JPH07690Y2 - 機械式過給機付きエンジンの制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、機械式過給機付きエンジン特に自動車用エ
ンジンの制御装置に関する。

（従来の技術） 機械式過給機付きエンジンにおいて、NOx低減の一手段
として排気ガスを給気側に導入する場合、排気ガス中の
燃焼残留物やこの残留物と燃焼ガス中の水分との混合物
によって過給機のロータがロックしたり摺動抵抗が増大
するのを防止するため、給気通路において過給機より下
流側の給気通路に再循環させている。

そして、排気ガスを上記下流側の給気通路に導入する方
式は、過給圧が排気圧より大きい場合、未燃焼ガスの一
部が、排気ガス再循環通路を通って排気通路へ流れる所
謂給気の吹抜け現象が発生し、燃費や排気ガスを悪化さ
せるなどの不具合がある。これを防止するために、過給
機の下流側給気通路の圧力と排気通路の圧力とを比較し
て、前者が大きいときに排気ガス再循環バルブを閉じて
排気ガスの再循環を阻止する技術は既に提案されてい
る。

一方、機械式過給機付きエンジンにおいては、高速減速
時、例えば下り坂を高速走行中にアクセルを戻すと、ス
ロットルバルブが閉じているにも拘らず過給機がエンジ
ンによって作動させられているため、過給機下流側の給
気通路の混合気の温度が異常に上昇し、過給機の破損を
招くという不具合がある。これを防止するために、過給
機上流側の給気通路と下流側の給気通路とを連通するバ
イパスリリーフ通路を設け、このバイパスリリーフ通路
をバイパスリリーフバルブで開くことによって過給機下
流側の給気通路の圧力を下げるという技術が提案されて
いる。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、上記高速減速時にも、排気ガス再循環バルブ
駆動負圧は作用しているので、排気ガス再循環バルブ
は、「開」となっている。そのために、過給機下流側の
給気通路に循環させられた排気ガスが上記バイパスリリ
ーフ通路を通って過給機上流側の給気通路へ更に循環さ
せられてしまい、排気ガス中の燃焼残留物が過給機ロッ
クや摺動抵抗増大という不具合を発生させるという問題
点がある。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、上記高速減速時における問題点を解決した機
械式過給機付きエンジンの制御装置の提供を目的として
いて、その第１作動室を前記バイパスリリーフバルブ駆
動負圧通路に連結され、その第２作動室を前記排気ガス
再循環バルブ駆動負圧通路に連通されていて、前記バイ
パスリリーフバルブが開かれるとき、これに先立って前
記排気ガス再循環バルブ駆動負圧通路を大気解放して、
前記排気ガス再循環バルブを閉じるためのスイッチング
バルブと、このスイッチングバルブの第１作動室と前記
バイパスリリーフバルブ駆動負圧通路とを連通するスイ
ッチングバルブ駆動負圧通路とを備えたことを特徴とす
る。

（作用） 高速減速時、過給機下流側の給気通路の圧が高くなっ
て、バイパスリリーフバルブが開いて下流側給気通路と
上流側給気通路を連通するとき、これに先立って、スイ
ッチングバルブが排気ガス再循環バルブを閉じて、排気
ガスが下流側給気通路に循環するのを阻止する。

（実施例） 以下、図示の一実施例に基づいて本考案を詳細に説明す
る。

図において、符号１はエンジンを示していて、これには
給気通路２と排気通路３がそれぞれ接続されている。給
気通路２には、機械式過給機４が設けられている。給気
通路２の、過給機４より上流側の給気通路５には、スロ
ットルバルブ６が配設されている。

過給機４の下流側の給気通路７と排気通路３との間に
は、一部の排気ガスを給気通路７に還流させるための排
気ガス再循環通路８が設けられている。排気ガス再循環
通路８には、排気ガス再循環制御バルブ９が配設されて
いる。このバルブ９は、その制御部9aを排気ガス再循環
制御バルブ駆動負圧通路10を介して上流側の給気通路５
に接続され、給気通路５の負圧に応じて、そのバルブ本
体9bで排気ガス再循環通路８を開閉する。排気ガス再循
環制御バルブ駆動負圧通路10には、バキュームコントロ
ールバルブ駆動通路11の一端11aが連結されている。バ
キュームコントロールバルブ駆動通路11の他端11bは、
エンジンの高負荷時に作動させられるバキュームコント
ロールバルブ12の第１作動室12aに接続されている。バ
キュームコントロールバルブ12の第２作動室12bは、通
路13を介して給気通路７に連結されている。高負荷時に
給気通路７の圧力が所定値を越えると、ダイアフラム12
cがロッド12dを介してバルブ12eを開き、第１作動室12a
を大気解放して排気ガス再循環制御バルブ９を閉じ、排
気ガスが給気通路７に循環するのを阻止する。

給気通路５と給気通路７との間には、過給機４をバイパ
スして両通路を連通するバイパスリリーフ通路14が設け
られている。このバイパスリリーフ通路14は、バイパス
リリーフバルブ15によって選択的に開閉される。バイパ
スリリーフバルブ15は、制御部としてのその第１作動室
15aが、バイパスリリーフバルブ駆動負圧通路16を介し
て上流側の給気通路５に連通されている。バイパスリリ
ーフバルブ15の第２作動室15bは、過給圧制御通路17を
介して下流側給気通路７に連通されている。バイパスリ
リーフバルブ15のダイアフラム15cには、ロッド15dを介
してバルブ体15eが連通されていて、バイパスリリーフ
通路14を選択的に開閉する。バイパスリリーフバルブ15
は、上流側の給気通路５の負圧とバイパスリリーフバル
ブ15の第２作動室15bの圧力（大気圧）との差が例えば
−550mmHgのときバイパスリリーフ通路14を開くように
設定されている。過給圧制御通路17は、バキュームバル
ブ18の大気圧室18aに連通されている。バキュームバル
ブ18の作動室18bは、通路19を介して給気通路５に連通
されている。バイパスリリーフバルブ駆動負圧通路16か
ら分岐されたスイッチングバルブ駆動負圧通路20は、ス
イッチングバルブ21の第１作動室21aに連通されてい
る。スイッチングバルブ21の第２作動室21bは、通路22
を介して排気ガス再循環制御バルブ駆動負圧通路10に接
続されている。スイッチングバルブ21のダイアフラム21
cには、ロッド21dを介してバルブ21eが連結されてい
て、第２作動室21bを選択的に大気に開放する。スイッ
チングバルブ21は、高速減速時の上流側の給気通路５の
負圧が例えば−530mmHgのとき作動して、第２作動室21b
を大気開放、すなわち排気ガス再循環制御バルブ駆動負
圧通路10を大気解放する。換言すると、過給機４の上流
側の給気通路５の負圧が真空に近づくとき、スイッチン
グバルブ21は、バイパスリリーフバルブ15の作動に先立
って作動することになる。

また、排気ガス再循環制御バルブ９には、エンジンの冷
却水の水温が約55℃になるまでは、該バルブを作動させ
ないように、すなわち、排気ガスを再循環させないよう
に制御するサーモバルブ23が接続されている。なお、排
気ガス再循環通路８には、給気量に対する排気ガスの再
循環量の比（EGR率）を一定にするためのバキュームレ
ギュレータバルブがもうけられているのであるが、図示
の都合上示されていない。

以上のように構成された本考案の機械式過給機付きエン
ジンの制御装置の作用を排気ガス制御について説明す
る。

冷却水温が55℃以下であると、サーモバルブ23が開とな
って排気ガス再循環制御バルブ９の制御部9aを大気解放
して、排気ガス再循環通路８を閉塞して排気ガスが給気
通路７に循環することを阻止する。暖機が完了して冷却
水温が55℃を越えるとサーモバルブ23の作動が停止し、
排気ガス再循環制御バルブ９は、上流側の給気通路５の
負圧に応じて開閉され、排気ガスが給気通路７に還流す
ることを許す。

排気ガス再循環制御バルブ９は、給気通路５の負圧によ
って駆動される。そして、エンジンが高回転高負荷の状
態におかれると、給気の吹抜けを防止するために、バキ
ュームコントロールバルブ12が作動して、排気ガス再循
環制御バルブ９に作用する負圧を大気解放することによ
り該バルブ９を閉じ位置に保持する。これにより、排気
ガスの循環が停止させられる。エンジンが低負荷になる
と、バキュームコントロールバルブ12の作動が停止され
て、排気ガスの循環が再開される。

次に、自動車が下り坂を高速で走行中、減速したとする
と、すなわち、スロットルバルブ６を閉じた状態でエン
ジンが高回転していると、過給機４より上流側の給気通
路５の負圧が真空圧に近づき、下流側の給気通路７の給
気圧が過大になる。そして、給気通路５の負圧が設定値
の−530mmHgになると、この負圧がスイッチングバルブ
駆動負圧通路20を介してスイッチングバルブ21の第１作
動室21aに作用してバルブ21eを開き、第２作動室21bを
大気解放する。すると、通路22で連結されている排気ガ
ス再循環制御バルブ駆動負圧通路10が大気圧となって、
排気ガス再循環制御バルブ９の制御部を大気圧にして該
バルブ９を閉じ位置に移動させこれを保持する。排気ガ
ス再循環制御バルブ９が閉じることによって排気ガス
は、給気通路７に循環させられないことになる。

給気通路５の負圧が設定値−550mmHgに達すると、この
負圧がバイパスリリーフバルブ駆動負圧通路16を通って
バイパスリリーフバルブ15を作動させて、バイパスリリ
ーフ通路14を開き、給気通路５と給気通路７とを互いに
連通する。バイパスリリーフ通路の開放によって、下流
側給気通路７の過給気を上流側給気通路５に還流させ、
過給圧を低下させて過給機の上流側圧力と下流側圧力の
比を低下させる。バイパスリリーフ通路14が開放される
とき、これに先立って、排気ガス再循環制御バルブ９が
閉塞されて排気ガスの還流を阻止しているので、過給機
下流側の給気通路７から上流側給気通路５にバイパス還
流される給気には排気ガスが含まれていないことにな
る。なお、給気又は排気ガスを含む給気を大気開放する
バルブには、図示していないがフィルタが設けられてい
る。

（考案の効果） 以上のように、本考案の機械式過給機付きエンジンの制
御装置によれば、高速減速時において、過給機下流側の
給気通路から上流側給気通路に過給気が還流する前に、
スイッチングバルブが作動して排気ガスの再循環を停止
させているので、逆流させられる未燃ガス中に排気ガス
が含まれないことになり、機械式過給機のロックや過大
な摺擦抵抗の発生が防止できる。また、スイッチングバ
ルブの駆動源としての負圧通路をバイパスリリーフバル
ブ駆動負圧通路から分岐させているので、両バルブの作
動負圧の差の設定が容易となり、排気ガス再循環制御バ
ルブの作動（排気ガスの循環停止）を確実なものにでき
る。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の機械式過給機付きエンジンの制御装置の一
実施例を示す概略構成図である。 １……エンジン、２……給気通路、３……排気通路、４
……機械式過給機、５……上流側の給気通路、６……ス
ロットルバルブ、７……下流側の給気通路、８……排気
ガス再循環通路、９……排気ガス再循環制御バルブ、9a
……制御部、10……排気ガス再循環バルブ駆動負圧通
路、14……バイパスリリーフ通路、15……バイパスリリ
ーフバルブ、15a……制御部、16……バイパスリリーフ
バルブ駆動負圧通路、20……スイッチングバルブ駆動負
圧通路、21a……第１作動室、21b……第２作動室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】給気通路に設けた機械式過給機と、この過
   給機よりも下流側の給気通路と排気通路とを連通する排
   気ガス再循環通路と、この排気ガス再循環通路に設けら
   れていて、上記下流側の給気通路への排気ガスの再循環
   を制御する排気ガス再循環バルブと、この排気ガス再循
   環バルブの制御部に接続された排気ガス再循環バルブ駆
   動負圧通路と、上記機械式過給機より上流側の給気通路
   と下流側の給気通路とを連通するバイパスリリーフ通路
   と、このバイパスリリーフ通路に設けられていて、該バ
   イパスリリーフ通路を選択的に開閉するバイパスリリー
   フバルブと、このバイパスリリーフバルブの制御部と上
   記上流側の給気通路とを連通したバイパスリリーフバル
   ブ駆動負圧通路とを具備している機械式過給機付きエン
   ジンにおいて、 その第１作動室を上記バイパスリリーフバルブ駆動負圧
   通路に連通され、その第２作動室を上記排気ガス再循環
   バルブ駆動負圧通路に連通されていて、上記バイパスリ
   リーフバルブが開かれるとき、これに先立って上記排気
   ガス再循環バルブ駆動負圧通路を大気解放して、上記排
   気ガス再循環バルブを閉じるためのスイッチングバルブ
   と、このスイッチングバルブの第１作動室と上記バイパ
   スリリーフバルブ駆動負圧通路とを連通するスイッチン
   グバルブ駆動負圧通路とを備えたことを特徴とする機械
   式過給機付きエンジンの制御装置。