(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関における排気ガスをＥＧＲバルブおよびＥＧＲクーラを経て吸気系に還流するＥＧＲ装置において、
前記ＥＧＲクーラが吸気マニホールドと吸気マニホールドステーと内燃機関本体とで囲まれる空間に配設され、
前記ＥＧＲクーラはシリンダブロックの側面に沿って水平方向に指向して配設され、
前記ＥＧＲクーラの入口側連結端部は前記ＥＧＲバルブ側に位置して前記ＥＧＲバルブと連結され、
前記ＥＧＲバルブと反対側に位置する前記ＥＧＲクーラの出口側連結端部は屈曲してＥＧＲパイプの連結端部に結合され、
前記ＥＧＲパイプはその連結端部からさらに屈曲して前記ＥＧＲクーラに平行に斜め上方に向けて延出し吸気マニホールドと連結することを特徴とするＥＧＲ配管構造。
【請求項２】
前記吸気マニホールドの下方には前記ＥＧＲクーラのみが配設されたことを特徴とする請求項１記載のＥＧＲ配管構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関のエミッション低減や燃費向上のために排気ガスの一部を吸気系に還流させるＥＧＲ（排気ガス再循環）装置の配管構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
排気マニホールドと吸気マニホールドとを連結するＥＧＲ配管は、一般に内燃機関の外側を通り、排気ガスをＥＧＲバルブおよび冷却手段を経て吸気系に還流する構成のＥＧＲ装置としては、特開２００１−２００７６２号公報記載の例がある。
【０００３】
同例では排気マニホールドから延出したＥＧＲパイプがエンジン本体の前方（直列シリンダのエンジンが縦置きに搭載された前方）を回り込んでエンジン本体の前方に突出して設けられたサーモスタットの冷却水の流れるケースに形成されたガス路を経て吸気管の上流側に取り付けられたＥＧＲバルブに連結され、同ＥＧＲバルブが吸気管に連結されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ＥＧＲパイプの冷却部がエンジン本体の前方に突出することになるので、その分スペースを必要とし、エンジン全体が大型化することになる。
サーモスタットの冷却水を利用しているので、ガス路を流れる排気ガスの温度がサーモスタットの作動に影響を及ぼすおそれがある。
【０００５】
本発明は斯かる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、吸気マニホールドの下方のスペースを利用してＥＧＲクーラを配設して内燃機関全体をコンパクト化し、吸気マニホールドに対するＥＧＲの排気ガスの熱の影響を回避できるＥＧＲ配管構造を供する点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
上記目的を達成するために、本請求項１記載の発明は、内燃機関における排気ガスをＥＧＲバルブおよびＥＧＲクーラを経て吸気系に還流するＥＧＲ装置において、前記ＥＧＲクーラが吸気マニホールドと吸気マニホールドステーと内燃機関本体とで囲まれる空間に配設され、前記ＥＧＲクーラはシリンダブロックの側面に沿って水平方向に指向して配設され、前記ＥＧＲクーラの入口側連結端部は前記ＥＧＲバルブ側に位置して前記ＥＧＲバルブと連結され、前記ＥＧＲバルブと反対側に位置する前記ＥＧＲクーラの出口側連結端部は屈曲してＥＧＲパイプの連結端部に結合され、前記ＥＧＲパイプはその連結端部からさらに屈曲して前記ＥＧＲクーラに平行に斜め上方に向けて延出し吸気マニホールドと連結するＥＧＲ配管構造とした。
【０００７】
吸気マニホールドと吸気マニホールドステーと内燃機関本体とで囲まれるデッドスペースを利用してＥＧＲクーラが配設されるので、スペースを有効に活用して内燃機関全体のコンパクト化を図ることができる。
ＥＧＲクーラにより吸気マニホールドに対するＥＧＲの排気ガスの熱の影響を極力回避できる
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のＥＧＲ配管構造において、前記吸気マニホールドの下方には前記ＥＧＲクーラのみが配設されたことを特徴とする。
【０００９】
したがってＥＧＲ配管のうち比較的低温であるＥＧＲクーラのみが吸気マニホールドに近接することになり、ＥＧＲの排気ガスの熱が吸気マニホールドに影響せず吸気温度を上昇させることがなく、内燃機関の出力を維持することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る一実施の形態について図１ないし図５に基づき説明する。
本実施の形態に係るＥＧＲ装置の配管構造の模式図を図１に示す。
内燃機関１本体のシリンダヘッド２は一方の側壁側に排気マニホールド３、反対側側壁に吸気マニホールド４が配設されている。
【００１１】
排気マニホールド３に連通するＥＧＲ内部通路５がシリンダヘッド２内に形成され、このＥＧＲ内部通路５の出口にＥＧＲパッセージ６を介してＥＧＲバルブ７が設けられ、ＥＧＲバルブ７から延出したＥＧＲパイプ８がＥＧＲクーラ10に結合され、ＥＧＲクーラ10から延出したＥＧＲパイプ９が吸気マニホールド４に結合されている。
【００１２】
したがって内燃機関１の排気マニホールド３に排出された排気ガスの一部（ＥＧＲガス）は、シリンダヘッド２内のＥＧＲ内部通路５を通ってＥＧＲパッセージ６に導かれてＥＧＲバルブ７に導入され、ＥＧＲバルブ７からＥＧＲパイプ８を通ってＥＧＲクーラ10で冷却されてＥＧＲパイプ９から吸気マニホールド４に還流される。
【００１３】
本実施の形態に係る内燃機関１は、直列４気筒の内燃機関であり、その全体を一部の補機類を配設して図２に斜視図で示し、排気マニホールド３側から見た部分斜視図を図３に、吸気マニホールド４側から見た要部斜視図を図４に示す。
【００１４】
図３に示すように排気マニホールド３はシリンダヘッド２の一側面にシリンダ配列方向に平行に指向して付設されており、その排気マニホールド３の端部がＥＧＲ配管３ａとして一体に形成されている。
このＥＧＲ配管３ａがシリンダヘッド２の端部に形成されたＥＧＲ内部通路５に連通する。
【００１５】
他方シリンダヘッド２の反対側側面にシリンダ配列方向に長尺の吸気マニホールド４が付設され、吸気マニホールド４の一端部先端をシリンダブロック11との間に介装された吸気マニホールドステー12が支持している。
【００１６】
吸気マニホールドステー12は、上端部を吸気マニホールド４の一端部先端に固着され、下端部をシリンダブロック11にボルト13により螺着されて吸気マニホールド４を支持している。
【００１７】
一方図５に図示するようにシリンダヘッド２のＥＧＲ内部通路５が形成された側の端面の略中央に燃料ポンプ20が取り付けられ、燃料ポンプ20に隣接してカムセンサ21が上部に取り付けられる。
【００１８】
そしてシリンダヘッド２の同じ端面の燃料ポンプ20より吸気マニホールド４側でカムセンサ21より下方に図５に図示するようにシリンダヘッド２内に形成されたＥＧＲ内部通路５の出口５ａが開口しており、この出口部にＥＧＲパッセージ６が固定され、このＥＧＲパッセージ６を介してＥＧＲバルブ７が取り付けられる。
【００１９】
ＥＧＲパッセージ６はシリンダヘッド２側の上流側側壁６ａとＥＧＲバルブ７側の下流側側壁６ｃとの間を連結部が連結しており、上流側側壁６ａの開口に対して下流側側壁６ｃの開口が燃料ポンプ20を避ける反対方向にシフトするように連結部の通路が斜めに形成されている。
【００２０】
このＥＧＲパッセージ６の上流側側壁６ａの３つの角部にそれぞれ取付孔６ｄが穿設され、シリンダヘッド２側の出口５ａを囲む３つのボルト穴２ａが３つの取付孔６ｄに対応し、３本のボルト14がＥＧＲパッセージ６の取付孔６ｄを貫通してシリンダヘッド２のボルト穴２ａに螺着されてＥＧＲパッセージ６がシリンダヘッド２に取り付けられる。
【００２１】
ＥＧＲパッセージ６の下流側側壁６ｃの開口を挟む左右の角部から２本のボルト軸15が突設され、もう１つの角部にボルト穴６ｅが形成され、ＥＧＲバルブ７には本体ケースの左右に２本のボルト軸15に対応する２つの取付孔７ａとボルト穴６ｅに対応する取付孔７ｂが形成されており、このＥＧＲバルブ７を２つの取付孔７ａに２本のボルト軸15が貫通するように嵌挿し、貫通して突出したボルト軸15の先端ねじ部にナット16を螺合し、取付孔７ｂにボルト17を貫通してボルト穴６ｅに螺合して締め付けＥＧＲバルブ７をＥＧＲパッセージ６に固着する。
【００２２】
こうしてシリンダヘッド２の一側面にＥＧＲパッセージ６を介して取り付けられたＥＧＲバルブ７は、その下端部からＥＧＲパイプ８を延出している。
ＥＧＲバルブ７から下方へ延出したＥＧＲパイプ８は略水平に屈曲して吸気マニホールド４の下方空間に向けて延びている。
【００２３】
吸気マニホールド４の下方にはシリンダブロック11と吸気マニホールドステー12との間にスペースがあり、この空間にシリンダブロック11の側面に沿って水平方向に指向してＥＧＲクーラ10が配設される（図４参照）。
このＥＧＲクーラ10の連結端部10ａに前記ＥＧＲバルブ７から延びたＥＧＲパイプ８の連結端部８ａが結合される。
【００２４】
ＥＧＲクーラ10はシリンダブロック11に取り付けられ、ケース内には機関冷却水を導いてＥＧＲパイプ８の延長部を冷却することで、内部を通るＥＧＲガスの熱を奪い冷却する。
【００２５】
ＥＧＲクーラ10の他方の連結端部10ｂは屈曲して第２のＥＧＲパイプ９の連結端部９ａに結合され、ＥＧＲパイプ９は連結端部９ａからさらに屈曲してＥＧＲクーラ10に平行に斜め上方に向けて延出し、その連結端部９ｂをＥＧＲクーラ10の上方の吸気マニホールド４の連結端部４ａに結合している。
【００２６】
吸気マニホールド４の下方には比較的低温のＥＧＲクーラ10のみが位置しており、その両端から延出する高温のＥＧＲパイプ８，９は吸気マニホールド４の下方空間から外れている。
なお吸気マニホールドステー12の前方には、スタータモータ22等の電装部品が配置され、ハーネス類23が配設されている（図２参照）。
【００２７】
以上のように構成されているので、排気マニホールド３からシリンダヘッド２のＥＧＲ内部通路５に入ったＥＧＲガスは、シリンダヘッド２内のウオータジャケットの冷却水により若干冷やされてシリンダヘッド２の吸気側寄りのＥＧＲ内部通路５の出口５ａからＥＧＲパッセージ６を介してＥＧＲバルブ７に導入される。
【００２８】
そしてＥＧＲバルブ７により制御されてＥＧＲパイプ８に出たＥＧＲガスは、ＥＧＲパイプ８に導かれて吸気マニホールド４の下方に配設されたＥＧＲクーラ10に入り冷却され、次いでＥＧＲパイプ９を通って吸気マニホールド４に供給される。
【００２９】
内燃機関の吸気マニホールド４側には、スタータモータ22やハーネス類23が配設されるが、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ10は、吸気マニホールド４の下方で吸気マニホールドステー12とシリンダブロック11との間のデッドスペースを利用して配設されるので、スペースを有効に活用して内燃機関１全体のコンパクト化を図ることができる。
【００３０】
ＥＧＲ配管のうちＥＧＲクーラ10のみが吸気マニホールド４の下方に近接することになり、ＥＧＲクーラ10内を冷却水に覆われて通過するＥＧＲガスの熱は冷却水に遮熱されてＥＧＲクーラ10自体比較的低温で吸気マニホールド４に熱の影響を与えないので、吸気温度を上昇させることがなく、内燃機関１の出力を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るＥＧＲ装置の配管構造を示す模式図である。
【図２】本実施の形態における内燃機関全体を一部の補機類を配設して示した斜視図である。
【図３】排気マニホールド側から見た部分斜視図である。
【図４】吸気マニホールド４側から見た要部斜視図である。
【図５】ＥＧＲバルブの取付構造を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１…内燃機関、２…シリンダヘッド、３…排気マニホールド、４…吸気マニホールド、５…ＥＧＲ内部通路、６…ＥＧＲパッセージ、７…ＥＧＲバルブ、８…ＥＧＲパイプ、９…ＥＧＲパイプ、10…ＥＧＲクーラ、  11…シリンダブロック、12…吸気マニホールドステー、13，14…ボルト、15…ボルト軸、16…ナット、17…ボルト、  20…燃料ポンプ、21…カムセンサ、22…スタータモータ、23…ハーネス類。
【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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