JPH02196121A - Supercharged internal combustion engine - Google Patents

Supercharged internal combustion engine

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Publication number
JPH02196121A
JPH02196121A JP1337189A JP1337189A JPH02196121A JP H02196121 A JPH02196121 A JP H02196121A JP 1337189 A JP1337189 A JP 1337189A JP 1337189 A JP1337189 A JP 1337189A JP H02196121 A JPH02196121 A JP H02196121A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
pressure
secondary air
valve seat
valve body
Prior art date
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Pending
Application number
JP1337189A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsuneo Ariumi
有海 常夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihatsu Motor Co Ltd
Original Assignee
Daihatsu Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Daihatsu Motor Co Ltd filed Critical Daihatsu Motor Co Ltd
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Publication of JPH02196121A publication Critical patent/JPH02196121A/en
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  • Supercharger (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

PURPOSE:To aim at the promotion of space-saving by assembling a relief valve, preventing supercharging pressure from going up so abnormally at deceleration, solidly in a secondary air control valve controlling an exhaust emission controlling secondary air quantity to be fed to an exhaust path, without entailing any damage to a control characteristic of the secondary air control valve. CONSTITUTION:An inlet chamber 16 being interconnected to the inside of a surge tank 11 via a passage 15 is installed in a valve box 14 in a secondary air control valve 13, while a first valve seat port 19 is installed in a part at the more downstream side than a valve body 18 set up between the inlet chamber 16 and an outlet chamber 17 and a second valve seat port 20 larger in diameter than the valve seat port 19 in a part at the more upstream side than the valve body 18, respectively. The outlet chamber 17 is interconnected to an exhaust manifold 4 via a secondary air supply passage 21. In addition, a relief chamber 29 is formed in the valve box 14, opening a relief passage 28 for being on standby. Then, the valve body 18 being connected to a diaphragm 25 via a valve stem 26 is installed in space between both these valve seat ports 19 and 20, while a relief valve body 31 for opening or closing a third valve seat port 30 is installed in this valve stem 26 free of sliding motion.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、排気経路に対して排気ガス浄化用の二次空気
を供給することと、吸気経路に過給圧の異常上昇を防止
することとを通用した過給式の内燃機関に関するもので
ある。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is directed to supplying secondary air for exhaust gas purification to an exhaust path and preventing an abnormal increase in supercharging pressure to an intake path. This relates to a supercharged internal combustion engine that is compatible with

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕一般に、
内燃機関における排気ガス中の可燃性有害成分の浄化に
は、排気系に設けた触媒式排気浄化装置の上流側に二次
空気を供給することにより、排気ガス中の可燃性有害成
分を酸化させることが有効であることが知られている。
[Problems to be solved by conventional techniques and inventions] Generally,
To purify combustible harmful components in the exhaust gas of an internal combustion engine, secondary air is supplied upstream of a catalytic exhaust purification device installed in the exhaust system to oxidize the combustible harmful components in the exhaust gas. It is known that this is effective.

そこで、先行技術としての実開昭56−163712号
公報は、過給式の内燃機関において、過給機の下流側と
、排気浄化装置の上流側との間を二次空気供給通路を介
して接続し、この二次空気供給通路中に、前記過給機の
下流側に位置するスロットル弁より下流側の部位におけ
る吸気圧に関連して開閉するようにした二次空気制御弁
を設けることにより、前記吸気圧が、大気圧以下になる
運転域において、前記二次空気制御弁を開いて、排気系
への二次空気の供給を行うことを提案している。
Therefore, Japanese Utility Model Application Publication No. 56-163712 as a prior art discloses that in a supercharged internal combustion engine, a secondary air supply passage is provided between the downstream side of the supercharger and the upstream side of the exhaust purification device. and by providing a secondary air control valve in this secondary air supply passage, which opens and closes in relation to the intake pressure at a location downstream of the throttle valve located downstream of the supercharger. , proposes to open the secondary air control valve to supply secondary air to the exhaust system in an operating range where the intake pressure is below atmospheric pressure.

この場合、スロットル弁より下流における吸気圧は、ス
ロットル弁の閉作動に比例して真空側に低くなることに
より、前記先行技術における二次空気制御弁は、スロッ
トル弁の閉作動に比例して開き作動するから、スロット
ル弁を閉じたアイドリング運転、及びスロットル弁を急
閉の減速に際しては、前記二次空気制御弁が大きく開い
て、排気系への二次空気の供給量が増大することになる
In this case, the intake pressure downstream of the throttle valve decreases toward the vacuum side in proportion to the closing operation of the throttle valve, so that the secondary air control valve in the prior art opens in proportion to the closing operation of the throttle valve. Therefore, during idling operation with the throttle valve closed and deceleration with the throttle valve suddenly closed, the secondary air control valve opens wide and the amount of secondary air supplied to the exhaust system increases. .

しかし、排気ガス中における可燃性有害成分が少ないア
イドリングにおいて、排気系への二次空気の供給量が多
くなることは、この多量の二次空気の供給により、排気
浄化装置の温度が下がるから、排気ガスの浄化不良を招
来するのであり、また、排気ガス中における可燃性有害
成分が著しく多くなる減速時において、排気系への二次
空気の供給量が多くなることは、この多量の二次空気の
供給により、排気浄化装置の温度が異常に高くなるから
、排気浄化装置における触媒を、早期に劣化するのであ
る。
However, during idling, when there are few flammable harmful components in the exhaust gas, the amount of secondary air supplied to the exhaust system increases because the temperature of the exhaust purification device decreases due to the supply of this large amount of secondary air. This leads to poor purification of the exhaust gas, and the fact that the amount of secondary air supplied to the exhaust system increases during deceleration, when the amount of combustible harmful components in the exhaust gas increases significantly, is due to this large amount of secondary air being supplied to the exhaust system. Since the temperature of the exhaust gas purification device becomes abnormally high due to the supply of air, the catalyst in the exhaust gas purification device deteriorates early.

一方、過給式の内燃機関においては、その減速時におい
て過給機からの過給空気を、大気又はエアクリーナに放
出することによって、過給圧が、減速時に異常に高くな
ることを防止するようにするためのリリーフ弁が必要で
あるが、従来の過給式内燃機関では、例えば、前記実開
昭56−163712号公報等に記載されているように
、このリリーフ弁と、前記二次空気制御弁とを、別体の
ものに構成しているので、内燃機関には、前記リリーフ
弁と、前記二次空気制御弁とを設けるためのスペースを
確保しなければならず、内燃機関の大型化及び重量の増
大を招来するのであった。
On the other hand, in a supercharged internal combustion engine, the supercharged air from the supercharger is released into the atmosphere or an air cleaner during deceleration to prevent the supercharging pressure from becoming abnormally high during deceleration. However, in conventional supercharged internal combustion engines, this relief valve and the secondary air Since the control valve and the secondary air control valve are constructed separately, it is necessary to secure a space in the internal combustion engine to install the relief valve and the secondary air control valve. This resulted in an increase in weight and weight.

本発明は、前記先行技術の問題を解消することを目的と
するものであり、また、他の目的は、前記リリーフ弁を
、前記二次空気制御弁に、当該二次空気制御弁における
制御特性を損なうことなく一体的に組み込むことにある
It is an object of the present invention to solve the problems of the prior art, and another object of the present invention is to change the control characteristics of the relief valve to the secondary air control valve. The goal is to integrate the system into one piece without damaging it.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この目的を達成するため本発明は、吸気経路のうち過給
機とその下流側に位置するスロットル弁との間の部位か
ら分岐した二次空気供給通路を、排気経路のうち排気浄
化装置の上流側の部位に接続して、この二次空気供給通
路中に、圧力作動式の二次空気制御弁を設けて成る過給
式内燃機関において、前記二次空気制御弁の弁箱内には
、その弁体の下流側に位置する第1弁座口と、弁体の上
流側に位置する第2弁座口とを、二次空気の流れ方向に
対して直列の配列にして設け、前記弁体に当該弁体を前
記第1弁座口に押圧するようにしたばねを設け、且つ、
この弁体を、第1圧力室と第2圧力室とに区画するダイ
ヤフラムに連結し、前記第1圧力室に、前記スロットル
弁より下流側における圧力を、当該圧力が大気圧以下の
負圧になると前記弁体が前記第1弁座口から離れて第2
弁口に接近動するように導入する一方、前記第2圧力室
に、過給機とスロットル弁との間における圧力を、当該
圧力が高くなると前記弁体が前記第1弁座口から離れて
第2弁座口に接近動するように導入し、更に、前記二次
空気制御弁における弁箱内には、前記第1圧力室と第2
圧力室との間の圧力差が大きいとき、前記過給機による
過給空気を吸気経路外に放出するようにした第3弁座口
を設ける構成にした。
In order to achieve this object, the present invention provides a secondary air supply passage branched from a portion of the intake path between the supercharger and the throttle valve located downstream of the supercharger, and In a supercharged internal combustion engine which is connected to a side part and is provided with a pressure-operated secondary air control valve in the secondary air supply passage, the secondary air control valve has a valve box containing: A first valve seat port located on the downstream side of the valve body and a second valve seat port located on the upstream side of the valve body are arranged in series with respect to the flow direction of the secondary air. a spring configured to press the valve body against the first valve seat opening, and
This valve body is connected to a diaphragm that divides the valve body into a first pressure chamber and a second pressure chamber, and the pressure on the downstream side of the throttle valve is reduced to a negative pressure below atmospheric pressure in the first pressure chamber. Then, the valve body moves away from the first valve seat opening and moves to the second valve seat.
At the same time, the pressure between the supercharger and the throttle valve is introduced into the second pressure chamber so that when the pressure increases, the valve element moves away from the first valve seat opening. The valve box of the secondary air control valve further includes the first pressure chamber and the second pressure chamber.
A third valve seat opening is provided to discharge the supercharged air from the supercharger to the outside of the intake path when the pressure difference between the air pressure chamber and the pressure chamber is large.

〔作  用〕[For production]

この構成において、スロットル弁を略全閉してのアイド
リング運転状態では、スロットル弁と過給機との間にお
ける圧力は、略大気室である一方、スロットル弁より下
流側における圧力は、大気圧以下の負圧になり、第1圧
力室と第2圧力室との間には、第1圧力室内における圧
力が第2圧力室内における圧力よりも低いと云う圧力差
ができて、弁体が、この大きい圧力差により当該弁体に
対するばねに抗して第1弁座口から離れて第2弁座口を
閉じるように作動するから、排気経路への二次空気の供
給量を小量に規制するか、又は、排気経路への二次空気
の供給をカットする。
In this configuration, in idling operation with the throttle valve approximately fully closed, the pressure between the throttle valve and the supercharger is approximately atmospheric, while the pressure downstream of the throttle valve is below atmospheric pressure. , and a pressure difference is created between the first pressure chamber and the second pressure chamber in which the pressure in the first pressure chamber is lower than the pressure in the second pressure chamber, and the valve body Due to the large pressure difference, the second valve seat port is moved away from the first valve seat port against the spring applied to the valve body, and the second valve seat port is closed, thereby regulating the amount of secondary air supplied to the exhaust path to a small amount. Or, cut the secondary air supply to the exhaust path.

次に、スロットル弁を部分閉しての部分負荷域では、ス
ロットル弁より下流側における圧力は、大気圧に近付く
ように上昇して、第1圧力室と第2圧力室との間におけ
る圧力差が前記アイドリング運転域の場合よりも小さく
なることにより、弁体が、そのばねにより、第1弁座口
と第2弁座口との中間の部位に位置して、第1弁座口及
び第2弁座口の両方が開口するから、排気経路への二次
空気の供給が行なわれる。
Next, in a partial load region with the throttle valve partially closed, the pressure downstream of the throttle valve increases to approach atmospheric pressure, resulting in a pressure difference between the first pressure chamber and the second pressure chamber. is smaller than that in the idling operation range, and the valve body is positioned at an intermediate position between the first valve seat port and the second valve seat port due to its spring, and the valve body is positioned between the first valve seat port and the second valve seat port. Since both of the two valve seat ports are open, secondary air is supplied to the exhaust path.

そして、スロットル弁の開度が大きい高負荷域において
は、過給機の作動により、当該過給機とスロットル弁と
の間における圧力が上昇すると共に、スロットル弁より
下流側における圧力も、スロットル弁の開によって前記
過給機とスロットル弁との間における圧力と略等しくな
るように上昇して、第1圧力室と第2圧力室との間にお
ける圧力差が殆どない状態になることにより、弁体が、
そのばねにて第2弁座口から離れて第1弁座口に接当す
るように作動して、第1弁座口を完全に塞ぐことになる
から、排気経路への二次空気の供給はカットされる。
In a high load range where the opening of the throttle valve is large, the pressure between the turbocharger and the throttle valve increases due to the operation of the supercharger, and the pressure downstream of the throttle valve also increases. When the valve is opened, the pressure increases to be approximately equal to the pressure between the supercharger and the throttle valve, and there is almost no pressure difference between the first pressure chamber and the second pressure chamber. Body is,
The spring moves the valve away from the second valve seat and contacts the first valve seat, completely blocking the first valve seat, thereby preventing the supply of secondary air to the exhaust path. is cut.

また、スロットル弁を急閉しての減速に際しては、スロ
ットル弁より下流側における圧力が、当該スロットル弁
の急閉により、大気圧以下の大きい負圧になり、第1圧
力室と第2圧力室との間における圧力差が大きくなるこ
とにより、弁体が、この大きい圧力差により、前記アイ
ドリングの場合と同様に、当該弁体に対するばねに抗し
て第1弁座口から離れて第2弁座口を閉じるように作動
するから、排気経路への二次空気の供給量を小量に規制
するか、又は、排気経路への二次空気の供給をカットす
る。これと同時に、第3弁座口が開いて、過給機からの
過給空気が吸気経路外に放出されるから、過給圧が、内
燃機関の減速時において異常に高くなることを防止でき
る。
Furthermore, when decelerating by suddenly closing the throttle valve, the pressure on the downstream side of the throttle valve becomes a large negative pressure below atmospheric pressure due to the sudden closing of the throttle valve, and the pressure in the first pressure chamber and the second pressure chamber is reduced. Due to this large pressure difference, the valve element moves away from the first valve seat opening against the spring applied to the valve element, as in the case of idling, and moves toward the second valve. Since it operates to close the seat, the amount of secondary air supplied to the exhaust path is regulated to a small amount, or the supply of secondary air to the exhaust path is cut. At the same time, the third valve seat opening opens and supercharged air from the supercharger is released outside the intake path, which prevents supercharging pressure from becoming abnormally high during deceleration of the internal combustion engine. .

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

従って本発明によると、過給式内燃機関において、その
排気系に排気ガス浄化用の二次空気を供給するに際して
、アイドリング運転時及び減速時における二次空気の供
給を、小量に規制するか、又はカプトする制御を行うこ
とができるから、アイドリング運転時における二次空気
の供給によって、排気浄化装置による排気ガスの浄化が
低下すること、及び減速時における二次空気の供給によ
って排気浄化装置における触媒の劣化を早めたりするこ
とを確実に防止できるのである。
Therefore, according to the present invention, when supplying secondary air for exhaust gas purification to the exhaust system of a supercharged internal combustion engine, the supply of secondary air during idling and deceleration is regulated to a small amount. Since the supply of secondary air during idling can reduce the purification of exhaust gas by the exhaust purification device, and the supply of secondary air during deceleration can reduce the purification of exhaust gas by the exhaust purification device. This can reliably prevent catalyst deterioration from accelerating.

しかも、本発明は、二次空気制御弁における弁箱内に、
第1圧力室と第2圧力室との間の圧力差が大きいとき、
前記過給機による過給空気を吸気経路外に放出するよう
にした第3弁座口を設けたことにより、前記二次空気の
制御を行うための二次空気制御弁に、内燃機関の減速に
際して過給空気を放出するためのリリーフ弁を、当該二
次空気制御弁の機能、つまり、当該二次空気制御弁によ
る前記の制御特性を損な・うことなく、一体的に組み込
むことができるから、過給式内燃機関に対して、二次空
気制御弁と、リリーフ弁との両方を設ける場合における
内燃機関の大型化、及び重量の増加を回避できる効果を
有する。
Moreover, the present invention provides a valve box in a secondary air control valve that includes:
When the pressure difference between the first pressure chamber and the second pressure chamber is large,
By providing a third valve seat opening for discharging the supercharged air from the supercharger to the outside of the intake path, the secondary air control valve for controlling the secondary air can be used to reduce the deceleration of the internal combustion engine. A relief valve for releasing supercharged air at the time of the operation can be integrally incorporated without impairing the function of the secondary air control valve, that is, the control characteristics of the secondary air control valve. Therefore, it is possible to avoid an increase in the size and weight of the internal combustion engine when both a secondary air control valve and a relief valve are provided in the supercharged internal combustion engine.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面について説明すると、図に
おいて符号1は内燃機関を、符号2は、該内燃機関1か
らのベルト3による動力伝達にて回転駆動されるルーツ
型又は可動翼型等の容梼型過給機を各々示し、前記内燃
機関1における排気ボート1aからの排気マニホールド
4には、触媒式の排気浄化装置5が接続され、また、前
記過給機2への吸い込み側には、エアクリーナ6からの
吸気通路7が接続されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, reference numeral 1 indicates an internal combustion engine, and reference numeral 2 indicates a roots type or movable airfoil type etc. which are rotationally driven by power transmission by a belt 3 from the internal combustion engine 1. A catalytic exhaust purification device 5 is connected to the exhaust manifold 4 from the exhaust boat 1a of the internal combustion engine 1, and a catalytic exhaust purification device 5 is connected to the intake side of the supercharger 2. is connected to an intake passage 7 from an air cleaner 6.

また、符号8は、前記内燃機関1における吸気ボー)1
bに接続した吸気マニホールドを、符号9は、該吸気マ
ニホールド8に接続したスロットル弁10付き気化器を
、符号11は、該気化器9に接続したサータンクを各々
示し、該サージタンり11には、前記過給機2の吐出側
からの過給通路12が接続されている。
Further, reference numeral 8 indicates an intake bow) 1 in the internal combustion engine 1.
9 is a carburetor with a throttle valve 10 connected to the intake manifold 8, and 11 is a surtank connected to the carburetor 9. A supercharging passage 12 from the discharge side of the supercharger 2 is connected thereto.

符号13は、圧力作動式の二次空気制御弁を示し、該二
次空気制御弁13における弁箱14内には、前記サージ
タンク11内に通路15を介して連通ずる入口室16を
備えると共に、該入口室16と出口室17との間に配設
した弁体18より下流側の部位に内径DIの第1弁座口
19を、弁体18より上流側の部位に内径D2の第2弁
座口20を設け、前記出口室17を、二次空気供給通路
21を介して前記排気マニホールド4に連通ずる一方、
前記第1弁座口19と第2弁座口20との間における弁
体18を、ダイヤフラムケース22内を第1圧力室23
と第2圧力室24とに区画するダイヤフラム25に、弁
軸26を介して連結し、第1圧力室23内に、前記弁体
18を、第1弁座口19に対して押圧付勢するためのば
ね27を設ける。
Reference numeral 13 designates a pressure-operated secondary air control valve, and the secondary air control valve 13 includes an inlet chamber 16 in a valve box 14 that communicates with the surge tank 11 through a passage 15. , a first valve seat opening 19 with an inner diameter DI is disposed downstream of the valve body 18 disposed between the inlet chamber 16 and the outlet chamber 17, and a second valve seat opening 19 with an inner diameter D2 is disposed upstream of the valve body 18. A valve seat opening 20 is provided, and the outlet chamber 17 is communicated with the exhaust manifold 4 via a secondary air supply passage 21;
The valve body 18 between the first valve seat port 19 and the second valve seat port 20 is inserted into the diaphragm case 22 into the first pressure chamber 23.
and a second pressure chamber 24 via a valve shaft 26, and presses and urges the valve element 18 against the first valve seat opening 19 within the first pressure chamber 23. A spring 27 is provided for this purpose.

この場合において、弁体18の直径りは、第1弁座口1
9を完全に塞ぐように当該第1弁座口19の内径D1よ
りも大径であるが、第2弁座口20の内径D2は、当該
第2弁座口20内に前記弁体18が僅かな隙間をもって
嵌り込むように弁体18の直径りよりも若干大きい寸法
に構成する。
In this case, the diameter of the valve body 18 is the same as that of the first valve seat opening 1.
The inner diameter D2 of the second valve seat opening 20 is larger than the inner diameter D1 of the first valve seat opening 19 so as to completely block the valve body 18. It is configured to have a size slightly larger than the diameter of the valve body 18 so that it fits in with a small gap.

また、前記二次空気制御弁13における弁箱14内には
、前記エアクリーナ6又は大気へのリリーフ通路28に
連通ずるリリーフ室29を形成すると共に、該リリーフ
室29と前記入口室16とを連通ずる第3弁座口30を
形成し、前記リリーフ室29内には、リリーフ用弁体3
1を、前記弁軸26に対して摺動自在に被嵌して設け、
このリリーフ用弁体31を、ばね32にて、前記第3弁
座口30に対して当該第3弁座口30を塞ぐように押圧
接当する一方、前記弁軸26には、前記弁体18が第2
弁座口20に接近したとき、前記リリーフ用弁体32に
接当するようにしたストッパー33を設ける。
Further, a relief chamber 29 is formed in the valve box 14 of the secondary air control valve 13 and communicates with the air cleaner 6 or the relief passage 28 to the atmosphere, and the relief chamber 29 and the inlet chamber 16 are connected. A third valve seat opening 30 is formed, and a relief valve body 3 is provided in the relief chamber 29.
1 is provided so as to be slidably fitted onto the valve shaft 26,
The relief valve body 31 is pressed into contact with the third valve seat opening 30 by a spring 32 so as to close the third valve seat opening 30, while the valve body 18 is the second
A stopper 33 is provided so as to come into contact with the relief valve body 32 when the valve seat opening 20 is approached.

そして、前記二次空気制御弁13における第1圧力室2
3に、前記吸気マニホールド8からの第1圧力伝達通路
34を接続する一方、第2圧力室24に、前記サージタ
ンク11に設けた圧力取出ボート35からの第2圧力伝
達通路36を接続する。
The first pressure chamber 2 in the secondary air control valve 13
3, a first pressure transmission passage 34 from the intake manifold 8 is connected to the second pressure chamber 24, and a second pressure transmission passage 36 from a pressure take-out boat 35 provided in the surge tank 11 is connected to the second pressure chamber 24.

なお、前記第2圧力伝達通路36中には、絞りオリフィ
ス37と第2圧力室24への方向にのみ開くようにした
逆止弁38とを並設して成る遅延機構39が設けられ、
また、この第2圧力伝達通路36には、前記吸気マニホ
ールド8がらの絞りオリフィス41付き補助圧力伝達通
路4oが接続され、更にまた、前記サージタンクll内
には、温度が低いとき前記圧力取出ポート35を閉じて
いるが、温度が高くなると圧力取出ボート35を開くよ
うにした温度感知弁42が設けられている。
In addition, a delay mechanism 39 is provided in the second pressure transmission passage 36, which includes a throttle orifice 37 and a check valve 38 that opens only in the direction toward the second pressure chamber 24, which are arranged side by side.
Further, an auxiliary pressure transmission passage 4o with a throttle orifice 41 of the intake manifold 8 is connected to the second pressure transmission passage 36, and furthermore, the surge tank 11 is provided with the pressure extraction port when the temperature is low. A temperature sensing valve 42 is provided which closes the pressure take-off boat 35 but opens the pressure take-off boat 35 when the temperature rises.

一方、前記二次空気制御弁13における出口室17内に
は、排気マニホールド4への方向にのみ開くようにした
リード弁43が設けられている。
On the other hand, in the outlet chamber 17 of the secondary air control valve 13, a reed valve 43 is provided which opens only in the direction toward the exhaust manifold 4.

この構成において、温度が低い状態での冷間運転に際し
ては、温度感知弁42が圧力取出ポート35を閉じてい
ることにより、二次空気制御弁13における第1圧力室
23及び第2圧力室24の両方には、共に吸気マニホー
ルド8内における圧力が作用する。
In this configuration, during cold operation at a low temperature, the temperature sensing valve 42 closes the pressure extraction port 35, so that the first pressure chamber 23 and the second pressure chamber 24 in the secondary air control valve 13 are closed. The pressure within the intake manifold 8 acts on both of them.

この場合、スロットル弁10を略全閉してのアイドリン
グの状態では、吸気マニホールド8内における圧力は大
気圧以下の負圧になり、この負圧が、第1圧力室23及
び第2圧力室24の両方に作用し、第1圧力室23と第
2圧力室24との間に圧力差がないので、弁体18は、
第2図に示すように、そのばね27にて第1弁座口19
に押圧接当したままで、当該第1弁座口19を閉じるが
ら、排気マニホールド5への二次空気の供給は行なわれ
ない。
In this case, in an idling state with the throttle valve 10 substantially fully closed, the pressure within the intake manifold 8 becomes a negative pressure below atmospheric pressure, and this negative pressure is applied to the first pressure chamber 23 and the second pressure chamber 24. Since there is no pressure difference between the first pressure chamber 23 and the second pressure chamber 24, the valve body 18
As shown in FIG. 2, the spring 27
Although the first valve seat port 19 is closed while remaining in pressure contact with the exhaust manifold 5, secondary air is not supplied to the exhaust manifold 5.

また、スロットル弁10を部分閉しての部分負荷域のと
き、及びスロットル弁10の開度を大きくしての高負荷
域のときにおいても、第1圧力室23及び第2圧力室2
4の両方に、吸気マニホールド8内における圧力が同時
に作用することにより、第1圧力室23と第2圧力室2
4との間に圧力差ができないので、弁体18は、第1弁
座口19に接当したままで、排気マニホールド5への二
次気の供給は行なわれない。
Furthermore, even in a partial load region when the throttle valve 10 is partially closed, and in a high load region when the opening degree of the throttle valve 10 is increased, the first pressure chamber 23 and the second pressure chamber 2
4, the pressure within the intake manifold 8 acts simultaneously on both the first pressure chamber 23 and the second pressure chamber 2.
4, the valve body 18 remains in contact with the first valve seat port 19, and secondary air is not supplied to the exhaust manifold 5.

しかし、スロットル弁10を急閉しての減速に際しては
、第1圧力室23には、吸気マニホールド8における負
圧が時間的に遅れなく伝達するが、第2圧力室24には
、吸気マニホールド8における負圧が、遅延機構39に
よって時間的に遅れて伝達することにより、第1圧力室
23と第2圧力室24との間には、第1圧力室23にお
ける圧力が第2圧力室24における圧力より低くなると
云う著しく大きい圧力差が発生することにより、弁体1
8は、この著しく大きい圧力差にてそのばね27に抗し
て、第5図に示すように、第1弁座口19から離れて、
第2弁座口20内に嵌まり込むように大きく作動するか
ら、排気マニホールド4には、第2弁座口20と弁体1
8との隙間からリークする小量の二次空気が供給される
と共に、リリーフ用弁体31を、弁軸26に設けたスト
ッパー33によりばね32に抗して開き作動し、第3弁
座口30を開くから、サージタンクll内における余剰
の空気を、エアクリーナ6又は大気に放出する。
However, when decelerating by rapidly closing the throttle valve 10, the negative pressure in the intake manifold 8 is transmitted to the first pressure chamber 23 without any time delay, but the negative pressure in the intake manifold 8 is transmitted to the second pressure chamber 24. The negative pressure in the first pressure chamber 23 is transmitted between the first pressure chamber 23 and the second pressure chamber 24 with a time delay due to the delay mechanism 39. Due to the occurrence of a significantly large pressure difference that is lower than the pressure, the valve body 1
8 resists its spring 27 due to this extremely large pressure difference, and moves away from the first valve seat opening 19, as shown in FIG.
Since the exhaust manifold 4 operates so as to fit into the second valve seat opening 20, the second valve seat opening 20 and the valve body 1 are provided in the exhaust manifold 4.
A small amount of secondary air leaking from the gap with the valve 8 is supplied, and the relief valve body 31 is opened against the spring 32 by the stopper 33 provided on the valve shaft 26, and the third valve seat opening is opened. 30 is opened, excess air in the surge tank 11 is discharged to the air cleaner 6 or the atmosphere.

そして、前記遅延機構39による遅延時間が経過して、
両圧力室23.24における圧力が等しくなると、弁体
18は、第2図に示すように、そのばね27によって、
第1弁座口19を塞ぐ状態に復帰すると共に、リリーフ
用弁体31も、第3弁座口30を塞ぐ状態に復帰するの
である。
Then, after the delay time caused by the delay mechanism 39 has elapsed,
When the pressures in both pressure chambers 23, 24 become equal, the valve body 18 is moved by its spring 27, as shown in FIG.
At the same time that the first valve seat opening 19 is returned to the state of being closed, the relief valve body 31 is also returning to the state of closing the third valve seat opening 30.

次に、所定の温度に暖まった状態では、温度感知弁42
が、圧力取出ボート35を開くことにより、第2圧力室
24には、サージタンク11内における圧力が、遅延機
構39における逆止弁38の開で時間的に遅れなく伝達
するようになる。
Next, when the temperature has reached a predetermined temperature, the temperature sensing valve 42
However, by opening the pressure extraction boat 35, the pressure within the surge tank 11 is transmitted to the second pressure chamber 24 without any time delay due to the opening of the check valve 38 in the delay mechanism 39.

この場合において、スロットル弁10を略全閉してのア
イドリング運転状態では、サージタンク11内における
圧力は、略大気室である一方、スロットル弁10より下
流側の吸気マニホールド8における圧力は、大気圧以下
の大きい負圧になり、第1圧力室23と第2圧力室24
との間には、第1圧力室23内における圧力が第2圧力
室24内における圧力よりも低いと云う大きな圧力差が
できて、弁体18は、この大きな圧力差により当該弁体
18に対するばね27に抗して、第4図に示すように、
第1弁座口19から離れて第2弁座口20を閉じるよう
に作動するから、排気マニホールド4への二次空気の供
給量を小量に規制する。
In this case, in an idling state with the throttle valve 10 substantially fully closed, the pressure in the surge tank 11 is substantially atmospheric, while the pressure in the intake manifold 8 downstream of the throttle valve 10 is atmospheric pressure. The following large negative pressure is created, and the first pressure chamber 23 and the second pressure chamber 24
There is a large pressure difference in that the pressure in the first pressure chamber 23 is lower than the pressure in the second pressure chamber 24, and this large pressure difference causes the valve body 18 to Against the spring 27, as shown in FIG.
Since it operates to close the second valve seat port 20 away from the first valve seat port 19, the amount of secondary air supplied to the exhaust manifold 4 is regulated to a small amount.

スロットル弁10を部分量しての部分負荷域では、スロ
ットル弁より下流の吸気マニホールド8における圧力は
、大気圧に近付くように上昇して、第1圧力室23と第
2圧力室24との間における圧力差が小さくなることに
より、弁体18は、そのばねにより、第3図に示すよう
に、第1弁座口19と第2弁座口20との中間の部位に
位置して、第1弁座口19及び第2弁座口20の両方が
開口するから、排気マニホールド4への二次空気の供給
が行なわれる。
In a partial load region when the throttle valve 10 is partially loaded, the pressure in the intake manifold 8 downstream of the throttle valve increases to approach atmospheric pressure, and the pressure between the first pressure chamber 23 and the second pressure chamber 24 increases. As the pressure difference becomes smaller, the valve element 18 is positioned at an intermediate position between the first valve seat opening 19 and the second valve seat opening 20 due to its spring, as shown in FIG. Since both the first valve seat port 19 and the second valve seat port 20 are open, secondary air is supplied to the exhaust manifold 4.

スロットル弁10の開度が大きい高負荷域においては、
過給機2の作動により、サージタンク11における圧力
が上昇すると共に、吸気マニホールド8における圧力も
、スロットル弁10の開によってサージタンク11にお
ける圧力と略等しくなるように上昇して、第1圧力室2
3と第2圧力室24との間における圧力差が殆どない状
態になることにより、弁体18は、そのばね27により
、第2図に示すように、第2弁座口20から離れて第1
弁座口19に接当するように作動して、第1弁座口19
を完全に塞ぐことになるから、排気マニホールド4への
二次空気の供給はカットされる。
In a high load range where the opening degree of the throttle valve 10 is large,
Due to the operation of the supercharger 2, the pressure in the surge tank 11 increases, and the pressure in the intake manifold 8 also increases to be approximately equal to the pressure in the surge tank 11 due to the opening of the throttle valve 10, and the pressure in the first pressure chamber increases. 2
3 and the second pressure chamber 24, the valve body 18 is moved away from the second valve seat opening 20 by its spring 27, as shown in FIG. 1
The first valve seat port 19 operates so as to come into contact with the valve seat port 19.
Since the exhaust manifold 4 is completely blocked, the supply of secondary air to the exhaust manifold 4 is cut off.

また、スロットル弁10を急閉しての減速に際しては、
スロットル弁より下流の吸気マニホールド8における圧
力が、当該スロットル弁10の急閉により、大気圧以下
の大きい負圧になり、第1圧力室23と第2圧力室24
との間における圧力差が著しく大きくなることにより、
弁体18は、この著しく大きい圧力差により、当該弁体
18に対するばね27に抗して、第5図に示すように、
第1弁座口19から離れて、第2弁座口20内に嵌まり
込むように大きく作動するから、排気マニホールド4へ
の二次空気の供給量は、第2弁座口20と弁体18との
隙間からリークする量に規制されると共に、リリーフ用
弁体31を、弁軸26に設けたストッパー33によりば
ね32に抗して開き作動し、第3弁座口30が開くから
、サージタンク11内における余剰の空気を、エアクリ
ーナ6又は大気に放出する。
In addition, when decelerating by rapidly closing the throttle valve 10,
The pressure in the intake manifold 8 downstream of the throttle valve becomes a large negative pressure below atmospheric pressure due to the sudden closing of the throttle valve 10, and the first pressure chamber 23 and the second pressure chamber 24
As the pressure difference between
Due to this significantly large pressure difference, the valve body 18 resists the spring 27 against the valve body 18, as shown in FIG.
Since the valve moves away from the first valve seat opening 19 and fits into the second valve seat opening 20, the amount of secondary air supplied to the exhaust manifold 4 is reduced between the second valve seat opening 20 and the valve body. 18, and the relief valve body 31 is opened against the spring 32 by the stopper 33 provided on the valve shaft 26, and the third valve seat port 30 is opened. Excess air in the surge tank 11 is released to the air cleaner 6 or the atmosphere.

一方、リリーフ用弁体31には、サージタンク11内に
おける圧力が常時作用しており、内燃機関の運転中にお
いて、当該サージタンクll内における圧力が、内燃機
関における減速とか、高回転等によって、予め定めた設
定値以上になると、前記リリーフ用弁体31が、この圧
力により、当該リリーフ用弁体31に対するばね32に
抗して、第3弁座口30を開くように作動するから、過
給機2からの過給空気の一部を、第3弁座口30からエ
アクリーナ6又は大気に放出する。
On the other hand, the pressure in the surge tank 11 is constantly acting on the relief valve body 31, and while the internal combustion engine is in operation, the pressure in the surge tank 11 is increased due to deceleration in the internal combustion engine, high rotation, etc. When the pressure exceeds a predetermined setting value, the relief valve body 31 operates to open the third valve seat port 30 against the spring 32 against the relief valve body 31 due to this pressure. A part of the supercharged air from the charger 2 is released from the third valve seat port 30 to the air cleaner 6 or the atmosphere.

すわなち、実施例におけるリリーフ用弁体31及び第3
弁座口30は、減速時に際して、過給空気を放出する作
用と、過給圧が予め定めた値を越えることがないように
規制制御するためのリリーフ弁との二つの機能を行うの
である。
In other words, the relief valve body 31 and the third
The valve seat port 30 performs two functions: to release supercharging air during deceleration, and as a relief valve to regulate and control the supercharging pressure so that it does not exceed a predetermined value. .

なお、前記実施例は、アイドリング及び減速での二次空
気の供給量を、第2弁座口20の内径D2を、弁体18
の直径りより若午大きい寸法にすることによって、小量
に規制する場合を示したが、内燃機関1又は排気浄化装
置5の特性等に応じて、アイドリング及び減速での二次
空気の供給を、完全に力7卜するように構成しても良い
のであり、また、排気ターボ過給式の内燃機関にも通用
でるることは云うまでもない。
In addition, in the above embodiment, the supply amount of secondary air during idling and deceleration is determined based on the inner diameter D2 of the second valve seat opening 20 and the valve body 18.
Although we have shown a case in which the amount of secondary air is regulated to a small amount by making the diameter larger than the diameter of It goes without saying that the structure may be constructed so as to generate a complete force of 70%, and that it can also be used in an exhaust turbocharged internal combustion engine.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本発明の実施例を示し、第1図は全体図、第2図
は二次空気制御弁の拡大縦断正面図、第3図、第4図及
び第5図は二次空気制御弁の作動状態を示す図である。 1・・・・内燃機関、2・・・・過給機、4・・・・排
気マニホールド、5・・・・排気浄化装置、6・・・・
エアクリーナ、8・・・・吸気マニホールド>9・・・
・気化器、10・・・・スロットル弁、11・・・・サ
ージタンク、13・・・・二次空気制御弁、14・・・
・弁箱、16・・・・入口室、17・・・・出口室、1
8・・・・弁体、19・・・・第1弁座口、20・・・
・第2弁座口、21・・・・二次空気供給通路、22 23・・・・第1圧力室、2 ・・・・ダイヤフラム、26 28・・・・リリーフ通路、 0・・・・第3弁座口、31 2・・・・ばね。 ・・・・ダイヤフラムケース、 4・・・・第2圧力室、25 ・・・・弁軸、27・・・・ばね、 29・・・・リリーフ室、3 ・・・・リリーフ用弁体、3
The drawings show an embodiment of the present invention; FIG. 1 is an overall view, FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional front view of the secondary air control valve, and FIGS. 3, 4, and 5 are views of the secondary air control valve. It is a figure which shows an operating state. 1...Internal combustion engine, 2...Supercharger, 4...Exhaust manifold, 5...Exhaust purification device, 6...
Air cleaner, 8... Intake manifold > 9...
・Carburizer, 10... Throttle valve, 11... Surge tank, 13... Secondary air control valve, 14...
・Valve box, 16...Entrance chamber, 17...Outlet chamber, 1
8... Valve body, 19... First valve seat opening, 20...
・Second valve seat port, 21...Secondary air supply passage, 22 23...First pressure chamber, 2...Diaphragm, 26 28...Relief passage, 0... 3rd valve seat opening, 31 2... Spring. ... diaphragm case, 4 ... second pressure chamber, 25 ... valve stem, 27 ... spring, 29 ... relief chamber, 3 ... valve body for relief, 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)、吸気経路のうち過給機とその下流側に位置する
スロットル弁との間の部位から分岐した二次空気供給通
路を、排気経路のうち排気浄化装置の上流側の部位に接
続して、この二次空気供給通路中に、圧力作動式の二次
空気制御弁を設けて成る過給式内燃機関において、前記
二次空気制御弁の弁箱内には、その弁体の下流側に位置
する第1弁座口と、弁体の上流側に位置する第2弁座口
とを、二次空気の流れ方向に対して直列の配列にして設
け、前記弁体に、当該弁体を前記第1弁座口に押圧する
ようにしたばねを設け、且つ、前記弁体を第1圧力室と
第2圧力室とに区画するダイヤフラムに連結し、前記第
1圧力室に、前記スロットル弁より下流側における圧力
を、当該圧力が大気圧以下の負圧になると前記弁体が前
記第1弁座口から離れて第2弁口に接近動するように導
入する一方、前記第2圧力室に、過給機とスロットル弁
との間における圧力を、当該圧力が高くなると前記弁体
が前記第1弁座口から離れて第2弁座口に接近動するよ
うに導入し、更に、前記二次空気制御弁における弁箱内
には、前記第1圧力室と第2圧力室との圧力差が大きい
とき、前記過給機による過給空気を吸気経路外に放出す
るようにした第3弁座口を設けたことを特徴とする過給
式内燃機関。
(1) Connect the secondary air supply passage branching from the part of the intake path between the turbocharger and the throttle valve located downstream thereof to the part of the exhaust path upstream of the exhaust purification device. In a supercharged internal combustion engine that is provided with a pressure-operated secondary air control valve in the secondary air supply passage, the valve body of the secondary air control valve includes a valve on the downstream side of the valve body. A first valve seat port located on the upstream side of the valve body and a second valve seat port located on the upstream side of the valve body are arranged in series with respect to the flow direction of the secondary air, a spring configured to press the valve body against the first valve seat opening, the valve body being connected to a diaphragm that partitions the valve body into a first pressure chamber and a second pressure chamber, and the throttle valve being connected to the first pressure chamber. The pressure on the downstream side of the valve is introduced so that when the pressure becomes a negative pressure below atmospheric pressure, the valve element moves away from the first valve seat opening and moves toward the second valve opening, while the second pressure Introducing pressure between the supercharger and the throttle valve into the chamber such that when the pressure increases, the valve body moves away from the first valve seat port and toward the second valve seat port, and further, In the valve box of the secondary air control valve, there is a valve that discharges supercharged air from the supercharger to the outside of the intake path when the pressure difference between the first pressure chamber and the second pressure chamber is large. A supercharged internal combustion engine characterized by having three valve seats.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007031957A1 (en) * 2007-07-10 2009-01-22 Pierburg Gmbh Combined non-return and control valve
WO2019137611A1 (en) * 2018-01-11 2019-07-18 Pierburg Gmbh Air supply control system for an internal combustion engine

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