JP2013160199A - Exhaust recirculation device - Google Patents

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JP2013160199A JP2012025046A JP2012025046A JP2013160199A JP 2013160199 A JP2013160199 A JP 2013160199A JP 2012025046 A JP2012025046 A JP 2012025046A JP 2012025046 A JP2012025046 A JP 2012025046A JP 2013160199 A JP2013160199 A JP 2013160199A
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成人 山根
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust recirculation device capable of reducing a problem attributable to a loss of pressure while securing the cooling performance of internal EGR gas when installing a heat exchanger in an intake manifold.SOLUTION: Partition wall members 30b and 30d are constituted in a manner that one side that is directed from a heat exchanger 26 side to an intake port 24a and 24d side is cut out, and a partition wall member 30c is constituted in a manner that both sides that are directed from the heat exchanger 26 side to an intake port 24b and 24c side are cut out. An effective area is increased by providing the partition wall members 30b-30d of such a cutout constitution. The effective area is decreased in the heat exchanger 26 but increased in the neighborhood of the outlet (namely, the neighborhood of the upstream of a gas path 32) of the heat exchanger 26.

Description

本発明は、排気還流装置に関し、より詳細には、吸気マニホールド内に熱交換器を備える排気還流装置に関する。   The present invention relates to an exhaust gas recirculation device, and more particularly to an exhaust gas recirculation device including a heat exchanger in an intake manifold.

従来、内燃機関の吸・排気弁の開弁タイミングを制御することで、気筒内に残された排気ガス（内部ＥＧＲガス）を吸気ポート側に吹き返す排気還流装置が公知である。このような排気還流装置として、例えば特許文献１には、水冷式の熱交換器を吸気ポートに設置したものが開示されている。この排気還流装置によれば、内部ＥＧＲガスを熱交換器の内部流路で冷却できるので、内部ＥＧＲガスを利用したＮＯｘ低減効果を高めることが可能となる。   2. Description of the Related Art Conventionally, an exhaust gas recirculation device that blows exhaust gas (internal EGR gas) remaining in a cylinder back to an intake port side by controlling the opening / closing timing of intake / exhaust valves of the internal combustion engine is known. As such an exhaust gas recirculation device, for example, Patent Document 1 discloses a device in which a water-cooled heat exchanger is installed in an intake port. According to this exhaust gas recirculation device, the internal EGR gas can be cooled by the internal flow path of the heat exchanger, so that the NOx reduction effect using the internal EGR gas can be enhanced.

特開２００７−３２４０２号公報JP 2007-32402 A

しかしながら、上記特許文献１において、熱交換器を流れる吸気を気筒内に流入させるためには、吸気ポートまたは熱交換器の形状に合わせた装置構造とする必要があり、その実現に多大な困難を伴うという問題点がある。この点、吸気マニホールドは一般に、一定の容量を有している。故に、当該吸気マニホールドは、熱交換器の設置箇所の現実的な候補の一つであると言える。   However, in Patent Document 1, in order to allow the intake air flowing through the heat exchanger to flow into the cylinder, it is necessary to have a device structure that matches the shape of the intake port or the heat exchanger, which is a great difficulty for its realization. There is a problem that it accompanies. In this regard, the intake manifold generally has a certain capacity. Therefore, it can be said that the said intake manifold is one of the realistic candidates of the installation location of a heat exchanger.

ところが、当該吸気マニホールド内に熱交換器を設置する場合、熱交換器と吸気ポートとの距離が問題となる。即ち、各気筒から吹き返された内部ＥＧＲガスは、その後の吸気弁開弁時に速やかに戻されるので、当該距離が長い場合は内部ＥＧＲガスの冷却が不十分となる。そうすると、内部ＥＧＲガスを利用したＮＯｘ低減効果が薄れてしまう可能性がある。一方、水冷式の熱交換器は冷却水用流路を設ける必要上、その分だけ内部流路の総断面積が小さくなるので、吸気管側から熱交換器に流入する際に圧力損失を生じる。故に、仮に当該距離が皆無の場合、圧力損失により流量低下した状態の吸気が吸気ポートに吸入されることになるので、燃費や出力の悪化に繋がる可能性がある。   However, when a heat exchanger is installed in the intake manifold, the distance between the heat exchanger and the intake port becomes a problem. That is, since the internal EGR gas blown back from each cylinder is quickly returned when the intake valve is subsequently opened, the internal EGR gas is not sufficiently cooled when the distance is long. If it does so, the NOx reduction effect using internal EGR gas may fade. On the other hand, since the water-cooled heat exchanger needs to be provided with a flow path for cooling water, the total cross-sectional area of the internal flow path is reduced accordingly, so that pressure loss occurs when flowing into the heat exchanger from the intake pipe side. . Therefore, if there is no such distance, intake air in a state where the flow rate is reduced due to pressure loss is sucked into the intake port, which may lead to deterioration in fuel consumption and output.

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものである。即ち、吸気マニホールドに熱交換器を設置する際に、内部ＥＧＲガスの冷却性を確保しつつ、圧力損失に起因した問題を低減可能な排気還流装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems. That is, an object of the present invention is to provide an exhaust gas recirculation device that can reduce problems caused by pressure loss while ensuring the cooling performance of internal EGR gas when installing a heat exchanger in an intake manifold.

第１の発明は、上記の目的を達成するため、排気還流装置であって、
内燃機関の複数の吸気ポートと接続された吸気マニホールドと、
前記吸気マニホールド内に配置され、その内部を流れるガスを冷却可能な熱交換器と、
前記熱交換器よりも下流側の前記吸気マニホールド内において、前記熱交換器を流れた後に前記吸気ポートに流入するガスの量を調整するガス量調整手段と、
を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a first invention is an exhaust gas recirculation device,
An intake manifold connected to a plurality of intake ports of the internal combustion engine;
A heat exchanger disposed in the intake manifold and capable of cooling a gas flowing through the intake manifold;
Gas amount adjusting means for adjusting the amount of gas flowing into the intake port after flowing through the heat exchanger in the intake manifold downstream of the heat exchanger;
It is characterized by providing.

また、第２の発明は、第１の発明において、
前記ガス量調整手段は、
前記熱交換器の吸気ポート側の出口から前記吸気ポートの熱交換器側の各入口に至る複数のガス経路を形成可能な複数の隔壁と、
前記ガス経路の上流側における有効面積が、前記吸気ポート側の出口における有効面積よりも増加するように前記隔壁を作動させる隔壁制御手段と、
を備えることを特徴とする。 The second invention is the first invention, wherein
The gas amount adjusting means includes
A plurality of partition walls capable of forming a plurality of gas paths from an outlet on the intake port side of the heat exchanger to each inlet on the heat exchanger side of the intake port;
Partition control means for operating the partition so that an effective area on the upstream side of the gas path is larger than an effective area on the outlet on the intake port side;
It is characterized by providing.

第１の発明によれば、熱交換器によって内部ＥＧＲを冷却できる。また、ガス量調整手段によって、熱交換器を流れた後に吸気ポートに流入するガスの量を調整できる。そのため、仮に熱交換器を流れた際に吸気流量が低下したとしても、吸気ポート流入前に回復させることが可能となる。従って、本発明によれば、内部ＥＧＲガスの冷却性を確保しつつ、圧力損失に起因した問題を低減できる。   According to the first invention, the internal EGR can be cooled by the heat exchanger. Further, the amount of gas flowing into the intake port after flowing through the heat exchanger can be adjusted by the gas amount adjusting means. Therefore, even if the intake air flow rate decreases when it flows through the heat exchanger, it can be recovered before the intake port flows in. Therefore, according to the present invention, it is possible to reduce problems caused by pressure loss while ensuring cooling of the internal EGR gas.

第２の発明によれば、隔壁制御手段によって、ガス経路の上流側における有効面積が、熱交換器の吸気ポート側の出口における有効面積よりも増加するように隔壁を作動できる。従って、熱交換器から吸気ポート側に流れる吸気の流量を、ガス経路の上流側、即ち、当該熱交換器吸気ポート側の出口近傍において回復させることができる。   According to the second aspect of the invention, the partition wall can be operated by the partition wall control means so that the effective area on the upstream side of the gas path is larger than the effective area on the outlet port side of the heat exchanger. Therefore, the flow rate of the intake air flowing from the heat exchanger to the intake port side can be recovered on the upstream side of the gas path, that is, in the vicinity of the outlet on the heat exchanger intake port side.

本発明の各実施形態の排気還流装置を備えるシステム全体の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the whole system provided with the exhaust gas recirculation apparatus of each embodiment of this invention. 実施の形態１の排気還流装置の主要部の拡大模式図である。FIG. 2 is an enlarged schematic diagram of a main part of the exhaust gas recirculation apparatus according to the first embodiment. 図２のＡ−Ａ´断面図である。It is AA 'sectional drawing of FIG. 隔壁部材３０ｂ〜３０ｄの動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the partition members 30b-30d. 図４（ａ）の状態に対応したガス流れを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the gas flow corresponding to the state of Fig.4 (a). 図４（ｂ）の状態に対応したガス流れを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the gas flow corresponding to the state of FIG.4 (b). 図４（ａ），（ｂ）の中間状態に対応したガス流れを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the gas flow corresponding to the intermediate state of Fig.4 (a), (b). 本発明の各実施形態において、ＥＣＵ６０により実行される隔壁制御ルーチンを示したフローチャートである。5 is a flowchart illustrating a partition wall control routine executed by an ECU 60 in each embodiment of the present invention. 閾値Ｔｗ＿ｃｏｌｄを説明するための図である。It is a figure for demonstrating threshold value Tw_cold. 隔壁制御ルーチンにおいて用いられる通常マップを示した図である。It is the figure which showed the normal map used in a partition control routine. 隔壁制御ルーチンにおいて用いられる低水温マップを示した図である。It is the figure which showed the low water temperature map used in a partition control routine. 隔壁部材３０ｂ〜３０ｄの収納度合い制御の別の手法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating another method of storage degree control of the partition members 30b-30d. 隔壁部材３０ｂ〜３０ｄの収納度合い制御の更に別の手法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating another method of the accommodation degree control of the partition members 30b-30d. 実施の形態２の排気還流装置の主要部の拡大模式図である。6 is an enlarged schematic diagram of a main part of an exhaust gas recirculation apparatus according to Embodiment 2. FIG. 隔壁プレート５０の構造を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the structure of a partition plate 50. 隔壁プレート５０の動作を説明するための図である。FIG. 10 is a view for explaining the operation of the partition plate 50. 図１６（ｂ）の状態に対応したガス流れを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the gas flow corresponding to the state of FIG.16 (b). 図１６（ａ）の状態に対応したガス流れを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the gas flow corresponding to the state of Fig.16 (a). 図１６（ａ），（ｂ）の中間状態に対応したガス流れを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the gas flow corresponding to the intermediate state of Fig.16 (a), (b). 図１６（ｃ）の状態に対応したガス流れを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the gas flow corresponding to the state of FIG.16 (c).

実施の形態１．
［全体構成の説明］
以下、図１乃至図１３を参照しながら、本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施形態の排気還流装置を備えるシステム全体の構成を説明するための図である。図１に示すように、本実施形態の排気還流装置は、ターボチャージャ１２を備える直列４気筒型の内燃機関１０に適用される。ターボチャージャ１２は、排気タービン１２ａと、排気タービン１２ａによって駆動される吸気コンプレッサ１２ｂとを有している。排気タービン１２ａは、排気管１４の途中に配置されている。吸気コンプレッサ１２ｂは、吸気管１６の途中に配置されている。排気管１４および吸気管１６はそれぞれ、排気マニホールド１８および吸気マニホールド２０を介して内燃機関１０と接続されている。 Embodiment 1 FIG.
[Description of overall configuration]
The first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram for explaining the overall configuration of a system including an exhaust gas recirculation apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the exhaust gas recirculation apparatus of this embodiment is applied to an in-line four-cylinder internal combustion engine 10 that includes a turbocharger 12. The turbocharger 12 has an exhaust turbine 12a and an intake compressor 12b driven by the exhaust turbine 12a. The exhaust turbine 12 a is disposed in the middle of the exhaust pipe 14. The intake air compressor 12 b is disposed in the middle of the intake pipe 16. The exhaust pipe 14 and the intake pipe 16 are connected to the internal combustion engine 10 via an exhaust manifold 18 and an intake manifold 20, respectively.

また、本実施形態の排気還流装置は、制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）６０を備えている。ＥＣＵ６０には、負圧アクチュエータ３８（後述）、熱交換器２６（後述）にエンジン冷却水を通水する冷却水システム６２、内部ＥＧＲガスの導入を制御するためのＶＶＴ（バルブタイミング機構）６４、クランク角を検出するクランク角センサ６６、エンジン冷却水温Ｔｗを検出する温度センサ６８、吸入空気量を検出するエアフロセンサ７０等が接続されている。   Further, the exhaust gas recirculation device of the present embodiment includes an ECU (Electronic Control Unit) 60 as a control device. The ECU 60 includes a negative pressure actuator 38 (described later), a cooling water system 62 for passing engine cooling water to the heat exchanger 26 (described later), a VVT (valve timing mechanism) 64 for controlling the introduction of internal EGR gas, A crank angle sensor 66 that detects the crank angle, a temperature sensor 68 that detects the engine coolant temperature Tw, an airflow sensor 70 that detects the intake air amount, and the like are connected.

［排気還流装置の説明］
図２は、本実施形態の排気還流装置の主要部の拡大模式図である。図２に示すように、内燃機関１０は、１番気筒＃１〜４番気筒＃４を備えている。内燃機関１０の各気筒の開口部には、シリンダヘッド２２に形成された吸気ポート２４ａ〜２４ｄがそれぞれ接続されている。吸気ポート２４ａ〜２４ｄには、吸気マニホールド２０が連通している。吸気マニホールド２０の内部には、水冷式の熱交換器２６が設置されている。熱交換器２６は複数の内部流路２８を有している。内部流路２８のそれぞれは、クーラコアを構成する多数のクーラフィン配列により形成されている。なお、以下の説明において、吸気ポート２４ａ〜２４ｄを総称する場合は、単に吸気ポート２４という。 [Description of exhaust gas recirculation system]
FIG. 2 is an enlarged schematic view of the main part of the exhaust gas recirculation apparatus of the present embodiment. As shown in FIG. 2, the internal combustion engine 10 includes a first cylinder # 1 to a fourth cylinder # 4. Intake ports 24 a to 24 d formed in the cylinder head 22 are connected to openings of the respective cylinders of the internal combustion engine 10. The intake manifold 20 communicates with the intake ports 24a to 24d. A water-cooled heat exchanger 26 is installed inside the intake manifold 20. The heat exchanger 26 has a plurality of internal flow paths 28. Each of the internal flow paths 28 is formed by a number of cooler fin arrays that constitute the cooler core. In the following description, the intake ports 24a to 24d are simply referred to as the intake port 24.

また、図２に示すように、吸気マニホールド２０の内部において、吸気ポート２４と熱交換器２６との間の空間には、隔壁部材３０ａ〜３０ｅが設置されている。隔壁部材３０ａ〜３０ｅは、当該空間を仕切るように設けられたものであり、隔壁部材３０ａ，３０ｅは吸気マニホールド２０の内壁に、隔壁部材３０ｂは吸気ポート２４ａ，２４ｂの間に、隔壁部材３０ｃは吸気ポート２４ｂ，２４ｃの間に、隔壁部材３０ｄは吸気ポート２４ｃ，２４ｄの間に、それぞれ設けられている。隔壁部材３０ａ〜３０ｅによって仕切られることで、上記空間は、体積の等しいガス流路３２ａ〜３２ｄを形成する。なお、吸気ポート２４同様、隔壁部材３０ａ〜３０ｅやガス流路３２ａ〜３２ｄを総称する場合は、単に隔壁部材３０、ガス流路３２という。   As shown in FIG. 2, partition members 30 a to 30 e are installed in the space between the intake port 24 and the heat exchanger 26 inside the intake manifold 20. The partition members 30a to 30e are provided so as to partition the space. The partition members 30a and 30e are provided on the inner wall of the intake manifold 20, the partition member 30b is provided between the intake ports 24a and 24b, and the partition member 30c is provided. The partition member 30d is provided between the intake ports 24b and 24c, and between the intake ports 24c and 24d. By being partitioned by the partition members 30a to 30e, the space forms gas flow paths 32a to 32d having the same volume. Similar to the intake port 24, the partition members 30 a to 30 e and the gas flow paths 32 a to 32 d are collectively referred to simply as the partition member 30 and the gas flow path 32.

隔壁部材３０ｂ，３０ｄは、熱交換器２６側から吸気ポート２４ａ，２４ｄ側に向かう一片を切り欠いた構造となっており、隔壁部材３０ｃは、熱交換器２６側から吸気ポート２４ｂ，２４ｃ側に向かう両辺を切り欠いた形状となっている。本実施形態においては、このような切欠き構造の隔壁部材３０ｂ〜３０ｄを設けることで、有効面積（ガスが流通可能な流路断面積を言う。以下同じ。）を増加させている。即ち、図２に示すように、有効面積は、熱交換器２６の内部において減少するものの、熱交換器２６の出口近傍（つまり、ガス流路３２の上流近傍）において増加する。故に、熱交換器２６での圧力損失をガス流路３２において補うことが可能となる。   The partition members 30b and 30d have a structure in which one piece from the heat exchanger 26 side toward the intake ports 24a and 24d is cut out, and the partition member 30c extends from the heat exchanger 26 side to the intake ports 24b and 24c side. It has a shape that cuts out both sides. In this embodiment, by providing the partition members 30b to 30d having such a notch structure, an effective area (referred to as a cross-sectional area of a flow path through which gas can flow. The same applies hereinafter) is increased. That is, as shown in FIG. 2, the effective area decreases in the heat exchanger 26, but increases in the vicinity of the outlet of the heat exchanger 26 (that is, in the vicinity of the upstream of the gas flow path 32). Therefore, the pressure loss in the heat exchanger 26 can be compensated in the gas flow path 32.

また、隔壁部材３０ｂ〜３０ｄは、上記空間を上下方向に移動可能に構成されている。図３は、図２のＡ−Ａ´断面図である。図３に示すように、吸気マニホールド２０は、熱交換器２６よりも下流側において隔壁部材３０ｃを収納可能な収納部２０ａを備えた構成となっている。隔壁部材３０ｃは、収納部２０ａを含む上記空間を図中矢印方向に移動することで、ガス流路３２ｂ，３２ｃを形成し、または吸気ポート２４ｂ，２４ｃを連通することができる。なお、隔壁部材３０ｂ，３０ｄについては、隔壁部材３０ｃ同様、収納部２０ａを含む上記空間を移動可能に構成されているが、この構成については、後述の図４の説明をもって省略することとする。   Further, the partition members 30b to 30d are configured to be movable in the vertical direction in the space. 3 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. As shown in FIG. 3, the intake manifold 20 includes a storage portion 20 a that can store the partition wall member 30 c on the downstream side of the heat exchanger 26. The partition member 30c can form the gas flow paths 32b and 32c or communicate the intake ports 24b and 24c by moving the space including the storage portion 20a in the direction of the arrow in the figure. The partition members 30b and 30d are configured to be movable in the space including the storage portion 20a, like the partition member 30c, but this configuration will be omitted in the description of FIG. 4 described later.

［隔壁部材３０ｂ〜３０ｄの動作］
図４を参照しながら、隔壁部材３０ｂ〜３０ｄの動作を説明する。図４（ａ）に示すように、隔壁部材３０ｂ〜３０ｄは台形状の支持部材３４上に設けられており、支持部材３４は、スライダ部材３６の一辺と接触している。スライダ部材３６は、負圧アクチュエータ３８に接続されている。図４（ａ）の状態において、隔壁部材３０ｂ〜３０ｄは収納部２０ａに収納されているので、吸気ポート２４ａ〜２４ｄのそれぞれが連通する。一方、図４（ｂ）に示すように、負圧アクチュエータ３８を作動してスライダ部材３６を水平方向に移動させると、支持部材３４が持ち上がる。そのため、図４（ｂ）の状態においては、隔壁部材３０ｂ〜３０ｄによってガス流路３２ａ〜３２ｄが形成される。 [Operation of the partition members 30b to 30d]
The operation of the partition members 30b to 30d will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4A, the partition members 30 b to 30 d are provided on a trapezoidal support member 34, and the support member 34 is in contact with one side of the slider member 36. The slider member 36 is connected to a negative pressure actuator 38. In the state of Fig.4 (a), since partition member 30b-30d is accommodated in the accommodating part 20a, each of intake port 24a-24d connects. On the other hand, as shown in FIG. 4B, when the negative pressure actuator 38 is operated to move the slider member 36 in the horizontal direction, the support member 34 is lifted. Therefore, in the state of FIG.4 (b), gas flow path 32a-32d is formed of the partition members 30b-30d.

図５乃至図７を参照しながら、隔壁部材３０ｂ〜３０ｄの動作によって形成されるガス流れを説明する。なお、これらの図においては１番気筒＃１を代表例として説明し、他の気筒については同様であるのでその説明を省略する。図５は、図４（ａ）の状態に対応したガス流れを説明するための図である。上述したように、図４（ａ）の状態においては、隔壁部材３０ｂ〜３０ｄが収納部２０ａに収納されている。そのため、図５に示すように、熱交換器２６を流れたガス（新気）は、吸気ポート２４と熱交換器２６との間の空間を経由して１番気筒＃１に流入する。   The gas flow formed by the operation of the partition members 30b to 30d will be described with reference to FIGS. In these drawings, the first cylinder # 1 will be described as a representative example, and the other cylinders are the same, and the description thereof will be omitted. FIG. 5 is a view for explaining a gas flow corresponding to the state of FIG. As described above, in the state of FIG. 4A, the partition members 30b to 30d are stored in the storage portion 20a. Therefore, as shown in FIG. 5, the gas (fresh air) that has flowed through the heat exchanger 26 flows into the first cylinder # 1 via the space between the intake port 24 and the heat exchanger 26.

ここで、図２において説明したように、ガス流路３２が形成されれば熱交換器２６の出口近傍において有効面積を増加できる。但し、内燃機関１０の各吸気弁は所定のタイムラグをもって開かれるので、ある気筒に着目した場合、ガス流路３２の非形成時には、上記空間の新気の全てが当該着目気筒に流入可能となる。よって、図４（ａ）の状態においては、ガス流路３２形成時よりも有効面積を増加でき、熱交換器２６での圧力損失を当該空間において補うことがより一層可能となる。   Here, as described in FIG. 2, if the gas flow path 32 is formed, the effective area can be increased in the vicinity of the outlet of the heat exchanger 26. However, since each intake valve of the internal combustion engine 10 is opened with a predetermined time lag, when focusing on a certain cylinder, all of the fresh air in the space can flow into the target cylinder when the gas flow path 32 is not formed. . Therefore, in the state of FIG. 4A, the effective area can be increased as compared to when the gas flow path 32 is formed, and the pressure loss in the heat exchanger 26 can be further compensated in the space.

また、図６は、図４（ｂ）の状態に対応したガス流れを説明するための図である。上述したように、図４（ｂ）の状態においては、隔壁部材３０ｂ〜３０ｄによってガス流路３２ａ〜３２ｄが形成される。そのため、図６に示すように、１番気筒＃１から吹き返された内部ＥＧＲガスは、ガス流路３２ａを流れた後に最寄りの内部流路２８に流入する。これにより、内部ＥＧＲガスが冷却されるので、内部ＥＧＲガスを利用したＮＯｘ低減効果を高めることが可能となる。   Moreover, FIG. 6 is a figure for demonstrating the gas flow corresponding to the state of FIG.4 (b). As described above, in the state of FIG. 4B, the gas flow paths 32a to 32d are formed by the partition members 30b to 30d. Therefore, as shown in FIG. 6, the internal EGR gas blown back from the first cylinder # 1 flows into the nearest internal flow path 28 after flowing through the gas flow path 32a. Thereby, since internal EGR gas is cooled, it becomes possible to raise the NOx reduction effect using internal EGR gas.

また、図７は、図４（ａ），（ｂ）の中間状態に対応したガス流れを説明するための図である。図４（ａ），（ｂ）の中間状態、即ち、隔壁部材３０ｂ〜３０ｄが収納部２０ａに一部収納された状態においては、１番気筒＃１から吹き返された内部ＥＧＲガスが、内部流路２８に流入することができ、或いは、内部流路２８に流入することなく２番気筒＃２側へ流れることもできる。即ち、内部ＥＧＲガスのガス温度を調節できる。   Moreover, FIG. 7 is a figure for demonstrating the gas flow corresponding to the intermediate state of FIG. 4 (a), (b). In the intermediate state shown in FIGS. 4A and 4B, that is, in a state where the partition members 30b to 30d are partially housed in the housing portion 20a, the internal EGR gas blown back from the first cylinder # 1 is flown into the internal flow. It can flow into the passage 28, or can flow toward the second cylinder # 2 without flowing into the internal flow path 28. That is, the gas temperature of the internal EGR gas can be adjusted.

［実施の形態１における制御］
図５乃至図７において説明したように、隔壁部材３０ｂ〜３０ｄの動作によって新気や内部ＥＧＲガスの流れを調整できる。このような特徴に鑑み、本実施形態においては、隔壁部材３０ｂ〜３０ｄの収納部２０ａに対する収納度合いを制御することとしている。本実施形態における制御について、図８乃至図１１を参照しながら説明する。図８は、本実施形態において、ＥＣＵ６０により実行される隔壁制御ルーチンを示したフローチャートである。 [Control in Embodiment 1]
As described with reference to FIGS. 5 to 7, the flow of fresh air and internal EGR gas can be adjusted by the operation of the partition members 30b to 30d. In view of such a feature, in the present embodiment, the storage degree of the partition members 30b to 30d with respect to the storage portion 20a is controlled. Control in the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a flowchart showing a partition wall control routine executed by the ECU 60 in the present embodiment.

図８に示すように、ＥＣＵ６０は先ず、低水温判定を行う（ステップ１１０）。具体的に、ＥＣＵ６０は、温度センサ６８が検出したエンジン冷却水温Ｔｗを取得し、このエンジン冷却水温Ｔｗと閾値Ｔｗ＿ｃｏｌｄとを比較する。なお、閾値Ｔｗ＿ｃｏｌｄは、図９に示すように、ＨＣ排出量の特性線と、ＮＯｘ排出量の特性線との交点に相当する冷却水温（つまり、ＨＣ排出量とＮＯｘ排出量とが同時に低くなる冷却水温）であり、別途実験等により求めた上でＥＣＵ６０内部に記憶されているものとする。   As shown in FIG. 8, the ECU 60 first performs low water temperature determination (step 110). Specifically, the ECU 60 acquires the engine coolant temperature Tw detected by the temperature sensor 68, and compares the engine coolant temperature Tw with a threshold value Tw_cold. As shown in FIG. 9, the threshold value Tw_cold is such that the coolant temperature corresponding to the intersection of the characteristic line of HC emission amount and the characteristic line of NOx emission amount (that is, the HC emission amount and the NOx emission amount are simultaneously reduced). It is assumed that the cooling water temperature is stored in the ECU 60 after separately obtained through experiments or the like.

ステップ１１０において、エンジン冷却水温Ｔｗ＞閾値Ｔｗ＿ｃｏｌｄの場合、触媒暖機が十分であると判断できるので、ＥＣＵ６０は、図１０に示す通常マップに従った隔壁制御を行う（ステップ１２０）。即ち、内部ＥＧＲガスを導入する（i）ＥＧＲ領域において、ＥＣＵ６０は、負圧アクチュエータ３８を作動して隔壁部材３０ｂ〜３０ｄの収納状態を開放する。これにより、図６において説明したガス流れを生ぜしめて内部ＥＧＲガスを冷却する。
一方、内部ＥＧＲガスを導入しない（ii）レスＥＧＲ領域において、ＥＣＵ６０は、負圧アクチュエータ３８を作動して、隔壁部材３０ｂ〜３０ｄを収納部２０ａに収納する。これにより、図５において説明したガス流れを生ぜしめて熱交換器２６での圧力損失を補う。 In step 110, if engine coolant temperature Tw> threshold value Tw_cold, it can be determined that catalyst warm-up is sufficient, and therefore ECU 60 performs partition control according to the normal map shown in FIG. 10 (step 120). That is, in the EGR region where the internal EGR gas is introduced, the ECU 60 operates the negative pressure actuator 38 to release the storage state of the partition members 30b to 30d. As a result, the gas flow described in FIG. 6 is generated to cool the internal EGR gas.
On the other hand, the internal EGR gas is not introduced (ii) In the less EGR region, the ECU 60 operates the negative pressure actuator 38 to store the partition members 30b to 30d in the storage portion 20a. As a result, the gas flow described in FIG. 5 is generated to compensate for the pressure loss in the heat exchanger 26.

ステップ１１０において、エンジン冷却水温Ｔｗ≦閾値Ｔｗ＿ｃｏｌｄの場合、触媒暖機が不十分であると判断できるので、ＥＣＵ６０は、図１１に示す低水温マップに従った隔壁制御を行う（ステップ１３０）。即ち、内部ＥＧＲガスを導入する（i）〜(iii)の領域のうち、低負荷域（i）において、ＥＣＵ６０は、隔壁部材３０ｂ〜３０ｄを収納部２０ａに収納する。これにより、内部流路２８流入前の内部ＥＧＲガスを速やかに吸気ポート２４に戻して排気触媒の暖機を行う。
また、低〜中負荷域（ii）において、ＥＣＵ６０は、負圧アクチュエータ３８を作動して、隔壁部材３０ｂ〜３０ｄを収納部２０ａに一部収納する。これにより、図７において説明したガス流れを生ぜしめて内部ＥＧＲガスを適切な温度に調節する。
また、中負荷域（iii）において、ＥＣＵ６０は、負圧アクチュエータ３８を作動して、隔壁部材３０ｂ〜３０ｄの収納状態を開放する。これにより、図６において説明したガス流れを生ぜしめて内部ＥＧＲガスを冷却する。
一方、内部ＥＧＲガスを導入しない（iv）レスＥＧＲ領域において、ＥＣＵ６０は、負圧アクチュエータ３８を作動して、隔壁部材３０ｂ〜３０ｄを収納部２０ａに収納する。これにより、図５において説明したガス流れを生ぜしめて熱交換器２６での圧力損失を補う。 In step 110, if engine cooling water temperature Tw ≦ threshold value Tw_cold, it can be determined that catalyst warm-up is insufficient, so ECU 60 performs partition control according to the low water temperature map shown in FIG. 11 (step 130). That is, in the low load region (i) among the regions (i) to (iii) where the internal EGR gas is introduced, the ECU 60 stores the partition members 30b to 30d in the storage unit 20a. As a result, the internal EGR gas before flowing into the internal flow path 28 is quickly returned to the intake port 24 to warm up the exhaust catalyst.
In the low to medium load range (ii), the ECU 60 operates the negative pressure actuator 38 to partially store the partition members 30b to 30d in the storage portion 20a. Thus, the gas flow described in FIG. 7 is generated to adjust the internal EGR gas to an appropriate temperature.
Further, in the middle load region (iii), the ECU 60 operates the negative pressure actuator 38 to release the storage state of the partition members 30b to 30d. As a result, the gas flow described in FIG. 6 is generated to cool the internal EGR gas.
On the other hand, in the EGR region where the internal EGR gas is not introduced (iv), the ECU 60 operates the negative pressure actuator 38 to store the partition members 30b to 30d in the storage unit 20a. As a result, the gas flow described in FIG. 5 is generated to compensate for the pressure loss in the heat exchanger 26.

以上、図８に示したルーチンによれば、エンジン冷却水温Ｔｗに応じて、図１０の通常マップと図１１の低水温マップとを使い分けることができる。従って、冷間時において、内部ＥＧＲガスが過冷却されることを防止できるので、排気触媒の早期暖機を優先できる。また、暖機完了後は、内部ＥＧＲガスの冷却を優先して内部ＥＧＲガスを適切な温度に調節できる。
また、図８に示したルーチンによれば、図１０および図１１のマップにおいて、内部ＥＧＲガスの有無に応じてガス流れを調整できる。従って、内部ＥＧＲガスが無い場合には、熱交換器２６での圧力損失の補填を優先でき、内部ＥＧＲガスが有る場合には、上述したエンジン冷却水温Ｔｗに応じた内部ＥＧＲガスの温度調節を優先できる。 As described above, according to the routine shown in FIG. 8, the normal map in FIG. 10 and the low water temperature map in FIG. 11 can be used properly according to the engine coolant temperature Tw. Therefore, it is possible to prevent the internal EGR gas from being supercooled when it is cold, so that priority can be given to early warm-up of the exhaust catalyst. Further, after the warm-up is completed, the internal EGR gas can be adjusted to an appropriate temperature by giving priority to the cooling of the internal EGR gas.
Further, according to the routine shown in FIG. 8, the gas flow can be adjusted according to the presence or absence of the internal EGR gas in the maps of FIGS. 10 and 11. Accordingly, when there is no internal EGR gas, priority can be given to compensation for pressure loss in the heat exchanger 26, and when there is internal EGR gas, the temperature adjustment of the internal EGR gas according to the engine coolant temperature Tw described above is performed. Priority can be given.

ところで、上述した実施の形態１においては、図４で説明した手法により隔壁部材３０ｂ〜３０ｄの収納度合いを制御したが、当該手法以外の他の手法によって制御することも可能である。図１２は、隔壁部材３０ｂ〜３０ｄの収納度合い制御の別の手法を説明するための図である。図１２に示すように、例えば隔壁部材３０ｂ〜３０ｄに直接負圧アクチュエータ４０を接続して、この負圧アクチュエータ４０の作動により隔壁部材３０ｂ〜３０ｄの収納度合いを制御してもよい。
また、図１３は、隔壁部材３０ｂ〜３０ｄの収納度合い制御の更に別の手法を説明するための図である。図１３に示すように、例えば隔壁部材３０ｂ〜３０ｄと負圧アクチュエータ４２との間に、リンク機構４４と、このリンク機構４４を介して回転するカム４６とを設けて、負圧アクチュエータ４２の作動によりカム４６を回転させて隔壁部材３０ｂ〜３０ｄの収納度合いを制御してもよい。 By the way, in Embodiment 1 mentioned above, although the accommodation degree of the partition members 30b-30d was controlled by the method demonstrated in FIG. 4, it is also possible to control by methods other than the said method. FIG. 12 is a diagram for explaining another method of controlling the degree of storage of the partition members 30b to 30d. As shown in FIG. 12, for example, the negative pressure actuator 40 may be directly connected to the partition members 30 b to 30 d, and the storage degree of the partition members 30 b to 30 d may be controlled by the operation of the negative pressure actuator 40.
Moreover, FIG. 13 is a figure for demonstrating another method of accommodation degree control of the partition members 30b-30d. As shown in FIG. 13, for example, a link mechanism 44 and a cam 46 that rotates via the link mechanism 44 are provided between the partition members 30 b to 30 d and the negative pressure actuator 42, so that the operation of the negative pressure actuator 42 is performed. Thus, the cam 46 may be rotated to control the degree of storage of the partition members 30b to 30d.

また、上述した実施の形態１や変形例においては、負圧アクチュエータ３８，４０，４２の作動により隔壁部材３０ｂ〜３０ｄを上下移動させたが、負圧アクチュエータ３８，４０，４２以外のアクチュエータ、例えば電動モータによって隔壁部材３０ｂ〜３０ｄを上下移動させてもよい。   In the first embodiment and the modification described above, the partition members 30b to 30d are moved up and down by the operation of the negative pressure actuators 38, 40, and 42. However, actuators other than the negative pressure actuators 38, 40, and 42, for example, The partition members 30b to 30d may be moved up and down by an electric motor.

また、上述した実施の形態１においては、排気還流装置がターボチャージャ１２を備える内燃機関１０に適用されるとしたが、ターボチャージャ１２と同時に、或いはその代わりに、内燃機関のクランク軸駆動のスーパーチャージャを備える内燃機関にも適用できる。また、本実施形態の排気還流装置は、ターボチャージャ１２非搭載の内燃機関にも適用できる。なお、本変形例については、後述の実施の形態２においても同様に適用が可能である。   In the first embodiment described above, the exhaust gas recirculation device is applied to the internal combustion engine 10 including the turbocharger 12. However, the supercharger for driving the crankshaft of the internal combustion engine is used simultaneously with or instead of the turbocharger 12. It can also be applied to an internal combustion engine equipped with a charger. Further, the exhaust gas recirculation device of the present embodiment can also be applied to an internal combustion engine not equipped with the turbocharger 12. Note that this modification can also be applied to Embodiment 2 described later.

また、上述した実施の形態１においては、排気還流装置が直列４気筒型の内燃機関１０に適用されるとしたが、気筒数およびその配列は本実施形態の例に限られない。即ち、隔壁部材３０数やその配置箇所は、気筒数やその配列に応じて上記実施の形態１に準じ適宜変更が可能である。なお、本変形例については、後述の実施の形態２においても同様に適用が可能である。   In the first embodiment described above, the exhaust gas recirculation device is applied to the in-line four-cylinder internal combustion engine 10, but the number of cylinders and the arrangement thereof are not limited to the example of the present embodiment. That is, the number of partition members 30 and their arrangement locations can be appropriately changed according to the first embodiment in accordance with the number of cylinders and their arrangement. Note that this modification can also be applied to Embodiment 2 described later.

実施の形態２．
次に、図１４乃至図１９を参照しながら、本発明の実施の形態２について説明する。なお、本実施形態においては、図１に示したシステム構成を前提とするので、その説明については省略する。また、本実施形態においては、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。 Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, since the system configuration shown in FIG. 1 is assumed, the description thereof is omitted. Further, in the present embodiment, description will be made centering on differences from the above-described first embodiment, and description of the same matters will be simplified or omitted.

［排気還流装置の説明］
図１４は、本実施形態の排気還流装置の主要部の拡大模式図である。図１４に示すように、吸気マニホールド２０の内部において、吸気ポート２４と熱交換器２６との間の空間には、隔壁プレート５０ａ〜５０ｈが設置されている。隔壁プレート５０ａ〜５０ｈは、当該空間を仕切るように設けられたものである。隔壁プレート５０ａは吸気マニホールド２０の内壁と吸気ポート２４ａの間に、隔壁プレート５０ｂ，５０ｃは吸気ポート２４ａ，２４ｂの間に、隔壁プレート５０ｄ，５０ｅは吸気ポート２４ｂ，２４ｃの間に、隔壁プレート５０ｆ，５０ｇは吸気ポート２４ｃ，２４ｄの間に、隔壁プレート５０ｈは吸気マニホールド２０の内壁と吸気ポート２４ｄの間に、それぞれ設けられている。また、隔壁プレート５０ａ〜５０ｈは、吸気ポート２４側の端点を支点として回動可能に構成されている。なお、以下の説明において、隔壁プレート５０ａ〜５０ｈを総称する場合は、単に隔壁プレート５０という。 [Description of exhaust gas recirculation system]
FIG. 14 is an enlarged schematic view of the main part of the exhaust gas recirculation apparatus of the present embodiment. As shown in FIG. 14, partition plates 50 a to 50 h are installed in the space between the intake port 24 and the heat exchanger 26 inside the intake manifold 20. The partition plates 50a to 50h are provided so as to partition the space. The partition plate 50a is between the inner wall of the intake manifold 20 and the intake port 24a, the partition plates 50b and 50c are between the intake ports 24a and 24b, and the partition plates 50d and 50e are between the intake ports 24b and 24c. , 50g are provided between the intake ports 24c, 24d, and the partition plate 50h is provided between the inner wall of the intake manifold 20 and the intake port 24d. Further, the partition plates 50a to 50h are configured to be rotatable with an end point on the intake port 24 side as a fulcrum. In the following description, the partition plates 50 a to 50 h are simply referred to as the partition plate 50.

また、熱交換器２６の吸気ポート２４側の表面には、アジャスタ部材５２ａ〜５２ｅが設けられている。アジャスタ部材５２ａ〜５２ｅは、隔壁プレート５０の回動時において、隔壁プレート５０の一端と接触しないように吸気ポート２４側の角部を切り欠いた形状となっている。なお、以下の説明において、アジャスタ部材５２ａ〜５２ｅを総称する場合は、単にアジャスタ部材５２という。   Further, adjuster members 52 a to 52 e are provided on the surface of the heat exchanger 26 on the intake port 24 side. The adjuster members 52a to 52e have a shape in which a corner on the intake port 24 side is cut away so as not to come into contact with one end of the partition plate 50 when the partition plate 50 rotates. In the following description, when the adjuster members 52a to 52e are generically referred to as the adjuster member 52.

図１４に示す位置で隔壁プレート５０の回動を停止させると、隔壁プレート５０とアジャスタ部材５２とによって、図２において説明したガス流路３２が形成される。ガス流路３２が形成されることで、図１４に示すように、熱交換器２６の出口近傍において有効面積を増加できる。よって、上記実施形態１同様、本実施形態においても、熱交換器２６での圧力損失をガス流路３２において補うことが可能となる。   When the rotation of the partition plate 50 is stopped at the position shown in FIG. 14, the gas flow path 32 described in FIG. 2 is formed by the partition plate 50 and the adjuster member 52. By forming the gas flow path 32, the effective area can be increased near the outlet of the heat exchanger 26 as shown in FIG. Therefore, as in the first embodiment, the pressure loss in the heat exchanger 26 can be compensated in the gas flow path 32 also in the present embodiment.

図１５は、隔壁プレート５０の構造を説明するための図である。図１５に示すように、隔壁プレート５０ａ，５０ｃ，５０ｅ，５０ｇは、回転軸５４ａ，５４ｃ，５４ｅ，５４ｇを介してリンク機構５６ａに接続され、電動モータ５８ａによって回転可能に構成されている。同様に、隔壁プレート５０ｂ，５０ｄ，５０ｆ，５０ｈは、回転軸５４ｂ，５４ｄ，５４ｆ，５４ｈを介してリンク機構５６ｂに接続されており、電動モータ５８ｂによって回転可能に構成されている。なお、図１５において、吸気ポート２４は隔壁プレート５０によって塞がれた状態であるため、破線により図示するものとする。   FIG. 15 is a view for explaining the structure of the partition plate 50. As shown in FIG. 15, the partition plates 50a, 50c, 50e, and 50g are connected to a link mechanism 56a via rotating shafts 54a, 54c, 54e, and 54g, and are configured to be rotatable by an electric motor 58a. Similarly, the partition plates 50b, 50d, 50f, and 50h are connected to the link mechanism 56b via the rotation shafts 54b, 54d, 54f, and 54h, and are configured to be rotatable by the electric motor 58b. In FIG. 15, since the intake port 24 is closed by the partition plate 50, the intake port 24 is illustrated by a broken line.

［隔壁プレート５０の動作］
次に、図１６を参照しながら、隔壁プレート５０の動作を説明する。図１６（ａ）は、図１５のプレート状態に対応する図である。即ち、隔壁プレート５０とアジャスタ部材５２とによって、ガス流路３２が形成される。また、図１６（ｂ）は、隔壁プレート５０のポート開放状態に対応する図である。即ち、図１６（ｂ）の状態において、隔壁プレート５０は、吸気ポート２４の全てを開放するようにシリンダヘッド２２側に倒されるので、吸気ポート２４ａ〜２４ｄのそれぞれが連通する。また、図１６（ｃ）は、隔壁プレート５０のポート閉塞状態に対応する図である。即ち、図１６（ｃ）の状態において、隔壁プレート５０は、吸気ポート２４ａ〜２４ｄの全てを閉塞するようにシリンダヘッド２２側に倒されるので、吸気マニホールド２０と吸気ポート２４との連通が遮断される。 [Operation of partition plate 50]
Next, the operation of the partition plate 50 will be described with reference to FIG. Fig.16 (a) is a figure corresponding to the plate state of FIG. That is, the gas flow path 32 is formed by the partition plate 50 and the adjuster member 52. FIG. 16B is a diagram corresponding to the port open state of the partition plate 50. That is, in the state of FIG. 16B, the partition plate 50 is tilted to the cylinder head 22 side so as to open all of the intake ports 24, so that the intake ports 24a to 24d communicate with each other. FIG. 16C is a diagram corresponding to the port closed state of the partition plate 50. That is, in the state of FIG. 16C, the partition plate 50 is tilted toward the cylinder head 22 so as to close all of the intake ports 24a to 24d, and therefore the communication between the intake manifold 20 and the intake port 24 is blocked. The

図１７乃至図１９を参照しながら、隔壁プレート５０の動作によって形成されるガス流れを説明する。なお、これらの図においては１番気筒＃１を代表例として説明し、他の気筒については同様であるのでその説明を省略する。図１７は、図１６（ｂ）の状態に対応したガス流れを説明するための図である。上述したように、図１６（ｂ）の状態においては、吸気ポート２４ａ〜２４ｄのそれぞれが連通する。そのため、図１７に示すように、熱交換器２６を流れたガス（新気）は、吸気ポート２４と熱交換器２６との間の空間を経由して１番気筒＃１に流入する。よって、本状態においては、熱交換器２６での圧力損失を当該空間において補うことが可能となる。なお、本状態において、ガス流路３２形成時よりも有効面積を増加できることについては、上記実施の形態１と同様である。   A gas flow formed by the operation of the partition plate 50 will be described with reference to FIGS. In these drawings, the first cylinder # 1 will be described as a representative example, and the other cylinders are the same, and the description thereof will be omitted. FIG. 17 is a view for explaining a gas flow corresponding to the state of FIG. As described above, in the state of FIG. 16B, each of the intake ports 24a to 24d communicates. Therefore, as shown in FIG. 17, the gas (fresh air) flowing through the heat exchanger 26 flows into the first cylinder # 1 via the space between the intake port 24 and the heat exchanger 26. Therefore, in this state, the pressure loss in the heat exchanger 26 can be compensated in the space. Note that, in this state, the effective area can be increased more than when the gas flow path 32 is formed, as in the first embodiment.

また、図１８は、図１６（ａ）の状態に対応したガス流れを説明するための図である。上述したように、図１６（ａ）の状態においては、隔壁プレート５０によってガス流路３２が形成される。そのため、図１８に示すように、１番気筒＃１から吹き返された内部ＥＧＲガスは、ガス流路３２ａを流れた後に最寄りの内部流路２８に流入する。これにより、内部ＥＧＲガスが冷却されるので、内部ＥＧＲガスを利用したＮＯｘ低減効果を高めることが可能となる。   Moreover, FIG. 18 is a figure for demonstrating the gas flow corresponding to the state of Fig.16 (a). As described above, in the state of FIG. 16A, the gas flow path 32 is formed by the partition plate 50. Therefore, as shown in FIG. 18, the internal EGR gas blown back from the first cylinder # 1 flows into the nearest internal flow path 28 after flowing through the gas flow path 32a. Thereby, since internal EGR gas is cooled, it becomes possible to raise the NOx reduction effect using internal EGR gas.

また、図１９は、図１６（ａ），（ｂ）の中間状態に対応したガス流れを説明するための図である。図１６（ａ），（ｂ）の中間状態、即ち、隔壁プレート５０の位置がガス流路３２形成状態とポート開放状態との間にある状態においては、１番気筒＃１から吹き返された内部ＥＧＲガスが、内部流路２８に流入することができ、或いは、内部流路２８に流入することなく２番気筒＃２側へ流れることもできる。即ち、内部ＥＧＲガスのガス温度を調節できる。   Moreover, FIG. 19 is a figure for demonstrating the gas flow corresponding to the intermediate state of FIG. 16 (a), (b). In the intermediate state of FIGS. 16A and 16B, that is, in the state where the position of the partition plate 50 is between the gas flow path 32 formation state and the port open state, the interior blown back from the first cylinder # 1 The EGR gas can flow into the internal flow path 28, or can flow to the second cylinder # 2 side without flowing into the internal flow path 28. That is, the gas temperature of the internal EGR gas can be adjusted.

また、図２０は、図１６（ｃ）の状態に対応したガス流れを説明するための図である。上述したように、図１６（ｃ）の状態においては、吸気ポート２４の全てが隔壁プレート５０によって閉塞され、吸気マニホールド２０と吸気ポート２４との連通が遮断される。そのため、図２０に示すように、吸気マニホールド２０側から吸気ポート２４ａ側へのガス流通（或いは、吸気ポート２４ａ側から吸気マニホールド２０側への内部ＥＧＲガス流通）を禁止できる。   Moreover, FIG. 20 is a figure for demonstrating the gas flow corresponding to the state of FIG.16 (c). As described above, in the state of FIG. 16C, all of the intake ports 24 are closed by the partition plate 50, and communication between the intake manifold 20 and the intake ports 24 is blocked. Therefore, as shown in FIG. 20, the gas flow from the intake manifold 20 side to the intake port 24a side (or the internal EGR gas flow from the intake port 24a side to the intake manifold 20 side) can be prohibited.

［実施の形態２における制御］
図１７乃至図２０において説明したように、隔壁プレート５０の動作によって新気や内部ＥＧＲガスの流れを調整できる。そこで、本実施形態においては、上記実施の形態１同様に、隔壁プレート５０のポート開き度合いを制御することとしている。なお、本実施形態における基本的な制御については、上記実施形態１の図８と同様であるので、以下においては、図８乃至図１１を適宜参照しつつ、その相違点を中心に説明する。 [Control in Embodiment 2]
As described with reference to FIGS. 17 to 20, the flow of fresh air and internal EGR gas can be adjusted by the operation of the partition plate 50. Therefore, in the present embodiment, the degree of port opening of the partition plate 50 is controlled as in the first embodiment. Since the basic control in this embodiment is the same as that in FIG. 8 of the first embodiment, the following description will focus on the differences with reference to FIGS. 8 to 11 as appropriate.

図８のステップ１１０において、エンジン冷却水温Ｔｗ≦閾値Ｔｗ＿ｃｏｌｄの場合、ＥＣＵ６０は、図１１に示す低水温マップに従った隔壁制御を行う（ステップ１３０）。即ち、内部ＥＧＲガスを導入する（i）〜(iii)の領域のうち、低負荷域（i）において、ＥＣＵ６０は、電動モータ５８ａ，５８ｂを作動して、吸気ポート２４ａ〜２４ｄのそれぞれが連通するように隔壁プレート５０をシリンダヘッド２２側に倒す。これにより、内部流路２８に流入する前に、内部ＥＧＲガスを速やかに吸気ポート２４に戻して排気触媒の暖機を行う。
また、低〜中負荷域（ii）において、ＥＣＵ６０は、電動モータ５８ａ，５８ｂを作動して、隔壁プレート５０の位置がガス流路３２形成状態とポート開放状態との間となるようにその開き度合いを制御する。これにより、図１９において説明したガス流れを生ぜしめて内部ＥＧＲガスを適切な温度に調節する。
また、中負荷域（iii）において、ＥＣＵ６０は、電動モータ５８ａ，５８ｂを作動して、ガス流路３２を形成するように隔壁プレート５０のポート開き度合いを制御する。これにより、図１８において説明したガス流れを生ぜしめて内部ＥＧＲガスを冷却する。
一方、内部ＥＧＲガスを導入しない（iv）レスＥＧＲ領域において、ＥＣＵ６０は、電動モータ５８ａ，５８ｂを作動して、吸気ポート２４を閉塞するように隔壁プレート５０のポート開き度合いを制御する。これにより、吸気マニホールド２０側から吸気ポート２４ａ側へのガス流入を禁止する。 In step 110 of FIG. 8, when engine cooling water temperature Tw ≦ threshold value Tw_cold, the ECU 60 performs partition control according to the low water temperature map shown in FIG. 11 (step 130). That is, in the low load region (i) among the regions (i) to (iii) where the internal EGR gas is introduced, the ECU 60 operates the electric motors 58a and 58b so that each of the intake ports 24a to 24d communicates. Then, the partition plate 50 is tilted toward the cylinder head 22 side. Thus, before flowing into the internal flow path 28, the internal EGR gas is quickly returned to the intake port 24 to warm up the exhaust catalyst.
In the low to medium load range (ii), the ECU 60 operates the electric motors 58a and 58b to open the partition plate 50 so that the position of the partition plate 50 is between the gas flow path 32 formation state and the port open state. Control the degree. Thereby, the gas flow described in FIG. 19 is generated to adjust the internal EGR gas to an appropriate temperature.
In the middle load region (iii), the ECU 60 operates the electric motors 58a and 58b to control the degree of port opening of the partition plate 50 so as to form the gas flow path 32. As a result, the gas flow described in FIG. 18 is generated to cool the internal EGR gas.
On the other hand, in the EGR region where the internal EGR gas is not introduced (iv), the ECU 60 controls the degree of opening of the partition plate 50 so as to close the intake port 24 by operating the electric motors 58a and 58b. Thereby, gas inflow from the intake manifold 20 side to the intake port 24a side is prohibited.

以上、本実施形態の制御によれば、図１０および図１１のマップにおいて、内部ＥＧＲガスの有無に応じてガス流れを調整できる。従って、内部ＥＧＲガスが無い場合には、熱交換器２６での圧力損失の補填、或いは、吸気マニホールド２０と吸気ポート２４との連通を優先できる。内部ＥＧＲガスが有る場合には、上述したエンジン冷却水温Ｔｗに応じた内部ＥＧＲガスの温度調節を優先できる。   As described above, according to the control of the present embodiment, the gas flow can be adjusted according to the presence or absence of the internal EGR gas in the maps of FIGS. 10 and 11. Therefore, when there is no internal EGR gas, priority can be given to compensation for pressure loss in the heat exchanger 26 or communication between the intake manifold 20 and the intake port 24. When the internal EGR gas is present, priority can be given to the temperature adjustment of the internal EGR gas according to the engine coolant temperature Tw described above.

１０ 内燃機関
２０ 吸気マニホールド
２４ａ〜２４ｄ 吸気ポート
２６ 熱交換器
３０ａ〜３０ｄ 隔壁部材
３４ 支持部材
３６ スライダ部材
３８，４０，４２ 負圧アクチュエータ
４４，５６ａ，５６ｂ リンク機構
４６ カム
５０ａ〜５０ｈ 隔壁プレート
５２ａ〜５０ｅ アジャスタ部材
５４ａ〜５４ｈ 回転軸
５８ａ，５８ｂ 電動モータ
６０ ＥＣＵ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Internal combustion engine 20 Intake manifold 24a-24d Intake port 26 Heat exchanger 30a-30d Partition member 34 Support member 36 Slider member 38, 40, 42 Negative pressure actuator 44, 56a, 56b Link mechanism 46 Cam 50a-50h Partition plate 52a- 50e Adjuster member 54a-54h Rotating shaft 58a, 58b Electric motor 60 ECU

Claims (2)

内燃機関の複数の吸気ポートと接続された吸気マニホールドと、
前記吸気マニホールド内に配置され、その内部を流れるガスを冷却可能な熱交換器と、
前記熱交換器よりも下流側の前記吸気マニホールド内において、前記熱交換器を流れた後に前記吸気ポートに流入するガスの量を調整するガス量調整手段と、
を備えることを特徴とする排気還流装置。 An intake manifold connected to a plurality of intake ports of the internal combustion engine;
A heat exchanger disposed in the intake manifold and capable of cooling a gas flowing through the intake manifold;
Gas amount adjusting means for adjusting the amount of gas flowing into the intake port after flowing through the heat exchanger in the intake manifold downstream of the heat exchanger;
An exhaust gas recirculation device comprising: 前記ガス量調整手段は、
前記熱交換器の吸気ポート側の出口から前記吸気ポートの熱交換器側の各入口に至る複数のガス経路を形成可能な複数の隔壁と、
前記ガス経路の上流側における有効面積が、前記吸気ポート側の出口における有効面積よりも増加するように前記隔壁を作動させる隔壁制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の排気還流装置。 The gas amount adjusting means includes
A plurality of partition walls capable of forming a plurality of gas paths from an outlet on the intake port side of the heat exchanger to each inlet on the heat exchanger side of the intake port;
Partition control means for operating the partition so that an effective area on the upstream side of the gas path is larger than an effective area on the outlet on the intake port side;
The exhaust gas recirculation apparatus according to claim 1, comprising:
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JP2021028492A (en) * 2019-08-13 2021-02-25 日産自動車株式会社 Internal combustion engine

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