JPH0144734Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本考案は、エンジンの二次空気供給装置につい
ての技術分野に属する。

【従来の技術】

自動車用エンジンにおいては、排気ガス浄化を
目的として、第１図に示されるような二次空気供
給装置６が備えられている。（例えば、実開昭58
−136615号公報）。この二次空気供給装置６は、
主に、二次空気供給用リード弁２と、二次空気制
御弁３及び二次空気供給ノズル４とから構成され
ている。 二次空気供給装置６において、二次空気供給用
リード弁２は、排気通路５内に生じる排気脈動
（正圧と負圧とが交互に繰り返す排気圧力の脈動）
によつて作動され、空気を導入するようにされて
いる。 ところで、エンジンの高負荷運転状態におい
て、排気ガス量が非常に多くなると、排気通路５
内が正圧状態となる。このため、エンジンの高負
荷運転状態においても二次空気供給用リード弁２
を作動させると、二次空気供給用リード弁２方向
に排気ガスが逆流して、二次空気供給用リード弁
２が排気ガスで汚損されることがある。 この対策として、第１図に示すような二次空気
供給装置６においては、二次空気供給用リード弁
２と二次空気供給ノズル４との間に、二次空気制
御弁３が介装されている。 二次空気制御弁３は、吸気マニホールド７の内
部の負圧（吸気管負圧）によつて弁ポート９を開
閉する弁体８を有する。 エンジンの高負荷運転状態においては、吸気管
負圧が小さくなるため、ダイヤフラム室１１内の
負圧が小さくなり、第２図に示されるように、圧
縮コイルばね１０の押圧力により弁体８が下動き
れ、弁ポート９が閉塞される。 従つて、排気通路５内が正圧となつて排気ガス
（第２図矢印Ａ）が逆流しても二次空気供給用リ
ード弁２まで到達することがなく、二次空気供給
用リード弁２の汚損を防止できる。

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような二次空気供給装置６
においては、エンジンの高負荷運転時において、
二次空気制御弁３から騒音が生じるという問題が
あつた。 二次空気制御弁３は、ダイヤフラム室１１に作
用している負圧と圧縮コイルばね１０の押圧力と
のバランスによつて弁ポート９を開閉するように
構成されており、圧縮コイルばね１０の押圧力が
ダイヤフラム室１１内の負圧（吸気管負圧）に打
ち勝つた時、すなわち、ダイヤフラム室１１内に
作用する負圧が第１の所定負圧となつた時に弁ポ
ート９が閉塞される。 ところが、弁ポート９が弁体８によつて閉塞さ
れた瞬間においては、ダイヤフラム室１１内に若
干の負圧が作用しており、この負圧が作用してい
る分、圧縮コイルばね１０による押圧力が弱めら
れ、弁体８が弁ポート９を閉塞する閉塞力が小さ
くなつてしまう。 従つて、このとき排気ガスの脈動圧力（第２図
の矢印Ａ）が弁体８に作用すると、弁体８は脈動
圧力（矢印Ａ）の脈動数に応じて容易に弁ポート
９を開閉してしまうことがあり、このため、弁体
８と弁シート１２とが周期的に衝突して騒音が生
じることになる。 従つて、本考案は、エンジンの高負荷運転時に
おいて発生する二次空気制御弁の不要な作動を確
実に防止し、二次空気制御弁からの騒音の発生を
抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

そこで本考案は、上記の問題点を解決するため
に、大気と排気通路とを連通する二次空気供給通
路の途中に、大気から排気通路側への空気の流れ
のみを許容する二次空気供給用リード弁と、この
二次空気供給用リード弁と排気通路との間に二次
空気制御弁を介装し、この二次空気制御弁はダイ
ヤフラムケースの内部がダイヤフラムによつて第
１と第２のダイヤフラム室に区画され、第１のダ
イヤフラム室が負圧通路を介して負圧源に連通さ
れ、第２のダイヤフラム室が大気開放口を介して
大気と連通されており、また第１のダイヤフラム
室にはダイヤフラムに一体的に取付けられ、二次
空気供給通路に形成された弁ポートを開閉する弁
体を弁ポートを閉じる方向に押圧する圧縮コイル
ばねが配置されており、第１のダイヤフラム室内
の負圧が第１の所定負圧以下となつた時にダイヤ
フラムを圧縮コイルばねの押圧力によつて変位さ
せ、弁ポートを閉塞するエンジンの二次空気供給
装置において、負圧通路にはエンジンの運転状態
に応じて第１のダイヤフラム室を負圧源又は大気
と連通切替えする負圧切替弁が介装されており、
この負圧切替弁は、第１のダイヤフラム室内の負
圧が第１の所定負圧よりも大きな第２の所定負圧
以下となるような運転状態となつた時に第１のダ
イヤフラム室を大気と連通し、弁体により弁ポー
トを閉塞するように作動することを特徴とする。

【作用】

圧縮コイルばねの押圧力により二次空気制御弁
の弁体が弁ポートを閉塞する時の第１のダイヤフ
ラム室内の負圧、すなわち、第１の所定負圧より
も大きい第２の所定負圧以下となるような運転状
態となつた時に、負圧切替弁が作動し、負圧通路
を大気と連通する。 従つて、第１のダイヤフラム室には大気が導入
され、二次空気制御弁の弁体は第１のダイヤフラ
ム室内に設けられた圧縮コイルばねの押圧力のみ
によつて下動され、弁ポートが閉塞される。

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。 第３図は、本考案の一実施例の全体構成を示す
図であり、１はエアフイルタ、２は二次空気供給
用リード弁、３は二次空気制御弁、４は二次空気
供給ノズルである。二次空気供給用リード弁２と
二次空気制御弁３とは、第１の二次空気供給通路
２２により連絡されており、二次空気制御弁３と
二次空気供給ノズル４とは、第２の二次空気供給
通路２３により連絡されている。また、エアフイ
ルタ１と二次空気供給用リード弁２とは、第３の
二次空気供給通路２４により連絡されている。 二次空気供給用リード弁２は、排気通路５内に
生じる排気脈動（正圧と負圧とが交互に繰り返す
排気圧力の脈動）によつて弁体１３が作動され、
空気（二次空気）を排気通路５内に導入するよう
にされている。この弁体１３は大気から排気通路
５側への空気の流れのみを許容するように配置さ
れている。二次空気供給ノズル４は、エンジン２
５の排気通路５内であつて、排気弁２７の近傍に
開口されている。 二次空気制御弁３は、バルブハウジング２８と
ダイヤフラム装置２９とから構成されている。バ
ルブハウジング２８内には二次空気通路３０が設
けられており、この二次空気通路３０の入口ポー
ト３１は第１の二次空気供給通路２２に、出口ポ
ート３２は第２の二次空気供給通路２３にそれぞ
れ接続されている。 二次空気通路３０の途中には、弁ポート９が穿
設された弁シート１２が配置されている。 ダイヤフラム装置２９は、ダイヤフラムケース
３５とダイヤフラム３６とを有し、ダイヤフラム
ケース３５内はダイヤフラム３６によつて第１の
ダイヤフラム室１１と第２のダイヤフラム室３８
とに区画されている。 第１のダイヤフラム室１１は、負圧通路３９を
介して吸気マニホールド（負圧源）７に連絡され
ている。第２のダイヤフラム室３８はダイヤフラ
ムケース３５に穿設された大気開放口４１を介し
て常時大気に開放されている。 第１のダイヤフラム室１１内にはダイヤフラム
３６を押圧する圧縮コイルばね１０が配置されて
いる。ダイヤフラム３６には第２のダイヤフラム
室３８を貫通して二次空気通路３０の弁ポート９
より上流の空間４５内に延びるロツド４３が連結
されている。ロツド４３の先端には、弁ポート９
を開閉する弁体８が取付けられている。 なお、第３図からわかるように圧縮コイルばね
１０は弁体８が弁ポート９を閉じる方向にダイヤ
フラム３６を押圧している。 上記の構成からなる二次空気制御弁３は、負圧
通路３９を介して第１のダイヤフラム室１１内に
作用する負圧が圧縮コイルばね１０の押圧力に打
ち勝つ第１の所定負圧以上となつた時に、ダイヤ
フラム３６を圧縮コイルばね１０の押圧力に反し
て吸引して弁ポート９を開放し、負圧が第１の所
定負圧以下となつた時に圧縮コイルばね１０の押
圧力によつて弁ポートを閉塞する。 負圧通路３９の途中には、電磁式負圧切替弁５
１が配置されており、負圧通路３９は電磁式負圧
切替弁５１を境にしてそれぞれ第１の負圧通路５
２と第２の負圧通路５３とに区分されている。 電磁式負圧切替弁５１は、第１のポート５４と
第２のポート５５と第３のポート５６とを有する
とともに、これらの各ポートを連通切替する弁体
５７及び電磁コイル５８とを備えている。 電磁式負圧切替弁５１は、電磁コイル５８に給
電されている時には、第３図に示されるように、
弁体５７を矢印Ｐ方向へ移動させて、第１のポー
ト５４と第２のポート５５とを連通し、電磁コイ
ル５８に給電されていない時には、弁体５７を矢
印Ｑ方向へ移動させて、第１のポート５４と第３
のポート５６とを連通させる。電磁式負圧切替弁
５１の第１のポート５４は、第１の負圧通路５２
を介して第１のダイヤフラム室１１に、第２のポ
ート５５は、第２の負圧通路５３を介して吸気マ
ニホールド７に接続されている。また、第３のポ
ート５６は大気に開放されている。 ６１は、電磁式負圧切替弁５１への給電を制御
する負圧スイツチであり、この負圧スイツチ６１
はダイヤフラムケース６２内をダイヤフラム６３
によつて区画された第１のダイヤフラム室６４
と、第２のダイヤフラム室６５とを有する。第２
のダイヤフラム室６５内であつてダイヤフラム６
３の表面には電気接点６６が、また電気接点６６
と対向するダイヤフラムケース６２の内壁面には
電気接点６７が各々設けられており、これら電気
接点６６と６７とで電気スイツチが構成されてい
る。 第１のダイヤフラム室６４は、ダイヤフラムケ
ース６２に穿設された開口６８を介して大気に開
放されており、第２のダイヤフラム室６５は、ダ
イヤフラムケース６２に穿設された小孔６９を介
して吸気マニホールド７の内部と連通されてい
る。 また、第２のダイヤフラム室６５内には、電気
接点６６と電気接点６７とが開く方向にダイヤフ
ラム６３を押圧する圧縮コイルスプリング７０が
配置されている。 負圧スイツチ６１は、吸気管負圧が設定値より
も大きい時には第３図に示されるように電気接点
６６，６７を閉じ、吸気管負圧が設定値よりも小
さい時には電気接点６６，６７を開くように構成
された所謂オン・オフスイツチである。 なお、この負圧スイツチ６１の設定値は、二次
空気制御弁３の圧縮コイルばね１０の押圧力によ
り弁ポート９が閉塞される時の第１のダイヤフラ
ム室１１内の負圧、すなわち、第１の所定負圧よ
りも大きい第２の所定負圧となるような運転状態
時の負圧で電気接点６６，６７がオン・オフする
ように設定されている。 また、電磁式負圧切替弁５１の電磁コイル５８
は、負圧スイツチ６１とイグニツシヨンスイツチ
７１を介してバツテリ７２に電気的に接続されて
いる。 以上の構成に基づく本実施例の作用を説明す
る。 エンジン２５が低中負荷運転状態にある時に
は、吸気管負圧は大きく、第３図に示されるよう
に負圧スイツチ６１の電気接点６６，６７は閉じ
られている。このため、電磁式負圧切替弁５１は
給電されており、第１のポート５４と第２のポー
ト５５とを連通する。 このため、二次空気制御弁３の第１のダイヤフ
ラム室１１には負圧通路３９を介して吸気管負圧
が導入される。この低中負荷運転状態時における
吸気管負圧は二次空気制御弁３が弁ポート９を閉
塞する時の設定圧、すなわち、第１の所定負圧よ
り遥かに大きいため、ダイヤフラム３６が圧縮コ
イルばね１０の押圧力に反して吸引され、弁ポー
ト９が開放される。 従つて、二次空気供給用リード弁２には排気通
路５内の脈動圧力が伝達されるため、その脈動圧
力の脈動数に応じて弁体１３が開閉され、二次空
気供給用ノズル４を介して排気通路５内に二次空
気が供給されることになる。 一方、エンジン２５が高負荷運転状態にある
と、吸気管負圧は小さくなる。そして吸気管負圧
が二次空気制御弁３の第１のダイヤフラム室１１
内の負圧が第１の所定負圧よりも大きい第２の所
定負圧以下となるような運転状態時の負圧となつ
た時に負圧スイツチ６１の電気接点６６，６７が
開かれる。このため、電磁式負圧切替弁５１への
給電は停止され、第１のポート５４と第３のポー
ト５６とが連通される。 従つて、二次空気制御弁３の第１のダイヤフラ
ム室１１内には大気圧が導入され、弁ポート９は
圧縮コイルばね１０の押圧力のみによつて閉塞さ
れる。この場合、第１のダイヤフラム室１１には
負圧が全く作用しないため、二次空気制御弁３の
閉塞力は最も大きくなる。このため、第４図の矢
印Ａで示されるように排気ガスの脈動圧力が弁体
８に作用しても、弁体８が弁ポート９を開放する
ことがなく、弁体８と弁シート１２とが周期的に
開閉衝突して騒音が生じるようなことはない。 以上、本考案の特定の実施例について説明した
が、本考案は、この実施例に限定されるものでは
なく、実用新案登録請求の範囲に記載の範囲内で
種々の実施態様が包含されるものであり、例え
ば、エンジンの運転状態を検出する手段として
は、負圧スイツチに関わらず、吸入空気量や燃料
噴射量等から二次空気制御弁の第１のダイヤフラ
ム室内の負圧が第１の所定負圧よりも大きな第２
の所定負圧以下となるような運転状態を間接的に
検出するものであつてもよい。

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、エンジンの高負
荷運転状態時において二次空気制御弁の第１のダ
イヤフラム室内の負圧が第１の所定負圧、すなわ
ち、圧縮コイルばねの押圧力が第１のダイヤフラ
ム室内の負圧に打ち勝つて弁体により弁ポートが
閉塞される時の負圧よりも大きな第２の所定負圧
になつた時に、負圧切替弁の作動によつて第１の
ダイヤフラム室内に大気圧が導入されるため、弁
ポートが閉塞された際において圧縮コイルばねの
押圧力が負圧によつて弱められることが回避で
き、二次空気制御弁の閉塞力を増大させることが
できる。 従つて、排気ガスの脈動圧力が弁体に作用した
としても弁体が弁ポートを開放することがなく、
弁体と弁シートとの周期的な衝突による騒音の発
生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来のエンジンの二次空
気供給装置を示す図であり、第１図は、従来の二
次空気供給装置における全体構成図、第２図は、
第１図の二次空気供給装置における作動説明図、
第３図および第４図は本考案の一実施例に係るエ
ンジンの二次空気供給装置を示す図であり、第３
図は、二次空気供給装置の全体構成図、第４図
は、第３図の二次空気供給装置における作動説明
図である。 ２……二次空気供給用リード弁、３……二次空
気制御弁、５……排気通路、６……二次空気供給
装置、８……弁体、９……弁ポート、１０……圧
縮コイルばね、１１……第１のダイヤフラム室、
３８……第２のダイヤフラム室、２２……第１の
二次空気供給通路、２３……第２の二次空気供給
通路、２４……第３の二次空気供給通路、３９…
…負圧通路、５２……第１の負圧通路、５３……
第２の負圧通路、３５……ダイヤフラムケース、
３６……ダイヤフラム、４１……大気開放口、５
１……負圧切替弁（電磁式負圧切替弁）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 大気と排気通路とを連通する二次空気供給通路
   の途中に、大気から排気通路側への空気の流れの
   みを許容する二次空気供給用リード弁と、この二
   次空気供給用リード弁と排気通路との間に二次空
   気制御弁を介装し、この二次空気制御弁はダイヤ
   フラムケースの内部がダイヤフラムによつて第１
   と第２のダイヤフラム室に区画され、上記第１の
   ダイヤフラム室が負圧通路を介して負圧源に連通
   され、第２のダイヤフラム室が大気開放口を介し
   て大気と連通されており、また上記第１のダイヤ
   フラム室には上記ダイヤフラムに一体的に取付け
   られ、二次空気供給通路に形成された弁ポートを
   開閉する弁体を上記弁ポートを閉じる方向に押圧
   する圧縮コイルばねが配置されており、上記第１
   のダイヤフラム室内の負圧が第１の所定負圧以下
   となつた時に上記ダイヤフラムを圧縮コイルばね
   の押圧力によつて変位させ、上記弁ポートを閉塞
   するエンジンの二次空気供給装置において、 上記負圧通路にはエンジンの運転状態に応じて
   上記第１のダイヤフラム室を上記負圧源又は大気
   と連通切替えする負圧切替弁が介装されており、
   この負圧切替弁は上記第１のダイヤフラム室内の
   負圧が上記第１の所定負圧よりも大きな第２の所
   定負圧以下となるような運転状態となつた時に上
   記第１のダイヤフラム室を大気と連通し、上記弁
   体により弁ポートを閉塞するように作動すること
   を特徴とするエンジンの二次空気供給装置。