(57)【要約】【課題】本発明は、内燃機関のガス還流装置の機能を損なうことなく、中低速運転域で吸気脈動効果を確保でき、エンジンの中低速トルクの低下を防ぐことができる内燃機関のガス還流装置を提供することにある。【解決手段】サージタンク９の吸気を各気筒に分岐して導く分岐吸気路ｒｉの途中に形成した流入開口部１５と、排気路Ｒｅの排気ガスの一部を取出してガス分配部に導く上流側還流路ｅ１と、ガス分配部に達した排気ガスを分岐して各流入開口部１５に導く各下流側分岐還流路ｅ２とを備えた内燃機関の排気ガス還流装置において、流入開口部１５より上記ガス分配部までを第１長さＬ１とし、流入開口部１５より上記サージタンク９までを第２長さＬ２とし、第１、第２長さＬ１、Ｌ２を、０．４≦Ｌ１／Ｌ２≦１、５、となるように設定する。【選択図】              図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サージタンクの吸気を各気筒に分岐して導く分岐吸気路の途中に形成した開口部と、排気路の排気ガスの一部を取出してガス分配部に導く上流側還流路と、上記ガス分配部に達した排気ガスを分岐して上記各開口部に導く各下流側分岐還流路とを備えた内燃機関の排気ガス還流装置において、
上記開口部より上記ガス分配部までを第１長さＬ１とし、上記開口部より上記サージタンクまでを第２長さＬ２とし、
上記第１、第２長さＬ１、Ｌ２を、
０．４≦Ｌ１／Ｌ２≦１、５
となるように設定することを特徴とする内燃機関のガス還流装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関の排気ガス還流装置において、
上記上流側還流路に排気ガス還流量を制御する制御弁が配備されることを特徴とする内燃機関のガス還流装置。
【請求項３】
サージタンクの吸気を各気筒に分岐して導く分岐吸気路の途中に形成した開口部と、内燃機関が発生するブローバイガスが流入する内燃機関本体内のガス分配部と、同ガス分配部に達したブローバイガスを上記開口部に導く還流路とを備えた内燃機関のガス還流装置において、
上記開口部より上記ガス分配部までを第１長さＬ１’とし、上記開口部より上記サージタンクまでを第２長さＬ２とし、
上記第１、第２長さＬ１’、Ｌ２を、
０．４≦Ｌ１’／Ｌ２≦１、５
となるように設定することを特徴とする内燃機関のガス還流装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の発生ガスを燃焼室に還流し、無害化するガス還流装置、特に、内燃機関が発生するガスを吸気路の途中に形成した開口部より流入させるようにした内燃機関のガス還流装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関、例えば４サイクルガソリンエンジンはその駆動時に排気ガスを排出することより、その排気ガスを浄化するための排気ガス浄化装置を排気系に装着し、これに加えて排気ガス再循環装置やブローバイガス還元装置等のガス還流装置を備えている。ここで排気ガス再循環装置はエンジン排気路の排気ガスの一部を排気還流ガス（以後ＥＧＲガスと記す）として還流路や吸気路を経て再度燃焼室に還流させ、これにより、燃焼温度を抑えて排ガス改善、燃費改善を図っている。更に、ブローバイガス還元装置はエンジン燃焼室から漏れ、エンジン本体の内室、例えばクランク室やヘッドカバー内室に流入するブローバイガスを還流路や吸気路を経て燃焼室に戻し、再燃焼により無害化している。
【０００３】
なお、このような排気ガス再循環装置やブローバイガス還元装置ではそれらの制御応答性を確保する等のため、ＥＧＲガスやブローバイガスを吸気路の内で吸気ポートに比較的近い部位に設けた開口部より吸気路内に流入させている。
【０００４】
ところで、図７，８に示す４サイクルガソリンエンジン１００では、不図示の吸気弁を開閉することで吸入ポート１２０を開閉し、各燃焼室１１０に吸気を断続的に流入させているが、この際、吸気多岐管１３０内では、例えば、図９（ａ）に示すような負圧及び正圧に変動する吸気脈動が吸入ポート１２０と大気開放端となるサージタンク１４０間を往復動する。この吸気脈動はその振幅が大きいほど燃焼室の充填効率を増加させ、エンジンの出力トルクを増加させることができる。これは、あらかじめ、吸気多岐管の吸気通路長の設定にあたり、吸気脈動効果を考慮し、エンジン１００に最適な吸気効率が得られるような吸気通路長Ｌｉを設定しているためである。
【０００５】
ところが、この吸気多岐管１３０の途中に開口部１５０を設け、ここに排気ガス再循環装置やブローバイガス還元装置の還流路１６０を連結すると、圧力波である吸気脈動が開口部１５０より還流路１６０にも分岐して流れ、還流路側のガス分配部となる排ガス分岐部１７０で逆層に反転し、再び吸気多岐管１３０内に戻ることとなる。ここで、吸気多岐管１３０の途中に還流路１６０を連結しない場合、吸気多岐管１３０の主圧力波は、例えば、図９（ａ）に示すような圧力振幅ｈ１の吸気脈動が生じる。しかし、吸気多岐管１３０の途中に還流路１６０を連結すると、分岐圧力波と主圧力波との移動距離ｇ１、ｇ２が異なることにより位相がずれやすく、分岐圧力波が主圧力波に重なることで、例えば、図９（ｂ）に示すように、吸入ポート１２０に戻る吸気流の吸気脈動ｈ２を減衰させてしまう。この場合、図１０に示すように、吸気多岐管１３０に還流路を連結しない場合（符合Ｎ１参照）と比較し、還流路を連結した場合（符合Ｎ２参照）は吸気脈動によるエンジン吸気効率が低減し、エンジンの低中速トルクを低下させることとなる。
【０００６】
また、ブローバイガス還元装置によりブローバイガスを吸気多岐管の開口部より吸気路を経て燃焼室に導く構成を採る場合も、排気ガス再循環装置の場合と同様の現象により吸気路の吸気脈動を減衰させ、中低速トルクを低下させる傾向にある。
【０００７】
そこで、例えば特開平６−８１７２０号公報（特許文献１）に記載されている排気ガス再循環装置では、吸気通路に排気ガスを還流するＥＧＲ第２通路（還流路）の端部と吸気マニホルドの吸気通路とを連通させる開口部に仕切り弁を設けて、この仕切り弁によりＥＧＲ第２通路と吸気通路とを断続している。これにより、吸気通路の圧力波がＥＧＲ第２通路に分岐して移動することを防止し、ＥＧＲ第２通路と吸気通路とを移動する圧力波が生じる共鳴現象（吸気脈動を減衰する現象）を防止して、吸気通路の吸気脈動効果を確保している。また、ＥＧＲ第２通路の仕切り弁が開いてＥＧＲバルブが開くＥＧＲ領域では、ＥＧＲ量を確保できるようにしている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平６−８１７２０号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように、特許文献１の技術は吸気多岐管の開口部を仕切り弁で閉じることにより、吸気通路の吸気脈動効果を確保し、ＥＧＲ領域で開口部の仕切り弁を開き、ＥＧＲバルブを開くことでＥＧＲ量を確保できるが、この際、開口部の仕切り弁は開くこととなる。
このため、ＥＧＲ領域では開いている開口部より分岐した圧力波が出入りし、再び吸気多岐管に戻った分岐圧力波が吸気多岐管を移動する主圧力波の一部を打消し、吸気脈動効果を低減させることとなります。即ち、ＥＧＲ領域での吸気脈動の減衰を防止することはできず、低中速トルクの低下を防ぐことはできません。
【００１０】
本発明は、以上のような課題に基づき、内燃機関のガス還流装置の機能を損なうことなく、中低速運転域で吸気脈動効果を確保でき、エンジンの中低速トルクの低下を防ぐことができる内燃機関のガス還流装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、サージタンクの吸気を各気筒に分岐して導く分岐吸気路の途中に形成した開口部と、排気路の排気ガスの一部を取出してガス分配部に導く上流側還流路と、上記ガス分配部に達した排気ガスを分岐して上記各開口部に導く各下流側分岐還流路とを備えた内燃機関の排気ガス還流装置において、上記開口部より上記ガス分配部までを第１長さＬ１とし、上記開口部より上記サージタンクまでを第２長さＬ２とし、上記第１、第２長さＬ１、Ｌ２を、０．４≦Ｌ１／Ｌ２≦１、５となるように設定することを特徴とする。
【００１２】
このように、開口部より還流路の途中に形成されるガス分配部までの第１長さＬ１と開口部よりサージタンクまでの第２長さＬ２とを、０．４≦Ｌ１／Ｌ２≦１、５となるように設定することで、分岐吸気路の主圧力波と還流路から戻る分岐圧力波との位相のずれを抑え、分岐吸気路の吸入ポートに戻る吸気の吸気脈動の減衰を防止し、エンジンの中低速トルクの低下を防止でき、この際、内燃機関のガス還流装置の機能を損なうこともない。
好ましくは、上記ガス分配部は上記上流側還流路の流路断面より大きな容積部として形成されてもよく、この場合も、吸気の吸気脈動の減衰を確実に防止し、エンジンの中低速トルクの低下を防止でき、この際、内燃機関の排気ガス還流装置の機能を損なうこともない。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１記載の内燃機関の排気ガス還流装置において、上記上流側還流路に排気ガス還流量を制御する制御弁が配備されることを特徴とする。
【００１４】
この場合も、分岐吸気路の吸入ポートに戻る吸気の吸気脈動の減衰を防止し、エンジンの中低速トルクの低下を防止でき、この際、上流側還流路の単一の制御弁がここを通過して各下流側分岐還流路より各燃焼室に供給される排気ガス還流量を容易に制御できる。
【００１５】
請求項３の発明は、サージタンクの吸気を各気筒に分岐して導く分岐吸気路の途中に形成した開口部と、内燃機関が発生するブローバイガスが流入する内燃機関本体内のガス分配部と、同ガス分配部に達したブローバイガスを上記開口部に導く還流路とを備えた内燃機関のガス還流装置において、上記開口部より上記ガス分配部までを第１長さＬ１’とし、上記開口部より上記サージタンクまでを第２長さＬ２とし、上記第１、第２長さＬ１’、Ｌ２を、０．４≦Ｌ１’／Ｌ２≦１、５となるように設定することを特徴とする。
【００１６】
このように、開口部よりブローバイガスが流入してくるエンジン本体内のガス分配部までの第１長さＬ１’と開口部よりサージタンクまでの第２長さＬ２とを、０．４≦Ｌ１’／Ｌ２≦１、５となるように設定することで、分岐吸気路の主圧力波と還流路から戻る分岐圧力波との位相のずれを抑え、分岐吸気路の吸入ポートに戻る吸気の吸気脈動の減衰を防止し、エンジンの低中速トルクの低下を防止でき、この際、内燃機関のブローバイガス還流装置の機能を損なうこともない。
好ましくは、上記ガス分配部は上記内燃機関本体のヘッドカバー内室として形成されてもよく、この場合も、吸気の吸気脈動の減衰を確実に防止し、エンジンの中低速トルクの低下を防止でき、この際、内燃機関のブローバイガス還流装置の機能を損なうこともない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態としての内燃機関の排気ガス還流装置である排気ガス再循環装置１を説明する。
この排気ガス再循環装置１は図１、２に示す４サイクル４気筒ガソリンエンジン（以後、単にエンジン２と記す）に装着され、燃焼温度の過度の上昇を抑えての排気ガス改善や燃費向上を図るよう機能する。
【００１８】
この排気ガス再循環装置１が装着されるエンジン２は不図示のクランクシャフトの回転に同期して駆動する吸排バルブ３、４を備え、同吸排バルブ３、４により吸気路Ｒｉ、排気路Ｒｅを燃焼室５に断続的に連通する。吸気路Ｒｉはエアクリーナ６からのエアをエンジン本体内の各気筒に流入させるもので、スロットルバルブ７を備えた吸気管８、その下流のサージタンク９、そのサージタンク９から分岐して延出する分岐吸気路ｒｉを備えた吸気マニホールド１１、各分岐吸気路ｒｉに連通するようシリンダヘッド１２内に形成され各気筒の吸気バルブ３の開時に燃焼室５に連通する吸気ポート１３とを備える。
【００１９】
ところで、各気筒の分岐吸気路ｒｉより吸気ポート１３を経て燃焼室５に流入する吸気流中には、吸気バルブ３の開閉作動に応じて負、正の圧力波が生じ、これら圧力波は分岐吸気路ｒｉ内を音速で移動する。この場合、特に、分岐吸気路ｒｉの正、負の各圧力波はガス分配部を成すサージタンク９の内壁に形成されるタンク開口部１４において正逆反転し、再び吸気ポート１３に戻ることを繰り返す。
【００２０】
このような吸気路Ｒｉの圧力波の内、正の圧力波が戻るタイミングと吸気バルブ３の開放時期が重なると、燃焼室５には吸気密度の大きなエアが充填され、充填効率の増加を図れ、負圧力波が戻るタイミングと吸気バルブ３の開放時期が重なると、燃焼室５の吸気密度が低下し、充填効率の低下が生じる。
そこで、エンジン２の分岐吸気路ｒｉの吸気路長さＬ０の設定に当たっては、予め、設定される常用回転域（例えば、中速回転域）で充填効率の増加を図れるよう、即ち、エンジン２の常用回転域で正圧力波が吸気バルブ３の開放時期に吸気ポート１３に戻り、燃焼室５の充填効率の増加を図れるよう、分岐吸気路ｒｉの吸気路長さＬ０が設定されている。
【００２１】
このような分岐吸気路ｒｉにはその長手方向の途中個所に排気ガス流入用の流入開口部１５が形成され、同流入開口部１５に後述の還流用の各下流側分岐還流管１６が連結される。ここで流入開口部１５は吸気マニホールド１１のシリンダヘッド１２への取付けフランジ１７に接近する部位に、即ち、吸気ポート１３に接近する位置に形成され、これにより、ＥＧＲガスの制御応答性を確保している。
【００２２】
図１、２のエンジン２の排気路Ｒｅは、シリンダヘッド１２、排気マニホールド１８及び主排気管２１により形成される。ここで、シリンダヘッド１２内には各気筒の排気バルブ４の開時に開放する排気ポート２０が形成され、排気マニホールド１８内には各分岐排気路ｒｅ及び合流部ｒｅｔが形成され、主排気管２１内には合流部ｒｅｔより大気開放端までの排気路Ｒｅの要部が形成され、その途中に不図示の排ガス浄化装置やマフラーが配設される。
【００２３】
このようなエンジン２に装着される排気ガス再循環装置１は、排気マニホールド１８内の合流部ｒｅｔ近傍に形成され、排気ガスの一部が取出される排ガス取出し口２２と、排ガス取出し口２２に一端が連結され他端が吸気マニホールド１１側に向けて延出し、ガス分配部を成す分岐還流管２３に連結される上流側還流路ｅ１と、分岐還流管２３に達した排気ガスを分岐して各分岐吸気路ｒｉの流入開口部１５に導く各下流側分岐還流路ｅ２と、上流側還流路ｅ１の途中に配備され排気ガス還流量を制御する制御弁であるＥＧＲ弁２４とを備える。
【００２４】
ＥＧＲ弁２４は負圧アクチュエータ２４１に取付けられて上流側還流路ｅ１の流路面積を増減調整可能に形成される。負圧アクチュエータ２４１はスロットル弁下流の吸気負圧を制御弁２５を介して受ける負圧室２４２を備える。制御弁２５はコントローラ２６により開閉制御される。コントローラ２６はエンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷としてのスロットル開度θｓに応じて設定される目標ＥＧＲ量を図４のＥＧＲマップｍ１により演算し、目標ＥＧＲ量相当の開度出力を制御弁２５に加えて吸気負圧を調整し、ＥＧＲ弁２４の開度を調整する。なお、ＥＧＲマップｍ１は中速中負荷域をＥＧＲ大量域ｊ２に設定して排気ガス改善を図り、その回りをＥＧＲ中量域ｊ１に設定して排気ガス改善及び回転安定化を図り、高回転高負荷域ではＥＧＲ量ゼロ域ｊ０に設定して高出力確保を図るようにしている。
【００２５】
分岐還流管２３は上流側還流路ｅ１とほぼ同等の流路断面積を備え、上流側還流管２７の端部により形成される。分岐還流管２３はガス分配部を成し、閉鎖された端部よりほぼ所定間隔で順次４つの分岐穴２８を形成され、各分岐穴２８より各下流側分岐還流路ｅ２を形成する下流側分岐還流管１６が延出形成される。
【００２６】
各下流側分岐還流管１６はほぼ同一の長さである第１長さＬ１を有し、端部が各分岐吸気路ｒｉの流入開口部１５に連結される。ここで分岐還流管２３はその分岐穴２８で各下流側分岐還流路ｅ２を移動する圧力波を正負反転するガス分配部として機能する。
【００２７】
なお、場合により、分岐還流管２３は上流側還流管２７とは異なる比較的大容量のガス分配部を成す拡大容積室（図１、２に２点鎖線Ｇで示す）として形成されてもよい。この場合、圧力波を正負反転するガス分配部としての機能がより向上する。
一方、各分岐吸気路ｒｉの流入開口部１５よりサージタンク９の内壁に形成されるタンク開口部１４まではほぼ同一の第２長さＬ２に形成される。なお、サージタンク９はその内壁に形成されるタンク開口部１４で各分岐吸気路ｒｉを移動する圧力波を正負反転するガス分配部として機能する。
【００２８】
ここで、第１、第２長さＬ１、Ｌ２は同一値（Ｌ１／Ｌ２＝１）になるように設定されている。更に、第１、第２長さ比Ｌ１／Ｌ２は１に代えて、１の近傍域Ｅ（図３参照）に入るように設定されてもよく、ここではその説明を追加する。
【００２９】
エンジン２の吸気ポート１３で生じた圧力波はタンク開口部１４に向けて各分岐吸気路ｒｉを音速で移動し、タンク開口部１４で正逆反転して戻るが、これと同時に、各分岐吸気路ｒｉの圧力波の一部が常時開放する流入開口部１５より下流側分岐還流路ｅ２に分岐圧力波として流入する。この分岐圧力波は音速で移動しガス分配部である分岐還流管２３の分岐穴２８で正逆反転し、流入開口部１５に戻る。
【００３０】
ここで第１、第２長さＬ１、Ｌ２はほぼ同一、或いはほぼ近似した値に設定されるとする。この場合、音速で移動後に流入開口部１５に戻る分岐圧力波及び主圧力波の位相はほぼ一致するため、主圧力波が分岐圧力波で減衰されることはない。このように第１、第２長さ比Ｌ１／Ｌ２が１或いはほぼ近似した値（近傍域Ｅ（図３参照））の場合、吸気ポート１３に戻る圧力波の減衰量ａは比較的小さく、吸気ポート１３に戻る圧力波が減衰することを抑制でき、燃焼室５に流入する吸気の充填効率の低下を防止できる。
【００３１】
逆に、第１、第２長さＬ１、Ｌ２を大きく異ならせ、第１、第２長さ比Ｌ１／Ｌ２が、例えば、２、０程度のずれ域Ｄ（図３参照）の値に設定されたとする。この場合、下流側分岐還流路ｅ２の分岐圧力波と各分岐吸気路ｒｉを音速で移動する主圧力波とは第１、第２長さが大きく異なるため、開口部に戻る分岐圧力波及び主圧力波に位相のずれが生じ、主圧力波が分岐圧力波で減衰される。このように第１、第２長さ比Ｌ１／Ｌ２がずれ域Ｄにある場合、吸気ポート１３に戻る圧力波の減衰量ｂ（図３参照）は比較的大きく、この運転状態では燃焼室５に流入する吸気の充填効率の低下を招く。
【００３２】
なお、本出願人は図１に示したエンジン２と同様の配置構成の４サイクルガソリンエンジンを中速中負荷域で駆動し、その際に第１、第２長さ比Ｌ１／Ｌ２を順次変化させ、各第１、第２長さ比Ｌ１／Ｌ２に対応する吸気ポート１３に戻る圧力波の圧力脈動−第１、第２長さ比Ｌ１／Ｌ２特性を求め、その結果を図３に示した。ここで、下流側分岐還流管１６の流路内径がｄ１（φ１０）の場合を実線で、流路内径がｄ２（φ２０）の場合を破線で示したが、１の近傍域Ｅではこの内径にかかわらず、吸気ポート１３に戻る圧力波の減衰量はほぼ一定であった。
【００３３】
これより明らかなように、第１、第２長さ比Ｌ１／Ｌ２が１あるいは０．４〜１、５の１の近傍域Ｅに有る場合、吸気ポート１３に戻る圧力波の減衰量ａは比較的小さく、ほぼ同一値を示し、近傍域Ｅを外れるずれ域Ｄで減衰量ａは急増することが確認された。
なお、上述のところにおいて、バルブの開、あるいは閉時に生じる圧力波は、第１波の発生後に正負逆層の波が順次減衰して生じるが、これら後続波の充填効率に対する影響は比較的低いと見做され、その挙動説明は略す。
以上のような圧力脈動−第１、第２長さ比Ｌ１／Ｌ２特性を考慮し、図１の排気ガス再循環装置１では第１、第２長さ比Ｌ１／Ｌ２が１に設定され、各分岐吸気路ｒｉ及び下流側分岐還流管１６がそれぞれ形成された。
【００３４】
このような図１、２の排気ガス再循環装置１は、エンジン駆動時に流入開口部１５が常時開放しているため、排気ガス再循環装置１の駆動に規制を加えることがない。
このため、排気ガス再循環装置１はＥＧＲ制御弁を駆動して、運転情報に応じた量のＥＧＲガスを排ガス取出し口２２より上流側還流路ｅ１、分岐還流管２３、下流側分岐還流管１６、各分岐吸気路ｒｉを通して燃焼室５に導入し、燃焼温度の過度の増加を抑え、排気ガス改善を図り、燃費向上を図る運転を行なうことができる。
【００３５】
これと同時に、エンジン駆動中、吸気ポート１３に生じる分岐吸気路ｒｉの主圧力波と下流側分岐還流路ｅ２から戻る分岐圧力波との位相のずれを無くすことができ、分岐吸気路ｒｉの吸入ポートに戻る吸気の吸気脈動の減衰を防止し、吸気脈動効果による充填効率を的確に確保でき、エンジン２の低中速トルクの低下を防止でき、この際、分岐吸気路ｒｉと下流側分岐還流路ｅ２は常時連通し、排気ガス再循環装置１の機能を損なうこともない。
【００３６】
なお、図１の排気ガス再循環装置１では、流入開口部１５より分岐還流管２３までの第１長さＬ１と、流入開口部１５よりサージタンク９のタンク開口部１４までの第２長さＬ２とを等しく設定していたが、第１、第２長さ比Ｌ１／Ｌ２が０．４〜１、５の１の近傍域Ｅに設定されてもよく、この場合もほぼ同様の作用効果が得られる。
【００３７】
上述のところにおいて、内燃機関のガス還流装置として図１の排気ガス再循環装置１を説明したが、図５、６に示すブローバイガス還流装置２９を構成しても良い。
ここで、ブローバイガス還流装置２９が装着されるエンジン２は図１の排気ガス再循環装置１が装着された場合と比較し、流入開口部１５が分岐吸気路ｒｉの一つにのみ形成された点以外は同一構造であるため、重複説明を略す。
【００３８】
図５、６に示すブローバイガス還流装置２９は、エンジン２の燃焼室５よりクランクケース内室３１を経てヘッドカバー内室３２に流入する未燃ガスをブローバイガスとし、これを吸気路Ｒｉを経て燃焼室５に再度戻し、燃焼により無害化する。このブローバイガス還流装置２９はエンジン２の分岐吸気路ｒｉの一つに形成される流入開口部１５と、ガス分岐部としてのエンジン２本体の一部を成すヘッドカバー内室３２と、同ヘッドカバー内室３２に達したブローバイガスを流入開口部１５に導く還流路ｅ３と、還流路ｅ３に装着される制御弁であるブローバイガス還流制御弁３０とを備える。
【００３９】
還流路ｅ３を形成するブローバイガス還流管３４はその一端がヘッドカバー３３のジョイント４１に連結され、ジョイント４１はヘッドカバー内室３２に連通し、排ガス取出し口４２を形成する。ブローバイガス還流管３４の他端は一つの分岐吸気路ｒｉの流入開口部１５に連結される。なお、ここではヘッドカバー３３のヘッドカバー内室３２に排ガス取出し口４２を形成しているが、これに換えて、シリンダブロック３９側のクランクケース内室３１にジョイント４１’（図６参照）を取付け、排ガス取出し口４２’を形成して、ブローバイガスを取出す構成を採っても良い。
【００４０】
ブローバイガス還流制御弁３０は、ヘッドカバー内室３２に対して分岐吸気路ｒｉの圧力（負圧）が低い運転域（低負荷運転域）でその流路面積を狭め、分岐吸気路ｒｉの圧力が比較的高い運転域（高負荷運転域）でその流路面積を拡大してエンジン駆動の安定化を保ちつつブローバイガスを再燃焼させるという機能を備える。
【００４１】
ここで分岐吸気路ｒｉの流入開口部１５よりヘッドカバー内室３２の排ガス取出し口２２までの第１長さＬ１’と、流入開口部１５よりサージタンク９の内壁に形成されるタンク開口部１４までの第２長さＬ２とが同一値（Ｌ１’／Ｌ２＝１）になるように設定される。なお、場合により、第１、第２長さＬ１、Ｌ２の相対的な長さは１の近傍域Ｅ（０．４≦Ｌ１’／Ｌ２≦１、５）に入るように設定されてもよい。
【００４２】
このような図５、６のブローバイガス還流装置２９は、エンジン駆動時には、常時、流入開口部１５が開放している。このため、常時、ブローバイガス還流置は分岐吸気路ｒｉとヘッドカバー内室３２の圧力差に応じてブローバイガス還流制御弁３０が流路断面積を増減調整し、運転状態に応じた量のブローバイガスを排ガス取出し口４２より還流路、分岐吸気路ｒｉを通して燃焼室５に導入し、ブローバイガスを再燃焼させ、無害化することができる。
【００４３】
これと同時に、エンジン駆動中、各気筒の吸気ポート１３の吸気弁の開閉に応じて正負の圧力波が吸気ポート１３に生じ、この圧力波は分岐吸気路ｒｉを音速で移動する。
この際、ブローバイガス還流管３４の接続されている分岐吸気路ｒｉにおいて、第１、第２長さ比Ｌ１’／Ｌ２を１に設定したので、分岐吸気路ｒｉの主圧力波と排ガス取出し口４２で反転しブローバイガス還流管３４から戻る分岐圧力波との位相ずれを無くすことができ、吸入ポート１３に戻る吸気脈動の減衰を防止し、吸気脈動効果による充填効率を的確に確保でき、エンジン２の低中速トルクの低下を防止できる。なお、ブローバイガス還流管３４の接続されていない分岐吸気路ｒｉにおいては、勿論、圧力波の吸気脈動効果による充填効率の向上を的確に得られる。
【００４４】
上述のところにおいて、ブローバイガス還流管３４は一つの分岐吸気路ｒｉに接続されていたが、ブローバイガス還流管３４の下流側を分岐し、全気筒の分岐吸気路ｒｉにそれぞれ接続させてもよく、この場合もブローバイガス還流管３４の下流側分岐還流路ｅ２の第１長さＬ１’と上述の第２長さＬ２とが同一値あるいは１の近傍域Ｅの値になるように設定し、これにより同様の作用効果を得ることができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、開口部より還流路の途中に形成されるガス分配部までの第１長さＬ１と開口部よりサージタンクまでの第２長さＬ２とを、０．４≦Ｌ１／Ｌ２≦１、５となるように設定することで、分岐吸気路の主圧力波と還流路から戻る分岐圧力波との位相のずれを抑え、分岐吸気路の吸入ポートに戻る吸気の吸気脈動の減衰を防止し、エンジンの中低速トルクの低下を防止でき、この際、内燃機関のガス還流装置の機能を損なうこともない。
【００４６】
請求項２の発明は、分岐吸気路の吸入ポートに戻る吸気の吸気脈動の減衰を防止し、エンジンの中低速トルクの低下を防止でき、この際、上流側還流路の単一の制御弁がここを通過して各下流側分岐還流路より各燃焼室に供給される排気ガス還流量を容易に制御できる。
【００４７】
請求項３の発明は、開口部よりブローバイガスが流入してくるエンジン本体内のガス分配部までの第１長さＬ１’と開口部よりサージタンクまでの第２長さＬ２とを、０．４≦Ｌ１’／Ｌ２≦１、５となるように設定することで、分岐吸気路の主圧力波と還流路から戻る分岐圧力波との位相のずれを抑え、分岐吸気路の吸入ポートに戻る吸気の吸気脈動の減衰を防止し、エンジンの低中速トルクの低下を防止でき、この際、内燃機関のブローバイガス還流装置の機能を損なうこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての排気ガス還流装置を装備したエンジンの概略平面図である。
【図２】本発明の一実施形態としての排気ガス還流装置を装備したエンジンの概略側面図である。
【図３】図１の排気ガス還流装置を装備したエンジンの吸気ポートにおける第１、第２長さ比Ｌ１／Ｌ２の変化に応じたピークの特性線図である。
【図４】図１の排気ガス還流装置を装備したエンジンが用いるＥＧＲ量設定マップの特性線図である。
【図５】本発明の他の実施形態としてのブローバイガス還流装置を装備したエンジンの概略側面図である。
【図６】本発明の一実施形態としてのブローバイガス還流装置を装備したエンジンの概略側面図である。
【図７】従来の排気ガス還流装置を装備したエンジンの概略平面図である。
【図８】図７の排気ガス還流装置を装備したエンジンの概略切欠側面図である。
【図９】排気ガス還流装置を装備したエンジンのインマニ出口圧力波形図であり、（ａ）は分岐吸気路に還流管を接続しない場合を、（ｂ）は分岐吸気路に還流管を接続した場合を示す。
【図１０】排気ガス還流装置を装備したエンジンのピークトルク値を示し、（Ｎ１）は分岐吸気路に還流管を接続しない場合を、（Ｎ２）は分岐吸気路に還流管を接続した場合を示す。
【符号の説明】
１            排ガス再循環装置（内燃機関の排気ガス還流装置）
９            サージタンク（ガス分配部）
１５          流入開口部（開口部）
２９          ブローバイガス還流装置
３２          ヘッドカバー内室（ガス分岐部）
ｅ１          上流側還流路
ｅ２          下流側分岐還流路
ｒｉ          分岐吸気路
ｒｅ          分岐排気路
ｒｅｔ        合流部
Ｌ１、Ｌ１’  第１長さ
Ｌ２          第２長さ
Ｒｉ          吸気路
Ｒｅ          排気路
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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