(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】2021067226
(43)【公開日】20210430
(54)【発明の名称】エンジン
(51)【国際特許分類】
   F02B 31/00 20060101AFI20210402BHJP
   F02M 26/70 20160101ALI20210402BHJP
   F02B 31/06 20060101ALI20210402BHJP
【FI】
   !F02B31/00 540A
   !F02M26/70 321
   !F02B31/06 540
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
【全頁数】14
(21)【出願番号】2019193379
(22)【出願日】20191024
(71)【出願人】
【識別番号】000005348
【氏名又は名称】株式会社SUBARU
【住所又は居所】東京都渋谷区恵比寿一丁目20番8号
(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】若本 進児
【住所又は居所】東京都渋谷区恵比寿一丁目20番8号 株式会社SUBARU内
【テーマコード(参考)】
3G062
【Fターム(参考)】
3G062AA03
3G062BA06
3G062EA11
(57)【要約】
【課題】吸入空気に対する排出ガスの供給量に応じて、吸入空気のガス流動を強める。
【解決手段】排出ガスを還流させるエンジンであって、排気管からEGRアダプタ31に排出ガスを供給するEGR配管41と、EGR配管41が接続されるEGRアダプタ31の内壁部52に設けられ、ヒンジ55を介して互いに連結される一対のプレート56,57からなり、内壁部52に開口する排出ガスのEGRポート53を開閉するプレート開閉体54と、を有し、プレート開閉体54の一端部は、内壁部52に回転自在に支持される回転軸部58であり、プレート開閉体54の他端部は、EGRポート53を挟んだ一方側の閉位置P1と他方側の開位置P2とに移動する移動端部60であり、プレート開閉体54の移動端部60が開位置P2に移動する場合には、折れ曲がるプレート開閉体54によってEGRポート53が開かれ且つEGRアダプタ31の吸気通路50が狭められる。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
排気系から吸気系に排出ガスを還流させるエンジンであって、
前記吸気系に設けられ、前記エンジンの吸気ポートに接続される吸気管と、
前記排気系に設けられ、前記エンジンの排気ポートに接続される排気管と、
前記排気管と前記吸気管とに接続され、前記排気管から前記吸気管に排出ガスを供給するガス供給管と、
前記ガス供給管が接続される前記吸気管の内壁部に設けられ、折曲部を介して互いに連結される一対のプレートからなり、前記内壁部に開口する排出ガスの放出ポートを開閉するプレート開閉体と、
を有し、
前記プレート開閉体の一端部は、前記内壁部に回転自在に支持される回転端部であり、
前記プレート開閉体の他端部は、前記放出ポートを挟んだ一方側の第1位置と他方側の第2位置とに移動する移動端部であり、
前記プレート開閉体の前記移動端部が前記第1位置に移動する場合には、広がる前記プレート開閉体によって前記放出ポートが閉じられ且つ前記吸気管の流路が広げられる一方、
前記プレート開閉体の前記移動端部が前記第2位置に移動する場合には、折れ曲がる前記プレート開閉体によって前記放出ポートが開かれ且つ前記吸気管の流路が狭められる、
エンジン。
【請求項2】
請求項1に記載のエンジンにおいて、
前記プレート開閉体の前記移動端部が前記第1位置に移動する場合には、前記折曲部が前記内壁部に近づいて前記プレート開閉体が広がり、
前記プレート開閉体の前記移動端部が前記第2位置に移動する場合には、前記折曲部が前記内壁部から離れて前記プレート開閉体が折れ曲がる、
エンジン。
【請求項3】
請求項1または2に記載のエンジンにおいて、
前記プレート開閉体の前記移動端部が前記第1位置から前記第2位置に向けて移動する場合に、前記プレート開閉体は前記吸気管の流路を狭め始めた後に前記放出ポートを開き始める、
エンジン。
【請求項4】
請求項1〜3の何れか1項に記載のエンジンにおいて、
前記回転端部を回転駆動するアクチュエータ、を有する、
エンジン。
【請求項5】
請求項1〜4の何れか1項に記載のエンジンにおいて、
前記プレート開閉体の前記回転端部は、前記放出ポートよりも下流側に位置する、
エンジン。
【請求項6】
請求項1〜4の何れか1項に記載のエンジンにおいて、
前記プレート開閉体の前記回転端部は、前記放出ポートよりも上流側に位置する、
エンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、排気系から吸気系に排出ガスを還流させるエンジンに関する。
【背景技術】
【0002】
排気系から吸気系に排出ガスを還流させるエンジンが開発されている(特許文献1または2参照)。排気系から吸気系に排出ガスを還流させることにより、燃焼室に向かう吸入空気に排出ガスを混ぜることができるため、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、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2009−257174号公報
【特許文献2】特開2009−275604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、吸入空気に排出ガスを混ぜて燃焼させることは、燃焼安定性を低下させる要因であった。このような吸入空気の燃焼安定性を向上させるためには、吸入空気に対する排出ガスの供給量に応じて、吸入空気のガス流動を強めることが求められている。
【0005】
本発明の目的は、吸入空気に対する排出ガスの供給量に応じて、吸入空気のガス流動を強めることにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明のエンジンは、排気系から吸気系に排出ガスを還流させるエンジンであって、前記吸気系に設けられ、前記エンジンの吸気ポートに接続される吸気管と、前記排気系に設けられ、前記エンジンの排気ポートに接続される排気管と、前記排気管と前記吸気管とに接続され、前記排気管から前記吸気管に排出ガスを供給するガス供給管と、前記ガス供給管が接続される前記吸気管の内壁部に設けられ、折曲部を介して互いに連結される一対のプレートからなり、前記内壁部に開口する排出ガスの放出ポートを開閉するプレート開閉体と、を有し、前記プレート開閉体の一端部は、前記内壁部に回転自在に支持される回転端部であり、前記プレート開閉体の他端部は、前記放出ポートを挟んだ一方側の第1位置と他方側の第2位置とに移動する移動端部であり、前記プレート開閉体の前記移動端部が前記第1位置に移動する場合には、広がる前記プレート開閉体によって前記放出ポートが閉じられ且つ前記吸気管の流路が広げられる一方、前記プレート開閉体の前記移動端部が前記第2位置に移動する場合には、折れ曲がる前記プレート開閉体によって前記放出ポートが開かれ且つ前記吸気管の流路が狭められる。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、プレート開閉体の移動端部が第2位置に移動する場合には、折れ曲がるプレート開閉体によって放出ポートが開かれ且つ吸気管の流路が狭められる。これにより、吸入空気に対する排出ガスの供給量に応じて、吸入空気のガス流動を強めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の一実施の形態であるエンジンを示す概略図である。
【図2】図1の矢印A方向からエンジンを示す概略図である。
【図3】EGRアダプタを示す断面図である。
【図4】図3のA−A線に沿ってEGRアダプタを示す断面図である。
【図5】(A)および(B)は、プレート開閉体の移動端部が閉位置に移動したときのEGRアダプタを示す図である。
【図6】(A)および(B)は、プレート開閉体の移動端部が閉位置と開位置との間の所定位置に移動したときのEGRアダプタを示す図である。
【図7】(A)および(B)は、プレート開閉体の移動端部が開位置に移動したときのEGRアダプタを示す図である。
【図8】プレート開閉体によって制御されるEGRポートの開口面積と吸気通路の流路断面積との関係を示す線図である。
【図9】本発明の他の実施形態であるエンジンが備えるEGRアダプタを示す断面図である。
【図10】EGRポートが開かれた状態のEGRアダプタを示す断面図である。
【図11】(A)は本発明の他の実施形態であるエンジンが備えるEGRアダプタを示す断面図であり、(B)はEGRアダプタによって制御されるEGRポートの開口面積と吸気通路の流路断面積との関係を示す線図である。
【図12】(A)は本発明の他の実施形態であるエンジンが備えるEGRアダプタを示す断面図であり、(B)はEGRアダプタによって制御されるEGRポートの開口面積と吸気通路の流路断面積との関係を示す線図である。
【図13】本発明の他の実施形態であるエンジンを示す概略図である。
【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。
【0010】
[エンジン]
図1は本発明の一実施の形態であるエンジン10を示す概略図である。図2は図1の矢印A方向からエンジン10を示す概略図である。なお、図示するエンジン10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型エンジン等に本発明を適用しても良い。
【0011】
図1に示すように、エンジン10は、一方のシリンダバンクに設けられるシリンダブロック11と、他方のシリンダバンクに設けられるシリンダブロック12と、一対のシリンダブロック11,12に支持されるクランク軸13と、を有している。シリンダブロック11,12に形成されるシリンダボア14にはピストン15が収容されており、ピストン15にはコネクティングロッド16を介してクランク軸13が連結されている。また、シリンダブロック11,12には、動弁機構17を備えたシリンダヘッド18が組み付けられており、シリンダヘッド18には、動弁機構17を覆うヘッドカバー19が組み付けられている。
【0012】
シリンダヘッド18には、燃焼室20に連通する吸気ポート21が形成されており、吸気ポート21を開閉する吸気バルブ22が組み付けられている。また、シリンダヘッド18には、燃焼室20に連通する排気ポート23が形成されており、排気ポート23を開閉する排気バルブ24が組み付けられている。さらに、吸気ポート21には、吸気系30を構成するEGRアダプタ31および吸気マニホールド32が接続されており、排気ポート23には、排気系33を構成する排気マニホールド34が接続されている。
【0013】
図1および図2に示すように、吸気マニホールド32は、スロットルボディ35が接続されるコレクタ32aと、コレクタ32aから吸気ポート21に向けて分岐する複数のブランチ32bと、を備えている。また、吸気マニホールド32のブランチ32bは、EGRアダプタ(吸気管)31を介してシリンダヘッド18の吸気ポート21に接続されている。スロットルボディ35に取り込まれる吸入空気は、吸気マニホールド32のブランチ32bからEGRアダプタ31に供給され、EGRアダプタ31から吸気ポート21を経て燃焼室20に供給される。また、燃焼室20から排出される排出ガスは、排気ポート23から排気マニホールド34を経て排気管36に流れた後に、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。
【0014】
[ガス還流装置]
図2に示すように、エンジン10には、排気系33から吸気系30に排出ガスの一部を還流させるガス還流装置40が設けられている。このガス還流装置40は、吸気系30に設けられるEGRアダプタ31と、排気管36とEGRアダプタ31とに接続されるEGR配管(ガス供給管)41と、を有している。このようなガス還流装置40を用いることにより、排気管36を流れる排出ガスの一部は、EGRガスとして、EGR配管41からEGRアダプタ31を経て吸気ポート21に供給される。なお、EGRとは「Exhaust Gas Recirculation」である。また、EGRアダプタ31の作動状態を制御するため、ガス還流装置40にはマイコン等からなるコントローラ42が設けられている。
【0015】
図3はEGRアダプタ31を示す断面図であり、図4は図3のA−A線に沿ってEGRアダプタ31を示す断面図である。なお、図3には、図1に示された状態から90°回転させたEGRアダプタ31が示されている。図3および図4に示すように、EGRアダプタ31は、吸入空気の流路50(以下、吸気通路50と記載する。)を内側に備えた筒状のアダプタ本体51を有している。このアダプタ本体51の内壁部52には、EGR配管41に連通するEGRポート(放出ポート)53が開口するとともに、EGRポート53を開閉するプレート開閉体54が設けられている。
【0016】
EGRポート53を開閉するプレート開閉体54は、ヒンジ(折曲部)55を介して互いに連結される一対のプレート56,57によって構成されている。また、プレート開閉体54の一端部は、内壁部52に回転自在に支持される回転軸部(回転端部)58である。このプレート開閉体54の回転軸部58には、回転軸部58を回転駆動する電動モータ(アクチュエータ)59が連結されている。一方、プレート開閉体54の他端部は、内壁部52に移動自在に設けられる移動端部60である。このプレート開閉体54の移動端部60は、内壁部52に設けられたスライドレール61に移動自在に取り付けられている。スライドレール61に取り付けられるプレート開閉体54の移動端部60は、EGRポート53を挟んだ一方側の閉位置(第1位置)P1と他方側の開位置(第2位置)P2との間で移動自在である。
【0017】
図3に示すように、ガス還流装置40は、コントローラ42によって電動モータ59を駆動することにより、プレート開閉体54の回転軸部58を回転させて移動端部60をスライドさせることができ、プレート開閉体54によってEGRポート53を開閉することができる。すなわち、プレート開閉体54の回転軸部58を、矢印α方向に所定角度で回転させることにより、実線で示すように、プレート開閉体54の移動端部60を閉位置P1に移動させることができる。このように、プレート開閉体54の移動端部60が閉位置P1に移動する場合には、実線で示すように、ヒンジ55が内壁部52に近づくようにプレート開閉体54が広がるため、プレート開閉体54によってEGRポート53が閉じられ且つ吸気通路50が広げられる。すなわち、プレート開閉体54の回転軸部58を矢印α方向に回転させることにより、吸気通路50に対するEGRガスの供給が遮断され、且つ吸気通路50から吸気ポート21に向かう吸入空気のガス流動が弱められる。
【0018】
一方、プレート開閉体54の回転軸部58を、矢印β方向に所定角度で回転させることにより、破線で示すように、プレート開閉体54の移動端部60を開位置P2に移動させることができる。このように、プレート開閉体54の移動端部60が開位置P2に移動する場合には、破線で示すように、ヒンジ55が内壁部52から離れるようにプレート開閉体54が折れ曲がるため、プレート開閉体54によってEGRポート53が開かれ且つ吸気通路50が狭められる。すなわち、プレート開閉体54の回転軸部58を矢印β方向に回転させることにより、吸気通路50に対してEGRガスが供給され、且つ吸気通路50から吸気ポート21に向かう吸入空気のガス流動が強められる。
【0019】
ここで、吸気通路50から吸気ポート21に向かう吸入空気のガス流動とは、燃焼室20内にタンブル流やスワール流等を発生させる吸入空気の流れである。図3に破線で示すように、内壁部52から迫り出すようにプレート開閉体54を折り曲げることにより、吸気通路50を流れる吸入空気を片側に寄せることができるため、吸気通路50から吸気ポート21に向かう吸入空気のガス流動を強めることができ、燃焼室20内のタンブル流やスワール流等を強めることができる。このように、燃焼室20内のタンブル流やスワール流等を強めることにより、燃焼室20内で混合気を良好に燃焼させることができる。なお、タンブル流はシリンダボア14の軸方向に沿う吸入空気の旋回流であり、スワール流はシリンダボア14の中心軸周りに発生する吸入空気の旋回流である。
【0020】
[吸入空気の流れ]
プレート開閉体54によって制御される吸入空気の流れについて説明する。図5(A)および(B)は、プレート開閉体54の移動端部60が閉位置P1に移動したときのEGRアダプタ31を示す図である。図6(A)および(B)は、プレート開閉体54の移動端部60が閉位置P1と開位置P2との間の所定位置P3に移動したときのEGRアダプタ31を示す図である。図7(A)および(B)は、プレート開閉体54の移動端部60が開位置P2に移動したときのEGRアダプタ31を示す図である。また、図5(A)、図6(A)および図7(A)には、図4に示したEGRアダプタ31と同様の部位が示されており、図5(B)、図6(B)および図7(B)には、図3に示したEGRアダプタ31と同様の部位が示されている。なお、図5〜図7に示す白抜きの矢印は吸入空気の流れを示しており、図5〜図7に示す黒塗りの矢印はEGRガスの流れを示している。
【0021】
図5〜図7に示すように、プレート開閉体54の移動端部60が閉位置P1から開位置P2に向けて移動する際には、プレート開閉体54によってEGRポート53が全閉状態から全開状態まで徐々に開かれる。つまり、図5に示すように、プレート開閉体54の移動端部60が閉位置P1に位置する場合には、EGRポート53が全閉状態であることから吸気通路50に対するEGRガスの供給は遮断される。また、図6に示すように、プレート開閉体54の移動端部60が所定位置P2に位置する場合には、EGRポート53が所定の開口面積で開かれるため、EGRポート53の開口面積に応じてEGRガスが吸気通路50に供給される。さらに、図7に示すように、プレート開閉体54の移動端部60が開位置P2に位置する場合には、EGRポート53が全開状態であることから吸気通路50に対するEGRガスの供給量は最大になる。このように、プレート開閉体54の移動端部60を閉位置P1から開位置P2に向けて移動させることにより、吸気通路50に対するEGRガスの供給量(以下、EGR導入量と記載する。)を徐々に増加させることができる。なお、プレート開閉体54の移動端部60を任意の位置に制御することにより、吸気通路50に対するEGR導入量を自在に調整することが可能である。
【0022】
また、図5〜図7に示すように、プレート開閉体54の移動端部60が閉位置P1から開位置P2に向けて移動する際には、プレート開閉体54によって吸気通路50が徐々に狭められる。つまり、図5に示すように、プレート開閉体54の移動端部60が閉位置P1に位置する場合には、プレート開閉体54がアダプタ本体51の内壁部52に沿うように広がることから、吸気通路50の流路断面積は最大値まで拡大される。また、図6に示すように、プレート開閉体54の移動端部60が所定位置P2に位置する場合には、プレート開閉体54が内壁部52から迫り出すように折れ曲がることから、吸気通路50の流路断面積は縮小される。さらに、図7に示すように、プレート開閉体54の移動端部60が開位置P2に位置する場合には、プレート開閉体54が内壁部52から迫り出すように最大限まで折れ曲がることから、吸気通路50の流路断面積は最小値まで縮小される。このように、プレート開閉体54の移動端部60を閉位置P1から開位置P2に向けて移動させることにより、吸気通路50の流路断面積を徐々に縮小することができるため、吸気通路50から吸気ポート21に向かう吸入空気のガス流動を徐々に強めることができる。なお、プレート開閉体54の移動端部60を任意の位置に制御することにより、吸入空気のガス流動の強さを自在に調整することが可能である。
【0023】
ここで、図8はプレート開閉体54によって制御されるEGRポート53の開口面積と吸気通路50の流路断面積との関係を示す線図である。なお、図8に示す符号P1,P2,P3は、図5〜図7に示される移動端部60の位置P1,P2,P3に対応している。
【0024】
図8に矢印αで示すように、プレート開閉体54の移動端部60を閉位置P1に向けて移動させることにより、EGR導入量を減少させて且つガス流動を弱くすることができる。つまり、吸入空気に対するEGRガスの供給量が少ない場合には、燃焼室20内の混合気を良好に燃焼させることが容易であるため、ガス流動を強めずに吸気通路50を広げて吸気通路50の圧力損失を低減している。一方、矢印βで示すように、プレート開閉体54の移動端部60を開位置P2に向けて移動させることにより、EGR導入量を増加させて且つガス流動を強くすることができる。つまり、吸入空気に対するEGRガスの供給量が多い場合には、燃焼室20内の混合気を良好に燃焼させることが困難であるため、プレート開閉体54によって吸気通路50を狭めることでガス流動を強めている。このように、EGRアダプタ31に設けられるプレート開閉体54を制御することにより、EGR導入量を調整することができるだけでなく、EGR導入量に応じてガス流動を適切に調整することができる。つまり、プレート開閉体54によってEGR導入量とガス流動との双方を制御することができるため、ガス還流装置40を極めて簡単に構成することができる。
【0025】
しかも、プレート開閉体54によってEGR導入量およびガス流動を調整する際には、移動端部60を閉位置P1や開位置P2に移動させるだけでなく、移動端部60を閉位置P1と開位置P2との間の任意位置に移動させることができる。つまり、プレート開閉体54の移動端部60を閉位置P1と開位置P2との間で、連続的或いは段階的に移動させることにより、EGR導入量およびガス流動を緩やかに変化させることができるため、燃焼室20における混合気の燃焼状態の急激な変化を回避することができる。すなわち、EGR導入量が急激に増加することや、ガス流動が急激に強まることを回避することができ、混合気の燃焼状態の急激な変化によるショックの発生を防止することができる。
【0026】
また、図5(A)に示すように、プレート開閉体54の移動端部60が移動する閉位置P1と、内壁部52に開口するEGRポート53の縁部とは、互いに所定間隔L1を空けて離れている。このように、閉位置P1と縁部との間に所定間隔L1を空けることにより、図8に範囲Xで示すように、プレート開閉体54の移動端部60が閉位置P1から縁部に達するまでは、EGRポート53を全閉状態に保持することができる。つまり、プレート開閉体54の移動端部60が閉位置P1から開位置P2に向けて移動する場合には、プレート開閉体54によって吸気通路50が狭め始められた後にEGRポート53が開かれ始める。これにより、吸気通路50に対してEGRガスが供給される前に、吸気通路50のガス流動を強めておくことができるため、EGRガスの供給直後から混合気を良好に燃焼させることができる。
【0027】
また、図3に示すように、アダプタ本体51の内壁部52に設けられるプレート開閉体54の回転軸部58は、EGRポート53よりも下流側つまり吸気ポート21側に位置している。このように、回転軸部58をEGRポート53よりも下流側に配置することにより、図7(B)に示すように、プレート開閉体54の上流側にEGRガスを放出することができ、吸入空気に対してEGRガスを良く混ぜることができる。つまり、吸入空気は、EGRガスを取り込んだ後に、プレート開閉体54によって片側に寄せられることから、吸入空気に対してEGRガスを良く混ぜることができる。
【0028】
[他の実施形態1]
図3に示した例では、プレート開閉体54の回転軸部58を、EGRポート53よりも下流側に配置しているが、これに限られることはなく、プレート開閉体54の回転軸部58を、EGRポート53よりも上流側つまりブランチ32b側に配置しても良い。ここで、図9は本発明の他の実施形態であるエンジンが備えるEGRアダプタ(吸気管)70を示す断面図である。また、図10はEGRポート53が開かれた状態のEGRアダプタ70を示す断面図である。図9および図10において図3に示す部材と同様の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。なお、図10に示す白抜きの矢印は吸入空気の流れを示しており、図10に示す黒塗りの矢印はEGRガスの流れを示している。
【0029】
図9に示すように、アダプタ本体51の内壁部52に設けられるプレート開閉体54の回転軸部58は、EGRポート53よりも上流側つまりブランチ32b側に位置している。このように、回転軸部58をEGRポート53よりも上流側に配置することにより、図10に示すように、プレート開閉体54の下流側にEGRガスを放出することができ、吸気通路50に多くのEGRガスを供給することができる。つまり、プレート開閉体54によって吸気通路50を狭めた場合には、プレート開閉体54の下流側では上流側よりも圧力が低下することから、低圧となるプレート開閉体54の下流側にEGRガスを放出することにより、吸気通路50に多くのEGRガスを供給することができる。
【0030】
[他の実施形態2]
図4に示した例では、矩形形状のEGRポート53を内壁部52に形成しているが、これに限られることはなく、他形状のEGRポート81を内壁部52に形成しても良い。ここで、図11(A)は本発明の他の実施形態であるエンジン10が備えるEGRアダプタ(吸気管)80を示す断面図であり、図11(B)はEGRアダプタ80によって制御されるEGRポート(放出ポート)81の開口面積と吸気通路50の流路断面積との関係を示す線図である。図11(A)において図4に示す部材と同様の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。なお、図11(A)に示す位置P1,P2,P4a,P4bと、図11(B)に示す符号P1,P2,P4a,P4bとは、互いに対応している。
【0031】
図11(A)に示すように、アダプタ本体51の内壁部52に形成されるEGRポート81は、移動端部60側に位置する小開口部81aと回転軸部58側に位置する大開口部81bとによって構成されている。また、小開口部81aの幅寸法W1aは、大開口部81bの幅寸法W1bよりも小さく設定されている。このように、幅寸法を変化させたEGRポート81を形成することにより、移動端部60の変位量に対するEGRガスの供給増減量を変化させることができる。
【0032】
つまり、図11(A)および(B)に矢印βで示すように、移動端部60が閉位置P1から開位置P2に向けて移動する際には、移動端部60が閉位置P1から所定位置P4aに達するまで、EGRポート81が全閉状態に保持されることからEGRガスの供給が遮断される。続いて、移動端部60が所定位置P4aから所定位置P4bに達するまでは、EGRポート81の開口面積が緩やかに増加し、移動端部60が所定位置P4bを越えた場合には、EGRポート81の開口面積が急速に増加する。これにより、移動端部60が所定位置P4aから所定位置P4bに達するまでは、EGR導入量を緩やかに増加させることができ、移動端部60が所定位置P4bを越えた場合には、EGR導入量を急速に増加させることができる。
【0033】
[他の実施形態3]
図4に示した例では、矩形形状のEGRポート53を内壁部52に形成しているが、これに限られることはなく、他形状のEGRポート91を内壁部52に形成しても良い。ここで、図12(A)は本発明の他の実施形態であるエンジン10が備えるEGRアダプタ(吸気管)90を示す断面図であり、図12(B)はEGRアダプタ90によって制御されるEGRポート(放出ポート)91の開口面積と吸気通路50の流路断面積との関係を示す線図である。図12(A)において図4に示す部材と同様の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。なお、図12(A)に示す位置P1,P2,P5a,P5bと、図12(B)に示す符号P1,P2,P5a,P5bとは、互いに対応している。
【0034】
図12(A)に示すように、アダプタ本体51の内壁部52に形成されるEGRポート91は、移動端部60側に位置する大開口部91aと回転軸部58側に位置する小開口部91bとによって構成されている。また、大開口部91aの幅寸法W2aは、小開口部91bの幅寸法W2bよりも大きく設定されている。このように、幅寸法を変化させたEGRポート91を形成することにより、移動端部60の変位量に対するEGRガスの供給増減量を変化させることができる。
【0035】
つまり、図12(A)および(B)に矢印βで示すように、移動端部60が閉位置P1から開位置P2に向けて移動する際には、移動端部60が閉位置P1から所定位置P5aに達するまで、EGRポート91が全閉状態に保持されることからEGRガスの供給が遮断される。続いて、移動端部60が所定位置P5aから所定位置P5bに達するまでは、EGRポート91の開口面積が急速に増加し、移動端部60が所定位置P5bを越えた場合には、EGRポート91の開口面積が緩やかに増加する。これにより、移動端部60が所定位置P5aから所定位置P5bに達するまでは、EGR導入量を急速に増加させることができ、移動端部60が所定位置P5bを越えた場合には、EGR導入量を緩やかに増加させることができる。
【0036】
[他の実施形態4]
図1に示した例では、EGRポート53やプレート開閉体54が設けられるEGRアダプタ31の内壁部52として、ヘッドカバー19側に位置する内壁部52を示しているが、これに限られることはなく、他の内壁部52に対してEGRポート53やプレート開閉体54を設けても良い。ここで、図13は本発明の他の実施形態であるエンジン100を示す概略図である。図13において図1に示す部材と同様の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0037】
図13に示すように、吸気マニホールド32のブランチ32bは、EGRアダプタ(吸気管)101を介してシリンダヘッド18の吸気ポート21に接続されている。シリンダブロック11,12側に位置するEGRアダプタ31の内壁部102には、EGR配管41に連通するEGRポート53が開口するとともに、EGRポート53を開閉するプレート開閉体54が設けられている。このように、シリンダブロック11,12側に位置する内壁部102に対し、EGRポート53やプレート開閉体54が設けられる場合であっても、前述したエンジン10と同様に、EGR導入量を調整することができるだけでなく、EGR導入量に応じてガス流動を適切に調整することができる。
【0038】
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、吸気管として機能するEGRアダプタ31に対し、EGR配管41を接続するとともにプレート開閉体54を設けているが、これに限られることはなく、吸気マニホールド32のブランチ32bに対し、EGR配管41を接続するとともにプレート開閉体54を設けてもよい。この場合には、吸気マニホールド32のブランチ32bが吸気管として機能することになる。また、前述の説明では、排気マニホールド34に接続される排気管36に対し、EGR配管41を接続しているが、これに限られることはなく、排気マニホールド34にEGR配管41を接続してもよい。この場合には、排気マニホールド34が排気管36として機能することになる。
【0039】
また、プレート開閉体54によってEGR導入量およびガス流動を調整する場合には、移動端部60を閉位置P1と開位置P2との間で連続的に移動させても良く、移動端部60を閉位置P1と開位置P2との間で段階的に移動させても良い。また、前述の説明では、回転軸部58に連結される電動モータ59を制御することにより、プレート開閉体54の作動状態を制御しているが、これに限られることはない。例えば、回転軸部58に連結される電動モータ59に代えて、移動端部60に連結されるスライドアクチュエータを設けても良い。この場合には、スライドアクチュエータを駆動して移動端部60を閉位置P1と開位置P2とに移動させることにより、プレート開閉体54の作動状態を制御することが可能である。また、前述の説明では、プレート開閉体54の折曲部としてヒンジ55を用いているが、これに限られることはなく、弾性部材等によって折曲部を構成しても良い。
【符号の説明】
【0040】
10 エンジン
21 吸気ポート
23 排気ポート
30 吸気系
31 EGRアダプタ(吸気管)
33 排気系
36 排気管
41 EGR配管(ガス供給管)
50 吸気通路(流路)
52 内壁部
53 EGRポート(放出ポート)
54 プレート開閉体
55 ヒンジ(折曲部)
56 プレート
57 プレート
58 回転軸部(回転端部)
59 電動モータ(アクチュエータ)
60 移動端部
70 EGRアダプタ(吸気管)
80 EGRアダプタ(吸気管)
81 EGRポート(放出ポート)
90 EGRアダプタ(吸気管)
91 EGRポート(放出ポート)
100 エンジン
101 EGRアダプタ(吸気管)
102 内壁部
P1 閉位置(第1位置)
P2 開位置(第2位置)
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】