JPS5859315A - ２次空気供給装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の吸入パルプの直前に２次空ｊＬｔ−
供給する２次空気供給システムに関する。

従来、内燃機関のインテークマニホルドに２次空気を供
給するシステムにおいて、２次空気供給口を燃料供給装
置の下流Ｏ７力所に開口した％ＯＫあっては、２次空気
の気筒分配が悪く、空燃比（Ａ／、）が気筒どとに不均
等となり、エミツシ冒ン、ドライバビリティ、燃費が悪
化するという欠点がある。　また、−次空気による有効
なスワールが得られず、混合気の嚢競が良くなかった。

本１明は従来のこのような欠点を解消する装置ｔｍ供す
るのが目的であり、さらに成層燃焼により燃費、排気、
ガスの良好なシステムを得ることもねらいとしている。

本発明を第４図、第２図に従って説明する・エンジン（
１）のインテークマニホルド（２）の上流に燃料供給装
置（３）（たとえばキャプレタ、ＬＰＧ気化器、水素気
化器など）を設ける。　また、２次空気制御装置（４）
の下流に２次空気供給通路（５ンを設け、その端は各気
筒のインテークパルプ（６）の近くの上流側に開口する
ように設けである。

（７）はＥＣＵであり、エンジン（１）の運転状態を検
出する各種センサ（８）（たとえばエンジン吸気管負圧
、エンジン温度、吸入空気量空燃゛比七ンサ、スロット
ル開度センサなど）の信号により所定の出力ｔ２次空気
制御装置（４）に出す。

第２図は第１の実施例の詳細図である。ＥＣＵ（７）か
らの出力が三方電磁弁（９）に入り、三方電磁弁（９）
はＥ　ＣＵ　（７）の′高、の信号で制御通路Ｑｌと負
圧通路（Ｉすを連通する。　負圧通路（ロ）はインテー
クマニホルド（２）に開口する。　’Ｆ、　ＣＵ　（７
）が１低。

を出力すると三方電磁弁（９）は制御通路ＱＯと大気通
路（ロ）とを連通する。　大気通路（２）は大気に開口
する。　ダイアフチ五斡とアッパーカバー鱒とで制御室
（ハ）を構成し、制御室（２）は制御通路鱒と連通ずる
。　ダイアフラム（至）には制御弁に）が固定されてい
ると共に該制御弁（至）が閉じたときこれが当るように
制御弁シート的が制御弁ボディーＩＩＩに設けである。

　制御弁ボディー（至）と制御弁（至）とバイパススロ
ットルバルブ■で調圧室軸、を構成している。　バイパ
ススロットルバルブ（至）は燃料供給装置（３）に設け
た主スリットルバルフ働との開口面積の比が常に一定（
またはたがいのスーツトルパルプの開度が等しくなるよ
う）Ｋなるようにリン、り＠にて゛連動されている〇コ
次空気供給通路（６）の混合気遍路働への開口部には空
気吐出口■が横下方に開口部が向くように設けである。

第３図は一次空気制御装置（４）の第１０実施例の説明
図である・　これはりニアソレノイドパルプで構成され
ており、そのプランジャ■はシリンダー内を舗動するよ
うにし、かつ該プランジャＩＩＫは前後方向の位置によ
って開口面積゛が異なる通路曽がｗ！ＩＯされており、
該這路曽に対応するシリンダー側Ｋｉｔ−次空気通路（
６）が設け１ある。　（２）はぎビンで、該ボビン（至
）にコイル四が巻かれていると共にカバー曽によりシリ
ンダ（支）に取り付けられている。　ボビンの中央部に
はステータｅ１が取り付けられている。　（２）はスプ
リングで、プランジャ（２）を前方へ付勢するようにし
て取り付けられている。

第を図は一次空気制御装置の実施例管示すもので、該空
気吐出口（２）はインテークパルプ（６）の近傍のイン
テークマニホルド（２）に、２個対向シて設けられてい
ると共に、その開口方向がインテークマニホルド（２）
の中心より偏心した位置に７′ 指向するように設定されている。　図中■はガスケット
、−はナツトである。

第３図はλ次空気吐出口（２）の別の実施例を示すもの
で、４次空気供給通路（５）のノズル先端を板に）で塞
ぐと共にその先端部近傍の横方向に２次空気吐出口ｅＩ
４を設けたものである。

本発明の作動を図面に従って説明する。

第一図の２次空気の制御装置において、センサ（８）の
信号に応じ、Ｅ　ＣＵ　（７）は三方電磁弁（９）に′
高、と１低、の信号を送る。　それに応じ、三方電磁弁
（９）は大気圧と吸気管負圧Ｏ合成圧Ｐτを制御通路曽
に出力する。　２次空気制御装置（４）は合成圧Ｐτと
調圧室軸の圧力Ｐｒが等しくなるように制御弁が作動す
る。

６すなわち、合成圧Ｐτより調圧室軸の圧Ｐｒの方が大
きいと制御弁−は瞬時に閉じ、調圧室軸の圧Ｐｒはイン
テークマニホルド（２）内の小さい圧、力ＫＭづき、逆
に調圧室軸の圧Ｐｒが小さくなれば、制御弁■が瞬時に
開き調圧室軸の圧ｐｒは大気圧Ｏ高い圧力に近づく。　
このようにして調圧室軸の圧Ｐｒは合成圧Ｐτと同じに
なる。

ＥＣＵ（ηはエンジン（１）の要求に従い、−次空気を
多く導入するときには三方電磁弁（９）に′低。

の成分が多くなるように出力し、三方電磁弁（９）は制
御通ｌＩ曽と大気通路四とが連通する割合が多くなり、
合成圧ＰＴの調圧室軸の圧Ｐｒは大きくなる。　そうす
るとバイパスパルプ（２）の前後差圧が大きくなり、２
次空気量が多くなる。

第３１ｉ１０２次空気制御装置−（４）の作動は、エン
ジンが２次空気を多く要求する１と、ＥＣＵ（７）はセ
ンサ（８）の信号により２次空気量を多く設定し、Ｅ　
ＣＵ　（７）は２次空気制御装置（４）に電流を多く流
す。　そうするとコイル（２）の発生する磁力が大きく
なり、プランジャ員はスプリング曽に抗して通路−の開
口面積が大きくなるように作動し２次空気を多く流す。

スルト、インテークバルブ（６）の閉じている時にイン
テークマニホルド（２）内の圧力が小さいので、２次空
気は導入して溜りインテークパルプ（６）付近の燃料と
空気の混合気は２次空気による空気成分が多くなり空燃
比がリーンになる。　次にインテークパルプ（６）が開
くと最初に２次空気成分が多く混合されたリーンの混合
気がシリンダ内に吸入され、しばらくして２次空気成分
の少ないリッチの混合気が吸入される。

従って、ピストンが上方に移動し、混合気が圧縮される
と、燃焼室上方の点大プラグ付近には後から入ったリッ
チな混合気層が、また燃焼室下方には最初に入ったリー
ンな混合気層が存在する２層になる。

この状態で点火すると、燃焼室上方の着火しやすいリッ
チの混合気に最初着火し、しばらくして燃焼しにくいリ
ーンの混合気が燃焼する。

従って、着火ミスが少なくなり、また燃焼状態が良くな
る効果が生じる・ また、２次空気の分配が悪い場合には、λ次空気吐出口
の径を、空燃比が略しくなるように設定すれば、気筒間
の空燃比のバラツキが少な（なり、不快なエンジン振動
が少なくなり、また排気ガス、燃費、ドライバビリティ
などが良くなる。

第８の実施例においては、２次空気吐出ローカ横下向に
向いているので、インテークパルプ（６）が開いたとき
一次空気がシリンダ内に噴出し旋回する。　また旋回流
が燃焼室の下方でリーンなので点火プラグ付近の混合気
は着火しやすい状態にあり燃焼が良くなる。

また２次空気制御装置（４）はＥ　ＣＵ　（７）の出力
が一定であれば２次空気量が燃料供給装置（３）を通る
空気量に比例する。

すなわち、ＥＣＵ（７）の出力のデユーティ−比（τ）
（すなわち′高、の時間ｔｔｈｅ’低、の時間ｈ ｔ−ｔＬとすると、デユーティ−比τ＝　ｔｈ−）−ｔ
Ｌと表わされる）により三方電磁弁（９）を駆動し、大
気圧ｐａと吸気管負圧Ｐ工の合成圧Ｐτを作る。　合成
圧Ｐτは三方電磁弁（９）の制御通路ＯＱと負圧通路Ｏ
Ｘｌの絞り面積ｔＡａ、制御通路と大気通路的の絞り面
積ＱＡａと等しく設定しであるので、合成圧Ｐτは連続
の式より、 Ａａ（１−τ）・σ口〒＝　Ａａ　ｒπ［［−−−−−
（１）と表わされる。　この式より、合成圧Ｐτは大気
圧Ｐ＆と吸気管負圧ｐｘとデユーティ−比τとの関係式
になる。

また、燃料供給装置（３）を流れる空気量Ｇ、Ｍは、Ｇ
＆　Ｍ　＝　ｙｒ　（１−ｃ。ｓθ１）Ｄ２葎；ｎ−一
−−−−−（ａ）と表わされる。　ここにて、Ｉｈは主
スロツトルバルブ（２）の開度、Ｄは主スロツトバルブ
（２）の径゛である。

また、２次空気量Ｇａｂは Ｇａｂ；ｒ（１−ａｏｓ＃２）ｄ”ｆ”＝酊−−−　−
−−−（４）ζ表わされる０　ここにて、０２はバイパ
ススロツ）ルパルブ軸の１１度、ｄはバイパススロット
ルバルブ（至）の径である。

０１と０Ｒ，は等しく、またＰｒとＰｒは等しいから、
すなわち、２次空気制御装置（４）はＥＣＵ（７）の出
力が一定であれば２次空気量が燃料供給装置（３）を通
る空気量に比例する。

従ってＩＩＫ空燃比ｔ−フィードバックし、理論空燃比
に合わせているときなどは、Ｅ　ＣＵ　（７）による補
正が少なくて、理論空燃比に合わせることができる。　
また、Ｅ　ＣＵ　（７）や三方電磁弁（９）や七ン°す
（８）が破損し゛た′場合でも２次空気量が一定の割合
で入るのて、燃焼状態がエンジンの運転状態の１譬を受
けに＜＜、旋回流が安定して発生するので、ドライバビ
リティが極端に悪化することがない。

第３図の２次空気制御装置（４）では第２図の２次空気
制御装置（４）に比べ構造が簡単にできる長所がある。

第弘図、第５図の実施例ではエンジン（１）の変更をな
くシ、インテークマニホルド（２）の小変更だけで２次
空気による旋回流を発生さすことができ、第２図と同様
の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第７図は本発明の概略）４、第２図は本発明の第１の実
施例を示す断面図、第３図は２次空気制御弁の他の実施
例を示す断面図、第１図は本発明の２次空気吐出口の第
３の実施例を示す断面図、第５図は本発明０２次空気吐
出口の第８の実施例を示す断面図である。 （１）・・・エンジン （２）−−・インテークマニホルド （３）・・・燃料供給装置 （４）・・・２次空気制御装置 （５）・・・２次空気供給装置 （６）＠・・インテークパルプ （７）Ｏ・・ＥＣＵ （８）・１１１１センサ （９）Ｏ・・三方電磁弁 ＱＯ−・・制御通路 （ロ）Ｏ・・負圧通路 一〇・・大気通路 （至）ＩＩｍ−ダイアフラム 輔・・・制御弁 （ロ）・Ｏ・制御弁シー） ｏｓｌＩ・・バイパススロットルバルブ曽・・・調圧室 （２）・１１ｏ主スロツトルバルブ （２）・・・リンク （２）・・・混合気通路 （２）・・・−次空気吐出口 （２）・・・プランジャ （至）・・・通路 （２）・・・シリンダ Ｗ＠拳・コイル 参〇・・・ステータ 特許出願人 愛三工業株式会社 代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ＥＣＵ（Ｄ出力に応じて作動する２次空気制御弁を
   備えた２次空気供給通路を設け、その２次空気供給通路
   の吐出口を、各気筒に対する混合気吸入通路に、その気
   筒直前に位置して設けたことを特徴とする２次空気供給
   装置。 ２．２次空気供給通路の吐出口を、混合％＠入通路の中
   心より偏心する方向に指向して設けたことｔ−特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の２次空気供給装置。 ３．２次空気供給通路の吐出口を１−次空気供給油路の
   先Ｓｔ−混合気吸入通路内に突出させて、その側部に、
   混合気吸入通路の内周面に沿って空気が社用されるよう
   に開口してなることを特徴とする特許請求の範囲第７項
   記載の２次空気ｂｔ給装置。 ４．２次空気供給通路は、スＵットルバルプト連動する
   バイパスパルプを備えていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の２次空気供給装置。