(57)【要約】【課題】内燃機関からの排気の温度を維持できると共に、低圧ＥＧＲ通路内での凝縮水の発生を防止できる、排気再循環装置を提供すること。【解決手段】内燃機関１００に接続される排気マニホールド３と、この排気マニホールド３に接続される排気通路４と、内燃機関１００に接続される吸気通路５と、排気通路４に設けられたタービン６１と吸気通路５に設けられた圧縮機６２とを有する過給機６と、タービン６１より下流の排気通路４と圧縮機６２の上流の吸気通路５とを連通する低圧ＥＧＲ通路７とを備え、排気マニホールド３の少なくとも一部には、多重壁の構造により少なくとも２つの流路３ａ，３ｂが形成され、１つの流路３ａは内燃機関１００からの排気のための排気路であり、他の流路３ｂの少なくとも１つは低圧ＥＧＲ通路７の一部である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に接続される排気マニホールドと、この排気マニホールドに接続される排気通路と、前記内燃機関に接続される吸気通路と、前記排気通路に設けられたタービンと前記吸気通路に設けられた圧縮機とを有する過給機と、前記タービンより下流の前記排気通路と前記圧縮機の上流の前記吸気通路とを連通する低圧ＥＧＲ通路とを備え、
前記排気マニホールドの少なくとも一部には、多重壁の構造により少なくとも２つの流路が形成され、１つの流路は前記内燃機関からの排気のための排気路であり、他の流路の少なくとも１つは前記低圧ＥＧＲ通路の一部である、排気再循環装置。
【請求項２】
前記低圧ＥＧＲ通路は、前記排気マニホールドを通る第１通路と、前記排気マニホールドを通らない第２通路とに分岐しており、前記第１通路及び前記第２通路に、再循環排気の流れを制御するＥＧＲ弁をそれぞれ備えている、請求項１に記載の排気再循環装置。
【請求項３】
前記低圧ＥＧＲ通路は、前記排気マニホールドを通る第１通路と、前記排気マニホールドを通らない第２通路とに分岐しており、前記第１通路と第２通路の分岐部又は合流部に、再循環排気の流れを制御する三方弁である三方ＥＧＲ弁を備えている、請求項１に記載の排気再循環装置。
【請求項４】
前記多重壁は二重壁であり、内側流路が前記排気路となっており、外側流路が前記低圧ＥＧＲ通路の一部となっている、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の排気再循環装置。
【請求項５】
前記第２通路に、ＥＧＲ冷却器を備える、請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の排気再循環装置。
【請求項６】
請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の排気再循環装置における、前記低圧ＥＧＲ通路の再循環排気の流れを制御する排気再循環方法であって、
前記再循環排気の温度を検出又は推測し、
前記再循環排気の温度が所定値以下の場合には、前記再循環排気を前記第１通路に流し、前記再循環排気の温度が前記所定値を超えている場合には、前記再循環排気を前記第２通路に流す、排気再循環方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気再循環装置及び排気再循環方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、過給機を具備する内燃機関において、排気マニホールドは、燃焼室から過給機へ排気を供給する役割を有していた。過給機のタービンにおいて、より効率的にエネルギを取り出すためには、排気をできるだけ高温に維持しておく必要がある。このため、排気マニホールドは、温度を調整できる構造を有することが望ましい。これに関連し、排気マニホールドを二重壁にする技術が開示されている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来、過給機を具備する内燃機関において、燃焼後の排気の一部を取り出し、再度吸気させる技術（排気再循環（ＥＧＲ：Exhaust Gas Recirculation））があった。排気再循環は、主として排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）の低減や、部分負荷時の燃費向上などを目的としている。ここで、排気再循環には、高圧ＥＧＲと低圧ＥＧＲとがある。高圧ＥＧＲは、高負荷時などに排気を内燃機関に導入できない状態も生じてしまう。一方、低圧ＥＧＲは、上記のような高圧ＥＧＲの欠点は無い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−８４４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の排気マニホールドは、蓄熱容量（ヒートマス）が大きく、断熱構造も有していない。このため、排気が排気マニホールドを通過する際に、排気から熱が奪われて、排気の温度が低下してしまう。また、低圧ＥＧＲで用いる再循環排気が低温であった場合、再循環排気中の水分が凝縮水となってしまう。凝縮水が発生すると、圧縮機を損傷させる等の問題が生じる他、凝縮水と炭化水素が結合して、低圧ＥＧＲ通路内でタール状物質が発生してしまうという問題も生じる。本来であれば、窒素酸化物の低減や燃費向上のために、再循環排気が低温でも排気再循環を行うべきであるが、上記のような問題から実現が困難である。
【０００６】
また、上記特許文献１に係る発明は、排気マニホールドの近傍に設置されている発電機等を保護するためのものである。すなわち、発電機等が備える永久磁石は、高温に曝されると消磁されてしまう。これを防ぐために、二重壁の間の空間に冷却媒体を流すようになっている。このように、特許文献１の発明は、排気エネルギの活用や凝縮水の発生防止という、本願発明の課題に着目したものではない。
【０００７】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、内燃機関からの排気の温度を維持できると共に、低圧ＥＧＲ通路内での凝縮水の発生を防止できる、排気再循環装置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】
【０００８】
第１手段において、排気再循環装置は、内燃機関に接続される排気マニホールドと、この排気マニホールドに接続される排気通路と、内燃機関に接続される吸気通路と、排気通路に設けられたタービンと吸気通路に設けられた圧縮機とを有する過給機と、タービンより下流の排気通路と圧縮機の上流の吸気通路とを連通する低圧ＥＧＲ通路とを備え、排気マニホールドの少なくとも一部には、多重壁の構造により少なくとも２つの流路が形成され、１つの流路は前記内燃機関からの排気のための排気路であり、他の流路の少なくとも１つは前記低圧ＥＧＲ通路の一部である。このような構成によれば、排気マニホールドの１つの流路には内燃機関からの排気が流れると共に、他の流路には再循環排気が流れる。再循環排気の温度は外気温よりも高いので、内燃機関からの排気は再循環排気によってある程度保温され、排気のエネルギ損失が抑えられる。それと同時に、再循環排気はより高温の排気によって加熱されることから、再循環排気内で凝縮水の発生が抑えられる。このため、凝縮水と炭化水素との結合によるタール状物質の発生も防止できる。
【０００９】
第２手段において、第１手段の構成に加え、低圧ＥＧＲ通路は、排気マニホールドを通る第１通路と、排気マニホールドを通らない第２通路とに分岐しており、第１通路及び第２通路に、再循環排気の流れを制御するＥＧＲ弁を備えている。このような構成によれば、第１通路と第２通路における再循環排気の流れを切り替えることができる。従って、再循環排気の温度が低い場合に、排気マニホールドを通る第１通路に再循環排気を流すことができる。
【００１０】
第３手段において、第１手段の構成に加え、低圧ＥＧＲ通路は、排気マニホールドを通る第１通路と、排気マニホールドを通らない第２通路とに分岐しており、第１通路と第２通路の分岐部又は合流部に、再循環排気の流れを制御する三方ＥＧＲ弁を備えている。このような構成によれば、再循環排気の流れを切り替える場合に、１つのＥＧＲ弁で、第１通路に流す場合、第２通路に流す場合、更には何れの通路にも流さない、３つの状態を実現できる。循環排気の温度が低い場合には、循環排気は第１通路に流され、排気によって加熱される。このため、凝縮水の発生が抑制され、凝縮水と炭化水素との結合によるタール状物質の発生も防止できる。
【００１１】
第４手段において、第１手段から第３手段のいずれかの構成に加え、多重壁は二重壁であり、内側流路が排気路となっており、外側流路が低圧ＥＧＲ通路の一部となっている。このような構成によれば、内側流路は外側流路によって取り囲まれる。このため、内側流路を流れる排気は、外側流路を流れる再循環排気によって十分に保温される。このため、排気のための流路が外気に露出している場合と比較して、排気マニホールドでのエネルギ損失が抑制される。また、外側流路を流れる循環排気は排気によって加熱される。このため、凝縮水の発生が抑制され、凝縮水と炭化水素との結合によるタール状物質の発生も防止できる。
【００１２】
第５手段において、第２手段から第４手段のいずれかの構成に加え、第２通路に、ＥＧＲ冷却器を備える。このような構成によれば、通常時のＥＧＲ制御において、再循環排気の流れが第２通路に切り替えられ、再循環排気はＥＧＲ冷却器によって冷却される。このため、再循環排気の流量が増加し、ポンピングロスの低減や点火時期の進角化による燃費改善が可能となる。
【００１３】
第６手段は、第２手段から第５手段のいずれかの排気再循環装置における、低圧ＥＧＲ通路の再循環排気の流れを制御する排気再循環方法であって、前記再循環排気の温度を検出又は推測し、再循環排気の温度が所定値以下の場合には、再循環排気を第１通路に流し、再循環排気の温度が所定値を超えている場合には、再循環排気を第２通路に流す。このような構成によれば、再循環排気の温度に応じて、第１通路と第２通路における再循環排気の流れを切り替えることができる。従って、再循環排気の温度が低い場合に、再循環排気が排気マニホールドを通る第１通路で昇温される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、内燃機関からの排気を、排気マニホールドで高温に維持したままタービンに供給することができる。また、低圧ＥＧＲ通路に低温の再循環排気を再循環させる場合でも、凝縮水の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態の排気再循環装置を備えた給排気系統の概略構成図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線における排気マニホールドの断面図である。
【図３】第１実施形態の排気再循環装置の制御フローチャートである。
【図４】第１実施形態の排気再循環装置における低温時の再循環排気の流れを示す概略構成図である。
【図５】第１実施形態の排気再循環装置における通常時の再循環排気の流れを示す概略構成図である。
【図６】第１実施形態の排気再循環装置における制御マップを示す図である。
【図７】第２実施形態の排気再循環装置における排気マニホールドの断面図である。
【図８】第３実施形態の排気再循環装置における排気マニホールドの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［全体概要］
第１実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態の排気再循環装置１の概略構成図である。排気再循環装置１は、内燃機関１００に接続された排気マニホールド３と、この排気マニホールド３に接続された排気通路４と、内燃機関１００に接続された吸気通路５と、排気通路４に設けられたタービン６１と吸気通路５に設けられた圧縮機６２とを有する過給機６と、タービン６１より下流の排気通路４と圧縮機６２の上流の吸気通路５とを連通する低圧ＥＧＲ通路７とを備えている。排気マニホールド３の少なくとも一部は、多重壁の構造を有しており、この多重壁の間の空間の少なくとも１つが、低圧ＥＧＲ通路７の一部となっている。なお、以下の説明では、内燃機関から排出されて排気通路を流れるガスを「排気」と呼び、低温ＥＧＲ通路を流れるガスを「再循環排気」と呼ぶ。
【００１７】
［排気マニホールド］
排気マニホールド３は、内燃機関１００の排気口１０１に接続されている。排気マニホールド３は、排気口１０１からの排気を集めて、その排気を排気通路４を介して過給機６のタービン６１に供給する。また、排気マニホールド３は、内燃機関１００の排気口１０１に対応して、複数の排気取込口３１を備えている。図１における内燃機関１００は４気筒であり、排気マニホールド３も４つの排気取込口３１を備えている。但し、この排気取込口３１の数は単なる一例である。例えば、４気筒の内燃機関であっても、排気バルブが１気筒あたり２つある場合には、これに対応して排気取込口も１気筒あたり２つ設けられる場合がある。このような場合には、２×４＝８つの排気取込口を形成してもよい。排気マニホールド３は、アルミを鋳造することによって製造されている。
【００１８】
前記したように、排気マニホールド３の少なくとも一部は、多重壁の構造を有している。このため、排気マニホールド３には、少なくとも２つの流路が形成されている。具体的には、図２に示すように、排気マニホールド３は二重壁の構造を有している。このため、排気マニホールド３は、内側流路３ａと外側流路３ｂの２つの流路からなる二重管となっている。ここで、内側流路３ａは内燃機関１００の排気口１０１に連通しており、排気が流れる排気路となる。一方、外側流路３ｂは、低圧ＥＧＲ通路７の一部となっている。内側流路３ａの断面積は、外側流路３ｂの断面積よりも大きくなっている。これは、内燃機関１００からの排気の流量の方が、低圧ＥＧＲ通路７の再循環排気の流量よりも多いからである。なお、低圧ＥＧＲ通路７の詳細については後記する。
【００１９】
［排気通路］
図１に示すように、排気通路４は、上流端部がフランジ４１を介して排気マニホールド３に接続されている。このため、内燃機関１００の排気口１０１から排出された排気が、排気マニホールド３を介して排気通路４に流れる。排気通路４には、過給機６のタービン６１が設けられている。更に、タービン６１の下流には、後記する黒煙除去フィルタ４３が設けられている。排気通路４の最下流部は外気に向かって開口しており、この最下流部から排気が外気に放出される。
【００２０】
［吸気通路］
吸気通路５は、外気を吸気として内燃機関１００に取り込むための通路である。このため、吸気通路５の最上流部は外気に向かって開口している。また、吸気通路５には、過給機６の圧縮機６２が設けられている。この圧縮機６２の上流には、吸気圧調整弁（ＩＰＣＶ：Intake Pressure Compensation Valve）５１が設けられている。この吸気圧調整弁５１は、圧縮機６２に入る吸気の負圧を調整するものである。そして、吸気通路５の最下流部は、フランジ５３介して吸気マニホールド８に接続されている。
【００２１】
［過給機］
図１に示すように、前記した過給機６のタービン６１は排気通路４に設けられ、圧縮機６２は吸気通路５に設けられている。このため、タービン６１内に内燃機関１００からの排気が導入される。タービン６１内には、タービンホイール６１ａが回転自在に収容されており、タービンホイール６１ａは、排気のエネルギによって回転するようになっている。また、過給機６は圧縮機６２も備えている。圧縮機６２内には、圧縮機ホイール６２ａが回転自在に収容されている。そして、タービンホイール６１ａと圧縮機ホイール６２ａとは、１本の回転軸６３で連結されている。このため、排気によってタービンホイール６１ａが回転すると、この回転による駆動力によって圧縮機ホイール６２ａが回転する。圧縮機ホイール６２ａが回転すると、外部から取り込まれた外気が圧縮されて吸気となる。圧縮された吸気は吸気通路５を流れて、内燃機関１００の吸気マニホールド８に供給される。供給された吸気は、吸気マニホールド８で各シリンダに分配される。
【００２２】
［黒煙除去フィルタ］
排気通路４におけるタービン６１の下流には、黒煙除去フィルタ（ＤＰＦ：Diesel Particulate filter）４３が設けられている。黒煙除去フィルタ４３は、内部に装備されたフィルタ４３ａによって、内燃機関１００の排気に含まれる黒煙などの細かい粒子状物質を軽減し、排気を清浄化するものである。黒煙除去フィルタ４３が３００℃程度の温度になると、排気中の粒子状物質のほとんどが黒煙除去フィルタ４３内で完全燃焼する。これにより、排気から粒子状物質が除去される。
【００２３】
［低圧ＥＧＲ通路］
次に、図１に基づいて、低圧ＥＧＲ通路７について説明する。低圧ＥＧＲ通路７は、内燃機関１００からの排気を、吸気通路５を介して内燃機関１００へ再循環させるための通路である。低圧ＥＧＲ通路７の入口（最上流部）７１は、排気通路７における黒煙除去フィルタ４３の下流に接続されている。一方、低圧ＥＧＲ通路７の出口（最下流部）７２は、吸気通路５における圧縮機６２の上流に接続されている。ここで、低圧ＥＧＲとは、タービン６１よりも下流側から排気を取り入れて、圧縮機６２の上流部に戻す形式のＥＧＲである。低圧ＥＧＲに対して、高圧ＥＧＲという技術もある。この高圧ＥＧＲとは、排気マニホールドを出た直後の高圧の排気を、圧縮機の下流に戻す形式のＥＧＲである。低圧ＥＧＲは、圧縮機６２の上流側に再循環排気を戻す形式であるため、過給機６による過給圧を考慮する必要が無いことが利点である。
【００２４】
また、本実施形態の低圧ＥＧＲ通路７は、後記するように、分岐部７８で第１通路７Ａと第２通路７Ｂに分岐している。そして、第１通路７Ａと第２通路７Ｂは、低圧ＥＧＲ通路７の出口７２の上流の合流部７９で合流している。但し、低圧ＥＧＲ通路７を分岐させることは、本発明において必須ではない。すなわち、１本の低圧ＥＧＲ通路が、排気マニホールドを通過するようにしてもよい。
【００２５】
［第１通路］
第１通路７Ａは、排気マニホールド３の外側流路３ｂを一部に含んでいる。換言すると、外側流路３ｂが第１通路７Ａの一部を構成している。本実施形態では、分岐部７８と合流部７９の間の一部分が、外側通路３ｂとなっている。但し、第１通路７Ａ全体を外側流路３ｂとしてもよい。なお、前記したように、外側流路３ｂは、内側流路３ａを取り囲むように形成されている（図２参照）。
【００２６】
［第２通路］
第２通路７Ｂは、排気マニホールド３からは離れて設けられている。そして、分岐部７８と合流部７９の間に、ＥＧＲ冷却器７４を備えている。このＥＧＲ冷却器７４は、再循環排気を冷却するためのものである。すなわち、ＥＧＲ冷却器は、高温の再循環排気を冷却することで再循環排気の量を増加させ、ポンピングロスを低減したり、点火時期の進角化によって燃費を改善する役割を有する。
【００２７】
［三方ＥＧＲ弁及びＥＧＲ弁］
第１通路７Ａと第２通路７Ｂの分岐部７８には、三方ＥＧＲ弁７５が設けられている。この三方ＥＧＲ弁７５は三方弁であり、第１通路７Ａと第２通路７Ｂへの再循環排気の流れを制御する機能を有している。このため、黒煙除去フィルタ４３の下流部から取り入れられた再循環排気は、三方ＥＧＲ弁７５の機能によって、第１通路７Ａに流されたり、第２通路７Ｂに流されたり、更には第１通路７Ａにも第２通路７Ｂにも流されない場合がある。なお、三方ＥＧＲ弁７５は、第１通路７Ａと第２通路７Ｂの合流部７９に設けるようにしてもよい。また、三方ＥＧＲ弁７５に代えて、第１流路７Ａと第２流路７Ｂにそれぞれ１つのＥＧＲ弁７６（点線で示す）を設けてもよい。これら２つのＥＧＲ弁７６の開閉動作を相互に逆に制御することで、再循環排気の流れを第１通路７Ａと第２通路７Ｂとの間で切り変えることができる。また、両方のＥＧＲ弁７６を閉じれば、低圧ＥＧＲ通路７への再循環排気の流れを遮断することもできる。
【００２８】
［各種センサ］
内燃機関１００及び排気再循環装置１には、各種のセンサが設置されている。具体的には、内燃機関１００から排出された直後の内側流路３ａの排気の温度を検出する温度センサ９１、黒煙除去フィルタ４３の温度を検出する温度センサ９２、圧縮機６２から吐き出される吸気の温度を検出する温度センサ９３、吸気通路５の最上流部に設けられて外気の温度を検出する温度センサ９４、内燃機関１００の冷却水の温度を検出する温度センサ９５などである。また、内燃機関１００には、内燃機関の回転数及び負荷を検出する回転数・負荷センサ９６も設けられている。これら各種センサからの情報（信号）は、制御ユニット９７に送信されるようになっている。
【００２９】
［制御ユニット］
制御ユニット９７は、各種センサからの信号に基づいて、排気再循環装置１に装備されている、三方ＥＧＲ弁７５、ＥＧＲ弁７６、吸気圧調整弁５１等を制御するようになっている。制御ユニット９７には記憶手段が内蔵されており、この記憶手段は、各種センサから送信された情報や、演算処理のためのデータ及びプログラムを記憶している。
【００３０】
［作用］
次に、図１、図３から図５に基づいて、本実施形態の排気再循環装置１の作用について説明する。排気再循環装置１は、再循環排気の温度に応じて制御が切り替わるので、低温時と通常時とに分けて説明する。
【００３１】
［低温時］
先ず、低温時の作用について説明する。内燃機関１００が始動した直後は、内燃機関自体が低温であるため、内燃機関１００から排出される排気も低温であると推測される。このため、タービン６１及び黒煙除去フィルタ４３を通過して、低圧ＥＧＲ通路７の入口７１付近に流入する再循環排気も低温である。再循環排気が低温の場合には、図４に示すように、三方ＥＧＲ弁７５が第１通路７Ａ側に開いて、第１通路７Ａに再循環排気が導入される（図３のステップＳ１）。このため、低圧ＥＧＲ通路７の再循環排気は全て第１通路７Ａを流れる。
【００３２】
このとき、排気マニホールド３の内側流路３ａは、第１通路７Ａとしての外側流路３ｂに取り囲まれている。また、外側流路３ｂを流れる再循環排気の温度は、外気温よりも高い。このため、内燃機関１００からの排気は、外側流路３ｂの再循環排気によって保温された状態で内側流路３ａを通過する。これにより、排気のエネルギ損失が抑制される。これと同時に、再循環排気も内側流路３ａの排気から熱を受け取ることで温度が上昇し、凝縮水の発生が抑えられる。従来は、再循環排気が低温の場合は、排気再循環ができなかったが、本実施形態によれば、凝縮水の発生を回避しながら排気再循環が可能となる。低温時の排気再循環により、低温時の窒素酸化物の低減や燃費向上が実現できる。また、低温ＥＧＲ通路７における、凝縮水と炭化水素の結合によるタールの発生も防止できる。
【００３３】
［通常時］
次に、再循環排気が通常の温度になった場合の一例について説明する。再循環排気の温度は、黒煙除去フィルタ４３の温度を温度センサ９２で検出することで推測する。例えば、黒煙除去フィルタ４３の温度が２００℃未満の場合は（図３のステップＳ２でＮｏ）、再循環排気の温度が所定値以下と判断され、低温時の制御として、前記した第１通路７Ａに再循環排気が導入される（図３のステップＳ１）。一方、黒煙除去フィルタ４３の温度が２００℃以上になった場合、内燃機関１００の冷却水温度Ｔｗが検出される。冷却水温度Ｔｗが５２℃以上の場合には（図３のステップＳ３でＹｅｓ）、通常時の制御として、制御ユニット９７により三方ＥＧＲ弁７５が第２通路７Ｂ側に開き、再循環排気が第２通路７Ｂに導入される（図３のステップＳ４及び図５）。
【００３４】
通常時の制御が行われている間も、内燃機関１００の負荷が検出される（図３のステップＳ５）。内燃機関１００が高負荷で運転されている場合（ステップＳ５でＹｅｓ）、排気再循環は停止される（図３のステップＳ６及び図１）。一方、内燃機関１００が低負荷で運転されている場合（ステップＳ５でＮｏ）、再度黒煙除去フィルタ４３の温度を検出するステップに戻る（図３のステップＳ２）。内燃機関１００の負荷は、圧縮機６２に設けられた温度センサ９３により、圧縮機６２から吐き出される吸気の温度を検出して判断している。
【００３５】
図６は、内燃機関１００の回転数と負荷とをパラメータとした場合の、制御マップの一例を示している。ここで、横軸は回転数で縦軸は負荷を示している。また、制御マップ中の太い実線で囲まれた部分は、低温時の制御が行われる領域である。一方、太い点線で囲まれた部分は、通常時の制御が行われる領域である。例えば、回転数がＮ１ｒｐｍ程度の場合には、負荷がＱ１ｋＷ程度までは、低温時の排気再循環が行われる。そして、負荷がＱ１ｋＷを超えてＱ２ｋＷ程度までは、通常時の排気再循環が行われる。負荷がＱ２ｋＷを超えた場合には、排気再循環が停止される。
【００３６】
また、回転数がＮ２ｒｐｍ程度の高回転の場合には、負荷がＱ３ｋＷ程度までは低温時の排気再循環が行われる。そして、負荷がＱ３ｋＷを超えてＱ４ｋＷ程度までは、通常時の排気再循環が行われる。負荷がＱ４ｋＷを超えた場合には、排気再循環が停止される。このように、回転数の上昇とともに、低温時の排気再循環の領域は低負荷領域に縮小される。なお、前記の回転数や負荷の値は一例であり、特に、技術的範囲を限定する意図はない。
【００３７】
［第２実施形態］
図７に示す第２実施形態は、図２に示す排気マニホールド３に対し、多重壁の構造が異なっている。すなわち、図７から明らかなように、この排気マニホールド３Ｂは、三重壁の構造を有している。このような構造によれば、排気マニホール３Ｂ内に３つの流路３Ｂａ，３Ｂｂ，３Ｂｃが形成される。このため、これらの流路３Ｂａ，３Ｂｂ，３Ｂｃのうち１つを排気路として、残りのいずれかを低圧ＥＧＲ通路の第１通路にすればよい。また、残りの通路は他の排気を流すことや、冷却水を循環させるなどの応用が考えられる。なお、排気マニホールド内の流路の数は、２つや３つに限定されるものではない。換言すると、少なくとも排気路のための流路と第１通路のための流路が確保できれば、他の流路はどのような用途で用いてもよい。
【００３８】
［第３実施形態］
図８に示す第３実施形態は、図２に示す排気マニホールド３に対し、多重壁の構造が異なっている。すなわち、本実施形態の排気マニホールド３Ｃは、円形断面の外壁３Ｃ１の内部に、空間を２つに仕切る隔壁３Ｃ２が設けられている。この隔壁３Ｃ２によって、排気マニホールド３Ｃの内部に２つの流路３Ｃａ、３Ｃｂが形成されている。ここで、左側の流路３Ｃａは排気路となり、右側の流路３Ｃｂは低圧ＥＧＲ通路の第１通路の一部となる。このような構造の排気マニホールド３Ｃにおいて、排気路のための流路３Ｃａが流路３Ｃｂと近接している部分では、流路３Ｃａの断熱性が向上する。このため、タービン６１に到達するまでの排気のエネルギ損失を抑制できる。それと同時に、流路３Ｃａを流れる排気によって、流路３Ｃｂを流れる再循環排気が加熱される。このため、凝縮水の発生が抑えられる。
【符号の説明】
【００３９】
１  排気再循環装置
３，３Ｂ，３Ｃ  排気マニホールド
３ａ  内側流路（排気路）
３ｂ  外側流路
４  排気通路
５  吸気通路
６１  タービン
６２  圧縮機
６  過給機
７  低圧ＥＧＲ通路
７Ａ  第１通路
７Ｂ  第２通路
７５  三方ＥＧＲ弁
７６  ＥＧＲ弁
７８  分岐部
７９  合流部
７４  ＥＧＲ冷却器
１００  内燃機関
【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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