JPH0416197Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は排気ガス還流装置付エンジンに使用さ
れて、排気ガスが還流された吸気の組成を分析す
る吸気分析装置に関する。

（従来技術） 一般にエンジンにおいては、燃焼温度が高いほ
ど有害成分であるNOxの排出量が多くなるため、
不活性ガスである排気ガスの一部を吸気中に還流
することにより燃焼温度を低下させてNOxの排
出量を低減させることが行われるが、この排気ガ
スの還流に際しては、還流量が多過ぎるとエンジ
ンの出力低下等を招き、また還流量が少な過ぎる
と上記のようにNOxの排出量が多くなるため、
この還流量はエンジンの運転状態に応じて常に適
量に制御される必要がある。そこで、エンジンの
製造時或いは整備時等に、エンジンを作動させた
状態で吸気の組成を分析することにより、吸気通
路への排気ガスの還流量を測定することが行われ
る。

ところで、このような吸気の分析に用いられる
装置としては、例えば「取扱説明書：自動車排気
ガス測定装置MEXA−1120EGR」（堀場製作所
発行：1979年10月第１版）に掲載されたものがあ
る。この測定装置を第２図に基づいて説明する
と、該測定装置Ａは、一端がエンジンの吸気通路
Ｂにおける排気ガス供給口Ｃの下流側に接続され
且つ他端が分析部Ｄに接続されるサンプル吸気通
路Ｅを有し、このサンプル吸気通路Ｅに、上記吸
気通路Ｂ側からストツプバルブＦ、オイルキヤツ
チヤＧ、圧力計Ｈが接続された調圧器Ｉ及びサン
プリングポンプＪを配設すると共に、該サンプル
吸気通路ＥにおけるオイルキヤツチヤＧと調圧器
Ｉとの中間位置にエアフイルタＫ及び電磁弁Ｌを
備えたエア供給通路Ｍを接続した構成とされてい
る。そして、この測定装置Ａによる吸気の分析に
際しては、サンプル吸気通路Ｅにおけるストツプ
バルブＦを開き且つエア供給通路Ｍ上の電磁弁Ｌ
を閉じた状態でサンプリングポンプＪを作動させ
ることにより、吸気通路Ｂから排気ガスが混入さ
れた吸気の一部をサンプル吸気通路Ｅに導入させ
ると共に、これをオイルキヤツチヤＧを通過させ
且つ調圧器Ｉの作用で常に一定流量に調整した上
でポンプＪを経て分析部Ｄに供給する。これによ
り、該分析部Ｄによつて吸気中のCO₂濃度が測定
され、該吸気中に含まれている排気ガスの量が算
出される。その場合に、吸気通路Ｂに還流される
排気ガスにはオイルや燃料等が含まれているの
で、このオイル等が上記の如き分析中にサンプル
吸気通路Ｅに流入することになるが、該通路Ｅに
はオイルキヤツチヤＧが備えられているので、上
記オイル等が分析部Ｄ内に流入することが阻止さ
れる。また、分析開始前或いは分析終了後等にサ
ンプル吸気通路Ｅ上のストツプバルブＦを閉じ且
つエア供給通路Ｍ上の電磁弁Ｌを開いた状態でサ
ンプリングポンプＪを作動させれば、該エア供給
通路Ｍから分析部Ｄにパージ用エアが供給されて
該分析部Ｄ内の清掃が行われることになり、これ
らにより該分析部Ｄが常に正常な状態で使用され
るように図られている。

然して、この測定装置Ａを長時間或いは多数回
にわたつて使用した場合には、上記オイルキヤツ
チヤＧ内に多量のオイルや燃料等が溜まり、これ
に伴つて該オイルキヤツチヤＧの捕集能力が低下
するという問題がある。そのため、サンプル吸気
通路Ｅに流入したオイルや燃料或いはオイルキヤ
ツチヤＧに捕集されていたオイルや燃料が該オイ
ルキヤツチヤＧからサンプル吸気通路Ｅの下流側
に流出して分析部Ｄ内に達し、該分析部Ｄの測定
精度の低下や故障等を招来することになる。この
ような問題に対しては、例えば上記エア供給通路
Ｍをサンプル吸気通路Ｅにおけるストツプバルブ
ＦとオイルキヤツチヤＧとの間に接続することに
より、パージ用エアをオイルキヤツチヤＧにも供
給することが考えられるが、このようにすると、
オイルキヤツチヤＧに捕集されたオイルや燃料等
を除去することはできるが、このオイルや燃料等
がパージ用エアと共に、分析部Ｄ内に流入するこ
とになり、却つて該分析部Ｄの測定精度の悪化や
故障等の不具合を招くことになる。

（考案の目的） 本考案は排気ガス還流装置付エンジンの吸気分
析装置における上記のような問題に鑑みてなされ
たもので、該吸気分析装置を構成しているサンプ
ル吸気通路の上流側に備えられたオイルキヤツチ
ヤに捕集されたオイルや燃料を該通路の下流側に
おける分析部内に流入させることなく確実に除去
し、オイルや燃料の付着による該オイルキヤツチ
ヤの捕集能力の低下、更にはこれに起因する分析
部内へのオイルや燃料の流入を阻止し、もつて該
分析部の測定精度の低下や故障等を防止すること
を目的とする。

（考案の構成） 即ち、本考案に係る排気ガス還流装置付エンジ
ンの吸気分析装置は、エンジンの吸気通路におけ
る排気ガス供給口の下流側から排気ガスを含む吸
気の一部をポンプにより分析部に導くサンプル吸
気通路が設けられ且つ該サンプル吸気通路におけ
る上記ポンプの上流側に濾過器（オイルキヤツチ
ヤ）が備えられた構成において、該サンプル吸気
通路における上記ポンプと濾過器との間に開閉弁
を設けると共に、該開閉弁とポンプとの間、及び
該開閉弁と濾過器との間に夫々第１，第２パージ
用エア供給通路を設けたことを特徴とする。上記
開閉弁は、吸気の分析時には開弁されてサンプル
吸気通路を開通させるが、分析開始前或いは分析
終了後等における該分析装置の掃除の際には閉弁
されて、サンプル吸気通路を濾過器が備えられて
いる上流側とポンプないし分析部が設けられてい
る下流側とに分割する。そして、この状態でエン
ジン及びポンプを作動させれば、第１パージ用エ
ア供給通路から導入されたパージ用エアがポンプ
によつて分析部に供給され、また第２パージ用エ
ア供給通路から導入されたパージ用エアはエンジ
ンの吸気負圧によつて濾過器を通過してエンジン
の吸気通路側に吸入されることになる。

（考案の効果） 以上のような構成によれば、サンプル吸気通路
における開閉弁を閉じてエンジン及びポンプを作
動させることにより、吸気の非分析時に第１パー
ジ用エア供給路から導入されたパーシ用エアによ
つて分析部が掃除され、また第２パージ用エア供
給通路から導入されたパージ用エアによつてサン
プル吸気通路上の濾過器に捕集されたオイルや燃
料が除去されて、エンジン側に送出されることに
なる。これにより、濾過器に捕集されたオイルや
燃料を分析部に流入させることなく、該濾過器及
び分析部を掃除することが可能となると共に、濾
過器の捕集能力が回復されて、分析中における分
析部内へのオイルや燃料の流入が阻止され、該分
析部の測定精度の悪化や故障等が防止されること
になる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

エンジン１の吸気通路２におけるスロツトルバ
ルブ３の下流側には排気ガス供給口２ａが設けら
れており、この排気ガス供給口２ａと排気通路４
に設けられた排気ガス取出口４ａとの間に排気ガ
ス還流通路５が設けられている。また、吸気通路
２における上記排気ガス供給口２ａの下流側には
サンプル吸気取出口２ｂが設けられ、該取出口２
ｂに吸気分析装置６が取付けられるようになつて
いる。この吸気分析装置６は、吸気に含まれてい
るCO₂の量を測定する分析部７と、一端が上記サ
ンプル吸気取出口２ｂに接続され且つ他端が上記
分析部７に接続されたサンプル吸気通路８とを有
する。そして、該サンプル吸気通路８における分
析部７の直上流側には、エンジン１の吸気通路２
内から排気ガスを含む吸気の一部を該通路８に吸
入して分析部７に供給するポンプ９と、該ポンプ
９の吸入側に圧力を調整して分析部７内に導入さ
れる吸気の流量を一定に保つための圧力計１０を
備えた調圧器１１とが配備されている。また、該
サンプル吸気通路８におけるサンプル吸気取出口
２ｂの直下流部には、エンジン１の吸気通路２と
該サンプル吸気通路８とを連通、遮断するストツ
プバルブ１２と、該サンプル吸気通路８内に流入
した吸気中に含まれるオイルや燃料等を捕集する
ためのオイルキヤツチヤ１３とが備えられてい
る。

然して、このサンプル吸気通路８には、以上の
構成に加えて、上記オイルキヤツチヤ１３と調圧
器１１との間に中間バルブ１４が設けられている
と共に、該中間バルブ１４の下流側における調圧
器１１との間に、第１エア供給弁１５と第１エア
フイルタ１６とを備えた第１エア供給通路１７が
接続され、また上記中間バルブ１４の上流側にお
けるオイルキヤツチヤ１３との間に、第２エア供
給弁１８と第２エアフイルタ１９とを備えた第２
エア供給通路２０が接続されている。

上記の構成によれば、エンジン１の燃焼室から
排気通路４に排出された排気ガスは、排気ガス取
出口４ａから排気ガス還流通路５に流入した後、
排気ガス供給口２ａから吸気通路２内に還流さ
れ、該吸気通路２内におけるスロツトルバルブ３
により流量を調整された吸気に混入されて燃焼室
に供給される。これにより燃焼温度が抑制され、
NOxの排出量が低減される。

然して、上記吸気通路２内への排気ガスの還流
量は吸気分析装置６によつて測定されるのである
が、この測定は次のようにして行われる。即ち、
先ず吸気分析装置６におけるサンプル吸気通路８
の上流端を、図示のようにエンジン１の吸気通路
２に設けられたサンプル吸気取出口２ｂに接続す
ると共に、該サンプル吸気通路８に設けられたス
トツプバルブ１２及び中間バルブ１４を開き、且
つ第１エア供給通路１７及び第２エア供給通路２
０に夫々設けられた第１，第２エア供給弁１５，
１８を閉じる。そして、この状態でエンジン１及
びサンプル吸気通路８上のポンプ９を作動させ
る。これにより、吸気通路２内を通過する排気ガ
スが混入された吸気の一部がサンプル吸気通路８
に導入されると共に、この吸気はオイルキヤツチ
ヤ１３により排気ガス中に含まれていたオイルや
燃料等を除去され、更に調圧器１１の作用によつ
て一定流量とされた上でポンプ９を経て分析部７
に至り、該分析部７において該吸気中のCO₂濃度
が測定される。そして、このCO₂濃度に基づい
て、その時のエンジン１の運転状態における排気
ガスの還流量が求められる。

ところで、上記の如き吸気分析装置６による吸
気の分析開始前或いは分析終了後等には、エンジ
ン１を作動させた状態でサンプル吸気通路８の掃
除が行われる。即ち、サンプル吸気通路８におけ
る中間バルブ１４を閉じ、且つストツプバルブ１
２、第１エア供給弁１５及び第２エア供給弁１８
を開いた状態でポンプ９を作動させる。このよう
にすると、中間バルブ１４によつてサンプル吸気
通路８は、ポンプ９ないし分析部７が備えられた
下流側通路８ａと、オイルキヤツチヤ１３が備え
られた上流側通路８ｂとに分割されると共に、下
流側通路８ａ及び上流側通路８ｂは、第１エア供
給通路１７及び第２エア供給通路２０を介して
夫々大気に通じる。そして、上記下流側通路８ａ
には、ポンプ９の吸引作用により、パージ用エア
が第１エアフイルタ１６で濾過された上で第１エ
ア供給通路１７を経て矢印ａで示す方向に流入す
るので、該下流側通路８ａ内ないし分析部７の内
部がこのパージ用エアによつて掃除されることに
なる。また、上記上流側通路８ｂには、エンジン
１の吸気通路２内の負圧により、パージ用エアが
第２エアフイルタ１９で濾過された上で第２供給
通路２０を経て矢印ｂで示す方向に流入すること
になる。その場合に、該上流側通路８ｂに備えら
れたオイルキヤツチヤ１３内には、吸気の分析時
に捕集された多量のオイルや燃料が付着している
が、パージ用エアはオイルキヤツチヤ１３内を分
析時の吸気の流れとは逆方向に流れるので、オイ
ルや燃料はこのパージ用エアの流れによつてオイ
ルキヤツチヤ１３から分離され、サンプル吸気取
出口２ｂの近傍に付着していたオイルや燃料と共
に吸気通路２内に戻される。これによつて、オイ
ルキヤツチヤ１３ないしサンプル吸気通路８の上
流部に付着していたオイルや燃料が分析部７に流
入することなく、確実にエンジン１側に排出さ
れ、特にオイルキヤツチヤ１３内が清浄化される
ことにより該オイルキヤツチヤ１３の捕集能力が
回復、維持されることになる。もつて次回の分析
時にサンプル吸気に含まれているオイルや燃料等
が該オイルキヤツチヤ１３により確実に捕集さ
れ、該オイルや燃料等の分析部７内への流入が阻
止されて、該分析部７の測定精度の悪化や故障等
が防止される。特に、上記の構成によれば、オイ
ルキヤツチヤ１３ないしサンプル吸気取出口２ｂ
の近傍に付着していたオイルや燃料を除去する際
に、これらがエンジン１の吸気通路２内に戻され
るので、サンプル吸気通路８の掃除の際にもオイ
ルや燃料が分析部７内に流入することがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示すもので、排気ガ
ス還流装置付エンジン及びその吸気分析装置の概
略システム図、第２図は従来における排気ガス測
定装置の概略システム図である。 １……エンジン、２……吸気通路、２ａ……排
気ガス供給口、６……吸気分析装置、７……分析
部、８……サンプル吸気通路、９……ポンプ、１
３……濾過器（オイルキヤツチヤ）、１４……開
閉弁（中間バルブ）、１７，２０……パージ用エ
ア供給通路（第１，第２エア供給通路）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 吸気通路に排気ガスを還流させるようにしたエ
   ンジンの吸気分析装置であつて、上記吸気通路に
   おける排気ガス供給口の下流側から排気ガスを含
   む吸気の一部をポンプにより分析部に導くサンプ
   ル吸気通路と、該サンプル吸気通路における上記
   ポンプの上流側に設けられた濾過器と、サンプル
   吸気通路における上記濾過器とポンプとの間に設
   けられた開閉弁と、該サンプル吸気通路における
   開閉弁と濾過器との間及び該開閉弁とポンプとの
   間にエンジンの作動中であつて吸気の非分析時に
   パージ用エアを夫々供給するエア供給装置とを有
   することを特徴とする排気ガス還流装置付エンジ
   ンの吸気分析装置。