JPH0338429Y2 - - 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エンジンの排気ガス再循環
装置に関する。

〔従来技術〕 排気ガスの一部を吸気系へ再循環させることに
より排気ガス中の窒素酸化物を低減させる排気ガ
ス再循環（EGRと略称する）はデイーゼルエン
ジンにも適用されている。

スロツトル弁を備えたガソリンエンジンと異な
り、デイーゼルエンジンにおいては一般にスロツ
トル弁が無いのでエンジン一回転当りの吸入空気
量は機関負荷に関係なく一定であり、機関出力は
燃料噴射量を増減することにより制御される。故
に、軽負荷時には燃焼室内の空気過剰率は大きい
が、高負荷時には減少する。空気過剰率の小さい
高負荷時にEGRを行うと燃焼室内の空気過剰率
は一層減少し、スモーク濃度増加の原因となるの
で好ましくない。そこで、デイーゼル機関の
EGR装置においては、燃料噴射量の少い軽負荷
時にEGR流量を大きくし、燃料噴射量の増加に
つれてEGR流量を減少させることが必要となる。

この様に、燃料噴射量または空気過剰率はデイ
ーゼルエンジンにおけるEGR制御の制御フアク
ターの一であるが、これらを測定検出するのは一
般に困難であるので、燃料噴射量を反映する物理
量として噴射ポンプのアクセルレバー（アジヤス
テイングレバーまたはコントロールレバーとも称
される）の開度を利用するのが一般的である。し
かし、噴射ポンプの燃料計量部材（分配型ポンプ
の場合にはスピルリング、列型ポンプの場合には
コントロールラツク）とアクセルレバーとの間に
はガバナ機構が設けてあるので、アクセルレバー
開度は必ずしも正確に燃料噴射量に比例しないこ
とがある。

今日使用されている燃料噴射ポンプのガバナ機
構はオールスピード型と最高最低速型とに大別さ
れる（日本電装株式会社発行「燃料噴射ポンプ説
明書（VE型ポンプ編）」、昭和52年12月20日初版
発行、第12〜24頁参照）。オールスピード型ガバ
ナはアクセルレバー開度の変化に対する噴射量の
変化が大きいという回転数／噴射量特性（Ｎ／ｑ
特性）を有する。従つて、オールスピード型ガバ
ナ付き噴射ポンプを備えたデイーゼルエンジンは
加速応答性は良いのであるが、アクセルレバー開
度に対する噴射量のバラツキが多いのでアクセル
レバー開度に基いてEGR制御を行うに適さない
という難点があつた。そこで、従来、EGR装置
付きデイーゼルエンジンには加速応答性の悪い最
高最低速型ガバナを備えた噴射ポンプを使用して
いるのが実情である。

〔考案の目的〕

本考案はオールスピード型ガバナ付きの噴射ポ
ンプを備えたデイーゼルエンジンにおいてEGR
を可能にすることを目的とするもので、デイーゼ
ルエンジンの加速応答性を損うことなく、最良条
件でEGRを行うことの可能なデイーゼルエンジ
ン用EGR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〕

本考案は、既存の燃料噴射ポンプの燃料噴射量
高度補償装置を利用して上記目的を達成しようと
いうものである。

このため、本考案は、負圧源と負圧作動式
EGR制御弁と、負圧源からの負圧を噴射ポンプ
のアクセルレバー開度にほぼ反比例した圧力に制
御してEGR制御弁の負圧室に出力する負圧制御
弁、とを備えたデイーゼルエンジン用EGR装置
において、前記負圧制御弁からの出力負圧の一部
を噴射ポンプ高度補償装置の大気圧検出室に導入
すると共に、噴射ポンプのガバナ機構をオールス
ピード型ガバナ機構として構成したことを特徴と
するものである。

〔実施例〕 次に、添附図面を参照して本考案の実施例を説
明する。以下の説明においては、デイーゼルエン
ジンは分配型燃料噴射ポンプを備えたものとして
説明するが、本考案のEGR装置はこれに限定さ
れるものではなく、列型燃料噴射ポンプを備えた
デイーゼルエンジンにも適用することができる。

最初に、第２図を参照して燃料噴射量高度補償
装置付きの噴射ポンプについて説明する。この高
度補償装置付き噴射ポンプは日本電装株式会社か
ら入手可能であるので詳細な説明は省略し、本考
案との関連において必要な構成のみを概説する。
燃料の圧送はポンプシリンダ１０内でプランジヤ
１２が往復動することにより行われ、加圧された
燃料は入力軸１４およびプランジヤ１２の回転に
伴い各気筒用のデリバリパイプ１６に分配され各
気筒の噴射弁（図示せず）に供給される。燃料噴
射時期はタイマー機構１８によりローラリングを
入力軸１４の軸線を中心に角変位させることによ
り制御される。燃料噴射量の計量はアクセルペダ
ルに連動したアクセルレバー２０によりコントロ
ールスプリング２２、テンシヨンレバー２４、コ
ントロールレバー２６を介してスピルリング２８
をプランジヤ１２軸線方向に変位させることによ
り行われる。この分配型噴射ポンプはオールスピ
ード型ガバナ機構３０を備えており、このガバナ
機構３０は入力軸１４によりギヤ列を介して回転
させるフライウエイト３２、このフライウエイト
３２に作用する遠心力をコントロールレバー２６
に伝えるガバナスリーブ３４、等で構成される。

この噴射ポンプの高度補償装置３６は、大気圧
検出室３８、中を真空にしたベローズ４０、ベロ
ーズ４０の伸縮に応じてガイドブツシング４２内
で上下動するプツシユロツド４４、このプツシユ
ロツド４４に形成したカム４６、このカム４６に
右端が係合したコネクテイングピン４８、および
コントロールアーム５０で構成される。コントロ
ールアーム５０はピン５２に枢支されており、そ
の上端はコネクテイングロツド４８の左端に係合
し、その下端はテレンシヨンレバー２４に当接し
ている。従つて、大気圧検出室３８内の圧力が低
下するに伴いベローズ４０が伸長すると、プツシ
ユロツド４４が押し下げられてカム作用によりロ
ツド４８を左方に移動させるので、コントロール
アーム５０はピン５２を中心に反時計方向に回転
し、テンシヨンレバー２４およびコントロールレ
バー２６を時計方向に回転させ、スピルリング２
８を燃料減量方向にΔSだけ変位させ燃料噴射量
を減少させる。

次に、第１図を参照して本考案のEGR装置を
説明する。デイーゼルエンジンの排気マニホール
ド（図示せず）と吸気マニホールド６０はEGR
管路６２により連通してあり、排気ガスの一部を
吸気系に再循環させる様になつている。EGR管
路６２にはEGR弁６４が周知の態様で設置して
ある。EGR弁６４は通常の負圧作動式のもので、
負圧室６６に作用する負圧に応じてEGR流量を
調節する。

EGR弁６４の作動用負圧はバキユームポンプ
の様な負圧源６８によつて得る。負圧源６８から
の負圧は管路７０によりベローズ型定圧弁７２に
送られ、大気圧に応じた圧力に調圧された後、管
路７４により電磁式負圧制御弁７６に伝えられ
る。この負圧制御弁７６は機関回転数、アクセル
レバー２０の開度、冷却水温、その他の情報に基
いて電子制御ユニツト７８により制御され、アク
セルレバー開度の増加に応じて減少する負圧を管
路８０を介してEGR弁６４の負圧室６６に出力
する。電子制御ユニツト７８に入力するアクセル
レバー開度信号は噴射ポンプのアクセルレバーに
連係させたアクセル開度センサ（図示せず）から
得るのが一般的である。以上の構成およびその作
動は実質的に従来のものと大差ない。

本考案に従い、負圧制御弁７６の出力負圧は噴
射ポンプの高度補償装置３６の大気圧検出室３８
に導入される様になつている。このため、管路８
０と大気圧検出室３８とは管路８２，８４によつ
て接続されている。管路８２と８４との間には調
圧弁８６が配置してある。この調圧弁８６は外側
ハウジング８８と、ダイアフラムで支持された二
重円筒形状の可動内部ハウジング９０と、ハウジ
ング９０の内側円筒に向つてばね付勢された弁体
９２とを備えて成り、負圧制御弁７６からの出力
負圧をその変動に関係なく一定値に調圧して大気
圧検出室３８に出力するものである。

〔作用〕

海抜高度の低い平地を車両が走行する時には、
負圧制御弁７６の出力負圧はアクセルレバー開度
の減少に伴い高くなり、EGR弁６４を開弁させ
てEGRガスを吸気系に再循環させる。EGR装置
の作動中は負圧制御弁７６は負圧を出力してお
り、その出力負圧の一部は高度補償装置３６の大
気圧検出室３８に導入されるので、ベローズ４０
が伸長してスピルリング２８をΔSだけ燃料減量
方向に変位させ、噴射量を一定量減少させる。

平地走行中で負荷の増大に伴いアクセルレバー
開度が増加した時には、負圧制御弁７６の出力負
圧は低下し、EGR弁６４は閉じてEGRガスの還
流を停止する。この時には大気圧検出室３８は大
気圧となり、噴射量は通常どおりに計量される。

海抜高度の高い高地を走行中は、定圧弁７２の
出力負圧はゼロとなるので、大気圧検出室３８内
の圧力は大気圧となる。海抜高度が高いためこの
大気圧は低下しているので、ベローズ４０は伸長
し、前述した如く噴射量を減少させ、スモークの
発生を防止する。

〔効果〕

この様に、本考案は、負圧制御弁の出力負圧の
一部を噴射ポンプの高度補償装置の大気圧検出室
に導入し、EGR中は燃料噴射量が一定値以下に
制限される様にしたので、アクセルレバー開度が
変化しても噴射量が急激に変化することがなく、
アクセルレバー開度に対する噴射量のバラツキが
減少する。従つて、EGR制御信号としてアクセ
ルレバー開度を用いた場合にも、EGR流量を最
良に制御することが可能となる。

その結果、従来EGRを行うことが不適当ない
し不可能であつたオールスピードガバナ付噴射ポ
ンプを有するデイーゼルエンジンにおいても
EGRが可能となつたのであり、窒素酸化物の排
出を制御するというEGRの利点と加速応答性が
良いというオールスピード型ガバナの長所とを享
受することができる。

更に、高地では高度補償装置は従来同様に作動
するので、スモーク濃度の増加は防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のEGR装置の模式図、第２図
は高度補償装置付き噴射ポンプの断面図である。 ２０……アクセルレバー、２８……スピルリン
グ、３０……ガバナ機構、３６……高度補償装
置、３８……大気圧検出室、４０……ベローズ、
４４……プツシユロツド、５０……コントロール
アーム、６０……吸気マニホールド、６４……
EGR弁、６８……負圧源、７６……負圧制御弁、
８２，８４……管路、８６……定圧弁。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 デイーゼルエンジンの排気ガス再循環装置であ
   つて、前記デイーゼルエンジンの燃料噴射ポンプ
   がガバナ機構３０と、大気圧検出室３８に反映す
   る大気圧に応じて燃料噴射量を補正する燃料噴射
   量高度補償装置３６とを備え、前記排気ガス再循
   環装置が、負圧源６８と、排気ガス再循環流量を
   制御する負圧作動式排気ガス再循環制御弁６４
   と、前記負圧源からの負圧を噴射ポンプのアクセ
   ルレバー開度にほぼ反比例した圧力に制御して前
   記排気ガス再循環制御弁の負圧室に出力する負圧
   制御弁７６、とを備えたものにおいて、 前記負圧制御弁からの出力負圧の一部を燃料噴
   射量高度補償装置の前記大気圧検出室３８に導入
   し、 燃料噴射ポンプの前記ガバナ機構３０はオール
   スピード型ガバナ機構として構成したことを特徴
   とする、デイーゼルエンジン用排気ガス再循環装
   置。