JPS5853193B2 - 排気環流制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の排気還流制御装置に関する。

内燃機関から排出されるＮＯｘを低減するために、排気
の一部を吸気中に還流する排気還流装置が知られている
。

しかしながら機関始動時には、燃焼室が冷えている上に
、吸入混合気の濃度が著しく濃く、したがってＮＯｘの
発生量ももともと少なく、また燃焼状態も良好ではない
ために、排気還流率を低く抑えることが望ましい。

また、排気還流量の制御信号として気化器の吸気通路に
発生する負圧を利用するものが多いがこのような吸気通
路に発生する負圧を信号負圧として利用し、この負圧に
応じて排気還流量を決めている装置では、機関冷間始動
時にチョーク弁を作動させる場合、チョーク弁下流の吸
気通路内の負圧が過大となり吸入空気量との相関関係は
消失し、排気還流量が不必要に増大する。

この過大還流を防止するために、従来は気化器吸気通路
の信号負圧をカットしく大気圧として）チョーク弁の作
動時は全く排気還流を行わないなどして機関の安定性を
確保していた。

（例えば特開昭４８−２４１２０号） しかし、チョーク弁作動時であっても機関の安定性を保
持しうる範囲で適正な排気還流を行い、ＮＯｘの低減を
はかる必要がある。

これに対して、特開昭４９−４４１２８号には、チョー
ク弁を閉じたときにベンチュリ負圧信号をオリフィスを
介して大気に解放するものが開示されているが、この場
合には正確に排気還流量を制御できない欠点があった。

本発明はこのような問題に対し、気化器のチョーク弁下
流の吸気通路内で、チョーク弁が作動してその下流の圧
力が大気圧より著しく低下したときは、チョーク弁の作
動に連動させて、排気還流通路の断面積を減少させて、
排気還流率を効果的に低減するようにした排気還流制御
装置を提供するものである。

以下実施例を図面にもとづいて説明する。

第１図に示す実施例において１は排気通路と吸気通路と
を結んで排気の一部を吸気中に還流する排気還流通路で
、流量規制用のオリフィス２と、その下流に排気還流制
御弁３を備える。

４は負圧信号調整装置（圧力調整装置）で、気化器ベン
チュリ部５の圧力Ｐｖ（負圧）と、チョーク弁６の下流
の圧力Ｐｃとの差圧にじて前記制御弁３の作動負圧を制
御し、上記差圧の増大にもとづいて、オリフィス２と制
御弁３との間の通路圧力Ｐｅが減少するよう！ｄ制御弁
開度を制御する一方、該通路圧力Ｐｅをフィードバック
して前記入力信号たる差圧を補正し、制御弁３０下流に
作用する機関吸入負圧の影響により圧力Ｐｅが変動する
のを防ぐ。

このため、差圧調整装置４は互に連結されて一体的に作
動する３つのダイヤフラム７ａ、７ｂ。

γｅによって区画された４つの室、つまり圧力制御室Ｆ
３ａ、第１人力室Ｂｂ、第２人刃室８ｃ及び補正圧力室
８ｄを有する。

第１人刃室８ｂには、通路９を介して前記ベンチュリ部
５の負圧ＰｖがスプリングＳ１に抗してダイヤフラムγ
ｂに作用するように導かれ、また第２人刃室８ｃは大気
に解放される。

次に、大気に連通ずる制御圧力室８ａには、気化器絞弁
１１の下流に接続する負圧取出通路１２から分岐した大
気導入部１３ａが延長され、その開口端をダイヤフラム
γａの上下動により開閉することで、機関吸入負圧を大
気で稀釈制御し、前記制御弁３の作動制御負圧として負
圧通路１３ｂを介し、制御弁３の負圧作動室１４に作用
させる。

また補正圧力室８ｄには通路１５を介して、オリフィス
２の下流で制御弁３の上流の圧力Ｐｅがフィードバック
され、上記入力信号を補正する。

前記ベンチュリ負圧を導く通路９にはＩＪ ＩＪ−フ通
路２１が分岐し、このＩＪ ＩＪ−フ通路２１をＩＪ
ＩＪ−フバルブ２２が開閉する。

ＩＪ ＩＪ−フバルブ２２はダイヤフラム２３で画成し
た負圧室２４に、前記負圧取出通路１２と制御負圧通路
１３ｂとからの合成負圧がオリフィス０１．０２を介し
て導かれる一方、この合成負圧が一定以上に増大するま
ではスプリングＳ３の押圧力でリリーフ通路２１の開口
端をダイヤフラム２３が閉じている。

次に、排気還流制御弁３は、負圧作動室１４を画成する
ダイヤフラム２６に弁体２Ｔが連結され、スプリングＳ
４に抗して作用する制御負圧の増大に応じて弁開度が拡
大する。

一方、チョーク弁６の閉作動に応動する排気還流調整弁
５０を排気還流通路１の制御弁３の上流に介装する。

排気還流調整弁５０は排気還流通路１の通路面積を増減
する例えばバタフライバルブ５１と、これを回動させる
ためのレバー５２からなり、レバ一端部５３によってチ
ョーク弁６と連結され、チョーク弁６の閉作動に応じて
、排気還流通路１の面積を低減し、排気還流を低減する
のである。

なおチョーク弁６と排気還流調整弁５０の間にカム機構
等を介して、チョーク弁６の閉開度が所定値以上になっ
た時に調整弁５０が作動するようにしても良い。

第１図実施例は以上のように構成され、次にその作用に
ついて説明する。

通常の運転状態ではチョーク弁６が開かれているので、
負圧調整装置４の第１人刃室８ｂにはベンチュリ部５の
負圧Ｐｖ１ また第２人刃室８ｃにはチョーク弁６の下
流圧力Ｐｃ（はとんど大気圧に等しい）が作用し、した
がってダイヤフラム１ｂはこれらの差圧に応動し、吸入
空気量の増大に正確に比例して上方に移動する。

ダイヤフラム７ｂが上動するとこれと一体的に連結され
た他のダイヤフラム７ ａ 、７ ｂも上動し、ダイヤ
フラムγａにより大気導入路１３ａの開度が減少しで、
負圧取出通路１２からの吸入負圧に対する大気の稀釈割
合が小さくなる。

このため、負圧通路１３ｂに作用する制御負圧が強まり
、したがって制御弁３のダイヤフラム２６がスプリング
Ｓ４に抗して上方に移動し、排気還流通路１の開度を拡
大する。

この制御弁開度の拡大にもとづき、オリフィス２の下流
側の通路抵抗が減少するので、両者間の通路圧力Ｐｅは
減少、すなわち、吸入空気量の増大に応じて圧力Ｐｅが
減少し、この結果、オリフィス２の前後差圧にもとづい
てきまる排気還流量は、前後差圧が吸入空気量に比例し
て大きくなるので、吸入空気量に対して一定の割合で増
大することになる。

したがって排気還流率を一定に維持できるのである。

なお、通路圧力Ｐｅが通路１５を介して補正圧力室８ｄ
にフィードバックされているため入力信号と無関係に通
路圧力Ｐｅが変化する場合、該圧力変動を補正して排気
還流量の変動を防止する。

制御弁３の下流には機関吸入負圧が作用するため、吸入
負圧の変動により通路圧力Ｐｅが変化し、排気還流量が
変動しようとする。

しかし、圧力Ｐｅが補正圧力室８ｄに導かれているので
、入力信号と無関係に圧力Ｐｅが例えば減少すれば（負
圧では増大）これに応じてダイヤフラム１ｃが下方に移
動し、したがってダイヤフラム１ａの下動により大気に
よる稀釈割合が増し、制御信号負圧が弱まるので、制御
弁３の開度が減少し、これによって減少した通路圧力Ｐ
ｅを元の状態まで回復させる。

なお、逆に圧力Ｐｅが増大したときは、上記とは全く逆
の作用で圧力Ｐｅの補正が行われることは、容易に理解
されるであろう。

次に機関の低温始動時など、チョーク弁６を閉作動し混
合気を濃化させるときは、ベンチュリ部５の負圧Ｐｖは
吸入空気量と無関係に著しく増大化する。

したがって、第１人刃室８ｂにはこの増大したベンチュ
リ負圧Ｐｖが作用するので、これにもとづいて、排気還
流制御弁３の開度が増大するように制御負圧が増加しよ
うとする。

ところが、このとき、チョーク弁６と連動して排気還流
調整弁５０が排気還流通路１の開度を縮小する。

この結果、還流排気はチョーク弁６の作動時には排気還
流調整弁５０により流量を規制されるようになり、排気
還流率が過大になるのを防止できる。

この場合、排気還流調整弁５０の開度特性によって、排
気還流率を低減させずに同一値を保つこともできるし、
チョーク弁６の閉じ具合が太きいときは逆に排気還流率
を大巾に低減するようにすることも可能である。

この排気還流率の低減により機関の安定性は向上し、か
つＮＯｘの効果的な低減も可能となるのである。

なお、通路９に設けたＩＪ ＩＪ−フバルブ２２は、機
関の高速低負荷域など、吸入負圧が強くかつ制御負圧が
増大するときに開いて、ベンチュリ負圧をリリーフして
制御弁３の開度を減じ、高速低負荷域での排気還流率を
低減して、燃費運転性能の改善をはかる。

第２図は他の実施例を示し、この実施例は排気還流調整
弁５０については第１図と同じであるが排気還流制御弁
３の制御動作が異る。

この実施例は、オリフィス２と排気還流制御弁３の間の
還流通路１内圧力Ｐｅを一定となるように、負圧作動室
１４内の制御負圧をフィードバック制御するものであり
、排気還流量はオリフィス２上流の排圧（吸入空気量の
関数）Ｐｏのみによって決定されるものである。

圧力調整装置４′は通路１５から排圧室６３に導かれる
圧力Ｐｅに応動するダイヤフラム６１が、大気導入通路
１３ａを大気室６２のスプリングＳ７とのバランスの関
係で開閉制御し、通路１３ｂの制御負圧をつくり出し、
排気還流制御弁３の開度を圧力Ｐｅが一定となるように
制御する。

このように、本発明は種々の排気還流制御装置について
適用可能なのである。

以上のように本発明は機関の低温始動時などチョーク弁
を閉作動したときに、その閉弁度合に応じて排気還流率
を適正に低減するので、かかる運転時においても効果的
なＮＯｘの低減と良好な運転性、燃費性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の第１及び第２実施例を示す断
面図である。 １・・・・・・排気還流通路、２・・・・・・オリフィ
ス、３・・・・・・排気還流制御弁、４・・・・・・負
圧調整装置、５・・・・・・ベンチュリ部、６・・・・
・・チョーク弁、９・・・・・・通路、１０・・・・・
・通路、１６・・・・・・リークバルブ、１１・・・・
・・ダイヤフラム、１８・・・・・・圧力室、２２・・
・・・・リリーフバルブ、５０・・・・・・排気還流調
整弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 機関の吸気通路と排気通路を連通ずる排気還流通路
   と、該排気還流通路に介装される排気還流制御弁と、該
   排気還流制御弁の制御負圧を調整する圧力調整装置とを
   備える一方、前記排気還流通路にチョーク弁の作動に連
   動して該排気還流通路面積を増減させる排気還流調整弁
   を設け、チョーク弁が閉じている時に前記排気還流調整
   弁の開度を減少させるように構成したことを特徴とする
   排気還流制御装置。