JPS6131169Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は排圧式排気還流装置に関するものであ
り、殊に、強・弱２種のシグナルを発生し得る
EGR制御弁を提供せんとするものである。

内燃機関の排気中の窒素酸化物を低減する手段
として、排気の一部を吸気中に還流する上記
EGR装置が広く用いられている。

一般に、このEGR装置は排気系から排気を抽
出する抽出路と排気を吸気系に戻す還流路との間
にEGR制御弁を介在させ、機関の運転状態に応
じた排気の還流が成し得る様になつている。殊に
USP3834366などに示されている如きトランスデ
ユーサを用いた排圧式EGR装置と称せられるも
のは、EGR率（吸入空気量に対する排気の還流
割合）が理論的には一定となり、上記機関の運転
状態に合致したEGRが可能となる特徴を有して
おり、非常に優れたEGR装置と言うことができ
る。

所が、この排圧式EGR装置をもつてしても、
現実には理論通りのEGR率の制御が必ずしも行
なわれる訳ではなく、そのため低負荷運転状態で
のEGR率が過大となり、カーノツクの発生等ド
ライバビリテイーの悪化などを招いているのが実
情である。

本考案はこの点に着目して成されたものであつ
て、前記排圧式EGR装置に於ける排圧のシグナ
ルを強・弱の２種類を発生させ、上記低負荷運転
状態ではこの弱いシグナルを用いてEGR率を下
げる如く制御する様に成してこの状態でのEGR
率の過大を防止し、中・負荷運転状態では強いシ
グナルを用いて通常のEGRをなさしめんとする
ものでその要旨は内燃機関の吸、排気系の間に還
流路により連結した排気還流制御弁から排気系抽
出路側に、第１圧力室を挟んで強い第１絞りを、
又該第１絞りより第２圧力室を挟んで第２絞りを
連設し、前記制御弁の制御負圧調整用第１トラン
スデユーサの排圧室を前記第１圧力室に、又第１
トランスデユーサの大気圧室と連絡する大気圧室
を備えた第２トランスデユーサの排圧室を第２圧
力室に各連絡してなる排圧式排気還流装置にあ
る。

以下図示せる本考案の一実施例について詳説す
る。第１図に於て、１は内燃機関で、エアクリー
ナ１１、気化器１２、吸気管１３等を備える吸気
系１４とマフラー１５、排気管１６等を有する排
気系１７とを持つている。

２はEGR管で、排気系１７（排気管１６）よ
り排気ガスを抽出する抽出路２１と排気ガスを吸
気系１４（吸気管１３）の戻す還流路２２とを有
している。

３は上記EGR管２の途中に介在せしめられた
EGR制御弁で、ダイヤフラム３１とケーシング
３２とで区画された負圧室３３に所定の負圧が作
用したときダイヤフラム３１が撓んでそれに固着
されている弁３４がガス路３５を開いてEGRを
成すことができる様になつており、また該ガス路
３５の抽出路２１側には第１絞り３６と第２絞り
３７とが設けてあつて第１絞り３６とガス路３５
に設けた弁３４の弁座部との間に第１圧力室３８
が、また両絞り３６，３７の間に第２圧力室３９
が夫々形成されている。そして上記第１絞り３６
は第２絞り３７のそれにより小径としてあり強い
絞り作用を持つている。

４は第１トランスデユーサ（以下第1TDと呼
ぶ）で、ダイヤフラム４１を境として排圧室４２
と大気圧室４３とを有し、また一方を前記制御弁
３の負圧室３１に開口し他方を前記吸気系１４内
のスロツトル弁１８の近傍のシグナルポート４４
に開口するシグナル路４５を備え、更に該シグナ
ル路４５と上記大気圧室４３とは調整路４６によ
り連通している。そして排圧室４２は前記制御弁
３の第１圧力室３８に連なつており、該室４２に
作用する排圧の大きさに応じてダイヤフラム４１
が撓みそれに固着された弁４７が作動して上記調
整路４６を介してシグナル路４５に流入する大気
の量をコントロールすることができる様になつて
いて、上記シグナルポート４４に発生するスロツ
トルシグナルを排圧により調整し得る様になつて
いる。

５は第２トランスデユーサ（以下第2TDと呼
ぶ）で、上記第1TD４と同様にダイヤフラム５
１、排圧室５２、大気圧室５３、シグナル路５
５、調整路５６、弁５７等を有しており、該排圧
室５２は前記EGR制御弁３の第２圧力室３９に
連通し、またシグナル路５５は上記第1TD４の大
気圧室４３に連なり、更に大気圧室５３はフイル
タ５８を介して大気に開放されていて、排圧室５
２に作用する排圧の大きさによりダイヤフラム５
１を撓ませて弁５７を作動し、フイルタ５８を介
して大気圧室５３から調整路５６に流入する大気
の量をコントロールしそれを前記第1TDの大気圧
室４３に送り得る様になつている。

そして、図からも明らかな様に、第1TD４のダ
イヤフラム４１の径は第2TD５のダイヤフラム５
１のそれより大としてあり、第1TD４は第2TD５
より弱い排圧で作動（ダイヤフラムが撓む）する
様になつている。

また、前述の如くEGR制御弁３のガス路３５
の抽出路２１側に小径の第１絞り３６と大径の第
２絞り３７とを配したことにより、この両絞り３
６，３７の絞り作用の相違に基づき第１圧力室３
８には第２圧力室３９より低い排圧が発生する様
になつている。換言すれば、この制御弁３は上記
絞り３６，３７により強・弱２種の排圧シグナル
を醸し出すことができるのである。

以上の如き構成の本考案EGR制御弁によれ
ば、次の様なEGRの制御がなされる。

無負荷乃至その近傍の運転状態であつてスロツ
トル弁１８が全閉もしくはそれに近い開度しか有
しない場合、又は高負荷運転状態であつて同弁１
８が略々全開している様な場合には、シグナルポ
ート４４には負圧は発生せず（略々大気圧、制御
弁３の弁３４はガス路３５を閉じたままである故
EGRはなされない。

上記前者の状態より若干スロツトル弁１８が開
かれた低負荷運転状態では、上記シグナルポート
４４が該弁１８の下流に開口することになつてシ
グナルポート４４に適度の負圧が発生する。また
制御弁３の第１圧力室３８及び第２圧力室３９に
も、抽出路２１を介して排気ガスが導入されてお
り、絶体値としては弱いながらも適度な排圧が発
生している。そして上記第２圧力室３９と連通し
ている第2TD５はこの程度の排圧では作動せず、
弁５７は調整路５６を大きく開放していてシグナ
ル路５５への大気の導入を許容しており、実質的
にその機能は何等発揮されない。一方、弱い排圧
で作動する様にセツトされている第1TD４は、第
１圧力室３８に於ける排圧に基づき作動し、ダイ
ヤフラム４１を撓ませて弁４７を動かし調整路４
６と大気圧室４１との連通を制限している。換言
すれば、第2TD５の作用は実質的にキヤンセルさ
れたことになつて、この状態では第1TD４だけが
その機能を発揮することになる。よつて上記シグ
ナルポート４４に於ける前記負圧はこの第1TD４
にて適切に調整されて制御弁３の負圧室３３に伝
達され、該調整負圧に応じてガス路３５が開か
れ、EGRがなされる。この場合、第1TD４には
絞り３６の作用によつて実際の排圧よりも弱い排
圧が導入されている故、ダイヤフラム４１の撓み
量は少なく、大気圧室４３から調整路４６を介し
てシグナル路４５に流入する大気の量は多くな
り、前記シグナルポート４４に於ける負圧は弱め
られた調整負圧として制御弁３に伝達されるか
ら、上記EGRは低EGR率とすることができる。

更に上記状態よりスロツトル弁１８が開いた中
負荷運転状態に於ては、上記状態と略々同様にシ
グナルポート４４に負圧が発生していてこれが第
1TD４のシグナル路４５を介して制御弁３に伝達
されており、且つ第１圧力室３８及び第２圧力室
３９に於ける各々の排圧が第1TD４又は第2TD５
の排圧室４２，５２に作用している。

そしてこの様な状態では、当然上記排圧も適切
に上昇し、これが設定値に達すると第2TD５が作
動を開始する。即ち、第２圧力室３９の排圧の上
昇に基づいてダイヤフラム５１が撓みフイルタ５
８を介して調整路５６からシグナル路５５に吸引
される大気の量を制限しはじめる。この結果、シ
グナルポート４４に於ける負圧は前記状態より調
整割合を減じられて制御弁３の負圧室３３に達す
ることになり、ガス路３５の開度を増してEGR
量を増大させる。

この様にEGR量が増大すると、第１圧力室３
８は殆んど何の制限も受けることなくガス路３５
及び還流路２２を介して吸気管１３に連通するこ
とになり、該室３８は実質的に吸気管負圧と等し
くなつて第1TD４はその機能を失う。即ち、この
状態では前記状態に代つて第1TD４がキヤンセル
され第2TD５だけがその機能を発揮することにな
る。換言すれば、第2TD５は強い排圧にて制御さ
れているから前記低負荷運転状態の場合に比して
大気の導入量が少なく、それだけ中負荷運転状態
に適したEGRを行うことができるのである。

これらの様子をグラフに表わすと、第２図の如
くなる。即ち第1TDによるEGR率の制御は図中
１点鎖線の様に変化し、第2TD５によるそれは同
点線の如きものとなつて、全体としては実線の様
なEGR率の制御がなされるのである。

この様に、本考案に於ては第1TD４と第2TD５
を配してこれを第１圧力室と第２圧力室に於ける
圧力を利用して切り換えて使用する様になすとと
もに第1TD４は第2TD５よりも弱い排圧で作動す
る様に成したことにより、殊に排圧式EGR装置
で不具合のあつた低負荷運転状態でのEGR率過
大を防止することができるのである。

尚、制御弁３、第1TD４あるいは第2TD５等は
いずれもその基本的構造は公知のものであり、図
示実施例の形態のものに限定されるものではな
い。

また、本明細書に於ては、第１圧力室３８と第
２圧力室３９とを備えた本考案制御弁３に対して
第1TD４と第2TD５とを夫々独立に設けた実施例
を示したが、第１圧力室３８の圧力と第２圧力室
３９との圧力を切り換えてトランスデユーサの排
圧室に伝達しうる様にすれば、該トランスデユー
サは唯一個でも足るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す概略系統説明
図、第２図スロツトル弁開度に対するEGR率の
変化を示すグラフである。 １：内燃機関、２：EGR管、３：EGR制御
弁、４：第１トランスデユーサ、５：第２トラン
スデユーサ、１４：吸気系、１７：排気系、３
３：負圧室、３５：ガス路、３６：第１絞り、３
７：第２絞り、３８：第１圧力室、３９：第２圧
力室、４２，５２：背圧室、４５，５５：シグナ
ル路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内燃機関の吸、排気系の間に還流路により連結
   した排気還流制御弁から排気系抽出路側に、第１
   圧力室を挟んで強い第１絞りを、又該第１絞りよ
   り第２圧力室を挟んで第２絞りを連設し、前記制
   御弁の制御負圧調整用第１トランスデユーサの排
   圧室を前記第１圧力室に、又第１トランスデユー
   サの大気圧室と連絡する大気圧室を備えた第２ト
   ランスデユーサの排圧室を第２圧力室に各連絡し
   てなる排圧式排気還流装置。