JPS5857629B2 - 排気還流制御装置 - 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。

一般的な排気還流制御装置の構造を第１図によって説明
すると、１は排気還流通路３に設けられたオリフィス、
２は前記オリフィス１の下流側の排気還流通路３に設け
られた排気還流制御バルブで、この排気還流制御バルブ
２は気化器４のスロットルバルブ２１の全閉位置近傍で
、該スロットルバルブ２１が開動するのに伴って大気圧
側から負圧側となる部位に設けた負圧ポート２１ａより
取り出した作動負圧によって開閉される。

６は前記排気還流制御バルブ２の開閉を制御して排気還
流率をほぼ一定にするトランスデユーサバルブで、この
トランスデユーサバルブ６はベンチュリ負圧室１にエン
ジンの運転状態に応じて変化するベンチュリ負圧と、排
圧室８に前記オリフィス１と排気還流制御バルブ２との
間の排圧とが導かれる。

これらの圧力の作用するダイヤフラム１２，１１゜４０
の有効受圧面積の大きさとスプリング９゜１０のセット
荷重の関係により、ベンチュリ負圧がダイヤフラム１１
及び４０に作用する上向きの力と、オリフィス１下流で
弁体１９上流の還流通路３の圧力がダイヤフラム１２に
作用する下向きの力との差によって、上向きの力がセッ
ト荷重より大きくなればダイヤフラム１，１２を介して
中央の軸１３を上昇させる。

この軸１３の上昇により、負圧通路５に連通されたノズ
ル１４の先端の大孔１５を軸１３と一体的な弁体４１が
閉じる。

この大気孔１５が閉じると、作動負圧は前記排気還流制
御バルブ２の負圧室１６へ導かれる。

この負圧室１６の作動負圧がスプリング１７のセット荷
重以上になるとダイヤフラム１８を介して弁体１９を上
昇させる。

この弁体１９の上昇により、排気ガスの一部が排気還流
通路３を通って吸気マニホルド２０へ還流される還流量
が増加される。

この還流時に弁体１９の開口函積と前記オリフィス１の
径との関係により、排気還流通路３のオリフイス１下流
で弁体１９上流で負圧が発生し、排圧室８にフィードバ
ック信号としてこの負圧が導入される。

この負圧の発生により軸１３は下側に戻される。

このため、今迄ノズル１４の大気孔１５を閉じていた弁
体４１が排圧室８の負圧の大きさにより下降して開き、
該大気孔１５より作動負圧通路５に大気が吸引される。

このため、排気還流制御バルブ２の負圧室１６の作動負
圧は希釈されてスプリング１７のセット荷重以下となり
、排気還流制御バルブ２は排気還流通路３の開口面積を
減少させる。

排気還流制御バルブ２の開度が低減すると排圧室８に再
び排圧が導入され負圧が小さくなり、軸１３と一体の弁
体４１が上昇してノズル１４の大気孔１５を閉じる。

このような作動を繰り返し行ない吸入空気量に応じて増
大するベンチュリ負圧に応じて排気還流制御バルブ２の
開度を増大させると共に、弁体１９下流の圧力によって
、還流量が影響されることを防止するように、オリフィ
ス１下流で弁体１９上流の圧力をフィードバックして吸
入空気量が少ない低回転、低負荷時に還流量を少なくシ
、また吸入空気量が多い高回転、高負荷時に還流量を多
くシ、機関の運転領域全般で吸入空気量に比例した排気
還流を行い排気還流率をほぼ一定にしてＮＯｘの低減を
図っている。

ところで、一般に機関の加速時にはＮＯｘの生成量が一
時的に増大する傾向にあり、従ってかかる加速時にも排
気還流を積極的に行ってＮＯｘの生成を抑制することが
望ましい。

この機関加速時の車速とスロットルバルブ２１下流の機
関吸入負圧の関係は第６図に示すように手動変速機付き
の車両では図外の変速機を運転者が、低車速では減速比
大、中車速では減速比中、高車速では減速化生となるよ
うに操作することと、所要馬力が高車速程高いことによ
って、減速比の小さな高車速程、スロットルバルブ開度
を増大することになり、機関吸入負圧値は大気圧側に減
少し、スロットルバルブがほぼ全開にされると吸入負圧
値は通常還流制御バルブで設定されるバルブの立上り負
圧値、つまり開弁作動負圧値（約−５０關Ｈｇ）よりも
下まわる。

従って、この加速時における前記従来装置の作動状況を
考察すると、第４図ａ線で示すようにスロットルバルブ
全開時は負圧通路５を介して還流制御バルブ２の負圧室
１６内に導入される機関吸入負圧値は前述のように該バ
ルブの立上り負圧値よりも減少しており、当該運転時に
は第５図の作動特性図のａ線で示すように該還流制御バ
ルブ２はトランスデユーサバルブ６の制御作動にも拘ら
ず全閉状態となり、排気還流が遮断されてＮＯｘ低減作
用が行われなくなってしまうものである。

本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、機関の加速時
には還流制御バルブに導入された機関吸入負圧値の減少
を抑制し、該還流制御バルブの開弁状態を維持しである
所定時間排気還流を持続させることにより、かかる加速
時にもＮＯｘの効果的な低減を行えるようにしたもので
、以下その実施例を図面と共に前記従来の構成と同一部
分に同一符号を付して詳述する。

即ち、本発明にあっては第２図に例示するように還流制
御バルブ２の作動制御を司どるトランスデユーサバルブ
６を備えた排気還流装置において、機関加速時に還流制
御バルブに導入された機関吸入負圧値の減少を抑制しで
ある所定時間排気還流を持続させる持続手段２５を付設
しである。

この接続手段２５はトランスデユーサバルブ６と還流制
御バルブ２との間の負圧通路５に設けられて加速時に該
負圧通路５を閉路する電磁弁２６と、この電磁弁２６を
迂回する通路２７に設けられ、電磁弁２６の閉弁時に今
まで還流制御バルブ２の負圧室１６に導入されていた機
関吸入負圧値の減少を遅延させるディレーバルブ２８と
から構成されている。

前述の電磁弁２６は機関吸入負圧値の変動によってオン
・オフする負圧スイッチ２９によって開閉作動され、加
速時に機関吸入負圧値がある所定値まで減少すると該負
圧スイッチ２９がオン作動し、バッテリ３０電圧を電磁
弁２６に印加して該電磁弁２６を閉弁作動させるように
しである。

この負圧スイッチ２９は、負圧室３１を隔成するダイヤ
フラム３２に装着され、バッテリ３０に接続された可動
接点３３と、負圧室３１と隣接する室３５側で前記可動
接点３３と対峙して配設され、電磁弁２６に接続された
固定接点３４とから構成される。

これは、通路３７を介して負圧室３１に導入される機関
吸入負圧値が大きい定常運転時はダイヤフラム３２がス
プリング３６カに抗して引上げられて接点３３，３４を
開き電磁弁２６を開弁させるが、加速時に負圧室３１内
の吸入負圧値が所定値以下となるとダイヤフラム３２が
スプリング３６カにより下動され、接点３３゜３４を閉
じて電磁弁２６に通電して閉弁させるのである。

一方、ディレーバルブ２８としては例えば第３図に示す
如きものが用いられる。

このディレーバルブ２８は逆止弁３８と、焼結金属から
なるオリフィス３９とで構成されており、通路２７のデ
ィレーバルブ２８前後差圧により、通路２７の還流制御
バルブ２側の負圧値が大きい時は、該負圧が焼結金属か
らなるオリフィス３９を介して徐々に稀釈されて負圧値
の減少が遅延され、逆に通路２７の気化器４側の負圧値
が大きい時には逆止弁３８が速かに開いて負圧値の大き
な吸入負圧を還流制御弁２側に導入するものである。

これは、例えば多様化する機関運転状況の中で、スロッ
トルバルブ２１を急開した後、直ぐ閉じるような操作が
繰返される場合、負圧スイッチ２９の応答遅れによって
電磁弁２６が急激なスロットル開宴変化に追随できなく
ても、還流制御バルブ２の負圧室１６内に立上り負圧値
以上の負圧を残留させて該バルブ２を開弁じてかかる運
転時にも排気還流を持続してＮＯｘの低減作用を行わせ
ることができるのである。

次に以上の構成よりなる実施例装置の作動について説明
する。

機関の定常運転時は、負圧スイッチ２９の負圧室３１に
導入される機関吸入負圧が設定値以上となっているので
、該負圧スイッチ２９はオフの状態にあり、電磁弁２６
は開弁して還流制御バルブ２とトランスデユーサバルブ
６との間の負圧通路５を開路している。

この結果、還流制御バルブ２はトランスデユーサバルブ
６の作動制御の下に適正に作動し吸入空気量にほぼ比例
して排気還流を行ない効果的なＮＯｘ低減作用を行う。

次に機関の加速時には、スロットルバルブ２１が全開作
動されるため、機関吸入負圧値は急激に減少しスロット
ルバルブ全開付近では前述のように機関吸入負圧は還流
制御バルブ２の立上り負圧値よりも下まわるようになる
。

この加速時の吸入負圧値の変動は負圧スイッチ２９で検
出され、該吸入負圧値が負圧スイッチ２９の設定値より
も下まわることにより該負圧スイッチ２９はオン作動し
、電磁弁２６を速かに閉弁作動する。

この結果、加速以前に還流制御バルブ２の負圧室１６に
導入されていたバルブ最大リフト負圧値（約−８０１ｎ
７１Ｈｇ）以上の機関吸入負圧は該負圧室１６に残留さ
れ、迂回通路２７のディレーバルブ２８のオリフィス３
９を介して徐々に稀釈される。

従って、還流制御バルブ２は加速運転以前の開弁状態を
所定時間維持し、かかる加速時にもほぼ加速以前の還流
率で排気還流を持続してＮＯｘ低減作用を積極的に行う
のである。

この時の還流制御バルブ２の負圧室１６内の負圧変化と
、該バルブ２の作動特性はそれぞれ第４，５図のｂ線の
通りである。

所定時間経過後、機関が定常運転に移行されると、負圧
スイッチ２９は再びオフ作動して電磁弁２６を開弁し、
面後還流制御バルブ２はトランスデユーサバルブ６によ
り正常に作動制御されるようになる。

前述のディレーバルブ２８による負圧値の減少遅延作動
はオリフィス３９の設定により任意に決めることができ
る。

なお、ディレーバルブ２８に替えて迂回通路２７にオリ
フィスを設けても加速時にある程寒有効なＮＯｘ低減作
用を持続させることもできるが、スロットルバルブの急
開、急閉が繰返されるような場合の補償手段を別に付設
することが鼾要である。

以上の説明から明かなように、本発明によれば機関の加
速運転時にも還流制御バルブの開弁状態を所定時間維持
して、加速運転以前に行っていたのとほぼ同程度の還流
率での排気還流を持続できるので、かかる加速時にも徹
底したＮＯｘ低減を行えるという実用上優れた効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の略示的系統図、第２図は本発明装置
の略示的系統図、第３図はディレーバルブの断面説明図
、第４図は還流制御バルブの負圧室の内圧特性図、第５
図は還流制御バルブの作動特性図、第６図は車速一機関
吸入負圧特性図である。 １・・・・・・排気還流通路に設けたオリフィス、２・
・・・・・還流制御バルブ、３・・・・・・排気還流通
路、４・・・・・・気化器、６・・・・・・トランスデ
ユーサバルブ、２５・・・・・・持続手段、２６・・・
・・・電磁弁、２７・・・・・・迂回通路、２８・・・
・・・ディレーバルブ、２９・・・・・・負圧スイッチ
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 排気還流通路に設けた還流制御バルブと該還流制御
   バルブの上流側に設けたオリフィスとの間の通路におけ
   る排圧と、気化器のベンチュリ負圧とを検出し、前記還
   流制御バルブに送られる作動用の機関吸入負圧を制御し
   て吸入空気量にほぼ比例して排気還流を行わせるトラン
   スデユーサバルブを備えた排気還流制御装置において、
   前記トランスデユーサバルブと還流制御バルブとの間の
   負圧通路に設けられて加速時に該負圧通路を閉路する電
   磁弁と、この電磁弁を迂回する通路に設けられ、前記電
   磁弁の閉弁時に還流制御バルブに導入された機関吸入負
   圧値の減少を遅延させるディレーバルブとからなる持続
   手段を付設したことを特徴とする排気還流制御装置。 ２ 電磁弁を機関吸入負圧によりオン・オフする負圧ス
   イッチにより開閉制御するようにしてなる特許請求の範
   囲第１項記載の排気還流制御装置。