JPS5828579A - 排気ガス再循環量制御装置 - Google Patents
排気ガス再循環量制御装置Info
- Publication number
- JPS5828579A JPS5828579A JP56109967A JP10996781A JPS5828579A JP S5828579 A JPS5828579 A JP S5828579A JP 56109967 A JP56109967 A JP 56109967A JP 10996781 A JP10996781 A JP 10996781A JP S5828579 A JPS5828579 A JP S5828579A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- egr
- negative pressure
- valve body
- passage
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- Pending
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- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、内燃機関において排気ガス中iこ含まれる窒
素酸化物(NOX)を低減するためlこ排気ガスの一部
を排気系から吸気系へ再循環させる排気ガス再循環(以
下、EGRという)量制御装置に関する。
素酸化物(NOX)を低減するためlこ排気ガスの一部
を排気系から吸気系へ再循環させる排気ガス再循環(以
下、EGRという)量制御装置に関する。
機関の運転状態をこ応してNOxの排出量が異なるので
、それに対応させてEGR量を制御する方式が種々提案
されている。しかしながら、機関の運転性や燃料消費率
を考慮して、機関の中負荷域に空燃比を希薄側(λ〉1
)!こ制御する方式を備えたものでは、このような中負
荷域にEGR量を従来の機関(中負荷域で!2燃比を希
薄側に制御する方式を備えていない機関)と同量とした
場合、実際の空燃比は更に希薄となり、機関の運転性が
悪化する。また、機関の空燃比が希薄111に移行した
際に一律にEGRをカットしてしまうと、機関の軽負荷
域又は高負荷域のいづれか一方でEGRがカットされて
しまうこととなり、NOxが大幅に増加するという問題
がある。
、それに対応させてEGR量を制御する方式が種々提案
されている。しかしながら、機関の運転性や燃料消費率
を考慮して、機関の中負荷域に空燃比を希薄側(λ〉1
)!こ制御する方式を備えたものでは、このような中負
荷域にEGR量を従来の機関(中負荷域で!2燃比を希
薄側に制御する方式を備えていない機関)と同量とした
場合、実際の空燃比は更に希薄となり、機関の運転性が
悪化する。また、機関の空燃比が希薄111に移行した
際に一律にEGRをカットしてしまうと、機関の軽負荷
域又は高負荷域のいづれか一方でEGRがカットされて
しまうこととなり、NOxが大幅に増加するという問題
がある。
本発明の目的は、このような問題を解決するもので、機
関の中負荷域lこおいてEGRをカット又はEGRiを
少な(するように制御するEGR量制御装置を提供する
ことにある。本発明は、特に、機関の中負荷域において
空燃比を希薄側に制御する方式を備えた内燃機関に適用
するのが有効であり、かかる場合、機関の運転性を良好
に維持するという要求とNOxを低減させるという要求
の両者を満足させることができる@ 本発明では、EGRボートからの制御用負圧をバキュー
ム配管を通じて負圧作動弐EGR弁に伝達すること番こ
より、該EGR弁を介して排気系から吸気系へ流れるE
GRiを制御するものにおいて、前記バキュームC管の
途中に補助弁を設け、該補助弁はこの補助弁を通じて伝
達されるKGBポートからの制御用負圧を感知してエン
ジンの中負荷域で閉じるように桐成されている。
関の中負荷域lこおいてEGRをカット又はEGRiを
少な(するように制御するEGR量制御装置を提供する
ことにある。本発明は、特に、機関の中負荷域において
空燃比を希薄側に制御する方式を備えた内燃機関に適用
するのが有効であり、かかる場合、機関の運転性を良好
に維持するという要求とNOxを低減させるという要求
の両者を満足させることができる@ 本発明では、EGRボートからの制御用負圧をバキュー
ム配管を通じて負圧作動弐EGR弁に伝達すること番こ
より、該EGR弁を介して排気系から吸気系へ流れるE
GRiを制御するものにおいて、前記バキュームC管の
途中に補助弁を設け、該補助弁はこの補助弁を通じて伝
達されるKGBポートからの制御用負圧を感知してエン
ジンの中負荷域で閉じるように桐成されている。
以下、添付図面を参照して本発明の実施例1こついて詳
細に説明する。
細に説明する。
第1図は本発明に係るEGR量制御装置の概略図である
。排気ガスの一部は負圧制御式EGR井lによりて制御
され、排気系から吸気系へ循環される。EGR弁lを作
動させる制御用負圧は周知のようにスロットルボディ2
のEGRボ・−ト3からバキュームC管4を通じて、こ
のEGR弁1の負圧作動室11に伝達され、ばね12i
こ抗してダイヤフラム13を吸引すること番こより、弁
体14を引き上げ、排気系から吸気系へ再循環されるI
CGR量を制御する。バキューム配管の途中lこ設けた
負圧モジユレータ5は、EGR弁1を作動させる制御用
負圧を最終的に詞整する・t)ので、従来から周知であ
る。
。排気ガスの一部は負圧制御式EGR井lによりて制御
され、排気系から吸気系へ循環される。EGR弁lを作
動させる制御用負圧は周知のようにスロットルボディ2
のEGRボ・−ト3からバキュームC管4を通じて、こ
のEGR弁1の負圧作動室11に伝達され、ばね12i
こ抗してダイヤフラム13を吸引すること番こより、弁
体14を引き上げ、排気系から吸気系へ再循環されるI
CGR量を制御する。バキューム配管の途中lこ設けた
負圧モジユレータ5は、EGR弁1を作動させる制御用
負圧を最終的に詞整する・t)ので、従来から周知であ
る。
本発明では、EGRポート3と負圧モジュレータ5との
間のバキューム配管4の途中に補助弁20を設けた。こ
の補助弁20は、編2図に詳しく示すように、弁ケーシ
ング21を有U7、その中に一定のストロークだけ移l
IJ可能Zこなるようlこ第一弁体22が設けである。
間のバキューム配管4の途中に補助弁20を設けた。こ
の補助弁20は、編2図に詳しく示すように、弁ケーシ
ング21を有U7、その中に一定のストロークだけ移l
IJ可能Zこなるようlこ第一弁体22が設けである。
この第一弁体22は、弁ケーシング21の内部に設けら
れた第一スプリング23によってその移動ストロークの
右端に押圧され、弁ケーシング21と第一弁体22との
間で規定される第一通路24をその7ランジils 2
2 mで閉じる。この第一弁体22は、第一スプリング
23に抗して左方に移動すると第一通路24erAき、
その移動ストロークの左端に達するとそのテーパ部22
bで第一通路24を再び閉じる。第一弁体22の内部に
は、第一通路24と並行して属二通路25が形成されて
方り、この第二通路25を開閉する第二弁体26.が設
けてあり、この第二弁体26は第一弁体22自体に担持
された纂ニスプリング27によってこの第二通路25を
閉じるよう−こ押圧されている。ここで、第ニスプリン
グ27の設定圧(即ち、第二弁体26が第二通路25を
開くときのばね圧)は、第一弁体22がその移動ストロ
ークの左端へ押され第一通路24を閉じる時の第一スプ
リング23のばね圧よりも大きいものとする。
れた第一スプリング23によってその移動ストロークの
右端に押圧され、弁ケーシング21と第一弁体22との
間で規定される第一通路24をその7ランジils 2
2 mで閉じる。この第一弁体22は、第一スプリング
23に抗して左方に移動すると第一通路24erAき、
その移動ストロークの左端に達するとそのテーパ部22
bで第一通路24を再び閉じる。第一弁体22の内部に
は、第一通路24と並行して属二通路25が形成されて
方り、この第二通路25を開閉する第二弁体26.が設
けてあり、この第二弁体26は第一弁体22自体に担持
された纂ニスプリング27によってこの第二通路25を
閉じるよう−こ押圧されている。ここで、第ニスプリン
グ27の設定圧(即ち、第二弁体26が第二通路25を
開くときのばね圧)は、第一弁体22がその移動ストロ
ークの左端へ押され第一通路24を閉じる時の第一スプ
リング23のばね圧よりも大きいものとする。
第3図は、スロットルバルブ6の開度と吸気管負圧(即
ち、スロットルバルブ6の下流の吸気マニホルド7に2
ける負圧)%EGRボート3の負圧(信号人)及び補助
弁20によって制御されたEGRポート3の負圧(信号
B)との関係を示したものである;スロットルバルブ6
が全開位置(全負荷位装置)から全閉位置(アイドル位
1it)に移行するのに応じて、吸気管負圧と信号人の
負圧は徐々に上昇する。アイドル域の近傍ではスロット
ルバルブ6がEGRボート3の下流側へ移行するので、
信号Aの負圧のみが急激に減少しアイドル域では大気圧
とほぼ同程度となる0 信号人と信号Bとの関係は補助弁20によりコントロー
ルされ次のようになる。信号^がごく小さい蒔(即ち、
エンジンの全負荷(W、O,T )又はW、O,Tに近
い域又はアイドル域)は、信号ムの負圧は第一スプリン
グ23に抗して第一弁体22を左方に吸引するまで嘉こ
は至らず、第一通路24、第二通路25共閉じている。
ち、スロットルバルブ6の下流の吸気マニホルド7に2
ける負圧)%EGRボート3の負圧(信号人)及び補助
弁20によって制御されたEGRポート3の負圧(信号
B)との関係を示したものである;スロットルバルブ6
が全開位置(全負荷位装置)から全閉位置(アイドル位
1it)に移行するのに応じて、吸気管負圧と信号人の
負圧は徐々に上昇する。アイドル域の近傍ではスロット
ルバルブ6がEGRボート3の下流側へ移行するので、
信号Aの負圧のみが急激に減少しアイドル域では大気圧
とほぼ同程度となる0 信号人と信号Bとの関係は補助弁20によりコントロー
ルされ次のようになる。信号^がごく小さい蒔(即ち、
エンジンの全負荷(W、O,T )又はW、O,Tに近
い域又はアイドル域)は、信号ムの負圧は第一スプリン
グ23に抗して第一弁体22を左方に吸引するまで嘉こ
は至らず、第一通路24、第二通路25共閉じている。
従って、信号Ag:i信号Bに伝わらない。信号Aがや
や大きくなった時(即ち、エンジンの高負荷域)は、信
号Aの負圧により第一スプリング23に抗して縞−弁体
22は左方に吸引され、第一通路24が開く。
や大きくなった時(即ち、エンジンの高負荷域)は、信
号Aの負圧により第一スプリング23に抗して縞−弁体
22は左方に吸引され、第一通路24が開く。
この時、第二通路25は閉じそいるが、信号Aは第一通
路24を経て信号Bに伝わり、信号人と信号Bは等しく
なる。信号Aがもう少し大きくなった時(即ち、エンジ
ンの中負荷域)は、信号ムの負圧により第一スプリング
に抗して第一弁体22はその移動ストロークの左端に達
し、テーパ部22bで第一通路24を閉じる。この時、
第二通路25も閉じている。従って、中負荷域では、信
号Aは信号Bに伝わらず、信号Bは大気圧に近い状態と
なる。信号Aが更に太きくなると(即ち、エンジンの軽
負荷域)、信号Aの負圧により第二スプリング2フ幅抗
して第二弁体26が左方番こ吸引され、信号人はl:通
路25を通じて信号Bに伝わる。この時、第一通路24
は閉じている。なお、第二弁体26はそのストロークの
左端に違しても、切欠部26mが設けであるので、第二
通路25は開いた状態となる。
路24を経て信号Bに伝わり、信号人と信号Bは等しく
なる。信号Aがもう少し大きくなった時(即ち、エンジ
ンの中負荷域)は、信号ムの負圧により第一スプリング
に抗して第一弁体22はその移動ストロークの左端に達
し、テーパ部22bで第一通路24を閉じる。この時、
第二通路25も閉じている。従って、中負荷域では、信
号Aは信号Bに伝わらず、信号Bは大気圧に近い状態と
なる。信号Aが更に太きくなると(即ち、エンジンの軽
負荷域)、信号Aの負圧により第二スプリング2フ幅抗
して第二弁体26が左方番こ吸引され、信号人はl:通
路25を通じて信号Bに伝わる。この時、第一通路24
は閉じている。なお、第二弁体26はそのストロークの
左端に違しても、切欠部26mが設けであるので、第二
通路25は開いた状態となる。
以上のように、補助弁2oはエンパジンの中負荷域憂こ
おいて信号Aを信号Bに伝えないので、EGR量はエン
ジンの負荷状態に応じて次のように制御される。なお、
@1図において、矢印Pは吸入空気の流れる方向、矢印
Qはスロットルバルブ6o)開閉方向を示している。
おいて信号Aを信号Bに伝えないので、EGR量はエン
ジンの負荷状態に応じて次のように制御される。なお、
@1図において、矢印Pは吸入空気の流れる方向、矢印
Qはスロットルバルブ6o)開閉方向を示している。
アイドル運転域では、スロットルバルブ6はほとんど閉
じた状態にあるため、EGRボート3はスロットルバル
ブ6の上流側に位置する。従ってEGRポート3には所
要の負圧が作用せず、また補助弁20は閉じているので
、EGRバルブ1はばね12の作用でその弁体14が閉
じ、EGRは行なわれない。
じた状態にあるため、EGRボート3はスロットルバル
ブ6の上流側に位置する。従ってEGRポート3には所
要の負圧が作用せず、また補助弁20は閉じているので
、EGRバルブ1はばね12の作用でその弁体14が閉
じ、EGRは行なわれない。
軽負荷域では、スロットルバルブ6は少し開き、EGR
ボート3はスロットルバルブ6のごくわずか下流側に位
置するようになる。従って、EGRボー)34こ負圧(
信号人)が生じ、補助弁2oを介して信号Bが負圧モジ
ユレータ5に伝わり、E G R弁1の負圧作動室11
iこ4用[−1、ばね12に抗して弁体14を引き上げ
、従来装置と同様にEGRが行なわれる。
ボート3はスロットルバルブ6のごくわずか下流側に位
置するようになる。従って、EGRボー)34こ負圧(
信号人)が生じ、補助弁2oを介して信号Bが負圧モジ
ユレータ5に伝わり、E G R弁1の負圧作動室11
iこ4用[−1、ばね12に抗して弁体14を引き上げ
、従来装置と同様にEGRが行なわれる。
中負荷域では、スロットルバルブ6が更に開き、EGR
ボート3には負圧(信号A)が生ずるが、前述のように
補助弁20が閉じるので、負圧モジユレータ5には負圧
が作用せずEGRはカットされろ。なお、中負荷域にお
いてEGRを完全にカットするのではなく減量するのが
望ましい場合は、例えば補助弁20の第一弁体のテーパ
@22 b!こ溝(図示せず)を設け、絞りの機能をさ
せるようにすればよい。
ボート3には負圧(信号A)が生ずるが、前述のように
補助弁20が閉じるので、負圧モジユレータ5には負圧
が作用せずEGRはカットされろ。なお、中負荷域にお
いてEGRを完全にカットするのではなく減量するのが
望ましい場合は、例えば補助弁20の第一弁体のテーパ
@22 b!こ溝(図示せず)を設け、絞りの機能をさ
せるようにすればよい。
スロットルバルブが更に開いた高負荷域では、EGRボ
ート3!こ生ずる負圧はやや小さくはなるが、EGR弁
1のばね12の設定圧よりも大きく、また前述のように
補助弁20は開いているので、軽負荷域の場合と同様に
、EGRが行なわれる。
ート3!こ生ずる負圧はやや小さくはなるが、EGR弁
1のばね12の設定圧よりも大きく、また前述のように
補助弁20は開いているので、軽負荷域の場合と同様に
、EGRが行なわれる。
スロットルバルブ6が全開又は全開に近い全負荷域では
、EGRポート3の負圧がきわめて小さく大気圧に近い
状態となり、また補助弁20は前述のように閉じている
ので、ばね12によってEGR;fPlは閉じられ、E
GRは行なわれない、第4図はエンジンの負荷とEGR
率の関係を示すものである。図中、2点鎖線で示す特性
は、中負荷域でEGRをカットしない従来装置のEGR
率を示す。第4図の実線にて示すように、本発明では、
中負荷域でEGRはカットされ、EGR率はほとんど0
となる。
、EGRポート3の負圧がきわめて小さく大気圧に近い
状態となり、また補助弁20は前述のように閉じている
ので、ばね12によってEGR;fPlは閉じられ、E
GRは行なわれない、第4図はエンジンの負荷とEGR
率の関係を示すものである。図中、2点鎖線で示す特性
は、中負荷域でEGRをカットしない従来装置のEGR
率を示す。第4図の実線にて示すように、本発明では、
中負荷域でEGRはカットされ、EGR率はほとんど0
となる。
なお、本発明は、前述のように中負荷運転域において、
空燃比を希薄側に制御する方式を備えた機関に適用する
のが有効であり、空燃比が希薄側に移行する中負荷域で
EGRがカット又は減量されるので、空燃比が機関の運
転性を阻害するほどには希薄にならず、良好な運転性を
維持することができる。また、NOxの排出を抑制する
べき運転域では有効にEGRが行なわれるので、運転性
の確保とNOxの低減という2つの要求を同時に満足さ
せることができる。
空燃比を希薄側に制御する方式を備えた機関に適用する
のが有効であり、空燃比が希薄側に移行する中負荷域で
EGRがカット又は減量されるので、空燃比が機関の運
転性を阻害するほどには希薄にならず、良好な運転性を
維持することができる。また、NOxの排出を抑制する
べき運転域では有効にEGRが行なわれるので、運転性
の確保とNOxの低減という2つの要求を同時に満足さ
せることができる。
機関の中負荷域において空燃比を希薄側に制御する方式
亡しては、種々の方式が考ねられるが、例えば燃料供給
路に中負荷域のみ空気をブリードする方式、燃料噴射式
の機関では燃料インジェクタの開弁時間を中負荷域にお
いて一定の割合だけ短かくなるように制御する方式等が
ある。
亡しては、種々の方式が考ねられるが、例えば燃料供給
路に中負荷域のみ空気をブリードする方式、燃料噴射式
の機関では燃料インジェクタの開弁時間を中負荷域にお
いて一定の割合だけ短かくなるように制御する方式等が
ある。
なお、第4図は機関の負荷と空燃比との関係をおおまか
に示したものであり、空燃比がλ=1のところがいわゆ
る理論空燃比(14,7: 1 ’Iに制御されている
域であり、中負荷域では希薄側(例えば18 : 1
)に制御され、また全負荷域では出力空燃比(過濃側)
に制御される。
に示したものであり、空燃比がλ=1のところがいわゆ
る理論空燃比(14,7: 1 ’Iに制御されている
域であり、中負荷域では希薄側(例えば18 : 1
)に制御され、また全負荷域では出力空燃比(過濃側)
に制御される。
第1図は本発明の内燃機関の排気ガス再循環(EGR)
量制御装置の概略図、第2図は本発明で用いる補助弁の
断面図、第3図はスロットル開度と負圧の関係をおおま
かに示したグラフ、第4図は本発明によるエンジン負荷
とEGR率の関係貨お2まかに示したグラフ、第5図は
機関の中負荷域において空燃比を希薄側に制御する場合
の機関負荷と空燃比の関係をおおまか番こ示したグラフ
である。 1・・・EGRtf’、2・・・スロットルボディ、3
・・・EGRボート、4・・バギエーム配管、20・・
・補助弁、21・・・弁ケーシング、°22・・・第一
弁体、23・・・第一スプリング、24・・・第一通路
、25・・・第二通路、26・・・第二弁体、27・・
・第ニスプリング、 特許出願人 トヨタ自動車工業株式会社 特許出願代理人 弁理士 青水 朗 弁理士 西舘和之 弁理士 樋 口 外 治 弁理士 山 口 昭 之 第1図 り 介 排気系
量制御装置の概略図、第2図は本発明で用いる補助弁の
断面図、第3図はスロットル開度と負圧の関係をおおま
かに示したグラフ、第4図は本発明によるエンジン負荷
とEGR率の関係貨お2まかに示したグラフ、第5図は
機関の中負荷域において空燃比を希薄側に制御する場合
の機関負荷と空燃比の関係をおおまか番こ示したグラフ
である。 1・・・EGRtf’、2・・・スロットルボディ、3
・・・EGRボート、4・・バギエーム配管、20・・
・補助弁、21・・・弁ケーシング、°22・・・第一
弁体、23・・・第一スプリング、24・・・第一通路
、25・・・第二通路、26・・・第二弁体、27・・
・第ニスプリング、 特許出願人 トヨタ自動車工業株式会社 特許出願代理人 弁理士 青水 朗 弁理士 西舘和之 弁理士 樋 口 外 治 弁理士 山 口 昭 之 第1図 り 介 排気系
Claims (1)
- 1、内燃機関のEGRボート(3)からの制御用負圧を
パキーーム配管(4)ヲ通じて負圧作動式EGR弁(1
)に伝達することにより、該EGR弁を介して排気系か
ら吸気系へ流れる排気ガス再循環量を制御するもの番こ
おいて、前記バキエーム配管(4)の途中に補助弁(4
)を設け、該補助弁は、弁ケーシングCυと、該弁ケー
シング内で霧室ストロークだけ移動可能に設けられ、該
弁ケーシングとイ゛間で第一通路(ハ)を規定すると共
にそのストロークの両゛端で前記第一通路を閉じる第一
弁体(2)と、該第−弁体を前記ストロークの一側へ押
圧する第一スプリング123as前記第−弁採自体に前
記第一通路と並行して設けた第二通路(ハ)を開閉する
第二弁体翰と、wi、第二弁体を前記第二通路を閉じる
方向に押圧するように第一弁体に担持された第二スプリ
ング圀とを含んで成り、前記第ニスプリング−の設定圧
を前記第一弁体がそのストロークの他側へ押圧され前記
第一通路を閉じるときの第一スプリング@の設定圧より
も大きくしたことを特徴とする排気ガス再循環量制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56109967A JPS5828579A (ja) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | 排気ガス再循環量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56109967A JPS5828579A (ja) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | 排気ガス再循環量制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5828579A true JPS5828579A (ja) | 1983-02-19 |
Family
ID=14523689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56109967A Pending JPS5828579A (ja) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | 排気ガス再循環量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5828579A (ja) |
-
1981
- 1981-07-16 JP JP56109967A patent/JPS5828579A/ja active Pending
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