JPS6329867Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は、主として自動車に適用される排気ガ
ス還流システムにおけるダイヤフラムの反転防止
装置に関するものである。

(ロ) 従来技術 近時の自動車用エンジンにおいては、燃焼温度
を下げてNO_xの発生量を低減させるために排気
ガスの一部を吸気系に導入して再循環させるよう
にした排気ガス還流システムを装備しているのが
一般的である。

ところで、この種の排気ガス還流システムは周
知のように、排気ガスの還流量を制御するための
還流制御バルブのダイヤフラム室を負圧導入路を
介して気化器のEGRポートに連通させるととも
に、この負圧導入路の途中に前記ダイヤフラム室
に供給する負圧を制御するバキユームモジユレタ
を介設しておき、この負圧導入路を介して前記ダ
イヤフラム室内に導入される吸気管負圧によつて
前記還流制御バルブの弁体駆動用のダイヤフラム
を作動させるようにしている。したがつて、かか
る還流制御バルブのダイヤフラムは、負圧により
作動させることを前提にして設計されている。と
ころが、このようなエンジンの気化器上流に過給
機を装着すると、高負荷運転時に過給圧が前記負
圧導入路を通して前記ダイヤフラム室に導かれる
ことになり、その圧力によつて前記ダイヤフラム
が反転してしまう。そして、このような反転現象
が繰り返されるとダイヤフラムに疲労による亀裂
破損が生じ易くなり、該ダイヤフラムの耐久性が
著しく損なわれるという不都合がある。

かかる不都合に対処するための装置に関する先
行技術として特開昭58−68506号公報に示される
ように、前記負圧導入路の途中に、前記ダイヤフ
ラム室方向への空気の逆流を防止する逆止弁とオ
リフイスとを並列に配してなる逆流制御手段を介
設したものがある。ところが、このような構成の
ものは、吸気系内が一時的に正圧になつただけの
ときには、その正圧が前記ダイヤフラム室内に伝
わるのを防止することはできるが、過給運転が継
続され吸気系内が定常的に正圧になつた場合に
は、この吸気系の空気の一部が前記オリフイスを
通して徐々に前記ダイヤフラム室内に流れ込み、
このダイヤフラム室内の圧力が過給圧にまで高ま
つてしまうという不都合があり、ダイヤフラムの
反転を効果的に防止することができない。

なお、かかる不都合を解消するために、前記オ
リフイスをなくしたもの、つまり、前記負圧導入
路に逆止弁のみを介設したものも考えられている
が、このものは、エンジンの出力低下を招くとい
う不都合がある。すなわち、一般に低負荷運転域
から過給を伴う全負荷運転域へ移行する場合に
は、前記EGRポートは必ず一時的に負圧環境下
に晒されることになるため、その瞬間に前記還流
制御バルブのダイヤフラム室に導入された負圧が
全負荷運転に移行した後も逆止弁に阻止されてこ
のダイヤフラム室内に残留することになる。その
ため、過給時には、前記還流制御バルブがばね力
により一応は閉成するが、前述した残留負圧の影
響により通常よりも開き易い状態になる。したが
つて、排気系の圧力が吸気系の圧力を大きく上ま
わつた場合にはその差圧が前記ばね力に打ち勝つ
て前記還流制御バルブが強制的に押し開かれるこ
とがあり、不必要な排気ガスの還流が行なわれて
出力が低下するという不都合を招く。

このような不具合を解消するための方策として
は、例えば、前記負圧導入路の前記逆止弁よりも
ダイヤフラム室寄りの部分を、微小な空気の流通
を許容する絞り径路を介して大気に開放させてお
き、ダイヤフラム室に負圧がいつまでも残留する
のを防止することが考えられる。

しかしながら、この絞り径路からの大気リーク
流が多すぎると、ダイヤフラム室に負圧を適切に
導くことができなくなり、還流制御バルブの正規
の作動が損なわれる。そのため、この絞り径路
は、かなり大きな流路抵抗を有したものにせざる
を得ない。その結果、逆止弁が閉じた後のダイヤ
フラム室の圧力変化は、後述するように第２図の
曲線Ｂに示すような緩慢なものになり、ダイヤフ
ラム室に負圧が残留している時間は比較的長いも
のとなる。したがつて、残留期間中は、還流制御
バルブは排気の圧力に付勢されて不当に開成し易
い状態に放置されることになり、不必要な排気還
流が行なわれてしまう。

(ハ) 目的 本考案は、このような事情に着目してなされた
もので、還流制御バルブのダイヤフラムの反転を
有効に防止することができ、しかも、過給時に負
圧がダイヤフラム室に残留する時間を可及的に短
くすることによつて、不当な排気ガスの還流が行
なわれるおそれのある運転領域を極力短縮するこ
とができるようにした排気ガス還流システムにお
けるダイヤフラムの反転防止装置を提供すること
を目的とする。

(ニ) 構成 本考案は、かかる目的を達成するために、排気
ガス還流システムの負圧導入路のバキユームモジ
ユレータよりもEGRポート寄りの部分に、前記
EGRポートから前記ダイヤフラム室方向への空
気の逆流を防止する逆止弁と絞りを並列に配置し
た逆流抑制手段を介設するとともに、前記負圧導
入路の前記逆流抑制手段よりもダイヤフラム室寄
りの部分を、微小な空気の流通を許容する絞り径
路を介して大気に開放させたことを特徴とするも
のである。

(ホ) 実施例 以下、本考案の一実施例を図面を参照して説明
する。

第１図は本考案に係るダイヤフラム反転防止装
置のシステム説明図であり、図中１はエンジンの
吸気系、２は排気系である。吸気系１には排気タ
ーボ形過給機３のコンプレツサ部４と気化器５と
が順次に介設してあり、また、排気系２には前記
過給機３のタービン部６が設けてある。そして、
このタービン部６と並列に排気側路７を設け、こ
の排気側路７にウエストゲートバルブ８を介設し
ている。また、前記排気系２の前記タービン部６
よりも上流部分を排気ガス還流通路９を介して吸
気系１に連通させ、この排気ガス還流通路９の途
中に還流制御バルブ１０を設けている。還流制御
バルブ１０は、前記還流通路９内に配設した弁体
１１と、この弁体１１の弁軸１１ａを支持するダ
イヤフラム１２と、このダイヤフラム１２の背面
側に形成したダイヤフラム室１３と、このダイヤ
フラム室１３内に配設され前記ダイヤフラム１２
を弁体１１が弁座１４に着座する方向に押圧する
ばね１５とを具備してなるものである。そして、
前記ダイヤフラム室１３を負圧導入路１６を介し
てEGRポート１７に連通させている。EGRポー
ト１７は、前記過給機３のコンプレツサ部４の下
流に開口させたものであり、詳しくは、前記気化
器５のスロツトル弁５ａの閉止位置直前部に開口
させてある。また、前記負圧導入路１６の途中に
バキユームモジユレータ１８を介設している。バ
キユームモジユレータ１８は、前記負圧導入室１
３の途中を大気に開放するための開口部１９をダ
イヤフラム２１により支持した弁体２２で開閉し
得るようにした通常のもので、前記ダイヤフラム
２１の背面側に形成した室２３には排気ガスの圧
力を導入するようになつている。また、前記負圧
導入路１６のバキユームモジユレータ１８よりも
EGRポート１７寄りの部分に逆流抑制手段たる
VTV（負圧遅延弁）２４を介設している。VTV
２４は、前記EGRポート１７から前記ダイヤフ
ラム室１３方向への空気の逆流を阻止する逆止弁
２５と、微小な空気の流通を許容するオリフイス
２６とを並列に設けてなる。また、前記負圧導入
路１６の前記VTV２４よりもダイヤフラム室１
３寄りの部分を微小な空気の流通を許容する絞り
径路２７を介して大気に開放させている。絞り径
路２７は、一端を前記負圧導入路１６に接続し他
端を大気に開口させた空気通路２８の途中にオリ
フイス２９を介在させたものである。そして、こ
のオリフイス２９の開口面積は、前記VTV２４
のオリフイス２６の開口面積よりも大きくしてあ
る。なお、このオリフイス２９の開口面積をあま
り大きくしすぎると通常走行時に前記EGRポー
ト１７からの負圧がこの絞り径路２７から侵入す
る外気によりキヤンセルされて排気ガスの還流が
困難または不能になる。したがつて、前記オリフ
イス２９の開口面積は、かかる不都合が生じない
範囲の値に設定されている。具体的には、前記
VTV２４のオリフイス２６を15c.c.／分、前記絞
り径路２７のオリフイス２９を100c.c.／分程度の
大きさのものにしている。

このような構成のものであれば、EGRポート
１７部分が負圧の場合には、その負圧が負圧導入
路１６を介して還流制御バルブ１０のダイヤフラ
ム室１３に導入されることになり、通常通りバキ
ユームモジユレータ１８の働きによつて前記還流
制御バルブ１０が開閉して排気ガスの還流制御が
行なわれる。一方、過給運転に移行して前記
EGRポート１７部分の圧力が大気圧以上の値を
示すと、前記VTV２４の逆止弁２５が閉成して
前記EGRポート１７側から前記ダイヤフラム室
１３側への空気の逆流を阻止する。この場合、微
小な空気が前記VTV２４のオリフイス２６を通
して前記ダイヤフラム室１３側へ侵入するが、そ
の空気は絞り径路２７を通して外部へ放出され
る。したがつて、前記ダイヤフラム室１３内はい
かなる場合にも大気圧またはそれ以下の圧力に保
たれることになる。そのため、前記ダイヤフラム
室１３が正常になつてダイヤフラム１２が反転す
るという不都合を確実に防止することができ、こ
のダイヤフラム１２の耐久性を大幅に向上させる
ことができる。また、このようなものであれば、
ダイヤフラム室１３内に負圧が導入されている間
は、外部の空気が絞り径路２７を通して微量づつ
負圧導入路１６に漏入することになるため、前記
EGRポート１７部分の圧力が負圧から正圧に切
換わつて逆止弁２５が閉じても、前記ダイヤフラ
ム室１３内に負圧が長い間閉じ込められることが
なく、このダイヤフラム室１３内の圧力は速かに
大気圧にまで上昇する。そのため、過給運転時に
排気ガスの還流が不当に行なわれるという不都合
をも有効に防止することができる。

すなわち、このような構成のものであれば、
EGRポート１７部分が負圧から正圧に切換わつ
た場合に、第２図に実線Ａで示すようにダイヤフ
ラム室１３内の圧力Peが速かに大気圧にまで復
帰する。これに対し、前記VTV２４に代えて逆
止弁のみを前記負圧導入路１６に仮りに介設した
場合には、第２図に想像線Ｂで示すように、大気
圧への復帰に比較的時間がかかるという特性を示
す。このように、復帰に時間がかかると、負圧が
ダイヤフラム室１３内に長い間残留していること
になり、排気圧によつて還流制御バルブ１０が不
必要に開く可能性が高くなる。そのため、不当に
排気還流が行なわれて、エンジンの出力が低下し
易い。

なお、過給機は排気ターボチヤージヤに限ら
ず、メカチヤージヤであつてもよい。

(ヘ) 効果 本考案は、以上のような構成であるから、還流
制御バルブのダイヤフラムの反転を有効に防止す
ることができ、しかも、過給時に負圧がダイヤフ
ラム室に残留する時間を可及的に短くすることに
よつて、不当な排気ガスの還流が行なわれるおそ
れのある運転領域を極力短縮することができ、不
当な排気還流により出力が低下するという不都合
を有効に防止することができる排気ガス還流装置
におけるダイヤフラムの反転防止装置を提供でき
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すシステム説明
図、第２図はダイヤフラム室内の圧力変化特性を
示す特性図である。 ３……過給機、１０……還流制御バルブ、１２
……ダイヤフラム、１３……ダイヤフラム室、１
６……負圧導入路、１７……EGRポート、１８
……バキユームモジユレータ、２４……逆流抑制
手段（VTV）、２７……絞り径路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排気ガスの還流量を制御するための還流制御バ
   ルブのダイヤフラム室を負圧導入路を介して過給
   機の下流に開口させたEGRポートに連通させる
   とともに、この負圧導入路の途中に前記ダイヤフ
   ラム室に供給する負圧を制御するためのバキユー
   ムモジユレータを介設してなる排気ガス還流シス
   テムにおいて、前記負圧導入路のバキユームモジ
   ユレータよりもEGRポート寄りの部分に、前記
   EGRポートから前記ダイヤフラム室方向への空
   気の逆流を防止する逆止弁と絞りを並列に配置し
   た逆流抑制手段を介設するとともに、前記負圧導
   入路の前記逆流抑制手段よりもダイヤフラム室寄
   りの部分を、微小な空気の流通を許容する絞り径
   路を介して大気に開放させたことを特徴とする排
   気ガス還流システムにおけるダイヤフラムの反転
   防止装置。