JPH1162721A - 排気ガス再循環装置 - Google Patents
排気ガス再循環装置Info
- Publication number
- JPH1162721A JPH1162721A JP9224455A JP22445597A JPH1162721A JP H1162721 A JPH1162721 A JP H1162721A JP 9224455 A JP9224455 A JP 9224455A JP 22445597 A JP22445597 A JP 22445597A JP H1162721 A JPH1162721 A JP H1162721A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- passage
- gas recirculation
- valve
- boost pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/65—Constructional details of EGR valves
- F02M26/66—Lift valves, e.g. poppet valves
- F02M26/69—Lift valves, e.g. poppet valves having two or more valve-closing members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
- F02M26/55—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators
- F02M26/56—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators having pressure modulation valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
- F02M26/55—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators
- F02M26/58—Constructional details of the actuator; Mounting thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
- F02M26/59—Systems for actuating EGR valves using positive pressure actuators; Check valves therefor
- F02M26/60—Systems for actuating EGR valves using positive pressure actuators; Check valves therefor in response to air intake pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M2026/001—Arrangements; Control features; Details
- F02M2026/002—EGR valve being controlled by vacuum or overpressure
- F02M2026/0025—Intake vacuum or overpressure modulating valve
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/05—High 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は，吸入空気の動圧とブースト圧力に
応答してＥＧＲの実行領域を限定した排気ガス再循環装
置を提供する。 【解決手段】 動圧センサ３３は吸入空気の動圧に応じ
てブースト圧力通路１２を開閉する弁部４３を備えてい
る。ＥＧＲバルブ５は，ブースト圧力通路１２からのブ
ースト圧力に応答して開閉作動し，各気筒への排気ガス
量を調節する。中程度の動圧が検出された時のみ，動圧
センサ３３の弁部４３が開き，ブースト圧力がＥＧＲバ
ルブ５に導入され，ＥＧＲバルブ５は作動状態になる。
ＥＧＲバルブ５は，第１ブースト圧以下でポペットバル
ブ１４で且つ第２ブースト圧力以上でポペットバルブ１
３で閉鎖され，それ以外のブースト圧力で排気ガス再循
環通路６，７を開放して排気ガスの一部を各気筒へ供給
し，ＥＧＲを実行する。
応答してＥＧＲの実行領域を限定した排気ガス再循環装
置を提供する。 【解決手段】 動圧センサ３３は吸入空気の動圧に応じ
てブースト圧力通路１２を開閉する弁部４３を備えてい
る。ＥＧＲバルブ５は，ブースト圧力通路１２からのブ
ースト圧力に応答して開閉作動し，各気筒への排気ガス
量を調節する。中程度の動圧が検出された時のみ，動圧
センサ３３の弁部４３が開き，ブースト圧力がＥＧＲバ
ルブ５に導入され，ＥＧＲバルブ５は作動状態になる。
ＥＧＲバルブ５は，第１ブースト圧以下でポペットバル
ブ１４で且つ第２ブースト圧力以上でポペットバルブ１
３で閉鎖され，それ以外のブースト圧力で排気ガス再循
環通路６，７を開放して排気ガスの一部を各気筒へ供給
し，ＥＧＲを実行する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は，エンジンの作動
状態に応じて吸気系通路へ戻す排気ガス量を調節できる
ターボ過給機付きエンジンにおける排気ガス再循環装置
に関する。
状態に応じて吸気系通路へ戻す排気ガス量を調節できる
ターボ過給機付きエンジンにおける排気ガス再循環装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年，益々厳しくなる環境問題に対応し
て，ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれるＮ
ＯX ，パティキュレート（ＰＭ）等の有害成分を低減す
る技術の開発が盛んに行われている。そのうちの一つ
に，排気ガス再循環装置即ちＥＧＲ装置がある。ＥＧＲ
装置は，エンジンのシリンダから排出された排気ガスの
一部をシリンダ内に再度吸入させるようにしたものであ
る。排気ガスを吸気に混合して燃焼させることによりＮ
ＯX の発生が抑制されることは，従来から良く知られて
いることである。
て，ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれるＮ
ＯX ，パティキュレート（ＰＭ）等の有害成分を低減す
る技術の開発が盛んに行われている。そのうちの一つ
に，排気ガス再循環装置即ちＥＧＲ装置がある。ＥＧＲ
装置は，エンジンのシリンダから排出された排気ガスの
一部をシリンダ内に再度吸入させるようにしたものであ
る。排気ガスを吸気に混合して燃焼させることによりＮ
ＯX の発生が抑制されることは，従来から良く知られて
いることである。
【０００３】ＥＧＲ装置には従来から種々のものが開発
されているが，例えば，特開平５−３２１７７０号公報
に開示されたものがある。このＥＧＲ装置は，排気管と
吸気管とを連通する排気環流通路を設け，該排気環流通
路の中間に開閉弁を設け，エンジンの回転速度や負荷な
どの運転条件に応じて開閉弁の開度を制御するようにし
たものである。
されているが，例えば，特開平５−３２１７７０号公報
に開示されたものがある。このＥＧＲ装置は，排気管と
吸気管とを連通する排気環流通路を設け，該排気環流通
路の中間に開閉弁を設け，エンジンの回転速度や負荷な
どの運転条件に応じて開閉弁の開度を制御するようにし
たものである。
【０００４】また，ターボ過給機付きエンジンのＥＧＲ
装置として，例えば，実開昭５５−１１６８６３号公報
に開示されたものがある。このＥＧＲ装置は，エンジン
からの排気通路とターボチャージャのコンプレッサへの
吸込通路とを連通する排気環流通路を設け，該排気環流
通路に，コンプレッサ吐出圧に応動して低圧時と高圧時
に閉じる第１制御弁と，燃料噴射量に連動して高負荷時
に閉じる第２制御弁とを直列的に設けたものである。こ
こで，第１制御弁は，エンジン回転数の低い低吐出圧
時，及びエンジン回転数の高い高吐出圧時に，排気環流
通路を閉じてＥＧＲガスをカットするものである。ま
た，第２制御弁は，エンジンの負荷が高く高出力が要求
される運転状態では，排気環流通路を閉じてＥＧＲガス
をカットし，出力不足を防ぐとともにスモークの発生を
防止することができるものである。
装置として，例えば，実開昭５５−１１６８６３号公報
に開示されたものがある。このＥＧＲ装置は，エンジン
からの排気通路とターボチャージャのコンプレッサへの
吸込通路とを連通する排気環流通路を設け，該排気環流
通路に，コンプレッサ吐出圧に応動して低圧時と高圧時
に閉じる第１制御弁と，燃料噴射量に連動して高負荷時
に閉じる第２制御弁とを直列的に設けたものである。こ
こで，第１制御弁は，エンジン回転数の低い低吐出圧
時，及びエンジン回転数の高い高吐出圧時に，排気環流
通路を閉じてＥＧＲガスをカットするものである。ま
た，第２制御弁は，エンジンの負荷が高く高出力が要求
される運転状態では，排気環流通路を閉じてＥＧＲガス
をカットし，出力不足を防ぐとともにスモークの発生を
防止することができるものである。
【０００５】更に，ターボ過給機付きエンジンのＥＧＲ
装置として，特開平８−９３５７４号公報に開示された
ものがある。このＥＧＲ装置は，負荷に応じて排気圧を
制御し，ＥＧＲガス量を増減させ，ＮＯX の低減と燃費
を向上させようとするものである。該ＥＧＲ装置は，過
給機の排気通路と吸気通路とに接続した排気還流通路に
第１多段バルブを設け，排気タービンに接続されている
排気管に第２多段バルブを設け，負荷が大きい時には，
第１多段バルブの開度を小さく，第２多段バルブの開度
を大きく制御し，また，負荷が小さい時には，第１多段
バルブの開度を大きく，第２多段バルブの開度を小さく
制御する電子コントローラを備えたものである。この電
子コントローラはエンジン回転数信号，エンジン負荷信
号及びエンジン水温信号を入力して第１多段バルブ及び
第２多段バルブを連動して制御するものである。
装置として，特開平８−９３５７４号公報に開示された
ものがある。このＥＧＲ装置は，負荷に応じて排気圧を
制御し，ＥＧＲガス量を増減させ，ＮＯX の低減と燃費
を向上させようとするものである。該ＥＧＲ装置は，過
給機の排気通路と吸気通路とに接続した排気還流通路に
第１多段バルブを設け，排気タービンに接続されている
排気管に第２多段バルブを設け，負荷が大きい時には，
第１多段バルブの開度を小さく，第２多段バルブの開度
を大きく制御し，また，負荷が小さい時には，第１多段
バルブの開度を大きく，第２多段バルブの開度を小さく
制御する電子コントローラを備えたものである。この電
子コントローラはエンジン回転数信号，エンジン負荷信
号及びエンジン水温信号を入力して第１多段バルブ及び
第２多段バルブを連動して制御するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，ＥＧＲ
装置において，排気ガスを吸気に再循環させると，吸入
空気中の酸素濃度が低下することから，特に，エンジン
作動の高負荷領域で，パティキュレートの主成分である
スートの排出量が増加し，また，ＥＧＲガス中のイオウ
成分により硫酸が生成され，該硫酸によりエンジンの吸
気系の各部位や部品が腐食され，耐久性や信頼性が低下
するという問題がある。
装置において，排気ガスを吸気に再循環させると，吸入
空気中の酸素濃度が低下することから，特に，エンジン
作動の高負荷領域で，パティキュレートの主成分である
スートの排出量が増加し，また，ＥＧＲガス中のイオウ
成分により硫酸が生成され，該硫酸によりエンジンの吸
気系の各部位や部品が腐食され，耐久性や信頼性が低下
するという問題がある。
【０００７】そこで，従来のディーゼルエンジンに設け
たＥＧＲ装置は，車両の実走行でのＮＯX の排出量の影
響が大きく現れる排気ガス規制モードに限り，ＥＧＲを
最小限の範囲で選択してＥＧＲを行っており，エンジン
回転数，エンジン負荷等を各センサーにより検出し，Ｅ
ＧＲバルブの開閉作動を複雑な電子コントローラによっ
て制御しているのが現状である。そのため，従来の排気
ガス再循環装置をエンジンに設けると，エンジンのコス
トアップとなり，ＥＧＲシステムの信頼性等に問題が生
じていた。
たＥＧＲ装置は，車両の実走行でのＮＯX の排出量の影
響が大きく現れる排気ガス規制モードに限り，ＥＧＲを
最小限の範囲で選択してＥＧＲを行っており，エンジン
回転数，エンジン負荷等を各センサーにより検出し，Ｅ
ＧＲバルブの開閉作動を複雑な電子コントローラによっ
て制御しているのが現状である。そのため，従来の排気
ガス再循環装置をエンジンに設けると，エンジンのコス
トアップとなり，ＥＧＲシステムの信頼性等に問題が生
じていた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明の目的は，ター
ボチャージャを備えたターボ過給機付きエンジンにおい
て，排気ガス再循環即ちＥＧＲを行う場合に，吸入空気
圧力即ちブースト圧力及び吸入空気の動圧を機械的に検
知することにより，複雑な電子コントローラを用いて電
子制御することなく，車両の実走行での寄与度の大きい
エンジン運転領域を選択し，その領域のみでＥＧＲを実
行し，トータル的にＮＯX ，スート，パティキュレート
等の発生を抑制すると共に，低コストでＥＧＲを実行で
きるように構成した排気ガス再循環装置を提供すること
である。
ボチャージャを備えたターボ過給機付きエンジンにおい
て，排気ガス再循環即ちＥＧＲを行う場合に，吸入空気
圧力即ちブースト圧力及び吸入空気の動圧を機械的に検
知することにより，複雑な電子コントローラを用いて電
子制御することなく，車両の実走行での寄与度の大きい
エンジン運転領域を選択し，その領域のみでＥＧＲを実
行し，トータル的にＮＯX ，スート，パティキュレート
等の発生を抑制すると共に，低コストでＥＧＲを実行で
きるように構成した排気ガス再循環装置を提供すること
である。
【０００９】この発明は，エンジンから排出される排気
ガスのエネルギーで作動されるタービン及び気筒へ吸気
を送り込むために設けられたコンプレッサから成るター
ボチャージャを備えたターボ過給機付きエンジンにおい
て，前記排気ガスの一部を前記気筒へ送り込むため排気
系通路と吸気系通路とを連通する排気ガス再循環通路，
前記排気ガス再循環通路に設けられたＥＧＲバルブ，前
記吸気系通路からブースト圧力を前記ＥＧＲバルブに導
入するブースト圧力通路，及び吸入空気の動圧を検出す
る動圧センサを具備し，前記ＥＧＲバルブは前記ブース
ト圧力に応答して前記排気ガス再循環通路を開閉し且つ
前記気筒へ供給する排気ガス量を調節し，前記動圧セン
サは前記動圧に応答して前記ブースト圧力通路を開閉す
る弁部を備えていることを特徴とする排気ガス再循環装
置に関する。
ガスのエネルギーで作動されるタービン及び気筒へ吸気
を送り込むために設けられたコンプレッサから成るター
ボチャージャを備えたターボ過給機付きエンジンにおい
て，前記排気ガスの一部を前記気筒へ送り込むため排気
系通路と吸気系通路とを連通する排気ガス再循環通路，
前記排気ガス再循環通路に設けられたＥＧＲバルブ，前
記吸気系通路からブースト圧力を前記ＥＧＲバルブに導
入するブースト圧力通路，及び吸入空気の動圧を検出す
る動圧センサを具備し，前記ＥＧＲバルブは前記ブース
ト圧力に応答して前記排気ガス再循環通路を開閉し且つ
前記気筒へ供給する排気ガス量を調節し，前記動圧セン
サは前記動圧に応答して前記ブースト圧力通路を開閉す
る弁部を備えていることを特徴とする排気ガス再循環装
置に関する。
【００１０】前記ＥＧＲバルブは，予め設定された第１
ブースト圧力以下の領域と該第１ブースト圧力よりも高
い第２ブースト圧力以上の領域で閉じ，前記第１ブース
ト圧力と前記第２ブースト圧力との間の領域で開いて前
記排気ガスの一部を前記気筒へ供給するものである。
ブースト圧力以下の領域と該第１ブースト圧力よりも高
い第２ブースト圧力以上の領域で閉じ，前記第１ブース
ト圧力と前記第２ブースト圧力との間の領域で開いて前
記排気ガスの一部を前記気筒へ供給するものである。
【００１１】前記動圧センサは，予め設定された第１動
圧以下の領域と該第１動圧よりも高い第２動圧以上の領
域で前記ブースト圧力通路を閉じ，前記第１動圧と前記
第２動圧との間の領域で前記ブースト圧力通路を開くも
のである。
圧以下の領域と該第１動圧よりも高い第２動圧以上の領
域で前記ブースト圧力通路を閉じ，前記第１動圧と前記
第２動圧との間の領域で前記ブースト圧力通路を開くも
のである。
【００１２】更に，前記動圧センサは，前記吸気系通路
に配置されるセンサ本体，前記センサ本体に摺動自在に
支持され前記ブースト圧力通路を開閉するプランジャ，
及び前記プランジャの先端に設けられ前記吸気系通路内
の動圧を受ける受圧部を有するものである。
に配置されるセンサ本体，前記センサ本体に摺動自在に
支持され前記ブースト圧力通路を開閉するプランジャ，
及び前記プランジャの先端に設けられ前記吸気系通路内
の動圧を受ける受圧部を有するものである。
【００１３】また，前記ＥＧＲバルブは，ブースト圧力
を感知して作動するダイヤフラム，前記ダイヤフラムに
取り付けられたバルブステム，前記バルブステムに隔置
して設けられた一対のポペットバルブ，及び前記各ポペ
ットバルブのバルブフェースがそれぞれ着座する前記排
気ガス再循環通路に設けた一対のバルブシートから構成
されている。
を感知して作動するダイヤフラム，前記ダイヤフラムに
取り付けられたバルブステム，前記バルブステムに隔置
して設けられた一対のポペットバルブ，及び前記各ポペ
ットバルブのバルブフェースがそれぞれ着座する前記排
気ガス再循環通路に設けた一対のバルブシートから構成
されている。
【００１４】この排気ガス再循環装置は，前記ポペット
バルブのバルブ径を変更することによって，前記排気ガ
ス再循環通路の通路断面積の増加割合と減少割合を適正
に調節できる。
バルブのバルブ径を変更することによって，前記排気ガ
ス再循環通路の通路断面積の増加割合と減少割合を適正
に調節できる。
【００１５】前記ＥＧＲバルブは，リフト量が０から全
リフト量の１／２までは前記排気ガス再循環通路の通路
断面積が増大し，全リフト量の１／２から全リフト量ま
では前記排気ガス再循環通路の通路断面積が減少するも
のである。
リフト量の１／２までは前記排気ガス再循環通路の通路
断面積が増大し，全リフト量の１／２から全リフト量ま
では前記排気ガス再循環通路の通路断面積が減少するも
のである。
【００１６】また，前記ＥＧＲバルブは，ダイヤフラム
タイプに構成され，前記ブースト圧力とつり合う前記ダ
イヤフラムのばね力は，非線形特性に構成され，前記ダ
イヤフラムのばね力によって前記ブースト圧力に対する
前記排気ガス再循環通路の通路断面積が適正に調節され
るものである。
タイプに構成され，前記ブースト圧力とつり合う前記ダ
イヤフラムのばね力は，非線形特性に構成され，前記ダ
イヤフラムのばね力によって前記ブースト圧力に対する
前記排気ガス再循環通路の通路断面積が適正に調節され
るものである。
【００１７】ターボ過給機付きエンジンにおいて，ブー
スト圧力はエンジン負荷即ちトルクに大きく依存する傾
向があり，また，吸入空気の動圧はエンジンの回転数に
大きく依存する傾向があるから，エンジンの低負荷域で
はブースト圧力は低く，高負荷域ではブースト圧力は高
く，また，エンジンの低速回転域では動圧センサで検出
される動圧は小さく，高速回転域では検出される動圧は
大きい。
スト圧力はエンジン負荷即ちトルクに大きく依存する傾
向があり，また，吸入空気の動圧はエンジンの回転数に
大きく依存する傾向があるから，エンジンの低負荷域で
はブースト圧力は低く，高負荷域ではブースト圧力は高
く，また，エンジンの低速回転域では動圧センサで検出
される動圧は小さく，高速回転域では検出される動圧は
大きい。
【００１８】エンジンの低速回転域と高速回転域とで
は，動圧センサの作用で，ブースト圧力通路が閉じるた
め，ＥＧＲバルブにはブースト圧力が作用せず，ＥＧＲ
バルブは閉じて不作動状態となる。これに対して，エン
ジンの中速回転域では，動圧センサの作用で，弁部がブ
ースト圧力通路を開くため，ＥＧＲバルブにはブースト
圧力が作用して，ＥＧＲバルブは作動状態になる。そし
て，ブースト圧力が低い低負荷域とブースト圧力が高い
高負荷域とでは，ＥＧＲバルブは閉じるので，ＥＧＲガ
スは排気ガス再循環通路を流れない。しかし，通常の運
転状態である中負荷域では，ＥＧＲバルブは開いてＥＧ
Ｒガスが排気ガス再循環通路を流れ，ＥＧＲが実行され
る。
は，動圧センサの作用で，ブースト圧力通路が閉じるた
め，ＥＧＲバルブにはブースト圧力が作用せず，ＥＧＲ
バルブは閉じて不作動状態となる。これに対して，エン
ジンの中速回転域では，動圧センサの作用で，弁部がブ
ースト圧力通路を開くため，ＥＧＲバルブにはブースト
圧力が作用して，ＥＧＲバルブは作動状態になる。そし
て，ブースト圧力が低い低負荷域とブースト圧力が高い
高負荷域とでは，ＥＧＲバルブは閉じるので，ＥＧＲガ
スは排気ガス再循環通路を流れない。しかし，通常の運
転状態である中負荷域では，ＥＧＲバルブは開いてＥＧ
Ｒガスが排気ガス再循環通路を流れ，ＥＧＲが実行され
る。
【００１９】したがって，この排気ガス再循環通路は，
エンジンの低速回転域では，負荷の大きさに拘わらずＥ
ＧＲガスは気筒に導入されず，また，エンジンの高速回
転域でも，負荷の大きさに拘わらずＥＧＲガスは気筒に
導入されない。また，エンジンの中速回転域において
は，低負荷域及び高負荷域ではＥＧＲバルブは閉じるの
で，ＥＧＲガスは気筒に導入されない。エンジンの中速
回転域で且つ中負荷域でのみ，ＥＧＲバルブはブースト
圧力に応じた開度で開き，気筒に導入されるＥＧＲガス
の量が調節されることになる。
エンジンの低速回転域では，負荷の大きさに拘わらずＥ
ＧＲガスは気筒に導入されず，また，エンジンの高速回
転域でも，負荷の大きさに拘わらずＥＧＲガスは気筒に
導入されない。また，エンジンの中速回転域において
は，低負荷域及び高負荷域ではＥＧＲバルブは閉じるの
で，ＥＧＲガスは気筒に導入されない。エンジンの中速
回転域で且つ中負荷域でのみ，ＥＧＲバルブはブースト
圧力に応じた開度で開き，気筒に導入されるＥＧＲガス
の量が調節されることになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下，図面を参照して，この発明
による排気ガス再循環装置の一実施例を説明する。図１
はこの発明による排気ガス再循環装置の一実施例を示す
説明図，図２は図１の排気ガス再循環装置におけるＥＧ
Ｒバルブの拡大断面図，図３は図１の排気ガス再循環装
置における動圧センサの拡大断面図，図４は図３の動圧
センサの弁部が閉じた状態を示す断面図，図５は図３の
動圧センサの弁部が開いた状態を示す断面図，及び図６
はエンジン回転数とエンジン負荷即ちトルクに対しての
吸入空気の動圧を示す動圧マップ及びブースト圧力を示
すブーストマップの線図である。
による排気ガス再循環装置の一実施例を説明する。図１
はこの発明による排気ガス再循環装置の一実施例を示す
説明図，図２は図１の排気ガス再循環装置におけるＥＧ
Ｒバルブの拡大断面図，図３は図１の排気ガス再循環装
置における動圧センサの拡大断面図，図４は図３の動圧
センサの弁部が閉じた状態を示す断面図，図５は図３の
動圧センサの弁部が開いた状態を示す断面図，及び図６
はエンジン回転数とエンジン負荷即ちトルクに対しての
吸入空気の動圧を示す動圧マップ及びブースト圧力を示
すブーストマップの線図である。
【００２１】図１を参照して，この発明による排気ガス
再循環装置の一実施例を説明する。この発明による排気
ガス再循環装置を設けたターボ過給機付きエンジンは，
例えば，吸気行程，圧縮行程，爆発行程及び排気行程で
一サイクルを行うものである。このターボ過給機付きエ
ンジンは，例えば，シリンダブロックに固定したシリン
ダヘッド１，シリンダブロックに配置されたシリンダラ
イナで形成される気筒を構成するシリンダ内を往復運動
するピストンを有する。シリンダヘッド１には，排気バ
ルブが配置された排気ポートと吸気バルブが配置された
吸気ポートが形成されている。シリンダヘッド１に形成
した各気筒の排気ポートは排気マニホルド３に集合さ
れ，排気マニホルド３は排気ガス通路９を通じてターボ
チャージャ４のタービン１０に連結されている。シリン
ダヘッド１に形成した各気筒の吸気ポートは吸気マニホ
ルド２に接続しており，吸気マニホルド２は吸気通路８
を通じてターボチャージャ４のコンプレッサ１１即ち過
給機に接続されている。
再循環装置の一実施例を説明する。この発明による排気
ガス再循環装置を設けたターボ過給機付きエンジンは，
例えば，吸気行程，圧縮行程，爆発行程及び排気行程で
一サイクルを行うものである。このターボ過給機付きエ
ンジンは，例えば，シリンダブロックに固定したシリン
ダヘッド１，シリンダブロックに配置されたシリンダラ
イナで形成される気筒を構成するシリンダ内を往復運動
するピストンを有する。シリンダヘッド１には，排気バ
ルブが配置された排気ポートと吸気バルブが配置された
吸気ポートが形成されている。シリンダヘッド１に形成
した各気筒の排気ポートは排気マニホルド３に集合さ
れ，排気マニホルド３は排気ガス通路９を通じてターボ
チャージャ４のタービン１０に連結されている。シリン
ダヘッド１に形成した各気筒の吸気ポートは吸気マニホ
ルド２に接続しており，吸気マニホルド２は吸気通路８
を通じてターボチャージャ４のコンプレッサ１１即ち過
給機に接続されている。
【００２２】この排気ガス再循環通路は，上記のよう
に，エンジンからの排気ガスのエネルギーで作動される
タービン１０と気筒へ吸気を送り込むために設けられた
コンプレッサ１１から成るターボチャージャ４を備えた
ターボ過給機付きエンジンにおいて，エンジンからの排
気ガスの一部を吸気マニホルド２へ送り込むための排気
ガス再循環通路６，７，及び排気ガス再循環通路６，７
に設けられたＥＧＲバルブ５を具備し，特に，ＥＧＲバ
ルブ５は吸気通路８に接続したブースト圧力通路１２か
ら取り出したブースト圧力に応答して排気ガス再循環通
路６，７を開閉して気筒へ供給する排気ガス量を調節す
るように構成されている。
に，エンジンからの排気ガスのエネルギーで作動される
タービン１０と気筒へ吸気を送り込むために設けられた
コンプレッサ１１から成るターボチャージャ４を備えた
ターボ過給機付きエンジンにおいて，エンジンからの排
気ガスの一部を吸気マニホルド２へ送り込むための排気
ガス再循環通路６，７，及び排気ガス再循環通路６，７
に設けられたＥＧＲバルブ５を具備し，特に，ＥＧＲバ
ルブ５は吸気通路８に接続したブースト圧力通路１２か
ら取り出したブースト圧力に応答して排気ガス再循環通
路６，７を開閉して気筒へ供給する排気ガス量を調節す
るように構成されている。
【００２３】排気ガス再循環通路６は，一端が排気マニ
ホルド３に接続され，他端がＥＧＲバルブ５の入口２１
に接続されている。排気ガス再循環通路７は，一端がＥ
ＧＲバルブ５の出口２２に接続され，他端が吸気マニホ
ルド２に接続されている。また，ブースト圧力通路１２
は一端が吸気通路８に接続され，他端がＥＧＲバルブ５
に接続されている。そして，ブースト圧力通路１２の途
中，及び吸気通路８の途中には動圧センサ３３が設けら
れている。
ホルド３に接続され，他端がＥＧＲバルブ５の入口２１
に接続されている。排気ガス再循環通路７は，一端がＥ
ＧＲバルブ５の出口２２に接続され，他端が吸気マニホ
ルド２に接続されている。また，ブースト圧力通路１２
は一端が吸気通路８に接続され，他端がＥＧＲバルブ５
に接続されている。そして，ブースト圧力通路１２の途
中，及び吸気通路８の途中には動圧センサ３３が設けら
れている。
【００２４】次に，図２を参照して，ＥＧＲバルブ５の
構造について説明する。ＥＧＲバルブ５は，主として，
排気ガスの入口２１と出口２２を備えた通路２３を形成
したバルブ本体１８，通路２３内に設置された両側にバ
ルブシート２５，２６を備えたバルブシート部材１７，
バルブ本体１８に連結されたダイヤフラムケース１９，
ダイヤフラムケース１９内に配置されたダイヤフラム１
５，ダイヤフラム１５に連結されたバルブステム１６，
及びバルブステム１６に対して上下に隔置して固定され
た一対のポペットバルブ１３，１４から構成されてい
る。ダイヤフラム１５は，両側から押さえ板２９によっ
て挟持され，中央部でバルブステム１６に固着され，周
縁部で一対のダイヤフラムケース１９で挟持されてい
る。バルブ本体１８内に形成された通路２３とダイヤフ
ラムケース１９内に形成されたダイヤフラム室２７とは
仕切部材２４によって遮断されている。バルブステム１
６は，仕切部材２４に形成したバルブガイド３２を貫通
している。従って，バルブステム１６は，ブースト圧力
に応答して作動するダイヤフラム１５の変位に応じて仕
切部材２４に形成されたバルブガイド３２を摺動するよ
うに構成されている。
構造について説明する。ＥＧＲバルブ５は，主として，
排気ガスの入口２１と出口２２を備えた通路２３を形成
したバルブ本体１８，通路２３内に設置された両側にバ
ルブシート２５，２６を備えたバルブシート部材１７，
バルブ本体１８に連結されたダイヤフラムケース１９，
ダイヤフラムケース１９内に配置されたダイヤフラム１
５，ダイヤフラム１５に連結されたバルブステム１６，
及びバルブステム１６に対して上下に隔置して固定され
た一対のポペットバルブ１３，１４から構成されてい
る。ダイヤフラム１５は，両側から押さえ板２９によっ
て挟持され，中央部でバルブステム１６に固着され，周
縁部で一対のダイヤフラムケース１９で挟持されてい
る。バルブ本体１８内に形成された通路２３とダイヤフ
ラムケース１９内に形成されたダイヤフラム室２７とは
仕切部材２４によって遮断されている。バルブステム１
６は，仕切部材２４に形成したバルブガイド３２を貫通
している。従って，バルブステム１６は，ブースト圧力
に応答して作動するダイヤフラム１５の変位に応じて仕
切部材２４に形成されたバルブガイド３２を摺動するよ
うに構成されている。
【００２５】また，ダイヤフラムケース１９は，ブース
ト圧力がかかるダイヤフラム室２７と，リターンスプリ
ング２０が配置された大気開放又は負圧状態の中空室２
８とにダイヤフラム１５によって仕切られている。ダイ
ヤフラム室２７には，ブースト圧力通路１２の一端が接
続され，ブースト圧力通路１２の他端は吸気マニホルド
２に連通する吸気通路８に接続されているので，ダイヤ
フラム室２７に導入されたブースト圧力に応答してダイ
ヤフラム１５が変位するように構成されている。また，
下側のポペットバルブ１３のバルブフェース３０はバル
ブシート２５に着座して通路２３を閉鎖し，上側のポペ
ットバルブ１４のバルブフェース３１はバルブシート２
６に着座して通路２３を閉鎖するように構成されてい
る。従って，ＥＧＲバルブ５は，リフト過程において中
間部で通路２３の通路断面積が最大開放状態になり，リ
フト量が０から全リフト量の１／２までは排気ガス再循
環通路の通路断面積が増大し，また，全リフト量の１／
２から全リフト量までは排気ガス再循環通路の通路断面
積が減少するようになる。
ト圧力がかかるダイヤフラム室２７と，リターンスプリ
ング２０が配置された大気開放又は負圧状態の中空室２
８とにダイヤフラム１５によって仕切られている。ダイ
ヤフラム室２７には，ブースト圧力通路１２の一端が接
続され，ブースト圧力通路１２の他端は吸気マニホルド
２に連通する吸気通路８に接続されているので，ダイヤ
フラム室２７に導入されたブースト圧力に応答してダイ
ヤフラム１５が変位するように構成されている。また，
下側のポペットバルブ１３のバルブフェース３０はバル
ブシート２５に着座して通路２３を閉鎖し，上側のポペ
ットバルブ１４のバルブフェース３１はバルブシート２
６に着座して通路２３を閉鎖するように構成されてい
る。従って，ＥＧＲバルブ５は，リフト過程において中
間部で通路２３の通路断面積が最大開放状態になり，リ
フト量が０から全リフト量の１／２までは排気ガス再循
環通路の通路断面積が増大し，また，全リフト量の１／
２から全リフト量までは排気ガス再循環通路の通路断面
積が減少するようになる。
【００２６】ＥＧＲバルブ５は，上記のように構成さ
れ，ブースト圧力Ｐが予め設定された第１ブースト圧力
Ｐ1 以下の場合（Ｐ1 ≧Ｐ）には，二点鎖線で示すよう
に，ブースト圧力通路１２からのブースト圧力がダイヤ
フラム１５のばね力に打ち勝つことができず，上側のポ
ペットバルブ１４のバルブフェース３１はバルブシート
２６に着座して通路２３を閉鎖した状態である。従っ
て，バルブ本体１８内の通路２３が遮断され，排気ガス
再循環通路６と排気ガス再循環通路７とは遮断された状
態になり，排気ガスは吸気系に供給されない状態であ
る。また，ブースト圧力Ｐが予め設定された第２ブース
ト圧力Ｐ2 以上の場合（Ｐ≧Ｐ2 ＞Ｐ1 ）には，実線で
示すように，ブースト圧力通路１２からのブースト圧力
がダイヤフラム１５のばね力に打ち勝って，下側のポペ
ットバルブ１３のバルブフェース３０はバルブシート２
５に着座して通路２３を閉鎖した状態である。従って，
バルブ本体１８内の通路２３が遮断され，排気ガス再循
環通路６と排気ガス再循環通路７とは遮断された状態に
なり，排気ガスは吸気系に供給されない状態である。
れ，ブースト圧力Ｐが予め設定された第１ブースト圧力
Ｐ1 以下の場合（Ｐ1 ≧Ｐ）には，二点鎖線で示すよう
に，ブースト圧力通路１２からのブースト圧力がダイヤ
フラム１５のばね力に打ち勝つことができず，上側のポ
ペットバルブ１４のバルブフェース３１はバルブシート
２６に着座して通路２３を閉鎖した状態である。従っ
て，バルブ本体１８内の通路２３が遮断され，排気ガス
再循環通路６と排気ガス再循環通路７とは遮断された状
態になり，排気ガスは吸気系に供給されない状態であ
る。また，ブースト圧力Ｐが予め設定された第２ブース
ト圧力Ｐ2 以上の場合（Ｐ≧Ｐ2 ＞Ｐ1 ）には，実線で
示すように，ブースト圧力通路１２からのブースト圧力
がダイヤフラム１５のばね力に打ち勝って，下側のポペ
ットバルブ１３のバルブフェース３０はバルブシート２
５に着座して通路２３を閉鎖した状態である。従って，
バルブ本体１８内の通路２３が遮断され，排気ガス再循
環通路６と排気ガス再循環通路７とは遮断された状態に
なり，排気ガスは吸気系に供給されない状態である。
【００２７】また，ＥＧＲバルブ５は，上記各ブースト
圧力の領域以外のブースト圧力Ｐ，即ち，第１ブースト
圧力Ｐ1 と第２ブースト圧力Ｐ2 との間のブースト圧力
Ｐの領域（Ｐ2 ＞Ｐ＞Ｐ1 ）で，ブースト圧力Ｐとダイ
ヤフラム１５のばね力が釣合い，下側のポペットバルブ
１３のバルブフェース３０はバルブシート２５から離れ
ると共に，上側のポペットバルブ１４のバルブフェース
３１はバルブシート２６から離れ，通路２３は開放さ
れ，それによって，排気ガス再循環通路６と排気ガス再
循環通路７とは連通された状態になり，排気ガスは排気
マニホルド３から排気ガス再循環通路６，７を通じて吸
気系の吸気マニホルド２に供給され，エンジンにＥＧＲ
が実行されることになる。吸気系に供給される排気ガス
の量は，ブースト圧力Ｐの大きさに応じて通路２３の通
路断面積が変化することによって，調節される。
圧力の領域以外のブースト圧力Ｐ，即ち，第１ブースト
圧力Ｐ1 と第２ブースト圧力Ｐ2 との間のブースト圧力
Ｐの領域（Ｐ2 ＞Ｐ＞Ｐ1 ）で，ブースト圧力Ｐとダイ
ヤフラム１５のばね力が釣合い，下側のポペットバルブ
１３のバルブフェース３０はバルブシート２５から離れ
ると共に，上側のポペットバルブ１４のバルブフェース
３１はバルブシート２６から離れ，通路２３は開放さ
れ，それによって，排気ガス再循環通路６と排気ガス再
循環通路７とは連通された状態になり，排気ガスは排気
マニホルド３から排気ガス再循環通路６，７を通じて吸
気系の吸気マニホルド２に供給され，エンジンにＥＧＲ
が実行されることになる。吸気系に供給される排気ガス
の量は，ブースト圧力Ｐの大きさに応じて通路２３の通
路断面積が変化することによって，調節される。
【００２８】更に，ＥＧＲバルブ５は，ポペットバルブ
１３，１４のバルブ径を変更することによって，排気ガ
ス再循環通路の通路断面積の増加割合と減少割合を適正
に調節できるようになる。また，ＥＧＲバルブ５は，ダ
イヤフラムタイプに構成されているので，ブースト圧力
とつり合うダイヤフラム１５のばね力は，非線形特性に
構成することもでき，それによって，ブースト圧力に対
する排気ガス再循環通路の通路断面積が適正に調節する
ことができる。
１３，１４のバルブ径を変更することによって，排気ガ
ス再循環通路の通路断面積の増加割合と減少割合を適正
に調節できるようになる。また，ＥＧＲバルブ５は，ダ
イヤフラムタイプに構成されているので，ブースト圧力
とつり合うダイヤフラム１５のばね力は，非線形特性に
構成することもでき，それによって，ブースト圧力に対
する排気ガス再循環通路の通路断面積が適正に調節する
ことができる。
【００２９】次に，図３，図４及び図５を参照して，動
圧センサについて説明する。動圧センサ３３は，吸気マ
ニホルド２に連通する吸気通路８に取り付けられたセン
サ本体３４，センサ本体３４に摺動自在に支持されブー
スト圧力通路１２を開閉するプランジャ３５，及びプラ
ンジャ３５の先端に設けられ，吸気通路８内の吸入空気
の動圧を受ける受圧部３６を有する。プランジャ３５は
センサ本体３４に設けられた軸受部３７，３８で摺動自
在に支持されている。プランジャ３５の中央部にはフラ
ンジ３９が形成され，フランジ３９とセンサ本体３４の
後部壁面４０との間に配置したスプリング４１によって
プランジャ３５は図３又は図４に示すようにブースト圧
力通路１２を閉鎖する方向へ付勢されている。受圧部３
６が吸入空気の動圧を受けることによってプランジャ３
５はスプリング４１の力に抗して後退する。プランジャ
３５の後方には凹溝４２が形成されており，凹溝４２と
ブースト圧力通路１２とで弁部４３が構成されている。
圧センサについて説明する。動圧センサ３３は，吸気マ
ニホルド２に連通する吸気通路８に取り付けられたセン
サ本体３４，センサ本体３４に摺動自在に支持されブー
スト圧力通路１２を開閉するプランジャ３５，及びプラ
ンジャ３５の先端に設けられ，吸気通路８内の吸入空気
の動圧を受ける受圧部３６を有する。プランジャ３５は
センサ本体３４に設けられた軸受部３７，３８で摺動自
在に支持されている。プランジャ３５の中央部にはフラ
ンジ３９が形成され，フランジ３９とセンサ本体３４の
後部壁面４０との間に配置したスプリング４１によって
プランジャ３５は図３又は図４に示すようにブースト圧
力通路１２を閉鎖する方向へ付勢されている。受圧部３
６が吸入空気の動圧を受けることによってプランジャ３
５はスプリング４１の力に抗して後退する。プランジャ
３５の後方には凹溝４２が形成されており，凹溝４２と
ブースト圧力通路１２とで弁部４３が構成されている。
【００３０】動圧センサ３３は, 上記のように構成され
ており，動圧センサ３３によって検出された動圧ＰD が
予め設定された第１の動圧ＰD 1 以下の場合（ＰD ≦Ｐ
D 1）には，プランジャ３５はスプリング４１の力に打
ち勝つことができないため，弁部４３は閉じた状態のま
まである。また，検出された動圧ＰD が第１の動圧Ｐ
D 1 を超えると，第２の動圧ＰD 2 を超えるまで（Ｐ
D 1 ＜ＰD ＜ＰD 2 ）は，プランジャ３５はスプリング
４１の力に打ち勝って動圧とスプリング４１のばね力と
が釣り合う位置まで後退し，弁部４３が開く。しかし，
検出された動圧ＰDが第２の動圧ＰD 2 以上（ＰD ≧Ｐ
D 2 ）になると，プランジャ３５はさらに後退して再び
弁部４３は閉じてしまう。
ており，動圧センサ３３によって検出された動圧ＰD が
予め設定された第１の動圧ＰD 1 以下の場合（ＰD ≦Ｐ
D 1）には，プランジャ３５はスプリング４１の力に打
ち勝つことができないため，弁部４３は閉じた状態のま
まである。また，検出された動圧ＰD が第１の動圧Ｐ
D 1 を超えると，第２の動圧ＰD 2 を超えるまで（Ｐ
D 1 ＜ＰD ＜ＰD 2 ）は，プランジャ３５はスプリング
４１の力に打ち勝って動圧とスプリング４１のばね力と
が釣り合う位置まで後退し，弁部４３が開く。しかし，
検出された動圧ＰDが第２の動圧ＰD 2 以上（ＰD ≧Ｐ
D 2 ）になると，プランジャ３５はさらに後退して再び
弁部４３は閉じてしまう。
【００３１】動圧センサ３３の弁部４３が開いている時
には，ブースト圧力がブースト圧力通路１２を介してＥ
ＧＲバルブ５のダイヤフラム室２７に作用するので，Ｅ
ＧＲバルブ５は作動状態になる。そして，上記のとお
り，ブースト圧力Ｐが予め設定された第１ブースト圧力
Ｐ1 と第２ブースト圧力Ｐ2 との間の領域（Ｐ2 ＞Ｐ＞
Ｐ1 ）内である時には，ブースト圧力に応じてポペット
バルブ１３，１４のリフト量が変化し，吸気系に導入さ
れる排気ガスの量が調節される。動圧センサ３３の弁部
４３が閉じている時には，ブースト圧力がＥＧＲバルブ
５のダイヤフラム室２７に作用しなくなるので，リター
ンスプリング２０のばね力によって元に復帰し，ブース
ト圧力の大きさに拘わらず，ＥＧＲバルブ５は不作動状
態即ちポペットバルブ１３，１４はリフトしなくなり，
排気ガスは吸気系に供給されず，ＥＧＲは行われない。
には，ブースト圧力がブースト圧力通路１２を介してＥ
ＧＲバルブ５のダイヤフラム室２７に作用するので，Ｅ
ＧＲバルブ５は作動状態になる。そして，上記のとお
り，ブースト圧力Ｐが予め設定された第１ブースト圧力
Ｐ1 と第２ブースト圧力Ｐ2 との間の領域（Ｐ2 ＞Ｐ＞
Ｐ1 ）内である時には，ブースト圧力に応じてポペット
バルブ１３，１４のリフト量が変化し，吸気系に導入さ
れる排気ガスの量が調節される。動圧センサ３３の弁部
４３が閉じている時には，ブースト圧力がＥＧＲバルブ
５のダイヤフラム室２７に作用しなくなるので，リター
ンスプリング２０のばね力によって元に復帰し，ブース
ト圧力の大きさに拘わらず，ＥＧＲバルブ５は不作動状
態即ちポペットバルブ１３，１４はリフトしなくなり，
排気ガスは吸気系に供給されず，ＥＧＲは行われない。
【００３２】このように動圧センサ３３は，吸入空気の
動圧を検出するセンサとしての機能を有するのみなら
ず，検出した動圧の大きさに応じてブースト圧力通路１
２を開閉する弁部４３を備えており，弁部４３の開閉に
よってブースト圧力をＥＧＲバルブ５のダイヤフラム室
２７に作用させたり，作用させなかったりする機能を有
していることから，ブースト圧力制御バルブと呼ぶこと
もできる。
動圧を検出するセンサとしての機能を有するのみなら
ず，検出した動圧の大きさに応じてブースト圧力通路１
２を開閉する弁部４３を備えており，弁部４３の開閉に
よってブースト圧力をＥＧＲバルブ５のダイヤフラム室
２７に作用させたり，作用させなかったりする機能を有
していることから，ブースト圧力制御バルブと呼ぶこと
もできる。
【００３３】この排気ガス再循環通路を組み込んだター
ボ過給機付きエンジンは，図６に示すような特性を有し
ている。このターボ過給機付きエンジンにおいて，ブー
スト圧力Ｐ（ｍｍＨｇ）は，エンジン回転数（ｒｐｍ）
とエンジントルク（ｋｇ・ｍ）に関して図６に示すよう
な特性を有している。即ちブースト圧力はエンジントル
ク即ち負荷に大きく依存する傾向がある（但し, 図６に
はブースト圧力Ｐ1 ，Ｐ2 の場合の特性だけを示す）。
そこで，この排気ガス再循環装置では，エンジンの低負
荷時であるブースト圧力が低く，空気量が少ない領域，
即ち，ブースト圧力Ｐ1 が２５０ｍｍＨｇ程度よりも低
い時には，ＥＧＲバルブ５を閉鎖してＥＧＲを行わず，
排気ガスによる吸気系の部材等の腐食を防止する。ま
た，エンジンの高負荷時であるブースト圧力Ｐ2 が８０
０ｍｍＨｇ程度よりも高い時には，ＥＧＲバルブ５を閉
鎖してＥＧＲを行わず，排気ガスによる吸気系の部材等
の腐食を防止する。従って，この排気ガス再循環通路
は，ブースト圧力Ｐが２５０ｍｍＨｇ〜８００ｍｍＨｇ
の間の領域において，ＥＧＲを実行するように設定し，
トータルとしてＮＯX ，スート，パティキュレートの発
生を低減すると共に，吸気系の部材の腐食を最低限に抑
制するように構成されている。
ボ過給機付きエンジンは，図６に示すような特性を有し
ている。このターボ過給機付きエンジンにおいて，ブー
スト圧力Ｐ（ｍｍＨｇ）は，エンジン回転数（ｒｐｍ）
とエンジントルク（ｋｇ・ｍ）に関して図６に示すよう
な特性を有している。即ちブースト圧力はエンジントル
ク即ち負荷に大きく依存する傾向がある（但し, 図６に
はブースト圧力Ｐ1 ，Ｐ2 の場合の特性だけを示す）。
そこで，この排気ガス再循環装置では，エンジンの低負
荷時であるブースト圧力が低く，空気量が少ない領域，
即ち，ブースト圧力Ｐ1 が２５０ｍｍＨｇ程度よりも低
い時には，ＥＧＲバルブ５を閉鎖してＥＧＲを行わず，
排気ガスによる吸気系の部材等の腐食を防止する。ま
た，エンジンの高負荷時であるブースト圧力Ｐ2 が８０
０ｍｍＨｇ程度よりも高い時には，ＥＧＲバルブ５を閉
鎖してＥＧＲを行わず，排気ガスによる吸気系の部材等
の腐食を防止する。従って，この排気ガス再循環通路
は，ブースト圧力Ｐが２５０ｍｍＨｇ〜８００ｍｍＨｇ
の間の領域において，ＥＧＲを実行するように設定し，
トータルとしてＮＯX ，スート，パティキュレートの発
生を低減すると共に，吸気系の部材の腐食を最低限に抑
制するように構成されている。
【００３４】また，吸入空気の動圧ＰD は，エンジン回
転数（ｒｐｍ）とエンジントルク（ｋｇ・ｍ）に関して
図６に示すような特性を有している。即ち吸入空気の動
圧ＰD は，エンジンの回転数に依存する傾向がある（但
し，図６には動圧ＰD 1 ，ＰD 2 の場合の特性だけを示
す）。そこで，この排気ガス再循環装置は，エンジンの
低速回転域と高速回転域とではＥＧＲは実行しない。中
速回転域の時，即ち動圧が予め設定した第１の動圧Ｐ
D 1 より大きく，第２の動圧ＰD 2 より小さい時にＥＧ
Ｒを実行する。したがって，このＥＧＲ装置は，全負荷
トルク，第１の動圧ＰD 1 ，第２の動圧ＰD 2 ，第１の
ブースト圧力Ｐ1 ，第２のブースト圧力Ｐ2 で囲まれる
領域，即ち図６の斜線で示した領域の条件下において作
動することになる。なお，この実施例においては，第１
ブースト圧力Ｐ1 よりも低い時にはＥＧＲを実行しない
こととしたが，第１ブースト圧力Ｐ1 の設定値を解除で
きるようにするか又はより低く設定できるようにして，
低負荷域においてもＥＧＲを実行するようにしてもよ
い。
転数（ｒｐｍ）とエンジントルク（ｋｇ・ｍ）に関して
図６に示すような特性を有している。即ち吸入空気の動
圧ＰD は，エンジンの回転数に依存する傾向がある（但
し，図６には動圧ＰD 1 ，ＰD 2 の場合の特性だけを示
す）。そこで，この排気ガス再循環装置は，エンジンの
低速回転域と高速回転域とではＥＧＲは実行しない。中
速回転域の時，即ち動圧が予め設定した第１の動圧Ｐ
D 1 より大きく，第２の動圧ＰD 2 より小さい時にＥＧ
Ｒを実行する。したがって，このＥＧＲ装置は，全負荷
トルク，第１の動圧ＰD 1 ，第２の動圧ＰD 2 ，第１の
ブースト圧力Ｐ1 ，第２のブースト圧力Ｐ2 で囲まれる
領域，即ち図６の斜線で示した領域の条件下において作
動することになる。なお，この実施例においては，第１
ブースト圧力Ｐ1 よりも低い時にはＥＧＲを実行しない
こととしたが，第１ブースト圧力Ｐ1 の設定値を解除で
きるようにするか又はより低く設定できるようにして，
低負荷域においてもＥＧＲを実行するようにしてもよ
い。
【００３５】以上のとおり，この排気ガス再循環装置
は，吸入空気の動圧を機械的に検知することができる動
圧センサ３３と，ブースト圧力を機械的に検知すること
ができるＥＧＲバルブ５とを組み合わせたものであるか
ら，複雑な電子コントローラを用いて電子制御すること
なく，車両の実走行での寄与度の大きいエンジン運転領
域を選択し，その領域のみでＥＧＲを実行することがで
きるものである。
は，吸入空気の動圧を機械的に検知することができる動
圧センサ３３と，ブースト圧力を機械的に検知すること
ができるＥＧＲバルブ５とを組み合わせたものであるか
ら，複雑な電子コントローラを用いて電子制御すること
なく，車両の実走行での寄与度の大きいエンジン運転領
域を選択し，その領域のみでＥＧＲを実行することがで
きるものである。
【００３６】
【発明の効果】この発明による排気ガス再循環装置は，
上記のように構成されているので，ターボチャージャを
備えたターボ過給機付きエンジンにおいて，複雑な電子
コントローラを用いて電子制御することなく，ＥＧＲを
行う領域を吸入空気の動圧とブースト圧力によって限定
し，その時，ブースト圧力に応答してＥＧＲを車両の実
走行での寄与度の大きいエンジン運転領域で有効に実行
し，スートや硫酸の発生時期にはＥＧＲを実行せず，吸
気系への悪影響を避け，耐久性に富み，製造コストを低
減した信頼性に富んだターボ過給機付きエンジンを提供
する。また，この排気ガス再循環通路は，車両の実走行
時にはＥＧＲを実行して，ＮＯX の発生を防止し，トー
タルとして，ＮＯX ，パティキュレートの発生を低減す
ることができる。
上記のように構成されているので，ターボチャージャを
備えたターボ過給機付きエンジンにおいて，複雑な電子
コントローラを用いて電子制御することなく，ＥＧＲを
行う領域を吸入空気の動圧とブースト圧力によって限定
し，その時，ブースト圧力に応答してＥＧＲを車両の実
走行での寄与度の大きいエンジン運転領域で有効に実行
し，スートや硫酸の発生時期にはＥＧＲを実行せず，吸
気系への悪影響を避け，耐久性に富み，製造コストを低
減した信頼性に富んだターボ過給機付きエンジンを提供
する。また，この排気ガス再循環通路は，車両の実走行
時にはＥＧＲを実行して，ＮＯX の発生を防止し，トー
タルとして，ＮＯX ，パティキュレートの発生を低減す
ることができる。
【図１】この発明による排気ガス再循環装置の一実施例
を示す概略説明図である。
を示す概略説明図である。
【図２】図１の排気ガス再循環装置におけるＥＧＲバル
ブの拡大断面図である。
ブの拡大断面図である。
【図３】図１の排気ガス再循環装置における動圧センサ
の拡大断面図である。
の拡大断面図である。
【図４】図３の動圧センサの弁部が閉じた状態を示す断
面図である。
面図である。
【図５】図３の動圧センサの弁部が開いた状態を示す断
面図である。
面図である。
【図６】エンジン回転数とエンジン負荷即ちトルクに対
しての吸入空気の動圧を示す動圧マップ及びブースト圧
力を示すブーストマップの線図である。
しての吸入空気の動圧を示す動圧マップ及びブースト圧
力を示すブーストマップの線図である。
２ 吸気マニホルド（吸気系通路） ３ 排気マニホルド（排気系通路） ４ ターボチャージャ ５ ＥＧＲバルブ ６，７ 排気ガス再循環通路 ８ 吸気通路（吸気系通路） １０ タービン １１ コンプレッサ １２ ブースト圧力通路 １３，１４ ポペットバルブ １５ ダイヤフラム １６ バルブステム ２５，２６ バルブシート ３０，３１ バルブフェース ３３ 動圧センサ ３４ センサ本体 ３５ プランジャ ３６ 受圧部 ４３ 弁部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 21/08 ３１１ Ｆ０２Ｄ 21/08 ３１１Ｂ 23/00 23/00 Ｊ
Claims (8)
- 【請求項１】 エンジンから排出される排気ガスのエネ
ルギーで作動されるタービン及び気筒へ吸気を送り込む
ために設けられたコンプレッサから成るターボチャージ
ャを備えたターボ過給機付きエンジンにおいて，前記排
気ガスの一部を前記気筒へ送り込むため排気系通路と吸
気系通路とを連通する排気ガス再循環通路，前記排気ガ
ス再循環通路に設けられたＥＧＲバルブ，前記吸気系通
路からブースト圧力を前記ＥＧＲバルブに導入するブー
スト圧力通路，及び吸入空気の動圧を検出する動圧セン
サを具備し，前記ＥＧＲバルブは前記ブースト圧力に応
答して前記排気ガス再循環通路を開閉し且つ前記気筒へ
供給する排気ガス量を調節し，前記動圧センサは前記動
圧に応答して前記ブースト圧力通路を開閉する弁部を備
えていることを特徴とする排気ガス再循環装置。 - 【請求項２】 前記ＥＧＲバルブは，予め設定された第
１ブースト圧力以下の領域と前記第１ブースト圧力より
も高い第２ブースト圧力以上の領域で閉じ，前記第１ブ
ースト圧力と前記第２ブースト圧力との間の領域で開い
て前記排気ガスの一部を前記気筒へ供給することを特徴
とする請求項１に記載の排気ガス再循環装置。 - 【請求項３】 前記動圧センサは，予め設定された第１
動圧以下の領域と前記第１動圧よりも高い第２動圧以上
の領域で前記ブースト圧力通路を閉じ，前記第１動圧と
前記第２動圧との間の領域で前記ブースト圧力通路を開
くことを特徴とする請求項１に記載の排気ガス再循環装
置。 - 【請求項４】 前記動圧センサは，前記吸気系通路に配
置されるセンサ本体，前記センサ本体に摺動自在に支持
され且つ前記ブースト圧力通路を開閉するプランジャ，
及び前記プランジャの先端に設けられ且つ前記吸気系通
路内の動圧を受ける受圧部を有することを特徴とする請
求項１に記載の排気ガス再循環装置。 - 【請求項５】 前記ＥＧＲバルブは，ブースト圧力を感
知して作動するダイヤフラム，前記ダイヤフラムに取り
付けられたバルブステム，前記バルブステムに隔置して
設けられた一対のポペットバルブ，及び前記各ポペット
バルブのバルブフェースがそれぞれ着座する前記排気ガ
ス再循環通路に設けた一対のバルブシートから構成され
ていることを特徴とする請求項１に記載の排気ガス再循
環装置。 - 【請求項６】 前記ポペットバルブのバルブ径を変更す
ることによって，前記排気ガス再循環通路の通路断面積
の増加割合と減少割合を適正に調節できることを特徴と
する請求項５に記載の排気ガス再循環装置。 - 【請求項７】 前記ＥＧＲバルブは，リフト量が０から
全リフト量の１／２までは前記排気ガス再循環通路の通
路断面積が増大し，全リフト量の１／２から全リフト量
までは前記排気ガス再循環通路の通路断面積が減少する
ことを特徴とする請求項１に記載の排気ガス再循環装
置。 - 【請求項８】 前記ＥＧＲバルブは，ダイヤフラムタイ
プに構成され，前記ブースト圧力とつり合う前記ダイヤ
フラムのばね力は，非線形特性に構成され，前記ダイヤ
フラムのばね力によって前記ブースト圧力に対する前記
排気ガス再循環通路の通路断面積が適正に調節されるこ
とを特徴とする請求項１に記載の排気ガス再循環装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9224455A JPH1162721A (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 排気ガス再循環装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9224455A JPH1162721A (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 排気ガス再循環装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1162721A true JPH1162721A (ja) | 1999-03-05 |
Family
ID=16814052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9224455A Pending JPH1162721A (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 排気ガス再循環装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1162721A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009074393A (ja) * | 2007-09-19 | 2009-04-09 | Kubota Corp | エンジン |
| KR20100018455A (ko) * | 2008-08-06 | 2010-02-17 | 바르질라 스위츠랜드 리미티드 | 부분배기기류의 추출장치 및 상기 장치를 포함하는 내연기관 |
| FR2945096A3 (fr) * | 2009-04-30 | 2010-11-05 | Renault Sas | Vanne de regulation pour circuit de recirculation de gaz d'echappement de moteur a combustion interne, et procede de regulation correspondant |
| CN102562370A (zh) * | 2012-02-07 | 2012-07-11 | 上海交通大学 | 利用进气压力调节的排气再循环系统 |
-
1997
- 1997-08-07 JP JP9224455A patent/JPH1162721A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009074393A (ja) * | 2007-09-19 | 2009-04-09 | Kubota Corp | エンジン |
| KR20100018455A (ko) * | 2008-08-06 | 2010-02-17 | 바르질라 스위츠랜드 리미티드 | 부분배기기류의 추출장치 및 상기 장치를 포함하는 내연기관 |
| JP2010038164A (ja) * | 2008-08-06 | 2010-02-18 | Waertsilae Switzerland Ltd | 部分的排気流抽出装置、及び前記装置を備えている内燃エンジン |
| FR2945096A3 (fr) * | 2009-04-30 | 2010-11-05 | Renault Sas | Vanne de regulation pour circuit de recirculation de gaz d'echappement de moteur a combustion interne, et procede de regulation correspondant |
| CN102562370A (zh) * | 2012-02-07 | 2012-07-11 | 上海交通大学 | 利用进气压力调节的排气再循环系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6945240B2 (en) | Device and method for exhaust gas circulation of internal combustion engine | |
| JPS6214345Y2 (ja) | ||
| US20030196646A1 (en) | Exhaust gas recirculation system for engine incorporating turbo-supercharger | |
| JP4492406B2 (ja) | ディーゼルエンジンの吸排気装置 | |
| JPH05288123A (ja) | 内燃機関の排気ガス還流装置 | |
| US6289883B1 (en) | Exhaust gas recirculation control system for engine | |
| JPH10196463A (ja) | 排気ガス再循環装置 | |
| JPH1162721A (ja) | 排気ガス再循環装置 | |
| JPH09151805A (ja) | ディーゼルエンジンのｅｇｒ装置 | |
| EP0992663A2 (en) | Control system for supercharged engine | |
| JP2790019B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JP3426417B2 (ja) | 排気還流装置 | |
| JPH0953456A (ja) | 車両用ターボ過給機付エンジン | |
| JPH0610683A (ja) | 機械式過給機付エンジンの吸気制御装置 | |
| JP3156470B2 (ja) | 排気ブレーキ付内燃機関 | |
| JP2000282906A (ja) | 希薄燃焼内燃機関 | |
| JPH10238416A (ja) | 排気ガス再循環装置 | |
| CN115199422B (zh) | 一种低压egr系统混合阀的控制方法 | |
| JPS6287615A (ja) | 多段式タ−ボ過給エンジン | |
| JPH07233761A (ja) | エンジンの排気還流装置 | |
| JP6576190B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JP2606285Y2 (ja) | ディーゼルエンジンのスワール制御装置 | |
| JPS6120295Y2 (ja) | ||
| JP3084136B2 (ja) | 過給機付エンジンの排気制御装置 | |
| KR100350114B1 (ko) | 배기가스 재순환 시스템 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040723 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040803 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041207 |