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JPS5911723B2 - 内燃機関排気系の二次空気制御装置 - Google Patents

内燃機関排気系の二次空気制御装置

Info

Publication number
JPS5911723B2
JPS5911723B2 JP51017885A JP1788576A JPS5911723B2 JP S5911723 B2 JPS5911723 B2 JP S5911723B2 JP 51017885 A JP51017885 A JP 51017885A JP 1788576 A JP1788576 A JP 1788576A JP S5911723 B2 JPS5911723 B2 JP S5911723B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
secondary air
valve
control device
exhaust
air control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP51017885A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS52101315A (en
Inventor
俊一 青山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP51017885A priority Critical patent/JPS5911723B2/ja
Priority to AU22456/77A priority patent/AU487932B2/en
Priority to US05/770,764 priority patent/US4103488A/en
Priority to CA272,332A priority patent/CA1063031A/en
Publication of JPS52101315A publication Critical patent/JPS52101315A/ja
Publication of JPS5911723B2 publication Critical patent/JPS5911723B2/ja
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/22Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
    • F01N3/222Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives using electric valves only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/22Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車等の内燃機関の排気ガス浄化の為の排気
系に対する二次空気の供給量制御装置に関する。
従来内燃機関の排気ガスの浄化の為排気系に二次空気を
供給してリアクター、触媒コンバーター等に於て排気ガ
スに含まれるCO、HC等の有毒ガスの酸化を促進させ
ることが提案されていた。
しかし従来のこのような装置は排気系に、排圧の変動を
利用して排圧の高い時に二次空気導入管路を閉じ、排圧
の低い時に管路を開いて二次空気の供給を行う導入弁を
設けるものがあるのみで、高速高負荷時等に排気温度が
上昇した場合でも二次空気の供給が行われる為にリアク
ター、触媒等排気浄化装置の過熱を生じ、焼損の危険が
あった。
本発明は上述の如き欠点を排除し、内燃機関の高速高負
荷時等排気温度の上昇する領域では二次空気導入弁を閉
じて排気浄化装置等の焼損を防止し、又加速時には排気
ガス中に含まれるC09HC等の増大に応じて積極的に
二次空気供給量を増して効果的な排気ガス浄化を可能と
すると共に常用定常運転時には二次空気供給量を適当に
制限して有効な排気ガス浄化を可能となす二次空気制御
装置を提供することを目的とする。
上述の目的は本発明の特徴により内燃機関の排気系の排
圧の変動を利用して排圧の高い時に排圧系に対する二次
空気導入管路を閉じ、排圧の低い時に前記管路を開いて
二次空気を導入せしめる導入弁を有する二次空気制御装
置に於て、前記導入弁を磁気作動性材料で作成すると共
に弁座部に前記導入弁と協働する電磁石を設け、排気温
度が上昇した時及び(或いは)機関の高速高負荷運転時
に前記電磁石に所定電流を通電して前記導入弁を吸引し
、二次空気導入管路を閉じる第1の回路と、常用定常運
転時に前記所定電流より小なる電流を前記電磁石に通電
し、前記導入弁の開度を小として二次空気流量を制限し
、加速時には通電を断って二次空気流量の制限を解除す
る第2の回路とを設けた内燃機関排気系の二次空気制御
装置を提供することによって解決される。
上述の如き本発明の構成により内燃機関の高速高負荷時
に排気ガス温度が上昇しても、二次空気の導入を阻止し
てリアクター、触媒コンバーター等の排気ガス浄化装置
が二次空気による燃焼促進により過熱されることが防止
されると共に加速時の排気ガス内のCO,HC等の有毒
ガスの増加に対応して積極的に二次空気を供給して有効
な排気ガス浄化を可能とし、又常用定常運転時には適当
に二次空気供給量を制限して効果的な排気ガス浄化を行
い得る利点が得られるのである。
本発明の望ましい具体例を図面を参照して以下に説明す
る。
第1図は内燃機関の燃焼室1及び排気ポート2を開閉す
る排気弁3を示し、排気ポート2内に排気弁3に近接し
て二次空気供給ノズル4が開口している。
内燃機関の運転に際して排気ポート2内の排圧が変動し
て、排圧が高(なった時に後述の二次空気導入弁5が閉
じノズル4を通る二次空気の供給を断ち、排出が低くな
った時に導入弁が開かれて二次空気、ノズル4を通して
排気ポート2内に供給するようになっている。
前述の二次空気導入弁5は第2図イ乃至ハに示される如
く下流側にて管路6によりノズル4に連通し、上流側は
管路7を経てエアクリーナ(図示せず)又は直接大気側
に連通しており、管路7開ロ部に弁座8aを形成する弁
本体8と、弁本体8内にあって弁座8aと協働し、磁場
では容易−に磁化する軟鋼等の磁性体からなる開閉弁9
と、開閉弁9を弁座8aに向って弾性的に押す戻しはね
10とより成っていて、機関の運転に際し、管路6内に
伝えられる排気ポート2内の排圧が高い時には開閉弁9
を弁座8aに当接させて閉じ、二次空気の流通を遮断す
るが、排圧が低い時には大気圧により開閉弁9を弁座8
aより離隔させて二次空気の流通を許しノズル4を通し
て排気ポート2内に供給するようになっている。
開閉弁を弾性的に作用するリード弁の形式とすれば戻し
はね10を廃止出来る。
本発明の特徴により開閉弁9を磁気作動性材料で作成す
ると共に管路7に弁座8aに近接して電磁石11を配置
して電磁石11に適当な所定の電流を通電することによ
り開閉弁9を吸引して弁座8aを閉じることが出来、又
前記所定の電流よりも低い適当な電流を通電することに
より開閉弁9を弁座8aに接近させて弁の開度を小とし
、弁が開いている間の二次空気の供給量を制限すること
が出来るようになっている。
その為に電磁石11の両端は電源12及び高速高負荷時
に閉じる常開性のスロットルスイッチS2の直列回路に
接続されると共にこのスロットルスイッチS2と並列に
抵抗R及び絞り弁開度を急速に大とするアクセルペダル
操作時、即ち加速時に開かれる常閉性の加速スイッチS
1の直列回路が接続されている。
従って内燃機関の常用定常運転時には第2図イに示すよ
うに常閉性加速スイッチS1が閉じ、常開性スロットル
スイッチS2が開いているから、電流は抵抗Rを通って
矢印aの如く流れ電源12から抵抗Rにより制限された
微小電流を電磁石11に通電し、開閉弁9を戻しばね1
0の作用する方向即ち矢印Aの方向に僅かに吸引し、二
次空気の流量を若干減小させる。
加速時には第2図口に示すように常閉性加速スイッチS
1が開きスロットルスイッチS2も朋かれた状態にある
から電磁石11には電流が流れず、開閉弁9を吸引する
作用が失われるから二次空気の流量は増し、加速時の二
次空気要求量を満足させることが出来る。
又高速高負荷時には第2図ハに示すように常開性のスロ
ットルスイッチS2が閉じるから、加速スイッチS1の
開閉の如何にかかわらず抵抗を経ないで電源12より強
力な電流が矢印すの如く電磁石11を通って流れて開閉
弁9を吸引して弁座8aを完全に遮断して二次空気の供
給を断ち、高速高負荷時に於ける二次空気供給により生
ずる恐れのある排気系の過熱即ちリアクター、触媒コン
バーター等の過熱を防ぐことが出来る。
上述のスロットルスイッチS2の代りに排気系温度即ち
排気温度、リアクタ一温度、触媒コンバータ一温度等を
検出して所定温度を超過する時に閉じる如き常開性排気
系感温スイッチを接続してもよい。
更に又このような感温スイッチを前述のスロットルスイ
ッチS2と並列に接続することも出来る。
第3図は上述の常閉性加速スイッチS1の一具体例を示
し、このスイッチは通路13により内燃機関の吸気管1
4の絞り弁15の下流側に連通され可撓膜体16により
境界される第1の負圧室17とオリフィス18を設けら
れた通路19により吸気管14の絞り弁15の下流側に
連通され、前記膜体16により境界されて前記第1の負
圧室17と隣接配置される第2の負圧室20と、第1の
負圧室17内に配置される固定接点21a。
21b及び前記可撓膜体16に固定され固定接点21a
、21bと協働する可動接点21cとより成っている。
固定接点21a、21bが第2図に於ける抵抗R及び電
源12にリード線により夫々接続されるのである。
第2の負王室20の負圧による膜体16の過度の変位を
阻止し支持を与える戻しはね22が第2の負圧室20内
に配置されている。
上述のスイッチS1の作動は次の通りである。
常用定常運転時には吸気管14の負圧はある値であり、
この値は定常的であり、従って第1及び第2の負圧室1
7,20内の圧力は等しいから、ばね22に押されて膜
体16に固定された可動接点21cは固定接点21a、
21bに当接してスイッチS1は閉じられている。
加速時には絞り弁15が急速に開かれて吸気管14の負
圧(吸入負圧)が減小して大気圧に近づくと、通路13
を経て直ちに減小負圧が第1の負圧室17に与えられる
が、通路19はオリフィス18を設けられている為に減
小負圧の第2の負圧室20内・\の導入が遅れ、その為
に膜体17は戻しばね22の作用に抗して矢印の方向に
押圧されるので、可動接点21cは固定接点21a、2
1bから離隔されてスイッチS1が開かれるのである。
上述の如く本発明によれば導入弁5を電磁石11によっ
て作動させることにより常用定常運転時には二次空気の
供給を適当に制限し、加速時には二次空気の供給量を増
大させて効果的な排気ガス浄化を可能となすと共に高速
高負荷時には二次空気の供給を断って排気系の過熱を防
止出来るから極めて効果的である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を適用した二次空気供給装置の部分的断
面図、第2図イ2口、ハは本発明による二次空気制御装
置の一具体例の種々の作動態様を示す概略的説明図、第
3図は本発明の加速スイッチの一具体例の概略的説明図
。 4・・・・・・二次空気供給ノズル、5・・・・・・二
次空気導入弁、9・・・・・・開閉弁、11・・・・・
・電磁石、12・・・・・・電源、R・・・・・・抵抗
、Sl・・・・・・加速スイッチ、S2・・・・・・ス
ロットルスイッチ又は感温スイッチ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 内燃機関の排気系の排圧の変動を利用して排圧の高
    い時に排気系に対する二次空気導入管路を閉じ、排圧の
    低い時に前記管路を開いて二次空気を導入せしめる導入
    弁を有する二次空気制御装置に於て、前記導入弁を磁気
    作動性材料で作成すると共に弁座部に前記導入弁と協働
    する電磁石を設け、排気温度が上昇した時及び(或いは
    )機関の高速高負荷運転時に前記電磁石に所定電流を通
    電して前記導入弁を吸引し、二次空気導入管路を閉じる
    第1の回路と、常用定常運転時に前記所定電流より小な
    る電流を前記電磁石に通電し、前記導入弁の開度を小と
    して二次空気流量を制限し、絞り弁を急速に開X加速時
    には通電を断って二次空気流量の制限を解除する第2の
    回路とを設けたことを特徴とする内燃機関排気系の二次
    空気制御装置。 2 前記第1の回路が電源と、排気系感温スイッチ及び
    (或いは)スロットルスイッチとより成り、この第1の
    回路が直列に前記電磁石に接続されている特許請求の範
    囲第1項記載の二次空気制御装置。 3 前記第2の回路が加速時に機関の吸気管の負圧変化
    に応じて開かれる常閉性スイッチと、このスイッチと直
    列に接続される抵抗とを含み、これらが前記排気系感温
    スイッチ及び(或いは)スロットルスイッチと並列に電
    磁石に接続されている特許請求の範囲第2項記載の二次
    空気制御装置。 4 前記常閉性スイッチが機関の吸気管の絞り弁の下流
    側に連通ずる可撓膜体により境界された第1の負圧室と
    、前記膜体により境界されて前記第1の負正室と隣接配
    置され、オリフィスを介して前記吸気管の絞り弁の下流
    側に連通ずる第2の負正室と、前記第1の負正室に設け
    られた固定接点と、前記膜体に固定され、前記固定接点
    と協働する可動接点とより成っている特許請求の範囲第
    3項記載の二次空気制御装置。
JP51017885A 1976-02-23 1976-02-23 内燃機関排気系の二次空気制御装置 Expired JPS5911723B2 (ja)

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AU22456/77A AU487932B2 (en) 1976-02-23 1977-02-18 Internal combustion engine with control system for secondary air supply
US05/770,764 US4103488A (en) 1976-02-23 1977-02-22 Internal combustion engine with control system for secondary air supply
CA272,332A CA1063031A (en) 1976-02-23 1977-02-22 Internal combustion engine with control system for secondary air supply

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JPS52101315A JPS52101315A (en) 1977-08-25
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