JP2012007563A

JP2012007563A - 吸気通路へのガス導入構造

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Publication number: JP2012007563A
Application number: JP2010145421A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Isobe; 雄輔磯部
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2010-06-25
Filing date: 2010-06-25
Publication date: 2012-01-12

Abstract

【課題】吸気通路へのガス導入構造に関し、ＥＧＲガス等を吸気通路内に円滑に導入して導入後のガスの濃度分布の均一化を促進することができるようにする。
【解決手段】エンジン１の吸気通路２に装備され弁体１１とこの弁体１１を回動可能に支持する軸部１２とから構成されたバタフライ式のスロットル弁１１と、軸部１２内に形成されたガス流路１３と、ガス流路１３内のガスを吸気通路２の弁体１１よりも下流側に流入させる開口部１５とを備えた、吸気通路へのガス導入構造において、開口部１５は、軸部１２のガス流路１３外周の弁体１１よりも下流側の壁部に、弁体１１と直交する向きから弁体１１の側へずれた方向に向けて形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車などに装備されるエンジン（内燃機関）において、排ガスの一部を吸気通路に戻す排ガス還流に用いて好適の、吸気通路へのガス導入構造に関するものである。

自動車に装備されるエンジン（内燃機関）には、排気ガス中のＮＯｘを効果的に抑制するため、排ガスの一部を吸気通路側に戻す排気ガス還流（ＥＧＲ：Exhaust Gas Recirculation）装置が用いられている。この還流される排ガス（還流排ガス、ＥＧＲガス）は、吸気通路のスロットル弁の下流に導入され、スロットル弁の開口から導入された新気と混合しながらエンジンの燃焼室に供給される。

このような排ガス還流にあたっては、吸気通路内に出来るだけ円滑にＥＧＲガスを導入することや、ＥＧＲガスを吸気通路内に導入したらＥＧＲガスの濃度分布を均一にして燃焼室に供給することが、所望の燃焼を安定して行うために必要である。特に、通常のエンジンは複数気筒を備えているので、エンジンの滑らかな作動を得るには、各気筒の燃焼室に対して均一な濃度のＥＧＲガスを供給することが必要であり、吸気通路内へのＥＧＲガスの円滑な導入及び導入後のＥＧＲガス濃度分布の均一が重要になる。

特許文献１には、バタフライ式のスロットルバルブのバルブシャフトの内部に、軸方向にシャフトの両端部から中央部まで延びた２つの導入路を形成して、シャフト両端部の各導入路入口からＥＧＲガスやＰＣＶガスを導入してシャフト中央部の導入路出口から吸気通路内に導入する構造が記載されている。
特許文献２には、円盤状をした弁体とこの弁体を回動可能に支持する弁軸とで構成したスロットル弁をそなえ、キャニスタからの蒸発燃料を吸気通路に導入するパージ通路を、スロットルバルブの弁軸と弁体とに形成し、弁体の吸気流れ下流側の側面にパージ通路の出口を開口させる構造が記載されている。

ＥＧＲガスに限らず、吸気通路に何らかのガスを導入して、燃焼室に供給して燃焼させる場合、特許文献１，２の技術のように、ガスを導入しうる吸気通路の最上流のスロットルバルブのバルブシャフト内にガスの通路を形成し、スロットルバルブの吸気流れ下流側から吸気通路内にガスを導入すると、吸気通路に供給したガスが燃焼室に進入するまでの距離を最も長くできるため、燃焼室に供給するガスの濃度分布を均一にするのに有効である。

特開昭６１−３６１４２号公報特開２００４−１８３５９２号公報

ところで、吸気通路にガスを導入して燃焼室に供給し燃焼させる場合、ガスが燃焼室に進入するまでの距離を長くするだけでは、各気筒の燃焼室に対して均一な濃度のガスを供給するためには十分でない。つまり、吸気通路内にガスを如何に円滑に導入するか及び導入後のガスの濃度分布の均一化を如何に促進するかが課題となる。
本発明は、かかる課題に鑑みて創案されたもので、ＥＧＲガス等を吸気通路内に円滑に導入して導入後のガスの濃度分布の均一化を促進することができるようにした、吸気通路へのガス導入構造を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、エンジンの吸気通路に装備され弁体とこの弁体を回動可能に支持する軸部とから構成されたバタフライ式のスロットル弁と、前記軸部の内部に形成されたガス流路と、前記ガス流路内のガスを前記吸気通路の前記スロットル弁よりも下流側に導入させる開口部とを備えた、吸気通路へのガス導入構造において、前記開口部は、前記軸部のガス流路外周の前記弁体よりも下流側の壁部に、前記弁体と直交する向きから前記弁体の側へずれた方向に向けて形成されていることを特徴としている。

前記開口部は、前記下流側の壁部のうち、前記弁体と直交する向きの領域を除いて形成されていることが好ましい。
前記開口部は、前記弁体と直交する向きから、前記スロットル弁の開弁時に下流側となる前記弁体の側にずれた方向に向けて形成されていることが好ましい。
前記軸部は水平方向又は略水平方向に配置されて、前記弁体は、閉弁時には略鉛直方向に配置され、開弁時には弁体上部を前記軸部よりも下流側に弁体下部を前記軸部よりも上流側に移動させるように回動し、前記開口部は、前記弁体と直交する向きから、前記弁体上部の側にずれた方向に向けて形成されていることが好ましい。

前記開口部は、前記軸部の前記吸気通路内に露出した部分の軸方向中央部に部分的に形成されていることが好ましい。
前記開口部は、前記軸部の軸方向に複数に分割して形成されていることも好ましい。この場合、軸方向中央部を含んで、複数個が分割形成されていることが好ましい。
あるいは、前記開口部は、前記軸部の前記吸気通路内に露出した部分の軸方向の全長又は略全長にわたって形成されていることが好ましい。

前記開口部は、前記軸部の前記ガス流路の下流に行くに従って内径若しくは幅が拡大されるように形成されているも好ましい。
前記ガスは、ＥＧＲガスであることが好ましい。

本発明の吸気通路へのガス導入構造によれば、弁体とこの弁体を回動可能に支持する軸部とから構成されバタフライ式のスロットル弁において、ＥＧＲガス等のガスを、軸部の内部に形成されたガス流路へ流通させて、軸部に形成された開口部から吸気通路のスロットル弁下流側に導入させる。このように、スロットル弁の軸部から吸気通路へガスを導入すると、ガスがエンジンの燃焼室に進入するまでの距離を長く確保でき、ガスの濃度分布の均一化を促進しやすくなる。

また、スロットル弁の開放時には、スロットル弁の周囲からスロットル弁下流側に流れ込む新気のうち、スロットル弁の開放時に上流側となる弁体端部からの新気は、軸部付近に向かう反転渦流を形成する。このため、軸部からスロットル弁下流側にガスを導入すると、この新気の反転渦流がガスの導入を妨げるように働くが、開口部は、軸部の弁体よりも下流側の壁部に、弁体と直交する向きからずれた方向に向けて形成されているので、吸気通路へ導入されるガスは、この新気の反転渦流に対して真正面から逆らように導入されるのではない。したがって、新気反転渦流によるガス導入への妨害を軽減しながら、スロットル弁下流側にガスを導入することができ、ガスを円滑に導入することができる。
開口部を、弁体と直交する向きから、スロットル弁の開弁時に下流側となる弁体の側にずれた方向に向けて形成すると、弁体の下流側に発生する低流速部にガスを流入させることができ、ガスの導入と拡散とを促進させることができ、ガスの濃度分布の均一化を促進しやすくなる。

軸部が水平方向に配置されて、スロットル弁の開弁時には、弁体上部を軸部よりも下流側に弁体下部を軸部よりも上流側に移動させるように回動する構成の場合、開口部を、弁体と直交する向きから、弁体上部の側にずれた方向に向けて形成すると、弁体下部の下流側に発生する低流速部利用できる上に、吸気通路へのガスの導入に重力を利用することができ、ガスを一層円滑に吸気通路へ導入することができる。

軸部のガス流路の下流に行くに従って開口部の内径若しくは幅が拡大されると、軸部の上下流にわたって、つまり軸部の軸方向に、開口部からのガス供給を、均一に行うことができ、ガスの濃度分布の均一化を一層促進しやすくなる。

本発明の第１実施形態にかかる吸気通路へのガス導入構造を示すスロットル弁部分の断面図、（ａ）は鉛直断面図、（ｂ）は水平断面図（ただし、スロットル弁全開状態）である。本発明の第１実施形態にかかる排気ガス還流装置を備えたエンジンの模式図である。本発明の第１実施形態にかかる吸気通路内の新気の流れの特性を説明する断面図である。本発明の第２実施形態にかかる吸気通路へのガス導入構造を示すスロットル弁部分の鉛直断面図である。本発明の第３実施形態にかかる吸気通路へのガス導入構造を示すスロットル弁部分の鉛直断面図である。本発明の第４実施形態にかかる吸気通路へのガス導入構造を示すスロットル弁部分の水平断面図（ただし、スロットル弁全開状態）である。本発明の第５実施形態にかかる吸気通路へのガス導入構造を示すスロットル弁部分の水平断面図（ただし、スロットル弁全開状態）である。本発明の第６実施形態にかかる吸気通路へのガス導入構造を示すスロットル弁部分の水平断面図（ただし、スロットル弁全開状態）である。本発明の第７実施形態にかかる吸気通路へのガス導入構造を示すスロットル弁部分の水平断面図（ただし、スロットル弁全開状態）である。本発明の第８実施形態にかかる吸気通路へのガス導入構造を示すスロットル弁部分の水平断面図（ただし、スロットル弁全開状態）である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
〔第１実施形態〕
まず、図１〜図３を参照して、本発明の第１実施形態を説明する。
（エンジンの給排気系の構成）
本実施形態では、吸気通路のスロットル弁よりも下流側に導入するガスは、ＥＧＲガスであり、エンジンの給排気系は図２に示すように構成される。

つまり、複数のシリンダを有するエンジン本体１には、各シリンダ内へ空気を供給する吸気通路（吸気マニホールドを含む）２、各シリンダから排気ガスを排出する排気通路（排気マニホールドを含む）３、排気通路３内の排気ガスを吸気通路２に還流させるためのＥＧＲ通路４、吸気通路２内に還流させる排気ガス量を調整するＥＧＲバルブ５、吸気通路の上流端に設けられたスロットルボディ６が接続されている。なお、スロットルボディ６の下流の吸気マニホールド上流部には、サージタンク（図示略）が設けられ各シリンダに混合気を均質化して分配するようになっている。

ＥＧＲ通路４の下流端は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、スロットルボディ６内のスロットル弁１１の軸部１２の軸心部分に形成されたガス流路１３と連通するように接続されている。スロットル弁１１は、軸部１２と軸部１２に一体に結合された平板状（通常、円板状）の弁体１４とを備えたバタフライ式のものであり、軸部１２を回動すると弁体１４が回転して開閉する。なお、この開閉駆動は図示しないアクチュエータによって行なわれる。

また、図１（ａ）においては、スロットル弁１１を小開度状態で示している。一方、図１（ｂ）においては、便宜上、スロットル弁１１を全開状態で示すが、新気流についてはスロットル弁１１を小開度状態でのものを示す。
このスロットル弁１１は、吸気通路２の水平方向に向く箇所に、軸部１２を水平方向に向けて装備されており、弁体１４は、全閉時には、弁体上部１４ａを軸部１２よりも微小に下流側にずらし弁体下部１４ｂを軸部１２よりも微小に上流側にずらした僅かな傾斜とされ、この状態から開弁する際には、弁体上部１４ａを軸部１２よりも下流側に移動させ弁体下部１４ｂを軸部１２よりも上流側に移動させるように回動する。

軸部１２の軸心部分に形成されたガス流路１３は、吸気通路２内のスロットル弁１１の弁体１４よりも下流側の部分に向かう開口部１５を備えており、ガス流路１３内のＥＧＲガスを吸気通路２のスロットル弁下流側に導入させるようになっている。もちろん、このＥＧＲガスの導入は、ＥＧＲバルブ５の開放時にその開度に応じた流量で行なわれる。
開口部１５は、軸部１２のガス流路１３外周のスロットル弁１１の弁体１４よりも下流側の壁部に、スロットル弁１１の弁体１４の面と直交する向き（直交線Ｌ１参照）からずれた方向に向けて形成されている。また、開口部１５は軸部１２の軸方向中央部に配置され正面視で円形に形成されるため、ＥＧＲガスが比較的円滑に流出しやすく、加工性も良い。ただし、開口部１５の形状は円形に限るものではない。

この開口部１５の形成方向について説明する。図３は、スロットル弁１１を開放（小開度〜中開度）した場合のスロットル弁１１の弁体１４よりも下流側に流入する新気の流れのシミュレーション結果を、ベクトルを用いて示す吸気通路２内部の図であり、図３に矢印ベクトルで示すように、スロットル弁１１の弁体１４が開放すると、スロットル弁１１の弁体１４の周囲から弁体１４下流側に新気が流れ込む。

図１，図３に示すように、この流れ込む新気流ＮＦのうち、スロットル弁１１の弁体１４の開放時に上流側となるスロットル弁の一端部（ここでは、弁体下部１４ｂの端部）から進入する新気流ＮＦの一部は、軸部１２付近に向かって逆流するような反転渦流ＲＶを形成し、スロットル弁１１の弁体１４の開放時に下流側となるスロットル弁の他端部（ここでは、弁体上部１４ａの端部）からの新気は、このような反転渦流ＲＶを形成しない。

これは、スロットル弁開放時に、上流側で開口するスロットル弁の一端部（弁体下部１４ｂの端部）から流入する新気は、下流側で開口するスロットル弁の他端部（弁体上部１４ａの端部）から流入する新気よりも流入速度が強く、この強い流れの一部が相対的に低圧のスロットル弁の他端部（弁体上部１４ａの端部）に向かい、この流れの一部が軸部１２付近に向かって逆流する反転渦流ＲＶを形成するものと考えられる。

軸部１２付近では、このような新気の反転渦流ＲＶが、軸部１２に略正面からぶつかるように流れ込み、軸部１２において、スロットル弁の一端部側（弁体下部１４ｂの端部側）と他端部側（弁体上部１４ａの端部側）とに分岐して、その後は弁体１４の表面に沿って各端部方向に流れている。このため、図３中に示す軸部１２外周の領域（スロットル弁１１の弁体１４面と直交する向きの領域）Ａ１では、新気の反転渦流ＲＶが正面からぶつかるため、この領域Ａ１でガス流路１３内からＥＧＲガスを供給すると、新気の反転渦流ＲＶに妨げられて円滑に供給することができない。

一方、図３中に示すように、軸部１２外周の領域Ａ１からずれた領域Ａ２，Ａ３では、ぶつかった新気の反転渦流ＲＶが弁体１４の表面に沿って各端部方向に流れていくので、これらの領域Ａ２，Ａ３でガス流路１３内からＥＧＲガスを供給すると、弁体１４の表面に沿って各端部方向に向かう新気の流れに乗ってＥＧＲガスが流れていくため、新気の反転渦流ＲＶに妨げられることなく円滑に供給することができる。なお、領域Ａ１，Ａ２，Ａ３は、軸部１２の弁体１４下流側の壁部領域（略１８０度）を略３等分に分割して区分することができる。

本実施形態では、領域Ａ２，Ａ３のうち、上方に位置する領域Ａ２に開口部１５を形成している。これは、図１（ａ），図３に示すように、弁体１４の下流側の弁体１４から離隔した箇所の吸気通路２の上下中心よりもやや上方に形成される低流速部ＬＦにＥＧＲガスを流入させて、ＥＧＲガスの導入と拡散とを促進させることを狙ったもので、特に、ＥＧＲガスの拡散を重視した場合に好適である。なお、低流速部ＬＦは、図１（ｂ）に示すように、水平方向（軸部１２の軸方向）には、中央部に形成されるため、軸方向、中央部に配置された開口部１５から供給されるＥＧＲガスが流入しやすい。

領域Ａ２は、新気の流れの速度が極めて低くなっており、弁体１４の表面に沿って端部方向に向かう流れも弱いものの、少なくとも新気の反転渦流ＲＶの妨害は少なく、ＥＧＲガスを低流速部ＬＦへ流れ込ませることができ、ＥＧＲガスの円滑な導入性を確保しながら、低流速による拡散効果を得ることができる。
本実施形態にかかる吸気通路へのガス導入構造は、上述のように構成されているので、ＥＧＲガスを、スロットル弁１１の軸部１２内に形成されたガス流路１３を流通させて、軸部１２に形成された開口部１５から吸気通路２のスロットル弁下流側に導入させる。このようにＥＧＲガスをスロットル弁１１の軸部１２から導入すると、ＥＧＲガスがエンジンの各シリンダの燃焼室に進入するまでの距離を長く確保でき、ＥＧＲガスの濃度分布の均一化を促進しやすくなる。

また、軸部１２からスロットル弁下流側にガスを導入すると、新気の反転渦流ＲＶがＥＧＲガスの導入を妨げるように働くが、開口部１５が、スロットル弁よりも下流側の壁部に、スロットル弁の面と直交する向きからずれた方向に向けて形成されているので、吸気通路２へ導入されるＥＧＲガスは、この新気の反転渦流ＲＶに対して真正面から逆らように導入されるのではない。したがって、新気反転渦流ＲＶによるガス導入への妨害を軽減しながら、スロットル弁下流側にＥＧＲガスを導入することができ、ＥＧＲガスを円滑に導入することができる。

したがって、各気筒の燃焼室に対して均一な濃度のガスを供給することができるようになる。
特に、本実施形態では、開口部１５を、スロットル弁１１の弁体１４面と直交する向きから、弁体上部１４ａの側にずれた方向の領域Ａ２に形成しているので、弁体１４の下流側の弁体１４から離隔した箇所に形成される低流速部ＬＦにＥＧＲガスを流入させることができ、ＥＧＲガスの導入と拡散とを促進させることができ、ＥＧＲガスの濃度分布の均一化を一層促進しやすくなる。

また、領域Ａ２に開口部１５を配置すると、スロットル弁１１の全開時にも開口部１５が新気流の下流側を向き、ＥＧＲガスを円滑に導入させることができる。なお、スロットル弁１１の全開時には図１，図３に示すようには反転渦流ＲＶは発生しない。
なお、本実施形態では、軸部１２外周の領域Ａ１には、開口部１５を形成していないが、本発明の主旨としては、開口部１５を、スロットル弁１１の弁体１４面と直交する向きからずれた方向（本実施形態では、スロットル弁上部の側にずれた方向）にガスが向かうように形成すればよい。つまり、領域Ａ１に開口部１５の一部がさしかかったとしても、開口部１５の中心（流心）が、スロットル弁１１の弁体１４面と直交する向きからずれた方向に配置されれば良い。

〔第２実施形態〕
次に、図４を参照して本発明の第２実施形態を説明する。
本実施形態のガス導入構造は、開口部１５の位置のみが第１実施形態と異なっているが、他の構成は第１実施形態と同様になっている。
つまり、本実施形態では、図３中に示すように、軸部１２外周の領域Ａ１からずれた領域Ａ２，Ａ３のうち、下方に位置する領域Ａ３に開口部１５を形成している。これは、図３中に示すように、弁体１４の表面に沿って下方端部方向に向かう新気の流れが強く、弁体１４の下方に開口部１５を形成すれば、この新気の流れにＥＧＲガスを乗せることができ、しかも、新気に比べて相対的に重量のあるＥＧＲガスの重力作用も加わるため、ＥＧＲガスの導入性が高まり、ＥＧＲガスが極めて円滑に導入される。

本実施形態にかかる吸気通路へのガス導入構造によれば、上記の構成によって、ＥＧＲガスが極めて円滑に導入される効果が得られ、これに加えて、ＥＧＲガスをスロットル弁１１の軸部１２から導入することによる、ＥＧＲガスがエンジンの各シリンダの燃焼室に進入するまでの距離を長く確保できることからＥＧＲガスの濃度分布の均一化を促進しやすくなるため、各気筒の燃焼室に対して均一な濃度のガスを供給することができるようになる。

なお、本実施形態の場合も、軸部１２外周の領域Ａ１には、開口部１５を形成していないが、本発明の主旨としては、開口部１５を、スロットル弁１１の弁体１４面と直交する向きからずれた方向（本実施形態では、スロットル弁上部の側にずれた方向）にガスが向かうように形成すればよい。つまり、領域Ａ１に開口部１５の一部がさしかかったとしても、開口部１５の中心（流心）が、スロットル弁１１の弁体１４面と直交する向きからずれた方向に配置されれば良い。

〔第３実施形態〕
次に、図５を参照して本発明の第３実施形態を説明する。
本実施形態のガス導入構造では、前提となるスロットル弁１１の開閉方向が第１，２実施形態と異なっている。
つまり、この実施形態のスロットル弁１１は、第１，２実施形態と同様に、吸気通路２の水平方向に向く箇所に、軸部１２を水平方向に向けて装備されているが、弁体１４は、全閉時には、弁体上部１４ａを軸部１２よりも微小に上流側にずらし弁体下部１４ｂを軸部１２よりも微小に下流側にずらした僅かな傾斜とされ、この状態から開弁する際には、弁体上部１４ａを軸部１２よりも上流側に移動させ弁体下部１４ｂを軸部１２よりも下流側に移動させるように回動する。

この場合、スロットル弁１１が開いたときの新気の流れは、図３に示す流れのベクトルが上下反転したものとなり、図５中に矢印で示すような気の反転渦流ＲＶが形成される。また、第１，２実施形態と同様に、弁体１４の下流側の弁体１４から離隔した箇所に低流速部ＬＦが形成されるのとは逆に、低流速部ＬＦは、吸気通路２の上下中心よりもやや下方に形成される。

そして、第１，２実施形態と同様に、軸部１２付近では、このような新気の反転渦流ＲＶが、軸部１２に略正面からぶつかるように流れ込み、軸部１２において、スロットル弁の一端部側（弁体下部１４ｂの端部側）と他端部側（弁体上部１４ａの端部側）とに分岐して、その後は弁体１４の表面に沿って各端部方向に流れている。このため、図３中に示す場合と同様に、軸部１２外周の領域（スロットル弁１１の弁体１４面と直交する向きの領域）Ａ１では、新気の反転渦流ＲＶが正面からぶつかるため、この領域Ａ１でガス流路１３内からＥＧＲガスを供給すると、新気の反転渦流ＲＶに妨げられて円滑に供給することができない。

つまり、本実施形態では、図５中に示すように、軸部１２外周の領域Ａ１からずれた領域Ａ２，Ａ３のうち、下方に位置する領域Ａ３に開口部１５を形成している。これは、図５中に示すように、弁体１４の表面に沿って下方端部方向に向かう新気の流れが強くないが、弁体１４の下方に開口部１５を形成すれば、新気に比べて相対的に重量のあるＥＧＲガスの重力作用も加わるため、ＥＧＲガスの導入性が高まり、ＥＧＲガスが極めて円滑に導入される。

また、開口部１５を軸部１２の下方に形成すると、吸気通路２の上下中心よりもやや下方に形成される低流速部ＬＦへＥＧＲガスが流れ込むため、低流速部ＬＦにおいて、ＥＧＲガスの円滑な導入性を確保しながら、低流速による拡散効果を得ることができる。
本実施形態の場合も、軸部１２外周の領域Ａ１には、開口部１５を形成していないが、本発明の主旨としては、開口部１５を、スロットル弁１１の弁体１４面と直交する向きからずれた方向（本実施形態では、スロットル弁上部の側にずれた方向）にガスが向かうように形成すればよい。つまり、領域Ａ１に開口部１５の一部がさしかかったとしても、開口部１５の中心（流心）が、スロットル弁１１の弁体１４面と直交する向きからずれた方向に配置されれば良い。

〔第４実施形態〕
次に、図６を参照して本発明の第４実施形態を説明する。
本実施形態のガス導入構造では、開口部１５ａ〜１５ｃが複数設けられている。この例では、軸部１２の軸方向中央部に１つの開口部１５ｂが、この両側に１つずつ対称に開口部１５ａ，１５ｃが配置され、合計３個設けられているが、開口部１５ａ〜１５ｃの数はこれに限らない。例えば軸部１２の軸方向中央部を中心に２個を対称的に配置したり、４個以上設けたりしてもよい。また、ここでは、いずれの開口部１５ａ〜１５ｃも同一径の正面視で円形に形成されているが、この場合も開口部１５ａ〜１５ｃの形状は円形に限るものではない。

なお、各開口部１５ａ〜１５ｃの軸部１２の周方向における位置は、第１実施形態と同様でもよく、第２実施形態と同様でもよい。また、スロットル弁１１の開方向が第１，実施形態と異なる場合には、第３実施形態と同様とする。
本実施形態にかかる吸気通路へのガス導入構造によれば、上記の構成によって、上記の各実施形態の効果に加えて、開口部１５ａ〜１５ｃの合計面積を大きく確保することができることから、ＥＧＲガス供給量を増量させることや、ＥＧＲガスの供給圧が低い低圧ＥＧＲの場合にＥＧＲガス供給量を確保することができる。

〔第５実施形態〕
次に、図７を参照して本発明の第５実施形態を説明する。
本実施形態のガス導入構造では、開口部１５ｄとして１つの長穴が設けられている。この例では、正面視で矩形に形成されているが、長穴の形状は矩形に限るものではなく、長円や楕円でもよい。
なお、開口部１５ｄの軸部１２の周方向における位置は、第１実施形態と同様でもよく、第２実施形態と同様でもよい。また、スロットル弁１１の開方向が第１，実施形態と異なる場合には、第３実施形態と同様とする。

本実施形態にかかる吸気通路へのガス導入構造によれば、上記の構成によって、第４実施形態と同様に、上記の第１〜第３実施形態の効果に加えて、開口部１５ｄの面積を大きく確保することができることから、ＥＧＲガス供給量を増量させることや、ＥＧＲガスの供給圧が低い低圧ＥＧＲの場合にＥＧＲガス供給量を確保することができる。

〔第６実施形態〕
次に、図８を参照して本発明の第６実施形態を説明する。
本実施形態は、第４実施形態と同様に、開口部１５ｅ〜１５ｇが複数設けられているが、開口部１５ｅ〜１５ｇは、ガス流路１３の下流（図８中上方）に行くに従って大きく形成されている点が異なっており、他は第４実施形態と同様に構成されている。
本実施形態にかかる吸気通路へのガス導入構造によれば、上記の構成によって、第４実施形態の効果に加えて、ガス流路１３の下流（図８中上方）に行くに従って圧力損失からガスの供給量が減るという不具合を抑えることができ、軸部１２の軸方向にバランスよく均等にＥＧＲガスを供給することができる。

〔第７実施形態〕
次に、図９を参照して本発明の第７実施形態を説明する。
本実施形態は、第５実施形態と同様に、開口部１５ｈとして１つの長穴が設けられているが、長穴状の開口部１５ｈの幅（軸部１２の周方向への長さ）が、ガス流路１３の下流（図８中上方）に行くに従って大きく形成されている点が異なっており、他は第５実施形態と同様に構成されている。また、この例では、正面視で略三角形に形成されているが、先太りの長穴の形状はこれに限るものではない。

本実施形態にかかる吸気通路へのガス導入構造によれば、上記の構成によって、第５実施形態と同様の効果に加えて、ガス流路１３の下流（図８中上方）に行くに従って圧力損失からガスの供給量が減るという不具合を抑えることができ、軸部１２の軸方向にバランスよく均等にＥＧＲガスを供給することができる。
〔第８実施形態〕
次に、図１０を参照して本発明の第８実施形態を説明する。

本実施形態では、スロットル弁１１を冷却する構造が付加されている。この例では、スロットルボディ６に形成された冷媒流通空間６ａ内に冷媒（冷却水）を導入して、軸部１２に接続された冷却フィン１６を冷却することにより、スロットル弁１１を冷却するようにしている。
この例では、第１実施形態のものに冷却構造を付加しているが、第２〜７実施形態のいずれのものに適用してもよい。

本実施形態にかかる吸気通路へのガス導入構造によれば、上記の構成によって、上記の各実施形態の効果に加えて、スロットル弁１１、特に、その軸部１２を冷却することができ、高温のＥＧＲガスの温度を低下させてＥＧＲガスの供給効率を高めることができ、高温のＥＧＲガスの熱によるスロットル弁１１の熱膨張も抑えられるため、スロットル弁１１本来の機能である流量制御機能を確保することができる。

〔その他〕
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々変形させて、あるいは、適宜組み合わせて実施することができる。

例えば、上記実施形態では、吸気通路へＥＧＲガスを導入するために本構造を適用した例を説明したが、ＥＧＲガスだけでなく、キャニスタからの蒸発燃料ガスや、ＰＣＶ（ポジティブ・クランクケース・ベンチレーション）ガスなど、エンジンの燃焼室に新気と共に供給する種々のガスの吸気通路への導入に適用可能である。

本発明は、エンジンに排気ガスを還流するＥＧＲ装置に用いて好適であるが、ＥＧＲガスだけでなく、キャニスタからの蒸発燃料ガスや、ＰＣＶ（ポジティブ・クランクケース・ベンチレーション）ガスなど、エンジンの燃焼室に新気と共に供給するガスの吸気通路への導入に広く適用することができる。

１エンジン本体
２吸気通路
３排気通路
４ＥＧＲ通路
５ＥＧＲバルブ
６スロットルボディ
１１スロットル弁
１２軸部
１３ガス流路
１４弁体
１４ａ弁体上部
１４ｂ弁体下部
１５，１５ａ〜１５ｈ開口部
１６フィン
Ａ１スロットル弁１１の弁体１４面と直交する向きの領域
Ａ２，Ａ３スロットル弁１１の弁体１４面と直交する向きからずれた領域
ＮＦ新気流
ＬＦ低流速部
ＲＶ反転渦流

Claims

エンジンの吸気通路に装備され弁体とこの弁体を回動可能に支持する軸部とから構成されたバタフライ式のスロットル弁と、前記軸部の内部に形成されたガス流路と、前記ガス流路内のガスを前記吸気通路の前記スロットル弁よりも下流側に導入させる開口部とを備えた、吸気通路へのガス導入構造において、
前記開口部は、前記軸部のガス流路外周の前記弁体よりも下流側の壁部に、前記弁体と直交する向きから前記弁体の側へずれた方向に向けて形成されている
ことを特徴とする、吸気通路へのガス導入構造。
前記開口部は、前記下流側の壁部のうち、前記弁体と直交する向きの領域を除いて形成されている
ことを特徴とする、請求項１記載の吸気通路へのガス導入構造。
前記開口部は、前記弁体と直交する向きから、前記スロットル弁の開弁時に下流側となる前記弁体の側にずれた方向に向けて形成されている
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の吸気通路へのガス導入構造。
前記軸部は水平方向又は略水平方向に配置されて、前記弁体は、閉弁時には略鉛直方向に配置され、開弁時には弁体上部を前記軸部よりも下流側に弁体下部を前記軸部よりも上流側に移動させるように回動し、
前記開口部は、前記弁体と直交する向きから、前記弁体上部の側にずれた方向に向けて形成されている
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸気通路へのガス導入構造。
前記開口部は、前記軸部の前記吸気通路内に露出した部分の軸方向中央部に部分的に形成されている
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の吸気通路へのガス導入構造。
前記開口部は、前記軸部の軸方向に複数に分割して形成されている
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の吸気通路へのガス導入構造。
前記開口部は、前記軸部の前記吸気通路内に露出した部分の軸方向の全長又は略全長にわたって形成されている
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の吸気通路へのガス導入構造。
前記開口部は、前記軸部の前記ガス流路の下流に行くに従って内径若しくは幅が拡大されるように形成されている
ことを特徴とする、請求項６又は７記載の吸気通路へのガス導入構造。
前記ガスは、ＥＧＲガスである
ことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の吸気通路へのガス導入構造。