JP2505522B2 - 内燃機関の二次空気導入装置 - Google Patents
内燃機関の二次空気導入装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
- F01N2550/14—Systems for adding secondary air into exhaust
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、内燃機関の排気通路に二次空気を導入す
る装置に関する。
る装置に関する。
（従来の技術） 排気通路にCO,HC,NOxを同時に処理する三元触媒を介
装した内燃機関では、三元触媒の上流に配置した酸素セ
ンサの検出信号に応じて通常供給混合気が理論空燃比と
なるようにフィードバッグ制御されるが、例えば機関の
運転条件によって濃混合気を供給したり、CO,HCが増加
したときには、排気は効率良く浄化されない。
装した内燃機関では、三元触媒の上流に配置した酸素セ
ンサの検出信号に応じて通常供給混合気が理論空燃比と
なるようにフィードバッグ制御されるが、例えば機関の
運転条件によって濃混合気を供給したり、CO,HCが増加
したときには、排気は効率良く浄化されない。
そこで、酸素センサの上流の排気通路に開口する二次
空気導入通路を設け、濃混合気を供給したり、CO,HCが
増加する運転時には、導入通路から二次空気を導入する
ことで、三元触媒での反応を促進し、排気を的確に浄化
するようにしたものがある。
空気導入通路を設け、濃混合気を供給したり、CO,HCが
増加する運転時には、導入通路から二次空気を導入する
ことで、三元触媒での反応を促進し、排気を的確に浄化
するようにしたものがある。
また、この場合二次空気を酸素センサの上流に導入す
ることで、排気を良好に浄化しながら、酸素センサの検
出信号にしたがって供給混合気を濃空燃比に制御可能と
したものもある（特開昭61−247811号公報等参照）。
ることで、排気を良好に浄化しながら、酸素センサの検
出信号にしたがって供給混合気を濃空燃比に制御可能と
したものもある（特開昭61−247811号公報等参照）。
（発明が解決しようとする課題） ところで、このような二次空気導入装置では、二次空
気導入通路の途中に制御弁が介装され、この制御弁を制
御回路からの信号等により開閉することで、二次空気の
導入を制御するようになっている。
気導入通路の途中に制御弁が介装され、この制御弁を制
御回路からの信号等により開閉することで、二次空気の
導入を制御するようになっている。
ところが、この制御弁等が何らかの原因により故障し
た場合、従来装置では排気に及ぼす影響が大きいにもか
かわらず、故障を診断することはできない。
た場合、従来装置では排気に及ぼす影響が大きいにもか
かわらず、故障を診断することはできない。
即ち、二次空気が要求されるときに制御弁が故障して
閉じたままの状態となると、CO,HCの排出量が増加する
が、故障に気付かないため、そのまま運転を続けてしま
う。また、制御弁が開いたままだと、NOxが浄化されな
いまま運転を続けてしまうことにもなる。
閉じたままの状態となると、CO,HCの排出量が増加する
が、故障に気付かないため、そのまま運転を続けてしま
う。また、制御弁が開いたままだと、NOxが浄化されな
いまま運転を続けてしまうことにもなる。
この発明は、制御弁の故障を診断できる二次空気導入
装置の提供を目的としている。
装置の提供を目的としている。
（課題を解決するための手段） この発明は、第１図に示すように排気中の酸素濃度を
検出する酸素センサ１の上流の排気通路２に開口する二
次空気導入通路３と、この導入通路３を制御回路４から
の信号に応じて開閉する制御弁５とを設けた内燃機関の
二次空気導入装置において、前記制御弁５の開条件と閉
条件の酸素センサ１の出力差に基づいて制御弁５の故障
状態を判定する故障診断手段を設ける。
検出する酸素センサ１の上流の排気通路２に開口する二
次空気導入通路３と、この導入通路３を制御回路４から
の信号に応じて開閉する制御弁５とを設けた内燃機関の
二次空気導入装置において、前記制御弁５の開条件と閉
条件の酸素センサ１の出力差に基づいて制御弁５の故障
状態を判定する故障診断手段を設ける。
（作用） 制御弁５が制御回路４からの信号に応じて正常に開閉
作動している場合には、制御弁５の開閉に伴い二次空気
量が変化するため、排気中の酸素濃度が変動して酸素セ
ンサ１の出力差が大となる。
作動している場合には、制御弁５の開閉に伴い二次空気
量が変化するため、排気中の酸素濃度が変動して酸素セ
ンサ１の出力差が大となる。
これに対して、例えば制御回路４からの開弁信号に対
して制御弁５が閉じたままである場合や、二次空気供給
通路が汚れで閉塞している場合には酸素センサ１の出力
は濃空燃比側から変化せず、制御弁開弁条件と開弁条件
とで出力差が生じない。また、この反対に制御回路４か
らの開弁信号に対して制御弁が開いたままである場合に
も、酸素センサ１の出力は希薄空燃比側から変化せず、
やはり酸素センサ１の出力差は生じない。このようにし
て、制御弁５が開弁固着または閉弁固着の何れの場合で
あっても酸素センサ１の出力差が小であることから異常
が検出される。
して制御弁５が閉じたままである場合や、二次空気供給
通路が汚れで閉塞している場合には酸素センサ１の出力
は濃空燃比側から変化せず、制御弁開弁条件と開弁条件
とで出力差が生じない。また、この反対に制御回路４か
らの開弁信号に対して制御弁が開いたままである場合に
も、酸素センサ１の出力は希薄空燃比側から変化せず、
やはり酸素センサ１の出力差は生じない。このようにし
て、制御弁５が開弁固着または閉弁固着の何れの場合で
あっても酸素センサ１の出力差が小であることから異常
が検出される。
（実施例） 第２図は本発明の実施例を示す構成図で、10はエンジ
ン、11は吸気通路、12は排気通路である。
ン、11は吸気通路、12は排気通路である。
吸気通路11には、エンジンアイドリング時等に絞り弁
13をバイパスして吸気を導くエアレギュレータ14等が配
設され、これらの下流側に燃料噴射弁15が配置されてい
る。
13をバイパスして吸気を導くエアレギュレータ14等が配
設され、これらの下流側に燃料噴射弁15が配置されてい
る。
排気通路12には、排気中の酸素濃度を検出する酸素セ
ンサ16と、その下流側に三元触媒17およびマフラ18が配
置され、酸素センサ16の上流に二次空気導入通路19が開
口している。
ンサ16と、その下流側に三元触媒17およびマフラ18が配
置され、酸素センサ16の上流に二次空気導入通路19が開
口している。
二次空気導入通路19は、上流側が吸気通路11のエアク
リーナ20に接続され、途中に排気通路12内の排気圧力脈
動に応動して開くリードバルブ21と、導入通路19を開閉
するダイヤフラム画の開閉弁22が介装される。
リーナ20に接続され、途中に排気通路12内の排気圧力脈
動に応動して開くリードバルブ21と、導入通路19を開閉
するダイヤフラム画の開閉弁22が介装される。
開閉弁22は、負圧室23が電磁弁（三方電磁弁）24を介
して絞り弁13の下流の吸気通路11に接続され、負圧室23
にエンジンの吸入負圧が導入されると弁体25が導入通路
19を開く一方、吸入負圧が遮断され負圧室23が大気に解
放されると弁体25が導入通路19を閉じる。
して絞り弁13の下流の吸気通路11に接続され、負圧室23
にエンジンの吸入負圧が導入されると弁体25が導入通路
19を開く一方、吸入負圧が遮断され負圧室23が大気に解
放されると弁体25が導入通路19を閉じる。
開閉弁22とともに制御弁を構成する電磁弁24は、制御
回路26からのON,OFF信号により開閉され、開時に開閉弁
22の負圧室23に吸入負圧を導入し、閉時に負圧室23を大
気に解放する。
回路26からのON,OFF信号により開閉され、開時に開閉弁
22の負圧室23に吸入負圧を導入し、閉時に負圧室23を大
気に解放する。
27はエンジンの吸入空気量を検出するエアフローセン
サ、28は絞り弁開度センサ、29は冷却水温を検出する水
温センサ、30はエンジンの回転数を検出するクランク角
センサ、31は車速センサでこれらの検出信号は酸素セン
サ16の検出信号とともに制御回路26に送られる。
サ、28は絞り弁開度センサ、29は冷却水温を検出する水
温センサ、30はエンジンの回転数を検出するクランク角
センサ、31は車速センサでこれらの検出信号は酸素セン
サ16の検出信号とともに制御回路26に送られる。
制御回路26は、各検出信号に基づいて部分負荷時等の
所定の運転時に、前記電磁弁24にON信号（開信号）を送
り、開閉弁22を開いて二次空気導入通路19から二次空気
を排気通路12に導入するように制御する。他方、低負荷
や高負荷時等には、電磁弁24にOFF信号（閉信号）を送
り、開閉弁22を閉じるように制御する。
所定の運転時に、前記電磁弁24にON信号（開信号）を送
り、開閉弁22を開いて二次空気導入通路19から二次空気
を排気通路12に導入するように制御する。他方、低負荷
や高負荷時等には、電磁弁24にOFF信号（閉信号）を送
り、開閉弁22を閉じるように制御する。
また、制御回路26は、各検出信号に基づいて燃料噴射
弁15の燃料噴射量を制御すると共に、酸素センサ16の検
出信号に応じて、供給混合気が運転条件に対応した所定
の空燃比となるようにフィードバッグ制御する。
弁15の燃料噴射量を制御すると共に、酸素センサ16の検
出信号に応じて、供給混合気が運転条件に対応した所定
の空燃比となるようにフィードバッグ制御する。
一方、前記電磁弁24および開閉弁22の故障を診断する
ためのスイッチ32が設けられ、このスイッチ32がONされ
ると、制御回路26は第３図に示すように、電磁弁24のOF
Fの条件時（ステップ102）に電磁弁24にまずON信号を所
定時間送り（ステップ104）、次に電磁弁24にOFF信号を
所定時間送る（ステップ106）。そして、このON信号時
の酸素センサ16の出力と、OFF信号時の酸素センサの出
力とを比較し（ステップ105,107,108）、その差が所定
値より小さければ電磁弁24あるいは開閉弁22が故障と判
定すると共に、第２図の故障表示ランプ33を点灯する
（ステップ109,110）。
ためのスイッチ32が設けられ、このスイッチ32がONされ
ると、制御回路26は第３図に示すように、電磁弁24のOF
Fの条件時（ステップ102）に電磁弁24にまずON信号を所
定時間送り（ステップ104）、次に電磁弁24にOFF信号を
所定時間送る（ステップ106）。そして、このON信号時
の酸素センサ16の出力と、OFF信号時の酸素センサの出
力とを比較し（ステップ105,107,108）、その差が所定
値より小さければ電磁弁24あるいは開閉弁22が故障と判
定すると共に、第２図の故障表示ランプ33を点灯する
（ステップ109,110）。
なお、この故障診断は、手動によりスイッチ32をONす
ることで行われるが、この場合スイッチ32とは別に制御
回路26により所定の運転時に適時自動的に行なうように
しても良い。
ることで行われるが、この場合スイッチ32とは別に制御
回路26により所定の運転時に適時自動的に行なうように
しても良い。
このように構成したので、電磁弁24や開閉弁22が正常
に作動しているときには、運転条件に応じて制御回路26
から電磁弁24に送られる信号により、二次空気導入通路
19から排気通路12への二次空気の導入が的確に制御され
る。
に作動しているときには、運転条件に応じて制御回路26
から電磁弁24に送られる信号により、二次空気導入通路
19から排気通路12への二次空気の導入が的確に制御され
る。
このため、運転条件によって濃混合気を供給したり、
CO,HCが増加するときには、二次空気の導入により三元
触媒17での反応が促進され、良好な排気組成が確保され
る。
CO,HCが増加するときには、二次空気の導入により三元
触媒17での反応が促進され、良好な排気組成が確保され
る。
そして、電磁弁24や開閉弁22が正常に作動しているか
どうかは、スイッチ32のONにより制御回路26から電磁弁
24に所定時間ON時間とOFF信号が送られ、このON信号時
とOFF信号時の酸素センサ16の出力の差から判定され
る。
どうかは、スイッチ32のONにより制御回路26から電磁弁
24に所定時間ON時間とOFF信号が送られ、このON信号時
とOFF信号時の酸素センサ16の出力の差から判定され
る。
この場合、酸素センサ16の出力の差が大きいときには
電磁弁24,開閉弁22は正常に作動していると判定される
が、出力の差が所定値よりも小さいときには、開閉弁22
が作動せず二次空気の導入が切換らないため、電磁弁24
あるいは開閉弁22が故障と判定でき、このとき故障表示
ランプ33が点灯される。
電磁弁24,開閉弁22は正常に作動していると判定される
が、出力の差が所定値よりも小さいときには、開閉弁22
が作動せず二次空気の導入が切換らないため、電磁弁24
あるいは開閉弁22が故障と判定でき、このとき故障表示
ランプ33が点灯される。
したがって、電磁弁24や開閉弁22が故障した場合、二
次空気の導入が正確に制御されないため、CO,HCあるい
はNOxの排出量が増加することになるが、電磁弁24や開
閉弁22の故障を知ることができ、故障表示ランプ33の点
灯により排気組成が悪化したままで運転を続けることを
回避できる。
次空気の導入が正確に制御されないため、CO,HCあるい
はNOxの排出量が増加することになるが、電磁弁24や開
閉弁22の故障を知ることができ、故障表示ランプ33の点
灯により排気組成が悪化したままで運転を続けることを
回避できる。
なお、リードバルブ21が故障した場合ももちろん故障
を知ることができる。
を知ることができる。
（発明の効果） 以上のように本発明によれば、排気中の酸素濃度を検
出する酸素センサの上流の排気通路に開口する二次空気
導入通路と、この導入通路を制御回路からの信号に応じ
て開閉する制御弁とを設けた内燃機関の二次空気導入装
置において、前記制御弁の開条件と閉条件の酸素センサ
の出力差に基づいて制御弁の故障状態を判定する故障診
断手段を設けたので、制御弁が開弁側で固着した場合と
閉弁側で固着した場合の何れの場合であってもこれを確
実に検出することができ、これにより排気組成が悪化し
たまま運転が続けられるという事態を確実に防止するこ
とができる。
出する酸素センサの上流の排気通路に開口する二次空気
導入通路と、この導入通路を制御回路からの信号に応じ
て開閉する制御弁とを設けた内燃機関の二次空気導入装
置において、前記制御弁の開条件と閉条件の酸素センサ
の出力差に基づいて制御弁の故障状態を判定する故障診
断手段を設けたので、制御弁が開弁側で固着した場合と
閉弁側で固着した場合の何れの場合であってもこれを確
実に検出することができ、これにより排気組成が悪化し
たまま運転が続けられるという事態を確実に防止するこ
とができる。
第１図は本発明の構成図、第２図，第３図は本発明の実
施例を示す構成図とその制御内容を示すフローチャート
である。 12……排気通路、16……酸素センサ、19……二次空気導
入通路、22……開閉弁、24……電磁弁、26……制御回
路、32……スイッチ、33……故障表示ランプ。
施例を示す構成図とその制御内容を示すフローチャート
である。 12……排気通路、16……酸素センサ、19……二次空気導
入通路、22……開閉弁、24……電磁弁、26……制御回
路、32……スイッチ、33……故障表示ランプ。
Claims (1)
- 【請求項１】排気中の酸素濃度を検出する酸素センサの
上流の排気通路に開口する二次空気導入通路と、この導
入通路を制御回路からの信号に応じて開閉する制御弁と
を設けた内燃機関の二次空気導入装置において、前記制
御弁の開条件と閉条件の酸素センサの出力差に基づいて
制御弁の故障状態を判定する故障診断手段を設けたこと
を特徴とする内燃機関の二次空気導入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63040432A JP2505522B2 (ja) | 1988-02-23 | 1988-02-23 | 内燃機関の二次空気導入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63040432A JP2505522B2 (ja) | 1988-02-23 | 1988-02-23 | 内燃機関の二次空気導入装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01216011A JPH01216011A (ja) | 1989-08-30 |
| JP2505522B2 true JP2505522B2 (ja) | 1996-06-12 |
Family
ID=12580483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63040432A Expired - Lifetime JP2505522B2 (ja) | 1988-02-23 | 1988-02-23 | 内燃機関の二次空気導入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2505522B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5113651A (en) * | 1991-04-01 | 1992-05-19 | General Motors Corporation | Air injection system diagnostic |
| FR2677122B1 (fr) * | 1991-05-28 | 1995-11-17 | Siemens Automotive Sa | Procede d'essai d'un dispositif d'injection d'air dans les gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne. |
| JP3060745B2 (ja) * | 1992-09-10 | 2000-07-10 | 日産自動車株式会社 | エンジンの空燃比制御装置 |
| CN115217597B (zh) * | 2022-02-16 | 2023-11-24 | 长城汽车股份有限公司 | 二次空气控制阀故障诊断方法、装置、系统及车辆 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS572896B2 (ja) * | 1973-01-31 | 1982-01-19 | ||
| JPS5257421A (en) * | 1975-11-07 | 1977-05-11 | Hitachi Ltd | Diagnosis equipment for secondary air supply equipment |
-
1988
- 1988-02-23 JP JP63040432A patent/JP2505522B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01216011A (ja) | 1989-08-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |