JPH0338449Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、吸気通路に吸気絞弁を設けたデイー
ゼルエンジンの排気還流装置に関する。

（従来の技術） デイーゼルエンジンは、基本的には吸入空気量
が一定で燃料噴射量によつて負荷（出力）が制御
される。そのため、燃料噴射量の少ない低負荷領
域では燃料に対して空気が多過ぎ、それによつて
多量のNO_Xが発生しようとするので、デイーゼ
ルエンジンの排気還流装置では、低負荷領域で空
気量を減らすために排気還流量（以下EGR量と
いう）を多くしたいという要求があり、また、高
負荷領域では多量の燃料を噴射するので、EGR
量を増加させると、燃料に対する空気量が少なく
なり、燃料が完全に燃焼せず、スモークが発生す
るため、EGR量を減少させたいという要求があ
る。

このように、デイーゼルエンジンのEGR量の
要求は低負荷領域ほど多く、高負荷領域ほど少な
く、この要求を満たすデイーゼルエンジンの排気
還流装置としては、例えば特開昭55−54660号公
報に記載されるように、吸気通路に吸気絞弁を設
け、この絞弁の下流に排気還流通路（以下EGR
通路という）を連通させ、このEGR通路に開閉
弁を介設する一方、燃料噴射ポンプのコントロー
ルレバー位置検出手段を設け、該検出手段からの
信号に基づき機関アイドリング、低負荷低回転域
で絞弁を略全閉にするとともに前記開閉弁を全開
し、それ以外の機関運転域で絞弁を全開、開閉弁
を全閉とするように構成したものが知られてい
る。

（考案が解決しようとする課題） ところが、上述した如き装置おいては、アクセ
ル開度が設定値以下の低負荷域では吸気絞弁を常
に略全閉にするので、ギヤチエンジ後の加速時特
に急加速時に、吸気絞弁の作動遅れにより高負荷
域でスモークが発生するという問題がある。

すなわち、第３図に示すように、ギヤチエンジ
の際には、アクセル開度が設定値θ₂以下になると
吸気絞弁が閉作動し（破線L₁参照）、その状態を
保ち、再加速により設定値θ₂を越えると開作動す
るが、吸気絞弁の作動遅れによつて、再加速度高
負荷域になつても、吸気絞弁が閉じている場合が
あり、そのような場合は空気過剰率が低下するの
で、スモークが発生することになる。

本考案は、上述した如きデイーゼルエンジンの
排気還流装置において、ギヤチエンジ後の加速時
に、吸気絞弁の作動遅れによる高負荷域でのスモ
ークの発生を低減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） 本考案は、排気還流制御弁を備えた排気還流通
路の吸気側開口部上流の吸気通路に吸気絞弁を設
け、少なくともアクセルペダル開度に関連する信
号に基づいて前記排気還流制御弁及び吸気絞弁を
開閉制御して、排気還流を行うデイーゼルエンジ
ンの排気還流装置を前提とするものである。

上記目的を達成するために、本考案は、アクセ
ルペダル開度に関連する信号を検出するアクセル
開度センサと、該アクセル開度センサの出力信号
に基づき、所定負荷以下の低負荷域で排気還流制
御弁を開、吸気絞弁を閉とし、中負荷域で排気還
流制御弁を開、吸気絞弁を開とし、さらに高負荷
域で排気還流制御弁を閉、吸気絞弁を開とする排
気還流制御手段と、アクセルペダル開度がアイド
ル開度を含む所定開度以下で排気還流制御弁が開
である極低負荷域では、上記排気還流制御手段に
よる吸気絞弁の制御を禁止して吸気絞弁を開とす
る吸気絞弁制御手段とを具備する構成とする。

（作用） アクセルペダル開度に関連する信号を検出する
アクセル開度センサの出力信号に基づき、排気還
流制御手段によつて所定開度以下の低負荷域で排
気還流制御弁が開、吸気絞弁が閉とされ、中負荷
域で排気還流制御弁が開、吸気絞弁が開とされ、
さらに高負荷域で排気還流制御弁が閉、吸気絞弁
が開とされる。

しかして、アクセルペダル開度がアイドル開度
を含む所定開度以下の極低負荷域では、吸気絞弁
制御手段によつて、上記排気還流制御手段による
吸気絞弁の制御（閉作動）が禁止されて吸気絞弁
が開とされる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に沿つて詳細に説
明する。

第１図に示す４気筒のデイーゼルエンジンにお
いて、１は吸気通路で、４つの枝通路１ａに分岐
し、エンジンの各燃焼室２に接続されている。３
は排気通路で、その４つの枝通路３ａがエンジン
の各燃焼室２に接続されている。４，５は上記吸
気通路１及び排気通路３を接続する第１及び第
2EGR通路（排気還流通路）である。

第１及び第2EGR通路４，５には第１及び第２
排気還流制御弁６，７（以下EGR弁という）が
介設され、上記両EGR通路４，５の吸気側開口
部４ａ，５ａ上流の吸気通路１に吸気絞弁８が配
設されている。

上記両EGR弁６，７は、ケーシング６ａ，７
ａ内部がダイヤフラム６ｂ，７ｂにて第１室６
ｃ，７ｃと第２室６ｄ，７ｄとに区画され、スプ
リング６ｅ，７ｅが縮装された第１室６ｃ，７ｃ
に負圧通路６ｆ，７ｆを介して負圧が導入される
と、スプリング６ｅ，７ｅの弾発力に抗してダイ
ヤフラム６ｂ，７ｂが偏位し、該ダイヤフラム６
ｂ，７ｂに連結された弁体６ｇ，７ｇが開位置と
なり、EGR通路４，５を開くようになつている。
両負圧通路６ｆ，７ｆには、電磁開閉弁１１，１
２が介設されている。

一方、吸気絞弁８はダイヤフラム装置９にて開
閉制御されるようになつている。ダイヤフラム装
置９は、ケーシング９ａがダイヤフラム９ｂにて
第１室９ｃと第２室９ｄとに区画され、スプリン
グ９ｅが縮装された第１室９ｃに負圧通路９ｆを
介して負圧が導入されることによりダイヤフラム
９ｂが偏位し、該ダイヤフラム９ｂにリンク機構
９ｇを介して連係された吸気絞弁８を開閉するよ
うに構成されている。上記負圧通路９ｆには、電
磁開閉弁１３が介設されている。

上記各電磁開閉弁１１，１２，１３のソレノイ
ド１１ａ，１２ａ，１３ａは、エンジン冷却水の
温度を検出する水温センサ１４よりの水温信号、
燃料噴射ポンプ１５のアクセルコントロールレバ
ーの位置を検出するポジシヨンセンサ１６よりの
アクセル開度信号及び燃料噴射ポンプ１５の回転
数を検出する回転数センサ１７よりの回転数信号
が入力されるコントロールユニツト１８によつ
て、上記各信号に応じて励磁あるいは消磁される
ようになつている。

続いて、上記コントロールユニツト１８の処理
の流れを第２図に沿つて説明する。

先ず、スタートすると、ステツプS₁で水温セン
サ１４より水温信号Ｔが入力され、ステツプS₂で
上記水温信号Ｔが40℃以下であるか否かを判定す
る。YESの場合は、排気還流制御（以下EGR制
御という）を行うことなく、ステツプS₁に戻る一
方、NOの場合はステツプS₃へ移行する。

ステツプS₃では、水温信号Ｔが80℃以上である
か否かを判定し、YESの場合はステツプS₄へ移
行し、通常のEGR制御を行なう一方、NOの場合
はステツプS₅へ移行し、必要であれば暖機EGR
制御を行なう。

ステツプS₅では回転数センサ１７より回転信号
が入力され、ステツプS₆ではポジシヨンセンサ１
６よりアクセル開度信号が入力され、ステツプS₇
で上記両信号に基づいて、高負荷高回転域を除く
暖機EGR域であるか否かが判定され、YESの場
合はステツプS₈で第１及び第2EGR弁６，７を開
き（吸気絞弁８は開のまま）、暖機EGR制御を行
い、還流排気によつて吸気を昇温し、暖機を促進
する。一方、NOの場合は、ステツプS₁に戻る。
なお、ステツプS₇で高負荷高回転域を除くのは、
これらの領域では発熱量自体が大きいからであ
る。また、ステツプ₈で吸気絞弁８を開のままと
するのは、吸気絞弁８を閉とすると、充填効率が
低下し、圧縮温度が上昇しなくなるからである。

また、ステツプS₄ではアクセル開度信号θが入
力され、ステツプS₉でアクセル開度θが、中負荷
域を低負荷域との境界を定める上側設定値θ₂以下
であるか否かが判定され、YESの場合にはステ
ツプS₁₀へ移行する一方、NOの場合にはステツ
プS₁へ戻る。

ステツプS₁₀では回転信号Ｎが入力され、ステ
ツプS₁₁でN₂≦Ｎ≦N₁（例えばN₁＝3000rpm，N₂
＝900rpm）であるか否かが判定され、YESの場
合はEGR域であるから、ステツプS₁₂へ移行して
以下EGR制御を行う一方、NOの場合はステツプ
S₁へ戻る。

ステツプS₁₂ではアクセル開度信号θが、極低
負荷域と低負荷域の境界である下側設定値θ₁（全
開の５％程度）以下であるか否かを判定し、
YESの場合は極低負荷域であるから、ステツプ
S₁₉で第１及び第2EGR弁６，７を開き、ステツ
プS₁へ戻る。

なお、アイドル運転時を含む極低負荷域で吸気
絞弁８を開のままとして排気還流量を減少させる
ことは、極低負荷域では、排気還流を長時間続け
ると、燃焼効率がよく発熱が少ないことから、エ
ンジン温度が低下しそれによつて発生する水分
に、ガス中の亜硫酸成分が溶けて硫酸となり、エ
ンジンのシリンダライナ等を腐触するのを防止で
きる点において有利である。

一方、ステツプS₁₂でNOの場合は、ステツプ
S₁₃へ移行してEGRマツプを参照し、ステツプS₁₄
で上記両信号に基づいて低負荷域であるか否かを
判定し、YESの場合は、ステツプS₁₅へ移行して
第１及び第2EGR弁６，７を開くとともに吸気絞
弁８を閉じて、EGR制御を行ない、ステツプS₁
に戻る一方、NOの場合は、ステツプS₁₆へ移行
する。

ステツプS₁₆では、ステツプS₁₄と同様に、上記
両信号に基づいてEGRマツプを参照しつつ、中
負荷域であるか否かを判定する。YESの場合は
ステツプS₁₇で第１及び第2EGR弁６，７を開き
（吸気絞弁８は開いたまま）、ステツプS₁へ戻る一
方、NOの場合は第1EGR弁６のみを開き（吸気
絞弁８は開いたままで、第2EGR弁７は閉）、ス
テツプS₁へ戻る。

上記のように構成すれば、負荷が大きくなるほ
どEGR量を少なくしたいという要求通りのEGR
制御を行なうことができるとともに、第３図に示
すように、ギヤチエンジ時に、アクセル開度が上
側設定値θ₂まで下がると、吸気絞弁８が閉じ始
め、下側設定値θ₁まで下がると、吸気絞弁８が開
作動する（実線L₂参照）。

ギヤチエンジ後、アクセル開度が大きくなり、
下側設定値θ₁になると、吸気絞弁８が全開状態か
ら閉作動し、上側設定値θ₂になると、吸気絞弁８
が開作動する（実線L₃参照）。その結果、アクセ
ル開度がほぼ全開の高負荷域になると、吸気絞弁
８は開かれており、作動遅れによるスモークの発
生は防止される。

また、緩加速時であつても、それに応じた範囲
で吸気絞弁８を閉じ、部分開の状態が長くなる
が、高負荷域では吸気絞弁８はほぼ全開となり、
同様にスモークの発生は起こらない。

（考案の効果） 本考案は、上記のように、アクセルペダル開度
がアイドル開度を含む所定開度以下の極低負荷域
では、排気還流制御手段による吸気絞弁の制御を
禁止して吸気絞弁を開とするようにしたから、吸
気絞弁とEGR弁との組合せによりほぼ要求通り
のEGR制御をできるとともに、遅延回路等を用
いることなく、ギヤチエンジ後の加速時に吸気絞
弁の作動遅れによる高負荷域でのスモーク発生を
低減できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は
デイーゼルエンジンの排気還流装置の全体構成
図、第２図はコントロールユニツトの処理の流れ
を示す流れ図、第３図はアクセル開度の変化に伴
う吸気絞弁の開閉状態を示す図である。 １……吸気通路、４……第１排気還流通路、５
……第２排気還流通路、４ａ，５ａ……吸気側開
口部、６……第１排気還流制御弁、７……第２排
気還流制御弁、８……吸気絞弁、１５……燃料噴
射ポンプ、１６……ポジシヨンサンサ（アクセル
開度センサ）、１７……回転数センサ、１８……
コントロールユニツト（排気還流制御手段）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 排気還流制御弁を備えた排気還流通路の吸気側
   開口部上流の吸気通路に吸気絞弁を設け、少なく
   ともアクセルペダル開度に関連する信号に基づい
   て前記排気還流制御弁及び吸気絞弁を開閉制御し
   て、排気還流を行うデイーゼルエンジンの排気還
   流装置において、 アクセルペダル開度に関連する信号を検出する
   アクセル開度センサと、 該アクセル開度センサの出力信号に基づき、所
   定負荷以下の低負荷域で排気還流制御弁を開、吸
   気絞弁を閉とし、中負荷域で排気還流制御弁を
   開、吸気絞弁を開とし、さらに高負荷域で排気還
   流制御弁を閉、吸気絞弁を開とする排気還流制御
   手段と、 アクセルペダル開度がアイドル開度を含む所定
   開度以下で排気還流制御弁が開である極低負荷域
   では、上記排気還流制御手段による吸気絞弁の制
   御を禁止して吸気絞弁を開とする吸気絞弁制御手
   段とを具備することを特徴とするデイーゼルエン
   ジンの排気還流装置。