JPS624663Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はデイーゼルエンジンの排気還流装置に
関するものである。

自動車等のエンジンにおける大気汚染対策の一
つとして、排気ガスの一部を吸気側に還流し、燃
焼温度を下げることにより、窒素酸化物
（NOx）の発生を抑制する排気還流装置があり、
該装置は、ガソリンエンジンだけでなくデイーゼ
ルエンジンにも採用されつつある。

従来、デイーゼルエンジンの排気還流装置とし
ては、吸気通路と排気通路とを連通する排気還流
通路を設けるとともに、排気ガスの還流を容易に
するため吸気通路の排気還流通路開口部より上流
に絞り弁を設け、排気還流時に該絞り弁を一定開
度だけ閉じるようにしたものが一般に知られてい
る。ところが、この構造では排気還流の制御が難
しく、吸気を絞りすぎてエンジン回転に支障を生
じたり、逆に絞り不足により排気還流効果が低下
したりする弊害が往々にしてあつた。また、実公
昭53−19299号公報に見られるように、排気還流
通路に固定絞りを設けるとともに、吸気通路の排
気還流通路開口部より上流に設けた絞り弁を燃料
ポンプレバーと同期して作動するようにしたもの
がある。しかし、この構造によつても、低負荷時
に吸気が絞られすぎてエンジン回転に支障を生じ
る虞れがあり、また、排気還流を行うべき運転域
でも負荷が高くなるにつれて排気還流量が少なく
なり、窒素酸化物（NOx）を充分低減できなく
なる等の欠点があつた。

なお、ガソリンエンジンに用いられている排気
還流装置には、種々の運転状態に応じて高精度に
排気還流量を制御するようにしたものがあるが、
かかる装置は構造が非常に複雑でコストが高くつ
き、ガソリンエンジンの場合ほどには高精度の制
御が要求されないデイーゼルエンジンにおいてこ
のような複雑な構造の装置を用いることは、経済
性等の面から好ましくない。

本考案はこれの事情に鑑み、簡単な構造により
ながら、窒素酸化物（NOx）を充分に低減し、
かつ、エンジン性能を良好に保つように、排気還
流量を適正に制御することのできるデイーゼルエ
ンジンの排気還流装置を提供するものである。

すなわち、本考案のデイーゼルエンジンの排気
還流装置は、排気還流通路を開閉する排気還流弁
と、吸気通路の排気還流通路開口部より上流に設
けた絞り弁を所定開度閉じる方向に駆動するアク
チユエータと、排気還流弁およびアクチユエータ
に作動信号を出力する制御回路と、絞り弁下流の
吸気通路圧力に応じて上記アクチユエータによる
絞り開度を補正する補正装置とを備え、該補正装
置によりアクチユエータ作動時に絞り弁下流の吸
気通路圧力をほゞ一定に保持する構成としたもの
である。

以下、本考案の実施例を図面によつてて説明す
る。

第１図において、１はデイーゼルエンジン本
体、２は吸気通路、３は排気通路、４は排気通路
３と吸気通路２とを連通する排気還流通路であ
る。該排気還流通路４は、該通路４中に設けた弁
体５ａとダイアフラム式の弁体作動部５ｂとから
なる排気還流弁５により開閉される。また、吸気
通路２における排気還流通路４の開口部より上流
には絞り弁６が設けられている。この絞り弁６
は、後に詳述するアクチユエータ８と補正装置９
とを組合わせた絞り弁作動補正装置７にロツド１
０を介して接続されている。

上記排気還流弁５の弁体作動部５ｂおよび絞り
弁作動用のアクチユエータ８は、これらの駆動源
となるバキユームポンプ１１に、バキユーム導入
用通路１２および該通路１２からの分岐通路１２
ａ，１２ｂを介して接続されている。上記バキユ
ーム導入用通路１２中には、該通路１２を大気に
開放する状態とバキユームポンプ１１に連通する
状態とに切替える三方電磁弁１３を介設してい
る。また、該通路１２のアキユムレータ８への分
岐通路１２ｂにはオリフイス１４を設けている。

１５は排気還流弁５およびアクチユエータ８に
対する作動信号を出力する制御回路で、その作動
信号は上記三方電磁弁１３に送られ、これによつ
て、バキユーム導入用通路１２がバキユームポン
プ１１に連通する状態に三方電磁弁１３が切替え
られるようにしている。該制御回路１５は排気還
流を行わせるに適当な運転状態のとき作動信号を
発生する。例えば、アクセルもしくは燃料ポンプ
レバーのポジシヨン等によつて負荷を検出する負
荷センサー１６とエンジン回転数センサー１７と
からの信号に基づき、負荷およびエンジン回転数
が所定値以下の市街地走行に相当する運転域では
作動信号を発生して排気還流を行わせ、所定値以
上の高負荷域および高速回転域では排気還流を行
わせないようにしている。

前記の絞り弁作動補正装置７は、第２図に詳し
く示すように、第１ダイアフラム８１により第１
大気室８２と第１負圧室８３とを仕切り、かつ、
第１負圧室８３を前記バキユーム導入用通路１２
の分岐通路１２ｂに持続してなるアクチユエータ
８と、第２ダイアフラム９１により第２負圧室92
と第２大気室９３とを画成し、かつ、第２負圧室
９２を前記絞り弁６下流の吸気通路２に連通路９
４を介して連通させてなる補正装置９とを、一括
に装備している。上記第１負圧室８３と第２負圧
室９２とは固定仕切壁７１を介して隣接してい
る。また、第１、第２各ダイアフラム８１，９１
は、固定仕切壁７１を貫通するロツド７２により
互いに連結され、かつ、前記絞り弁６にロツド１
０を介して連結されている。こうして、上記アク
チユエータ８においては、その第１負圧室８３に
バキユームポンプ１１からの負圧が導入された
時、矢印イで示す如く絞り弁６を閉じる方向に第
１ダイアフラム８１を一定量作動させる。一方、
補正装置９においては、絞り弁６下流の吸気通路
２から第２負圧室９２に導入される吸気負圧に応
じ、該吸気負圧が高くなるにつれて、矢印ロで示
す如く絞り弁６を開く方向に第２ダイアフラム９
１を作動するように構成している。また、第２大
気室９３には、吸気負圧設定値調節用ろのばね９
５が装備されている。

なお、第１図において、２０は過給機で、排気
通路３に設けたタービン２１と、吸気通路２に設
けたブロアー２２と、これらを連結する軸２３と
を有し、排気ガス流によつてタービン２１が回転
し、これに連動してブロアー２２が回転すること
により吸気過給を行うように構成されている。ま
た、２４は排気通路３に設けたタービン２１をバ
イパスする通路、２５は該バイパス通路２４を開
閉するパイパス弁、２６は過給圧が所定値以上に
なつたときパイパス弁２５を開くダイアフラム装
置で、これらにより、過給圧が所定値以上になら
ないよう制御する過給圧制御装置を構成してい
る。

次に、排気還流装置の作用を説明する。

負荷センサー１６および回転数センサー１７か
らの検出信号に基づいて前記制御回路１５から作
動信号が出力されたとき、これに応じて前記三方
電磁弁１３が切替わり、バキユームポンプ１１に
よる負圧が排気還流弁５の弁体作動部５ｂおよび
アクチユエータ８の第１負圧室８３に与えられ
る。これによつて、排気還流通路４が開かれると
ともに、前記絞り弁６が所定開度閉じられる。こ
うして、排気還流時には絞り弁６によりある程度
吸気通路２が絞られ、絞り弁６下流の吸気通路圧
力が低くなつて、排気ガスの還流が助勢される。

この場合、絞り弁６が絞られすぎてその下流の
吸気通路２内の負圧が大きくなると、この負圧が
前記補正装置９の第２負圧室９２において第２ダ
イアフラム９１に作用し、第２ダイアフラム９１
が第２負圧室９２側に引かれることにより、絞り
弁６が開弁方向に作動される。また、絞り弁６が
開かれるにつれて、その下流の吸気通路２から上
記第２負圧室９２に導入される負圧が小さくなる
と、アクチユエータ８の第１負圧室８３から第１
ダイアフラム８１に作用している吸引力により、
絞り弁６が閉弁方向に作動される。このようにし
て、バキユームポンプ１１により上記第１負圧室
８３に与えられる一定の負圧と、前記ばね９５の
弾発力と、絞り弁６下流の吸気通路２から上記第
２負圧室９２に導入される吸気負圧とがつり合う
状態に絞り弁６の開度が補正され、絞り弁６下流
の吸気負圧がほゞ一定に保たれることとなる。従
つて、上記ばね９５の弾発力を予め適度に設定し
ておけば、アクチユエータ８の作動時に、エンジ
ンの回転に支障なく、かつ、窒素酸化物
（NOx）を低減するに好ましい排気還流量が得ら
れる状態に、絞り弁６下流の吸気負圧を維持する
ことができる。

本考案装置の具体的構造は上記実施例に限定さ
れず、種々変更可能である。

例えば、絞り弁作動用のアクチユエータ８およ
び補正装置９は第３図に示すように構成すること
もできる。すなわち、同図では、アクチユエータ
８のダイアフラム８１′をロツド１０を介して絞
り弁６に連結し、その負圧室８３′をバキユーム
導入用通路１２′に接続するとともに、補正装置
として、上記バキユーム導入用通路１２′から分
岐して大気に開口したリーク通路９６と、該リー
ク通路９６中に配置した弁体９７と、絞り弁６下
流の吸気負圧に応じて上記弁体９７を作動する補
正用ダイアフラム装置９８とを配備している。そ
して、上記補正用ダイアフラム装置９８の負圧室
９８ａに連通路９９を介して導入される吸気負圧
に応じ、上記リーク通路９６からのリーク量を制
御するようにしている。この構造によつても、ア
クチユエータ作動時に、アクチユエータ８の負圧
室８３′の圧力が制御された絞り弁６の開度が補
正されることにより、絞り弁６の下流の吸気負圧
がほゞ一定に保たれ、かつ、アクチユエータ８お
よび補正用ダイアフラム装置９８に設けたばね８
４，９８ｂにより上記吸気負圧を適度に設定して
おくことができる。

また、排気還流弁５の構造も前記実施例に限定
されず、例えば図示しないが、弁体作動部を排気
通路に連通させて排気圧力に応動し得るように
し、かつ、その連通用通路中に電磁弁を設け、前
記制御回路１５からの作動信号があつたとき上記
電磁弁が開いて排気圧力を弁体作動部に導入し、
これによつて排気還流通路を開くようにしてもよ
い。

以上説明したように、本考案のデイーゼルエン
ジンの排気還流装置は、排気還流通路が開かれる
とき、排気通路の排気還流通路開口部より上流に
設けた絞り弁がアクチユエータによつて所定開度
閉じられるとともに、絞り弁下流の吸気通路圧力
に応じて絞り弁開度を補正する補正装置により、
アクチユエータ作動時に絞り弁下流の吸気通路圧
力がほゞ一定に保持されるようにしているため、
簡単な構造によりながら、排気還流が行われる運
転域では絞り弁下流の吸気通路内を常に適正な圧
力に維持することができ、効果的な排気還流を行
わせることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置の実施例を示す概略図、第
２図は絞り弁作動用のアクチユエータおよび補正
装置の拡大図、第３図はアクチユエータおよび補
正装置の別の実施例を示す拡大図である。 １……デイーゼルエンジン本体、２……吸気通
路、３……排気通路、４……排気還流通路、５…
…排気還流弁、６……絞り弁、８……アクチユエ
ータ、９……補正装置、１５……制御回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジンの排気通路と吸気通路とを連通する排
   気還流通路を備えるとともに、吸気通路の該排気
   還流通路開口部より上流に絞り弁を配設し、排気
   還流時に該絞り弁を所定開度閉じる構成としてな
   るデイーゼルエンジンの排気還流装置において、
   排気還流通路を開閉する排気還流弁と、上記絞り
   弁を所定開度閉じる方向に駆動するアクチユエー
   タと、上記排気還流弁およびアクチユエータに作
   動信号を出力する制御回路と、上記絞り弁下流の
   吸気通路圧力に応じて上記アクチユエータによる
   絞り弁開度を補正する補正装置とを備え、該補正
   装置によりアクチユエータ作動時に絞り弁下流の
   吸気通路圧力をほゞ一定に保持する構成としたこ
   とを特徴とするデイーゼルエンジンの排気還流装
   置。