JPS597569Y2 - 内燃機関における排気ガス還流制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内燃機関から排出される排気ガス中の有害或
分、とくに窒素酸化物ＮＯｘを低減させるための排気ガ
ス還流制御装置に関するものである。

車両用内燃機関でＮＯｘの発生量を低減させる手段とし
て、排気ガスの一部を吸入系に還流させ、新気と共に燃
焼室において燃焼に関与させることにより、燃焼最高温
度を低く抑えるようにした排気ガス還流装置が一般に知
られており、この種の関連先行技術としては、特開昭５
１−１８３３号公報，特公昭５１−４２２５９号公報，
あるいは特開昭５２−１３２２２１号公報に記載のもの
がある。

また、ＮＯｘの発生量はエンジンの運転状態によって異
なるので、排気通路と吸入通路とを連通させる排気ガス
還流通路に２個の排気還流制御弁を設けて、これらを運
転状態に応じて制御することにより、ＮＯｘの発生を運
転状態において適正に抑制することが試みられている。

しかし、従来のものは排気還流制御弁の制御手段が複雑
であり、また車種に応じた制御がむずかしいという問題
があった。

本考案は、２個の排気還流制御弁を排気ガス還流通路に
設けたものにおいて、前記制御弁の制御手段が比較的簡
単な構造でありながら、運転状態に応じた適正な量の排
気ガスの還流を行なわせて運転性を悪化させることなく
、ＮＯｘの発生を十分に抑制することができ、車種に応
じた制御が容易に行なえるようにして、前述した問題を
解決することを目白勺とするもので゛ある。

すなわち、本考案の内燃機関における排気ガス還流制御
装置は、前述した目的を達戒するために排気通路と吸入
通路とを連通させる排気還流通路に負圧応動式の第１お
よび第２の排気還流制御弁を設けたものにおいて、第１
の排気還流制御弁の負圧室を吸入系のスロットルバルブ
のアイドリング開度直上流で、かつ所定開度以上で下流
側になる位置において開口させ、第２の排気還流制御弁
の負圧室は電磁弁を介して負圧タンクに連通させ、この
負圧タンクをワンウエイバルブを介して吸入系のスロッ
トルバルブ下流側に開口させ、前記電磁弁の励磁コイル
を負圧スイッチを介して電源に接続し、かつ上記負圧ス
イッチの負圧室をスロットルバルブのアイドリング開度
上流で所定開度以上では下流になる位置の吸入系に開口
させ、前記負圧スイッチが吸入負圧の所定以上の領域で
オンし、第２排気ｈ制御弁の負圧室に負圧タンクから作
動負圧が供給されるようにしたものである。

なお、本考案の構戊申、第２の排気還流制御弁の負圧室
を電磁弁，負圧タンクを介して吸入系に連通した点につ
いては、特開昭５１−１８３３号公報，あるいは特開昭
５２−１３２２２１号公報に類似する構或がみられるが
、これらに対し本考案は、スロットルバルブのアイドリ
ング開度上流で所定開度以上では下流になる位置の吸入
管負圧で作動する負圧スイッチを設け、この負圧スイッ
チの作動で上記電磁弁を切換制御して負圧タンク内の高
負圧を第２の排気還流制御弁の負圧室に作用させるよう
構威した点に特徴を有し、この構或により、急加速時に
は第２の排気還流制御弁を用いて大量の排気還流を行う
ことができるものである。

以下図面を参照して本考案の一実施例を具体的に説明す
る。

第１図において、符号１はエンジン、２は排気通路、３
はエアクリーナ、４はスロットルバルブ、５は吸入管で
、この吸入管５と排気通路２とが排気ガス還流通路６で
連通され、この通路６は途中で分岐されていて、分岐部
６ａ，６ｂより下流側で合流されている。

排気ガス還流通路６の分岐部６ａ，６ｂの一方には第１
の排気還流制御弁７が、他方には第２の排気還流制御弁
８が、それぞれ設けられている。

第１排気還流制御弁７は、ダイヤフラム９で仕切られた
負圧室１０を有し、この負圧室１０内の負圧によってダ
イヤフラム９がスプリング１１に抗して変位すると、第
１排気還流制御弁７の弁体７ａが開いて排気ガスが排気
通路２がら排気ガス還流通路６、その一方の分岐部６ａ
を経て吸入管５に還流するようになっている。

第１排気還流制御弁７の負圧室１０は、負圧通路１２で
スロットルバルブ４のアイドリング間度直上流で、かつ
所定開度以上で下流側になる位置において吸入系に開口
した負圧取出口１３に連通されている。

また、第２排気還流制御弁８は、ダイヤフラム１４で仕
切られた負圧室１５を有し、この負圧室１５内の負圧に
よってダイヤフラム１４がスプリング１６に抗して変位
すると、第２排気還流弁８の弁体８ａが開いて、排気ガ
スが排気ガス還流通路６の他方の分岐部６ｂを経て吸入
管５に還流するようになっている。

第２排気還流制御弁８の負圧室１５は、負圧通路１７に
より電磁三方切換弁１８の弁室１８ ａと連結され前記
切換弁１８の一方のポニト１８ｂが大気に開放され、他
方のポート１８ Ｃが負圧タンク１９およびワンウエイ
バルブ２０を介して負圧通路２１によりスロットルバル
ブ４下流側の吸入管５に連結されている。

なお、ワンウエイバルブ２０は負圧タンク１９の負圧が
吸入管５の負圧より低い時に開き、逆の時には閉じるよ
うにされている。

前記切換弁１８の励磁コイル１８ｄは負圧スイッチ２２
を介して電源２３に接続されている。

前記負圧スイッチ２２は、ダイヤフラム２４で仕切られ
た負圧室２５を有し、この負圧室２５が負圧通路２６を
介してスロットルバルブ４のアイドリング間度上流で、
所定開度以上で下流になる位置において吸入系に開口し
た負圧取出口２７に連結され、負圧室２５内の負圧が所
定以上になった時に、ダイヤフラム２４がスプリング２
８に抗して変位し、可動接点２２ ａが固定接点２２ｂ
に閉合することにより、スイッチがオンするように構或
されている。

以上のような構或では、後述する加速時以外には前記切
換弁１８の励磁コイル１８ｄが消磁されており、ポート
１８ｂが開き、ポート１８Ｃは閉じているので、第２排
気還流制御弁８は、負圧室１５が大気に開放されている
ことにより閉じており、排気ガス還流通路６の分岐部６
ｂを通じての排気ガスの還流は行なわれず、また吸入管
５内の負圧がワンウエイバルブ２０を経て負圧タンク１
９内に蓄積されている。

そして、アイドリング時および微小負荷運転時には、ス
ロットルバルブ４の上流側に第１排気還流制御弁７の負
圧取出口１３が位置しており、負圧室１０に負圧がかか
らないために、第ｌ排気還流制御弁７が閉じており、排
気ガスの還流が行なわれない。

通常の走行時などのスロットルバルブ４が開いてその下
流側に第１排気還流制御弁７の負圧取出口１３が位置す
る運転状態であると、吸入負圧が負圧室１０に作用する
のでダイヤフラム９が変位して第１排気還流制御弁７の
弁体７ａが開き、スロットルバルブ４の開度に応じた排
気ガスの吸入管５への還流が行なわれる。

なおこの場合に、全負荷付近での運転状態では負圧取出
口１３から負圧室９に作用する負圧がＯに近くなるので
、排気ガスの還流がほとんどなくなり、エンジンの出力
低下が避けられる。

アイドリング時のように負圧スイッチ２２の負圧室２５
と連通する負圧取出口２７がスロットルバルブ４の上流
側に位置している場合には、負圧スイッチ２２の負圧室
２５に負圧がかからないために、負圧スイッチ２２がオ
フであり、前記切換弁１８の励磁コイル１８ ｄが消磁
されており、第２排気還流制御弁８は負圧室１５が大気
に開放されたままで閉じている。

しかし、通常走行時などの負圧スイッチ２２の負圧室２
５と連通する負圧取出口２７がスロットルバルブ４の下
流側に位置している状態では、負圧室２５に負圧取出口
２７の負圧が作用し、ＮＯｘの多量に発生しやすい急激
な加速時には吸入負圧が所定以上に増大すると、負圧ス
イッチ２２がオンし、前記切換弁１８の励磁コイル１８
ｄが励磁されてポー｝１８Ｃが開き、ボー｝１８ｂが
閉じる。

これによって、負圧タンク１９が第２排気還流制御弁８
の負圧室１５に連通し、この負圧室１５に負圧タンク１
９に蓄積されていた大きな負圧が作用し、第２排気還流
制御弁８の弁体８ａが開いて排気ガス還流路６の分岐部
６ｂから大量の排気ガスが吸入管５に還流される。

従って、燃焼温度が低下し、ＮＯｘの発生を十分に抑制
できる。

また、加速運転が解除されると、負圧スイッチ２２の負
圧室２５に作用する吸入負圧が小さくなるので、負圧ス
イッチ２２がオフとなり、励磁コイル１８ｄが消磁され
、前記切換弁１８によって第２排気還流制御弁８の負圧
室１５が負圧タンク１９との連通を遮断されて大気に開
放され、第２排気還流制御弁８が閉じることにより、前
述した加速時以外の排気ガスの還流制御状態になる。

前述した作動を行なう第１排気還流制御弁７の作動負圧
ＰＥおよび負圧スイッチ２２の作動負圧Ｐ５とスロット
ルバルブ開度との関係の一例を第２図に示す。

なお、第２図中ａは第２排気還流制御弁８の不作動領域
、ｂは同作動領域、ＰＭは吸入管負圧を示す。

本考案において、排気ガス還流通路６は、第１，第２排
気還流制御弁８を２重弁構造にするなどにより、必ずし
も前述した実施例のように分岐部６ａ，６ｂを設けなく
てもよい。

またワンウエイバルブ２０は負圧タンク１９側と吸入管
５側とを連通させるオリフイスを並列に設けたダンパー
バルブを用いてもよい。

以上説明したように、本考案の排気ガス還流制御装置は
、ＮＯｘの発生しやすい急加速時には、負圧スイッチが
オンして電磁弁を作動させることにより、負圧タンク内
の負圧を第２排気還流制御弁の負圧室に作用させてこの
制御弁を開き、排気ガス還流量を多くするものであるか
ら、ＮＯｘの発生を十分に抑制できる。

また、通常の発進時のように所定開度以下での加速時に
は前記負圧スイッチかオンしないことにより第２排気還
流制御弁が閉じており、エンジンの息つき、停止などの
運転性の悪化が生じるのを防止できると共に、さらに、
スロットルバルブの開度に応じて吸入負圧を第１排気還
流制御弁の負圧室に作用させ、負荷に応じた開度に第１
排気還流制御弁を開いて排気ガスを還流させることがで
き、従って運転状態に応じた適正な排気ガス還流量に制
御できる。

しかも、第２排気ガス還流制御弁を車速検知器を用いて
制御するものに比べて構造が簡単な負圧スイッチで制御
することができる上に第１、第２排気還流制御弁、負圧
スイッチの作動負圧、第１排気還流制御弁、負圧スイッ
チの作動負圧の取出口の位置を変えることにより、車種
に応じた排気ガスの還流制御を容易に行なうことができ
る等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す構或説明図、第２図は
作動負圧とスロットルバルブ開度との関係図である。 １・・・・・・エンジン、２・・・・・・排気通路、３
・・・・・・エアクリーナ、４・・・・・・スロットル
バルブ、５・・・・・・吸入管、６・・・・・・排気ガ
ス還流通路、６ ａ ，６ ｂ・・・・・・分岐部、７
，８・・・・・・第１，第２排気還流制御弁、７ａ，８
ａ・・・・・・弁体、９・・・・・・ダイヤフラム、１
０・・・・・・負圧室、１１・・・・・・スプリング、
１２・・・・・・負圧通路、１３・・・・・・負圧取出
口、１４・・・・・・ダイヤフラム、１５・・・・・・
負圧室、１６・・・・・・スプリング、１７・・・・・
・負圧通路、１８・・・・・・電磁三方切換弁、１８
ａ・・・・・・弁室、１８ｂ，１８Ｃ・・・・・・ポー
ト、１８ｄ・・・・・・励磁コイル、１９・・・・・・
負圧タンク、２０・・・・・・ワンウエイバルブ、２１
・・・・・・負圧通路、２２・・・・・・負圧スイッチ
、２２ ａ・・・・・・可動接点、２２ｂ・・・・・・
固定接点、２３・・・・・・電源、２４・・・・・・ダ
イヤフラム、２５・・・・・・負圧室、２６・・・・・
・負圧通路、２７・・・・・・負圧取出口、２８・・・
・・・スフ゜リング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排気通路と吸入通路とを連通させる排気ガス還流通路に
   負圧応動式の第１および第２の排気還流制御弁を設けた
   ものにおいて、第１の排気還流制御弁の負圧室を吸入系
   のスロットルバルブのアイドリング開度直上流でかつ所
   定開度以上で下流側になる位置において開口させ、第２
   の排気還流制御弁の負圧室は電磁弁を介して負圧タンク
   に連通させ、この負圧タンクをワンウエイバルブを介し
   て吸入系のスロットルバルブ下流側に開口させ、前記電
   磁弁の励磁コイルを負圧スイッチを介して電源に接続し
   、かつ上記負圧スイッチの負圧室をスロットルバルブの
   アイドリング開度上流で所定開度以上では下流になる位
   置の吸入系に開口させて、前記負圧スイッチが吸入負圧
   の所定以上の領域でオンし、第２の排気還流制御弁の負
   圧室に負圧タンクから作動負圧が供給されるようにした
   ことを特徴とする内燃機関における排気ガス還流制御装
   置。