(57)【要約】【課題】ＥＧＲクーラ内におけるデポジットの付着堆積を防止し得るＥＧＲ装置を提供することを目的とする。【解決手段】排気マニホールド２における異なる位置から相互に排気干渉させないように還流ガス４’を夫々抜き出してＥＧＲクーラ７の入口７ａに導く二系統のＥＧＲ分岐管８，９と、前記ＥＧＲクーラ７の出口７ｂから導いた還流ガス４’を開度調節可能なＥＧＲバルブ１０を介し吸気管６（吸気系路）に導くＥＧＲ合流管１１とによりＥＧＲライン５を構成したＥＧＲ装置に関し、前記ＥＧＲ合流管１１における前記ＥＧＲクーラ７の出口７ｂから前記ＥＧＲバルブ１０までの範囲を前記各ＥＧＲ分岐管８，９からの環流ガス４’の流れを分割したまま導き得るよう仕切板１４により区画する。【選択図】図１
2015166563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気マニホールドにおける異なる位置から相互に排気干渉させないように還流ガスを夫々抜き出してＥＧＲクーラの入口に導く二系統のＥＧＲ分岐管と、前記ＥＧＲクーラの出口から導いた還流ガスを開度調節可能なＥＧＲバルブを介し吸気系路に導くＥＧＲ合流管とによりＥＧＲラインを構成したＥＧＲ装置であって、前記ＥＧＲ合流管における前記ＥＧＲクーラの出口から前記ＥＧＲバルブまでの範囲を前記各ＥＧＲ分岐管からの環流ガスの流れを分割したまま導き得るよう仕切板により区画したことを特徴とするＥＧＲ装置。
【請求項２】
前記ＥＧＲバルブがバタフライ型の弁体を傾動して開度を変更する形式を採用しており、該弁体が全開時に前記仕切板の下流側端に沿う平行な姿勢を成し且つ該仕切板の下流側端が前記弁体の傾動軸に近接する位置まで延びて全閉時における前記傾動軸と前記仕切板の下流側端との隙間からの環流ガスの通り抜けを抑制し得るように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のＥＧＲ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＧＲ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のエンジン等では、排気側から排気ガスの一部を還流ガスとして抜き出して吸気側へと戻し、その吸気側に戻された還流ガスでエンジン内での燃料の燃焼を抑制させて燃焼温度を下げることによりＮＯxの発生を低減するようにした、いわゆるＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置を備えて排気ガス再循環を実施するようにしたものがある。
【０００３】
この際、エンジンに再循環する還流ガスを途中で冷却すると、該還流ガスの温度が下がり且つその容積が小さくなることにより、エンジンの出力を余り低下させずに燃焼温度を低下して効果的にＮＯxの発生を低減させることができるため、還流ガスを再循環する系路の途中には、シェルアンドチューブ型のＥＧＲクーラが装備されているのが一般的である。
【０００４】
図４は従来におけるＥＧＲ装置の一例を示すもので、図中１はエンジン、２は該エンジン１の各気筒３から排出される排気ガス４を集める排気マニホールド、５は該排気マニホールド２から抜き出した排気ガス４の一部を還流ガス４’として吸気管６へと再循環せしめるＥＧＲライン、７は該ＥＧＲライン５の途中に装備されて前記還流ガス４’を冷却水との熱交換により水冷するＥＧＲクーラを示している。
【０００５】
前記ＥＧＲライン５は、前記排気マニホールド２における異なる位置から還流ガス４’を夫々抜き出してＥＧＲクーラ７の入口７ａに導く二系統のＥＧＲ分岐管８，９と、前記ＥＧＲクーラ７の出口７ｂから出た還流ガス４’を開度調節可能なＥＧＲバルブ１０を介し吸気管６へ導くＥＧＲ合流管１１とにより構成されている。
【０００６】
即ち、ここに図示している例の場合には、エンジン１の各気筒３から異なるタイミングで排出される排気ガス４が排気干渉を起こさないよう排気期間が相互に離れた気筒３を二つのグループに分け、該各グループからの排気ガス４を二系統のＥＧＲ分岐管８，９により別個に還流ガス４’として抜き出してＥＧＲクーラ７に導くことにより、各系統の還流ガス４’を相互に排気干渉させることなく夫々の排気脈動を効果的に利用してＥＧＲクーラ７に導入し易くしている。
【０００７】
尚、図４中における符号１２は吸気管６内を流れる吸気を示し、該吸気１２に対し前記ＥＧＲ合流管１１からの還流ガス４’が混合されて吸気マニホールド１３を介しエンジン１の各気筒３へと導かれるようになっている。
【０００８】
このように排気マニホールド２から還流ガス４’を二系統に分けて抜き出すようにしたＥＧＲ装置に関連する先行技術文献情報としては下記の特許文献１等がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−２１８１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、斯かる従来構造においては、図５に示す如きＥＧＲバルブ１０の全閉時に、行き場を失った各系統の還流ガス４’が、排気脈動によりＥＧＲクーラ７内を行ったり来たりする動きを繰り返してＥＧＲクーラ７内で過冷却される結果、ＥＧＲクーラ７内におけるデポジット（不完全燃焼生成物）の付着堆積が促進されてＥＧＲクーラ７の効率低下や詰まりを招く虞れがあった。
【００１１】
即ち、二系統に分けられたＥＧＲ分岐管８，９は、ＥＧＲクーラ７の出側のＥＧＲ合流管１１まで至って初めて相互間が連通するようになっているので、ＥＧＲ分岐管８，９の何れか一方に導入された還流ガス４’は、ＥＧＲクーラ７の出側でＥＧＲ分岐管８，９の他方に折り返す動きを成し、これが排気脈動により交互に行われることでＥＧＲクーラ７内を行ったり来たりする動きが繰り返されることになる。
【００１２】
そして、ＥＧＲクーラ７内で還流ガス４’が行ったり来たりして過冷却されると、ここに燃料由来の高沸点炭化水素成分から成るＳＯＦ分（Soluble Organic Fraction：可溶性有機成分）等が揮発しないままウェットな状態で残留し、ここに流速の低い還流ガス４’の流れに乗り切れない煤分が付着して、そのままデポジットとして成長することになる。
【００１３】
また、このようなＥＧＲクーラ７内におけるデポジットの付着堆積を防止する観点からすれば、前記ＥＧＲクーラ７の入側にＥＧＲバルブ１０を移設することも考えられるが、温度条件の厳しいＥＧＲクーラ７の入側へのＥＧＲバルブ１０の移設は、その耐熱性や制御性に問題があり、高いコストをかけて熱対策を施した特別なＥＧＲバルブとしなければ実現できないという事情がある。
【００１４】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、ＥＧＲクーラ内におけるデポジットの付着堆積を防止し得るＥＧＲ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】
【００１５】
本発明は、排気マニホールドにおける異なる位置から相互に排気干渉させないように還流ガスを夫々抜き出してＥＧＲクーラの入口に導く二系統のＥＧＲ分岐管と、前記ＥＧＲクーラの出口から導いた還流ガスを開度調節可能なＥＧＲバルブを介し吸気系路に導くＥＧＲ合流管とによりＥＧＲラインを構成したＥＧＲ装置であって、前記ＥＧＲ合流管における前記ＥＧＲクーラの出口から前記ＥＧＲバルブまでの範囲を前記各ＥＧＲ分岐管からの環流ガスの流れを分割したまま導き得るよう仕切板により区画したことを特徴とするものである。
【００１６】
而して、このようにすれば、ＥＧＲバルブを所要の開度で開けた場合に、各ＥＧＲ分岐管からＥＧＲクーラに導入された環流ガスが、前記ＥＧＲクーラを経た後も仕切板により流れを分割されたままＥＧＲバルブに到り、該ＥＧＲバルブを通過してから合流されて吸気系路に導かれることになる。
【００１７】
一方、ＥＧＲバルブを全閉にした場合には、各ＥＧＲ分岐管からの環流ガスの流れが分割されたままＥＧＲバルブにより同時に堰き止められ、各ＥＧＲ分岐管の何れか一方に導入された還流ガスがＥＧＲクーラの出側で前記各ＥＧＲ分岐管の他方に折り返すことは不可能であるため、排気脈動によりＥＧＲクーラ内を環流ガスが行ったり来たりする動きが起こらなくなり、該ＥＧＲクーラ内で還流ガスが過冷却される事態が回避されることになる。
【００１８】
また、このようにＥＧＲクーラの出側に仕切板を設置するだけでデポジットの付着堆積を防止することが可能となる結果、温度条件の厳しいＥＧＲクーラの入側に耐熱性や高温環境下での高精度の制御性を備えたＥＧＲバルブを移設しなくても済み、既存のＥＧＲバルブをそのまま利用することが可能となる。
【００１９】
更に、本発明を具体的に実施するにあたっては、前記ＥＧＲバルブがバタフライ型の弁体を傾動して開度を変更する形式を採用しており、該弁体が全開時に前記仕切板の下流側端に沿う平行な姿勢を成し且つ該仕切板の下流側端が前記弁体の傾動軸に近接する位置まで延びて全閉時における前記傾動軸と前記仕切板の下流側端との隙間からの環流ガスの通り抜けを抑制し得るように構成されていることが好ましい。
【００２０】
このようにすれば、全閉時におけるＥＧＲバルブの弁体の傾動軸と仕切板の下流側端との隙間からの環流ガスの通り抜けを抑制することが可能となり、各ＥＧＲ分岐管の何れか一方に導入された還流ガスがＥＧＲクーラの出側で前記各ＥＧＲ分岐管の他方に折り返す動きがより効果的に封じられることになる。
【発明の効果】
【００２１】
上記した本発明のＥＧＲ装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【００２２】
（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、ＥＧＲバルブの全閉時に排気脈動によりＥＧＲクーラ内を環流ガスが行ったり来たりする動きを起こさせないようにすることができるので、該ＥＧＲクーラ内で還流ガスが過冷却される事態を回避してＥＧＲクーラ内におけるデポジットの付着堆積を防止することができ、ＥＧＲクーラの効率低下や詰まりを未然に回避することができる。
【００２３】
（ＩＩ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、ＥＧＲクーラの出側に仕切板を設置するだけでデポジットの付着堆積を防止することができるので、温度条件の厳しいＥＧＲクーラの入側に耐熱性や高温環境下での高精度の制御性を備えたＥＧＲバルブを移設せずに済ますことができ、既存のＥＧＲバルブをそのまま利用して安価にデポジット対策を講じることができる。
【００２４】
（ＩＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明によれば、全閉時におけるＥＧＲバルブの弁体の傾動軸と仕切板の下流側端との隙間からの環流ガスの通り抜けを抑制することができ、各ＥＧＲ分岐管の何れか一方に導入された還流ガスがＥＧＲクーラの出側で前記各ＥＧＲ分岐管の他方に折り返す動きをより効果的に封じることができるので、ＥＧＲクーラ内におけるデポジットの付着堆積を更に確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。
【図２】図１のＥＧＲバルブの全閉時の状態を示す概略図である。
【図３】図１のＥＧＲバルブの具体的な構造を示す断面図である。
【図４】従来例を示す概略図である。
【図５】図４のＥＧＲバルブの全閉時の状態を示す概略図である。
【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を参照しつつ説明する。
【００２７】
図１〜図３は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図４及び図５と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００２８】
図１及び図２に示す如く、本形態例においては、前述した図４及び図５の従来例と略同様に、排気マニホールド２における異なる位置から相互に排気干渉させないように還流ガス４’を夫々抜き出してＥＧＲクーラ７の入口に導く二系統のＥＧＲ分岐管８，９と、前記ＥＧＲクーラ７の出口から導いた還流ガス４’を開度調節可能なＥＧＲバルブ１０を介し吸気管６（吸気系路）に導くＥＧＲ合流管１１とによりＥＧＲライン５を構成したＥＧＲ装置に関し、前記ＥＧＲ合流管１１における前記ＥＧＲクーラ７の出口から前記ＥＧＲバルブ１０までの範囲を前記各ＥＧＲ分岐管８，９からの環流ガス４’の流れを分割したまま導き得るよう仕切板１４により区画している。
【００２９】
更に、図３に具体的なＥＧＲバルブ１０の構造を示している通り、本形態例におけるＥＧＲバルブ１０は、バタフライ型の弁体１５を傾動して開度を変更する形式を採用しており、該弁体１５が全開時に前記仕切板１４の下流側端１４ａに沿う平行な姿勢を成し且つ該仕切板１４の下流側端１４ａが前記弁体１５の傾動軸１６に近接する位置まで延びて全閉時における前記傾動軸１６と前記仕切板１４の下流側端１４ａとの隙間からの環流ガス４’の通り抜けを抑制し得るように構成されている。
【００３０】
而して、図１に示すように、ＥＧＲバルブ１０を所要の開度で開けた場合には、各ＥＧＲ分岐管８，９からＥＧＲクーラ７に導入された環流ガス４’が、前記ＥＧＲクーラ７を経た後も仕切板１４により流れを分割されたままＥＧＲバルブ１０に到り、該ＥＧＲバルブ１０を通過してから合流されて吸気系路に導かれることになる。
【００３１】
一方、図２に示すように、ＥＧＲバルブ１０を全閉にした場合には、各ＥＧＲ分岐管８，９からの環流ガス４’の流れが分割されたままＥＧＲバルブ１０により同時に堰き止められ、各ＥＧＲ分岐管８，９の何れか一方に導入された還流ガスがＥＧＲクーラ７の出側で前記各ＥＧＲ分岐管８，９の他方に折り返すことは不可能であるため、排気脈動によりＥＧＲクーラ７内を環流ガス４’が行ったり来たりする動きが起こらなくなり、該ＥＧＲクーラ７内で還流ガスが過冷却される事態が回避されることになる。
【００３２】
特に本形態例においては、ＥＧＲバルブ１０にバタフライ型の弁体１５を傾動して開度を変更する形式を採用し、仕切板１４の下流側端１４ａを前記弁体１５の傾動軸１６に近接する位置まで延ばして両者間の隙間を必要最小限に狭め、該隙間からの環流ガス４’の通り抜けを抑制することが可能であるので、各ＥＧＲ分岐管８，９の何れか一方に導入された還流ガスがＥＧＲクーラ７の出側で前記各ＥＧＲ分岐管８，９の他方に折り返す動きがより効果的に封じられることになる。
【００３３】
また、このようにＥＧＲクーラ７の出側に仕切板１４を設置するだけでデポジットの付着堆積を防止することが可能となるので、温度条件の厳しいＥＧＲクーラ７の入側に耐熱性や高温環境下での高精度の制御性を備えたＥＧＲバルブ１０を移設しなくても済み、既存のＥＧＲバルブ１０をそのまま利用することが可能となる。
【００３４】
従って、上記形態例によれば、ＥＧＲバルブ１０の全閉時に排気脈動によりＥＧＲクーラ７内を環流ガス４’が行ったり来たりする動きを起こさせないようにすることができるので、該ＥＧＲクーラ７内で還流ガスが過冷却される事態を回避してＥＧＲクーラ７内におけるデポジットの付着堆積を防止することができ、ＥＧＲクーラ７の効率低下や詰まりを未然に回避することができる。
【００３５】
特に本形態例においては、全閉時におけるＥＧＲバルブ１０の弁体１５の傾動軸１６と仕切板１４の下流側端１４ａとの隙間からの環流ガス４’の通り抜けを抑制することができ、各ＥＧＲ分岐管８，９の何れか一方に導入された還流ガスがＥＧＲクーラ７の出側で前記各ＥＧＲ分岐管８，９の他方に折り返す動きをより効果的に封じることができるので、ＥＧＲクーラ７内におけるデポジットの付着堆積を更に確実に防止することができる。
【００３６】
しかも、ＥＧＲクーラ７の出側に仕切板１４を設置するだけでデポジットの付着堆積を防止することができるので、温度条件の厳しいＥＧＲクーラ７の入側に耐熱性や高温環境下での高精度の制御性を備えたＥＧＲバルブ１０を移設せずに済ますことができ、既存のＥＧＲバルブ１０をそのまま利用して安価にデポジット対策を講じることができる。
【００３７】
尚、本発明のＥＧＲ装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、図示では還流ガスを吸気管に戻す場合で例示しているが、還流ガスが戻される吸気系路は吸気マニホールドであっても良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００３８】
２      排気マニホールド
４      排気ガス
４’    還流ガス
５      ＥＧＲライン
６      吸気管（吸気系路）
７      ＥＧＲクーラ
７ａ    入口
７ｂ    出口
８      ＥＧＲ分岐管
９      ＥＧＲ分岐管
１０    ＥＧＲバルブ
１１    ＥＧＲ合流管
１４    仕切板
１４ａ  下流側端
１５    弁体
１６    傾動軸
【図１】
2015166563.tif 000003
【図２】
2015166563.tif 000004
【図３】
2015166563.tif 000005
【図４】
2015166563.tif 000006
【図５】
2015166563.tif 000007