(57)【要約】【課題】本発明は、ＥＧＲクーラバイパス構造に関し、ＥＧＲクーラをバイパスするバイパス通路を備えたＥＧＲ経路において、小型且つ簡単な構造で、ＥＧＲクーラの上流側でＥＧＲ通路を遮断可能とすることを目的とする。【解決手段】本発明のＥＧＲクーラバイパス構造は、流入口７７と、流出口７８と、ＥＧＲクーラ４２と、流入口７７とクーラ入口７１との双方に連通する上流室７９と、流出口７８とクーラ出口７２との双方に連通する下流室８０と、上流室７９と下流室８０とを連通させるバイパス開口８１と、バイパス開口８１を介してＥＧＲクーラ４２と反対側に位置する回転軸８３を中心に揺動可能なスイング弁８２とを備える。スイング弁８２は、流入口７７を遮断する遮断位置と、バイパス開口８１を遮断するクーラ位置と、流入口７７からバイパス開口８１を通って流出口７８への流通を許容するバイパス位置とに変位可能である。【選択図】図３
2009091918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＧＲガスが流入する流入口と、
ＥＧＲガスが流出する流出口と、
クーラ入口と、前記クーラ入口と隣接し、ＥＧＲガス流出方向が前記クーラ入口へのＥＧＲガス流入方向と反対方向となるクーラ出口とを有するＥＧＲクーラと、
前記流入口と前記クーラ入口との双方に連通する上流室と、
前記流出口と前記クーラ出口との双方に連通する下流室と、
前記上流室と前記下流室とを連通させるバイパス開口と、
前記バイパス開口を介して前記ＥＧＲクーラと反対側に位置する回転軸を中心に揺動可能なスイング弁と、
を備え、
前記スイング弁は、前記流入口を遮断する遮断位置と、前記バイパス開口を遮断することによって前記上流室のＥＧＲガスを前記クーラ入口へ導入するクーラ位置と、前記流入口から前記バイパス開口を通って前記流出口への流通を許容するバイパス位置とに変位可能であることを特徴とするＥＧＲクーラバイパス構造。
【請求項２】
前記クーラ位置と前記バイパス位置との間に前記遮断位置があることを特徴とする請求項１記載のＥＧＲクーラバイパス構造。
【請求項３】
前記クーラ位置と前記バイパス位置との外側に前記遮断位置があることを特徴とする請求項１記載のＥＧＲクーラバイパス構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＧＲクーラバイパス構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００７−１００５６６号公報の図５等には、Ｕ字型にＥＧＲガスが流れるＥＧＲクーラと、ＥＧＲクーラバイパスバルブとが開示されている。ＥＧＲクーラバイパスバルブは、ＥＧＲクーラをバイパスしてＥＧＲガスを通すためのバイパス流路と、スイングバルブ（スイングアーム形の弁体）とを有している。スイングバルブは、ＥＧＲガスがＥＧＲクーラに流れるようにする位置と、ＥＧＲガスがバイパス流路に流れるようにする位置とに回転可能になっている。エンジン冷間時には、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラに通すと、ＥＧＲガスが過冷却となり、燃焼が却って悪化する場合がある。上記公報のＥＧＲクーラバイパス構造によれば、そのような場合にＥＧＲガスをバイパス流路に流すことにより、ＥＧＲガスの過冷却を防止することができる。更に、ＥＧＲクーラバイパスバルブのハウジングにバイパス流路が形成されているので、バイパス流路を別個の配管として設ける必要がなく、小型化および簡素化が図れる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１００５６６号公報
【特許文献２】特開平１１−３２４８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、内燃機関において、排気マニホールド圧力の脈動の谷が、排気弁の開弁期間と吸気弁の開弁期間とが重なるバルブオーバーラップ期間に一致するように制御することにより、充填効率（筒内空気量）を向上させる技術が知られている。すなわち、内燃機関では、各気筒の排気弁が順次開いて排気ガスが排気マニホールド内に放出されることにより、排気マニホールド圧力が脈動する。一方、吸気マニホールド圧力は、ほぼ一定である。脈動の谷での排気マニホールド圧力は、運転条件によっては、吸気マニホールド圧力より低くなる。そこで、排気マニホールド圧力の脈動の谷のタイミングをバルブオーバーラップ期間に一致させることにより、バルブオーバーラップ期間中に排気マニホールド圧力を吸気マニホールド圧力より低くすることができる。これにより、吸気弁から筒内に新気が流入し易くなるとともに、吸気弁から流入した新気によって筒内の既燃ガスを排気弁へ確実に追い出すことができる。すなわち、掃気効果を発揮させることができる。その結果、残留ガス量が少なくなり、筒内に吸入される新気量を向上することができる。つまり、充填効率を向上することができる。
【０００５】
しかしながら、本発明者らの知見によれば、ＥＧＲ通路やＥＧＲクーラのようなＥＧＲ経路を備えた内燃機関では、上述したような排気マニホールド圧力の脈動を利用した充填効率向上制御の効果が発揮されにくいという問題がある。この原因は、次のようなものであると考えられる。
【０００６】
排気マニホールドの内容積が大きいと、排気マニホールド圧力の脈動は弱められ、その振幅が小さくなる。ＥＧＲ経路を備えた内燃機関では、ＥＧＲ通路やＥＧＲクーラが排気マニホールドに連通しているので、ＥＧＲ通路やＥＧＲクーラの容積の分だけ、排気マニホールドの容積が実質的に拡大することになる。その結果、排気マニホールド圧力の脈動の振幅が小さくなるので、脈動の谷が浅くなる。このため、吸気マニホールド圧力と、脈動の谷での排気マニホールド圧力との差圧が小さくなる。よって、掃気効果が十分に発揮されなくなり、充填効率が向上しにくくなる。
【０００７】
よって、充填効率向上制御の実行時には、排気マニホールド圧力の脈動の振幅を大きくするために、ＥＧＲクーラの上流側でＥＧＲ通路を遮断することが望ましい。しかしながら、ＥＧＲ通路を遮断するためのバルブを設けると、ＥＧＲ装置の大型化および製造コスト増大を招くという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、ＥＧＲクーラをバイパスするバイパス通路を備えたＥＧＲ経路において、小型且つ簡単な構造で、ＥＧＲクーラの上流側でＥＧＲ通路を遮断可能なＥＧＲクーラバイパス構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、ＥＧＲクーラバイパス構造であって、
ＥＧＲガスが流入する流入口と、
ＥＧＲガスが流出する流出口と、
クーラ入口と、前記クーラ入口と隣接し、ＥＧＲガス流出方向が前記クーラ入口へのＥＧＲガス流入方向と反対方向となるクーラ出口とを有するＥＧＲクーラと、
前記流入口と前記クーラ入口との双方に連通する上流室と、
前記流出口と前記クーラ出口との双方に連通する下流室と、
前記上流室と前記下流室とを連通させるバイパス開口と、
前記バイパス開口を介して前記ＥＧＲクーラと反対側に位置する回転軸を中心に揺動可能なスイング弁と、
を備え、
前記スイング弁は、前記流入口を遮断する遮断位置と、前記バイパス開口を遮断することによって前記上流室のＥＧＲガスを前記クーラ入口へ導入するクーラ位置と、前記流入口から前記バイパス開口を通って前記流出口への流通を許容するバイパス位置とに変位可能であることを特徴とする。
【００１０】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記クーラ位置と前記バイパス位置との間に前記遮断位置があることを特徴とする。
【００１１】
また、第３の発明は、第１の発明において、
前記クーラ位置と前記バイパス位置との外側に前記遮断位置があることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
第１の発明によれば、ＥＧＲクーラをバイパスするバイパス流路を別個の配管として設ける必要がなく、小型化および簡素化が図れる。また、スイング弁を遮断位置とした場合には、ＥＧＲクーラやＥＧＲ通路を排気マニホールドから遮断することができ、排気系容積を縮小させることができる。この排気系容積の縮小により、排気マニホールド圧力脈動の振幅を大きくすることができるので、排気マニホールド圧力脈動を利用した充填効率向上制御の効果を大きくすることができる。更に、一つのスイング弁が、クーラ位置とバイパス位置と遮断位置とに変位可能であるので、ＥＧＲ通路を遮断するための別個の弁を設ける必要がない。このため、ＥＧＲ装置の簡素化および小型化が図れる。
【００１３】
第２の発明によれば、クーラ位置とバイパス位置との間に遮断位置があることにより、スイング弁がクーラ位置にある状態からでもバイパス位置にある状態からでも遮断位置へ迅速に移動することができる。このため、加速開始時に、充填効率向上制御の効果を迅速に高めることができる。よって、機関トルクを迅速にアップすることができ、優れた加速レスポンスが得られる。
【００１４】
第３の発明によれば、クーラ位置とバイパス位置との外側に遮断位置があるので、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラに通す状態とＥＧＲクーラをバイパスさせる状態とを切り替える際に、ＥＧＲガスの流れが一瞬たりとも途切れることがない。このため、円滑な切り替えを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００１６】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１のＥＧＲクーラバイパス構造を備えたシステムの一例を示す図である。図１に示すシステムは、ディーゼル機関１０を備えている。ディーゼル機関１０は、車両に搭載され、その動力源とされているものとする。ディーゼル機関１０の各気筒には、燃料を筒内に直接噴射するインジェクタ１２が設置されている。各気筒のインジェクタ１２は、共通のコモンレール１４に接続されている。コモンレール１４内には、サプライポンプ１６によって加圧された高圧の燃料が貯留されている。そして、このコモンレール１４から各気筒のインジェクタ１２へ燃料が供給される。各気筒から排出される排気ガスは、排気マニホールド２０によって集合され、排気通路１８に流入する。
【００１７】
ディーゼル機関１０は、ターボ過給機２４を備えている。ターボ過給機２４は、排気ガスの流れによって作動するタービン２４ａと、タービン２４ａにより駆動され、吸入空気を圧縮するコンプレッサ２４ｂとを有している。ターボ過給機２４のタービン２４ａは、排気通路１８の途中に配置されている。タービン２４ａより下流側の排気通路１８には、排気ガス中のＰＭ(Particulate Matter：粒子状物質)を捕捉するためのＤＰＦ２６が設置されている。
【００１８】
ディーゼル機関１０の吸気通路２８の入口付近には、エアクリーナ３０が設けられている。エアクリーナ３０を通って吸入された空気は、ターボ過給機２４のコンプレッサ２４ｂで圧縮された後、インタークーラ３２で冷却される。インタークーラ３２を通過した吸入空気は、吸気マニホールド３４により分配されて、各気筒に流入する。
【００１９】
吸気通路２８の、インタークーラ３２と吸気マニホールド３４との間には、吸気絞り弁３６が設置されている。また、吸気通路２８の、エアクリーナ３０の下流近傍には、吸入空気量を検出するエアフローメータ３８が設置されている。
【００２０】
吸気通路２８の吸気マニホールド３４の近傍には、ＥＧＲ通路４０の一端が接続されている。ＥＧＲ通路４０の他端は、排気通路１８の排気マニホールド２０に接続されている。本システムでは、このＥＧＲ通路４０を通して、排気ガス（既燃ガス）の一部を吸気通路２８に還流させること、つまり外部ＥＧＲ(Exhaust Gas Recirculation)を行うことができる。
【００２１】
ＥＧＲ通路４０の途中には、ＥＧＲクーラ４２および流路切替弁７６が一体となったＥＧＲクーラユニットが設けられている。このＥＧＲクーラユニットの下流側のＥＧＲ通路４０には、ＥＧＲ弁４４が設けられている。このＥＧＲ弁４４の開度を変えることにより、ＥＧＲ通路４０を通る排気ガス量、すなわち外部ＥＧＲ量を調整することができる。なお、上記ＥＧＲクーラユニットについては、後に詳述する。
【００２２】
また、本実施形態のシステムは、ディーゼル機関１０が搭載された車両のアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ６６と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０とを更に備えている。ＥＣＵ５０には、上述した各種のセンサおよびアクチュエータが接続されている。ＥＣＵ５０は、各センサの出力に基づき、所定のプログラムに従って各アクチュエータを作動させることにより、ディーゼル機関１０の運転状態を制御する。
【００２３】
また、図示を省略するが、本実施形態のディーゼル機関１０は、吸気弁の開弁特性を可変とする吸気可変動弁装置と、排気弁の開弁特性を可変とする排気可変動弁装置とを備えており、これらの可変動弁装置により、排気弁の開弁期間と吸気弁の開弁期間とが重なるバルブオーバーラップ期間（以下、単に「バルブオーバーラップ期間」という）の長さを変化させることができるように構成されている。
【００２４】
図２は、本発明の実施の形態１におけるＥＧＲクーラユニット（ＥＧＲクーラ４２および流路切替弁７６）の構造を示す断面図である。図２に示すように、ＥＧＲクーラ４２は、クーラ入口７１と、このクーラ入口７１に隣接するクーラ出口７２とを有している。クーラ入口７１から流入したＥＧＲガスは、ＥＧＲクーラ４２内をＵターンするように流れて、クーラ出口７２から流出する。すなわち、クーラ入口７１へのＥＧＲガス流入方向と、クーラ出口７２からのＥＧＲガス流出方向とは、互いに反対方向となっている。クーラ入口７１から続く往路と、クーラ出口７２へ続く復路とは、隔壁７３によって隔てられている。この往路と復路とには、それぞれ、熱交換器７４，７５が設置されている。熱交換器７４，７５には機関冷却水が流通しており、その冷却水によりＥＧＲガスが冷却される。
【００２５】
流路切替弁７６は、上流のＥＧＲ通路４０からＥＧＲガスが流入する流入口７７と、ＥＧＲガスが下流のＥＧＲ通路４０へ流出する流出口７８と、流入口７７とクーラ入口７１との双方に連通する上流室７９と、流出口７８とクーラ出口７２との双方に連通する下流室８０と、上流室７９と下流室８０とを連通させるバイパス開口８１と、スイング弁８２を有している。
【００２６】
スイング弁８２は、バイパス開口８１を介してＥＧＲクーラ４２と反対側に位置する回転軸８３を中心に揺動可能に設置されている。このスイング弁８２は、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラ４２に通すクーラ位置と、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラ４２に通さずにバイパス開口８１を通してＥＧＲ通路４０の下流側に流すバイパス位置と、ＥＧＲクーラ４２の上流側でＥＧＲ通路４０を遮断する遮断位置とに変位可能になっている。スイング弁８２は、例えば負圧アクチュエータ、電気モータ等のアクチュエータ（図示せず）に駆動されて、上記３つの位置に変位する。
【００２７】
図２は、スイング弁８２がクーラ位置にある状態（クーラ経由状態）を示している。この状態では、スイング弁８２の先端は、微小なクリアランスを介して隔壁７３の端面と対向する。これにより、バイパス開口８１がスイング弁８２によって遮断される。このため、流入口７７から上流室７９へと流入したＥＧＲガスは、クーラ入口７１へ導入され、熱交換器７４，７５、クーラ出口７２、下流室８０を順次通過して、流出口７８からＥＧＲ通路４０の下流側へと流出する。
【００２８】
図３は、スイング弁８２が遮断位置にある状態（遮断状態）を示している。遮断位置は、上記クーラ位置からスイング弁８２が図中で時計回りに約４５°回転した位置である。この状態では、スイング弁８２の先端と、上流室７９の内壁面８５とが、微小なクリアランスを介して対向する。これにより、流入口７７がスイング弁８２によって遮断される。
【００２９】
図４は、スイング弁８２がバイパス位置にある状態（バイパス状態）を示している。バイパス位置は、上記遮断位置からスイング弁８２が図中で時計回りに更に約４５°回転した位置である。この状態では、バイパス開口８１が開放されている。このため、流入口７７から上流室７９へと流入したＥＧＲガスは、バイパス開口８１を通ってそのまま下流室８０へ抜け、流出口７８からＥＧＲ通路４０の下流側へと流出する。
【００３０】
外部ＥＧＲを実行する場合、軽負荷時においては、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラ４２で冷却すると、筒内温度が低くなり過ぎて、却って燃焼が悪化し、ＨＣ排出量が増大し易い。そこで、軽負荷時には、スイング弁８２を上記バイパス位置とすることにより、ＥＧＲクーラ４２を通さずにＥＧＲを行うことができる。このため、筒内温度が低くなり過ぎることによる燃焼悪化を回避することができ、ＨＣ排出量を低減することができる。
【００３１】
以上説明したような本実施形態のシステムは、所定の運転領域（例えば低回転高負荷領域）において、排気マニホールド圧力の脈動を利用してディーゼル機関１０の充填効率ηv（筒内空気量）を向上させる充填効率向上制御を実行可能になっている。図５は、充填効率向上制御実行中の吸気マニホールド圧力および排気マニホールド圧力とクランク角度との関係を示す図である。
【００３２】
図５に示すように、充填効率向上制御においては、バルブオーバーラップ期間が十分な長さとなるように、吸気可変動弁装置や排気可変動弁装置が制御される。また、図５に示すように、吸気マニホールド圧力は、クランク角にかかわらず、ほぼ一定である。これに対し、排気マニホールド圧力は、各気筒の排気弁から排気ガスが間欠的に排出されるのに伴って、脈動（周期的変動）する。
【００３３】
排気弁の開き時期が遅い場合ほど、排気ガスが排気マニホールド２０内へ放出されるタイミングが遅くなるので、排気マニホールド圧力脈動の波形は、図５中で右側にシフトする。つまり、排気マニホールド圧力脈動の波形は、排気弁の開き時期を変化させることによって、図５中の左右に移動する。よって、排気弁の開き時期を適当な時期にすることにより、図５に示すように、排気マニホールド圧力脈動の谷の部分をバルブオーバーラップ期間に一致させることができる。充填効率向上制御においては、そのような排気弁の開き時期が実現されるように排気可変動弁装置を制御することにより、排気マニホールド圧力脈動の谷の部分をバルブオーバーラップ期間に一致させる。その結果、バルブオーバーラップ期間において、排気マニホールド圧力を吸気マニホールド圧力よりも低くすることができる。これにより、新気が筒内に流入し易くなるとともに、流入した新気によって筒内の既燃ガスを速やかに排気ポートへ追い出す掃気効果が得られる。このようにして、充填効率向上制御を実行することにより、残留ガス量を十分に少なくし、その分、筒内に充填される新気の量を増やすことができる。つまり、充填効率ηvを増大させることができる。その結果、ディーゼル機関１０のトルクを向上することができる。
【００３４】
ところで、図５中の点線で示す排気マニホールド圧力は、スイング弁８２をクーラ位置とした場合、すなわちＥＧＲガスがＥＧＲクーラ４２に流れるようにした場合の波形である。これに対し、図５中の実線で示す排気マニホールド圧力は、スイング弁８２を遮断位置とした場合の波形である。
【００３５】
排気マニホールド圧力の脈動は、排気マニホールド２０の容積や排気マニホールド２０に連通する空間の容積（これらを合わせて以下「排気系容積」と称する）が大きいほど、弱くなる。排気弁から同じ量の排気ガスが排出されたとしても、排気系容積が大きいほど、排気マニホールド圧力は上昇しにくいからである。
【００３６】
スイング弁８２がクーラ位置にあるときには、ＥＧＲ通路４０およびＥＧＲクーラ４２が排気マニホールド２０内に連通するので、ＥＧＲ通路４０およびＥＧＲクーラ４２の容積の分だけ、排気系容積が大きくなる。このため、図５中の点線で示すように、排気マニホールド圧力脈動が弱まり易く、その振幅が小さくなり易い。その結果、吸気マニホールド圧力と、脈動の谷での排気マニホールド圧力との差圧（図５中のＡ）が小さくなり易いので、掃気効果が十分に発揮されず、充填効率向上制御の効果が小さくなり易い。すなわち、機関トルクを十分に向上することができにくい。
【００３７】
また、スイング弁８２がバイパス位置にあるときには、ＥＧＲ通路４０の容積が排気系容積に加わることになるので、上記と同様に、充填効率向上制御の効果が小さくなり易い。
【００３８】
これに対し、スイング弁８２を遮断位置にすると、ＥＧＲクーラ４２と、流路切替弁７６より下流のＥＧＲ通路４０とが排気マニホールド２０から切り離され、それらの容積が排気系容積に加わることを防止することができるので、排気系容積を小さくすることができる。このため、図５中の実線で示すように、排気弁から排出される排気ガスによって排気行程初期の排気マニホールド圧力が高く上昇し、その反作用として排気行程後期の排気マニホールド圧力を低くすることができる。つまり、排気マニホールド圧力の脈動を強くし、その振幅を大きくすることができる。このため、吸気マニホールド圧力と、脈動の谷での排気マニホールド圧力との差圧（図５中のＢ）を大きくすることができ、掃気効果を十分に発揮させることができる。その結果、充填効率向上制御の効果が大きく発揮され、機関トルクを十分に向上することができる。
【００３９】
このように、本実施形態によれば、充填効率向上制御の実行時には、スイング弁８２を遮断位置に切り替えることにより、排気系容積を小さくし、もって排気マニホールド圧力の脈動の振幅を大きくすることができるので、充填効率向上制御の効果が十分に発揮させることができ、筒内空気量（機関トルク）を十分にアップすることができる。
【００４０】
ところで、排気マニホールド２０からＥＧＲクーラ４２を遮断するための構成としては、ＥＧＲ量を制御するためのＥＧＲ弁をＥＧＲクーラ４２の上流側に配置し、そのＥＧＲ弁を閉じることによってＥＧＲ経路を遮断する構成も考えられる。しかしながら、ＥＧＲ弁をＥＧＲクーラ４２の上流側に配置した場合には、吸気通路２８からＥＧＲ弁までの距離が遠くなるため、ＥＧＲ弁の開度を変更してから吸気通路２８へのＥＧＲガス流入量が実際に変化するまでに遅れが生ずることとなる。その結果、ＥＧＲ量を精度良く制御することが困難となる。これに対し、本実施形態では、図１に示すように、ＥＧＲ弁４４がＥＧＲクーラ４２の下流側にあるので、ＥＧＲ量の制御遅れを抑制することができ、高精度なＥＧＲ制御を行うことができる。
【００４１】
また、本実施形態によれば、一つのスイング弁８２によって、クーラ経由状態とバイパス状態との切り替えに加えて、更に遮断状態への切り替えを実現することができる。すなわち、ＥＧＲクーラ４２の上流側でＥＧＲ通路４０を遮断するための弁を新たに追加して設置する必要がない。このため、ＥＧＲ装置の簡素化および小型化が図れる。
【００４２】
また、本実施形態によれば、スイング弁８２の位置に関して、遮断位置（図３）がクーラ位置（図２）とバイパス位置（図４）との間にある。このため、クーラ位置から遮断位置までのスイング弁８２の回転角度と、バイパス位置から遮断位置までのスイング弁８２の回転角度とを、何れも小さく（共に約４５°程度）することができる。よって、クーラ位置とバイパス位置との何れの位置からでも、スイング弁８２を遮断位置に迅速に移動させることができる。すなわち、クーラ経由状態とバイパス状態との何れの状態からでも、遮断状態へと迅速に切り替えることができる。
【００４３】
ディーゼル機関１０の定常運転時には、通常、ＥＧＲが実行されるので、スイング弁８２はクーラ位置とバイパス位置との何れかの位置にある。これに対し、加速時（高負荷時）には、充填効率向上制御が実行され、この充填効率向上制御の効果を高めるため、スイング弁８２が遮断位置へと移動する。このとき、スイング弁８２がクーラ位置あるいはバイパス位置から遮断位置へ移動するのに要する時間が長いと、充填効率向上制御の効果が高まるタイミング、つまり機関トルクが十分にアップするタイミングが遅れる。よって、良好な加速レスポンスが得にくくなる。これに対し、本実施形態では、加速開始時にスイング弁８２がクーラ位置からでもバイパス位置からでも遮断位置へ迅速に移動することができるので、充填効率向上制御の効果を迅速に高めることができる。つまり、機関トルクを迅速にアップすることができる。よって、優れた加速レスポンスが得られる。
【００４４】
実施の形態２．
次に、図６乃至図８を参照して、本発明の実施の形態２について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。本実施形態は、流路切替弁の構造が異なること以外は、前述した実施の形態１と同様である。
【００４５】
図６は、本発明の実施の形態２におけるＥＧＲクーラユニット（ＥＧＲクーラ４２および流路切替弁７６’）の構造を示す断面図である。図６に示すように、本実施形態におけるＥＧＲクーラ４２は、前述した実施の形態１と同様である。一方、本実施形態における流路切替弁７６’は、スイング弁８２のバイパス位置の配置が、前述した実施の形態１とは異なる。流路切替弁７６’では、スイング弁８２が遮断位置にあるときにスイング弁８２の先端が当接する当接面８４が、上流室７９の内壁に形成されている。これにより、スイング弁８２は、図中で当接面８４よりも時計回りには回転しないように構成されている。図６は、スイング弁８２がクーラ位置にある状態を示しており、この状態は、前述した実施の形態２と同様である。
【００４６】
図７は、スイング弁８２がバイパス位置にある状態を示している。本実施形態では、スイング弁８２がクーラ位置から図中で反時計回りに回転すると、バイパス位置となる。このようなバイパス状態では、バイパス開口８１が開放されるので、ＥＧＲガスがＥＧＲクーラ４２を通らずにＥＧＲ通路４０の下流側に流れる。
【００４７】
図８は、スイング弁８２が遮断位置にある状態を示している。このような遮断では、スイング弁８２の先端が当接面８４に当接することにより、流入口７７が遮断される。このような遮断状態とすることにより、実施の形態１と同様に、ＥＧＲクーラ４２と流路切替弁７６’より下流側のＥＧＲ通路４０との容積が排気系容積に加わることを防止することができ、排気系容積を小さくすることができる。このため、排気マニホールド圧力の脈動が強くなり、充填効率向上制御の効果が大きく発揮させることができる。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態では、スイング弁８２の位置に関して、図６に示すクーラ位置と図８に示すバイパス位置との外側に、図７に示す遮断位置がある。このため、外部ＥＧＲの実行中にクーラ経由状態とバイパス状態とを切り替える際に、ＥＧＲガスの流れが一瞬たりとも途切れることがなく、円滑な切り替えを行うことができる。
【００４９】
本実施形態は、上述した点以外は、前述した実施の形態１と同様であるので、これ以上の説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態１のＥＧＲクーラバイパス構造を備えたシステムの一例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるＥＧＲクーラユニット（ＥＧＲクーラおよび流路切替弁）の構造を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるＥＧＲクーラユニット（ＥＧＲクーラおよび流路切替弁）の構造を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１におけるＥＧＲクーラユニット（ＥＧＲクーラおよび流路切替弁）の構造を示す断面図である。
【図５】充填効率向上制御実行中の吸気マニホールド圧力および排気マニホールド圧力とクランク角度との関係を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２におけるＥＧＲクーラユニット（ＥＧＲクーラおよび流路切替弁）の構造を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２におけるＥＧＲクーラユニット（ＥＧＲクーラおよび流路切替弁）の構造を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態２におけるＥＧＲクーラユニット（ＥＧＲクーラおよび流路切替弁）の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  ディーゼル機関
１２  インジェクタ
１４  コモンレール
１８  排気通路
２０  排気マニホールド
２４  ターボ過給機
２４ａ  タービン
２４ｂ  コンプレッサ
２６  ＤＰＦ
２８  吸気通路
３４  吸気マニホールド
３６  吸気絞り弁
３８  エアフローメータ
４０  ＥＧＲ通路
４２  ＥＧＲクーラ
４４  ＥＧＲ弁
５０  ＥＣＵ
７１  クーラ入口
７２  クーラ出口
７３  隔壁
７４，７５  熱交換器
７６，７６’  流路切替弁
７７  流入口
７８  流出口
７９  上流室
８０  下流室
８１  バイパス開口
８２  スイング弁
８３  回転軸
８４  当接面
８５  内壁面
【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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