特許 6232094 ガス還流装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6232094

(24)【登録日】2017年10月27日

(45)【発行日】2017年11月15日

(54)【発明の名称】ガス還流装置

(51)【国際特許分類】

   F02M 26/19 20160101AFI20171106BHJP

   F02M 26/22 20160101ALI20171106BHJP

   F02M 35/10 20060101ALI20171106BHJP

【ＦＩ】

   F02M26/19 321

   F02M26/19 301

   F02M26/19 331

   F02M26/22

   F02M35/10 311E

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-46585(P2016-46585)

(22)【出願日】2016年3月10日

(65)【公開番号】特開2017-160851(P2017-160851A)

(43)【公開日】2017年9月14日

【審査請求日】2016年9月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】特許業務法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 浩

【審査官】 川口 真一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−３０４０４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０９８０１０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 実開昭５７−１８６６４７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０２９２４４５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｍ ２６／００−２６／７４

Ｆ０２Ｍ ３５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンの吸気系に設けられ、スロットルバルブおよびこれを支持するバルブ軸を備えるスロットルボディと、
前記エンジンの吸気系に設けられ、前記エンジンの各吸気ポートに吸入空気を分配する吸気マニホールドと、
前記スロットルボディと前記吸気マニホールドとの間に設けられ、前記スロットルボディから前記吸気マニホールドに吸入空気を案内する貫通流路を備えるアダプタ部材と、
前記エンジンの吸気系と排気系とに接続され、前記排気系から前記吸気系に排出ガスの一部を案内するガス供給路と、
を有し、
前記アダプタ部材は、
前記ガス供給路が接続される導入ポートと、
前記バルブ軸の中心線を含みかつ前記貫通流路の中心線に一致または平行である仮想平面に交わり、前記貫通流路に開口する第１放出ポートと、
前記導入ポートと前記第１放出ポートとを接続する第１接続流路に設けられ、前記第１接続流路の他の部位よりも流路断面積の小さな第１絞り部と、
前記仮想平面に交わり、前記第１放出ポートに対向し、前記貫通流路に開口する第２放出ポートと、
前記導入ポートと前記第２放出ポートとを接続する第２接続流路に設けられ、前記第２接続流路の他の部位よりも流路断面積の小さな第２絞り部と、
を備える、ガス還流装置。

【請求項2】

請求項１記載のガス還流装置において、
前記第１放出ポートの開口面積は、前記導入ポートの開口面積よりも広く、
前記第２放出ポートの開口面積は、前記導入ポートの開口面積よりも広い、ガス還流装置。

【請求項3】

請求項１または２記載のガス還流装置において、
前記アダプタ部材は、
前記第１絞り部よりも下流側の前記第１接続流路に設けられ、前記第１放出ポートが開口する第１拡張室と、
前記第２絞り部よりも下流側の前記第２接続流路に設けられ、前記第２放出ポートが開口する第２拡張室と、
を備える、ガス還流装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、排出ガスを吸気系に供給するガス還流装置に関する。

【背景技術】

【0002】

エンジンの排気系と吸気系とを接続することにより、排出ガスの一部を吸気系に供給するガス還流装置が提案されている（特許文献１参照）。このように、燃焼室に向かう吸入空気に排出ガスを混合させることにより、燃焼温度を低下させて排出ガスの浄化性能を向上させることや、ポンプ損失を低減させて燃費性能を向上させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開平３−１１４５６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、エンジンの燃費性能や排出ガスの浄化性能の更なる向上を達成するためには、エンジンの各吸気ポートに対して排出ガスを均等に分配することが必要となっている。すなわち、ガス還流装置においては、吸入空気と排出ガスとを良く混ぜることが求められている。

【0005】

本発明の目的は、吸入空気と排出ガスとを良く混ぜることにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のガス還流装置は、エンジンの吸気系に設けられ、スロットルバルブおよびこれを支持するバルブ軸を備えるスロットルボディと、前記エンジンの吸気系に設けられ、前記エンジンの各吸気ポートに吸入空気を分配する吸気マニホールドと、前記スロットルボディと前記吸気マニホールドとの間に設けられ、前記スロットルボディから前記吸気マニホールドに吸入空気を案内する貫通流路を備えるアダプタ部材と、前記エンジンの吸気系と排気系とに接続され、前記排気系から前記吸気系に排出ガスの一部を案内するガス供給路と、を有し、前記アダプタ部材は、前記ガス供給路が接続される導入ポートと、前記バルブ軸の中心線を含みかつ前記貫通流路の中心線に一致または平行である仮想平面に交わり、前記貫通流路に開口する第１放出ポートと、前記導入ポートと前記第１放出ポートとを接続する第１接続流路に設けられ、前記第１接続流路の他の部位よりも流路断面積の小さな第１絞り部と、前記仮想平面に交わり、前記第１放出ポートに対向し、前記貫通流路に開口する第２放出ポートと、前記導入ポートと前記第２放出ポートとを接続する第２接続流路に設けられ、前記第２接続流路の他の部位よりも流路断面積の小さな第２絞り部と、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、スロットルボディと吸気マニホールドとの間に設けられるアダプタ部材は、導入ポートと第１放出ポートとを接続する第１接続流路に設けられ、第１接続流路の他の部位よりも流路断面積の小さな第１絞り部と、導入ポートと第２放出ポートとを接続する第２接続流路に設けられ、第２接続流路の他の部位よりも流路断面積の小さな第２絞り部と、を備える。これにより、第１放出ポートおよび第２放出ポートから排出ガスを緩やかに放出することができ、吸入空気と排出ガスとを良く混ぜることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施の形態であるガス還流装置を備えたエンジンを示す概略図である。

【図2】図１のＡ−Ａ線に沿って吸気系を示す断面図である。

【図3】ＥＧＲアダプタを示す斜視図である。

【図4】（ａ）は図３の矢印Ａ方向からＥＧＲアダプタを示す正面図であり、（ｂ）はＥＧＲアダプタを示す側面図であり、（ｃ）はＥＧＲアダプタを示す背面図であり、（ｄ）はＥＧＲアダプタを示す底面図である。

【図5】（ａ）はスロットルボディとＥＧＲアダプタとの位置関係を示す断面図であり、（ｂ）は矢印を用いて吸入空気の流れ状況を示す説明図である。

【図6】図４（ａ）のＡ−Ａ線に沿って分割されたＥＧＲアダプタを示す斜視図である。

【図7】（ａ）および（ｂ）は、本発明の他の実施の形態であるガス還流装置が備える吸気系の一部を示す断面図である。

【図8】導入ポートと放出ポートとの開口面積を示す説明図である。

【図9】矢印を用いてＥＧＲガスの流れ状況を示すＥＧＲアダプタの断面図である。

【図10】ＥＧＲアダプタの接続流路の構造を示す説明図である。

【図11】比較例としてのガス還流装置を示す断面図である。

【図12】実施例と比較例とのＥＧＲバラツキ率を比較して示す比較図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態であるガス還流装置１０を備えたエンジン１１を示す概略図である。なお、図示するエンジン１１は水平対向エンジンであるが、これに限られることはなく、直列エンジンやＶ型エンジン等であっても良い。

【0010】

図１に示すように、エンジン１１は、複数のシリンダボア１２を備えるシリンダブロック１３と、これに取り付けられるシリンダヘッド１４と、を有している。シリンダヘッド１４には、吸気系１５に接続される複数の吸気ポート１６が形成されており、排気系１７に接続される図示しない複数の排気ポートが形成されている。吸気系１５は、吸気ダクト１８、スロットルボディ１９、ＥＧＲアダプタ（アダプタ部材）２０および吸気マニホールド２１等によって構成される吸気通路２２を有している。また、排気系１７は、排気管２３や図示しない排気マニホールド等によって構成される排気通路２４を有している。吸気通路２２を流れる吸入空気は、スロットルボディ１９を経て流量が調整された後に、吸気マニホールド２１を経て各吸気ポート１６に分配され、吸気ポート１６から図示しない燃焼室に供給される。そして、燃焼室から排出される排出ガスは、図示しない排気ポートから排気通路２４に供給され、図示しない触媒コンバータや消音器を経て外部に排出される。

【0011】

エンジン１１の燃費性能や排出ガスの浄化性能等を向上させるため、エンジン１１には、排出ガスの一部を吸気系１５に還流させる排気再循環系３０が設けられている。排気再循環系３０は、供給配管３１，３２によって構成されるＥＧＲ供給路（ガス供給路）３３を有している。ＥＧＲ供給路３３の上流側を構成する供給配管３１は、排気系１７の排気管２３に接続されており、ＥＧＲ供給路３３の下流側を構成する供給配管３２は、吸気系１５のＥＧＲアダプタ２０に接続されている。また、供給配管３１と供給配管３２との間には、ＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲバルブ３４が設けられている。このように、排気再循環系３０を構成することにより、ＥＧＲ供給路３３およびＥＧＲアダプタ２０を介して、吸気系１５には排出ガスの一部がＥＧＲガスとして供給され、ＥＧＲガスの供給量はＥＧＲバルブ３４によって制御される。なお、ＥＧＲとは、「Exhaust Gas Recirculation」である。

【0012】

図２は図１のＡ−Ａ線に沿って吸気系１５を示す断面図である。図１および図２に示すように、吸気系１５に設けられるスロットルボディ１９は、円盤状のスロットルバルブ４０およびこれを支持するバルブ軸４１を有している。図示しないスロットルモータによってバルブ軸４１を駆動することにより、スロットルバルブ４０を開方向と閉方向とに回動させることができ、スロットルボディ１９内の吸気流路４２を開閉することができる。図示するスロットルボディ１９は、所謂バタフライ式のスロットルボディであり、中央のバルブ軸４１を中心にスロットルバルブ４０が回動する構造を有している。このため、図２に矢印αで示すように、スロットルバルブ４０を開く際には、スロットルバルブ４０の上端部（第１端部）４３がＥＧＲアダプタ２０から離れる方向に移動し、スロットルバルブ４０の下端部（第２端部）４４がＥＧＲアダプタ２０に近づく方向に移動する。

【0013】

図３はＥＧＲアダプタ２０を示す斜視図である。図１〜図３に示すように、スロットルボディ１９の下流側に設けられるＥＧＲアダプタ２０は、スロットルボディ１９から吸気マニホールド２１に吸入空気を案内する吸気流路（貫通流路）５０を備えている。また、ＥＧＲアダプタ２０は、ＥＧＲ供給路３３が接続される導入ポートＰｉと、吸気流路５０に開口する放出ポートＰｏ１，Ｐｏ２と、導入ポートＰｉおよび放出ポートＰｏ１，Ｐｏ２を互いに連通させる接続流路Ｃ１，Ｃ２と、を有している。このように、ＥＧＲアダプタ２０を構成することにより、ＥＧＲ供給路３３から導入ポートＰｉに供給されたＥＧＲガスは、接続流路Ｃ１，Ｃ２および放出ポートＰｏ１，Ｐｏ２を経て吸気流路５０に放出される。そして、放出ポートＰｏ１，Ｐｏ２から吸気流路５０に放出されたＥＧＲガスは、吸入空気と共に吸気マニホールド２１を経て各吸気ポート１６に分配される。なお、断面図である図２には、放出ポートＰｏ１，Ｐｏ２のうち一方の放出ポートＰｏ１が示されており、接続流路Ｃ１，Ｃ２のうち一方の接続流路Ｃ１が示されている。

【0014】

［ＥＧＲアダプタの構造］
続いて、吸気系１５にＥＧＲガスを放出するＥＧＲアダプタ２０の構造について説明する。図４（ａ）は図３の矢印Ａ方向からＥＧＲアダプタ２０を示す正面図であり、図４（ｂ）はＥＧＲアダプタ２０を示す側面図である。図４（ｃ）はＥＧＲアダプタ２０を示す背面図であり、図４（ｄ）はＥＧＲアダプタ２０を示す底面図である。

【0015】

図３および図４に示すように、ＥＧＲアダプタ２０は、四隅にボルト孔５１が形成される略直方体形状のアダプタ本体５２を有している。アダプタ本体５２の厚み方向の一端には、吸気マニホールド２１に取り付けられる取付面５３が形成されており、アダプタ本体５２の厚み方向の他端には、スロットルボディ１９に取り付けられる取付面５４が形成されている。また、アダプタ本体５２には、厚み方向の一端から他端に貫通する吸気流路５０が形成されている。さらに、アダプタ本体５２に吸気流路５０を区画する流路壁５５には、互いに対向する第１放出ポートＰｏ１および第２放出ポートＰｏ２が形成されている。すなわち、吸気流路５０を囲んで区画する流路壁５５には、吸気流路５０に開口する一対の放出ポートＰｏ１，Ｐｏ２が形成されている。また、放出ポートＰｏ１，Ｐｏ２は、後述する仮想平面Ｘと交わる位置に形成されている。

【0016】

アダプタ本体５２の下部５６には、ＥＧＲ供給路３３の供給配管３２が接続される導入ポートＰｉが形成されている。また、アダプタ本体５２の下部５６から側部５７には、導入ポートＰｉと放出ポートＰｏ１とを接続する第１接続流路Ｃ１が形成されており、導入ポートＰｉと放出ポートＰｏ２とを接続する第２接続流路Ｃ２が形成されている。図４（ａ）に示すように、第１接続流路Ｃ１には、接続流路Ｃ１の他の部位よりも流路断面積の小さな第１絞り部Ｃａ１が形成されている。また、第１接続流路Ｃ１には、第１絞り部Ｃａ１の下流側に第１拡張室Ｃｂ１が形成されている。この第１拡張室Ｃｂ１には放出ポートＰｏ１が開口しており、第１拡張室Ｃｂ１と吸気流路５０とは互いに隣接している。同様に、第２接続流路Ｃ２には、接続流路Ｃ２の他の部位よりも流路断面積の小さな第２絞り部Ｃａ２が形成されている。また、第２接続流路Ｃ２には、第２絞り部Ｃａ２の下流側に第２拡張室Ｃｂ２が形成されている。この第２拡張室Ｃｂ２には放出ポートＰｏ２が開口しており、第２拡張室Ｃｂ２と吸気流路５０とは互いに隣接している。

【0017】

［放出ポートの基本構造］
続いて、ＥＧＲガスを放出する放出ポートＰｏ１，Ｐｏ２の基本構造について説明する。図５（ａ）はスロットルボディ１９とＥＧＲアダプタ２０との位置関係を示す断面図であり、図５（ｂ）は矢印を用いて吸入空気の流れ状況を示す説明図である。図５（ａ）および（ｂ）には、図２に示す部位と同じ部位が示されている。また、図６は図４（ａ）のＡ−Ａ線に沿って分割されたＥＧＲアダプタ２０を示す斜視図である。図６にはＥＧＲアダプタ２０と仮想平面Ｘとの位置関係が示されている。なお、本明細書においては、一方の放出ポートＰｏ１の構造について主に説明するが、他方の放出ポートＰｏ２についても同様の構造を有している。このため、他方の放出ポートＰｏ２の構造については、その説明を省略する。

【0018】

図５（ａ）に示すように、アダプタ本体５２の側部５７に形成される放出ポートＰｏ１は、仮想平面Ｘと交わる位置に形成されている。ここで、図５（ａ）および図６に示すように、仮想平面Ｘとは、バルブ軸４１の中心線ＣＬ１を含み、かつ吸気流路５０の貫通方向に沿う平面である。換言すれば、仮想平面Ｘとは、バルブ軸４１の中心線ＣＬ１を含み、かつ吸気流路５０の中心線ＣＬ２に一致または平行な平面である。また、換言すれば、仮想平面Ｘとは、バルブ軸４１の中心線ＣＬ１を含み、かつ吸入空気の流れ方向に沿う平面である。このように、仮想平面Ｘに交わる位置に放出ポートＰｏ１を形成することにより、後述するように、吸入空気とＥＧＲガスとを良く混ぜることができる。

【0019】

前述したように、スロットルバルブ４０の中央には幅方向に延びるバルブ軸４１が固定されており、吸気流路４２を開閉する際にスロットルバルブ４０はバルブ軸４１を中心に回動する。このため、スロットルバルブ４０を開く際には、スロットルバルブ４０の上端部４３や下端部４４の近傍において吸気流路４２が大きく開かれる一方、スロットルバルブ４０の側端部４５の近傍において吸気流路４２が小さく開かれる。つまり、スロットルバルブ４０を開く際には、スロットルバルブ４０の上端部４３や下端部４４の近傍において、吸入空気の流量が大きく増加する一方、スロットルバルブ４０の側端部４５の近傍において、吸入空気の流量が小さく増加する。

【0020】

このように、スロットルバルブ４０の側端部４５の近傍においては、上端部４３や下端部４４の近傍に比べて吸入空気が流れ難いことから、上端部４３や下端部４４の近傍に比べて吸入空気の流量が減少する傾向にある。このため、図５（ｂ）に矢印で示すように、スロットルバルブ４０の上端部４３の近傍を通過した吸入空気は、捩られるように下方に向けて引き込まれる一方、スロットルバルブ４０の下端部４４の近傍を通過した吸入空気は、捩られるように上方に向けて引き込まれることが想定される。このように、スロットルバルブ４０の側端部４５から下流側に延びる空間、つまり仮想平面Ｘおよびその近傍の空間とは、吸入空気が交差することから乱流が発生し易い空間となっている。

【0021】

そこで、ＥＧＲアダプタ２０には、ＥＧＲガスを放出する放出ポートＰｏ１が、仮想平面Ｘと交わる位置に形成されている。これにより、乱流状態の吸入空気に対してＥＧＲガスを供給することができるため、吸入空気の乱流を利用して吸入空気とＥＧＲガスとを積極的に混ぜることができる。これにより、吸入空気に含まれるＥＧＲガスの割合（以下、ＥＧＲ含有率と記載する。）のバラツキを抑制することができ、各吸気ポート１６に対してほぼ均等にＥＧＲガスを供給することができる。

【0022】

［放出ポートの開口位置］
続いて、ＥＧＲガスを放出する放出ポートＰｏ１の開口位置について更に詳細に説明する。図５（ａ）に示すように、放出ポートＰｏ１は、スロットルバルブ４０の上端部４３側つまり上方に寄せて形成されている。すなわち、仮想平面Ｘを境に放出ポートＰｏ１を第１開口部ｏ１と第２開口部ｏ２とに区画した場合に、上方の第１開口部ｏ１は下方の第２開口部ｏ２よりも広く形成される。このように、第１開口部ｏ１の開口面積を第２開口部ｏ２よりも広くすること、つまり放出ポートＰｏ１を上方に寄せることにより、後述するように、吸入空気とＥＧＲガスとを良く混ぜることができる。

【0023】

図５（ｂ）に示すように、スロットルバルブ４０の上端部４３からＥＧＲアダプタ２０までの距離Ｄ１は、下端部４４からＥＧＲアダプタ２０までの距離Ｄ２よりも長い。このため、スロットルバルブ４０の上端部４３の近傍を通過して下方に向かう吸入空気は、スロットルバルブ４０の下端部４４の近傍を通過して上方に向かう吸入空気よりも、上流のスロットルボディ１９側で吸気流路５０の中心線ＣＬ２や仮想平面Ｘに到達する。すなわち、ＥＧＲアダプタ２０の吸気流路５０においては、下部よりも上部に吸入空気が集まり易いことが想定される。そこで、ＥＧＲアダプタ２０においては、放出ポートＰｏ１を上方に寄せることにより、吸入空気が集まり易い吸気流路５０の上部に多くのＥＧＲガスを放出させている。これにより、吸入空気におけるＥＧＲ含有率のバラツキを抑制することができ、各吸気ポート１６に対してほぼ均等にＥＧＲガスを供給することができる。

【0024】

前述の説明では、ＥＧＲアダプタ２０の放出ポートＰｏ１を上方に寄せて形成しているが、これに限られることはなく、ＥＧＲアダプタの放出ポートを下方に寄せて形成しても良い。ここで、図７（ａ）および（ｂ）は、本発明の他の実施の形態であるガス還流装置６０が備える吸気系１５の一部を示す断面図である。図７（ａ）にはＥＧＲアダプタ６１とスロットルボディ６２との位置関係が示されており、図７（ｂ）には矢印を用いて吸入空気の流れ状況が示されている。なお、図７（ａ）および（ｂ）において、図５（ａ）および（ｂ）に示す部位や部材と同様の部位や部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。なお、図７には、図５と同様に、一対の放出ポートのうち一方の放出ポートＰｏ３が示されている。

【0025】

図７（ａ）に示すように、エンジン１１の吸気系１５には、吸気マニホールド２１、ＥＧＲアダプタ６１およびスロットルボディ６２が設けられている。図７（ａ）に矢印αで示すように、スロットルボディ１９に設けられるスロットルバルブ６３を開く際には、スロットルバルブ６３の下端部（第１端部）６４がＥＧＲアダプタ６１から離れる方向に移動し、スロットルバルブ６３の上端部（第２端部）６５がＥＧＲアダプタ６１に近づく方向に移動する。また、図７（ａ）に示すように、ＥＧＲアダプタ６１の放出ポートＰｏ３は、スロットルバルブ６３の下端部６４側つまり下方に寄せて形成されている。すなわち、仮想平面Ｘを境に放出ポートＰｏ３を第１開口部ｏ１と第２開口部ｏ２とを区画した場合に、下方の第１開口部ｏ１は上方の第２開口部ｏ２よりも広く形成される。このように、放出ポートＰｏ３を下方に寄せることにより、前述したＥＧＲアダプタ２０と同様に、吸入空気とＥＧＲガスとを良く混ぜることができる。

【0026】

つまり、図７（ｂ）に示すように、スロットルバルブ６３の下端部６４からＥＧＲアダプタ６１までの距離Ｄ３は、上端部６５からＥＧＲアダプタ６１までの距離Ｄ４よりも長い。このため、スロットルバルブ６３の下端部６４の近傍を通過して上方に向かう吸入空気は、スロットルバルブ６３の上端部６５の近傍を通過して下方に向かう吸入空気よりも、上流のスロットルボディ１９側で吸気流路５０の中心線ＣＬ２や仮想平面Ｘに到達する。このように、ＥＧＲアダプタ６１の吸気流路５０においては、上部よりも下部に吸入空気が集まり易いことが想定されるため、ＥＧＲアダプタ６１においては、ＥＧＲガスを放出する放出ポートＰｏ３が下方に寄せて形成される。これにより、吸入空気が集まり易い吸気流路５０の下部に多くのＥＧＲガスを放出することができ、吸入空気におけるＥＧＲ含有率のバラツキを抑制することができる。

【0027】

［放出ポートの開口面積］
続いて、ＥＧＲガスを放出する放出ポートＰｏ１の開口面積について説明する。図８は導入ポートＰｉと放出ポートＰｏ１との開口面積を示す説明図である。また、図９は矢印を用いてＥＧＲガスの流れ状況を示すＥＧＲアダプタ２０の断面図である。図８にハッチングで示すように、放出ポートＰｏ１の開口面積Ａ１は、導入ポートＰｉの開口面積Ａ２よりも広く設定される。同様に、放出ポートＰｏ２の開口面積についても、導入ポートＰｉの開口面積Ａ２よりも広く設定される。このように、放出ポートＰｏ１，Ｐｏ２の開口面積を拡大することにより、図９に矢印で示すように、ＥＧＲガスを分散させて流速を下げることができ、放出ポートＰｏ１，Ｐｏ２から緩やかにＥＧＲガスを放出することができる。すなわち、吸気流路５０の内周面である流路壁５５の近傍を流れる吸入空気層、つまり多くの乱流が発生すると考えられる吸入空気層を大きく崩すことなく、この吸入空気層にＥＧＲガスを供給することができるため、吸入空気の乱流を利用して吸入空気とＥＧＲガスとを積極的に混ぜることができる。これにより、吸入空気におけるＥＧＲ含有率のバラツキを抑制することができ、各吸気ポート１６に対してほぼ均等にＥＧＲガスを供給することができる。

【0028】

［接続流路の拡張構造］
続いて、導入ポートＰｉから放出ポートＰｏ１，Ｐｏ２にＥＧＲガスを案内する接続流路Ｃ１，Ｃ２の拡張構造について説明する。ここで、図１０はＥＧＲアダプタ２０の接続流路Ｃ１，Ｃ２の構造を示す説明図である。図１０に示すように、ＥＧＲアダプタ２０のアダプタ本体５２には、下部５６から側部５７にかけて一対の接続流路Ｃ１，Ｃ２が形成されている。一方の接続流路Ｃ１を介して導入ポートＰｉと放出ポートＰｏ１とが接続されており、他方の接続流路Ｃ２を介して導入ポートＰｉと放出ポートＰｏ２とが接続されている。また、第１接続流路Ｃ１には、放出ポートＰｏ１が開口する第１拡張室Ｃｂ１が形成されている。第１拡張室Ｃｂ１は第１絞り部Ｃａ１の下流側に区画されており、第１拡張室Ｃｂ１は第１絞り部Ｃａ１よりも大きな流路断面積を備えている。つまり、図１０に示すように、第１拡張室Ｃｂ１は、第１絞り部Ｃａ１の流路幅Ｗ１よりも広い流路幅Ｗ２を備えている。同様に、第２接続流路Ｃ２には、放出ポートＰｏ２が開口する第２拡張室Ｃｂ２が形成されている。第２拡張室Ｃｂ２は第２絞り部Ｃａ２の下流側に区画されており、第２拡張室Ｃｂ２は第２絞り部Ｃａ２よりも大きな流路断面積を備えている。

【0029】

このように、接続流路Ｃ１，Ｃ２に拡張室Ｃｂ１，Ｃｂ２を設けることにより、図９に矢印で示すように、ＥＧＲガスを分散させて流速を下げることができるため、放出ポートＰｏ１，Ｐｏ２から緩やかにＥＧＲガスを放出することができる。これにより、吸気流路５０の内周面である流路壁５５の近傍を流れる吸入空気層、つまり多くの乱流が発生すると考えられる吸入空気層を大きく崩すことなく、この吸入空気層にＥＧＲガスを供給することができるため、吸入空気の乱流を利用して吸入空気とＥＧＲガスとを積極的に混ぜることができる。これにより、吸入空気におけるＥＧＲ含有率のバラツキを抑制することができ、各吸気ポート１６に対してほぼ均等にＥＧＲガスを供給することができる。また、接続流路Ｃ１，Ｃ２に拡張室Ｃｂ１，Ｃｂ２を設けることにより、拡張室Ｃｂ１，Ｃｂ２内でＥＧＲガスと吸入空気とを混合させることができる。これにより、吸入空気とＥＧＲガスとの混合を促進させることができ、吸入空気におけるＥＧＲ含有率のバラツキを抑制することができる。

【0030】

［接続流路の絞り構造］
続いて、導入ポートＰｉから放出ポートＰｏ１，Ｐｏ２にＥＧＲガスを案内する接続流路Ｃ１，Ｃ２の絞り構造について説明する。前述したように、ＥＧＲアダプタ２０のアダプタ本体５２には、下部５６から側部５７にかけて一対の接続流路Ｃ１，Ｃ２が形成されている。一方の接続流路Ｃ１を介して導入ポートＰｉと放出ポートＰｏ１とが接続されており、他方の接続流路Ｃ２を介して導入ポートＰｉと放出ポートＰｏ２とが接続されている。第１接続流路Ｃ１には、接続流路Ｃ１の他の部位よりも流路断面積の小さな第１絞り部Ｃａ１が形成されている。つまり、図１０に示すように、第１絞り部Ｃａ１は、下流側の流路幅Ｗ２や上流側の流路幅Ｗ３よりも狭い流路幅Ｗ１を備えている。同様に、第２接続流路Ｃ２には、接続流路Ｃ２の他の部位よりも流路断面積の小さな第２絞り部Ｃａ２が形成されている。

【0031】

このように、接続流路Ｃ１，Ｃ２に絞り部Ｃａ１，Ｃａ２を設けることにより、絞り部Ｃａ１，Ｃａ２を通過する際にＥＧＲガスの流速を下げることができるため、放出ポートＰｏ１，Ｐｏ２から緩やかにＥＧＲガスを放出することができる。また、接続流路Ｃ１，Ｃ２に絞り部Ｃａ１，Ｃａ２を設けることにより、排出系から導入されるＥＧＲガスの脈動を抑制することができるため、放出ポートＰｏ１，Ｐｏ２から緩やかにＥＧＲガスを放出することができる。これにより、吸気流路５０の内周面である流路壁５５の近傍を流れる吸入空気層、つまり多くの乱流が発生すると考えられる吸入空気層を大きく崩すことなく、この吸入空気層にＥＧＲガスを供給することができるため、吸入空気の乱流を利用して吸入空気とＥＧＲガスとを積極的に混ぜることができる。これにより、吸入空気におけるＥＧＲ含有率のバラツキを抑制することができ、各吸気ポート１６に対してほぼ均等にＥＧＲガスを供給することができる。

【0032】

［比較例］
続いて、比較例としてのガス還流装置１００を例に挙げて、実施例のガス還流装置１０の効果について説明する。ここで、図１１は比較例としてのガス還流装置１００を示す断面図である。図１２は実施例と比較例とのＥＧＲバラツキ率を比較して示す比較図である。なお、図１２に示されるＥＧＲバラツキ率とは、吸入空気全体のＥＧＲ含有率と、個々の吸気ポート１６に供給される吸入空気のＥＧＲ含有率との差である。つまり、ＥＧＲバラツキ率が「０」に近づくほど、各吸気ポート１６に供給される吸入空気のＥＧＲ含有率が等しくなり、ＥＧＲ含有率のバラツキが抑制されることを意味する。

【0033】

図１１に示すように、比較例としてのガス還流装置１００は、吸気マニホールド２１とスロットルボディ１９との間に設けられるＥＧＲアダプタ１０１を有している。ＥＧＲアダプタ１０１には、吸入空気を案内する吸気流路１０２が形成されるとともに、ＥＧＲ供給路３３が接続される導入ポート１０３が形成されている。また、導入ポート１０３は吸気流路１０２に開口しており、導入ポート１０３に流入したＥＧＲガスは吸気流路１０２に対して直に放出される。このように、導入ポート１０３から吸気流路１０２に対して直にＥＧＲガスを供給した場合には、吸入空気とＥＧＲガスとを均一に混ぜることが困難である。このため、図１２に示すように、比較例のガス還流装置１００においては、各吸気ポート１６のＥＧＲバラツキ率に大きな差が生じている。これに対し、実施例のガス還流装置１０においては、前述したように、放出ポートＰｏ１，Ｐｏ２や接続流路Ｃ１，Ｃ２に様々な工夫がこらされるため、各吸気ポート１６のＥＧＲバラツキ率を互いに近づけることができる。

【0034】

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。前述の説明では、ＥＧＲアダプタ２０に対して一対の放出ポートＰｏ１，Ｐｏ２を形成しているが、これに限られることはなく、ＥＧＲアダプタ２０に３つ以上の放出ポートを形成しても良く、ＥＧＲアダプタ２０に１つの放出ポートを形成しても良い。また、前述の説明では、ＥＧＲアダプタ２０の側部５７に放出ポートＰｏ１，Ｐｏ２を形成しているが、これに限られることはなく、ＥＧＲアダプタ２０の上部や下部５６に放出ポートＰｏ１，Ｐｏ２を形成しても良い。また、前述の説明では、ＥＧＲアダプタ２０の下部５６に導入ポートＰｉを形成しているが、これに限られることはなく、ＥＧＲアダプタ２０の側部５７や上部に導入ポートＰｉを形成しても良いことは言うまでもない。また、図示する例では、仮想平面Ｘが吸気流路５０の中心線ＣＬ２に一致しているが、これに限られることはなく、仮想平面Ｘが吸気流路５０の中心線ＣＬ２に平行であっても良い。

【符号の説明】

【0035】

１０ ガス還流装置
１１ エンジン
１５ 吸気系
１６ 吸気ポート
１７ 排気系
１９ スロットルボディ
２０ ＥＧＲアダプタ（アダプタ部材）
２１ 吸気マニホールド
３３ ＥＧＲ供給路（ガス供給路）
４０ スロットルバルブ
４１ バルブ軸
５０ 吸気流路（貫通流路）
６０ ガス還流装置
６１ ＥＧＲアダプタ（アダプタ部材）
６２ スロットルボディ
６３ スロットルバルブ
Ｐｉ 導入ポート
Ｐｏ１ 第１放出ポート
Ｃ１ 第１接続流路
Ｃａ１ 第１絞り部
Ｃｂ１ 第１拡張室
Ｐｏ２ 第２放出ポート
Ｃ２ 第２接続流路
Ｃａ２ 第２絞り部
Ｃｂ２ 第２拡張室
Ｘ 仮想平面
ＣＬ１ 中心線
ＣＬ２ 中心線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】