JPS6024898Y2 - エンジンの二次空気制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はエンジンの二次空気制御装置に関する。

自動車のエンジンから排出される排気ガスに二次空気を
混合し、排気系に設けた触媒で排気ガス中の有害成分を
酸化還元させて排気ガスを浄化することが一般に行なわ
れている。

この排気ガスには、燃料の不完全燃焼による炭化水素、
一酸化炭素などの還元性成力と、エンジン内の高熱によ
って生成する窒素酸化物などの酸化性成分とが含有され
ており、これらの有害成分の生成状況は、エンジンの運
転状況によって異なるもので、運転状況に応じて排気ガ
スへの二次空気を切換えるように制御している（特公昭
５４−３５２５１号公報参照）。

上記の二次空気制御装置の一例を第１図によって説明す
ると、エンジン１から排出される排気ガスの排気通路２
に、主に排気ガス中に含有する窒素酸化物を還元して浄
化するための第１触媒装置３と、該第１触媒装置３の下
流に、主に排気ガス中に含有する炭化水素などの還元性
成分を酸化して浄化するための第２触媒装置４とを配列
する。

一方、二次空気を供給するエアポンプ５の二次空気主通
路６に切換装置７を設け、この二次空気主通路６は、上
記第１触媒装置３の上流側に連結する上流側二次空気通
路８と上記第１触媒装置３と第２触媒装置４との間の排
気通路に連結する下流側二次空気通路９とに分岐される
。

次に上記二次空気主通路６に設けた切換装置７を第２図
によって説明すると、上記の上流側二次空気通路８と下
流側二次空気通路９とに分岐する位置に、上記両二次空
気通路８，９を選択的に切換える切換弁１０を設ける。

この切換弁１０は、弁ロッド１１を介してダイヤフラム
装置１２のダイヤフラム１３に連結され、かつコイルス
プリング１４によって上記の上流側二次空気通路８を閉
じるように付勢されている。

上記のダイヤフラム装置１２の作動室１５に連結される
作動通路１６は三方切換弁１７を介して、気化器のスロ
ットル弁１８下流の吸気通路１９に開口する吸気負圧通
路２０と、大気に開口する大気圧通路２１とに連結され
、上記三方切換弁１７は、エンジン回転数、スロットル
弁開度などの検知する感知装置２２からの信号によって
電磁的に作動し、上記吸気負圧通路２０および大気圧通
路２１を選択的に開閉する。

上記の装置において、アイドリング運転および減速運転
以外の通常運転時には、第２図に示すように、三方切換
弁１７が吸気負圧通路２０を閉じて大気圧通路２１から
の大気圧がダイヤフラム装置１２の作動室１５に作用腰
切換弁１０はコイルスプリング１４のばね力によって上
流側二次空気通路８を閉じるのでエアポンプ５からの二
次空気は下流側二次空気通路９によって排気ガスに供給
されるので、第１触媒装置３は還元雰囲気となり、また
第２触媒装置４は酸化雰囲気となる。

従って窒素酸化物が比較的多く、炭化水素、一酸化炭素
が比較的少ない通常運転時には、排気ガス中の窒素酸化
物は第１触媒装置３の還元作用により浄化され、また炭
化水素、一酸化炭素は第２触媒装置４の酸化作用により
浄化される。

またアイドリング運転時、もしくは減速運転時には、感
知装置２２によって三方切換弁１７が作動し、吸気負圧
通路２０を開き大気圧通路２１を閉じるので吸気通路１
９の負圧が吸気負圧通路２０、作動通路１６を経てダイ
ヤフラム装置１２の作動室１５に作用腰この負圧によっ
て切換弁１０が仮想線で示すようにコイルスプリング１
４のばね力に抗して下流側二次空気通路９を閉じ、二次
空気は上流側二次空気通路８から排気ガスに供給される
ので、第１触媒装置３および第２触媒装置４は共に酸化
雰囲気となる。

従って窒素酸化物が少なく、炭化水素などの還元性成分
が多量に発生するアイドリング運転時には、排気ガス中
の還元性成分は第１触媒装置３および第２触媒装置４の
酸化作用によって確実に浄化される。

なお、第１触媒装置３および第２触媒装置４は共に酸化
作用および還元作用を有するもので、酸化雰囲気では主
に酸化作用を行ない、還元雰囲気では主に還元作用を行
なうように構成されている。

しかしながら、上記のように構成されたものにおいては
、エンジンの通常運転時において高速もしくは低速に変
速する際、一時的にスロットル弁１８が閉じられてエン
ジンがアイドリング運転の状態となり、感知装置２２に
よって三方切換弁１７が作動腰下流側二次空気通路９か
ら上流側二次空気通路８に切換えられるので、第１触媒
装置３および第２触媒装置４は共に酸化雰囲気となり、
窒素酸化物の還元作用が行なわれなくなり、大気中に多
量の窒素酸化物が排出されることになる。

このような変速時における切換わりは短時間であるけれ
ども、自動車の走行時には何回となく繰り返されるので
、窒素酸化物の大気放出による環境汚染として問題にな
る。

この考案は、上記の問題を解決するために、第２図に示
すように吸気負圧通路２０にオリフィス２３を設け、通
常運転時の変速の際、下流側二次空気通路９から上流側
二次空気通路８への二次空気の切換えを実質的にさせな
いようにしたものである。

すなわち、上記したように、通常運転時に変速すると、
三方切換弁１７が作動して吸気負圧通路２０が開かれ、
吸気負圧がダイヤフラム装置１２の作動室１５に作用し
ようとするが、上記吸気負圧通路２０に設けたオリフィ
ス２３によって作動室１５への作用が遅延されるので、
この変速操作の間、切換弁１０の作動は実質的に阻止さ
れ、二次空気は下流側二次空気通路９から継続して供給
され、排気ガス中の窒素酸化物は第１触媒装置３によっ
て確実に還元されるのである。

この場合、一時的ではあれエンジンはアイドロリング運
転状態となり炭化水素、一酸化炭素が増大するが、この
際、第２触媒装置４は酸化雰囲気となっており、この第
２触媒装置４によって浄化するので、炭化水素、一酸化
炭素の浄化がむやみに損なわれることはない。

なお上記オリフィス２３は、変速時において下流側二次
空気通路９から上流側二次空気通路８への切換えを阻止
するだけであれば、吸気負圧通路２０に設ける代わりに
、ダイヤフラム装置１２の作動室１５に連結する作動通
路１６に設けてもよいが、上流側二次空気通路８から第
１触媒装置３の上流へ二次装置を供給ししているアイド
リング運転時もしくは減速運転時から加速するときに、
大気圧が作動室１５に作用して下流側二次空気通路９に
切換わるのが遅れ、窒素酸化物の還元浄化が損なわれる
ので好ましくない。

つまり、窒素酸化物は加速時に最も多く発生するもので
あるから、オリフィス２３を吸気負圧通路２０に設ける
ことによって、アイドリング運転から加速の際、作動室
１５内に速やかに大気圧を導き、上流側二次空気通路８
から下流側二次空気通路９へ遅れなく切換えることがで
きる。

以上に説明したようにこの考案は、従来の二次空気制御
装置において、上記吸気負圧通路にオリフィスを設けた
ものであるから、その改良が簡単である。

そして上記の簡単な改造によって、通常運転時にしばし
ば繰り返される変速による排気ガス浄化の不具合を改善
することができるので、環境汚染防止への貢献は大きい
。

【図面の簡単な説明】

第１図はエンジンの二次空気制御装置の概要を示した系
統図、第２図は二次空気の切換装置の断面図である。 １・・・・・・エンジン、２・・・・・・排気通路、３
・・・・・・第１触媒装置、４・・・・・・第２触媒装
置、５・・・・・・エアポンプ、７・・・・・・切換装
置、８・・・・・；上流側二次空気通路、９・・・・・
・下流側二次空気通路、１０・・・・・・切換弁、１２
・・・・・・ダイヤフラム装置、１５・・・・・・作動
室、１６・・・・・・作動通路、１７・・・・・・三方
切換弁、２０・・・・・・吸気負圧通路 ２１・・・・
・・大気圧通路 ２３・・・・・・オリフィス。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排気系に設けた第１触媒装置と、この第１触媒装置の下
   流に設けた第２触媒装置と、該第１触媒装置および第２
   触媒装置のそれぞれの上流にエアポンプから二次空気を
   供給する上流側二次空気通路および下流側二次空気通路
   と、この両二次空気通路の分岐部に配置され両二次空気
   通路を選択的に切換える切換弁と、この切換弁に連結さ
   れかつ三方切換弁によって吸気負圧通路と大気圧通路と
   に選択的に接続される作動室を有するダイヤフラム装置
   とを備え、エンジンのアイドリング運転時もしくは減速
   運転時には上流側二次空気通路から、また他の運転時に
   は下流側二次空気通路からそれぞれ二次空気を排気ガス
   に供給するようにしたエンジンの二次空気制御装置にお
   いて、上記吸気負圧通路にオフィスを設け、下流側二次
   空気通路から上流側二次空気通路への切換作動を遅延さ
   せるようにしたことを特徴とするエンジンの二次空気制
   御装置。