JP6810558B2 - ガス還流装置 - Google Patents

Description

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。

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、ポンプ損失を低減させて燃費性能を向上させることや、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ができる。

実開平３−１１４５６３号公報

ところで、エンジンの燃費性能や排出ガスの浄化性能を更に向上させるためには、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重要である。このため、吸気系においては、吸入空気に排出ガスを適切に混合させることが求められている。

本発明の目的は、吸入空気に排出ガスを適切に混合させることにある。

本発明のガス還流装置は、エンジンの排気系から吸気系に排出ガスを供給するガス還流装置であって、前記エンジンの吸気ポートに接続される複数の吸気通路と、前記複数の吸気通路の上流側端部に接続される集合部と、を備える吸気マニホールドと、前記排気系から排出ガスを案内するガス通路に接続され、前記集合部に開口する複数の放出ポートから排出ガスを放出するガス放出部と、前記ガス放出部に設けられ、前記複数の放出ポートのうち前記ガス通路に連通する放出ポートを切り替えるバルブ機構と、前記エンジンの吸気行程に基づいて前記バルブ機構を制御し、前記ガス通路に連通する放出ポートを吸気行程毎に切り替えるバルブ制御部と、を有し、前記バルブ機構は、前記集合部に収容される外側筒体と、前記外側筒体に回転自在に収容されて前記ガス通路に連通する内側筒体と、前記内側筒体を回転駆動する駆動部と、を備え、前記外側筒体には前記複数の放出ポートが形成され、前記内側筒体には回転角に応じて前記複数の放出ポートの何れかに対向する連通ポートが形成され、前記バルブ制御部は、前記外側筒体に対して前記内側筒体を回転させ、前記複数の放出ポートから前記連通ポートに対向する放出ポートを切り替えることにより、吸気行程毎に前記ガス通路に連通する放出ポートを切り替える。

本発明のガス還流装置は、エンジンの排気系から吸気系に排出ガスを供給するガス還流装置であって、前記エンジンの吸気ポートに接続される複数の吸気通路と、前記複数の吸気通路の上流側端部に接続される集合部と、を備える吸気マニホールドと、前記排気系から排出ガスを案内するガス通路に接続され、前記集合部に開口する複数の放出ポートから排出ガスを放出するガス放出部と、前記ガス放出部に設けられ、前記複数の放出ポートのうち前記ガス通路に連通する放出ポートを切り替えるバルブ機構と、前記エンジンの運転領域に基づいて前記バルブ機構を制御し、前記ガス通路に連通する放出ポートを運転領域毎に切り替えるバルブ制御部と、を有し、前記バルブ機構は、前記集合部に収容される外側筒体と、前記外側筒体に回転自在に収容されて前記ガス通路に連通する内側筒体と、前記内側筒体を回転駆動する駆動部と、を備え、前記外側筒体には前記複数の放出ポートが形成され、前記内側筒体には回転角に応じて前記複数の放出ポートの何れかに対向する連通ポートが形成され、前記バルブ制御部は、前記外側筒体に対して前記内側筒体を回転させ、前記複数の放出ポートから前記連通ポートに対向する放出ポートを切り替えることにより、運転領域毎に前記ガス通路に連通する放出ポートを切り替える。

本発明によれば、吸気マニホールドの集合部に開口する複数の放出ポートのうち、排出ガスを案内するガス通路に連通する放出ポートを、バルブ機構によって切り替えるようにしたので、吸入空気に排出ガスを適切に混合させることができる。

本発明の一実施の形態であるガス還流装置が適用されたエンジンを示す概略図である。 図１のＡ−Ａ線に沿って吸気マニホールドおよびＥＧＲユニットを示す断面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿って吸気マニホールドおよびＥＧＲユニットを示す断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、外側筒体に形成される放出ポート、および内側筒体に形成される連通ポートを示す展開図である。 ＥＧＲガスの供給タイミングの一例を示す説明図である。 エンジンの運転領域の一例を示す説明図である。 本発明の他の実施の形態であるガス還流装置が備えるＥＧＲユニットの構成を示す断面図である。 本発明の他の実施の形態であるガス還流装置が備えるＥＧＲユニットの構成を示す断面図である。

［実施形態１］
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（実施形態１）であるガス還流装置１０が適用されたエンジン１１を示す概略図である。なお、図示するエンジン１１は、４つのシリンダＳ１〜Ｓ４を備えた４気筒の水平対向エンジンであるが、これに限られることはない。例えば、直列エンジンやＶ型エンジン等のエンジンであっても良く、４気筒以外の気筒数を備えたエンジンであっても良い。

図１に示すように、エンジン１１は、シリンダボア１２が形成され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、燃焼室１５に連通する複数の吸気ポート１６が形成され、燃焼室１５に連通する図示しない複数の排気ポートが形成される。吸気ポート１６に接続される吸気系１７は、吸気ダクト１８、スロットルボディ１９および吸気マニホールド２０等によって構成される。吸気マニホールド２０は、各吸気ポート１６に接続される複数のブランチ（吸気通路）２１〜２４と、各ブランチ２１〜２４の上流側端部２１ａ〜２４ａが接続されるコレクタ（集合部）２５と、を備えている。また、排気ポートに接続される排気系２６は、排気管２７や図示しない排気マニホールド等によって構成される。吸気系１７を流れる吸入空気は、スロットルボディ１９を経て流量調整された後に、吸気マニホールド２０のコレクタ２５から各ブランチ２１〜２４に分配され、各ブランチ２１〜２４から吸気ポート１６を経て燃焼室１５に供給される。そして、燃焼室１５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系２６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。

［ガス還流装置］
エンジン１１の燃費性能等を向上させるため、エンジン１１にはガス還流装置１０が設けられている。このガス還流装置１０は、排気系２６から吸気系１７に排出ガスの一部を還流させる機能を備えている。ガス還流装置１０は、吸気マニホールド２０のコレクタ２５に取り付けられるＥＧＲユニット（ガス放出部）３０と、ＥＧＲユニット３０および排気管２７を互いに接続するＥＧＲ配管（ガス通路）３１と、を有している。また、排出ガスを案内するＥＧＲ配管３１には、排気系２６から吸気系１７に向かう排出ガスの流量を調整するＥＧＲバルブ３２が設けられている。さらに、ガス還流装置１０には、ＥＧＲユニット３０やＥＧＲバルブ３２に制御信号を出力するため、コンピュータやメモリ等によって構成されるコントローラ３３が設けられている。また、エンジン１１の図示しないクランク軸付近にはクランク角を検出するクランク角センサ４０が設けられ、コントローラ３３にはクランク角センサ４０の出力が入力される。このようなガス還流装置１０によって排気系２６から吸気系１７には排出ガスの一部がＥＧＲガスとして供給され、ＥＧＲガスの供給タイミングや供給量はＥＧＲユニット３０やＥＧＲバルブ３２によって制御される。なお、ＥＧＲとは、「Exhaust Gas Recirculation」である。

続いて、ＥＧＲユニット３０の構成について説明する。図２は図１のＡ−Ａ線に沿って吸気マニホールド２０およびＥＧＲユニット３０を示す断面図である。また、図３は図２のＡ−Ａ線に沿って吸気マニホールド２０およびＥＧＲユニット３０を示す断面図である。

図２および図３に示すように、吸気マニホールド２０のコレクタ２５には、ＥＧＲユニット３０が取り付けられている。ＥＧＲユニット３０は、コレクタ２５に収容されて固定される外側筒体３４と、外側筒体３４に回転自在に収容される内側筒体３５と、内側筒体３５を回転駆動する電動モータ（駆動部）３６と、を有している。なお、電動モータ３６には駆動ギヤ３７が設けられており、内側筒体３５には駆動ギヤ３７に噛み合う従動ギヤ３８が設けられている。

外側筒体３４には、各ブランチ２１〜２４の開口部に対向する４つの放出ポートＰ１〜Ｐ４が形成されている。つまり、外側筒体３４には、コレクタ２５内に開口する４つの放出ポートＰ１〜Ｐ４が形成されている。また、ＥＧＲ配管３１に連通する内側筒体３５には、２つの連通ポートＰａ，Ｐｂが形成されている。内側筒体３５が備える一方の連通ポートＰａは、放出ポートＰ１，Ｐ２に対向する位置に形成されており、内側筒体３５が備える他方の連通ポートＰｂは、放出ポートＰ３，Ｐ４に対向する位置に形成されている。電動モータ３６を駆動して内側筒体３５を回転させることにより、外側筒体３４の放出ポートＰ１，Ｐ２に内側筒体３５の連通ポートＰａを対向させることができ、外側筒体３４の放出ポートＰ３，Ｐ４に内側筒体３５の連通ポートＰｂを対向させることができる。

ここで、図４（ａ）〜（ｄ）は、外側筒体３４に形成される放出ポートＰ１〜Ｐ４、および内側筒体３５に形成される連通ポートＰａ，Ｐｂを示す展開図である。図４（ａ）〜（ｄ）のそれぞれには、内側筒体３５を矢印α方向に９０°ずつ回転させた状態が示されている。また、図４（ａ）〜（ｄ）において、縦方向に伸びる一点鎖線は外側筒体３４および内側筒体３５の周方向における同一位置を示しており、横方向に伸びる破線Ｘａ，Ｘｂは外側筒体３４および内側筒体３５の軸方向における同一位置を示している。なお、図４（ａ）に示した内側筒体３５の回転位置は、図３に示した内側筒体３５の回転位置と同じ位置である。

図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、内側筒体３５を回転させることにより、外側筒体３４の放出ポートＰ１〜Ｐ４に対して、内側筒体３５の連通ポートＰａ，Ｐｂを順々に対向させることができる。すなわち、図４（ａ）に示す内側筒体３５の回転位置においては、内側筒体３５の連通ポートＰａが外側筒体３４の放出ポートＰ１に対向し、図４（ｂ）に示す内側筒体３５の回転位置においては、内側筒体３５の連通ポートＰｂが外側筒体３４の放出ポートＰ３に対向する。また、図４（ｃ）に示す内側筒体３５の回転位置においては、内側筒体３５の連通ポートＰａが外側筒体３４の放出ポートＰ２に対向し、図４（ｄ）に示す内側筒体３５の回転位置においては、内側筒体３５の連通ポートＰｂが外側筒体３４の放出ポートＰ４に対向する。

そして、図４（ａ）に示すように、連通ポートＰａが放出ポートＰ１に対向すると、ＥＧＲ配管３１に対して放出ポートＰ１が連通するため、放出ポートＰ１からコレクタ２５内にＥＧＲガスが放出される。また、図４（ｂ）に示すように、連通ポートＰｂが放出ポートＰ３に対向すると、ＥＧＲ配管３１に対して放出ポートＰ３が連通するため、放出ポートＰ３からコレクタ２５内にＥＧＲガスが放出される。また、図４（ｃ）に示すように、連通ポートＰａが放出ポートＰ２に対向すると、ＥＧＲ配管３１に対して放出ポートＰ２が連通するため、放出ポートＰ２からコレクタ２５内にＥＧＲガスが放出される。また、図４（ｄ）に示すように、連通ポートＰｂが放出ポートＰ４に対向すると、ＥＧＲ配管３１に対して放出ポートＰ４が連通するため、放出ポートＰ４からコレクタ２５内にＥＧＲガスが放出される。

このように、ＥＧＲユニット３０には、ＥＧＲ配管３１に連通する放出ポートＰ１〜Ｐ４を切り替えるため、外側筒体３４および内側筒体３５からなるロータリバルブ（バルブ機構）３９が設けられている。このロータリバルブ３９においては、電動モータ３６によって内側筒体３５を回転させることにより、ＥＧＲ配管３１に連通する放出ポートＰ１〜Ｐ４、つまりＥＧＲガスを放出するための放出ポートＰ１〜Ｐ４を切り替えることができる。また、ロータリバルブ３９の作動状態は、電動モータ３６を制御するコントローラ（バルブ制御部）３３によって制御される。

［ＥＧＲガスの供給タイミング］
続いて、ＥＧＲガスの供給タイミングについて説明する。図５はＥＧＲガスの供給タイミングの一例を示す説明図である。図５には、シリンダＳ１についてのみ、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程が示されており、他のシリンダＳ２〜Ｓ４については吸気行程のみが示されている。図５に示すように、図示するエンジン１１は４ストロークエンジンであることから、クランク軸を２回転させることによって１回の燃焼サイクル（吸気行程〜排気行程）が完了する。また、図示するエンジン１１は４気筒エンジンであることから、クランク軸が１８０°回転する度に、何れかのシリンダＳ１〜Ｓ４の吸気行程Ｉｎｔ１〜Ｉｎｔ４が実行される。

図５に示すように、電動モータ３６によって駆動される内側筒体３５の回転速度は、エンジン回転数の半分に制御されている。つまり、クランク軸が２回転する間に内側筒体３５を１回転させるように、コントローラ３３によって電動モータ３６の回転速度が制御されている。これにより、クランク軸が１８０°回転する度にＥＧＲ配管３１に連通する放出ポートＰ１〜Ｐ４を切り替えることができ、各シリンダＳ１〜Ｓ４に対して適切な放出ポートＰ１〜Ｐ４からＥＧＲガスを供給することができる。

つまり、図５に符号ｅ１で示すように、シリンダＳ１の吸気行程Ｉｎｔ１が開始される際には、吸気行程Ｉｎｔ１が開始される直前のタイミング（クランク角）に合わせて、放出ポートＰ１からＥＧＲガスが供給される。また、図５に符号ｅ３で示すように、シリンダＳ３の吸気行程Ｉｎｔ３が開始される際には、吸気行程Ｉｎｔ３が開始される直前のタイミングに合わせて、放出ポートＰ３からＥＧＲガスが供給される。また、図５に符号ｅ２で示すように、シリンダＳ２の吸気行程Ｉｎｔ２が開始される際には、吸気行程Ｉｎｔ２が開始される直前のタイミングに合わせて、放出ポートＰ２からＥＧＲガスが供給される。また、図５に符号ｅ４で示すように、シリンダＳ４の吸気行程Ｉｎｔ４が開始される際には、吸気行程Ｉｎｔ４が開始される直前のタイミングに合わせて、放出ポートＰ４からＥＧＲガスが供給される。

これまで説明したように、各シリンダの吸気行程Ｉｎｔ１〜Ｉｎｔ４に基づいて（クランク角に基づいて）ロータリバルブ３９が制御され、吸気行程Ｉｎｔ１〜Ｉｎｔ４毎にＥＧＲガスを供給する放出ポートＰ１〜Ｐ４が切り替えられる。このように、吸気行程Ｉｎｔ１〜Ｉｎｔ４毎に放出ポートＰ１〜Ｐ４を切り替えることにより、各シリンダＳ１〜Ｓ４の吸入空気に対してＥＧＲガスを適切に混合させることができる。これにより、各シリンダＳ１〜Ｓ４に対するＥＧＲガス供給量のバラツキを抑制することができ、エンジン１１の燃費性能等を向上させることができる。

また、前述の説明では、放出ポートＰ１からシリンダＳ１にＥＧＲガスを供給し、放出ポートＰ２からシリンダＳ２にＥＧＲガスを供給し、放出ポートＰ３からシリンダＳ３にＥＧＲガスを供給し、放出ポートＰ４からシリンダＳ４にＥＧＲガスを供給しているが、これに限られることはない。例えば、各シリンダＳ１〜Ｓ４に対してＥＧＲガスを適切に供給することが可能であれば、放出ポートＰ１からシリンダＳ１以外にＥＧＲガスを供給しても良く、放出ポートＰ２からシリンダＳ２以外にＥＧＲガスを供給しても良く、放出ポートＰ３からシリンダＳ３以外にＥＧＲガスを供給しても良く、放出ポートＰ４からシリンダＳ４以外にＥＧＲガスを供給しても良い。

［実施形態２］
続いて、本発明の他の実施の形態について説明する。前述の説明では、内側筒体３５を連続的に回転させることにより、エンジン１１の吸気行程に基づいてロータリバルブ３９を切り替えているが、これに限られることはなく、エンジン１１の運転領域毎に内側筒体３５を所定の回転位置で停止させても良い。そこで、本発明の他の実施の形態（実施形態２）であるガス還流装置５０においては、エンジン１１の運転領域毎に内側筒体３５を所定の回転位置で停止させ、エンジン１１の運転領域に基づいてロータリバルブ３９が制御される。なお、図１に示すように、実施形態２のガス還流装置５０においては、バルブ制御部としてのコントローラ５１を除いて、前述した実施形態１のガス還流装置１０と同様の構成を有している。

図６はエンジン１１の運転領域の一例を示す説明図である。図６に示すように、エンジン１１には、エンジン回転数やエンジントルクに基づいて、複数の運転領域Ａ１〜Ａ４が設定されている。そして、コントローラ５１は、エンジン１１の運転領域がＡ１である場合に、放出ポートＰ１から各シリンダＳ１〜Ｓ４にＥＧＲガスを供給し、エンジン１１の運転領域がＡ２である場合に、放出ポートＰ２から各シリンダＳ１〜Ｓ４にＥＧＲガスを供給する。つまり、エンジン１１の運転領域がＡ１である場合に、コントローラ５１は、図４（ａ）に示すように、放出ポートＰ１に連通ポートＰａを重ねて内側筒体３５を停止させる。これにより、エンジン１１の運転領域Ａ１においては、全てのシリンダＳ１〜Ｓ４に対して放出ポートＰ１からＥＧＲガスが供給される。また、エンジン１１の運転領域がＡ２である場合に、コントローラ５１は、図４（ｃ）に示すように、放出ポートＰ２に連通ポートＰａを重ねて内側筒体３５を停止させる。これにより、エンジン１１の運転領域Ａ２においては、全てのシリンダＳ１〜Ｓ４に対して放出ポートＰ２からＥＧＲガスが供給される。

また、コントローラ５１は、エンジン１１の運転領域がＡ３である場合に、放出ポートＰ３から各シリンダＳ１〜Ｓ４にＥＧＲガスを供給し、エンジン１１の運転領域がＡ４である場合に、放出ポートＰ４から各シリンダＳ１〜Ｓ４にＥＧＲガスを供給する。つまり、エンジン１１の運転領域がＡ３である場合に、コントローラ５１は、図４（ｂ）に示すように、放出ポートＰ３に連通ポートＰｂを重ねて内側筒体３５を停止させる。これにより、エンジン１１の運転領域Ａ３においては、全てのシリンダＳ１〜Ｓ４に対して放出ポートＰ３からＥＧＲガスが供給される。また、エンジン１１の運転領域がＡ４である場合に、コントローラ５１は、図４（ｄ）に示すように、放出ポートＰ４に連通ポートＰｂを重ねて内側筒体３５を停止させる。これにより、エンジン１１の運転領域Ａ４においては、全てのシリンダＳ１〜Ｓ４に対して放出ポートＰ４からＥＧＲガスが供給される。

これまで説明したように、実施形態２のガス還流装置５０においては、エンジン１１の運転領域に基づいてロータリバルブ３９を制御することにより、運転領域毎にＥＧＲ配管３１に連通する放出ポートＰ１〜Ｐ４を切り替えている。このように、運転領域毎に放出ポートＰ１〜Ｐ４を切り替えることにより、各シリンダＳ１〜Ｓ４の吸入空気に対してＥＧＲガスを適切に混合させることができる。これにより、各シリンダＳ１〜Ｓ４に対するＥＧＲガス供給量のバラツキを抑制することができ、エンジン１１の燃費性能等を向上させることができる。

［実施形態３］
続いて、本発明の他の実施の形態について説明する。図７は本発明の他の実施の形態（実施形態３）であるガス還流装置６０が備えるＥＧＲユニット（ガス放出部）６１の構成を示す断面図である。なお、図７において、図３に示す部品と同様の部品については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図７に示すように、ガス還流装置６０は、吸気マニホールド２０のコレクタ２５に取り付けられるＥＧＲユニット６１を有している。ＥＧＲユニット６１に設けられるロータリバルブ（バルブ機構）６２は、コレクタ２５に収容されて固定される外側筒体６３と、外側筒体６３に回転自在に収容される内側筒体６４と、を有している。また、外側筒体６３には、ブランチ２１，２３側に開口する放出ポートＰ１ａが形成されるとともに、ブランチ２２，２４側に開口する放出ポートＰ２ａが形成される。さらに、ＥＧＲ配管３１が接続される内側筒体６４には、放出ポートＰ１ａ，Ｐ２ａに対向する位置に１つの連通ポートＰｃが形成されている。つまり、電動モータ３６を駆動して内側筒体６４を回転させることにより、外側筒体６３の放出ポートＰ１ａ，Ｐ２ａに内側筒体６４の連通ポートＰｃを対向させることができる。

このようなＥＧＲユニット６１を備えたガス還流装置６０においても、各シリンダＳ１〜Ｓ４に対するＥＧＲガス供給量のバラツキを抑制する観点から、バルブ制御部であるコントローラ６５によってロータリバルブ６２が制御される。

つまり、コントローラ６５によって、各シリンダの吸気行程Ｉｎｔ１〜Ｉｎｔ４に基づきロータリバルブ６２が制御され、吸気行程Ｉｎｔ１〜Ｉｎｔ４毎にＥＧＲガスを放出する放出ポートＰ１ａ，Ｐ２ａが切り替えられる。例えば、吸気行程Ｉｎｔ１，Ｉｎｔ３においては放出ポートＰ１ａからＥＧＲガスが放出され、吸気行程Ｉｎｔ２，Ｉｎｔ４においては放出ポートＰ２ａからＥＧＲガスが放出される。このように、吸気行程に基づいてロータリバルブ６２を制御することにより、各シリンダＳ１〜Ｓ４の吸入空気に対してＥＧＲガスを適切に混合させることができる。これにより、各シリンダＳ１〜Ｓ４に対するＥＧＲガス供給量のバラツキを抑制することができ、エンジン１１の燃費性能等を向上させることができる。

また、コントローラ６５によって、エンジン１１の運転領域に基づいてロータリバルブ６２を制御し、運転領域毎にＥＧＲガスを放出する放出ポートＰ１ａ，Ｐ２ａを切り替えても良い。このように、エンジン１１の運転領域に基づいてロータリバルブ６２を制御した場合であっても、各シリンダＳ１〜Ｓ４の吸入空気に対してＥＧＲガスを適切に混合させることができる。これにより、各シリンダＳ１〜Ｓ４に対するＥＧＲガス供給量のバラツキを抑制することができ、エンジン１１の燃費性能等を向上させることができる。

［実施形態４］
続いて、本発明の他の実施の形態について説明する。図８は本発明の他の実施の形態（実施形態４）であるガス還流装置７０が備えるＥＧＲユニット（ガス放出部）７１の構成を示す断面図である。なお、図８において、図３に示す部品と同様の部品については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図８に示すように、ガス還流装置７０は、吸気マニホールド２０のコレクタ２５に取り付けられるＥＧＲユニット７１と、ＥＧＲユニット７１の作動状態を制御するコントローラ（バルブ制御部）７２と、を有している。ＥＧＲユニット７１は、吸気マニホールド２０のコレクタ２５に開口する４つの放出ポートＰ１ｂ〜Ｐ４ｂと、各放出ポートＰ１ｂ〜Ｐ４ｂに接続される４本の放出配管８１〜８４と、放出配管８１〜８４およびＥＧＲ配管３１間の連通状態を制御するバルブユニット（バルブ機構）７３と、を有している。

バルブユニット７３には、各放出ポートＰ１ｂ〜Ｐ４ｂからのＥＧＲガスの放出状況を制御するため、コントローラ７２によって開閉制御される４つの電磁バルブ９１〜９４が設けられている。つまり、バルブユニット７３には、ＥＧＲ配管３１と放出配管８１との連通状態を制御する電磁バルブ９１が設けられており、ＥＧＲ配管３１と放出配管８２との連通状態を制御する電磁バルブ９２が設けられている。また、バルブユニット７３には、ＥＧＲ配管３１と放出配管８３との連通状態を制御する電磁バルブ９３が設けられており、ＥＧＲ配管３１と放出配管８４との連通状態を制御する電磁バルブ９４が設けられている。

このようなＥＧＲユニット７１を備えたガス還流装置７０においても、各シリンダＳ１〜Ｓ４に対するＥＧＲガス供給量のバラツキを抑制する観点から、バルブ制御部であるコントローラ７２によってバルブユニット７３は制御される。

つまり、コントローラ７２によって、各シリンダの吸気行程Ｉｎｔ１〜Ｉｎｔ４に基づきバルブユニット７３が制御され、吸気行程Ｉｎｔ１〜Ｉｎｔ４毎にＥＧＲガスを放出する放出ポートＰ１ｂ〜Ｐ４ｂが切り替えられる。このように、吸気行程に基づいてバルブユニット７３を制御することにより、各シリンダＳ１〜Ｓ４の吸入空気に対してＥＧＲガスを適切に混合させることができる。これにより、各シリンダＳ１〜Ｓ４に対するＥＧＲガス供給量のバラツキを抑制することができ、エンジン１１の燃費性能等を向上させることができる。

また、コントローラ７２によって、エンジン１１の運転領域に基づいてバルブユニット７３を制御し、運転領域毎にＥＧＲガスを供給する放出ポートＰ１ｂ〜Ｐ４ｂを切り替えても良い。このように、エンジン１１の運転領域に基づいてバルブユニット７３を制御した場合であっても、各シリンダＳ１〜Ｓ４の吸入空気に対してＥＧＲガスを適切に混合させることができる。これにより、各シリンダＳ１〜Ｓ４に対するＥＧＲガス供給量のバラツキを抑制することができ、エンジン１１の燃費性能等を向上させることができる。

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。図示する例では、４気筒の水平対向エンジンに本発明のガス還流装置を適用しているが、これに限られることはない。例えば、直列エンジンやＶ型エンジン等のエンジンに本発明のガス還流装置を適用しても良く、４気筒以外の気筒数を備えたエンジンに本発明のガス還流装置を適用しても良い。また、前述の説明では、バルブ機構として、ロータリバルブ３９，６２やバルブユニット７３を用いているが、これに限られることはなく、スライドバルブなどの他の形式のバルブ機構を採用しても良い。

前述の説明では、ロータリバルブ３９，６２の内側筒体３５，６４を回転させているが、これに限られることはなく、ロータリバルブ３９，６２を切り替える際に、外側筒体３４，６３を回転させても良い。また、前述の説明では、電動モータ３６によって内側筒体３５，６４を回転させているが、これに限られることはなく、クランク軸からの動力によって内側筒体３５，６４を回転させても良い。

前述の説明では、吸気マニホールド２０のコレクタ２５に２つまたは４つの放出ポートを開口させているが、これに限られることはなく、コレクタ２５に３つの放出ポートを開口させても良く、コレクタ２５に５つ以上の放出ポートを開口させても良い。また、前述の説明では、コレクタ２５内にＥＧＲガスを放出する際に、１つの放出ポートからＥＧＲガスを放出しているが、これに限られることはなく、複数の放出ポートから同時にＥＧＲガスを放出させても良い。

１０ ガス還流装置
１１ エンジン
１６ 吸気ポート
１７ 吸気系
２０ 吸気マニホールド
２１〜２４ ブランチ（吸気通路）
２１ａ〜２４ａ 上流側端部
２５ コレクタ（集合部）
２６ 排気系
３０ ＥＧＲユニット（ガス放出部）
３１ ＥＧＲ配管（ガス通路）
３３ コントローラ（バルブ制御部）
３４ 外側筒体
３５ 内側筒体
３６ 電動モータ（駆動部）
３９ ロータリバルブ（バルブ機構）
５０ ガス還流装置
５１ コントローラ（バルブ制御部）
６０ ガス還流装置
６１ ＥＧＲユニット（ガス放出部）
６２ ロータリバルブ（バルブ機構）
６３ 外側筒体
６４ 内側筒体
６５ コントローラ（バルブ制御部）
７０ ガス還流装置
７１ ＥＧＲユニット（ガス放出部）
７２ コントローラ（バルブ制御部）
７３ バルブユニット（バルブ機構）
Ｐ１〜Ｐ４ 放出ポート
Ｐａ，Ｐｂ 連通ポート
Ｐ１ａ，Ｐ２ａ 放出ポート
Ｐｃ 連通ポート
Ｐ１ｂ〜Ｐ４ｂ 放出ポート
Ａ１〜Ａ４ 運転領域
Ｉｎｔ１〜Ｉｎｔ４ 吸気行程

Claims (2)

1. エンジンの排気系から吸気系に排出ガスを供給するガス還流装置であって、
   前記エンジンの吸気ポートに接続される複数の吸気通路と、前記複数の吸気通路の上流側端部に接続される集合部と、を備える吸気マニホールドと、
   前記排気系から排出ガスを案内するガス通路に接続され、前記集合部に開口する複数の放出ポートから排出ガスを放出するガス放出部と、
   前記ガス放出部に設けられ、前記複数の放出ポートのうち前記ガス通路に連通する放出ポートを切り替えるバルブ機構と、
   前記エンジンの吸気行程に基づいて前記バルブ機構を制御し、前記ガス通路に連通する放出ポートを吸気行程毎に切り替えるバルブ制御部と、
   を有し、
   前記バルブ機構は、前記集合部に収容される外側筒体と、前記外側筒体に回転自在に収容されて前記ガス通路に連通する内側筒体と、前記内側筒体を回転駆動する駆動部と、を備え、
   前記外側筒体には前記複数の放出ポートが形成され、前記内側筒体には回転角に応じて前記複数の放出ポートの何れかに対向する連通ポートが形成され、
   前記バルブ制御部は、前記外側筒体に対して前記内側筒体を回転させ、前記複数の放出ポートから前記連通ポートに対向する放出ポートを切り替えることにより、吸気行程毎に前記ガス通路に連通する放出ポートを切り替える、
   ガス還流装置。
2. エンジンの排気系から吸気系に排出ガスを供給するガス還流装置であって、
   前記エンジンの吸気ポートに接続される複数の吸気通路と、前記複数の吸気通路の上流側端部に接続される集合部と、を備える吸気マニホールドと、
   前記排気系から排出ガスを案内するガス通路に接続され、前記集合部に開口する複数の放出ポートから排出ガスを放出するガス放出部と、
   前記ガス放出部に設けられ、前記複数の放出ポートのうち前記ガス通路に連通する放出ポートを切り替えるバルブ機構と、
   前記エンジンの運転領域に基づいて前記バルブ機構を制御し、前記ガス通路に連通する放出ポートを運転領域毎に切り替えるバルブ制御部と、
   を有し、
   前記バルブ機構は、前記集合部に収容される外側筒体と、前記外側筒体に回転自在に収容されて前記ガス通路に連通する内側筒体と、前記内側筒体を回転駆動する駆動部と、を備え、
   前記外側筒体には前記複数の放出ポートが形成され、前記内側筒体には回転角に応じて前記複数の放出ポートの何れかに対向する連通ポートが形成され、
   前記バルブ制御部は、前記外側筒体に対して前記内側筒体を回転させ、前記複数の放出ポートから前記連通ポートに対向する放出ポートを切り替えることにより、運転領域毎に前記ガス通路に連通する放出ポートを切り替える、
   ガス還流装置。

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