JPS6323378B2 - - Google Patents
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- JPS6323378B2 JPS6323378B2 JP54015020A JP1502079A JPS6323378B2 JP S6323378 B2 JPS6323378 B2 JP S6323378B2 JP 54015020 A JP54015020 A JP 54015020A JP 1502079 A JP1502079 A JP 1502079A JP S6323378 B2 JPS6323378 B2 JP S6323378B2
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- JP
- Japan
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- working chamber
- passage
- engine
- exhaust gas
- valve
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- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
- F02M26/55—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators
- F02M26/56—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators having pressure modulation valves
- F02M26/57—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators having pressure modulation valves using electronic means, e.g. electromagnetic valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ターボチヤージヤを備えたデイーゼ
ル機関の排気還流制御装置に関する。
ル機関の排気還流制御装置に関する。
この種の機関の排気中に含有されるNOx成分
を低減させる手段として、機関からタービン部に
至る排気通路とコンプレツサ部から機関に至る吸
気通路とを排気の還流通路を介して連結すること
により、排気の一部を吸気中に還流させる構成と
したものがよく知られる。
を低減させる手段として、機関からタービン部に
至る排気通路とコンプレツサ部から機関に至る吸
気通路とを排気の還流通路を介して連結すること
により、排気の一部を吸気中に還流させる構成と
したものがよく知られる。
ところが、ターボチヤージヤを備えたデイーゼ
ル機関では、第１図に示すように、機関からター
ビン部に供給される排気圧Peとコンプレツサ部
から機関に供給される吸気圧（ブースト圧）Pb
とのいずれもが機関の回転速度が上昇するにとも
なつて増大するので、機関の回転速度に関係なく
一定量の排気が還流される。従つて、この還流量
を機関の常用回転領域にてマツチングさせておく
と、アイドリング時等のように機関の回転速度が
低い運転領域では排気の還流率が過剰となり、燃
焼が不安定化して燃費が悪化する。又、これを解
消するために、排気の還流量を機関の低速度回転
領域にマツチングさせておくと、常用回転領域で
は排気の還流率が低下して所期の目的を充分に達
成できない欠点がある。また、機関の高速、高負
荷運転時や冷機時は排気還流を行うと高出力が得
られずあるいは燃焼効率の悪化による燃費の低下
が大きいため好ましくない。
ル機関では、第１図に示すように、機関からター
ビン部に供給される排気圧Peとコンプレツサ部
から機関に供給される吸気圧（ブースト圧）Pb
とのいずれもが機関の回転速度が上昇するにとも
なつて増大するので、機関の回転速度に関係なく
一定量の排気が還流される。従つて、この還流量
を機関の常用回転領域にてマツチングさせておく
と、アイドリング時等のように機関の回転速度が
低い運転領域では排気の還流率が過剰となり、燃
焼が不安定化して燃費が悪化する。又、これを解
消するために、排気の還流量を機関の低速度回転
領域にマツチングさせておくと、常用回転領域で
は排気の還流率が低下して所期の目的を充分に達
成できない欠点がある。また、機関の高速、高負
荷運転時や冷機時は排気還流を行うと高出力が得
られずあるいは燃焼効率の悪化による燃費の低下
が大きいため好ましくない。
本発明は、かかる実情に鑑み、機関の回転速
度、即ち、吸入空気量が増大するにともなつて、
前記排気圧Pe及び吸気圧Pbが上昇することに着
目し、前記排気圧Pe又は吸気圧Pbから取り出し
た信号圧が上昇するにともなつて弁開度を増大さ
せる流量制御装置を排気の還流通路に設けること
により、機関の回転速度の変動に関係なく排気の
還流率を理想値に保持できるようにする一方排気
の還流を不要とする冷機時及び高速度運転時、及
び、排気の悪化を犠牲にしても高出力が要求され
る高負荷時等のような特定の運転領域では排気の
還流を中断して燃焼効率を高めて燃費を低減でき
るようにした排気還流制御装置を提供することを
目的とする。
度、即ち、吸入空気量が増大するにともなつて、
前記排気圧Pe及び吸気圧Pbが上昇することに着
目し、前記排気圧Pe又は吸気圧Pbから取り出し
た信号圧が上昇するにともなつて弁開度を増大さ
せる流量制御装置を排気の還流通路に設けること
により、機関の回転速度の変動に関係なく排気の
還流率を理想値に保持できるようにする一方排気
の還流を不要とする冷機時及び高速度運転時、及
び、排気の悪化を犠牲にしても高出力が要求され
る高負荷時等のような特定の運転領域では排気の
還流を中断して燃焼効率を高めて燃費を低減でき
るようにした排気還流制御装置を提供することを
目的とする。
以下、図面に示された一実施例に基づいて本発
明を説明する。
明を説明する。
第２図及び第３図において、ターボチヤージヤ
１のコンプレツサ部１ａとデイーゼル機関２の吸
気ポート（図示省略）とを結ぶ吸気通路３と、機
関２の排気ポート（図示省略）と前記ターボチヤ
ージヤ１のタービン部１ｂとを結ぶ排気通路４と
を連通させる排気の還流通路５には、流量制御装
置６を設ける。流量制御装置６は、前記還流通路
５内に装着した弁体７と、この弁体７を開閉作動
させるダイアフラム装置８とで構成される。ダイ
アフラム装置８は、前記弁体７にロツド９を介し
て結合されたダイアフラム１０と、このダイアフ
ラム１０にて画成された第１の作動室１１及び第
２の作動室１２と、各作動室１１，１２に装着さ
れたリターンスプリング１３，１４とで構成され
ており、前記排気通路４と第１の作動室１１とを
オリフイス１５を備えた信号通路１６を介して接
続すると共に、第２の作動室１２と図示しない空
気圧力源としてのバキユームタンクとを常開の電
磁弁１７を介して接続することにより、常時は第
２の作動室１２の内圧を所定レベルの負圧状態に
保持させてスプリング１４の押戻し力を弱くし、
排気通路４から取り出された信号圧、即ち、排気
圧Peが上昇するにともなつて押戻し力の弱めら
れたスプリング１４に抗してダイアフラム１０を
右側に移動させ、弁体７の開度を第４図に示すよ
うに増加させるようにしてある。又、電磁弁１７
に接続された検出スイツチ１８がオンした時、即
ち、機関が冷機状態であることを検出した時、高
速度運転であることを検出した時、及び、高負荷
運転であることを検出した時などのように、排気
の還流を必要としない運転領域あるいは排気の還
流を中断することが好ましい特定の運転領域を検
出した時には電磁弁１７を閉じて第２の作動室１
２に大気を導入し、スプリング１４の押戻し力を
復元させることにより、第１の作動室１１の内圧
のいかんにかかわらずダイアフラム１０を押し戻
して弁体７を閉弁保持させ還流通路５を遮断する
ようにしている。
１のコンプレツサ部１ａとデイーゼル機関２の吸
気ポート（図示省略）とを結ぶ吸気通路３と、機
関２の排気ポート（図示省略）と前記ターボチヤ
ージヤ１のタービン部１ｂとを結ぶ排気通路４と
を連通させる排気の還流通路５には、流量制御装
置６を設ける。流量制御装置６は、前記還流通路
５内に装着した弁体７と、この弁体７を開閉作動
させるダイアフラム装置８とで構成される。ダイ
アフラム装置８は、前記弁体７にロツド９を介し
て結合されたダイアフラム１０と、このダイアフ
ラム１０にて画成された第１の作動室１１及び第
２の作動室１２と、各作動室１１，１２に装着さ
れたリターンスプリング１３，１４とで構成され
ており、前記排気通路４と第１の作動室１１とを
オリフイス１５を備えた信号通路１６を介して接
続すると共に、第２の作動室１２と図示しない空
気圧力源としてのバキユームタンクとを常開の電
磁弁１７を介して接続することにより、常時は第
２の作動室１２の内圧を所定レベルの負圧状態に
保持させてスプリング１４の押戻し力を弱くし、
排気通路４から取り出された信号圧、即ち、排気
圧Peが上昇するにともなつて押戻し力の弱めら
れたスプリング１４に抗してダイアフラム１０を
右側に移動させ、弁体７の開度を第４図に示すよ
うに増加させるようにしてある。又、電磁弁１７
に接続された検出スイツチ１８がオンした時、即
ち、機関が冷機状態であることを検出した時、高
速度運転であることを検出した時、及び、高負荷
運転であることを検出した時などのように、排気
の還流を必要としない運転領域あるいは排気の還
流を中断することが好ましい特定の運転領域を検
出した時には電磁弁１７を閉じて第２の作動室１
２に大気を導入し、スプリング１４の押戻し力を
復元させることにより、第１の作動室１１の内圧
のいかんにかかわらずダイアフラム１０を押し戻
して弁体７を閉弁保持させ還流通路５を遮断する
ようにしている。
従つて、通常の運転状態では、機関２の回転速
度即ち吸入空気量が増加するにともなつて排気通
路４から第１の作動室１１に供給される信号圧が
上昇し、この上昇度に応じてダイアフラム１０が
第２の作動室１２側に移動して第４図に示したよ
うに、機関の回転速度が上昇するにともなつて弁
体７のポート面積が増加する。従つて、ターボチ
ヤージヤ１を装着することによつて、吸気圧と排
気圧との差圧、即ち、弁体７の上下流間の差圧が
一定に保持されていようとも、機関の回転速度
（吸入空気量）が上昇するにともなつて還流通路
５を経て吸気通路３に還流される排気の流量を増
加させ得るため、排気の還流率を所定値に保持で
きる。
度即ち吸入空気量が増加するにともなつて排気通
路４から第１の作動室１１に供給される信号圧が
上昇し、この上昇度に応じてダイアフラム１０が
第２の作動室１２側に移動して第４図に示したよ
うに、機関の回転速度が上昇するにともなつて弁
体７のポート面積が増加する。従つて、ターボチ
ヤージヤ１を装着することによつて、吸気圧と排
気圧との差圧、即ち、弁体７の上下流間の差圧が
一定に保持されていようとも、機関の回転速度
（吸入空気量）が上昇するにともなつて還流通路
５を経て吸気通路３に還流される排気の流量を増
加させ得るため、排気の還流率を所定値に保持で
きる。
又、冷機状態あるいは効外地走行等のように、
排気の還流を必要としない運転領域あるいは、排
気の悪化を犠牲にしても高出力が要求される高負
荷領域などのような特定の運転領域を検出した時
は、第２の作動室１２の圧力が自動的に上昇して
ダイアフラム装置８を閉弁位置に戻し、弁体７を
閉弁保持させる。従つて、このような特定の運転
条件下では排気の還流が中断されるため、機関の
運転性が向上し、燃費が向上する。
排気の還流を必要としない運転領域あるいは、排
気の悪化を犠牲にしても高出力が要求される高負
荷領域などのような特定の運転領域を検出した時
は、第２の作動室１２の圧力が自動的に上昇して
ダイアフラム装置８を閉弁位置に戻し、弁体７を
閉弁保持させる。従つて、このような特定の運転
条件下では排気の還流が中断されるため、機関の
運転性が向上し、燃費が向上する。
上記実施例では、常時は第２の作動室１２を負
圧状態に保持させ、特定の運転状態を検出した時
に第２の作動室１２を大気圧に戻して弁体７を閉
弁保持させるようにしたものであるが、第２の作
動室１２を常時は大気圧に保持させ、特定の運転
状態を検出した時に第２の作動室１２に圧縮空気
を供給して同様にダイアフラム装置８を閉弁位置
に保持させるようにしてもよい。
圧状態に保持させ、特定の運転状態を検出した時
に第２の作動室１２を大気圧に戻して弁体７を閉
弁保持させるようにしたものであるが、第２の作
動室１２を常時は大気圧に保持させ、特定の運転
状態を検出した時に第２の作動室１２に圧縮空気
を供給して同様にダイアフラム装置８を閉弁位置
に保持させるようにしてもよい。
要するに、排気還流中断時は、流量制御装置の
弁体を第１の作動室に導かれる信号圧による開弁
力に打ち勝つて閉弁保持させる圧力を第２の作動
室に導く位置に遮断制御弁が制御されることによ
り、排気の吸気通路への還流を中止し、それ以外
のときは、排気還流中断時に対して、流量制御装
置の弁体の閉弁方向の力を弱める圧力を第２の作
動室に導く位置に遮断制御弁が切り換え制御され
ることにより第１の作動室に供給される信号圧の
上昇に応じて流量制御装置の弁体の開度が増大さ
れて排気還流量を増大制御するようにすればよ
い。
弁体を第１の作動室に導かれる信号圧による開弁
力に打ち勝つて閉弁保持させる圧力を第２の作動
室に導く位置に遮断制御弁が制御されることによ
り、排気の吸気通路への還流を中止し、それ以外
のときは、排気還流中断時に対して、流量制御装
置の弁体の閉弁方向の力を弱める圧力を第２の作
動室に導く位置に遮断制御弁が切り換え制御され
ることにより第１の作動室に供給される信号圧の
上昇に応じて流量制御装置の弁体の開度が増大さ
れて排気還流量を増大制御するようにすればよ
い。
又、実施例では、第１の作動室１１に排気通路
４から取り出した信号圧を供給しているが、吸気
通路３から取り出した吸気圧、即ち、ブースト圧
を第１の作動室１１に供給し、あるいは、両圧力
の複合圧力を第１の作動室１１に供給しても同様
であることは詳述するまでもない。
４から取り出した信号圧を供給しているが、吸気
通路３から取り出した吸気圧、即ち、ブースト圧
を第１の作動室１１に供給し、あるいは、両圧力
の複合圧力を第１の作動室１１に供給しても同様
であることは詳述するまでもない。
尚、機関の運転状態を検出する手段としては、
冷却水温度、アクセルペダルの踏込量、回転速度
等従来同様の手段で検出し得ることはもちろんで
ある。
冷却水温度、アクセルペダルの踏込量、回転速度
等従来同様の手段で検出し得ることはもちろんで
ある。
以上説明したように、本発明によれば、吸気圧
と排気圧との差圧が回転速度の変動にかかわらず
略一定化されるターボチヤージヤ付デイーゼル機
関においても排気還流率を所定値に保持できるた
め、いかなる回転速度下においても機関の安定性
及び運転性を損うことなく排気を浄化させること
ができ、しかも排気の還流を必要としない領域及
び排気の還流が不適当な領域では排気の還流が自
動的に中断されるので機関の運転性をより向上で
きると共に燃費及び出力特性を向上できる。
と排気圧との差圧が回転速度の変動にかかわらず
略一定化されるターボチヤージヤ付デイーゼル機
関においても排気還流率を所定値に保持できるた
め、いかなる回転速度下においても機関の安定性
及び運転性を損うことなく排気を浄化させること
ができ、しかも排気の還流を必要としない領域及
び排気の還流が不適当な領域では排気の還流が自
動的に中断されるので機関の運転性をより向上で
きると共に燃費及び出力特性を向上できる。
第１図はターボチヤージヤ付デイーゼル機関に
おける吸気圧と排気圧との特性図、第２図は本発
明の一実施例を示す略示機構図、第３図は同上要
部の断面図、第４図は同上弁体の開弁特性図であ
る。 １…ターボチヤージヤ、１ａ…コンプレツサ
部、１ｂ…タービン部、２…機関、３…吸気通
路、４…排気通路、５…還流通路、６…流量制御
装置、７…弁体、８…ダイアフラム装置、１０…
ダイアフラム、１１…第１の作動室、１２…第２
の作動室、１６…信号通路。
おける吸気圧と排気圧との特性図、第２図は本発
明の一実施例を示す略示機構図、第３図は同上要
部の断面図、第４図は同上弁体の開弁特性図であ
る。 １…ターボチヤージヤ、１ａ…コンプレツサ
部、１ｂ…タービン部、２…機関、３…吸気通
路、４…排気通路、５…還流通路、６…流量制御
装置、７…弁体、８…ダイアフラム装置、１０…
ダイアフラム、１１…第１の作動室、１２…第２
の作動室、１６…信号通路。
Claims (1)
- １ 機関からタービン部に至る排気通路とコンプ
レツサ部から機関に至る吸気通路とを結ぶ排気の
還流通路に、流量制御装置を設け、前記流量制御
装置は前記還流通路に設けた弁体に結合したダイ
ヤフラムを介して第１の作動室と第２の作動室と
を画成し、前記第１の作動室に排気通路又は吸気
通路のいずれか一方から取り出した信号圧を供給
すると共に、前記第２の作動室と空気圧力源とを
遮断制御弁を介して接続してなり、機関の高速度
運転時、高負荷運転時及び機関温度が所定値に達
しない冷機時であるときには、前記流量制御装置
の弁体を前記第１の作動室に導かれる信号圧によ
る開弁力に打ち勝つて閉弁保持させる圧力を前記
第２の作動室に導く位置に前記遮断制御弁が制御
されることにより排気の吸気通路への還流を中断
し、それ以外のときは、前記運転時に対して前記
弁体の閉弁方向の力を弱める圧力を第２の作動室
に導く位置に前記遮断制御弁が切り換え制御され
ることにより前記第１の作動室に供給される信号
圧の上昇に応じて前記弁体の開度が増大されて排
気還流量を増大制御する構成としたことを特徴と
するターボチヤージヤ付デイーゼル機関の排気還
流制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1502079A JPS55109755A (en) | 1979-02-14 | 1979-02-14 | Exhaust gas reflux controller for diesel engine with turbo-charger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1502079A JPS55109755A (en) | 1979-02-14 | 1979-02-14 | Exhaust gas reflux controller for diesel engine with turbo-charger |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55109755A JPS55109755A (en) | 1980-08-23 |
| JPS6323378B2 true JPS6323378B2 (ja) | 1988-05-16 |
Family
ID=11877161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1502079A Granted JPS55109755A (en) | 1979-02-14 | 1979-02-14 | Exhaust gas reflux controller for diesel engine with turbo-charger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55109755A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT400473B (de) * | 1989-08-03 | 1996-01-25 | Avl Verbrennungskraft Messtech | Brennkraftmaschine mit abgasturbolader |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52100014A (en) * | 1976-02-18 | 1977-08-22 | Hitachi Ltd | Engine exhaust gas recirculating device with supercharger |
| JPS54111A (en) * | 1977-06-03 | 1979-01-05 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | Exhaust gas ruturning control device in internal combustion engine with exhaust gas turbo supercharger |
-
1979
- 1979-02-14 JP JP1502079A patent/JPS55109755A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52100014A (en) * | 1976-02-18 | 1977-08-22 | Hitachi Ltd | Engine exhaust gas recirculating device with supercharger |
| JPS54111A (en) * | 1977-06-03 | 1979-01-05 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | Exhaust gas ruturning control device in internal combustion engine with exhaust gas turbo supercharger |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55109755A (en) | 1980-08-23 |
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