JPH02123272A

JPH02123272A - エンジンの排気ガス還流装置

Info

Publication number: JPH02123272A
Application number: JP63274927A
Authority: JP
Inventors: Hiroichi Mokuya; 杢屋　博一
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1988-10-31
Filing date: 1988-10-31
Publication date: 1990-05-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明はエンジンの排気ガス還流装置に係り、特に排
気ガスを吸気通路に還流させる第１、第２ＥＧＲ弁を設
けるとともに、吸気絞り弁下流側の吸気通路に過給機を
設け、排気ガスの清浄化と出力の向上を果たすエンジン
の排気ガス還流装置に関する。

［従来の技術］排気ガス還流装置は、排気ガスを吸気通路に還流させる
際に還流通路途中にＥＧＲ弁を設け、このＥＧＲ弁を機
関運転状態に応じて開閉制御し、排気ガスの清浄化を果
たすものである。また、過給機としては、ターボチャー
ジャである排気エネルギを利用するものとスーパーチャ
ージャである機械式のものとがあり、出力と燃費の向上
とを果たしている。

前記エンジンの排気ガス還流装置としては、特開昭６２
−２１８８５０号公報に開示されるものがある。この公
報に開示されるスーパーチャージャ付内燃エンジンの排
気ガス再循環装置は、排気通路内に排気ガス圧力を制御
する絞り弁手段を設けるとともに、所定の運転状態時に
排気ガス圧力が増大すべく前記絞り弁手段を開閉制御す
る圧力制御手段を設け、ＥＧＲの際の還流排気ガスの逆
流を防止し、排気ガスを吸気通路に確実に還流させてい
る。

［発明が解決しようとする問題点］ところで、従来のエンジンの排気ガス還流装置において
は、第６図において、２０２はエンジン、２０４は吸気
通路、２０８は燃焼室、２０８は機械式の過給機、２１
０は気化器、２１２は吸気絞り弁、２１４はエアクリー
ナ、２１６は排気通路である。前記過給機２０８は、気
化器２１２よりも下流側の吸気通路２０４に設けられ、
ノ１ウジング２１８内に一対のロータ２２０．２２２を
備えている。

また、前記排気通路２１６から吸気通路２０４に排気ガ
スを還流すべく還流通路２２４が設けられ、この還流通
路２２４途中には通路を開閉するＥＧＲ弁２２６が設け
られている。

そして、前記吸気絞り弁２１２の閉鎖状態において、こ
の閉鎖状態の吸気絞り弁２１２の吸気通路上流方向回動
弁端２１２ｅ部位よりも少許上流側部位の吸気通路２０
４に開口する第１ポート２２８を設け、この第１ポート
２２８と前記ＥＧＲ弁２２６の圧力室２２６ａとを第１
通路２３０によって連絡する。また、この第１ポート２
２８よりも上流側の吸気通路２０４には、第２ボート２
３２を設ける。第２ポート２３２は前記ＥＧＲ弁２２８
の大気室２２６ｂに第２通路２３４によって連絡されて
いる。

このため、スーパーチャージャである機械式の過給機の
圧力が排気管圧力よりも大なる場合に、吸気量内の混合
ガスが逆流して排気管に流入し、混合ガスのマフラ内で
の燃焼や排気ガスの悪化を惹起させ、そして過給のため
にＮＯｘの低減が困難となるという不都合がある。

また、ＥＧＲを全て過給機上流側の吸気通路に還流する
と、排気ガス中のスラッジやタールなどが過給機のロー
タのシール面部位に付着し、シール性能が悪化して過給
性能の耐久性を劣化させるという不都合がある。

［発明の目的コそこでこの発明の目的は、上述不都合を除去するために
、排気ガスを過給機下流側の吸気通路に還流する第１Ｅ
ＧＲ弁を設けるとともに、排気ガスを過給機上流側の吸
気通路に還流する第２ＥＧＲ弁を設け、加速時に第２Ｅ
ＧＲ弁を開閉させ過給機上流側の吸気通路に所定時間だ
け排気ガスを還流する負圧制御弁を設けたことにより、
加速時に第２ＥＧＲ弁を開閉させて過給機上流側の吸気
通路に所定時間だけ排気ガスを還流させ、ＮｏＸを低減
し得るとともに、フィーリングと燃費の低下を防止し得
て、しかも第１、第２ＥＧＲ弁による流量設定を容易に
果たし得るエンジンの排気ガス還流装置を実現するにあ
る。

［問題点を解決するための手段］この目的を達成するためにこの発明は、排気ガスを吸気
通路に還流させるとともに吸気絞り弁下流側の吸気通路
に過給機を備えたエンジンにおいて、排気ガスを前記過
給機下流側の吸気通路に還流する第１ＥＧＲ弁と、排気
ガスを前記過給機上流側の吸気通路に還流する第２ＥＧ
Ｒ弁と、加速時に第２ＥＧＲ弁を開閉させ前記過給機上
流側の吸気通路に所定時間だけ排気ガスを還流する負圧
制御弁とを有することを特徴とする。

［作用コ上述の如く構成したことにより、加速時には、第２ＥＧ
Ｒ弁を開閉させて過給機上流側の吸気通路に所定時間だ
け排気ガスを還流させ、ＮＯｘを低減するとともに、フ
ィーリングと燃費の低下を防止し、しかも第１、第２Ｅ
ＧＲ弁による流量設定を容易に果たしている。

［実施例］以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図はこの発明の第１実施例を示すものである。第１
図において、２はエンジン、４は吸気通路、６は燃焼室
、８はスーパーチャージャである機械式の過給機、１０
は気化器、１２は吸気絞り弁、１４はエアクリーナ、１
６は排気通路である。

前記機械式の過給機８は、気化器１２下流側の吸気通路
４に設けられている。この過給機８は、ノ１ウジング１
８内に一対のロータ２０．２２を備えている。この一対
のロータ２０．２２が、前記エンジン２の駆動力により
ハウジング１８に対して微小間隙を維持しつつ回転され
ることにより、圧縮動作が行われる。

また、前記排気通路１６から吸気通路４に排気ガスを還
流すべく第１還流通路２４が設けられ、この第１還流通
路２４途中には通路を開閉する第１ＥＧＲ弁２６が設け
られている。

そして、前記吸気絞り弁１２の閉鎖状態において、この
閉鎖状態の吸気絞り弁１２の吸気通路上流方向回動弁端
１２ｅ部位よりも少許上流側部位の吸気通路４に開口す
る第１ポート２８を設け、この第１ポート２８と前記第
１ＥＧＲ弁２６の圧力室２８ａとを第１通路３０によっ
て連絡する。

また、この第１ポート２８よりも上流側の吸気通路４に
は、第２ポート３２を設ける。第２ポート３２は前記第
１ＥＧＲ弁２６の大気室２６ｂに第２通路３４によって
連絡されている。

前記過給機８下流側の第１ＥＧＲ弁２６に連絡する第１
還流通路２４の途中を分岐させて第２還流通路３６を設
け、この第２還流通路３θを前記過給機８上流側の吸気
通路４に開口させるとともに、この第２還流通路３６途
中に第２ＥＧＲ弁３８を設ける。

第２ＥＧＲ弁３８の圧力室３８ａに負圧制御弁（バキュ
ーム・コントロール・バルブ、ｖＣｖ）４０の第１開口
４２が第３通路４４によって連絡され、この第１開口４
２には第２、第３開口４６．４８への連絡を切り換える
バルブ５０が介設されている。

前記第２開口４６は前記第２通路３４途中から分岐する
第４通路５２に連絡され、第３開口４８は大気に開口さ
れている。

また、前記バルブ５０はロッド５４の一端に装着されて
おり、このロッド５４の他端にはＡ室５６とＢ室５８と
に区画するダイヤフラム６０が設けられている。

更に、前記Ａ室５６の第４開ロ６２は前記吸気絞り弁１
２下流側の吸気通路４の第３ポート６４に第５通路６６
によって連絡され、この第５通路６６途中に負圧遅延弁
（バキューム・トランスミツティング・バルブ、ｖＴＶ
）負圧遅延弁６８を設ける。また、負圧遅延弁６８と第
３ボート６４間の第５通路６θを分岐させ前記負圧制御
弁４０のＢ室５８の第５開ロア０に第６通路７２が連絡
している。

そして、前記負圧制御弁４０は、加速時に第２ＥＧＲ弁
３８を開閉させて過給機８上流側の吸気通路４に所定時
間だけ排気ガスを還流すべく構成される。

詳述すれば、前記負圧制御弁４０に設けた負圧遅延弁６
８によって第２ＥＧＲ弁３８の閉鎖動作を遅延させ、負
圧遅延弁６８による所定の時間だけ過給機８上流側の吸
気通路４に排気ガスを還流するものである。

また、前記第１ＥＧＲ弁２６と第２ＥＧＲ弁３８との開
閉動作におけるオーバラップを零とすべく設ける。

次に作用について説明する。

前記エンジン２を駆動して吸気絞り弁１２を少許開放さ
せた際には、第１ポート２８に負圧が生じ、第１通路３
０を経て第１ＥＧＲ弁２６の圧力室２８ａに負圧が作用
し、第１ＥＧＲ弁２６を開放させ、第１還流通路２４に
よって過給機８下流側の吸気通路４に排気ガスを還流さ
せる。

そして、前記吸気絞り弁１２の開度を大とすると、第２
ポート３２から第１ＥＧＲ弁２６の大気室２８ｂに負圧
が作用し、第１ＥＧＲ弁２６の圧力室２６ａと大気室２
８ｂとの圧力差を無くし、図示しない付勢手段の付勢力
により前記第１還流通路２４を閉鎖させる。

また、定速走行時や緩加速走行時には、第３ボート６４
部位の負圧変化が小となり、負圧遅延弁６８を介して連
絡されるＡ室５８とＢ室５８との圧力差は、負圧制御弁
４０のダイヤフラムθＯを少許下方向に移動させること
により解消されている。

更に、急加速走行時には、第３ボート６４部位の負圧が
急激に弱化し、この負圧が第６通路６６の負圧遅延弁８
８を介してＡ室５６に作用するとともに、第５、第６通
路６６、？２を介してＢ室５８に作用し、即時に対応で
きるＢ室５８と対応の遅れるＡ室５６とに差圧が生ずる
。そして、前記負圧制御弁４０のロッド５４が差圧によ
って上方向に移動され、バルブ５０を開放し、第１、第
２開口４２．４８を連通させ、第２ポート３２に生ずる
負圧を第４通路５２を介して第２、第１開口４Ｂ、４２
に至らせ、第３通路４４を経て第２ＥＧＲ弁３８の圧力
室３８ａに作用させ、第２ＥＧＲ弁３８を開放させて過
給機８上流側の吸気通路４に排気ガスを還流させる。

そしてこのとき、前記第２ＥＧＲ弁３８による排気ガス
の還流は、所定時間、すなわち前記負圧遅延弁６８を介
して作用するＡ室５６の遅延時間だけ行われる。

また、前記第２ＥＧＲ弁３８の開放時には、第１ＥＧＲ
弁２６の大気室２８ｂに第２通路３４を介して第２ポー
ト３２から吸気管負圧が作用することとなり、第１ＥＧ
Ｒ弁２６は閉鎖されるものである。

つまり、前記第１　ＥＧＲ弁２６は低負荷時に常時作動
するとともに、高負荷時には第２ポート３２からの負圧
によって制限され、前記第２ＥＧＲ弁３８は低負荷時に
非作動となるとともに、高負荷時の前記第１ＥＧＲ弁２
６の非作動時にオーバラップせずに作動している。

これにより、Ｎ　Ｏｘの特に増加する加速時にのみ負圧
により第２ＥＧＲ弁３８を開閉させて過給機８上流側の
吸気通路４に排気ガスを還流させることができ、ＮＯｘ
を低減し得て、排気の清浄化に寄与するものである。

また、加速時の負圧を利用した第２ＥＧＲ弁３８による
排気ガスの還流を所定時間だけ行うことにより、ＥＧＲ
作用によるフィーリングの低下を防止することができ、
乗車感を良好に維持することができるとともに、燃費の
低下をも防止でき、経済的に有利である。

更に、前記過給機８上流側の吸気通路４に常時排気ガス
を還流させるものに比し、過給機８のシール面の耐久性
能を向上させることができ、使用寿命を長くでき、実用
上有利である。

更にまた、低負荷時に負圧によって作動する第１ＥＧＲ
弁２６の作動限界と高負荷時に負圧によって作動する第
２ＥＧＲ弁３８とのオーバラップを零としたことにより
、第１、第２ＥＧＲ弁２６．３８による流量設定を容易
に果たすことができ、使い勝手を向上し得るものである
。

第２図はこの発明の第２実施例を示すものである。この
第２実施例において上述第１実施例と同一機能を果たす
箇所には同一符号を付して説明する。

この第２実施例の特徴とするところは、第２ＥＧＲ弁８
０を正圧により作動すべく構成した点にある。

すなわち、第３通路４４を第２ＥＧＲ弁８０の大気室８
０ｂに連絡させるとともに、第４通路５２を過給機８下
流側の吸気通路４のボート８２に連絡させて設けたもの
である。

さすれば、第１ＥＧＲ弁２６の低負荷時における開閉作
動は、上述の第１実施例と同様であるので説明を省略す
る。

急加速時に負圧制御弁４０のバルブ５０が開放された際
には、第４、第３通路５２．４４を介して過給機８下流
側の吸気通路４から正圧が第２ＥＧＲ弁８０の大気室８
０ｂに供給されることとなる。そして、第２ＥＧＲ弁８
０を開放させ、所定時間だけ過給機８上流側の吸気通路
４に排気ガスを還流させる。

これにより、Ｎ　Ｏｘの特に増加する加速時にのみ正圧
により第２ＥＧＲ弁８０を開閉させて過給機８上流側の
吸気通路４に排気ガスを還流させることができ、ＮＯｘ
を低減し得て、排気の清浄化に寄与するものである。

また、加速時の正圧を利用した第２ＥＧＲ弁８０による
排気ガスの還流を所定時間だけ行うことにより、ＥＧＲ
作用によるフィーリングの低下を防止することができ、
乗車感を良好に維持することができるとともに、燃費の
低下をも防止でき、経済的に有利である。

更に、前記過給機８上流側の吸気通路４に常時排気ガス
を還流させるものに比し、上述第１実施例と同様に、過
給機８のシール面の耐久性能を向上させることができ、
使用寿命を長くでき、実用上有利である。

更にまた、低負荷時に負圧によって作動する第１ＥＧＲ
弁２６の作動限界と高負荷時に正圧によって作動する第
２ＥＧＲ弁８０とのオーバラップを零としたことにより
、第１、第２ＥＧＲ弁２６．８０による流量設定を容易
に果たすことができ、使い勝手を向上し得るものである
。

第３図はこの発明の第３実施例を示すものである。

この第３実施例の特徴とするところは、前記第２ＥＧＲ
弁８０と負圧制御弁９０とを夫々正圧により作動すべく
構成した点にある。

すなわち、第３通路４４を第２．ＥＧＲ弁８ｏの大気室
８０ｂに連絡させるとともに、第４通路５２を過給機８
下流側の吸気通路４のボート８２に連絡させて設ける。

そして、第４通路５２途中を分岐させて第７通路９２に
より負圧制御弁９ｏの第４開ロ６２に連絡させ、この第
７通路９２途中に負圧遅延弁９４を介設し、負圧遅延弁
９４と前記第４通路５２の分岐部位との間を更に分岐さ
せ、前記負圧制御弁９０の第５開ロア０に連絡させて設
けたものである。

急加速時に前記負圧遅延弁９４にも正圧が作用して負圧
制御弁４０のバルブ５０が開放された際には、第４、第
３通路５２．４４を介して過給機８下流側の吸気通路４
から正圧が第２ＥＧＲ弁８０の大気室８０ｂに供給され
ることとなる。そして、第２ＥＧＲ弁８０を開放させ、
正圧の作用した負圧遅延弁９４による所定時間だけ過給
機８上流側の吸気通路４に排気ガスを還流させる。

これにより、ＮＯｘの特に増加する加速時にのみ正圧を
第２ＥＧＲ弁８０と負圧制御弁９０と負圧遅延弁９４と
に夫々作用させ、第２ＥＧＲ弁８０を開閉させて過給機
８上流側の吸気通路４に排気ガスを還流させることがで
き、ＮＯｘを低減し得て、排気の清浄化に寄与するもの
である。

また、加速時の正圧を利用した第２ＥＧＲ弁８０による
排気ガスの還流を正圧の作用した負圧遅延弁９４による
所定時間だけ行うことにより、ＥＧＲ作用によるフィー
リングの低下を防止することができ、乗車感を良好に維
持することができるとともに、燃費の低下をも防止でき
、経済的に有利である。

更に、前記過給機８上流側の吸気通路４に常時排気ガス
を還流させるものに比し、上述第１、第２実施例と同様
に、過給機８のシール面の耐久性能を向上させることが
でき、使用寿命を長くでき、実用上を利である。

第４図はこの発明の第４実施例を示すものである。

この第４実施例の特徴とするところは、前記第２通路３
４から第４通路５２を分岐させて形成せずに、第４通路
５２の一端を吸気絞り弁２８上流側の吸気通路４に開口
させて設けた点にある。

すなわち、前記第４通路５２の一端を吸気絞り弁１２上
流側の吸気通路４に直接開口させ、第４ポート１００を
形成するものである。

さすれば、第１、第２ＥＧＲ弁２６．３８に夫々作用す
る吸気管負圧の通路及びポートが専用となり、第１、第
２ＥＧＲ弁２６．３８が確実に開閉され、第１、第２Ｅ
ＧＲ弁２６．３８の開閉動作の信頼性を向上させること
ができ、実用上有利である。

またＮ　　Ｎ　Ｏｘの特に増加する加速時にのみ第２Ｅ
ＧＲ弁３８を確実に開閉させて過給機８上流側の吸気通
路４に排気ガスを還流させることができ、ＮＯｘを低減
し得て、排気の清浄化に寄与するものである。

更に、加速時の排気ガスの還流を負圧遅延弁６８による
所定時間だけ行うことにより、ＥＧＲ作用によるフィー
リングの低下を防止することができ、乗車感を良好に維
持することができるとともに、燃費の低下をも防止でき
、経済的に有利である。

更にまた、前記過給機８上流側の吸気通路４に常時排気
ガスを還流させるものに比し、上述第１〜第３実施例と
同様に、過給機８のシール面の耐久性能を向上させるこ
とができ、使用寿命を長くでき、実用上有利である。

また、低負荷時に負圧によって作動する第１ＥＧＲ弁２
６の作動限界と高負荷時に作動する第２ＥＧＲ弁３８と
のオーバラップを零としたことにより、第１、第２．Ｅ
ＧＲ弁２６．３８による流量設定を容易に果たすことが
でき、使い勝手を向上し得るものである。

なお、この発明は上述第１〜第４実施例に限定されるも
のではなく、種々の応用改変が可能である。

例えば、この発明の第１〜第４実施例における第１、第
４、第６通路の少な（とも一箇所に水温感知弁（バイメ
タル・バキューム・スイッチング・バルブ、ＢＶＳＶ）
を設け、水温が低い場合に第１ＥＧＲ弁および／または
第２ＥＧＲ弁を非作動状態とし、排気ガスの還流を阻止
して機関運転性能を良好に維持することも可能である。

また、この発明の第１〜第４実施例においては、前記第
１ＥＧＲ弁と第２ＥＧＲ弁との開閉動作におけるオーバ
ラップを零とナベく設けたが、第１ＥＧＲ弁と第２ＥＧ
Ｒ弁との開閉動作を少許オーバラップすべく設定し、排
気ガスの還流量の増加を図ることも可能である。

更に、この発明の第２〜第４実施例において、第２〜４
図に一点鎖線で示す如き所望の部位に、圧力により開閉
動作する第５図に示す如き圧力感知弁１１０を設け、第
２ＥＧＲ弁の作動範囲を圧力によって一層規制する構成
とすることも可能である。

［発明の効果コ以上詳細に説明した如くこの発明によれば、排気ガスを
過給機下流側の吸気通路に還流する第１ＥＧＲ弁を設け
るとともに、排気ガスを過給機上流側の吸気通路に還流
する第２ＥＧＲ弁を設け、加速時に第２ＥＧＲ弁を開閉
させ過給機上流側の吸気通路に所定時間だけ排気ガスを
還流する負圧制御弁を設けたので、ＮＯｘの特に増加す
る加速時にのみ第２ＥＧＲ弁を開閉させて過給機上流側
の吸気通路に排気ガスを還流させることができ、ＮＯｘ
を低減し得て、排気の清浄化に寄与するものである。ま
た、加速時の第２ＥＧＲ弁による排気ガスの還流を所定
時間だけ行うことにより、ＥＧＲ作用によるフィーリン
グの低下を防止でき、乗車感を良好に維持し得るととも
に、燃費の低下をも防止し得て、経済的に有利である。

更に、前記過給機上流側の吸気通路に常時排気ガスを還
流させるものに比し、過給機のシール面の耐久性能を向
上させ得て、使用寿命を長くでき、実用上有利である。

更にまた、低負荷時に作動する第１ＥＧＲ弁の作動限界
と高負荷時に作動する第２ＥＧＲ弁とのオーバラップを
零とすれば、第１、第２ＥＧＲ弁による流量設定を一層
容易に果たすことができ、使い勝手を向上し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例を示すスーパーチャージ
ャである機械式の過給機を有するエンジンの排気ガス還
流装置の概略図である。第２図はこの発明の第２実施例を示す機械式の過給機を
有するエンジンの排気ガス還流装置の概略図である。第３図はこの発明の第３実施例を示す機械式の過給機を
有するエンジンの排気ガス還流装置の概略図である。第４図はこの発明の第４実施例を示す機械式の過給機を
有するエンジンの排気ガス還流装置の概略図である。第５図はこの発明の他の実施例を示す圧力感知弁の概略
拡大断面図である。第６図はこの発明の従来技術を示す機械式の過給機を有
するエンジンの排気ガス還流装置の概略図である。図において、２はエンジン、４は吸気通路、６は燃焼室
、８はスーパーチャージャである機械式の過給機、１０
は気化器、１２は吸気絞り弁、１２ｅは上流方向回動弁
端、１４はエアクリーナ、１６は排気通路、１８はハウ
ジング、２０１２２はロータ、２４は第１還流通路、２
６は第ＬＥＧＲ弁、２θａは圧力室、２６ｂは大気室、
２８は第１ポート、３０は第１通路、３２は第２ポート
、３４は第２通路、３６は第２還流通路、３８は第２Ｅ
、ＧＲ弁、３８ａは圧力室、４０は負圧制御弁、４２は
第１開口、４４は第３通路、４６は第２開口、４８は第
３開口、５０はバルブ、５２は第４通路、５４はロッド
、５６はＡ室、５８はＢ室、６０はダイヤフラム、６２
は第４開口、６４は第３ポート、６６は第５通路、６８
は負圧遅延弁、７０は第５開口、７２は第６通路である
。特　　　許　出願人　　鈴木自動車工業株式会社代　理
　人　弁理士　　西　　郷　　義　　実弟図第２図第３図第４図／第６図

Claims

【特許請求の範囲】

１、排気ガスを吸気通路に還流させるとともに吸気絞り
弁下流側の吸気通路に過給機を備えたエンジンにおいて
、排気ガスを前記過給機下流側の吸気通路に還流する第
１ＥＧＲ弁と、排気ガスを前記過給機上流側の吸気通路
に還流する第２ＥＧＲ弁と、加速時に第２ＥＧＲ弁を開
閉させ前記過給機上流側の吸気通路に所定時間だけ排気
ガスを還流する負圧制御弁とを有することを特徴とする
エンジンの排気ガス還流装置。