JPS58107859A - 排気ガス再循環制御装置 - Google Patents

排気ガス再循環制御装置

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Publication number
JPS58107859A
JPS58107859A JP56206782A JP20678281A JPS58107859A JP S58107859 A JPS58107859 A JP S58107859A JP 56206782 A JP56206782 A JP 56206782A JP 20678281 A JP20678281 A JP 20678281A JP S58107859 A JPS58107859 A JP S58107859A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
valve
negative pressure
intake
exhaust gas
Prior art date
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Pending
Application number
JP56206782A
Other languages
English (en)
Inventor
Michio Suzuki
道雄 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPS58107859A publication Critical patent/JPS58107859A/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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、排気ガス再循環制御装置に係シ、特に、排気
ガス浄化対策型自動車用エンジンに用いるに好適な、吸
気通路のスロットル弁上流側に形成された第1のセンシ
ングボートで検知される吸気負圧に応じて、排気側から
吸気側に循環される排気ガスの世を増減する排気ガス再
循環制御弁(以下E()R弁と称する)と、排気ガス圧
力及び吸気通路の前記第1のセンシングボートよシ更に
上流側に形成京れた第2のセンシングボートで検知され
る吸気負圧に応じて、前記EGR弁を制御する調圧弁と
を有する排気ガス再循環制御装置の改良に関する。
自動車用エンジンから排出される有害成分の一つである
窒素酸化物(以下NOxと称する)の低減を目的とする
装置の一つに、排気ガス再循環制御装置(以下KGB装
置と称する)がある。これは、排気ガスの一部を排気系
から取シ出し、適当な温度、時期、流閂などの制御のも
とてエンジンの吸気系へ再循環させて、燃焼室内の余剰
空気を酸素を含まない不活性ガスである排気ガスによ多
置換し、NOxを低減させる装置である。このl1fG
R装置における、温度、時期、流量等の条件に応じて吸
気系に再循環される排気ガスの量を制御する方法の一つ
に、いわゆる背圧制御方式がある。この背圧制御方式K
()R装置が配設されたエンジンのFiGR装置を第1
図に示す。図において、10は、スロットル弁12が途
中に配設された吸気通路、14は、該吸気通路10の下
流側に接続された、エンジン燃焼室と接続される吸気マ
ニホルド、16.18は、エンジンの排気マニホルドと
吸気マニホルド14を接続する、排気ガスを環流するた
めの排気ガス再循環通路(以下]1[tGR通路と称す
る)、20は、前記jiiGR通路16.18の途中に
配設された、排気側から吸気側に環流される排気ガスの
菫を増減するためのFliGR弁、22は、該Jlii
GR弁20を制?114]する調圧弁、である。
前記RGR弁20は、弁座24と、該弁座24に当接さ
れる弁体26と、該弁体26とロッド28を介して接続
されたダイヤフラム30と、該ダイヤフラム30によっ
て画成されたダイヤフラム室32と、該タイヤフラム室
32内に挿入された、前記ダイヤフラム30を常に図の
下方に付勢する圧縮ばね34と、前記弁座24の下方に
配設された、BGR通路の最大流蓋を規制するためのコ
ントロールジェット36と、前記ダイヤフラム室32に
形成された第1の圧力ボート38と、前記弁座24とコ
ントロールジェット36の間に設けられた定圧室40に
形成された第2の圧力ボート42とを有する。
また、前記調圧弁22Fi、ダイヤフラム44によって
画成された排気室46、ダイヤフラム室48と、下側の
排気室46に形成された圧力ボート50と、前記ダイヤ
フラム44の上側のダイヤフラム室48側に固着された
弁体52と、ダイヤフラム44を、常に図の下方向に付
勢するための圧縮ばね54と、前記タイヤフラム室48
に大気を導入するための大気開放ボート56と、前記弁
体52により閉塞可能な弁座58が側部に形成された圧
力伝達管60とを有する。
前記EjGR弁20の第2の圧力ボート42と、前記調
圧弁22の圧力ボート50は負圧管路62によシ、また
前記1cGR弁20の第1の圧力ボート38と、調圧弁
22の圧力伝達管60の一端は負圧管路64によシ、さ
らに前記圧力伝達管60の他端と、吸気通路10のスロ
ットル弁12の上流側に形成された第1のセンシングボ
ート66は絞シロ8を介して負圧管路70によシ接続さ
れている。
このような背圧制御方式のIICGR装置においては、
調圧弁22によj9EGR弁20の定圧室40の圧力を
検知し、この圧力が大気圧となるようにEGR弁20の
ダイヤフラム室32に連通する負圧管路64に大気開放
ボート56から大気圧をブリードさせて、EGR弁20
を制御し、吸入空気量に比例する量の排気ガスが、吸気
マニホルド14内に再循環されるようにしている。
この背圧制御方式のI!iGR装置においては、比較的
簡単な制御系によシ吸入空気量に比例する量の排気ガス
を吸気マニホルド14に供給できるという特徴を有する
が、高負荷時における所1lliiGR量増大には対応
できないという問題点を有した。
このような従来の背圧制御方式のEGR装置の欠点を改
良するものとして、いわゆる負荷制御方式のffGR装
置も提案されている。これは、背圧制御方式のl1fG
R装置において、更に、調圧弁22のタイヤフラム室4
8に圧力ポードア2を形成すると共に、吸気通路10の
前記センシングボート66よシ更に上流側に第2のセン
シングボート74を形成し、これらを第1図に破線で示
す如く負圧管路76で接続したものである。この負荷制
御方式のEGR装置によれば、第2図に示す如く、従来
の背圧制御方式のFiGR装置においては、図の第2図
の実線Aよシ上側の領域でのみRGRが行なわれでいた
のに対し、第2のセンシングボート74で検知される吸
気通路の吸気負圧が下がるほど、即ち高負圧になればな
るはど、第2図に破線Bで示す如(K()Rが働く領域
が拡大し、It!GR蓋が負荷に応じて変化するという
特徴を有する。
従って、この負荷制御方式のRtGR装置においては、
軽負荷域では従来の背圧制御方式の[GR装置に比べ余
分なKGBを減少させることか可能である。しかし、従
来の負荷制御方式のEGR装置においては、例え軽負荷
であっても、第2のセンシングボート74に吸気負圧が
若干作用し、これが、調圧弁22のダイヤフラム室48
に作用するため、EGRが増量される傾向にあった。こ
のようなことを防止するため、従来は、コントロールジ
ェット36を絞ったシ、或いは調圧弁22の圧縮ばね5
4の圧力を加減することにょシ、軽負荷時のBGR3l
が少なくなるようにしていた。しかし、前者においては
、逆に高負荷時におけるEGR量が不足気味となり、後
者においては、調圧弁22の特性の変更にも限界がある
という問題点を有した。
本発明は、前記従来の欠点を解消すべくなされたもので
、軽負荷域のEGR量を確実に減少でき、従つで、十分
な運転性能を確保できるHGR装置を提供することを目
的とする。
このような目的を達成するために、本発明は、第2 (
D (! 7ンングボートと調圧弁のタイヤフラム室と
を接続する負圧管路の途中に、吸気管負圧によ如作動し
、前記調圧弁のダイヤフラム室内の圧力を制御する負圧
制御弁を配設した構成としたものである。
以下、図に示す実施例を用いて本発明の詳細な説明する
第3図は本発明に係る負荷制御方式のEGR装置の一実
施fpIlを示す管路図で、第1図と同一部分には同一
符号を付し、その説明は省略する。第3図に示す実施例
は、従来の負荷制御方式のEtGR装置において、吸気
通路10の第1のセンシングボート66より更に上流側
に形成された第2のセンシングボート74と、調圧弁2
2のターイヤフラム室48の圧力ポードア2を接続する
負圧管路76の途中に、吸気管負圧によυ作動し、調圧
弁22のタイヤフラム室48内の圧力を制御する負圧制
御弁80を配設したところに特徴がある。
すなわち、該負圧制御弁80は、タイヤフラム82によ
って画成された二個の圧力室84.86と、下側の圧力
室84に形成され且つ負圧管路88によシ吸気マニホル
ド14に接続された圧力ボート84aと、前記ダイヤフ
ラム82の上側の圧力室86側に固着された弁体90と
、ダイヤフラム82を常時図の上方向に付勢する圧縮ば
ね92と、下端開口部94aが前記弁体90によシ閉塞
可能に形成され、且つ上端開口部94’bが前記負圧管
路76に接続された大気伝達管94とから構成されてい
る。また、前記上側の圧力室86は常時大気と連通した
状態にある。
本実施例においては、吸気マニホルド14から圧カポ−
)84aを介して下側の圧力室84に導びかれる吸気管
負圧が、圧縮ばね92の設定圧よシも高い場合、すなわ
ち、軽負荷時においては、ダイヤフラム82が該圧縮ば
ね92の弾性に抗して下側に吸引移動されるため、大気
伝達管94の下端開口部は弁体90によシ閉塞されるこ
となく、第3図に示す様開口した状態にらシ、大気と連
通している。従って、この場合は、大気伝達管94から
負圧管路76に大気が流れ込むため、前記第2のセンシ
ングボート74から調圧弁22のダイヤフラム室48内
に作用する負圧が大きく減衰されることになる。よって
、従来の背圧制御方式における調圧弁の特性によってK
()R量が決定されることになシ、調圧弁22の作用に
よりl1iGR弁20のEGR量が増量されてしまうこ
とはない。
一方、吸気マニホルド14から圧力ボート84aを介し
て下側の圧力室84に導びかれる吸気管負圧が、圧縮ば
ね92の設定圧よりも低い場合、すなわち、高負荷時に
おいては、大気伝達管94の下端開口部94aが弁体9
0によシ閉塞されるため、前記負圧管路76には大気伝
達管94から大気が流れ込むようなことはなく、従って
、この場合は第2のセンシングボート74に発生する負
圧がそのまま調圧弁22のダイヤフラム室48に作用し
、従来の負荷制御方式のEGR装置と同様に、吸気負圧
に応じてl1iGR量が増量すれることになる。
本発明の第2実施例を第4図に示す。本実施例は、第2
のセンシングボート74と、調圧弁22のダイヤフラム
室48の圧力ポードア2を接続する負圧管路76(76
a176b)の途中に配設した負圧制御弁96を、ダイ
ヤフラム98によって画成された二個の圧力室100.
102と、下側の圧力室100に形成されかつ負圧管路
104によシ吸気マニホルド14に接続された圧力ボー
ト106と、前記ダイヤフラム98を常に図の上方に付
勢する圧縮ばね108と、前記ダイヤフラム98の上側
の圧力室102側に固着されたロッド110と、前記上
側の圧力室102を上室102aと下室102bとに画
成しかつ中央部には該上室102aと下室102bとを
連通ずる穴112aが穿設された隔壁112と、該隔壁
112の穴112aを閉塞可能に形成されかつ圧縮ばね
114によシ常時図の下方に付勢された弁体116とか
らなる構成としたものである。また、前記上側の圧力室
102の上室102aは、負圧管路76aによシ第2の
センシングボート74に接続されかつ下室102bは負
圧管路76bによシ調圧弁22のダイヤフラム室48の
圧力ポードア2に接続されている。更に、前記弁体11
6は、ダイヤフラム98に固着されたロッド110によ
って、圧縮ばね114の弾性に抗して押し上げられる様
構成されている。他の点については前記第1実施例と同
様であるので説明は省略する。
本実施例においては、吸気マニホルド14から圧力ボー
ト106を介して下側の圧力室100に導びかれる吸気
管負圧が、圧縮ばね108の設定圧よシも高い場合、す
なわち、軽負荷時においては、タイヤフラム98が該圧
縮ばね108の弾性に抗して下側に吸引移動されるため
、隔壁112の穴112aは第4図に示すように、弁体
116によって閉塞きれた状態となる。従って、第2の
センシングボート74からの負圧は遮断されて調圧弁2
2のタイヤフラム室48内に作用せず、よって、従来の
背圧制御方式における調圧弁の特性によってKGH蓋が
決定きれることになシ、調圧弁22の作用によpJfl
Gl’を弁20のEGRJl−が増重きれてし1うこと
龜ない。
一方、吸気マニホルド14から圧カポ−)106を介し
て下側の圧力M100に導びかれる吸気管負圧が、圧縮
ばね108の設定圧よシも低い場合。
すなわち高負荷時においては、ダイヤフラム98が所期
の状態に復帰移動することにより、これに連動してロッ
ド110も上方に移動し、これによって該ロッド110
によって弁体116が押し上げられることになる。この
ため、前記隔壁112の穴112aは開口した状態とな
る。従って、この場合は第2のセンシングボート74か
らの負圧は調圧弁22のダイヤフラム室48にそのまま
作用し、従来の負荷制御方式のEGR装置と同様に、吸
気負圧に応じてKGH量が増量されることになる。
以上説明したとおシ、本発明は、吸気通路のスロットル
弁上流側に形成された第1のセンシングボートで検知さ
れる吸気負圧に応じて、排気側から吸気側に激流される
排気ガスの量を増減するKGH弁と、排気ガス圧力及び
吸気通路の前記第1のセンシングボートよシ更に上流側
に形成された第2のセンシングボートで検知される吸気
負圧に応じて、前記EIGR弁を制御する調圧弁とを有
するl1iGR装置において、前記第2のセンシングボ
ートと調圧弁のダイヤフラム室とを接続する負圧管路の
途中に、吸気管負圧によシ作動し、前記調圧弁のタイヤ
フラム室内の圧力を制御する負圧制御弁を配設したこと
により、従来の背圧制御方式のKGR装置、あるいは負
荷制御方式の]1iGR装置と比較して、KGHの微妙
な制御が可能となシ、特に軽負荷時のWaR*を減少さ
せることができるので、エンジン運転性能が向上すると
いう優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の背圧制御方式及び負荷制御方式のEG
R装置の一しリを示す管路図、第2図は、前記背圧制御
方式の1i+GR装置及び負荷制御方式のKGR装置に
おける動作状態の相違を示す線図、第3図は本発明に係
るKGB装置の第1実施例の構成を示す管路図、第4図
は本発明に係るEGR装置の第2実施例の構成を示す管
路図である。 lO・・・吸気通路、    12・・・スロットル弁
、14・・・吸気マニホルド、2o・・・KGH弁、2
2・・・調圧弁、     48・・・ダイヤフラム室
、66・・・第1のセンシングボート、 74・・・第2のセンシングポート、 76・・・負圧管路、   80.96・・・負圧制御
弁。 代理人  鵜  沼  辰  之 (はか2名) 第1図 第2図 315−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 吸気通路のスロットル弁上流側に形成された第1のセン
    シングボートで検知される吸気負圧に応じて、排気側か
    ら吸気側に環流される排気ガスの量を増減する排気ガス
    再循環量制御弁と、排気ガス圧力及び吸気通路の前記第
    1のセンシングボートよシ更に上流側に形成された第2
    のセンシングボートで検知される吸気負圧に応じて、前
    記排気ガス再循3J!量制御弁を制御する調圧弁とを有
    する排気ガス再循環制御装置において、前記第2のセン
    シングボートと調圧弁のダイヤフラム案とを接続する負
    圧管路の途中に、吸気管負圧によシ作動し、前記調圧弁
    のダイヤフラム室内の圧力を制御する負圧制御弁を配設
    したことを特徴とする排気ガス再循環制御装置。
JP56206782A 1981-12-21 1981-12-21 排気ガス再循環制御装置 Pending JPS58107859A (ja)

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