JP2517566Y2 - 過給式内燃機関 - Google Patents
過給式内燃機関Info
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- JP2517566Y2 JP2517566Y2 JP7524390U JP7524390U JP2517566Y2 JP 2517566 Y2 JP2517566 Y2 JP 2517566Y2 JP 7524390 U JP7524390 U JP 7524390U JP 7524390 U JP7524390 U JP 7524390U JP 2517566 Y2 JP2517566 Y2 JP 2517566Y2
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- Japan
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- egr
- negative pressure
- valve
- throttle valve
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はスロットル弁と過給機との間の吸気通路に排
気ガスの注入を行なうEGR装置を備えた過給機付内燃機
関に関する。
気ガスの注入を行なうEGR装置を備えた過給機付内燃機
関に関する。
内燃機関の排気ガス中のNOx量を低下させるために
は、排気ガスの一部を吸気に混入させることにより、燃
焼室内での燃焼温度を低下させるEGR（排気ガス再循
環）が効果的であることは良く知られている。
は、排気ガスの一部を吸気に混入させることにより、燃
焼室内での燃焼温度を低下させるEGR（排気ガス再循
環）が効果的であることは良く知られている。
２サイクル内燃機関は４サイクル機関に比較してもと
もとNOxの排出量は少ないが、運転条件に応じてEGRを行
なうことにより更にNOxを削減することが可能である。
２サイクル機関にEGRを行なう例としては本出願人によ
り実開平1-124068号公報に提案されたものがある。同公
報の２サイクル機関は吸気弁と排気弁とを備え、排気ガ
スはEGR通路を介して吸気通路のスロットル弁と、その
下流に設けた機械式過給機との間に注入される。
もとNOxの排出量は少ないが、運転条件に応じてEGRを行
なうことにより更にNOxを削減することが可能である。
２サイクル機関にEGRを行なう例としては本出願人によ
り実開平1-124068号公報に提案されたものがある。同公
報の２サイクル機関は吸気弁と排気弁とを備え、排気ガ
スはEGR通路を介して吸気通路のスロットル弁と、その
下流に設けた機械式過給機との間に注入される。
また、機械式過給機を用いた吸排気弁付２サイクル機
関では過給機下流側の吸気通路とスロットル弁下流の過
給機上流側吸気通路とをバイパス通路で接続し、過給機
から吐出された空気の一部を過給機上流側に戻すことが
行なわれている。これはスロットル弁が全開になってい
ない運転状態においてはスロットル弁下流（過給機入
口）の負圧が大きくなり（すなわち絶対圧力が低下
し）、過給機の、圧縮比が上昇してしまうため、過給機
吐出空気の一部をスロットル弁下流部に戻し、スロット
ル弁下流の負圧を一定値以下になるように制御して過給
機の運転圧縮比上昇を避け、過給機吐出温度上昇による
各部品の損傷を防止すると共に、過給機の圧縮仕事増大
により生ずる動力損失を低減して燃費を向上せんとした
ものである。上記バイパス通路を設けた例としては本出
願人により実開昭63-130631号公報に提案されたものが
ある。同公報の装置では前記バイパス通路にバイパス制
御弁を設け、この制御弁をスロットル弁下流側吸気通路
圧力に応じて開閉制御しバイパス通路を通過する空気量
を調節することによりスロットル弁下流側の負圧を一定
に保持し、過給機の保護と圧縮仕事の低減とを図ってい
る。
関では過給機下流側の吸気通路とスロットル弁下流の過
給機上流側吸気通路とをバイパス通路で接続し、過給機
から吐出された空気の一部を過給機上流側に戻すことが
行なわれている。これはスロットル弁が全開になってい
ない運転状態においてはスロットル弁下流（過給機入
口）の負圧が大きくなり（すなわち絶対圧力が低下
し）、過給機の、圧縮比が上昇してしまうため、過給機
吐出空気の一部をスロットル弁下流部に戻し、スロット
ル弁下流の負圧を一定値以下になるように制御して過給
機の運転圧縮比上昇を避け、過給機吐出温度上昇による
各部品の損傷を防止すると共に、過給機の圧縮仕事増大
により生ずる動力損失を低減して燃費を向上せんとした
ものである。上記バイパス通路を設けた例としては本出
願人により実開昭63-130631号公報に提案されたものが
ある。同公報の装置では前記バイパス通路にバイパス制
御弁を設け、この制御弁をスロットル弁下流側吸気通路
圧力に応じて開閉制御しバイパス通路を通過する空気量
を調節することによりスロットル弁下流側の負圧を一定
に保持し、過給機の保護と圧縮仕事の低減とを図ってい
る。
EGRは燃焼に寄与しない排気ガスを吸気に混合して燃
焼最高温度を低下することによりNOxの発生を低減させ
るものであるため、EGRを実施すると燃焼速度の低下等
により同一運転条件下では機関出力は低下する。前述の
実開昭63-130631号に記載したバイパス制御弁を有する
機関にEGRを行なった場合は、排気ガスがスロットル弁
下流（過給機上流）に注入されてもバイパス制御弁の作
用によりスロットル弁下流側圧力は一定に保持され、ス
ロットル弁の前後圧力差は変わらないためスロットル弁
を通過する新気の量（すなわち機関吸入空気量）はEGR
の有無にかかわらず不変である。しかしEGRが実施され
ると上述の燃焼状態悪化のため吸入空気量が変わらなく
ても機関発生トルクが低下するのでトルクショックが発
生し、運転者はEGR開始以前のトルクを得るためにはア
クセルを操作してスロットル弁の開度を増して吸入空気
量をEGR開始前より増加させねばならずドライバビリテ
ィが悪化する問題があった。
焼最高温度を低下することによりNOxの発生を低減させ
るものであるため、EGRを実施すると燃焼速度の低下等
により同一運転条件下では機関出力は低下する。前述の
実開昭63-130631号に記載したバイパス制御弁を有する
機関にEGRを行なった場合は、排気ガスがスロットル弁
下流（過給機上流）に注入されてもバイパス制御弁の作
用によりスロットル弁下流側圧力は一定に保持され、ス
ロットル弁の前後圧力差は変わらないためスロットル弁
を通過する新気の量（すなわち機関吸入空気量）はEGR
の有無にかかわらず不変である。しかしEGRが実施され
ると上述の燃焼状態悪化のため吸入空気量が変わらなく
ても機関発生トルクが低下するのでトルクショックが発
生し、運転者はEGR開始以前のトルクを得るためにはア
クセルを操作してスロットル弁の開度を増して吸入空気
量をEGR開始前より増加させねばならずドライバビリテ
ィが悪化する問題があった。
またEGRにより注入する排気ガス量が多いと機関発生
トルクの低下も大きく、上述のトルクショックが大きく
なるためEGR時の排気ガス注入量はドライバビリティの
悪化が許容できる範囲に制限されてしまうことになり必
要最小限のNOx低減効果を得ることのできる範囲に限定
されてしまう問題があった。
トルクの低下も大きく、上述のトルクショックが大きく
なるためEGR時の排気ガス注入量はドライバビリティの
悪化が許容できる範囲に制限されてしまうことになり必
要最小限のNOx低減効果を得ることのできる範囲に限定
されてしまう問題があった。
一方、EGR実施時に所要量の排気ガスを注入するため
には排気ガスを注入するスロットル弁下流部での負圧を
ある程度高くしてEGR通路の差圧を確保する必要がある
が、前述のように実開昭63-130631号公報の装置ではス
ロットル弁下流部負圧はEGRの有無にかかわらず一定に
保持されるようになっている。従ってスロットル弁下流
部の負圧は、EGRを実施しない場合にもEGR実施時の要求
に合わせて高負圧に制御しなければならず過給機の圧縮
仕事の増加により燃費が悪化する問題が生じていた。
には排気ガスを注入するスロットル弁下流部での負圧を
ある程度高くしてEGR通路の差圧を確保する必要がある
が、前述のように実開昭63-130631号公報の装置ではス
ロットル弁下流部負圧はEGRの有無にかかわらず一定に
保持されるようになっている。従ってスロットル弁下流
部の負圧は、EGRを実施しない場合にもEGR実施時の要求
に合わせて高負圧に制御しなければならず過給機の圧縮
仕事の増加により燃費が悪化する問題が生じていた。
本考案は上記問題を解決し、EGR実施時のトルクショ
ックを低減するとともにEGR量増大によるNOx低減効果の
向上と燃費の向上を同時に達成可能な過給機付内燃機関
を提供することを目的とする。
ックを低減するとともにEGR量増大によるNOx低減効果の
向上と燃費の向上を同時に達成可能な過給機付内燃機関
を提供することを目的とする。
本考案によれば、吸気通路のスロットル弁下流側に過
給機を備え、前記スロットル弁と過給機との間の吸気通
路にEGR通路を接続して排気ガスの一部を還流し得るよ
うにした内燃機関において、前記EGR通路を介して排気
ガスを還流させるときに、前記スロットル弁と前記過給
機との間の吸気通路と過給機下流吸気通路とを連通する
バイパス空気通路に設けたバイパス制御弁の開度を減少
させてスロットル弁と過給機との間の吸気通路の負圧を
増大させるようにしたことを特徴とする過給式内燃機関
が提案される。
給機を備え、前記スロットル弁と過給機との間の吸気通
路にEGR通路を接続して排気ガスの一部を還流し得るよ
うにした内燃機関において、前記EGR通路を介して排気
ガスを還流させるときに、前記スロットル弁と前記過給
機との間の吸気通路と過給機下流吸気通路とを連通する
バイパス空気通路に設けたバイパス制御弁の開度を減少
させてスロットル弁と過給機との間の吸気通路の負圧を
増大させるようにしたことを特徴とする過給式内燃機関
が提案される。
EGR実施時に過給機バイパス通路に設けた制御弁の開
度を減少させスロットル弁下流部の負圧をEGRを実施し
ていないときより増大させる。スロットル弁下流部の負
圧増大によりスロットル弁前後での差圧も増大するため
スロットル弁の開度が一定であっても機関吸入空気量が
増大するのでトルクショック発生が防止される。またス
ロットル弁下流部負圧が増大することによりEGR量も増
大するため、所要の排気ガス量を確保することができ
る。更にEGRを実施していないときにはスロットル弁下
流部負圧を小さく保つことができるためEGRを実施して
いない運転中での過給機圧縮仕事が低減される。
度を減少させスロットル弁下流部の負圧をEGRを実施し
ていないときより増大させる。スロットル弁下流部の負
圧増大によりスロットル弁前後での差圧も増大するため
スロットル弁の開度が一定であっても機関吸入空気量が
増大するのでトルクショック発生が防止される。またス
ロットル弁下流部負圧が増大することによりEGR量も増
大するため、所要の排気ガス量を確保することができ
る。更にEGRを実施していないときにはスロットル弁下
流部負圧を小さく保つことができるためEGRを実施して
いない運転中での過給機圧縮仕事が低減される。
第１図は本考案を適用した２サイクルエンジンの実施
例を示す図である。本実施例の２サイクルエンジン10は
カム軸により開閉駆動される吸気弁12と排気弁14とを備
えており、吸気系には掃気ポンプとして機能するルーツ
タイプの機械式過給機16が設けられ、エンジン10のクラ
ンク軸からベルト駆動されている。吸入空気はエアフィ
ルタ20を通りエアフローメータ22を経た後吸気管24を通
り過給機16に供給される。また吸気管24の過給機16上流
側には運転者のアクセル操作により開閉するスロットル
弁18が設けられている。吸入空気は過給機16で昇圧され
た後アフタークーラ26で冷却され吸気弁12からエンジン
燃焼室28に入り、更に燃料噴射弁30から噴射された燃料
と混合し、点火プラグ32により着火され、燃焼した後排
気弁14から排気管34に排出される。燃料噴射弁30から噴
射される燃料の量はエンジン回転数と吸入空気量とに応
じて常に最適な量に制御されている。バイパス通路40は
過給機通路をバイパスして設けられ、アフタークーラ26
の下流側吸気管とスロットル弁18と過給機16との間の吸
気管とを接続している。またバイパス通路40には後述す
るバイパス制御弁42が設けられておりバイパス通路40を
通過して過給機16上流側に戻る空気量を制御するように
なっている。本実施例ではバイパス制御弁42はダイアフ
ラム式の負圧アクチュエータを備え、真空ポンプ等の負
圧源46から負圧制御弁44を介して供給されるコントロー
ル負圧により駆動される。負圧制御弁44は一種の圧力制
御弁であり、負圧源46で発生する負圧をECU 60からの信
号に応じたコントロール負圧に変換し、バイパス制御弁
42に供給している。また排気管34とスロットル弁18下流
部の吸気管24とはEGR弁48を介してEGR通路50で接続され
ている。EGR弁48は電磁弁若しくはバイパス制御弁と同
様の構造の負圧駆動弁であり所定の運転条件のときに開
弁し、排気管34中の排気ガスを吸気管に注入するのに用
いられる。60はエンジンの種々の制御を行なう電子制御
回路（ECU）である。ECU 60は例えばデジタルコンピュ
ータから構成され、本実施例においては燃料噴射や点火
時期等の通常の制御の他、負圧制御弁44を制御してバイ
パス制御弁42のコントロール負圧を設定すると共に、所
定の運転条件時にEGR弁48を開弁作動させてEGRを行なっ
ている。ECU 60にはこれらの制御のためエアフローメー
タ22からの吸入空気量信号、スロットル弁に設けられた
リニアスロットルセンサ52からのスロットル開度信号、
図示しないエンジン回転数センサからのエンジン回転数
信号等が入力されるている。
例を示す図である。本実施例の２サイクルエンジン10は
カム軸により開閉駆動される吸気弁12と排気弁14とを備
えており、吸気系には掃気ポンプとして機能するルーツ
タイプの機械式過給機16が設けられ、エンジン10のクラ
ンク軸からベルト駆動されている。吸入空気はエアフィ
ルタ20を通りエアフローメータ22を経た後吸気管24を通
り過給機16に供給される。また吸気管24の過給機16上流
側には運転者のアクセル操作により開閉するスロットル
弁18が設けられている。吸入空気は過給機16で昇圧され
た後アフタークーラ26で冷却され吸気弁12からエンジン
燃焼室28に入り、更に燃料噴射弁30から噴射された燃料
と混合し、点火プラグ32により着火され、燃焼した後排
気弁14から排気管34に排出される。燃料噴射弁30から噴
射される燃料の量はエンジン回転数と吸入空気量とに応
じて常に最適な量に制御されている。バイパス通路40は
過給機通路をバイパスして設けられ、アフタークーラ26
の下流側吸気管とスロットル弁18と過給機16との間の吸
気管とを接続している。またバイパス通路40には後述す
るバイパス制御弁42が設けられておりバイパス通路40を
通過して過給機16上流側に戻る空気量を制御するように
なっている。本実施例ではバイパス制御弁42はダイアフ
ラム式の負圧アクチュエータを備え、真空ポンプ等の負
圧源46から負圧制御弁44を介して供給されるコントロー
ル負圧により駆動される。負圧制御弁44は一種の圧力制
御弁であり、負圧源46で発生する負圧をECU 60からの信
号に応じたコントロール負圧に変換し、バイパス制御弁
42に供給している。また排気管34とスロットル弁18下流
部の吸気管24とはEGR弁48を介してEGR通路50で接続され
ている。EGR弁48は電磁弁若しくはバイパス制御弁と同
様の構造の負圧駆動弁であり所定の運転条件のときに開
弁し、排気管34中の排気ガスを吸気管に注入するのに用
いられる。60はエンジンの種々の制御を行なう電子制御
回路（ECU）である。ECU 60は例えばデジタルコンピュ
ータから構成され、本実施例においては燃料噴射や点火
時期等の通常の制御の他、負圧制御弁44を制御してバイ
パス制御弁42のコントロール負圧を設定すると共に、所
定の運転条件時にEGR弁48を開弁作動させてEGRを行なっ
ている。ECU 60にはこれらの制御のためエアフローメー
タ22からの吸入空気量信号、スロットル弁に設けられた
リニアスロットルセンサ52からのスロットル開度信号、
図示しないエンジン回転数センサからのエンジン回転数
信号等が入力されるている。
第２図はバイパス制御弁42の構造を示す断面図であ
る。バイパス制御弁42はダイヤフラム42aに連結された
弁体42bを有し、ダイヤフラム42aの弁体側には負圧室42
cが形成され、ダイヤフラム42aの負圧室と反対側の区画
42dには大気圧ポート42eを介して大気圧が導入されてい
る。負圧室42c内部は負圧ポート42iを介して前述の負圧
制御弁44に接続され、ECU 60により設定されたコントロ
ール負圧に保たれている。また42fは弁体42bを閉弁方向
に付勢するスプリングである。バイパス制御弁42の入口
ポート42gと出口ポート42hはバイパス通路40を介して過
給機16のそれぞれ下流側と上流側の吸気管に接続されて
いる。制御弁42は負圧室42cに加わるコントロール負圧
を負圧制御弁44により連続的に変化させることによって
全閉から全開までの任意の位置をとることができる。本
実施例では、後述するようにバイパス制御弁42の開度、
すなわち負圧制御弁44の発生するコントロール負圧は機
関負荷とエンジン回転数とによって決まる値に制御され
ており、機関負荷とエンジン回転数とに応じてスロット
ル下流部圧力を一定に保つようにバイパス制御弁42の開
度が設定される（第４図Ｂ）。しかし、スロットル弁下
流部に圧力センサを設け、スロットル弁下流部の圧力を
設定圧に保持するようなフィードバック制御を行なうよ
うにすることも可能である。
る。バイパス制御弁42はダイヤフラム42aに連結された
弁体42bを有し、ダイヤフラム42aの弁体側には負圧室42
cが形成され、ダイヤフラム42aの負圧室と反対側の区画
42dには大気圧ポート42eを介して大気圧が導入されてい
る。負圧室42c内部は負圧ポート42iを介して前述の負圧
制御弁44に接続され、ECU 60により設定されたコントロ
ール負圧に保たれている。また42fは弁体42bを閉弁方向
に付勢するスプリングである。バイパス制御弁42の入口
ポート42gと出口ポート42hはバイパス通路40を介して過
給機16のそれぞれ下流側と上流側の吸気管に接続されて
いる。制御弁42は負圧室42cに加わるコントロール負圧
を負圧制御弁44により連続的に変化させることによって
全閉から全開までの任意の位置をとることができる。本
実施例では、後述するようにバイパス制御弁42の開度、
すなわち負圧制御弁44の発生するコントロール負圧は機
関負荷とエンジン回転数とによって決まる値に制御され
ており、機関負荷とエンジン回転数とに応じてスロット
ル下流部圧力を一定に保つようにバイパス制御弁42の開
度が設定される（第４図Ｂ）。しかし、スロットル弁下
流部に圧力センサを設け、スロットル弁下流部の圧力を
設定圧に保持するようなフィードバック制御を行なうよ
うにすることも可能である。
EGR弁48はEGR実施時にECU 60からの信号により開弁し
て排気ガスを排気管34から吸気管24のスロットル弁18下
流部に導入する。
て排気ガスを排気管34から吸気管24のスロットル弁18下
流部に導入する。
一般に吸排気弁を有する２サイクルエンジンでは中負
荷領域でNOxが増大するためEGRが必要となる。第３図は
EGRを実施する負荷領域を機関負荷とエンジン回転数と
について表したものである。
荷領域でNOxが増大するためEGRが必要となる。第３図は
EGRを実施する負荷領域を機関負荷とエンジン回転数と
について表したものである。
本実施例ではECU 60に第３図のマップを内蔵し、機関
負荷としてスロットルセンサ52からのスロットル開度信
号を、また機関回転数として回転数センサからの回転数
信号をそれぞれ用いてECU 60が運転状態を判定し第３図
の斜線の領域でEGR弁48を開弁させる。
負荷としてスロットルセンサ52からのスロットル開度信
号を、また機関回転数として回転数センサからの回転数
信号をそれぞれ用いてECU 60が運転状態を判定し第３図
の斜線の領域でEGR弁48を開弁させる。
通常排気管34内の圧力は＋50〜100mmHgの正圧になっ
ている。またスロットル弁18と過給機16との間の吸気管
内圧力PTHはEGRを実施していない場合は100〜200mmHg程
度の負圧になるようにバイパス制御弁42の開度が制御さ
れている。
ている。またスロットル弁18と過給機16との間の吸気管
内圧力PTHはEGRを実施していない場合は100〜200mmHg程
度の負圧になるようにバイパス制御弁42の開度が制御さ
れている。
前述のようにEGRを実施した場合燃焼温度が低下し、
発生トルクが減少するため、トルク低下を防止するため
にはEGR開始と同時に吸気量を増加させる必要がある
が、従来のエンジンではバイパス制御弁42をスロットル
弁下流圧力PTHでフィードバック制御している場合にはE
GRを開始してもスロットル弁下流圧力が変わらないため
にスロットル弁を通過する吸入空気量は増加しない。ま
た、本実施例のようにバイパス制御弁42をスロットル開
度とエンジン回転数で決まる開度に制御している場合は
EGR開始と共にスロットル弁下流圧PTHは上昇してしまう
ことになり吸入空気量はかえって減少する。本考案で
は、これを防止するためEGR開始時にバイパス制御弁を
絞ることによりPTHを通常時より下げてスロットル弁の
通過空気量を増加させることを特徴とする。
発生トルクが減少するため、トルク低下を防止するため
にはEGR開始と同時に吸気量を増加させる必要がある
が、従来のエンジンではバイパス制御弁42をスロットル
弁下流圧力PTHでフィードバック制御している場合にはE
GRを開始してもスロットル弁下流圧力が変わらないため
にスロットル弁を通過する吸入空気量は増加しない。ま
た、本実施例のようにバイパス制御弁42をスロットル開
度とエンジン回転数で決まる開度に制御している場合は
EGR開始と共にスロットル弁下流圧PTHは上昇してしまう
ことになり吸入空気量はかえって減少する。本考案で
は、これを防止するためEGR開始時にバイパス制御弁を
絞ることによりPTHを通常時より下げてスロットル弁の
通過空気量を増加させることを特徴とする。
本実施例では、バイパス制御弁42の開度、すなわち負
圧制御弁44のコントロール負圧はECU 60によりスロット
ル弁開度と回転数とに応じて制御されているが、このコ
ントロール負圧は従来の設定値（第４図Ｂ）に較べて第
３図のEGR領域に相当する部分、すなわち第４図Ａに斜
線で示した領域ではコントロール負圧がΔＰだけ小さく
（絶対圧力が高く）なるように調整されている。コント
ロール負圧の変化量（第４図ＡのΔＰ）は、スロットル
弁下流負圧PTHがEGR注入量を考慮して50mmHg程度上昇
（絶対圧力で下降）するように設定する。これによりEG
R実行時はスロットル弁下流負圧が−150mmHg〜−25mmHg
に保持されることとなる。
圧制御弁44のコントロール負圧はECU 60によりスロット
ル弁開度と回転数とに応じて制御されているが、このコ
ントロール負圧は従来の設定値（第４図Ｂ）に較べて第
３図のEGR領域に相当する部分、すなわち第４図Ａに斜
線で示した領域ではコントロール負圧がΔＰだけ小さく
（絶対圧力が高く）なるように調整されている。コント
ロール負圧の変化量（第４図ＡのΔＰ）は、スロットル
弁下流負圧PTHがEGR注入量を考慮して50mmHg程度上昇
（絶対圧力で下降）するように設定する。これによりEG
R実行時はスロットル弁下流負圧が−150mmHg〜−25mmHg
に保持されることとなる。
従ってスロットル弁18前後での差圧が増加するためア
クセル操作を行なわなくても吸入空気量が増加すると共
に、排気管34とスロットル弁下流部との差圧増加により
EGR量も従来より増大させることができる。
クセル操作を行なわなくても吸入空気量が増加すると共
に、排気管34とスロットル弁下流部との差圧増加により
EGR量も従来より増大させることができる。
また本考案によればスロットル弁下流負圧を変えるこ
とによりEGR量を変化させることも可能である。すなわ
ち第５図に斜線で示したEGR領域において領域Ｉは中負
荷領域でありNOx発生量が多いためEGR量も大きくする必
要があるが領域IIは軽中負荷領域であり領域Ｉに較べて
NOxの発生量はやや少く、EGR量は領域Ｉの場合より少く
することができる。このような場合には領域Ｉと領域II
とでバイパス制御弁42の開度を変えて、スロットル弁18
の下流部圧力を変化させることによりEGR量を調整する
ことができる。
とによりEGR量を変化させることも可能である。すなわ
ち第５図に斜線で示したEGR領域において領域Ｉは中負
荷領域でありNOx発生量が多いためEGR量も大きくする必
要があるが領域IIは軽中負荷領域であり領域Ｉに較べて
NOxの発生量はやや少く、EGR量は領域Ｉの場合より少く
することができる。このような場合には領域Ｉと領域II
とでバイパス制御弁42の開度を変えて、スロットル弁18
の下流部圧力を変化させることによりEGR量を調整する
ことができる。
第６図はECU 60によるバイパス制御弁の開度制御の一
例を示すフローチャートである。
例を示すフローチャートである。
図においてステップ110はスロットル開度Ｌとエンジ
ン回転数NEの読込みを示す。スロットル開度はスロット
ルセンサ52から、また、エンジン回転数NEは回転数セン
サからの入力信号をそれぞれ用いている。次にステップ
120で上記のＬとNEとを用いてECU 60に内蔵した第４図
Ｂのマップからバイパス制御弁42のコントロール負圧、
すなわち負圧制御弁44の設定負圧PCOを求める。ここ
で、PCOは例えば負圧Ｌ、回転数NEの条件下でスロット
ル弁下流負圧PTHを−100〜−200mmHgに保つために必要
なバイパス制御弁42の開度を得るためにバイパス制御弁
の負圧室42cに加えるべき負圧である。次にステップ130
ではステップ110で読込んだＬとNEとを基に第５図のマ
ップから運転条件がEGRを実施する領域（第５図斜線
部）か否かが判定され、EGRを行なわない領域であった
場合にはステップ120で設定した負圧PCOを負圧制御弁の
設定負圧Pcに設定して（ステップ140）、ステップ180に
進んでPCを出力する。これによりバイパス制御弁42はス
ロット下流圧PTHが−100〜−200mmHgになるような開度
に制御される。またステップ130でＬとNEとがEGRを実施
する領域（第５図斜線部）であった場合は次にステップ
150でＬとNEとが第５図Ｉの領域にあるか否かを判定
し、領域Ｉ内にある場合はステップ120で設定した負圧P
COに補正値ΔP1を加えたものをPCとして設定し（ステッ
プ160）、ステップ180でPCを出力する。ここでΔP1は第
４図ＡのΔＰに相当する量でありスロットル弁下流負圧
を50mmHg上昇（絶対圧を下降）させるために必要な補正
量である。これによりバイパス制御弁42開度はPTHが−1
50〜−250mmHgになるように保持される。またステップ1
50で運転条件が領域Ｉにない場合は、すなわち運転条件
が領域IIにあることになるためステップ120で設定した
負圧PCOに補正値ΔP2を加えたものをPCとして設定する
（ステップ170）。ここでΔP2はスロットル弁下流負荷P
THを領域Ｉより低く（絶対圧力で高く）、例えば−120
〜−220mmHg程度に保つための補正量である。これによ
り、負圧PTHは領域Ｉの場合より小さくなるのでEGR量、
吸入空気量とも領域Ｉの場合より少くすることができ
る。本実施例ではEGR実施時の負荷条件（領域I,II）に
応じてPTHを２通りに切換えて制御を行なっているがPTH
が負荷条件に応じて無段階に変化するように制御するこ
とも可能である。
ン回転数NEの読込みを示す。スロットル開度はスロット
ルセンサ52から、また、エンジン回転数NEは回転数セン
サからの入力信号をそれぞれ用いている。次にステップ
120で上記のＬとNEとを用いてECU 60に内蔵した第４図
Ｂのマップからバイパス制御弁42のコントロール負圧、
すなわち負圧制御弁44の設定負圧PCOを求める。ここ
で、PCOは例えば負圧Ｌ、回転数NEの条件下でスロット
ル弁下流負圧PTHを−100〜−200mmHgに保つために必要
なバイパス制御弁42の開度を得るためにバイパス制御弁
の負圧室42cに加えるべき負圧である。次にステップ130
ではステップ110で読込んだＬとNEとを基に第５図のマ
ップから運転条件がEGRを実施する領域（第５図斜線
部）か否かが判定され、EGRを行なわない領域であった
場合にはステップ120で設定した負圧PCOを負圧制御弁の
設定負圧Pcに設定して（ステップ140）、ステップ180に
進んでPCを出力する。これによりバイパス制御弁42はス
ロット下流圧PTHが−100〜−200mmHgになるような開度
に制御される。またステップ130でＬとNEとがEGRを実施
する領域（第５図斜線部）であった場合は次にステップ
150でＬとNEとが第５図Ｉの領域にあるか否かを判定
し、領域Ｉ内にある場合はステップ120で設定した負圧P
COに補正値ΔP1を加えたものをPCとして設定し（ステッ
プ160）、ステップ180でPCを出力する。ここでΔP1は第
４図ＡのΔＰに相当する量でありスロットル弁下流負圧
を50mmHg上昇（絶対圧を下降）させるために必要な補正
量である。これによりバイパス制御弁42開度はPTHが−1
50〜−250mmHgになるように保持される。またステップ1
50で運転条件が領域Ｉにない場合は、すなわち運転条件
が領域IIにあることになるためステップ120で設定した
負圧PCOに補正値ΔP2を加えたものをPCとして設定する
（ステップ170）。ここでΔP2はスロットル弁下流負荷P
THを領域Ｉより低く（絶対圧力で高く）、例えば−120
〜−220mmHg程度に保つための補正量である。これによ
り、負圧PTHは領域Ｉの場合より小さくなるのでEGR量、
吸入空気量とも領域Ｉの場合より少くすることができ
る。本実施例ではEGR実施時の負荷条件（領域I,II）に
応じてPTHを２通りに切換えて制御を行なっているがPTH
が負荷条件に応じて無段階に変化するように制御するこ
とも可能である。
本実施例ではECU 60からの信号によりバイパス制御弁
42のコントロール負圧を無段階に調節可能な負圧制御弁
44を用いたが負圧制御弁を用いずに制御を簡素化するこ
とも可能である。第７図は負圧制御弁を用いない場合の
バイパス制御弁42の構造を示す。この実施例では負圧室
42cの負圧ポート42eには負圧制御弁ではなく吸気管のス
ロットル弁下流部の圧力PTHが印加されており、負圧室4
2cにはもう１つのポート42kが設けられオリフィス42l、
電磁弁42jを介して大気に開放されている。電磁弁42jは
ECU 60により制御され、エンジンがEGR領域（第３図斜
線部）にあるときに開弁し、それ以外の領域では閉弁す
る。電磁弁42jが閉弁中はバイパス制御弁42の負圧室42c
にはスロットル弁下流部負圧PTHが直接作用するため、
スロットル弁下流部圧力は付勢スプリング42fの弾発力
により決まる一定圧力に自力制御される。しかし、EGR
が開始されるとECU 60からの信号により電磁弁42jが開
弁して負圧室42cにはオリフィス42lを介して空気が流入
するため、負圧室42cの圧力は上昇し、バイパス制御弁
の開度が低下するためスロットル下流部負圧PTHは、電
磁弁42jの開弁前より低い圧力で平衡するようになる。
この圧力はオリフィス42lの径を適当に選ぶことで任意
に設定可能である。従って本実施例においては、負圧制
御弁を用いずに、EGR実施時のスロットル弁下流部負圧
を切り換えることが可能である。
42のコントロール負圧を無段階に調節可能な負圧制御弁
44を用いたが負圧制御弁を用いずに制御を簡素化するこ
とも可能である。第７図は負圧制御弁を用いない場合の
バイパス制御弁42の構造を示す。この実施例では負圧室
42cの負圧ポート42eには負圧制御弁ではなく吸気管のス
ロットル弁下流部の圧力PTHが印加されており、負圧室4
2cにはもう１つのポート42kが設けられオリフィス42l、
電磁弁42jを介して大気に開放されている。電磁弁42jは
ECU 60により制御され、エンジンがEGR領域（第３図斜
線部）にあるときに開弁し、それ以外の領域では閉弁す
る。電磁弁42jが閉弁中はバイパス制御弁42の負圧室42c
にはスロットル弁下流部負圧PTHが直接作用するため、
スロットル弁下流部圧力は付勢スプリング42fの弾発力
により決まる一定圧力に自力制御される。しかし、EGR
が開始されるとECU 60からの信号により電磁弁42jが開
弁して負圧室42cにはオリフィス42lを介して空気が流入
するため、負圧室42cの圧力は上昇し、バイパス制御弁
の開度が低下するためスロットル下流部負圧PTHは、電
磁弁42jの開弁前より低い圧力で平衡するようになる。
この圧力はオリフィス42lの径を適当に選ぶことで任意
に設定可能である。従って本実施例においては、負圧制
御弁を用いずに、EGR実施時のスロットル弁下流部負圧
を切り換えることが可能である。
本考案は上述のようにEGR実施時にスロットル弁下流
部負圧をEGRを行なわない場合より大きくするようにし
たことによりEGR開始時に吸入空気量を増大させてEGR開
始の際のトルクショックを低減してドライバビリティの
向上を図ることができる。また、スロットル弁下流部負
圧をEGR実施時のみ大きくすることにより、EGRを実施し
ない運転条件下での過給機の圧縮仕事を低減し燃費を向
上させながらEGR実施時には充分なEGR量を確保して排気
ガス中のNOxを低減することができる。
部負圧をEGRを行なわない場合より大きくするようにし
たことによりEGR開始時に吸入空気量を増大させてEGR開
始の際のトルクショックを低減してドライバビリティの
向上を図ることができる。また、スロットル弁下流部負
圧をEGR実施時のみ大きくすることにより、EGRを実施し
ない運転条件下での過給機の圧縮仕事を低減し燃費を向
上させながらEGR実施時には充分なEGR量を確保して排気
ガス中のNOxを低減することができる。
第１図は本考案の実施例の構成を示す図、第２図はバイ
パス制御弁の構造を示す断面図、第３図はEGRを実施す
る負荷領域を示す図、第４図A,Bはバイパス制御弁のコ
ントロール負圧の変化を示す図、第５図はEGR実施領域
を示す第４図と同様な図、第６図はECUによるコントロ
ール負圧の制御動作を示すフローチャート、第７図はバ
イパス制御弁の第２図とは別の実施例を示す図である。 10……２サイクルエンジン、16……機械式過給機、18…
…スロットル弁、22……エアフローメータ、24……吸気
管、30……燃料噴射弁、34……排気管、40……バイパス
通路、42……バイパス制御弁、44……負圧制御弁、46…
…負圧源、48……EGR弁、50……EGR通路、52……スロッ
トル開度センサ、60……ECU。
パス制御弁の構造を示す断面図、第３図はEGRを実施す
る負荷領域を示す図、第４図A,Bはバイパス制御弁のコ
ントロール負圧の変化を示す図、第５図はEGR実施領域
を示す第４図と同様な図、第６図はECUによるコントロ
ール負圧の制御動作を示すフローチャート、第７図はバ
イパス制御弁の第２図とは別の実施例を示す図である。 10……２サイクルエンジン、16……機械式過給機、18…
…スロットル弁、22……エアフローメータ、24……吸気
管、30……燃料噴射弁、34……排気管、40……バイパス
通路、42……バイパス制御弁、44……負圧制御弁、46…
…負圧源、48……EGR弁、50……EGR通路、52……スロッ
トル開度センサ、60……ECU。
Claims (1)
- 【請求項１】吸気通路のスロットル弁下流側に過給機を
備え、前記スロットル弁と過給機との間の吸気通路にEG
R通路を接続して排気ガスの一部を還流し得るようにし
た内燃機関において、前記EGR通路を介して排気ガスを
還流させるときに、前記スロットル弁と前記過給機との
間の吸気通路と過給機下流吸気通路とを連通するバイパ
ス空気通路に設けたバイパス制御弁の開度を減少させて
スロットル弁と過給機との間の吸気通路の負圧を増大さ
せるようにしたことを特徴とする過給式内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7524390U JP2517566Y2 (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 過給式内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7524390U JP2517566Y2 (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 過給式内燃機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0434451U JPH0434451U (ja) | 1992-03-23 |
| JP2517566Y2 true JP2517566Y2 (ja) | 1996-11-20 |
Family
ID=31615653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7524390U Expired - Fee Related JP2517566Y2 (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 過給式内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2517566Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007051587A (ja) * | 2005-08-18 | 2007-03-01 | Mazda Motor Corp | 水素エンジンの制御装置 |
| US8596065B2 (en) | 2010-03-09 | 2013-12-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device for internal combustion engine |
-
1990
- 1990-07-17 JP JP7524390U patent/JP2517566Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0434451U (ja) | 1992-03-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |