JPS6316163A

JPS6316163A - エンジンの排気還流装置

Info

Publication number: JPS6316163A
Application number: JP61157978A
Authority: JP
Inventors: Masanao Okano; 岡野　正尚
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1986-07-07
Filing date: 1986-07-07
Publication date: 1988-01-23
Also published as: JPH0339190B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は吸気温度に関する信号に基づいて、吸気温度
が低い時に排気還流を停止するエンジンの排気還流装置
に関する。

（従来の技術）一般に、特開昭５８−１５２１５７号公報に示されるよ
うに、不活性成分としての排気の一部を、再び吸気系に
戻して混合気に加える排気還流装置が、排出ガスの浄化
の目的でエンジンに取り付けらねている。この排気還流
装置によれば、空燃比が同じでも、混合気中の不活性成
分を多くすることにより、燃焼温度が下ってＮＯＸの発
生が少なくなることになる。

このような排気還流装置においては、エンジン温度が高
く、且つ、吸気温度が高い範囲でのみ、排気還流を実行
している。例えば、エンジン温度としてのインテークマ
ニホールド温度が６０°Ｃ以上で、且つ、吸気温度とし
てのラジェータ水温が１７°Ｃ以上の範囲でのみ、排気
還流が行なわれるように制御されている。

即ち、エンジン温度が低く６０°Ｃ以下の時には、空燃
比は濃く設定されているし、エンジンの燃焼安定性も悪
いため、排気還流を停止するようにしている。また、吸
気温度が低く１７°Ｃ以下の時には、燃料のｎ化等が悪
く、排気還流を行なうことが好ましくない。

（発明が解決しようとする問題点）このような従来の排気還流装置においては、例えば寒冷
地などのように、吸気温度が全走行中に渡って、１７°
Ｃ以上に上がらない場合には、この排気還流は全く実行
されない事になり、排気ガスの浄化の点で開運となる。

この発明は上記した問題点に鑑みてなされたもので、こ
の発明の目的は、たとえ寒冷条件下にあったとしても、
排気還流を適切に行なうことのできるエンジンの排気還
流装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）この発明は上述した問題点を解決し、目的を連成するた
め、吸気温度に関する信号に基づいて、吸気温度が低い
時に排気還流を停止するエンジンの排気還流装置におい
て、エンジン温度が所定の設定値以上の場合には、吸気
温度とは無関係に排気還流を実行する事を特徴としてい
る。

（実施例）以下に、この発明に係るエンジンの排気還流装置の一実
施例を、添付図面を参照して詳細に説明する。

第１図に示すように、エンジンのキャブレタ１０の入口
部１０ａにはエアークリーナ１２が取り付けられ、出口
部１０ｂにはインテークマニホールド１４が連結されて
いる。また、このインテークマニホールド１４の端部は
吸気バルブ１６を介してシリンダ１８に接続されている
。このシリンダ１８は排気バルブ２０を介して排気マニ
ホールド２２に接続されている。

この排気マニホールド２２とインテークマニホールド１
４との間には、排気マニホールド２２にシリンダ１８か
ら排出された排気ガスの一部をインテークマニホールド
１４に還流（以下単にＥＧＲと呼ぶ）させるための排気
還流装置２４が設けられている。

この排気還流装置２４は、一端が排気マニホールド２２
に接続された排気還流管２６と、一端がインテークマニ
ホールド１４に接続された排気導入管２８と、排気還流
管２６と排気導入管２８との間に設けられ、吸気負圧及
び後述するエンジン制御ユニット（以下単にＥＣＵと呼
ぶ）３０の制御条件に応じて排気ガスのＥＧＲの量及び
ＥＧＲの断続を制御するＥＧＲ弁３弁上２、主として備
えている。

このＥＧＲ弁３弁上２、キャブレタ１０のスロットル弁
１０ｃの全閉位置直上流側のに開口された負圧取出し口
の負圧に応じて、Ｅ　Ｇ　Ｒｉを規定するために、吸気
負圧通路３４が接続されている。この吸気負圧通路３４
の途中には、ＥＧＲ弁３弁上２吸気負圧の導入を断続制
御する三方ソレノイド３６が介設されている。尚、三方
ソレノイド３６とキャブレタ１０との間の吸気負圧通路
３４には、背圧トランスデユーサ（以下単にＢＰＴと呼
ぶ）３８が介設されている。このＢＰＴ３８は吸入空気
量に見合った量のＥＧＲを行なうために設けられている
。

ここで、前述したＥＧＲ弁３２は、第２図に示すように
構成されている。即ち、このＥＧＲ弁３２は、弁箱３２
ａと、弁箱３２ａの内部空間を負圧室３２ｂとＥＧＲ通
路３２ｃとに隔するダイヤフラム３２ｄと、このダイヤ
フラム３２ｄに取り付けられ、負圧室３２ｂの負圧に応
じて８動するダイヤフラム３２ｄにより弁座３２ｅに当
接してＥＧＲ通路３２ｃを開閉する弁体３２ｆとを備え
ている。

尚、ダイヤフラム３２ｄは、負圧室３２ｂに負圧が作用
していない場合に、弁体３２ｆを弁座３２ｅに当接させ
てＥＧＲ通路３２ｃを閉塞するように、スプリング３２
ｇにより付勢されている。　このようなＥＧＲ弁３２に
おいて、三方ソレノイド３６からの吸気負圧通路３４は
、負圧室３２ｂに連通され、排気還流管２６とＢＰＴ３
８からの通路とは、共にＥＧＲ通路３２ｃの弁座３２ｅ
より上流側の部分に連通され、また排気導入管２８はＥ
ＧＲ通路３２ｃの弁座３２ｅより下流側の部分に連通さ
れている。

即ち、このＥＧＲ弁３２においては、負圧室３２ｂに負
圧が導入されていない場合、換言すれば、大気と連通状
態にある場合には、スプリング３２ｇの付勢力により弁
体３２ｆは弁座３２ｅに当接し、従って、ＥＧＲ通路３
２ｃは閉塞されている。このようにして、ＥＧＲは停止
されることになる。一方、負圧室３２ｂに負圧が導入さ
れている場合には、スプリング３２ｇの付勢力に抗して
ダイヤフラム３２ｄは負圧室３２ｂ内に引き付けられ、
弁体３２ｆは弁座３２ｅから超され、従ってＥＧＲ通路
３２ｃは開放される。このようにして、ＥＧＲは実行さ
れることになる。

ここで、ＥＧＲ弁３２への吸気負圧の導入を断続制御す
る三方ソレノイド３６は、三方弁４０とロータリーソレ
ノイド４２とから構成されている。この三方弁４０は第
３Ａ図及び第３Ｂ図に示すように中空円筒状のハウジン
グ４０ａと、このハウジング４０ａ内に回転自在に配設
された中空円柱状の切換弁体４０ｂとを備えている。こ
のハウジング４０ａの外周には、ＢＰ７３Ｂへ接続され
る第１の口部４０ｃと、ＥＧＲ弁３２へ接続される第２
の口部４０ｄと、大気に開放される第３の口部４０ｅと
が形成され、第１及び第２の口部４０ｃ、４０ｄと第２
及び第３の口部４０ｄ。

４０ｅとは、それぞれ９０”ずつ離間している。

また、切換弁体４０ｂには、９０゛離間した状態で両開
口端が外周面に開口された透孔４０ｆが形成されている
。一方、前述したロータリーソレノイド４２はこの切換
弁体４０ｂに接続され、切換弁体４０ｂの回転位置を変
更するように回転駆動している。即ち、ロータリーソレ
ノイド４２が消磁されている際には、第３Ａ図に示すよ
うに、第２及び第３の口部４０ｄ、４０ｅを互いに連通
ずる回転位置に切換弁体４０ｂは規制され、ロータリー
ソレノイド４２が励磁されている際には、第３Ｂ図に示
すように、第１及び第２の口部４０ｃ、４０ｄを互いに
連通する回転位置に切換弁体４０ｂは規制されている。

このようにして、ロータリーソレノイド４２が消磁され
ている場合には、ＥＧＲ弁３２の負圧室３２ｂは大気に
連通ずる事になるので、ＥＧＲは停止される。一方、ロ
ータリーソレノイド４２が励磁されている場合には、Ｅ
ＧＲ弁３２の負圧室３２ｂはＢＰＴ３８を介してスロッ
トル弁１０ｃの直上流のキャブレタ１０の通路に連通ず
ることになるので、ＥＧＲが実行されることになる。

このロータリーソレノイド４２には、ＥＣＵ３Ｏが接続
され、これによりロータリーソレノイド４２の消磁／励
磁が切換え制御されるようになされている。このＥＣＵ
３Ｏには、ラジェータ４４の冷却水の温度を検出する第
１の検出器４６及びインテークマニホールド１４の温度
を検出する第２の検出器４８が共に接続されている。

このＥＣＵ３Ｏは、ラジェータ４４の冷却水の温度を、
吸気温度と規定し、且つ、インテークマニホールド１４
の温度をエンジンの温度と規定した上で、第１及び第２
の検出器４６．４８からの温度検知信号Ｘ　ｒａｄ　、
　Ｘ　ｗｅｇｒｈに基づいて、ロータリーソレノイド４
２の消磁／励磁を切換え制御している。

即ち、このＥＣＵ３Ｏは、第４図に示すように、ＡＮＤ
ゲート回路５０、ＯＲゲート回路５２並びにトランジス
タ５４を備えている。ＡＮＤゲート回路５０の一方の入
力端子には、第１の検出器４６からのラジェータ４４の
冷却水の温度検知信号Ｘ　ｒａｄが１７°Ｃ以上である
場合に、Ｈレベル信号が人力され、１７°Ｃより低い場
合にはＬレベル信号が入力される。またＡ　Ｎ　Ｄデー
８回路５０の他方の入力端子には、第２の検出器４８か
らのインテークマニホールド１４の温度検知信号Ｘ　ｗ
ｅｇｒｈが６０°Ｃ以上である場合に、Ｈレベル信号が
入力され、６０°Ｃ以上より低い場合にはＬレベル信号
が入力される。

一方、ＯＲゲート回路５２の一方の入力端子には、第２
の検出器４８からの温度検知信号Ｘ　ｗｅｇｒｈが８０
°Ｃ以上である場合に、Ｈレベル信号が入力され、ａｏ
”ｃより低い場合にはＬレベル信号が人力される。また
、ＯＲゲート回路５２の他方の入力端子には、ＡＮＤゲ
ート回路５０の出力端子が接続されている。このＯＲゲ
ート回路５４の入力端子はトランジスタ５４のベースに
接続されている。また、このトランジスタ５４のエミッ
タは接地され、コレクタがロータリーソレノイド４２の
コイルに接続されている。

ＥＣＵ３Ｏは、ＥＧＲの実行／停止をすべく、ロータリ
ーソレノイド４２の駆動制御のため、上述のような構成
を有しており、第５図に示すような制御内容を実行する
。即ち、ステップＳ１で示すように、まず、第２の検出
器４８からのインテークマニホールド１４の温度検知信
号Ｘ　ｗｅｇｒｈが８０°Ｃ以上であるか否かを判定し
、８０°Ｃ以上である場合には、ステップＳ２において
、ロータリーソレノイド４２を励磁する。即ち、エンジ
ン温度が８０°Ｃ以上の高温である場合には、吸気温度
の高低に拘らず、ＥＧＲが実行されることになる。

ステップＳ１において、温度検知信号Ｘ　ｗｅｇｒｈｏ
が８０″Ｃより低いと判定された場合には、ステップＳ
３において、第２の検出器４８からの温度検知信号Ｘ　
ｗｅｇｒｈが６０°Ｃ以上であるか否かを判定し、６０
°Ｃより低いと判定された場合には、ステップＳ４にお
いてロータリーソレノイド４２を消磁する。即ち、エン
ジン温度が６０″　Ｃより低い低温である場合には吸気
温度の高低に拘らず、ＥＧＲは停止されることになる。

一方、ステップＳ３においてＸ　ｗｅｇｒｈが６０°Ｃ
以上であると判定された場合には、引き続ぎステップＳ
５において、第１の検出器４６からのラジェータ４４の
冷却水の温度検知信号Ｘ　ｒａｄが１７°Ｃ以上である
か否かを判定し、１７′″Ｃ以上である場合には、ステ
ップＳ２において、ロータリーソレノイド４２を励磁し
、１７°　Ｃより低い場合にはステップＳ４においてロ
ータリーソレノイド４２を消磁する。即ち、エンジン温
度が６０″Ｃ＜　Ｘｔｖｅｇｒｈ　＜　８０°Ｃの範囲
にある場合には、吸入空気温度が１７°Ｃ以上の場合に
、ＥＧＲは実行され、１７°Ｃより低い場合にＥＧＲは
停止されるようになされている。

この結果、第６図に示すような関係でＥＧＲの実行領域
は規定されるようになる。即ち、この一実施例によれば
、インテークマニホールド１４の温度が８０°Ｃ以上の
高温にある状態では、たとえ吸入空気の温度が低いとし
てもインテークマニホールド１４を通過していくうちに
、このインテークマニホールド１４自身の熱により加熱
され、燃料ｎ化の不良ような燃焼にとっての悪条件は発
生しないことになる。このようにして、インテークマニ
ホールド１４の温度が８０°Ｃ以上の高温にある状態で
は、たとえ吸入空気の温度が低くとも、ＥＧＲを実行し
て不都合が生じる虞れはなく、ＥＧＲを実行することに
より排出ガスの清浄化という効果を奏することができる
ようになる。

この発明は上述した一実施例の構成及び数値に限定され
ることなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変
形可能である０例えば、この排気還流装置２４は、キャ
プレタ１０を備えたエンジンに適用するように説明した
が、この構成に限定されることなく、燃料噴射式のエン
ジンにも適用できることは言うまでもない。

また、ＥＧＲの実行／停止を制御する手段を三方ソレノ
イド３６から４ｍ成するように説明したが、この構成に
限定されることなく、排気還流管２６や排気導入管２８
に介設され、これら管をそれぞれ閉塞するシャット弁で
あっても良い。

（発明の効果）以上詳述したように、この発明に係るエンジンの排気還
流装置は、吸気温度に関する信号に基づいて、吸気温度
が低い時に排気還流を停止するエンジンの排気還流装置
において、エンジン温度が所定の設定値以上の場合には
、吸気温度とは無関係に排気還流を実行する事を特徴と
している。従つて、この発明によれば、たとえ寒冷条件
にあったとしても、排気還流を適切に行なうことのでき
るエンジンの排気還流装置が提供されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るエンジンの排気還流装置の一実
施例を概略的に示す正面図、第２図はＥＧＲ弁の構成を示す断面図、第３Ａ図及び第
３Ｂ図は三方弁をそれぞれ異なった動作状態で示す断面
図、第４図はロータリーソレノイドの駆動制御を実行する回
路図、第５図はＥＣＵにおけるＥＧＲの実行／停止のための制
御内容を示すフローチャート、そして第６図は第５図に
示す制御内容を実行した結果、ＥＧＲ実行領域を示す線
図である。図中、１０・・・キャブレタ、１０ａ・・・人口部、１
０ｂ・・・出口部、１０Ｃ・・・スロットル弁、１２・
・・エアクリーナ、１４・・・インテークマニホールド
、１６・・・吸気弁、１８・・・シリンダ、２０・・・
排気弁、２２・・・排気マニホールド、２４・・・排気
還流装置、２６・・・排気還流管、２８・・・排気導入
管、３０・・・ＥＣｕｔ、３２−ＥＧＲ弁、３２　ａ　
・・・弁箱、３２ｂ・・・負圧室、３２ｃ・・・ＥＧＲ
通路、３２ｄ・・・ダイヤフラム、３２ｅ・・・弁座、
３２ｆ・・・弁体、３２ｇ・・・スプリング、３４・・
・吸気負圧通路、３６・・・三方ソレノイド、３８・・
・ＢＰＴ、４０・・・三方弁、４０ａ・・・ハウジング
、４０ｂ・・・切換弁体、４０ｃ・・・第１の口部、４
０ｄ・・・第２の口部、４０ｅ・・・第３の口部、４０
ｆ・・・透孔、４２・・・ロータリーソレノイド、４４
・・・ラジェータ、４６・・・第１の検出器、４８・・
・第２の検出器、５０・・・ＡＮＤゲート回路、５２・
・・ＯＲゲート回路、５４・・・トランジスタである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）吸気温度に関する信号に基づいて、吸気温度が低
い時に排気還流を停止するエンジンの排気還流装置にお
いて、エンジン温度が所定の設定値以上の場合には、吸気温度
とは無関係に排気還流を実行する事を特徴とするエンジ
ンの排気還流装置。
（２）前記吸気温度はラジエータの水温により規定され
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のエン
ジンの排気還流装置。
（３）前記エンジン温度はエンジン冷却水温により規定
されることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
エンジンの排気還流装置。