JPS5993953A - 可変バルブタイミング装置付排気ガス再循環式内燃機関 - Google Patents
可変バルブタイミング装置付排気ガス再循環式内燃機関Info
- Publication number
- JPS5993953A JPS5993953A JP57201872A JP20187282A JPS5993953A JP S5993953 A JPS5993953 A JP S5993953A JP 57201872 A JP57201872 A JP 57201872A JP 20187282 A JP20187282 A JP 20187282A JP S5993953 A JPS5993953 A JP S5993953A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- timing
- egr
- exhaust
- combustion engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
- F02M26/55—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/38—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with two or more EGR valves disposed in parallel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
- F02M26/53—Systems for actuating EGR valves using electric actuators, e.g. solenoids
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- 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】
本発明はオーバラップ？−足に保ったままパルプタイミ
ングの切替を行う排気ガス再循環付内燃機関の排気ガス
浄化技術に関する。
ングの切替を行う排気ガス再循環付内燃機関の排気ガス
浄化技術に関する。
カム軸？クランク軸に対して相対的に位相を変えること
によりパルプタイミングの切替え金行うようにしたもの
がある。この場合１部分負荷時においては全負荷時より
吸気弁のタイミングが進めら″れるように制御される。
によりパルプタイミングの切替え金行うようにしたもの
がある。この場合１部分負荷時においては全負荷時より
吸気弁のタイミングが進めら″れるように制御される。
すると、吸気弁の閉じる時期が下死点に近くなるため、
ピストンの圧縮効率？高く維持することができる。
ピストンの圧縮効率？高く維持することができる。
このようなバルブタイミング切替装置ｌＨｒ吸気弁と排
気弁とでカム軸？共用している、例えば５ＯＨＣ式の機
関に採用すると、部分負荷時に吸気弁のタイミングを進
めると、排気弁のタイミングも同じ様に進むことから、
いわゆる内部ＦｉＧＲ効果が弱くなり、排気ガス中のＮ
Ｏｘ ｉ分排出量が大きくなる問題かめる。
気弁とでカム軸？共用している、例えば５ＯＨＣ式の機
関に採用すると、部分負荷時に吸気弁のタイミングを進
めると、排気弁のタイミングも同じ様に進むことから、
いわゆる内部ＦｉＧＲ効果が弱くなり、排気ガス中のＮ
Ｏｘ ｉ分排出量が大きくなる問題かめる。
かかる従来技術の欠点を解決し、５ＯＨＣのエンジンに
応用した場合の如くオーバラップを一定に保ちながら、
パルプタイミング？切替えるものにおいて、部分負荷時
の有害エミッションの減少を図ることのできる構造を提
供することにある。
応用した場合の如くオーバラップを一定に保ちながら、
パルプタイミング？切替えるものにおいて、部分負荷時
の有害エミッションの減少を図ることのできる構造を提
供することにある。
この目的連取のため本発明にあっては、Ｅ３ＧＦＬ装置
及び上述の様な可変バルブタイミング機構？設けた内燃
機関において、パルプタイミングの切替に同期してＥＧ
Ｒ量を制御し、部分負荷時にｌ１３ＧＲ量會増大するよ
うにしている。
及び上述の様な可変バルブタイミング機構？設けた内燃
機関において、パルプタイミングの切替に同期してＥＧ
Ｒ量を制御し、部分負荷時にｌ１３ＧＲ量會増大するよ
うにしている。
以下図面によって説明すると、第１図において、１０は
シリンダ、１２はビヌトン、１４はコネクチングロッド
、１６はクランク軸、１８はシリンダヘッド、２０は吸
気弁、２２は排気弁、２４゜２６はロッカアーム、２８
はカムシャフト、３０は吸気マニホルド、３２はスロッ
トル弁、３４は排気マニホルドでおる。これらは内燃機
関における周知の構成要素で６ｅ）、本発明の特徴部分
と直接は関連しないから、詳しい連結関係の説明は省略
する。
シリンダ、１２はビヌトン、１４はコネクチングロッド
、１６はクランク軸、１８はシリンダヘッド、２０は吸
気弁、２２は排気弁、２４゜２６はロッカアーム、２８
はカムシャフト、３０は吸気マニホルド、３２はスロッ
トル弁、３４は排気マニホルドでおる。これらは内燃機
関における周知の構成要素で６ｅ）、本発明の特徴部分
と直接は関連しないから、詳しい連結関係の説明は省略
する。
ＥＧＲシステムは、基本的には、排気マニホルド３４と
吸気マニホルド３０とを結ぶＥＧＲ通路３６と、ＥＧＲ
弁３８とより取る◎ＥＧＲＩ弁は・ＥＧＲ絞り４０より
吸気マニホルド３０内に導入される排気ガスの流量を制
御する流量制御弁としての機能を持つ。ＥＧＲＩ弁３８
はダイヤフラム機構４２に連結され、このダイヤフラム
に、負圧パイプ４４を介し、スロットル弁３２の実線の
如き全閉より少し上のＥＧＲポート４６からの負圧が作
用する。周知の変圧弁４８は絞り４０の下流の定圧室４
９の圧力に応動して、その室の圧力が一定となるようＥ
ＧＲパイプ４４への空気ブリードを行う。第２ポート５
２は周知の様にＥＧＲ率の負荷制御を行う。
吸気マニホルド３０とを結ぶＥＧＲ通路３６と、ＥＧＲ
弁３８とより取る◎ＥＧＲＩ弁は・ＥＧＲ絞り４０より
吸気マニホルド３０内に導入される排気ガスの流量を制
御する流量制御弁としての機能を持つ。ＥＧＲＩ弁３８
はダイヤフラム機構４２に連結され、このダイヤフラム
に、負圧パイプ４４を介し、スロットル弁３２の実線の
如き全閉より少し上のＥＧＲポート４６からの負圧が作
用する。周知の変圧弁４８は絞り４０の下流の定圧室４
９の圧力に応動して、その室の圧力が一定となるようＥ
ＧＲパイプ４４への空気ブリードを行う。第２ポート５
２は周知の様にＥＧＲ率の負荷制御を行う。
パルプタイミングを切替る機構は５０でその全体が示さ
れる。この機構は第２図に示す如く、カム軸２８とカム
軸２８止のタイミングプーリ５２（図示しないタイミン
グベルトによってクランク軸１６土のタイミングブーり
に連結される。）との間に設けられる。即ち、カム軸２
８の軸端にインナスリープ５４がボルト５６ 乏島設さ
れる。タイミングプーリ５２０ノ＼ブからはこれと一体
にアウタスリーブ５８がインナスリーブ５４と同芯とな
るように延びる。インナスリープ５４とアウタスリーブ
５８との間には一万は真直ぐ、もう一つは傾斜したスリ
ット６０．６２が形成される。スリット中には、支持体
６４の半径方向軸６］Ｃ担持したベアリング６６．６８
が設けられる。回転そ一タ７０は、タイミングベルトカ
バー７２に取付けられ、出力軸７４は、モータハウジン
グに長手方向自在に案内されたナツト７６ＶＣねじ嵌合
する。ナツト７６上に軸受７８によって支持体６４が設
けられる。モータ７０の回転はナツト７６の直線運動に
変換され、そのためモータの回転方向に応じベアリング
６６．６８は図の左又は右に動く。ベアリング６６．６
８は交差するスリット６０．６２内に位置していること
から、ベアリングの左右の運動によってインナスリープ
６０とアウタスリーブ６２との間には相対回転が生ずる
。
れる。この機構は第２図に示す如く、カム軸２８とカム
軸２８止のタイミングプーリ５２（図示しないタイミン
グベルトによってクランク軸１６土のタイミングブーり
に連結される。）との間に設けられる。即ち、カム軸２
８の軸端にインナスリープ５４がボルト５６ 乏島設さ
れる。タイミングプーリ５２０ノ＼ブからはこれと一体
にアウタスリーブ５８がインナスリーブ５４と同芯とな
るように延びる。インナスリープ５４とアウタスリーブ
５８との間には一万は真直ぐ、もう一つは傾斜したスリ
ット６０．６２が形成される。スリット中には、支持体
６４の半径方向軸６］Ｃ担持したベアリング６６．６８
が設けられる。回転そ一タ７０は、タイミングベルトカ
バー７２に取付けられ、出力軸７４は、モータハウジン
グに長手方向自在に案内されたナツト７６ＶＣねじ嵌合
する。ナツト７６上に軸受７８によって支持体６４が設
けられる。モータ７０の回転はナツト７６の直線運動に
変換され、そのためモータの回転方向に応じベアリング
６６．６８は図の左又は右に動く。ベアリング６６．６
８は交差するスリット６０．６２内に位置していること
から、ベアリングの左右の運動によってインナスリープ
６０とアウタスリーブ６２との間には相対回転が生ずる
。
かかる相対回転によってカム軸２８上のカム山２８′
がロッカアーム２４又は２６と係合するときのクラン
ク角度位置、即ちバルブタイミングが制御される。
がロッカアーム２４又は２６と係合するときのクラン
ク角度位置、即ちバルブタイミングが制御される。
第４図はかかるバルブタイミングの切替を行う制御シス
テム８２ｔブロツクダイヤグラムによって示すもので、
回転数センサ８４、負荷センサ８６、温度センサ８８等
のセンサ群からの信号は制御回路９Ｏｖｃ印加される。
テム８２ｔブロツクダイヤグラムによって示すもので、
回転数センサ８４、負荷センサ８６、温度センサ８８等
のセンサ群からの信号は制御回路９Ｏｖｃ印加される。
制御回路９０はモータ駆動回路９２を介してモータ７０
への駆動信号を出力する。同時に後述のｎＧＲアクテ＾
エータ１０２をバルブタイミングの切替に同期して駆動
する。
への駆動信号を出力する。同時に後述のｎＧＲアクテ＾
エータ１０２をバルブタイミングの切替に同期して駆動
する。
本発明によれば％ＥＧＲ弁３８ｉバイパスする通路９８
が設けられ、開閉弁１００が位置している。開閉弁１０
０はアクチュエータ１０２に連結され、このアクチュエ
ータは制御システム８２からのバルブタイミング切替信
号に同期して駆動されるようになっている。
が設けられ、開閉弁１００が位置している。開閉弁１０
０はアクチュエータ１０２に連結され、このアクチュエ
ータは制御システム８２からのバルブタイミング切替信
号に同期して駆動されるようになっている。
以下本発明の詳細な説明すると、制御回路９０は回転数
センサ８４．負荷センサ８６．温度セン＋ｊ８８からの
信号によりエンジン運転条件を判断し、バルブタイミン
グを遅れ側とするか進め側とするか決定する。遅れ側と
判断すればモータ駆動回路は、モータ７０會例えば正転
するよう駆動する。このときのパルプタイミング線図は
第５図（ａ）の通りであり、吸気弁２０は上死点手前の
角度α１のとき開き始め下死点前方のα２の角度で閉じ
。
センサ８４．負荷センサ８６．温度セン＋ｊ８８からの
信号によりエンジン運転条件を判断し、バルブタイミン
グを遅れ側とするか進め側とするか決定する。遅れ側と
判断すればモータ駆動回路は、モータ７０會例えば正転
するよう駆動する。このときのパルプタイミング線図は
第５図（ａ）の通りであり、吸気弁２０は上死点手前の
角度α１のとき開き始め下死点前方のα２の角度で閉じ
。
−刀排気弁２２は下死点手前の角度β１で開き始め上死
点前方のβ２の一度で閉じる。バルブタイミングがこの
進み側にるるときはＥＧａアクチーエータ１０２は作動
され開閉弁１００／Ｉｉ全閉位置をとり、バイパス通路
９８を排気ガスが通らず、ＥＧＦＬ素けＥＧａ弁３８に
より定まる正規な値となめ。このとき、排気弁２２の閉
じ終りはβ２の様に上死点のかなり前号であるから、上
死点後吸入行程に入ってもまだ排気パルプが開いたまま
で一度排出したガスを吸入するという６内部ＥＧＲ効果
”が生じ、ＥＧＲシステムによるＥＧａと相まって、Ｎ
Ｏｘの排出を効果的に押えることができる。
点前方のβ２の一度で閉じる。バルブタイミングがこの
進み側にるるときはＥＧａアクチーエータ１０２は作動
され開閉弁１００／Ｉｉ全閉位置をとり、バイパス通路
９８を排気ガスが通らず、ＥＧＦＬ素けＥＧａ弁３８に
より定まる正規な値となめ。このとき、排気弁２２の閉
じ終りはβ２の様に上死点のかなり前号であるから、上
死点後吸入行程に入ってもまだ排気パルプが開いたまま
で一度排出したガスを吸入するという６内部ＥＧＲ効果
”が生じ、ＥＧＲシステムによるＥＧａと相まって、Ｎ
Ｏｘの排出を効果的に押えることができる。
エンジン部分負荷時におっては、制御−回路９０はパル
プタイミングを進め側にすべきと判断し、このときモー
タ駆動回路９２はモータ７０を逆転させる。その結果バ
ルブタイミング線図Ｆｉｍ５図（ｂ）の通りとなり、吸
気弁２０はα１′の角度で開き始め α２′で閉じ、排
気弁２２はβ１′の角度で開き始めβ２′で閉じること
となる。パルプタイミングが進められることにより圧縮
開始時期がα２１の如くより不死点に近くなり有効圧縮
率が高くなり、部分負荷時の燃費が良くなる。このよう
にパルプタイミングが進められると、オーバラップが一
定であることから排気バルブの開き終りはβ２′の如く
上死点に近づく。そのため上死点後、吸気行程に入って
も未だ排気バルブが開いたままで一度排出した排気ガス
を吸入するという働きに基づく内部ＥＧＲ効果は弱くな
る。これを防止するため、本発明ではパルプタイミング
の、進め側への切替に同期してＥＧＲアクチーエータ１
０２への信号はＬｏｗとなり、開閉弁１００は開となる
。その結果、バイパス通路９８勿介して排気ガスが流れ
ることができ、相対的にＥ Ｇ Ｒ量ケ増加させる。
プタイミングを進め側にすべきと判断し、このときモー
タ駆動回路９２はモータ７０を逆転させる。その結果バ
ルブタイミング線図Ｆｉｍ５図（ｂ）の通りとなり、吸
気弁２０はα１′の角度で開き始め α２′で閉じ、排
気弁２２はβ１′の角度で開き始めβ２′で閉じること
となる。パルプタイミングが進められることにより圧縮
開始時期がα２１の如くより不死点に近くなり有効圧縮
率が高くなり、部分負荷時の燃費が良くなる。このよう
にパルプタイミングが進められると、オーバラップが一
定であることから排気バルブの開き終りはβ２′の如く
上死点に近づく。そのため上死点後、吸気行程に入って
も未だ排気バルブが開いたままで一度排出した排気ガス
を吸入するという働きに基づく内部ＥＧＲ効果は弱くな
る。これを防止するため、本発明ではパルプタイミング
の、進め側への切替に同期してＥＧＲアクチーエータ１
０２への信号はＬｏｗとなり、開閉弁１００は開となる
。その結果、バイパス通路９８勿介して排気ガスが流れ
ることができ、相対的にＥ Ｇ Ｒ量ケ増加させる。
このような外部からＥＧＦＬ量の増加によって％たとえ
パルプタイミングの切替に基づいて内部ＥＧＲが減って
も、ＮＯｘ ＦＭ分の排出を十分弁えることができる。
パルプタイミングの切替に基づいて内部ＥＧＲが減って
も、ＮＯｘ ＦＭ分の排出を十分弁えることができる。
第１図は本発明の全体構成図
第２図はパルプタイミング切替機構の縦断面図第３図は
第２図の■方向矢視図 第４図は制御系のブロック図 第５図はパルプタイミング線図 ２０・・・・・・吸気弁 ２２・・・・・・排気弁 ２６・・・・・・ＥＧＲ通路 ３８・・・・・・ＥＧａ弁 ５０・・・・・・パルプタイミング制御装置９８・・・
・・・バイパス通路 １００・・・・・・開閉弁 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士 西 舘 和 之 弁理士 中 山 恭 介 弁理士 山 口 昭 之 ３ 第４図 第５図 （Ｑ） （ｂ）
第２図の■方向矢視図 第４図は制御系のブロック図 第５図はパルプタイミング線図 ２０・・・・・・吸気弁 ２２・・・・・・排気弁 ２６・・・・・・ＥＧＲ通路 ３８・・・・・・ＥＧａ弁 ５０・・・・・・パルプタイミング制御装置９８・・・
・・・バイパス通路 １００・・・・・・開閉弁 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士 西 舘 和 之 弁理士 中 山 恭 介 弁理士 山 口 昭 之 ３ 第４図 第５図 （Ｑ） （ｂ）
Claims (1)
- オーバラップを一定に保ったままバルブタイミングの変
更全行う排気ガス再循環付内燃機関において、排気ガス
再循環制御弁をバイパスする通路ヲ設け、該バイパス通
路にパルプタイミングの切替に同期して開閉する開閉弁
を設けたこと’ｔ％徴とする内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57201872A JPS5993953A (ja) | 1982-11-19 | 1982-11-19 | 可変バルブタイミング装置付排気ガス再循環式内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57201872A JPS5993953A (ja) | 1982-11-19 | 1982-11-19 | 可変バルブタイミング装置付排気ガス再循環式内燃機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5993953A true JPS5993953A (ja) | 1984-05-30 |
Family
ID=16448270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57201872A Pending JPS5993953A (ja) | 1982-11-19 | 1982-11-19 | 可変バルブタイミング装置付排気ガス再循環式内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5993953A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5203830A (en) * | 1992-06-01 | 1993-04-20 | Caterpillar Inc. | Method and apparatus to reduce engine combustion noise utilizing unit valve actuation |
| EP0670417A3 (en) * | 1991-08-27 | 1995-10-25 | Mazda Motor | Spark ignition piston engine. |
| EP1429007A3 (de) * | 2002-12-06 | 2005-01-26 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Einstellen einer Abgasrückführrate |
-
1982
- 1982-11-19 JP JP57201872A patent/JPS5993953A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0670417A3 (en) * | 1991-08-27 | 1995-10-25 | Mazda Motor | Spark ignition piston engine. |
| US5203830A (en) * | 1992-06-01 | 1993-04-20 | Caterpillar Inc. | Method and apparatus to reduce engine combustion noise utilizing unit valve actuation |
| EP1429007A3 (de) * | 2002-12-06 | 2005-01-26 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Einstellen einer Abgasrückführrate |
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