(57)【要約】【課題】吸排一体型マニホールドを備えた内燃機関に排ガス還流装置を構造の複雑化を招くことなく、低コストで採用できる内燃機関の排ガス還流装置を提供する。【解決手段】内燃機関１の燃焼室６より延びる吸気ポート７及び排気ポート８を設けたシリンダヘッド３と、シリンダヘッドの側壁に一体結合されると共に吸気ポートに連通する吸気マニホールド９の下方に排気ポートに連通する排気マニホールド１０が並列配置されてなる対向区間Ｅを設けた吸排一体型マニホールド５を備え、対向区間の吸気マニホールドと排気マニホールドを繋ぐ連通路３３，３４と、該連通路の連通状態を変更する変更機構３０とを備えた。【選択図】図１
2015040498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室より延びる吸気ポート及び排気ポートを設けたシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドの側壁に一体結合されると共に、前記吸気ポートに連通する吸気マニホールドと前記排気ポートに連通する排気マニホールドとが並列配置されてなる対向区間を設けた吸排一体型マニホールドを備え、
前記対向区間の吸気マニホールドと排気マニホールドを繋ぐ連通路と、該連通路の連通状態を変更する変更機構とを備えた内燃機関の排ガス還流装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関の排ガス還流装置において、
前記連通路は、前記吸気マニホールドに一端が接続される吸気マニホールド側連通路と、前記排気マニホールドに一端が接続される排気マニホールド側連通路と、前記対向区間の前記吸気マニホールドと前記排気マニホールドとの間に配置され、前記吸気マニホールド側連通路の他端と前記排気マニホールド側連通路の他端がそれぞれ接続される中空の穴部とからなり、
前記変更機構は前記穴部に設けられる本体部と、前記本体部を回転する回転手段とからなり、
前記変更機構は、前記回転手段によって前記本体部を回転することで、前記吸気マニホールド側連通路と前記排気マニホールド側連通路との連通状態を変更することを特徴とする内燃機関の排ガス還流装置。
【請求項３】
請求項２記載の内燃機関の吸排気装置において、
前記穴部は円筒形状であり、前記本体部は前記穴部に嵌る中空の円筒形状の筒部を備え、前記回転手段は前記筒部の円筒軸を中心に前記本体部を回転する回転手段であり、
前記筒部の外周面には可動吸気開口部と可動排気開口部が形成されており、
前記回転手段によって前記筒部が回転され、前記吸気マニホールド側連通路と前記筒部の内部とが前記可動吸気開口部を介して連通した際に、前記排気マニホールド側連通路と前記筒部の内部とが前記可動排気開口部を介して連通されることを特徴とする内燃機関の排ガス還流装置。
【請求項４】
請求項３記載の内燃機関の排ガス還流装置において、
前記内燃機関は第１気筒と第２気筒を備え、
前記吸気マニホールドと前記排気マニホールドと前記吸気マニホールド側連通路と前記排気マニホールド側連通路は、前記第１気筒及び第２気筒に対応してそれぞれ２つずつ設けられ、
前記穴部は、２つの前記吸気マニホールドと２つの前記排気マニホールドとで囲まれる領域内に１つ設けられており、
前記穴部に嵌る前記筒部の外周面には、前記第１気筒の吸気マニホールド側連通路に対応する第１可動吸気開口部と、前記第１気筒の排気マニホールド側連通路に対応する第１可動排気開口部と、前記第２気筒の吸気マニホールド側連通路に対応する第２可動吸気開口部と、前記第２気筒の排気マニホールド側連通路に対応する第２可動排気開口部と、が形成されており、
前記回転手段によって前記筒部が回転され、前記第１気筒の吸気マニホールド側連通路と前記筒部の内部とが前記第１可動吸気開口部を介して連通した際に、前記第１気筒の排気マニホールド側連通路と前記筒部の内部は、前記第１可動排気開口部を介して連通され、
前記回転手段によって前記筒部が回転され、前記第２気筒の吸気マニホールド側連通路と前記筒部の内部とが前記第２可動吸気開口部を介して連通した際に、前記第２気筒の排気マニホールド側連通路と前記筒部の内部は、前記第２可動排気開口部を介して連通される
ことを特徴とする内燃機関の排ガス還流装置。
【請求項５】
請求項４記載の内燃機関の排ガス還流装置において、
前記本体部は、前記筒部を円筒軸に沿って２等分する遮蔽板を備え、
前記第１可動吸気開口部及び前記第１可動排気開口部は、前記遮蔽板で区切られる一方の前記筒部の外周面に形成され、
前記第２可動吸気開口部及び前記第２可動排気開口部は、前記遮蔽板で区切られる他方の前記筒部の外周面に形成される
ことを特徴とする内燃機関の排ガス還流装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排ガス還流装置に関し、内燃機関のシリンダヘッドに締結される吸排マニホールドの間の領域に配備される排ガス還流装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用の内燃機関は燃焼室での燃焼ガスの燃焼状態に応じた出力を発生するので、充填効率を高めるべく、混合ガスの流動特性、適正温度の保持、等を調整するようにしている。通常、内燃機関のシリンダヘッドはその一方側壁に吸気マニホールドが、他方側壁に排気マニホールドがそれぞれ締結され、混合ガスを吸気マニホールド、燃焼室、排気マニホールドへとほぼ直状に流して混合ガスの流動抵抗を抑え、充填効率を高めている。
【０００３】
ところで、内燃機関の構成簡素化、低コスト化の要求があり、これに対処して内燃機関のシリンダヘッドの一側壁に吸排気路を共に形成する吸排一体型マニホールドを締結した、所謂、ターンフローエンジンが知られ、その一例が特許文献１に開示される。
ところで、内燃機関では、排ガスの浄化のため、排ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気系に還流して燃焼ガスの温度を低下させることにより、排ガス中のＮＯｘ（窒素酸化物）を低減している。しかも、ＥＧＲガスのＥＧＲ量を適正量確保して、ポンプロス低減を図り、これに伴う燃料消費率の向上を図るという排ガス還流装置を採用している。なお、その一例が特許文献２に開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公昭６３−０２５３１１号公報
【特許文献２】特開平１１−１４１４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の吸排一体型マニホールドを備えた内燃機関に対して排ガス還流装置を採用するとする。この場合、吸排一体型マニホールドの吸気側マニホールドに設けた合流部に対して、排気側マニホールドに設けた合流部より排ガス還流用のパイプを介して排ガスを流入させることと成り、配管構造が複雑化し、コスト増を招く傾向にあり、改善が望まれている。
【０００６】
本発明は以上のような課題を解決するもので、目的とするのは、吸排一体型マニホールドを備えた内燃機関に排ガス還流装置を構造の複雑化を招くことなく、低コストで採用できる内燃機関の排ガス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】
【０００７】
本願請求項１の発明は、内燃機関の燃焼室より延びる吸気ポート及び排気ポートを設けたシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドの側壁に一体結合されると共に、前記吸気ポートに連通する吸気マニホールドと前記排気ポートに連通する排気マニホールドとが並列配置されてなる対向区間を設けた吸排一体型マニホールドを備え、前記対向区間の吸気マニホールドと排気マニホールドを繋ぐ連通路と、該連通路の連通状態を変更する変更機構とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
本願請求項２の発明は、請求項１記載の内燃機関の排ガス還流装置において、前記連通路は、前記吸気マニホールドに一端が接続される吸気マニホールド側連通路と、前記排気マニホールドに一端が接続される排気マニホールド側連通路と、前記対向区間の前記吸気マニホールドと前記排気マニホールドとの間に配置され、前記吸気マニホールド側連通路の他端と前記排気マニホールド側連通路の他端がそれぞれ接続される中空の穴部とからなり、前記変更機構は前記穴部に設けられる本体部と、前記本体部を回転する回転手段とからなり、前記変更機構は、前記回転手段によって前記本体部を回転することで、前記吸気マニホールド側連通路と前記排気マニホールド側連通路との連通状態を変更することを特徴とする。
【０００９】
本願請求項３の発明は、請求項２記載の内燃機関の排ガス還流装置において、前記穴部は円筒形状であり、前記本体部は前記穴部に嵌る中空の円筒形状の筒部を備え、前記回転手段は前記筒部の円筒軸を中心に前記本体部を回転する回転手段であり、前記筒部の外周面には可動吸気開口部と可動排気開口部が形成されており、前記回転手段によって前記筒部が回転され、前記吸気マニホールド側連通路と前記筒部の内部とが前記可動吸気開口部を介して連通した際に、前記排気マニホールド側連通路と前記筒部の内部とが前記可動排気開口部を介して連通されることを特徴とする。
【００１０】
本願請求項４の発明は、請求項３記載の内燃機関の排ガス還流装置において、前記内燃機関は第１気筒と第２気筒を備え、前記吸気マニホールドと前記排気マニホールドと前記吸気マニホールド側連通路と前記排気マニホールド側連通路は、前記第１気筒及び第２気筒に対応してそれぞれ２つずつ設けられ、前記穴部は、２つの前記吸気マニホールドと２つの前記排気マニホールドとで囲まれる領域内に１つ設けられており、前記穴部に嵌る前記筒部の外周面には、前記第１気筒の吸気マニホールド側連通路に対応する第１可動吸気開口部と、前記第１気筒の排気マニホールド側連通路に対応する第１可動排気開口部と、前記第２気筒の吸気マニホールド側連通路に対応する第２可動吸気開口部と、前記第２気筒の排気マニホールド側連通路に対応する第２可動排気開口部と、が形成されており、前記回転手段によって前記筒部が回転され、前記第１気筒の吸気マニホールド側連通路と前記筒部の内部とが前記第１可動吸気開口部を介して連通した際に、前記第１気筒の排気マニホールド側連通路と前記筒部の内部は、前記第１可動排気開口部を介して連通され、前記回転手段によって前記筒部が回転され、前記第２気筒の吸気マニホールド側連通路と前記筒部の内部とが前記第２可動吸気開口部を介して連通した際に、前記第２気筒の排気マニホールド側連通路と前記筒部の内部は、前記第２可動排気開口部を介して連通されることを特徴とする。
【００１１】
本願請求項５の発明は、請求項３又は４記載の内燃機関の排ガス還流装置において、
前記本体部は、前記筒部を円筒軸に沿って２等分する遮蔽板を備え、前記第１可動吸気開口部及び前記第１可動排気開口部は、前記遮蔽板で区切られる一方の前記筒部の外周面に形成され、前記第２可動吸気開口部及び前記第２可動排気開口部は、前記遮蔽板で区切られる他方の前記筒部の外周面に形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明では、吸気マニホールドと排気マニホールドが並列配置された吸排一体型マニホールドにおいて、両マニホールドを繋ぐ連通路と変更機構を簡易な構造で配備した排ガス還流手段（ＥＧＲ）を導入できる。
【００１３】
請求項２の発明では、吸気マニホールドと排気マニホールドの間に穴部とその内部に変更機構の要部である本体部を設けることで、装置全体をコンパクトにすることができる。また、本体部を回転するという簡易な構造で吸気マニホールドと排気マニホールドの連通状態、即ちＥＧＲの還流状態を変更することができる。
【００１４】
請求項３の発明では、筒部を回転するだけで連通状態及び排ガス導入量（ＥＧＲ導入量）を容易に制御することができる。
【００１５】
請求項４の発明では、部品点数の増加と装置の大型化を抑制しつつ、２気筒での排ガスの還流を実現することができる。
【００１６】
請求項５の発明では、それぞれの気筒で生成された排ガスの他の気筒への流入を抑制できる。このため、各気筒の空燃費等の制御が容易になる。また、回転手段によって遮蔽板を吸気マニホールドと排気マニホールドの配列方向に対して垂直な方向（エンジンが縦置きであれば水平方向）にすることができ、排気マニホールドから吸気マニホールドへの熱伝導（熱害）を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態としての内燃機関の排ガス還流装置を適用したエンジンの要部側面構成図である。
【図２】図１に示す内燃機関の排ガス還流装置の吸排一体マニホールド部の正面概略断面図である。
【図３】図１に示す内燃機関の排ガス還流装置の吸排一体マニホールド部の全体平面構成図である。
【図４】図１に示す吸排一体マニホールド部を示し、（ａ）は連通路（ＥＧＲ通路）の説明図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線下面視図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線上面視図である。
【図５】図１に示す吸排一体マニホールド部の本体部を示し、（ａ）は斜視図を、（ｂ）、（ｃ）は（ａ）中のＶａ及びＶｂの各矢視図を、（ｄ）は本体部と連通路（ＥＧＲ通路）の関連説明図である。
【図６】図５（ａ）に示す吸排一体マニホールド部の本体部を示し、（ａ）は右側面視図を、（ｂ）は左側面視図を示す。
【図７】図６の本体部の作動説明図で、（ａ）は大量連通状態の大量位置を、（ｂ）は小量連通状態の小量位置を、（ｃ）は連通路閉鎖位置を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態の排ガス還流装置が用いる本体部を示し、（ａ）は上面図を、（ｂ）は底面図を、（ｃ）は側面図を示す。
【図９】図８の本体部の作動説明図で、（ａ）は大量連通状態の大量位置を、（ｂ）は小量連通状態の小量位置を、（ｃ）は連通路の閉鎖位置を示す図である。
【図１０】本発明の第３実施形態の排ガス還流装置が用いる本体部を示し、（ａ）は斜視図を、（ｂ）は連通路の説明図を、（ｃ）は開口部の連通状態説明図を示す。
【図１１】本発明の第４実施形態の排ガス還流装置の吸排一体マニホールド部の正面概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の第１実施形態である内燃機関の排ガス還流装置を説明する。
この内燃機関の排ガス還流装置Ｇ１は２気筒のターンフローエンジン（以後単にエンジンと記す）１の一側面に装備の吸排気装置Ｍ１に付設される。このエンジン１はシリンダブロック２、シリンダヘッド３、ヘッドカバー４を上下方向Ｚに重ね一体形成され、シリンダヘッド３の一側の縦壁３０１に吸排一体型マニホールド（以後単に吸排マニホールドと記す）５を締結し、一体結合している。シリンダヘッド３は２気筒用であり、第１、第２気筒♯１、♯２（図３参照）の各燃焼室６には吸排ポート７，８がそれぞれ形成され、その延出端は縦壁３０１に開口する。
図１に示すように、シリンダヘッド３内の排気ポート８に対し吸気ポート７は上方に配備され、吸気ポート７に吸排マニホールド５の吸気路（吸気マニホールド）９が、排気ポート８に吸排マニホールド５の排気路（排気マニホールド）１０が連結される。即ち、２気筒エンジンのシリンダヘッド３は吸気ポート７及び排気ポート８をそれぞれ上下に２つ配置され、これらには吸気マニホールド（吸気路）９及び排気マニホールド（排気路）１０がそれぞれ上下に２つ連結され、これらは互いに左右対称に形成されている。
【００１９】
吸排マニホールド５内の吸気マニホールド９は吸気管１１側で合流してサージタンク１２の吸入口１３に連通する。吸排マニホールド５内の排気マニホールド１０は排気管１４側で合流して、マフラー１５に連結する。
図２に示すように、吸排マニホールド５において、一対のシリンダ６の吸気マニホールド９，９は比較的上部において互いに接近して水平方向に並列配備され、一対のシリンダ６の排気マニホールド１０は比較的下部において互いに離れて水平方向に並列配備される。
更に、各気筒の吸気マニホールド９及び排気マニホールド１０の４つの流路は吸排マニホールド５の突出し方向（図１で横方向、図３で上下方向）Ｘの全域にわたる対向区間Ｅにおいて、上下左右に互いに分離し、並列配備されている。
【００２０】
吸排マニホールド５の４つの流路（各一対の吸気マニホールド及び排気マニホールド）に囲まれた対向区間Ｅには排気還流装置Ｇ１の要部が配備される。
図２に示すように、対向区間Ｅには吸気マニホールド９と排気マニホールド１０を繋ぐ連通路構成部（ＥＧＲ通路を成す各流路）３１，３３，３５と、これら連通路構成部の連通状態を変更する変更機構３０とが配備される。
対向区間Ｅの中央には連通路の一部としての円筒形状の円形穴部（本発明の穴部に相当）３１が配備される。円形穴部３１の中空の円形穴部３１内には、中空の円筒形状の筒部（本発明の本体部の一部）３２が円形穴部３１の中心線Ｌ１回りに回動可能に嵌着される。
変更手段３０は本体部である筒部３２と、その内部に一体的に配備の遮蔽板４５と、遮蔽板４５及び筒部３２に一体結合され端部が吸排マニホールド５の枢支穴に枢支された中心軸４６と、中心軸４６の一端に連結され、筒部３２を中心線Ｌ１回りに回転する回転手段４７とからなる。回転手段４７はモーターであり、ドライバ４８を介して後述のコントローラ４８に接続される。ここで、変更機構３０は、回転手段４７によって円形穴部３１に設けられる筒部３２を回転することで、吸気マニホールド側連通路３３と排気マニホールド側連通路３５との連通状態を変更できる。
この際、回転手段４７によって筒部３２が回転され、吸気マニホールド側連通路３３と筒部３２の内部とが可動吸気開口部４１を介して連通した際に、排気マニホールド側連通路３５と筒部３２の内部とが可動排気開口部４２を介して連通される。このため、排ガス導入量（ＥＧＲ導入量）を容易に制御することができる。
【００２１】
図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、吸排マニホールド５の対向区間Ｅに形成された円形穴部３１には、吸気マニホールド９に繋がる吸気マニホールド側連通路３３及び排気マニホールド１０に繋がる排気マニホールド側連通路３５が接続される。ここで、吸気マニホールド側連通路３３の固定吸気開口部３４と、排気マニホールド側連通路３５に繋がる固定排気開口部３６とが円形穴部３１の内壁面に形成される。
ここでの吸排マニホールド５は２気筒用を成して形成されるため、以下、連通路と開口部について第１気筒に対応するものの末尾に“ａ”を、第２気筒に対応するものの末尾に“ｂ”を付与して記載する。
図２に示すように、穴部３１の外周面には、第１気筒＃１の吸気マニホールド側連通路３３ａが接続される第１固定吸気開口部３４ａと、第２気筒＃２の吸気マニホールド側連通路３３ｂが接続される第２固定吸気開口部３４ｂと、第１気筒＃１の排気マニホールド側連通路３５ａが接続される第１固定排気開口部３６ａと、第２気筒＃２の排気マニホールド側連通路３５ｂが接続される第２固定排気開口部３６ｂとが形成されている。
一方、円形穴部３１内に嵌合する中空の円筒形状の筒部３２には、図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、特定の回転角で吸気マニホールド側連通路３３ａと排気マニホールド側連通路３５ａとが筒部３２の内部を介して連通するように吸排用の可動開口部が設けられる。
【００２２】
具体的には、筒部３２の外周面には第１気筒＃１の第１固定吸気開口部３４ａ及び第１固定排気開口部３６ａ（図４（ａ）、（ｂ）参照）と対向可能な第１可動吸気開口部４１ａ及び第１可動排気開口部４２ａ（図６（ｂ）参照）が形成される。更に、筒部３２の外周面には第２気筒＃２の第２固定吸気開口部３４ｂ及び第２固定排気開口部３６ｂ（図４（ａ）、（ｃ）参照）と対向可能な第２可動吸気開口部４１ｂ及び第２可動排気開口部４２ｂ（図６（ａ）参照）が形成される。
更に、筒部３２の内部には、筒部３２を円筒軸に沿って２等分する遮蔽板（本発明の本体部の一部）４５が設けられている。そして、第１可動吸気開口部４１ａ及び第１可動排気開口部４２ａは、遮蔽板４５で区切られた一方の筒部３２の外周面に形成される。第２可動吸気開口部４１ｂ及び第２可動排気開口部４２ｂは、遮蔽板４５で区切られる他方の外周面に形成されている。これにより、第１気筒＃１と第２気筒＃２の一方の気筒から排出された排気が他方の気筒の吸気マニホールドに還流されることを防ぐことができる。
次に、図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、筒部３２の外周面に形成された可動吸気開口部４１ａ、４１ｂと可動排気開口部４２ａ，４２ｂとは、それぞれが中心線Ｌ１方向に沿って長さの異なる２列の開口部として形成される。
具体的には、筒部３２が比較的小量の第１排ガス還流量を保持する位置（図５（ａ）で遮蔽板４５の上方端である第１端部４５１の位置）がＱ１にあるとする（図５（ｄ）のＥＧＲ：小参照）。この場合、固定吸気開口部３４ａ、３４ｂに対して可動吸気開口部４１ａ，４１ｂの中心線Ｌ１方向の幅が比較的狭いスリットｓ１が対向する。同時に、固定排気開口部３６ａ、３６ｂに対して可動排気開口部４２ａ、４２ｂが中心線Ｌ１方向の幅が比較的狭いスリットｓ１が対向するよう形成される。
【００２３】
筒部３２（本体部）が比較的大量の第２排ガス還流量を保持する位置（（図５（ａ）で遮蔽板４５の上方端である第１端部４５１の位置））がＱ２にあるとする（図５（ｄ）のＥＧＲ：中参照）。この場合、固定吸気開口部３４ａ、３４ｂに対して可動吸気開口部４１ａ，４１ｂの内の中心線Ｌ１方向の幅が比較的広いスリットｓ２が対向する。同時に、固定排気開口部３６ａ、３６ｂに対して可動排気開口部４２ａ、４２ｂが中心線Ｌ１方向の幅が比較的広いスリットｓ２が対向するよう形成される。なお、中心線Ｌ１方向の幅が比較的広いスリットｓ２の場合、中央に補強用の中間連結部ｇを形成し（図５（ｂ）、（ｃ）参照）、耐久性を確保している。
【００２４】
次に、変更機構３０の回転手段（モータ４７）を制御するコントローラ４８を説明する。
図１に示したコントローラ４８にはエンジンコントロールユニット４９より排ガス還流量データが入力され、この還流量に応じて筒部３２（本体部）内の遮蔽板４５の上方端である第１端部４５１の位置を閉鎖位置Ｑ０（図５（ｄ）のＥＧＲ：０参照），比較的小量の第１排ガス還流量を保持する第１位置Ｑ１、比較的大量の第２排ガス還流量を保持する第２位置Ｑ２とに切り換える。
エンジンコントロールユニット４９はエンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷であるスロットル開度θｓとに応じた運転域に応じて低回転低負荷域、中回転中負荷域、高回転高負荷域を適宜の運転域マップより算出する。この演算された運転域データＤａはコントローラ４８に出力される。コントローラ４８は現在の運転域データＤａに応じて、例えば、エンジン１が低回転低負荷の運転域にあるとの指令を受けると、比較的大量の第２排ガス還流量を排気マニホールド１０側の排ガスを吸気マニホールド９に供給する。
この際、図２，図７（ａ）に示す遮蔽板４５の上部である第１端部４５１の位置が第２位置Ｑ２に達するように筒部３２を切り換える。この際、図５（ｄ）に示すように、固定吸気開口部３４ａ，３４ｂ及び固定排気開口部３６ａ，３６ｂに対して可動吸気開口部４１ａ，４１ｂ及び可動排気開口部４２ａ，４２ｂの中心線Ｌ１方向の幅が比較的広いスリットｓ２を対向させる。これにより、比較的大量の第２排ガス還流量の排ガスを排気マニホールド側連通路３５ａ，３５ｂ、筒部３２、吸気マニホールド側連通路３３ａ，３３ｂを通して吸気マニホールド９ａ，９ｂに供給する。
【００２５】
次に、エンジンコントロールユニット４９よりエンジン１が中回転中負荷の運転域にあるとの指令を受けるとコントローラ４８は、比較的小量の第１排ガス還流量の排ガスを排気マニホールド１０ａ，１０ｂより吸気マニホールド９ａ，９ｂに供給する。
この際、図７（ｂ）に示す遮蔽板４５の上部である第１端部４５１の位置が第１位置Ｑ１に達するように筒部３２を切り換える。この際、図５（ｂ），（ｃ）に示すように、固定吸気開口部３４ａ，３４ｂ及び固定排気開口部３６ａ，３６ｂに対して可動吸気開口部４１ａ，４１ｂ及び可動排気開口部４２ａ，４２ｂの各中心線Ｌ１方向の幅が比較的狭いスリットｓ１を対向させる。これにより、比較的小量の第２排ガス還流量の排ガスを排気マニホールド側連通路３５ａ，３５ｂ、筒部３２、吸気マニホールド側連通路３３ａ，３３ｂを通して吸気マニホールド９ａ，９ｂに供給できる。
次に、エンジンコントロールユニット４９よりエンジン１が高回転高負荷の運転域にあるとの指令を受けると、コントローラ４８は、排ガス還流を停止し、排気マニホールド１０ａ，１０ｂと吸気マニホールド９ａ，９ｂを遮断する。
【００２６】
この際、図７（ｃ）に示す遮蔽板４５の上部である第１端部４５１の位置が閉鎖位置Ｑ０に達するように筒部３２を切り換える。この際、図５（ｄ）に示すように、閉鎖位置Ｑ０に筒部３２を切り換え、固定吸気開口部３４ａ，３４ｂ及び固定排気開口部３６ａ，３６ｂに対して可動吸気開口部４１ａ，４１ｂ及び可動排気開口部４２ａ，４２ｂより外れた位置（図５（ｄ）のＥＧＲ：０参照）に対向させる。これにより、排ガスの吸気マニホールド９ａ，９ｂへの還流を停止し、エンジン１の出力優先の運転を許容する。
このように、第１実施形態の排ガス還流装置Ｇ１を備えた２気筒のエンジン１では排気マニホールド１０ａ，１０ｂが吸気マニホールド９の下方に配置され、両マニホールドを繋ぐ第１、第２気筒の吸気マニホールド側連通路３３ａ，３３ｂ及び排気マニホールド側連通路３５ａ，３５ｂと変更機構３０を簡易な構造で形成でき、これを容易に配備して排ガス還流装置を形成することができる。しかも、変更機構３０が円形穴部３１とこれに変位可能に嵌合する円筒形状の筒部３２とを用いた簡易な構造で遮断、連通状態及び第１、第２排ガス導入量（ＥＧＲ導入量）を容易に制御できる。
【００２７】
更に、変更機構３０が円形穴部３１と、これに嵌合し、停止位置Ｑ０、第１位置Ｑ１、第２位置Ｑ２への回転変位可能な本体部（遮蔽板４５及び筒部３２）とを用いた簡易な構造を採れる。しかも、その構造で連通、遮断状態及び比較的小量、大量の第１、第２排ガス還流量（ＥＧＲ導入量）を容易に制御できる。更に、遮蔽板４５を備えることにより、複数の気筒の制御が同時に可能になる。しかも、第１、第２気筒の吸気マニホールド側連通路３３ａ，３３ｂと排気マニホールド側連通路３５ａ，３５ｂとを遮蔽板４５の配置位置により非連通状態に保持でき、その状態で、第１、第２気筒の排気マニホールド１０側から吸気マニホールド９側への熱伝導を抑制することができ、高負荷時の吸気の過熱を抑制できる。
更に、遮蔽板４５を備えることにより、それぞれの気筒で生成された排ガスの他の気筒への流入を抑制できる。このため、各気筒の空燃費等の制御が容易になる。また、モータ４７（回転手段）によって遮蔽板４５を吸気マニホールド９と排気マニホールド１０の配列方向（上下方向）に対して垂直な方向（エンジンが縦置きであれば水平方向）にすることができ（ＥＧＲ閉鎖時）、排気マニホールド１０から吸気マニホールド９への熱伝導（熱害）を抑制することができる。
更に、円形穴部３１とこれに嵌合する筒部３２とを用い、これを第１排ガス還流量ｑｍ１とそれより大きい第２排ガス還流量ｑｍ２を保持する位置（回転方向の位相）に切り替え保持することでＥＧＲガス量の流量増減制御を容易に行える。
更に、垂直に向いた遮蔽板４５の上部である第１端部４５１の位置を基準時上部Ｔｐより左右４５度以内で回動する構成を採る。
これにより、連通、閉鎖状態及び比較的小量、大量の第１、第２排ガス還流量（ＥＧＲ導入量）を容易に切り換え制御することができる。更に、第１、第２気筒の連通路３３，３５（図２、図７参照）の連通状態を変更する変更機構３０を部品点数の増加と装置の大型化を抑制しつつ簡素化して構成でき、２気筒での排ガスの還流を実現することができる。
【００２８】
上述のところにおいて、第１実施形態の排ガス還流装置Ｇ１で採用した筒部３２の外周面には、第１、第２気筒の固定吸気開口部３４ａ，３４ｂ及び固定排気開口部３６ａ，３６ｂと対向可能な第１、第２気筒の可動吸気開口部４１ａ，４１ｂ及び可動排気開口部４２ａ，４２ｂが形成されていた。ここで、第１、第２気筒の可動吸気開口部４１ａ，４１ｂ及び可動排気開口部４２ａ，４２ｂが中心線Ｌ１方向の幅の異なる２列の開口部として形成されていた。
これに代えて採用できる、第２実施形態の排ガス還流装置Ｇ２を説明する。
この場合、図８（ａ）〜（ｃ）、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、筒部３２ｎに対して可動吸気開口部４１ｎａ、４１ｎｂ及び可動排気開口部４２ｎａ、４２ｎｂを形成してもよい。ここで、筒部３２ｎはその内部に第１、第２気筒の流路を区切る遮蔽板４５ｎ（図９（ａ）参照）を備え、この遮蔽板４５ｎは定常時には縦向きの平坦な板であり、上部である第１端部４５１が円形穴部３１の上端位置Ｔｐに、下部である第２端部４５２が円形穴部３１の下端部Ｂｐに対向するよう配備される。なお、第２実施形態の排ガス還流装置Ｇ２は、開口部と遮蔽板４５ｎ以外のその他の構造は第１実施形態と同様であるので、重複説明を略す。
ここで図８（ａ）に示すように、筒部３２ｎは遮蔽板４５の上部の第１端部４５１を中心に左右４５°以内の位置に第１、第２気筒の第１可動吸気開口部４１ｎａ及び第２可動吸気開口部４１ｎｂを設けている。この第１、第２気筒の可動吸気開口部４１ｎａ，４１ｎｂは中心線Ｌ１方向の幅ｎ１が比較的狭い部位ｓｎ１と、中心線方向の幅ｎ２が比較的広い部位ｓｎ２とが互いに当接して一体の段付矩形穴として形成されている。
【００２９】
更に、図８（ｂ）、（ｃ）に示すように、筒部３２ｎは遮蔽板４５の下部の第２端部４５２を中心に左右４５°以内の位置に第１可動排気開口部４２ｎａ及び第２可動排気開口部４２ｎｂを設けている。
ここで、第１、第２気筒の可動吸気開口部４１ｎａ，４１ｎｂ及び第１、第２気筒の可動排気開口部４２ｎａ、４２ｎｂは、中心線方向の幅が比較的狭い段付部位ｓｎ１と、中心線方向の幅が比較的広い段付部位ｓｎ２とが互いに当接して一体の段付矩形穴として形成されている。
このうち、第１、第２気筒の可動吸気開口部４１ｎａ，４１ｎｂは円形穴部３１ｎの第１、第２気筒の固定吸気開口部３４ｎａ，３４ｎｂと対向し、第１、第２気筒の可動排気開口部４２ｎａ、４２ｎｂは円形穴部３１ｎの第１、第２気筒の固定排気開口部３６ｎａ，３６ｎｂと対向している。
ここで、コントローラ４８ｎが、比較的小量の第１排ガス還流量の排ガスを排気マニホールド１０ｎａ，１０ｎｂより吸気マニホールド９ｎａ，９ｎｂに供給する場合、遮蔽板４５の上部である第１端部４５１の位置が第１位置Ｑ１（上端位置Ｔｐに近い位置）に達するように筒部３２ｎを切り換える。この際、図９（ｂ）に示すように、固定吸気開口部３４ｎａ，３４ｎｂ及び固定排気開口部３６ｎａ，３６ｎｂに対して可動吸気開口部４１ｎａ，４１ｎｂ及び可動排気開口部４２ｎａ，４２ｎｂの各中心線Ｌ１方向の幅が比較的狭いスリットｓ１を対向させる。これにより、比較的小量の第２排ガス還流量の排ガスを排気マニホールド側連通路３５ａ，３５ｂ、筒部３２、吸気マニホールド側連通路３３ａ，３３ｂを通して吸気マニホールド９ａ，９ｂに供給できる。
次に、エンジンコントロールユニット４９よりエンジン１が高回転高負荷の運転域にあるとの指令を受けると、コントローラ４８は、排ガス還流を停止し、排気マニホールド１０ａ，１０ｂと吸気マニホールド９ａ，９ｂを遮断する。
【００３０】
ここで、第２実施形態の排ガス還流装置Ｇ２を備えた２気筒のエンジン１の駆動時の作動を図９（ａ）〜（ｃ）に沿って説明する。ここで、遮蔽板４５で内部が２等分された筒部３２がその内の遮蔽板４５は還流量大となる縦向き時（図９（ａ）時）に第１上部４５１を上端に保持する。更に、比較的大量の第２排ガス還流量を保持する第２位置Ｑ２、比較的小量の第１排ガス還流量を保持する第１位置Ｑ１、閉鎖位置Ｑ０，に順次切り換えるとする。
図８（ａ）に示すコントローラ４８ｎが制御するモータ４７ｎにより、遮蔽板４５及び筒部３２を中心線Ｌ１回りに切り換え位置に応じて回転駆動する。
例えば、低回転低負荷時に比較的大量の第２排ガス還流量を排気マニホールド１０ｎａ，１０ｎｂより吸気マニホールド９ｎａ，９ｎｂに供給するとする。この際、図９（ａ）に示す遮蔽板４５ｎの第１上部４５１を上端側の第２位置Ｑ２に切り換える。これに応じて固定吸気開口部３４ｎａ，３４ｎｂ及び固定排気開口部３６ｎａ，３６ｎｂに対して、可動吸気開口部４１ｎａ，４１ｎｂ及び可動排気開口部４２ｎａ，４２ｎｂの中心線Ｌ１方向幅が比較的広い大段付部ｓｎ２を対向させる。これにより、比較的大量の第２排ガス還流量の排ガスを排気マニホールド側連通路３５ｎａ，３５ｎｂ、筒部３２ｎ、吸気マニホールド側連通路３３ｎａ，３３ｎｂを通して第１、第２気筒の吸気マニホールド９ｎａ，９ｎｂに供給できる。
【００３１】
中回転中負荷時に比較的小量の第１排ガス還流量を排気マニホールド１０ｎａ，１０ｎｂより吸気マニホールド９ｎａ，９ｎｂに供給するとする。この際、図９（ｂ）に示す遮蔽板４５ｎの第１上部４５１を上端近傍の第１位置Ｑ１に切り換える。これに応じて固定吸気開口部３４ｎａ，３４ｎｂ及び固定排気開口部３６ｎａ，３６ｎｂに対して、可動吸気開口部４１ｎａ，４１ｎｂ及び可動排気開口部４２ｎａ，４２ｎｂの中心線Ｌ１方向幅が比較的狭い小段付部ｓｎ１を対向させる。これにより、比較的小量の第１排ガス還流量の排ガスを、排気マニホールド側連通路３５ｎａ，３５ｎｂ、筒部３２ｎ、吸気マニホールド側連通路３３ｎａ，３３ｎｂを通して第１、第２気筒の吸気マニホールド９ｎａ，９ｎｂに供給できる。
【００３２】
高回転高負荷時に排ガス還流を停止するとする。この際、図９（ｃ）に示す遮蔽板４５の第１上部４５１を水平に傾け、閉鎖位置Ｑ０に筒部３２ｎを切り換える。これに応じて、固定吸気開口部３４ｎａ及び固定排気開口部３６ｎａに対して、可動吸気開口部４１ｎａ，４１ｎｂ及び可動排気開口部４２ｎａ，４２ｎｂの大、小段付部ｓｎ２、ｓｎ１を相対的にずれた位置に対向させる。これにより、排ガス還流を停止し、排気マニホールド１０ｎａ，１０ｎｂと吸気マニホールド９ｎａ，９ｎｂを遮断し、エンジン１の出力優先の運転を許容する。
このように、第２実施形態の排ガス還流装置Ｇ２も第１実施形態の排ガス還流装置Ｇ１の場合と同様の作用効果が得られる。
また、第２実施形態においては、図９（ｃ）に示す高回転高負荷時に排ガス還流を停止する状態にあるときは、第１気筒＃１、第２気筒＃２の各吸気マニホールド９ｎａ，９ｎｂと各排気マニホールド１０ｎａ，１０ｎｂとは連通状態に無い。つまり、各吸気マニホールド９ｎａ，９ｎｂ及び排気マニホールド１０ｎａ，１０ｎｂが完全に独立しているため、気筒同士の吸気及び排気の干渉を低減することができ、気筒間の出力変動を抑制できる。
上述の第２実施形態の排ガス還流装置Ｇ３において、筒部３２は第１、第２気筒の流路を遮蔽板４５で区分し、可動吸気開口部４１及び可動排気開口部４２が中心線Ｌ１方向の幅の異なる２列の開口部として形成された構成を採っていた。
これに代えて採用できる、第３実施形態の排ガス還流装置Ｇ３を説明する。
この第３実施形態では、筒部として採用した本体部３２ｍに、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１、第２気筒の可動吸気開口部４１ｍａ，４１ｍｂ及び可動排気開口部４２ｍａ，４４２ｍｂを形成する。更に、遮蔽板４５ｍが基準時上端部Ｔｐと左右一対の基準時下分岐部ＢＰから成るように構成してもよい。なお、第３実施形態の排ガス還流装置Ｇ３は、開口部と遮蔽板４５ｍ以外のその他の構造は第１実施形態と同様であるので、重複説明を略す。
【００３３】
この場合、可動吸気開口部４１ｍａ，４１ｍｂ及び可動排気開口部４２ｍａ，４２ｍｂは、図１０（ｂ）に示すように、遮蔽板４５ｍの基準時上端部４５１ｍの左右に第１、第２の可動吸気開口部４１ｍａ、４１ｍｂを設け、左右の下分岐部４５２ｍの左右側方に第１、第２の可動排気開口部４２ａ、４２ｍｂを設ける。
図１０（ａ）に示すように、各開口部４１ｍａ、４２ｍａは回転方向ｒの幅ｄが比較的大きな矩形穴であり、図１０（ｃ）に示すように、中心線Ｌ１方向の幅ｅは固定吸気開口部３４ｍａ及び固定排気開口部３６ｍａとが同幅に形成される。
この場合、第３実施形態の排ガス還流装置Ｇ３を備えた２気筒のエンジン１の駆動時において、比較的大量の第２排ガス還流量を保持する位置Ｑ２，比較的小量の第１排ガス還流量を保持する位置Ｑ１、閉鎖位置Ｑ０とに順次切り換えるとする。
例えば、低回転低負荷時に比較的大量の第２排ガス還流量を排気マニホールド１０より吸気マニホールド９に供給する場合、第２位置Ｑ２に本体部３２ｂを切り換える。この際、図１０（ｂ）に示す固定吸気開口部３４ｍａ（あるいは排気開口部３６ｍａ）と可動吸気開口部４１ｍａ（あるいは可動排気開口部４２ｍａ）の回転方向の重合位置ｍ２が、図１０（ｃ）に示すように比較的大きな開口部（ｍ０よりｍ２までが開口部となる）を形成する。これにより、比較的大量の第２排ガス還流量の排ガスを、排気マニホールド側連通路３５ｍａ、３５ｍｂ、本体部３２ｍ、吸気マニホールド側連通路３３ｍａ、３３ｍｂを通して第１、第２気筒の吸気マニホールド９ｍａ、９ｍｂに供給できる。
【００３４】
中回転中負荷時に比較的小量の第１排ガス還流量を排気マニホールド１０ｍａ、１０ｍｂより吸気マニホールド９ｍａ、９ｍｂに供給する場合、第１位置Ｑ１に本体部３２ｍを切り換える。この際、図１０（ｃ）に示す固定吸気開口部３４ｍａ（あるいは排気開口部３６ｍａ）との可動吸気開口部４１ｍａ（あるいは可動排気開口部４２ｍａ）の回転方向の重合位置ｍ１（ｍ０よりｍ１までが開口部となる）が比較的小さな開口部を形成し、比較的小量の第１排ガス還流量の排ガスを排気マニホールド側連通路３５ｍａ、３５ｍｂ、本体部３２ｍ、吸気マニホールド側連通路３３ｍａ、３３ｍｂを通して第１、第２気筒の吸気マニホールド９ｍａ、９ｍｂに供給できる。
高回転高負荷時に排ガス還流を停止するとする。この際、図１０（ｂ）に示す閉鎖位置Ｑ０に本体部３２ｍを切り換え、固定吸気開口部３４ｍａ、３４ｍｂ及び固定排気開口部３６ｍａ、３６ｍｂに対して可動吸気開口部４１ｍａ、４１ｍｂ及び可動排気開口部４２ｍａ、４２ｍｂを重なり箇所の無いずれ位置ｍ０（ｍ０は開口部がゼロとなる）に対向させる。これにより、排ガス還流を停止し、排気マニホールド１０と吸気マニホールド９を遮断し、エンジン１の出力優先の運転を許容する。
このように、第３実施形態の排ガス還流装置Ｇ３も第１実施形態の排ガス還流装置Ｇ１の場合と同様の作用効果が得られる。特に、固定吸気開口部３４ｂ及び固定排気開口部３６ｂに対して可動吸気開口部４１ｂ及び可動排気開口部４２ｂの回転方向の位相をずらすことにより、スリット数を変更する場合（第１実施形態）よりも過渡のＥＧＲ流量の変動を緩やかに調整できる。
【００３５】
次に、第４実施形態としての排ガス還流装置Ｇ４を説明する。
上述のところにおいて、各排ガス還流装置Ｇ１〜Ｇ３では、例えば、図１に示したように、シリンダヘッド３の縦壁３０１に締結の吸排マニホールド５の対向区間Ｅに円形穴部３１を設け、そこに中空の円筒形状の筒部（本発明の本体部の一部）３２を備えていた。
これに対し、図１１に示す排ガス還流装置Ｇ４では、対向区間Ｅに断面矩形の矩形穴部３１ｄを設け、そこに本発明の本体部を成す切換え板弁３２ｄを設けてもよい。
この場合、変更機構３０ｄは、本体部を成す切換え板弁３２ｄと、その回転軸４６ｄを中心に切換え板弁３２ｄを回転するモータである回転手段４７ｄとで構成される。しかも、矩形穴部３１ｄと第１、第２気筒の吸気マニホールド９ｄａ、９ｄｂの間は吸気マニホールド側連通路３３ａ，３３ｄｂで連結され、矩形穴部３１ｄと排気マニホールド１０ｄａ，１０ｄｂの間は排気マニホールド側連通路３５ｄａ，３５ｄｂで連結される。なお、第４実施形態の変更機構３０ｄ以外のその他の構造は第１実施形態と同様であるので、重複説明を略す。
【００３６】
排ガス還流装置Ｇ４では、エンジン１が定常運転で排ガス還流を許容する運転域にあると、図１１に実線で示すように、矩形穴部３１ｄの切換え板弁３２ｄが定常位置Ｐ１に切り換え保持される。これにより、吸気マニホールド側連通路３３ａ，３３ｄｂと排気マニホールド側連通路３５ｄａ，３５ｄｂとが連通し、定常運転での排ガス還流が行われる。
一方、エンジン１が高出力運転で排ガス還流を阻止する運転域にあると、図１１に２点鎖線で示すように、矩形穴部３１ｄの切換え板弁３２ｄが遮断位置Ｐ２に切り換え保持される。これにより、吸気マニホールド側連通路３３ａ，３３ｄｂと排気マニホールド側連通路３５ｄａ，３５ｄｂとが遮断し、排ガス還流を阻止して高出力運転を可能とする。
このように、排ガス還流装置Ｇ４では、第１、第２気筒の吸気マニホールド９ｄａ、９ｄｂと排気マニホールド１０ｄａ，１０ｄｂの間に、吸気マニホールドと排気マニホールドを繋ぐ連通路の一部である矩形穴部３１ｄを設けた。しかも、矩形穴部３１ｄの内部に変更機構３０ｄの本体部を成す切換え板状弁３２ｄを設けることで、装置全体をコンパクトにすることができる。また、切換え板状弁３２ｄ（本体部）を回転するという簡易な構造で排気マニホールドより吸気マニホールドへの排ガス還流状態を変更することができる。
【００３７】
以上、上述の実施形態では２気筒のエンジンを説明したが、単気筒や３気筒等の複数気筒にも、本発明を同様に適用でき、同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００３８】
１    エンジン
３    シリンダヘッド
３０１    縦向き側壁
５    吸排マニホールド（吸排一体型マニホールド）
６    燃焼室
７    吸気ポート
８    排気ポート
９    吸気マニホールド
１０    排気マニホールド
３０    変更機構
３１    円形穴部（穴部）
３１ｄ    矩形穴部（穴部）
３２    筒部（本体部）
３２ｄ    切換え板弁
３３    吸気マニホールド側連通路（ＥＧＲ通路）
３５    排気マニホールド側連通路（ＥＧＲ通路）
４５    遮蔽板（本体部）
ｑｍ１    第１排ガス還流量
ｑｍ２    第２排ガス還流量
Ｂｐ    最下部
Ｅ    対向区間
Ｇ１〜Ｇ４    内燃機関の排ガス還流装置
Ｍ１    吸排気装置
Ｔ    最上部
Ｑ０    停止位置
Ｑ１    第１位置
Ｑ２    第２位置
Ｘ    吸排マニホールドの突出し方向
Ｚ    上下方向
【図１】
2015040498.tif 000003
【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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