(57)【要約】【課題】ＥＧＲシステムが付設された内燃機関の吸気装置において、ＥＧＲガスの導入に起因するスワール制御の不安定化等を防止する。【解決手段】ディーゼルエンジンＥの吸気装置１０に、インテークシャッタ１１が設置された上流側吸気通路１２と、吸入空気にＥＧＲガスを導入するＥＧＲガス導入路２１と、インテークシャッタの下流で上流側吸気通路を２つに分岐する第１および第２下流側吸気通路１３ａ，１３ｂと、第２下流側吸気通路に設置されたスワールコントロール弁１６とを設け、ＥＧＲガス導入路が第１下流側吸気通路に接続されるとともに、インテークシャッタは、その弁体が部分開放状態にある場合、吸入空気を第２下流側吸気通路よりも第１下流側吸気通路に多く流入させる構成とする。【選択図】図３
2009185616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＧＲシステムが付設された内燃機関の吸気装置であって、
第１吸気流量制御弁が設置された上流側吸気通路と、
前記内燃機関の吸入空気にＥＧＲガスを導入するＥＧＲガス導入路と、
前記第１吸気流量制御弁の下流で前記上流側吸気通路を２つに分岐する第１および第２下流側吸気通路と、
前記第２下流側吸気通路に設置された第２吸気流量制御弁と
を備え、
前記ＥＧＲガス導入路が前記第１下流側吸気通路に接続され、
前記第１吸気流量制御弁は、その弁体が部分開放状態にある場合、吸入空気を前記第２下流側吸気通路よりも第１下流側吸気通路に多く流入させることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項２】
前記ＥＧＲガス導入路は、前記第１下流側吸気通路に対して前記吸入空気の流れ方向に向くかたちで接続されたことを特徴とする、内燃機関の吸気装置。
【請求項３】
前記ＥＧＲガス導入路は、前記第１下流側吸気通路に対して前記上流側吸気通路からの分岐位置よりも所定量下流側に接続されたことを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の吸気装置。
【請求項４】
前記ＥＧＲガス導入路は、前記第１下流側吸気通路の上部に接続されたことを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の吸気装置。
【請求項５】
前記第１下流側吸気通路は、前記第２下流側吸気通路よりも上方に位置することを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の内燃機関の吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＧＲシステムが付設された内燃機関の吸気装置に係り、詳しくは、スワールコントロール弁が設置された吸気通路へのＥＧＲガスの流入の抑制等を図る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の自動車用ディーゼルエンジンでは、吸気系にＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation：排気ガス再循環）システムを搭載したものが主流となっている。ＥＧＲシステムは、不活性ガスであるＥＧＲガスの一部を吸気通路に還流させることにより、燃焼温度を下げて窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出量を低減させる。
【０００３】
この種の技術として、例えば、シリンダ毎に設けられた２つの吸気ポートと、吸気マニホールドに設けられ、各吸気ポートにそれぞれ連通する２つの集合室と、一方の集合室の入口部に設けられた開閉弁（スワールコントロール弁）と、他方の集合室に接続されたＥＧＲガス導入配管とを備え、スワールコントロール弁の閉弁時にＥＧＲを行った場合でも、他方の吸気ポートのみから吸気させて所要のスワール比が得られるようにした吸気装置が存在する（特許文献１参照）。
【０００４】
また、インテークシャッタが設けられた吸気通路と、集合部および複数の分岐通路を有し、集合部が上記吸気通路に接続される吸気マニホールドと、上記集合部に設けられたＥＧＲガス導入配管とを備え、ＥＧＲガス導入配管を、インテークシャッタ開動作時の吸気流入方向とは反対側に配置した吸気装置が存在する（特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−７３８８１号公報
【０００６】
【特許文献２】特開平５−８６９９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記特許文献１では、ＥＧＲガス導入配管の接続部位とインテークシャッタとの配置については特に開示されていないが、本願発明者は、鋭意検討の結果、それらの配置がスワール制御を円滑に行うために重要であることを見出した。
【０００８】
例えば、特許文献２に開示されたＥＧＲガス導入配管とインテークシャッタとの配置を特許文献１の構成に適用した場合、ＥＧＲガス導入配管は、インテークシャッタの部分開放時の吸気流れ方向（インテークシャッタ下流の吸気の主流）とは反対側に位置することになる。しかし、この場合、スワールコントロール弁が設けられる集合室はインテークシャッタの部分開放時の吸気流れ方向と同じ側に位置することになるため、吸気の主流がスワールコントロール弁が設けられた一方の集合室側に流れ、これにともない他方の集合室側に流れるべきＥＧＲガスが逆流してスワールコントロール弁側の集合室に流れ込むおそれがある。
【０００９】
その結果、スワールコントロール弁を通過する吸入空気にＥＧＲガスが混入する。また、吸気にブローバイガスを導入した場合、ＥＧＲガス中のカーボンがブローバイガス中のオイルに混入してタール状物が生成され、これがスワールコントロール弁の弁軸や弁体に付着してその動作を阻害するおそれがあった。
【００１０】
本発明は、このような従来技術の課題を鑑みて案出されたものであり、ＥＧＲシステムが付設された内燃機関の吸気装置において、ＥＧＲガスの導入に起因するスワール制御の不安定化等を防止する内燃機関の吸気装置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】
【００１１】
上記課題を解決するためになされた第１の発明は、ＥＧＲシステムが付設された内燃機関（Ｅ）の吸気装置（１０）であって、第１吸気流量制御弁（１１）が設置された上流側吸気通路（１２）と、前記内燃機関の吸入空気にＥＧＲガスを導入するＥＧＲガス導入路（２１）と、前記第１吸気流量制御弁の下流で前記上流側吸気通路を２つに分岐する第１および第２下流側吸気通路（１３ａ，１３ｂ）と、前記第２下流側吸気通路に設置された第２吸気流量制御弁（１６）とを備え、前記ＥＧＲガス導入路が前記第１下流側吸気通路に接続され、前記第１吸気流量制御弁は、その弁体が部分開放状態にある場合、吸入空気を前記第２下流側吸気通路よりも第１下流側吸気通路に多く流入させる構成とする。
【００１２】
上記課題を解決するためになされた第２の発明は、前記ＥＧＲガス導入路は、前記第１下流側吸気通路に対して前記吸入空気の流れ方向に向くかたちで接続された構成とすることができる。
【００１３】
上記課題を解決するためになされた第３の発明は、前記ＥＧＲガス導入路は、前記第１下流側吸気通路に対して前記上流側吸気通路からの分岐位置よりも所定量下流側に接続された構成とすることができる。
【００１４】
上記課題を解決するためになされた第４の発明は、前記ＥＧＲガス導入路は、前記第１下流側吸気通路の上部に接続された構成とすることができる。
【００１５】
上記課題を解決するためになされた第５の発明は、前記第１下流側吸気通路は、前記第２下流側吸気通路よりも上方に位置する構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
上記第１の発明によれば、ＥＧＲシステムが付設された内燃機関の吸気装置において、第２吸気流量制御弁（スワールコントロール弁）が設置された第２下流側吸気通路へのＥＧＲガスの流入を効果的に抑制することができる。また、第２の発明によれば、第１下流側吸気通路に導入されたＥＧＲガスの第２下流側吸気通路側への逆流を抑制することができる。また、第３の発明によれば、第１下流側吸気通路に導入されたＥＧＲガスの第２下流側吸気通路側への逆流を抑制することができる。また、第４の発明によれば、吸入空気にブローバイガスが導入された場合でも、ＥＧＲガス中のカーボンがブローバイガス中のオイルへ混入することを効果的に抑制することで、第２吸気流量制御弁の動作に悪影響を及ぼすタール状物の生成を防止することができる。また、第５の発明によれば、寒冷時にＥＧＲガス中の水分が凝結しても、凝結水のスワールコントロール弁への付着が起こり難くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は本発明に係る吸気装置を備えたエンジンシステムの概略構成図であり、図２は吸気装置の要部を示す外観図である。
【００１９】
図１に示すように、エンジンシステム１は、ディーゼルエンジン（内燃機関）Ｅを中核に、吸気装置１０を構成するエアクリーナ２や吸気管３、吸気マニホールド４等からなる吸気系と、排気マニホールド５や排気管６等からなる排気系と、電子制御式の燃料噴射弁７等からなる燃料供給系とを備えている。本実施形態では、車室内にエンジンシステム１を統括制御するエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）８が設置される一方、運転席には運転者によって操作されるアクセルペダル９が設置されている。
【００２０】
吸気管３は、図２にも示すように、電子制御式のインテークシャッタ１１が設置された上流側吸気通路１２と、インテークシャッタ１１の下流で上流側吸気通路１２を２つに分岐する第１下流側吸気通路１３ａおよび第２下流側吸気通路１３ｂとから構成される。本実施形態の場合、第１下流側吸気通路１３ａは、第２下流側吸気通路１３ｂの下方に形成されている。
【００２１】
第１および第２下流側吸気通路１３ａ，１３ｂは、それぞれ第１および第２吸気マニホールド４ａ，４ｂを介してプライマリポート１４ａおよびセカンダリポート１４ｂに接続される。詳細は図示しないが、屈曲形状をなすプライマリポート１４ａは、略直線状をなすセカンダリポート１４ｂに比べてより効果的にスワールを発生させる。また、第２下流側吸気通路１３ｂには、低回転低負荷運転域等で燃焼室内にスワール流を発生させて燃焼の適正化を図るべく、その流路断面積を調節してプライマリポート１４ａとセカンダリポート１４ｂとの間の流量バランスを制御するスワールコントロール弁１６が設けられている。
【００２２】
インテークシャッタ１１はバタフライ弁であり、所定の運転状況下でエンジンＥの吸気量を制限する。スワールコントロール弁１６もバタフライ弁であり、エンジンＥの運転状態等に基づき出力されるＥＣＵ８からの駆動信号によって制御される。
【００２３】
エンジンシステム１はＥＧＲシステムを備えている。第１下流側吸気通路１３ａと排気マニホールド５とは、ＥＧＲガスを再び燃焼室に導くべく、ＥＧＲガス導入路２１を介して互いに連結されている。ＥＧＲガス導入路２１には、ＥＧＲガスの量を調節するＥＧＲ弁２２が設けられている。
【００２４】
ＥＧＲガス導入路２１は、図２に示すように、第１下流側吸気通路１３ａとの接続部分が当該通路１３ａにおける吸入空気の流れの方向（図３参照）に向けて傾斜して設けられている。また、ＥＧＲガス導入路２１は、第２下流側吸気通路１３ｂにおいて、上流側吸気通路１２から分岐位置よりも所定量下流側に接続され、その導入口２１ａが第１下流側吸気通路１３ａの上部に開口するように設けられている。
【００２５】
エンジンＥの上部と吸気管３とはブローバイガス導入路２３を介して連通され、これにより、エンジンＥから抜き出されたブローバイガスが吸気管３に導かれて吸入空気と混合される。また、吸気管３と排気管６との間には可変容量型ターボチャージャ２４が設置され、このターボチャージャ２４の作動により、排気ガスのエネルギによって加圧された空気がエンジンＥに供給される。
【００２６】
ＥＣＵ８は、マイクロコンピュータやＲＯＭ、ＲＡＭ、周辺回路、入出力インタフェース、各種ドライバ等から構成されている。ＥＣＵ８には図示しない各種センサ（弁開度センサ、アクセルペダルセンサ等）からの検出信号が入力される一方、ＥＣＵ８からは各弁（インテークシャッタ１１、スワールコントロール弁１６、ＥＧＲ弁２２等）や各エンジン制御機器（燃料噴射弁７やターボチャージャ２４等）への駆動信号が出力される。
【００２７】
図３は図１中のIII部を示す概略断面図である。図３では、吸入空気およびＥＧＲガスの流れのイメージを矢印で示している。インテークシャッタ１１は、上流側吸気通路１２と直交する弁軸３１に取り付けられた円板状の弁体３２を有しており、弁体３２が図３（Ａ）に示す全開位置から図３（Ｂ）に示すように時計回りに回転駆動されることでその開度が減少する。ここで、インテークシャッタ１１は、その開放時に弁体３２の周縁部において最も下流側に移動する部分３２ａが、その閉止時に第２下流側吸気通路１３ｂよりも第１下流側吸気通路１３ａに近接するように配置されている。
【００２８】
図３（Ｂ）に示すように、インテークシャッタ１１が部分開放状態にある場合、弁体３２の周縁部と上流側吸気通路１２の内壁との間で上下に吸入空気の流れが生じる。このとき、吸入空気は弁体３２によって偏流し、その多くは弁体３２の傾斜に沿って上方に導かれる。その結果、インテークシャッタ１１の下流側では、弁体３２の上方を通過する吸入空気によって上流側吸気通路１２内の上側に吸入空気の主流が形成されることになる。この吸入空気の主流は、上側に位置する第１下流側吸気通路１３ａに流れ込み、ＥＧＲガス導入路２１から導入されるＥＧＲガスと合流する。
【００２９】
このように、ＥＧＲガス導入路２１が第１下流側吸気通路１３ａに接続され、また、その弁体３２が部分開放状態にある場合に、吸入空気を第２下流側吸気通路１３ｂよりも第１下流側吸気通路１３ａに多く流入させる構成とすることで、ＥＧＲガスの第２下流側吸気通路１３ｂへの流入を効果的に抑制することができ、スワールコントロール弁１６が開放状態にある場合でも、第２下流側吸気通路１３ｂには新気のみを安定的に導入することが可能となる。
【００３０】
ＥＧＲガス導入路２１は、第１下流側吸気通路１３ａとの接続部分が当該通路１３ａにおける吸入空気の流れの方向に向けて傾斜して設けられているため、第１下流側吸気通路に導入されたＥＧＲガスの第２下流側吸気通路側への逆流を抑制することができる。また、第１下流側吸気通路１３ａでは、吸入空気の流れ方向において、上流側吸気通路１２からの分岐位置とＥＧＲガス導入路２１の導入口２１ａとの距離を十分大きく確保することで、第１下流側吸気通路に導入されたＥＧＲガスの第２下流側吸気通路側への逆流をより確実に抑制することができる。
【００３１】
一方、第２下流側吸気通路１３ｂが第１下流側吸気通路１３ａよりも上方に設けられていることにより、ブローバイガス中のオイルがスワールコントロール弁１６の弁軸３３や弁体３４に付着し難くなり、スワールコントロール弁１６の安定動作が阻害されることが抑制される。また、寒冷時等にブローバイガス中の水分が凝結して凝結水が発生した場合にも、比重の高い凝結水の大半は下側の第１下流側吸気通路１３ａに流れるため、凝結水の凍結によるスワールコントロール弁１６の作動不良等が抑制される。
【００３２】
本発明を特定の実施形態に基づいて詳細に説明したが、これらの実施形態はあくまでも例示であって本発明はこれらの実施形態によって限定されるものではない。例えば、インテークシャッタは、部分開放状態にある場合に吸入空気を第２下流側吸気通路よりも第１下流側吸気通路に多く流入させる構成を実現可能な限りにおいて、バタフライ弁に限らず仕切弁等の他の種類の弁を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る吸気装置を備えたエンジンシステムの概略構成図
【図２】吸気装置の要部を示す外観図
【図３】図１中のIII部を示す概略断面図
【符号の説明】
【００３４】
１  エンジンシステム
３  吸気管
４  吸気マニホールド
５  排気マニホールド
６  排気管
８  ＥＣＵ
１１  インテークシャッタ
１２  上流側吸気通路
１３ａ  第１下流側吸気通路
１３ｂ  第２下流側吸気通路
１４ａ  第１吸気ポート
１４ｂ  第２吸気ポート
１６  スワールコントロール弁
２１  ＥＧＲガス導入路
２２  ＥＧＲ弁
２３  ブローバイガス導入路
【図１】
2009185616.tif 000003
【図２】
2009185616.tif 000004
【図３】
2009185616.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成20年3月27日(2008.3.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＧＲシステムが付設された内燃機関の吸気装置であって、
第１吸気流量制御弁が設置された上流側吸気通路と、
前記内燃機関の吸入空気にＥＧＲガスを導入するＥＧＲガス導入路と、
前記第１吸気流量制御弁の下流で前記上流側吸気通路を２つに分岐する第１および第２下流側吸気通路と、
前記第２下流側吸気通路に設置された第２吸気流量制御弁と
を備え、
前記ＥＧＲガス導入路が前記第１下流側吸気通路に接続され、
前記第１吸気流量制御弁は、その弁体が部分開放状態にある場合、吸入空気を前記第２下流側吸気通路よりも第１下流側吸気通路に多く流入させることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項２】
前記ＥＧＲガス導入路は、前記第１下流側吸気通路に対して前記吸入空気の流れ方向に向くかたちで接続されたことを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の吸気装置。
【請求項３】
前記ＥＧＲガス導入路は、前記第１下流側吸気通路に対して前記上流側吸気通路からの分岐位置よりも所定量下流側に接続されたことを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の吸気装置。
【請求項４】
前記ＥＧＲガス導入路は、前記第１下流側吸気通路の上部に接続されたことを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の吸気装置。
【請求項５】
前記第２下流側吸気通路は、前記第１下流側吸気通路よりも上方に位置することを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の内燃機関の吸気装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＧＲシステムが付設された内燃機関の吸気装置に係り、詳しくは、スワールコントロール弁が設置された吸気通路へのＥＧＲガスの流入の抑制等を図る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の自動車用ディーゼルエンジンでは、吸気系にＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation：排気ガス再循環）システムを搭載したものが主流となっている。ＥＧＲシステムは、不活性ガスであるＥＧＲガスの一部を吸気通路に還流させることにより、燃焼温度を下げて窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出量を低減させる。
【０００３】
この種の技術として、例えば、シリンダ毎に設けられた２つの吸気ポートと、吸気マニホールドに設けられ、各吸気ポートにそれぞれ連通する２つの集合室と、一方の集合室の入口部に設けられた開閉弁（スワールコントロール弁）と、他方の集合室に接続されたＥＧＲガス導入配管とを備え、スワールコントロール弁の閉弁時にＥＧＲを行った場合でも、他方の吸気ポートのみから吸気させて所要のスワール比が得られるようにした吸気装置が存在する（特許文献１参照）。
【０００４】
また、スロットル弁が設けられた吸気通路と、集合部および複数の分岐通路を有し、集合部が上記吸気通路に接続される吸気マニホールドと、上記集合部に設けられたＥＧＲガス導入配管とを備え、ＥＧＲガス導入配管を、スロットル弁開動作時の吸気流入方向とは反対側に配置した吸気装置が存在する（特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−７３８８１号公報
【０００６】
【特許文献２】特開平５−８６９９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記特許文献１では、ＥＧＲガス導入配管の接続部位とスロットル弁との配置については特に開示されていないが、本願発明者は、鋭意検討の結果、それらの配置がスワール制御を円滑に行うために重要であることを見出した。
【０００８】
例えば、特許文献２に開示されたＥＧＲガス導入配管とスロットル弁との配置を特許文献１の構成に適用した場合、ＥＧＲガス導入配管は、スロットル弁の部分開放時の吸気流れ方向（スロットル弁下流の吸気の主流）とは反対側に位置することになる。しかし、この場合、スワールコントロール弁が設けられる集合室はスロットル弁の部分開放時の吸気流れ方向と同じ側に位置することになるため、吸気の主流がスワールコントロール弁が設けられた一方の集合室側に流れ、これにともない他方の集合室側に流れるべきＥＧＲガスが逆流してスワールコントロール弁側の集合室に流れ込むおそれがある。
【０００９】
その結果、スワールコントロール弁を通過する吸入空気にＥＧＲガスが混入する。また、吸気にブローバイガスを導入した場合、ＥＧＲガス中のカーボンがブローバイガス中のオイルに混入してタール状物が生成され、これがスワールコントロール弁の弁軸や弁体に付着してその動作を阻害するおそれがあった。
【００１０】
本発明は、このような従来技術の課題を鑑みて案出されたものであり、ＥＧＲシステムが付設された内燃機関の吸気装置において、ＥＧＲガスの導入に起因するスワール制御の不安定化等を防止する内燃機関の吸気装置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】
【００１１】
上記課題を解決するためになされた第１の発明は、ＥＧＲシステムが付設された内燃機関（Ｅ）の吸気装置（１０）であって、第１吸気流量制御弁（１１）が設置された上流側吸気通路（１２）と、前記内燃機関の吸入空気にＥＧＲガスを導入するＥＧＲガス導入路（２１）と、前記第１吸気流量制御弁の下流で前記上流側吸気通路を２つに分岐する第１および第２下流側吸気通路（１３ａ，１３ｂ）と、前記第２下流側吸気通路に設置された第２吸気流量制御弁（１６）とを備え、前記ＥＧＲガス導入路が前記第１下流側吸気通路に接続され、前記第１吸気流量制御弁は、その弁体が部分開放状態にある場合、吸入空気を前記第２下流側吸気通路よりも第１下流側吸気通路に多く流入させる構成とする。
【００１２】
上記課題を解決するためになされた第２の発明は、前記ＥＧＲガス導入路は、前記第１下流側吸気通路に対して前記吸入空気の流れ方向に向くかたちで接続された構成とすることができる。
【００１３】
上記課題を解決するためになされた第３の発明は、前記ＥＧＲガス導入路は、前記第１下流側吸気通路に対して前記上流側吸気通路からの分岐位置よりも所定量下流側に接続された構成とすることができる。
【００１４】
上記課題を解決するためになされた第４の発明は、前記ＥＧＲガス導入路は、前記第１下流側吸気通路の上部に接続された構成とすることができる。
【００１５】
上記課題を解決するためになされた第５の発明は、前記第２下流側吸気通路は、前記第１下流側吸気通路よりも上方に位置する構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
上記第１の発明によれば、ＥＧＲシステムが付設された内燃機関の吸気装置において、第２吸気流量制御弁（スワールコントロール弁）が設置された第２下流側吸気通路へのＥＧＲガスの流入を効果的に抑制することができる。また、第２の発明によれば、第１下流側吸気通路に導入されたＥＧＲガスの第２下流側吸気通路側への逆流を抑制することができる。また、第３の発明によれば、第１下流側吸気通路に導入されたＥＧＲガスの第２下流側吸気通路側への逆流を抑制することができる。また、第４の発明によれば、吸入空気にブローバイガスが導入された場合でも、ＥＧＲガス中のカーボンがブローバイガス中のオイルへ混入することを効果的に抑制することで、第２吸気流量制御弁の動作に悪影響を及ぼすタール状物の生成を防止することができる。また、第５の発明によれば、寒冷時にＥＧＲガス中の水分が凝結しても、凝結水のスワールコントロール弁への付着が起こり難くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は本発明に係る吸気装置を備えたエンジンシステムの概略構成図であり、図２は吸気装置の要部を示す外観図である。
【００１９】
図１に示すように、エンジンシステム１は、ディーゼルエンジン（内燃機関）Ｅを中核に、吸気装置１０を構成するエアクリーナ２や吸気管３、吸気マニホールド４等からなる吸気系と、排気マニホールド５や排気管６等からなる排気系と、電子制御式の燃料噴射弁７等からなる燃料供給系とを備えている。本実施形態では、車室内にエンジンシステム１を統括制御するエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）８が設置される一方、運転席には運転者によって操作されるアクセルペダル９が設置されている。
【００２０】
吸気管３は、図２にも示すように、電子制御式のインテークシャッタ１１が設置された上流側吸気通路１２と、インテークシャッタ１１の下流で上流側吸気通路１２を２つに分岐する第１下流側吸気通路１３ａおよび第２下流側吸気通路１３ｂとから構成される。本実施形態の場合、第１下流側吸気通路１３ａは、第２下流側吸気通路１３ｂの下方に形成されている。
【００２１】
第１および第２下流側吸気通路１３ａ，１３ｂは、それぞれ第１および第２吸気マニホールド４ａ，４ｂを介してプライマリポート１４ａおよびセカンダリポート１４ｂに接続される。詳細は図示しないが、屈曲形状をなすプライマリポート１４ａは、略直線状をなすセカンダリポート１４ｂに比べてより効果的にスワールを発生させる。また、第２下流側吸気通路１３ｂには、低回転低負荷運転域等で燃焼室内にスワール流を発生させて燃焼の適正化を図るべく、その流路断面積を調節してプライマリポート１４ａとセカンダリポート１４ｂとの間の流量バランスを制御するスワールコントロール弁１６が設けられている。
【００２２】
インテークシャッタ１１はバタフライ弁であり、所定の運転状況下でエンジンＥの吸気量を制限する。スワールコントロール弁１６もバタフライ弁であり、エンジンＥの運転状態等に基づき出力されるＥＣＵ８からの駆動信号によって制御される。
【００２３】
エンジンシステム１はＥＧＲシステムを備えている。第１下流側吸気通路１３ａと排気マニホールド５とは、ＥＧＲガスを再び燃焼室に導くべく、ＥＧＲガス導入路２１を介して互いに連結されている。ＥＧＲガス導入路２１には、ＥＧＲガスの量を調節するＥＧＲ弁２２が設けられている。
【００２４】
ＥＧＲガス導入路２１は、図２に示すように、第１下流側吸気通路１３ａとの接続部分が当該通路１３ａにおける吸入空気の流れの方向（図３参照）に向けて傾斜して設けられている。また、ＥＧＲガス導入路２１は、第１下流側吸気通路１３ａにおいて、上流側吸気通路１２から分岐位置よりも所定量下流側に接続され、その導入口２１ａが第１下流側吸気通路１３ａの上部に開口するように設けられている。
【００２５】
エンジンＥの上部と吸気管３とはブローバイガス導入路２３を介して連通され、これにより、エンジンＥから抜き出されたブローバイガスが吸気管３に導かれて吸入空気と混合される。また、吸気管３と排気管６との間には可変容量型ターボチャージャ２４が設置され、このターボチャージャ２４の作動により、排気ガスのエネルギによって加圧された空気がエンジンＥに供給される。
【００２６】
ＥＣＵ８は、マイクロコンピュータやＲＯＭ、ＲＡＭ、周辺回路、入出力インタフェース、各種ドライバ等から構成されている。ＥＣＵ８には図示しない各種センサ（弁開度センサ、アクセルペダルセンサ等）からの検出信号が入力される一方、ＥＣＵ８からは各弁（インテークシャッタ１１、スワールコントロール弁１６、ＥＧＲ弁２２等）や各エンジン制御機器（燃料噴射弁７やターボチャージャ２４等）への駆動信号が出力される。
【００２７】
図３は図１中のIII部を示す概略断面図である。図３では、吸入空気およびＥＧＲガスの流れのイメージを矢印で示している。インテークシャッタ１１は、上流側吸気通路１２と直交する弁軸３１に取り付けられた円板状の弁体３２を有しており、弁体３２が図３（Ａ）に示す全開位置から図３（Ｂ）に示すように時計回りに回転駆動されることでその開度が減少する。ここで、インテークシャッタ１１は、その開放時に弁体３２の周縁部において最も下流側に移動する部分３２ａが、その閉止時に第２下流側吸気通路１３ｂよりも第１下流側吸気通路１３ａに近接するように配置されている。
【００２８】
図３（Ｂ）に示すように、インテークシャッタ１１が部分開放状態にある場合、弁体３２の周縁部と上流側吸気通路１２の内壁との間で上下に吸入空気の流れが生じる。このとき、吸入空気は弁体３２によって偏流し、その多くは弁体３２の傾斜に沿って下方に導かれる。その結果、インテークシャッタ１１の下流側では、弁体３２の下方を通過する吸入空気によって上流側吸気通路１２内の下側に吸入空気の主流が形成されることになる。この吸入空気の主流は、下側に位置する第１下流側吸気通路１３ａに流れ込み、ＥＧＲガス導入路２１から導入されるＥＧＲガスと合流する。
【００２９】
このように、ＥＧＲガス導入路２１が第１下流側吸気通路１３ａに接続され、また、その弁体３２を閉じ側に制御した場合に、吸入空気を第２下流側吸気通路１３ｂよりも第１下流側吸気通路１３ａに多く流入させる構成とすることで、ＥＧＲガスの第２下流側吸気通路１３ｂへの流入を効果的に抑制することができ、ＥＧＲガスがスワールコントロール弁１６へ流入することを抑制し、スワールコントロール弁１６の信頼性を向上できる。
【００３０】
ＥＧＲガス導入路２１は、第１下流側吸気通路１３ａとの接続部分が当該通路１３ａにおける吸入空気の流れの方向に向けて傾斜して設けられているため、第１下流側吸気通路に導入されたＥＧＲガスの第２下流側吸気通路側への逆流を抑制することができる。また、第１下流側吸気通路１３ａでは、吸入空気の流れ方向において、上流側吸気通路１２からの分岐位置とＥＧＲガス導入路２１の導入口２１ａとの距離を十分大きく確保することで、第１下流側吸気通路に導入されたＥＧＲガスの第２下流側吸気通路側への逆流をより確実に抑制することができる。
【００３１】
一方、第２下流側吸気通路１３ｂが第１下流側吸気通路１３ａよりも上方に設けられていることにより、ブローバイガス中のオイルがスワールコントロール弁１６の弁軸３３や弁体３４に付着し難くなり、スワールコントロール弁１６の安定動作が阻害されることが抑制される。また、寒冷時等にブローバイガス中の水分や、ＥＧＲガス中の水分が凝結して凝結水が発生した場合にも、比重の高い凝結水の大半は下側の第１下流側吸気通路１３ａに流れるため、凝結水の凍結によるスワールコントロール弁１６の作動不良等が抑制される。更に、ＥＧＲ通路２１を第１下流側吸気通路１３ａの上部に設けることで、ＥＧＲ凝結水がＥＧＲシステムに逆流するのを抑制できる。
【００３２】
本発明を特定の実施形態に基づいて詳細に説明したが、これらの実施形態はあくまでも例示であって本発明はこれらの実施形態によって限定されるものではない。例えば、インテークシャッタは、部分開放状態にある場合に吸入空気を第２下流側吸気通路よりも第１下流側吸気通路に多く流入させる構成を実現可能な限りにおいて、バタフライ弁に限らず仕切弁等の他の種類の弁を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る吸気装置を備えたエンジンシステムの概略構成図
【図２】吸気装置の要部を示す外観図
【図３】図１中のIII部を示す概略断面図
【符号の説明】
【００３４】
１  エンジンシステム
３  吸気管
４  吸気マニホールド
５  排気マニホールド
６  排気管
８  ＥＣＵ
１１  インテークシャッタ
１２  上流側吸気通路
１３ａ  第１下流側吸気通路
１３ｂ  第２下流側吸気通路
１４ａ  第１吸気ポート
１４ｂ  第２吸気ポート
１６  スワールコントロール弁
２１  ＥＧＲガス導入路
２２  ＥＧＲ弁
２３  ブローバイガス導入路
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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