JPH02185653A - エンジンの排気還流制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はエンジンの排気の一部をＮＯｘ低減のため吸気
にＩＡ流する旬を制御する方法に関するものであって、
燃焼室内にスワールを発生させるためのスワールｌｌｌ
１ＩＩＩ弁を吸気マニホルドに有する自動車ガソリンエ
ンジンの排気３！流ｔＩ１１１Ｉｌに利用される。

（従　　来　　の　　技　　術） エンジンの燃焼室に接続された吸気マニホルドの各ブラ
ンチに吸気マニホルド負圧に応じて動作するスワール制
御弁を設置し、低速時に燃焼室に供給される混合気に強
いスワールを与えて燃焼速度を中め、へ速時にスワール
を弱めて充填効率を＾めるように混合気の流れを制御す
る技術は広く知られている。

また、排気の一部を吸気に運流し燃焼最高温度を低下さ
せることによりＮＯｘ低減を計る技術も広く知られてい
る。

前者のスワール制御手段は低速時に吸気マニホルドの断
面積をスワール制御弁が小さくして吸気流速を高めるこ
とによって強いスワールを発生させ、希薄Ｕ合気でも良
好な燃焼状態を与えて排気対策と燃費対策とを計るもの
であり、１１者の排気再循環手段は吸気量に応じ運流出
を制御して排気対策をＨｌるものである。

従って、これら二つの手段を吸気系に併有するエンジン
においては、スワール制御弁が吸気マニホルドの断面積
を小さくしているときに排気を還流してもスワールの発
生に影響を与えないが、吸気マニホルドの断面積を大き
くしているときに排気を還流すると吸気流速が低下して
スワールを著しく弱め、燃焼状態を悪化してサージが発
生し運転性を１つということがある。

（発明が解決しようとする課題） 本発明はスワール制御弁が吸気マニホルドの断面積を大
きくしているときに排気の還流によって燃焼状態が悪化
するという技術的課題を解決することを目的としてなさ
れたものである。

（課題を解決するための手段） 本発明によると、吸気マニホルド負圧によって動作する
スワール制御弁がエンジンの回転速度に応じて吸気マニ
ホルドの断面積を増減するスワール制御手段と、絞り弁
側方の吸気負圧によって動作する還流制御弁がエンジン
の運転状堰に応じて排気再循環通路の断面積を変化させ
る排気再循環手段とを吸気系に併有しているエンジンが
もっている前記技術的課題を解決するために講じた手段
は次の通りである。

即ち、エンジンの低速時にはスワール制御弁と関係なく
還流＄１１１１１弁に排気再循環通路の開面ＭａＩＩＪ
ＩＩＩを行なわせる。そして、エンジンが低速と高速と
の間を移行するときはスワール＄１１１１弁の間ＩＩ＋
動作に同期させて還流制御弁を動作させ吸気マニホルド
の断面積増大時に排気再１ｉ環通路の断面積を減少させ
る。

スワール制御弁を動作するアクチュエータは吸気マニホ
ルド負圧によりダイヤスラムを動かすよく知られたダイ
ヤフラム機構が用いられ、エンジンの低速時に高い吸気
マニホルド負圧でダイヤフラムを鳴引しスワール制御弁
を吸気マニホルドの断面積を最小とする位置としている
が、エンジンの回転速度上昇に伴って吸気マニホルド負
圧が低下したとき一挙に動作して吸気マニホルドを全開
とすることがないように遅延弁を設けてダイヤフラムに
作用する負圧が緩徐に低下するように考慮するのがよい
。また、エンジンの高速時にダイヤスラムに大気を作用
させスワール制御弁を確実に全問とさせるため、吸気マ
ニホルド負圧尋入路と大気様入路とを電磁式の切換弁で
切換えてダイヤプラム機構に接続する構成とするのが好
ましい。

還流制御弁を動作するアクチュエータは絞り弁側方の吸
気負圧によりダイヤフラムを動かすよく知られたダイヤ
フラム機構が用いられ、吸気負圧をベンチュリ負圧、排
気圧力などのいずれを用いて補正する方式も適用するこ
とができるが、吸気負圧導入路に電磁式の開閉弁を設け
、前記切換弁が大気導入路をスワール制御弁のダイヤフ
ラム機構に接続したとぎ開閉弁が吸気負圧導入路をｍじ
て還流制御弁のダイヤスラム機構に大気を導入し排気再
循環通路の断面積を減少させる構成とするのが好ましい
。

（作　　用） エンジンの低速時にスワールｂ制御弁は吸気マニホルド
の断面積を最小としており、還流制御弁は絞り弁の位置
に応じてダイヤフラム１１４％に吸気負圧が導入されな
いときは再循環通路を閉じ吸気負圧が導入されるときは
再循環通路を開く。中速時にもスワール制御弁と還流制
御弁とはそれぞれ吸気マニホルド負圧と絞り弁側方の吸
気負圧とに応じて互いに無関係に動作するが、高速へ移
行するとスワール制御弁の開き動作に同期して還流！１
１１ｔｌｌ弁が排気再循環通路の断面積を減少させる。

これによってスワールが弱められる領域で大量の排気還
流による吸気流速の低下が押えられ、燃焼状態の悪化が
防止される。

（実　施　例） 図面を参照して本発明の詳細な説明する。

図において、１は気化器、４は吸気マニホルド、７はエ
ンジン、９は排気マニホルドを示し、吸気マニホルド４
は低速用のＤ１通路５と高速用の主通路６とに二分され
ていて主通路６に蝶形のスワールＩＩＩ御弁１０が設け
られている。

スワールｔＪＪ１１１弁１０はダイヤフラム機構１２の
ダイヤフラム１３とリンク１１で連結されていて負圧室
１４の負圧力とばね１５のばね力とによって開閉し、エ
ンジン７の燃焼室８に発生するスワールの強弱を統御す
ることはよく知られている通りである。負圧室１４には
制御圧導入路１６が接続されており、吸気マニホルド４
に接続した吸気マニホルド負圧導入路１７と大気に解放
した大気導入路１８のいずれかと電磁式の切換弁１９に
よって連通する。また、制御圧導入路１６にはオリスイ
スと切換弁１９へ向かつて開く逆止弁とを併設した遅延
弁２０が設置され、大気導入路１８にはオリフィスと大
気へ向かって開く逆止弁とを併股した遅延弁２１が設置
されている。

エンジン７のアイドル時や低速時には切換弁１９は制御
圧導入路１６を吸気マニホルド負圧導入路１１と連通さ
せており、負圧室１４に導入された吸気マニホルド負圧
がダイヤフラム１３を吸引移動してスワール１．１１１
１１弁１０を閉弁位置とし、副通路５のみからＵ合気を
燃焼室８に供給させる。

気化器１の絞り弁２が急激に開いて吸気マニホルド負圧
が急ｍ１％：低くなったとき、負圧室１４の負圧は遅延
弁２０を通って少しずつ放出され、ばね１５のばね力と
負圧力とが一挙に反転してスワールυ制御弁１０を急激
に全問とさせるという不都合がない。エンジン７が中速
から高速へ移行するとき、設定回転速度で切換弁１９が
動作して１１１ｔｌｌｌ圧導入路１Ｇを大気導入路１１
と連通させる。

このとき大気が二つの遅延弁２０．２１を通って少しず
つ負圧室１４に導入され、スワール制御弁１０は緩徐に
全開位置となって吸気マニホルド４の断面積を最大とす
るのである。

排気マニホルド９から吸気マニホルド４に排気の一部を
還流して再循環させる排気再循環通路２２に設けられて
いる還流ｖ４御弁２４はダイヤスラム機構２５のダイヤ
フラム２６に直結されていて負圧室２７の負圧力とばね
２８のばね力とによって排気再循環通１２２の断面積を
変えることもよく知られている通りである。そして、気
化器１の絞り弁２の全開位置よりも少し上流側で吸気通
路３に開口した吸気負圧導入路２９が負圧室２１に接続
され、この吸気負圧導入路２９に電磁式の開ｎ弁３０と
温度開閉弁３１とが設置されているとともにそれらの間
に負圧補正機構３３の大気通路３４が接続されている。

温度開閉弁３１はエンジン冷１４１水３２が所定温度以
下のとき１１１弁して負圧室２７への吸気負圧を遮断す
るものである。また、負圧補正１１１３３はダイヤフラ
ム３５を挟んで排気室３６と大気室３１とを形成し、大
気室３７に大気通路３４を挿入してダイヤフラム３５で
開閉するようにするとともに、排気再循環通路２２のオ
リフィス２３と還流ＩＩＩＩＩ御弁２４との聞の部分を
排気圧導入路３９で排気室３６に接続した構成であり、
排気圧力が高くなるとばね３８のばね力に抗してダイヤ
フラム３５を押圧移動し、大気通路３４をｍじて吸気負
圧をそのままダイヤフラム機構２５の負圧室２１に導入
し還流制御弁２４の開度を大きくして排気速流ａを増大
する。即ち、この負圧補正機構３３はエンジン７の吸気
員に比例した流量の排気を再循環させるもので、一般に
排圧トランスデユーサとして知られている排気再結ｙ４
装置の部品である。

エンジン７のアイドル時、低速時更に中速時には１７１
ｒｊＩＩ弁３０Ｌｔ開弁しており、排気圧力に応じて負
圧補正機構３３より導入される大気で圧力補正された吸
気負圧によって還流制御弁２４が排気再循環通ｍ２２の
断面積を変えており、スワールυ制御弁１０と還流ａａ
ｌ１２ＩＩ弁２４とは互いに無関係に動作している。エ
ンジン７が中速から高速へ移行Ｊるとき、設定回転速度
で開閉弁３０が動作して吸気負圧導入１Ｒ２９を閏じる
。このため排気圧力に応じて大気通路３４から吸気負圧
導入路２９に入る大気が負圧室２１に導入され、還流制
御弁２４は排気再循環通路２２の断面積を減少して排気
還流舟を減少するのである。

切換弁１９と開閉弁３０とは電子式制ｍ　Ｓｉｍ　４０
からの電気信号によって同時に動作させられる。

これによって、エンジン７が低速と高速との間を移行す
るとき設定回転速度でスワール１ｄｌｔｌｌｌ弁１０の
ｎｌ！ＦＩ動作に同期して還流制御弁２４が動作し、所
定のスワールを形成させる。尚、電子式＄１１１０＠９
４０には電気信号発生のパラメータとして較り弁２のｌ
１ｔｌＩＩＩ、エンジン７の回転側り排気中の酸素濃度
などが入力され、これらの情報に基いてスワールＩＩＩ
御弁１０と還流制御弁２４とを動作させる。

（発　　明　　の　　効　　果） スクール１１１１１１弁の開閉動作に同期させて還流Ｉ
ＩＩｗＪ弁を動作させる本発明によると、スワールの状
態を変化させるとき排気還流耐が同時に増減し、スワー
ルを必要以上に変動させて殊に高速時にスワールを著し
く弱め燃焼状態を悪化するという不都合がなくなり、エ
ンジンを安定よく運転できるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示す配置図ぐある。 ２・・・絞り弁、４・・・吸気マニホルド、７・・・エ
ンジン、１０・・・スクールｕ１１１弁、１２・・・ダ
イヤフラム機構、１７・・・吸気マニホルド負圧導入路
、１８・・・大気導入路、１９・・・切換弁、２２・・
・排気再循環通路、２４・・・還流制御弁、２５・・・
ダイヤフラム＠＠、２９・・・吸気負圧導入路、３０・
・・開閉弁、３３・・・負圧補正機構、４０・・・電子
式制御装置、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸気マニホルド負圧によつて動作するスワール制御弁が
   エンジンの回転速度に応じて吸気マニホルドの断面積を
   増減するスワール制御手段と、絞り弁側方の吸気負圧に
   よつて動作する還流制御弁がエンジンの運転状態に応じ
   て排気再循環通路の断面積を変化させる排気再循環手段
   とを吸気系に併有しているエンジンにおいて：エンジン
   の低速時にはスワール制御弁と関係なく還流制御弁に排
   気再循環通路の断面積制御を行なわせ、エンジンが低速
   と高速との間を移行するときはスワール制御弁の開閉動
   作に同期させて還流制御弁を動作させ吸気マニホルドの
   断面積増大時に排気再循環通路の断面積を減少させるこ
   とを特徴とする排気還流制御方法。