JPH0128207B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はエンジンの二次空気制御装置に関する
ものである。

（従来技術） 一般に、自動車用エンジンにおいては、排気通
路途中に触媒コンバータを設けて、排気ガス中の
NOx、HC、COの有害成分を浄化するようにし
ている。そして、このようなエンジンにあつて
は、触媒コンバータを有効に活用すべく、触媒コ
ンバータ上流の排気通路に排気センサを設けて、
該排気センサからの出力すなわち排気ガスの性状
に応じて、エンジンへ供給する混合気の空燃比を
目標値へ帰還制御する一方、比較的濃混合気が要
求されるアイドリング時には、上記排気センサの
上流側の排気通路中に、例えば実開昭53−117821
号に示すように、二次空気を供給するようにして
いる。

ところで、一般にアイドリング時にあつては、
そのアイドル回転数を一定に保持すべく、クーラ
やパワーステアリング等が作動してエンジン負荷
が増大したような場合には、スロツトルバルブ下
流側の吸気通路中に補助空気を供給したり、ある
いはスロツトルバルブを若干開く等して、エンジ
ンの充填効率を高めるようにしている。

しかしながら、このようにアイドリング時にエ
ンジンの充填効率を高めると、このアイドリング
時には、通常、走行風による冷却が得られないこ
と及び前述した二次空気の供給と合まつて前記触
媒コンバータが活性化し過ぎて極めて高温にな
り、熱劣化を起こし易いという問題が生じる。

（発明の目的） 本発明は前述のような問題点を解消するもの
で、アイドリング時にエンジンの充填効率を高め
た場合にあつても、触媒コンバータの熱劣化が生
じないようにしたエンジンの二次空気制御装置を
提供することを目的とする。

（発明の構成） 前述の目的を達成するため、本発明にあつて
は、一般的に車輪が停車状態にあり、走行風によ
る触媒冷却効果が得られないアイドリング時に、
クーラ等が作動してエンジン負荷が増大した場合
には、二次供給の供給を遮断するようにしてあ
る。

具体的には、エンジン負荷増大の原因となるク
ーラ、パワーステアリング等の作動を検出して検
出信号を発する負荷検出器と、アイドリング時に
該負荷検出器からの信号を受けた際には、二次空
気供給通路に設けたエアコントロールバルブを閉
じて排気通路中への二次空気供給を遮断する制御
手段と、を設けてある。

（実施例） 第１図において、１はエアコントロールバルブ
で、その弁室１ａに対して、流入口１ｂ、流出口
１ｃ、逃し口１ｄが開口されている。この流入口
１ｂはエアポンプ（図示略）に、また流出口１ｃ
は排気通路（図示略）に、さらに逃し口１ｄはエ
アクリーナ（図示略）に、それぞれ接続されて、
この流入口１ｂから弁室１ａを通つて流出口１ｃ
に至る経路が、二次空気供給通路の一部を構成し
ている。

上記エアコントロールバルブ１は、負圧作動型
とされて、ダイアフラム１ｅによつて画成された
負圧室１ｆと大気室１ｇとを有し、ダイヤフラム
１ｆの変位に応じて、これに連結された弁棒１ｈ
を介して弁体１ｉが変位し、流入口１ｂと流出口
１ｃとの連通、遮断すなわち二次空気供給通路の
開閉を行うようになつている。すなわち、エアコ
ントロールバルブ１は、ダイヤフラム１ｅが図中
下方へ変位したときに、弁体１ｉが弁座１ｊに着
座して、流入口１ｂと流出口１ｃとを遮断する一
方、該流入口１ｂを逃し口１ｄと連通させて、前
記エアポンプからの加圧された二次空気を前記エ
アクリーナ側へ逃がす。逆に、ダイアフラム１ｅ
が図中上方へ変位して弁体１ｉが弁座１ｋに着座
したときは、流入口１ｂと逃し口１ｄとを遮断す
る一方、該流入口１ｂを流出口１ｃと連通させ
て、前記エアポンプからの加圧された二次空気を
排気通路へ供給するようになつている。そして、
ダイヤフラム１ｅは、常時は、リターンスプリン
グ１ｌによつて図中下方すなわち閉弁方向に付勢
されている。

前記エアコントロールバルブ１の負圧室１ｆ
は、信号管２を介して、三方電磁切替弁３の第１
接続口３ａに接続され、該切替弁３の第２接続口
３ｂが、信号管を介して吸気マニホルド（共に図
示略）に接続されている。この切替弁３は、励磁
時にその弁体３ｃが図中左方へ変位して第１接続
口３ａを第２接続口３ｂと連通させ、また消磁時
には、上記弁体３ｃが図中右方へ変位して第１接
続口３ａを大気解放口３ｄと連通させる。

第１図中４は制御回路で、前記切替弁３のコイ
ル３ｅを励磁あるいは消磁して、エアコントロー
ルバルブ１の作動を制御するものである。この制
御回路４には、アイドリング時であるが否かを検
出するためのアイドルスイツチ５からの出力が入
力される他、それぞれエンジン負荷が増大したか
否かを検出するためのクーラスイツチ６及びパワ
ーステアリングスイツチ７からの出力が入力さ
れ、該制御回路４からは、切替弁３のコイル３ｅ
に出力されるようになつている。

以上のような構成において、アイドリング時で
あつて、かつクーラやパワーステアリングが作動
してないときには、制御回路４によつて切替弁３
のコイル３ｅが励磁されて、その第１接続口３ａ
が第２接続口３ｂと連通され、エアコントロール
バルブ１の負圧室１ｆに吸気負圧が伝達される。
これにより、ダイヤフラム１ｅすなわち弁体１ｉ
が図中上方へ変位して、その流入口１ｂと流出口
１ｃとが連通され、二次空気が排気通路へ供給さ
れる。

このアイドリング時に、クーラまたはパワース
テアリングの少くともいずれか一方を作動させる
と、制御回路４は、切替弁３のコイル３ｅを消磁
し、その第１接続口３ａが大気解放口３ｄと連通
される。したがつて、この場合は、エアコントロ
ールバルブ１の負圧室１ｆに大気圧が伝達され
て、リターンスプリング１ｌによりダイヤフラム
１ｅすなわち弁体１ｉが図中下方へ変位して流入
口１ｂと流出口１ｃとが遮断され、排気通路への
二次空気供給が停止される。そして、この二次空
気の供給停止により、前記クーラ等が作動したこ
とに伴つてエンジンの充填効率が高められても、
触媒コンバータが異常に活性化することがなく、
その熱劣化が防止される。

第２図は本発明の他の実施例を示すもので、ク
ーラ等が作動したことを間接的に検出して、二次
空気の供給を停止するようにしたものである。具
体的には、クーラ等が作動したことに伴つて、充
填効率を高めるために吸気通路に補助空気の供給
を行う一方、この補助空気供給を制御する流量制
御弁の作動状態を、前記間接的な負荷検出として
利用するようにしてある。

以下この第２図について詳述すると、８は吸気
通路で、該吸気通路８は、その途中が隔壁９によ
り一次側吸気通路８ａと二次側吸気通路８ｂとに
画成され、一次側吸気通路８ａには一次側スロツ
トルバルブ１０ａが、また二次側吸気通路８ｂに
は二次側スロツトルバルブ１０ｂが配設されてい
る。

前記吸気通路８には、両スロツトルバルブ１０
ａ，１０ｂの上流側において、補助吸気通路１１
の上流端１１ａが開口され、該補助吸気通路１１
の下流端１１ｂは、一次側スロツトルバルブ１０
ａの下流側において一次側吸気通路８ａに開口さ
れている。

前記補助吸気通路１１には、流量制御弁１２が
接続されている。この流量制御弁１２は、負圧作
動型のものとされて、ダイヤフラム１２ａにより
画成された負圧室１２ｂ及び大気室１２ｃを有
し、ダイヤフラム１２ａの変位に応じて、これに
連結された弁棒１２ｄを介して弁体１２ｅが変位
して、補助吸気通路１１を開閉する。このような
流量制御弁１２は、ダイヤフラム１２ａすなわち
弁体１２ｅが図中上方へ変位するにつれてその開
度が大きくなるものであり、常時はリターンスプ
リング１２ｆによつて図中下方すなわち閉弁方向
に付勢される。

前記流量制御弁１２の負圧室１２ｂは、信号管
１３及びその第１分岐管１３ａを介して、両スロ
ツトルバルブ１０ａ，１０ｂの上流側において吸
気通路８に連通され、また信号管１３及びその第
２分岐管１３ｂを介して、一次側スロツトルバル
ブ１０ａの下流側において一次側吸気通路８ａに
連通されている。

前記第１分岐管１３ａには第１電磁開閉弁１４
が接続され、また第２分岐管１３ｂには第２電磁
開閉弁１５が接続されている。そして、両電磁開
閉弁１４，１５は、その励磁時にあつては第１電
磁開閉弁１４が閉となる一方、第２電磁開閉弁１
５が開となり、また消磁時には、第１電磁開閉弁
１４が開となる一方、第２電磁開閉弁１５が閉と
なる。

第２図中１６はマイクロコンピユータからなる
制御ユニツトで、第１、第２電磁開閉弁１４，１
５及び前記実施例における三方電磁切替弁３を制
御するものである。このため、制御ユニツト１６
には、前記実施例におけるクーラスイツチ６、パ
ワーステアリングスイツチ７からの出力が入力さ
れる他、スロツトルバルブ開度センサ１７、エン
ジン回転数センサ１８からの出力、及び流量制御
弁１２の開度すなわち弁体１２ｅの変位位置を検
出するポジシヨンメータ１９からの出力が入力さ
れる。また該制御ユニツト１６からは、第１、第
２電磁開閉弁１４，１５の各コイル１４ａ，１５
ａ及び三方電磁切替弁３のコイル３ｅに対して出
力される。

以上のような構成において、クーラまたパワー
ステアリングの少くなくともいずれか一方を作動
させると、両スイツチ６，７の少くなくともいず
れか一方の出力が制御回路２０に入力されて、該
制御回路２０が、第１電磁開閉弁１４を励磁して
これを閉とし、かつ第２電磁開閉弁１５をも励磁
してこれを開とする。この結果、流量制御弁１２
の負圧室１２ｂには吸気負圧が作用してダイヤフ
ラム１２ａすなわち弁体１２ｅが第２図上方へ変
位し、該流量制御弁１２が開となる。そして、こ
の流量制御弁１２が開となることにより、一次側
吸気通路８ａには、一次側スロツトルバルブ１０
ａをバイパスしている補助吸気通路１１から補助
空気が供給され、エンジンの充填効率が高められ
ることになる。

前記弁体１２ｅの開方向への変位は、この変位
位置に応じた検出電位としてポジシヨンンメータ
１９より回路２１へ入力される。この回路２１で
は、上記検出電位が、あらかじめ設定された弁体
１２ｅの所定開度位置での基準電圧と比較され
て、上記弁体１２ｅが前述のように開弁位置にあ
ると判定されると、該回路２１からアンド回路２
２へ出力される。このような状態において、スロ
ツトルバルブ１０ａ，１０ｂが全閉とされかつエ
ンジン回転数が所定のアイドル回転数であるとす
ると、両センサ１７，１８からの出力を受ける回
路２３によるゾーン判定（運転態様判定）の結果
がアイドリング時であるとされて、該回路２３か
らアンド回路２２へ出力される。そして、この回
路２１，２３からの両方の出力を受けたアンド回
路２２は、第１図に示す三方電磁切替弁３を消磁
し、エアコントロールバルブ１を閉すなわち二次
空気の供給を停止する。

このように、エンジン負荷が増大したことを流
量制御弁１２の弁体１２ｅの変位位置として間接
的に検出し、補助空気が供給されて充填効率が高
められたアイドリング時には、二次空気の供給が
遮断されることとなる。

勿論、アイドリング時ではあつても（回路２３
からアンド回路２２へ出力されている状態）、ク
ーラ等が作動しないでエンジン負荷が増大してな
い場合は、補助空気の供給が停止される一方、二
次空気が供給されることになる。すなわち、この
場合は、両電磁開閉弁１４，１５が共に消磁され
て、電磁開閉弁１４は開、電磁開閉弁１５は閉と
なつて、流量制御弁１２の負圧室１２ｂには大気
圧（両スロツトルバルブ１０ａ，１０ｂ上流の吸
気通路内圧力）が作用し、該流量制御弁１２は閉
弁状態となる。そして、この流量制御弁１２の弁
体１２ｅが閉弁位置にあるときは、回路２１から
アンド回路２２へ出力されないため、第１図に示
す三方電磁切替弁３が励磁された状態すなわちエ
アコントロールバルブ１は開弁状態となつて、二
次空気が供給されるものである。

以上実施例について説明したが、本発明はこれ
に限らず例えば次のような場合をも含むものであ
る。

エンジン負荷としては、例えば電動フアンが
作動したような場合や、自動変速機を備えた自
動車においてその変速位置がドライブレンジ等
の走行レンジとなつた場合等、適宜の場合を含
めるこができる。

エアポンプの代りに逆止弁を設けて、排気脈
動によつて二次空気が排気通路へ供給されるよ
うにしてもよい。

エアコントロールバルブ１および流量制御弁
１２を、負圧作動型のものではなく、ソレンイ
ドを利用した電気的なものとすることもでき
る。

制御ユニツト１６は、アナログ式のみなら
ず、デジタル式のコンピユータで構成すること
もできる。

（発明の効果） 以上べたことから明らかなように、本発明にあ
つては、アイドリング時にクーラ等の負荷が作動
したときに触媒コンバータの熱劣化を防止して、
その耐久性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部断面図。
第２図は本発明の他の実施例示す要部断面系統
図。 １……エアコントロールバルブ、１ａ……弁室
（二次空気供給通路）、１ｂ……流入口（二次空気
供給通路）、１ｃ……流出口（二次空気供給通
路）、６……クーラスイツチ（負荷検出器）、７…
…パワーステアリングスイツチ（負荷検出器）、
１４……制御回路、１６……制御ユニツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 触媒装置が配設された排気通路に二次空気を
   供給する二次空気供給通路を設けると共に、該二
   次空気供給通路に二次空気の供給を制御するエア
   コントロールバルブを設け、さらにクーラ、パワ
   ーステアリング等の負荷がアイドリング時に作動
   したとき吸気を増量するようにしたエンジンにお
   いて、 クーラ、パワーステアリング等の作動を検出し
   て検出信号を発する負荷検出器と、 エンジンのアイドリング時に、前記負荷検出器
   からの信号を受け、クーラ、パワーステアリング
   等が作動したときには、二次空気の供給を遮断す
   るように前記エアコントロールバルブを作動させ
   る制御手段と、 を備えていることを特徴とするエンジンの二次空
   気制御装置。