JPH0329569Y2 - - 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〕

排気ガス中のNOxを低減するには、排気ガス
の一部を吸気系に環流するのが有効で、この排気
ガス還流システムは、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も適用され
る。この場合、排気ガスの還流は機関のアイドリ
ング及び高負荷域を除く部分負荷域においてのみ
行うべく、吸気系と排気系との間を繋ぐ排気ガス
還流通路中に、ダイヤフラム式の還流制御弁を設
け、該還流制御弁における圧力室に、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部位
に設けたセンシングポート個所の負圧を、当該負
圧が真空側に大きくなると還流制御弁が排気ガス
還流通路を開くように関連した構成が一般的に採
用されており、先行技術としての実開昭57−2248
号公報は、この一般的な排気ガス還流装置を、過
給機付きの内燃機関に適用することを提案してい
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、過給機付き内燃機関において、センシ
ングポート個所の負圧をダイヤフラム式還流制御
弁における圧室に、負圧伝達通路を介して導入し
た場合、機関の高速回転域からスロツトル弁を前
記センシングポートに係る部位まで閉じての減速
に際しては、過給圧は過給機の慣性回転によつて
著しく高くなる一方、センシングポート個所の真
空側に大きくなり、このセンシングポート個所の
負圧によつて還流制御弁が全開になつて、吸気系
に多量の排気ガスが還流することになるから、混
合気の燃焼が著しく悪化し、HC及びCO2等の他
の有害ガスの発生が増大すると共に、機関のドラ
イバビリテイーが低下すると言う問題があつた。

また、大気圧以上の過給圧が、大気圧以下の負
圧で作動する還流制御弁における圧力室に作用す
るので、当該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もあ
つた。

本考案は、これらの問題を解消した排気ガス還
流装置を提供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〕

この目的を達成するため本考案は、過給機付き
内燃機関における吸気系と排気系の間を繋ぐ排気
ガス還流通路中に、ダイヤフラム式還流制御弁を
設け、該還流制御弁における圧力室に、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部
位に設けたセンシングポート個所における負圧
を、当該負圧が真空側に大きくなると還流制御弁
が排気ガス還流通路を開くように負圧伝達通路を
介して導入する一方、前記負圧伝達通路中に、前
記排気系における排圧が低いとき当該負圧伝達通
路を大気連通室に連通し、排圧が高くなると当該
負圧伝達通路と大気連通室との連通を遮断するよ
うに排圧調整弁を設けて成る排気ガス還流装置に
おいて、前記排圧調整弁における大気連通室に、
前記スロツトル弁より上流側の過給圧をオリフイ
ス付き過給圧伝達通路を介して導入する一方、前
記負圧伝達通路のうち前記排圧調整弁とセンシン
グポートとの間の部位に、排圧調整弁からセンシ
ングポートへの方向にのみ開くようにした逆止弁
を設ける構成にした。

〔考案の作用・効果〕

この構成において、スロツトル弁が閉のアイド
リング状態では、センシングポートはスロツトル
弁より上流側位に位置して、当該センシングポー
トには負圧が発生しないから、還流制御弁におけ
る圧力室には負圧は作用せず、従つて還流制御弁
は閉で吸気系への排気ガスの還流は行なわれない
が、スロツトル弁を開くとセンシングポート個所
に負圧が発生する一方、内燃機関からの排気ガス
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（つまり、排圧）が上昇し、排圧調整
弁が、この排圧の上昇によつて前記センシングポ
ートからの負圧伝達通路と大気連通室との連通を
遮断するので、前記センシングポート個所におけ
る負圧が還流制御弁における圧力室に伝達して、
還流制御弁が開くから、吸気系への排気ガスの還
流が行なわれるのであり、スロツトル弁の開度が
更に大きくなると、前記センシングポート個所の
負圧は大気圧に近くなつて、還流制御弁が閉じる
ので、吸気系への排気ガスの還流はカツトされ
る。

そして、スロツトル弁を略全開の状態から前記
センシングポートにかかる部分開の状態まで閉じ
ての減速時において、スロツトル弁より上流にお
ける過給圧は、過給機の慣性回転にて前記通常の
過給時における過給圧より上昇する一方、センシ
ングポートにおける負圧は真空側に大きくなるか
ら、還流制御弁は、前記センシングポートにおけ
る負圧によつて全開になる。

これに対して、本考案は、前記排圧調整弁にお
ける大気連通室に、前記スロツトル弁より上流側
の過給圧をオリフイス付き過給圧伝達通路を介し
て導入する構成にしたことにより、前記のような
減速に際して、前記排圧調整弁における大気連通
室には、過給圧がオリフイスにて適宜減圧されて
作用し、排圧調整弁は、その大気連通室に作用す
る過給圧にて、負圧伝達通路と大気連通室とを連
通するように作動することにより、還流制御弁に
おける圧力室に作用する負圧を、前記大気連通室
に減圧されて導入する過給圧によつて、大気圧に
近付くように修正することができるから、この減
速に際して、還流制御弁が大きく開くことを確実
に防止できるのである。

また、前記の減速に際して、スロツトル弁より
上流側における過給圧は、過給圧伝達通路中のオ
リフイスにて減圧されて排圧調整弁における大気
連通室に伝達し、更に、この大気連通室内におけ
る圧力は、センシングポート個所における負圧に
よつて減圧されることになるから、前記還流制御
弁における圧力室に、スロツトル弁より上流側に
おける過給圧がそまま作用することを防止でき
る。

しかも、スロツトル弁を全閉の位置まで閉じて
の減速に際して、前記センシングポート個所に、
過給機の慣性回転にて高い過給圧が作用すると、
このセンシングポートからの負圧伝達通路中に設
けた逆止弁が直ちに閉じることにより、前記の高
い過給圧が、負圧伝達通路を介して還流制御弁に
おける圧力室に作用することを確実に防止でき
る。

従つて本考案によると、過給機付き内燃機関に
おいて排気ガスの還流を行う場合に、高速回転域
からの減速に際して、還流制御弁が大きく開くこ
とがないから、前記の減速において、排気ガスの
多量還流によつて、排気ガス中におけるHC及び
CO2が増大したり、ドライバビリテイーが悪化し
たりすることを確実に防止できるのであり、しか
も、前記還流制御弁における圧力室に対して過給
圧が作用することを防止できるから、還流制御弁
の耐久性を大幅に向上できる効果を有する。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を、排気ターボ過給機付
き内燃機関に適用した場合の図面について説明す
ると、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、前記排
気ターボ過給機４におけるブロワー圧縮機６の吐
出側と前記吸気マニホールド２とを繋ぐ吸気通路
７中には、脈動消去用のサージタンク８とスロツ
トル弁１０付き気化器９とが、サージタンク８が
気化器９より上流側に置するように設けられ、ブ
ロワー圧縮機６の吸入側にはエアクリーナ１１が
接続され、また、排気タービン５の流入側には排
気通路１２を介して前記排気マニホールド３が、
排気タービン５の出口側には大気への排気管１３
が各々接続されている。

符号１４は、排気ガス還流装置を示し、該排気
ガス還流装置１４は、前記吸気マニホールド２と
排気通路１２とを繋ぐ排気ガス還流通路１５，１
６と、該排気ガス還流通路１５中に挿入したダイ
ヤフラム式の排気ガス還流制御弁１７と、排圧調
整弁１８とからなり、排気ガス還流制御弁１７に
おける弁体１９は圧力室２０内のばね２１にて常
に閉方向に付勢されている。また、前記排圧調整
弁１８は、大気連通室２２と排圧室２３とを区成
するダイヤフラム２４を備え、その大気連通室２
２はオリフイス２５及び逆止弁２６付き通路２７
を介してエアクリナー等の大気連通個所に連通さ
れると共に、ダイヤフラム２４の上下動にて開閉
する連通管２８を備え、ばね２９にて連通管２８
を常時開いた状態に保持する一方、排圧室２３
は、前記排気ガス還流通路１５と還流制御弁１７
の弁体１９との間に通路３０を介して接続され、
前記連通管２８を通路３１を介して前記還流制御
弁１７の圧力室２０に接続すると共に、前記気化
器９においてスロツトル弁１０の閉位置（アイド
ル開度）よりもやや上流側の位置に設けたセンシ
ングポート３２に、負圧伝達通路３４を介して接
続し、この負圧伝達通路３４中に、前記センシン
グポート３２への方向にのみ開くようにした逆止
弁３３を設ける。

そして、前記排圧調整弁１８における大気連通
室２２と前記スロツトル弁１０より上流側のサー
ジタンク８とを、オリフイス３５付き過給圧伝達
通路３６を介して接続して成るものである。

この構成において、気化器９におけるスロツト
ル弁１０が閉のアイドリング状態では、気化器９
のセンシングポート３２はスロツトル弁１０より
上流側に位置して、当該センシングポート３２に
は負圧が発生しないから、還流制御弁１７におけ
る圧力室２０には負圧は作用せず、従つて還流制
御弁１７の弁体１９は閉で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１０を開く
と前記センシングポート３２に負圧が発生する一
方、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（つま
り、排圧）が上昇し、排圧調整弁１８におけるダ
イヤフラム２４が、この排圧の上昇によつて前記
連通管２８と大気連通室２２とのを連通を遮断す
るように作動するので、前記センシングポート３
２個所における負圧が還流制御弁１７における圧
力室２０に達して、還流制御弁１７における弁体
１９が開くから、吸気系への排気ガスの還流が行
なわれるのであり、スロツトル弁１０の開度が更
に大きくなると、前記センシングポート３２個所
の負圧は大気圧に近くなつて、還流制御弁１７に
おける弁体１９が閉じるので、吸気系への排気ガ
スの還流はカツトされる。

そして、スロツトル弁１０を略全開の状態から
前記センシングポート３２にかかる部分開の状態
まで閉じての減速時において、スロツトル弁１０
より上流における過給圧は、過給機の慣性回転に
て前記通常の過給時における過給圧より上昇する
一方、センシングポート３２における負圧は真空
側に大きくなる。しかし、前記排圧調整弁１８に
おける大気連通室２２に、前記スロツトル弁１０
より上流側の過給圧をオリフイス３５付き過給圧
伝達通路３６を介して導入する構成にしたことに
より、前記のような減速に際して、前記排圧調整
弁１８における大気連通室２２には、過給圧がオ
リフイス３５にて適宜減圧されて作用し、排圧調
整弁１８におけるダイヤフラム２４は、その大気
連通室２２に作用する過給圧にて、連通管２８と
大気連通室２２とを連通するように作動すること
により、還流制御弁１７における圧力室２０に作
用する前記センシングポート３２個所の負圧を、
前記大気連通室２２に減圧されて導入する過給圧
によつて、大気圧に近付くように修正することが
できるから、この減速に際して、還流制御弁１７
における弁体１９が、大きく開くことを確実に防
止できるのである。

また、前記の減速に際して、スロツトル弁１０
より上流側における過給圧は、過給圧伝達通路３
６中のオリフイス３５にて減圧されて排圧調整弁
１８における大気連通室２２に伝達し、更に、こ
の大気連通室２２内における圧力は、センシング
ポート３２個所における負圧によつて減圧される
ことになるから、前記還流制御弁１７における圧
力室２０に、スロツトル弁１０より上流側におけ
る過給圧がそのまま作用することを防止できる。

しかも、スロツトル弁１０を全閉の位置まで閉
じての減速に際して、前記センシングポート３２
個所に、過給機の慣性回転にて高い過給圧が作用
すると、このセンシングポート３２からの負圧伝
達通路３４中に設けた逆止弁３３が直ちに閉じる
ことにより、前記の高い過給圧が、負圧伝達通路
３４を介して還流制御弁１７における圧力室２０
に作用することを確実に防止できる。

なお、本考案は、排気ターボ過給機付きの内燃
機関に限らず、クランクに連動した機械的過給機
付きの内燃機関についても同様に適用できること
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、４……排気ターボ過給機、９
……気化器、１０……スロツトル弁、１５，１６
……排気ガス還流通路、１７……排気ガス還流制
御弁、１９……弁体、２０……圧力室、１８……
排圧調整弁、２２……大気連通室、２３……排圧
室、２４……ダイヤフラム、２８……連通管、３
２……センシングポート、３４……負圧伝達通
路、３３……逆止弁、３５……オリフイス、３６
……過給圧伝達通路。

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の
   間を繋ぐ排気ガス還流通路中に、ダイヤフラム式
   還流制御弁を設け、該還流制御弁における圧力室
   に、吸気系におけるスロツトル弁の閉位置よりや
   や上流側の部位に設けたセンシングポート個所に
   おける負圧を、当該負圧が真空側に大きくなると
   還流制御弁が排気ガス還流通路を開くように負圧
   伝達通路を介して導入する一方、前記負圧伝達通
   路中に、前記排気系における排圧が低いとき当該
   負圧伝達通路を大気連通室に連通し、排圧が高く
   なると当該負圧伝達通路と大気連通室との連通を
   遮断するように排圧調整弁を設けて成る排気ガス
   還流装置において、前記排圧調整弁における大気
   連通室に、前記スロツトル弁より上流側の過給圧
   をオリフイス付き過給圧伝達通路を介して導入す
   る一方、前記負圧伝達通路のうち前記排圧調整弁
   とセンシングポートとの間の部位に、排圧調整弁
   からセンシングポートへの方向にのみ開くように
   した逆止弁を設けたことを特徴とする過給機付き
   内燃機関における排気ガス還流装置。