第２ダクト３２の吸気通路径（ダクト径）よりも大きくすることで、インテークダクト８の途中、つまり第１ダクト３１の下流側端部と第２ダクト３２の上流側端部との間に段差開口部３３を設けている。
そして、インテークダクト８のインレット接続部３６の外周部に異物貯留空間３４およびタンクケース３５を設けている。すなわち、インレット接続部３６よりも外周部に突出するように、しかもインテークダクト８の第２ダクト３２の周囲を円周方向に取り囲むように異物貯留空間３４およびタンクケース３５を設けている。
そして、タンクケース３５の内部空間である異物貯留空間３４は、スリット（異物排出部）４３および逆止弁４６を経て異物排出流路４５に接続されている。これにより、異物貯留空間３４内に捕集された異物は、スリット４３および逆止弁４６を通って吸気管（特にコンプレッサよりもインテークマニホールド側のインテークダクト）外に排出される。  
【００５５】
これによって、複数の固定旋回翼４１等により構成される旋回流発生装置で発生した旋回流によってＥＧＲガス中に含まれる異物（例えばカーボン微粒子、凝縮水、氷結、ＤＰＦ７の破損に伴う破片等）に遠心力が働き、異物が旋回流の外周部、つまり吸気通路９の外周部に導かれる。そして、インテークダクト８の途中、つまり２つの第１、第２ダクト３１、３２間に設けた段差開口部３３で異物が流体から分離される。この段差開口部３３で流体から分離した異物は、タンクケース３５の内面（壁面）に付着して捕集されたり、また、互いに凝集による自重増加によって異物貯留空間３４内における重力方向下方に位置する底面上に落下して堆積したりする。そして、タンクケース３５内で捕集または堆積した異物は、異物排出パイプ４４を通って吸気管（特にコンプレッサよりもインテークマニホールド側のインテークダクト）外に排出される。
【００５６】
したがって、旋回流発生装置で発生した旋回流の遠心力を利用して流体から異物を効率良く分離（遠心分離）することができるので、例えばカーボン微粒子、凝縮水、氷結、ＤＰＦ７の破損に伴う破片等の異物を殆ど含まない流体をターボ過給機のコンプレッサハウジング１４内に形成されるスクロール室１７、つまりコンプレッサインペラ１３を回転自在に収容するスクロール室１７に流入させることができる。これによって、コンプレッサハウジング１４のスクロール室１７よりも上流側の吸気通路（第１、第２流体流路３７、３８）内に導入されるＥＧＲガス中に含まれる異物の衝突によるコンプレッサインペラ１３の破損や摩耗を抑制することができる。
【００５７】
なお、タンクケース３５内で捕集または堆積した異物を定期的に異物排出パイプ４４を通って吸気管外に設置された排気管に戻すようにしても良い。この場合、排気管に設置された排気ガス制御弁により合流部の排気圧力が低くなるように排気通路を絞るようにする。そして、タンクケース３５内で捕集または堆積した異物を排気管に戻す場合、スリット４３を異物貯留空間３４およびタンクケース３５の重力方向（車両上下方向）の最下部となる位置近傍で開口させる必要はなく、タンクケース３５の円周方向（吸気通路９の中心軸線の周囲を円周方向に取り囲む方向）のいずれの箇所でスリットが開口しても構わない。
また、タンクケース３５内で捕集または堆積した異物をコンプレッサインペラ１３よりも下流側の吸気通路に送り込むようにしても良い。
【実施例２】
【００５８】
図３は本発明の実施例２を示したもので、図３は旋回流発生装置を示した図である。
本実施例の吸気管は、ターボ過給機のコンプレッサハウジング１４のインレット１８に接続される円筒状のインテークダクト８を有している。
このインテークダクト８は、コンプレッサハウジング１４のスクロール室１７よりも上流側の吸気通路９、特に吸入空気とＥＧＲガスとの合流部１０の周囲を取り囲むように設置されている。そして、インテークダクト８には、吸気通路９を流通するＥＧＲガス等の流体の流れにインテークダクト８の壁面（円筒内面）に沿うように螺旋状に旋回する螺旋状の旋回流を発生させる旋回流発生装置が設置されている。
【００５９】
また、インテークダクト８には、ＥＧＲガスパイプ２４の下流端に接続するＥＧＲ導入パイプ５１が形成されている。このＥＧＲ導入パイプ５１には、ＥＧＲガスパイプ２４内に形成されるＥＧＲガス還流路２５の下流端に接続するＥＧＲガス導入流路５２、およびこのＥＧＲガス導入流路５２から吸気通路９、特に合流部１０にＥＧＲガスを導入するＥＧＲガス導入口（ＥＧＲガス導入ポート）５３が形成されている。
ここで、本実施例の旋回流発生装置は、ＥＧＲ導入パイプ５１内に形成されるＥＧＲガス導入流路５２等により構成されている。このＥＧＲガス導入流路５２は、インテークダクト８の壁面の接線方向にＥＧＲガスを導入する流体導入流路である。ＥＧＲガス導入流路５２は、ダクト８の壁面の接線方向に真っ直ぐに延びるストレート部（直線流路）５４、およびインテークダクト８の壁面に沿うように円弧状に湾曲し、インテークダクト８の円周方向に延びる湾曲部（曲線流路）５５を有している。
【００６０】
以上のように、本実施例のＥＧＲシステム、特にＬＰＬ−ＥＧＲシステムにおいては、ＥＧＲ導入パイプ５１内に形成されるＥＧＲガス導入流路５２がインテークダクト８の壁面の接線方向に延長されている。これにより、ＥＧＲガスパイプ２４のＥＧＲガス還流路２５からＥＧＲガス導入流路５２を経由して吸気通路９内に導入されるＥＧＲガスは、ＥＧＲガス導入ポート５３から吸気通路９内に流出した際に、インテークダクト８の壁面に沿うように吸気通路９の円周方向に旋回する。この吸気通路９内に形成されるＥＧＲガスの旋回流により、ＥＧＲガス中に含まれる異物がその遠心力を利用してＥＧＲガスより分離する。
ここで、実施例１の旋回流発生装置（複数の固定旋回翼４１）の代わりに本実施例の旋回流発生装置を採用しても良い。
また、本実施例では、流体導入流路として、インテークダクト８の壁面の接線方向にＥＧＲガスを導入するＥＧＲガス導入流路５２を採用しているが、流体導入流路として、インテークダクト８の壁面の接線方向に吸入空気（新気）とＥＧＲガスとを混合した流体（混合流体）を導入する流体導入流路を採用しても良い。
【実施例３】
【００６１】
図４は本発明の実施例３を示したもので、図４は旋回流発生装置を示した図である。
本実施例の吸気管は、ターボ過給機のコンプレッサハウジング１４のインレット１８に接続される円筒状のインテークダクト８を有している。
このインテークダクト８は、コンプレッサハウジング１４のスクロール室１７よりも上流側の吸気通路９、特に吸入空気とＥＧＲガスとの合流部１０の周囲を取り囲むように設置されている。そして、インテークダクト８には、吸気通路９を流通するＥＧＲガス等の流体の流れにインテークダクト８の壁面（円筒内面）に沿うように螺旋状に旋回する螺旋状の旋回流を発生させる旋回流発生装置が設置されている。
インテークダクト８には、エアクリーナ４のエアクリーナケースから延びるエアクリーナ側のインテークダクトの下流端に接続する第１流体導入パイプ５６が形成されている。また、インテークダクト８には、ＥＧＲガスパイプ２４の下流端に接続する第２流体導入パイプ５７が形成されている。
【００６２】
ここで、本実施例の旋回流発生装置は、インテークダクト８の壁面の接線方向に吸入空気（新気）を導入する第１流体導入流路６１、およびインテークダクト８の壁面の接線方向にＥＧＲガスを導入する第２流体導入流路６２を有している。
第１流体導入流路６１は、インテークダクト８の壁面の接線方向に真っ直ぐに延びる第１ストレート部（直線流路）６３、およびインテークダクト８の壁面に沿うように円弧状に湾曲し、インテークダクト８の円周方向に延びる第１湾曲部（曲線流路）６４、６５を有している。なお、第１流体導入流路６１の中で第１ストレート部６３および第１湾曲部６４は、第１流体導入パイプ５６内に形成される。
第２流体導入流路６２は、インテークダクト８の壁面の接線方向に真っ直ぐに延びる第２ストレート部（直線流路）６６、およびインテークダクト８の壁面に沿うように円弧状に湾曲し、インテークダクト８の円周方向に延びる第２湾曲部（曲線流路）６７、６８を有している。なお、第２流体導入流路６２の中で第２ストレート部６６および第２湾曲部６７は、第２流体導入パイプ５７内に形成される。
【００６３】
そして、旋回流発生装置は、第１湾曲部６４の曲がり方向外側の壁面を形成し、且つインテークダクト８の円周方向に延びる第１外壁７１、第２湾曲部６７の曲がり方向外側の壁面を形成し、且つインテークダクト８の円周方向に延びる第２外壁７２、第１湾曲部６４の曲がり方向内側の壁面を形成し、且つインテークダクト８の円周方向に延びる第１内壁７３、および第２湾曲部６７の曲がり方向内側の壁面を形成し、且つインテークダクト８の円周方向に延びる第２内壁７４を有している。
第１内壁７３は、第１外壁７１および第２外壁７２よりも小さい曲率半径を有している。この第１内壁７３は、第１湾曲部６４の曲がり方向内側の壁面に対して逆側の壁面が、第２湾曲部６８の曲がり方向外側の壁面となっており、この第２湾曲部６８の曲がり方向外側の壁面はインテークダクト８の壁面と滑らかに接続している。なお、第１内壁７３は、第２湾曲部６８の曲がり方向外側の壁面を形成する。
【００６４】
第２内壁７４は、第１外壁７１および第２外壁７２よりも小さい曲率半径を有している。この第２内壁７４は、第２湾曲部６７の曲がり方向内側の壁面に対して逆側の壁面が、第１湾曲部６５の曲がり方向外側の壁面となっており、この第１湾曲部６５の曲がり方向外側の壁面はインテークダクト８の壁面と滑らかに接続している。なお、第２内壁７４は、第１湾曲部６５の曲がり方向外側の壁面を形成する。
以上により、第１流体導入流路６１は、吸気流方向の下流側に向かう程、第１湾曲部６４、６５の曲率半径が段階的に小さくなるように形成されている。また、第２流体導入流路６２は、ＥＧＲガス流方向の下流側に向かう程、第２湾曲部６７、６８の曲率半径が段階的または連続的に小さくなるように形成されている。
【００６５】
以上のように、本実施例のＥＧＲシステム、特にＬＰＬ−ＥＧＲシステムにおいては、２つの第１、第２流体導入流路６１、６２がインテークダクト８の壁面の接線方向に延長されており、しかも吸気通路９の中心部に向かう程、曲率半径が小さくなるように構成されている。
これにより、２つの第１、第２流体導入流路６１、６２から吸気通路９の合流部１０内に導入される吸入空気およびＥＧＲガスは、インテークダクト８の壁面に沿うように吸気通路９の円周方向に旋回する。このとき、２つの第１、第２流体導入流路６１、６２が吸気通路９の中心部に向かう程、曲率半径がきつくなっているので、旋回流の遠心力を実施例１及び２よりも稼ぐ（強化する）ことができる。また、吸入空気側の第１外壁７１および第１内壁７３とＥＧＲガス側の第２外壁７２および第２内壁７４とを効率良く利用しているので、吸入空気とＥＧＲガスとを良好に混合させることが可能な合流部１０を形成するのに必要なダクト材料を減らすことができる。
ここで、実施例１の旋回流発生装置（複数の固定旋回翼４１）の代わりに本実施例の旋回流発生装置を採用しても良い。
【実施例４】
【００６６】
図５は本発明の実施例４を示したもので、図５はＬＰＬ−ＥＧＲシステムの主要部を示した図である。
本実施例のインテークダクト８は、ターボ過給機のコンプレッサハウジング１４のスクロール室１７よりも上流側の吸気通路９の周囲を円周方向に取り囲むように設置されている。このインテークダクト８には、異物貯留空間３４の周囲を周方向に取り囲むようにタンクケース３５が設置されている。このタンクケース３５は、旋回流発生装置を配設した第１ダクト３１の下流端部に接続されている。そして、タンクケース３５の湾曲部には、コンプレッサハウジング１４のインレット１８のダクト接続部１９に気密的に接続する円筒状のインレット接続部（接合部）３６が形成されている。
また、インテークダクト８、特に第２ダクト３２またはタンクケース３５の内周側端部には、実施例１〜３のうちのいずれかの旋回流発生装置で発生した螺旋状の旋回流の中心部に集まった流体を、コンプレッサインペラ１３の回転中心部に導く円筒状のガイドパイプ４７が形成されている。
【００６７】
ガイドパイプ４７の内部には、コンプレッサインペラ１３の回転中心部に流体を誘導するための流体流路４８が形成されている。ここで、ガイドパイプ４７の吸気通路径（通路断面積）は、コンプレッサハウジング１４のインレット１８の開口径よりも小さく設定されている。また、本実施例では、コンプレッサハウジング１４のインレット１８の流体吸込流路の中心軸線と、インテークダクト８のガイドパイプ４７（第２ダクト３２と一体的に形成されていても良い）の流体流路４８の中心軸線とを同軸とし、ガイドパイプ４７の外周面とインレット１８の内周面との間に円筒空間が形成されるようにインレット１８の内部にガイドパイプ４７を差し込むように構成されている。
つまり、コンプレッサインペラ１３の直前まで、旋回流発生装置で発生した旋回流の遠心力で分離できなかった異物をガイドパイプ４７によりコンプレッサインペラ１３の回転中心部に導くことができる。
【００６８】
以上のように、本実施例のＥＧＲシステム、特にＬＰＬ−ＥＧＲシステムにおいては、インテークダクト８のタンクケース３５の湾曲部にガイドパイプ４７を設けたことにより、旋回流発生装置で発生した旋回流の中心部、つまり吸気通路９の中心部に集まった流体が、ガイドパイプ４７の円筒内面（壁面）に沿って流れて、コンプレッサインペラ１３の回転中心部に導かれる。これによって、仮に異物を含んだ流体がコンプレッサハウジング１４のスクロール室１７に流入した場合であっても、その異物はコンプレッサインペラ１３の周方向速度（周速）が相対的に低いコンプレッサインペラ１３の回転中心部に衝突することになる。これにより、周方向速度（周速）が相対的に高いインペラ外周部への異物の衝突が回避されるため、コンプレッサハウジング１４のスクロール室１７よりも上流側の吸気通路９内に導入されるＥＧＲガス中に含まれる異物の衝突によるコンプレッサインペラ１３の破損や摩耗を抑制することができる。
【実施例５】
【００６９】
図６は本発明の実施例５を示したもので、図６はＬＰＬ−ＥＧＲシステムの主要部を示した図である。
本実施例の吸気管は、ターボ過給機のコンプレッサハウジング１４のスクロール室１７よりも上流側の吸気通路９の周囲を円周方向に取り囲むように設置されたインテークダクト８と、吸気通路９を流通する流体の流れにインテークダクト８の壁面に沿うように螺旋状に旋回する螺旋状の旋回流を発生させる旋回流発生装置（実施例１〜３のうちのいずれかの旋回流発生装置）を有している。
インテークダクト８は、旋回流発生装置よりも下流側に設置されて、内部に吸気通路９を形成する円筒内面（壁面）が形成された円筒部（円筒状の外壁）７５を有している。この円筒部７５の壁面は、旋回流発生装置で発生した旋回流の外周部に導かれて流体から分離した異物を捕集する異物捕集部としての機能を有している。なお、旋回流発生装置で発生した旋回流の外周部に導かれて流体から分離した異物は、円筒部７５の円筒内面（壁面）に付着して捕集されたり、また、互いに凝集による自重増加によって吸気通路９内における重力方向下方に位置する底面上に落下して堆積したりして、円筒部７５の壁面に捕集される。
【００７０】
インテークダクト８の円筒部７５の下流側端部には、コンプレッサハウジング１４のインレット１８のダクト接続部１９に気密的に接続する円筒状のインレット接続部（接合部）３６が形成されている。このインレット接続部３６近傍には、スリット（異物排出部）７６を介して異物排出パイプ７７が接続されている。スリット７６は、吸気通路９および円筒部７５の重力方向（車両上下方向）の最下部となる位置近傍で開口している。異物排出パイプ７７は、スリット７６から異物回収ボックス（または排気管）に至るまで延長されている。なお、実施例１と同様に、異物排出パイプ７７内に形成される異物排出流路７８の途中に、ＥＧＲガス等の流体の逆流を防止する逆止弁を設置しても良い。
これらのスリット７６、異物排出パイプ７７および逆止弁等によって異物排出機構が構成される。この異物排出機構は、円筒部７５の円筒内面（壁面）に付着して捕集されたり、また、互いに凝集による自重増加によって吸気通路９内における重力方向下方に位置する底面上に落下して堆積したりした異物を異物排出パイプ７７を使用して吸気管（特にコンプレッサよりもインテークマニホールド側のインテークダクト）外に排出する異物排出手段である。
【００７１】
以上のように、本実施例のＥＧＲシステム、特にＬＰＬ−ＥＧＲシステムにおいては、旋回流発生装置で発生した旋回流によってＥＧＲガス中に含まれる異物に遠心力が働き、異物が旋回流の外周部、つまり吸気通路９の外周部に導かれる。そして、旋回流発生装置で発生した旋回流の外周部に導かれて流体から分離した異物は、インテークダクト８の円筒部７５の円筒内面（壁面）に付着して捕集されたり、また、互いに凝集による自重増加によって吸気通路９内における重力方向下方に位置する底面上に落下して堆積したりする。そして、円筒部７５内で捕集または堆積した異物は、異物排出パイプ７７を通って吸気管（特にコンプレッサよりもインテークマニホールド側のインテークダクト）外に排出される。
【００７２】
したがって、旋回流発生装置で発生した旋回流の遠心力を利用して流体から異物を効率良く分離（遠心分離）することで、異物を殆ど含まない流体をターボ過給機のコンプレッサハウジング１３内に形成されるスクロール室１７、つまりコンプレッサインペラ１３を回転自在に収容するスクロール室１７に流入させることができる。これによって、コンプレッサハウジング１４のスクロール室１７よりも上流側の吸気通路９内に導入されるＥＧＲガス中に含まれる異物の衝突によるコンプレッサインペラ１３の破損や摩耗を抑制することができる。
【００７３】
なお、円筒部７５内で捕集または堆積した異物を定期的に異物排出パイプ７７を通って吸気管外に設置された排気管に戻すようにしても良い。この場合、排気管に設置された排気ガス制御弁により合流部の排気圧力が低くなるように排気通路を絞るようにする。そして、円筒部７５内で捕集または堆積した異物を排気管に戻す場合、スリット７６を吸気通路９および円筒部７５の重力方向（車両上下方向）の最下部となる位置近傍で開口させる必要はなく、円筒部７５の円周方向（吸気通路９の中心軸線の周囲を円周方向に取り囲む方向）のいずれの箇所でスリット７６が開口しても構わない。
また、円筒部７５内で捕集または堆積した異物をコンプレッサインペラ１３よりも下流側の吸気通路に送り込むようにしても良い。
【実施例６】
【００７４】
図７は本発明の実施例６を示したもので、図７はＬＰＬ−ＥＧＲシステムの主要部を示した図である。
本実施例のインテークダクト８の円筒部７５には、旋回流発生装置で発生した旋回流の外周部に導かれた異物をスリット７６に導くガイドプレート７９が設置されている。このガイドプレート７９は、旋回流発生装置で発生した旋回流の外周部に導かれた異物の旋回方向に対向するように、円筒部７５の円筒内面（壁面）から内側に突出している。
以上のように、本実施例のＥＧＲシステム、特にＬＰＬ−ＥＧＲシステムにおいては、実施例５の構造に加えて、スリット７６の上部にガイドプレート７９を設けているので、流体から分離した異物の排出効率を上げることができる。
旋回流発生装置で発生した旋回流による流体の回転方向に対向させてスリット７６近傍にガイドプレート７９を設けているので、旋回流発生装置で発生した旋回流の外周部に導かれた異物がガイドプレート７９に衝突して、流体から効率良く分離される。また、コンプレッサインペラ１３の回転軸方向（吸気流方向）に対して垂直方向にガイドプレート７９を配置することで、ＥＧＲガスを含む吸入空気の圧力損失を抑えることができる。
【００７５】
［変形例］
本実施例では、ターボ過給機のコンプレッサハウジング１４のスクロール室１７よりも上流側の吸気通路９を流通する流体（ＥＧＲガスのみでも良い）の流れにインテークダクト８の円筒内面（壁面）に沿うように螺旋状に旋回する螺旋状の旋回流を発生させ、この旋回流により流体から異物を遠心分離する旋回流発生装置をインテークダクト８に設けているが、旋回流発生装置をＥＧＲガスパイプ２４に設けて、ＥＧＲガスの旋回流をターボ過給機のコンプレッサハウジング１４のスクロール室１７よりも上流側の吸気通路９内に導入するようにしても良い。
また、内燃機関（エンジン本体Ｅ）として、ガソリンエンジンを用いても良い。また、内燃機関（エンジン本体Ｅ）として、多気筒エンジンだけでなく、単気筒エンジンを用いても良い。
【００７６】
本実施例では、過給機として、内燃機関（エンジン本体Ｅ）の排気エネルギーを利用して、エンジン本体Ｅの各気筒毎の燃焼室内に吸入される吸入空気を過給するターボ過給機（ターボチャージャ）を採用した例を説明したが、過給機として、ターボ過給機の回転軸（ロータシャフト１５）を回転駆動するアシストモータ付きのターボ過給機（ターボチャージャ）を採用しても良い。あるいはモータの駆動トルクを利用して、エンジン本体Ｅの各気筒毎の燃焼室内に吸入される吸入空気を過給する電動機付き過給機（スーパーチャージャ）を採用しても良い。また、過給機として、コンプレッサのみで過給機を構成した電動コンプレッサを用いても良い。
【００７７】
本実施例では、ＥＧＲガスパイプ２１の途中に高圧ＥＧＲクーラを設置しているが、ＥＧＲガスパイプ２１の途中に高圧ＥＧＲクーラを迂回（バイパス）するバイパス配管を接続しても良い。この場合、バイパス配管内に形成されるＥＧＲガス還流路を開閉する流路切替弁を設置しても良い。
本実施例では、ＥＧＲガスパイプ２４の途中に低圧ＥＧＲクーラ２６を設置しているが、ＥＧＲガスパイプ２４の途中に低圧ＥＧＲクーラ２６を迂回（バイパス）するバイパス配管を接続しても良い。この場合、バイパス配管内に形成されるＥＧＲガス還流路を開閉する流路切替弁を設置しても良い。
【符号の説明】
【００７８】
Ｅ  エンジン本体（内燃機関）
７  ＤＰＦ（フィルタ）
８  インテークダクト
９  吸気通路
１３  コンプレッサインペラ
１５  ロータシャフト（回転軸）
１７  スクロール室
１８  インレット
２４  ＥＧＲガスパイプ（排気ガス還流管）
３１  第１ダクト
３２  第２ダクト
３３  段差開口部
３４  異物貯留空間
３５  タンクケース
３６  インレット接続部
４１  固定旋回翼（旋回流発生手段）
４３  スリット（異物排出手段、異物排出部）
４４  異物排出パイプ（異物排出手段）
４５  異物排出流路（異物排出手段）
４６  逆止弁（異物排出手段）
４７  ガイドパイプ
５１  ＥＧＲ導入パイプ（旋回流発生手段）
５２  ＥＧＲガス導入流路（旋回流発生手段、流体導入流路）
５４  ストレート部（旋回流発生手段）
５５  湾曲部（旋回流発生手段）
５６  第１流体導入パイプ（旋回流発生手段）
５７  第２流体導入パイプ（旋回流発生手段）
６１  第１流体導入流路（旋回流発生手段）
６２  第２流体導入流路（旋回流発生手段）
６３  第１ストレート部（旋回流発生手段）
６４  第１湾曲部（旋回流発生手段）
６５  第１湾曲部（旋回流発生手段）
６６  第２ストレート部（旋回流発生手段）
６７  第２湾曲部（旋回流発生手段）
６８  第２湾曲部（旋回流発生手段）
７１  第１外壁（旋回流発生手段）
７２  第２外壁（旋回流発生手段）
７３  第１内壁（旋回流発生手段）
７４  第２内壁（旋回流発生手段）
７５  円筒部
７６  スリット（異物排出手段、異物排出部）
７９  ガイドプレート
【図１】
2011021561.tif 000003
【図２】
2011021561.tif 000004
【図３】
2011021561.tif 000005
【図４】
2011021561.tif 000006
【図５】
2011021561.tif 000007
【図６】
2011021561.tif 000008
【図７】
2011021561.tif 000009
【図８】
2011021561.tif 000010
【図９】
2011021561.tif 000011