(57)【要約】【課題】  従来の２次空気制御システムは、排気ガス成分が溶け込んだ酸性の凝縮水が、アルミニウム合金よりなるバルブハウジングの内面やメインバルブの弁体の表面に結露すると、電磁弁のバルブハウジングおよびメインバルブの弁体を腐食させたり、メインバルブのシールゴムのシール性能を劣化させたりするという課題があった。【解決手段】  ２次空気制御システムは、２次空気供給管３の接続配管１４の配管長を、排気脈動の節（Ａ）に当たる長さに設定しているので、電磁弁の全閉時に、２次空気制御弁１と２次空気供給管３内で発生している排気脈動を軽減できる。これにより、逆止弁のリードバルブ３４が共振するエンジン回転数で開くことはなく、第２収容室３７から第１収容室２６内へ排気ガスが流入し難くなるので、排気ガス成分が溶け込んだ酸性の凝縮水による、電磁弁のバルブハウジング２２等の腐食やシール性能の劣化を防止できる。【選択図】  図１
2014227902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ポンプ（２）から吐出された２次空気を内燃機関（Ｅ）の排気管（５）へ供給する空気供給管（３）と、
（ｂ）この空気供給管（３）の途中に設置されて、前記排気管（５）から前記ポンプ（２）への排気ガスの逆流を阻止する機能を有する空気制御弁（１）と
を備えた２次空気制御システムにおいて、
前記空気制御弁（１）は、
２次空気が通過可能な第１弁孔（２３）が形成された環状の第１弁座（２１）を有する第１ハウジング（２２）と、
この第１ハウジング（２２）よりも空気流方向の下流側に設置されて、２次空気が通過可能な第２弁孔（３３）が形成された環状の第２弁座（３１）を有する第２ハウジング（３２）と、
前記第１弁座（２１）に対して着座、離脱して前記第１弁孔（２３）を閉鎖、開放するメインバルブ（２４）と、
前記第２弁座（３１）に対して着座、離脱して前記第２弁孔（３３）を閉鎖、開放するリードバルブ（３４）と
を備え、
前記第１ハウジング（２２）は、前記第１弁孔（２３）よりも空気流方向の下流側に設置されて、前記メインバルブ（２４）を移動可能に収容する第１収容室（２６）を有し、  前記第２ハウジング（３２）は、前記第２弁孔（３３）よりも空気流方向の下流側に設置されて、前記リードバルブ（３４）を移動可能に収容する第２収容室（３７）を有し、  前記空気供給管（３）は、前記排気管（５）から前記第２収容室（３７）へ逆流する排気ガスの圧力脈動を低減するチャンバ（１２）、および前記第２収容室（３７）と前記チャンバ（１２）とを接続する第１配管（１４）を有し、
前記第１配管（１４）の配管長は、前記空気供給管（３）内で発生している排気ガスの圧力脈動の節（Ａ）に当たる長さに設定されていることを特徴とする２次空気制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載の２次空気制御システムにおいて、
前記チャンバ（１２）は、前記内燃機関（Ｅ）と前記第２ハウジング（３２）または前記第２収容室（３７）との間に形成された容積空間（１７）であることを特徴とする２次空気制御システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の２次空気制御システムにおいて、
前記第１ハウジング（２２）は、前記第２ハウジング（３２）に対して離間して設置されており、
前記空気供給管（３）は、前記第１ハウジング（２２）と前記第２ハウジング（３２）とを配管接続する第２配管（１３）を有し、
前記第２配管（１３）の配管長は、前記空気制御弁（１）および前記空気供給管（３）内で発生している排気ガスの圧力脈動の節（Ａ）に当たる長さに設定されていることを特徴とする２次空気制御システム。
【請求項４】
（ａ）ポンプ（２）から吐出された２次空気を内燃機関（Ｅ）の排気管（５）へ供給する空気供給管（３）と、
（ｂ）この空気供給管（３）の途中に設置されて、前記排気管（５）から前記ポンプ（２）への排気ガスの逆流を阻止する機能を有する空気制御弁（１）と
を備えた２次空気制御システムにおいて、
前記空気制御弁（１）は、
２次空気が通過可能な第１弁孔（２３）が形成された環状の第１弁座（２１）を有する第１ハウジング（２２）と、
この第１ハウジング（２２）よりも空気流方向の下流側に設置されて、２次空気が通過可能な第２弁孔（３３）が形成された環状の第２弁座（３１）を有する第２ハウジング（３２）と、
前記第１弁座（２１）に対して着座、離脱して前記第１弁孔（２３）を閉鎖、開放するメインバルブ（２４）と、
前記第２弁座（３１）に対して着座、離脱して前記第２弁孔（３３）を閉鎖、開放するリードバルブ（３４）と
を備え、
前記第１ハウジング（２２）は、前記第２ハウジング（３２）に対して離間して設置されると共に、前記第１弁孔（２３）よりも空気流方向の下流側に設置されて、前記メインバルブ（２４）を移動可能に収容する第１収容室（２６）を有し、
前記第２ハウジング（３２）は、前記第２弁孔（３３）よりも空気流方向の下流側に設置されて、前記リードバルブ（３４）を移動可能に収容する第２収容室（３７）を有し、  前記空気供給管（３）は、前記第１ハウジング（２２）と前記第２ハウジング（３２）とを配管接続する第３配管（１３）を有し、
前記第３配管（１３）の配管長は、前記空気制御弁（１）および前記空気供給管（３）内で発生している排気ガスの圧力脈動の節（Ａ）に当たる長さに設定されていることを特徴とする２次空気制御システム。
【請求項５】
請求項４に記載の２次空気制御システムにおいて、
前記空気供給管（３）は、前記排気管（５）から前記第２収容室（３７）へ逆流する排気ガスの圧力脈動を低減するチャンバ（１２）、および前記第２収容室（３７）と前記チャンバ（１２）とを接続する第４配管（１４）を有し、
前記第４配管（１４）の配管長は、前記空気供給管（３）内で発生している排気ガスの圧力脈動の節（Ａ）に当たる長さに設定されていることを特徴とする２次空気制御システム。
【請求項６】
請求項５に記載の２次空気制御システムにおいて、
前記チャンバ（１２）は、前記内燃機関（Ｅ）と前記第２ハウジング（３２）または前記第２収容室（３７）との間に形成された容積空間（１７）であることを特徴とする２次空気制御システム。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の２次空気制御システムにおいて、
前記第２ハウジング（３２）は、前記空気制御弁（１）および前記空気供給管（３）内で発生している排気ガスの圧力脈動を低減するサイドブランチ（１１）を有していることを特徴とする２次空気制御システム。
【請求項８】
請求項７に記載の２次空気制御システムにおいて、
前記空気供給管（３）または前記第２ハウジング（３２）は、その管壁または外壁（８９）から外部へ突出するように突出部（９１）を有し、
前記サイドブランチ（１１）は、前記突出部（９１）の内部に形成された容積空間（１６）であって、前記第２ハウジング（３２）の第２収容室（３７）または空気流路（１９）と前記容積空間（１６）とを連通する連通路（９２）を有していることを特徴とする２次空気制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車等の車両に搭載される内燃機関の排気浄化装置に２次空気を供給する２次空気制御システムに使用される２次空気制御弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来より、内燃機関（エンジンＥ）の始動時、エンジンＥの燃焼室から排出される排気ガスの温度が低い時に、電動エアポンプの吐出口から吐出される２次空気を、エンジンＥの排気管５に設置される三元触媒コンバータに供給して、三元触媒を活性化させる２次空気制御システムが知られている。この２次空気制御システムには、図２および図３に示したように、２次空気制御弁１が組み込まれている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
ところで、２次空気制御システムは、図２に示したように、２次空気供給管３の上流側配管１８を介して、電動エアポンプ２の吐出口と２次空気制御弁１の空気入口とが配管接続されている。また、２次空気供給管３の下流側配管１０１を介して、２次空気制御弁１の空気出口と排気管５の合流部とが配管接続されている。
また、三元触媒コンバータ６は、排気管５の合流部よりも排気流方向の下流側に配置され、排気ガス中の有害な物質（例えばＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ等）を触媒反応によって無害な物質（例えばＣＯ2 、Ｈ2 Ｏ、ＮＯ2 等）に変換して排気ガスを浄化する排気浄化装置である。
【０００４】
また、２次空気制御弁１としては、電磁制御弁（以下電磁弁）７と逆止弁８とを一体化したコンビバルブが一般的に採用されている。
電磁弁７は、電動エアポンプ２の吐出口から吐出される２次空気を制御するもので、環状の第１弁座（バルブシート）１１１を有するバルブハウジング１１２と、第１弁座１１１に設けられる第１弁孔１１３を開閉するメインバルブ（電磁弁７の弁体）１１４と、このメインバルブ１１４を往復駆動する電磁アクチュエータとを備えている。
メインバルブ１１４は、電磁アクチュエータのソレノイドコイル１１５の磁力によって開弁方向に駆動されるポペットバルブである。
【０００５】
逆止弁８は、排気管５内をエンジンＥの燃焼室から三元触媒コンバータ６へ向かう排気ガスが、電磁弁７やエアポンプ側へ逆流するのを防止するもので、環状の第２弁座（金属プレート）１２１を保持したアウトレットケース１２２と、第２弁座１２１に設けられる第２弁孔１２３を開閉するリードバルブ（逆止弁８のリード弁体）１２４と、このリードバルブ１２４の最大開度を規制するリードストッパ１２５とを備えている。
また、２次空気制御弁１は、バルブハウジング１１２とアウトレットケース１２２との間に第２弁座１２１およびパッキン１２６を挟み込んだ状態で、ボルト等で締結することで、電磁弁７と逆止弁８とが一体化されている。
【０００６】
逆止弁８のリードバルブ１２４は、薄板状の板ばねのような板状弾性体によって形成されており、電動エアポンプ２の吐出口より吐出される２次空気の圧力等によって開弁する。具体的には、バルブハウジング１１２内に形成される第１バルブ収容室１１９からリードバルブ１２４の図示上面に作用する第１圧力と、アウトレットケース１２２内に形成される第２バルブ収容室１２９からリードバルブ１２４の図示下面に作用する第２圧力との圧力差に対応して第２弁孔１２３が開閉される。
【０００７】
ここで、２次空気制御弁１は、電磁弁７のソレノイドコイル１１５が通電されてメインバルブ１１４が開弁すると、電動エアポンプ２の吐出口から吐出される２次空気が、バルブハウジング１１２内に導入され、この２次空気の圧力によって逆止弁８のリードバルブ１２４が開弁し、２次空気がアウトレットケース１２２から排気管５を通って三元触媒コンバータ６に供給される。また、メインバルブ１１４の開弁時において、排気ガスの圧力脈動（排気脈動の圧力波）により一時的に発生する排気ガスの逆流に対して、リードバルブ１２４自身の弾性復元力と、第１圧力と第２圧力との圧力差によって閉弁（全閉）し、排気ガスが電磁弁７やエアポンプ側に逆流するのを防止している。
【０００８】
［従来の技術の不具合］
ところで、従来の２次空気制御システムにおいては、電磁弁７のメインバルブ１１４が第１弁座１１１に着座している時、つまり電磁弁７のメインバルブ１１４の全閉状態の時に、エンジンＥの排気通路内を伝播する、ピストン４８のストロークや排気バルブ４９の作動に起因する排気ガスの圧力脈動により排気ガスが２次空気制御弁１の第２バルブ収容室１２９を出入りする。
このような状況下において、リードバルブ１２４が共振現象を起こすエンジン回転数になると、排気ガスの圧力脈動によってリードバルブ１２４が開閉を繰り返す。そして、リードバルブ１２４が開弁している間は、アウトレットケース１２２の第２バルブ収容室１２９からバルブハウジング１１２の第１バルブ収容室１１９内へ排気ガスが逆流してしまう。
【０００９】
ところで、第１バルブ収容室１１９に逆流した排気ガス中には、多量の水分（水蒸気）が含まれている。このため、バルブハウジング１１２内に逆流した排気ガスが冷やされると、凝縮水Ｗが生成される。この凝縮水Ｗには、燃料に含まれる硫黄分から排気ガス中に生成される亜硫酸（ＳＯ）ガスに基づく、硫酸（ＨＳＯ）、無水硫酸（ＳＯ）、ＮＯｘに基づく硝酸（ＮＨＯ）等の酸性物質が含まれている。
また、エンジンＥから排出される排気ガス中には、ＮＯｘとＳＯｘとが含まれており、このＮＯｘとＳＯｘは弱酸性であるため、エンジンＥから排出された排気ガスは、酸性となっている。また、排気管５に設置されている三元触媒コンバータ６を排気ガスが通過した際に、排気ガス中のＮＯｘは還元されてその一部がアルカリ性のアンモニア（ＮＨ3 ）となり、ＳＯｘは酸化されてＳＯ3 になる。これにより、三元触媒コンバータ６を通過した後の排気ガスは、アルカリ性となる。
【００１０】
このような排気ガス成分が溶け込んだ酸性（またはアルカリ性）の凝縮水Ｗが、アルミニウム合金よりなるバルブハウジング１１２の内面やメインバルブ１１４の弁体の表面に結露すると、バルブハウジング１１２およびメインバルブ１１４の弁体を腐食させたり、メインバルブ１１４のシールゴム１１６のシール性能を劣化させたりするという問題が生じている。
ここで、シールゴム１１６のシール性能が劣化してメインバルブ１１４のシール機能が低下すると、排気ガスの圧力脈動を要因とする逆流排気ガスが第１弁孔１１３を通り越してエアポンプ側の２次空気供給管３の上流側配管１８内に流れ込んでしまう。このため、電動エアポンプ２および２次空気供給管３の内部が異常に高温となり、２次空気制御システムが故障する恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−０７５８２７号公報
【特許文献２】特開２００９−２５７４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、第１収容室内または第２収容室内に流入する排気ガスの圧力脈動を軽減することのできる２次空気制御システムを提供することにある。また、第１収容室内または第２収容室内に流入する排気ガスの圧力を低減することのできる２次空気制御システムを提供することにある。さらに、第１ハウジング内で生成された凝縮水による、２次空気制御弁の第１ハウジングおよびメインバルブ等の腐食を防止することのできる２次空気制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に記載の発明（２次空気制御システム）によれば、内燃機関の排気管から第２ハウジング内の第２収容室へ逆流する排気ガスの圧力脈動を低減するチャンバ、および第２収容室とチャンバとを接続する第１配管を有する空気供給管を設け、且つ第１配管の配管長を、内燃機関から排出される排気ガスの圧力脈動の節に当たる長さに設定することにより、メインバルブの全閉時に、空気供給管内で発生している排気ガスの圧力脈動を軽減することが可能となるので、リードバルブが共振するエンジン回転速度でリードバルブが開いてしまう不具合の発生を防止することができる。
したがって、第２ハウジングの第２収容室から第２弁孔を通って第１ハウジングの第１収容室内へ排気ガスが流入し難くなるので、第１収容室内に流入した排気ガスが冷やされて凝縮水が生成される難くなる。この結果、排気ガス成分が溶け込んだ酸性（またはアルカリ性）の凝縮水による、２次空気制御弁の第１ハウジングおよびメインバルブ等の腐食やシール性能の劣化を防止することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明（２次空気制御システム）によれば、第１ハウジングと第２ハウジングとを離間して設置している。そして、第１ハウジングと第２ハウジングとを配管接続する第３配管を有する空気供給管を設け、且つ第３配管の配管長を、空気供給管内で発生している排気ガスの圧力脈動の節に当たる長さに設定することにより、メインバルブの全閉時に、第１収容室内の圧力を低減できるので、メインバルブの洩れを防止することができる。
したがって、排気ガスの圧力脈動を要因とする逆流排気ガスが第１弁孔を通り越してポンプ側の空気供給管内に流れ込むことはない。これにより、２次空気制御システム内部が異常に高温とならず、２次空気制御システムの故障を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】２次空気制御弁（コンビバルブ）を示した断面図である（実施例１）。
【図２】２次空気供給システムを示した概略図である（従来の技術）。
【図３】２次空気制御弁（コンビバルブ）を示した断面図である（従来の技術）。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１７】
［実施例１の構成］
図１は、本発明を適用した２次空気制御システムに使用される２次空気制御弁（実施例１）を示したものである。
【００１８】
本実施例の２次空気制御弁１は、電動エアポンプ２の吐出口から吐出される２次空気を、２次空気供給管３内に形成される２次空気流路を経て、例えば自動車等の車両走行用の内燃機関（エンジン）Ｅの排気管５に設置された三元触媒コンバータ６に供給して三元触媒を活性化させるようにする２次空気制御システムに使用される（図２参照）。
【００１９】
２次空気制御システムは、２次空気供給管３内の２次空気流路を開閉する２次空気制御弁１と、電力の供給を受けると２次空気を発生する２次空気発生源である電動エアポンプ２と、三元触媒コンバータ６よりも空気流方向の上流側の排気管５の合流部に接続する２次空気供給管３とを備えている。
２次空気制御弁１は、電磁制御弁（エア・スイッチング・バルブ：以下電磁弁）７、逆止弁８および圧力センサ９を備えている。
【００２０】
電動エアポンプ２は、２次空気供給管３の上流端に気密的に接続されている。
この電動エアポンプ２は、電力の供給を受けて回転動力を発生する電動モータ（以下モータ）Ｍと、このモータＭによって回転駆動されるブロワＢとを備えている。
ブロワＢは、モータＭによって回転駆動されるポンプインペラ、およびこのポンプインペラの周囲を覆うブロワケース等によって構成されている。
電動エアポンプ２の吸入ダクトＤの吸込み口には、ポンプインペラ側への異物の侵入を防止するエアフィルタＦが取り付けられている。
【００２１】
２次空気供給管３は、図１に示したように、サイドブランチ１１、チャンバ１２および接続配管１３〜１５を備えている。なお、サイドブランチ１１内には、直方体形状の所定の容積空間（以下第１容積空間）１６が形成されている。また、チャンバ１２内には、直方体形状の所定の容積空間（以下第２容積空間）１７が形成されている。
【００２２】
電磁弁７は、２次空気制御弁１の中で最も上流側（エアポンプ側）に設置されており、２次空気供給管３の上流側配管１８内に形成される２次空気流路に連通する２次空気流路１９等を有している。
この電磁弁７は、円環状（または角環状）の第１弁座（以下バルブシート）２１を有する第１ハウジング（以下バルブハウジング）２２と、バルブシート２１の内部に形成された第１弁孔（電磁弁７の弁孔）２３を開閉するメインバルブ２４と、メインバルブ２４を往復駆動する電磁アクチュエータとを備えている。
電磁弁７の２次空気流路は、２次空気流路１９だけでなく、他に第１弁孔２３、２次空気流路２５および第１バルブ収容室（以下第１収容室）２６等によっても構成されている。
【００２３】
メインバルブ２４は、三元触媒コンバータ６よりも上流側の排気管５に対する２次空気供給（エアインジェクション）作動時、つまり電動エアポンプ２の作動時に開弁する。このメインバルブ２４は、電磁アクチュエータのソレノイドコイル（以下コイル）２７の磁力によって開弁方向に駆動される弁軸２８、この弁軸２８と一体移動可能に設けられて、バルブシート２１に着座可能な弁体２９、およびこの弁体２９の周囲に装着されたシールゴム３０等により構成されている。
【００２４】
逆止弁８は、電磁弁７よりも下流側（排気管側）に設置されており、排気管５内の排気通路をエンジンＥから三元触媒コンバータ６へ向かう排気ガスがエアポンプ側へ逆流することを防止する逆流防止弁である。
この逆止弁８は、円環状（または角環状）の第２弁座（以下金属プレート）３１を保持した第２ハウジング（以下アウトレットケース）３２と、金属プレート３１の内部に形成された複数の第２弁孔（逆止弁８の弁孔）３３を開閉する薄膜状のリードバルブ３４と、このリードバルブ３４の開き具合（最大開度）を規制するリードストッパ３５とを備えている。
【００２５】
アウトレットケース３２内には、接続配管１３内の２次空気流路３６を介して、第１収容室２６に連通する第２バルブ収容室（以下第２収容室）３７が形成されている。複数の第２弁孔３３および第２収容室３７は、逆止弁８の２次空気流路を構成している。
リードバルブ３４は、金属や合成樹脂によって形成された薄膜状の弾性変形体（板バネ等）であって、逆止弁８の弁体を構成している。
なお、電磁弁７、逆止弁８、圧力センサ９、サイドブランチ１１、チャンバ１２および接続配管１３〜１５の詳細は、後述する。
【００２６】
エンジンＥの各気筒毎の燃焼室には、吸気ポートおよび排気ポートがそれぞれ連通している。また、エンジンＥの各気筒の吸気ポートには、インテークマニホールドを介して、内部に吸気通路が形成される吸気管４が接続されている。また、エンジンＥの各気筒の排気ポートには、エキゾーストマニホールドを介して、内部に排気通路が形成される排気管５が接続されている。
三元触媒コンバータ６は、排気ガス中に含まれるＨＣおよびＣＯをそれぞれ酸化すると共に、ＮＯｘを還元することにより、排気ガスを浄化する排気浄化装置（内燃機関の排気浄化装置）である。
【００２７】
ここで、エンジンＥの各気筒には、スパークプラグ４１が設置されている。
インテークマニホールドに接続される吸気管４には、エアクリーナ４２、スロットルバルブ４３、インジェクタ４４等が設置されている。
エキゾーストマニホールドに接続される排気管５には、三元触媒コンバータ６、排気ガスセンサ（排気温度センサ、空燃比センサ、酸素濃度センサ）４５および触媒温度センサ４６等が設置されている。
ここで、スロットルバルブ４３は、アクセルペダル４７の踏み込み量（アクセル開度）に対応してスロットル開度が設定される吸気絞り弁の弁体である。
【００２８】
次に、本実施例の２次空気制御システムの詳細を図１および図２に基づいて説明する。  ２次空気制御システムは、２次空気供給管３の上流側配管１８を介して、電動エアポンプ２の吐出口と電磁弁７の入口部とが接続されている。また、２次空気供給管３の接続配管１３を介して、電磁弁７の出口部と逆止弁８の入口部とが接続されている。また、２次空気供給管３の接続配管１４を介して、逆止弁８の出口部とチャンバ１２の入口部とが接続されている。また、２次空気供給管３の接続配管１５を介して、チャンバ１２の出口部と排気管５の合流部とが接続されている。
【００２９】
ここで、２次空気制御弁１の電磁弁７のコイル２７は、エンジン制御ユニット（電子制御装置：以下ＥＣＵ）によって電子制御される電磁弁駆動回路を介して、自動車等の車両に搭載された外部電源（バッテリ）に電気接続されている。また、電動エアポンプ２のモータＭは、ＥＣＵによって電子制御されるモータ駆動回路を介して、バッテリに電気接続されている。
【００３０】
ＥＣＵには、制御処理や演算処理を行うＣＰＵ、制御プログラムや各種制御データ（マップ等）を保存する記憶装置（ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ）、入力回路（入力部）、出力回路（出力部）、電源回路、タイマー等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。
ＥＣＵは、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されると、マイクロコンピュータのメモリ内に格納されている制御プログラムに基づいて、電磁弁７のコイル２７および電動エアポンプ２のモータＭを通電制御するように構成されている。
【００３１】
ＥＣＵは、エアフロメータ、クランク角度センサ、アクセル開度センサ、スロットル開度センサ、吸気温度センサ、冷却水温センサ、圧力センサ９、排気ガスセンサ（排気温度センサ、空燃比センサ、酸素濃度センサ）４５および触媒温度センサ４６等の各種センサからのセンサ出力信号が、Ａ／Ｄ変換回路によってＡ／Ｄ変換された後に、マイクロコンピュータに入力されるように構成されている。
【００３２】
ＥＣＵは、エンジン始動時に、排気温度センサによって排気温度を検出し、この排気温度が所定値以下の時、電磁弁７のコイル２７を通電して電磁弁７のメインバルブ２４を開弁するように構成されている。このとき、電動エアポンプ２のモータＭにも電力が供給されるため、２次空気供給管３の２次空気流路内に２次空気が発生する。
ＥＣＵは、２次空気制御システムの異常故障、特に電動エアポンプ２の異常故障を診断する故障診断機能を備えており、圧力センサ９によって検出される２次空気流路内の圧力（圧力検出値）が所定の圧力範囲から外れている時、システム異常と判定し、電磁弁７のコイル２７への供給電力、および電動エアポンプ２のモータＭへの供給電力を制限または遮断するように構成されている。
【００３３】
次に、本実施例の２次空気制御弁１の詳細を図１および図２に基づいて説明する。
２次空気制御弁１は、電磁弁７のバルブハウジング２２と逆止弁８のアウトレットケース３２との間に２次空気供給管３の接続配管１３を挟み込んだ状態で、２次空気供給管３の接続配管１４の上流端に取り付けられている。電磁弁７の図示上部には、２次空気流路内の圧力を検出する圧力センサ９が一体的に搭載されている。
【００３４】
本実施例の電磁弁７では、インレットパイプ５１のインレットポート５２から２次空気流路２５を経由して、第１弁孔２３に電動エアポンプ２の吐出口から吐出された２次空気が流れ込むように構成されている。電磁弁７は、上述したように、バルブシート２１、バルブハウジング２２、第１弁孔２３、メインバルブ２４、コイル２７を含む電磁アクチュエータを備えている。
バルブシート２１の内部には、電動エアポンプ２の吐出口から吐出された２次空気が通過可能な第１弁孔２３が形成されている。なお、バルブシート２１は、バルブハウジング２２と別体で製造された後に、バルブハウジング２２の内部に一体的に結合されるように構成しても良い。
【００３５】
バルブハウジング２２は、例えばアルミニウム合金等の金属材料によって形成されている。このバルブハウジング２２の内部には、２次空気供給管３内の２次空気流路に連通する第１中空部（内部空間）が形成されている。この第１中空部は、バルブシート２１によって２つの空間（２次空気流路２５、第１収容室２６）に区画されている。つまりバルブハウジング２２の内部には、第１弁孔２３を介して直列接続する２次空気流路２５と第１収容室２６とが形成されている。
【００３６】
２次空気流路２５は、バルブシート２１よりも空気流方向の上流側に設けられている。この２次空気流路２５は、第１弁孔２３よりも空気流方向の上流側（エアポンプ側）の空気流路である。
２次空気流路２５の上流端には、２次空気供給管３の上流側配管１８を介して、電動エアポンプ２の吐出口と連通するようにインレットパイプ５１の上流側端面で開口し、電動エアポンプ２の吐出口から吐出された２次空気を導入するための流路入口（インレットポート）５２が設けられている。なお、インレットパイプ５１の流路壁面では、圧力センサ９の圧力検出部に２次空気の圧力を印加するための圧力導入ポート５３が開口している。
【００３７】
また、第１収容室２６の下流端には、２次空気供給管３の接続配管１３を介して、逆止弁８の流路入口と連通するようにバルブハウジング２２の下流側端面で開口し、電動エアポンプ２の吐出口から吐出された２次空気を逆止弁側へ送り込むための流路出口（アウトレットポート）５４が設けられている。
第１収容室２６は、バルブシート２１よりも空気流方向の下流側に設けられている。この第１収容室２６は、第１弁孔２３よりも空気流方向の下流側（逆止弁側）の空気流路である。また、第１収容室２６内には、メインバルブ２４の弁体２９が往復移動可能に収容されている。
【００３８】
バルブハウジング２２には、メインバルブ２４、電磁アクチュエータ、２次空気流路２５および第１収容室２６等の周囲を周方向に取り囲む筒状の外側壁（周壁）５５が設けられている。この周壁５５の図示下端側には、結合フランジ（第１結合部）５６が設けられている。この結合フランジ５６は、接続配管１３の第１取付面に取り付けられる第１結合端面を有し、複数のボルト等の締結手段を用いて接続配管１３の取付面に締結固定（結合）される。これにより、電磁弁７がエンジン側（車両側）の固定部材である接続配管１３に固定される。
【００３９】
ここで、接続配管１３の上流端側には、結合フランジ５７が設けられている。この結合フランジ５７は、バルブハウジング２２の結合フランジ５６の第１結合端面を取り付ける第１取付面を有している。これにより、電磁弁７がエンジン側（車両側）の固定部材である接続配管１３に固定される。
また、接続配管１３の下流端側には、結合フランジ５８が設けられている。この結合フランジ５８は、逆止弁８のアウトレットケース３２の第２結合端面に取り付けられる第２取付面を有し、複数のボルト等の締結手段を用いてアウトレットケース３２の第２結合端面に締結固定（結合）される。これにより、電磁弁７および接続配管１３がエンジン側（車両側）の固定部材であるアウトレットケース３２に固定される。
【００４０】
メインバルブ２４は、例えばアルミニウム合金等の金属材料によって形成されている。このメインバルブ２４は、バルブハウジング２２の周壁５５内をその軸線方向に往復移動可能な弁軸２８と、第１弁孔２２を通り抜けて第１収容室２６内に突出するように弁軸２８に一体的に設けられる鍔状の弁体２９と、少なくとも弁体２９の上端面に焼き付け等の手段を用いて取り付けられたシールゴム３０とを備え、２次空気供給管３の２次空気流路を開閉するバルブサブアッセンブリである。
【００４１】
弁軸２８は、バルブハウジング２２の内部において、２次空気流路２５側から第１弁孔２３を貫通して第１収容室２６内に突出するように配置されている。
弁軸２８の軸線方向の上端側には、電磁アクチュエータの出力部である。
メインバルブ２４の弁軸２８の外周と電磁アクチュエータの内周との間には、電磁アクチュエータの摺動部等への異物（ダスト等）の侵入を防止すると共に、２次空気流路２５からの２次空気の漏洩を防止するための円環状のダストシール５９が装着されている。
【００４２】
弁体２９は、弁軸２８を介して、電磁アクチュエータの動力を受けて往復動作（開閉動作）を行うように構成されている。この弁体２９は、２次空気流路２５と第１収容室２６を直列接続させる連通状態（開弁状態：ＯＰＥＮ）と、２次空気流路２５と第１収容室２６の接続を遮断する非連通状態（閉弁状態：ＣＬＯＳＥ）とを切り替えるものである。
弁体２９は、弁軸２８の軸線方向の下端部に設けられている。
すなわち、弁軸２８の軸線方向の下端部には、弁軸２８の軸線方向に垂直な半径方向外側に向かって鍔状に突出するように第１弁体を構成する円環状の弁体２９が設けられている。つまり弁体２９は、弁軸２８の軸線方向の下端部に一体的に形成されている。これにより、弁体２９は、弁軸２８と一体移動可能に往復動作する。
また、弁体２９の上端面（背面側）には、バルブハウジング２２のバルブシート２１に対して着座、離脱して第１弁孔２３を閉鎖、開放するバルブフェースが設けられている。  
【００４３】
そして、弁体２９の上端面には、弁体２９がバルブシート２１に着座した際の、バルブシート２１との間のシール性（気密性）を高めるためのシールゴム３０が焼き付け等の手段を用いて装着されている。
シールゴム３０は、例えば低温環境下においてもシール性が損なわれない低温特性、耐熱性、耐油性に優れるフッ素ゴム等のゴム系弾性体（耐熱性の合成ゴム）であって、弁体２９の形状に対応するように円環状に形成されている。
このシールゴム３０は、弁体２９の表面（図示上端面）を被覆する円環状のゴムシート（被覆部）を備えている。また、シールゴム３０の外周部には、弁体２９の閉弁時（全閉時）に弁体２９とバルブシート２１との間の隙間を気密的にシールする円筒状のシールリップが設けられている。
【００４４】
ここで、メインバルブ２４の弁体２９は、コイル２７への通電が停止（ＯＦＦ）されている時、リターンスプリング（後述する）の付勢力によって、バルブシート２１に着座する。これにより、第１弁孔２３が閉鎖（全閉）されるので、メインバルブ２４の弁体２９は閉弁（閉鎖）状態となる。このメインバルブ２４の閉弁状態では、電動エアポンプ２と電磁弁７内の２次空気流路１９、２５等との連通状態が遮断される（非連通状態となる）。
一方、メインバルブ２４は、コイル２７が通電（ＯＮ）されると、バルブシート２１より離脱（離座）する。これにより、第１弁孔２３が開放（全開）されるので、メインバルブ２４の弁体２９は開弁（開放）状態となる。このメインバルブ２４の開弁状態では、電動エアポンプ２と電磁弁７内の２次空気流路１９、２５等とが連通する連通状態となる。このように電動エアポンプ２と電磁弁７とが連通状態となると、電動エアポンプ２の吐出口から電磁弁７内の２次空気流路１９、２５等へ２次空気が圧送供給される。
【００４５】
次に、本実施例の電磁アクチュエータの詳細を図１および図２に基づいて説明する。
電磁アクチュエータは、通電されると周囲に磁束を発生させるコイル２７と、このコイル２７より引き出された一対のコイルリード線と外部回路との電気接続を行うための外部接続用コネクタと、コイル２７の内周側に磁路を形成する磁性体製のコイル内周側固定コア（ステータコア６１、６２、磁気抵抗部６３）と、コイル２７の外周側に磁路を形成する磁性体製のコイル外周側固定コア（ヨーク６４）と、ステータコア６１、６２内に往復移動（摺動）可能に支持される磁性体製の可動コア（ムービングコア６５）と、可動部材（メインバルブ２４、ムービングコア６５）を閉弁方向に付勢するリターンスプリング６６と、ステータコア６１、６２の内部に嵌合保持された円筒状のストッパ６７とを備えている。
【００４６】
コイル２７は、電力の供給を受けると（電流印加または通電されると）、ムービングコア６５をステータコア６１の磁気吸引部側に引き寄せる磁力を発生する磁束発生手段（磁力発生手段）である。
電磁アクチュエータは、コイル２７が通電されると、ステータコア６１、６２、ヨーク６４およびムービングコア６５を磁束が集中して通る磁気回路が形成される。
コイル２７は、磁力によってメインバルブ２４の弁軸２８や弁体２９、ムービングコア６５を、ソレノイド軸方向の一方側（開弁側、図示下側）へ駆動するものである。このコイル２７は、絶縁性を有する合成樹脂製のコイルボビン７１に巻装されたコイル部、およびこのコイル部より引き出された一対のコイルリード線を有している。
【００４７】
一対のコイルリード線は、外部接続用コネクタのターミナル（外部接続端子）７２を介して、外部回路（外部電源や外部制御回路：ＥＣＵ）と電気接続されている。なお、コイル２７の外周部は、絶縁性を有する合成樹脂製のモールド樹脂材７３により被覆されている。また、コイル２７とターミナル７２との導通接合部、およびターミナル７２の基端部は、絶縁性を有する合成樹脂製のモールド樹脂材７４により被覆されている。
モールド樹脂材７４の図示上端部には、圧力センサ９を収容するセンサ収容室７５の周囲を取り囲む筒状の側壁部が一体的に形成されている。この側壁部の開口部は、合成樹脂製のセンサカバー７６によって閉塞されている。また、モールド樹脂材７４の図示上端部から側方に向かって突出した部分には、ターミナル７２の先端側を露出して収容する外部接続用コネクタのコネクタケース７７が一体的に形成されている。
【００４８】
ステータコア６１、６２は、コイル２７が通電されると励磁（磁化）される鉄等の磁性金属よりなる磁性固定体である。このステータコア６１、６２は、ムービングコア６５をその軸線方向に摺動可能に支持するコイル内周側固定コアである。このコイル内周側固定コアは、２つのステータコア６１、６２間に、磁束の流れを低減する磁気抵抗部６３を磁性材により一体的に設けた一体部品である。
ステータコア６２には、コイル２７の軸線方向の一端側（図示下端側）を覆う円環状のフランジが設けられている。磁気抵抗部６３は、２つのステータコア６１、６２を連結する薄肉部である。
【００４９】
ヨーク６４は、コイル２７の軸線方向の他端側（図示上端側）を覆う円環状のフランジ、およびコイル２７の外周側を覆うスリーブを有している。
ムービングコア６５は、コイル２７が通電されると励磁（磁化）される鉄等の磁性金属よりなる磁性移動体である。このムービングコア６５の中心軸線上には、メインバルブ２４の弁軸２８の小径部分を圧入嵌合する嵌合孔（圧入孔）が形成されている。
リターンスプリング６６は、ムービングコア６５のスプリング座とストッパ６７のスプリング座との間に配置されている。このリターンスプリング６６は、ストッパ６７の円筒部の周囲に螺旋状に巻装されている。
ストッパ６７は、リターンスプリング６６のコイル内径を支持する円筒部、およびこの円筒部の図示下端部から半径方向の外側へ突出する円環状のフランジ（鍔部）等を有している。ストッパ６７の円筒部の先端部分は、メインバルブ２４およびムービングコア６５の最大リフト量を規制する規制部を構成している。
【００５０】
次に、本実施例の逆止弁８の詳細を図１および図２に基づいて説明する。
逆止弁８は、電動エアポンプ２および電磁弁７に対する、排気ガスの逆流を防止する排気逆流防止弁であって、２次空気供給管３と排気管５との合流部から電磁弁７側へ排気ガスが逆流するのを防止する。
逆止弁８は、内部を２次空気が通過する複数の第２弁孔３３を形成する金属プレート３１と、この金属プレート３１の周囲を取り囲むアウトレットケース３２と、このアウトレットケース３２の中空部（内部空間）に開閉可能に収容されるリードバルブ３４と、このリードバルブ３４の最大開度を規制するリードストッパ３５とを備えている。
【００５１】
金属プレート３１は、例えばアルミニウム合金等の金属材料によって形成されている。この金属プレート３１は、複数の第２弁孔３３を形成する日の字状の枠状金属体である。  アウトレットケース３２は、例えばアルミニウム合金等の金属材料によって形成されている。このアウトレットケース３２は、バルブハウジング２２との間に所定の距離を隔てて離間して設置されている。
また、アウトレットケース３２の内部には、２次空気流路３６に連通する第２中空部（内部空間）が形成されている。この第２中空部は、金属プレート３１によって２次空気流路３６と区画される第２収容室３７となっている。つまりアウトレットケース３２の内部には、第２弁孔３３を介して２次空気流路３６と直列接続する第２収容室３７が形成されている。
【００５２】
アウトレットケース３２は、金属プレート３１の周囲を取り囲む筒状の外側壁（周壁）８１が設けられている。この周壁８１の図示上端側には、結合フランジ（第２結合部）８２が設けられている。この結合フランジ８２は、接続配管１３の結合フランジ５８の第２取付面に取り付けられる第２結合端面を有し、複数のボルト等の締結手段を用いて接続配管１３の取付面に締結固定（結合）される。
アウトレットケース３２の周壁８１には、接続配管１４に接続すると共に、２次空気を排出する円筒状の出口配管（アウトレットパイプ８３）が一体的に形成されている。このアウトレットパイプ８３は、周壁８１の内面から第２収容室３７内に突出するように設けられている。このアウトレットパイプ８３の内部には、２次空気流路８４が形成されている。この２次空気流路８４の下流端（アウトレットパイプ８３の出口端部）には、アウトレットケース３２の空気流方向の下流端で開口したアウトレットポート８５が形成されている。
【００５３】
周壁８１およびアウトレットパイプ８３の下流端には、結合フランジ（第３結合部）８６が設けられている。この結合フランジ８６は、接続配管１４の第３取付面に取り付けられる第３結合端面を有し、複数のボルト等の締結手段を用いて接続配管１４の取付面に締結固定（結合）される。これにより、逆止弁８がエンジン側（車両側）の固定部材である接続配管１４に固定される。
ここで、接続配管１４の上流端側には、結合フランジ８７が設けられている。この結合フランジ８７は、アウトレットケース３２の結合フランジ８６の第３結合端面を取り付ける第３取付面を有している。
【００５４】
リードバルブ３４は、例えば板ばね等の薄膜状の金属薄板によって形成されている。このリードバルブ３４は、一端側に第２弁孔３３を開閉する２重舌状のリード弁体（逆止弁８の弁体）を有している。このリード弁体は、電動エアポンプ２の吐出口より吐出される２次空気の圧力によって開弁するものである。
また、リードバルブ３４の他端には、スクリュー等を用いて金属プレート３１の支持部に固定される第１被支持部を有している。
【００５５】
本実施例では、リードバルブ３４が開弁した際に、複数の第２弁孔３３からアウトレットケース３２の内部（第２収容室３７）に流入した２次空気が、アウトレットパイプ８３内の２次空気流路８４を通って、アウトレットパイプ８３の空気流方向の下流端で開口したアウトレットポート８５より流出するように構成されている。
リードストッパ３５は、例えば金属製の薄板によって形成されている。このリードストッパ３５は、リードバルブ３４の開き具合を規制する２重舌状の規制部を有している。このリードストッパ３５は、リードバルブ３４と一緒にスクリュー等を用いて金属プレート３１の支持部に固定される第２被支持部を有している。
【００５６】
次に、本実施例の圧力センサ９の詳細を図１および図２に基づいて説明する。
圧力センサ９は、図示しない圧力導入パイプ（またはホース）を介して、電磁弁７の圧力導入ポート５３から導入した２次空気流路２５内の圧力（電動エアポンプ２の吐出圧力）に対応した電気信号をＥＣＵに対して出力する圧力検出手段である。
圧力センサ９は、センサ収容室７５内に収容されている。この圧力センサ９は、２次空気流路２５内の圧力を受けて弾性変形するダイヤフラムを有する半導体（回路）基板、ダイヤフラムが変形した時に発生する歪みの大きさを電気信号に変換して圧力検出値として出力するセンサチップと、このセンサチップから出力される電気信号を処理するセンサ回路部を有する回路チップと、これらを収納するセンサカバー７６と、回路チップと外部回路（外部電源や外部制御回路：ＥＣＵ）との電気接続を行うための外部接続用コネクタとを備えている。
【００５７】
半導体基板のダイヤフラム上には、センサチップが低融点ガラスにより接合されている。センサチップは、正方形状の半導体基板（単結晶シリコン基板）上に４つのピエゾ抵抗素子である長方形状の歪みゲージ（半導体ピエゾ抵抗素子）を形成したものである。
電磁弁７および圧力センサ９の外部接続用コネクタは、コイル２７の端末リードに導通接合された複数のターミナル７２と、回路チップの電極部に導通接合された複数のターミナル８８と、これらのターミナル７２、８８の先端を露出して収容するコネクタケース７７とを備えている。
【００５８】
［実施例１の特徴］
次に、本実施例のサイドブランチ１１、チャンバ１２および接続配管１３〜１５の詳細を図１に基づいて説明する。
ここで、本実施例の２次空気制御システムでは、排気脈動発生源であるエンジンＥのピストン４８のストロークや排気バルブ４９の作動に起因する排気ガスの圧力脈動、すなわち、逆止弁８のリードバルブ３４が共振現象を起こすエンジン回転数の時に発生する排気脈動の圧力波（以下排気脈動）が、２次空気制御弁１および２次空気供給管３内で大きく出る部分を「排気脈動の腹（Ｂ）」と言い、また、排気脈動が２次空気制御弁１および２次空気供給管３内でゼロとなる位置を「排気脈動の節（Ａ）」と言う。
【００５９】
ここで、アウトレットケース３２のアウトレットパイプ８３は、その底壁（外壁：以下管壁）８９から外部（図示下方）へ突出するように突出部９１を備えている。
サイドブランチ１１は、アウトレットケース３２と同一材料によって形成されている。このサイドブランチ１１は、２次空気制御弁１および２次空気供給管３内で発生している排気脈動を低減することが可能な第１容積空間１６を備えている。また、サイドブランチ１１は、アウトレットケース３２の底壁８９から外部（図示下方）へ突出する突出部９１の内部に形成された第１中空部である。この突出部９１は、サイドブランチ１１の第１容積空間１６の内部と外部とを気密的に区画する箱体状（中空状）の隔壁部である。
サイドブランチ１１は、アウトレットパイプ８３内の２次空気流路８４と第１容積空間１６とを連通する連通路（連通孔）９２を有している。この連通孔９２は、一端側がアウトレットパイプ８３の流路壁面で開口しており、また、他端側がサイドブランチ１１の内壁面で開口している。
【００６０】
チャンバ１２は、例えばステンレス鋼またはアルミニウム合金等の金属材料によって形成されている。このチャンバ１２は、２次空気制御弁１および２次空気供給管３内で発生している排気脈動、例えば排気管５の合流部から逆止弁８の第２収容室３７内へ逆流する排気脈動を低減することが可能な第２容積空間１７を備えている。この第２容積空間１７は、アウトレットパイプ８３内の２次空気流路８４、接続配管１４内の２次空気流路９３および接続配管１４内の２次空気流路９６の流路断面積よりも所定量大きい流路断面積を有している。
【００６１】
チャンバ１２は、逆止弁８側の接続配管１４とエンジンＥ側の接続配管１５との間に設置された連通管９７の内部に形成された第２中空部である。また、連通管９７は、チャンバ１２の第２容積空間１７の内部と外部とを気密的に区画する箱体状（中空状）の隔壁部である。
チャンバ１２の空気流方向の上流端には、接続配管１４を介して、逆止弁８から２次空気を導入するための流路入口（インレットポート）９４が設けられている。また、チャンバ１２の空気流方向の下流端には、接続配管１５を介して、第２容積空間１７から２次空気を排気管５の合流部へ送り込むための流路出口（アウトレットポート）９５が設けられている。
【００６２】
接続配管１３は、例えばステンレス鋼またはアルミニウム合金等の金属材料によって形成されている。この接続配管１３は、電磁弁７のバルブハウジング２２と逆止弁８のアウトレットケース３２とを配管接続する第２、第３配管を構成している。そして、接続配管１３の上流端側には、バルブハウジング２２の結合フランジ５６を取り付ける第１取付面を有する結合フランジ５７が設けられている。また、接続配管１３の下流端側には、アウトレットケース３２の結合フランジ８２を取り付ける第２取付面を有する結合フランジ５８が設けられている。また、接続配管１３の内部には、電磁弁７のバルブハウジング２２のアウトレットポート５４と、逆止弁８の金属プレート３１内に形成される複数の第２弁孔３３とを直接接続（連通）する２次空気流路３６が形成されている。
本実施例では、接続配管１３の配管長さを、図１に示したように、「排気脈動の節（Ａ）」に当たる長さに設定している。これにより、リードバルブ３４が共振現象を起こすエンジン回転数の時でも、リードバルブ３４が開くことはない。
【００６３】
接続配管１４は、チャンバ１２と同一材料によって形成されている。この接続配管１４は、アウトレットパイプ８３を伴って、逆止弁８の第２収容室３７とチャンバ１２の第２容積空間１７とを接続する第１、第４配管を構成している。そして、接続配管１４の上流端側には、アウトレットケース３２の結合フランジ８６を取り付ける第３取付面を有する結合フランジ８７が設けられている。また、接続配管１４の下流端側は、チャンバ１２と一体的に設けられている。また、接続配管１４の内部には、逆止弁８の２次空気流路８４の空気流方向の下流端で開口したアウトレットポート８５と、チャンバ１２のインレットポート９４とを直接接続（連通）する２次空気流路９３が形成されている。
本実施例では、接続配管１４およびアウトレットパイプ８３の配管長さを、図１に示したように、「排気脈動の節（Ａ）」に当たる長さに設定している。これにより、リードバルブ３４が共振現象を起こすエンジン回転数の時でも、リードバルブ３４が開くことはない。
【００６４】
接続配管１５は、チャンバ１２と同一材料によって形成されている。この接続配管１５の下流端側には、結合フランジ（図示せず）が設けられている。この結合フランジは、排気管５の合流部の第４結合端面に取り付けられる第４取付面を有し、複数のボルト等の締結手段を用いて排気管５の合流部の第４結合端面に締結固定（結合）される。これにより、電磁弁７、逆止弁８および接続配管１３〜１５がエンジン側（車両側）の固定部材である排気管５に固定される。また、接続配管１５の内部には、チャンバ１２のアウトレットポート９５と、排気管５の合流部とを直接接続（連通）する２次空気流路９６が形成されている。
【００６５】
［実施例１の作用］
次に、本実施例の２次空気制御システムの作用を図１および図２に基づいて簡単に説明する。
【００６６】
ＥＣＵは、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されると、先ず、エンジンＥの運転状況（エンジン情報）または運転条件（状態）を算出するのに必要な各種センサ出力信号を取得（入力）し、エンジンＥの運転状況または運転条件およびＲＯＭに格納された制御プログラムに基づいて、２次空気制御弁１の電磁弁７のコイル２７および電動エアポンプ２のモータＭを電子制御するように構成されている。
例えばエンジンＥの排気管５を流れる排気ガスの状態や、三元触媒コンバータ６の三元触媒の状態を、排気ガスセンサ（排気温度センサ、空燃比センサ、酸素濃度センサ）４５および触媒温度センサ４６等のセンサ出力信号によって検出する。
【００６７】
（１）エンジン始動時
ＥＣＵは、エンジンＥの始動直後のような排気温度が低い時（排気温度センサによって検出した排気温度が所定値よりも低い時、あるいは触媒温度センサ４６によって検出した三元触媒の温度が所定値よりも低い時）に、電動エアポンプ２のモータＭに電力を供給して、電動エアポンプ２のポンプインペラを回転動作させる。これにより、電動エアポンプ２のポンプインペラの回転動作による２次空気の圧送供給が開始される。
また、ＥＣＵは、２次空気制御弁１の電磁弁７のコイル２７に電力を供給してメインバルブ２４を開弁駆動する。
【００６８】
ここで、電磁弁７のコイル２７が通電されると、コイル２７に起磁力が発生し、ステータコア６１、６２、ヨーク６４およびムービングコア６５が磁化される。これにより、ムービングコア６５がステータコア６１の磁気吸引部に吸引されるため、ムービングコア６５がその軸線方向の一方側へ移動する。そして、ムービングコア６５の軸線方向の一方側への移動に伴って、メインバルブ２４の弁軸２８もその軸線方向の一方側へ移動する。
これによって、メインバルブ２４の弁体２９が、バルブハウジング２２のバルブシート２１より離脱（離座）することで、第１弁孔２３が開放される。
このとき、メインバルブ２４の弁体２９は、バルブシート２１よりも空気流方向の下流側にリフトする。
【００６９】
電動エアポンプ２の吐出口から吐出された２次空気は、２次空気供給管３の上流側配管１８を経由して、インレットポート５２からインレットパイプ５１に流入する。
そして、インレットパイプ５１内の２次空気流路１９に流入した２次空気は、２次空気流路２５を経由して、バルブハウジング２２のバルブシート２１内に形成された第１弁孔２３に流れ込む。
そして、第１弁孔２３を通過した２次空気は、第１収容室２６を通って、アウトレットポート５４から電磁弁７の外部へ流出して、２次空気供給管３の接続配管１３に流入する。
【００７０】
そして、接続配管１３内の２次空気流路３６に流入した２次空気は、逆止弁８の金属プレート３１内に形成された複数の第２弁孔３３に流れ込む。
そして、第２弁孔３３に流入した２次空気の圧力によってリードバルブ３４が開弁し、第２弁孔３３が開放される。これにより、第２弁孔３３を通過した２次空気は、第２収容室３７を通って、逆止弁８のアウトレットパイプ８３に流れ込む。
そして、アウトレットパイプ８３内の２次空気流路８４に流入した２次空気は、アウトレットポート８５から逆止弁８の外部へ流出して、２次空気供給管３の接続配管１４に流入する。
【００７１】
そして、接続配管１３内の２次空気流路３６に流入した２次空気は、チャンバ１２に流れ込む。
そして、チャンバ１２内の容積空間に流入した２次空気は、アウトレットポート９５からチャンバ１２の外部へ流出して、２次空気供給管３の接続配管１５に流入する。
そして、接続配管１５内の２次空気流路９６に流入した２次空気は、排気管５の合流部に流入し、排気管５内の排気通路を通って、三元触媒コンバータ６に送り込まれる。
このため、エンジン始動時、排気温度が低い時でも、電動エアポンプ２の吐出口から吐出される２次空気が三元触媒コンバータ６に導かれるので、Ｏ2 が燃焼し三元触媒が昇化、活性化する。特に酸化作用によりＨＣが無害な水（Ｈ2 Ｏ）に変化することで、ＨＣの大気中への排出量が低減される。
【００７２】
（２）エンジン始動後
一方、ＥＣＵは、排気温度センサによって検出した排気温度が所定値以上に上昇した時、あるいは触媒温度センサ４６によって検出した三元触媒の温度が所定値以上に上昇した時に、２次空気制御弁１の電磁弁７のコイル２７および電動エアポンプ２のモータＭへの電力の供給を遮断する。このため、電動エアポンプ２のポンプインペラの回転動作による２次空気の圧送供給が終了すると共に、２次空気制御弁１のメインバルブ２４が、リターンスプリング６６の付勢力によって全閉位置に戻される。
これによって、メインバルブ２４の弁体２９が、バルブハウジング２２のバルブシート２１に密着（着座）し、第１弁孔２３が閉鎖される。
【００７３】
［実施例１の効果］
以上のように、本実施例の２次空気制御システムにおいては、電磁弁７のバルブハウジング２２と逆止弁８のアウトレットケース３２とが、２次空気の流れ方向において所定の距離を隔てて離間して設置されている。
また、２次空気供給管３に、バルブハウジング２２とアウトレットケース３２とを配管接続する接続配管１３を設け、且つこの接続配管１３の配管長を、２次空気制御弁１および２次空気供給管３内で発生している排気脈動の節（Ａ）に当たる長さに設定することにより、電磁弁７のメインバルブ２４の全閉時に、第１収容室２６内の圧力を低減できるので、メインバルブ２４の洩れを防止できる。
したがって、２次空気制御弁１および２次空気供給管３内で発生している排気脈動を要因とする逆流排気ガスが第１弁孔２３を通り越してエアポンプ側の２次空気供給管３の上流側配管１８内に流れ込むことはない。これにより、２次空気制御システム内部が異常に高温とならず、２次空気制御システムの故障を回避することができる。
【００７４】
また、本実施例の２次空気制御システムにおいては、２次空気供給管３内で発生している排気脈動を低減するチャンバ１２、および第２収容室３７とチャンバ１２とを接続する接続配管１４とアウトレットパイプ８３を設け、且つ接続配管１４およびアウトレットパイプ８３の配管長を、少なくとも２次空気供給管３内で発生している排気脈動の節（Ａ）に当たる長さに設定することにより、電磁弁７のメインバルブ２４の全閉時に、排気管５からアウトレットケース３２の第２収容室３７へ逆流する排気脈動を軽減することが可能となるので、リードバルブ３４が共振するエンジン回転数でリードバルブ３４が開いて複数の第２弁孔３３が開放されるのを防止できる。
したがって、アウトレットケース３２の第２収容室３７から複数の第２弁孔３３を通ってバルブハウジング２２の第１収容室２６内へ排気ガスが流入し難くなる。これにより、第１収容室２６内に流入した排気ガスが冷やされて凝縮水が生成される難くなる。この結果、排気ガス成分が溶け込んだ酸性（またはアルカリ性）の凝縮水による、バルブハウジング２２およびメインバルブ２４等の腐食や、メインバルブ２４の弁体２９の表面を被覆するシールゴム３０のシール性能の劣化を防止することができる。
【００７５】
また、本実施例の２次空気制御システムにおいては、アウトレットケース３２の図示下部に、２次空気制御弁１および２次空気供給管３内で発生している排気脈動を低減するサイドブランチ１１を設けることにより、温度変化で脈動周波数が変化した場合でも、排気管５からアウトレットケース３２の第２収容室３７へ逆流する排気脈動を軽減することが可能となるので、リードバルブ３４が開いてしまう不具合の発生を防止できる。
したがって、アウトレットケース３２の第２収容室３７から複数の第２弁孔３３を通ってバルブハウジング２２の第１収容室２６内へ排気ガスが流入し難くなる。これにより、第１収容室２６内に流入した排気ガスが冷やされて凝縮水が生成される難くなる。
ところで、凝縮水には、上述したように酸性物質（またはアルカリ性物質）が含まれている。このような排気ガス成分が溶け込んだ酸性（またはアルカリ性）の凝縮水による、２次空気制御弁１の構成部品、特に電磁弁７のバルブハウジング２２およびメインバルブ２４等の腐食や、メインバルブ２４の弁体２９の表面を被覆するシールゴム３０のシール性能の劣化を防止することができる。
【００７６】
［変形例］
本実施例では、電動エアポンプ２と排気管５の合流部とを接続する２次空気流路管３の途中に電磁弁７、逆止弁８および接続配管１３を設置したが、２次空気流路管３と排気管５の合流部との間に電磁弁７、逆止弁８および接続配管１３を設置しても良い。
また、２次空気流路管３とエキゾーストマニホールドとの結合部に２次空気制御弁１を設置しても良い。
【００７７】
さらに、２次空気制御弁１のメインバルブとして、１個の弁体２９を有するメインバルブ（ポペットバルブ）２４を使用しているが、２次空気制御弁１のメインバルブとして、２個以上のバルブを有するダブルポペットバルブを使用しても良い。この場合には、バルブシート（弁座）の個数も、２個以上となる。
【００７８】
本実施例では、２次空気制御弁１の電磁弁７（電磁式通路開閉弁）のメインバルブ２４を開弁駆動（または閉弁駆動）するバルブ駆動装置を、コイル２７を含む電磁アクチュエータ（ソレノイドアクチュエータ）によって構成したが、２次空気制御弁１のメインバルブを開閉動作させるバルブ駆動装置を、負圧制御弁を介してバキュームポンプからの負圧により駆動される負圧作動式アクチュエータによって構成しても良い。
【００７９】
本実施例では、弁体および弁軸をその軸線方向に往復（開閉）駆動してメインバルブ２４を開閉動作させるアクチュエータとして、電磁アクチュエータを採用しているが、弁体および弁軸をその軸線方向に往復（開閉）駆動してメインバルブ２４を開閉動作させるアクチュエータとして、動力源（駆動源）として電動モータ、この電動モータの回転を減速する減速機構を有する電動アクチュエータを採用しても良い。
なお、バルブ駆動装置を、電動モータと動力伝達機構（例えば減速機構、運動方向変換機構等）とを備えた電動アクチュエータによって構成しても良い。
【００８０】
本実施例では、本発明を、電磁弁７、逆止弁８および圧力センサ９を有する２次空気制御弁１と、サイドブランチ１１、チャンバ１２および接続配管１３〜１５を有する２次空気供給管３とを備えた２次空気制御システム（Ｘ）に適用しているが、本発明を、少なくとも電磁弁７および逆止弁８を有する２次空気制御弁１と、少なくともチャンバ１２および接続配管１４を有する２次空気供給管３とを備えた２次空気制御システム（Ｙ）に適用しても良い。
【００８１】
また、本発明を、少なくとも電磁弁７および逆止弁８を有する２次空気制御弁１と、少なくとも接続配管１３を有する２次空気供給管３とを備えた２次空気制御システム（Ｚ）に適用しても良い。
また、２次空気制御システム（Ｙ）または２次空気制御システム（Ｚ）にサイドブランチ１１を追加設置しても良い。また、サイドブランチ１１を、接続配管１４に設置しても良い。また、サイドブランチ１１を、２次空気供給管３の管壁８９内または逆止弁８のアウトレットケース３２の外壁内に形成しても良い。
【００８２】
また、コイル２７への電圧値または電流値等の供給電力（供給電流量）が増加する程、バルブのリフト量が大きく、または小さくなるように構成しても良い。
また、バルブハウジング２２の第１弁座（バルブシート２１）に着座可能なメインバルブとして、シャッター状バルブ、フラップバルブ等を用いても良い。
また、逆止弁８のアウトレットケース３２を電磁弁７のバルブハウジング２２と一体化して１つのハウジング（管状体）としても良い。
なお、弁体２９を閉弁方向に付勢するスプリング等のバルブ付勢手段（弾性部材）を設置しても設置しなくても構わない。
【符号の説明】
【００８３】
１  ２次空気制御弁
５  内燃機関（エンジン）の排気管
１１  ２次空気供給管のサイドブランチ
１２  ２次空気供給管のチャンバ
１３  ２次空気供給管の接続配管（第２、第３配管）
１４  ２次空気供給管の接続配管（第１、第４配管）
２２  電磁弁のバルブハウジング（第１ハウジング）
２４  電磁弁のメインバルブ
３２  逆止弁のアウトレットケース（第２ハウジング）
３４  逆止弁のリードバルブ
【図１】
2014227902.tif 000003
【図２】
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【図３】
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