JPS6233098Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、過給機付エンジンの排気還流装置に
関し、特に排気還流通路に介設した吸気負圧応動
式の還流制御弁へ吸気負圧を導入するための負圧
通路を過給機および燃料供給装置より下流の吸気
通路に開口し、かつ吸入空気量に対して一定の排
気還流率を得るための圧力調整装置を設けたもの
において、該圧力調整装置からの燃料洩れ防止対
策に関する。

従来より、吸気を過給するための過給機を備え
たエンジンにおいて、排気通路の排気を吸気通路
に還流するための排気還流通路に吸気負圧を作動
源とする還流制御弁を介設し、該還流制御弁に吸
気負圧を導入するための負圧通路を、上記過給機
および燃料供給装置より下流の吸気通路に開口さ
せるとともに、該負圧通路の吸気負圧を排気通路
の排圧に応じて大気で希釈制御して圧力調整する
圧力調整装置を設けて、上記還流制御弁を排圧に
応じて作動制御することにより、排圧つまり吸入
空気量に対して一定の排気還流率でもつて排気還
流を行い、よつて排気中のNOxの低減を効果的
に行うようにしたものはよく知られている。

しかるに、このような過給機付エンジンの排気
還流装置においては、上記負圧通路は吸気通路に
おける過給機および燃料供給装置下流側に開口
し、かつ該負圧通路の途中は上記圧力調整装置に
よつて大気に開放制御されるため、高負荷運転時
等の過給時、過給機による過給圧（正圧）が負圧
通路に作用した際には、吸気通路の混合気が該負
圧通路を経て圧力調整装置から大気中に洩出し、
燃料洩れが生じるという問題があつた。

そのため、従来、このような燃料洩れを防止す
るために、特開昭56−115844号公報に開示されて
いるように、圧力調整装置の大気側を吸気通路の
過給機下流側で燃料供給装置上流側に開口させる
ようにしたものが提案されている。すなわち、特
開昭56−115844号公報のものは、過給時に圧力調
整装置の大気側にも過給圧が作用するため、この
過給圧が負圧通路に作用する過給圧とバランスし
て吸気通路から圧力調整装置への混合気の流れを
阻止し、よつて圧力調整装置からの燃料の洩れを
防止できるものである。

しかしながら、上記提案のものでは、排気還流
領域のような非過給領域において圧力調整装置の
大気側が吸気通路の過給機下流に連通しているた
めに過給機が吸気抵抗となつて20〜30mmAqの
負圧が生じて、排圧（40〜50mmAq）とのバラ
ンスがくずれる。その結果、圧力調整装置による
制御を適正に行うためには過給機を備えたエンジ
ンと備えていないエンジンとでセツテイングを変
えて夫々に適合する圧力調整装置を別個に用意し
なければならず、汎用性を制約されるという不具
合がある。

そこで、本考案は斯かる点に鑑みてなされたも
ので、逆止弁により圧力調整装置から吸気通路へ
の空気の流通のみを許容して該圧力調整装置から
の混合気の洩出を阻止することにより、過給機を
備えたエンジンと備えてないエンジンとで圧力調
整装置の汎用性に制約を受けることなく、過給機
時の該圧力調整装置からの燃料洩れを防止するこ
とを目的とするものである。

この目的を達成するため、本考案の構成は、吸
気を過給するための過給機と、吸気通路に燃料を
供給する燃料供給装置とを備える一方、排気通路
の排気を吸気通路に還流するための排気還流通路
に吸気負圧を作動源とする還流制御弁を介設し、
該還流制御弁に吸気負圧を導入するための負圧通
路を上記過給機および燃料供給装置より下流の吸
気通路に開口させるとともに、該負圧通路の吸気
負圧を排気通路の排圧に応じて大気で希釈制御し
て圧力調整する圧力調整装置を設けた過給機付エ
ンジンの排気還流装置において、上記圧力調整装
置と吸気通路との間の通路に圧力調整装置から吸
気通路への空気の流通のみを許容する逆止弁を設
けたものであり、そのことにより、過給時、吸気
通路の混合気が圧力調整装置から大気へ流出する
のを阻止するようにしたものである。

以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。

図は本考案をターボ過給機を備えたエンジンに
適用した例を示し、１はエンジン、２はエンジン
１に吸気を供給するための吸気通路、３はエンジ
ン１からの排気を排出するための排気通路、４は
吸気通路２に配設されエンジン１への吸気量を制
御するスロツトルバルブである。

５は、排気通路３に配設されたタービン５ａ
と、吸気通路２のスロツトルバルブ４上流に配設
され該タービン５ａに連結軸５ｃを介して連結さ
れたブロア５ｂとからなるターボ過給機であつ
て、排気流によつてタービン５ａが回転し、この
タービン５ａの回転によりブロア５ｂが回転駆動
されて吸気を吸気通路２を介してエンジン１に過
給するものである。

また、６は吸気通路２のスロツトルバルブ４上
流でターボ過給機５のブロア５ｂ下流に配設され
た燃料噴射弁、７は該燃料噴射弁６の燃料噴射量
を制御する燃料噴射制御回路、８は吸気通路２の
上記ブロア５ｂ上流において吸入空気量を検出す
るエアフローセンサであつて、該エアフローセン
サ８の検出信号は上記燃料噴射制御回路７に入力
されており、よつて吸入空気量に応じた燃料を吸
気通路２に噴射供給するようにした燃料噴射式の
燃料供給装置９が構成されている。

一方、１０は排気系の排気の一部を吸気系に還
流するための排気還流通路であつて、該排気還流
通路１０の一端の排気取出口１０ａは上記ターボ
過給機５のタービン５ａ上流の排気通路３に開口
し、他端の排気還流口１０ｂは吸気通路２のスロ
ツトルバルブ４下流つまりターボ過給機５のブロ
ア５ｂおよび燃料供給装置９（燃料噴射弁６）よ
り下流に開口している。該排気還流通路１０の途
中には排気還流通路１０の開閉制御により排気還
流量を制御する還流制御弁１１が介設されてい
る。

上記還流制御弁１１は、吸気負圧を作動源とし
て作動制御されるもので、排気還流通路１０に設
けた弁座１０ｃを開閉するシヤフト状の弁体１１
ａと、該弁体１１ａを摺動自在に貫通せしめて保
持するハウジング１１ｂと、上記弁体１１ａの他
端（図では上端）を連結支持するダイヤフラム１
１ｃと、該ダイヤフラム１１ｃによつて図で上下
に画成された、弁体１１ａ側（下側）の大気圧室
１１ｄおよびその反対側（上側）の負圧室１１ｅ
と、該負圧室１１ｅ内に縮装され弁体１１ａを閉
弁方向に付勢するスプリング１１ｆとを備え、上
記負圧室１１ｅは負圧通路１２を介して、上記タ
ーボ過給機５のブロア５ｂおよび燃料供給装置９
より下流における吸気通路２のスロツトルバルブ
４全閉位置直上流に開口する負圧取出口１３に連
通されており、エンジン１のアイドリング時を除
く運転時、負圧取出口１３に作用する吸気負圧が
負圧通路１２を介して負圧室１１ｅに導入される
ことにより、この吸気負圧によつてダイヤフラム
１１ｃをスプリング１１ｆの付勢力に抗して図で
上方に偏倚させて弁体１１ａを開作動させ、その
ことにより排気還流通路１０を開いて排気還流を
行うように構成されている。

また、上記負圧通路１２の途中からは大気開放
通路１４が分岐され、該大気開放通路１４の他端
の大気開放口１４ａには上記還流制御弁１１を排
圧に応じて作動制御する圧力調整装置１５が配設
されている。該圧力調整装置１５は上記大気開放
口１４ａを開閉する弁体１５ａと、該弁体１５ａ
を支持するダイヤフラム１５ｂと、該ダイヤフラ
ム１５ｂによつて画成された排圧室１５ｃおよび
大気圧室１５ｄと、該大気圧室１５ｄ内に縮装さ
れ弁体１５ａを開弁方向に付勢するスプリング１
５ｅとを備え、上記排圧室１５ｃは排圧通路１６
を介して排気還流通路１０の還流制御弁１１上流
に連通されているとともに、上記大気圧室１５ｄ
には大気開放口１４ａが臨み、かつ該大気圧室１
５ｄはフイルター部材１７を介設した連通路１８
を介して大気に連通されている。そして、排気還
流通路１０の還流制御弁１１上流側の圧力（排
圧）が上昇すると、排圧室１５ｃの圧力上昇によ
りダイヤフラム１５ｂをスプリング１５ｅの付勢
力に抗して図で上方に偏倚させて弁体１５ａによ
り大気開放口１４ａを閉じることにより、上記還
流制御弁１１の負圧室１１ｅには吸気負圧が大気
で希釈されずにそのまま導入されて該還流制御弁
１１が開作動し排気還流が行われる。そのことに
より、上記還流制御弁１１上流側の圧力（排圧）
が下降し、この圧力下降によりダイヤフラム１５
ｂをスプリング１５ｅの付勢力により下方に偏倚
させて弁体１５ａにより大気開放口１４ａを開く
ことにより、上記還流制御弁１１の負圧室１１ｅ
に作用する吸気負圧がフイルター部材１７を介し
て大気開放口１４ａから流入する大気で希釈され
る。その結果、該還流制御弁１１が閉作動し、再
び上記還流制御弁１１上流側の圧力（排圧）が上
昇するという動作を繰返して、該排圧をほぼ一定
に保つように制御し、よつて排圧つまりエンジン
１への吸入空気量に対して排気還流率をほぼ一定
に制御するように構成されている。

そして、本考案の特徴として、上記大気開放通
路１４の途中には、圧力調整装置１５の大気圧室
１５ｄから負圧通路１２および吸気通路２への空
気（大気）の流通のみを許容するボール弁よりな
る逆止弁１９が介設されている。

尚、２０は上記還流制御弁１１の弁体１１ａと
ハウジング１１ｂとの間に形成された環状空間で
あつて、該環状空間２０は上記弁体１１ａに形成
した連通路２１を介して、該弁体１１ａの閉弁時
に還流制御弁１１上流の排気還流通路１０に連通
するように構成されており、還流制御弁１１の閉
作動による非排気還流時、上記環状空間２０に連
通路２１を介して排圧を導入することにより、排
気還流通路１０の還流制御弁１１下流側に作用す
る過給圧とバランスさせ、よつて吸気通路２の混
合気が上記弁体１１ａとハウジング１１ｂとの間
から洩出するのを防止するようにしている。ま
た、上記還流制御弁１１の大気圧室１１ｄは連通
路２２を介してターボ過給機５のタービン５ａ下
流の排気通路３に連通されており、上記環状空間
２０に導入された排気が弁体１１ａとハウジング
１１ｂとの間から大気圧室１１ｄに洩出しても、
排気通路３に設けた触媒装置（図示せず）で浄化
処理し得るようにしている。

したがつて、上記実施例においては、ターボ過
給機５の作動による過給時には、還流制御弁１１
に吸気負圧を導入するための負圧通路１２が負圧
取出口１３を介して、吸気通路２におけるターボ
過給機５のブロア５ｂ下流でかつ燃料供給装置９
（燃料噴射弁６）下流に開口しているので、ター
ボ過給機５による過給圧（正圧）が負圧取出口１
３を介して負圧通路１２に作用し、そのことによ
り吸気通路２の混合気が負圧通路１２から大気開
放通路１４を経て圧力調整装置１５の大気圧室１
５ｄに洩出しようとするが、該大気開放通路１４
に設けた逆止弁１９が上記過給圧と大気圧との差
圧によつて閉じることによりその洩出は阻止され
ることになり、よつて過給時の圧力調整装置１５
から大気への燃料洩れを確実に防止することがで
きる。

一方、排気還流時には、上記逆止弁１９は吸気
負圧と大気圧との差圧により開いて圧力調整装置
１５から負圧通路１２への空気の流通を許容する
ので、圧力調整装置１５からの吸気負圧希釈用の
大気（空気）は大気開放通路１４を経て還流制御
弁１１の負圧室１１ｅに自由に流入することにな
り、よつて圧力調整装置１５による還流制御弁１
１の作動制御（吸入空気量に対して一定の排気還
流率での排気還流制御）を支障なく精度良く行う
ことができ、よつて圧力調整装置１５の、過給機
を備えたエンジンと備えないエンジンとに対する
汎用性を確保することができる。

尚、本考案は上記実施例に限定されるものでは
なく、その他種々の変形例をも包含するものであ
る。例えば、上記実施例では、吸気通路２におい
てターボ過給機５のブロア５ｂを燃料供給装置９
（燃料噴射弁６）より上流に設けたが、両者の位
置関係は不問である。また、負圧通路１２を吸気
通路２のスロツトルバルブ４全閉位置直上流に開
口させたが、常にスロツトルバルブ４より下流に
位置させてもよい。要は、負圧通路１２をターボ
過給機５のブロア５ｂおよび燃料供給装置９より
下流における吸気通路２で、少なくとも特定運転
域でスロツトルバルブ４下流となる位置に開口し
たものに適用可能である。

また、本考案は上記実施例の如きターボ過給機
５を備えたエンジン１の他に、各種過給機付エン
ジンに対しても適用可能であり、また上記実施例
の如き燃料噴射方式の燃料供給装置９の他に気化
器方式のものに対しても適用可能である。

さらに、上記実施例では逆止弁１９を大気開放
通路１４に介設したが、その位置は圧力調整装置
１５から吸気通路２に至る通路の途中であればよ
く、上記実施例と同様の作用効果を奏することが
できる。

以上説明したように、本考案によれば、還流制
御弁に吸気負圧を導入するための負圧通路を過給
機および燃料供給装置下流の吸気通路に開口する
とともに、上記還流制御弁を排圧に応じて作動制
御する圧力調整装置を設けた過給機付エンジンの
排気還流装置において、上記圧力調整装置と吸気
通路との間の通路に該圧力調整装置から吸気通路
への空気の流通のみを許容する逆止弁を設けたこ
とにより、圧力調整装置の良好な制御精度および
汎用性を確保しながら、過給機の該圧力調整装置
から大気への燃料洩れを確実に防止することがで
きる効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示す全体概略構成図で
ある。 １……エンジン、２……吸気通路、３……排気
通路、４……スロツトルバルブ、５……ターボ過
給機、５ａ……タービン、５ｂ……ブロア、９…
…燃料供給装置、１０……排気還流通路、１１…
…還流制御弁、１２……負圧通路、１３……負圧
取出口、１４……大気開放通路、１５……圧力調
整装置、１５ａ……弁体、１５ｂ……ダイヤフラ
ム、１５ｃ……排圧室、１５ｄ……大気圧室、１
５ｅ……スプリング、１６……排圧通路、１９…
…逆止弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 吸気を過給するための過給機と、吸気通路に燃
   料を供給する燃料供給装置とを備える一方、排気
   通路の排気を吸気通路に還流するための排気還流
   通路に吸気負圧を作動源とする還流制御弁を介設
   し、該還流制御弁に吸気負圧を導入するための負
   圧通路を上記過給機および燃料供給装置より下流
   の吸気通路に開口させるとともに、該負圧通路の
   吸気負圧を排気通路の排圧に応じて大気で希釈制
   御して圧力調整する圧力調整装置を設けた過給機
   付エンジンの排気還流装置において、上記圧力調
   整装置と吸気通路との間の通路に圧力調整装置か
   ら吸気通路への空気の流通のみを許容する逆止弁
   を設けたことを特徴とする過給機付エンジンの排
   気還流装置。