JP2008106688A - エンジンの排気環流装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒータ回路内の冷却水流量を制御するポンプの調整が容易なエンジンの排気環流装置を提供すること。
【解決手段】本発明のエンジンの排気環流装置は、エンジン１の排気系１２から取り出した排気を、制御弁１８を介してエンジンの吸気系１４に環流させるＥＧＲ通路１６と、ＥＧＲ通路を通過する排気を冷却するＥＧＲクーラとを備えたエンジンの排気環流装置であって、ＥＧＲクーラが、エンジンの冷却水の循環経路１０に配置されたヒータコア８内に設けられている、ことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンの排気環流装置に関し、詳細には、吸気系に環流させられる排気を冷却するＥＧＲクーラを備えたエンジンの排気環流装置に関する。

自動車等のエンジンの排気中の窒素酸化物を減少させるため、エンジンから排出された排気の一部をエンジンに供給される吸気（新気）に環流させる排気環流装置が知られている。
吸気に添加される排気の熱でエンジンの充填効率が低下することを防止するため、排気環流装置では、エンジンの排気を排気系から吸気系に導くＥＧＲ通路に、排気の温度を低下させるＥＧＲクーラを配置し、吸気に添加する排気（ＥＧＲガス）の温度を低下させている。

このようなＥＧＲクーラとしては、ラジエタとエンジンとの間で冷却水を循環させる冷却水回路から冷却水を分岐させ、ヒータコアに冷却水を循環させているヒータ回路内に、ヒータコアと直列関係で、ＥＧＲクーラを配置した構成が知られている（特許文献１参照）。

特開平７−１８０６２０号公報

しかしながら、このような構成では、ヒータコアとＥＧＲクーラとがヒータ回路内に直列関係で離間して配置されているので、ヒータ回路内での冷却水の流れ抵抗が大きくなる等の理由から、ヒータ回路内の冷却水流量を、管路径やオリフィス等でチューニングすることが難しいという問題があった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、ヒータ回路内の冷却水流量を制御するポンプの調整が容易なエンジンの排気環流装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、
エンジンの排気系から取り出した排気を、制御弁を介して前記エンジンの吸気系に環流させるＥＧＲ通路と、該ＥＧＲ通路を通過する排気を冷却するＥＧＲクーラとを備えたエンジンの排気環流装置であって、
前記ＥＧＲクーラが、前記エンジンの冷却水の循環経路に配置されたヒータコア内に設けられている、
ことを特徴とするエンジンの排気環流装置が提供される。

このような構成によれば、ＥＧＲクーラがヒータコア内に形成されている、即ち、ＥＧＲクーラがヒータコアと一体的に設けられているので、冷却水の流れ抵抗が低く、ヒータ回路内での冷却水の流量調整が容易となる。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記ヒータコアが、タンク部を備え、前記ＥＧＲクーラが、前記タンク部に形成されている。

このような構成によれば、ＥＧＲクーラがヒータコアのタンクと共用されるので、部品点数および配置スペースを少なくなる。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記ヒータコアが、熱交換部の上流側に配置された上流側タンク部を備え、前記ＥＧＲクーラが、前記上流側タンク部に設けられている。

このような構成によれば、ヒータコアの熱交換部の上流側に位置する上流側タンク内の冷却水が、ＥＧＲガスによって加熱されるので、冷寒始動時等の冷却水温度が低いときでも、ＥＧＲガスによって上流側タンク部内の冷却水の温度を速やかに上昇させることができる。そして、このようにして温度が上昇させられた冷却水をヒータコアの熱交換部に流入させ、速やかに温風を客室内に供給することが可能となる。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記ＥＧＲクーラが、前記ＥＧＲ通路の一部を前記タンク部内に配置することによって構成されている。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記タンク部が柱状形状を有し、前記ＥＧＲ通路の一部が、前記タンク部を長手方向に貫通して延びるように配置されている。

本発明によれば、ヒータ回路内の冷却水流量の調整が容易なエンジンの排気環流装置が提供される。

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態のエンジンの排気環流装置の構成を説明する。図１は、本発明の好ましい実施形態のエンジンの排気環流装置の構成を説明するための模式的な図面である。本実施形態のエンジンの排気環流装置は、自動車のエンジンに適用される排気環流装置であるが、本発明は他のエンジンにも適用可能である。

図１に示されているように、本実施形態の排気環流装置が設けられるエンジン１には、エンジンに形成されたウォータジャケット（図示せず）とラジエタ２に冷却水を循環させてエンジンを冷却する冷却水管路である冷却水回路４が設けられている。冷却水回路４には、冷却水を矢印で示すように循環させるウォータポンプ６が取付けられている。

図１に示されているように、本実施形態では、エンジンの熱で加熱された冷却水の一部を冷却水回路４のエンジン１の下流側部分から分岐させ車室暖房用のヒータコア８に送って熱交換を行い、さらに、ヒータコア８で熱が奪われた冷却水を冷却水回路４のエンジン１の上流側部分に戻すための冷却水管路であるヒータ回路１０が設けられている。ヒータ回路１０内の冷却水もウォータポンプ６によって、矢印で示すように、循環させられる。

また、エンジン１には、排気マニホールド１２から排気の一部を取り出し、吸気マニホールド１４に環流させるＥＧＲ通路１６を備えた排気環流装置が設けられている。ＥＧＲ通路１６には、ＥＧＲバルブ１８が取付けられ、排気マニホールド１２から吸気マニホールド２４に環流させる排気の量を制御できるように構成されている。図１に示されているように、本実施形態では、ＥＧＲ通路１６の一部分がヒータコア８内を貫通して延びるように配置され、ＥＧＲクーラが形成されている。

次に、ＥＧＲクーラの構成について詳細に説明する。図２は、本実施形態のヒータコア８の構造を模式的に示す側面図であり、図３は図２のIII−III線に沿った断面図である。
図２および図３に示されているように、本実施形態のヒータコア８は、上流側タンク部２０および下流側タンク部２２と、上流側タンク部２０および下流側タンク部２２の間に配置された熱交換部２４とを備えている。

上流側タンク部２０は、円筒状のタンクであり、ヒータ回路１０の上流側の管路１０ａが接続され、冷却水回路４から取り出されたエンジン１の熱で暖められた冷却水の一部が供給される。

熱交換部２４は、上流側タンク部２０および下流側タンク部２２を連通する多数の細いパイプ（図示せず）を備え、これらのパイプを通して、上流側タンク部２０に供給された冷却水を下流側タンク部２２に送るように構成されている。熱交換部２４のパイプの外側には、客室内を送られる空気流が供給され、内部を通る冷却水の熱が熱交換部のパイプの外側を通る空気流に伝えられ、客室暖房に利用されるように構成されている。

下流側タンク部２２も、円筒状のタンクであり、ヒータ回路１０の下流側の管路１０ｂが接続され、熱交換部２４から送られてきた冷却水を集め、ヒータ回路１０の下流側の管路１０ｂに送り込み、冷却水回路４に返すように構成されている。

図２および図３に示されているように、本実施形態では、ＥＧＲ通路１６の一部分が、円筒状のヒータコア８の上流側タンク部２０を長手（上下）方向に貫通して延びるように配置されている。上流側タンク部２０内を貫通する部分でのＥＧＲ通路１６は、環状の断面形状を有する円筒状部材とされている。

上流側タンク部２０内では、ＥＧＲ通路１６内を流れる高温の排気の熱が、上流側タンク部２０内の相対的に低温の冷却水に伝えられ、冷却水の温度が上昇させられる。そして、温度が上昇した冷却水は熱交換部２４に流れ込む。熱交換部２４では、温度が上昇した冷却水の熱が、熱交換部２４のパイプの外側に供給される空気に伝えられ、客室暖房用に利用される。

このような構成によれば、ＥＧＲクーラがヒータコア内に一体的に形成されているので、ヒータ回路内での冷却水の流量調整が容易となる。また、ＥＧＲクーラがヒータコアのタンクと共用されるので、部品点数および配置スペースを少なくなる。

さらに、ヒータコアの熱交換部の上流側で冷却水が、ＥＧＲガスによって加熱される構成であるので、ヒータコアの熱交換部により高い温度の冷却水を供給することができる。この結果、エンジンが冷却水温度を上昇させていない冷寒始動直後等でも、ＥＧＲガスによって温度が上昇させられた冷却水がヒータコアの熱交換部に流入するので、速やかに温風を客室内に供給することが可能となる。

本発明の前記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内で種々の変更、変形が可能である。

上記実施形態では、上流側タンク部２０内を貫通する部分でのＥＧＲ通路１６は、環状の断面形状（円筒状）であったが、上流側タンク部２０内の冷却水との接触面積を増大させるため、星形等の断面形状を備えてもよい。また、上流側タンク部２０内を通過するＥＧＲ通路１６の部分を、外側にフィンが設けられたパイプで構成してもよい。

本発明の好ましい実施形態のエンジンの排気環流装置の構成を説明するための模式的な図面である。 本実施形態のヒータコアの構造を模式的に示す側面図である。 図２のIII−III線に沿った断面図である。

符号の説明

１：エンジン
２：ラジエタ
４：冷却水回路
６：ウォータポンプ
８：ヒータコア
１２：吸気マニホールド
１４：排気マニホールド
１６：ＥＧＲ通路
２０：上流側タンク部
２２：下流側タンク部
２４：熱交換部

Claims (5)

1. エンジンの排気系から取り出した排気を、制御弁を介して前記エンジンの吸気系に環流させるＥＧＲ通路と、該ＥＧＲ通路を通過する排気を冷却するＥＧＲクーラとを備えたエンジンの排気環流装置であって、
   前記ＥＧＲクーラが、前記エンジンの冷却水の循環経路に配置されたヒータコア内に設けられている、
   ことを特徴とするエンジンの排気環流装置。
2. 前記ヒータコアが、タンク部を備え、
   前記ＥＧＲクーラが、前記タンク部に形成されている、
   請求項１に記載のエンジンの排気環流装置。
3. 前記ヒータコアが、熱交換部の上流側に配置された上流側タンク部を備え、
   前記ＥＧＲクーラが、前記上流側タンク部に設けられている、
   請求項１に記載のエンジンの排気環流装置。
4. 前記ＥＧＲクーラが、前記ＥＧＲ通路の一部を前記タンク部内に配置することによって構成されている、
   請求項２または３に記載のエンジンの排気環流装置。
5. 前記タンク部が柱状形状を有し、前記ＥＧＲ通路の一部が、前記タンク部を長手方向に貫通して延びるように配置されている、
   請求項４に記載のエンジンの排気環流装置。

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