JP2008088863A - 二次空気供給システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の二次空気供給通路の空気脈動が互いに干渉することを抑制することのできる内燃機関の排気浄化システムを提供する。
【解決手段】内燃機関の２つの排気通路に対応して２つの排気浄化触媒がそれぞれ設けられる。これら排気浄化触媒に対応して２つの二次空気供給管４０，５０がそれぞれ配設され、二次空気供給管４０，５０の一端が同一の空気室９０に開口するとともに、他端が２つの排気通路においてそれら排気浄化触媒よりも上流側に位置する部分に開口される。二次空気供給管４０，５０には、エアポンプ及び電磁がそれぞれ設けられ、二次空気供給管４０，５０を通じて吸気通路内の空気を排気通路に各別に供給する。二次空気供給管４０，５０は、空気室９０における他方の二次空気供給管の開口部から離間する方向に開口される。
【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化触媒の上流側に二次空気を供給する二次空気供給システムに関する。

内燃機関の排気通路には通常、排気に含まれる一酸化炭素（ＣＯ）や窒素酸化物（ＮＯｘ）等の有害成分を化学反応により無害な成分に変化させて内燃機関の排気を浄化する機能を有する排気浄化触媒が設けられている。この触媒は温度が所定温度（約３５０℃）以上に上昇するまで十分に活性化されないため、機関始動の直後等、触媒の温度が相対的に低い場合には、同触媒による浄化効果の低下が懸念される。

そこで従来は、触媒を早期に活性化させるため、例えば特許文献１に記載されるように、触媒の上流側に二次空気を供給する二次空気供給システムが提案されている。すなわちこの二次空気供給システムにあっては、内燃機関の吸気通路と排気通路とを連通する二次空気供給通路が設けられており、この二次空気供給通路は、その一端が上記吸気通路において内燃機関のエアクリーナのエレメントよりも下流側の部分に接続されるとともに、他端が上記排気通路において上記触媒よりも上流側の部分に接続されている。また、二次空気供給通路には、電動式のエアポンプと同エアポンプよりも排気通路側に位置する電磁バルブとが配設されており、これらエアポンプと電磁バルブとは内燃機関の制御装置によって制御されている。具体的には、内燃機関の制御装置は、機関始動経過時間や機関冷却水温等の内燃機関の運転状態量に基づき二次空気供給の実行条件が成立する旨判断したとき、エアポンプを作動させるとともに電磁バルブを開弁させる。その結果、二次空気供給通路を通じて吸気通路内の空気の一部がエアポンプにより触媒の上流側に直接圧送される。このように空気を排気通路に供給することにより、排気通路における未燃成分の燃焼を促進させ、触媒の温度を早期に上昇させることができる。一方、上記内燃機関の制御装置は、機関運転状態に基づき二次空気の実行条件が成立しない旨判断したとき、エアポンプを停止させるとともに電磁バルブを閉弁させ、二次空気の供給を停止する。

また、特許文献１に記載の二次空気供給システムでは、上記二次空気供給通路には、二次空気供給通路内の空気圧を検出する機能を有する圧力センサが配設されている。上記内燃機関の制御装置は、この圧力センサを通じて二次空気供給の実行時及び停止時に、エアポンプの吸気脈動又は排気通路内の排気脈動により生じる二次空気供給通路内の空気圧力の変化、換言すれば空気脈動のパターンを検出し、これら脈動のパターンに基づき上記エアポンプ又は電磁バルブの異常の有無を検出するようにしている。具体的には、例えばエアポンプが停止し且つ電磁バルブが閉弁しているときには空気脈動が生じないものとし、それにも関わらず空気脈動が生じているときには電磁バルブが開固着（弁が開いた状態で固着する異常）しているものと判定している。
特開２００３−８３０４８号公報 特開２００５−３５１１９８号公報

ところで、例えばＶ型８気筒の内燃機関等、２つのバンクを備える内燃機関にあっては通常、２つのバンクに対応して排気通路がそれぞれ設けられるとともに排気通路毎に排気浄化触媒が設けられている。こうした内燃機関に対応する二次空気供給システムの構造としては、例えば特許文献２に記載されるように、２つの触媒に対応して２つの二次空気供給通路をそれぞれ設けるとともに、二次空気供給通路毎にエアポンプ、電磁バルブ及び圧力センサを設ける構造を採用することができる。この内燃機関の制御装置は、これらエアポンプ及び電磁バルブをそれぞれ制御するとともに、２つ圧力センサを通じて２つの二次空気供給通路内の空気脈動の有無をそれぞれ検出し、２つの二次空気供給通路に設けられたエアポンプ及び電磁バルブの異常の有無を各別に検出するようにしている。したがって、このような２次空気供給システムを採用することにより、２つのバンクを備える内燃機関であっても、排気浄化触媒を早期に活性化させつつも、エアポンプや電磁バルブの異常の有無を検出することができる。

ここで、特許文献２に記載の二次空気供給システムは、構造の簡易化を図るために２つの二次空気供給通路を同一のエアクリーナに接続する構造を採用している。このように２つの二次空気供給通路を同一のエアクリーナに接続すると、これら二次空気供給通路の開口部の距離が相対的に短いものとなり、それら開口部を通じて一方の供給通路の空気脈動が他方の供給通路に伝達され、２つの二次空気供給通路の空気脈動が互いに干渉するおそれがある。そして、こうした脈動の干渉が生じると、上述したように二次空気供給通路内の空気脈動の有無に基づき上記エアポンプ又は電磁バルブの異常の有無を検出するとき、エアポンプ又は電磁バルブの異常の有無を誤って検出するおそれがある。

尚、こうしたエアポンプ又は電磁バルブの異常の検出に限らず、例えば二次空気供給通路内に設けられた圧力センサの検出値によって二次空気の流量を制御する場合等においても、二次空気供給通路の空気脈動の干渉によって制御に支障を来すおそれがある。また、２つの二次空気供給通路を同一のエアクリーナに接続する場合に限らず、複数の二次空気供給通路を同一の空気室に接続する構成を有する場合には、これら二次空気供給通路の開口部の距離が相対的に短いものとなるといった問題が生じ得る。

本発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の二次空気供給通路の空気脈動が互いに干渉することを抑制することのできる内燃機関の排気浄化システムを提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
こうした課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、内燃機関の複数の排気通路に対応してそれぞれ設けられた複数の排気浄化触媒と、前記排気浄化触媒に対応してそれぞれ配設され、一端が同一の空気室に開口するとともに、他端が前記排気通路において前記排気浄化触媒よりも上流側に位置する部分に開口する複数の二次空気供給通路と、前記二次空気供給通路毎に設けられ、前記二次空気供給通路を通じて前記空気室内の空気を前記排気通路に各別に供給する複数の空気供給機構とを備える二次空気供給システムにおいて、前記複数の二次空気供給通路は、前記空気室において互いに他の二次空気供給通路の開口部から離間する方向に開口されてなることをその要旨とする。

同構成によれば、複数の二次空気供給通路は空気室において他の二次空気供給通路の開口部から離間する方向に開口しているため、複数の二次空気供給通路の空気脈動がそれらの開口部を通じて他の二次空気供給通路に伝達されにくくなる。その結果、例えば複数の二次空気供給通路をタイヤハウスの近傍に形成された同一の空気室やエアクリーナに接続する場合等、これら二次空気供給通路の開口部の距離が相対的に短くなる場合であっても、二次空気供給通路の空気脈動が互いに干渉することを抑制することができるようになる。

請求項２に記載の発明は、内燃機関の複数の排気通路に対応してそれぞれ設けられた複数の排気浄化触媒と、前記排気浄化触媒に対応してそれぞれ配設され、一端が同一の空気室に開口するとともに、他端が前記排気通路において前記排気浄化触媒よりも上流側に位置する部分に開口する複数の二次空気供給通路と、前記二次空気供給通路毎に設けられ、前記二次空気供給通路を通じて前記空気室内の空気を前記排気通路に各別に供給する複数の空気供給機構とを備える二次空気供給システムにおいて、前記空気室の内壁において前記二次空気供給通路の開口方向に位置する部分は、前記二次空気供給通路から伝達された空気脈動を拡散させる形状をなすことをその要旨とする。

同構成によれば、空気室の内壁において二次空気供給通路の開口方向に位置する部分が二次空気供給通路から伝達された空気脈動を拡散させる形状をなすため、二次空気供給通路から伝達された空気脈動が内壁の同部分により拡散される。その結果、二次空気供給通路から伝達された空気脈動の強度を低下させることができ、二次空気供給通路の空気脈動が互いに干渉することを抑制することができるようになる。

請求項３に記載の発明は、内燃機関の複数の排気通路に対応してそれぞれ設けられた複数の排気浄化触媒と、前記排気浄化触媒に対応してそれぞれ配設され、一端が同一の空気室に開口するとともに、他端が前記排気通路において前記排気浄化触媒よりも上流側に位置する部分に開口する複数の二次空気供給通路と、前記二次空気供給通路毎に設けられ、前記二次空気供給通路を通じて前記空気室内の空気を前記排気通路に各別に供給する複数の空気供給機構とを備える二次空気供給システムにおいて、前記複数の二次空気供給通路は並列に配設された状態で前記空気室に開口し、前記空気室の内壁において前記二次空気供給通路の開口方向に位置する部分は同開口方向に対して傾斜するように形成されてなることをその要旨とする。

同構成によれば、複数の二次空気供給通路は並列に配設された状態で空気室に開口し、空気室の内壁において二次空気供給通路の開口方向に位置する部分が同口方向に対して傾斜するように形成されているため、例えばその部分が二次空気供給通路の開口方向に対して垂直に形成されている場合と比較して、空気室の内壁によって反射された空気脈動が他の二次空気供給通路に伝達されることを抑制することができるようになる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の二次空気供給システムにおいて、前記空気室の内壁において前記二次空気供給通路の開口方向に位置する部分に空気脈動を減衰させる減衰部材が設けられてなることをその要旨とする。

請求項５に記載の発明は、内燃機関の複数の排気通路に対応してそれぞれ設けられた複数の排気浄化触媒と、前記排気浄化触媒に対応してそれぞれ配設され、一端が同一の空気室に開口するとともに、他端が前記排気通路において前記排気浄化触媒よりも上流側に位置する部分に開口する複数の二次空気供給通路と、前記二次空気供給通路毎に設けられ、前記二次空気供給通路を通じて前記空気室内の空気を前記排気通路に各別に供給する複数の空気供給機構とを備える二次空気供給システムにおいて、前記空気室の内壁において前記二次空気供給通路の開口方向に位置する部分に空気脈動を減衰させる減衰部材が設けられてなることをその要旨とする。

上記請求項４，５に記載の発明によれば、空気室の内壁おいて二次空気供給通路の開口方向に位置する部分に、例えば消音材や吸音材等、空気脈動を減衰させる減衰部材が設けられているため、二次空気供給通路から空気室に伝達された空気脈動をその減衰部材によって減衰させることができるようになる。したがって、二次空気供給通路の空気脈動が空気室の内壁の反射作用により互いに干渉することを更に抑制することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の二次空気供給システムにおいて、前記二次空気供給通路の空気脈動のパターンをそれぞれ検出し、該脈動のパターンに基づき前記空気供給機構の異常の有無を各別に判断する異常判断手段を備えることをその要旨とする。

二次空気供給通路の空気脈動のパターンに基づき空気供給機構の異常の有無を判断する異常判断手段を備える二次空気供給システムにおいて、上述したように二次空気供給通路の空気脈動の干渉が発生すると、空気供給機構の異常の有無を誤って検出するおそれがある。

この点、上記構成によれば、二次空気供給通路の空気脈動が互いに干渉することを抑制することができるため、空気供給機構の異常有無の誤検出を抑制することができるようになる。

（第１の実施形態）
以下、本発明をＶ型８気筒の内燃機関の二次空気供給システムに適用した第１の実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。

図１は、本実施形態にかかる二次空気供給システムの構造を主に示すブロック図である。同図１に示されるように、Ｖ型８気筒の内燃機関１には、一対のバンク１ａ，１ｂが形成されており、これらバンク１ａ，１ｂには、それぞれ４つの気筒が内蔵されている。内燃機関１には、吸気管１０が接続されており、この吸気管１０は、その一端が大気に開口するとともに、他端が二股に分岐して上記バンク１ａ，１ｂの気筒群の吸気ポートにそれぞれ接続されている。また、吸気管１０には、吸入空気を浄化するためのエアクリーナ１１が設けられており、このエアクリーナ１１は、空気に混入したダスト等の異物を捕捉するエレメント１１ａを備えている。そして、吸気管１０においてエアクリーナ１１の下流側に位置する部分には、吸入空気量を調節するためのスロットルバルブ１２が設けられており、このスロットルバルブ１２は、内燃機関１の制御を統括的に行う電子制御ユニット６０に接続されている。電子制御ユニット６０は、スロットルバルブ１２の開度を変更することにより、内燃機関１の吸入空気量を制御するようにしている。具体的には、電子制御ユニット６０には、アクセルペダルの開度を検出するアクセルセンサ６１や、内燃機関１のクランクシャフトの回転位相を検出するクランクセンサ６２等のセンサが接続されており、電子制御ユニット６０は、これらセンサの出力信号を読込み、機関運転状態に基づきスロットルバルブ１２の開度を制御するようにしている。

また、上記バンク１ａ，１ｂには、排気管２０，３０がそれぞれ接続されており、これら排気管２０，３０は、一端が大気に開口するとともに、他端がバンク１ａ，１ｂの気筒群の排気ポートにそれぞれ接続されている。これら排気管２０，３０には、バンク１ａ，１ｂの排気に含まれる酸素の濃度の変化に応じて出力信号が変化する空燃比センサ２１，３１が配設されており、これら空燃比センサ２１，３１は、上記電子制御ユニット６０に接続されている。電子制御ユニット６０は、機関運転状態に基づきバンク１ａ，１ｂの気筒群の空燃比の目標値をそれぞれ設定するとともに、空燃比センサ２１，３１の出力信号に基づきバンク１ａ，１ｂの気筒群の空燃比の実際値をそれぞれ算出し、これら空燃比の実際値が目標値と一致するように各気筒群の燃料噴射量を各別に制御するようにしている。

また、排気管２０，３０において空燃比センサ２１，３１の下流側に位置する部分には、バンク１ａ，１ｂの気筒群の排気を浄化する排気浄化触媒２２，３２がそれぞれ設けられている。これら触媒２２，３２は、同一の仕様を有し、三元触媒装置とＮＯｘ吸蔵還元触媒装置といった２つの触媒装置によって構成されている（図１ではこれら各触媒装置を１つにまとめて図示している）。ここで、三元触媒装置は、主に排気に含まれる炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、及び窒素酸化物（ＮＯｘ）をその酸化還元作用を通じて浄化する機能を有している。これに対して、ＮＯｘ吸蔵還元触媒装置は、リーン空燃比のもとで燃焼が行われているときに排気中のＮＯｘを吸蔵する一方、この吸蔵されるＮＯｘをリッチ空燃比或いは理論空燃比のもとで燃焼が行われているときの排気に含まれるＨＣ及びＣＯによって還元してこれを浄化する機能を有している。

しかし、前述したように、このような触媒は温度が所定温度（約３５０℃）以上に上昇するまで十分に活性化されないため、機関始動の直後等、触媒２２，３２の温度が相対的に低い場合には、これら触媒２２，３２による浄化効果の低下が懸念される。

そこで、このような不都合を抑制するため、本実施形態にあっても、触媒２２，３２の上流側に二次空気を供給することにより、排気に含まれる未燃成分を燃焼させて排気温度を向上させる二次空気供給システムが設けられている。具体的には、図１に示されるように、二次空気供給システム１００にあっては、排気管２０，３０に空気を供給する二次空気供給管４０，５０がそれぞれ設けられている。これら二次空気供給管４０，５０は、その一端が排気管２０において触媒２２よりも上流側の部分に接続されるとともに、他端が車両の一方のタイヤハウス近傍に設けられた同一の空気室９０に接続されている。空気室９０のハウジング９０ａには、隙間９０ｂが形成されており、同空気室９０は、この隙間９０ｂを介して大気に開放している。

二次空気供給管４０には、電動式のエアポンプ４１が設けられるとともに、このエアポンプ４１よりも下流側に二次空気供給管４０の連通・遮断を切替える電磁バルブ４２が設けられている。さらに、二次空気供給管４０においてこれらエアポンプ４１と電磁バルブ４２との間の部分には、同二次空気供給管４０の空気圧力を検出する圧力センサ４３が設けられている。なお、これらエアポンプ４１、電磁バルブ４２及び圧力センサ４３は、上記電子制御ユニット６０に接続されている。また、二次空気供給管４０において電磁バルブ４２よりも下流側の部分には、チェック弁４４が設けられており、このチェック弁４４により、排気管２０側から空気室９０への空気の流動が規制されている。なお、上記排気浄化触媒３２に対応して、二次空気供給管５０、エアポンプ５１、電磁バルブ５２、及びチェック弁５４が設けられている。そして、エアポンプ４１，５１、電磁バルブ４２，５２及びチェック弁４４，５４は、二次空気供給管４０，５０に対応する二次空気供給機構をそれぞれ構成している。

ここで、電子制御ユニット６０は、バンク１ａ，１ｂの気筒群の冷却水温等、各バンクの機関運転状態量に基づきバンク１ａ，１ｂへの二次空気供給を各別に制御するようにしている。具体的には、電子制御ユニット６０は、バンク１ａ，１ｂの二次空気供給の実行条件が成立する旨判断したとき、エアポンプ４１，５１を作動させるとともに電磁バルブ４２，５２を開弁させる。その結果、二次空気供給管４０，５０を通じて上記空気室９０の空気の一部がエアポンプ４１，５１により触媒の上流側に直接圧送される。このように空気を排気管２０，３０に供給することにより、排気管２０，３０における未燃成分の燃焼を促進させ、触媒２２，３２の温度を早期に上昇させることができる。一方、電子制御ユニット６０は、機関運転状態に基づきバンク１ａ，１ｂの二次空気供給の実行条件が成立しない旨判断したとき、エアポンプ４１，５１を停止させるとともに電磁バルブ４２，５２を閉弁させ、二次空気の供給を停止する。

また、電子制御ユニット６０は、圧力センサ４３，５３を通じて二次空気供給の実行時及び停止時に、二次空気供給管４０，５０の空気脈動のパターンを検出し、これら脈動のパターンに基づきエアポンプ４１，５１又は電磁バルブ４２，５２の異常の有無を検出するようにしている。具体的には、例えばバンク１ａの二次空気供給の実行条件が成立せず、エアポンプ４１が停止し且つ電磁バルブ４２が閉弁しているときには二次空気供給管４０に空気脈動が生じないものとし、それにも関わらず圧力センサ４３を通じて空気脈動が検出されたときには電磁バルブ４２が開固着（弁が開いた状態で固着する異常）しているものと判定している。

ところで、構造の簡易化を図るため、二次空気供給システム１００において、二次空気供給管４０，５０が上記空気室９０に共に接続されている。そのため、これら二次空気供給管４０，５０の開口部の距離が相対的に短いものとなり、それら開口部を通じて一方の供給管の空気脈動が他方の供給管に伝達され、２つの二次空気供給管４０，５０の空気脈動が互いに干渉するおそれがある。こうした空気脈動の干渉が生じると、上述したように二次空気供給管４０，５０の空気脈動の有無に基づきエアポンプ４１，５１又は電磁バルブ４２，５２の異常の有無を検出するとき、異常の有無を誤って検出するおそれがある。すなわち、例えばバンク１ａの二次空気供給の実行条件が成立しない一方、バンク１ｂの二次空気供給の実行条件が成立するときには、エアポンプ４１が停止するとともに電磁バルブ４２が閉弁する一方、エアポンプ５１が作動するとともに電磁バルブ５２が開弁するようになる。この場合、空気室９０において、排気管３０の排気振動により生じる二次空気供給管５０の空気脈動が二次空気供給管４０に伝達されると、圧力センサ４３を通じて二次空気供給管４０の空気脈動が検出される。その結果、電磁バルブ４２が正常に閉弁しているにもかかわらず、「電磁バルブ４２が開固着している」といった誤判断が生じることとなる。

そこで、本実施形態にかかる二次空気供給システム１００では、上述した不都合を好適に抑制する構造を採用するようにしている。以下、この構造について図２を参照して説明する。

図２は、二次空気供給管４０，５０と空気室９０との接続態様を示す部分断面図である。同図２に示されるように、二次空気供給管４０，５０は、空気室９０に接続される近辺まで並列に配設されるとともに、空気室９０のハウジング９０ａの同一側面に接続され、所定角度θだけ離間する方向に沿って空気室９０の内部まで延伸している。それら二次空気供給管４０，５０の端部には、開口部４０ａ，５０ａがそれぞれ形成されており、これら開口部４０ａ，５０ａの一方は、他方から所定角度θだけ離間する方向に開口されている。なお、二次空気供給管４０，５０は、同一の管径で形成されている。

以上説明した実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
・二次空気供給管４０，５０が空気室９０に開口するとともに、開口部４０ａ，５０ａの一方が他方から所定角度θだけ離間する方向に開口されることとした。そのため、二次空気供給管４０，５０の一方の空気脈動がそれらの開口部４０ａ，５０ａ部を通じて他方に伝達されにくくなる。そのため、上述したように２つの二次空気供給管４０，５０を同一空気室に接続し、二次空気供給管４０，５０の開口部４０ａ，５０ａの距離が相対的に短くなる場合であっても、二次空気供給管４０，５０の空気脈動が互いに干渉することを抑制することができるようになる。その結果、エアポンプ４１，５１や電磁バルブ４２，５２の異常有無の誤検出を抑制することができるようになる。
（第２の実施形態）
以下、本発にかかる第２の実施形態について、上記第１の実施形態との相違点を中心に図３を参照して説明する。ここで、図３は、本実施形態にかかる二次空気供給管と空気室との接続態様を示す部分断面図である。

図３に示されるように、本実施形態では、２つの二次空気供給管１４０，１５０は、空気室１９０に接続される部分において並列に配設され、空気室１９０内部まで延伸している。二次空気供給管１４０，１５０の端部には、開口部１４０ａ，１５０ａがそれぞれ形成されており、これら開口部１４０ａ，１５０ａは平行な方向に開口されている。また、空気室１９０のハウジング１９０ａの内壁において開口部１４０ａ，１５０ａの開口方向に位置する反射部分７１は、それら開口部１４０ａ，１５０ａの開口方向に対して傾斜するように形成されている。

以上説明した実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
・二次空気供給管１４０，１５０が並列に配設され、空気室１９０のハウジング１９０ａの内壁において二次空気供給管１４０，１５０の開口部１４０ａ，１５０ａの開口方向に位置する反射部分７１がそれらの開口方向に対して傾斜するように形成されることとした。そのため、例えばその反射部分が開口部１４０ａ，１５０ａの開口方向に対して垂直に形成されている場合と比較して、空気室１９０のハウジング１９０ａの内壁によって反射された二次空気供給管１４０，１５０の一方の空気脈動が他方に伝達されることを抑制することができるようになる。その結果、エアポンプ４１，５１や電磁バルブ４２，５２の異常有無の誤検出を抑制することができるようになる。
（第３の実施形態）
以下、本発にかかる第３の実施形態について、図４を参照して説明する。ここで、図４は、本実施形態にかかる二次空気供給管と空気室との接続態様を示す部分断面図である。

図４に示されるように、本実施形態では、二次空気供給管１４０，１５０は、空気室２９０に接続される部分において並列に配設され、空気室２９０の内部まで延伸している。二次空気供給管１４０，１５０の端部には、開口部１４０ａ，１５０ａがそれぞれ形成されており、これら開口部１４０ａ，１５０ａは平行な方向に開口されている。また、空気室２９０のハウジング２９０ａの内壁において開口部１４０ａ，１５０ａの開口方向に位置する拡散部分７２は半球状をなす。

以上説明した実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
・空気室２９０のハウジング２９０ａの内壁において二次空気供給管１４０，１５０の開口部１４０ａ，１５０ａの開口方向に位置する拡散部分７２が半球状をなすこととした。そのため、二次空気供給管１４０，１５０から伝達された空気脈動が拡散部分７２により拡散される。したがって、二次空気供給管１４０，１５０から伝達された空気脈動の強度を低下させることができ、二次空気供給管１４０，１５０の空気脈動が互いに干渉することを抑制することができるようになる。その結果、エアポンプ４１，５１や電磁バルブ４２，５２の異常有無の誤検出を抑制することができるようになる。
（第４の実施形態）
以下、本発にかかる第４の実施形態について、図５を参照して説明する。ここで、図５は、本実施形態にかかる二次空気供給管と空気室との接続態様を示す部分断面図である。

図５に示されるように、本実施形態では、二次空気供給管１４０，１５０は、並列に配設され、空気室３９０のハウジング３９０ａの内部まで延伸している。二次空気供給管１４０，１５０の端部には、開口部１４０ａ，１５０ａがそれぞれ形成されており、これら開口部１４０ａ，１５０ａは平行な方向に開口されている。また、空気室３９０のハウジング３９０ａの内壁において開口部１４０ａ，１５０ａの開口方向に位置する部分には、例えば防音材や消音材等、空気脈動を減衰させる材料からなる減衰部材７３が設けられている。

以上説明した実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
・空気室３９０のハウジング３９０ａの内壁において二次空気供給管１４０，１５０の開口部１４０ａ，１５０ａの開口方向に位置するには空気脈動を減衰させる減衰部材７３が設けられることとした。そのため、二次空気供給管１４０，１５０から伝達された空気脈動を減衰部材７３によって減衰させることができるようになる。したがって、二次空気供給管１４０，１５０の空気脈動がハウジング９０ａの内壁の反射作用により互いに干渉することを更に抑制することができる。その結果、エアポンプ４１，５１や電磁バルブ４２，５２の異常有無の誤検出を抑制することができるようになる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、二次空気供給管４０，５０を同一の管径で形成したが、これらの管径は必ずしも同一でなくてもよい。

・第１の実施形態では、二次空気供給管４０，５０が所定角度θだけ離間する方向に沿って空気室９０の内部まで延伸するように配設されている。これに対して、例えば図６に示されるように、二次空気供給管２４０，２５０が並列に空気室９０の内部まで延伸するとともに、それらの端部に形成された開口部２４０ａ，２５０ａが背離する方向に開口する構造を採用することもできる。こうした構造により、二次空気供給管２４０，２５０が並列に配設されるため、これら二次空気供給管２４０，２５０の空気脈動が互いに干渉することを抑制しつつも、二次空気供給管の配設空間を節約することができるようになる。また、上記開口部２４０ａ，２５０ａが背離する方向に開口する構造に限らず、例えば図７に示されるように、二次空気供給管２４０が図６の状態からその軸を中心に所定角度（図７では９０度）回転され、開口部２４０ａ，２５０ａの一方が他方から所定角度（図７では９０度）だけ離間する方向に開口する構造を採用することもできる。

・第１の実施形態では、２つの二次空気供給管が空気室４９０のハウジング４９０ａの同一側面に接続されるように配設されている。これに限らず例えば図８に示されるように、二次空気供給管３４０，３５０がハウジング４９０ａにおいて対面又は隣接の側面にそれぞれ接続される構造であっても、それら供給管の開口部３４０ａ，３５０ａが離間する方向に開口するのであれば、第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

・上記実施形態では、２つの二次空気供給管を備える二次空気供給システムに本発明を適用したが、３つ以上の二次空気供給管を備える二次空気供給システムに本発明を適用することもできる。例えば図９に示されるように、３つの二次空気供給管４４０，４５０，４６０が空気室５９０に接続される場合には、それら供給管の開口部４４０ａ，４５０ａ，４６０ａが互いに離間する方向に開口する構造を採用することにより、３つの二次空気供給管４４０，４５０，４６０の空気脈動が互いに干渉することを抑制することができる。

・上記各実施形態では、二次空気供給管が空気室の内部まで延伸する構造を採用している。これに対して、例えば図１０に示されるように、ハウジング６９０ａには、同ハウジング６９０ａの内側に向かって離間する方向に延伸する２つの貫通孔８１，８２が形成されるとともに、二次空気供給管５４０，５５０がこれら貫通孔８１，８２を通じて上記空気室６９０に連通する構造を採用することもできる。

・第３の実施形態では、開口部１４０ａ，１５０ａの開口方向に半球状の拡散部分７２を形成するようにしているが、これに限らず、例えばその頂点がその開口方向に位置する円錐や三角錐等、要するに空気脈動を拡散させる形状の拡散部分を形成すればよい。

・また、上記各実施形態に記載の反射部分また拡散部分の表面に空気脈動を減衰させる減衰部材を設ける構造を採用することもできる。こうした構造を採用することにより、二次空気供給管の空気脈動が互いに干渉することを更に抑制することができる。

・第４の実施形態では、ハウジング３９０ａにおいて並列に配設された二次空気供給管１４０，１５０の開口部１４０ａ，１５０ａの開口方向に位置する部分に減衰部材７３を設けるようにしている。二次空気供給管の空気脈動の干渉を更に抑制するためには、二次空気供給管の開口部が離間する方向に開口される構造を採用することが望ましい。

・上記各実施形態では、空気脈動のパターンに基づいてエアポンプや電磁バルブの異常の有無を判断する異常判断手段を備える内燃機関の二次空気供給システムに本発明を適用する場合について例示したが、その異常判断手段を備えない内燃機関の二次空気供給システムに適用することもできる。例えば二次空気供給管に設けられた圧力センサの検出値によって二次空気の流量を制御する二次空気供給システムであっても、本発明を適用することにより、二次空気供給管の空気脈動の干渉による制御の支障を抑制することができる。

・上記各実施形態では、複数の二次空気供給管がタイヤハウス近傍に設けられた同一の空気室に接続される二次空気供給システムに本発明を適用する場合について例示した。これに限らず、例えば複数の二次空気供給管が内燃機関の同一のエアクリーナに接続される場合等、要するに複数の二次空気供給管が同一の空気室に接続される二次空気供給システムに対して適用することができる。

この発明にかかる二次空気供給システムの第１の実施形態についてその構造を主に示すブロック図。 同実施形態にかかる二次空気供給管と空気室との接続態様を示す部分断面図。 この発明にかかる二次空気供給システムの第２の実施形態についてその二次空気供給管と空気室との接続態様を示す部分断面図。 この発明にかかる二次空気供給システムの第３の実施形態についてその二次空気供給管と空気室との接続態様を示す部分断面図。 この発明にかかる二次空気供給システムの第４の実施形態についてその二次空気供給管と空気室との接続態様を示す部分断面図。 上記二次空気供給管と空気室との接続態様の変形例を示す部分断面図。 上記二次空気供給管と空気室との接続態様の他の変形例を示す部分断面図。 上記二次空気供給管と空気室との接続態様の他の変更例を示す部分断面図。 上記二次空気供給管と空気室との接続態様の他の変形例を示す部分断面図。 上記二次空気供給管と空気室との接続態様の他の変更例を示す部分断面図。

符号の説明

１…内燃機関、１ａ，１ｂ…バンク、１０…吸気管、１１…エアクリーナ、１１ａ…エレメント、１２…スロットルバルブ、２０…排気管、２１…空燃比センサ、２２…排気浄化触媒、３０…排気管、３１…空燃比センサ、３２…排気浄化触媒、４０…二次空気供給管、４０ａ…開口部、４１…エアポンプ、４２…電磁バルブ、４３…圧力センサ、４４…チェック弁、５０…二次空気供給管、５０ａ…開口部、５１…エアポンプ、５２…電磁バルブ、５３…圧力センサ、５４…チェック弁、６０…電子制御ユニット、６１…アクセルセンサ、６２…クランクセンサ、７１…反射部分、７２…拡散部分、７３…減衰部材、８１，８２…貫通孔、９０，１９０，２９０，３９０，４９０，５９０，６９０…空気室、９０ａ，１９０ａ，２９０ａ，３９０ａ，４９０ａ，６９０ａ…ハウジング、９０ｂ…隙間、１００…二次空気供給システム、１４０…二次空気供給管、１４０ａ…開口部、１５０…二次空気供給管、１５０ａ…開口部、２４０…二次空気供給管、２４０ａ…開口部、２５０…二次空気供給管、２５０ａ…開口部、３４０…二次空気供給管、３４０ａ…開口部、３５０…二次空気供給管、３５０ａ…開口部、４４０…二次空気供給管、４４０ａ…開口部、４５０…二次空気供給管、４５０ａ…開口部、４６０…二次空気供給管、４６０ａ…開口部、５４０…二次空気供給管、５５０…二次空気供給管。

Claims (6)

1. 内燃機関の複数の排気通路に対応してそれぞれ設けられた複数の排気浄化触媒と、前記排気浄化触媒に対応してそれぞれ配設され、一端が同一の空気室に開口するとともに、他端が前記排気通路において前記排気浄化触媒よりも上流側に位置する部分に開口する複数の二次空気供給通路と、前記二次空気供給通路毎に設けられ、前記二次空気供給通路を通じて前記空気室内の空気を前記排気通路に各別に供給する複数の空気供給機構とを備える二次空気供給システムにおいて、
   前記複数の二次空気供給通路は、前記空気室において互いに他の二次空気供給通路の開口部から離間する方向に開口されてなる
   ことを特徴とする二次空気供給システム。
2. 内燃機関の複数の排気通路に対応してそれぞれ設けられた複数の排気浄化触媒と、前記排気浄化触媒に対応してそれぞれ配設され、一端が同一の空気室に開口するとともに、他端が前記排気通路において前記排気浄化触媒よりも上流側に位置する部分に開口する複数の二次空気供給通路と、前記二次空気供給通路毎に設けられ、前記二次空気供給通路を通じて前記空気室内の空気を前記排気通路に各別に供給する複数の空気供給機構とを備える二次空気供給システムにおいて、
   前記空気室の内壁において前記二次空気供給通路の開口方向に位置する部分は、前記二次空気供給通路から伝達された空気脈動を拡散させる形状をなす
   ことを特徴とする二次空気供給システム。
3. 内燃機関の複数の排気通路に対応してそれぞれ設けられた複数の排気浄化触媒と、前記排気浄化触媒に対応してそれぞれ配設され、一端が同一の空気室に開口するとともに、他端が前記排気通路において前記排気浄化触媒よりも上流側に位置する部分に開口する複数の二次空気供給通路と、前記二次空気供給通路毎に設けられ、前記二次空気供給通路を通じて前記空気室内の空気を前記排気通路に各別に供給する複数の空気供給機構とを備える二次空気供給システムにおいて、
   前記複数の二次空気供給通路は並列に配設された状態で前記空気室に開口し、前記空気室の内壁において前記二次空気供給通路の開口方向に位置する部分は同開口方向に対して傾斜するように形成されてなる
   ことを特徴とする二次空気供給システム。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の二次空気供給システムにおいて、
   前記空気室の内壁において前記二次空気供給通路の開口方向に位置する部分に空気脈動を減衰させる減衰部材が設けられてなる
   ことを特徴とする二次空気供給システム。
5. 内燃機関の複数の排気通路に対応してそれぞれ設けられた複数の排気浄化触媒と、前記排気浄化触媒に対応してそれぞれ配設され、一端が同一の空気室に開口するとともに、他端が前記排気通路において前記排気浄化触媒よりも上流側に位置する部分に開口する複数の二次空気供給通路と、前記二次空気供給通路毎に設けられ、前記二次空気供給通路を通じて前記空気室内の空気を前記排気通路に各別に供給する複数の空気供給機構とを備える二次空気供給システムにおいて、
   前記空気室の内壁において前記二次空気供給通路の開口方向に位置する部分に空気脈動を減衰させる減衰部材が設けられてなる
   ことを特徴とする二次空気供給システム。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の二次空気供給システムにおいて、
   前記二次空気供給通路の空気脈動のパターンをそれぞれ検出し、該脈動のパターンに基づき前記空気供給機構の異常の有無を各別に判断する異常判断手段を備える
   ことを特徴とする二次空気供給システム。

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