JPH09303170A - 排気濾過器を備えたデイーゼル機関の排気再循環装置 - Google Patents

排気濾過器を備えたデイーゼル機関の排気再循環装置

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JPH09303170A
JPH09303170A JP8146815A JP14681596A JPH09303170A JP H09303170 A JPH09303170 A JP H09303170A JP 8146815 A JP8146815 A JP 8146815A JP 14681596 A JP14681596 A JP 14681596A JP H09303170 A JPH09303170 A JP H09303170A
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JP
Japan
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exhaust
exhaust gas
gas recirculation
pipe
valve
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Pending
Application number
JP8146815A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiaki Sakaguchi
敏章 坂口
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Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
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Publication date
Application filed by Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd filed Critical Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
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  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排気濾過器を取り付けた場合に、再循環排気
量の増加を抑え、排出ガスの有害成分の増加を防止する
ようにする。 【解決手段】 機関回転数センサ41と機関負荷センサ
42の信号に基づき空気圧アクチユエータ43を駆動
し、空気圧アクチユエータ43により弁軸3を中心とし
て基板29を回転する。排気管13の排気圧により伸縮
されるベローズアクチユエータ21の一端を基板29に
連結し、他端を弁軸3から延びるレバー28に連結す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は排気濾過器を備えた
デイーゼル機関の排気再循環装置、特に排気濾過器の目
詰りに応じて排気還流率を加減する、排気濾過器を備え
たデイーゼル機関の排気再循環装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来の排気再循環装置(EGR)は、排
気系から排気を排気還流弁(開閉弁)を経て吸気系へ導
入するものであり、再循環する排気量と新鮮な吸気量と
の割合を調整するために、機関回転数と機関負荷などに
応じて吸気絞り弁の開度を電気的に制御している。
【0003】従来の排気再循環装置を備えたデイーゼル
機関の排気系に、排気濾過器(排気微粒子フイルタ)を
配設した場合、排気濾過器が目詰まりを起すと、機関回
転数と機関負荷が一定でも排気圧が高くなる。すなわ
ち、従来の排気再循環装置を備えていないデイーゼル機
関と同じ制御のままでは、新鮮な吸気量に対する排気還
流量(再循環排気量)の割合(排気還流率)が基準値よ
りも多くなり、機関の出力低下、耐久性の低下、排気微
粒子の増加による排気濾過器の再生回数や電力消費量の
増加などの問題が生じる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は上述の
問題に鑑み、排気濾過器を取り付けた場合に、再循環排
気量の増加を抑え、排出ガスの有害成分の増加を防止す
るようにした排気濾過器を備えたデイーゼル機関の排気
再循環装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の構成は機関回転数センサと機関負荷センサ
の信号に基づき駆動される空気圧アクチユエータと、該
空気圧アクチユエータにより弁軸を中心として回転され
る基板と、該基板に一端を連結されかつ他端を弁軸から
延びるレバーに連結されたベローズアクチユエータとを
備え、ベローズアクチユエータは排気管の排気圧により
伸縮されるようにしたものである。
【0006】
【発明の実施の形態】排気濾過器がない(サイレンサを
装着しただけの)デイーゼル機関では、機関回転数とア
クセルペダルの踏込量から適正な排気還流率を求め、排
気還流弁の開閉と吸気絞り弁の開度を制御している。
【0007】本発明では、デイーゼル機関の排気系に排
気濾過器を備えたことによる排気圧の変化に応じて作動
するアクチユエータにより、吸気絞り弁の開度を補正す
る。つまり、排気濾過器の目詰まりに伴う圧力損失の変
化(排気圧の変化)に応じて伸縮するベローズアクチユ
エータにより、吸気絞り弁の開度を補正する。具体的に
は、排気圧がサイレンサ装着時よりも低い時は吸気絞り
弁の開度を小さく、排気圧がサイレンサ装着時よりも高
い時は吸気絞り弁の開度を大きくする。
【0008】
【実施例】図1は本発明に係る排気濾過器を備えたデイ
ーゼル機関の排気再循環装置の概略構成を示す平面図、
図2は同排気濾過器を備えたデイーゼル機関の排気再循
環装置の底面図、図3は図2の線3A−3Aによる平面
断面図である。
【0009】機関9の吸気系は吸気マニホルド7から延
びる吸気管5の端部に空気清浄器2が接続され、吸気管
5の上流側部分に公知の吸気絞り弁4が弁軸3と一緒に
回動可能に支持され、吸気管5の下流側部分に、すなわ
ち吸気絞り弁4の配設位置よりも下流側部分に還流管6
が接続される。機関9の排気系は排気マニホルド10か
ら延びる排気管13の途中に排気濾過器14を接続され
る。また、排気マニホルド10から還流管12が延び、
還流管6の端部周壁へ接続される。還流管6は端部を閉
鎖され、還流管12との接続部に弁座33を形成され
る。排気還流弁31は通常は図示していないばねの力に
より弁体32が弁座33へ押し付けられた閉位置にあつ
て、電磁コイル31aが励磁されると、弁体32が弁座
33から離れ、還流管12を還流管6に連通するように
なつている。
【0010】排気マニホルド10から排気圧を取り出す
管8が延び、後述するアクチユエータ21へ連通され
る。吸気絞り弁4を結合する弁軸3が吸気管5の外部へ
突出され、かつ基板29に垂直に結合される。基板29
から延びるレバー28に公知の空気圧アクチユエータ2
5のロツド27が連結される。アクチユエータ25は機
関の壁部または車体に支持したシリンダ26の内部にピ
ストンを嵌挿してなり、ピストンにより区画される一方
の室へ加圧空気を供給すると、他方の室に収容したばね
の力に抗してロツド27が突出し、吸気絞り弁4の開度
を減じるように構成される。
【0011】空気圧アクチユエータ25は空気槽44か
ら電磁制御弁45を経て加圧空気を供給され、ロツド2
7の突出量ないし動作量を加減する。電磁制御弁45は
機関回転数センサ41と機関負荷センサ42の各信号に
基づく電子制御装置43の出力より駆動され、アクチユ
エータ25のロツド27の突出量を加減する。
【0012】本発明によれば、排気濾過器14の目詰ま
りが進行すると、排気マニホルド10の排気圧が高くな
り、還流管12、排気還流弁31、還流管6を経て吸気
管5へ還流する排気量が増加するのを抑えるために、排
気マニホルド10の排気圧の上昇に応じて吸気絞り弁4
の開度を増加する還流排気量補正機構Aが構成される。
このため、基板29の端縁から上方へ折り曲げられた取
付板片29aに、ベローズ22からなるアクチユエータ
21の一端壁が結合され、ベローズ22の他端壁に結合
したロツド23が、ピンにより弁軸3に結合したレバー
24に連結される。
【0013】図2,3に示すように、吸気絞り弁4を結
合する弁軸3は、吸気管5に対して軸受3aと軸受3b
により回動可能に支持される。弁軸3にレバー24が結
合され、軸受3bに基板29が相対回動可能に支持され
る。基板29の端縁を垂直に折り曲げた取付板片29a
に、アクチユエータ21を構成する薄い耐熱性金属から
成形されたベローズ22の一端壁が固定される一方、他
端壁に結合したロツド23の折曲片が、レバー24の先
端に設けた長孔24aへ抜けないように係合される。
【0014】図2に示すように、基板29に重合せ結合
した支板35から垂直に延びる取付板片35aに、アク
チユエータ25のロツド27が連結される。アクチユエ
ータ25は車体または機関の壁部に支持したシリンダ2
6に、ピストン30を嵌合して作動室26aとばね30
aを収容する大気室とを区画され、ピストン30にロツ
ド27を結合される。
【0015】次に、本発明による排気濾過器を備えたデ
イーゼル機関の排気再循環装置の作動について説明す
る。排気循環を行わない運転条件では、排気還流弁31
は閉じ、吸気絞り弁4はアクチユエータ25のばね30
aの力により全開位置に回動されている。空気が空気清
浄器2から吸気絞り弁4、吸気管5、吸気マニホルド7
を経て、デイーゼル機関9のシリンダへ吸い込まれる。
シリンダの燃焼ガスは排気マニホルド10、排気管13
を経て排気濾過器14を通過する内に、排気に含まれる
カーボンなどの排気微粒子を除去されて外部へ排出され
る。
【0016】排気循環を行う運転条件では、排気還流弁
31の電磁コイル31aが励磁され、弁体32が弁座3
3から離れる。同時に、アクチユエータ25の室26a
へ加圧空気が供給され、ピストン30とロツド27がば
ね30aの力に抗して押し出される。したがつて、基板
29が回動され、アクチユエータ21を介してレバー2
4と一緒に吸気絞り弁4が図2に示す位置へ回動され
る。吸気絞り弁4の開度は機関9の運転状態に応じて電
子制御装置43により最適値に制御される。しかし、排
気濾過器14が目詰りすると、排気管13の排気圧が高
くなり、すなわち、排気管13と吸気管5の吸気絞り弁
4よりも下流側部分との圧力差が大きくなり、吸気管5
へ還流する排気量が増大する。しかし、排気管13の排
気圧は管8を経てアクチユエータ21へ供給されるの
で、ベローズ22が伸長し、ロツド23によりレバー2
4を介して吸気絞り弁4が開方向へ回動される。これに
より、吸気管5の下流側部分の負圧の度合が小さくなり
(大気圧に近くなり)、排気マニホルド10から還流管
12、排気還流弁31、還流管6を経て吸気管5へ還流
する排気量が減少する。
【0017】本発明による還流排気量補正機構Aを備え
ていない機関では、図4に破線で示すように、機関回転
数と機関負荷が一定の場合に排気濾過器14が目詰りを
起すと、排気管13の排気圧が高くなるにつれて排気還
流量が増加する。これに対して、本発明による還流排気
量補正機構Aを備えた機関では、図4に実線で示すよう
に、排気濾過器14が目詰りを起しても、吸気絞り弁4
の開度がアクチユエータ21により補正されるので、吸
気管5の吸気絞り弁4よりも下流側部分の吸気圧が大気
圧に近くなり、それだけ排気還流量が減少することにな
る。すなわち、新鮮な吸気量と排気還流量との割合、即
ち排気還流率は、排気濾過器14の目詰りに関係なく、
所定値(ほぼ20%)に維持される。排気管13の排気
圧が250mmHgを超えると、排気濾過器14は再生
サイクルに入り、図示してない別の排気濾過器14によ
り排気が浄化される。
【0018】図5に実施例では、排気管13に配設した
排気圧センサ46の信号を、還流排気量補正回路Bを経
て図1で説明した電子制御装置43へ加え、電子制御装
置43の出力により電磁制御弁45を制御し、空気圧ア
クチユエータ25を駆動するようにしたものである。空
気圧アクチユエータ25は空気槽44から電磁制御弁4
5を経て加圧空気を供給され、ロツド27の突出量を加
減し、吸気絞り弁4の開度を機関の排気圧に応じて加減
し、排気還流率を所定値に保つ。
【0019】
【発明の効果】本発明は上述のように、機関回転数セン
サと機関負荷センサの信号に基づき駆動される空気圧ア
クチユエータと、該空気圧アクチユエータにより弁軸を
中心として回転される基板と、該基板に一端を連結され
かつ他端を弁軸から延びるレバーに連結されたベローズ
アクチユエータとを備え、ベローズアクチユエータは排
気管の排気圧により伸縮されるようにしたものであり、
従来の排気再循環装置を大幅に変更することなく、PM
およびNOxを低減できる低公害のデイーゼル機関を提
供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る排気濾過器を備えたデイーゼル機
関の排気再循環装置の概略構成を示す平面図である。
【図2】同排気再循環装置の要部を示す底面断面図であ
る。
【図3】図2の線3A−3Aによる排気再循環装置の側
面断面図である。
【図4】同排気再循環装置の作動特性を示す線図であ
る。
【図5】本発明の変更実施例に係る排気再循環装置の概
略構成図である。
【符号の説明】
A:還流排気量補正機構 2:空気清浄器 3:弁軸
3a,3b:軸受 4:吸気絞り弁 5:吸気管 6,
12:排気還流管 7:吸気マニホルド 8:管9:機
関 10:排気マニホルド 13:排気管 14:排気
濾過器 21:アクチユエータ 22:ベローズ 2
3:ロツド 24:レバー 24a:長孔25:アクチ
ユエータ 26:シリンダ 26a:室 27:ロツド
28:レバー 29:基板 29a:取付板片 3
0:ピストン 30a:ばね 31:排気還流弁 31
a:電磁コイル 32:弁体 33:弁座 34: 3
5:支板 35a:取付板片 41:機関回転数センサ
42:機関負荷センサ 43:電子制御装置 44:
空気槽 45:電磁制御弁 46:排気圧センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 45/00 301 F02D 45/00 301F F02M 25/07 550 F02M 25/07 550R

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】排気系から吸気系へ排気を導入する排気還
    流弁を備えた排気還流管を設け、前記吸気系の排気導入
    口の上流側に吸気絞り弁を設け、排気管の排気圧が高く
    なるほど前記吸気絞り弁の開度が大きくなるように補正
    することを特徴とする、排気濾過器を備えたデイーゼル
    機関の排気再循環装置。
  2. 【請求項2】吸気絞り弁の開度を補正する手段が排気管
    の排気圧の変化に伴つて伸縮しまたは角度が変化するア
    クチユエータである、請求項1に記載の排気濾過器を備
    えたデイーゼル機関の排気再循環装置。
  3. 【請求項3】吸気絞り弁の開度を補正する手段が、排気
    管の排気圧に応じて吸気絞り弁の開度を電気的に制御す
    る、請求項1に記載の排気濾過器を備えたデイーゼル機
    関の排気再循環装置。
  4. 【請求項4】機関回転数センサと機関負荷センサの信号
    に基づき駆動される空気圧アクチユエータと、該空気圧
    アクチユエータにより弁軸を中心として回転される基板
    と、該基板に一端を連結されかつ他端を弁軸から延びる
    レバーに連結されたベローズアクチユエータとを備え、
    ベローズアクチユエータは排気管の排気圧により伸縮さ
    れるようにしたことを特徴とする、排気濾過器を備えた
    デイーゼル機関の排気再循環装置。
JP8146815A 1996-05-16 1996-05-16 排気濾過器を備えたデイーゼル機関の排気再循環装置 Pending JPH09303170A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008524490A (ja) * 2004-12-15 2008-07-10 ルノー・エス・アー・エス 過給エンジンを制御するための方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008524490A (ja) * 2004-12-15 2008-07-10 ルノー・エス・アー・エス 過給エンジンを制御するための方法

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