JPS59103942A - 排気通路装置 - Google Patents

排気通路装置

Info

Publication number
JPS59103942A
JPS59103942A JP58212361A JP21236183A JPS59103942A JP S59103942 A JPS59103942 A JP S59103942A JP 58212361 A JP58212361 A JP 58212361A JP 21236183 A JP21236183 A JP 21236183A JP S59103942 A JPS59103942 A JP S59103942A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
fuel ratio
sensor
fuel
exhaust gas
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.)
Granted
Application number
JP58212361A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6230295B2 (ja
Inventor
Hiroshi Kuroiwa
弘 黒岩
Takashige Ooyama
宜茂 大山
Shinichi Sakamoto
伸一 坂本
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi 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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP58212361A priority Critical patent/JPS59103942A/ja
Publication of JPS59103942A publication Critical patent/JPS59103942A/ja
Publication of JPS6230295B2 publication Critical patent/JPS6230295B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

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
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/008Mounting or arrangement of exhaust sensors in or on exhaust apparatus
    • 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
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1439Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the position of the sensor
    • 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
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/10Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
    • F01N13/107More than one exhaust manifold or exhaust collector
    • 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
    • F01N2560/00Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/025Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting O2, e.g. lambda sensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は至撚比の1;I]ループ制御装置に関する。
従来1望慾比の14′Jループ制御装置は、排ガス中の
成分音検知する検出手段、および検出手段の出力信号に
よって設定空燃比と比較する制御手段、および測定値に
メ1応した出力1汀号と設定空燃比で定まる基準1δ号
との差に基づいた制御手段からの制御信号に応じて、空
燃比を制御する調節手段から構成されている(例えば、
特公昭50−35168などに示されている)。したが
って、これら各11#I成要素が所望の作動をした場合
には、設定空燃比の近傍のせまい範囲に受燃比が制御さ
h、良好な燃焼、および運転性、排気浄化を達成できる
ことは周知である。排気ガスの検出手段としては、ガス
中の酸素濃度分圧を検知し出力信号を出す酸素センサが
各方面で研究開発され実用化へと進展している。特にジ
ルコニア系の固体電解質を用いた酸素センサが、その特
性および安定性の面などから有望視され、実用化の先鋒
となっている。このジルコニア系の酸素センサは、空燃
比A/F =14.7、すなわち空気過剰率λ=1付近
でステップ的な出力・K性を呈する。しかし、酸素セン
サ自体の温度まだは周囲の排気ガス温度1゛によシその
出力電圧は変化する。すなわち、T=500Cを頂点に
してそれ以下わるいはそれ以上の温度では出力−圧は小
さくなる特性を示す。周知のように、エンジンに供給す
る空燃比を所望の設定空燃比に閉ループ制御するには、
設定空燃比(空気過剰率)のときの酸素センサの出力電
圧を設定d圧とし、この設定電圧と任意の運転状態にお
ける酸素センサの出力電圧の差に応じて、制御回路を介
して空燃比調節手段を制御し、設定空燃比に近づけるこ
とが必要である。したがって、出力が極端に小さくなる
と、設定ti圧に対する空燃比あるいは壁気過利率の値
が所望の制御1臥からずれてくる(Δλ)。
したがって、このΔλ分だけずれた空燃比に制御系では
制御する。エンジンの朶ノ然比閉ループ制御系において
は、論理空燃比の極く近傍に制御し、との空燃比付近に
おいて、CO,HCおよびNOを同時に浄化する三元触
媒により排気ガス処理するシステムにおいてその利用1
1IiiIIKが大きい。周知のように三元触媒の浄化
効率は理論空燃比の極く近傍において、上記有害排気ガ
ス三成分とも90%以上と非常に尚く、それよシ希薄で
も過濃空燃比でもその浄化効率は急激に低ドしてしまう
。したがって設定債燃比に対して+i+lJ呻された空
燃比がΔλ7どけずれ、このΔλが三元触媒の浄化効率
から与えられる許容箪燃比幅よシはずれると、浄化効率
が急激に低下することになる。
また、多気筒内燃機関に訃いては、各気筒間に箪燃比の
バラツキが生じるが、酸素センサの設置位置について考
慮されていないだめ、各気筒の排気組成に変動が生じる
という間層があった。
本発明の目的は、気筒間の空燃比のバラツキを防止でき
る空燃比閉ループ制御装置を提供するにある。
本発明は、空燃比検出手段を排気管の集合所に設けたも
のである。
以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
実車テスト時のセンサの出力18号は第1図(a)に示
したごとく、経過時間に対して不安定な変動を示す。こ
れは機関に供給される混合比などが第1図(b)に示す
ように時間的に変動するだめである。
そこで、本発明においては、センサ22はシリンダ17
から排気孔18を介して排気管19中を排出される各シ
リンダの排気が集合する場所に第2図(A)、第2図(
B)に示した方法で取シ付けられる。センサ22の後流
には、還元、酸化用の触媒コンバータ20が、また、酸
化用の触媒コンバータ21を取り付けてもよい。Ff媒
コンバータ21の上流から二次空気源23によって、酸
化用の空気を排気に導入することもできる。また、セン
サ22は排気の温度がエンジン始動と同時に急速に上昇
する個所に取シ付けられる。また、高温時−瞬間的な運
転状態の変化に対応した混合比に関する信号が得られる
位置に取り付けられる。
センサの取り付けは第2図(B)に示したごとく、端子
22が上方に位置するように排気管19にねじこみ、あ
るいはプラグで取9つけられる。
一般に触媒は第3図のへ曲線に示したように、100C
程度から活性を有するものを使用するが、CO濃度が高
い(1%以上)場合は、第3図の8曲線で示したごとく
、還元率が低下する。
また、第4図に示したごとく、co濃度が低下しすぎる
と、NOの還元率が低下する。
第5図はセンサの応答性の一例を示したものであり、・
一般に、空燃比を濃い側から薄い側にシフトする場合と
、薄い側から濃い側にシフトする場合の応答曲線が異な
る。しだがって、第2図(A)に示したシリンダ17の
混合比が各シリンダで異なる場合、センサ22の取シ付
は位dによって、センサ出力の空燃比に対する実効値が
異なったものになる。ここで、濃→薄の応答性が遅いセ
ンサの場合は〜ジャンプするλ点がλく1の領域になる
。しかし、センサを排気管の合?iC部より十分下流に
設置すれば、排ガスの組成が平均化さ゛れ、ジャンプす
るλ点がλ−1に近づく。なお、排気ガスの温度が下流
に行くほど低下するのでできるだけ上流が望ましい。上
記の不具合を防止するためには、各シリンダの排気組成
の変動を低減する必要がある。
第6図に示したごとく、平均最大CO2の濃度が14%
程度以上の均一性を示すと、λ点の希薄化が防止できる
。一方、第7図に示したごとく、排気管0部と排気管0
部が排気管0部に合流する場合、B−B’の下流では前
述したごとく、排気管■と排気管■の排ガスが平均化さ
れるが温度が低下する。c−c’とB−B’の間では排
気管■と■から排出される排ガスが時間的に交互に通る
ので、上述した不具合を生じ゛る。まだ、E  EQ 
sE Q−E ’の上流では、センサは片側の排気組成
のみで作動し、全体の制御成績が低下する。ここでセン
サのセラミック6、保護管15を、E−E屯EQ  E
’、CC’に囲まれた空間において、gQの近傍に第7
図に示したごとく設置すれば、セラミック6の表面は常
に排気管■と排気管■から流出する排ガス組成にさらさ
れるので、B−B’の下流に設置しなくとも、平均化さ
れた信号を出力することができる。センサの信号は第1
図に示したごとく、4気筒の場合、シリンダ番号■、■
■、■の排気組成に対応した重圧が発生する。いまクラ
ンク角に同期して一回転に一同サンプルすると、■−■
、■−■の平均値が得られる。したがって、第8図に示
したような排気管19の11/I成ではセンサ22に到
達する排ガスは中−■の平均値、■−■の平均値となる
。第2図のような構造の場合も■−■の平均値、■−■
の平均値があられれる。ここで第8図の場合は、センサ
22の1−流で[F]−イリ、■−■の排ガスの混合が
行なわれるので、センサ22のti圧はかなシ時間的に
平滑化される。
以上本発明においては、センサを第7図に示したごとき
排気管の位置に取り付け、センサの温度をできるだけ高
めるとともに、排ガスの組成が変動する多気筒機関にお
いて、空燃比とセンサ信号の確実な対応を図ったもので
ある。まだ、多シリンダ機関において、各シリンダの排
気組成の変動を低減し、空燃比と信号との対応性を高め
だ空燃比の制御を行なうものである。
本発明によって、広い運転範囲にわたって空燃比の適合
性が向上し、排気浄化、燃料経済性の向上に大きく貢献
する。
燃料流量制御手段としては、空気量に見合って燃料流量
を制御できる気化器、機械式の燃料噴射装置、電子制御
燃料噴射装置など公知の手段を使用することができるが
、前述したごとく、平均最大C0zfl+度が14%程
度以上の均一性を有することが必要条件で、シリンダ間
の空燃比のばらつきが1以下、各シリンダの定常空燃比
の変動が1以下になるよう、上記燃料流量制御手段を構
成する必要がある。上述センサの信号によって上記燃料
流量制御手段の燃料、あるいは吸入空気量を制御し空燃
比を閉ループ、フィードバック制御する。
以上、本発明によれば、気筒間の空燃比のばらつきが防
止できる。
【図面の簡単な説明】 第1図は実車テスト時のセンサの出力信号の一同(a)
と4気筒機関の気筒間の空燃比の違いをセンサで検出し
た一例(b)とを示したものである。第2図(A)は4
気筒機関の排気マニホールドの4’i6成と後処理装置
および酸素センサのJ4!2υ付けの概略構成を示しだ
ものである。第2図(IJ )は第2図(A)のA−A
’断面を示す図である。第3図は触媒の温度に対する還
元率を示したものである。 第4図はCO濃度に対する還元率の変化を示したもので
ある。第5図はセンナの応答性の一例を示したものであ
る。第6図は理論空燃比A/F=14.7のときの00
2の平均濃度の大きさとセンサ出力の関係を示したもの
である。第7図は排気管の構成とセンサの設置個所によ
るセンサ出力特性の違いを説明するだめの説明図である
。第8図は第2図の排気管とその構成を異にするものに
センサを設置する場合の一例である。 6・・・セラミック、15・・・保護管、17・・・シ
リンダ、19・・・排気管、20・・・触媒コンバータ
、22・・・酸第 1図 (72)             (b)第2図 第3図 第4図 Cθ (悴) 第5図 第6図 C02(%) 第7図 ■ 第δ図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、内燃機関の排ガス中のガス成分を検出し、空燃比が
    所定の空燃比となるよう制御する粱燃比閉ループ制御装
    置において、空燃比検出手段を上記内燃機関の排気管の
    集会部に設置したことを特徴とする望燃比閉ループ制御
    装置。
JP58212361A 1983-11-14 1983-11-14 排気通路装置 Granted JPS59103942A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58212361A JPS59103942A (ja) 1983-11-14 1983-11-14 排気通路装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58212361A JPS59103942A (ja) 1983-11-14 1983-11-14 排気通路装置

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6116977A Division JPS53147592A (en) 1977-05-27 1977-05-27 Closed loop controller of fuel to air ratios

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59103942A true JPS59103942A (ja) 1984-06-15
JPS6230295B2 JPS6230295B2 (ja) 1987-07-01

Family

ID=16621273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58212361A Granted JPS59103942A (ja) 1983-11-14 1983-11-14 排気通路装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59103942A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1291500A3 (de) * 2001-09-07 2005-10-05 Friedrich Boysen GmbH & Co. KG Abgasanlage für mehrzylindrige Verbrennungsmotoren

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1291500A3 (de) * 2001-09-07 2005-10-05 Friedrich Boysen GmbH & Co. KG Abgasanlage für mehrzylindrige Verbrennungsmotoren

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6230295B2 (ja) 1987-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5083427A (en) Apparatus and method to reduce automotive emissions using filter catalyst interactive with uego
JP4821905B2 (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
US6901744B2 (en) Air-fuel ratio control apparatus of internal combustion engine
US9027539B2 (en) Control apparatus for internal combustion engine
US7281368B2 (en) Nox discharge quantity estimation method for internal combustion engine
US5791139A (en) Fuel injection control method for an internal-combustion engine provided with NOx reducing catalytic converter and fuel injection controller
EP0930425A2 (en) Exhaust emission control system for internal combustion engine
US20100083635A1 (en) Catalyst monitoring system and catalyst monitoring method
US20070084195A1 (en) System and method for determining a NOx storage capacity of catalytic device
JPH02207159A (ja) 内燃機関の触媒劣化判別装置
WO2012066645A1 (ja) 内燃機関の制御装置
US6571550B2 (en) Method for adjusting the oxygen concentration in a three-way catalytic converter system
US6802181B2 (en) Method and apparatus for monitoring catalyst efficiency and secondary air injection
US20070084196A1 (en) System and method for determining a NOx storage capacity of a catalytic device
JP2006291742A (ja) 内燃機関の触媒劣化検出装置
KR102517209B1 (ko) 입자 필터를 작동하기 위한 방법 및 제어 유닛
JPH0357862A (ja) 内燃機関の触媒劣化判別装置
JP4844587B2 (ja) 触媒劣化診断装置
EP1029164B1 (en) A method of monitoring efficiency of a catalytic converter and a control system suitable for use in the method
JPS59103942A (ja) 排気通路装置
JP4422716B2 (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
JP3750351B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP2012137050A (ja) 多気筒内燃機関の気筒間空燃比ばらつき異常検出装置
JPH03275954A (ja) 異種燃料使用内燃機関の空燃比制御装置
JPH01113565A (ja) 火花点火機関の空燃比制御装置