JPS594528B2 - 内燃機関の２次空気制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関の排気系に装備されるコンバータ又
はりアクタ−等の排気ガス浄化装置を、機関のチョーキ
ングに際して異常高温にならないように保護する制御装
置に関するものである。

従来、排気ガス浄化装置に、排気ガスの脈動を利用して
２次空気を吸入供給する場合、その２次空気供給通路中
に、気化器におけるスロットル弁の閉位置よりや＼上流
側に設けたセンシングポートの負圧に関連した制御弁を
設け、排気ガス浄化装置への２次空気量を機関の部分負
荷域では多くアイドリング及び高負荷域では部分負荷域
よりも減少或いは停止の制御をすることにより、部分負
荷域での完全浄化を達成する一方、アイドリングでの浄
化不良及び高負荷域での異常高温を防止するようにして
いる。

この場合、気化器のスロットル弁は、機関の冷間始動に
際してチョーク弁を閉るとこれに連動して少し開いた状
態（いわゆるファーストアイドル時）になり、機関への
吸気混合気が濃くなると共に、前記制御弁が２次空気供
給通路を全開にするので、排気ガス浄化装置は急速に温
度上昇し、適正な活性温度に短時間で上昇するこきにな
るが、その反面、機関が十分に暖まりチョーク弁か開ら
かなければならないにも拘らずチョーク弁戻し装置等の
トラブルが生じたり、チョーク弁戻しの操作を怠り、チ
ョーク弁がいつまでも閉のまＸである場合には、排気ガ
ス浄化装置は温度上昇を続けて異常高温になるから、そ
の結果、排気ガス浄化装置における触媒等が劣化したり
、浄化装置及びその附近の部品を熱損傷させることにな
り、また、浄化装置が自動車の床下に装着されている自
動車においては、著しい場合には床上のマット類までも
熱損傷させるおそれがあった。

本発明は、排気系に、排気ガスの脈動を利用して２次空
気を吸入する場合、その２次空気供給通路中に、気化器
のスロットル弁閉位置より上流側のセンシングポートの
圧力に関連して連動するダイヤフラム弐制御装置を設け
、２次空気供給通路の通路面積を、該制御弁装置によっ
てセンシングポートの負圧が高いとき増大し、センシン
グポートの負圧が低いとき縮少するように構成した２次
空気制御装置において、気化器のチョーク弁が閉で且つ
機関が所定以上の温度のとき、前記ダイヤフラム式制御
弁装置におけるダイヤフラム室を、センシングポートの
負圧から切離する一力、大気に連通させて当該制御弁装
置を全閉にすることにより、チョーク弁のトラブル或い
はチョーク弁の戻し忘れ等に対して排気ガス浄化装置が
異常高温になることを防止するものである。

加えて本発明は、前記ダイヤフラム式制御弁装置が、そ
の全閉において排気系における熱的影響を受けて高温に
なって耐久性が低下することをも防止したものである。

すなわち、排気ガスの脈動による２次空気供給通路中に
制御弁装置を設けた場合、該制御弁装置箇所まで、排気
ガスが逆流したりして、制御弁装置が排気系の熱的影響
を受は易い、この場合、制御弁装置に大気から吸入され
る２次空気が流れているときには、この２次空気のため
に制御弁装置の冷却が行なわれるから、制御弁装置にお
ける熱害は殆んどないが、前記のように、チョーク弁の
トラブル或いはチョーク弁の戻し忘れによって排気ガス
浄化装置が異常高温になるのを防止するために、制御弁
装置を全閉にすると、制御弁装置に対する２次空気によ
る冷却作用が停止して制御弁装置の温度が高くなってそ
のダイヤフラムの劣化等が促進されて耐久性が低下する
ことになるので、本発明は、前記ダイヤフラム式制御弁
装置に、その全閉時に若干の２次空気が流れるようにし
たリーク用達退引を設けることにより、制御弁装置の全
閉時における制御弁装置に対する熱害を低減したもので
ある。

次に本発明の一例を図面について説明するに、図におい
て１は機関、２は吸気用エアクリーナ３及び気化器４を
備えた吸気マニホールド、５は機関の排気系である排気
ポートに排気通路６を介して接続した触媒コンバータ又
はサーマルリアクターなどの排気ガス浄化装置を示し、
排気通路６に接続した２次空気供給通路７の一端には、
エアサクション用逆止弁８を設け、該逆止弁８の入口側
に接続した吸入通路９を消音器１０又はエアサクション
用エアクリーナ或いは前記吸気用エアクリーナ３に接続
することにより、排気ガスの脈動により２次空気を吸入
供給するように構成し、前記吸入通路９中には負圧に連
動するダイヤフラム式の制御弁装置１１を設ける。

このダイヤフラム式制御弁装置１１の弁室１２内には、
弁座１３に設けたポート２３を開閉する弁体１４を挿入
し、該弁体１４をステム１５を介してダイヤフラム１７
に接続すると共に、ダイヤフラム室１６内のばね１８に
て弁座１３に押圧付勢し、ダイヤフラム室１６を負圧検
出通路１９を介して前記気化器４におけるスロットル弁
２０の閉位置よりやメ上流側に設けたセンシングポート
２１に接続する一方、制御弁装置１１の弁座１３には前
記ポート２３とは別のリーク用達通孔２２を備え、弁体
１４が全閉であっても浄化装置には当該リーク用連通孔
２２で規制された若干量の２次空気が吸入されるが、弁
体１４が開くことによってポート２３及び連通孔の両方
から２次空気が排気系に吸入されるようになっている。

２４は前記気化器４におけるチョーク弁２５を開閉する
チョークノブ（但し図はチョーク弁２５を閉じた状態を
示す）、２６は該チョークノブ２４を引いたとき（チョ
ーク弁閉の時）これに連動してＯＮきなるスイッチで、
このスイッチ２６はバッテリー２７に連なる電気回路２
８中に挿入され、この電気回路２８には、ブザ゛−又は
ランプ等のチョーク警報器２９と、前記吸気マニホール
ド２のライザ一部又は機関の冷却水路或いはオイル中等
の適宜箇所に設けられ機関の温度が高くなったときＯＮ
になるようにしたサーモスイッチ３０さが直列に設けら
れている。

そして、前記制御弁装置１１のダイヤフラム室１６と気
化器４のセンシングポート２１とをつなぐ負圧取出通路
１９中には三方電磁式切換弁装置３１を設け、該電磁式
切換弁装置３１は、常時はダイヤフラム室１６とセンシ
ングポート２１（ｌ！：を連通ずる状態にあるが、回路
２８の通電によってセンシングポート２１側の通路を閉
じてダイヤフラム室１６を大気連通部３２に連通ずるよ
うに構成され、この電磁式切換弁装置３１を前記チョー
ク警報回路２８における警報器２９に対して並列に接続
して成るものである。

この構成において、チョーク弁２５を全閉又は閉じての
機関の始動に際し、スロットル弁２０はチョーク弁２５
に連動して少し開いてファーストアイドル状態になって
、センシングポート２１の負圧は高くなるから、制御弁
装置１１の弁体１４はポート２３を開き、浄化装置５に
はポート２３及びリーク用達通孔２２の両方から十分な
量の２次空気が排気ガスの脈動にて吸入され、急速な反
応によって適正な活性温度まで早く上昇するのである。

そして機関が暖まって所定の温度になれば、サーモスイ
ッチ３０のＯＮによって警報器２９が作動して、チョー
ク弁２５を開に戻す時期が知らされるのである。

これと同時に三方電磁式切換弁装置３１に通電し、該切
換弁３１がセンシングポート２１側の通路を閉じて制御
弁装置１１のダイヤフラム室１６を大気側に連通ずるよ
うに切換わるから、制御弁装置１１の弁体１４はポート
２３を閉じて、排気系には連通孔２２からリークする若
干の２次空気が吸入され、排気ガス浄化装置５への２次
空気量が自動的に少なく規制されて過熱が防止され、適
正な浄化活性温度が維持されるのである一方、制御弁装
置１１における弁体１４の全閉において、リーク用達通
孔２２から若干の２次空気がリークすることにより、こ
のリークする若干の２次空気によって制御弁装置１１に
対する冷却が行なわれるから、制御弁装置１１の温度上
昇が防止されるのである。

なお、この場合、リーク用達通孔２２からの２次空気の
リーク量は、浄化装置５の温度が所定以上に上昇しない
範囲にとどめることは勿論である。

以上要するに本発明は、機関の排気系に、排気ガスの脈
動を利用して２次空気を吸入供給する場合において、２
次空気の供給量を、気化器のスロットル弁より上流側に
設けたセンシングポートの負圧ニ関連するダイヤフラム
式制御弁装置により、機関の部分負荷域では多く、アイ
ドリング及び高負荷域では減少するように制御するに際
しての問題である所の、チョーク弁を閉にしたままの状
態にすることによって排気ガス浄化装置か異常に高温に
なることを、ダイヤフラム式制御弁装置のダイヤフラム
室とセンシングポートとをつなぐ負圧検出通路に設けた
切換弁装置にて、ダイヤフラム室を大気に開放して匍脚
弁装置を全閉にすることによって防止できる一力、この
ように、制御弁装置を全閉にすることによって当該制御
弁装置が高温になることを、この制御弁装置に設けたリ
ーク用連通孔にて防止するこ七ができる。

従って、本発明によれば、排気ガスの脈動を利用して吸
入する２次空にを刻ヒ器のセンシングポートの負圧に応
じて制御するようにした２次空気制御装置を備えた内燃
機関において、当該機関におけるチョーク弁戻し装置の
故障、チョーク弁の戻し忘れ、チョーク弁の戻し操作の
憚怠或いはチョーク警報器の故障等によって、排気系中
の排気ガス浄化装置における触媒を劣化したり、浄化装
置又はその附近の部品を熱損傷することを確実に防止す
ることができることに加えて、気化器のセンシングポー
トの負圧に応じて２次空気を制御するためのダイヤフラ
ム式制御弁装置に対する熱害を低減できて、その耐久性
、及び作動の確実を著しく向上できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例の図である。 １・・・・・・機関、５・・・・・・排気ガス浄化装置
、４・・・・・・気化器、２０・・・・・・スロットル
弁、２１・・・・・・センシングポート、７・・・・・
・２次空気供給通路、１１・・・・・・制御弁装置、１
９・・・・・・負圧取出通路、２５・・・・・・チョー
ク弁、２４・・・・・・チョークノブ、３１・・・・・
・三方電磁弁装置、３０・・・・・・サーモスイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 機関の排気系に排気ガスの脈動によって２次空気を
   吸入供給する二次空気供給通路中に、気化器のスロット
   ル弁閉位置より上流側のセンシングポートの圧力に関連
   して連動するダイヤフラム式制御弁装置を設け、該制御
   弁装置により前記２次空気供給通路面積を、センシング
   ポートの負圧が高いさき増大し、センシングポートの負
   圧が低い、：！：き縮小するように構成した２次空気制
   御装置において、前記センシングポートからダイヤフラ
   ム式制御弁装置のダイヤフラム室に至る負圧検出通路中
   に、気化器におけるチョーク弁が閉で且つ機関が所定以
   上の温度になると、ダイヤフラム室を大気に連通ずるよ
   うにした切換弁装置を設ける一方、前記ダイヤフラム弐
   制御弁には、その全閉時に若干の２次空気が流れるよう
   にしたリーク用達通孔を設けたことを特徴とする内燃機
   関の２次空気制御装置。