(57)【要約】  【課題】必要なＥＧＲガスの供給量を確保することができるエンジンを提供する。  【解決手段】排気通路５１のＥＧＲガス出口５２からＥＧＲガス導出通路５３を導出し、このＥＧＲガス導出通路５３の導出端部５４を吸気通路５５に連通させた、エンジンにおいて、排気通路５１のうち、ＥＧＲガス出口５２よりも下流で、排気マフラ５６よりも上流の箇所に、背圧設定用のオリフィス５７を設けた。過給機３１または排気マフラ５６を取り付ける排気通路壁３のフランジ部３ａに前記オリフィス５７を設け、このオリフィス５７を排気通路壁３と一体成型で形成する。或いは、排気マフラ５６を取り付ける過給機３１のフランジ部３１ａに前記オリフィス５７を設け、このオリフィス５７を過給機３１のケーシングと一体成型で形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路(５１)のＥＧＲガス出口(５２)からＥＧＲガス導出通路(５３)を導出し、このＥＧＲガス導出通路(５３)の導出端部(５４)を吸気通路(５５)に連通させた、エンジンにおいて、
排気通路(５１)のうち、ＥＧＲガス出口(５２)よりも下流で、排気マフラ(５６)よりも上流の箇所に、背圧設定用のオリフィス(５７)を設けた、ことを特徴とするエンジン。
【請求項２】
請求項１に記載したエンジンにおいて、
過給機(３１)または排気マフラ(５６)を取り付ける排気通路壁(３)のフランジ部(３ａ)に前記オリフィス(５７)を設け、このオリフィス(５７)を排気通路壁(３)と一体成型で形成した、ことを特徴とするエンジン。
【請求項３】
請求項１に記載したエンジンにおいて、
排気マフラ(５６)を取り付ける過給機(３１)のフランジ部(３１ａ)に前記オリフィス(５７)を設け、このオリフィス(５７)を過給機(３１)のケーシングと一体成型で形成した、ことを特徴とするエンジン。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載したエンジンにおいて、
ＥＧＲガス導出通路(５３)にＥＧＲクーラ(４)とＥＧＲガス導出管(７)とを用い、
クランク軸の中心軸線(２７)の方向を前後方向、エンジン冷却ファン(６)のある方を前、その反対側を後として、エンジン冷却ファン(６)の後方にＥＧＲガス導出管(７)を配置し、エンジン冷却ファン(６)で起こしたエンジン冷却風がＥＧＲガス導出管(７)に吹き当たるようにした、ことを特徴とするエンジン。
【請求項５】
請求項４に記載したエンジンにおいて、
ＥＧＲガス導出管(７)の下流にＥＧＲ弁ケース(８)を配置した、ことを特徴とするエンジン。
【請求項６】
請求項５に記載したエンジンにおいて、
吸気通路壁(２)からＥＧＲガス入口管(１３)を導出し、このＥＧＲガス入口管(１３)の導出端にガスフランジ部(１４)を設け、このＥＧＲガス入口管(１３)とガスフランジ部(１４)とをエンジン冷却ファン(６)の後方に位置させ、このガスフランジ部(１４)にＥＧＲ弁ケース(８)を取り付け、エンジン冷却ファン(６)で起こしたエンジン冷却風がガスフランジ部(１４)とＥＧＲガス入口管(１３)とに吹き当たるようにした、ことを特徴とするエンジン。
【請求項７】
請求項６に記載したエンジンにおいて、
ガスフランジ部(１４)の下面を後向きに下り傾斜させ、エンジン冷却風がガスフランジ部(１４)の下面に吹き当たるようにした、ことを特徴とするエンジン。
【請求項８】
請求項７に記載したエンジンにおいて、
ガスフランジ部(１４)の下方にコモンレール(１０)を配置し、エンジン冷却風がガスフランジ部(１４)の案内でコモンレール(１０)に吹き当たるようにした、ことを特徴するエンジン。
【請求項９】
請求項８に記載したエンジンにおいて、
吸気通路壁(２)の真横にコモンレール(１０)を配置することにより、シリンダヘッド(１)とコモンレール(１０)との間に吸気通路壁(２)を位置させた、ことを特徴とするエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに関し、詳しくは、必要なＥＧＲガスの供給量を確保することができるエンジンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のエンジンとして、本発明と同様、排気通路のＥＧＲガス出口からＥＧＲガス導出通路を導出し、このＥＧＲガス導出通路の導出端部を吸気通路に連通させたものがある(例えば、特許文献１参照)。
この種のエンジンでは、背圧と吸気通路の吸気圧との差圧で、排気通路からＥＧＲガス導出通路を介して吸気通路にＥＧＲガスを供給し、燃料温度を下げ、排気ガス中のＮＯＸの低減を図ることができる利点がある。
【０００３】
しかし、上記従来のエンジンでは、背圧の設定は、排気マフラの通路抵抗による成り行きの設定にまかされていたため、次の問題がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２７３６１０号公報(図１参照)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術では、次の問題がある。
《問題》  必要なＥＧＲガスの供給量が確保されないおそれがある。
排気マフラに排気抵抗の小さいものを用いると、背圧が低くなり、必要なＥＧＲガスの供給量が確保されないおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決することができるエンジン、すなわち、必要なＥＧＲガスの供給量を確保することができるエンジンを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図２(Ａ)に例示するように、排気通路(５１)のＥＧＲガス出口(５２)からＥＧＲガス導出通路(５３)を導出し、図１に例示するように、このＥＧＲガス導出通路(５３)の導出端部(５４)を吸気通路(５５)に連通させた、エンジンにおいて、
図２(Ａ)〜(Ｃ) に例示するように、排気通路(５１)のうち、ＥＧＲガス出口(５２)よりも下流で、排気マフラ(５６)よりも上流の箇所に、背圧設定用のオリフィス(５７)を設けた、ことを特徴とするエンジン。
【発明の効果】
【０００８】
（請求項１に係る発明）
《効果》  必要なＥＧＲガスの供給量を確保することができる。
図２(Ａ)〜(Ｃ) に例示するように、排気通路(５１)のうち、ＥＧＲガス出口(５２)よりも下流で、排気マフラ(５６)よりも上流の箇所に、背圧設定用のオリフィス(５７)を設けたので、排気マフラ(５６)に通路抵抗の小さいものを用いても、排気通路(５１)の背圧が高り、必要なＥＧＲガスの供給量を確保することができる。
【０００９】
（請求項２に係る発明）
請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  オリフィスで設定された背圧が不正に変更されるのを防止することができる。
図２(Ｂ)に例示するように、過給機(３１)または排気マフラ(５６)を取り付ける排気通路壁(３)のフランジ部(３ａ)に前記オリフィス(５７)を設け、このオリフィス(５７)を排気通路壁(３)と一体成型で形成したので、オリフィス(５７)の除去が困難で、オリフィス(５７)で設定された背圧が不正に変更されるのを防止することができる。
【００１０】
《効果》  オリフィスの取り付け忘れを防止することができる。
図２(Ｂ)に例示するように、オリフィス(５７)を排気通路壁(３)と一体成型で形成したので、オリフィス(５７)の取り付け忘れを防止することができる。
【００１１】
（請求項３に係る発明）
請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  オリフィスで設定された背圧が不正に変更されるのを防止することができる。
図２(Ｃ)に例示するように、排気マフラ(５６)を取り付ける過給機(３１)のフランジ部(３１ａ)に前記オリフィス(５７)を設け、このオリフィス(５７)を過給機(３１)のケーシングと一体成型で形成したので、オリフィス(５７)の除去が困難で、オリフィス(５７)で設定された背圧が不正に変更されるのを防止することができる。
【００１２】
《効果》  オリフィスの取り付け忘れを防止することができる。
図２(Ｃ)に例示するように、オリフィス(５７)を過給機(３１)のケーシングと一体成型で形成したので、オリフィス(５７)の取り付け忘れを防止することができる。
【００１３】
（請求項４に係る発明）
請求項１から請求項３のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  十分なＥＧＲガスの供給量を確保することができる。
図２(Ａ)に例示するように、ＥＧＲガス導出通路(５３)にＥＧＲクーラ(４)とＥＧＲガス導出管(８)とを用い、図３に例示するように、エンジン冷却ファン(６)で起こしたエンジン冷却風がＥＧＲガス導出管(７)に吹き当たるようにしたので、ＥＧＲクーラ(４)での冷却に加え、ＥＧＲガス導出管(８)でもＥＧＲガスを冷却し、高密度のＥＧＲガスを吸気通路(５５)に供給することができ、十分なＥＧＲガスの供給量を確保することができる。
【００１４】
（請求項５に係る発明）
請求項４に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  ＥＧＲガス弁の熱損傷が起こりにくい。
図３に例示するように、ＥＧＲガス導出管(７)の下流にＥＧＲ弁ケース(８)を配置したので、ＥＧＲクーラ(４)とＥＧＲガス導出管(７)で冷却されたＥＧＲガスがＥＧＲ弁ケース(８)に供給され、ＥＧＲガス弁の熱損傷が起こりにくい。
【００１５】
（請求項６に係る発明）
請求項５に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  十分なＥＧＲガスの供給量を確保することができる。
図３に例示するように、ガスフランジ部(１４)にＥＧＲ弁ケース(８)を取り付け、エンジン冷却ファン(６)で起こしたエンジン冷却風がガスフランジ部(１４)とＥＧＲガス入口管(１３)とに吹き当たるようにしたので、ＥＧＲクーラ(４)とＥＧＲガス導出管(７)での冷却に加え、ＥＧＲ弁ケース(８)とＥＧＲガス入口管(１３)でもＥＧＲガスを冷却し、高密度のＥＧＲガスを吸気通路(５５)に供給することができ、十分なＥＧＲガスの供給量を確保することができる。
【００１６】
（請求項７に係る発明）
請求項６に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  十分なＥＧＲガスの供給量を確保することができる。
図４に例示するように、ガスフランジ部(１４)の下面を後向きに下り傾斜させ、エンジン冷却風がガスフランジ部(１４)の下面に吹き当たるようにしたので、ＥＧＲ弁ケース(８)の冷却効率が高まり、高密度のＥＧＲガスを吸気通路(５５)に供給することができ、十分なＥＧＲガスの供給量を確保することができる。
【００１７】
（請求項８に係る発明）
請求項７に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  過熱によるコモンレールの損傷を防止することができる。
図１、図３、図４に例示するように、ガスフランジ部(１４)の下方にコモンレール(１０)を配置し、エンジン冷却風がガスフランジ部(１４)の案内でコモンレール(１０)に吹き当たるようにしたので、コモンレール(１０)の過熱が抑制される。このため、過熱によるコモンレール(１０)の損傷を防止することができる。
【００１８】
（請求項９に係る発明）
請求項８に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  過熱によるコモンレールの損傷を防止することができる。
図４に例示するように、吸気通路壁(２)の真横にコモンレール(１０)を配置することにより、シリンダヘッド(１)とコモンレール(１０)との間に吸気通路壁(２)を位置させたので、シリンダヘッド(１)の放熱が吸気通路壁(２)で遮られ、コモンレール(１０)に伝達されにくく、過熱によるコモンレール(１０)の損傷を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１から図４は本発明の実施形態に係るエンジンを説明する図で、この実施形態では、立型水冷の直列４気筒ディーゼルエンジンについて説明する。
【００２０】
本発明の実施形態の概要は、次の通りである。
図２から図４に示すように、シリンダブロック(５)の上部にシリンダヘッド(１)を組み付け、シリンダヘッド(１)の上部にヘッドカバー(２２)を組み付けている。シリンダブロック(５)の下部にはオイルパン(２３)を、シリンダブロック(５)の前部にはギヤケース(２４)を、シリンダブロック(５)の後部にはフライホイルハウジング(２５)をそれぞれ組み付けている。
【００２１】
ギヤケース(２４)の上方でシリンダブロック(５)に冷却水ポンプ(１７)を取り付け、この冷却水ポンプ(１７)の入力軸にエンジン冷却ファン(６)を取り付けている。この冷却水ポンプ(１７)とエンジン冷却ファン(６)とは、クランク軸からベルト伝動装置(図外)を介して駆動される。エンジン冷却ファン(６)の前方にはラジエータ(図外)が配置され、エンジン冷却ファン(６)が回転すると、ラジエータの前方からラジエータに冷却風が吸い込まれ、このラジエータの冷却排風がエンジン冷却風となる。
【００２２】
このエンジンは、ＥＧＲ装置とコモンレール式燃料噴射装置とを備えている。ＥＧＲ装置は、排気の一部を吸気に還元する。コモンレール式燃料噴射装置は、燃料サプライポンプ(１６)で昇圧した燃料をコモンレール(１０)に蓄圧し、電子制御でインジェクタの電磁弁を開閉し、各気筒の燃料噴射時期や燃料噴射量を調節する。
【００２３】
ＥＧＲ装置の概要は、次の通りである。
図２に示すように、排気通路(５１)のＥＧＲガス出口(５２)からＥＧＲガス導出通路(５３)を導出し、図１に示すように、このＥＧＲガス導出通路(５３)の導出端部(５４)を吸気通路(５５)に接続している。図１に示すように、クランク軸の架設方向を前後方向とし、この前後方向と直交するシリンダヘッド(１)の幅方向を横方向として、シリンダヘッド(１)の左側面に吸気通路壁(２)を取り付け、シリンダヘッド(１)の右側面に排気通路壁(３)を取り付けている。排気通路壁(３)は排気マニホールドであり、吸気通路壁(２)は吸気マニホールドである。
【００２４】
ＥＧＲ装置の工夫は、次の通りである。
図２(Ａ)に示すように、排気通路(５１)のうち、ＥＧＲガス出口(５２)よりも下流で、排気マフラ(５６)よりも上流の箇所に、背圧設定用のオリフィス(５７)を設けている。具体的には、図２(Ｂ)に示すように、過給機(３１)を取り付ける排気通路壁(３)のフランジ部(３ａ)に前記オリフィス(５７)を設け、このオリフィス(５７)を排気通路壁(３)と一体成型で形成している。無過給エンジンの場合には、この排気通路壁(３)のフランジ部(３ａ)には排気マフラ(５６)を取り付けることになる。
【００２５】
オリフィスの配置の変更例は、次の通りである。
図２(Ｃ)に示すように、排気マフラ(５６)を取り付ける過給機(３１)のフランジ部(３１ａ)に前記オリフィス(５７)を設け、このオリフィス(５７)を過給機(３１)のケーシングと一体成型で形成してもよい。
【００２６】
他の工夫は、次の通りである。
図２(Ａ)に示すように、ＥＧＲガス導出通路(５３)にＥＧＲクーラ(４)とＥＧＲガス導出管(７)とを用い、クランク軸の中心軸線(２７)の方向を前後方向、エンジン冷却ファン(６)のある方を前、その反対側を後として、エンジン冷却ファン(６)の後方にＥＧＲガス導出管(７)を配置し、エンジン冷却ファン(６)で起こしたエンジン冷却風がＥＧＲガス導出管(７)に吹き当たるようにしている。また、図３に示すように、ＥＧＲガス導出管(７)の下流にＥＧＲ弁ケース(８)を配置し、図４に示すように、吸気通路壁(２)からＥＧＲガス入口管(１３)を導出し、このＥＧＲガス入口管(１３)の導出端にガスフランジ部(１４)を設け、このＥＧＲガス入口管(１３)とガスフランジ部(１４)とをエンジン冷却ファン(６)の後方に位置させ、このガスフランジ部(１４)にＥＧＲ弁ケース(８)を取り付け、エンジン冷却ファン(６)で起こしたエンジン冷却風がガスフランジ部(１４)とＥＧＲガス入口管(１３)とに吹き当たるようにしている。
【００２７】
図４に示すように、ガスフランジ部(１４)の下面を後向きに下り傾斜させ、エンジン冷却風がガスフランジ部(１４)の下面に吹き当たるようにしている。図１に示すように、ガスフランジ部(１４)の下方にコモンレール(１０)を配置し、エンジン冷却風がガスフランジ部(１４)の案内でコモンレール(１０)に吹き当たるようにしている。図４に示すように、吸気通路壁(２)の真横にコモンレール(１０)を配置することにより、シリンダヘッド(１)とコモンレール(１０)との間に吸気通路壁(２)を位置させている。吸気通路壁(２)の真横とは、図４に示すように、シリンダの中心軸線(２６)及びクランク軸の中心軸線(２６)と直交する向きに見た場合に、シリンダヘッド(１)と反対側で吸気通路壁(２)と重なる位置をいう。
【００２８】
ＥＧＲクーラ等の配置は、次の通りである。
図１から図３に例示するように、シリンダブロック(５)の横でＥＧＲクーラ(４)を前後方向に架設し、このＥＧＲクーラ(４)の真上に排気通路壁(３)を位置させている。ＥＧＲクーラ(４)の真上の位置とは、図１に示すように、シリンダの中心軸線(２６)と平行な向きに見た場合に、ＥＧＲクーラ(４)の上方で、ＥＧＲクーラ(４)と重なる位置をいう。ＥＧＲクーラ(４)は、シリンダの中心軸線(２６)と平行な向きに見た場合に、排気合流通路壁(３)から横にはみ出さないように配置されている。
【００２９】
図１から図３に示すように、エンジン冷却ファン(６)の後方にＥＧＲクーラ(４)から導出した冷却水導出管(９)を配置し、エンジン冷却ファン(６)で起こしたエンジン冷却風が冷却水導出管(９)に吹き当たるようにしている。ＥＧＲガス導出管(７)と冷却水導出管(９)とは、いずれもエンジン冷却ファン(６)の真後に配置している。エンジン冷却ファン(６)の真後とは、図３に示すように、クランク軸の中心軸線(２７)と平行な向きに見た場合に、エンジン冷却ファン(６)の後方で、エンジン冷却ファン(６)と重なる位置をいう。図３に示すように、冷却水導出管(１７)の導出端は冷却水ポンプ(１７)の吸い込み側に連通させている。図２に示すように、ＥＧＲクーラ(４)から導出した冷却水導入管(２８)の導出端はシリンダブロック(５)内のシリンダジャケット(図外)に連通させている。
【００３０】
コモンレールの周囲部品の配置は、次の通りである。
図４に示すように、吸気通路壁(２)の上部に吸気入口管(１１)を立設し、この吸気入口管(１１)に吸気フランジ部(１２)を設け、図１に示すように、コモンレール(１０)の真上に吸気フランジ部(１２)を位置させている。コモンレール(１０)の真上とは、図１に示すように、シリンダの中心軸線(２６)と平行な向きに見た場合に、コモンレール(１０)の上方で、コモンレール(１０)と重なる位置をいう。図４に示すように、吸気フランジ部(１２)には吸気ヒータ(２９)を介して吸気接続管(３０)を取り付けている。この吸気接続管(３０)には、過給機(３１)から導出した吸気パイプ(図外)の導出端を接続する。
【００３１】
図４に示すように、吸気通路壁(２)の上部にＥＧＲガス入口管(１３)を立設し、このＥＧＲガス入口管(１３)の上端にガスフランジ部(１４)を設け、図１に示すように、コモンレール(１０)の真上にガスフランジ部(１４)を位置させている。図４に示すように、ガスフランジ部(１４)にＥＧＲ弁ケース(８)を取り付け、このＥＧＲ弁ケース(８)に弁アクチュエータ(１５)を取り付け、図１に示すように、燃料サプライポンプ(１６)の真上に弁アクチュエータ(１５)を位置させている。燃料サプライポンプ(１６)の真上とは、図１に示すように、シリンダ中心軸線(２６)と平行な向きに見た場合に、燃料サプライポンプ(１６)の上方で、燃料サプライポンプ(１６)と重なる位置をいう。
【００３２】
図１、図３、図４に示すように、エンジン前部に冷却水ポンプ(１７)を取り付け、コモンレール(１０)の前方真正面にこの冷却水ポンプ(１７)の入口管部分(１８)を位置させている。入口管部分(１８)にはラジエータから導出した冷却水戻しパイプ(図外)の導出端を接続する。コモンレール(１０)の前方真正面の位置とは、図３に示すように、クランク軸の中心軸線(２７)と平行な向きに見た場合に、コモンレール(１０)の前方で、コモンレール(１０)と重なる位置をいう。
【００３３】
図１、図３、図４に示すように、シリンダヘッド(１)の真横に燃料フィルタ(１９)を配置し、コモンレール(１０)の真後に燃料フィルタ(１９)を位置させている。シリンダブロック(４)の横壁にオイルフィルタ取付座(２０)を設け、このオイルフィルタ取付座(２０)にオイルフィルタ(２１)を取り付け、コモンレール(１０)の真下にオイルフィルタ取付座(２０)を位置させている。コモンレール(１０)の真後の位置とは、図３に示すように、クランク軸の中心軸線(２７)と平行な向きに見た場合に、コモンレール(１０)の後方でコモンレール(１０)と重なる位置をいう。コモンレール(１０)の真下の位置とは、図１に示すように、シリンダの中心軸線(２６)と平行な向きに見た場合に、コモンレール(１０)の下方で、コモンレール(１０)と重なる位置をいう。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態に係るエンジンの平面図である。
【図２】図１のエンジンを説明する図で、図２(Ａ)は右側面図、図２(Ｂ)はオリフィスとその周辺部分の縦断面図、図２(Ｃ)はオリフィス配置の変更例を示す図２(Ｂ)相当図である。
【図３】図１のエンジンの正面図である。
【図４】図１のエンジンの左側面図である。
【符号の説明】
【００３５】
(１) シリンダヘッド
(２) 吸気通路壁
(３) 排気通路壁
(３ａ) フランジ部
(４) ＥＧＲクーラ
(６) エンジン冷却ファン
(７) ＥＧＲガス導出管
(８) ＥＧＲ弁ケース
(１０) コモンレール
(１３) ＥＧＲガス入口管
(１４) ガスフランジ部
(１５) 弁アクチュエータ
(２７) クランク軸の中心軸線
(３１) 過給機
(３１ａ) フランジ部
(３２) ＥＧＲガス接続管
(５１) 排気通路
(５２) ＥＧＲガス出口
(５３) ＥＧＲガス導出通路
(５４) 導出端部
(５５) 吸気通路
(５６) 排気マフラ
(５７) オリフィス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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