(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｖ型エンジンの一方のバンクに接続された排気マニホールドと、両方のバンクに接続された吸気マニホールドとを、途中にＥＧＲバルブが設けられたＥＧＲパイプによって連通してなるＶ型エンジンのＥＧＲ装置であって、
前記一方のバンクに接続された排気マニホールド端部に集合部を設け、該排気マニホールド端部の集合部から離反した内圧分布の高くなる高内圧部にＥＧＲパイプを接続したことを特徴とするＶ型エンジンのＥＧＲ装置。
【請求項２】
ＥＧＲパイプ途中にサージタンクを設けた請求項１記載のＶ型エンジンのＥＧＲ装置。
【請求項３】
両方のバンクに接続された吸気マニホールドに対するＥＧＲパイプの接続部に、ＥＧＲパイプから吸気マニホールドへの排ガスの流れのみを許容する逆止弁を設けた請求項１又は２記載のＶ型エンジンのＥＧＲ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、Ｖ型エンジンのＥＧＲ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、トラックやバス等の大型の車両に搭載されるディーゼルエンジンには、排ガス規制に適合するため、排ガス再循環（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置、即ちＥＧＲ装置が設けられることが多い。
【０００３】
ＥＧＲ装置は、エンジンの排気側から排出される排ガスの一部を、排気側と吸気側との間の圧力差を利用し排ガス再循環路（ＥＧＲパイプ）を介してエンジンの吸気側に戻し、吸気側に戻された排ガスによりエンジン内での燃料の燃焼を抑制させて燃焼温度を下げ、ＮＯxの発生を低減するものである。
【０００４】
図６はＶ型エンジンに設けられた従来のＥＧＲ装置の一例を表すものであって、１ａ，１ｂはＶ型エンジンのバンク、２ａ，２ｂは慣性過給パイプ、３ａ，３ｂは慣性過給パイプ２ａ，２ｂが接続され且つバンク１ａ，１ｂに接続された吸気マニホールド、４ａ，４ｂはバンク１ａ，１ｂに接続された排気マニホールドであり、前記排気マニホールド４ａ，４ｂの集合部６ａ，６ｂと前記吸気マニホールド３ａ，３ｂの集合部５ａ，５ｂとを、途中にＥＧＲバルブ７が設けられたＥＧＲパイプ８によって連通してなる構成を有している。
【０００５】
前述の如きＶ型エンジンのＥＧＲ装置においては、エンジン回転数と負荷に基づきＥＧＲバルブ７が開かれると、バンク１ａ，１ｂから排出される排ガスの一部が排気マニホールド４ａ，４ｂの集合部６ａ，６ｂからＥＧＲパイプ８を介して吸気マニホールド３ａ，３ｂの集合部５ａ，５ｂに戻され、排ガス再循環が行われるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６に示されるような従来のＥＧＲ装置では、レイアウト上の制約が大きいという欠点を有していた。
【０００７】
このため、最近では、図７に示される如く、一方の排気マニホールド４ａの集合部６ａと吸気マニホールド３ａ，３ｂの集合部５ａ，５ｂとを、途中にＥＧＲバルブ７が設けられたＥＧＲパイプ８によって連通し、一方のバンク１ａから排出される排ガスの一部を排気マニホールド４ａの集合部６ａからＥＧＲパイプ８を介して吸気マニホールド３ａ，３ｂの集合部５ａ，５ｂに戻し、排ガス再循環を行うようにすることにより、レイアウトを簡略化しようとする試みがなされている。
【０００８】
しかしながら、図７に示されるように、一方のバンク１ａから排出される排ガスの一部を排気マニホールド４ａの集合部６ａからＥＧＲパイプ８を介して吸気マニホールド３ａ，３ｂの集合部５ａ，５ｂに戻し、排ガス再循環を行うのでは、ＥＧＲガス流量が低下し、必要なＥＧＲガス流量を確保できなくなる可能性があった。
【０００９】
本発明は、斯かる実情に鑑み、レイアウトを簡略化しつつ、ＥＧＲガス流量の低下を防止し得、必要なＥＧＲガス流量を確保し得るＶ型エンジンのＥＧＲ装置を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、Ｖ型エンジンの一方のバンクに接続された排気マニホールドと、両方のバンクに接続された吸気マニホールドとを、途中にＥＧＲバルブが設けられたＥＧＲパイプによって連通してなるＶ型エンジンのＥＧＲ装置であって、
前記一方のバンクに接続された排気マニホールド端部に集合部を設け、該排気マニホールド端部の集合部から離反した内圧分布の高くなる高内圧部にＥＧＲパイプを接続したことを特徴とするＶ型エンジンのＥＧＲ装置にかかるものである。
【００１１】
又、前記Ｖ型エンジンのＥＧＲ装置においては、ＥＧＲパイプ途中にサージタンクを設けることが望ましい。
【００１２】
更に又、前記Ｖ型エンジンのＥＧＲ装置においては、両方のバンクに接続された吸気マニホールドに対するＥＧＲパイプの接続部に、ＥＧＲパイプから吸気マニホールドへの排ガスの流れのみを許容する逆止弁を設けることもできる。
【００１３】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１４】
一方のバンクに接続された排気マニホールド端部に集合部を設け、該排気マニホールド端部の集合部から離反した内圧分布の高くなる高内圧部にＥＧＲパイプを接続すると、排ガス再循環時には充分な量の排ガスが排気マニホールドの高内圧部からＥＧＲパイプを介して吸気マニホールドの集合部に戻される形となる。
【００１５】
又、ＥＧＲパイプ途中にサージタンクを設けると、一方のバンクからＥＧＲのための排ガスを取り出すことに伴って振幅の大きな排気脈動が生じたとしても、該排気脈動はサージタンクにおいて確実に減衰され、排ガスは両方のバンクの各気筒へ均一に分配される形となり、特定の気筒へ排ガスが集中して供給されるようなことがなくなるため、燃焼状態の悪化が回避される。
【００１６】
更に又、両方のバンクに接続された吸気マニホールドに対するＥＧＲパイプの接続部に、ＥＧＲパイプから吸気マニホールドへの排ガスの流れのみを許容する逆止弁を設けると、ＥＧＲバルブが閉じている時、吸気がＥＧＲパイプの接続部で連通状態とならず、正常な慣性過給が行われる形となり、低中速域において体積効率が低下しなくなって吸気流量が増え、トルクアップが可能となる一方、前記逆止弁により、排ガスの逆流の原因となる低圧側即ち吸気マニホールド側の圧力波の振幅がカットされるため、高圧側即ち排気マニホールド側の圧力波の最大値は変わらないものの、最小値がアップすることとなり、この結果、ＥＧＲパイプ内の平均圧力が上昇し、ＥＧＲガス流量が増加し、ＥＧＲ率が向上する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１８】
図１は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図７と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図７に示すものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図１に示す如く、一方のバンク１ａに接続された排気マニホールド４ａ端部に集合部６ａを設け、該排気マニホールド４ａ端部の集合部６ａから離反した内圧分布の高くなる高内圧部９ａにＥＧＲパイプ８を接続した点にある。
【００１９】
前記排気マニホールド４ａのＡ点〜Ｄ点における内圧分布は、おおよそ図２に示す如く、集合部６ａから離反したＡ点側ほど高く、集合部６ａのＤ点側ほど低くなる傾向がある。尚、図２中に示す数値は、Ｄ点における内圧を基準として１とした場合に、各点における内圧の比率の一例を表わしている。
【００２０】
このため、前述の如く、一方のバンク１ａに接続された排気マニホールド４ａ端部に集合部６ａを設け、該排気マニホールド４ａ端部の集合部６ａから離反した内圧分布の高くなる高内圧部９ａにＥＧＲパイプ８を接続すると、排ガス再循環時には充分な量の排ガスが排気マニホールド４ａの高内圧部９ａからＥＧＲパイプ８を介して吸気マニホールド３ａ，３ｂの集合部５ａ，５ｂに戻される形となる。
【００２１】
こうして、レイアウトを簡略化しつつ、ＥＧＲガス流量の低下を防止し得、必要なＥＧＲガス流量を確保し得る。
【００２２】
図３は本発明を実施する形態の他の例であって、図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、ＥＧＲパイプ８途中にサージタンク１０を設けたものである。
【００２３】
図３に示す例のように、ＥＧＲパイプ８途中にサージタンク１０を設けると、一方のバンク１ａからＥＧＲのための排ガスを取り出すことに伴って振幅の大きな排気脈動が生じたとしても、該排気脈動はサージタンク１０において確実に減衰され、排ガスは両方のバンク１ａ，１ｂの各気筒へ均一に分配される形となり、特定の気筒へ排ガスが集中して供給されるようなことがなくなるため、燃焼状態の悪化が回避される。
【００２４】
こうして、図３に示す例においては、レイアウトを簡略化しつつ、ＥＧＲガス流量の低下を防止し得、必要なＥＧＲガス流量を確保し得ることに加え更に、一方のバンク１ａからの排ガスの取り出しに伴う排気脈動を確実に減衰させることができ、ＥＧＲガスの気筒分配性の向上を図り得る。
【００２５】
図４は本発明を実施する形態の更に他の例であって、図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、両方のバンク１ａ，１ｂに接続された吸気マニホールド３ａ，３ｂに対するＥＧＲパイプ８の接続部に、ＥＧＲパイプ８から吸気マニホールド３ａ，３ｂへの排ガスの流れのみを許容する逆止弁１１ａ，１１ｂを設けたものである。
【００２６】
逆止弁１１ａ，１１ｂを設けない場合には、ＥＧＲバルブ７が閉じている時、慣性過給パイプ２ａ，２ｂから流入してくる吸気がＥＧＲパイプ８の接続部で連通状態となり、前記慣性過給パイプ２ａ，２ｂがあたかも短くなるかのような現象が起き、図５に示す如く、低中速域での体積効率が低下し、吸気流量が不足する可能性があるが、図４に示す如く、吸気マニホールド３ａ，３ｂに対するＥＧＲパイプ８の接続部に逆止弁１１ａ，１１ｂを設けると、ＥＧＲバルブ７が閉じている時、慣性過給パイプ２ａ，２ｂから流入してくる吸気がＥＧＲパイプ８の接続部で連通状態とならず、正常な慣性過給が行われる形となり、低中速域において体積効率が低下しなくなって吸気流量が増え、トルクアップが可能となる。
【００２７】
又、逆止弁１１ａ，１１ｂを設けない場合には、ＥＧＲバルブ７が開いた際、低圧側即ち吸気マニホールド３ａ，３ｂ側の圧力波の影響により再循環されるべき排ガスが瞬間的に逆流し、ＥＧＲガス流量が減少する可能性があるが、図４に示す如く、吸気マニホールド３ａ，３ｂに対するＥＧＲパイプ８の接続部に逆止弁１１ａ，１１ｂを設けると、該逆止弁１１ａ，１１ｂにより、排ガスの逆流の原因となる低圧側の圧力波の振幅がカットされるため、高圧側即ち排気マニホールド４ａ側の圧力波の最大値は変わらないものの、最小値がアップすることとなり、この結果、ＥＧＲパイプ８内の平均圧力が上昇し、ＥＧＲガス流量が増加し、ＥＧＲ率が向上する。
【００２８】
こうして、図４に示す例においては、レイアウトを簡略化しつつ、ＥＧＲガス流量の低下を防止し得、必要なＥＧＲガス流量を確保し得ることに加え更に、ＥＧＲバルブ７の閉鎖時における吸気のＥＧＲパイプ８接続部での連通を防止し得、正常な慣性過給を行うことができ、低中速域における体積効率の低下を防止して吸気流量を増加し得、トルクアップを図り得る。
【００２９】
尚、本発明のＶ型エンジンのＥＧＲ装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、図４に示す例においてＥＧＲパイプ途中にサージタンクを設けるようにしてもよいこと等、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３０】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の請求項１記載のＶ型エンジンのＥＧＲ装置によれば、レイアウトを簡略化しつつ、ＥＧＲガス流量の低下を防止し得、必要なＥＧＲガス流量を確保し得るという優れた効果を奏し得、又、本発明の請求項２記載のＶ型エンジンのＥＧＲ装置によれば、上記効果に加え更に、一方のバンク１ａからの排ガスの取り出しに伴う排気脈動を確実に減衰させることができ、ＥＧＲガスの気筒分配性の向上を図り得るという優れた効果を奏し得、更に又、本発明の請求項３記載のＶ型エンジンのＥＧＲ装置によれば、上記効果に加え更に、ＥＧＲバルブの閉鎖時における吸気のＥＧＲパイプ接続部での連通を防止し得、正常な慣性過給を行うことができ、低中速域における体積効率の低下を防止して吸気流量を増加し得、トルクアップを図り得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例の概略平面図である。
【図２】本発明を実施する形態の一例における排気マニホールドの内圧分布を表す線図である。
【図３】本発明を実施する形態の他の例の概略平面図である。
【図４】本発明を実施する形態の更に他の例の概略平面図である。
【図５】本発明を実施する形態の更に他の例におけるエンジン回転数と体積効率との関係を表す線図である。
【図６】従来のＶ型エンジンのＥＧＲ装置の一例を表す概略平面図である。
【図７】レイアウト上から提案されているＶ型エンジンのＥＧＲ装置の一例を表す概略平面図である。
【符号の説明】
１ａ        バンク
１ｂ        バンク
３ａ        吸気マニホールド
３ｂ        吸気マニホールド
４ａ        排気マニホールド
４ｂ        排気マニホールド
６ａ        集合部
７          ＥＧＲバルブ
８          ＥＧＲパイプ
９ａ        高内圧部
１０          サージタンク
１１ａ        逆止弁
１１ｂ        逆止弁
【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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