JPS597567Y2 - 内燃機関における排気ガス還流制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内燃機構から排出される排気ガス中の有害或
分、とくに窒素酸化物ＮＯｘを低減させるための排気ガ
ス還流制御装置に関するものである。

車両用内燃機関で、ＮＯｘの発生量を低減させる手段と
して、排気ガスの一部を吸入系に還流させ、新気と共に
燃焼室において燃焼に関与させることにより、燃焼最高
温度を低く抑えるようにした排気ガス還流装置が一般に
知られている。

また、ＮＯｘの発生量は、エンジンの運転状態によって
異なり、とくに加速走行時に最も発生することが知られ
ている。

この加速時におけるＮＯｘの発生を十分に抑制するため
に、通常の運動時には、吸入負圧を排気ガス還流通路に
設けた排気還流制御弁の負圧室に作用させて前記制御弁
を作動させると共に、加速時には負圧タンクに予め畜め
ておいた負圧タンク内の大きな負圧を排気還流制御弁の
負圧室に作用させて前記制御弁を作動させることにより
、排気ガス還流量を多くしてＮＯｘの発生を十分に抑制
できるようにしたものも知られている（特開昭５２−１
３２２２１号公報参照）。

しかし、このような排気ガス制御装置は、吸入管負圧で
切換弁を作動させて、通常の吸入負圧による排気還流制
御弁の作動と、負圧タンク内の大きな負圧による前記制
御弁の作動とを切換えていたので、通常の車両の発進程
度の負圧でも切換弁が作動して負圧タンク内の大きな負
圧で排気還流制御弁が作動してしまい、排気ガスの還流
量が大きくなり過ぎて運転性が悪化するという問題を生
じる。

この問題を解決するためには、例えば特公昭５１−４２
２５９号公報に記載のように車速を検知して前記切換弁
を制御することも考えられるが、このような切換弁の制
御手段は構戊が複雑で高価となる。

そこで、本考案は、出願人が先に提案したものをさらに
改善し、前述した問題を構戊が簡単で安価な手段によっ
て解消することを目的とするものである。

すなわち、本考案の内燃機関における排気ガス還流制御
装置は、前述した目的を達或するために、排気通路と吸
入通路を吸入負圧で作動する排気還流制御弁を介して連
結して排気ガスの一部を吸入系へ還流するように構或し
、前記制御弁の負圧室を、電磁三方切換弁を介して一方
は吸入系のスロットルバルブのアイドリング開度直上流
に開口させ、他方は負圧タンクおよびワンウエイバルブ
を介して吸入系のスロットルバルブ下流側に連結したも
のにおいて、前記電磁三方切換弁の励磁コイルを負圧ス
イッチを介して電源に接続し、前記負圧スイッチの負圧
室を、スロツ｝・ルバルブのアイドリング開度上流で所
定開度以上では下流になる位置にて吸入系に開口させ、
前記負圧スイッチが吸入負圧の所定以上の領域でオンし
、排気還流制御弁の作動負圧が負圧タンクから供給され
るようにしたものである。

なお、本考案の構或中、排気還流制御弁の負圧室を、電
磁三方切換弁を介して一方は吸入系に直接、他方は負圧
タンクおよびワンウエイバルブを介して連通した点につ
いては、特開昭５１−１８３３号公報に類似する構或が
みられるが、この先行技術における電磁三方切換弁は、
熱感応スイッチで切換え制御されるのに対し、本考案に
おける電磁三方切換弁は、吸入負圧が所定値以上の領域
でオン作動ずる負圧スイッチにより切換制御される点で
構或が大きく異なるものである。

以下図面を参照して本考案の一実施例を具体的に説明す
る。

第１図において、符号１はエンジン、２は排気通路、３
はエアクリーナ、４はスロットルバルブ、５は吸入管で
、この吸入管５と排気通路２とが排気ガス還流通路６で
連結され、この通路６の途中に排気還流制御弁７が設け
られている。

この制御弁７は、ダイヤフラム８で仕切られた負圧室９
を有し、この負圧室９内の負圧によってダイヤフラム８
がスプリング１０に抗して変位すると、前記制御弁７の
弁体７ａが開いて排気ガスが排気通路２から排気ガス還
流通路６を経て吸入管５に還流するようになっている。

前記負圧室９は、負圧通路１１で電磁三方切換弁１２の
弁室１２ａと連結され、前記切換弁１２の一方のポー｝
１２ｂが、負圧通路１３を介してスロットルバルブ４の
アイドリング開度直上流に位置して吸入系に開口した負
圧取出口１４に連結されている。

切換弁１２の他方のポー｝１２Ｃは、負圧タンク１６お
よびワンウエイバルブ１７を介して、負圧通路１５でス
ロットルバルブ４下流側の吸入管５に連結されている。

なお、ワンウエイバルブ１７は負圧タンク１６の負圧が
吸入管５の負圧より低い時に開き、逆の時には閉じるよ
゛うにされている。

前記切換弁１２の励磁コイル１８は負圧スイッチ１９を
介して電源２０に接続されている。

前記負圧スイッチ１９は、ダイヤフラム２１で仕切られ
た負圧室２２を有し、この負圧室２２が負圧通路２３を
介してスロットルバルブ４のアイドリング開度上流で、
所定開度以上で下流になる位置において吸入系に開口し
た負圧取出口２４に連結され、負圧室２２内の負圧が所
定以上になった時に、ダイヤフラム２１がスプリング２
５に抗して変位し、可動接点１９ ａが固定接点１９
ｂに閉合することにより、スイッチがオンするように構
威されている。

以上のような構或では、後述する加速時以外には、前記
切換弁１２は励磁コイル１８が消磁されており、ポート
１２ ｂが開きポート１２Ｃが閉じているので、排気還
流制御弁７の負圧室９は負圧通路１１，切換弁１２およ
び負圧通路１３を介して負圧取出口１４と連通され、ま
た、吸入管５内の負圧がワンウエイバルブ１７を経て負
圧タンク１６内に蓄積されている。

従って、アイドリング時および微小負荷運転時には、ス
ロットルバルブ４の上流側に負圧取出口１４が位置して
おり、負圧室９に負圧がかからないために、排気還流制
御弁７が閉じており、排気ガスの還流が行なわれない。

通常の走行時などのスロットルバルブ４が開いてその下
流側に負圧取出口１４が位置する運転状態であると、吸
入負圧が負圧室９に作用するので、ダイヤフラム８が変
位して排気還流制御弁７の弁体７ａが開き、スロットル
バルブ４の開度に応じた排気ガスの吸入管５への還流が
行なわれる。

なお、この場合に、全負荷付近での運転状態では負圧取
出口１４から負圧室９に作用する負圧が０に近くなるの
で、排気ガスの還流がほとんどなくなり、エンジンの出
力低下を防いでいる。

アイドリング時のように負圧スイッチ１９の負圧室２２
と連通する負圧取出口２４がスロットルバルブ４の上流
側に位置している場合には、負圧スイッチ１９の負圧室
２２に負圧がかからないために、負圧スイッチ１９がオ
フであり、前記切換弁１２の励磁コイル１８が消磁され
ており、排気還流制御弁７の負圧室９が負圧タンク１６
と連通することがない。

しかし、通常走行時などの負圧スイッチ１９の負圧室２
２と連通する負圧取出口２４がスロットルバルブ４の下
流側に位置している状態では、負圧室２２に負圧取出口
２４の負圧が作用し、加速時に吸入負圧が所定以上に増
大すると、負圧スイッチ１９がオンし、前記切換弁１２
の励磁コイル１８が励磁されてポー｝ １２ Ｃが開き
、ポーＨ２ｂが閉じる。

これによって負圧タンク１６が排気還流制御弁７の負圧
室９に連通し、この負圧室９に負圧タンク１６に蓄積さ
れていた大きな負圧が作用し、排気還流制御弁７の弁体
７ａが大きく開いて、大量の排気ガスが吸入管５に還流
される。

従って、燃焼温度が低下し、ＮＯｘの発生を十分に抑制
できる。

また、加速運転が解除されると負圧スイッチ１つの負圧
室２２に作用する吸入負圧が小さくなるので、負圧スイ
ッチ１９がオフとなり、励磁コイル１８が消磁され、前
記切換弁１２によって排気還流制御弁７の負圧室９が負
圧タンク１６との連通を遮断され、前述した加速時以外
の排気ガスの還流制御状態になる。

前述した作動を行なう排気還流弁７の負圧取出口１４に
よる作動負圧ＰＥおよび負圧スイッチ１９の作動負圧Ｐ
５とスロットルバルブ開度との関係の一例を第２図に示
す。

なお、第２図中ａは負圧タンク１６による排気還流制御
弁７の不作動領域、ｂは同作動領域、ＰＭは吸入管負圧
を示す。

本考案において、ワンウエイバルブ１７は負圧タンク１
６側と吸入管５側とを連通させるオリフイスを並列に設
けたダンパーバルブを用いてもよい。

以上説明したように、本考案の排気ガス還流制御装置は
、発進時以外の加速時には、負圧スイッチがオンして電
磁三方切換弁を作動させることにより負圧タンク内の大
きな負圧を排気還流制御弁の負圧室に作用させて、排気
還流制御弁を大きく開いて排気還流量を多くするもので
あるからＮＯｘの発生を十分に抑制できる。

また、通常の発進時にはスロットルバルブをあまり大き
く開かないから前記負圧スイッチがオンしないことによ
り、負圧タンク内の負圧を用いた大量の排気ガスの還流
を行なわないので、エンジンの息つき、停止などの運転
性の悪化を生じることを防止でき、さらに、前述した加
速時以外にはスロットルバルブの開度に応じた吸入負圧
を排気還流制御弁の負圧室に作用させ、負荷に応じた開
度に前記制御弁を開いて排気ガスを還流させることがで
き、従って運転状態に応じた適正な排気ガス還流量に制
御でき、しかも前記切換弁を車速検知器を用いて制御す
るものに比べて構造が簡単で安価な負圧スイッチによっ
て、発進時の運転性の悪化を防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す構戊説明図、第２図は
作動負圧とスロットルバルブ開度との関係図である。 １・・・・・・エンジン、２・・・・・・排気通路、３
・・・・・・エアクリーナ、４・・・・・・スロットル
バルブ、５・・・・・・吸入管、６・・・・・・排気ガ
ス還流通路、７・・・・・・排気還流制御弁、７ａ・・
・・・・弁体、８・・・・・・ダイヤフラム、９・・・
・・・負圧室、１０・・・・・・スプリング、１１・・
・・・・負圧通路、１２・・・・・・電磁三方切換弁、
１２ ａ・・・・・・弁室、１２ ｂ ，１２ Ｃ・・
・・・・ポート、１３・・・・・・負圧通路、１４・・
・・・・負圧取出口、１５・・・・・・負圧通路、１６
・・・・・・負圧タンク、１７・・・・・・ワンウエイ
バルブ、１８・・・・・・励磁コイル、１９・・・・・
・負圧スイッチ、１９ ａ・・・・・・可動接点、１９
ｂ・・・・・・固定接点、２０・・・・・・電源、２
１・・・・・・ダイヤフラム、２２・・・・・・負圧室
、２３・・・・・・負圧通路、２４・・・・・・負圧取
出口、２５・・・・・・スプリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排気通路と吸入通路を吸入負圧で作動する排気還流制御
   弁を介して連通して排気ガスの一部を吸入系へ還流する
   ように構或し、前記制御弁の負圧室を、電磁三方切換弁
   を介して一方は吸入系のスロットルバルブのアイドリン
   グ開度直上流に開口させ、他方は負圧タンクおよびワン
   ウエイバルブを介して吸入系のスロットルバルブ下流側
   に連通させたものにおいて、前記電磁三方切換弁の励磁
   コイルを負圧スイッチを介して電源に接続し、前記負圧
   スイッチの負圧室をスロットルバルブのアイドリング開
   度上流で所定開度以上では下流になる位置にて吸入系に
   開口させ、前記負圧スイッチが吸入負圧の所定以上の領
   域でオンし、排気還流制御弁の作動負圧が負圧タンクか
   ら供給されるようにしたことを特徴とする内燃機関にお
   ける排気ガス還流制御装置。