JPS6023453Y2 - エンジンの二次エア制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、エンジンの排気系に配置した触媒装置の浄化
機能を充分に発揮させるように排気系への二次エアの供
給を制御する二次エア制御装置に関するものである。

一般にエンジンの排気系に配置した触媒装置（酸化触媒
装置もしくは三元触媒装置）の浄化機能を充分に発揮さ
せるためには排気系への二次エアの供給はエンジンの運
転状態に応じて第２図に示すような二次エア率特性を有
するように制御することが必要とされる。

すなわち、エンジンの冷機時には触媒装置を速やかに暖
機するために第２図Ｃ線で示すような充分な量の二次エ
アが必要となる一方、エンジンの暖機後には、エンジン
に供給される混合気が走行性を改善するため理論空燃比
より多少リッチとなっている関係上、触媒装置の浄化機
能を発揮させるために一定の二次エア供給量を必要とす
るが、エンジンの高回転時には触媒装置の過熱からの防
護のため二次エア供給量を減少させる必要があり、よっ
てエンジンの暖機後には第２図り線で示すような二次エ
ア率特性を必要とする。

ところで、従来、二次エア供給装置としてエアポンプに
よるものと排気脈動によって開閉されるリード弁による
ものとの２つの方式があることはよく知られており（例
えば実開昭５２−４６１０的、実開昭５２−４３７２６
号公報参照）、上記エアポンプ方式による場合には第２
図Ｃ線で示す如くエンジン回転数に対して一定の二次エ
ア率となる特性を持つものであり、また上記リード弁方
式による場合には第２図Ｂ線で示す如く二次エア率は低
回転時には小さく、その後エンジン回転数が高くなるに
つれて増大した後、高回転時には再び減小するという放
物線状の特性を持つものである。

そこで、本考案は上記したエンジンの運転状態に応じた
要求二次エア率特性を得るべく上記エアポンプ方式とリ
ード弁方式をく組合せるとにより、エンジンの冷機時に
は第２図Ｃ線で示す如くエアポンプからの充分な量の二
次エアを排気系に供給する一方、エンジンの暖機後には
第２図り線で示すような要求二次エア率に近似した特性
を得られるようにリード弁方式によって供給される二次
エア（第２図Ｂ線）にエアポンプからの二次エアの一部
分（第２図Ｃ′線）を供給するようにしたエンジンの二
次エア制御装置を提供するとを目的とするものである。

この目的を遠戚するため、本考案においては、一端がエ
アポンプのエア送出口に連結され他端が切換弁の第１ポ
ートに連結されたエア送出通路、一端が切換弁の第２ポ
ートに連結され他端が逆止弁を介して排気系に連結され
た第に次エア供給通路、一端が切換弁の第３ポートに連
結され他端が排気脈動によって開閉されるリード弁を介
して排気系に連結された第２二次エア供給通路および第
２二次エア供給通路より分岐する余剰エア放出通路を設
けるともに、上記切換弁を、エンジン冷機時には１ポー
トと第２ポートを連通させ第３ポートを閉じる一方、エ
ンジン暖機後には第１ポートと第３ポートとを連通させ
第２ポートを閉じるように切換操作する操作装置を設け
たことを特徴とするものである。

以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本考案の一実施例を示腰１はエンジン、２はエ
アクリーム、３は気化器で、該気化器３は走行性を改善
するために理論空燃比より多少リッチな混合気を生皮す
るようにセットされており、該気化器３で生皮されたリ
ッチな混合気は吸気通路４を介してエンジン１に供給さ
れる。

５はエンジン１に連結された排気通路で、該排気通路５
の途中には触媒装置６が介設され、該触媒装置６上流の
排気通路５には拡張室７が設けられている。

８はエンジン１により駆動されるエアポンプ、９は切換
弁であって、該切換弁９は第４図に詳示するようにそれ
ぞれ９０度の間隔をもって三方向に開設された第１ポー
ト９ａ、第２ポート９ｂおよび第３ポート９ｃを有する
ケーシング９ｄ内に丁字形状の三叉通路９ｅを弁体９ｆ
が回転する操作可能に設けられてなり、常時は三叉通路
９ｅを介して第１ポート９ａと第２ポート９ｂとが連通
し第３ポー）９ｃが閉じているが、弁体９ｆを時計方向
に９０°回転操作することにより三叉通路９ｅを介して
第１ポート９ａと第３ポート９Ｃとが連通し第２ポート
９ｂが閉じるのである。

そして、１０は一端がエアクリーナ２のクリーン側に連
結され他端がエアポンプ８のエア吸入口８ａに連結され
たエア吸入通路、１１は一端がエアポンプ８のエア送出
口８ｂに連結され他端が切換弁９の第１ポート９ａに連
結されたエア送出路、１２は一端が切換弁９の第２ポー
ト９ｂに連結され他端が逆止弁１３を介して拡張室７上
流の排気通路５に連結された第に次エア供給通路、１４
は一端が切換弁９の第３ボー）９ｃに連結され他端が排
気脈動にて開閉されるリード弁１５を介して拡張室７上
流の排気通路５に連結された第２二次エア供給通路であ
って、上記第１および第２二次エア供給通路１２．１４
の各々の他端近傍は共通二次エア供給通路１６に集合さ
れて排気通路５の拡張室７上流に連通している。

さらに、１７は上記第２二次エア供給通路１４のリード
弁１５上流より分岐した余剰エア放出通路であって、そ
の他端はエア吸入通路１０に連結されている。

さらに、１８はエンジンの暖機状態を検出して上記切換
弁９を切換操作する操作装置を構成する暖機状態検出装
置であって、作動時（すなわちエンジン暖機後）切換弁
９をその第１ポート９ａと第３ポート９ｃとを連通させ
第２ポート９ｂを閉じるように切換操作するものである
。

したがって、上記実施例においては、エンジン冷機時に
は、暖機状態検出装置１８の非作動により切換弁９はそ
の第１ポート９ａと第２ポート９ｂとを連通させ第３ポ
ート９ｃを閉じた状態にあるため、エア放出通路１１は
切換弁９を介して第に次エア供給通路１２と連通し、第
２二次エア供給通路１４（勿論余剰エア放出通路１７も
含む）とは連通しないので、エアポンプ８からの二次エ
アが第に次エア供給通路１２および共通二次エア供給通
路１６を介して排気通路５の拡張室７上流に供給される
ことにより、第２図Ｃ線で示す如く充分な二次エア量が
触媒装置６上流の排気通路５に供給され、該触媒装置６
を速かに暖機させることができる。

一方、エンジン暖機後には、暖機状態検出装置１８の作
動により切換弁９を切換操作してその第１ポート９ａと
第３ポート９ｃとが連通し、第２ポート９ｂが閉じるた
め、エア放出通路１１は切換弁９を介して第２二次エア
供給通路１４および余剰エア放出通路１７と連通し、第
に次エア供給通路１２は連通しないことになる。

そのため、エアポンプ８からの二次エアは一部は余剰エ
ア放出通路１７を介して再びエア吸入通路１０に放出さ
れるが、その残りは第２二次エア供給通路１４および共
通二次エア供給通路１６を介して第２図Ｃ′線で示す如
き特性をもって拡張室７上流の排気通路５に供給される
とともに、上記第２二次エア供給通路１４および共通二
次エア供給通路１６を介して、排気脈動の負圧時に開く
リード弁１５からの二次エアが第２図Ｂ線で示す如き特
性をもって排気通路５に供給されることにより、触媒装
置６上流の排気通路５には、第２図Ａ線で示すように要
求二次エア率特性（第２図り線）に近似した特性をもっ
た二次エア量が得られ、よってこの二次エアによって該
触媒装置６で排気ガス中のＣｏ、ＨＣ，ＮＯｘを果的に
浄化するとかときるとともに、エンジンの高回転時には
二次エア供給量が減少することにより、触媒装置６の浄
化機能をある程度維持しつつ該触媒装置６が過熱により
損傷するのを防護するとかできる。

また、第３図は上記実施例（第１図）の変形例を示し、
（第１図と同一の分については同一の符号を付してその
説明を省略する）、排気通路５に第１触媒装置６および
第２触媒装置１９を配置するとともに、第２二次エア供
給通路１４より分岐した余剰エア放出通路１７′の他端
を逆止弁２０を介して上記第１および第２触媒装置６，
１９の間に連結した場合であって、この場合、エンジン
暖機後エアポンプ８からの二次エアの一部を余剰エア放
出通路１７′を介して第１および第２触媒装置６，１９
の間に供給することができるので、第１触媒装置６でＣ
Ｏ，ＨＣ，（ＮＯｘ）が浄化された排気ガスを第２触媒
装置１９に導入し、該第２触媒装置１９で排気ガス中の
ＣＯ，ＨＣ，（ＮＯｘ）を更に効果的に浄化することが
できる。

その他の構成は上記実施例（第１図）と同じであり、上
記実施例と同様の作用効果を奏するものである。

以上説明したように、本考案によれば、エンジン冷機時
にはエアポンプからの充分な量の二次エアを排気系に供
給する一方、エンジン暖機後には要求二次エア率に近似
た特性が得られるように排気脈動で開閉されるリード弁
による二次エアにエアポンプからの二次エアの一部分を
加えて排気系に供給することができるので、エンジン冷
機時触媒装置の暖機を速やかに行うことができるともに
、エンジン暖機後には触媒装置の浄化機能を充分に発揮
せしめる二次エアを供給して排気ガス中のＣｏ、ＨＣ，
ＮＯｘを効果的に浄化するとかでき、またエンジンの高
回転時には排気系の二次エア供給量を減少させるとかで
き、触媒装置を過熱から防護することができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す概略構成図、第２図は
エンジン回転数に対する二次エア率の特性を示すグラフ
、第３図は他の変形実例を示す概略構成図、第４図は切
換弁の部分を示す拡大図である。 １・・・・・・エンジン、２・・・・・・エアクリーナ
、３・・・・・・気化器、４・・・・・・吸気通路、５
・・・・・・排気通路、６・・・・・・触媒装置、７・
・・・・・拡張室、８・・・・・・エアポンプ、８ａ・
・・・・・エア吸入口、８ｂ・・・・・・エア送出口、
９・・・・・・切換弁、９ａ・・・・・・第１ポート、
９ｂ・曲・第２ポート、９ｃ・・・・・・第３ポート、
９ｄ・・・・・・ケーシング、９ｅ・・・・・・三叉通
路、９ｆ・・・・・・弁体、１０・・・・・・エア吸入
通路、１１・・・・・・エア放出通路、１２・・・・・
・第に次エア供給通路、１３・・・・・・逆止弁、１４
・・・・・・第２二次エア供給通路、１５・・・・・・
リード弁、１６・・・・・・共通二次エア供給通路、１
７，１７’・・・・・・余剰エア放出通路、１８・・・
・・・暖機状態検出装置、１９・・・・・・触媒装置、
２０・・・・・・逆止弁。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）一端がエアポンプのエア送出口に連結され他端が
   切換弁の第１ポートに連結されたエア送出通路、一端が
   切換弁の第２ポートに連結され他端が逆止弁を介して排
   気系に連結された第に次エア供給通路、一端が切換弁の
   第３ポートに連結され他端が排気脈動によって開閉され
   るリード弁を介して排気系に連結された第２二次エア供
   給通路および第２二次エア供給通路より分岐する余剰エ
   ア放出通路を設けるとともに、上記切換弁をエンジン冷
   機時には第１ポートと第２ポートとを連通させ第３ポー
   トを閉じる一方、エンジン暖機後には第１ポートと第３
   ポートとを連通させ第２ポートを閉じるように切換操作
   する操作装置を設けたことを特徴とするエンジンの二次
   エア制御装置。
2. （２）第１および第２二次エア供給通路の各々の他端近
   傍を共通二次エア供給通路した実用新案登録請求の範囲
   第１項記載のエンジンの二次エア制御装置。
3. （３）エンジンの排気系に第１および第２触媒装置を順
   次配置し、共通二次エア供給通路を第１触媒装置の上流
   の排気系に連結するとともに、余剰エア放出通路を第１
   および第２触媒装置の間に連結した実用新案登録請求の
   範囲第２項記載のエンジンの二次エア制御装置。