JPS6139064Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、エンジンの二次空気供給装置に関
し、特に排気ガス還流装置を備えたエンジンの二
次空気供給装置において加速時の二次空気制御に
関するものである。

従来より、エンジンの排気ガス浄化対策とし
て、エンジンから放出される排気ガスの一部を吸
気系に還流して、エンジンの燃焼温度の抑制によ
り排気ガス中のNOxを低減するようにした排気
ガス還流装置、および排気系に二次空気を供給し
て、排気ガス中のHC，CO等の未燃焼成分を再燃
焼浄化するようにした二次空気供給装置は周知で
ある。この二次空気供給装置には、二次空気をエ
ンジンによつて駆動されるエアポンプにより供給
するエアポンプ方式と、排気脈動を利用して二次
空気を供給する排気脈動方式とがある。

そして、上記排気ガス還流装置を備えたエンジ
ンのエアポンプ方式の二次空気供給装置において
は、排気ガスの二次空気との再燃焼反応性の点か
ら、排気ガスの高温域である排気系のできるだけ
上流側（例えば排気ポート等）に向けて二次空気
を噴射供給し、該二次空気噴射孔よりも下流側に
還流排気ガス取出孔が設けられている。

また、このような二次空気供給装置において、
エンジンの運転状態に応じて二次空気の供給量を
制御するものとして、例えば実開昭53−68824号
公報等に開示されているように、エアポンプの吐
出側の二次空気通路の途中にリリーフバルブを設
け、該リリーフバルブは、エンジンの設定負荷以
上のときに作動して二次空気の全量をリリーフす
る第１弁と、吸気負圧によつて作動して二次空気
の一部をリリーフする第２弁とを並設してなり、
燃焼性が良好で排気ガス中の未燃焼成分の少ない
高負荷時には第１弁により二次空気の全量をリリ
ーフして二次空気の供給を停止することにより、
排気ガスの二次空気との再燃焼による高温化によ
つて排気系の触媒等の損傷を防止する一方、吸気
量の少ない低負荷時には第２弁により二次空気の
一部をリリーフして二次空気の供給量を減少せし
めることにより、二次空気の過剰供給を防止する
ようにしたものが提案されている。

ところで、上記提案のものでは、加速時、特に
その初期には排気ガス中の未燃焼成分が比較的多
いにも拘らず、第１弁の作動により二次空気の供
給が直ちに停止されることにより、加速時の排気
ガス浄化性能が悪化するという問題があつた。

そのため、上記第１弁の作動を遅延させる遅延
装置を設けて、加速時、第１弁の作動を遅らせて
二次空気の供給を行うようにすることが考えられ
る。しかし、この場合には、二次空気の全量供給
により、排気ガスが二次空気によつて著しく希釈
されて、排気ガス還流効果が低減する、つまり
NOx低減効果が損われるという問題がある。

そこで、本考案は斯かる点に鑑みてなされたも
ので、加速時には二次空気の全量を供給するので
はなく、その一部を第２弁でリリーフして二次空
気の供給量を減少させることにより、加速時の排
気ガス浄化性能を悪化させることなく、二次空気
による排気ガス還流効果の低減を防止することを
目的とするものである。

この目的を達成するため、本考案の構成は、排
気系の還流排気ガス取出孔より上流側に、エアポ
ンプにより二次空気を二次空気通路を介して噴射
供給するようにしたエンジンの二次空気供給装置
において、上記エアポンプ吐出側の二次空気通路
に二次空気をリリーフするリリーフバルブを設
け、該リリーフバルブは、エンジンの設定負荷以
上のときに作動して二次空気の全量をリリーフす
る第１弁と、吸気負圧およびベンチユリ負圧によ
つて作動して二次空気の一部をリリーフする第２
弁とを並設してなり、さらに上記第１弁の作動を
遅延させる遅延装置を設けることにより、加速
時、第１弁を非作動にするとともに第２弁を作動
させて二次空気の排気系への供給量を減少させる
ようにしたものである。

以下、本考案の実施例について図面を参照しな
がら説明する。

図において、１はエンジン、２は吸気をエンジ
ン１に供給する吸気系を構成する吸気通路であつ
て、該吸気通路２には、ベンチユリ部３、および
該ベンチユリ部３下流にアクセルペダル（図示せ
ず）と連動してエンジン負荷に応じて吸気量を制
御するスロツトルバルブ４がそれぞれ配設されて
いる。５はエンジン１からの排気ガスを排出する
排気系を構成する排気通路である。

また、６は、一端に排気通路５に開口する還流
排気ガス取出孔６ａを有し、他端が吸気通路２の
スロツトルバルブ４下流に開口した排気ガス還流
通路であつて、該排気ガス還流通路６の途中には
該通路６を開閉する還流弁７が配設され、該還流
弁７にはダイヤフラム装置よりなる還流制御装置
８が連結されている。該還流制御装置８は、後述
の吸気負圧通路２３およびベンチユリ負圧通路２
４が並列に接続されたアンプ２２に第３負圧導入
通路９を介して接続されており、吸気負圧および
ベンチユリ負圧に応動して還流弁７を開閉制御す
ることにより、加速時を含む全運転時に還流弁７
を開作動せしめて排気ガス還流通路６を開き、よ
つて排気通路５の排気ガスの一部を吸気通路２に
還流するようにした排気ガス還流装置１０が構成
されている。

さらに、１１は、一端に排気通路５の上記還流
排気ガス取出孔６ａよりも上流側に二次空気噴射
弁１２を介して開口する二次空気噴射孔１１ａを
有し、他端がエアクリーナ（図示せず）に開口す
る二次空気通路であつて、該二次空気通路１１の
途中には、エンジン１のクランク軸にベルト伝動
機構１３を介して駆動連結されたエアポンプ１４
が介設されており、該エアポンプ１４により二次
空気を二次空気通路１１を介して排気通路５の還
流排気ガス取出孔６ａより上流に噴射供給するよ
うにしている。

そして、１５は一端が上記エアポンプ１４吐出
側の二次空気通路１１に開口し、他端がエアポン
プ１４吸入側の二次空気通路１１に開口するリリ
ーフ通路であつて、該リリーフ通路１５には該通
路１５を開閉するリリーフバルブ１６が介設され
ており、該リリーフバルブ１６は、第１弁１７と
第２弁１８とを並設してなる。該第１弁１７は、
リリーフ通路１５に設けた第１弁座１５ａを開閉
する弁体１７ａと、該弁体１７ａをロツド１７ｂ
を介して支持するダイヤフラム１７ｃと、該ダイ
ヤフラム１７ｃによつて区画された負圧室１７ｄ
および大気圧室１７ｅと、上記弁体１７ａを開弁
方向に付勢するスプリング１７ｆとを備え、上記
負圧室１７ｄは第１負圧導入通路１９を介して吸
気通路２のスロツトルバルブ４下流に連通されて
おり、吸気負圧が設定値以上となるエンジンの設
定負荷以下のとき（低負荷時）には負圧室１７ｄ
に導入された吸気負圧によりダイヤフラム１７ｃ
をスプリング１７ｆの付勢力に抗して図で上方に
偏倚させて弁体１７ａを閉作動せしめることによ
り、第１弁座１５ａを閉じて二次空気のリリーフ
を停止する一方、吸気負圧が設定値以下となるエ
ンジンの設定負荷以上のとき（高負荷時）にはス
プリング１７ｆの付勢力により弁体１７ａを開作
動せしめることにより、第１弁座１５ａを開いて
二次空気の全量をリリーフするように構成されて
いる。

また、上記第１負圧導入通路１９の途中には、
第１弁１７の負圧室１７ｄの圧力が吸気通路２の
圧力よりも高いときに該負圧室１７ｄの吸気通路
２への圧力の流出を許容する一方弁２０ａと、絞
り２０ｂとを並設してなる遅延装置２０が介設さ
れており、吸気通路２のスロツトルバルブ４が急
激に開作動して吸気負圧が急激に設定値以下とな
る加速時、その吸気負圧の負圧室１７ｄへの直ち
の導入を一方弁２０ａで阻止し、絞り２０ｂによ
り徐々に導入することにより、第１弁１７の作
動、つまり二次空気全量のリリーフを遅延させる
ようにしている。

一方、上記第２弁１８は、リリーフ通路１５に
設けた第２弁座１５ｂを開閉する弁体１８ａと、
該弁体１８ａをロツド１８ｂを介して支持するダ
イヤフラム１８ｃと、該ダイヤフラム１８ｃによ
つて区画された負圧室１８ｄおよび大気圧室１８
ｅと、該負圧室１８ｄ内に縮装された弁体１８ａ
閉弁方向に付勢するスプリング１８ｆとを備え、
上記負圧室１８ｄは第２負圧導入通路２１を介し
てアンプ２２に連通されている。該アンプ２２に
は、一端が吸気通路２のスロツトルバルブ４下流
に開口する吸気負圧通路２３と、一端が吸気通路
２のベンチユリ部３に開口するベンチユリ負圧通
路２４とが並列に接続されている。よつて、負圧
室１８ｄには吸気負圧にベンチユリ負圧を加えた
負圧が導入されることにより、エンジンが設定負
荷以下の低負荷時、設定負荷以上の高負荷時およ
び設定負荷以下から設定負荷以上に急激に変化す
る加速時、上記合算した負圧によりダイヤフラム
１８ｃをスプリング１８ｆの付勢力に抗して図で
左方へ偏倚させて弁体１８ａを開作動せしめ、第
２弁座１５ｂを開いて二次空気の一部をリリーフ
するように構成されている。

したがつて、上記実施例においては、エンジン
の低負荷時には、リリーフバルブ１６の第１弁は
作動せず、第２弁１８のみが作動することによ
り、エアポンプ１４からの二次空気の一部はリリ
ーフされ、そのことにより排気通路５に噴射供給
される二次空気量を減少する。この二次空気量の
減少は、低負荷時の吸気量が少ないことに伴い排
気ガス量が少ないことと対応し、排気ガスに過剰
の二次空気が供給されることなく、排気ガス中の
未燃焼成分を効率良く再燃焼浄化することができ
る。また、排気通路５の二次空気噴射孔１１ａよ
り下流に設けた還流排気ガス取出孔６ａから取出
される還流排気ガス中に含まれる二次空気含有量
を適正に抑えて、二次空気による排気ガス還流効
果の低減を防止することができる。よつて、排気
ガス中のHC，CO等の未燃焼成分およびNOxを効
果的に低減することができる。

一方、エンジンの高負荷時には、リリーフバル
ブ１６の第１弁１７が作動することにより（尚、
第２弁１８も作動する）、エアポンプ１４からの
二次空気の全量はリリーフされてしまう。しか
し、高負荷時は燃焼性が良く、排気ガス中の未燃
焼成分の発生が極めて少なくため、排気ガス浄化
性能の低下を招くことはない。また、二次空気の
供給停止により、排気ガスが二次空気により希釈
されることがないので、排気ガス中のNOxの発
生の多い高負荷時でのNOxの低減化を効果的に
行うことができる。

そして、低負荷から高負荷に急激に変化するエ
ンジンの加速時には、リリーフバルブ１６の第１
弁１７は遅延装置２０の遅延作用により作動せ
ず、第２弁１８のみが作動することにより、低負
荷時と同様に、エアポンプ１４からの二次空気の
一部はリリーフされ、排気通路５には上記リリー
フ分だけ減少した二次空気が噴射供給されること
になる。この二次空気の供給により、加速時の特
にその初期に比較的多く発生するHC，CO等の未
燃焼成分が再燃焼浄化される。しかも、二次空気
の供給量の減少により、特に加速時初期の比較的
少ない量の排気ガスが二次空気によつて希釈され
ることが少なく、それに伴い還流排気ガス中の二
次空気含有量を小さく抑えることができるので、
二次空気による排気ガス還流効果の低減を可及的
に防止して、加速時に多く発生するNOxを有効
に低減することができ、よつて加速時のエミツシ
ヨン性能を向上させることができる。

以上説明したように、本考案によれば、排気系
の還流排気ガス取出孔より上流側にエアポンプに
より二次空気を噴射供給するようにしたエンジン
の二次空気供給装置において、加速時の二次空気
の供給量を減少するようにしたので、加速時、排
気ガス浄化性能を良好に確認しながら、二次空気
による排気ガス還流効果の低減を防止することが
でき、よつて加速時のエミツシヨン性能の向上を
図ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示す全体概略構成図で
ある。 １……エンジン、２……吸気通路、３……ベン
チユリ部、４……スロツトルバルブ、５……排気
通路、６……排気ガス還流通路、６ａ……還流排
気ガス取出孔、１０……排気ガス還流装置、１１
……二次空気通路、１４……エアポンプ、１５…
…リリーフ通路、１６……リリーフバルブ、１７
……第１弁、１８……第２弁、２０……遅延装
置、２２……アンプ、２３……吸気負圧通路、２
４……ベンチユリ負圧通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排気系の還流排気ガス取出孔より上流側に、エ
   アポンプにより二次空気を二次空気通路を介して
   噴射供給するようにしたエンジンの二次空気供給
   装置において、上記エアポンプ吐出側の二次空気
   通路に二次空気をリリーフするリリーフバルブを
   設け、該リリーフバルブは、エンジンの設定負荷
   以上のときに作動して二次空気の全量をリリーフ
   する第１弁と、吸気負圧およびベンチユリ負圧に
   よつて作動して二次空気の一部をリリーフする第
   ２弁とを並設してなり、さらに上記第１弁の作動
   を遅延させる遅延装置を設け、加速時に二次空気
   の排気系への供給量を減少させるように構成した
   ことを特徴とするエンジンの二次空気供給装置。