JPS6148030B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動車エンジンの二次空気供給シス
テムに於て、エンジンの排気系への二次空気の供
給を制御する空気切換弁に関するものである。

周知の様に二次空気供給システムは、燃焼室の
中で充分に浄化できなかつたCO、HCを排気系の
中で再反応させるために、エアポンプから圧送さ
れる二次空気を排気系に導入するものである。シ
ステムの心臓部をなす空気切換弁は、エンジンの
各運転状態に応じて二次空気を排気系（通常はエ
キゾーストポート）へ供給したり、エアクリーナ
などへ切換えたりする作用をしている。

ところで、エアポンプは再燃焼に必要な二次空
気を供給するためのポンプであるが、エンジンに
より駆動され、新気を吸引し加圧して排気系へ吐
出している。その為、主として加速時等エンジン
回転数が高くなり、排気系へ完全供給してもなお
エアポンプからの空気圧が上昇した時にエアクリ
ーナへリリーフさせるために、一般に空気切換弁
にはリリーフ弁が設けられている。

しかしながら、従来の空気切換弁は第１図に示
される様に、排気系とエアクリーナへの空気供給
を切換制御する流量制御弁と、空気室の上昇時に
エアクリーナへリリーフさせるリリーフ弁とが別
体に配置され、夫々独立に作用する構成になつて
いる。その為、装置の小型化を計るのが設計上困
難であり、システムに装着する場合その取り付け
スペースを広く取るという不利益があり、また制
御弁とリリーフ弁との開閉作動が同時に起きるこ
とに伴い衝撃荷重を受けるので、作動耐久性が著
しく低下するという問題もあつた。

従つて本発明は、流量制御弁とリリーフ弁とを
作用的に連動させることを、その技術的課題とす
る。

上記技術的課題を解決するために講じた技術的
手段は、入力ポートと出力ポートとリリーフポー
トとに連通する圧力室をボデイ内に設け、信号室
内の負圧信号に応答して圧力室と出力ポート間の
連通を制御弁により開閉制御し、圧力室とリリー
フポート間の連通をリリーフ弁により開閉制御
し、スプリング手段によりリリーフ弁を常時閉方
向に付勢し、更に制御弁の閉弁時に於てリリーフ
弁を常時開弁させるようにロツド手段により制御
弁とリリーフ弁とを作用的に連結させる、ことで
ある。

上記技術的手段に於いて、制御弁が閉じ排気系
への空気供給が遮断されると、制御弁の動きはロ
ツド手段を介してリリーフ弁に伝達され該リリー
フ弁が開き、エアポンプからの二次空気がエアク
リーナへリリーフされる。制御弁が開の時はリリ
ーフ弁は閉となるが、圧力室内の空気圧が所定値
以上になると、リリーフ弁自体がその空気圧を感
知してロツト手段の動きに無関係に開弁する。従
つて、信号室は制御弁を作動させるために１つあ
れば機能達成される。

さて、この種の空気切換弁の一例として従来、
実開昭51−28824号公報に記載されるものが知ら
れている。しかしながら、当該従来装置に於いて
は排気系への通路を開閉制御する制御バルブと、
エアクリーナへの通路を開閉制御するリリーフバ
ルブとが、夫々ともにダイアフラムに連結された
シヤフトの動きに応答して駆動される。従つて、
２つのバルブはシヤフトによつてのみ作動するの
で、２つのバルブ夫々が信号室を必要とする。そ
の為、２つの信号室に供給する信号圧によりシヤ
フトの作動を精度よく確実に制御するのが困難と
なり作動信頼性の確保が不十分となる。また、信
号室が２つ必要とすることから、信号室の構成が
複雑になる。これに対し本発明に於いては、これ
らの問題点は存在しない。

以下、本発明に従つた一実施例について、添付
図面に基づいて説明する。第２図に示される空気
切換弁１０に於て、信号ポート１１を有する第１
ボデイ１２と、大気ポート１３とが出力ポート１
４を有する第２ボデイ１５と、入力ポート１６を
有する第３ボデイ１７と、リリーフポート１８を
有する第４ボデイ１９とが、夫々気密的に一体に
結合されている。ダイアフラム２０は、その外周
部が第１及び第２ボデイ１２，１５間に気密的に
挾着され、その中央部が２枚のプレート２１，２
２間に挾着され、その内周部がダイアフラムピス
トン２３に気密的に固着されている。ダイアフラ
ム２０を境にして、第１ボデイ１２内に信号室２
４が第２ボデイ１５内に大気室２５が夫々形成さ
れている。該大気室２５は第２ボデイ１５から延
在した遮断壁１５ａにより室２６と分離されてい
る。また、第３ボデイ１７内に圧力室２７が第４
ボデイ１９内にリリーフ室２８が夫々形成されて
いる。信号室２４は信号ポート１１を介して、エ
ンジンの運転状態に応じた負圧信号を発生する信
号負圧源、例えばエンジンのインテークマニホー
ルド（図示せず）に連通している。大気室２５は
大気ポート１３を介して、大気に連通している。
圧力室２７は入力ポート１６を介してエアポンプ
（図示せず）に連通しており、該エアポンプは前
述の様にエンジンにより駆動され、エアクリーナ
から新気を吸引し加圧して入力ポート１６に吐出
するものである。室２６は出力ポート１４を介し
てエンジンの排気系、例えばエギゾーストポート
（図示せず）に連通している。リリーフ室２８は
リリーフポート１８を介して、エアクリーナ（図
示せず）に連通している。

前記遮断壁１５ａの内周フランジ部１５ｂに低
摩擦係数を有するガイド部材２９が挿入固定さ
れ、該ガイド部材２９の内周を前記ダイアフラム
ピストン２３が摺動可能となつている。信号室２
４内には第１ボデイ１２に一端が係止されたスプ
リング３０が張設され、該スプリング３０の他端
によりダイアフラムピストン２３は常時図示下方
に付勢されている。ダイアフラムピストン２３と
一体に形成された制御弁３１は、入力ポート１６
と出力ポート１４との連通を開閉制御するもので
ある。つまり制御弁３１は、通常はスプリング３
０の付勢力により第３ボデイ１７に形成されたバ
ルブシート１７ａに当接し閉位置に保持され、信
号室２４に導入される負圧が増大し所定値に達す
るとスプリング２４の力に打ち勝つてダイアフラ
ムピストン２３が図示上方に移動するのでバルブ
シート１７ａから離れ開位置に保持される。一
方、リリーフ室２８に収容されたリリーフ弁３２
は、圧力室２７とリリーフ室２８との連通を開閉
制御するものであり、第４ボデイ１９とリテーナ
３３間に張設されたスプリング３４の付勢力によ
り常時図示上方につまり閉位置に付勢され、該閉
位置に於てはリリーフ弁３２のゴム材から成る弁
部３２ａが第３ボデイ１７に形成されたバルブシ
ート１７ｂに当接するようになつている。つまり
リリーフ弁３２は、制御弁３１が開位置に保持さ
れている時には通常スプリング３４の付勢力によ
り閉位置されるが、圧力室２７に吐出される空気
圧が所定値以上になるとスプリング３４の付勢力
に打ち勝つて開弁し、また制御弁３１が閉位置に
保持されている時には制御弁３１と一体になつた
ロツド３５によりリリーフ弁３２は図示下方に付
勢され常時開位置に保持される。つまり、ロツド
３５は制御弁３１とリリーフ弁３２とを作用的に
連動させる連動手段を構成するものである。

上記構成の実施例に於て、次にその作用につい
て説明する。先ず、通常のエンジンの運転時に於
ては、インテークマニホールド負圧が信号室２４
に導入され、該負圧によりダイアフラムピストン
２３がスプリング３０の付勢力に打ち勝つて図示
上方に移動するので、制御弁３１が開く。その結
果、エアポンプから圧送される二次空気は、入力
ポート１６、圧力室２７、出力ポート１４を介し
てエンジンのエキゾーストポートに供給される。
さて、この状態で例えば加速時等の様に、エンジ
ン回転数が増大しエキゾーストポートへ空気を完
全供給してもなおエアポンプからの空気圧が上昇
し、圧力室２７の空気圧が所定値以上になるとリ
リーフ弁３２が開き、リリーフ室２８及びリリー
フポート１８を介してエアクリーナにリリーフさ
れる。

次に、エンジンの高負荷運時に於ては、インテ
ークマニホールド負圧が低くなるので、スプリン
グ３０の付勢力により制御弁３１が閉じる。この
時、制御弁３１と一体になつたロツド３５によ
り、リリーフ弁３２がスプリング３４の付勢力に
打ち勝つて開く、その結果、エアポンプから圧送
される二次空気は、圧力室２７、リリーフ室２８
及びリリーフポート１８を介して、エアクリーナ
にリリーフされる。

以上詳述した様に、本発明に従つた空気切換弁
に於ては、制御弁３１が閉じエギゾーストポート
への供給が遮断される時、制御弁３１とリリーフ
弁３２を作用的に連動させるロツド３５によりリ
リーフ弁３２が開き、エアポンプからの二次空気
がエアクリーナへリリーフされる。つまり、リリ
ーフ弁３２はエアクリーナへの流量制御弁の作用
を兼用していることになつている。従つて、空気
切換弁の装置の小型化を計ることが出来ると共
に、二次空気供給システムのへの装置スペースが
小さくなり組付作業性が大きく向上する。また、
本実施例の如く、制御弁３１とリリーフ弁３２と
の両方をスプリング３０，３４の荷重のみで支持
する構成にすると、両弁３１，３２の開閉作動時
に於ける衝撃荷重を大きく減少させ、作動の耐久
性を著しく向上させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の空気切換弁を示す断面図、第２
図は本発明に従つた空気切換弁の一実施例を示す
断面図である。尚、図中同一符号は同一又は均等
部分を示すものとする。 １０：空気切換弁、１４：出力ポート、１６：
入力ポート、１８：リリーフポート、２０：ダイ
アフラム、２４：信号室、２７：圧力室、２８：
リリーフ室、３１：制御弁、３２：リリーフ弁、
３４：スプリング、３５：ロツド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンの吸気系に連通する信号ポートとエ
   アポンプに連通する入力ポートとエンジンの排気
   系に連通する出力ポートとエアクリーナに連通す
   るリリーフポートとを有するボデイ、該ボデイ内
   に形成され前記入力ポートと前記出力ポートと前
   記リリーフポートとに夫々連通する圧力室、前記
   信号ポートに連通しダイアフラムにより仕切られ
   る信号室、該信号室に導入される負圧信号を感知
   し前記ダイアフラムと連動して前記圧力室と前記
   出力ポートとの連通を開閉制御する制御弁、前記
   圧力室と前記リリーフポートとの連通を開閉制御
   するリリーフ弁、前記制御弁の開弁時に於て前記
   圧力室内の空気圧が所定値以下の時前記リリーフ
   弁を閉弁させ且つ空気圧が所定値以上の時にリリ
   ーフ弁を開弁させるように常時リリーフ弁を閉弁
   方向に付勢するスプリング手段、及び前記制御弁
   の閉弁時に於て前記リリーフ弁を常時開弁させる
   ように制御弁とリリーフ弁を作用的に連結させる
   ロツド手段を有する、二次空気供給システムに於
   ける空気切換弁。