JPS6140935Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は機関始動直後のスモークを減じるよ
うにした排気還流（以下EGRという）制御装置
に関する。

肉燃機関から排出されるNOxを低減するため
に、排気の一部を吸気中に還流して燃焼の最高温
度を抑えるEGR装置が知られているが、デイー
ゼル機関は吸気絞り弁がない関係上、吸気系と排
気系の圧力差が少なく、要求される高EGRを確
保するのが難しかつた。そこで、第１図に示すよ
うなEGR装置が提案された（日産自動車サービ
スマニユアル1981.DATSUN.810.DIESEL）。

吸気管８に吸気絞り弁１を設け、この吸気絞り
弁１にリンクを介してサーボダイヤフラム２を連
係する。

そのダイヤフラム室３にバキユームポンプ４か
らの負圧を導く負圧通路５ａ，５ｂの途中に、電
気信号によつて作動して、負圧と大気を選択的に
切換える三方電磁弁６が配置される。

一方排気管７から吸気管８の絞り弁１の下流に
排気を導入するためのEGRチユーブ（管）９
ａ，９ｂの途中にEGR弁１０が配置されてい
る。EGR弁１０のダイヤフラム室１１にバキユ
ームポンプ４からの負圧を導く負圧通路１２ａ，
１２ｂの途中に、電気信号によつて作動し、上記
と同様に負圧と大気を選択的に切換える三方電磁
弁１３が配置されている。

三方電磁弁６及び１３には、図示しない燃料噴
射ポンプのレバー開度センサ１４と機関回転速度
センサ１５の信号を受けて、その信号の大きさに
応じて吸気絞り弁１、EGR弁１０をそれぞれ開
閉すべく調節する制御回路１６の信号が入力され
る。

つまり、低負荷時など吸気絞り弁１を絞ると吸
入負圧が強まり、EGR弁１０の開弁によりEGR
率が増大するし、高負荷時などは吸気絞り弁１を
全開することにより吸入負圧を相対的に低下させ
てEGR率を下げ、また吸気絞り弁１を全開にし
てEGR弁１０を閉じればEGRを停止することが
できる。

ところで、制御回路１６には冷却水温センサ１
７の信号が入力されており、機関が所定の暖機状
態に達していない低温時には、EGRを行なわな
いよう三方電磁弁６及び１３に信号を出力すべく
構成されている。

これは、暖機以前にEGRが行なわれると、燃
焼が正常に進行せず、HCやスモークの排出が増
加したり、安定な運転ができなくなるからであ
る。

ところが、機関始動時には、始動に要する多大
な燃料がクランキング、初爆、完爆の過程で燃焼
したことによつて発生した多量のスモークを含む
排気がEGRチユーブ、排気管、燃焼室に導入さ
れると、煤の堆積、燃料噴射ノズルの詰まり、潤
滑油中への煤の混入等を助長するという問題点を
生じることがあつた。

しかしながら、このような従来のEGR装置に
あつては、機関が暖かい状態においての再始動時
には、始動とともにEGRが行なわれるような構
成となつているため、再始動時に上記問題が発生
しやすいし、また、始動操作を行なつている（ス
タータスイツチを閉じている）期間のみEGRを
停止するもの（実開昭50−64826）もみうけられ
るが、いずれにせよ問題となるのは、完爆した後
に発生する煤であるから、たとえスタータをまわ
している期間のみEGRをカツトしたとしても、
その効果は非常に小さいのである。

そこでこの考案は、機関暖機のいかんにかかわ
らず、始動の過程及び、始動以降の所定の時間は
EGRが行なわれないよう構成することにより、
大量の煤を含む排気が還流されるのを防いで、上
記問題点を解決することを目的としている。

以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明
する。

第２図において、第１図と実質的に同一の部分
は同一の符号を用いて説明する。機関始動から所
定の時間にわたりEGRを停止させるためのタイ
マ回路２２は、計時開始信号としてエンジンキー
スイツチ２０のスタータ端子２１の信号を入力す
る。タイマ回路２２の計時終了信号はリレー２３
を駆動するパワートランジスタ２４のベースに出
力される。リレー２３の端子２３ａ，２３ｄには
それぞれ制御回路１６の三方電磁弁６，１３への
出力信号が入力される。また端子２３ｂ，２３ｅ
はそれぞれ三方電磁弁６，１３の入力端子が接続
されている。リレー２３の端子２３ｃ，２３ｆは
開放端子である。リレー２３は通電状態で端子２
３ａと２３ｃ及び２３ｆを、また非通電状態で端
子２３ａと２３ｂ及び２３ｄと２３ｅを導通す
る。

タイマ回路２２は具体的に例えば第３図のよう
に構成される。RLはスタータ端子２１に接続さ
れた常開リレー、OP１はコンデンサＣと、抵抗
R₄とR₃の間の電位を比較する演算増幅器、Tr₁は
演算増幅器OP₁の出力が飽和電圧に達したときに
導通するトランジスタである。

なお、D₁〜D₃はダイオード、r₁〜r₈は抵抗を示
す。

キースイツチ２０がクランキングのため、スタ
ータ端子２１位置にまわされると、リレーRLが
通電されコンデンサＣの両端が短絡されて、コン
デンサＣは放電する。エンジンが始動すると、ス
タータ端子２１はオフになるので、コンデンサＣ
の両端は開放され、抵抗R₂を経由しての電流で
充電が開始される。演算増幅器OP₁の出力電圧
Vop₁はこの充電に従つて上昇し、ダイオードD₂
の順方向電圧に達した時点で飽和電圧に変化す
る。

これによつて、それまで非導通であつたトラン
ジスタTr₁が導通し、したがつて第４図のように
トランジスタ２４へ入力されるタイマ回路２２の
出力VoutはリレーRLの通電時間に、コンデンサ
Ｃの充電時間Ｔを加えた時間だけ＋Ｖを出力して
トランジスタ２４をオンにするが、それ以降は
Voutはゼロとなり、トランジスタ２４をオフに
する。なお充電時間Ｔは抵抗R₂，R₃，R₄及びコ
ンデンサＣ等の値によつて定められる。

次に、第２図にしたがつて動作を説明する。キ
ースイツチ２０をスタータ端子２１位置に回して
クラツキングを始めると、ただちにタイマ回路２
２の出力がオンとなり、パワートランジスタ２４
を導通状態となつてリレー２３は通電される。従
つて端子２３ａと２３ｃ及び２３ｄと２３ｆが接
続するので、制御回路１６からの信号のいかもに
かかわらず三方電磁弁６，１３には通電されな
い。この状態はクランキング中及び始動後タイマ
回路２２で定められる時間Ｔの間、継続する。よ
つて、この間吸気絞り弁１は全開、EGR弁１０
は全閉のままでEGRが停止状態に保持される。

時間Ｔを経過した後は、タイマ回路２２の出力
はゼロとなるから、リレー２３は非通電状態とな
り、端子２３ａと２３ｂ及び端子２３ｄと２３ｅ
が導通する。よつて以降は制御回路１６本来の制
御にもとづいて三方電磁弁６，１３の通電状態が
決定され、運転状態に応じてのEGRが行なわれ
るようになる。

なお、以上の機能についてはマイクロコンピユ
ータのような集中電子制御回路として構成すれば
タイマ回路がリレー等の付加物を省くことができ
る。この場合、内部クロツクを用いて計時するこ
とも可能であるし、機関が１回転するたびに出す
信号等を積算して計時のかわりに用いることも可
能である。（ただし、始動後の所定の積算回転数
だけEGRが行なわれないような機関を有するこ
とになる。） 以上のように、この考案によれば機関の始動後
暖機のいかんにかかわらず所定時間を経過するま
ではEGRを行なわないようにしたため、機関始
動直後に特に多く排出されるスモーク（煤）を、
吸気系へ還流することがなくなり、吸気管等への
煤の堆積や、燃料噴射ノズルのつまりや、潤滑油
中への煤の混入等を減少できるという効果が得ら
れる。

なお、上記実施例においては、始動を検知する
手段としてスタータスイツチを兼用したために構
成が簡単となるし、タイマ回路はスタータを切つ
た時点から計時が始まるので、始動後の経過時間
が適切に定められるという付帯的効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のEGR装置の概略構成図、第２
図は本考案の実施例を示す概略構成図、第３図は
タイマ回路の回路図、第４図はタイマ回路の動作
説明図である。 １……吸気絞り弁、２……サーボタイマフラ
ム、６，Ｂ……三方電磁弁、７……排気管、８…
…吸気管、１０……EGR弁、１６……制御回
路、２０……キースイツチ、２２……タイマ回
路、２３……リレー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 吸気管と排気管とを短絡する排気還流通路を設
   け、この排気還流通路の途中に排気還流弁を介装
   したデイーゼル機関において、機関の始動状態を
   検出する手段と、始動してから所定の時間が経過
   するまで上記排気還流弁を閉弁保持するタイマ回
   路とを備えたことを特徴とするデイーゼル機関の
   排気還流制御装置。