JPS6158659B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、低負荷用気化器を備えた低負荷用吸
気通路および高負荷用気化器を備えた高負荷用吸
気通路を各々独立して燃焼室に開口してなるエン
ジンにおいて、エンジンから放出される排気ガス
の一部を吸気系に還流させて窒素酸化物NOxの
発生を抑制するようにしたエンジンの排気ガス還
流装置に関するものである。

従来より、エンジンの燃焼室に対し、低負荷用
および高負荷用の２つの吸気通路を各々独立して
開口したエンジンの吸気装置、所謂複式吸気装置
は一般によく知られている。この複式吸気装置
は、アイドル運転を含む低・中負荷時には小径の
低負荷用吸気通路のみを使用して混合気の流速を
速め、燃料の気化、霧化を促進するとともに、高
負荷時には高負荷用吸気通路からも混合気を供給
し、出力の向上を図るようにしたものである。

上記複式吸気装置を備えたエンジンは、従来の
単一の吸気通路からなる吸気装置を備えたものと
比べ、低負荷時の燃料の気化、霧化の促進、ある
いはダイレクシヨナルポート（シリンダに対し接
線方向から吸気を流入させ、シリンダ内でスワー
ルを発生させるようにした吸気ポート）等の組合
せによる燃焼室内でのスワールの強化によつて燃
焼効率を向上できる等の種々の利点を有してい
る。

而して、本発明は、上記複式吸気装置を備えた
エンジンにおいて、低負荷用吸気通路の吸気負圧
と高負荷用吸気通路の吸気負圧との差圧特性を利
用して、エンジンの運転状態に応じた排気ガス還
流量の制御を行い、排気ガス中に含まれる窒素酸
化物NOxを効果的に低減し得るようにしたエン
ジンの排気ガス還流装置を提供するものである。

すなわち、上記複式吸気装置を備えたエンジン
においては、低負荷用吸気通路を従来に比較して
その通路面積を絞つて吸気の流速を上げるように
小径に形成しているので、第２図に示すように、
低負荷用気化器のみの使用領域を考えると、低負
荷用気化器絞弁より下流の、すなわを該絞弁の少
なくとも所定開度以下を除く全作動状態において
常に下流となり、かつ該絞弁近傍の低負荷用吸気
通路の吸気負圧はエンジン回転数の増大に伴う吸
気流速の増大によつて増大するが、低負荷用気化
器絞弁近傍側（第１図のα位置）における吸気負
圧Ｐαと燃焼室近傍側（第１図のβ位置）におけ
る吸気負圧Ｐβとを比較すると、通路抵抗の影響
でＰβはＰαより低い圧力値を示すことになる。
そして、エンジン回転数が低い領域ではＰαとＰ
βとの差圧は比較的小さく、エンジン回転数が高
まるにつれ通路抵抗の影響が大きくなるため、Ｐ
αとＰβとの差圧も大きくなる。この際、高負荷
用気化器絞弁下流の高負荷用吸気通路内（第１図
のγ位置）は高負荷用気化器絞弁が全閉状態で気
体の流れがないため、この通路内の吸気負圧Ｐγ
はＰβと等しいので、ＰαとＰγとにも差圧が生
じ、その差圧はエンジン回転数の増大に伴つて大
きくなる。そして、高負荷用吸気通路を併用すべ
く高負荷用気化器絞弁が開動されると、その開動
による通路面積の拡大に伴つて低負荷用吸気通路
内の吸気流速は減少する傾向となり、吸気負圧Ｐ
αは減少し続けるとともに、高負荷用吸気通路内
を混合気が流れるため、吸気負圧ＰαとＰγとの
差圧も減少する。よつて、低負荷用気化器の単独
使用領域においては低負荷用吸気通路の吸気負圧
Ｐαと高負荷用吸気通路の吸気負圧Ｐγとに差圧
が生じ、しかもこの差圧は第２図に示す如く負荷
（低負荷用吸気通路の吸気負圧に対応する）にあ
まり影響を受けず、エンジン回転数によつてほぼ
一定の傾向となる特性を示す。そこで、本発明は
かかる差圧特性すなわち、低負荷用気化器のみの
使用領域における差圧がエンジン回転数によつて
ほぼ一定であるために低負荷用気化器のみの使用
領域におけるエンジン回転数に対応しているとい
う特性を利用し、低負荷用気化器絞弁の少なくと
も所定開度以下を除く全作動状態において、該絞
弁より常に下流でかつ該絞弁近傍の低負荷用吸気
通路の吸気負圧と高負荷用気化器絞弁の全作動状
態において、該絞弁より常に下流となる高負荷用
吸気通路の吸気負圧との圧力差を検出する検出装
置を設け、この検出装置の信号により排気ガス還
流通路に介設した弁装置を開閉制御し、上記圧力
差が設定値より小さい場合、換言すれば低負荷用
気化器のみの使用領域におけるエンジン回転数が
設定値より小さい場合には上記弁装置の閉作動に
より排気ガスの還流を停止する一方、上記圧力差
が設定値より大きい場合、換言すれば低負荷用気
化器のみの使用領域におけるエンジン回転数が設
定値より大きい場合には上記弁装置の開作動によ
り排気ガスの還流を行うようにしたものである。

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。

第１図は本発明の基本的な実施例（第１実施
例）を示し、第１図において、１はエアクリー
ナ、Ｃはエアクリーナ１に接続された気化器、２
は気化器Ｃに接続された吸気マニホールド、３は
シリンダヘツド４に形成された吸気ポートであつ
て、その上流側は吸気マニホールド２と接続さ
れ、下流側は吸気孔５を介してシリンダ本体６と
シリンダヘツド４とによつて形成された燃焼室７
に開口している。上記吸気マニホールド２および
吸気ポート３は、吸気マニホールド２内に形成さ
れた隔壁８およびこの隔壁８の下流側端部と一致
して接続されシリンダヘツド４と一体に形成され
た分離壁９によつて２分割されて、小径の低負荷
用吸気通路１０および大径の高負荷用吸気通路１
１が画成され、各々独立して燃焼室７に連通して
いる。この低負荷用吸気通路１０には上流から順
に、低負荷用気化器チヨーク弁１２、低負荷用気
化器ベンチユリ１３および低負荷用気化器絞弁１
４を配設した低負荷用気化器C₁が具備される一
方、高負荷用吸気通路１１には上流から順に高負
荷用気化器ベンチユリ１５および上記低負荷用気
化器絞弁１４が高開度好ましくは全開され、しか
も上記低負荷用気化器ベンチユリ１３における負
圧が設定値以上になつた際に開き始める高負荷用
気化器絞弁１６を配設した高負荷用気化器C₂が
具備され、以上によつて複式吸気装置が構成され
ている。１７は燃焼室７に開口する吸気孔５を所
定のタイミングで開閉する吸気弁、１８は吸気孔
５に装着された弁座、１９はシリンダ本体６内に
内装されたピストンである。

２０はエンジンから放出される排気ガスの一部
を吸気系に還流する排気ガス還流通路であつて、
その一端は排気系（図示せず）に接続されている
とともに他端は低負荷用吸気通路１０の低負荷用
気化器絞弁１４下流に開口している。この排気ガ
ス還流通路２０の途中には、排気ガス還流通路２
０を開閉制御する弁装置２１が介設され、この弁
装置２１は排気ガス還流通路２０内に内装された
弁体２１ａでもつて構成されている。

一方、２２は低負荷用吸気通路１０の低負荷用
気化器絞弁１４下流側近傍に開口する低負荷用負
圧導入路、２３は高負荷用吸気通路１１の高負荷
用気化器絞弁１６下流側近傍に開口する高負荷用
負圧導入路、２４は低負荷用吸気通路１０の吸気
負圧Ｐαと高負荷用吸気通路１１の吸気負圧Ｐγ
との圧力差を検出する検出装置を構成し上記圧力
差を検出して上記弁体２１ａを開閉制御するダイ
ヤフラム装置であつて、このダイヤフラム装置２
４はダイヤフラム２４ａによつて分割された低負
荷用負圧室２４ｂおよび高負荷用負圧室２４ｃを
有し、低負荷用負圧室２４ｂには上記低負荷用負
圧導入路２２が、高負荷用負圧室２４ｃには上記
高負荷用負圧導入路２３がそれぞれ連続され、上
記ダイヤフラム２４ａはロツド２４ｄを介して上
記弁体２１ａを支持し、上記高負荷用負圧室２４
ｃにはスプリング２４ｅが縮装されており、上記
両負圧室２４ｂ，２４ｃの圧力差が設定値より小
さい場合にはスプリング２４ｅのばね力によつて
弁体２１ａを閉作動させる一方、上記両負圧室２
４ｂ，２４ｃの圧力差が設定値より大きい場合に
は上記スプリング２４ｅのばね力に抗してダイヤ
フラム２４ａが偏倚し、このダイヤフラム２４ａ
の偏倚によつて上記弁体２１ａを開作動させるよ
うに構成されている。

尚、２５は高負荷用負圧導入路２３の途中に介
設された三方弁であつて、例えばエンジンの冷却
水温が設定値以上の時（排気ガスの還流が必要と
される時）はダイヤフラム装置２４の高負荷用負
圧室２４ｃと高負荷用吸気通路１１との連通せし
めるようにする一方、例えばエンジンの冷却水温
が設定値より低い時（排気ガスの還流が不要とさ
れる時）には上記高負荷用負圧室２４ｃに大気を
導入せしめてダイヤフラム装置２４を非作動状態
とするものである。また、２６は高負荷用負圧導
入路２３の途中に介設されたオリフイスであつ
て、加速時、高負荷用気化器絞弁１６の開動によ
り高負荷用吸気通路１１の高負荷用気化器絞弁１
６下流における吸気負圧Ｐγが急激に減少しても
ダイヤフラム装置２４の高負荷用負圧室２４ｃの
負圧が急激に減少するのを防ぐものである。

次に、その作動について説明すれば、低負荷用
吸気通路１０の低負荷用気化器絞弁１４下流にお
ける吸気負圧Ｐαおよび高負荷用吸気通路１１の
高負荷用気化器絞弁１６下流における吸気負圧Ｐ
γはそれぞれ低負荷用および高負荷用負圧導入路
２２，２３を介してダイヤフラム装置２４の低負
荷用および高負荷用負圧室２４ｂ，２４ｃに導入
され、上記ＰαとＰγとの圧力差を上記ダイヤフ
ラム装置２４が検出して作動するが、この作動信
号は、上述の如く複式吸気装置において低負荷用
気化器C₁のみの使用領域における上記差圧がエ
ンジン回転数によつてほぼ一定である（第２図参
照）ため、低負荷用気化器C₁のみの使用領域に
おけるエンジン回転数に対応し、回転数信号とほ
ぼ等価になる。したがつて、アイドリング時のよ
うな上記ＰαとＰγとの差圧が設定値より小さい
場合、換言すればエンジン回転数が設定値より小
さい場合にはダイヤフラム装置２４によつて弁装
置２１（即ち弁体２１ａ）は閉作動し、排気ガス
還流通路２０は閉じられて排気ガスの低負荷用吸
気通路１０への還流は停止され、アイドリング時
の運転性を確保する。

一方、上記ＰαとＰγとの差圧が設定値より大
きい場合、換言すれば低負荷用気化器C₁のみの
使用領域におけるエンジン回転数が設定より大き
い場合すなわち、NOxの発生の低減を十分に行
う必要がある運転時にはダイヤフラム装置２４に
よつて弁体２１ａは開作動し、排気ガス還流通路
２０が開かれ、排気ガスが低負荷用吸気通路１０
に還流される。この還流排気ガスは低負荷用吸気
通路１０内を流下する高速混合気流によつて混合
気と十分にミキシングされ、しかも燃焼室７内で
のスワールを減衰させることなく、燃焼温度の抑
制により排気ガス中の窒素酸化物NOxの発生を
効果的に低減させることができる。

ついで、出力を必要とされる高負荷時には高負
荷用気化器絞弁１６が開かれ、高負荷用吸気通路
１１の高負荷用気化器絞弁１６下流の吸気負圧Ｐ
γが減少するので、ダイヤフラム装置２４は非作
動となり、弁体２１ａは閉作動され、排気ガス還
流通路２０は閉じられる。尚、エンジンの加速運
転時において高負荷用気化器絞弁１６が開動し、
高負荷用吸気通路１１の高負荷用気化器絞弁１６
下流の吸気負圧Ｐγが急激に減少しても、高負荷
用負圧導入路２３の途中に介設されたオリフイス
２６によつてダイヤフラム装置２４の高負荷用負
圧室２４ｃにおける負圧の急激な減少を防ぐの
で、ダイヤフラム装置２４の作動状態を維持し、
よつて加速時の排気ガス還流量の減少を防止し、
所定の排気ガス還流量を確保することができるの
で、加速時のNOxの発生を効果的に低減でき
る。

上記した第１実施例のものは、低負荷用吸気通
路１０の吸気負圧と高負荷用吸気通路１１の吸気
負圧との圧力差を検出する検出装置をダイヤフラ
ム装置２４でもつて構成し、このダイヤフラム装
置２４のダイヤフラム２４ａで排気ガス還流通路
２０を開閉制御する弁体２１ａを支持しているの
で、構造を簡単にすることができる。

第３図は本発明の他の実施例である第２実施例
を示し、低負荷用吸気通路１０の低負荷用気化器
絞弁１４下流に開口する排気ガス還流通路２０を
設けるとともに低負荷用気化器ベンチユリ１３を
バイパスする空気通路２７を設け、排気ガス還流
停止時には上記空気通路２７からの空気流によつ
て低負荷用吸気通路１０内の混合気の空燃比をリ
ーンに設定する一方、排気ガス還流時には上記空
気通路２７を閉じて上記混合気の空燃比をリツチ
にし、空燃比の補償作用を行うようにした排気ガ
ス還流システムに本発明を適用したものである。
尚、第１図と同一部分については同一の符号を付
してその説明を省略する。

すなわち、第３図において、２８は排気ガス還
流通路２０および空気通路２７を共に開閉制御す
る弁装置であつて、吸気負圧によつて作動するダ
イヤフラム装置２９と、このダイヤフラム装置２
９の作動によつて開閉動し排気ガス還流通路２０
および空気通路２７に内装された２つの排気ガス
還流制御用および空気制御用弁体３０および３１
とからなり、上記ダイヤフラム装置２９はダイヤ
フラム２９ａによつて区画された負圧室２９ｂお
よび大気室２９ｃを有し、上記負圧室２９ｂは後
述の低負荷用負圧導入路２２′の途中から分岐し
途中に大気開放口３２ａを有する分岐通路３２と
連結され、上記ダイヤフラム２９ａはロツド２９
ｄ，２９ｅを介しして上記弁体３０，３１を支持
し、上記負圧室２９ｂ内にはスプリング２９ｆが
縮装されており、上記負圧室２９ｂが大気に開放
されている際にはスプリング２９ｆのばね力によ
つて排気ガス還流制御用弁体３０を閉作動させる
とともに空気制御用弁体３１を開作動させ、上記
負圧室２９ｂに吸気負圧が導入されると上記スプ
リング２９ｆのばね力に抗してダイヤフラム２９
ａを偏倚させ、このダイヤフラム２９ａの偏倚に
よつて上記排気ガス還流制御用弁体３０を開作動
させるとともに空気制御用弁体３１を閉作動させ
るように構成されている。

一方、２２′は低負荷用負圧導入路であつて、
上記第１実施例と異なりその負圧取出口２２′ａ
は低負荷用気化器絞弁１４が設定開度に開かれる
までは低負荷用吸気通路１０の低負荷用気化器絞
弁１４上流側に位置し、低負荷用気化器絞弁１４
が設定開度以上に開かれると低負荷用吸気通路１
０の低負荷用気化器絞弁１４下流側に位置するよ
う開口されている。３３は低負荷用吸気通路１０
の吸気負圧Ｐαと高負荷用吸気通路１１の吸気負
圧Ｐγとの圧力差を検出する検出装置を構成し、
この圧力差を検出して上記分岐通路３２の大気開
放口３２ａを開閉制御するダイヤフラム装置であ
つて、ダイヤフラム３３ａによつて分割された低
負荷用および高負荷用負圧室３３ｂ，３３ｃを有
し、低負荷用負圧室３３ｂは上記低負荷用負圧導
入路２２′を介して低負荷用吸気通路１０に連通
するとともに高負荷用負圧室３３ｃは高負荷用負
圧導入路２３を介して高負荷用吸気通路１１に連
通し、上記ダイヤフラム３３ａはロツド３３ｄを
介して上記大気開放口３２ａを開閉する弁体３４
を支持し、上記高負荷用負圧室３３ｃにはスプリ
ング３３ｅが縮装されており、上記両負圧室３３
ｂ，３３ｃの圧力差が設定値より小さい場合には
スプリング３３ｅのばね力によつて弁体３４を開
作動させて上記弁装置２８におけるダイヤフラム
装置２９の負圧室２９ｂを大気に開放せしめる一
方、上記両負圧室３３ｂ，３３ｃの圧力差が設定
値より大きい場合には上記スプリング３３ｅのば
ね力に抗してダイヤフラム３３ａを偏倚させ、こ
のダイヤフラム３３ａの偏倚により上記弁体３４
を閉作動させて上記負圧室２９ｂに低負荷用吸気
通路１０の吸気負圧を導入せしめるように構成さ
れている。尚、第３図において、３５は排気孔３
６を所定のタイミングで開閉する排気弁、３７は
排気ポートであつて、上記排気ガス還流通路２０
の導入口が設けられている。

したがつて、低負荷用気化器絞弁１４が設定開
度以上開かれると、ダイヤフラム装置３３の低負
荷用および高負荷用負圧室３３ｂ，３３ｃにそれ
ぞれ低負荷用および高負荷用負圧導入路２２′，
２３を介して低負荷用および高負荷用吸気通路１
０，１１の吸気負圧Ｐα，Ｐγが導入されてダイ
ヤフラム装置３３が作動し、エンジン回転数信号
とほぼ等価な作動信号が得られるが、上記両負圧
室３３ｂ，３３ｃの差圧が設定値より小さい場
合、換言すればエンジン回転数が設定値より小さ
い場合には上記ダイヤフラム装置３３によつて弁
体３４が開作動して分岐通路３２の大気開放口３
２ａが開かれ、弁装置２８におけるダイヤフラム
装置２９の負圧室２９ｂに大気が導入されること
により、排気ガス還流制御用弁体３０が閉作動し
て排気ガス還流通路２０が閉じられ、排気ガスの
還流は停止されるとともに、空気制御用弁体３１
が開作動して空気通路２７が開かれ、空気通路２
７から余分の新気が流入するため、低負荷用吸気
通路１０の混合気の空燃比がリーンに設定され
る。一方、上記差圧が設定値より大きい場合、換
言すればエンジン回転数が設定値より大きい場合
には上記ダイヤフラム装置３３によつて弁体３４
が閉作動して上記大気開放口３２ａが閉じられ、
弁装置２８におけるダイヤフラム装置２９の負圧
室２９ｂに低負荷用吸気通路１０の吸気負圧Ｐα
が導入されることにより、排気ガス還流制御用弁
体３０が開作動して排気ガス還流通路２０が開か
れ、排気ガスの低負荷用吸気通路１０への還流が
行われるとともに、空気制御用弁体３１が閉作動
して空気通路２７が閉じられるため、排気ガス還
流時、空気通路２７からの新気の流入はなく、低
負荷用吸気通路１０の混合気の空燃比がリツチと
なり、つまり空燃比の補償作用が行われ、良好な
燃焼性を確保することができる。

加えて、低負荷用気化器絞弁１４が設定開度に
開かれるまでは低負荷用負圧導入路２２′の負圧
取出口２２′ａに低負荷用吸気通路１０の吸気負
圧Ｐαが作用せず、大気圧が作用しているため、
上記ダイヤフラム装置３３が作動状態となつて
も、上記弁装置２８のダイヤフラム装置２９の負
圧室２９ｂには大気圧が作用するため、排気ガス
還流制御用弁体３０の閉塞状態を保持することに
より、アイドリング時および減速時における排気
ガス還流の停止を確実に行うことができる。その
他の作用効果については上記第１実施例と同様で
ある。

また、第４は本発明の第３実施例を示し、低負
荷用気化器C₁のみの使用領域におけるエンジン
の定常時に排気ガス還流量を少なくするとともに
低負荷用気化器C₁のみの使用領域における加速
時に排気ガス還流量を多くし、エンジンの運転性
および燃費の改善を図るようにしたものである。
尚、第１図および第３図と同一部分については同
一の符号を付しその説明を省略する。

すなわち、第４図において、３８は排気ガス還
流通路２０に介設された弁装置であつて、高負荷
用吸気通路１１の吸気負圧Ｐγによつて作動する
ダイヤフラム装置３９と、このダイヤフラム装置
３９の作動によつて排気ガス還流通路２０を開閉
する弁体４０とからなり、上記ダイヤフラム装置
３９はダイヤフラム３９ａによつて分割された負
圧室３９ｂおよび大気室３９ｃを有し、上記負圧
室３９ｂは高負荷用負圧導入路２３の途中から分
岐された分岐通路４１と連結されるとともに大気
と連通せしめるオリフイス３９ｄを有し、また負
圧室３９ｂにはスプリング３９ｅが縮装され、上
記ダイヤフラム３９ａにはロツド３９ｆを介して
上記弁体４０が支持されており、常時はオリフイ
ス３９ｄによつて負圧室３９ｂに大気が導入され
ることにより、この導入された大気によつて希釈
された負圧室３９ｂ内に存在する負圧とスプリン
グ３９ｅのばね力によつて弁体４０の開度を制御
し、上記負圧室３９ｂ内の負圧がスプリング３９
ｅのばね力より小さいときには、スプリング３９
ｅのばね力によつて弁体４０は閉じられる一方、
上記負圧室３９ｂ内の負圧がスプリング３９ｅの
ばね力より大きいときには上記スプリング３９ｅ
のばね力に抗してダイヤフラム３９ａを偏倚さ
せ、このダイヤフラム３９ａの偏倚により弁体４
０を開作動させるように構成されている。

上記分岐通路４１の途中には分岐通路４１の開
口４１ａを開閉する弁体３４′が介設され、この
弁体３４′は高負荷用吸気通路１０の吸気負圧Ｐ
αと高負荷用吸気通路１１の吸気負圧Ｐγとの圧
力差を検出する検出装置を構成しこの圧力差を検
出して作動するダイヤフラム装置３３′によつて
開閉動する。上記ダイヤフラム装置３３′はダイ
ヤフラム３３′ａによつて分割された低負荷用お
よび高負荷用負圧室３３′ｂ，３３′ｃを有し、低
負荷用負圧室３３′ｂは低負荷用負圧導入路２２
を介して低負荷用吸気通路１０に連通するととも
に高負荷用負圧室３３′ｃは高負荷用負圧導入路
２３を介して高負荷用吸気通路１１に連通し、上
記ダイヤフラム３３′ａはロツド３３′ｄを介して
上記開口４１ａを開閉する弁体３４′を支持し、
上記高負荷用負圧室３３′ｃにはスプリング３
３′ｅが縮装されており、上記両負圧室３３′ｂ，
３３′ｃの圧力差が設定値より小さい場合にはス
プリング３３′ｅのばね力によつて弁体３４′を閉
作動させる一方、上記両負圧室３３′ｂ，３３′ｃ
の圧力差が設定値より大きい場合にはスプリング
３３′ｅのばね力に抗して弁体３４′を開作動させ
るように構成されている。更に、上記分岐通路４
１の途中には、絞り４２ａと、高負荷用吸気通路
１１の吸気負圧Ｐγがダイヤフラム装置３９の負
圧室３９ｂの負圧より低い際に閉じ、吸気負圧Ｐ
γが上記負圧室３９ｂの負圧より高い際に開く一
方向弁４２ｂとからなる遅延装置４２、およびリ
ザーバタンク４３がそれぞれ介設されている。す
なわち、上記遅延装置４２は、高負荷用吸気通路
１１の吸気負圧Ｐγがダイヤフラム装置３９の負
圧室３９ｂの負圧より低い際には一方向弁４２ｂ
を閉じて絞り４２ａにより吸気負圧Ｐγを負圧室
３９ｂに徐々に伝達する一方、吸気負圧Ｐγが負
圧室３９ｂの負圧より高い際には一方向弁４２ｂ
を開いて吸気負圧Ｐγを負圧室３９ｂに直ちに伝
達するものであり、またリザーバタンク４３は上
記高吸気負圧Ｐγを上記ダイヤフラム装置３９の
オリフイス３９ｄとの関係上ある程度貯蔵し得る
ようにしたものである。

したがつて、低負荷用吸気通路１０の吸気負圧
Ｐαと高負荷用吸気通路１１の吸気負圧Ｐγとの
差圧が設定値より小さい場合、すなわちエンジン
回転数が設定値より小さい場合にはダイヤフラム
装置３３′によつて弁体３４′が分岐通路４１を閉
じるべく閉作動し、弁装置３８のダイヤフラム装
置３９の負圧室３９ｂにはオリフイス３９ｄによ
つて大気が導入され、この負圧室３９ｂは大気圧
が作用するため弁体４０はスプリング３９ｅのば
ね力によつて排気ガス還流通路２０を閉じ、排気
ガスの還流は行われないが、上記ＰαとＰγとの
差圧が設定値より大きい場合、すなわちエンジン
回転数が設定値より大きい場合にはダイヤフラム
装置３３′によつて弁体３４′が開作動して分岐通
路４１が開かれ、弁装置３８におけるダイヤフラ
ム装置３９の負圧室３９ｂにリザーバタンク４３
に貯蔵された負圧が導入されてダイヤフラム装置
３９が作動し、弁体４０が開作動して排気ガス還
流通路２０が開かれ、排気ガスが低負荷用吸気通
路１０に還流される。この場合、加速時には高負
荷用吸気通路１１の吸気負圧Ｐγが大気圧に近づ
くが、エンジン回転数の増大により吸気負圧Ｐα
と吸気負圧Ｐγとの差圧が増大し、かつリザーバ
タンク４３に高負圧が貯蔵されているため、この
高負圧が直ちにダイヤフラム装置３９の負圧室３
９ｂに伝達され、大気室３９ｃとの大きな差圧に
より弁体４０を大きく開き、多量の排気ガスが還
流される。この排気ガス還流時間はリザーバタン
ク４３によつて設定される。しかし、定常時には
遅延装置４２の一方向弁４２ｂが開き吸気負圧Ｐ
γが上記負圧室３９ｂに伝達されるが、大気を導
入するオリフイス３９ｄとの関係上大気室３９ｃ
との差圧はさほど大きくなく、よつて弁体４０は
小さく開かれ、少量の排気ガスが還流されること
になる。

更に、第５図は本発明の第４実施例を示し、低
負荷用吸気通路１０と高負荷用吸気通路１１との
圧力差を低負荷用気化器C₁のベンチユリ負圧及
び／又は背圧とで補正して排気ガス還流を制御
し、高負荷時の排気ガス還流量を十分に確保し得
るようにしたものである。尚、第１図、第３図お
よび第４図と同一部分について同一の符号を付し
その説明を省略する。

すなわち、第５図において、４４は排気ガス還
流通路２０に介設された弁装置であつて、低負荷
用吸気通路１０の吸気負圧Ｐαによつて作動する
ダイヤフラム装置４５と、このダイヤフラム装置
４５によつて開閉動する弁体４６とからなり、上
記ダイヤフラム装置４５はダイヤフラム４５ａに
よつて分割された負圧室４５ｂおよび大気室４５
ｃを有し、上記負圧室４５ｂはその途中に大気開
放口４７ａを有する負圧導入路４７を介して低負
荷用吸気通路１０の低負荷用気化器絞弁１４下流
に連通され、上記ダイヤフラム４５ａはロツド４
５ｄを介して上記弁体４６を支持し、上記負圧室
４５ｂにはスプリング４５ｅが縮装されており、
上記大気開放口４７ａによつて負圧室４５ｂに大
気が導入される非作動時にはスプリング４５ｅの
ばね力によつて弁体４６を閉作動させる一方、上
記負圧室４５ｂに低負荷用吸気通路１０の吸気負
圧Ｐαが導入された際には上記スプリング４５ｅ
のばね力に抗してダイヤフラム４５ａを偏倚させ
て弁体４６を開作動させるように構成されてい
る。

また、４８は低負荷用吸気通路１０の吸気負圧
Ｐαと高負荷用吸気通路１１の吸気負圧Ｐγとの
圧力差を低負荷用気化器ベンチユリ１３における
ベンチユリ負圧および背圧で補正して上記負圧導
入路４７の大気開放口４７ａを開閉制御する検出
装置であつて、上記大気開放口４７ａを開閉する
弁体３４″と、低負荷用吸気通路１０の吸気負圧
Ｐαと高負荷用吸気通路１１の吸気負圧Ｐγとの
圧力差を検出する検出装置を構成しこの圧力差を
検出して上記弁体３４″を開閉動せしめるダイヤ
フラム装置３３″と、低負荷用気化器ベンチユリ
負圧および背圧に応じて上記ダイヤフラム装置３
３″のダイヤフラム３３″ａの偏倚量をスプリング
３３″ｅのばね力に抗して補正する補助ダイヤフ
ラム装置４９とからなり、上記ダイヤフラム装置
３３″はダイヤフラム３３″ａによつて分割された
低負荷用および高負荷用負圧室３３″ｂ，３３″ｃ
を有し、ダイヤフラム３３″ａはロツド３３″ｄを
介して上記大気開放口４７ａを開閉する弁体３
４″を支持し、上記低負荷用負圧室３３″ｃにはス
プリング３３″ｅが縮装されて構成され、上記補
助ダイヤフラム装置４９はダイヤフラム４９ａに
よつて分割されたベンチユリ負圧室４９ｂおよび
背圧室４９ｃを有し、上記ベンチユリ負圧室４９
ｂはダイヤフラム４９ａに対して弁体３４″の閉
弁方向側に配置されているとともにベンチユリ負
圧導入路５０を介して低負荷用気化器ベンチユリ
１３における低負荷用吸気通路１０に連通され、
上記背圧室４９ｃはダイヤフラム４９ａに対して
弁体３４″の開弁方向側に配置されているととも
に背圧導入路５１を介して上記弁体４６の上流側
の排気ガス還流通路２０に連通され、上記ダイヤ
フラム４９ａはロツド４９ｄを介して上記ダイヤ
フラム装置３３″のダイヤフラム３３″ａと連動可
能に連結されてなり、よつて上記検出装置４８は
上記ダイヤフラム装置３３″の両負圧室３３″ｂ，
３３″ｃの圧力差を上記補助ダイヤフラム装置４
９のベンチユリ負圧室４９ｂの負圧および／又は
背圧室４９ｃの圧力で補正するように構成されて
いる。尚、５２は背圧導入路５１の導入口近傍に
設けたオリフイスである。

したがつて、上記第４実施例においては、上記
ＰαとＰγとの差圧を低負荷用気化器ベンチユリ
負圧および／又は背圧でもつて補正するため、エ
ンジンの高負荷時にダイヤフラム装置３３″のダ
イヤフラム３３″ａの偏倚をダイヤフラム装置４
９のダイヤフラム４９ａに支持したロツド４９ｄ
でもつて大きくすることができるので、負圧導入
路４７の大気開放口４７ａをエンジンの低負荷時
に比べ早く閉塞して弁装置４４のダイヤフラム装
置４５が作動し、弁体４６が開作動して排気ガス
還流通路２０が開かれ、排気ガスの低負荷用吸気
通路１０への還流が行われる。

尚、上記各実施例では、低負荷用および高負荷
用吸気負圧１０，１１を単一の吸気孔５にそれぞ
れ独立させて設けた場合について説明したが、
各々の吸気負圧１０，１１を各々別個の吸気孔を
介して燃焼室７に開口させる場合にも本発明を適
用し得ることは言うまでもない。

また、上記各実施例において、三方弁２５を冷
却水温を検出して作動させるようにしたが、変速
機の特定変速位置等を検出して三方弁２５を作動
させることができるのは勿論である。

更に、本発明は上記各実施例に限定されず、
種々の変形例も含まれ、例えば低負荷用吸気通路
の吸気負圧と高負荷用吸気通路の吸気負圧との圧
力差を検出する検出装置として上記ダイヤフラム
装置２４，３３の他に、機械式あるいは電気式の
種々の検出装置を用いることができ、また排気ガ
ス還流方式も上記の如く低負荷用吸気通路の低負
荷用気化器絞弁下流に還流する方式の他に種々の
還流方式に適用できることは勿論のことである。

以上説明したように、本発明によれば、複式吸
気装置を備えたエンジンにおいて、低負荷用気化
器絞弁の少なくとも所定開度以下を除く全作動状
態において、該絞弁より常に下流で、かつ該絞弁
近傍の低負荷用吸気通路の吸気負圧と高負荷用気
化器絞弁の全作動状態において、該絞弁より常に
下流となる高負荷用吸気通路の吸気負圧との圧力
差を検出する検出装置を設けるとともに、排気ガ
ス還流通路に弁装置を介設し、上記圧力差が設定
値より小さい場合には上記検出装置の信号により
上記弁装置を閉作動させる一方、上記圧力差が設
定値より大きい場合には上記検出装置の信号によ
り上記弁装置を開作動させるようにするという簡
易な構成でもつて、低負荷用気化器のみの使用領
域において、エンジン回転数に応じ、排気ガスの
吸気系への還流およびその停止を適切且つ確実に
制御することができ、よつて排気ガス中の窒素酸
化物NOxを効果的に低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施態様を例示するもので、第
１図は第１実施例を示す概略説明図、第２図は複
式吸気装置における低負荷用吸気通路と高負荷用
吸気通路との差圧の特性を示すグラフ、第３図は
第２実施例を示す概略説明図、第４図は第３実施
例を示す概略説明図、第５図は第４実施例を示す
概略説明図である。 １……エアクリーナ、２……吸気マニホール
ド、３……吸気ポート、４……シリンダヘツド、
５……吸気孔、６……シリンダ本体、７……燃焼
室、８……隔壁、９……分離壁、１０……低負荷
用吸気通路、１１……高負荷用吸気通路、１２…
…低負荷用気化器チヨーク弁、１３……低負荷用
気化器ベンチユリ、１４……低負荷用気化器絞
弁、１５……高負荷用気化器ベンチユリ、１６…
…高負荷用気化器絞弁、１７……吸気孔、１８…
…弁座、１９……ピストン、２０……排気ガス還
流通路、２１……弁装置、２１ａ……弁体、２
２，２２′……低負荷用負圧導入路、２２′ａ……
負圧取出口、２３……高負荷用負圧導入路、２４
……ダイヤフラム装置、２４ａ……ダイヤフラ
ム、２４ｂ……低負荷用負圧室、２４ｃ……高負
荷用負圧室、２４ｄ……ロツド、２４ｅ……スプ
リング、２５……三方弁、２６……オリフイス、
２７……空気通路、２８……弁装置、２９……ダ
イヤフラム装置、２９ａ……ダイヤフラム、２９
ｂ……負圧室、２９ｃ……大気室、２９ｄ，２９
ｅ……ロツド、２９ｆ……スプリング、３０……
排気ガス還流制御用弁体、３１……空気制御用弁
体、３２……分岐通路、３２ａ……大気開放口、
３３，３３′，３３″……ダイヤフラム装置、３３
ａ，３３′ａ，３３″ａ……ダイヤフラム、３３
ｂ，３３′ｂ，３３″ｂ……低負荷用負圧室、３３
ｃ，３３′ｃ，３３″ｃ……高負荷用負圧室、３３
ｄ，３３′ｄ，３３″ｄ……ロツド、３３ｅ，３
３′ｅ，３３″ｅ……スプリング、３４，３４′，
３４″……弁体、３５……排気弁、３６……排気
弁、３７……排気ポート、３８……弁装置、３９
……ダイヤフラム装置、３９ａ……ダイヤフラ
ム、３９ｂ……負圧室、３９ｃ……大気室、３９
ｄ……オリフイス、３９ｅ……スプリング、３９
ｆ……ロツド、４０……弁体、４１……分岐通
路、４１ａ……開口、４２……遅延装置、４２ａ
……絞り、４２ｂ……一方向弁、４３……リザー
バタンク、４４……弁装置、４５……ダイヤフラ
ム装置、４５ａ……ダイヤフラム、４５ｂ……負
圧室、４５ｃ……大気室、４５ｄ……ロツド、４
５ｅ……スプリング、４６……弁体、４７……負
圧導入路、４７ａ……大気開放口、４８……検出
装置、４９……補助ダイヤフラム装置、４９ａ…
…ダイヤフラム、４９ｂ……ベンチユリ負圧室、
４９ｃ……背圧室、４９ｄ……ロツド、５０……
ベンチユリ負圧導入路、５１……背圧導入路、５
２……オリフイス、Ｃ……気化器、C₁……低負
荷用気化器、C₂……高負荷用気化器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 低負荷用気化器を備えた低負荷用吸気通路お
   よび高負荷用気化器を備えた高負荷用吸気通路を
   各々独立して燃焼室に開口してなるエンジンにお
   いて、上記低負荷用吸気通路に設けられた低負荷
   用気化器絞弁の少なくとも所定開度以下を除く全
   作動状態において、該絞弁より常に下流で、かつ
   該絞弁近傍の低負荷用吸気通路の吸気負圧と高負
   荷用吸気通路に設けられた高負荷用気化器絞弁の
   全作動状態において、該絞弁より常に下流となる
   高負荷用吸気通路の吸気負圧との圧力差を検出す
   る検出装置を設けるとともに、排気ガス還流通路
   に弁装置を介設し、上記圧力差が設定値より小さ
   い場合には上記検出装置の信号により上記弁装置
   を閉作動させる一方、上記圧力差が設定値より大
   きい場合には上記検出装置の信号により上記弁装
   置を開作動させるようにしたことを特徴とするエ
   ンジンの排気ガス還流装置。 ２ 検出装置を、ダイヤフラムによつて分割され
   た２つの負圧室を有し、一方の負圧室を低負荷用
   気化器絞り弁の少なくとも所定開度以下を除く全
   作動状態において、該絞弁より常に下流で、かつ
   該絞弁近傍の低負荷用吸気通路に連通するととも
   に他方の負圧室を高負荷用気化器絞弁の全作動状
   態において、該絞弁より常に下流となる高負荷用
   吸気通路に連通してなるダイヤフラム装置でもつ
   て構成する一方、弁装置を弁体でもつて構成し、
   上記弁体を上記ダイヤフラムで支持するようにし
   た特許請求の範囲第１項記載のエンジンの排気ガ
   ス還流装置。