JPS6032370Y2 - 排気還流制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は自動車用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窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減す
るため、排気の一部を吸気系に還流する排気還流システ
ムが知られているが、機関の運転性を損なわずに効果的
にＮＯｘを減らすには吸入空気量に応じて正確に排気還
流量を制御することが重要である。

また燃費の改善を図るために、例えば高速低負荷域など
で排気還流率を減少させることも重要である。

これらの制御を実施する手段として、第１図に示すよう
な排気還流制御装置が既に本出願人により提案されてい
る。

すなわち、第１図において、１は吸気通路、２はベンチ
ュリ部、３は絞弁、４は排気還流通路、５は流量制御用
のオリフィス、６は前記オリフィス５の下流の圧力Ｐｅ
を機関吸入空気量との関係にもとづいて制御する排気流
量制御弁である。

この排気流量制御弁６には、ベンチュリ負圧と前記圧力
Ｐｅとの比較を行う負圧調整装置７からの制御負圧が導
かれる。

前記負圧調整装置７のダイヤフラム８で隔成された入力
負圧室９には入力通路１０を介して前記ベンチュリ部２
に発生するベンチュリ負圧が導かれる。

一方前記絞弁３の下流の機関吸入負圧若しくは絞弁近傍
に発生する負圧（ｖｃ負圧）が通路１１および通路１２
を介して大気に連通する負圧調整室１３内に導かれてお
り、通路１２の開口端１２ａがダイヤフラム８と一体的
に作動するダイヤフラム１４によって開閉されるように
なっている。

例えば、機関吸入空気量が増大してベンチュリ負圧が増
大（以下１負圧の増大ヨとは負圧の絶対値が増大するこ
と、つまり、負圧が絶対真空に近づくことをいう。

′負圧の減少ヨとは負圧が大気圧（負圧が零）に近づく
ことをいう）し、オリフィス下流圧力Ｐｅが増大すると
、ダイヤフラム８，１４は上動し、開口端１２ａの開度
を減じて吸入負圧に対する大気の稀釈度を小さくする。

このようにして、制御された負圧を通路１２から分岐さ
れた制御通路１５を介して前記制御弁６に導入する。

制御弁６はダイヤフラム１６で仕切られた負圧作動室１
７と、該ダイヤフラム１６の下側に、これよりも有効受
圧面積の小さなダイヤフラム１８により画成される補正
負圧室１９および大気室２０を有し、両ダイヤフラム１
６，１８を＝体的に連結するバルブシャフト２１の先端
に弁体２２が設けられている。

前記制御負圧は負圧作動室１７に導かれ、スプリング２
３のスプリング力などに抗して弁体２２を作動、つまり
制御負圧の増加に応じて弁開度を増大し、オリフィス５
の下流の流路抵抗を減じ、オリフィス下流圧Ｐｅを減少
させて結局ベンチュリ負圧の増加に伴なってオリフィス
下流圧Ｐｅを減少させるようになっている。

補正負圧室１９は排気還流通路４の制御弁６の下流に連
通され、吸入負圧が導入される。

したがって、前記吸入負圧はダイヤフラム１６に関して
前記制御負圧に対抗するように働き、この結果、制御弁
６を開閉作動させるための制御負圧の変化幅を吸入負圧
に応じて拡大することができ、制御弁開度の小さいとき
でも制御負圧の絶対値そのものを大きくとれ、僅かな負
圧変化でも弁開度が大きく変化することのない安定した
制御弁６の作動特性を確保する。

一方、通路１１と通路１２とに接続する通路２４がリー
クバルブ２５の負圧作動室２６に連通し、入力通路１０
のオリフィスｌｅａの下流から分岐した大気解放路１０
ｂをリークバルブ２５のダイヤフラム２７が開閉するよ
うになっている。

負圧作動室２６には吸入負圧を負圧源とする制御負圧が
導入されるから、該負圧作動室２６内の負圧は吸入負圧
の増大する機関低負荷域でかつ開口端１２ａの開度が減
少される高速走行時に増大し、このときにダイヤフラム
２７をリターンスプリング２８に抗して移動させ、大気
解放路１０ｂを開く。

これにより、入力負圧室９に導かれる入力ベンチュリ負
圧は弱まり、制御負圧を減少させて制御弁６の開度を減
少させているのである。

ところが、前述のような構成の排気還流制御装置では自
動車の走行状態の急激な変化、例えばベンチュリ負圧が
極めて大きな状態でかつ吸入負圧が小さな高速走行から
急減速するような場合、排気還流率を低減するための応
答性が悪いという問題があった。

つまり、従来の構成では急激速に伴なう絞弁３の下流の
吸入負圧の増大により、リークバルブ２５が作動して大
気開放路１０ｂを開き、ベンチュリ負圧を減少すること
により、負圧調整装置７にて吸入負圧に対する大気の稀
釈度を大きくし、負圧作動室１７の制御負圧を減少させ
、弁体２２により排気の還流を減少させている。

このため、制御負圧を減少するにはリークバルブ２５、
負圧調整装置７の作動を必要とし、この遠回りの過程を
経るだけ弁体２２の閉弁に応答遅れが生じ絞弁３の下流
の増大した吸入負圧により、排気が流入して後だれが発
生してしまう可能性があった。

ところが減速時であるため吸入空気量が非常に少なく、
わずかな排気還流量でも、その時の排気還流通事が大き
くなる。

よって、該減速時の燃焼が悪化し、シリンダ内で完全に
燃焼せずに排気管の途中に未燃ガスに火がつき、アフタ
ーファイヤを起すという欠点がある。

また前述のように減速時にシリンダ内で完全に燃焼しな
いと、出力が低下し、ノッキング現象を起すなどの欠点
があった。

本考案は以上のような従来の欠点に鑑み、減速時、排気
還流制御弁の下流側の排気還流通路に空気あるいは混合
気を所定時間供給するようにしたもので減速時にも最適
な排気還流ができ、排気の後だれによる出力低下やアフ
ターファイヤを起すことのない排気還流制御装置を得る
にある。

以下、第２図乃至第４図に示す実施例により本考案を詳
細に説明する。

なお、これらの実施例の説明に当って、前記実施例と同
一部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

第２図は本考案の一実施例を示すもので前記第１図に示
した従来例に比し、前記制御弁６の下流側の排気還流通
路４にエアクリーナー３０に連通された空気供給通路３
１を接続し、この空気供給通路３１に減速時の吸入負圧
によって開弁する負圧制御弁３２、いわゆるＡ ／Ｂｖ
ａｌｖｅ （アンチアフタバーンバルブを配置したもの
である。

前記負圧制御弁３２は制御弁本体３３と、この制御弁本
体３３の略中央部に設けられ負圧室３８ど大気室３８ａ
とを隔成するダイヤフラム３４と、前記空気供給通路３
１に設けられた弁座３５に着座可能でかつ該通路３１を
開閉する前記ダイヤフラム３４の略中央部に取付けられ
、該ダイヤフラム３４に応動して作動する弁体３６と、
前記負圧室３８内に配置され弁体３６を常時閉弁方向に
付勢するスプリング３７と、前記負圧室３８へ吸気マニ
ホールド１ａ内の負圧を導びく負圧通路３９とから構成
されている。

更に、該負圧通路３９には通路１１、通路１２を介して
負圧調整装置７の負圧調整室１３に連通しており、この
負圧調整室１３に形威された大気に連通ずる制御手段と
してのオリフィス１３ａによって負圧制御弁３２の負圧
室３８内に作用する負圧を徐々に大気圧に近づけていく
ようになっている。

従って、このように負圧室３８内の負圧が大気に近づく
に従って弁体３６が供給通路３１を閉塞し、排気還流通
路４への空気導入が所定時間の後に遮断されるようにな
っている。

上記構成において、減速時にベンチュリ負圧が小さくな
っても、前記した如く排気流量制御弁６は閉じ遅れによ
って開いているため、排気還流される状態になっている
。

しかし、この場合絞弁３の下流の吸入負圧が大きくなる
ため負圧制御弁３２の負圧室３８内が大きな負圧となる
ため、弁体３６が開弁する。

このため、排気還流通路４内へエアクリーナ３０からの
空気が流れ込み、吸気マニホールド１ａ内へ該空気を供
給するとともに、この流入空気により制御弁６の下流側
における排気還流通路４は大気圧近くになり、排気流量
制御弁６の作動遅れによる排気流入を防止し、排気によ
る後だれを防止する。

一方、前記負圧室３８に導入された負圧は負圧調整装置
７のオリフィス１３ａから導入される大気によって薄め
られ所定時間の後にスプリング３７の付勢力により供給
通路３１を遮断して、吸気マニホールド１ａ内に供給通
路３１を介して導入される空気導入を防止する。

従って、空燃比は薄くも濃くもならず、適正値に制御さ
れる。

尚、負圧制御弁３２の負圧室３８と、排気流量制御弁６
の負圧作動室１７とには、通路１１および通路１５を介
してオリフィス１３ａから導入される大気が略同時に作
用するため、負圧制御弁３２の弁体３６と排気流量制御
弁６の弁体２２とは略同期して作動し、該弁体２２が閉
じて排気還流を遮断した後に、前記弁体３６が閉じて供
給通路３１からの空気導入を遮断するようになっている
。

第３図の実施例において、前記第２図の実施例と主に異
なる点は空気供給通路３１にエアポンプ４０を設けて、
負圧制御弁３２の開弁時、すなわち、減速時に排気還流
通路４内へ空気を強制的に供給できるようにすると共に
前述のリークバルブ２５を削除した時で、このように構
成することにより、減速時に排気還流通路４内への空気
供給量を増すことができ、排気還流の後だれを少なくす
ると共に、空燃比を適正に保つことができる。

第４図の実施例において、前記第３図の実施例と主に異
なる点は空気供給通路３１を気化器（図示せず）下流の
吸気通路１に連通して空気のかわりに混合気を減速時に
排気還流通路４へ供給できるようにした点で、このよう
に構成することにより、前記実施例と同様の作用、効果
を奏する。

以上第２図から第４図までの実施例で示した負圧制御弁
３２は、減速時に弁体３６を所定時間の後に閉弁させる
制御手段として負圧調整装置７に形威されたオリフィス
１３ａを利用したものを示したが、これに限ることなく
制御手段としてダイヤフラム３４にオリフィスを形威し
、このオリフィスによって負圧室３８と大気室３８ａと
を連通させたものでも同じ効果が得られる。

以上の説明から明らかなように本考案にあっては、排気
の一部を絞弁下流の吸気路に還流する排気還流通路と、
該排気還流通路に設けられた排気流量制御弁と、該排気
流量制御弁を制御する負圧調整装置とを備える排気還流
制御装置において前記排気流量制御弁の下流側の前記排
気還流通路に空気あるいは混合気を供給する供給通路を
設け、該供給通路に、絞弁下流の吸気路に連通する負圧
室、該負圧室と大気室とを隔成するダイヤプラム、この
ダイヤプラムに応動して前記供給通路を開閉し減速時に
該供給通路を開弁する弁体、この弁体の開弁時間を所定
時間に制御する制御手段からなる負圧制御弁を配置した
ので、減速時に前記弁体が開いて前記排気還流通路の排
気流量制御弁下流に空気あるいは混合気を供京して、当
該排気還流通路内を大気圧に近くする。

従って、前記排気流量制御弁の閉弁遅れによって、従来
吸気路内の負圧で吸引された排気の流入を防止し、もっ
て減速時における排気の後だれを防止することができる
と共に、空燃比が濃くなることなくアフターバーンを効
果的に防止できる。

更に、開弁された前記弁体は制御手段により所定時間後
に閉弁され供給通路が遮断されるため空燃比が薄くなる
ことなく、該空燃比の適正化が行なわれ出力低下を効果
的に防止することができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の一実施例を示す説明図、第２図は本考案
の一実施例を示す説明図、第３図および第４図はそれぞ
れ第２図とは異なる実施例を示す説明図である。 １・・・・・・吸気通路、１ａ・・・・・・吸気マニホ
ールド、２・・・・・・ベンチュリ部、３・・・・・・
絞弁、４・・・・・・排気還流通路、５・・・・・・流
量制御用オリフィス、６・・・・・・排気流量制御弁、
７・・・・・・負圧調整装置、１３ａ・・・・・・オリ
フィス（制御手段）、３０・・・・・・エアクリーナ、
３１・・・・・・空気供給通路（供給通路）、３２・・
・・・・負圧制御弁、３４・・・・・・ダイヤフラム、
３６・・・・・・弁体、３８・・・・・・負圧室、３８
ａ・・・・・・大気室、３９・・・・・・負圧通路、４
０・・・・・・エアポンプ、４１・・・・・・気化器。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）排気の一部を絞弁下流の吸気路に還流する排気還
   流通路と、該排気還流通路に設けられた排気流量制御弁
   と、該排気流量制御弁を制御する負圧調整装置とを備え
   る排気還流制御装置において前記排気流量制御弁の下流
   側の前記排気還流通路に空気あるいは混合気を供給する
   供給通路を設け、該供給通路に、絞弁下流の吸気路に連
   通する負圧室、該負圧室と大気室とを隔成するダイヤプ
   ラム、このダイヤプラムに応動して前記供給通路を開閉
   し減速時に該供給通路を開弁する弁体、この弁体の開弁
   時間を所定時間に制御する制御手段からなる負圧制御弁
   を設けたことを特徴とする排気還流制御装置。
2. （２） 前記制御手段は前記負圧制御弁の負圧室を大
   気に連通させるオリフィスであることを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の排気還流制御装置。