JPH07166969A - エンジンの排気還流制御装置 - Google Patents

エンジンの排気還流制御装置

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JPH07166969A
JPH07166969A JP5313813A JP31381393A JPH07166969A JP H07166969 A JPH07166969 A JP H07166969A JP 5313813 A JP5313813 A JP 5313813A JP 31381393 A JP31381393 A JP 31381393A JP H07166969 A JPH07166969 A JP H07166969A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
passage
egr valve
negative pressure
valve
egr
Prior art date
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Pending
Application number
JP5313813A
Other languages
English (en)
Inventor
Eiji Aiyoshizawa
英二 相吉澤
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH07166969A publication Critical patent/JPH07166969A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/52Systems for actuating EGR valves
    • F02M26/55Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators
    • F02M26/56Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators having pressure modulation valves
    • F02M26/57Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators having pressure modulation valves using electronic means, e.g. electromagnetic valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンの排気還流制御装置において、EG
R弁の制御応答性の高める。 【構成】 エンジンの排気還流制御装置において、負圧
源からの作動負圧をEGR弁4のダイヤフラム室13に
導く信号圧通路5と、信号圧通路5の開度を調節するデ
ューティ負圧制御弁7と、信号圧通路5におけるデュー
ティ負圧制御弁7とEGR弁4の間をオリフィス8を介
して吸気通路21における過給機と吸気絞り弁9の間に
連通する希釈通路27とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの排気還流制
御装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】自動車用エンジン等にあっては、排気ガ
ス中の有害成分であるNOxの発生を抑制するために、
吸気管に不活性の排気ガスを再循環させる、いわゆる排
気還流制御装置が設けられている(実開昭57−447
60号公報、参照)。
【0003】この排気還流制御装置として、例えば従来
図9に示すようなものがある(参考資料…「Merce
des−Benz Passenger Cars w
ith Diesel Engine」 Merced
es−Benz社発行)。
【0004】図において、30はディーゼルエンジン、
31は吸気通路、32は排気通路、33は吸気通路31
に介装された吸気絞り弁、34はこの吸気絞り弁33の
下流側において排気通路32から導かれる排気ガスの一
部を吸気通路31に戻すEGR通路、35は排気還流量
をコントロールするEGR弁を示している。
【0005】吸気絞り弁33とEGR弁35はそれぞれ
ダイヤフラムアクチュエータと連動しており、バキュー
ムポンプ42からバキュームモジュレータ36,37を
介して供給される負圧に応じて作動し、このバキューム
モジュレータ36,37はコントロールユニット38か
らの信号に基づいて制御負圧を調整する。
【0006】コントロールユニット38は、エアフロメ
ータ40からの吸入空気量信号と、エンジン運転状態を
代表する信号として、例えばエンジン回転数、アクセル
開度(燃料噴射ポンプ43のコントロールスリーブまた
はコントロールラック位置)、エンジン冷却水温等を表
す信号を入力し、これらのエンジン運転状態に対応して
吸気絞り弁33とEGR弁35の開度を制御する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来装置にあっては、EGR弁35の閉弁させる際
に、バキュームモジュレータ36がEGR弁35のダイ
ヤフラムアクチュエータに対してバキュームポンプ42
から導かれる負圧を遮断し、オリフィスを介して導かれ
る大気圧で希釈することにより、リターンスプリングの
付勢力によりEGR弁35を閉方向に駆動する構造とな
っているため、EGR弁35が閉弁するのにある程度の
時間がかかり、十分な制御応答性が得られないという問
題点がある。エンジン30の加速時等にEGR弁35が
すぐに閉じない場合、排気還流量が過剰となり、スモー
ク排出特性の悪化を招く可能性がある。
【0008】本発明は上記の問題点に着目し、制御応答
性の高い排気還流制御装置を提供することを目的とす
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、エンジンの排
気通路と吸気通路を結ぶEGR通路と、EGR通路の途
中に介装されるダイヤフラム式EGR弁と、吸気通路に
おけるEGR通路との合流部より上流側に介装される吸
気絞り手段と、吸気通路に吸気絞り手段より上流側から
吸入空気を圧送する過給機と、負圧源からの作動負圧を
EGR弁のダイヤフラム室に導く信号圧通路と、信号圧
通路の開度を調節する負圧制御弁と、信号圧通路におけ
る負圧制御弁とEGR弁の間をオリフィスを介して吸気
通路における過給機と吸気絞り手段の間に連通する希釈
通路とを備える。
【0010】
【作用】EGR弁の開弁作動時は、負圧制御弁の開度を
増やすことにより、負圧源からEGR弁のダイヤフラム
室に導かれる負圧を強め、リターンスプリング等の付勢
力に抗してEGR弁を開方向に駆動する。
【0011】これに対してEGR弁の閉弁作動時は、負
圧制御弁の開度を減らすことにより、吸気通路に導かれ
る過給圧が希釈通路およびオリフィスを介してEGR弁
のダイヤフラム室に導かれ、リターンスプリング等の付
勢力と共にEGR弁を開方向に駆動する。
【0012】このようにダイヤフラム室の負圧を過給圧
で希釈することにより、前記従来装置のように大気圧で
希釈する構造に比べて、ダイヤフラム室の圧力が上昇す
る速度を高められ、EGR弁が閉弁するのにかかる時間
を短縮して、十分な制御応答性が得られる。
【0013】この結果、排気還流を速やかに停止したい
急加速時等に、EGR弁を速やかに閉弁させることが可
能となり、スモークの排出量が増加したり、運転性が悪
化することを防止できる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
【0015】図1は過給機付きエンジンに備えられる排
気還流制御装置の概略を示している。ディーゼルエンジ
ン20の排気通路22と吸気通路21を結ぶEGR通路
23が設けられ、EGR通路23の途中にはダイヤフラ
ム式のEGR弁4が介装される。EGR弁4の開度が大
きくなるほど、EGR通路23を介して吸気通路21に
還流されるEGR量は増大する。
【0016】EGR弁4のダイヤフラム室13には信号
圧通路5が接続される。この信号圧通路5はデューティ
負圧制御弁7とオリフィス18を介してバキュームポン
プ(負圧源)に連通する。このデューティ負圧制御弁7
によりバキュームポンプからEGR弁4のダイヤフラム
室13に導かれる負圧を適宜に希釈することによって、
EGR弁4の開度が制御される。
【0017】吸気通路21の途中には、EGR通路23
の合流部より上流側に吸気絞り手段としてバタフライ式
吸気絞り弁9が設けられ、吸気絞り弁9より上流側には
図示しないターボチャージャ等の過給機が接続されてい
る。
【0018】信号圧通路5のEGR弁4のダイヤフラム
室13の間にはオリフィス8を介して希釈通路27が接
続される。希釈通路27の他端は吸気通路21における
過給機と吸気絞り弁9の間に接続している。
【0019】吸気絞り弁9が連動するダイヤフラムアク
チュエータ6のダイヤフラム室15には信号圧通路16
が接続される。この信号圧通路16はON/OFF型の
電磁弁1を介してバキュームポンプに連通するととも
に、ON/OFF型の電磁弁2を介して大気に開放され
る。
【0020】各電磁弁1,2が共に非通電状態にある場
合に、ダイヤフラム室15に大気圧が導かれ、吸気絞り
弁9は全開位置に保持される。
【0021】電磁弁1が通電状態,電磁弁2が非通電状
態にある場合に、ダイヤフラム室15に大気圧で希釈さ
れた弱い負圧が導かれ、吸気絞り弁9は所定の半開位置
に保持される。
【0022】各電磁弁1,2が共に通電状態にある場合
に、ダイヤフラム室15にバキュームポンプからの強い
負圧が導かれ、吸気絞り弁9は最小開度位置に保持され
る。
【0023】吸気絞り弁9より下流側の吸気通路21に
は、吸気絞り弁9の開度が小さくなるのに伴って吸入負
圧が発生し、EGR通路23を介して吸気通路21に還
流されるEGR量が増大する。
【0024】コントロールユニット11は、図2のブロ
ック図に示すように、CPU(中央演算処理装置)2
6、ROM(リードオンメモリ)24、RAM(ランダ
ムアクセスメモリ)25、I/O(インターフェイス)
23からなるマイクロコンピュータで構成される。I/
O23には、運転条件検出手段として、エンジン回転数
センサ51、アクセル開度センサ52、エアフローメー
タ10、EGR弁4のリフトセンサ3、ブレーキスイッ
チ53、水温センサ54、燃温センサ55等からの信号
がそれぞれ入力される。
【0025】CPU26はROM24に記憶されたプロ
グラムにしたがってI/O23からの情報を取り込み、
ROM24に予め記憶された図3〜図8に示す各マップ
に基づいて、基本燃料噴射量QN、基本燃料噴射時期I
TN、基本吸入空気量GaN、基本EGR弁リフト量L
eN、デューティ負圧制御弁7の基本デューティ比Dp
N、各電磁弁1,2の制御信号Vs1,Vs2を算出
し、燃料噴射時期および噴射量を調整する燃料噴射ポン
プ12、排気還流量を調整する各電磁弁1,2、吸入空
気量を調整するデューティ負圧制御弁7を制御するため
の制御量であるデータをI/O23にセットする。な
お、RAM26はCPU26の演算処理に関連したデー
タを一時退避するために使われる。I/O23はCPU
26から出力されたデータに基づき、燃料噴射ポンプ1
2、各電磁弁1,2、デューティ負圧制御弁7の制御を
行う。
【0026】以上のように構成され、EGR弁4の開弁
作動時、デューティ負圧制御弁7の開弁時間割合を増や
すことにより、バキュームポンプからEGR弁4のダイ
ヤフラム室13に導かれる負圧が強められ、リターンス
プリング29に抗してEGR弁4をリフトさせる。
【0027】これに対してEGR弁4の閉弁作動時、デ
ューティー負圧制御弁7の開弁時間割合を減らすことに
より、吸気通路21からの過給圧が希釈通路27および
オリフィス8を介してEGR弁4のダイヤフラム室13
に導かれ、リターンスプリング29の付勢力と共にEG
R弁4を閉方向に駆動する。
【0028】このようにダイヤフラム室13の負圧を過
給圧で希釈することにより、前記従来装置のように大気
圧で希釈する構造に比べて、ダイヤフラム室13の圧力
が上昇する速度を高められ、EGR弁4が閉弁するのに
かかる時間を短縮して、十分な制御応答性が得られる。
【0029】この結果、排気還流を速やかに停止したい
急加速時等に、EGR弁4を速やかに閉弁させることが
可能となり、スモークの排出量が増加したり、運転性が
悪化することを防止できる。
【0030】なお、ガソリンエンジン等にあっては、吸
気絞り手段として、アクセルペダルに連動するバタフラ
イ式吸気絞り弁が設けられるが、この場合も、吸気絞り
弁より上流側に導かれる過給圧をダイヤフラム式EGR
弁に導くことにより、EGR弁の制御応答性を高められ
る。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、エンジン
の排気還流制御装置において、エンジンの排気通路と吸
気通路を結ぶEGR通路と、EGR通路の途中に介装さ
れるダイヤフラム式EGR弁と、吸気通路におけるEG
R通路との合流部より上流側に介装される吸気絞り手段
と、吸気通路に吸気絞り手段より上流側から吸入空気を
圧送する過給機と、負圧源からの作動負圧をEGR弁の
ダイヤフラム室に導く信号圧通路と、信号圧通路の開度
を調節する負圧制御弁と、信号圧通路における負圧制御
弁とEGR弁の間をオリフィスを介して吸気通路におけ
る過給機と吸気絞り手段の間に連通する希釈通路とを備
えたため、ダイヤフラム室の負圧を過給圧で希釈するこ
とにより、排気還流を速やかに停止したい急加速時等
に、EGR弁を速やかに閉弁させることが可能となり、
スモークの排出量が増加したり、運転性が悪化すること
を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す排気還流制御装置のシス
テム図。
【図2】同じくコントロールユニットのブロック図。
【図3】同じく制御データ例の特性図。
【図4】同じく制御データ例の特性図。
【図5】同じく制御データ例の特性図。
【図6】同じく制御データ例の特性図。
【図7】同じく制御データ例の特性図。
【図8】同じく制御データ例の特性図。
【図9】従来例を示す排気還流制御装置のシステム図。
【符号の説明】
4 EGR弁 5 信号圧通路 7 デューティ負圧制御弁 8 オリフィス 9 吸気絞り弁 11 コントロールユニット 13 ダイヤフラム室 20 ディーゼルエンジン 21 吸気通路 22 排気通路 23 EGR通路 27 希釈通路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンの排気通路と吸気通路を結ぶEG
    R通路と、 EGR通路の途中に介装されるダイヤフラム式EGR弁
    と、 吸気通路におけるEGR通路との合流部より上流側に介
    装される吸気絞り手段と、 吸気通路に吸気絞り手段より上流側から吸入空気を圧送
    する過給機と、 負圧源からの作動負圧をEGR弁のダイヤフラム室に導
    く信号圧通路と、 信号圧通路の開度を調節する負圧制御弁と、 信号圧通路における負圧制御弁とEGR弁の間をオリフ
    ィスを介して吸気通路における過給機と吸気絞り手段の
    間に連通する希釈通路とを備えたことを特徴とするエン
    ジンの排気還流制御装置。
JP5313813A 1993-12-14 1993-12-14 エンジンの排気還流制御装置 Pending JPH07166969A (ja)

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JP5313813A JPH07166969A (ja) 1993-12-14 1993-12-14 エンジンの排気還流制御装置

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JP5313813A JPH07166969A (ja) 1993-12-14 1993-12-14 エンジンの排気還流制御装置

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JP (1) JPH07166969A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2396885A (en) * 2003-01-03 2004-07-07 Mechadyne Plc Turbocharged diesel engine with means for rapidly reducing EGR flow
CN114992097A (zh) * 2016-10-27 2022-09-02 巴克斯特国际公司 包括气动泵箱和用于它的蓄能器的医疗流体治疗机

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2396885A (en) * 2003-01-03 2004-07-07 Mechadyne Plc Turbocharged diesel engine with means for rapidly reducing EGR flow
EP1435451A3 (en) * 2003-01-03 2006-04-19 Mechadyne plc EGR valve for a turbocharged diesel engine
CN114992097A (zh) * 2016-10-27 2022-09-02 巴克斯特国际公司 包括气动泵箱和用于它的蓄能器的医疗流体治疗机

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