JPS6034765Y2 - エンジンの排気ガス再循環制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はエンジンの排気ガス排気ガス再循環（ＥＧＲ）
制御装置に係る。

自動車用エンジンの排気ガス浄化対策の一つとして、排
気ガス中に含まれているＮＯｘを低減するために、排気
ガスの一部を吸気系へ再循環させる、謂ゆる排気ガス再
循環（ＥＧＲ）システムが従来から知られている。

排気ガスの再循還を行うと、排気ガス中に於るＮＯｘ濃
度は低減するが、しかし同時にエンジン出力の低下や燃
費の悪化などを招き、又燃焼が不安定になり、運転性が
悪化する。

そのためＥＧＲは必要なエンジン出力や運転性を確保す
るために最小必要限の範囲内にて行うことが好ましく、
従来一般の排気ガス再循環制御装置はスロットルバルブ
の開度が小さくエンジンがアイ不リング運転やスロー運
転状態にあるとき及びスロットルバルブの開度が大きく
開かれた高負荷運転時にはＥＧＲを行わず、その中間の
負荷運転時にのみＥＧＲを行うようになっている。

高速高負荷運転時にＥＧＲを停止すべきスロットルバル
ブ開度はＮＯｘ排出濃度と運転性との二つの観点から定
めなければならず、その最高値は車両のトランスミッシ
ョンのシフト位置、車速、エンジン回転数等によって変
化する。

一般に第１速、第２速、第３速等の低、中速シフト位置
では加速運転が比較的多く行われるので、このときには
ＮＯｘ排出濃度の観点からＥＧＲはスロットルバルブが
比較的大きいところまで行われる必要があり、これに対
し主として定常走行に用いる第４速等の高速シフト位置
ではＮＯｘ排出濃度も加速時に比べてさほど高くならず
、又良好な運転性を得るために許される限りＥＧＲはス
ロットルバルブが小さいところにて停止されることが好
ましい。

又エンジン冷間時はエンジン温間時に比べてＮＯｘ排出
濃度が低く、又加速性能も悪いので、運転性の悪化を回
避するためにＥＧＲは許される限りスロットルバルブが
小さいところにて停止されることが好ましく、これに対
しエンジン温間時にはＮＯｘ排出濃度がエンジン冷間時
に比べて増大し、又加速性能も向上するので、このとき
にはＥＧＲはスロットルバルブ開度が比較的大きいとこ
ろまで行われることが好ましい。

本考案は上述した如き事情に鑑み、高負荷運転時に於る
ＥＧＲ停止域をトランスミッションのシフト位置やエン
ジン温度等のＥＧＲの高負荷運転時の停止領域の好まし
い境界設定に影響する任意に選択された自動車の運転状
態に応じて適切に可変制御することを可能にすべくスロ
ットルバルブの開度に対応するＥＧＲ停止域を可変に設
定することのできるエンジンの排気ガス再循環制御装置
を提供することを目的としている。

かかる目的は、本発明によれば、排気ガス環流通路の途
中に設けられそのダイヤプラム室に作用する負圧が所定
値以上のとき開弁する排気ガス再循環制御弁と、全閉位
置にあるスロットルバルブの上流側に位置しスロットル
バルブが所定の第一の開度以上開かれたときその下流側
に位置する第一の吸気管負圧取出しポートと、前記第一
の吸気管負圧取出しポートを前記排気ガス再循環制御弁
の前記ダイヤプラム室に接続する第一の負圧通路と、前
記第一の負圧通路に接続されそのダイヤプラム室に所定
値以上の負圧が導入されているとき前記第一の負圧通路
を大気中へ開放する負圧制御弁と、前記第一の吸気管負
圧取出しポートより吸気管の上流側に位置しスロットル
バルブが前記第一の開度より大きい第二の開度以上開か
れたときその下流側に位置する第二の吸気管負圧取出し
ポートと、前記第二の吸気管負圧取出しポートより吸気
管の上流側に位置しスロットルバルブが前記第二の開度
より大きい第三の開度以上開かれたときその下流側に位
置する第三の吸気管負圧取出しポートと、前記第二の吸
気管負圧取出しポートを前記負圧制御弁の前記ダイヤプ
ラム室に接続する第二の負圧通路と、前記第三の吸気管
負圧取出しポートを前記負圧制御弁の前記ダイヤフラム
室に接続する第三の負圧通路と、前記負圧制御弁の前記
ダイヤプラム室が実質的に前記第二の吸気管負圧取出し
ポートから取出された吸気管負圧を供給される作動状態
と前記負圧制御弁の前記ダイヤプラム室が実質的に前記
第三の吸気管負圧取出しポートから取出された吸気管負
圧を供給される作動状態との間に前記第二及び第三の負
圧通路の作動状態を切換える弁装置とを有するエンジン
の排気ガス再循環制御装置によって遠戚される。

以下に添布の図を用いて本考案を実施例について詳細に
説明する。

添布の第１図は本考案による排気ガス再循環制御装置の
一つの実施例を示す概略縦断面図である。

図に於て、１はエンジンであり、図はその吸、排気部に
接続する部分のみを破断して示している。

エンジン１には気化器２と吸気マニホールド３とを含む
吸気系装置と排気マニホールド５とが接続されており、
前記吸気マニホールド３と前記排気マニホールド５との
間にはＭＦ％マニホールド５を流れる排気ガスの一部を
吸気マニホールド３内へ再循環させる排気ガス還流通路
６と該通路を開閉制御する排気ガス再循環制御弁７とか
らなる排気ガス再循環システムが組込まれている。

前記排気ガス再循環制御弁７は前記排気ガス還流通路６
の途中に形成された弁ポート８を開閉する弁要素９と該
弁要素９を駆動するダイヤフラム装置１０とを含んでお
り、そのダイヤプラム室１１に所定値以上の負圧が作用
していないときにはそのダイヤフラム１２は圧縮コイル
ばね１３の作用により図にて下方に押圧され、弁ロッド
１４を介して前記弁要素９を前記弁ポート８に押付け、
前記排気ガス還流通路６を遮断し、これに対し前記ダイ
ヤフラム室１１に所定値以上の負圧が作用したときには
前記ダイヤフラム１２は前記圧縮コイルばね１３の作用
に抗して図にて上方へ駆動され、前記弁要素９を前記弁
ポート８より引離して前記再循環排気ガス通路６を開く
ようになっている。

前記気化器２には、全閉位置にあるスロットルバルブ１
５の上流側に位置しスロットルバルブが所定の開度以上
開かれたときそれの下流側に位置する第一の吸気管負圧
取出しポート１６が設けられており、この第一の吸気管
負圧取出しポート１６は負圧通路１７を経て前記排気ガ
ス再循環制御弁７の前記ダイヤプラム室１１に接続され
ている。

前記負圧通路１７はその途中にて負圧制御弁１８により
選択的に大気中へ開放されるようになっている。

負圧制御弁１８は弁要素２０を担持したダイヤフラム１
９を含んでおり、ダイヤプラム室２１内に所定値以上の
負圧が作用していないときはそのダイヤフラム１９は圧
縮コイルばね２２の作用により図にて下方に押圧され、
前記弁要素２０を弁ポート２３に押付け、前記弁ポート
２３を大気開放ポート２４より遮断し、これに対し前記
ダイヤプラム室２１内に所定値以上の負圧が作用したと
きには前記ダイヤフラム１９は前記圧縮コイルばね２２
の作用に抗して図にて上方へ駆動され、前記弁要素２０
を前記弁ポート２３より引離して前記弁ポート２３を前
記大気開放ポート２４に接続するようになっている。

前記ダイヤフラム室２１は電磁切換弁２５により導管２
６又は２７を経て前記気化器２に形成された第二又は第
三の吸気管負圧取出しポート２８．２９のいずれか一方
に選択的に接続されるようになっている。

前記第二の吸気管負圧取出しポート２８は、図示する如
く、前記第一の吸気管負圧取出しポート１６より所定量
上流側に設けられており、又前記第三の吸気管負圧取出
しポート２９は前記第二の吸気管負圧取出しポート２８
より更に所定量上流側に設けられている。

前記電磁切換弁２５は、この実施例の場合、トランスミ
ッションのシフト位置センサ３０が出力する信号によっ
て制御され、例えばシフト位置が第１速、第２速、第３
速の低、中速シフト位置であるときは、前記ダイヤフラ
ム室２１を前記第三の吸気管負圧取出しポート２９に接
続し、これに対しシフト位置が第４速等の高速シフト位
置であれば、前記ダイヤプラム室２１を前記第二の吸気
管負圧取出しポート２８に接続するようになっている。

又、前記負圧通路１７の途中には、該通路が前記負圧制
御弁１８によって大気中へ開放されているとき、該通路
を経てエンジン吸気系内に不必要な空気が流入すること
を抑制するための絞り要素３１が設けられている。

以上の如く構成された排気ガス再循環制御装置は次の如
く作動する。

スロットルバルブ１５が第一の吸気管負圧取出しポート
１６を越えて開かれていないときは、即ちアイドリング
運転時などは前記第一の吸気管負圧取出しポート１６に
は実質的な吸気管負圧が作用せず、実質的に大気圧が現
われており、従って排気ガス再循環制御弁７は閉弁した
状態にあり、排気ガスの再循環は停止された状態にある
。

スロットルバルブ１５が前記第一の吸気管負圧取出しポ
ート１６を越えて開かれると、その第一の吸気管負圧取
出しポート１６に実質的な吸気管負圧が現われるが、こ
のときにはまだ第二及び第三の吸気管負圧取出しポート
２８．２９には大気圧が現われていて負圧制御弁１８が
閉弁しているので、前記第一の吸気管負圧取出しポート
１６に現われた吸気管負圧は負圧通路１７を経て排気ガ
ス再循環制御弁７のダイヤフラム室１１に導入される。

これによりダイヤプラム室内に所定値以上の負圧が作用
するようになり、排気ガス再循環制御弁７は開弁じ、排
気ガスの再循環が行われるようになる。

このとき、トランスミッションのシフト位置が第１速、
第２速、第３速の低、中速シフ位置であれば、負圧切換
弁１８のダイヤフラム室２１は電磁切換弁２５によって
第三の吸気管負圧取出しポート２９に接続されているの
で、スロットルバルブ１５の開度が大きくなって第二の
吸気管負圧取出しポート２８に実質的な吸気管負圧が作
用するようになっても上述した如き態様にてＥＧＲが引
続き行われ、前記スロットルバルブ１５の開度が更に大
きくなって第三の吸気管負圧取出しポート２９に所定値
以上の吸気管負圧が作用するようになると、前記負圧制
御弁１８が開弁し、負圧通路１７が大気中へ開放される
ことにより排気ガス再循環制御弁７のダイヤフラム室１
１が大気中へ開放され、ＥＧＲが停止される。

従ってこのときにはＥＧＲは第２図にて符号ＡとＢで示
す広い運転域にて行われる。

トランスミッションのシフト位置が第４速等高速シフト
位置であれば、前記負圧切換弁１８のダイヤフラム室２
１は電磁切換弁２５によって第二の吸気管負圧取出しポ
ート２８に接続されているので、スロットルバルブ１５
の開度が大きくなって前記第二の吸気管負圧取出しポー
ト２８に所定値以上の負圧が作用するようになると、前
記負圧切換弁１８が開弁し、ＥＧＲが停止される。

従ってこのときにはＥＧＲは第２図にて符号Ａで示す運
転域のみ行われる。

第３図は本考案によるエンジンの排気ガス再循環制御装
置の他の一つの実施例を示す概略縦断面図である。

尚第３図に於て第１図に対応する部分は第１図に付した
符号と同一の符号により示されている。

かかる実施例の場合は、負圧制御弁１８のダイヤフラム
室２１と第二の吸気管負圧取出しポート２８とを接続す
る導管２６の途中に電磁開閉弁３２が設けられている。

この電磁開閉弁３２は車両のトランスミッションのシフ
ト位置センサ３０が出力する信号により制御され、例え
ばシフト位置が低、中速シフト位置のときには閉弁して
前記導管２６を遮断し、これに対し高速シフト位置のと
きには開弁して前記導管２６を連通ずるようになってい
る。

又、第三の吸気管負圧取出しポート２９は導管２７を経
て前記ダイヤプラム室２１に常に連通状態にて接続され
ており、前記導管２７の途中には絞り要素３３が設けら
れている。

かかる実施例に於てもトランスミッションのシフト位置
が低、中速シフト位置であれば、電磁開閉弁３２が閉じ
ているので、第三の吸気管負圧取出しポート２９に所定
値以上の負圧が作用する開度にまでスロットルバルブ１
５が開かれるまでＥＧＲが行われる。

又トランスミッションのシフト位置が高速シフト位置で
あれば、電磁開閉弁３２が開いているので、第二の吸気
管負圧取出しポート２８に所定値以上の負圧が作用する
開度にまでスロットルバルブ１５が開かれるとＥＧＲが
停止される。

尚、上述した実施例に於ては、ＥＧＲの停止時期をトラ
ンスミッションのシフト位置に関連して制御したが、本
考案はこれに限られるものではなく、前記電磁切換弁２
５や電磁開閉弁３２が車速センサやエンジン温度センサ
の出力信号に応じて制御されるよう構成されていれば、
ＥＧＲのカット時期を車速やエンジン温度に関連して制
御することが可能である。

以上に於ては本考案を特定の実施例について詳細に説明
したが、本考案はこれに限られるものではなく、本考案
の範囲内にて種々の実施例が可能であることは当業者に
とって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるエンジンの排気ガス再循環制御装
置の一つの実施例を示す概略縦断面図、第２図は排気ガ
ス再循環が行われる運転域を示すグラフ、第３図は本考
案によるエンジンの排気ガス再循環制御装置の他の一つ
の実施例を示す縦断面図である。 １・・・・・・エンジン、２・・・・・・気化器、３・
・・・・・吸気マニホールド、４・・・・・・吸気系装
置、５・・・・・・排気マニホールド、６・・・・・・
排気ガス還流通路、７・・・・・・排気ガス再循環制御
弁、訃・・・・・弁ポート、９・・・・・・弁要素、１
０・・・・・・ダイヤフラム装置、１１・・・・・・ダ
イヤフラム室、１２・・・・・・ダイヤフラム、１３・
・・・・・圧縮コイルばね、１４・・・・・・弁ロッド
、１５・・・・・・スロットルバルブ、１６・・・・・
・第一の吸気管負圧取出しポート、１７・・・・・・負
圧通路、１８・・・・・・負圧制御弁、１９・・・・・
・ダイヤフラム、２０・・・・・・弁要素、２１・・・
・・・ダイヤフラム室、２２・・・・・・圧縮コイルば
ね、２３・・・・・・弁ポート、２４・・・・・・大気
開放ポート、２５・・・・・・電磁切換弁、２６，２７
・・・・・・導管、２８・・・・・・第二の吸気管負圧
取出しポート、２９・・・・・・第三の吸気管負圧取出
しポート、３０・・・・・・トランスミッションのシフ
ト位置センサ、３１・・・・・・絞す要素、３２・・・
・・・電磁開閉弁 ３３・・・・・・絞り要素。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排気ガス還流通路６の途中に設けられそのダイヤフラム
   室１１に作用する負圧が所定値以上のとき開弁する排気
   ガス再循環制御弁７と、全閉位置にあるスロットルバル
   ブ１５の上流側に位置しスロットルバルブが所定の第一
   の開度以上開かれたときその下流側に位置する第一の吸
   気管負圧取出しポート１６と、前記第一の吸気管負圧取
   出しポートを前記排気ガス再循環制御弁の前記ダイヤプ
   ラム室に接続する第一の負圧通路１７と、前記第一の負
   圧通路に接続されそのダイヤフラム室２１に所定値以上
   の負圧が導入されているとき前記第一の負圧通路を大気
   中へ開放する負圧制御弁１８と、前記第一の吸気管負圧
   取出しポートより吸気管の上流側に位置しスロットルバ
   ルブが前記第一の開度より大きい第二の開度以上開かれ
   たときその下流側に位置する第二の吸気管負圧取出しポ
   ート２８と、前記第二の吸気管負圧取出しポートより吸
   気管の上流側に位置しスロットルバルブが前記第二の開
   度より大きい第三の開度以上開かれたときその下流側に
   位置する第三の吸気管負圧取出しポート２９と、前記第
   二の吸気管負圧取出しポートを前記負圧制御弁の前記ダ
   イヤプラム室２１に接続する第二の負圧通路２６と、前
   記第三の吸気管負圧取出しポートを前記負圧制御弁のダ
   イヤフラム室２１に接続する第三の負圧通路２７と、前
   記負圧制御弁の前記ダイヤプラム室が実質的に前記第二
   の吸気管負圧取出しポートから取出された吸気管負圧を
   供給される作動状態と前記負圧制御弁の前記ダイヤフラ
   ム室が実質的に前記第三の吸気管負圧取出しポートから
   取出された吸気管負圧を供給される作動状態との間に前
   記第二及び第三の負圧通路の作動状態を切換える弁装置
   ２５゜３２とを有するエンジンの排気ガス再循環制御装
   置。