JPS5987260A - 吸気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】 本発明は内燃二ンジンの吸気２次空気供給装置に関りる
。

排ガス浄化のために三元触媒を排気糸に備えた内燃−ン
ジンにおいては、混合気の空燃化が理論空燃比（例えば
、１４．７：１）付近のとき三元触媒がもっとも有効に
作用することがら空燃比を−ンジ／の運転状態に応じて
理論空燃比付近に制御すろことが行なわれでいる。この
空燃化制御を糾り弁を迂回する２次空気通路を設けてそ
の２次空気量を制御することにより行なう吸気２次空気
供給装置がある。

吸気２次空気供給装置とし−は従来、以下に列挙するよ
うな装置が知られ−いる。

（１）２次空気通路に絞り弁ど連動りる副糾し弁を設け
て２次空気吊を制御りる装置。

（２）２次＋気通路にパルスニ〜夕！よって段階的に聞
弁方向叉は閉弁方向に作動する制御弁を設け、排気系に
説けられた酸素濃度にンリの出力信号に応じて制御弁を
制御することにより２次空気量を制御する装置。

（３）２次空気通路に電録弁を設けてぞの電磁弁を一記
酩素濃度センサの出力信号に応しく開閉制御りることに
より２次空気量を制御する装置。

（４）２次空気通路に上記同様に酸秦濃度センリの出力
偕月に応じて開閉制御される電磁弁と、その電鼓弁より
下流に吸気マニホールド内の負圧犬ささに応じて作動り
る負圧制御弁とを設けて２２次空気を制御づる装置。

しかしながら、上記（１）、（２）の装置においては制
御機構が非常に祝着にするという問題点があった。−記
（３）の装置においては電長弁の開弁状態ど閉弁状態と
での吸入空気量の差が人さくなり、この差を小さくする
ために２次空気通路の通路断面積を小さくづるど空燃化
の制御範囲の幅が非常に狭くにるという問題点があった
。上記（４）の装置においては負圧制御弁を電餞弁より
下流に設けているので負圧制御弁は２次空気に対しで−
小のオリフイスどして力く故、２次！気が絞り弁下流に
実際に供給されるタイミングが電磁弁に供給される２次
空気供給指令信号に対して遅延し、吸気２次空気供給系
の応答性が良くないという問題点があった。

そこで、本発明の目的は、簡単な構成で所望の範囲に空
燃比を制御でさかつ応答性の向−を図った吸気２次空気
供給装置を提供するごとでうろ。

不弁明による吸気２次空気供給装置は排気還流制御井の
開口面積を変化させるために負月制御手段から排気還流
制御弁の負圧室へ供給される負圧か空気制御弁の負圧室
にし供給されて該負圧に応じて空気制御弁の開口面積が
変化りるように−されていることを特徴としているの−
ある。

以下、不弁明の実施例を図面を参照しく説明りる。

第１図に小した排気還流制御装置を含む木発明による吸
気２次空気供給装置において、１はエンジンであり、−
ンジン１のシリング（図示けり）には々気マニホールド
２及び抽気マニホールド３か各々連通りるように形成さ
れ−いる。吸気マニホールド２には気化器燃料ノスル４
が開口づるベンチュリ５を有りる吸気管６が連通されて
おり、吸気管６内のベンチコリ５の上流にはブコーク弁
７、下流には絞り片８が設けられでいる、絞り斤８近傍
の吸気＋６の内壁面には第１負圧検出孔Ｄ１が、またベ
ンチュリ５には第２負圧検出孔Ｄ２が各々形成されてお
り、第１負月検出几Ｄ１は絞弁３のアイドル開度位置で
その一流側に位置し、絞弁の８が開き始めるどぞの下流
側に位置するようになっている。

吸気マニホールド２とエンジン１の排気ポートとの間は
排気還流路９によって連通−るようになっており、排気
還流路９の途中には負圧応動型の還流制御弁１０が設け
られでいる。還流制御弁１０は負圧室１０ａと、排気還
流路の一部をなす弁室１０ｂど、負圧室１０ａど弁室１
０ｂとの間に説けられたグイアノラム１０ｃど、負圧室
１０ａ内に設けられた弁ばね１０ｄど、負圧室１０aに
設けられた弁ばね１０ｄによってダイアフラム１０ｃを
介して排気還流路９を閉塞するように付勢された弁体１
０ｃどからなる。

排気還流制御弁１０の負圧室１０ａの負＋は負圧制御部
１１によって制御される。負圧制御部１１は負圧応動型
の調整弁１２、空気弁１３から構成され、調整弁１２及
び空気弁１３は負圧室１２ａ、１３ａと、弁室１２ｂ、
１３ｂと、タイラルラム１２ｃ，１３ｃど、弁ばね１２
ｄ、１３ｄと、弁体１２ｃ、１３ｃどから各々なる。弁
室１２ｂ及び負圧室１３ａは排気還流制御弁１０の負圧
室１０ａど負圧供給路１４によって連通りるようになさ
れ、弁体１２ｃは弁室１２ｂから負圧供給路１４への通
路を閉塞りるように弁ばね１２ｄによって付勢されてい
る。負圧供給路１４の途中には負圧室１０ａ方向への空
気流のみを通過さける逆止片１５が設りられ、逆什弁１
５より負圧室１０ａ側の負圧！給路１４には第１負圧検
出孔Ｄ１から延出した負圧通路１６が連通するようにな
されている。負圧通路１６の途中には電餞弁１７及びオ
リフイス１８が設けられ、オリフィス１８は電鎌弁１７
より刊気還流制御弁１０側に位置している。弁室１２ｂ
と第２負圧検出孔Ｄ２との間は電圧通路１９によって連
通りるようになされている。

負圧通路１９の途中にはオリフィス２０及び電磁弁２１
が設けられ、電磁弁２１がオリフイス２０より弁室１２
ｂ側に位置し−いる。負圧室１２ａど弁室１３ｂとはフ
ィルタ付きの人気吸入＋９２から吸気管６内の絞り弁８
の上流に至る制御吸気路２３の途中に位置りるようにな
っており、弁体１３ｅは制御吸気路２３を閉塞りるよう
に弁ばね１３ｄによって打勢され−いる。制御吸気路２
３の負圧室１２ａの上流側にオリフィス２４が、した下
流側にオリフィス２５が各々設りられている。

電磁弁１７は、ソレノイド１７ａへの通電？に負圧通路
１６を閉塞づるど共に負圧供給路１４側の負圧通路１６
をフィルタ付さの人気吸入口２６に連通りるようになつ
ている。また電磁弁２１は電磁弁１７ど同様にソレノイ
ド２１ａへの通電時に−圧通路１９の上流側を閉塞づる
と共に下流側を人気吸入−２２に連通りるようになって
いる。

電磁弁１７、２１の作動は制御回路２７によつて制御さ
れ、制御回路２７はにはニンジンの回転数に応じたレベ
ルの出力電圧を光生りる回転数テンサ２３ど、コンジン
の冷却水＋に応じたレベルの出力電圧を発生づる冷却水
温ジンノ２９と、吸気管内絶夕月に応じたレベルの出力
電圧を発生する吸気＜内絶対圧センサ３０とが各々接続
されている。制御回路２７の各出力端には駆動回路３１
或いは３２を介して電磁弁１７．２１のソレノイド１７
ａ、２１ａに各々接続されている。なお、制御回路２７
は好ましくはマイクロコンピュータからなり、これらレ
ンリ２８ないし３０の出力型圧ノベルからエンジン１の
運転状態を判断して必要に応じて電磁弁１７或いは２１
を作動せしめるのである。

一方、吸気マニホールド２にはフィルタ付きの人気吸人
孔３３から延出した吸気２次空気通路３４が連通りるよ
うななされている、吸気２次ー気通路３３の途中には負
圧応動型の空気制御弁５５が設けうれている。閑気制御
弁３５は排気還流制御弁１０ど同様に構成され、負圧室
３５ａ、弁＋３５ｂ、タイツフラム３５ｃ、弁ばね３５
ｄ及び弁体３５ｃから−る。弁室３５ｂは吸気２次空気
通路３４の一部をなし、弁体３５ｃが吸気２次空気通路
３４を閉塞づる方向に弁ばね３５ｄによっ＝勢され−圧
室１３ａに供給される負圧の人さざに応し−吸気２次空
気通路３７の開口面積が定よるようになっている。負圧
室３５ａは逆止斤１５より調整弁１２側の負圧供給路１
４ど分岐回路１４ａによって辻通しかつ電磁会１７とオ
リフィズ１３どの間の負圧通路１６と分岐通路１６ａに
こって連通りるようこなされている。分岐通路１６ａの
途中にはオリソース３５及び逆−弁３７が設りられ、逆
止弁３７はオリフィス３６より負圧全３５ａ側に位置し
オリフィス３６方向への空気流のみを通過さけるように
なっている。空気制御弁３５より下流の吸気２次空気通
路３７には雷滋弁３３が設りられている。電磁弁３８は
ソレノイド３６ａヘの非通電時に吸気２次空気通路３４
を閉塞し、通電時に吸気２次空気通路３４を連通せしめ
るようになっている。

ソレノイ〜３８ａには駆！回路３９を介しく制御回路４
０が接続されている。制御回路４０には排気マーホール
ド３より小流の排気路（図示せず）に設りられた酸素濃
度センサ４１が接続され、酸素濃度センサ４１の出力信
号レベルに応じて制御回路４０が電磁弁３８を間開りる
ようになっている。

かかる構成においては、今、エンシン１が通常の運転状
仏であろどりるど電磁弁１７．２１か非作動状態どする
。このどさ、エンンン１の運転により第１負圧検出孔Ｄ
１から負−通路１６及び負月供給路１４を介して負圧Ｐ
ｃが負圧室１３ａに作用りる。その月−Ｐｃが弁ぼね１
３ｄによる付勢力より人のどき弁体１３ｃか開弁方向に
移動する。空気弁１３が開弁りるど人気役人−２２から
制御吸気路２３を介しく外気が絞り井８をハイバスして
吸気管６内へ流れ込む。この外気が通過りる負圧室１２
ａの負圧Ｐ１及び弁室１３ｂの負圧Ｐ２はオリフィス２
４．２５の絞り比によって定まる。

次に、第２負斤検出孔Ｄ２から弁室１２ｂご作川りる負
圧Ｐｖど負圧Ｐ１どの差圧が弁ばね１２ｄによる付勢力
より人のどさ弁体１２ｃが開弁方向に移動する。調整弁
１２の開弁により負圧Ｐｖの一部がオリフィズ１８．３
６を通過した角圧を希釈して負圧Ｐｃどなり負圧室１０
ａ、３５ａに作用りる。次いで、負圧Ｐｃの低−により
空気分１３の開用が減少し−制御吸気路２３を流れる空
気量も減少づる。このため、負圧全１２ａ＋負圧Ｐ１が
低下して調整弁１２は閉弁状態どなる。

そして、負圧Ｐｃが再び上昇して−記の動作が繰り返さ
れ、この繰り返し動作が高速で行われるため負圧Ｐｖと
Ｐｃどの月力比が負圧Ｐ１とＰ２との圧力比に等しくに
るのである。

よって、−ンジン１の吸気量か少ないどさには負圧Ｐ１
が負圧Ｐｖより人であるため調整弁１２の聞度は大ぎく
なり負圧Ｐｃは低くする。反対に吸気量が大のどきには
負圧Ｐｖが高くなるため調整弁１２の開度は小さくなり
負圧Ｐｅは高くなる。

このように負圧Ｐｃは空気弁１３ど共に制電還流制御弁
１０に−用するため制御吸気路２３内を流れる空気…と
排気運流目は比例し、した吸気管６内を流れる土ンジン
１への主吸入空気量ど排気還流路９を流れる排気還流量
とが比例し、従って、エンジン１へ常に所定の要求排気
還流率をなすことができる。その排気還流率はＰｖとＰ
ｃの月力比、すなわちオリフィス２４、２５の絞り比こ
より決定される。また負圧Ｐｅは空気制御弁３５にら作
用りるため電磁弁３８の開弁時において主吸込空気冒に
比例した量の２次空気へ吸気２次空気通路３４を介して
エンジン１こ供給りるにとかできる。

どころか、絞り弁３の肴聞状態に近づくと負圧Ｐｃは月
圧Ｐｃに応じζ大気圧ご急激に近づくため空気制御弁３
５の開度は減少し主吸入空気量に比例した量の２次空気
が該吸気２次空気通路３４を介してエンジンに供給でき
なくなり空燃比の制御が出来なくなる為絞り弁８の一時
的な金間状態においては逆−弁３７によって負圧Ｐｃか
負圧室３５ｎに作用することを防止し負圧Ｐｃが大きく
低下しないようにしている。また、このとき負月室１０
ａには負月Ｐｃが作用し、かつ負圧室３５ａに影刃を匂
えないように逆−弁１５が作動する。

ここで、制御回路２７が−ンジン１の運転状態を検旨す
るレンリ２８ないし３０の出力電圧の変化に応じ−電牲
弁１７を作動せしめるど負圧通路１０が途中で遮断され
て負圧室１０ａには人気吸人口２６に連通するため排気
還流制御弁１０が閉弁どなり排気還流が停止する。電磁
弁１７に代って電餞弁２１を作動けしめるど負圧通路１
９が途中で遮断されて弁室１２ｂが人気吸入口２２に連
通りるため調整弁１２の開弁か人さくなる。よつて負圧
室１０ａ、３５ａに作用りる負圧Ｐｃか低下して排気気
流制御弁１０及び空気制御弁３−の開用が各々減少づる
。この結果、所定運転状態においては排気還流吊及び２
次空気帛が減少し、主吸入紫電量がはどんと変化しない
揚台には排気量流率が減少りるのである。

次に、制怜回路４０の動作を第２図の動作フロ−図に従
って説明りる。

制御回路４０はイグニツションスイッヂ（図示せず）が
オンとなって電源が供給されるど、先ず、酸素濃度レン
リ４１の出力重重レベルを読み取る（スフツブ１）。酸
素！度センリ４１はいわゆる流し出しタープのレンリで
あり、雰囲気がリッチになるに従って出力電重Ｖｏ７か
上昇するようになっている。酸累濃度センサ４１の出力
重重ノベルを読み取り後、次−、この出力重重レヘルに
よす混合気の空燃化を判別−る（ステップ２）。−の判
別動作においては酸素淵庶センサ４１の出力電−Ｖｏ２
か理論空燃比に対症づう基準電圧Ｖｒより人であるか占
かによって空！比かリッチであるかリーンであるか判断
される。Ｖｏ２≧Ｖｒの場合には空燃比がリッチてある
と判別しく空燃比をリーン方向ご制御すベくリップ信号
を発牛りる（スフツブ３）。しかし、Ｖｏ２＜Ｖｒの号
合には空燃仕かリーンであるど判別しくリーン信号を発
生りる（スフツブ４）のである。

駆動回路３９はリーン信月に応しくソレノイド３８ａの
非通電により電磁弁３０を閉弁せしめる。

よって、２次！気通路３４は閉塞されて２次空気がエン
シン１へ供給されないためエンジン１へ供給される混合
気の空燃比はリップ方向に制御される。また駆動回路３
９はリップ伝号に応じてソレノイド３３ａを通電するこ
とにより電磁弁３３を開弁せしめる。よって、＋気制御
弁３５による主吸入空気量に比例した量の２次空気が絞
り弁８を通過した主吸入空気ど共に−ンジン１へ供給さ
れ、混合気の空燃比はリーン方向に制御される。従つて
酸素濃度センサ４１の出力信翼の変化に応じた電磁弁３
３の開閉により空燃比が所望の空燃比になるように帰還
制御されるのである。

このように、本発明による吸気２次空気供給装置によれ
ば、負月制御手段から制電還流制御弁へ供給される制御
負圧を用いて吸気２次空気通路の電磁弁より−流に設け
た空気制御弁の開口面積を変化けしめるようにしたため
２次空気供拾指令信号に対して応斗性を向−さけ、さら
に排気還流量が主吸入空気量に比例していることがら上
吸入空気尾に比例した吊の２次空気を供給りることがで
さる故に絞り弁の開度に関係なく空燃比を常こ所定の範
囲で制御りることがでさるのである、また絞り弁開度の
人きい状態においで逆止弁により空気制御弁に作用−る
負圧の一時的な低下を防ぐこどにより一時的な絞り弁開
度の増加時の空燃比の制御を可能ならしめ、その結果十
地に比へてアクセルを踏む頻度の多い高地においても負
圧制御手段が作動する範囲では２次空気量は主吸入空気
量に比例するため特別に補正制御をしなくても所望の空
燃比制御か行え得るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の吸気２次空気供給装置の実＋例を承り
構成図、第２図は第１図の装置中の制御回路の動作を示
すフロー図である。 主要部分の符号の説明 １・・・エンジン ２・・・吸気マニホールド ３・・・排気マニホールド ５・・・ベンチュリ ６・・・吸気管　　９・・・排気還流路１０・・・排気
還流制御弁 １１・・・負圧制御部 １２・・・調整弁　１３・・・空気弁 １４・・・負圧供給路 １５、３７・・・逆止弁 １６、１９・・・負圧通路 １７、２１、３８・・・電磁弁 １８、２０、２４、２５、３６・・・オリフィス２２、
２６、３３・・・大気吸気路 ２３・・・制御吸気路 ３４・・・２次空気通路 ３５・・・空気制御弁 出願人　本田技研工業株式会社 代理人　弁理士　藤村元彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）排気路ど吸気路とを連通りる刊気還流路を設け負
   圧制御手段かう供給される負圧に応じて開口而偵る変化
   せしめる排気還流制御井を前記排気還流路に備えた内燃
   −ンジンの吸気２次＋気供給装闘でしつで、前記排気路
   に設けられだ酸素濃度レンリど、絞り弁を迂回りる吸気
   ２次空気通路に設りられた電磁弁と、前記酸累潜磨ロン
   リの出力化量に応じて前記電磁弁を開閉せしめる制御手
   段ど、前記電磁弁すり−流の前記吸気２次空気通路に段
   けられた空気制御弁とを含み、前記空気制御弁が前記負
   圧制御手段から供給される月圧に応じて間口面積を変化
   けしめるようになされていることを特徴とする吸気２次
   空気供給装圃。 〈２）前記負圧制御手段は前記吸気路の絞り弁近傍部又
   は絞り弁下流部より延出した第１負圧通路と、所定の圧
   力部より延出した第２負圧通路と、人気吸入−から前記
   絞り弁を迂回して吸気マーホールドへ至る制御吸気路と
   を含み、第１匂月圧が前記制御吸気路の途中に設けられ
   第１弁室か前記第２負圧通路に連通され前記第１肖圧室
   と第１弁室どの圧力差に応じた聞哀で前記第１負圧通路
   ど前記第２負圧通路とを前記第１片室を介して汁通せし
   める負圧応動型調整弁と、第２負圧室か前記第１負圧通
   路に連通され第２弁室が前記第１負圧室より下流の前記
   制御吸気路の途中に設りられ前記第２負圧室と第２弁室
   との圧力差に応じた聞度で前記制御吸気路を連通せしめ
   る負月応動型空気弁どからなり、前記第２負圧室ご作用
   りる負月を出力りるようになされていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の吸気２次空気供給装置。 （３）＋記第１弁全と第１負圧通路との間には前記第１
   弁室から第１負圧通路への空気流のみを通過させる第１
   及び第２逆−弁が並列に各々設けられ、前記排気運流制
   御弁には前記第１逆止弁より前記第１負王通路側の負月
   が供給され、前記空気制御弁には前記第２逆止より前記
   第２負圧室側の負圧が供給されるようになされているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
   吸気２次空気供給装置。 （４）前記所定の月力源は前記紋弁より上流の前記吸気
   路に設りられたベンチコリ内部であることを特徴とする
   特許請求の範囲第２頂記載の吸気２次閏気供給装置。 〈５）前記所定の圧力源は人気であることを特徴とする
   特許請求の範囲第２頂記載の吸気２次空気供給装置。 （６）前記所定の圧力源をエンシンの運転状態に応じて
   前記ベンベンり内部と前記人気とのいりれか一万こ切り
   柴えるにうになされていることを特徴とする特許請求の
   範囲第２項、負４！又は第５項記載の吸気２次空気供給
   装置。