JPS6319585Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はエンジンの排気還流装置に関する。

エンジンの排気中に含まれる窒素酸化物の量を
減少させる目的で、エンジンの排気を吸気系に還
流させる排気還流装置は、広く採用された技術で
あるが、排気還流量の制御方法として、還流量を
吸入空気量に比例させる定率還流が一般に行なわ
れている。この定率還流法による装置は、吸気負
圧の増大に応じて開度の増大する弁機構と、該弁
機構の下流側に形成された定圧室とを有する還流
制御弁を有し、かつ該制御弁の定圧室の圧力に応
じて該制御に与えられる負圧を調整するために調
整弁が設けられる。しかし、このような定率還流
は、実際の需要には合致しないことが認識されて
いる。すなわち、軽負荷運転時には燃焼室内に残
留する既燃ガスの割合が多くなるため、実際上は
定率が達成されない。

このような観点から、軽負荷運転時に還流率を
低くし、中、高負荷運転時に還流率を高めること
も考えられるが、高負荷運転時の走行性が悪いと
いう問題が残る。そこで、特開昭55−40210号で
は、高負荷運転時にも排気還流率を下げるように
した装置が提案されている。しかし、この提案さ
れた装置では、高負荷運転時の排気対策上問題が
ある。すなわち、高負荷運転時に、窒素酸化物の
発生を十分に抑制することができない。

本考案は、上述の問題を解決するために得られ
たもので、排気中の有害成分の抑制効果にすぐ
れ、しかも高負荷運転時の走行性にも悪影響のな
い排気還流装置を提供することを目的とする。

本考案の排気還流装置は、上述のように排気還
流制御弁と調整弁とを有し、該調整弁はエンジン
絞り弁が設定量以上に開かれたとき吸気負圧が導
かれて作動し、吸気負圧が設定値より高い場合に
還流制御弁への負圧を高レベルに調整し、排気還
流率を高めるようにすると共に、吸気負圧が設定
値より低い場合でも、絞り弁開度が上記設定量よ
りさらに大きい第２の設定量まで開かれたとき、
同様に排気還流率を高めるようにしたものであ
る。具体的には、エンジン吸気通路には、エンジ
ン絞り弁の近傍に、該絞り弁より上流に位置して
該絞り弁が上述の第１の設定量以上に開かれたと
きその下流になる第１信号ポートと、該第１信号
ポートより上流側に位置して絞り弁が上述の第２
の設定量以上に開かれたときその下流側になる第
２信号ポートを形成し、調整弁には還流制御弁の
定圧室の圧力が導かれる第１室と第１信号ポート
の負圧が導かれる第２室とを圧力応動部材により
仕切つて形成し、この圧力応動部材の動きにより
還流制御弁への負圧通路の大気への開閉を制御す
るように構成すると共に、吸気負圧が設定値より
弱いとき調整弁の第２室を大気に開放することに
より還流制御弁に与えられる負圧のレベルを低く
して還流率を低下させるように作動する第１制御
弁と、第２信号ポートからの負圧により作動して
第１制御弁の大気開放通路を閉じる第２制御弁を
設ける。

本考案の排気還流装置によれば、エンジン絞り
弁の開度が第１の設定量より小さい低負荷運転時
には、調整弁の第２室に導かれる第１信号ポート
の圧力はほぼ大気圧状態にあり、調整弁は還流制
御弁への負圧通路のための大気開放通路を開く方
向の力を受ける。このため、還流制御への負圧が
弱められて還流率は低くなる。中高負荷運転のた
めに絞り弁が開かれて第１の設定量を越えると、
第１信号ポートは絞り弁より下流側に位置するよ
うになり、該第１信号ポートには吸気負圧が作用
するようになるが、エンジンが中負荷運転にあれ
ば、吸気負圧が強いため、第１制御弁は閉じて、
この第１信号ポートの吸気負圧を調整弁の第２室
に導びく。これによつて、調整弁は還流制御弁の
負圧通路の大気開放通路を閉じる方向の力を受
け、還流制御弁への負圧は強められるので、排気
還流率が高められる。高負荷で比較的低速の運転
状態では、絞り弁は第２の設定量まで達していな
いが、絞り弁開度が大きいため吸気負圧が弱ま
り、第１制御弁が開かれて調整弁の第２室を大気
に開放する。したがつて、排気還流率は低下す
る。高速高負荷運転のために絞り弁がさらに開か
れて第２の設定量を越えると、第２制御弁が作動
して第１制御弁の大気開放通路を閉じるので、排
気還流率は高められる。このように、本考案によ
れば、低負荷運転時及び高負荷低速運転時にのみ
排気還流率を低くして運転性の向上をはかり、高
負荷運転時でも運転性にさほど悪影響のない高速
時には、排気還流率を高くするので、排気中の窒
素酸化物濃度の抑制効果は失なわれない。

以下、本考案の実施例を図について説明する。
エンジン１は吸気通路２と排気通路３とを有し、
吸気通路２には公知のように絞り弁４が配置され
ている。絞り弁４の下流側の吸気通路２と排気通
路３との間には排気還流通路５が設けられ、この
排気還流通路５には還流制御弁６が配置されてい
る。還流制御弁６は、絞り７と弁座８とを有する
ハウジング９と、該弁座８に対応する弁体１０と
からなり、弁体１０はダイヤフラム１１に連結さ
れている。ダイヤフラム１１の弁体側には大気圧
室１２が、反対側には負圧室１３が形成され、負
圧室１３は負圧通路１４により、絞り弁４より僅
か上流側の負圧ポート１５に接続されている。負
圧室１３内にはスプリング１６が配置されて、ダ
イヤフラム１１及び弁体１０を弁座８の方向に押
す。絞り７と弁座８との間には定圧室１７が形成
される。

負圧通路１４には負圧室１３への負圧を調整す
るための調整弁１８が設けられる。この調整弁１
８は、ダイヤフラム１９により仕切られた第１室
２０と第２室２１を有し、第１室２０は還流制御
弁６の定圧室１７に接続されている。負圧通路１
４に一端が開放された大気開放管２２は、その他
端が調整弁１８の第２室２１に突出しており、ダ
イヤフラム１９には、該開放管２２の開放端部に
対応するように弁体２３が取付けられている。第
２室２１内には、スプリング２４が配置され、ダ
イヤフラム１９を、弁体２３を開放管２２の開放
端部から押し離すように作用する。調整弁１８の
第２室２１は、負圧通路２５により、ポート１５
より上流側に位置して絞り弁４が第１設定量まで
開いたときに該絞り弁４の下流側に来る第１信号
ポート２６に接続される。また、第２室２１は、
小孔２７により大気に開放されている。

負圧通路２５には、該負圧通路２５の大気への
開放を制御する第１制御弁２８及び第２制御弁２
９が設けられている。第１制御弁２８は負圧通路
２５から第２制御弁２９に至る通路３０に設けら
れ、絞り弁４より下流側の負圧ポート３１に接続
された吸気負圧通路３２に通じるダイヤフラム室
３３を有し、この吸気負圧が設定値以上の強さの
とき通路３０を閉じるように働く。第２制御弁２
９は、第１信号ポート２６より上流側に位置し、
絞り弁４が第１設定量より大きな第２設定量まで
開かれたときに該絞り弁４の下流側に来る第２信
号ポート３４に接続された通路３５に通じるダイ
ヤフラム室３６を有し、該ダイヤフラム室３６に
第２信号ポート３４の負圧が作用したとき通路３
０を閉じるように作用する。

エンジンの低負荷運転時には、絞り弁４は負圧
ポート１５がその下流側に位置する程度に開かれ
ており、負圧が通路１４から還流制御弁６に導か
れて該弁を開き、排気の還流が行なわれる。この
とき、第１信号ポート２６は絞り弁４の上流側に
あるため、該ポート２６には大気圧が作用し、通
路２５は大気に開放された状態になる。したがつ
て、調整弁１８には通路２５と小孔２７とから大
気圧が導入され、通路１４内の負圧が弱められる
ので、排気還流率は低くなり、安定した低負荷運
転を行なうことができる。この運転領域を第２図
にＡで示す。

中・高負荷運転のために、絞り弁４が第１設定
量を越えて開かれると、第１信号ポート２６が絞
り弁４の下流側になり、通路２５に負圧が作用す
る。また、このときには、負圧ポート３１に作用
する吸気負圧が強いため、第１制御弁２８が閉じ
るため、通路２５の負圧は調整弁１８の第２室に
伝えられる。したがつて、還流制御弁６に与えら
れる負圧は高いレベルに調整され、排気還流率は
高められる。この領域を第２図にＢで示す。エン
ジン負荷が高まり、絞り弁４の開度が増加する
と、吸気負圧が弱まるため、第１制御弁２８が開
かれる。このとき、絞り弁４の開度が第２設定量
以下であれば、第２信号ポート３４は依然として
絞り弁４の上流側にあるので、第２制御弁２９も
開いており、通路２５は第１、第２制御弁を介し
て大気に開放される。したがつて、調整弁１８の
第２室２１には、通路２５からも大気圧が導入さ
れるようになるため、排気還流率は再び低められ
る。この運転領域を第２図にＣで示す。

高速・高負荷運転のために絞り弁４がさらに開
かれて第２設定量を越えると、第２信号ポート３
４に吸気負圧が作用するようになり、第２制御弁
２９が閉じられる。したがつて、通路２５には吸
気負圧が作用し、調整弁１８の第２室２１に小孔
２７を経て導入される大気圧を弱めるので、還流
弁６に与えられる負圧は高いレベルに調整され、
排気還流率が高められる。この運転領域を第２図
にＤで示す。

このように、本考案の装置によれば、低負荷運
転時と高負荷低速運転時に排気還流率を低くして
良好な運転性を確保し、他の運転領域では排気還
流率を高めて窒素酸化物の発生を抑制することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す排気還流装置
の概略図、第２図は排気還流率の変化を示す図表
である。 ２……吸気通路、３……排気通路、４……絞り
弁、５……排気還流通路、６……還流制御弁、１
７……定圧室、１８……調整弁、２８……第１制
御弁、２９……第２制御弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排気還流通路に設けられ、吸気負圧が導かれる
   ダイヤフラム室を有し、かつ前記ダイヤフラム室
   に作用する負圧の増大に応じて開弁量が増大する
   ようになつた還流制御弁と、該還流制御弁に隣接
   して該還流制御弁より上流の排気還流通路に設け
   られた定圧室と、前記還流制御弁のダイヤフラム
   室への負圧通路を前記定圧室の圧力に応じて大気
   に開放する調整弁とを有し、前記調整弁には前記
   定圧室の圧力が導かれる第１室とエンジン絞り弁
   直上流に位置し該絞り弁が開いたときその下流側
   になるように形成された第１信号ポートの圧力が
   導かれる第２室とが圧力応動部材によつて形成さ
   れ、前記圧力応動部材の動きにより前記負圧通路
   の大気への開放が制御されるようになつたエンジ
   ンの排気還流装置において、吸気負圧が設置値よ
   り小さいとき前記調整弁の第２室を大気に開放す
   る第１制御弁と、前記第１信号ポートより上流側
   に位置し該第１信号ポートより遅れて絞り弁の下
   流側に入るように形成された第２信号ポートから
   の圧力により作動して該第２信号ポートに負圧が
   発生したとき上記第２室への前記第１制御弁作動
   による大気導入を停止する第２制御弁とが設けら
   れたことを特徴とするエンジンの排気還流装置。