JPS6016763Y2 - 排気還流量制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内燃機関の排気還流量制御装置に関する。

内燃機関における排気還流（ＥＧＲ）量をエンジンパラ
メータによって制御する排気還流量制御装置としては種
々のものが知られているが、この場合のエンジンパラメ
ータとしては吸入負圧を用いるのが通常である。

第１図は、かかる従来の排気還流量制御装置を備えた内
燃機関の一部を示している。

本図において、エンジン本体１に吸気マニホールド２が
取り付けられ、吸気マニホールド２には気化器の一部を
構成するベンチュリ３を有する吸気管４が連通している
。

吸気管４は、エアクリーナ５を介して大気に連通してい
る。

ベンチュリ３の下流にはスロットル弁６が設けられてい
る。

吸気マニホールド２には制御弁７を介して排気系に連通
した還流通路８が連通している。

制御弁７は弁体９と、弁体９とダイヤフラム１０てわ練
結するロッド１１と、ダイヤフラム１０を附勢スるバッ
クスプリング１２とを含み、通路１３によって供給され
る吸入負圧によって制御される。

通路１３は、スロットル弁６の僅かに上流に開口してお
り、アイドリング時には負圧が制御弁７に供給されない
ような構成となっている。

上述した構成の排気還流量制御装置は、排気還流量を吸
入負圧のみによって制御しているため、必ずしも内燃機
関の負荷状態に応じた必要とされる排気還流量が得られ
ないという欠点を有している。

また、点火進角も同じく吸入負圧により進角させている
ため吸入負圧特性によりある条件で排気還流量が多いに
もかかわらす進角が足りなく運転性を損なうことがある
。

更に、走行距離が長くなると制御弁７にはカーボンが付
着し、その結果所望の還流量が得られなくなる恐れがあ
る。

よって、本考案の目的は、上記した欠点を解消した排気
還流量制御装置を提供することである。

以下、本考案を添付図面を参照して詳細に説明する。

第２図は、本考案による排気還流量制御装置の一実施例
の断面図であり、第１図と同等部分は同一符号によって
示されている。

図において、吸気マニホールドと排気系を連通せしめる
還流通路８内には制御弁７が設けられている。

制御弁７は弁体９と、筐体１４内に設けられたダイヤフ
ラム１０と弁体９とを連結するロッド１１と、ダイヤフ
ラム１０を弁体９方向に附勢するバックスプリング１２
とから構成されている。

筐体１４は、ダイヤフラム１０により孔１５を介して大
気に連通した大気室１６と、大気に開口した大気圧導入
路１７と内燃機関の吸気マニホールドに開口した少なく
とも２本の負圧導入路１８，１９とを有する制御室２０
とに分離されており、排気還流量を制御する制御弁７と
該制御弁を駆動する負圧制御部とが一体化された構造と
なっている。

２本の負圧導入路の一方、例えば負圧導入路１９はソレ
ノイド２１、該ソレノイド２１の励磁、非励磁のより作
動する板バネ２２及び該板バネ２２の先端に固定された
ゴム部材２３からなる電磁弁により開閉される。

ソレノイド２１は、制御ユニット２４からのパルス幅に
応じてのオン・オフ制御される。

この制御ユニット２４はＥＧＲ率指示手段２５からの機
関の負何畳態に応じたＥＧＲ率に応じてソレノイド２１
に供給するパルスのパルス幅すなわちデユーティ・ファ
クタを決定する。

また、大気導入路１７及び負圧導入路１８，１９にはそ
れぞれオリフィス２６，２７．２８が設けられており、
このオリフィスの径の選定が良好であれば、第３図ａに
示す如く、吸入負圧が変動してもデユーティ・ファクタ
が一定であれば制御室２０の内圧わほぼ一定に保つこと
ができる。

しかし、オリフィスの選定が悪いと、第３図すに示す如
く、デユーティ・ファクタが同一であっても吸入負圧が
変化することにより制御室２０の内圧も大きく変化する
ために応答性等の動特性に悪影響を与える。

また、排気還流は高負荷領域で必要とされるために吸入
負圧を低い値で使用することになり、例えば吸入負圧１
１００ｒｒａｎＨ程度で最高流量が必要とされる。

このため、制御弁７のリフト特性は、例えば５０ｍｍＨ
ｇで立上がり１００ｒｒｖｎ Ｈｇでフルリフトという
非常に狭い範囲で使用されるゆえに第３図すに示す様な
特性においては制御に使用するデユーティ・ファクタの
レンジが狭く分解能力が低下する。

従って、デユーティ・ファクタ１００％時にオリフィス
２６．２７の釣り合いで制御室２０の内圧を常に一５ｏ
ｒＭｔＨｇにしオリフィス２８の通過流量を制御してデ
ユーティ・ファクタ０％時に一１００＝Ｈｇにすること
により第３図ａに示す様に制御に使用するデユーティ・
ファクタのレンジを広く°することができる。

なお、負圧の制御範囲が−５−Ｈｇから一１００ｍｍ職
の間であるので、負圧導入路を２本設け、一方の導入路
１８より負圧（例えば−２０ｒｒｒｍＨｇ）を制御室２
０に入れ、他方の導入路１９の開閉をソレノイド２１に
よりオン・オフ制御するようにすれば、負圧導入路が１
本の場合に０〜−１００７７ａＨｇ間を制御するのに対
し、本考案による２本の場合は−２０〜−１００ｍｍＨ
ｇ間を制御することになるのでより精度の良い制御がで
きる。

また、オリフィスを通過する空気量は、第４図ａに示す
如く、オリフィス前後の差圧が３５０ｍｍＨｇ付近以上
から流速が音速になるために差圧が増えても流量が一定
となる。

一方、ソニックオリフィスの場合においては、第４図す
に示す如く、差圧が１００７７ＥｌｌＩＨ肱上になると
上述と同様に通過流量が一定になる。

よって、負圧導入路１８，１９にソニックオリフィスを
設けることにより制御室２０の内圧は、第３図ａに示す
如く、吸入負圧の変動の影響を受けずにデユーティ・フ
ァクタのみによって制御される。

このように、制御ユニット２４で決定されたデユーティ
・ファクタに応じてソレノイド２１をオン・オフ制御し
て負圧導入路１９を開閉することにより制御室の内圧は
例えば−５０〜−１００ｍ＋ｎＨｇの範囲で変化する。

よって、制御室２０の内圧すなわち制御圧とバックスプ
リング１２のバネ圧との釣り合いにより制御弁７の開度
が決定されＥＧＲ率指示手段２５からのＥＧＲ率に応じ
てＥＧＲ量が決まる。

制御ユニット２４は、内燃機関の負荷状態に応じたＥＧ
Ｒ量が得られるまでソレノイド２１へのデユーティ・フ
ァクタを制御し続ける。

以上詳述した如く、本考案による排気還流量制御装置に
よれば、排気還流制御弁と負荷制御部とを一体的に構成
したので、従来個別に配置されていた装置に比べ排気還
流弁と負圧制御部との間の配管の手間が省けかつコンパ
クトに構成することができると共にコスト低下が図れ、
更にエンジンの負荷状態に応じた必要とされるＥＧＲ量
が確実に得られ、又所望の還流量即ちデユーティ・ファ
クタを排圧により制御すれば、制御弁７にカーボンが付
着しても影響を受けないで所望の還流量が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は 従来の排気還流量制御装置を備えた内燃機関
の一部断面図、第２図は、本考案による排気還流量制御
装置の一実施例の断面図、第３図は、第２図における制
御室の制御圧線図、第４図は、第２図におけるオリフィ
ス及びソニックオリフィスの通過流量特性図である。 主要部分の符号の説明、７・・・・・・制御弁、１０・
・・・・・ダイヤフラム、１７・・・・・・大気圧導入
路、１８゜１９・・・・・・負圧導入路、２０・・・・
・・制御室、２１・・・・・・ソレノイド、２６・・・
・・・オリフィス、２７，２８・・・・・・ソニックオ
リフィス。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）内燃機関の排気還流通路に設けられた制御弁と、
   前記制御弁と連結したダイヤプラムを含む筐体によって
   形成される制御室と、前記制御室の内圧を制御する制御
   手段とからなる排気還流量制御装置であって、前記制御
   手段は、前記制御室と大気を連通せしめる大気圧導入路
   と、前記制御室と前記内燃機関の吸気マニホールドを連
   通せしめる少なくとも２本の負圧導入路と、前記負圧導
   入路の一方を開閉する電磁弁と、前記電磁弁を前記内燃
   機関の負荷状態に応じてオン・オフ制御する制御ユニッ
   トとからなり、前記大気圧導入路にオリフィスを、前記
   負圧導入路にソニックオリフィスをそれぞれ設けたこと
   を特徴とする排気還流量制御装置。
2. （２）前記電磁弁は、前記筐体に一体的に取付けられて
   いることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記
   載の排気還流量制御装置。