JP2006161670A - Secondary air supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、緻密で適正な排気ガスの浄化を行うのに好適な二次空気供給装置に関する。 The present invention relates to a secondary air supply apparatus suitable for performing precise and appropriate exhaust gas purification.
一般に、エンジンには、燃焼室から排出される排気ガスを浄化するために、排気通路内に二次空気を供給し、この二次空気で排気ガスを燃焼させることにより排気ガスの酸化を促進して浄化するようにしたものがある。 In general, in order to purify the exhaust gas discharged from the combustion chamber, the engine is supplied with secondary air in the exhaust passage, and combustion of the exhaust gas with this secondary air promotes oxidation of the exhaust gas. There is something that was made to purify.
このような二次空気の供給に用いる二次空気供給装置としては、排気ガスの圧力波または吸気の負圧を利用して弁が開くリードバルブを用いるのが一般的である。また、このリードバルブには過剰の二次空気が排気通路内に流入しないよう、二次空気の流入を規制するエアカットバルブが接続されている。このような二次空気供給装置を自動二輪車用のエンジンに装備する場合、その配置例としては、例えばリードバルブとエアカットバルブとを別体に設け、エンジン上方のフレームに配置したものや、リードバルブとエアカットバルブとを一体化して設け、エンジン上方のフレームに配置したものがある(例えば、特許文献1参照)。 As a secondary air supply device used for supplying such secondary air, a reed valve that opens a valve using a pressure wave of exhaust gas or a negative pressure of intake air is generally used. The reed valve is connected with an air cut valve for restricting the inflow of secondary air so that excessive secondary air does not flow into the exhaust passage. When such a secondary air supply device is installed in an engine for a motorcycle, examples of the arrangement thereof include, for example, a reed valve and an air cut valve provided separately and arranged in a frame above the engine, There is one in which a valve and an air cut valve are provided integrally and arranged in a frame above the engine (see, for example, Patent Document 1).
また、エアポンプによって二次空気を直接供給する構成のものも提案されている(例えば、特許文献2参照) A configuration in which secondary air is directly supplied by an air pump has also been proposed (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、従来の二次空気供給装置においては、緻密で適正な排気ガスの浄化を行うことができないという問題点があった。 However, the conventional secondary air supply apparatus has a problem that it is impossible to purify exhaust gas precisely and appropriately.
すなわち、エアカットバルブおよびリード弁を有する二次空気供給装置においては、リードバルブによって排気ガスの逆流を防止することはできるものの、二次空気の流量(供給量)の制御はなされておらず、しかも排気ガスの圧力波または吸気の負圧、詳しくは、排気通路(排気管)の負圧の変動を用いてリードバルブの流路を開放する構成とされているため、負圧が発生しない場合で二次空気の制御が必要な時には、二次空気の制御を行うことができず、全体としてエンジンの稼動状態に応じて二次空気を適正に制御することができない、すなわち、緻密で適正な排気ガスの浄化を行うことができないという問題点があった。 That is, in a secondary air supply device having an air cut valve and a reed valve, the reed valve can prevent the backflow of exhaust gas, but the flow rate (supply amount) of the secondary air is not controlled, In addition, when the negative pressure does not occur because the exhaust valve pressure wave or the negative pressure of the intake air, specifically the negative pressure fluctuation in the exhaust passage (exhaust pipe) is used to open the reed valve flow path. When secondary air control is required, the secondary air cannot be controlled, and the secondary air cannot be properly controlled according to the engine operating condition as a whole. There was a problem that exhaust gas could not be purified.
また、エアポンプによって二次空気を直接供給する二次空気供給装置においては、吸気の負圧が発生しない場合でも二次空気の制御を行うことはできるものの、エアポンプとバルブとを連通する通路の容積が大きく、エアポンプが作動を開始してから開弁するまでの開弁応答性が悪く、二次空気の圧力が所定の圧力に到達するまでは、二次空気を適正に制御することができない、すなわち、緻密で適正な排気ガスの浄化を行うことができないという問題点があった。 In addition, in a secondary air supply device that directly supplies secondary air by an air pump, the secondary air can be controlled even when negative pressure of intake air does not occur, but the volume of the passage that communicates the air pump and the valve The valve opening response from the start of the air pump to the opening of the valve is poor, and the secondary air cannot be controlled properly until the pressure of the secondary air reaches a predetermined pressure. That is, there has been a problem that precise and proper exhaust gas purification cannot be performed.
本発明はこの点に鑑みてなされたものであり、緻密で適正な排気ガスの浄化を行うことのできる二次空気供給装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a secondary air supply device capable of purifying exhaust gas densely and appropriately.
前述した目的を達成するため、本発明に係る二次空気供給装置の特徴は、エンジンの排気ガスの浄化のための二次空気の供給に用いられる二次空気供給装置において、前記二次空気の供給と停止とを制御する少なくとも1つの第1バルブと、前記二次空気の流量を流路面積を可変とすることで制御する少なくとも1つの第2バルブと、前記排気ガスの逆流を防止するための少なくとも1つの第3バルブとを有している点にある。 In order to achieve the above-mentioned object, the secondary air supply device according to the present invention is characterized in that in the secondary air supply device used for supplying secondary air for purifying the exhaust gas of the engine, the secondary air supply device At least one first valve for controlling supply and stop, at least one second valve for controlling the flow rate of the secondary air by making the flow path area variable, and for preventing backflow of the exhaust gas And at least one third valve.
前記第1バルブ、第2バルブおよび第3バルブが一体に形成されていることが好ましく、また、前記第1バルブ、第2バルブおよび第3バルブが、それぞれ複数であり、これらの第1バルブ、第2バルブおよび第3バルブのうちの少なくともいずれか1種類のバルブが、さらに一体に形成されていることが好ましい。 It is preferable that the first valve, the second valve, and the third valve are integrally formed, and there are a plurality of the first valve, the second valve, and the third valve, and the first valve, It is preferable that at least one of the second valve and the third valve is further integrally formed.
また、本発明に係る他の二次空気供給装置の特徴は、エンジンの排気ガスの浄化のためのエアポンプによる二次空気の供給に用いられる二次空気供給装置において、前記二次空気を一定の圧力で保持可能な少なくとも1つの畜圧器と、前記二次空気の供給と停止とを制御する少なくとも1つの第1バルブと、前記二次空気の流量を流路面積を可変とすることで制御する少なくとも1つの第2バルブと、前記排気ガスの逆流を防止するための少なくとも1つの第3バルブとを有している点にある。 Another feature of the secondary air supply device according to the present invention is that in the secondary air supply device used for supplying secondary air by an air pump for purifying the exhaust gas of the engine, the secondary air is kept constant. At least one storable pressure device that can be held by pressure, at least one first valve that controls the supply and stop of the secondary air, and the flow rate of the secondary air is controlled by making the flow area variable. It has at least one second valve and at least one third valve for preventing the exhaust gas from flowing back.
前記第1バルブ、第2バルブおよび第3バルブが一体に形成されていることが好ましく、また、前記畜圧器、第1バルブ、第2バルブおよび第3バルブが、それぞれ複数であり、これらの畜圧器、第1バルブ、第2バルブおよび第3バルブのうちの少なくともいずれか1種類のバルブが、さらに一体に形成されていることが好ましい。 The first valve, the second valve, and the third valve are preferably integrally formed, and there are a plurality of the pressure-impressor, the first valve, the second valve, and the third valve. It is preferable that at least one of the pressure device, the first valve, the second valve, and the third valve is further integrally formed.
さらに、本発明に係るさらに他の二次空気供給装置の特徴は、エンジンの排気ガスの浄化のためのエアポンプによる二次空気の供給に用いられる二次空気供給装置において、前記二次空気を一定の圧力で保持可能な少なくとも1つの畜圧器と、前記二次空気の流量を流路面積を可変とすることで制御する少なくとも1つの第2バルブと、前記排気ガスの逆流を防止するための少なくとも1つの第3バルブとを有している点にある。 Furthermore, another secondary air supply apparatus according to the present invention is characterized in that the secondary air is constant in the secondary air supply apparatus used for supplying secondary air by an air pump for purifying engine exhaust gas. At least one animal pressure device that can be held at a pressure of at least one, at least one second valve that controls the flow rate of the secondary air by making the flow path area variable, and at least for preventing a backflow of the exhaust gas And having one third valve.
前記畜圧器、第2バルブおよび第3バルブが一体に形成されていることが好ましく、また、前記畜圧器、第2バルブおよび第3バルブが、それぞれ複数であり、これらの畜圧器、第2バルブおよび第3バルブのうちの少なくともいずれか1種類のバルブが、さらに一体に形成されていることが好ましい。 It is preferable that the sterilizer, the second valve, and the third valve are integrally formed, and there are a plurality of the sterilizer, the second valve, and the third valve. It is preferable that at least one of the third valve and the third valve is further integrally formed.
本発明に係る二次空気供給装置によれば、エンジンの稼動状態に応じて緻密で適正な排気ガスの浄化を行うことができるなどの極めて優れた効果を奏する。 According to the secondary air supply device of the present invention, there are excellent effects such as being able to purify exhaust gas precisely and appropriately according to the operating state of the engine.
以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。 The present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings.
図1から図4は本発明に係る二次空気供給装置の第1実施形態を示すものであり、図1は要部の模式的外観図、図2は図1の要部の模式的断面図、図3は図1の要部の模式的側面図、図4は図1の要部の模式的下面図である。 1 to 4 show a first embodiment of a secondary air supply apparatus according to the present invention. FIG. 1 is a schematic external view of the main part, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the main part of FIG. 3 is a schematic side view of the main part of FIG. 1, and FIG. 4 is a schematic bottom view of the main part of FIG.
本実施形態の二次空気供給装置1は、エンジンの排気通路に用いられるものであり、図1に示すように、二次空気供給装置1には、図1の左右方向の中央部に二点鎖線にて示す対称線SLを中心として図1の左右方向で左右対称に2つの二次空気の流路2(以下、説明の便宜上、バルブ流路と記す。)が設けられている。すなわち、本実施形態の二次空気供給装置1は、1つの排気通路に対して2系統のバルブ流路2を有している。なお、図1および図2において、2系統のバルブ流路2を、複数の太矢印とこれらの太矢印を結ぶ実線により示してある。そして、2系統のバルブ流路2のそれぞれに、第1バルブ3、第2バルブ4および第3バルブ5が、図1の上方に示す二次空気の供給側SSから図1の下方に示す排気ガスの発生側である排気側ESに向かってこの順に設けられている。
The secondary
すなわち、本実施形態の二次空気供給装置1は、2系統のバルブ流路2のそれぞれに、二次空気の流動方向の上流側から下流側に向かって、第1バルブ3、第2バルブ4および第3バルブ5がこの順に配置されている。
That is, the secondary
また、本実施形態の二次空気供給装置1は、第1バルブ3、第2バルブ4および第3バルブ5が一体に形成されて1つのバルブユニットとされている。
In the secondary
さらに、本実施形態の第2バルブ4は、後述するバルブケースを共用化することで左右対称に配置された2つの第2バルブ4を1つのバルブケースに配設することでユニット化した第2バルブユニット6とされている。勿論、2つの第2バルブ4を用いる構成としてもよい。但し、すべてのバルブを一体としたバルブユニットとすることが好ましい。
Further, the
前記第1バルブ3、第2バルブユニット6および第3バルブ5について、詳しく説明する。
The
前記第1バルブ3は、二次空気の供給と停止とを制御するためのものであり、本実施形態においては、電磁操作によって二次空気の供給および停止を俊敏に切換可能な電磁操作形の方向制御弁、詳しくは、2ポート電磁弁7が用いられている。
The
前記2ポート電磁弁7について、図1の左方に示す2ポート電磁弁7を例示して説明する。
The 2-
図2に示すように、本実施形態の2ポート電磁弁7は、段付き円柱状に形成されたスプール8を有している。このスプール8は、その長手方向を図2の左右方向に示す水平方向に沿って配置されている。また、スプール8は、円筒状に形成されたスリーブ9の内孔9aに水平方向に沿って摺動自在に配設されている。さらに、スリーブ9は、バルブケースとしての電磁弁ケース10の内部に配設されており、電磁弁ケース10およびスリーブ9の両者を外周から内孔9aに向かって貫通するように第1ポート7Pおよび第2ポート7Aの2つのポートが形成されている。また、第1ポート7Pおよび第2ポート7Aの軸心は、スリーブ9の軸方向に沿ってずらして形成されている。
As shown in FIG. 2, the two-
一方の第1ポート7Pは、2ポート電磁弁7に対する二次空気の供給に用いられる二次空気の入口となるものであり、図2の上端が外部の二次空気を導入可能な開口とされ、図2の下端が内孔9aに接続する小径の開口とされ、図2に示すスプール8の上側に形成されている。
One
他方の第2ポート7Aは、2ポート電磁弁7に供給された二次空気の排気に用いられる出口となるものであり、図2の上端が内孔9aに接続する開口とされ、下端が2ポート電磁弁7を通過した二次空気を排気する開口とされ、図2に示すスプール8の下側に形成されている。
The other
前記電磁弁ケース10の左端部には、ソレノイド11を内部に収納したソレノイドケース11Aが取着されている。このソレノイド11は、固定鉄芯、コイル、プランジャ12(図2の右側の2ポート電磁弁7に一部のみ図示)を主として形成されている。そして、電磁弁ケース10の内部においてスプール8の先端に配設された付勢ばね13の付勢力によって、プランジャ12の先端部にスプール8の基端部が当接されており、ソレノイド11の駆動力によって、スプール8を内孔9aに沿って移動することで、2ポート電磁弁7の流路である第1流路14の開閉を制御することができるようになっている。
A
すなわち、2ポート電磁弁7には、第1ポート7P、内孔9aおよび第2ポート7Aをこの順に連通する第1流路14が形成されており、この第1流路14は、ソレノイド11の駆動力によって移動するスプール8により開閉することができるように構成されている。
That is, the 2-
例えば、コイルに通電が行われていない非通電状態においては、付勢ばね13の付勢力によってスプール8の先端のランド8aが第1ポート7Pと第2ポート7Aとの間に移動しており、図2の左側に示す2ポート電磁弁7のように、第1ポート7Pと第2ポート7Aとの間の第1流路14を遮断するように形成されている。また、コイルに通電が行われると、付勢ばね13の付勢力に抗してスプール8が電磁石の磁力によって、図2の右側に示す2ポート電磁弁7のように、スプール8の先端のランド8aが第2ポート7Aより前方(図2の左側に示す2ポート電磁弁7においては図2の右側、図2の右側に示す2ポート電磁弁7においては図2の左側)に移動し、図2の右側に示す2ポート電磁弁7のように、第1ポート7Pと第2ポート7Aとの間の第1流路14を開放するように形成されている。
For example, when the coil is not energized, the
なお、設計コンセプトなどの必要に応じて、コイルの非通電状態において第1流路14を開放し、コイルへの通電により第1流路14を遮断するように構成してもよい。
Note that the
また、図2の左側の2ポート電磁弁7は、第1ポート7Pから導入される二次空気がスプール8によって遮断された第1流路14の遮断状態を示してあり、図2の右側の2ポート電磁弁7は、第1ポート7Pから導入された二次空気が第2ポート7Aから排気される第1流路14の開放状態を示してある。
Further, the two-
前記2ポート電磁弁7は、図示しないCPU、メモリなどから構成された制御部に電気的に接続されており、制御部から送出される制御指令によって2つの2ポート電磁弁7の各ソレノイド11を独立的に駆動することができるようになっている。
The two-
すなわち、2つの2ポート電磁弁7のそれぞれの第1流路14の開閉を個別に制御することができるようになっている。
That is, the opening and closing of the
したがって、二次空気の2系統のバルブ流路2のうちの図1の左側に示すバルブ流路2の流動方向の上流側が、図1の左側に示す2ポート電磁弁7の第1流路14によって形成され、図1の右側に示すバルブ流路2の流動方向の上流側が、図1の右側に示す2ポート電磁弁7の第1流路14によって形成されている。
Therefore, the upstream side in the flow direction of the
その他の構成については、従来公知の2ポート電磁弁の構成と同様とされているので、その詳しい説明は省略する。 Since other configurations are the same as those of a conventionally known two-port solenoid valve, detailed description thereof is omitted.
なお、第1バルブ3としては、二次空気の供給および停止を俊敏に切換可能な他の方向制御弁、例えば、ポペット弁、ダイアフラム弁、回転弁、平面スライド弁などの各種のものから選択使用することができる。
The
勿論、操作方法としては、電磁気力を用いた電磁操作形に限定されるものではなく、空気圧の力で弁操作を行う空気圧操作形や、機械力により空気の流れる方向を切り換える機械操作形を用いてもよい。 Of course, the operation method is not limited to the electromagnetic operation type using the electromagnetic force, but the pneumatic operation type in which the valve operation is performed by the pneumatic force or the machine operation type in which the air flow direction is switched by the mechanical force is used. May be.
前記第2バルブユニット6は、前述したように、2つの第2バルブ4を左右対称の配列でユニット化したものである。すなわち、本実施形態の第2バルブユニット6は、図1から図3において、対称線SLの左側に示す第2バルブ4と、対称線SLの右側に示す第2バルブ4とを一体としたものである。よって、本実施形態の二次空気供給装置1においては、2つの第2バルブ4が、さらに一体に形成されている。
As described above, the second valve unit 6 is obtained by unitizing the two
前記第2バルブ4は、二次空気の流量を制御するためのものであり、本実施形態においては、サーボモータの駆動力に基づく機械力によって、流路に対する弁体の開度を制御することで流路面積(通路断面積)を可変とすることのできる機械操作形の流量制御弁、詳しくは電動絞り弁15が用いられている。
The
図1から図4に示すように、本実施形態の第2バルブユニット6は、図1において左右対称に配列されている2つの電動絞り弁15を一体とするためのバルブケースとしての共有固定プレート16を有している。この共有固定プレート16は、2つの電動絞り弁15が共有する横長のほぼ直方体状に形成されているとともに、図2に示すように、図2の上下方向に2分割形成されている。そして、図2の上方に示す一方が上プレート16aとされ、図2の下方に示す他方が下プレート16bとされている。また、上プレート16aの上面には、図4に示すように、2ポート電磁弁7の電磁弁ケース10の下部が密着するように取着可能な側面ほぼ半円状断面を有する樋状の取付凹面17が形成されている。そして、共有固定プレート16の図2の下方に示す下面側から挿入された締結部材としての取付ねじ18によって、上プレート16aと下プレート16b、および、共有固定プレート16と2ポート電磁弁7とのそれぞれが一体に取り付けられている。また、上プレート16aと下プレート16bとの対向面間には、左右一対の弁室19が左右対称に形成されている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the second valve unit 6 of the present embodiment is a common fixed plate as a valve case for integrating two
前記上プレート16aには、上プレート16aを上下方向に貫通する第1ポート15Pが左右対称に2つ形成されている。また、下プレート16bには、下プレート16bを上下方向に貫通する第2ポート15Aが左右対称に2つ形成されている。これらの第1ポート15Pおよび第2ポート15Aは、それぞれ同一サイズの平面ほぼ矩形状に形成されており、第1ポート15Pと第2ポート15Aとが図2の上下方向に重なるように形成されている。
In the
一方の第1ポート15Pは、電動絞り弁15に対する二次空気の供給に用いられる2ポート電磁弁7を通過した二次空気の入口となるものであり、図2の上端が2ポート電磁弁7の第2ポート7Aに接続する開口とされ、図2の下端が弁室19に接続する開口とされている。そして、2ポート電磁弁7の第2ポート15Aから排気された二次空気を電動絞り弁15に導入することができるようになっている。
One
他方の第2ポート15Aは、電動絞り弁15に供給された二次空気の排気に用いられる出口となるものであり、図2の上端が弁室19に接続する開口とされ、下端が電動絞り弁15を通過した二次空気を排気する開口とされている。
The other
すなわち、図2の左側に示す電動絞り弁15の第1ポート15Pの上端は、図2の左側に示す2ポート電磁弁7の第2ポート7Aに接続されており、この第1ポート15Pの下端は、図2の左側に示す電動絞り弁15の弁室19に接続されている。また、図2の右側に示す電動絞り弁15の第1ポート15Pの上端は、図2の右側に示す2ポート電磁弁7の第2ポート7Aに接続されており、この第1ポート15Pの下端は、図2の右側に示す電動絞り弁15の弁室19に接続されている。さらに、図2の左側に示す電動絞り弁15の第2ポート15Aの上端は、図2の左側の電動絞り弁15の弁室19に接続されており、図2の右側に示す電動絞り弁15の第2ポート15Aの上端は、図2の右側に示す電動絞り弁15の弁室19に接続されている。
That is, the upper end of the
前記弁室19には、弁体としての平板状の摺動プレート20が配設されている。この摺動プレート20は、上プレート16aと下プレート16bとの間に挟まれて図2の左右方向に摺動自在とされており、摺動プレート20には、流路を開放する際に用いる板厚方向に貫通する平面矩形状のプレート貫通孔20aが形成されている。すなわち、摺動プレート20は、全体として左右方向に横長の四角枠状に形成されている。
The
前記摺動プレート20の外端縁、詳しくは、図2の左側に示す摺動プレート20においては左端の中央部、および、図2の右側に示す摺動プレート20においては右端の中央部には、それぞれ駆動ロッド21の一端が接続されている。そして、駆動ロッド21の他端は、図2の下方に向けて曲折されたピン部21aとされている。このピン部21aは、駆動レバー22の先端部に形成された支持孔22a(図3)に嵌合されており、駆動レバー22の基端部は、共有固定プレート16の側面に図示しない取付部材を介して支持されたサーボモータ23の出力軸に取着されている。そして、サーボモータ23の駆動力によって、駆動レバー22を回動することで、摺動プレート20を弁室19に沿って左右方向に移動することができるようになっている。また、摺動プレート20を左右方向に移動することで、第2流路24の開閉を制御することができるようになっている。
In the outer edge of the sliding
すなわち、電動絞り弁15には、第1ポート15P、弁室19および第2ポート15Aをこの順に連通する第2流路24が形成されており、この第2流路24は、サーボモータ23の駆動力によって移動する摺動プレート20により開閉することができるように構成されている。
That is, the
例えば、図2および図3に示すように、サーボモータ23を駆動し、駆動レバー22の先端を共有固定プレート16の端部から最も離間する方向に移動させると、図2の左側に示す電動絞り弁15のように、摺動プレート20のプレート貫通孔20aが第1ポート15Pと第2ポート15Aとの相互間から離間し、摺動プレート20によって第1ポート15Pと第2ポート15Aとの間の第2流路24を遮断するように形成されている。また、サーボモータ23を駆動し、駆動レバー22の先端を共有固定プレート16の端部に最も接近する方向に移動させると、図2の右側に示す電動絞り弁15のように、摺動プレート20のプレート貫通孔20aが第1ポート15Pと第2ポート15Aとの相互間に位置し、摺動プレート20が第1ポート15Pと第2ポート15Aとの間の第2流路24を開放(全開)するように形成されている。さらに、サーボモータ23の駆動量を制御することで、摺動プレート20のプレート貫通孔20aによって流路面積を可変とすることができるようになっている。
For example, as shown in FIGS. 2 and 3, when the
なお、図2の左側の電動絞り弁15は、第1ポート15Pから導入される二次空気が摺動プレート20によって遮断された第2流路24の遮断状態を示してあり、図2の右側の電動絞り弁15は、第1ポート15Pから導入された二次空気の最大量が第2ポート15Aから排気される第2流路24の全開状態を示してある。
The
前記電動絞り弁15のサーボモータ23は、図示しないCPU、メモリなどから構成された制御部に電気的に接続されており、制御部から送出される制御指令によって各電動絞り弁15のサーボモータ23を独立的に駆動することができるとともに、その駆動量を制御することができるようになっている。
The
すなわち、2つの電動絞り弁15のそれぞれの摺動プレート20による第2流路24の開閉および流路面積(弁開度)の制御を個別に行うことができるようになっている。
That is, the opening and closing of the
したがって、二次空気の2系統のバルブ流路2のうちの図1の左側に示すバルブ流路2の流動方向の中間部分が、図1の左側に示す電動絞り弁15の第2流路24によって形成され、図1の右側に示すバルブ流路2の流動方向の中間部分が、図1の右側に示す電動絞り弁15の第2流路24によって形成されている。
Therefore, the middle part of the flow direction of the
その他の構成については、従来公知の摺動プレートを用いた絞り弁の構成と同様とされているので、その詳しい説明は省略する。 The other configuration is the same as the configuration of a throttle valve using a conventionally known sliding plate, and a detailed description thereof will be omitted.
なお、第2バルブ4としては、二次空気の流量を流路面積を可変とすることで制御することのできる他の絞り弁、例えば、バタフライ弁、ロータリー弁、ニードル弁などの各種のものから選択使用することができる。
As the
勿論、操作方法としては、電磁気力を用いた電磁操作形や、空気圧の力で弁操作を行う空気圧操作形を用いてもよい。 Of course, as an operation method, an electromagnetic operation type using an electromagnetic force or a pneumatic operation type in which a valve operation is performed by a pneumatic force may be used.
前記第3バルブ5は、排気ガスの逆流を防止するためのものであり、本実施形態においては、排気側ESからの排気ガスの圧力によって流路を遮断することのできるリード弁25が用いられている。
The
前記リード弁25について、図2の左方に示すリード弁25を例示して説明する。
The
前記リード弁25は、平面ほぼ矩形状に形成された板状の支持基板26を有している。この支持基板26のほぼ中央部には、平面ほぼ矩形状の板厚方向に貫通する流体の流通孔27が形成されている。
The
前記支持基板26の一面たる下面には、流通孔27を通過する流体の圧力に応じて開閉可能な平面ほぼ矩形状に形成された弁体としてのリード板28が流通孔27の下端を塞ぐようにして配設されており、このリード板28の下面側には、リード板28の開位置を規制するストッパ29が配設されている。これらのリード板28およびストッパ29の左端側に位置する基端部は、支持基板26の図2の下方に示す下面側から挿入された締結部材としての取付ねじ30の先端を第2バルブユニット6の下プレート16bの下面に螺入することによって、ともに支持基板26の下面に片持状に固着されているとともに、リード弁25そのものが第2バルブユニット6に取り付けられている。
A
一方のリード板28は、流通孔27の上方から下方への流体の流動を許し、反対方向への流動、すなわち、排気ガスの逆流を阻止するためのものであり、弾性を有する薄板状の金属あるいは樹脂などにより形成されている。
One
すなわち、リード弁25に圧力が加わらない場合、およびリード弁の上方の圧力が下方の圧力より低い場合には、リード板28が流通孔27の下端を閉塞して流通孔27により形成される第3流路31を遮断する閉位置を取り得るように形成されている。また、リード弁25の上方の圧力が下方の圧力より高い場合には、リード板28がストッパ29に当接して第3流路31が開放された開位置を取り得るように形成されている。
That is, when no pressure is applied to the
他方のストッパ29は、剛性を有する金属などにより形成されており、右端側に位置する自由端が支持基板26の下面から最も離間する方向に膨らむように支持基板26に向かって凸となるように湾曲形成されている。
The
したがって、二次空気の2系統のバルブ流路2のうちの図1の左側に示すバルブ流路2の流動方向の下流側が、リード弁25の第3流路31によって形成され、図1の右側に示すバルブ流路2の流動方向の下流側が、図1の右側に示すリード弁25の第3流路31によって形成されている。
Therefore, the downstream side in the flow direction of the
なお、支持基板26の外周部は、装着部とされており、装着部の表面、詳しくは支持基板26の外周部の上下両面および外周側面には、ゴムなどの弾性体により形成された薄膜の第1ガスケット部が形成されている。
The outer peripheral portion of the
前記第1ガスケット部の上下両面には、流通孔27を通過する流体が外部に漏洩するのを防止するための環状突起がそれぞれ形成されている。さらに、支持基板26の流通孔27の端面に接続する中央部の上下両面および流通孔27の内周面には、ゴムなどの弾性体により形成された薄膜の第2ガスケット部が形成されている。そして、支持基板26の中央部の上面に位置する第2ガスケット部により、弁体としてのリード板28に対する流通孔27の周囲を囲む平面ほぼ四角枠状の弁座が形成されている。
On the upper and lower surfaces of the first gasket portion, annular protrusions for preventing the fluid passing through the
その他の構成については、従来公知のリード弁25の構成と同様とされているので、その詳しい説明は省略する。
The other configuration is the same as the configuration of the conventionally known
なお、第3バルブ5としては、リード弁25に限らず、排気ガスの逆流を防止することのできる各種の逆止弁から選択使用することができる。
The
また、本実施形態においては、2系統のバルブ流路2を左右対称に設ける構成としたが、2系統のバルブ流路2を図1の紙面垂直方向に対称あるいは対向するように設ける構成としてもよい。勿論、設計コンセプトなどの必要に応じて、バルブ流路2を1系統とするように、第1バルブ3、第2バルブ4および第3バルブ5をそれぞれ1つとする構成としてもよい。
In the present embodiment, the two
さらに、本実施形態においては、第1バルブ3、第2バルブ4および第3バルブ5を一体に形成する構成としたが、設計コンセプトなどの必要に応じて、第1バルブ3、第2バルブ4および第3バルブ5の少なくとも1つを分離して配設してもよい。但し、分離した場合、エンジンの排気系における各バルブの配設位置に対する設計の自由度が向上するものの、分離部分を接続するための接続配管が必要になる。
Further, in the present embodiment, the
なお、各部品が対称線SLを中心として左右対称に配置されているので、図1から図3における対称線SLの右側には、要部のみに符号を付してある。 In addition, since each component is arrange | positioned left-right symmetrically centering | focusing on the symmetry line SL, the code | symbol is attached | subjected only to the principal part on the right side of the symmetry line SL in FIGS.
つぎに、前述した構成からなる本実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of the present embodiment having the above-described configuration will be described.
本実施形態の二次空気供給装置1の第1バルブ3としての電磁弁によれば、ソレノイド11の駆動力によってスプール8を左右方向に移動することで、図2の左側の2ポート電磁弁7に示すように、第1ポート15Pと第2ポート15Aとの間の第1流路14を遮断する閉位置と、図2の右側の2ポート電磁弁7に示すように、第1ポート15Pと第2ポート15Aとの間の第1流路14を開放する開位置との2位置を選択的に取ることができるので、二次空気の供給および停止を俊敏に切り換えることができる。その結果、二次空気の過剰な供給を阻止することができる。
According to the electromagnetic valve as the
また、本実施形態の二次空気供給装置1の第2バルブ4としての電動絞り弁15によれば、サーボモータ23の駆動力によって摺動プレート20を左右方向に移動することで、図2の左側の電動絞り弁15に示すように、第1ポート15Pと第2ポート15Aとの間の第2流路24を遮断する閉位置と、図2の右側の電動絞り弁15に示すように、第1ポート15Pと第2ポート15Aとの間の第2流路24を全開放する全開位置との2位置を選択的に取ることができるとともに、サーボモータ23の駆動量を制御することで、閉位置と開位置との相互間における任意の位置を取ることができるので、第2流路24の流路面積を可変として第2流路24を通過する二次空気の流量の制御を行うことができる。その結果、排気側ESに負圧が発生しない場合においても二次空気の供給と流量の制御を行うことができる。
In addition, according to the
さらに、本実施形態の二次空気供給装置1の第3バルブ5としてのリード弁25によれば、リード弁25の上方(二次空気の上流側)と下方(二次空気の下流側)との圧力差によって、図2の左側のリード弁25に示すように、リード弁25に圧力が加わらない場合、および、リード弁25の上方の圧力が下方の圧力より低い場合におけるリード板28が流通孔27を閉塞して第3流路31を遮断する閉位置と、図2の右側のリード弁25に示すように、リード弁25の上方の圧力が下方の圧力より高い場合におけるリード板28がストッパ29に当接して流通孔27が開放された第3流路31を開放する開位置との2位置を選択的に取ることができるので、流通孔27の上方から下方への一方向へのみの二次空気の流動を許し、反対方向への流動である排気ガスの逆流を阻止することができる。
Furthermore, according to the
また、本実施形態の二次空気供給装置1によれば、2ポート電磁弁7のソレノイド11と電動絞り弁15のサーボモータ23とを、制御部から送出される制御指令に基づいて制御することができるので、例えば、制御部によって、空燃費センサ、スロット開度センサ、駆動軸の回転センサなどの各種のセンサから送出される検出信号に基づいてエンジンの稼動状態を検出し、このエンジンの稼動状態に応じて二次空気供給装置1の第1流路14の開閉と、第2流路24の開閉および弁の開度とを制御することができる。その結果、エンジンの稼動状態に応じて緻密で適正な排気ガスの浄化を容易かつ確実に行うことができる。
Further, according to the secondary
このように、本実施形態の二次空気供給装置1によれば、二次空気の供給と停止とを制御する第1バルブ3と、二次空気の流量を流路面積を可変とすることで制御する第2バルブ4と、排気ガスの逆流を防止するための第3バルブ5とを有しているので、緻密で適正な排気ガスの浄化を容易かつ確実に行うことができる。
Thus, according to the secondary
また、本実施形態の二次空気供給装置1によれば、第1バルブ3、第2バルブ4および第3バルブ5が一体に形成されているので、取付スペースを少なくすることができるとともに、各バルブの距離を短くすることができるので、リード板28の開弁レスポンスを向上させることができるとともに、エンジンの稼動状態の変化に対する各バルブの応答性を向上させることができる。
Further, according to the secondary
また、本実施形態の二次空気供給装置1によれば、第1バルブ3、第2バルブ4および第3バルブ5のそれぞれが2つ設けられているので、独立したバルブ流路2を2系統とすることができる。そして、独立したバルブ流路2を2系統とすることにより、一方のバルブ流路2を閉塞し、他方のバルブ流路2を開放する制御をことで行うことで、従来の二次空気供給装置においては不可能であった、エンジンの中間回転領域における適正な排気ガスの浄化ができる。さらに、バルブ流路2を2系統とすることにより、急激な排気ガスの浄化が必要な回転域においては、2系統のバルブ流路2をともに開放する制御を行うことで、さらに俊敏な排気ガスの浄化を行うという使用方法が可能になる。
Further, according to the secondary
また、本実施形態の二次空気供給装置1によれば、独立したバルブ流路2を2系統とすることができるので、いずれか1系統のバルブ流路2を構成するいずれかのバルブの故障しても、他方の系統のバルブ流路2によって排気ガスの浄化を行うことができるので、信頼性の向上を図ることもできる。
Further, according to the secondary
また、本実施形態の二次空気供給装置1によれば、2つの第1バルブ3、2つの第2バルブ4および2つの第3バルブ5のうちの2つの第2バルブ4が、さらに一体に形成された第2バルブユニット6とされているので、部品点数を削減し、製造に要する労力と時間を削減することができる。その結果、生産性の向上を図ることができる。
Further, according to the secondary
さらに、本実施形態の二次空気供給装置1における部品点数の削減は、組み立て品を小型とすることができるので、大きな取付スペースを確保できない小型のエンジンに用いることができる。
Furthermore, the reduction in the number of parts in the secondary
したがって、本実施形態の二次空気供給装置1によれば、低コスト化、小型化を容易に図ることができる。
Therefore, according to the secondary
なお、本実施形態の二次空気供給装置1によれば、共有固定プレート16を図2の二点鎖線にて示す対称線SLに沿って分割することで、単体の第2バルブ4を容易に得ることができるので、第1バルブ3、第2バルブ4および第3バルブ5をそれぞれ1つとする構成の二次空気供給装置1との部品の共有化を容易に図ることができる。
In addition, according to the secondary
図5および図6は、本発明に係る二次空気供給装置1の第2実施形態を示すものであり、図5は要部の模式的断面図、図6は図5の模式的側面図である。なお、前述した第1実施形態の二次空気供給装置1と同一ないし相当する構成については図面中に同一の符号を付してある。
5 and 6 show a second embodiment of the secondary
本実施形態の二次空気供給装置1Aは、前述した第1実施形態の二次空気供給装置1における第2バルブユニット6の変形例を示すものである。
A secondary
すなわち、本実施形態の二次空気供給装置1Aの第2バルブユニット6Aは、図5および図6に示すように、第2バルブ4としてのサーボモータ23Aによって回動可能な2つの電動バタフライ弁32を一体に設けたものである。
That is, the second valve unit 6A of the secondary
さらに説明すると、本実施形態の第2バルブユニット6Aは、図5において左右対称に配列されている2つの電動バタフライ弁32を一体とするためのバルブケースとしての本体ケース33を有している。この本体ケース33は、2つの電動バタフライ弁32が共有する横長のほぼ直方体状に形成されている。そして、本体ケース33は、図5に示すように、図5の上下方向に2分割形成されている。さらに、図5の上方に示す一方が上ケース33aとされ、図5の下方に示す他方が下ケース33bとされている。また、上ケース33aの上面には、図6に示すように、2ポート電磁弁7の電磁弁ケース10の下部が密着するように取着可能な側面ほぼ半円状断面を有する樋状の取付凹面34が形成されている。
More specifically, the second valve unit 6A of this embodiment has a
前記本体ケース33には、左右一対の第2流路35を構成するための平面ほぼ円形状のケース貫通孔36が本体ケース33を上下方向に貫通するように形成されている。これらのケース貫通孔36は、対称線SLを中心として左右対称に形成されている。そして、ケース貫通孔36の上端の開口により第1ポート32Pが形成され、下端の開口により第2ポート32Aが形成されている。
The
図5に示すように、前記第2流路35のそれぞれには、ほぼ円盤状のディスク37が配設されており、本体ケース33の側面に取着された左右一対のサーボモータ23Aの駆動力によってディスク37を回動することで、第2流路35の開閉および流路面積を制御することができるようになっている。
As shown in FIG. 5, a substantially disc-shaped
例えば、図5の左側に示す電動バタフライ弁32のように、サーボモータ23Aを駆動してディスク37の厚さ方向を図5の上下方向とすることで、ディスク37の外周がケース貫通孔36の内面に配設されている図示しないシートリングに摺接し、ディスク37によって第2流路35を遮断することができるように形成されている。また、図5の右側に示す電動バタフライ弁32のように、サーボモータ23Aを駆動し、ディスク37の厚さ方向を図5の左右方向とすることで、ディスク37の外周のほとんどがケース貫通孔36の内面から離間するとともに、第2流路35に対するディスク37の占める面積が最小となり、第2流路35を開放(全開)することができるように形成されている。さらに、サーボモータ23Aの駆動量を制御することで、ディスク37による弁開度の制御、すなわち、第2流路35の流路面積を可変とすることができるようになっている。
For example, like the electric butterfly valve 32 shown on the left side of FIG. 5, the
なお、図5の左側の電動バタフライ弁32は、第1ポート32Pから導入される二次空気がディスク37によって遮断された第2流路35の遮断状態を示してあり、図5の右側の電動バタフライ弁32は、第1ポート32Pから導入された二次空気の最大量が第2ポート32Aから排気される第2流路35の全開状態を示してある。
The electric butterfly valve 32 on the left side of FIG. 5 shows a state where the
前記サーボモータ23Aは、図示しないCPU、メモリなどから構成された制御部に電気的に接続されており、制御部から送出される制御指令によって各電動バタフライ弁32のサーボモータ23Aを独立的に駆動することができるとともに、その駆動量を制御することができるようになっている。
The
すなわち、2つの電動バタフライ弁32のそれぞれのディスク37による第2流路35の開閉および流路面積(弁開度)の制御を個別に行うことができるようになっている。
That is, the opening and closing of the
その他の構成については、前述した第1実施形態の二次空気供給装置1と同様とされているので、その詳しい説明は省略する。
Since other configurations are the same as those of the secondary
このような構成からなる本実施形態の二次空気供給装置1Aによれば、前述した第1実施形態の二次空気供給装置1と同様の効果を奏することができる。
According to the secondary
図7および図8は、本発明に係る二次空気供給装置1の第3実施形態を示すものであり、図7は要部の模式的断面図、図8は図7の模式的側面図である。なお、前述した第1実施形態の二次空気供給装置と同一ないし相当する構成については図面中に同一の符号を付してある。
7 and 8 show a third embodiment of the secondary
本実施形態の二次空気供給装置1Bは、前述した第1実施形態の二次空気供給装置1における第2バルブユニット6の他の変形例を示すものである。
The secondary
すなわち、本実施形態の二次空気供給装置1Bの第2バルブユニット6Bは、図7および図8に示すように、第2バルブ4としてのサーボモータ23Bによって回動可能な2つの電動回転弁38を一体に設けたものである。
That is, the second valve unit 6B of the secondary
さらに説明すると、本実施形態の第2バルブユニット6Bは、図7において左右対称に配列されている2つの電動回転弁38を一体とするためのバルブケースとしてのボディ39を有している。このボディ39は、2つの電動回転弁38が共有する横長のほぼ直方体状に形成されている。そして、ボディ39の上面には、図8に示すように、2ポート電磁弁7の電磁弁ケース10の下部が密着するように取着可能な側面ほぼ半円状断面を有する樋状の取付凹面40が形成されている。
More specifically, the second valve unit 6B of the present embodiment has a
図7に示すように、前記ボディ39には、左右一対の第2流路41を構成するためのボディ貫通孔42がボディ39を上下方向に貫通するように形成されている。これらのボディ貫通孔42は、対称線SLを中心として左右対称に形成されている。そして、ボディ貫通孔42の上端の開口により第1ポート38Pが形成され、下端の開口により第2ポート38Aが形成されている。
As shown in FIG. 7, the
前記第2流路41のそれぞれには、ボディ貫通孔42と同一サイズの通路43を有する弁体としてのローター44が配設されており、ボディ39の側面に取着された左右一対のサーボモータ23Bの駆動力によってローター44を回動することで、第2流路41の開閉および流路面積を制御することができるようになっている。
Each of the second flow paths 41 is provided with a
例えば、図7の左側に示す電動回転弁38のように、サーボモータ23Bを駆動してローター44の通路43を図7の左右方向とすることで、ローター44の外周がボディ貫通孔42の内面に配設されている図示しないステータに摺接し、ローター44によって第2流路41を遮断することができるように形成されている。また、図7の左側に示す電動回転弁38のように、サーボモータ23Bを駆動し、ローター44の通路43を図7の上下方向とすることで、ローター44の通路43がボディ貫通孔42に沿って同軸上に位置し、第2流路41を開放(全開)することができるように形成されている。さらに、サーボモータ23Bの駆動量を制御することで、ローター44の通路43による弁開度の制御、すなわち、第2流路41の流路面積を可変とすることができるようになっている。
For example, like the electric rotary valve 38 shown on the left side of FIG. 7, the
なお、図7の左側の電動回転弁38は、第1ポート38Pから導入される二次空気がローター44によって遮断された第2流路43の遮断状態を示してあり、図7の右側の電動回転弁38は、第1ポート38Pから導入された二次空気の最大量がローター44の通路43によって第2ポート38Aから排気される第2流路41の全開状態を示してある。
The left side electric rotary valve 38 in FIG. 7 shows a shut-off state of the
前記サーボモータ23Bは、図示しないCPU、メモリなどから構成された制御部に電気的に接続されており、制御部から送出される制御指令によって各電動回転弁38のサーボモータ23Bを独立的に駆動することができるとともに、その駆動量を制御することができるようになっている。
The
すなわち、2つの電動回転弁38のそれぞれのローター44による第2流路41の開閉および流路面積(弁開度)の制御を個別に行うことができるようになっている。
That is, the opening and closing of the second flow path 41 and the control of the flow area (valve opening) can be individually performed by the
その他の構成については、前述した第1実施形態の二次空気供給装置1と同様とされているので、その詳しい説明は省略する。
Since other configurations are the same as those of the secondary
このような構成からなる本実施形態の二次空気供給装置1Bによれば、前述した第1実施形態の二次空気供給装置1と同様の効果を奏することができる。
According to the secondary
図9は、本発明に係る二次空気供給装置の第4実施形態の要部を示す模式的断面図である。なお、前述した第1実施形態の二次空気供給装置と同一ないし相当する構成については図面中に同一の符号を付してある。 FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a main part of a fourth embodiment of the secondary air supply device according to the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected in drawing about the structure which is the same as that of the secondary air supply apparatus of 1st Embodiment mentioned above, or corresponds.
本実施形態の二次空気供給装置1Cは、エンジンの排気ガスの浄化のためのエアポンプによる二次空気の供給に用いられるものの実施形態の一例である。
The secondary
本実施形態の二次空気供給装置1Cは、前述した第1実施形態の二次空気供給装置1に、畜圧器としてのアキュムレータを付設したものである。
The secondary
すなわち、図9に示すように、本実施形態の二次空気供給装置1Cは、前述した第1実施形態の二次空気供給装置1と同様に、2系統のバルブ流路2Cのそれぞれに、二次空気の流動方向の上流側から下流側に向かって、畜圧器としてのアキュムレータ51、2ポート電磁弁7により形成された第1バルブ3、2つの電動絞り弁15をユニット化した一体の第2バルブユニット6により形成された第2バルブ4およびリード弁25により形成された第3バルブ5が、図9の上方に示すエアポンプによる二次空気の供給側SSから図9の下方に示す排気ガスの発生側である排気側ESに向かってこの順に設けられている。
That is, as shown in FIG. 9, the secondary
前記アキュムレータ51は、後述する本体ケース52を共用化することで左右対称に配置された2つのアキュムレータ51を1つの本体ケース52に配設することでユニット化したアキュムレータユニット53とされている。
The
前記アキュムレータ51は、負荷の小さい時に圧力を蓄え、負荷が大きいときに放出させ、エネルギを補うためのものであり、本実施形態においては、第1バルブ3に供給する二次空気の圧力を所定の値に保持することができるようになっている。
The
本実施形態のアキュムレータユニット53は、2つのアキュムレータ51を左右対称の配列でユニット化したものである。すなわち、本実施形態のアキュムレータユニット53は、対称線SLの左側に示すアキュムレータ51と、対称線SLの右側に示すアキュムレータ51とを一体としたものである。
The
よって、本実施形態の二次空気供給装置1においては、アキュムレータ51、第1バルブ3、第2バルブ4および第3バルブ5が2つずつ設けられているとともに、2つのアキュムレータ51、および、第2バルブ4としての2つの電動絞り弁15のそれぞれが、さらに一体に形成されている。勿論、アキュムレータ51および第2バルブ4のそれぞれを2つのバルブ流路2Cのそれぞれに1つずつ用いる構成としてもよい。
Therefore, in the secondary
前記アキュムレータユニット53は、筒状の本体ケース52を有しており、その内部は、所定の圧力の二次空気を貯留可能な空気室54とされている。そして、本体ケース52の両端には、それぞれ二次空気を導入可能な開口とされた供給ポート53Pが形成されており、これらの供給ポート53Pには、二次空気の圧力の調整に用いるためのレギュレータ55の2次側ポート部55Aが接続されている。また、本体ケース52の外周面の下部には、本体ケース52を内外に貫通する出力ポート53Aが対称線SLを中心として左右対称に形成されており、これらの出力ポート53Aのそれぞれには、接続配管56の一端が接続されている。そして、接続配管56の他端は、2系統のバルブ流路2Cのそれぞれにおいて、各第1バルブ3の第1ポート7Pに接続されている。
The
すなわち、アキュムレータユニット53は、空気室54によって供給ポート53Pおよび出力ポート53Aが連通されており、これにより、アキュムレータユニット53には、供給ポート53P、空気室54および出力ポート53Aをこの順に連通するアキュムレータ流路57が形成されている。
In other words, the
したがって、本実施形態の二次空気供給装置1Cにおいては、二次空気のバルブ流路2Cが流動方向の上流側から下流側に向かって、アキュムレータ流路57、接続配管56の流路、第1流路14、第2流路24および第3流路31によって形成されている。
Accordingly, in the secondary
なお、アキュムレータユニット53としては、本体ケース52の内部を対称線SLの位置において左右部分離する隔壁を設ける構成とすることもできる。
In addition, as the
また、アキュムレータユニット53の空気室54の容積などの各部のサイズは、設計コンセプトなどの必要に応じて設定すればよい。
The size of each part such as the volume of the
前記レギュレータ55は、図示しないエアポンプからの二次空気の圧力の調整に用いるためのものであり、通常は、ばね式のバルブ系、例えば、流体の二次側の圧力をダイアフラムにより検知して弁を開閉させるものが用いられている。そして、レギュレータ55の1次側ポート部55Pには、エアポンプによって送られてくる二次空気が供給可能に形成されている。
The
なお、第1バルブ3、第2バルブ4および第3バルブ5は、前述した第1実施形態の二次空気供給装置1と同様に形成されているので、その詳しい説明は省略する。勿論、第1バルブ3、第2バルブ4および第3バルブ5としては、前述した第1実施形態の二次空気供給装置1と同様に各種のものから選択することができる。
Since the
また、本実施形態においては、2系統のバルブ流路2Cを左右対称に設ける構成としたが、2系統のバルブ流路2Cを図9の紙面垂直方向に対称あるいは対向するように設ける構成としてもよい。勿論、設計コンセプトなどの必要に応じて、バルブ流路2Cを1系統とするように、アキュムレータ51、第1バルブ3、第2バルブ4および第3バルブ5をそれぞれ1つとする構成としてもよい。
In this embodiment, the two valve flow paths 2C are provided symmetrically in the left-right direction. However, the two valve flow paths 2C may be provided symmetrically or opposite to each other in the direction perpendicular to the sheet of FIG. Good. Needless to say, the
さらに、本実施形態においては、第1バルブ3、第2バルブ4および第3バルブ5を一体に形成する構成としたが、設計コンセプトなどの必要に応じて、第1バルブ3、第2バルブ4および第3バルブ5の少なくとも1つを分離して配設してもよい。但し、分離した場合、エンジンの排気系における各バルブの配設位置に対する設計の自由度が向上するものの、分離部分を接続するための接続配管が必要になる。
Further, in the present embodiment, the
その他の構成については、前述した第1実施形態の二次空気供給装置1の構成と同様とされているので、その詳しい説明は省略する。
Since other configurations are the same as the configuration of the secondary
なお、各部品が対称線SLを中心として左右対称に配置されているので、図9における対称線SLの右側には、要部のみに符号を付してある。 In addition, since each component is arrange | positioned left-right symmetrically centering | focusing on symmetrical line SL, the code | symbol is attached | subjected only to the principal part on the right side of symmetrical line SL in FIG.
つぎに、前述した構成からなる本実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of the present embodiment having the above-described configuration will be described.
本実施形態の二次空気供給装置1Cのアキュムレータ51によれば、エアポンプが停止している状態においても、所定の圧力の二次空気を空気室54に保持することができるので、エアポンプとの間の通路の容積にかかわりなく、所定の圧力の二次空気を第1バルブ3に瞬時に供給することができる。
According to the
なお、エアポンプが停止した場合には、レギュレータ55によって空気室54の二次空気がエアポンプ側に逆流するのを阻止することができるとともに、第1バルブによる第1流路14の遮断あるいは第2バルブによる第2流路24の遮断の少なくとも一方によって、空気室54の二次空気が排気側ESに流動するのを阻止し、所定の圧力の二次空気を空気室54に保持することができるようになっている。
When the air pump is stopped, the
本実施形態の二次空気供給装置1Cの第1バルブ3としての電磁弁によれば、ソレノイド11の駆動力によってスプール8を左右方向に移動することで、図9の左側の2ポート電磁弁7に示すように、第1ポート15Pと第2ポート15Aとの間の第1流路14を遮断する閉位置と、図9の右側の2ポート電磁弁7に示すように、第1ポート15Pと第2ポート15Aとの間の第1流路14を開放する開位置との2位置を選択的に取ることができるので、二次空気の供給および停止を俊敏に切り換えることができる。その結果、二次空気の過剰な供給を阻止することができる。
According to the electromagnetic valve as the
また、本実施形態の二次空気供給装置1Cの第2バルブ4としての電動絞り弁15によれば、サーボモータ23の駆動力によって摺動プレート20を左右方向に移動することで、図9の左側の電動絞り弁15に示すように、第1ポート15Pと第2ポート15Aとの間の第2流路24を遮断する閉位置と、図9の右側の電動絞り弁15に示すように、第1ポート15Pと第2ポート15Aとの間の第2流路24を全開放する全開位置との2位置を選択的に取ることができるとともに、サーボモータ23の駆動量を制御することで、閉位置と開位置との相互間における任意の位置を取ることができるので、第2流路24の流路面積を可変として第2流路24を通過する二次空気の流量の制御を行うことができる。その結果、二次空気の供給と流量の制御を行うことができる。
Further, according to the
さらに、本実施形態の二次空気供給装置1Cの第3バルブ5としてのリード弁25によれば、リード弁25の上方(二次空気の上流側)と下方(二次空気の下流側)との圧力差によって、図9の左側のリード弁25に示すように、リード弁25に圧力が加わらない場合、および、リード弁25の上方の圧力が下方の圧力より低い場合におけるリード板28が流通孔27を閉塞して第3流路31を遮断する閉位置と、図9の右側のリード弁25に示すように、リード弁25の上方の圧力が下方の圧力より高い場合におけるリード板28がストッパ29に当接して流通孔27が開放された第3流路31を開放する開位置との2位置を選択的に取ることができるので、流通孔27の上方から下方への一方向へのみの二次空気の流動を許し、反対方向への流動である排気ガスの逆流を阻止することができる。
Furthermore, according to the
また、本実施形態の二次空気供給装置1Cによれば、2ポート電磁弁7のソレノイド11と電動絞り弁15のサーボモータ23とを、制御部から送出される制御指令に基づいて制御することができるので、例えば、制御部によって、空燃費センサ、スロット開度センサ、駆動軸の回転センサなどの各種のセンサから送出される検出信号に基づいてエンジンの稼動状態を検出し、このエンジンの稼動状態に応じて二次空気供給装置1Cの第1流路14の開閉と、第2流路24の開閉および弁の開度とを、エアポンプの駆動とかかわりなく独立的に制御することができる。
Further, according to the secondary
したがって、本実施形態の二次空気供給装置1Cによれば、二次空気を一定の圧力で保持可能なアキュムレータ51と、二次空気の供給と停止とを制御する第1バルブ3と、二次空気の流量を流路面積を可変とすることで制御する第2バルブ4と、排気ガスの逆流を防止するための第3バルブ5とを有しているので、二次空気をエアポンプで供給する場合においても、緻密で適正な排気ガスの浄化を容易かつ確実に行うことができる。
Therefore, according to the secondary
また、本実施形態の二次空気供給装置1Cによれば、第1バルブ3、第2バルブ4および第3バルブ5が一体に形成されているので、取付スペースを少なくすることができるとともに、第1バルブ3、第2バルブ4および第3バルブ5の距離を短くすることができるので、リード板28の開弁レスポンスを向上させることができるとともに、エンジンの稼動状態の変化に対する第1バルブ3、第2バルブ4および第3バルブ5の応答性を向上させることができる。
Further, according to the secondary
また、本実施形態の二次空気供給装置1Cによれば、アキュムレータ51、第1バルブ3、第2バルブ4および第3バルブ5のそれぞれが2つ設けられているので、独立したバルブ流路2Cを2系統とすることができる。そして、独立したバルブ流路2Cを2系統とすることにより、一方のバルブ流路2Cを閉塞し、他方のバルブ流路2Cを開放する制御をことで行うことで、従来の二次空気供給装置においては不可能であった、エンジンの中間回転領域における適正な排気ガスの浄化ができる。さらに、バルブ流路2Cを2系統とすることにより、急激な排気ガスの浄化が必要な回転域においては、2系統のバルブ流路2Cをともに開放する制御を行うことで、さらに俊敏な排気ガスの浄化を行うという使用方法が可能になる。
Further, according to the secondary
また、本実施形態の二次空気供給装置1Cによれば、独立したバルブ流路2Cを2系統とすることができるので、いずれか1系統のバルブ流路2Cを構成するいずれかのバルブの故障しても、他方の系統のバルブ流路2Cによって排気ガスの浄化を行うことができるので、信頼性の向上を図ることもできる。
Further, according to the secondary
また、本実施形態の二次空気供給装置1Cによれば、2つのアキュムレータ51、2つの第1バルブ3、2つの第2バルブ4および2つの第3バルブ5のうちの、2つのアキュムレータ51および2つの第2バルブ4が、さらに一体に形成されたアキュムレータユニット53および第2バルブユニット6とされているので、部品点数を削減し、製造に要する労力と時間を削減することができる。その結果、生産性の向上を図ることができる。
Further, according to the secondary
さらに、本実施形態の二次空気供給装置1Cにおける部品点数の削減は、組み立て品を小型とすることができるので、大きな取付スペースを確保できない小型のエンジンに用いることができる。
Furthermore, the reduction in the number of parts in the secondary
したがって、本実施形態の二次空気供給装置1Cによれば、低コスト化、小型化を容易に図ることができる。
Therefore, according to the secondary
なお、本実施形態の二次空気供給装置1Cによれば、アキュムレータユニット53の本体ケース52の内部に、空気室54を対称線SLの位置で左右に区分する隔壁を設ける構成とし、アキュムレータユニット53の本体ケース52と、第2バルブユニット6の共有固定プレート16のそれぞれを対称線SLに沿って分割することで、単体のアキュムレータ51および第2バルブ4を容易に得ることができるので、アキュムレータ51、第1バルブ3、第2バルブ4および第3バルブ5をそれぞれ1つとする構成の二次空気供給装置1Cとの部品の共有化を容易に図ることができる。
In addition, according to the secondary
図10は、本発明に係る二次空気供給装置の第5実施形態の要部を示す模式的断面図である。なお、前述した第4実施形態の二次空気供給装置と同一ないし相当する構成については図面中に同一の符号を付してある。 FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a main part of a fifth embodiment of the secondary air supply device according to the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected in drawing about the structure which is the same as that of the secondary air supply apparatus of 4th Embodiment mentioned above, or corresponds.
本実施形態の二次空気供給装置1Dは、前述した第4実施形態の二次空気供給装置1Cの小型化および低コスト化を図ったものである。
The secondary air supply device 1D of the present embodiment is intended to reduce the size and cost of the secondary
すなわち、図10に示すように、本実施形態の二次空気供給装置1Dは、前述した第4実施形態の二次空気供給装置1Cから2ポート電磁弁7により形成された第1バルブ3を除去するとともに、アキュムレータユニット53を第2バルブユニット6に一体とする構成とされている。
That is, as shown in FIG. 10, the secondary air supply device 1D of the present embodiment removes the
したがって、本実施形態の二次空気供給装置1Dは、1つの排気通路に対して2系統のバルブ流路2Dを有しており、各バルブ流路2Dは、流動方向の上流側から下流側に向かって、アキュムレータ流路57、第2流路24および第3流路31によって形成されている。
Therefore, the secondary air supply device 1D of this embodiment has two systems of
また、アキュムレータユニット53を第2バルブユニット6に一体とするため、アキュムレータユニット53の本体ケース52に形成されている出力ポート53Aが、第2バルブユニット6の共有固定プレート16に形成されている第1ポート15Pの内部に嵌合されている。
Further, in order to integrate the
さらに、アキュムレータユニット53と第2バルブユニット6とは、共有固定プレート16の図10の下方に示す下面側から挿入された締結部材としての取付ねじ18によって一体に取り付けられている。
Furthermore, the
その他の構成については、前述した第4実施形態の二次空気供給装置1Cの構成と同様とされているので、その詳しい説明は省略する。
The other configuration is the same as the configuration of the secondary
なお、各部品が対称線SLを中心として左右対称に配置されているので、図10における対称線SLの右側には、要部のみに符号を付してある。 In addition, since each component is arrange | positioned left-right symmetrically centering | focusing on the symmetrical line SL, the code | symbol is attached | subjected only to the principal part on the right side of the symmetrical line SL in FIG.
このような構成からなる本実施形態の二次空気供給装置1Dによれば、前述した第4実施形態の二次空気供給装置1Cと同様の効果を奏することができるとともに、第4実施形態における二次空気の過剰な供給を阻止するための第1バルブ3の機能をエアポンプによって代替させることができるので、二次空気をエアポンプにより供給する構成における構成の簡素化による部品点数の削減、部品点数の削減による製造に要する労力と時間の削減、造に要する労力と時間の削減による生産性の向上を図ることができるし、部品点数の削減により、組み立て品を小型とすることができるので、大きな取付スペースを確保できない小型のエンジンに用いることができる。
According to the secondary air supply device 1D of the present embodiment having such a configuration, the same effect as that of the secondary
したがって、本実施形態の二次空気供給装置1Dによれば、緻密で適正な排気ガスの浄化を容易かつ確実に行うことができるとともに、二次空気をエアポンプにより供給する構成における小型化および低コスト化を容易に図ることができる。 Therefore, according to the secondary air supply device 1D of the present embodiment, precise and appropriate exhaust gas purification can be performed easily and reliably, and the size and cost of the configuration in which the secondary air is supplied by the air pump can be reduced. Can be easily achieved.
なお、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。 In addition, this invention is not limited to each embodiment mentioned above, A various change is possible as needed.
1、1A、1B、1C、1D 二次空気供給装置
2、2C、2D バルブ流路
3 第1バルブ
4、4A、4B 第2バルブ
5 第3バルブ
6、6A、6B 第2バルブユニット
7 2ポート電磁弁
8 スプール
10 電磁弁ケース
11 ソレノイド
14 第1流路
15 電動絞り弁
20 摺動プレート
23、23A、23B サーボモータ
24、35、41 第2流路
25 リード弁
26 支持基板
27 流通孔
28 リード板
29 ストッパ
31 第3流路
32 電動バタフライ弁
37 ディスク
33 本体ケース52
38 電動回転弁
39 ボディ
44 ローター
45 通路
51 アキュムレータ
52 本体ケース
53 アキュムレータユニット
54 空気室
55 レギュレータ
56 接続配管
57 アキュムレータ流路
SL 対称線
SS 供給側
ES 排気側
1, 1A, 1B, 1C, 1D Secondary
38
Claims (9)
前記二次空気の供給と停止とを制御する少なくとも1つの第1バルブと、前記二次空気の流量を流路面積を可変とすることで制御する少なくとも1つの第2バルブと、前記排気ガスの逆流を防止するための少なくとも1つの第3バルブとを有していることを特徴とする二次空気供給装置。 In a secondary air supply device used for supplying secondary air for purification of engine exhaust gas,
At least one first valve for controlling supply and stop of the secondary air, at least one second valve for controlling the flow rate of the secondary air by changing a flow passage area, and the exhaust gas A secondary air supply device comprising at least one third valve for preventing backflow.
前記二次空気を一定の圧力で保持可能な少なくとも1つの畜圧器と、前記二次空気の供給と停止とを制御する少なくとも1つの第1バルブと、前記二次空気の流量を流路面積を可変とすることで制御する少なくとも1つの第2バルブと、前記排気ガスの逆流を防止するための少なくとも1つの第3バルブとを有していることを特徴とする二次空気供給装置。 In a secondary air supply device used for supplying secondary air by an air pump for purifying engine exhaust gas,
At least one storable pressure device capable of holding the secondary air at a constant pressure, at least one first valve for controlling supply and stop of the secondary air, and a flow area of the flow rate of the secondary air. A secondary air supply device comprising: at least one second valve controlled by being variable; and at least one third valve for preventing the exhaust gas from flowing backward.
前記二次空気を一定の圧力で保持可能な少なくとも1つの畜圧器と、前記二次空気の流量を流路面積を可変とすることで制御する少なくとも1つの第2バルブと、前記排気ガスの逆流を防止するための少なくとも1つの第3バルブとを有していることを特徴とする二次空気供給装置。 In a secondary air supply device used for supplying secondary air by an air pump for purifying engine exhaust gas,
At least one animal pressure device capable of holding the secondary air at a constant pressure; at least one second valve for controlling the flow rate of the secondary air by changing the flow passage area; and the backflow of the exhaust gas A secondary air supply device comprising: at least one third valve for preventing the above-described problem.
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