JPS6329030A - デイ−ゼル機関の吸気制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はディーゼル機関の吸気制御装置に係り、特に１
つの吸気絞り弁で騒音低減と排気還流（ＥＧＲ）制御と
を両立させるようにしたものに関する。

［従来の技術１ 一般にディーゼル機関において、アイドリング状態で吸
気絞りを行うことは振ｖＪ！ｊｉ音の低減に効果がある
が、Ｅ　Ｇ　Ｒ１ｔｌｌＩＩＩ］装置を備えたものにあ
っては、吸気絞りをして振動騒音を低減させた上で、更
にＮＯ，低減のためのＥＧＲを行おうとすると、例えば
特開昭６１−　１６２３８号公報にみられるように、ア
クセルペダルの踏込みにより開弁する第１の吸気絞り弁
以外に、振動騒音低減のためのサブ吸気絞り弁と、吸排
気の差圧を大きくしてＥＧＲＩを増すための第２の吸気
絞り弁との２つの吸気絞り弁を設けるという様に機構的
にも制御的にも極めて複雑なシステムになってしまうの
が普通である。しかも、吸気通路の排気ガス注入口より
上流側にある第２の吸気絞り弁の特性の影響が、必ず下
流側にあるサブ吸気絞り弁の特性に出て来ると考えられ
、それぞれが非常に微妙な調整を要求されることになる
。

［発明が解決しようとする問題点］ 上述した複雑なシステムや微妙な調整を必要とするのは
、同公報中にも説明があるように、騒音低減のための吸
気絞り特性とＥＧＲ制御のための吸気絞り特性とは互い
に異なっており、一つの吸気絞り弁では騒音低減とＥＲ
Ｇ制御とを両立することが困難であるということにある
。

しかるに、特に第２の吸気絞り弁を設け、吸気を絞って
まで吸排気の差圧を大きくとらなければならないのは、
理論的には吸排気の差圧の小さい低回転域だけであり、
実際上もアイドリンク時だけで十分である。

そうとすれば、アイドリンク時のみ騒音低減とＥＧＲ制
御とを両立できるような吸気絞り特性を１つの吸気絞り
弁で実現できれば問題はなくなるはずである。

したがって本発明の目的は、ＥＧＲＪｉが、排気ガス注
入口の吸気負圧とＥＧＲ通路に設けたＥＧＲ弁の弁開度
によって定まるという前提のもとに、１つの吸気絞り弁
とＥＧＲ弁とを共通制御することによって、上記問題点
を解消して、１つの吸気絞り弁で、アイドリング時に振
動騒音低減とＥＧＲの２つの機能を果すことが可能なデ
ィーゼル機関の吸気制御装置を提供することである。

なお、先行技術としてアイドリング時ではなくＥＧＲ領
域となる軽負荷時に、吸気通路に設けた絞り弁と、ＥＧ
Ｒ通路に介設したＥＧＲ制御弁とを運転状態に応じて共
通制御することにより、ＮＯＸ低減機能と運転性能とを
良好にマツチングさせたＥＧＲ制御が行えるようにした
ものがある（特開昭５６．−１５９５５４号公報）。

［問題点を解決するための手段］ 本発明のディーゼル機関の吸気制御装置は、還流する排
気が注入される吸気路のＥＧＲ口より上流側に、アクセ
ルペダルの踏込みにより開弁するスロットル弁と通路を
仕切って併設され、供給圧を加えられて負圧により開弁
する吸気絞り弁と、ＥＧＲ路に設けられ、吸気絞り弁と
共通の供給圧を加えられて負圧により同様に開弁するＥ
ＧＲ弁とを備えている。そして、これら吸気絞り弁及び
ＥＧＲ弁に加えられる共通の供給圧は、切替弁により、
負荷状態に応じて順次吸気絞り弁下流側の吸気負圧、バ
キューム負圧、大気圧に切り替えられるようになってい
る。

［作　用］ 切替弁の作動によりアイドリンク時、吸気絞り弁及びＥ
ＧＲ弁に、吸気絞り弁下流側の吸気負圧が供給される。

アイドリンク時、アクセルペダルは全く踏み込まれない
ためスロットル弁が全開となるので、吸気絞り弁に吸気
負圧が供給されると、ＥＧＲ口より上流側の吸気路は吸
気絞り状態となり、この絞り状態は吸気絞り弁がフィー
ドバック制御されているため一定に保持される。したが
って、ＥＧＲ口がある吸気絞り弁下流側は過大な絞り量
になることもなく安定に一定の吸気絞り量が得られる。

一方、吸気絞り弁により一定に保持された吸気負圧でＥ
ＧＲ弁が制御されるため、その弁開度量も一定となり、
この一定となった弁開度量と吸気絞り弁より下流側の一
定に保持された吸気負圧とによって決まるＥＧＲｆｉが
ＥＧＲ口から吸気路に注入される。

したがって、アイドリング時に保持される吸気絞り弁の
吸気絞り量又は吸気負圧と、ＥＧＲ弁の弁開度量とを、
アイドリング時振動騒音及びＮＯｘが共に低減するよう
に設定することにより、両者に最適な制御が行われる。

軽負荷時、吸気絞り弁及びＥＧＲ弁にバキューム負圧が
供給され、これらの弁はいずれも全開状態となり、した
がって吸排気の差圧により最適なＥＧＲ量が得られる。

高負荷時、吸気絞り弁及びＥＧＲ弁は大気と連通して閉
じられ、したがってＥＧＲがかからない。

［実施例］ 本発明の実施例を添付図面に基づいて説明すれば以下の
通りである。

図は本発明のディーゼル機関の吸気制御装置例を示す。

１はディーゼル機関であり、その吸気路２と排気路３と
は、途中に供給圧に応じて弁開度が調整されてＥＧＲＪ
Ｉを制御するＥＧＲ弁４を介設したＥＧＲ路５で接続さ
れている。ＥＧＲ路５の注入口となるＥＧＲ口６より上
流側の吸気路２には、仕切壁７をもって第１．第２通路
８，９に分割された吸気絞り部１０が形成され、第１通
路８にはアクセルペダル１１の踏込みにより開弁するス
ロットル弁１２が、第２通路９には供給圧に応じて弁開
度が調整されて吸気絞り伍を制御する１つの吸気絞り弁
１３がそれぞれ配設されている。この吸気絞り弁１３と
前記したＥＧＲ弁４はいずれも負圧により開弁するよう
に構成され、またこれらに供給圧をそれぞれ導く負圧通
路１５．１５は途中で合流しており、これらの弁４．１
３に共通圧力を加えられるようになっている。

合流した両弁の負圧通路１５は第１のバキュームスイッ
チングバルブ（以下、第１のｖＳ■という）１６の出力
ボートに接続される。この第１のＶＳＶｌ６の一方の入
力ボートは吸気絞り部１０の下流側、より詳しくは吸気
絞り弁１３の下流側に接続され、他方の入力ボートは第
２のバキュームスイッチングバルブ（以下、第２のＶＳ
■という）１７の出力ボートに接続される。この第２の
ＶＳＶｌ７の一方の入力ボートは、また、バキューム負
圧を発生するバキュームポンプ１８に接続され、他方の
入力ボートは大気開放されている。

ところで、上記した第１のＶＳＶｌ６は燃料噴射ポンプ
２０に装着された第１のマイクロスイッチ２１の０Ｎ−
ＯＦＦにより電流制御がなされるようになっており、ア
クセルペダル１１と連動する燃料噴射ポンプ２０のコン
トロールレバー２２がアイドル状態にあるときのみ、第
１のマイクロスイッチ２１はＯＮとなって第１のＶＳＶ
ｌ６に電流を供給する。電流が供給されるアイドル状態
のときに第１のＶＳＶｌ６は吸気絞り弁１３の下流側の
吸気負圧を導く一方の入力ボートが、吸気絞り弁１３及
びＥＧＲ弁４に繋がる出力ボートに連通し、逆にアイド
ル状態以外で第１のマイクロスイッチ２１がＯＦＦとな
って電流供給が遮断されるときは、第２のＶＳＶｌ７の
出カポー゛トに連通する。

また、第２のＶＳＶｌ７は燃料噴射ポンプ２０に装着さ
れた第２のマイクロスイッチ２３の０Ｎ−ＯＦＦにより
電流制御がなされるようになっており、ディーゼル機関
１が軽負荷状態にあって、コントロールレバー２２の回
転角度（開度）が比較的小さい時のみ、第２のマイクロ
スイッチ２３はＯＮとなって第２のＶＳＶｌ７に電流を
供給する。電流が供給される軽負荷状態のときに、第２
の■Ｓ■１７はバキュームポンプ１８のバキューム“負
圧を導く一方の入力ボートを第１のＶＳＶｌ６の出力ボ
ートに連通する。逆に、ディーゼル機関１の負荷が高く
コントロールレバー２２の開度が大きい時には、第２の
マイクロスイッチ２３はＯＦＦになって第２のＶＳＶｌ
７への電流供給を遮断させ、第２のＶＳＶｌ　７は大気
開放になっている他方の入力ボートを第１のＶＳＶｌ６
の出力ボートに連通させるようになっている。

なお、２５は第１及び第２のＶＳＶｌ６．１７の電流供
給源たるバッテリである。

さて次に上記のような構成における作用を、アイドル状
態、軽負荷状態、高負荷状態の３つに分けて説明する。

アイドル状態では、アクセルペダル１１が全く踏み込ま
れないため第１及び第２のマイクロスイッチ２１．２３
はいずれもＯＮとなり、したがって第１及び第２のＶＳ
Ｖｌ６．１７に通電されてこれらは共にＯＮするが、第
１のＶＳＶｌ６がＯＮすると第２のＶＳＶｌ７どの連通
を断つので、第２のＶＳＶｌ７の状態は関係しない。

第１　（７）ＶＳＶｌ　６（７）ＯＮニにす、ＥＧＲ弁
４及び吸気絞り弁１３の負圧通路１５には吸気絞り部１
０の下流より取り出した吸気負圧が導かれる。

したがって、第２の通路９に設けられた吸気絞り弁１３
はその吸気負圧に応じて開弁するが、このときスロット
ル弁１２が閉じられているため、吸気路２の負圧は増大
し、吸気絞り状態となる。しかし、吸気絞り弁１３には
これより下流側の吸気負圧がフィードバックされている
ため、過度な絞り曇になることもなく、安定に一定の吸
気絞り量が得られる。その結果、その吸気絞り量に応じ
た振動騒音の低減が図れる。

一方、ＥＧＲ弁４も、吸気絞り弁１３のフィードバック
制御により安定に保持された吸気負圧に応じて開弁され
る。このため、共に一定に保持された吸気負圧とこのＥ
ＧＲ弁４の開弁量によって決定される最適なＥＧＲｆｆ
ｉがＥＧＲ口６から吸気路２に注入され、この注入量も
フィードバック機能により安定に保持される。その結果
、ＥＧＲによるＮＯｘの低減が図れる。

このように、フィードバック制御した吸気絞り弁１３か
ら得られる吸気負圧でＥＧＲ弁も共通制御するようにし
たので、吸気絞りをした上に更にＥＧＲをしても、予め
最適な振動騒音の低減とＮＯ，低減が得られるように吸
気絞り弁１３及びＥＧＲ弁４の特性を設定しておけば、
１つの吸気絞り弁だけで最適な吸気絞り量とＥＧＲ弁の
弁開度量とが得られ、したがって２つの吸気絞り弁を使
った機構的にも制御的にも極めて複雑なシステムとなる
ことも、非常に微妙な調整を要するということもない。

軽負荷状態では、アクセルペダル１１が踏み込まれるた
め、第１のマイクロスイッチ２１はＯＦＦとなり、第２
のマイクロスイッチ２３はＯＮを保持する。したがって
、ＥＧＲ弁４及び吸気絞り弁１３の負圧通路１５には、
ＯＦＦとなった第１のＶＳＶ１６及びＯＮ状態にある第
２のＶＳＶ１７を介してバキュームポンプ１８に発生し
た大きな負圧が導かれ、このためＥＧＲ弁４及び吸気絞
り弁１３はいずれも全開状態となる。その結果、アクセ
ルペダル１１の踏込みによる弁開度や運転状態によって
決まる吸排気の差圧に応じた最適なＥＧＲｆｆｉが吸気
路２に注入される。

高負荷状態では、第１．第２いずれのマイクロスイッチ
２１．２３もＯＦＦとなるため、吸気絞り弁１３及びＥ
ＧＲ弁４は大気と連通して閉じられる。その結果、高負
荷状態においてＥＧＲがかかることが防止される。

なお、このとき吸気絞り弁１３が閉じてしまっても、ア
クセルペダル１１の大きな踏込みによりスロットル弁１
２が十分量弁するため吸気上の問題はない。

上記したように本実施例によれば、アイドリング時は吸
気絞り弁でこれより下流側負圧を一定に保持し、この負
圧をＥＧＲ弁にも導くことによりＥＧＲ最も一定に保持
させ、アイドリンク以外のときはマイクロスイッチによ
りこれを検出してＥＧＲ弁にバキュームポンプ又は大気
を連通させるようにして、適当なＥＧＲＩ又はＥＧＲの
停止が得られるようにしたので、アイドリンク以外のと
きのＥＧＲによるＮＯ，低減に支障を生じさせることな
く、アイドリング時のＭＯＸ低減と振動騒音の低減とを
１つの吸気絞り弁で実行することができる。

［発明の効果］ 以上型するに本発明によれば、アイドリング時、吸気絞
り弁により排気還流口下流側の吸気負圧を一定に保持す
ると共に、この吸気負圧で排気還流弁を制御させ排気還
流量も一定に保持するようにしたので、１つの吸気絞り
弁を設けるだけの簡単な構成により、アイドリング時吸
気絞りによる撮動騒音の低減と、排気還流によるＮＯＸ
の低減とを両立させることができ、しかもアイドリンク
時以外には切替弁の作動により適切なＮＯｘの低減を支
障なく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例に係るディーゼル機関の構成図で
ある。 図中、１はディーゼル機関、２は吸気路、４は排気還流
弁、６は排気還流口、１２はスロットル弁、１３は吸気
絞り弁、１６．１７は切替弁としての第１．第２のバキ
ュームスイッチングバルブ、１８はバキューム負圧を発
生するバキュームポンプ、２１．２３は負荷状態を検出
する第１．第２のマイクロスイッチである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸気路の排気還流口上流にスロットル弁と併設され負圧
   により開弁する吸気絞り弁と、これと共通の供給圧を加
   えられ負圧により開弁する排気還流弁と、負荷状態に応
   じて共通の供給圧を吸気絞り弁下流側の吸気負圧、バキ
   ューム負圧、大気圧に順次切替える切替弁とを備えたデ
   ィーゼル機関の吸気制御装置。