JPS58150017A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
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- JPS58150017A JPS58150017A JP57032867A JP3286782A JPS58150017A JP S58150017 A JPS58150017 A JP S58150017A JP 57032867 A JP57032867 A JP 57032867A JP 3286782 A JP3286782 A JP 3286782A JP S58150017 A JPS58150017 A JP S58150017A
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- JP
- Japan
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- air
- fuel ratio
- catalyst
- exhaust
- oxygen sensor
- Prior art date
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- Pending
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust 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
- F01N3/18—Exhaust 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
- F01N3/22—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust 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
- F01N3/24—Exhaust 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 constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/30—Arrangements for supply of additional air
- F01N3/34—Arrangements for supply of additional air using air conduits or jet air pumps, e.g. near the engine exhaust port
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Toxicology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は排気系に三元触媒を設置した内燃機関の排気浄
化装置に関する。
化装置に関する。
内燃機関から排出されるＮＯｘとＨＣ，Ｃｏを総合的に
低減させるものとして、排気系に三元触媒を設置すると
ともに、混合気の空燃比を理論空燃比にフィードバック
制御する排気浄化システムが知られている。
低減させるものとして、排気系に三元触媒を設置すると
ともに、混合気の空燃比を理論空燃比にフィードバック
制御する排気浄化システムが知られている。
三元触媒はＮＯｘの還元とＨＣ，Ｇｏの酸化との両機能
を併有するが、この浄化動帯（触媒転換効率）は理論空
燃比近傍の混合気を燃焼させたときのみ、高い値が得ら
れる。
を併有するが、この浄化動帯（触媒転換効率）は理論空
燃比近傍の混合気を燃焼させたときのみ、高い値が得ら
れる。
したがって、排気系に混合気の空燃比と密接な関係をも
つ排気中の酸素濃度を検出するセンサを設け、この検出
値にもとづいて空燃比をフィードバックＩＩＩ ｉｌｌ
することにより、混合気を正確に理論空燃比に近づける
ようにしているのである。
つ排気中の酸素濃度を検出するセンサを設け、この検出
値にもとづいて空燃比をフィードバックＩＩＩ ｉｌｌ
することにより、混合気を正確に理論空燃比に近づける
ようにしているのである。
ところで、このようなシステムを備えている場合、機関
の始動時、あるいはＷ機運転が終了する′までの間など
、運転性を向上させるために、理論空燃比よりも濃い混
合気を一時的に供給することがある。
の始動時、あるいはＷ機運転が終了する′までの間など
、運転性を向上させるために、理論空燃比よりも濃い混
合気を一時的に供給することがある。
このような運転時（アイドリング運転が主となるが）に
はＮＯｘの排出拳はもともと少ないのだが、ＨＣ，Ｃｏ
については燃焼が不完全になりやすいこともあって、比
較的排出学が増大する傾向があった。
はＮＯｘの排出拳はもともと少ないのだが、ＨＣ，Ｃｏ
については燃焼が不完全になりやすいこともあって、比
較的排出学が増大する傾向があった。
そこで、従来例えば特開昭４９−１４８０９月公報にて
、二次空気の供給により濃混合気運転峙のＨＣ，Ｃｏを
減少させるようにした装置が提案されている。
、二次空気の供給により濃混合気運転峙のＨＣ，Ｃｏを
減少させるようにした装置が提案されている。
これを第１図によって説明すると、１は４気筒のエンジ
ン本体、２は吸気通路、３は排気通路であって、排気通
路３には三元触１４と、その上流に酸素センサ５が設置
される。
ン本体、２は吸気通路、３は排気通路であって、排気通
路３には三元触１４と、その上流に酸素センサ５が設置
される。
酸素センサ５の出力は空燃比制御回路６にフィードバッ
クされる一方、吸気通路２の絞り弁７の上流に設けたエ
アフローメータ８の出力と、エンジン回転数センサ９の
出力とが、この制御回路６に入力される。
クされる一方、吸気通路２の絞り弁７の上流に設けたエ
アフローメータ８の出力と、エンジン回転数センサ９の
出力とが、この制御回路６に入力される。
空燃比制御回路６ではエアフローメータ８からの吸入空
気−信号と、回転数センサ９からのエンジン回転数信号
にもとづいて、吸気通路２に設置した燃料噴射弁１０か
らの基本的な燃料噴射−を演算する。
気−信号と、回転数センサ９からのエンジン回転数信号
にもとづいて、吸気通路２に設置した燃料噴射弁１０か
らの基本的な燃料噴射−を演算する。
そして、制御回路６はこの噴射された燃料によって理論
空燃比の混合気が得られるように、酸素センサ５の出力
にもとづいて噴射量の補正を行なうのである。
空燃比の混合気が得られるように、酸素センサ５の出力
にもとづいて噴射量の補正を行なうのである。
三元触媒４の上流には、エアポンプ１１からの二次空気
供給管１２が接続し、切換弁１３を開いたときに三源触
ｗＡ４の上流排気中に二次空気を供給するようになって
いる。
供給管１２が接続し、切換弁１３を開いたときに三源触
ｗＡ４の上流排気中に二次空気を供給するようになって
いる。
つまり、機ＦＩ［Ｉ＠機中などに一時的にフィードバッ
ク制御を止め、理論空燃比よりも濃い混合気による運転
を行なうときは、排気中にＩＣ，ＣＯが増大するため、
前記切換弁１３を開いて三元触媒４の上流に二次空気を
導入し、三元触媒４の酸化機能によりこれらｔ−ｔｃ、
ｃｏを酸化処理するのである。
ク制御を止め、理論空燃比よりも濃い混合気による運転
を行なうときは、排気中にＩＣ，ＣＯが増大するため、
前記切換弁１３を開いて三元触媒４の上流に二次空気を
導入し、三元触媒４の酸化機能によりこれらｔ−ｔｃ、
ｃｏを酸化処理するのである。
この場合、ＮＯｘの発生拳はそれほどでないため、三元
触１４に流入する排気ガスの総合空燃比が、理論空燃比
からずれてもほとんど問題は生じない。
触１４に流入する排気ガスの総合空燃比が、理論空燃比
からずれてもほとんど問題は生じない。
そしく暖機運転の完了後には、酸素センサ５の出力にも
てづいてのフィードバック制御を開始するのであり、こ
の場合には切換弁１３を閉じで三元触［４の上流に二次
空気が導入されることのないようにする。
てづいてのフィードバック制御を開始するのであり、こ
の場合には切換弁１３を閉じで三元触［４の上流に二次
空気が導入されることのないようにする。
ところが、このような劃−システムにあっては、二次空
気の供給は酸素センサ５の出力にもとづくフィードバッ
ク制御時には必ず遮断しなければならず、そのために切
換弁１３と、この切換弁１３の作動を制御する制御シス
テムが必要となり、構造が複雑化する。
気の供給は酸素センサ５の出力にもとづくフィードバッ
ク制御時には必ず遮断しなければならず、そのために切
換弁１３と、この切換弁１３の作動を制御する制御シス
テムが必要となり、構造が複雑化する。
これを避けるために、例えば機関低温時にのみ温度スイ
ッチなどにより切換弁１３を開弁させるような構成にす
ると、Ｉｍ！ｍ時機時いは暖機後の高温時などに一時的
に空燃比を濃くして出力性能を高めようとするときなど
、排気中のＨＣ，Ｃｏが三元触媒４で処理しきれずに、
そのまま外部に排出されることになる。
ッチなどにより切換弁１３を開弁させるような構成にす
ると、Ｉｍ！ｍ時機時いは暖機後の高温時などに一時的
に空燃比を濃くして出力性能を高めようとするときなど
、排気中のＨＣ，Ｃｏが三元触媒４で処理しきれずに、
そのまま外部に排出されることになる。
本発明はこのような問題を解決するために提案されたも
ので、三元触媒の出口側に二次空気を供給することによ
り、三元触媒の上流側の排気総合空燃比にかかわらず、
常時二次空気を導入しつづけても三元触媒の本来の働き
を阻害せず、かつ濃混合気供給時にも触媒通過模の高温
排気と二次空気の反応により）（Ｃ，Ｇｏを確実に低減
することを目的とする。
ので、三元触媒の出口側に二次空気を供給することによ
り、三元触媒の上流側の排気総合空燃比にかかわらず、
常時二次空気を導入しつづけても三元触媒の本来の働き
を阻害せず、かつ濃混合気供給時にも触媒通過模の高温
排気と二次空気の反応により）（Ｃ，Ｇｏを確実に低減
することを目的とする。
以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。
第２図は本発明の要部を示すものであって、三元触媒４
の出口部４△の近傍には、二次空気供給通路２０が接続
（る。
の出口部４△の近傍には、二次空気供給通路２０が接続
（る。
二次空気供給通路２０はエアクリープ２１から吸い込ん
だ空気を、リード弁２２を介して排気脈動に応じて三元
触媒４の下流の排気中に導入する。
だ空気を、リード弁２２を介して排気脈動に応じて三元
触媒４の下流の排気中に導入する。
この二次空気の導入は、従来例と巽なり常時行なわれる
ものであり、とくに導入時期を制＠する必要はない。
ものであり、とくに導入時期を制＠する必要はない。
したがって、通常は三元触＃１．４に流入する排気ガス
の総合空燃比は、はぼ理論空燃比となるようにフィード
バック制御が行なわれるため、三元触！１１４はＨＣ，
Ｃｏの酸化とＮＯＸの還元を、第３図、第４図に示すよ
うに効率よく行なう。
の総合空燃比は、はぼ理論空燃比となるようにフィード
バック制御が行なわれるため、三元触！１１４はＨＣ，
Ｃｏの酸化とＮＯＸの還元を、第３図、第４図に示すよ
うに効率よく行なう。
なお、第３図は、混合気の空燃比と発生するＨＣ，ＣＯ
及びＮＯｘの関係を示づもので、三元触１４では、この
理論空燃比時にＨＣ，ＧｏとＮ。
及びＮＯｘの関係を示づもので、三元触１４では、この
理論空燃比時にＨＣ，ＧｏとＮ。
×を共に効率よく無害なＣｏ２．Ｈ，Ｏなどに転換する
。
。
これに対して、加速運転時など混合気の空燃比を一時的
に濃化した場合、三元触［４ではＮＯｘの還元は行なえ
ても、ＨＣ，Ｇｏの酸化が、排気中での酸素不足のため
充分に行なえなくなる。
に濃化した場合、三元触［４ではＮＯｘの還元は行なえ
ても、ＨＣ，Ｇｏの酸化が、排気中での酸素不足のため
充分に行なえなくなる。
したがって、従来は、このような場合に、第５図にも示
すが、−ＨＣ，ＣＯの排出量が急激に増加する傾向があ
ったのだが、本発明では三元触１！４の下流に二次空気
を常時導入しているため、この二次空気によりＨＣ，Ｃ
ｏが酸化される。
すが、−ＨＣ，ＣＯの排出量が急激に増加する傾向があ
ったのだが、本発明では三元触１！４の下流に二次空気
を常時導入しているため、この二次空気によりＨＣ，Ｃ
ｏが酸化される。
三元触１４から流出直後の排気ガスは、触媒での発熱反
応により高温化しているため、この出口部に二次空気を
導入すると、三元触媒４で処理しきれなかったＨＣ，Ｃ
ｏも即座に反応して無害なＣｏ、、ｌ−（、Ｏなどに効
率よく変化するのである。
応により高温化しているため、この出口部に二次空気を
導入すると、三元触媒４で処理しきれなかったＨＣ，Ｃ
ｏも即座に反応して無害なＣｏ、、ｌ−（、Ｏなどに効
率よく変化するのである。
このため、第５図にも示すように本発明では、混合気を
一時的に理論空燃比よりも濃くしても、ＨＣ，Ｇｏの排
出量を充分に低減することが可能となる。
一時的に理論空燃比よりも濃くしても、ＨＣ，Ｇｏの排
出量を充分に低減することが可能となる。
なお、このときＮＯｘは第３図からも分るように、発生
畢そのものも少ないので、触媒での転換率が下がっても
排出量は減少する。
畢そのものも少ないので、触媒での転換率が下がっても
排出量は減少する。
上記実施例にあって、二次空気の供給は、排気脈動を利
用して行なうようにしであるが、１アポンプを設け（強
制的に外気を導入してもよいことは勿論である。
用して行なうようにしであるが、１アポンプを設け（強
制的に外気を導入してもよいことは勿論である。
以上のように本発明によれば、三元触媒の出口部に二次
空気を供給するようにしたので、混合気を一時的に理論
空燃比よりも濃くしたときでも、ＨＣ，Ｃｏを効率よく
低減することができる一方、理論空燃比となるようにフ
ィードバック制御しているときでも、三元触媒に流入す
る排気の総合空燃比は変動しないため、常時二次空気を
導入しているにもかかわらず三元触媒の本来の転換効率
を悪化させることは全くなく、したがってこのことは換
言すると、二次空気の供給系の制御システムの著しい簡
略化を可能として、コスト低減がはがれる。
空気を供給するようにしたので、混合気を一時的に理論
空燃比よりも濃くしたときでも、ＨＣ，Ｃｏを効率よく
低減することができる一方、理論空燃比となるようにフ
ィードバック制御しているときでも、三元触媒に流入す
る排気の総合空燃比は変動しないため、常時二次空気を
導入しているにもかかわらず三元触媒の本来の転換効率
を悪化させることは全くなく、したがってこのことは換
言すると、二次空気の供給系の制御システムの著しい簡
略化を可能として、コスト低減がはがれる。
第１図は従来装置の概略構成図、第２図は本発明の要部
を示す断面図、第３図は混合気の空燃比とＨＣ，Ｃｏ及
びＮＯｘの発・生者の関係を示す特性図、第４図は同じ
く空燃比と三元触媒の転換効率の関係を示す特性図、第
５図はＨＣ，Ｇｏの排出量を本発明と従来とを比較して
示す特性説明図である。 １・・・エンジン本体、２・・・吸気通路、３・・・排
気通路、４・・・三元触媒、５・・・酸素センサ、６・
・・空燃比制御回路、８・・・エア７０−メータ、９・
・・回転数センサ、１０・・・燃料噴射弁、２０・・・
二次空気供給通路、２２・・・リード弁。 特許出願人 日産自動車株式会社
を示す断面図、第３図は混合気の空燃比とＨＣ，Ｃｏ及
びＮＯｘの発・生者の関係を示す特性図、第４図は同じ
く空燃比と三元触媒の転換効率の関係を示す特性図、第
５図はＨＣ，Ｇｏの排出量を本発明と従来とを比較して
示す特性説明図である。 １・・・エンジン本体、２・・・吸気通路、３・・・排
気通路、４・・・三元触媒、５・・・酸素センサ、６・
・・空燃比制御回路、８・・・エア７０−メータ、９・
・・回転数センサ、１０・・・燃料噴射弁、２０・・・
二次空気供給通路、２２・・・リード弁。 特許出願人 日産自動車株式会社
Claims (1)
- 機関排気通路に三元触媒と酸素センサを設け、酸素セン
サの出力にもとづいて吸気系の燃料供給装置の燃料供給
量を理論空燃比になるようにフィードバック制御する制
御回路を備えた内燃機関の排気浄化装置において、前記
三元触媒の出口部近傍に二次空気の供給通路を開口した
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57032867A JPS58150017A (ja) | 1982-03-02 | 1982-03-02 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57032867A JPS58150017A (ja) | 1982-03-02 | 1982-03-02 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58150017A true JPS58150017A (ja) | 1983-09-06 |
Family
ID=12370801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57032867A Pending JPS58150017A (ja) | 1982-03-02 | 1982-03-02 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58150017A (ja) |
-
1982
- 1982-03-02 JP JP57032867A patent/JPS58150017A/ja active Pending
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