JPS62349B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エンジンの排気ガス還流装置の改良
に関するものである。

従来より、例えば特開昭51−151420号に示され
るように、エンジンの排気ガス還流装置として、
エンジンの排気ガスの一部を吸気系に還流する排
気ガス還流通路と、この排気ガス還流通路に介装
され排気ガスの還流を制御する還流制御弁と、エ
ンジンの加速状態を検出して所定時間作動する加
速検出装置とを備え、この加速検出装置の作動に
より還流制御弁を開作動させ、加速時に排気ガス
の還流を行うようにしたものは公知である。

しかしながら、上記加速検出装置は、加速状態
の開始を絞弁の開度変化に対応して検出し、これ
から所定時間を加速時として作動するようにして
いるために、加速状態から定常状態に移行したと
きに、定常状態においても排気ガスの還流（もし
くは増量還流）が行われて、必要量以上の排気ガ
スが還流されて運転性に悪影響を与える問題があ
る。

すなわち、エンジンの定常状態においては、加
速状態よりもNOxの発生が少ないことから、排
気ガスの還流を停止もしくは適正量に減少する必
要があるが、エンジンの運転状態が加速状態から
定常状態に移行しても前記加速検出装置の作動時
間が継続しているときには、加速状態と同様に多
量の排気ガスの還流が行われることになる。特
に、上記加速検出装置の作動時間は加速状態の全
域がカバーできるように比較的長い時間に設定さ
れているので、上記定常状態での過還流が頻発す
るものであり、作動時間を短くすると加速状態に
おける十分なNOx抑制効果が期待できないもの
である。

本発明はかかる点に鑑みエンジンの定常運転を
検出する定常運転検出装置と、該定常運転検出装
置の出力を受け、エンジンの定常運転時に加速検
出装置の作動による還流制御弁の開作動を解除す
る制御装置を設けたエンジンの排気ガス還流装置
を提供し、定常状態における排気ガス還流量の適
正化を図つて運転性を向上せんとするもである。

以下、本発明の実施例を図面に沿つて説明す
る。

この実施例は、排圧制御方式の還流制御弁を有
するとともに、排気ガス還流時に空燃比をリツチ
にする空燃比補正装置を有し、加速時には加速検
出装置に連動した開閉弁の作動により還流制御弁
を開作動するとともに空燃比をリツチにする一
方、定常運転時には制御装置によつて加速検出装
置と開閉弁との連動を遮断し加速検出装置の作動
による還流制御弁の開作動を停止するとともに空
燃比をリーンにするようにした排気ガス還流装置
の例を示すものである。

図において、１はエンジン（図示せず）の排気
ガスの一部を吸気通路２（吸気系）に還流する排
気ガス還流通路、３は該排気ガス還流通路１に介
装され排気ガスの還流を制御する還流制御弁であ
り、該還流制御弁３は負圧室３ａに導入された負
圧の大きさに応じて弁体３ｂの開閉操作を行うも
のであり、この還流制御弁３の負圧室３ａには第
１負圧通路４が接続され、該第１負圧通路４は全
閉状態にある絞弁５の直上流の吸気通路２に開口
する第１負圧取出口４ａに連通している。

６は上記還流制御弁３に導入する負圧を調整す
る負圧調整弁であつて、調圧室６ａに前記第１負
圧通路４のリーク孔４ｂが開口し、該リーク孔４
ｂの開度調整がダイヤフラム６ｂに固着された弁
体６ｃによつて行われる。該ダイヤフラム６ｂの
背部の圧力室６ｄには圧力通路７が接続され、該
圧力通路７は排気ガス還流通路１の定圧室１ａに
連通している。この定圧室１ａは還流制御弁３の
上流に設けられたオリフイス８と弁体３ｂとの間
の排気ガス還流通路１であり、上記負圧調整弁６
の調圧室６ａは大気孔６ｅによつて大気開放され
るとともに第２負圧通路９が接続され、該第２負
圧通路９は開閉弁１０を介して前記第１負圧取出
口４ａより上流の吸気通路２に開口する第２負圧
取出口９ａに連通している。

また、１１はエンジンに供給される混合気の空
燃比を補正する空燃比補正装置であつて、フロー
ト室１２の燃料をメインエアブリード１３からの
空気とともにベンチユリ部１４のノズル１５に供
給する燃料通路１６に対し、メインエアブリード
１３と並行に空気を供給する補助エアブリード通
路１７を前記開閉弁１０で開閉するこことによつ
て構成されている。

上記開閉弁１０は、エンジンの加速状態を検出
して所定時間作動する加速検出装置１８、および
エンジンの定常運転時に加速検出装置１８の作動
による還流制御弁３の開作動を停止する制御装置
１９と一体的に設けられている。

加速検出装置１８は、ダイヤフラム１８ａによ
つて区画された第１負圧室１８ｂと第２負圧室１
８ｃとにそれぞれ第４負圧通路２０にて吸気負圧
が導入されるものであり、この第４負圧通路２０
は全閉状態にある絞弁５の直下流に開口する第４
負圧取出口２０ａに連通し、第１負圧室１８ｂと
第４負圧通路２０との間には逆止弁１８ｄ（第１
負圧室１８ｂの圧力が低いときに閉作動する）が
介装され、しかも、第１負圧室１８ｂは絞り１８
ｅを介して大気開放されるとともに第１スプリン
グ１８ｆが縮装されている。また、この加速検出
装置１８のダイヤフラム１８ａの第２負圧室１８
ｃ側には第１ロツド１８ｇが支持され、この第１
ロツド１８ｇの先端は制御装置１９のダイヤフラ
ム１９ａに支持された第２ロツド１９ｂの基端に
接離可能に連係されている。

制御装置１９はダイヤフラム１９ａによつて大
気室１９ｃと区画された負圧室１９ｄに第３負圧
通路２１が接続され、該第３負圧通路２１は前記
第２負圧取出口９ａより上流でかつ定常運転時の
絞弁５の開度より上流の吸気通路２に開口する第
３負圧取出口２１ａに連通して定常運転検出装置
２２が構成されており、上記負圧室１９ｄには第
２スプリング１９ｅが縮装されている。この制御
装置１９の第２ロツド１９ｂの先端は、開閉弁１
０のダイヤフラム１０ａに接離可能に連係されて
いる。

上記開閉弁１０はダイヤフラム１０ａの両面に
おいて作用する弁体１０ｂを有し、ダイヤフラム
１０ａの下方偏位によつて閉止される第１室１０
ｃには前記負圧調整弁６に対する第２負圧通路９
が接続される一方、ダイヤフラム１０ａの上方偏
位によつて閉止される第２室１０ｄには前記空燃
比補正装置１１の補助エアブリード通路１７が接
続され、この第２室１０ｄと開閉連通する第３室
１０ｅはフイルター１０ｆおよび絞り１０ｇを介
して大気開放され、第１室１０ｃには第３スプリ
ング１０ｈが縮装されている。

上記実施例の作用を説明すれば、先ず、加速前
の状態すなわち絞弁５の開度が比較的小さく、第
４負圧取出口２０ａに絞弁５下流の吸気負圧が作
用しているときには、加速検出装置１８は非作動
状態にある。つまり、逆止弁１８ｄは開いており
第１負圧室１８ｂおよび第２負圧室１８ｃの両方
に吸気負圧が導入され、ダイヤフラム１８ａは第
１スプリング１８ｆの作用により下方に偏位して
おり、第１ロツド１８ｇは突出（下降）位置にあ
り、これに応じて第２ロツド１９ｂも下降位置に
あり、開閉弁１０のダイヤフラム１０ａは下方に
偏位し、弁体１０ｂは第２負圧通路９を閉じる一
方、補助エアブリード通路１７を開いている。よ
つて、第３室１０ｅの絞り１０ｇおよびフイルタ
ー１０ｆを通つて補助エアブリード通路１７から
空気が供給されて空燃比がリーン化されるととも
に、還流制御弁３は排気ガス還流通路１を閉止す
るかもしくは少量の排気ガスの還流を行うもので
ある。尚、第３負圧取出口２１ａは小開度の絞弁
５の上流側にあつて、制御装置１９の負圧室１９
ｄには吸気負圧は導入されていない。

その際、第２負圧通路９が閉じていることから
負圧調整弁６の調圧室６ａは大気孔６ｅによる大
気開放のみであり、絞弁５の開度に対応して第１
負圧取出口４ａに負圧が作用して還流制御弁３が
開いた場合に、弁体３ｂの開度は負圧調整弁６に
より定圧室１ａの圧力に対応して制御される。す
なわち、オリフイス８で平均化された定圧室１ａ
の圧力は排気ガス量に対応して変化するものであ
り、この定圧室１ａの圧力が上昇したときには負
圧調整弁６での第１負圧通路４の負圧リーク量が
減少し、還流制御弁３の弁体３ｂの開度が大きく
なつて排気ガス還流量が増大する結果、定圧室１
ａの圧力が減少するものであつて、該定圧室１ａ
がほぼ一定圧力を維持するように作動し、排気ガ
ス量すなわち吸気量に対応して排気ガス還流量を
制御している。

上記運転状態から加速状態へ移行したとき、す
なわち、絞弁５が急激に大きく開かれ第１ないし
第３負圧取出口４ａ，９ａ，２１ａに絞弁５下流
の吸気負圧が作用する一方、第４負圧取出口２０
ａに絞弁５上流の大気圧が作用したときには、加
速検出装置１８は作動状態となる。つまり、第２
負圧室１８ｃは絞弁５の開作動と同時に大気圧と
なるが、第１負圧室１８ｂは逆止弁１８ｄの閉鎖
によつて負圧が残留するため、ダイヤフラム１８
ａは第１スプリング１８ｆに抗して上方に偏位
し、第１ロツド１８ｇを上昇させる。この加速検
出装置１８の作動は絞り１８ｅを介して導入され
る大気によつて第１負圧室１８ｂの圧力が上昇し
てダイヤフラム１８ａが下方に偏位するまで継続
され、その作動時間は絞り１８ｅの径によつて設
定される。また、制御装置１９の負圧室１９ｄに
は吸気負圧が導入されることにより、上記第１ロ
ツド１８ｇの上昇動作に追従して第２ロツド１９
ｂも上昇作動する。よつて、開閉弁１０のダイヤ
フラム１０ａは第３スプリング１０ｈにより上方
に偏位し、弁体１０ｂは第２負圧通路９を開く一
方、補助エアブリード通路１７を閉じることによ
り、補助エアブリード通路１７からの空気の供給
が停止されて空燃比がリツチ化するとともに、還
流制御弁３は弁体３ｂの開度を大きくして排気ガ
スの還流を開始するかもしくは還流量を増大する
ものである。

すなわち、第２負圧通路９が開かれることによ
り負圧調整弁６の調圧室６ａに負圧が導入され、
第１負圧通路４のリーク孔４ｂの開度が同じであ
つても還流制御弁３の負圧室３ａの負圧は大きく
なる結果、弁体３ｂの開度は増大して排気ガス還
流量が増大する。尚、定圧室１ａの圧力変化によ
り排気ガス量に対応した還流量の制御は前述と同
様に行われる。

また、上記加速状態から定常状態に移行したと
きにおいて、加速検出装置１８が作動中である場
合には第２負圧通路９が開いていることにより排
気ガスの還流（増量）は継続されることになる
が、定常運転時には絞弁５は加速時よりも小開度
となり第３負圧取出口２１ａは該絞弁５の上流側
となつて吸気負圧が作用しなくなる。よつて、制
御装置１９のダイヤフラム１９ａが第２スプリン
グ１９ｅによつて下方へ偏位するのに伴い、第２
ロツド１９ｂは第１ロツド１８ｇから離れて下方
へ移動し、開閉弁１０のダイヤフラム１０ａを下
方に偏位させて、第２負圧通路９を閉じるととも
に補助エアブリード通路１７を開くことにより、
還流制御弁３および空燃比補正装置１１は加速検
出装置１８が非作動時にあるときと同様の作動状
態に戻るものである。

すなわち、定常移行時には排気ガスの還流を停
止もしくは減少して適正値として良好な運転性を
得るとともに、混合気の空燃比をリーン化して燃
費性の向上が図れる。

尚、上記実施例において、定常運転時には制御
装置１９によつて加速検出装置１８と還流制御弁
３との連係を遮断するようにしているが、例え
ば、加速検出装置１８そのものの検出作動を停止
もしくは復帰させるようにしてもよく、また、定
常時の検出についても、上記実施例の第３負圧取
出口２１ａによるもののほか、絞弁開度センサに
よつて絞弁の開度変化を検出するもの、吸気負圧
とエンジン回転数の変動から検出するようにして
もよく、さらに、制御装置１９そのものもダイヤ
フラム装置のほか電磁弁で作動するようにしても
よい。

従つて、以上の如き本発明によれば、エンジン
の加速状態を検出して所定時間作動する加速検出
装置の作動により還流制御弁を開作動させるよう
にしたものにおいてエンジンの定常運転を検出す
る定常運転検出装置と、該定常運転検出装置の出
力を受け、エンジンの定常運転時に加速検出装置
の作動による還流制御弁の開作動を解除する制御
装置を設けたことにより、加速状態から定常状態
に移行したときの不必要な排気ガスの還流を防止
することができ、定常時における還流量の適正化
を図つて運転性を向上させるともに、加速検出装
置の作動時間を長くしたときの弊害を排除したた
めに、この作動時間を長く設定して加速時の全般
にわたつて排気ガスの還流を行い、NOxの発生
を有効に抑制できる効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示す全体構成図であ
る。 １……排気ガス還流通路、２……吸気通路、３
……還流制御弁、６……負圧調整弁、１０……開
閉弁、１１……空燃比補正装置、１８……加速検
出装置、１９……制御装置、２２……定常運転検
出装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンの排気ガスの一部を吸気系に還流す
   る排気ガス還流通路と、該排気ガス還流通路に介
   装され排気ガスの還流を制御する還流制御弁と、
   エンジンの加速状態を検出して所定時間作動する
   加速検出装置とを備え、該加速検出装置の作動に
   より還流制御弁を開作動させるエンジンの排気ガ
   ス還流装置において、エンジンの定常運転を検出
   する定常運転検出装置と、該定常運転検出装置の
   出力を受けエンジンの定常運転時に上記加速検出
   装置の作動による還流制御弁の開作動を解除する
   制御装置を設けたことを特徴とするエンジンの排
   ガス還流装置。