JPS581267B2 - 内燃機関の再循環排気ガス流制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は窒素酸化物の生成を減少乃至解消する為に内燃
機関に再循環させる排気ガスの流れを制御する為の装置
の改良に関する。

特開昭４８−２４１２０号公報（又は特公昭５１−４６
２１１号公報）では、エンジンの排気ガスを吸気マニホ
ールドへ再循環する排気ガス流を制御する為に負圧作動
の排気ガス再循環制御弁が設けられる。

この弁を作動させる為の負圧はキャブレターのベンチュ
リ管の負圧に従って弁作動負圧を調整する負圧調整装置
を介して吸気マニホールドの負圧により与えられる。

負圧調整装置はキャブレターのベンチュリ管の負圧によ
って制御され、或る条件の下では排気ガス再循環制御弁
作動装置を作動させる為に与えられる負圧はベンチュリ
ー管の負圧の増幅である。

従って、負圧調整装置に与えられる負圧制御信号はエン
ジンの吸気ガス流量の関数として変化し、負圧調整装置
の出力は吸気マニホールドの負圧の変化には関係無くキ
ャブレターのペンチュリー管の負圧の増幅であり、それ
はエンジン回転数及びスロットル開度の関数である。

エンジンの種々の運転状態に於て吸気ガスと排気ガスと
の最も望ましい混合物をエンジンに与える如く制御され
た量の排気ガスを再循環させることが望ましい。

例えば、エンジンが特別の負荷が無く通常の回転数で回
転している時はスロットルは中間位置にあり吸気マニホ
ールドの負圧は高い。

此のような条件の下では、排気ガス再循環制御弁には高
い圧力差が働き、吸気ガス中に混合される排気ガスの割
合を望ましい割合に維持するのに要する排気ガス再循環
制御弁の開度は吸気ガスの負圧が低い場合に所望の排気
ガスの流量を維持するのに要する開度より小さい（又そ
の逆）。

例えばエンジンが或る負荷を受けスロットルの開度を増
すことにより同一回転数を維持する時、吸気マニホール
ドの負圧は減じ従って排気再循環制御弁の圧力差が低下
し、それは与えられた弁開度に対する排気ガスの流量を
減ずる。

前述の特開昭４８−２４１２０号公報（又は特公昭５１
−４６２１１号公報）の発明では、排気ガス再循環制御
弁を通る排気ガスの流量は吸気ガスの吸込量に相対的に
エンジン負荷の減少、増加に従って増加、減少し、排気
ガスの吸気ガスに対する割合は最も望ましい結果を得る
為の望ましい割合より低くなる。

本発明の最も重要な目的は、キャブレターのベンチュリ
ー管の圧力に応答して制御され、吸気マニホールドの圧
力により作動される排気ガス再循環制御御弁を備えた再
循環排気ガス流制御装置において、吸気マニホールドの
圧力が排気ガス排出圧に相対的に変化しても上記排気ガ
ス再循環制御弁の排気ガス流量をエンジンの吸気ガス流
量に相対的に所望の流量に保つように、上記排気ガス再
循環制御弁の開度を吸気マニホールドの圧力の変化に応
答して修正することである。

本発明は、内燃機関の吸気マニホールドへ排気マニホー
ルドから再循環される排気ガスの流れを制御する装置で
あって、該排気ガス流を制御するための流体圧作動排気
ガス再循環制御弁、該排気ガス再循環制御弁に加えられ
る作動流体圧を制御して該排気ガス再循制御弁の作動を
上記内燃機関に入る吸気ガスの流量に応答して制御する
ための流体圧調整装置、および上記吸気ガスの流量の関
数として変化する流体圧信号を上記流体圧調整装置に与
えるための流体圧信号伝達装置を有する再循環排気ガス
流制御装置において、上記吸気マニホールドの圧力に応
答して上記流体圧信号を修正する流体圧信号修正装置を
備え、上記流体圧調整装置は、可動壁を有する流体圧信
号室を備え、該流体圧信号室に上記流体圧信号伝達装置
が上記流体圧信号を伝達し、上記流体圧信号修正装置は
上記流体圧信号伝達装置に連通ずる流体圧信号修正弁を
備え、該流体圧信号修正弁は吸気マニホールドの圧力に
応答して作動されて上記流体圧信号室に伝達される流体
圧信号の圧力を修正するようになされていることを特徴
とするものである。

以下図面を参照して実施例を説明する。

図示の内燃機関はスロットル板１１、ベンチュリー管１
２、及び吸気マニホールド１３を有する在来型のキャブ
レター１０を有する。

排気ガス再循環制御弁１４はエンジンの排気マニホール
ド１５から吸気マニホールド１３へ再循環される排気ガ
スを制御する為に設けられている。

制御弁１４は板１７により上側室２０ａ，２０ｂと下側
室２１とに分割されたハウジング１６を有する。

上側室２０ａ ，２０ｂは町撓性ダイヤフラム１８によ
り上側部分２０ａと下側部分２０ｂとに分割されている
。

下側室は入口ポート２２と出口ポート２３とを有する。

弁部材２４は板１７の孔を貫通する軸によりダイヤフラ
ム１８と連結され、ダイアフラムの変位により入口ポー
ト２２を開閉する。

ばね２５は通常は弁部材２４を押して入口ポート２２を
閉じている。

弁部材２４は上側室の上側部分２０ａに充分な負圧が生
ずると弁部材２４は入口ポート２２から離される。

上側室の下側部分２０ｂには通気孔２８が設けられ該下
側部分がダイヤフラム１８の位置に関係無く大気圧を保
つからダイヤフラム１８は板１７に対し撓むことが出来
る。

弁を開く負圧は上側部分２０ａと吸気マニホールド１３
との間に流体路を設けることにより上側部分２０ａに作
られる。

此の流体路はマニホールド１３と負圧調整装置３４の弁
入口ポート３３吉を接続する管路２７、負圧調整装置の
室３５、及び室３５と制御弁１４の上側部分２０ａとを
接続する管路３６から成る。

管路３６に現れる負圧調整装置３４の出力はキャブレタ
ーのベンチュリ管１２を負圧調整装置に接続する管路３
７の負圧により制御される。

前記の特開昭４８−２４１２０号公報（又は特公昭５１
−４６２１１号公報）に詳細に説明されている如く、ベ
ンチュリー管１２の負圧は吸気マニホールドの負圧に比
し一般に小さい。

しかし、負圧調整装置３４に加えられるベンチュリー管
の負圧は該調整装置出力管３６のマニホールド負圧を調
整スるのに有効であって、吸気マニホールドに負圧があ
るときベンチュリ管の負圧の何倍か例えば１０倍の負圧
を室２０に弁作動負圧として与える。

負圧調整装置３４の詳細な説明については、特開昭４８
−２４１２０号公報（又は特公昭５１−４６２１１号公
報）及び米国特許第３，１２５，１１１号を参照された
い。

室３５の中に作られる負圧は、管路３７によりベンチュ
リ管１２と接続された上記調製装置３４の室４０の負圧
により制御される。

室４０は可撓性のダイアフラム４１を有しその移動がリ
ンク４３によりダイヤフラム弁４２に伝えられる。

ダイアフラム４１によるダイアフラム弁４２の運動は室
３５を管路２７等を介して吸気マニホールド１３と接続
するか或いはダイアフラム４１とダイアフラム４２の間
の室の大気圧と接続するか、或いは又室３５を大気圧及
び吸気マニホールドの圧力の両方から封止する如く作用
する。

此の作用はダイアフラム４１の位置に影響する室４０の
負圧に従って制御された負圧を室３５及び管路３６に与
える。

前述の如く、エンジンの平常回転数の運転時に、制御弁
１４の開度を修正して吸気マニホールドへ再循環される
排気の流量を調整し排気ガスと吸気ガスとの比を所望の
値に維持することが望ましい。

此の運転状態に於では、ベンチュリ管の負圧は５０．８
ｍｍ（２インチ）Ｈｇを越え吸気マニホールド１３の負
圧は２０３．２ｍｍ（８インチ）Ｈｇを越える。

此の条件下では、後述の修正を施さなければ、負圧調整
装置３４により制御弁１４の上側室の上側部分２０ａに
作られる負圧は制御弁１４を全開にする程度のものであ
る。

此の条件では、制御弁１４を通る排気ガスの流量は該制
御弁の前后の圧力差の変化により影響される。

本発明によれば、負圧調整装置３４を制御する為の負圧
は吸気マニホールドの負圧がエンジンの平常回転数を示
す所定値を越えた時は自動的に減じられ、それに従って
制御弁１４の開度を修正し排気マニホールドから吸気マ
ニホールドへ制御弁１４により送られる排気ガスの量を
修正する。

此の目的で負圧調整装置３４の制御は修正装置５０で修
正される。

修正装置５０はダイアフラム５２が横断して２つの室５
３及び５４を作るハウジング５１を含む。

室５３は開口５５を介して大気に通じている。

弁座５６が室５３に配置され、管路３７の絞り５７と負
圧調整装置３４とを接続する管路３７に接続されている
。

テーパーした弁部材６０がダイアフラム５２に取りつけ
られ該ダイアフラムが変位すると軸方向に動かされる。

弁部材６０はダイアフラム５２により弁座５６の中へ入
り該弁部材の弁座へ入った程度及び弁部材の形状により
種々の流れ開口が与えられる。

弁部材６０が弁座５６から引き出されると流れ開口の面
積が増し弁部材６０が弁座５６の中へ入ると流れ開口の
面積が減ずる。

圧縮ばね６１がダイアフラム５２及び弁部材６０を左方
へ押しつけ弁座５６を閉じる。

吸気マニホールド１３に比較的高い負圧が生じると、大
気圧がダイアフラム５２を右方へ動かしばね６１を圧縮
し弁部材６０による弁座５６の開度を増す。

これは、より多量の大気を管路３７へ流入させ、それに
より負圧調整装置３４に作用する負圧の信号の強さを減
ずる。

その結果、制御弁１４は開度を減ずる如く制御され該制
御弁を通る排気ガスの流量は排気マニホールドと吸気マ
ニホールドとの間の圧力差が増しても略一定に保たれる
。

吸気マニホールドの負圧が減ずるとばね６１はダイアフ
ラム５２を左方へ動かし弁部材６０を弁座５６の中へ入
れ、大気が管路３７へ流入するのを減ずる。

管路３７へ大気を導入する効果はそれにより減じられ負
圧調整装置３４への負圧信号は増し負圧調整装置３４は
制御弁１４の開度を増す負圧出力を提供する。

かくて、制御弁１４に於ける圧力降下が減じられても略
同一流量の排気ガスが該制御弁を通過する。

ばね６１は吸気マニホールド１３に約２０３ｍｍ（８イ
ンチ）Ｈｇの負圧が生じる迄弁部材６０が口５６を閉じ
るように衡正するのが好ましい。

かくして、負圧調整装置３４の室４０の負圧は吸気マニ
ホールドの負圧が所定値に達しない限り修正装置５０に
より変えられない。

弁部材６０はテーパーした形状で図示されている。

しかし、該弁部材の形状は、室５４の負圧により決る任
意のダイアフラム５２の位置に対し所望の排気ガス流を
吸気マニホールドへ流すことになるベンチュリー管の負
圧の管路３７への希釈を与える限り任意の適当なもので
よい。

修正装置５０は管路３７への大気の流入を制御し、その
結果、吸気マニホールドの負圧の変動範囲全域に亘り排
気マニホールドから吸気マニホールドヘ略最適な流量の
排気ガスを流す。

流量は必ずしも一定ではなくエンジンの負荷が増すと流
量も増す。

特定のエンジン設計の与えられたベンチュリー管負圧及
び吸気マニホールド負圧に対し負圧調整装置３４の作動
から生ずる制御弁１４の特定の開度は実験的に定められ
、最適な弁開度は弁部材６０の形状を負圧調整装置３４
に適正な作動負圧を与える如く定めることにより得られ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の装置を図式的に示す図。 １０……キャブレター、１３……吸気マニホールド、１
４……排気ガス再循環制御弁、１５……排気マニホール
ド、３４……負圧（流体圧）調整装置、３７……管路（
流体圧信号伝達装置）、５０……流体圧信号修正装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内燃機関の吸気マニホールド１３へ排気マニホール
   ド１５から再循環される排気ガスの流れを制御する装置
   であって、該排気ガス流を制御するための流体圧作動排
   気ガス再循環匍１御弁１４、該排気ガス再循珍蒲ＩＪ御
   弁に加えられる作動流体圧を制御して該排気ガス再循［
   １御弁の作動を上記内燃機関に入る吸気ガスの流量に応
   答して制御するための流体圧調整装置３４、および上記
   吸気ガスの流量の関数として変化する流体圧信号を上記
   流体圧調整装置に与えるための流体圧信号伝達装置３７
   を有する再循環排気ガス流量制御装置において、上記吸
   気マニホールドの圧力に応答して上記流体圧信号を修正
   する流体圧信号修正装置５０を備え、上記流体圧調整装
   置３４は、可動壁４１を有する流体圧信号室４０を備え
   、該流体圧信号室に上記流体圧信号伝達装置３７が上記
   流体圧信号を伝達し、上記流体圧信号修正装置５０は、
   上記流体圧信号伝達装置に連通ずる流体圧信号修正弁５
   ６．６０を備え、該流体圧信号修正弁は吸気マニホール
   ドの圧力に応答して作動されて上記流体圧信号室４０に
   伝達される流体圧信号の圧力を修正するようになされて
   いることを特徴とする排気ガス流制御装置。