JPH022916Y2

JPH022916Y2 -

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Publication number: JPH022916Y2
Application number: JP14346884U
Authority: JP
Priority date: 1984-09-25
Filing date: 1984-09-25
Publication date: 1990-01-24
Also published as: JPS6158650U

Description

【考案の詳細な説明】産業上の利用分野本考案はデイーゼルエンジンの吸気装置に関
し、さらに詳しくは機械式過給機とEGR装置と
を備えたデイーゼルエンジンの吸気装置に関す
る。

従来の技術排気ガスの一部を吸気通路に再循環させる
EGR装、及びエンジンのクランクシヤフトに連
結された機械式過給機はそれぞれよく知られたも
のである。機械式過給機を吸気通路に配置すると
ともにこの過給機をバイパスして形成されたバイ
パス吸気通路にバイパス弁を配置してエンジン負
荷に応じてバイパス弁を作動させるようにした構
成も公知である（実公昭49−155442号公報、特開
昭56−167817公報参照）。さらに、そのようなバ
イパス弁を設けるとともにバイパス弁を過給機下
流のスロツトル弁と連動させるようにした構成も
公知である（開昭58−6922公報参照）。

考案が解決しようとする問題点排気駆動によるターボチヤージヤの場合にはタ
ービン背圧により排気圧が高められるので排気通
路から吸気通路へEGRガスを流すことができる
が、吸気通路に機械式過給機を備えた場合には
EGRの必要な部分負荷域において排気通路内に
よりも吸気通路内の過給による圧力が高くなるた
めに排気通路から吸気通路にEGRガスを流すこ
とができないという問題がある。

問題点を解決するための手段上記問題点を解決するために、本考案によるデ
イーゼルエンジンの吸気装置は吸気通路に機械式
過給機を備え、該過給機下流の吸気通路をEGR
弁が配置されたEGR通路により排気通路に連結
し、そして、EGR弁が開かれるときに作動して
吸気通路内の圧力を低下せしめる弁装置を設けた
ことを特徴とするものである。吸気通路内の圧力
が低下されれば、排気通路から吸気通路へEGR
ガスが流れることができるようになる。EGR弁
及び前記弁装置は負圧により作動されるタイプの
ものであるのが好ましく、これらの両弁は共通の
作動負圧により制御されるのが好ましい。

実施例第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は排気通路である。吸気通
路２には機械式過給機４が配置され、これはエン
ジンのクランクシヤフトに連結されて駆動される
ルーツポンプやベーンポンプ等から成るものであ
る。過給機４下流の吸気通路２はEGR通路５に
より排気通路３に連結され、EGR通路５には
EGR弁６が配置される。

EGR弁６は負圧作動型ダイヤフラムアクチユ
エータ７により駆動されるようになつている。ア
クチユエータ７はダイヤフラム８により隔成され
た負圧室９と大気圧室１０を有し、大気圧室１０
はポート１１により大気に通じている。負圧室９
の負圧導入ポート１２はパイプ又はホース１３に
より負圧制御弁１５に連結される。負圧室９内に
はばね１６が配置され、これはダイヤフラム８を
第１図で右方に付勢している。ダイヤフラム８に
はEGR弁６を取付けた弁棒１７が固着され、負
圧室９に負圧が導入されていないときにはばね１
６のばね力によつてEGR弁６が閉じ、負圧室９
に負圧が導入されると負圧の値に応じてEGR弁
６の開度が調整される。このような開度調整を可
能とするために、負圧制御弁１５はバキユームポ
ンプ１９に連通されるポートを有するとともにそ
の弁通路面積が連続的に変えられる電磁弁により
形成され、その制御信号がコンピユータ２０より
与えられる。コンピユータ２０は公知のデジタル
コンピユータにより形成されることができるので
その詳細な説明は省略する。コンピユータ２０は
各種センサからの例えばエンジン回数やアクセル
開度をあらわす信号を受けるとともにそれらの信
号に基づいてEGR弁６を開くべき時期及びその
開度を演算して負圧制御弁１５に制御信号を送
る。概して、エンジン高負荷時にはEGRは行わ
れず、エンジン部分負荷時にEGRが行われるが、
これは特定のタイプのエンジン毎に決定されるこ
とである。

過給機４がエンジンのクランクシヤフトに連結
して駆動される場合、EGRを行うべき部分負荷
時に過給機４下流の例えばＡで示すEGR通路５
への連結点での吸気通路２内の圧力がＢで示す排
気通路３内の圧力より高くなると、EGR通路５
を介して排気ガスが吸気通路２内に流入すること
ができなくなる。本考案においては、EGRを行
うべきとき、即ち、EGR弁６を開くときに吸気
通路２内の過給による圧力を低下させる弁装置が
設けられ、吸気通路２内の圧力の低下によつて吸
気通路内の圧力が排気通路３内の圧力より低くな
りよつてEGRガスが流れることができるように
なる。この実施例においては、前記弁装置は過給
機４をバイパスして形成されたバイパス吸気通路
２１内に配置されたバイパス弁２２によつて具体
化される。バイパス弁２２はリンク２３及び作動
ロツド２４を介して負圧作動型ダイヤフラムアク
チユエータ２５により駆動される。このアクチユ
エータ２５の構造は前述のアクチユエータ７の構
造とほぼ同様であり、ダイヤフラム２６、負圧室
２７、大気圧室２８、ばね２９、大気ポート３
０、負圧導入ポート３１等を有し、その負圧導入
ポート３１はパイプ又はホース３２により前記負
圧制御弁１５に接続され、然も両アクチユエータ
７，２５にそれぞれ通じるパイプ又はホース１
３，３２は共通のパイプ又はホース３３により負
圧制御弁１５に連結される。従つて、EGR弁６
のアクチユエータ７に作動負圧が導入されるとき
にはバイパス弁２２のアクチユエータ２５にも作
動負圧が導入されることになる。斯くして、
EGRを行わない高負荷時にはバイパス弁２２は
閉じられ、過給機４により大量の空気をエンジン
に供給するとともに燃料量を増量することによつ
てエンジン高出力を得ることができるようにな
る。EGRを行う部分負荷時にはEGR弁６が開か
れるとともにバイパス弁２２も作動されてバイパ
ス吸気通路２１を開き、従つて、過給機４が常時
駆動されていても過給された空気圧がバイパス吸
気通路２１から逃げるので例えばＡ点の吸気圧力
はほぼ大気圧近くまで低下される。よつて、
EGRガスを排気通路３から吸気通路２に流入さ
せることが可能になる。又、部分負荷時にバイパ
ス弁２２を開くことにより常時運転される過給機
４の仕事量を低下させてエンジンの駆動損失を低
減せしめることにもなる。

次に第２図を参照して上気装置の作用をさらに
詳細に説明する。エンジン負荷に対する要求
EGR量は一に軽負荷に行くほど大きくなる。こ
の要求EGR量を得るべく、コンピユータ２０は
負圧制御弁１５に制御信号を送る。これに応じ
て、吸気通路２内のＡ点圧力が負荷の低下ととも
に比較的急激に低下していき、排気通路３内のＢ
点圧力は比較的緩やかに低下する。その結果、第
２図のＢ−Ａ圧力で示されるように、両弁６，２
２の作動開始後の短時間で吸気圧力と排気圧力の
関係が逆転し、排気通路３内のＢ点圧力が吸気通
路２内のＡ点圧力より大きくなつたときにEGR
が開始され、EGR量はEGR弁６の開度とＢ−Ａ
圧力の差圧により定められることになる。

第３図は他の実施例を示し、EGR弁６を開く
ときに吸気通路２内の圧力を低下させる弁装置が
過給機４の上流に配置された吸気絞り弁３５によ
り形成され、その他の構造は第１図と同様である
ので第１図と同一の参照符号を付して示してあ
る。この例の場合には、過給機４に向かう空気量
がその上流の絞り弁３５によりすでに制御された
ものとなつており、その絞り弁３５は第１図のバ
イパス弁２２と同様にEGRバルブ６とともに共
通の作動負圧により制御され、従つて、過給機４
が運転されているにもかかわらずEGRを行うべ
き部分負荷時に吸気通路２内の圧力を低下せし
め、EGRを行うことができるようになつている。

第４図はさらに他の実施例を示し、第１図の装
置にEGRを行う部分負荷時から急加速時に応答
性よく吸気通路２内の過給圧力を復元増大せしめ
るための大気ブリード弁３６を設けたものであ
る。大気ブリード弁３６はバイパス弁２２のアク
チユエータ２５に作動負圧を供給するパイプ又は
ホース３２途中に配置され、その詳細な構造が第
５図に示される。第５図において、大気ブリード
弁３６はダイヤフラム３７により隔成された第一
室３８と第二室３９を有し、第一室３８はポート
４０により負圧制御弁１５に通じ、第二室３９は
ポート４１によりバイパス弁２２のアクチユエー
タ２５に通じている。ダイヤフラム３７には第一
室３８内においてストツパ部材４２が固着され、
第二室３９内に配置したばね４３により第一室方
向に押付けられている。第一室３８と第二室３９
とは貫通小孔４４により通じており、負圧制御弁
１５からアクチユエータ２５への圧力の伝達が緩
やかに行われるときには大気ブリード弁３６が実
質的に存在しないような圧力伝達特性を有する
が、負圧制御弁１５からアクチユエータ２５への
圧力の伝達が急激に行われるときには貫通小孔４
４が絞りとなつて第一室３８と第二室３９との間
に圧力差を生じさせる。即ち、急加速時には第一
室３８の負圧が急激に小さくなるが第二室３９の
負圧は急激に小さくならない。従つて、ダイヤフ
ラム３７が急加速時に第５図で右方に動く。

ダイヤフラム３７には第二室３９内を延びる押
棒４５が固着されており、その延長線上には貫通
孔を有する弁座４６が形成されている。弁座４６
にはばね４７に付勢された弁体が常時着座してお
り、前述した急加速時に押棒４５が動くときに弁
体４８を押開くことになる。そこで、エアフイル
ター４９を通つて大気が導入され、バイパス弁２
２のアクチユエータ２５の作動負圧を急速に大気
圧になつてバイパス弁２２がすばやく閉となり、
過給機４の作用によりエンジン燃焼室への吸入空
気量を増大させ、加速応答性が向上する。さら
に、このときに、EGR弁６のアクチユエータ７
の作動負圧は予め定められた割合で低下してい
き、EGR６の全閉に要する時間はバイパス弁２
２が全閉に要する時間に比べて相対的に長くな
る。しかしながら、EGR弁６が全閉となつてい
なくても吸気通路２内の過給による圧力の上昇に
伴つて吸気通路２内の圧力と排気通路３内の圧力
との差圧が次第に小さくなつて急加速に伴う
EGR量の変化が滑らかであつて且つ相対的に急
速である。このために、急加速時のドライバビリ
テイが優れるとともにスモークが減少することに
なる。

上述した各実施例においては、第４図に示され
るように、過給機４とエンジンのクランクシヤフ
トを電磁クラツチ５０を介して連結し、電磁クラ
ツチ５０をコンピユータ２０により制御すること
も可能である。又、第５図に示されるブリード弁
３６のダイヤフラム３７には、第６図に示される
ように貫通小孔４４の他に一方向への流通のみ許
容する逆止弁５１を設けた構造とすることもで
き、これによつて第一室３８から第二室３９方向
への負圧の導入は容易となるとともに、第二室３
９から第一室３８方向への流れは制御を受け、前
述した急加速時にダイヤフラム４４の両側に圧力
差を形成するのを助けている。

考案の効果以上説明したように、本考案によれば機械式過
給機とEGR装置を共に備え、適切なEGRを行う
ことのできるデイーゼルエンジンを得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるデイーゼルエンジンの吸
気装置の略構成図、第２図は第１図の装置の作動
を説明するためのグラフ、第３図は他の実施例の
略構成図、第４図はさらに他の実施例の略構成
図、第５図は第４図のブリード弁の詳細図、第６
図は第５図のブリード弁の一部の変形例を示す図
である。２……吸気通路、３……排気通路、４……過給
機、５……EGR通路、６……EGR弁、７，２５
……アクチユエータ、１５……負圧制御弁、２２
……バイパス弁、３５……絞り弁。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

デイーゼルエンジンの吸気通路に機械式過給機
を備え、該過給機下流の吸気通路をEGR弁が配
置されたEGR通路により排気通路に連結し、そ
して、該EGR弁が開かれるときに作動して吸気
通路内の圧力を低下せしめる弁装置を設けたこと
を特徴とするデイーゼルエンジンの吸気装置。