JPS6027802B2 - 内燃機関2次空気供給量制御装置 - Google Patents

内燃機関2次空気供給量制御装置

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JPS6027802B2
JPS6027802B2 JP52022802A JP2280277A JPS6027802B2 JP S6027802 B2 JPS6027802 B2 JP S6027802B2 JP 52022802 A JP52022802 A JP 52022802A JP 2280277 A JP2280277 A JP 2280277A JP S6027802 B2 JPS6027802 B2 JP S6027802B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関の排気管に二次空気を供給するため
の供V給軍制御装置に関するものである。
機関排気系に触媒装置およびその上流に2次空気供V給
装置を具備する内燃機関において、運転状態に即応して
2次の空燃比を理論空燃比(^=1)に制御することが
望ましいが、従来実施されている供給空気源からの2次
空気を吸気管負圧に応答する空気バイパス弁を介し、さ
らに負圧伝達弁を経由して前記負圧によって2次空気切
携弁を動作させる方式では、該空気切換弁の弁位置によ
って噴射2次空気量にばらつきを生じ期待する最適の2
次空気補償の困難が経験され、このために精度の高い供
繋合効果が望まれている。特に各種運転状態においてそ
れぞれに応じた2次空気の変化速度を得ることが、排気
系における2次空燃比を理論空燃比(空気過剰率入=1
)に維持するために必要である。
従釆のシステムの場合2次空気変化速度を変化させるの
に用いられているオリフィスはその径が一定であるため
機関運転状態の変化にすべて追従して好適な2次空気供
聯合を実施することに問題があった。
そのためには排気系に具設された02センサによって空
気過剰率^が入>1であるか^<1であるかを検知し、
入〉1であれば2次空気供孫台童を減少、^<1ならば
増加させて排気ガスと2次空気との混合ガスの雰囲気を
^=1附近に精度よく制御する目的をもって、2次空気
量供V給制御弁の弁体の作動速度を吸入空気量変化速度
に対応して変化させる必要がある。
そこで本発明は、二次空気供給制御装置の二次空気切襖
弁の弁体の作動速度を変化させるために、すなわち、前
記弁体の作動速度を決定するために、二次空気切換弁の
ダイヤフラム手段に連結してある二つの負圧切操弁に蓬
適している別の二つの負圧切換弁にそれぞれ大気導入オ
リフィスを取付け、該大気導入オリフィスを二段階の切
換ができるようにし、二次空気切換弁の弁体の作動速度
を、吸入空気量の変化速度の大きい領域(加速の場合)
と吸入空気量の変化速度の小さい領域(アイドル、定常
、減速の場合)とに適応できるように「前記弁体の速度
を変化させるようにしたことを目的とするものである。
本発明の特徴とするところは、二次空供給制御装置が負
圧導入部、負圧切換部、二次空気供給切換部、および情
報処理部から成り、内燃機関の運転状態において、排気
管に取付けた02センサおよびアクセルに連動している
加速検知器よりの信号をコンピュータを含む情報処理部
に入力し、処理し02センサよりの信号は二つの負圧切
換弁に関連させ、加速検知器よりの信号は別の二つの負
圧切換弁に関連させ、これ二つの負圧切換弁と別の一つ
の負圧切換弁とを二次空気切換弁の弁作動袋檀に連続さ
せ、二つの負圧切換弁を内燃機関の吸気管に連結し、別
の二つの負圧切換弁を大気関口部に蓮通させる大気導通
オリフィスを設けて、この大気導通オリフィスを二段切
検するようにした構成を有する点にある。以下本発明を
附図を参照しつつ詳細に説明する。
第1図および第2図は本発明による2次空気給供制御装
置機能部の構成および機能を示し、第1図は2次空気増
量供給状態、第2図は供患者遮断状態;第3図は情報処
理系路を示す。
第1図および第2図において、本発明の二次空気供給制
御装置は負圧導入部、負圧切換部、情報処理部および二
次空気切換部から成り立っていて、負圧導入部において
、内燃機関の吸気管負圧ボート(V.P)に連結してあ
る負圧伝達弁4があり、該負圧伝達弁4には左側(第1
図および第2図において)に、負圧リザーバ5が敬付け
てあり、負圧リザーバ5の左側には、負圧制御弁6が連
結してある。
また、負圧切換部において、第1負圧切換弁7および第
2負圧切換弁8は連結してあり、第1負圧切換弁7と第
2負圧切襖弁8とを連結する導管より分岐して、前記負
圧制御弁6が連結されている。
第1図および第2図において、第1負圧切換弁7はV.
S.V.−1,第2負圧切換弁8はV.S.V.−2で
あらわされる。前記第1負圧切換弁7(V.S.V.−
1)には、別の第3負圧切換弁9(V.S.V.−3で
あらわされる。)が、また、前記第2負圧切換弁8(V
.S.V.−2)には、別の第4負圧切換弁19(V.
S.V.−4であらわされる。)が、それぞれ連結して
ある。前記別の第3負圧切襖弁9(V.S.V.−3)
には、大気に連通する二つの導管が取付けてある。この
二つの導管には、前記第1負圧切換弁7(V.S.V.
−1)を二段階に制御する固有の二つのオリフィス11
,12が設けてある。また、前記別の第4負圧切換弁1
0(V.S.V.−4)には、大気に蓮適する二つの導
管が取付けてある。この二つの導管には、前記第2負圧
切換弁8(V.S.V.−2)を2段階に制御する固有
の二つのオリフィス13,14が設けてある。二次空気
切襖部において、1は二次空気切換弁であり、該二次空
気切換弁1の左側(第1図および第2図において)には
、二次空気供給口A,Pがあり、右側には、大気ボート
16があり、その下方には送気ボート17があり、送気
ボート17は内燃機関の排気管の空気噴射口(A.1.
)に連結されている。前記二次空気切換弁1の上例には
第1負圧室2があり、この第1負圧室には、第1ダイヤ
フラム25が取付けてある。二次空気切換弁1の下側に
は、第2負圧室3があり、第2負圧室3には第2ダイヤ
フラム26が取付けてある。二次空気切換弁1の中央に
は、弁体15が具備されており、弁体15は、蓮井22
,23を介して、それぞれ、前記第1ダイヤフラム25
および第2ダイヤフラム26に連結してある。前記第1
負圧室2は、第1負圧切換弁7(V.S.V.−1)に
前記第2負圧室3は第2負圧切換弁8(V.S.V.−
2)にそれぞれ連結されている。そして、弁体15は、
前詔第1ダイヤフラム25および第2ダイヤフラム26
によって、上下動し、弁体15が上方に移行すると、二
次空気供給口A,Pと送気ボート17は蓮通し、弁体1
5が下方に移行すると二次空気供給口A,Pと大気ボー
ト16とは蓮適する。さらに、第3図において、24は
排気管であり、該排気管24には触媒反応器21が設け
てある。排気管24において、触媒反応器21の上流側
には02センサ20が取付けてある。02センサ20は
コンピューター8を含む情報処理部に連結してあり、ま
た、アクセルペダルと連動する加速検知器19もコンピ
ュータ18を含む情報処理部に連結してある。
第1負圧切換弁7(V.S.V.−1)および第2負圧
切換弁8(V.S.V.−2)は通常02センサ20の
信号により、A/FがRICHのときはON(」系)で
2次空気を排気系に導入し、LEANのときはOFF(
凸系)で2次空気の送入を遮断するようにコンピュータ
ー8によって制御されている。
また第3負圧切換弁9(V.S.V.−3)および第4
負圧切換弁10(V.S.V.−4)は加速検知器19
の信号によりコンピューター8によって処理されて制御
されるもので、第3負圧切換弁9および第4負圧切換弁
1川こは、それぞれ二つの大気達通口に連続する導管を
接続させて、該導管には各々性能の異るオリフィス11
,12および’3,14を設ける。これ等のオリフィス
11,12:および13,14には吸入空気量の変化す
る速度の小さい領域(すなわち、定常運転、アイドル減
速運転)の場合と吸入空気量の変化する速度の大きい領
域(すなわち、加速運転)の場合の2段階による切換を
用いて二次空気切襖弁1の作動速度を制御して排気混合
ガスの雰囲気を、すなわち、内燃機関の排気管における
二次空燃比を理論空燃比(空気過剰率入−1)に近接し
た数値に維持させることを企図している。そして、負圧
伝達弁4は、内燃機関の吸気管における負圧(すなわち
、大気圧より低くて真空に近いきわめて低い圧力)を負
圧切換弁に伝えて、二次空気供給の制御装置に関連させ
て、二次空気の内燃機関排気管への供給を制御する機能
に関与させ、負圧制御弁6は、前記負圧伝達弁4により
伝達された負圧を二つの負圧切換弁に伝えるために、適
切に制御する機能を有している。
第1図において排気ガスが加速時にRICHとなると、
負圧伝達弁4を介して負圧リザーバ5に貯留されている
吸気管負圧は図の・系に従って蓮適され、第1負圧切換
弁7(V.S.V.−1)から第1負圧室2に通じ、ダ
イヤアラムはこの負圧により図において上方に移動する
額向をとり、同時に負圧系から遮断された第2負圧切換
弁8(V.S.V.−2)は、大気閉口部に設けられた
個有の絞り13または14から大気を導入してこれを第
2負圧室3に導適する。
この場合第1負圧切襖弁7(V.S.V.−1)とこれ
に接続されている第3負圧切換弁9(V.S.V.−3
)とはそ運通が遮断されているから何等の作用もせず、
一方第2負圧切換弁8(V.S.V.−2)と接続され
ている第4負圧切襖弁10(V.S.V.−4)は、加
速検知器19からの機関運転態様の前記いずれかの変化
速度城の選択信号によって、オリフィス13あるいはオ
リフィス14のいずれかを介し第2負圧切換弁8(V.
S.V.−2)を経由して大気を第2負圧室3に導入し
、前記第1負圧室の吸引効果と協働して弁体5を図にお
いて上方へ引げて2次空気切換弁1の供給ボート17か
ら排気系に送気ごせる。第2図は排気系がLEANの状
態に対応する機能図で、負圧切換弁は図に示すD系をと
るようにコンピュータ18によって作動されて、吸気管
賃圧は第2負圧切襖弁8(V.S.V.−2)から第2
負圧室3に導入され、一方第1負圧切襖弁7(V.S.
V.−1)は吸気負圧系とは遮断されるが、これと接続
された第3負圧切襖弁9(V.S.V.−3)からは大
気が導入されて第1負圧室2に導かれ図において弁体1
5を下方に移動させるように作用する。
この場合第3負圧切換弁9(V.S.V.−3)におけ
る大気導入オリフィスの選択は、前述の機関運転状態の
2つの区分領域のいずれかが選定されて発せられるコン
ピューター8からの指令にもとづいて実施される。オリ
フィス11〜14の性能は機関の定格、性能、使用目的
等に応じ任意所望に従って選定できることは瞭らかであ
る。以上のべたように、本発明によれば02センサを二
つの負圧切換弁に関連させ、かつ加速検知器を別の二つ
の負圧切換弁に関連させて、更に前記別の二つの負圧切
換弁には、それぞれ、二つの大気口に蓮適する通路を設
けて、この通路の各々には、性能の異るオリフィスを設
けたので、すなわち、大気導入オリフィスを二段階に切
換えるようにしたので、02センサおよび加速検知器の
信号による情報処理部の指令によって、内燃機関の運転
状態からみて、吸入空気量の変化速度の大きい領域の場
合と吸入空気量の変化速度の小さい領域の場合に適応さ
せるように、前記四つの負圧切換弁を作動させて、二つ
のダイヤフラム室を介して、二次空気切換弁の弁体の上
下動に対する速度を大きくしたり、小さくしたりして、
二次空気の供給量を前記二つの領域に対応して、制御調
節し、排気管における排気ガスと二次空気との比率を空
気過剰率入=1に近い数値に維持させて、排気ガスの浄
化に顕著な効果を得るようにしたものである。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明による2次空気供給量制御
装置の機能部の構成および機能説明図で、前者は排気系
混合気がRICHの場合、後者はLEANの場合を示し
;第3図は本発明の1部を構成する情報処理系路を示す
。 1・・・2次空気供孫合切換弁、2・・・第1負圧室、
3・・・第2負圧室、4・・・負圧伝達弁、5・・・負
圧リザ−バ、6…負圧制御弁、7…第1負圧切換弁(V
SV−1)、8・・・第2負圧切換弁(VSV−2)、
9・・・第3負圧切襖弁(VSV−3)、10・・・第
4負圧切換弁(VSV−4)、1 1〜14・・・オリ
フィス、15・・・弁体、16・・・大気ボート、17
・・・送気ボート「 18・・・コンピュータ、19…
加速検知器、20・・〇2センサ、21・・・触媒反応
器、22・・・蓮村、23…蓮村、25…第1ダイヤフ
ラム、26…第2ダイヤフラム。 第1図 第2図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 内燃機関の排気管に排気ガス浄化装置と、その上流
    に2次空気供給装置を備えた内燃機関において、内燃機
    関の吸気管負圧ポートに負圧伝達弁を介して、内燃機関
    の吸気管負圧を導入し、貯留する負圧リザーバを連結し
    、該負圧リザーバに接続した負圧制御弁よりなる負圧導
    入部と、前記負圧性制御弁には、分岐管を介して二つの
    負圧切換弁を設け、前記二つの負圧切換弁のそれぞれに
    連通しているダイヤフラム手段および該二つのダイヤフ
    ラム手段と連動する弁機構と吸入口、送気口および大気
    ポートを有する二次空気切換弁とO_2センサおよび加
    速検知器からの情報を処理、選択しかつ指令を発する情
    報処理部と;該情報処理部指令のうちでO_2センサに
    関連して制御される前記二つの負圧切換弁と、これ等二
    つの負圧切換弁にそれぞれ連結されていて、前記情報処
    理部の指令のうちの加速検知器に関連して制御される別
    の二つの負圧切換弁が配置され、該二つの別の負圧切換
    弁は、それぞれ二つの大気開口部に連通させ、前記別の
    負圧切換弁と二つの大気開口部との間にはそれぞれ異る
    性能のオリフイスが具備されている負圧切換部とをもつ
    て構成される内燃機関2次空気供給量制御装置。
JP52022802A 1977-03-04 1977-03-04 内燃機関2次空気供給量制御装置 Expired JPS6027802B2 (ja)

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US05/804,985 US4137714A (en) 1977-03-04 1977-06-09 Internal combustion engine secondary air supply control system
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