JPH1018836A - 内燃機関の２次空気供給装置 - Google Patents
内燃機関の２次空気供給装置Info
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- JPH1018836A JPH1018836A JP19006096A JP19006096A JPH1018836A JP H1018836 A JPH1018836 A JP H1018836A JP 19006096 A JP19006096 A JP 19006096A JP 19006096 A JP19006096 A JP 19006096A JP H1018836 A JPH1018836 A JP H1018836A
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- exhaust
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構造でかつ安価にて、負荷にかかわら
ず２次空気供給比をほぼ一定とする２次空気供給装置を
得る。 【解決手段】 排気通路に設けた排気絞り弁をエンジン
負荷に応じて低負荷域ほど排気通路に設けた絞り弁を絞
るように作動制御させたことを特徴とし、これにより、
排気管中の平均的な圧力が高くなり、又排気脈動が小さ
くなる。この結果、図２（Ｂ）に示すように排気管中に
生じる負圧が小さくなり、この負圧によって排気管中に
供給される２次空気量が図３（Ｂ）に示すように減少
し、図３（Ａ）に示すように２次空気供給比は負荷に対
しフラットな特性となる。
ず２次空気供給比をほぼ一定とする２次空気供給装置を
得る。 【解決手段】 排気通路に設けた排気絞り弁をエンジン
負荷に応じて低負荷域ほど排気通路に設けた絞り弁を絞
るように作動制御させたことを特徴とし、これにより、
排気管中の平均的な圧力が高くなり、又排気脈動が小さ
くなる。この結果、図２（Ｂ）に示すように排気管中に
生じる負圧が小さくなり、この負圧によって排気管中に
供給される２次空気量が図３（Ｂ）に示すように減少
し、図３（Ａ）に示すように２次空気供給比は負荷に対
しフラットな特性となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はエンジンの２次空気
供給装置に係り、特に消音器内に触媒を設け、該触媒の
上流側の排気系とエアクリーナとを逆止弁を有する２次
空気供給路で接続し、排気脈動を利用して前記エアクリ
ーナから前記２次空気供給路を介して前記排気系に２次
空気を供給する内燃機関の２次空気供給装置に関する。
供給装置に係り、特に消音器内に触媒を設け、該触媒の
上流側の排気系とエアクリーナとを逆止弁を有する２次
空気供給路で接続し、排気脈動を利用して前記エアクリ
ーナから前記２次空気供給路を介して前記排気系に２次
空気を供給する内燃機関の２次空気供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、触媒に流入する排気ガスの空
燃比を理論空燃比にして三元触媒にてＣＯ，ＨＣ，ＮＯ
Xの三成分を同時に浄化するシステムと、酸素の十分な
条件にして酸化触媒（三元触媒でも可）にて、主にＣ
Ｏ，ＨＣを浄化するシステムとがある。このようなシス
テムにおいて出力や運転性能確保のためエンジンへの供
給空燃比をリッチとする場合は、排気ガス中に２次空気
を供給し、触媒にて浄化する。この時触媒に流入する排
気ガスの空燃比を理論空燃比にする前者の場合は、理論
空燃比となるように２次空気を供給し、後者は理論空燃
比よりリーンになるよう２次空気を供給する。
燃比を理論空燃比にして三元触媒にてＣＯ，ＨＣ，ＮＯ
Xの三成分を同時に浄化するシステムと、酸素の十分な
条件にして酸化触媒（三元触媒でも可）にて、主にＣ
Ｏ，ＨＣを浄化するシステムとがある。このようなシス
テムにおいて出力や運転性能確保のためエンジンへの供
給空燃比をリッチとする場合は、排気ガス中に２次空気
を供給し、触媒にて浄化する。この時触媒に流入する排
気ガスの空燃比を理論空燃比にする前者の場合は、理論
空燃比となるように２次空気を供給し、後者は理論空燃
比よりリーンになるよう２次空気を供給する。
【０００３】従来、このような２次空気供給方法として
は、排気脈動を利用する方法やエアポンプを利用する方
法が一般的である。排気脈動を利用する方法の一例は２
次空気供給通路の途中に逆止弁を設け、脈動により生じ
る負圧で２次空気を触媒前に供給する構成を取る。エア
ポンプを利用する方法は、例えば特開平５−２０９５１
２に示すように一般的には電動ポンプを用いて、エンジ
ンの運転状態に応じた適切な２次空気量を精度良く排気
系に供給する構成を取る。
は、排気脈動を利用する方法やエアポンプを利用する方
法が一般的である。排気脈動を利用する方法の一例は２
次空気供給通路の途中に逆止弁を設け、脈動により生じ
る負圧で２次空気を触媒前に供給する構成を取る。エア
ポンプを利用する方法は、例えば特開平５−２０９５１
２に示すように一般的には電動ポンプを用いて、エンジ
ンの運転状態に応じた適切な２次空気量を精度良く排気
系に供給する構成を取る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って排気脈動を利用
する場合、２次空気供給通路の途中に逆止弁を設け、脈
動により生じる負圧で２次空気を触媒前に供給する構成
を取る為に、２次空気量は排気脈動に直接支配される。
而もエンジン負荷が小さい場合でも、図２（Ｂ）の実線
に示すように負圧はさほど小さくならず、従って図２の
（Ａ）と（Ｂ）の比較から明らかなようにエンジン負荷
が小さい場合でも大きい場合でもその負圧位置では２次
空気量の差は小さい。従って、２次空気供給比（吸入空
気量に対する２次空気量の割合）は、負荷が小さいほど
大きくなり、図３（Ａ）の点線で示すように２次空気供
給後の空燃比は低負荷になるほどリーンになる。
する場合、２次空気供給通路の途中に逆止弁を設け、脈
動により生じる負圧で２次空気を触媒前に供給する構成
を取る為に、２次空気量は排気脈動に直接支配される。
而もエンジン負荷が小さい場合でも、図２（Ｂ）の実線
に示すように負圧はさほど小さくならず、従って図２の
（Ａ）と（Ｂ）の比較から明らかなようにエンジン負荷
が小さい場合でも大きい場合でもその負圧位置では２次
空気量の差は小さい。従って、２次空気供給比（吸入空
気量に対する２次空気量の割合）は、負荷が小さいほど
大きくなり、図３（Ａ）の点線で示すように２次空気供
給後の空燃比は低負荷になるほどリーンになる。
【０００５】よって理論空燃比近傍にセットして三元触
媒で浄化をはかる場合、負荷全域にわたって高い浄化性
能を得ることができない。例えば、理論空燃比によりリ
ーンにする場合は、（Ｂ）に示すように高負荷域で十分
な２次空気量を確保すると、低負荷域では空気量が多量
になりすぎ、排ガス温度が下がりすぎて十分な浄化性能
が得られない。一方、エアポンプを用いて２次空気量を
制御する構成の場合は、特開平５−２０９５１２に示す
ように構造が複雑で高価となる。
媒で浄化をはかる場合、負荷全域にわたって高い浄化性
能を得ることができない。例えば、理論空燃比によりリ
ーンにする場合は、（Ｂ）に示すように高負荷域で十分
な２次空気量を確保すると、低負荷域では空気量が多量
になりすぎ、排ガス温度が下がりすぎて十分な浄化性能
が得られない。一方、エアポンプを用いて２次空気量を
制御する構成の場合は、特開平５−２０９５１２に示す
ように構造が複雑で高価となる。
【０００６】本発明は排気脈動を利用する２次空気供給
装置を採用するも低負荷域から高負荷域に至るまで十分
なる浄化性能を確保し得るエンジンの２次空気供給装置
を提供する事を目的とする。
装置を採用するも低負荷域から高負荷域に至るまで十分
なる浄化性能を確保し得るエンジンの２次空気供給装置
を提供する事を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる技術的課
題を達成するために、消音器内に触媒を設け、該触媒の
上流側の排気系とエアクリーナとを逆止弁を有する２次
空気供給路で接続し、排気脈動を利用して前記エアクリ
ーナから前記２次空気供給路を介して前記排気系に２次
空気を供給する内燃機関の２次空気供給装置において、
前記触媒の下流側の排気系に通路面積を可変する排気絞
り弁を設け、該排気絞り弁をエンジン負荷に応じて負荷
が小さいときは絞り弁開度を小さく、負荷が大きくなる
に従って絞り弁開度を大きくなるようにしてなることを
特徴とする。この場合前記排気絞り弁は、前記消音器の
テールパイプ（マフラ出口管）に設けてるのがよく、又
前記絞り弁を、気化器のスロットル弁と連結するのがよ
い。
題を達成するために、消音器内に触媒を設け、該触媒の
上流側の排気系とエアクリーナとを逆止弁を有する２次
空気供給路で接続し、排気脈動を利用して前記エアクリ
ーナから前記２次空気供給路を介して前記排気系に２次
空気を供給する内燃機関の２次空気供給装置において、
前記触媒の下流側の排気系に通路面積を可変する排気絞
り弁を設け、該排気絞り弁をエンジン負荷に応じて負荷
が小さいときは絞り弁開度を小さく、負荷が大きくなる
に従って絞り弁開度を大きくなるようにしてなることを
特徴とする。この場合前記排気絞り弁は、前記消音器の
テールパイプ（マフラ出口管）に設けてるのがよく、又
前記絞り弁を、気化器のスロットル弁と連結するのがよ
い。
【０００８】
【作用】本発明によれば、排気通路に設けた排気絞り弁
をエンジン負荷に応じて負荷が小さいときは絞り弁開度
を小さく、負荷が大きくなるに従って絞り弁開度を大き
くなるように、言換えれば低負荷域ほど排気通路に設け
た絞り弁を絞るように作動制御させた為に、これによ
り、排気管中の平均的な圧力が高くなり、又、排気脈動
が小さくなる。この結果、図２（Ｂ）に示すように排気
管中に生じる負圧が小さくなり、この負圧によって排気
管中に供給される２次空気量が図３（Ｂ）に示すように
減少し、図３（Ａ）に示すように２次空気供給比は負荷
に対しフラットな特性となる。
をエンジン負荷に応じて負荷が小さいときは絞り弁開度
を小さく、負荷が大きくなるに従って絞り弁開度を大き
くなるように、言換えれば低負荷域ほど排気通路に設け
た絞り弁を絞るように作動制御させた為に、これによ
り、排気管中の平均的な圧力が高くなり、又、排気脈動
が小さくなる。この結果、図２（Ｂ）に示すように排気
管中に生じる負圧が小さくなり、この負圧によって排気
管中に供給される２次空気量が図３（Ｂ）に示すように
減少し、図３（Ａ）に示すように２次空気供給比は負荷
に対しフラットな特性となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例
に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相
対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この発
明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例
にすぎない。図１に本発明の実施例に係る２次空気供給
装置の概略構成図を示す。エンジン（図示せず）から排
出された排気ガスは排気管１から、マフラ本体２に入
り、マフラ出口管３を通って大気に放出される。マフラ
出口管３には排気絞り弁４が設けられている。又マフラ
本体２には、排気ガスを浄化するための触媒５が設けら
れている。触媒５上流側の排気管１には、該排気管１の
側壁に連設させて２次空気供給通路６が連通され、その
上流端はエアクリーナ７に接続され、その途中には排気
管１よりの逆流を防ぐ逆止弁８が設けられている。一
方、エンジンに混合器を供給する気化器９には、燃料と
空気の混合気の量を調整し、負荷をコントロールするス
ロットル弁１０が設けられ、排気絞り弁４とリンク１１
で連結されている。２０、２１はスロットル弁１０作動
機構としてのリンク及びばねである。
適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例
に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相
対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この発
明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例
にすぎない。図１に本発明の実施例に係る２次空気供給
装置の概略構成図を示す。エンジン（図示せず）から排
出された排気ガスは排気管１から、マフラ本体２に入
り、マフラ出口管３を通って大気に放出される。マフラ
出口管３には排気絞り弁４が設けられている。又マフラ
本体２には、排気ガスを浄化するための触媒５が設けら
れている。触媒５上流側の排気管１には、該排気管１の
側壁に連設させて２次空気供給通路６が連通され、その
上流端はエアクリーナ７に接続され、その途中には排気
管１よりの逆流を防ぐ逆止弁８が設けられている。一
方、エンジンに混合器を供給する気化器９には、燃料と
空気の混合気の量を調整し、負荷をコントロールするス
ロットル弁１０が設けられ、排気絞り弁４とリンク１１
で連結されている。２０、２１はスロットル弁１０作動
機構としてのリンク及びばねである。
【００１０】かかる構成の２次空気供給装置において、
低負荷の時（図１に示す状態）スロットル弁１０の開度
は小さく、リンク１１で結ばれている排気絞り弁４の開
度も小さくなるため、マフラ本体２、排気管１を介して
実質的に排気絞り弁４上流側に位置する２次空気供給通
路６の逆止弁８出口位置の平均的圧力が高くなり、この
結果排気の脈動も小さく、脈動によって生じる負圧は小
さくなる。これにより、逆止弁８から２次空気供給通路
６を通って排気管１に供給される２次空気量は小さくな
る。一方、高負荷時はスロットル弁１０の開度が大きく
これに比例して排気絞り弁４の開度も大きくなるため大
きな脈動を生じ、負圧が大きくなって多量の２次空気量
が得られる。
低負荷の時（図１に示す状態）スロットル弁１０の開度
は小さく、リンク１１で結ばれている排気絞り弁４の開
度も小さくなるため、マフラ本体２、排気管１を介して
実質的に排気絞り弁４上流側に位置する２次空気供給通
路６の逆止弁８出口位置の平均的圧力が高くなり、この
結果排気の脈動も小さく、脈動によって生じる負圧は小
さくなる。これにより、逆止弁８から２次空気供給通路
６を通って排気管１に供給される２次空気量は小さくな
る。一方、高負荷時はスロットル弁１０の開度が大きく
これに比例して排気絞り弁４の開度も大きくなるため大
きな脈動を生じ、負圧が大きくなって多量の２次空気量
が得られる。
【００１１】図２及び図３に前記排気絞り弁４を設けな
い従来技術（点線で示す）と前記排気絞り弁４を設けて
エンジンの負荷に応じて、低負荷時に絞り弁開度を小さ
くし、高負荷時には開度を大きく制御した時の排気脈動
波形（図２）、２次空気供給比（図３）を示す。図２を
説明するに、高負荷時には（Ａ）に示すように、本発明
においても排気絞り弁４の開度を大きく制御して入るた
めに、排気絞り弁４を設けない従来例と同様な排気脈動
波形を示し、結果として負圧が大きくなって多量の２次
空気量が得られる。一方低負荷時には（Ｂ）に示すよう
に、絞り弁開度を小さくする事により、前記したように
排気の脈動幅も小さく且つ負圧も従来技術に比較して小
さく、結果として二次空気供給量も少なくなることが理
解できる。図３は（Ａ）に二次空気供給比（二次空気供
給量／吸入空気量）、（Ｂ）は二次空気供給量、（Ｃ）
は吸入空気量を夫々示す。本図より理解されるより、本
発明の場合は（Ｃ）の吸入空気量の変化に比例して（エ
ンジンの負荷変化に対応して前記負圧も変化するため
に）二次空気供給量も比例的に変化する。従って二次空
気供給比（二次空気供給量／吸入空気量）はほぼ一定に
維持できる。これにより、本発明によれば２次空気を供
給して排ガスの空燃比をリーンにする場合、従来技術の
ように低負荷時、２次空気の入りすぎによる排気ガス温
度の低下をまねくことなく、低負荷時も高い浄化性能を
得ることができる。
い従来技術（点線で示す）と前記排気絞り弁４を設けて
エンジンの負荷に応じて、低負荷時に絞り弁開度を小さ
くし、高負荷時には開度を大きく制御した時の排気脈動
波形（図２）、２次空気供給比（図３）を示す。図２を
説明するに、高負荷時には（Ａ）に示すように、本発明
においても排気絞り弁４の開度を大きく制御して入るた
めに、排気絞り弁４を設けない従来例と同様な排気脈動
波形を示し、結果として負圧が大きくなって多量の２次
空気量が得られる。一方低負荷時には（Ｂ）に示すよう
に、絞り弁開度を小さくする事により、前記したように
排気の脈動幅も小さく且つ負圧も従来技術に比較して小
さく、結果として二次空気供給量も少なくなることが理
解できる。図３は（Ａ）に二次空気供給比（二次空気供
給量／吸入空気量）、（Ｂ）は二次空気供給量、（Ｃ）
は吸入空気量を夫々示す。本図より理解されるより、本
発明の場合は（Ｃ）の吸入空気量の変化に比例して（エ
ンジンの負荷変化に対応して前記負圧も変化するため
に）二次空気供給量も比例的に変化する。従って二次空
気供給比（二次空気供給量／吸入空気量）はほぼ一定に
維持できる。これにより、本発明によれば２次空気を供
給して排ガスの空燃比をリーンにする場合、従来技術の
ように低負荷時、２次空気の入りすぎによる排気ガス温
度の低下をまねくことなく、低負荷時も高い浄化性能を
得ることができる。
【００１２】尚、２次空気を供給して、理論空燃比近傍
にし、三元触媒にて浄化をはかる場合も、理論空燃比に
ほぼ沿った近傍への制御が容易となる。又、図１に示し
た実施例は、気化器９のスロットル弁１０と排気絞り弁
４を連動させたものであるが、負荷に応じて変化する気
化器９とエンジンの間の吸気管負圧を用いて排気絞り弁
４を可変することも可能であり、この場合も図２及び図
３のような制御が可能となる。
にし、三元触媒にて浄化をはかる場合も、理論空燃比に
ほぼ沿った近傍への制御が容易となる。又、図１に示し
た実施例は、気化器９のスロットル弁１０と排気絞り弁
４を連動させたものであるが、負荷に応じて変化する気
化器９とエンジンの間の吸気管負圧を用いて排気絞り弁
４を可変することも可能であり、この場合も図２及び図
３のような制御が可能となる。
【００１３】
【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、簡単
な構造でかつ安価にて、負荷にかかわらず２次空気供給
比をほぼ一定とする２次空気供給装置を得る事が出来
る。
な構造でかつ安価にて、負荷にかかわらず２次空気供給
比をほぼ一定とする２次空気供給装置を得る事が出来
る。
【図１】本発明の実施例に係る２次空気供給装置の概略
構成図である。
構成図である。
【図２】高負荷時（Ａ）と低負荷時（Ｂ）の従来技術と
本発明の排気脈動波形を示すグラフ図。
本発明の排気脈動波形を示すグラフ図。
【図３】（Ａ）にエンジン負荷と二次空気供給比（二次
空気供給量／吸入空気量）、（Ｂ）はエンジン負荷と二
次空気供給量、（Ｃ）はエンジン負荷と吸入空気量の関
係を示す従来技術と本発明のグラフ図である。
空気供給量／吸入空気量）、（Ｂ）はエンジン負荷と二
次空気供給量、（Ｃ）はエンジン負荷と吸入空気量の関
係を示す従来技術と本発明のグラフ図である。
１ 排気管 ２ マフラ本体 ３ マフラ出口管 ４ 排気絞り弁 ５ 触媒 ６ ２次空気供給通路 ７ エアクリーナ ８ 逆止弁 ９ 気化器 １０ スロットル弁
Claims (3)
- 【請求項１】 消音器内に触媒を設け、該触媒の上流側
の排気系とエアクリーナとを逆止弁を有する２次空気供
給路で接続し、排気脈動を利用して前記エアクリーナか
ら前記２次空気供給路を介して前記排気系に２次空気を
供給する内燃機関の２次空気供給装置において、 前記触媒の下流側の排気系に通路面積を可変する排気絞
り弁を設け、該排気絞り弁をエンジン負荷に応じて負荷
が小さいときは絞り弁開度を小さく、負荷が大きくなる
に従って絞り弁開度を大きくなるようにしてなることを
特徴とする内燃機関の２次空気供給装置。 - 【請求項２】 前記排気絞り弁を、前記消音器の出口管
に設けたことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の２
次空気供給装置。 - 【請求項３】 前記絞り弁を、気化器のスロットル弁と
連結して開度制御することを特徴とする請求項１又は２
記載の内燃機関の２次空気供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19006096A JP3801266B2 (ja) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | 内燃機関の２次空気供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19006096A JP3801266B2 (ja) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | 内燃機関の２次空気供給装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1018836A true JPH1018836A (ja) | 1998-01-20 |
| JP3801266B2 JP3801266B2 (ja) | 2006-07-26 |
Family
ID=16251687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19006096A Expired - Fee Related JP3801266B2 (ja) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | 内燃機関の２次空気供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3801266B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010168971A (ja) * | 2009-01-21 | 2010-08-05 | Yanmar Co Ltd | 排気浄化装置 |
| JP2012246791A (ja) * | 2011-05-25 | 2012-12-13 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気再循環システム |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4924221B2 (ja) * | 2007-06-08 | 2012-04-25 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化システム |
-
1996
- 1996-07-01 JP JP19006096A patent/JP3801266B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010168971A (ja) * | 2009-01-21 | 2010-08-05 | Yanmar Co Ltd | 排気浄化装置 |
| JP2012246791A (ja) * | 2011-05-25 | 2012-12-13 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気再循環システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3801266B2 (ja) | 2006-07-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051220 |
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