JPS5823971Y2 - 排気還流計測装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、機関の排気通路に、コロナ放電用の電極と
、この下流にイオン電流検出用の捕集電極とを設けて排
気系での排気還流率（以下排気還流比と記す。

）を測定するようにした排気還流計測装置に関する。

燃焼時に生成される有害成分、特にＮＯｘの排出を低減
させるために、排気の一部を吸気中に還流して燃焼最高
温度を抑制する排気還流制御装置が知られてむり、この
ような制御装置において法内燃機関の運転性、燃費を充
分考慮して精度の良い排気還流制御を行なう必要があっ
た。

しかし、従来装置にあっては、排気還流率（吸入空気量
に対する還流量の比率）を正確に検出する技術手段がな
かったために、精度の良い排気還流制御を行なうことが
できず、従って排気還流率の過多の場合には、燃費の悪
化、あるいは運転性能に悪影響を与えたり、寸た排気還
流率が少ない場合にはＮＯｘの発生が増大する等の問題
があった。

この考案は、かかる問題点を解決するために案出された
もので、排気通路内にコロナ放電用の針状電極とアース
電極とを設けるとともに、この下流の排気通路及び排気
還流通路にコロナ放電により生じたイオン群を検出する
捕集電極を夫々介設して、この両捕集電極の検出値を比
較することにより、排気還流比（排気流量に対する排気
還流量の割合）を検出するようにした排気還流計測装置
を提供するものである。

以下添附図面に基づいて、この考案の実施例を説明する
。

第１図において、１は俳論還流制御弁、２は吸気管、３
は排気管、４は排気還流通路、５はベンチュリ部６の下
流に設けた絞弁、７はエアクリーナである。

前記排気管３の途中には、内周面に絶縁セラミック管８
を内装した円筒状のセンサケース９が着脱自在に装着し
てあり、このセンサケース９内には、第２図、第３図に
示すように、絶縁セラミック管１０．１１により被覆さ
れたコロナ放電用の針状電極１２と、板状のアース電極
１３とが取付コネクター１４ａ、１４ｂを介して対向し
て配設されている。

また針状電極１２とアース電極１３との後流のセンサケ
ース９内には、排気還流通路４に接続し、かつ内周面に
絶縁セラミック管１５を内装した排気還流パイプ１６が
接続され、この排気還流パイプ１６内の開口部近傍と、
センサケース９内の排気通路３ａとには、排気通路３ａ
の上流でコロナ放電により発生した放電イオン群を捕集
する捕集電極１７．１８が前記放電電極１２゜１３から
等しい距離に夫々絶縁セラ□ツク管１９゜２０を介して
装着されている。

針状電極１２とアース電極１３との間の排気通路３ａに
は、コロナ放電により発生したイオン群を拡散させるた
めの拡散翼２１が所定の間隔で複数配設してあり、これ
により排気流とともに流動するイオン群は、センサケー
ス９内の排気通路３ａに均等に拡散される。

次に前記針状電極１２は、第１図に示すようにコロナ放
電用の高圧電源２２に接続され、斗たアース電極１３は
アースされている。

一方、この両電極１２．１３の下流に設けた捕集電極１
７．１８は、検出イオン電流を電圧変化に変換し、かっ
この電圧値を増幅する機能を備えた信号処理装置２３ａ
、２３ｂに接続している。

この信号処理装置２３ａ、２３ｂは、更に両電圧値を割
算して排気還流比に換算する割算器２４に接続し、この
割算器２４により換算された排気還流比は制御回路２５
に人力されるように構成されている。

制御回路２５は、検出された排気還流比を運転状態に応
じて予め設定された還流比と比較し、目標値に対して誤
差をなくすように前記排気還流制御弁１へ作動信号を出
力する。

捷た排気還流制御弁１の負圧室２６には、絞弁５の下流
の吸気管２に接続する負圧通路２７が連通し、この負圧
通路２７の途中から分岐した大気導入路２８には、オン
・オフ電磁弁２９が介装され、前記制御回路２５からの
信号により、このオン・オフ電磁弁２９が作動させられ
る。

これにより、負圧室２７の負圧を大気で希釈制御し、こ
の負圧に応動するダイヤフラム３０を介して弁体３１を
作動させ、排気還流比を制御するように構成されている
。

次に作用について説明する。

吸入負圧、エンジンの回転数、水温等の入力信号にもと
づく制御回路２５では、運転状態に応じた目標排気還流
比が選択される。

一方、実際の排気還流比を検出するために、上述のよう
に高圧電源２２を介して針状電極１２に高電圧を印加す
ると、これと対向して配設されたアース電極１３との間
にコロナ放電が生じる。

このコロナ放電により生じたイオン群は排気ガスの流量
に応じて下流に流され、このとき拡散翼２１により排気
通路３ａを流れる排気中に均等に拡散される。

そして排気還流パイプ１６に設けた捕集電極１７と、排
気通路３ａ内に設けた捕集電甑１８とは、排気流に応じ
て運ばれてくるイオンを捕集する。

検出されるイオン電流は排気流量が増大するほど増加し
、したがって両袖集電極１７゜１８で検出されるイオン
電流にもとづき、排気流量と排気還流量を知ることがで
きる。

なお、検出イオン電流の誤差を小さくするように、排気
通路３ａ並びに排気還流パイプ１６内は絶縁され、そし
て排気温度等の条件の等しい点、即ち、コロナ放電用の
電極１２．１３からほぼ等しい距離の位置に捕集電極１
７，１８を設置しである。

この両袖集電極１７，１８により捕集したイオン電流を
信号処理装置２３ａ、２３ｂを介して出力電圧に変換し
、これを割算器２４により割算して排気還流比として制
御回路２５に出力する。

制御回路２５からは、目標の排気還流比との比較にとも
なう信号がオン・オフ電磁弁２９に送られ、例えば排気
還流比が設定値よりも小さい状態にある場合には、オン
・オフ電磁弁２９の平均開度な減じ、負圧室２７に導く
制御負圧を増大してダイヤフラム３０を上動させ弁開度
を犬にして排気還流比を増大させる。

寸た排気還流比が設定値よりも過多の場合には前記とは
逆に制御回路２５からの信号指令により、オン・オフ電
磁弁２９の平均開度を犬とし、負圧室２γに導入する吸
入負圧に対する大気の希釈率を増大してダイヤフラム３
０を下動させることにより、弁開度を縮小させて排気還
流比を減少させる。

この考案は、上記のように排気管に着脱自在に装着した
センサケース内に、コロナ放電用の針状電極とアース電
極とを対向させて配設し、この両電極の下流のほぼ同一
位置に放電イオン群を検出する排気還流用の捕集電極と
、排気流用の捕集電極とを夫々介設し、との両袖集電極
でコロナイオン電流を検出することにより排気流量と排
気還流量とを検出し、この検出値に基づいて排気還流比
を即座に検知できるようにしたため、あらゆる運転状態
で正確な排気還流比の測定が可能となる。

オたコロナ放電用の電極と、捕集電極との間の排気通路
には、イオン群を拡散する拡散翼が設けであるためイオ
ン電流がかたよらず夫々の排気流とともに流れるイオン
電流を正確に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の概略構成図、第２図は第１図の一
部拡大断面図、第３図は第２図の側面図である。 １・・・・・・排気還流制御弁、２・・・・・・吸気惧
３・・・・・・排気管、３ａ・・・・・・排気通路、
４・・・・・・排気還流通路、５・・・・・・絞弁、６
・・・・・・ベンチュリ部、Ｉ・・・・・・エアクリー
ナ、８・・・・・・絶縁セラミック管、９・・・・・・
センサケース、１０・・・・・・絶縁セラミック管、１
１・・・・・・絶縁セラミック管、１２・・・・・・針
状電極、１３・・・・・・アース電極、１４ａ、１４ｂ
・・・・・・増付コネクター１５・・・・・・絶縁セラ
ミック管、１６・・・・・・排気還流パイプ、１７・・
・・・・捕集電極、１８・・・・・・捕集電極、１９・
・・・・・絶縁セラミック管、２０・・・・・・絶縁セ
ラミック管、２１・・・・・・拡散翼、２２・・・・・
・高圧電源、２３ａ。 ２３ｂ・・・・・・信号処理装置、２４・・・・・・割
算機、２５・・・・・・制御回路、２６・・・・・・負
圧室、２７・・・・・・負圧通路、２８・・・・・・大
気導入路、２９・・・・・・オン・オフ電磁弁、３０・
・・・・・ダイヤフラム、３１・・・・・・弁体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. １．排気管に接続されるセンサケースの内周面を絶縁し
   て排気通路となし、センサケース内にコロナ放電用の第
   １の電極と第２の電極とを、対向させて配設し、この両
   電極の下流に排気還流通路と接続する排気還流パイプを
   開口させ、この排気還流パイプと排気通路との前記放電
   用電極からほぼ等距離位置に、コロナ放電により生じた
   イオン群を検出する捕集電極を夫々設け、との各捕集電
   極により検出したイオン電流値を比較することにより排
   気還流比を測定するようにした排気還流計測装置。 ２、コロナ放電用の電極と、捕集電極との間の排気通路
   に、イオン群を拡散する拡散翼を設けた実用新案登録請
   求の範囲第１項に記載の排気還流制御１１装置。