JPH0137170Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、過給機付内燃機関の排気還流バルブ
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

内燃機関、とくにデイーゼル機関においては、
低速・低負荷運転時の排気ガス中に含まれる窒素
酸化物の濃度を低減させるために、排気管を吸気
管に連結する排気還流（以下、EGRという）パ
イプを設け、排気ガスを吸気中に混入させて燃焼
を緩やかにすることが行われている。

そのEGRパイプ用のバルブとして、従来、ダ
イヤフラムにより作動する型のEGRバルブが用
いられていた。従来のこの種の排気バルブでは、
ダイヤフラム室と負圧源（バキユームタンク又は
バキユームポンプ）とを連結するバキユームパイ
プの途中に配設した三方電磁弁によつて前記ダイ
ヤフラム室の負圧を制御するように成つており、
作動力が負圧であるということと前記排気還流バ
ルブと前記三方電磁弁との距離が長いということ
などが相俟つて弁体の閉弁動作に遅れが生じやす
かつた。その結果、突発的にデイーゼルスモーク
を発生し、しかもその濃度が機関の耐久性に悪影
響を与える程度に大きいという問題点があつた。

前記EGRは、例えば実開昭56−105646号公報
に記載されているように過給機付内燃機関におい
ても行われている。即ち過給機付内燃機関の
EGRは、同公報に記載されているように、吸気
経路に過給機のコンプレツサの出口を機関の吸気
マニホールドに接続し、また排気ガスは、排気マ
ニホールドに過給機のタービンのガス入口を接続
し、排気マニホールドから排気ガスを取り出し、
EGRバルブを経由して吸気マニホールドに供給
するようにしている。

そしてEGRバルブを駆動する前記ダイヤフラ
ム室は、前記公報に記載されているようにダイヤ
フラム室をEGRバルブの下流側に配置して、よ
り低温に保つようにしているために、閉弁時には
排気ガス圧に抗してEGRバルブを閉止する構成
としている。したがつて、機関が高速回転して排
気ガス圧力が高くなり、前記EGRバルブの閉止
力以上になるとEGRバルブの弁体が排気ガス圧
力によつて押し開かれるという問題点もあつた。

本考案の目的は、従来の過給機付内燃機関にお
いて問題であつたEGRバルブの閉弁動作遅れを
なくしてスモークの発生を抑制すると共に、過給
機を使用しており、EGRバルブを閉止している
ときに、EGRバルブが過給機の排気圧によつて
押し開かれないようにした排気還流バルブ装置を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本考案は、排気還流
通路に閉弁方向に付勢するスプリング付き排気還
流バルブを設け、該排気還流バルブを駆動するダ
イヤフラム装置のダイヤフラム室には、負圧を導
入して前記排気還流バルブを開くエア抜き口と、
一気に大気を導入できる大口径の大気導入口と、
過給圧導入口とを設け、前記大気導入口に設けた
電磁弁を開弁し、かつ前記エア抜き口に負圧を導
入する電磁弁を閉弁して前記排気還流バルブを閉
弁させる電磁弁駆動用連動接点と、前記過給圧導
入口に過給機の使用時かつ排気還流バルブの閉弁
時に開弁する過給圧導入弁を設けた過給機付内燃
機関の排気還流バルブ装置である。

〔実施例〕

以下図によつて本考案を具体的に説明する。第
１図はEGRバルブ装置を設けた内燃機関の概略
構成図、および第２図は本考案の一実施例よりな
る排気還流バルブ装置の要部拡大断面および制御
系統図である。

第１図において、１は内燃機関本体であり、ヘ
ツドカバー２、シリンダヘツド３、シリンダブロ
ツク４およびオイルパン５から構成されている。
シリンダヘツド３には吸気管６および排気管７が
接続され、排気管７から吸気管６へ連結された
EGRパイプ８ａの途中に、EGRバルブ８が設け
られている。

第２図においてEGRバルブ８内に弁体９が設
けられ、弁体９を取付けた弁棒１０の頂部にダイ
ヤフラム１１が設けられている。ダイヤフラム１
１の上部にはスプリング１２が介装され、ダイヤ
フラム１１を下向きに付勢している。

ダイヤフラム・ハウジング２１にはエア抜き口
１４が設けられ、負圧源としてのバキユームポン
プ１５によつてダイヤフラム室１３の空気が引か
れている。したがつて、スプリング１２の下向き
の付勢力にうちかつてダイヤフラム１１が上向き
に吸引されているので、図のように弁体９が開
き、排気ガスＧが還流している。

一方、エア抜き口１４とバキユームポンプ１５
とを結ぶバキユームパイプ１６の途中に三方電磁
弁１７が設けられ、この弁１７は連動接点１８
（後述の接点２６と逆向きに連動している）を介
して、クラツチ接点２７およびキースイツチ１９
に接続されている。なお、１７ａは三方電磁弁１
７の大気開放であり、２０は電源である。

本実施例においては、過給機２８のコンプレツ
サ２９をEGRパイプ８ａが吸気管６に合流する
部分より上流側に介装し、またタービン３０は、
排気管７からEGRパイプ８ａを分岐する部分よ
り下流側に介装した。

弁体９を閉じるには、前記連動接点１８が開い
て（このとき、連動接点２６は閉じる）、三方電
磁弁１７が閉じられる。その結果、ダイヤフラム
室１３の負圧が解除されるので、スプリング１２
の付勢力によつて弁体９が閉じられ、排気ガスＧ
は還流されなくなる。以上は従来の装置において
も設けられていたものであり、この手段では閉弁
動作が遅れるため、突発的にデイーゼルスモーク
が発生していたのである。

本実施例においては以下の構成が重要である。
即ち、ダイヤフラム１１の上方に、ダイヤフラム
室１３を瞬時に大気に開放する大口径の大気導入
口２３を設け、これに電磁弁２２を設けるととも
に、過給機２８のコンプレツサ２９からの圧縮空
気A′を、過給機使用時かつ排気還流バルブ８の
弁体９の閉弁時に、即ち連動接点１８が開いてい
るときに開く過給圧導入弁３１を設けて、ダイヤ
フラム室１３に過給圧を導入するように構成した
ことである。

すなわち、ダイヤフラム室１３と連通する大口
径大気導入口２３に電磁弁２２を設け、スプリン
グ２４およびソレノイド２５の作用により開閉す
るように設けている。ソレノイド２５は連動接点
２６（前記接点１８と逆向きに連動している）を
介して、前記クラツチ接点２７およびキースイツ
チ１９に接続されている。クラツチ接点２７は、
図示しないクラツチの作動に伴うスモークの発生
を防止するためのもので、クラツチを切つたとき
に「開」となる。

第２図はEGRバルブ８の弁体９が開いている
状態を示しているが、機関の高速・高負荷運転時
等、排気ガスＧを還流させる必要のなくなつた場
合には、連動接点１８を開け（このとき、接点２
６が閉じてソレノイド２５は通電する）、三方電
磁弁１７を閉じてダイヤフラム室１３の負圧を解
除しなければならない。

このとき、本考案の装置においては、負圧を解
除すると同時に電磁弁２２を開けて大気Ａを導入
し、瞬時に弁体９を閉じることができる。すなわ
ち、従来のように単にEGRバルブ８から離れた
位置にある三方電磁弁１７によりダイヤフラム室
１３の負圧を解除するだけでなく、ダイヤフラム
室１３と連接させて設けた電磁弁２２により、瞬
時にダイヤフラム室１３を大気に導入して閉弁動
作遅れをなくし、以てデイーゼルスモークの発生
を抑制することができる。

しかも、過給機使用時（２８は過給機、２９は
コンプレツサ、３０はタービンである）であつて
弁体９が閉じているときには、弁３１を開かせる
ことにより、コンプレツサ２９からの圧縮空気
A′を導入口３２から開口部３３を通して、ダイ
ヤフラム室１３に導入してダイヤフラム１１を押
す力を大気圧以上にして、以て過給機使用時の排
気圧による弁体９の誤開弁を防止することができ
る。

なお、上記実施例では、連動接点２８，２６を
設けるようにしたが、電磁弁１７，２２の動作を
設計変更することにより、１個の接点にすること
もできる。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案の過給機付内燃機関
の排気還流バルブ装置を構成したので、次の効果
を得ることができる。

即ち、前記排気還流バルブ装置は、排気還流状
態からアイドル状態に移行する際には、ダイヤフ
ラム室の負圧導入を停止すると同時に同室には一
気に大気圧が導入されて窒素酸化物の増加および
スモークの発生を防止することができ、また過給
中は、ダイヤフラム室には過給圧が導入されてい
るので、前記排気ガス弁が排気圧で押し開かれる
ことが防止されるので、過給機付内燃機関の排気
還流バルブ装置の寿命の延長と操作の信頼性の向
上とが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はEGRバルブ装置を設けた内燃機関の
概略構成図、および第２図は本考案の一実施例よ
りなる排気還流バルブ装置の要部拡大断面および
制御系統図である。 ６……吸気管、７……排気管、８……排気還流
（EGR）バルブ、９……弁体、１１……ダイヤフ
ラム、１２……スプリング、１３……ダイヤフラ
ム室、１４……負圧導入用エア抜き口、１５……
バキユームポンプ、１８，２６……連動（逆）接
点、２２……電磁弁、２３……大口径大気導入
口、２９……コンプレツサ、３１……過給圧導入
弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排気還流通路に閉弁方向に付勢するスプリング
   付き排気還流バルブを設け、該排気還流バルブを
   駆動するダイヤフラム装置のダイヤフラム室に
   は、負圧を導入して前記排気還流バルブを開くエ
   ア抜き口と、一気に大気を導入できる大口径の大
   気導入口と、過給圧導入口とを設け、前記大気導
   入口に設けた電磁弁を開弁し、かつ前記エア抜き
   口に負圧を導入する電磁弁を閉弁して前記排気還
   流バルブを閉弁させる電磁弁駆動用連動接点と、
   前記過給圧導入口に過給機の使用時かつ排気還流
   バルブの閉弁時に開弁する過給圧導入弁を設けた
   過給機付内燃機関の排気還流バルブ装置。