JPH029080Y2 - - Google Patents

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機関のアイドリング時の騒
音低減装置に関する。

［従来の技術］ 近年、デイーゼル機関搭載の乗用車がその経済
性のためますます使用される傾向にあるが、一
方、デイーゼル機関から発生する振動、騒音が問
題となり、特に、アイドリング時には、１サイク
ル内のトルク変動、即ち角速度変動が大きく、こ
れが振動を大きくする要因となつている。

このように、デイーゼル機関のアイドリング時
の角速度変動が大きいのは圧縮圧力が非常に高い
からであり、その対策案として一定値以下に吸気
絞りを行なうことが実開昭55−165933号公報にお
いて提案されているが充分でない。

そのために前記吸気絞りに加えて排気ガスを吸
気に混入する、いわゆる実開昭54−37723号公報
に開示されている如き排気還流（EGR）を行な
い、緩やかな燃焼を行なわせることによつて更に
騒音を低減させる技術も提案されている。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、アイドリング時の振動、騒音を
防止する手段として吸気絞りとEGRとを併用し
た場合には、冷却水温によつて機関に好、不調が
生ずることが判明した。

即ち、冷却水温が低い場合にも正常運転時と同
様にEGRを作用させていると燃焼室自体が冷却
されているので、燃焼が悪化し、HCやCOを発生
し易くなる上に機関が円滑な回転を行なわなくな
る欠点があつた。

そこでデイーゼル機関のクランキングを検知し
てEGR弁を開弁し、且つ該クランキング終了か
ら一定時間の間EGR弁を開弁してから閉止し、
冷却水温が所定値以上となると再び前記弁に開信
号を与える制御装置を設けた特開昭55−139960号
公報の発明がある。

前記先行技術は、EGR弁をオン、オフして制
御するものであるが、冷却水温に連動して連続的
にEGR率を変化させるようにした特開昭54−
142416号公報の発明がある。この先行技術は、吸
気通路にEGRのための負圧を生じさせる制御弁
と該制御弁と連動するEGR弁とを設け、前記制
御弁をバイパスする絞り弁付きの冷却水温が低い
ほど、前記バイパス管を開いてEGR率を低くす
るようにすることにより、低温時の始動性能の向
上と、デイーゼルスモークの発生防止が得られる
としている。そして前記公報には、前記バイパス
管に設けた絞り弁をワツクスを充填した感熱部材
で駆動する実施例が示されている。

EGR量を冷却水温度と連動させて連続的に変
化させる他の先行例として、特開昭55−151147号
公報の発明は、機関温度が、低い側の設定温度以
下ではEGRを停止し、また高い側の設定温度以
上では機関回転数と負荷との関数で与えられる
EGR要求値を与え、その間の温度では、前記
EGR要求値よりも低い値で、しかも機関温度の
上昇に伴い増加させるようにしたものである。こ
のようにすることにより、外気が低温の際の
EGR開始水温を上昇させることができ、運転性
を改善することができると説明している。

またアイドリング時の振動、騒音を吸気を絞る
ことによつて制御するようにした実開昭55−
165933号公報の考案がある。この公報の先行技術
は、前記吸気絞りが冷却水温が高いとき又は排気
圧力が低いときに吸気絞りが作動して機関始動時
などに悪影響を及ぼすことを防止するようにした
ものである。

しかしながら、以上に示した各先行技術は、い
ずれも吸気絞り手段や排気還流（EGR）主段の
併用する技術、特に吸気管の定圧型吸気絞り弁上
流側に排気還流弁を備えた排気還流管を接続し、
その接続部よりも上流側に排気還流弁と連動する
補助絞り弁を設ける技術が具備されておらず、排
気還流を行いつゝも吸気絞り弁下流に生ずる吸気
負圧を一定値に保持して騒音を低減したり、排気
還流率を機関温度に応じて制御して排気有害成分
であるHCやCOの発生を低減しつゝ騒音を低減す
ることができないという問題がある。

本考案は、以上の問題に着目して成されたもの
であり、吸気管の定圧型吸気絞り弁上流側に排気
還流弁を備えた排気還流管を接続し、その接続部
よりも上流側に前記排気還流弁と連動する補助絞
り弁を設けることにより、排気還流を行いつゝも
前記吸気絞り弁下流に生ずる吸気負圧を一定値に
保持せしめて、排気還流による騒音低減と吸気絞
りによる騒音低減とが相俟つて騒音をより低減さ
せることができ、また、前記補助絞り弁は温度制
御機構付とすることにより、機関温度に応じて排
気還流率を制御することができ、アイドリング時
の燃焼を良好ならしめて、排気有害成分である
HCやCOの発生を低減しつゝ騒音を低減させるこ
とができるデイーゼル機関の騒音低減装置を提供
することを目的としている。

［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、本考案のデイー
ゼル機関の騒音低減装置は、吸気管の定圧型吸気
絞り弁上流側に排気還流弁を備えた排気還流管を
接続し、その接続部よりも上流側に前記排気還流
弁と連動する温度制御機構付補助絞り弁を設けて
なるものである。

［作用］ 前記構成を有する本考案のデイーゼル機関の騒
音低減装置の作用は、次の通りである。

吸気管の前記定圧型吸気絞り弁上流側に前記排
気還流弁を備えた排気還流管を接続し、その接続
部よりも上流側に前記排気還流弁と連動する前記
補助絞り弁を設けることにより、排気還流を行い
つゝも前記吸気絞り弁下流に生ずる吸気負圧を一
定値に保持することができ、排気還流による騒音
低減と吸気絞りによる騒音低減とが相俟つて騒音
をより低減させることができる。

また、前記補助絞り弁は温度制御機構付とした
ことにより、機関温度に応じて排気還流率を制御
することができ、アイドリング時の燃焼を良好な
らしめて、排気有害成分であるHCやCOの発生を
低減しつゝ騒音を低減させることができる。

［実施例］ 次に図面を参照して本考案の一実施例を説明す
る。

第１図は、本考案装置の全体構成を示すもので
あつて、吸気管１はデイーゼル機関２のシリンダ
ヘツドへ接続され、その途中に定圧型吸気絞り弁
５が設けられており、その吸気絞り弁５の配設位
置よりも上流側に排気管３に一端が接続された
EGR管（排気還流管）４がに接続されている。

また、EGR管４の途中にはEGR弁（排気還流
弁）７が設けられている。

更に、吸気管１にはEGR管４との接続部１ａ
よりも上流側にEGR弁７とリンク１６により連
動する補助絞り弁６が設けられている。

吸気管１の吸気絞り弁５の下流側には、吸気絞
り弁５下流の吸気負圧を一定に制御するために設
けられた吸気負圧補正用アクチユエータ８のダイ
アフラム室８ｃが接続され、ここには、ばね８ｄ
がダイアフラム８ａに当接するように配設されて
いる。また、ダイアフラム８ａの一方には弁体８
ｂが設けられて真空ポンプ９とアクチユエータ１
０との間の通路９ａの開口量を制御するように構
成している。

１１は真空経路に設けた電磁弁で、電源１３と
アクセルペダルで動作するスイツチ１２によつて
制御される。このスイツチ１２はアイドリング状
態でオンし、アクセルペダルを踏込んだ加速状態
でオフするように構成されている。

１４はデイーゼル機関の冷却水温で動作するア
クチユエータ、１５はアクチユエータ１４に関連
して動作するアクチユエータで、補助絞り弁６を
駆動する。

アクチユエータ８のダイアフラム室８ｃ側（ば
ね８ｄが挿入されている側）には吸気絞り弁５の
下流の吸気負圧が作用するが、吸気負圧が低い場
合には、ばねの弾性力により弁体８ｂが押し上げ
られてアクチユエータ１０のダイアフラム室１０
ｂに作用する真空を増大させ、ここに配設された
ばね１０ｃに抗してダイアフラム１０ａに接続さ
れている吸気絞り弁５を閉じる方向に動作し、逆
の場合には、開ける方向に動作し吸気絞り弁５の
下流の負圧がほぼ一定に保たれるように作動す
る。このように吸気絞り弁５を設け、吸気負圧を
一定値に保たせることにより、吸気絞り弁５によ
る吸気絞り過ぎを防止しつゝ騒音を低減させるこ
とができる。

アクチユエータ１４は水温が低い場合にはワツ
クスサーモスタツト１４ａが縮んでいるので、ば
ね１４ｂがダイアフラム１４ｃを強く押し上げ
ず、弁体１４ｄを真空ポンプ９とアクチユエータ
１５との間の通路９ｂの開口量が小さくなるよう
に保持する。したがつてアクチユエータ１５のダ
イアフラム室１５ｃへの真空小さくなり、ばね１
５ａがダイアフラム１５ｂを押圧して補助絞り弁
６を開くように動作する。

機関の冷却水温が高い場合には、ワツクスサー
モスタツト１４ａが伸びて弁体１４ｄを押し上げ
てアクチユエータ１５のダイアフラム室１５ｃに
作用する真空を増大させてダイアフラム１５ｂを
ばね１５ａの弾性に打勝つて引き上げて補助絞り
弁６を閉じるように動作する。

補助絞り弁６とEGR弁７はリンク１６によつ
て連動し、補助絞り弁６が閉じればEGR弁７が
開き、また補助絞り弁６が開けばEGR弁７が閉
じるように動作する。

次に、上述のようにしてなる本考案のデイーゼ
ル機関の騒音低減装置の作動について説明する。

（冷却水が低温の場合） アイドリング状態で、かつ冷却水が低温の場合
には電磁弁１１が開いているので、アクチユエー
タ１０のダイアフラム室１０ｂ側に真空が作用し
て吸気絞り弁５を閉じる方向に回動させ、デイー
ゼル機関２の吸気管１を吸気絞り弁５の下流にお
いて一定の負圧になるように絞る。

この場合、ワツクスサーモスタツト１４ａの膨
張が小さいので、アクチユエータ１５のダイアフ
ラム室１０ｂに作用する真空が小さいので補助絞
り弁６の開度が大きく、これと連動するEGR弁
７の開度が小さく、したがつてEGR量は少ない。

（冷却水の温度が上昇の場合） アイドリング状態で冷却水温度が除々に高まる
と、ワツクスサーモスタツト１４ａが除々に伸び
て弁体１４ｄを押し上げてアクチユエータ１５の
ダイアフラム室１５ｃに作用する真空を除々に増
大する。したがつてダイアフラム１５ｂが真空に
より引上げられることになり、リンク機構１６を
介する補助絞り弁６の開度が除々に小さくなると
共に、EGR弁７の開度が大きくなる。即ち、
EGR率は第２図に示すように冷却水温度に伴つ
て除々に増大することになる。

次にアクセルペダルが踏み込まれると、これに
連動しているスイツチ１２がオンになり、電磁弁
１１を閉じる。したがつて総てのアクチユエータ
が動作しなくなり、補助絞り弁６と吸気絞り弁５
を開き、EGR弁７を閉じ、通常の運転となる。

次に第３図によつて、冷却水温の低い場合に本
実施例の装置の騒音低減装置を、吸気絞りと
EGRとをそれぞれ別々に行う従来の方法と比較
した測定結果を説明する。第３図において、横軸
は冷却水温であり、縦軸はエンジンの騒音レベル
をそれぞれ表しており、曲線ａはEGR・吸気絞
り共に行わない場合の特性を示し、曲線ｂは吸気
負圧を26kpaに吸気を絞つた場合の騒音特性を、
また曲線ｃは40％EGRを行つた場合の騒音特性
を示している。ところが、両者を同時に行つた曲
線ｄは明らかに相乗効果を発揮し、より遥かに低
い騒音レベルを示し、全温度範囲に対してほぼ平
均した騒音レベルが得られることが分かる。なお
吸気負圧及びEGR率をどの値にするかは、エン
ジンの始動性、HCやCOの発生などとの兼ね合い
で適宜選択することができる。

［考案の効果］ 以上のように、本考案のデイーゼル機関の騒音
低減装置は、吸気管の定圧型吸気絞り弁上流側に
排気還流弁を備えた排気還流管を接続し、その接
続部よりも上流側に前記排気還流弁と連動する温
度制御機構付補助絞り弁を設けてなるので、次の
効果を得ることができる。

即ち、吸気管の前記定圧型吸気絞り弁上流側に
前記排気還流弁を備えた排気還流管を接続し、そ
の接続部よりも上流側に前記排気還流弁と連動す
る前記補助絞り弁を設けることにより、排気還流
を行いつゝも前記吸気絞り弁下流に生ずる吸気負
圧を一定値に保持することができ、排気還流によ
る騒音低減と吸気絞りによる騒音低減とが相俟つ
て騒音をより低減させることができる。

また、前記補助絞り弁は温度制御機構付とした
ことにより、機関温度に応じて排気還流率を制御
することができ、アイドリング時の燃焼を良好な
らしめて、排気有害成分であるHCやCOの発生を
低減しつゝ騒音を低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のデイーゼル機関の騒音低減装
置の全体概略図、第２図は同装置によつて制御さ
れるEGR率と冷却水温との関係を示す図、第３
図は第１図に示す装置の騒音低減効果を示すグラ
フ図である。 １……吸気管、１ａ……接続部、２……デイー
ゼル機関、３……排気管、４……EGR管、５…
…吸気絞り弁、６……副絞り弁、７……EGR弁、
８……吸気負圧補正用アクチユエータ、９……真
空ポンプ、１１……電磁弁、１２……アクセルペ
ダルで動作するスイツチ、１４……アクチユエー
タ、１４ａ……ワツクスサーモスタツト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 吸気管の定圧型吸気絞り弁上流側に排気還流弁
   を備えた排気還流管を接続し、その接続部よりも
   上流側に前記排気還流弁と連動する温度制御機構
   付補助絞り弁を設けてなるデイーゼル機関の騒音
   低減装置。