JPS6231657Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、エンジンの吸気通路と排気通路と
を排気ガス還流通路によつて連通し、排気ガスの
一部をエンジンの吸入空気量に応じて制御しつつ
吸気通路中へ還流して排気ガス性状を改善する際
に採用されるエンジンの排気ガス還流装置に関す
るものである。

排気ガス中のNOx量は、その燃焼温度が高く
なるにつれて、増加する傾向にあるため、従来よ
り、運転状態に応じて排気ガスの一部を吸気系へ
還流させ、それによつて、上記燃焼温度を運転性
に悪影響を与えない範囲で低下させてNOx発生
量を抑制する制御方式、すなわちEGR制御方式
が採られている。

このようなEGR制御を行なわせる場合、絞弁
下流の吸気通路と排気通路とを連通する排気ガス
還流通路に、排気ガスの還流量を制御する還流制
御弁を設け、この還流制御弁の開度を吸気通路中
における絞弁近傍のいわゆるVC負圧の増減に応
じて制御することが行なわれ、その場合に、吸入
空気量と排気ガス還流量との関係を、運転状態と
の関係で適正に保つために、還流制御弁に通じる
負圧通路中には負圧調整装置が介在される。（実
開昭53−133918号公報参照）。この負圧調整装置
は、上記還流制御弁上流の排気ガス還流通路にお
ける排気ガスの背圧を作動源として変位するダイ
ヤフラムの変位量をその背圧の大きさに応じて変
化させることにより、上記負圧通路中の負圧の大
気へのリーク量を増減調節させて、還流制御弁に
作用する負圧の大きさを制御するものである。そ
して、上記背圧の通路は、上記還流制御弁とその
上流に設けられるオリフイスとの間に形成され
て、還流制御弁による開度調節によつてその内圧
が常時一定に保たれる定圧室を始点とするもので
ある。

一方、上記絞弁は、自動車のアクセルペダルに
連動し、アクセルペダルの踏み込みに応じてその
開度が大きくなるように構成されており、その開
度が所定の範囲内にあるときのみ、上記したVC
負圧が発生し、アイドリング時などのように絞弁
の開度がきわめて小さいときにはVC負圧が発生
せず、絞弁近傍における吸気通路の内圧は、大気
圧かそれに近い圧力となる。

したがつて、エンジンが急減速されるときのよ
うに、絞弁が急激に閉じられるときには、吸気通
路と還流制御弁とを継ぐ上記負圧通路中の内圧が
その運転状態の切換えに応じて速かに追従せず、
その切換前の内圧が一定時間内残留して還流制御
弁の閉作動を遅らせるため、吸気通路の吸気負圧
がオリフイス下流の排気ガス還流通路内を逆流し
て負圧調整装置に達し、そのために、そのダイヤ
フラムを反転させてしまつて作動不能に陥らせる
こともある。

そこで、上記負圧調整装置のダイヤフラムの反
転を防止するための対策として、ダイヤフラム装
置に反転防止機構を設けダイヤフラムの反転を防
止することが考えられるが、この反転防止機構は
構造が複雑となりコスト高になるという問題があ
る。

この考案は以上の事情にかんがみ、還流制御弁
下流の排気ガス還流通路に、絞弁下流の吸気通路
の負圧が負圧調整装置に作用するのを遅延させる
遅延装置を設けることによつて、急減速時に負圧
調整装置のダイヤフラムが反転し、作動不能とな
るのを防止することができるようなエンジンの排
気ガス還流装置を提供することを目的とする。

つぎに、この考案の実施例を図面にしたがつて
説明する。

第１図において、１は吸気通路、２は吸気通路
１中に介装された絞弁を示す。絞弁２のやや下流
側の吸気通路１ａと図外の排気通路とが排気ガス
還流通路３によつて連通されており、この排気ガ
ス還流通路３中に、オリフイス４と、このオリフ
イス４の下流に位置する還流制御弁５とが近接し
て設けられる。この還流制御弁５は、排気還流通
路３側に設けられた弁ポート６と、この弁ポート
６に対向する弁体７と、弁体７が取付けられたダ
イヤフラム８と、弁体７が閉動する方向にダイヤ
フラム８を付勢するスプリング９とを備え、その
ダイヤフラム室１０に負圧通路１１が接続される
とともに、その負圧通路１１の始端部が上記絞弁
２の近傍の吸気通路１に接続される。この場合、
負圧通路１１の始端開口１１ａは、いわゆるVC
ホールと称されるものであつて、絞弁２が全閉状
態のときはその上流に位置する一方、絞弁２が開
放状態のときはその下流に位置する。また、上記
オリフイス４は、上記弁ポート６によつて構成さ
れるオリフイスよりも小さい有効径のものとして
構成され、その有効径の大きさによつて排気ガス
還流通路３内の排気ガスの最大還流量が決定され
る。

一方、１２は負圧調整装置を示し、これは、上
記負圧通路１１中に介在される。すなわち、この
負圧調整装置１２は、上記負圧通路１１に分岐状
に形成された弁ポート１３と、この弁ポート１３
に対向して配置されたダイヤフラム１４と、この
ダイヤフラム１４に取付けられた弁体１５と弁体
１５が開動する方向にダイヤフラム１４を常時付
勢するスプリング１６と、弁ポート１３の開放時
にこの弁ポート１３に連通する大気開放ポート１
７とを備え、そのダイヤフラム室１８が、排気ガ
スの背圧通路１９によつて、上記還流制御弁５に
おける弁ポート６とオリフイス４との間の吸気通
路、すなわち定圧室２０（後述する理由で常時定
圧に保たれる。）に連通される。

ここにおいて、還流制御弁５の下流の排気ガス
還流通路３ａには、遅延装置２１の一例であるチ
ヤンバ２１ａが介在され、このチヤンバ２１ａ内
では排気ガス還流通路３の有効径が増大されたも
のとなつている。

このような構成において、アイドリング時など
のように絞弁２が全閉されているときは、VCホ
ール１１ａに負圧が発生しないため、還流制御弁
５のダイヤフラム８がスプリング９の付勢によつ
てその付勢方向に変位し、弁ポート６が弁体７に
よつて閉じられる。そのため、排気ガスは吸気通
路１に還流されない。

これに対して、絞弁２が開かれ、エンジンがそ
の開度に見合う負荷状態に設定されたときには、
それに応じて排気系に排気ガスが流れ、その背圧
が背圧通路１９を通して負圧調整装置１２のダイ
ヤフラム室１８に流入し、そのため、ダイヤフラ
ム１４がスプリング１６の付勢に抗して変位し、
その結果、弁体１５が弁ポート１３に接近してそ
の開度を上記背圧の大きさに応じて狭める。一
方、VCホール１１ａには、そのときの絞弁開度
に応じた負圧が発生し、この負圧が負圧通路１１
に導入される。この場合、上記のように、負圧調
整装置１２における弁ポート１３の開度が、排気
ガスの背圧に見合うだけ狭められているので、上
記負圧が、大気開放ポート１７からリークするこ
とによつて一部減衰されて還流制御弁５のダイヤ
フラム室１０に達し、その負圧の大きさに応じて
ダイヤフラム８をスプリング９の付勢に抗して変
位させるため、弁体７が弁ポート６から離れてこ
の弁ポート６を所定の開度に開放する。したがつ
て、その開度に見合う量の排気ガスが弁ポート６
を通つて吸気通路１に還流される。このときの排
気ガスの還流量の制御は、いわゆるフイードバツ
ク制御であつて、上記定圧室２０の内圧が常時一
定となるように弁ポート６の開度が制御され排圧
すなわち吸入空気量に比例した排気ガス還流量が
得られるのである。

一方、絞弁２が急閉されてエンジンが急減速さ
れたような場合には、VCホール１１ａの負圧は
絞弁２の急閉と同時に消滅するが、負圧通路１１
内には一定時間は残留負圧が存在し、しかも、排
気ガスの背圧も直ちに低下しないので、上記一定
時間内は、負圧調整装置１２および還流制御弁５
が絞弁２の急閉前の状態から徐々に絞弁２の全閉
時の状態に移行する。しかし、この移行が完了し
ない間に、絞弁２の下流の吸気通路１の過大な吸
気負圧が、オリフイス４の下流の排気ガス還流通
路３に作用するが、この吸気負圧はチヤンバ２１
ａにより負圧の伝達が遅延されその間に還流制御
弁５が閉じられるので、背圧通路１９を通して負
圧調整装置１２のダイヤフラム室１８へ作用する
ことはない。したがつて、負圧調整装置１２のダ
イヤフラム１４が反転して作動不能となるような
事態の発生が未然に防止される。

なお、チヤンバ２１ａを設けることによつて、
絞弁２の開放に伴なう排気ガスの還流開始時点で
の応答性が多少低下するが、これは運転状態に悪
影響を及ぼすものではないので許容される。

第２図は、第１図のものとは異なる遅延装置２
１を、還流制御弁５の下流の排気ガス還流通路３
ａに設けた場合の他の実施例を示している。

すなわち、この実施例においては、オリフイス
式遅延装置２１ｂが採用されている。このオリフ
イス式遅延装置２１ｂは、上記排気ガス還流通路
３ａにオリフイス２２を設けるとともに、このオ
リフイス２２の上流および下流の各位置相互間を
連通するバイパス通路２３を設け、このバイパス
通路２３中に、上記絞弁２下流の吸気通路１にお
ける負圧によつて制御されるダイヤフラム弁２４
を介在させてなる。そして、ダイヤフラム弁２４
は、上記バイパス通路２３側に設けられた弁ポー
ト２５と、この弁ポート２５に対応する弁体２６
と、この弁体２６が取付けられたダイヤフラム２
７と、弁体２６が開動する方向にダイヤフラム２
７を常時付勢するスプリング２８と、そのダイヤ
フラム室２９と絞弁２下流の吸気通路１ａとを連
通する負圧通路３０とからなる。

これによれば、絞弁２の急閉時には、その下流
の吸気通路１ａの負圧が大きくなるので、負圧通
路３０を通してダイヤフラム室２９へ負圧が流入
してダイヤフラム２７がスプリング２８の付勢に
抗して変位され、これによつて、弁ポート２５が
弁体２６で閉じられる。したがつて、上記負圧
が、排気ガス還流通路３のオリフイス２２を通し
て逆流するが、この負圧の伝達はオリフイス２２
によつて遅延されその間に還流制御弁５が閉じる
ため、負圧調整装置１２のダイヤフラム１４を反
転させることはない。また、通常の負荷運転時に
は、上記吸気通路１ａの負圧が小さいので、その
負圧がダイヤフラム室２９に導入されても、ダイ
ヤフラム２７はスプリング２８の付勢によつてそ
の付勢方向へ変位され、弁ポート２５は全開され
ている。したがつて、排気ガスは、オリフイス２
２および弁ポート２５の双方を通して吸気通路１
へ還流されるため、十分な還流量が確保される。
なお、第２図において、第１図におけるものと同
一作用を奏する要素には同一符号を付してその説
明を省略した。

以上の説明から明らかなように、この考案で
は、還流制御弁下流の排気ガス還流通路に、絞弁
下流の吸気通路の負圧が、上記還流制御弁を制御
するための負圧調整装置に作用するのを遅延させ
る遅延装置を設けたので、絞弁開度の急速時にお
ける還流制御弁の未応答時間内に、上記負圧が負
圧調整装置に逆流してダイヤフラムが反転すると
いう不具合が未然に防止される。したがつて、負
圧調整装置を常に正常に作動せしめ、常に適正な
排気ガスの還流を行ない得る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの実施例による排気ガス還流装置の
模式的な構成図、第２図は他の実施例による排気
ガス還流装置の模式的な構成図である。 １……吸気通路、１ａ……絞弁下流の吸気通
路、２……絞弁、３……排気ガス還流通路、３ａ
……還流制御弁下流の排気ガス還流通路、５……
還流制御弁、１１……負圧通路、１２……負圧調
整装置、１７……大気開放ポート、１９……背圧
通路、２１……遅延装置、２１ａ……チヤンバ、
２１ｂ……オリフイス式遅延装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 絞弁下流の吸気通路と、排気通路とを連通する
   排気ガス還流通路に、オリフイスおよびこのオリ
   フイスの下流に位置し吸気通路の絞弁近傍に発生
   する負圧を開作動源とする還流制御弁を設けると
   ともに、上記オリフイス下流でかつ還流制御弁上
   流の通路圧力を作動源とし上記通路圧力の増加に
   伴つて還流制御弁の開作動源となる負圧の大気へ
   のリーク量を減少させて還流制御弁の開度を増大
   させる負圧調整装置を備えたエンジンの排気ガス
   還流装置において、還流制御弁下流の排気ガス還
   流通路に、絞弁下流の吸気通路の負圧が上記負圧
   調整装置に作用するのを遅延させる遅延装置を設
   けたことを特徴とするエンジンの排気ガス還流装
   置。