JPH0326298Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、吸気系に排気ターボ過給機等の過給
機を備えた内燃機関において、その排気ガス中の
NOxを低減する目的で排気ガスの一部を吸気系
に還流するための装置に関するものである。

〔従来の技術とその課題〕

最近の内燃機関には、出力の向上と燃費の低減
を図るために吸気系に排気ターボ過給機等の過給
機を装備している。

また、排気ガス中のNOxを低減するには、排
気ガスの一部を吸気系に還流することが有効で、
前記過給機付き内燃機関においても、排気ガスの
一部を吸気系に還流することが行なわれる。

そこで、先行技術としての実開昭56−2054号公
報は、吸気系と排気系とを繋ぐ排気ガス還流通路
中に設けた圧力作動式還流制御弁を、吸気系にお
けるスロツトル弁の閉位置よりやや上流側に設け
たセンシングポートの圧力に関連し、該センシン
グポートの圧力が、当該センシングポートにスロ
ツトル弁がかかることによつて大気圧以下の負圧
側に大きくなるときの部分負荷域においてのみ、
前記還流制御弁を開いて排気ガスの還流を行なう
ようにすることを提案している。

しかし、このように大気圧以下の圧力で作動す
る還流制御弁を、センシングポートに関連させる
ことは、機関の部分負荷から高負荷への移行に伴
つて過給機が作動を始めて、吸気系の圧力が大気
圧以上の過給圧になつたとき、この大気圧以上の
過給圧が、前記のように大気圧以下の負圧で作動
する還流制御弁に作用するので、該還流制御弁に
おける圧力室を形成するダイヤフラムを損傷した
り、その耐久性を低下したりする問題が発生す
る。

これに対して、本件出願人は先の実用新案登録
出願（実願昭57−113985号、実開昭59−17244号）
において、センシングポートの圧力を還流制御弁
における圧力室に伝達するための圧力伝達通路中
に、センシングポートへの方向にのみ開くように
した逆止弁を設けることにより、大気以上の過給
圧が、還流制御弁の圧力室におけるダイヤフラム
に作用しないようにすることを提案した。

ところが、このようにセンシングポートと還流
制御弁とを繋ぐ圧力伝達通路中にセンシングポー
トへの方向にのみ開くようにした逆止弁を設ける
と、機関の負荷を部分負荷の状態から高負荷の状
態に増加するに際して、センシングポート個所の
圧力が大気圧以下の負圧側の状態から大気圧を経
て大気圧以上の過給圧に移行する途次において、
還流制御弁における圧力室が大気圧に上昇するよ
りも前に前記逆止弁が閉じることにより、還流制
御弁における圧力室には、それより前の部分負荷
域での負圧が残存して還流制御弁は開いたままの
状態になる。つまり、還流制御弁は機関が高負荷
域になつても圧力室における残存負圧のために閉
じることがなく吸気系に対する排気ガスの還流を
継続するので、高負荷域におけるドライバービリ
テイーが低下するのであつた。

本考案は、このような場合における不具合を解
消することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

このため本考案は、過給機付き内燃機関におけ
る吸気系と排気系との間を繋ぐ排気ガス還流通路
中に、圧力作動式の還流制御弁を設け、該還流制
御弁の圧力室と吸気系におけるスロツトル弁の閉
位置よりやや上流側のセンシングポートとを、当
該センシングポート個所の圧力が真空側に大きく
なると還流制御弁が開くように圧力伝達通路を介
して関連し、且つ、前記圧力伝達通路中にセンシ
ングポートへの方向にのみ開くようにした逆止弁
を設けて成る排気ガス還流装置において、前記還
流制御弁における圧力室を、口径を小さくした絞
りオリフイスを介して大気に連通する構成にした
ものである。

〔考案の作用・効果〕

このように構成すると、機関の負荷を部分負荷
の状態から高負荷の状態に増加するに際して、セ
ンシングポート個所の圧力が大気圧以下の真空側
の状態から大気圧を経て大気圧以上の過給圧に移
行する途次において、還流制御弁における圧力室
が大気圧に上昇するよりも前に前記逆止弁が閉じ
ても、還流制御弁における圧力室には、絞りオリ
フイスを介して大気が導入されて、還流制御弁の
圧力室における残存負圧をを大気圧に解除するか
ら、還流制御弁は確実に閉となり、吸気系への排
気ガスの還流を停止することができるのである。

なお、このように構成すると、還流制御弁にお
ける圧力室に対してセンシングポート個所の負圧
が作用したときにおいて、還流制御弁における圧
力室には、前記絞りオリフイスより大気空気がリ
ークして、圧力室に作用する負圧が下がることに
なるが、この絞りオリフイスの口径を小さくした
ことにより、前記絞りオリフイスからリークする
空気量を少量に規制できて、圧力室に作用する負
圧が大きく下がることを防止できるのである。

従つて本考案によると、センシングポートから
還流制御弁における圧力室への圧力伝達通路中に
逆止弁を設けることによつて、還流制御弁を大気
圧以上の過給圧に対して保護するにおいて、前記
圧力伝達通路中に逆止弁を設けたことによる不具
合、つまり、機関の加速に際して機関が高負荷域
になつても還流制御弁が開いたままの状態になる
ことを、排気ガスの還流制御の機能を損なうこと
なく、確実に防止することができるから、機関の
高負荷域におけるドライバービリテイーの低下を
確実に回避できる効果を有する。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を、吸気系に排気ターボ
過給機を備えた内燃機関に適用した場合の図面に
ついて説明する。

図において、符号１は吸気マニホールド２及び
排気マニホールド３を有する内燃機関を、符号４
は排気タービン５とブロワー圧縮機６とを直結し
た排気ターボ過給機を各々示し、前記吸気マニホ
ールド２にはスロツトル弁９付き気化器８を有す
る吸気通路７を介して前記ブロワー圧縮機６の吐
出側が、ブロワー圧縮機６の吸入側にはエアクリ
ーナ１０が各々接続され、また、前記排気マニホ
ールド３には排気通路１１を介して排気タービン
５の入口側が、排気タービン５の出口側には大気
への排気管１２が各々接続されている。

１３は排気ガス還流装置を示し、該排気ガス還
流装置１３は、前記吸気マニホールド２と排気通
路１１とを繋ぐ排気ガス還流通路１４，１５と、
該排気ガス還流通路１４，１５中に設けたダイヤ
フラム式の排気ガス還流制御弁１６と、該還流制
御弁１６に対する排圧調整弁１７とから成り、前
記排気ガス還流制御弁１６における弁体１８は圧
力室１９内のばね２０にて常に閉方向に付勢され
ている。

また、前記排圧調整弁１７は大気室２１と排圧
室２２とを区成するダイヤフラム２３を備え、そ
の大気室２１はオリフイス２４を介して大気に連
通すると共に、ダイヤフラム２３の上下動にて開
閉する連通管２５を備え、ばね２６にて連通管２
５を常時開いた状態に保持する一方、排圧室２２
は前記排気ガス還流通路１５と還流制御弁１６の
弁体１８との間に通路２７を介して接続され、前
記連通管２５は、連通通路２８を介して還流制御
弁１６の圧力室１９に接続されると共に、前記気
化器８においてスロツトル弁９の閉位置（アイド
ル開度）よりもやや上流側のの位置に設けたセン
シングポート２９に、圧力伝達通路３０を介して
接続され、且つ、この圧力伝達通路３０中には、
センシングポート２９への方向にのみ開くように
した逆止弁３１が設けられている。

そして、前記排気ガス還流制御弁１６における
圧力室１９を、口径を小さくした絞りオリフイス
３２を備えた通路３３を介して前記エアクリーナ
１０等の大気連通個所に連通する。

また、３４は、機関１の冷却水通路、潤滑油通
路、シリンダブロツク又はシリンダヘツド等に取
付いて機関の温度に関連する温度切換弁を示し、
該温度切換弁３４は、３つのポート３５，３６，
３７を備え、機関１の温度が所定の温度に暖まる
までは、ポート３６，３７を互いに連通している
が、所定の温度以上に暖まるとポート３５，３６
を互いに連通するように切換わるもので、ポート
３５は負圧通路３８を介して吸気マニホールド２
に、ポート３６は逆止弁４０付き通路３９を介し
て前記連通通路２８に、そして、ポート３７は通
路４１を介して前記エアクリーナ１０等の大気連
通個所に各々接続されている。

この構成において、機関１が所定の温度に暖ま
つていない状態では、温度切換弁３４はポート３
６，３７を連通する状態にあつて、排気ガス還流
制御弁１６における圧力室１９を、連通通路２
８、通路３９及び通路４１を介して大気に連通し
ているので、圧力室１９に負圧が作用することは
なく、従つて還流制御弁１６は閉のままで、吸気
系への排気ガスの還流は行なわれない。

機関１が所定の温度に暖まると、温度切換弁３
４がポート３５，３６を連通するように切換わつ
て、圧力室１９の大気への連通をカツトする。こ
の状態でスロツトル弁９が閉のときには、センシ
ングポート２９個所には負圧が発生していないか
ら、還流制御弁１６における圧力室１９に負圧が
作用することはなく、吸気系への排気ガスの還流
は行なわれないが、スロツトル弁９を開くと、こ
れに応じて内燃機関１からの排気ガス量が多くな
り、この排気ガス量の増加により排気ガスの圧力
が上昇し、この排気ガスの圧力の上昇により排圧
調整弁１７におけるダイヤフラム２３がばね２６
に抗して上昇動して、連通管２５の大気室２１に
対する連通を遮断する一方、前記スロツトル弁９
の開き作動によつてセンシングポート２９個所に
負圧が発生し、この負圧が圧力伝達通路３０及び
連通通路２８を介して還流制御弁１６における圧
力室１９に作用することになるから、当該還流制
御弁１６における弁体１８が開いて、吸気系への
排気ガスの還流が行なわれるのである。

そして、スロツトル弁９の開度が大きくなる
と、排気ガス量の増大により排気ターボ過給機４
が作動を始めて、吸気圧が大気圧を越えて高くな
ると圧力伝達通路３０中の逆止弁３１が閉じるこ
とにより、還流制御弁１６における圧力室１９に
大気圧以上の過給圧が作用することを防止できる
一方、還流制御弁１６における圧力室１９は、絞
りオリフイス３２付き通路３３を介して大気に連
通していて、圧力室１９が大気圧にまで上昇しな
いうちにおける逆止弁３１の閉によつて圧力室１
９に負圧が残存しても、この残留負圧は、前記通
路３３中の絞りオリフイス３２からリークする空
気によつて大気圧に解除されるから、還流制御弁
１６は直ちに閉となり、高負荷域における排気ガ
スの還流を確実に停止することができるのであ
る。

この場合において、前記絞りオリフイス３２の
口径は、当該絞りオリフイスからリークする空気
によつて排気ガスの還流制御に支障を生じること
がないように、小さい寸法に設定すべきであるこ
とは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示す図である。 １……内燃機関、２……吸気マニホールド、３
……排気マニホールド、４……排気ターボ過給
機、７……吸気通路、８……気化器、９……スロ
ツトル弁、１３……排気ガス還流装置、１４，１
５……排気ガス還流通路、１６……排気ガス還流
制御弁、１９……圧力室、２９……センシングポ
ート、３０……圧力伝達通路、３１……逆止弁、
３２……絞りオリフイス。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 過給機付き内燃機関における吸気系と排気系と
   の間を繋ぐ排気ガス還流通路中に、圧力作動式の
   還流制御弁を設け、該還流制御弁の圧力室と吸気
   系におけるスロツトル弁の閉位置よりやや上流側
   のセンシングポートとを、当該センシングポート
   個所の圧力が真空側に大きくなると還流制御弁が
   開くように圧力伝達通路を介して関連し、且つ、
   前記圧力伝達通路中にセンシングポートへの方向
   にのみ開くようにした逆止弁を設けて成る排気ガ
   ス還流装置において、前記還流制御弁における圧
   力室を、口径を小さくした絞りオリフイスを介し
   て大気に連通したことを特徴とする過給機付き内
   燃機関の排気ガス還流装置。