JPS6329173Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は、過給機付エンジンから排出される排
気ガス中のNOxを低減させるのに用いられる過
給機付エンジンの排気ガス環流制御装置に関する
ものである。

(ロ) 従来技術 従来、エンジンの排気ガス環流制御装置とし
て、排気系路と吸気系路とを連通させる排気ガス
環流通路と、この排気ガス環流通路を開閉する環
流制御弁と、ダイヤフラムの一面側に形成した負
圧導入室を気化器のスロツトル弁介装位置に開口
させたEGRポートに連通させるとともに他面側
に形成した第２の室を大気に解放しこれら両室間
の圧力差によつて前記環流制御弁を作動させるダ
イヤフラム機構と、前記ダイヤフラム機構の負圧
導入室内の圧力を排気の圧力に応じて調整する排
圧制御式のモジユレータとを具備してなるものが
知られている。

ところが、このようなものは、過給機付エンジ
ンに使用した場合、エンジンの中、高速回転領域
では気化器内の圧力が高くなるので、前記負圧導
入室の圧力が高くなつてしまう。そのため該室と
第２の室との圧力差によつて環流制御弁を作動さ
せることができなくなり、排気ガスの環流が十分
に行なえないという不都合がある。つまり、
EGR領域が不当に狭められてしまうという問題
がある。

ところで、過給機付エンジンの排気ガス環流制
御装置に関する先行技術として実開昭55−25686
号に示されるように、排気ガス環流通路に介設し
た環流制御弁を、気化器のベンチユリーの上下流
間の圧力差につて作動するダイヤフラム機構を用
いて開閉させるようにし、過機の影響によつて
EGR領域が狭められるのを防止できるようにし
たものがある。しかし、このものは負圧コントロ
ール式のものであるため、過給機が機能していな
いエンジンの低速回転領域における精度の高い環
流制御ができないという不都合がある。

(ハ) 目的 本考案はこのような事情に着目されてなされた
もので、エンジンの中、高速回転領域でも環流機
能が低下することがなく、過給機が機能していな
い低速回転領域では従来通り精度の高い環流制御
ができ、しかも、高速回転領域における排気ガス
の環流領域を正確に設定することができる過給機
付エンジンの排気ガス環流制御装置を提供するこ
とを目的とする。

(ニ) 構成 本考案は、前記目的を実現するために、排気系
路と吸気系路とを連通させる排気ガス環流通路
と、この排気ガス環流通路を開閉する環流制御弁
と、ダイヤフラムの一面側に形成した第１の室を
気化器のスロツトル弁介装位置に開口させた第１
ポートに連通させるとともに他面側に形成した第
２の室を気化器のベンチユリ部より上流で過給機
より下流の位置に開口させた第２ポートに連通さ
せこれら両室間の圧力差によつて前記環流制御弁
を作動させるダイヤフラム機構と、前記ダイヤフ
ラム機構の第２の室へ加わる圧力が所定値以上に
なると前記第２ポートと前記第２の室との連通を
遮断するチエツク弁と、前記ダイヤフラム機構の
第１の室内の圧力を排気の圧力に応じて調整する
モジユレータとを具備してなる。そして前記環流
制御弁を、直列に配した第１の弁座と第２の弁座
との間に弁体を配設してなるものにし、前記ダイ
ヤフラムが第１の室側に偏位した場合には、前記
弁体が第２の弁座を閉塞し、第２の室側に偏位し
た場合には前記弁体が第１の弁座を閉塞し得るよ
うに構成し、前記第２の弁座に、常時開口するオ
リフイスを設けたことを特徴とする。

(ホ) 実施例 以下、本考案の実施例を図面を参照して説明す
る。

実施例１ （第１図〜第３図） エンジン本体１の排気ボートに接続した排気系
路２中に過給機４のタービン４ａを介設するとと
もに、エンジン本体１の排気ポートに接続した吸
気系路３中に前記過給機４のコンプレツサ部４ｂ
を介設している。また、排気系路２のエグゾース
トマニホルド５と吸気系路３のインテークマニホ
ルド６とを排気ガス環流通路７によつて連通させ
ている。そして、この排気ガス環流通路７に、該
通路７を開閉するための環流制御弁８を介設して
いる。この環流制御弁８は、弁軸９に支持され上
下にスライド可能な弁体１１と、この弁体１１の
先端部１１ａが当接する第１の弁座１２と、該弁
座１１の基端部１１ｂが当接する第２の弁座１３
と、第２の弁座１３を貫通させて設けた常時開口
するオリフイス１４とを有してなる。そして、こ
の環流制御弁８の弁体１１を、ダイヤフラム機構
１５のダイヤフラム１６に、前記弁軸９を介して
連設している。このダイヤフラム機構１５は、前
記ダイヤフラム１６と、このダイヤフラム１６の
一面側に形成した第１の室１７と、他面側に形成
した第２の室１８とを有してなる。ここで、第１
の室１７は、気化器１９のスロツトル弁２１介装
位置に開口させた第１ポート２０に連通し、第２
の室１８は、気化器１９のベンチユリ部２２より
上流で過給機４より下流にあるサージタンク２３
に開口させた第２ポート３０に連通管２４を介し
て連通しており、さらに、この連通管２４中に、
サージタンク２３から第２の室１８に加わる圧力
が所定値を越えると該連通管２４を閉鎖するチエ
ツク弁２５を介設している。しかして、このダイ
ヤフラム機構１５のダイヤフラム１６が第２の室
１８側へ偏位した場合には、環流制御弁８の第１
の弁座１２と第２の弁座１３との間に配された弁
体１１が降下し、その先端部１１ａで前記第１の
弁座１２を閉塞するようになつている。一方、前
記ダイヤフラム１６が、第１の室１７側へ偏位し
た場合には、前記弁体１１が上昇し、その基端部
１１ａで前記第２の弁座１３を閉塞するようにな
つている。なお、弁体１１が第２の弁座１３を閉
塞した場合でも、この第２の弁座１３に貫設した
オリフイス１４は常時開口しているため、排気の
環流は、このオリフイスを通して行なわれる。こ
のようにオリフイス１４を通して排気環流が行な
われるのは、後述するように、いわゆる過給運転
状態であるため、前記オリフイス１４の開口径
は、過給運転状態で最適な排気環流量が得られる
値に設定してある。また、２６はモジユレータで
あり、ダイヤフラム２７と、このダイヤフラム２
７の一面側に形成した大気圧導入室２８と、他面
側に形成した排圧導入室２９と、弁体３１とを有
してなる。ここで、大気圧導入室２８は、大気と
連通しており、該大気圧導入室２８に前記第１ポ
ート２０および前記第１の室１７と連通する導入
管３２の先端が前記弁体３１に対向させて挿入し
てある。また、排圧導入室２９は、前記排気ガス
環流通路７の前記環流制御弁８より排気系路２側
の部位と連通している。さらに、弁体３１は、ダ
イヤフラム２７に固着してなり該ダイヤフラム２
７の駆動に応じて導入管３２を開閉するものであ
る。なお、３３，３４，３５はオリフイスであ
る。

次にこの装置の作動を説明する。

エンジン本体１が低速運転時における低速回転
領域にあるときは、過給機４はほとんど機能して
いない。このときモジユレータ２６の大気圧導入
室２８内のばね２８ａの押圧力と排圧導入室２９
内の排気の圧力とのかねあいより前記ダイヤフラ
ム２７が微妙に駆動され、弁体３１が導入管３２
を開閉する。導入管３２が閉鎖されると、ダイヤ
フラム機構１５の第１の室１７はスロツトル弁２
１介装位置とだけ連通するので、該スロツトル弁
２１介装位置の圧力と第１の室１７の圧力とが等
しくなる。一方、第２の室１８の圧力はサージタ
ンク２３の圧力と等しく、スロツトル弁２１介装
位置の圧力より高い。そのため、両室１７と１８
の圧力差によつてダイヤフラム１６が駆動し弁体
１１を上方へスライドさせて排気ガス環流通路７
を開口させる。また、導入管３２が開口している
ときは、前記導入管３２に大気が導入される。そ
のため該導入管３２に連通している第１の室１７
と第２の室１８との圧力差によつて弁体１１をス
ライドさせることはなく、排気ガス環流通路７は
閉鎖されたままである。このように、エンジン本
体１の低速回転領域では、モジユレータ２６の作
用によつて、前述した排気ガス環流通路７を適宜
開閉することができ、精度の高い排気ガス環流制
御を行なうことができる。すなわち、非過給状態
においては、第３図において〇印で示すように、
モジユレータ制御が行なわれる。

エンジン本体１の中、高速回転領域では、過給
機４が機能して吸気系路３が高い圧力になる。そ
のため、スロツトル弁２１介装位置と連通してい
る第１の室１７の圧力も高くなるが、かかるスロ
ツトル弁２１介装位置の圧力よりもサージタンク
２３位置の圧力の方が高く、かかるサージタンク
２３位置の圧力が第２の室１８に導入されるの
で、該両室１７と１８との圧力差によつてダイヤ
フラム１６が駆動し弁体１１を上方へスライドさ
せる。このとき、該弁体１１の先端部１１ａは第
１の弁座１２から離間するが、他方で該弁体１１
のの基端部１１ｂは第２の弁座１３に当接するの
で、環流する排気ガスはオリフイス１４からしか
吸気系路３のインテークマニホルド６へ環流しな
い。したがつて、このオリフイス１４の径を適切
な値に設定しておくことによつて排気ガスの環流
量を適切なものとすることができる。すなわち、
通常の過給状態においては、第３図に〇印で示す
ように、オリフイス制御により、排気ガスの環流
量が適正化される。

エンジン本体１の回転がさらに高速になると、
過給機４により圧縮される給気の圧力がいつそう
高くなる。しかし、サージタンク２３から第２の
室１８へ加わる圧力が所定値以上になるとチエツ
ク弁２５が連通管２４を閉鎖するので、第２の室
１８内の圧力は所定値より高くはならない。一
方、第１の室１７内の圧力はスロツトル弁２１介
装位置の圧力の上昇に伴つて上昇していくので、
該第１の室１７内の圧力が前記所定値以上になる
と第２の室１８内の圧力以上になる。このとき、
ダイヤフラム１６は押下げられ、弁体１１は再び
第１の弁座１２に当接し、排気ガス環流通路７を
閉鎖する。したがつて、エンジン本体１の回転が
所定の値以上の高速回転になると排気ガスは吸気
系路３へ環流しない。よつて、高速回転領域にお
ける排気ガスの環流領域を、チエツク弁２５が連
通管２４を閉鎖する圧力を正確に設定することに
よつて、適切に規定することができる。

このように、本実施例によれば、エンジン本体
１の低速回転領域（非過給状態）では、従来のも
のと同様、モジユレータ２６の作用によつて精度
の高い環流制御ができ、中、高速回転領域（過給
状態）では、弁体１１を第２の弁座１３に当接さ
せ、排気ガスをオリフイス１４を通して環流させ
ることができる。さらに、エンジン本体１の回転
が所定の値以上の高速回転になると、サージタン
ク２３から第２の室１８に加わる圧力が所定値以
上になり、かかる圧力を受けてチエツク弁２５が
該サージタンク２３と第２の室１８との連通を遮
断するので、環流制御弁８が環流通路７を閉鎖し
排気ガスの環流を阻止することができる。したが
つて、エンジン本体１の高速回転領域における排
気ガスの環流領域を正確に設定することができ
る。すなわち、第３図に〇印で示すように、過給
状態から所定の過々給状態に移行した場合には、
弁体１１を第１の弁座１２に当接させて排気の環
流を停止（EGRカツト）させることになる。そ
して、その移行の時期は、前記チエツク弁２５の
存在により、明確に設定することができる。

実施例２ （第４図） 前記実施例１に示した装置において、モジユレ
ータ２６の大気圧導入室２８を大気に解放せず、
サージタンク２３と通路３６を介して連通させて
いる。

このようなものであれば、前記実施例１の装置
の奏する効果に加えて、気化器１９から燃料が大
気圧導入室２８を介して大気中へ漏出するという
不都合をなくすことができる。なお、サージタン
ク２３から大気圧導入室２８に加わる圧力よりも
排気系路２から排圧導入室２９に加わる圧力の方
が高いので、モジユレータ２６の機能に支障は生
じない。

なお、第２ポートの開口位置はサージタンクに
限られず、気化器のベンチユリ部より上流で過給
機より下流の位置であればよい。

その他、本考案の趣旨を逸脱しない範囲で種々
変形が可能である。

(ヘ) 効果 以上、説明したように、本考案は、過給が行な
われるエンジンの中、高速回転領域でも環流機能
が低下することがなく、低速回転領域では従来通
りの精度の高い環流制御ができ、しかも、高速回
転領域における排気ガスの環流領域を正確に設定
することができる過給機付エンジンの排気ガス環
流制御装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本考案の一実施例を示し、第
１図は概略説明図、第２図は要部を示す拡大概略
説明図、第３図は制御の態様を示す説明図であ
る。第４図は本考案の他の実施例を示す第２図相
当の図である。 ２……排気系路、３……吸気系路、７……排気
ガス環流通路、８……環流制御弁、１１……弁
体、１２……第１の弁座、１３……第２の弁座、
１４……オリフイス、１５……ダイヤフラム機
構、１６……ダイヤフラム、１７……第１の室、
１８……第２の室、１９……気化器、２０……第
１ポート、２１……スロツトル弁、２２……ベン
チユリ部、２３……サージタンク、２５……チエ
ツク弁、２６……モジユレータ、３０……第２ポ
ート。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排気系路と吸気系路とを連通させる排気ガス環
   流通路と、この排気ガス環流通路を開閉する環流
   制御弁と、ダイヤフラムの一面側に形成した第１
   の室を気化器のスロツトル弁介装位置に開口させ
   た第１ポートに連通させるとともに他面側に形成
   した第２の室を気化器のベンチユリ部より上流で
   過給機より下流の位置に開口させた第２ポートに
   連通させこれら両室間の圧力差によつて前記環流
   制御弁を作動させるダイヤフラム機構と、前記ダ
   イヤフラム機構の第２の室へ加わる圧力が所定値
   以上になると前記第２ポートと前記第２の室との
   連通を遮断するチエツク弁と、前記ダイヤフラム
   機構の第１の室内の圧力を排気の圧力に応じて調
   整するモジユレータとを具備してなり、前記環流
   制御弁を、直列に配した第１の弁座と第２の弁座
   との間に弁体を配設してなるものにし、前記ダイ
   ヤフラムが第１の室側に偏位した場合には前記弁
   体が第２の弁座を閉塞し、第２の室側に偏位した
   場合には前記弁体が第１の弁座を閉塞し得るよう
   に構成し、前記第２の弁座に、常時開口するオリ
   フイスを設けたことを特徴とする過給機付エンジ
   ンの排気ガス環流装置。