JPS5934455A - Exhaust gas purifier for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust gas purifier for internal combustion engine

Info

Publication number
JPS5934455A
JPS5934455A JP14346182A JP14346182A JPS5934455A JP S5934455 A JPS5934455 A JP S5934455A JP 14346182 A JP14346182 A JP 14346182A JP 14346182 A JP14346182 A JP 14346182A JP S5934455 A JPS5934455 A JP S5934455A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
fuel ratio
engine
passage
fuel
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.)
Pending
Application number
JP14346182A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Kato
孝 加藤
Takaaki Ito
隆晟 伊藤
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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 Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP14346182A priority Critical patent/JPS5934455A/en
Publication of JPS5934455A publication Critical patent/JPS5934455A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M7/00Carburettors with means for influencing, e.g. enriching or keeping constant, fuel/air ratio of charge under varying conditions
    • F02M7/12Other installations, with moving parts, for influencing fuel/air ratio, e.g. having valves
    • F02M7/14Other installations, with moving parts, for influencing fuel/air ratio, e.g. having valves with means for controlling cross-sectional area of fuel spray nozzle
    • F02M7/16Other installations, with moving parts, for influencing fuel/air ratio, e.g. having valves with means for controlling cross-sectional area of fuel spray nozzle operated automatically, e.g. dependent on exhaust-gas analysis
    • F02M7/17Other installations, with moving parts, for influencing fuel/air ratio, e.g. having valves with means for controlling cross-sectional area of fuel spray nozzle operated automatically, e.g. dependent on exhaust-gas analysis by a pneumatically adjustable piston-like element, e.g. constant depression carburettors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of The Air-Fuel Ratio Of Carburetors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To secure smooth deceleration, by opening and closing an air bleed passage with higher frequency to suppress the fluctuation in torque under the deceleration. CONSTITUTION:In a solenoid drive circuit 50, a first and a second saw-tooth wave generators 51, 52 produce saw-toothed voltages of 5Hz to 10Hz and 1Hz to 2Hz in frequency. The drive circuit 50 is connected to a solenoid 43 to control the cross-sectional area of the opening of a valve port 37 in an air bleed passage 35. When a throttle valve 11 is in the idling position and the rotational frequency of an engine is higher than 2,000r.p.m. namely, when the engine is being decelerated, the output voltage of an AND gate 56 is made high to turn on a first analogue switch 53 and turn off a second analogue switch 54 to apply the saw-tooth voltage of higher frequency to a voltage-current converter 55 so that the air fuel ratio of the engine fluctuates at a shorter period. As a result, the fluctuation in the output torque of the engine is small even if the combustion of the engine fluctuates. Smooth deceleration is thus secured.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の排気ガス浄化装置に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to an exhaust gas purification device for an internal combustion engine.

排気ガス中の有害三成分HC、CoおよびNOxを同時
に低減することのできる触媒として、三元触媒が知られ
ている。この三元触媒の浄化効率Rは第1(a)図に示
されるように空燃比ルクがほぼ理論空燃比であるときに
最も高くなり、例えば80/e−セント以上の浄化効率
Rを得ることのできる空燃比領域は空燃比が0゜06程
度の狭い巾である。通常、このように80パ一セント以
上の浄化効率を得ることのできる空燃比領域をウィンド
ウWと称する。従って、三元触媒を用いて排気ガス中の
有害三成分を同時に低減するためには空燃比をこの狭い
ウィンドウW内に常時に維持しなければならない。この
ために従来の排気ガス浄化装置では、空燃比が理論空燃
比よりも大きいか小さいかを判別可能な酸素濃度検出器
を機関排気通路に取付け、この酸素濃度検出器の出力信
号に基いて空燃比がウィンドウW内の空燃比となるよう
に制御している。しかしながらこのような酸素濃度検出
器を用いた排気ガス浄化装置では高価な酸素濃度検出器
および空燃比制御のための高価な電子制御ユニットを必
要とするために排気ガス浄化装置の製造コストが高騰す
るという問題がある。
A three-way catalyst is known as a catalyst that can simultaneously reduce the three harmful components HC, Co, and NOx in exhaust gas. The purification efficiency R of this three-way catalyst is highest when the air-fuel ratio R is approximately the stoichiometric air-fuel ratio, as shown in FIG. The air-fuel ratio range in which this is possible is narrow, with an air-fuel ratio of approximately 0.06°. Usually, the air-fuel ratio region in which a purification efficiency of 80 percent or more can be obtained is called a window W. Therefore, in order to simultaneously reduce the three harmful components in exhaust gas using a three-way catalyst, the air-fuel ratio must be maintained within this narrow window W at all times. To this end, in conventional exhaust gas purification systems, an oxygen concentration detector that can determine whether the air-fuel ratio is greater or less than the stoichiometric air-fuel ratio is installed in the engine exhaust passage, and the output signal of the oxygen concentration detector is used to detect the air-fuel ratio. The fuel ratio is controlled to be within the air-fuel ratio within the window W. However, an exhaust gas purification device using such an oxygen concentration detector requires an expensive oxygen concentration detector and an expensive electronic control unit for air-fuel ratio control, which increases the manufacturing cost of the exhaust gas purification device. There is a problem.

ところが最近になって、SAE paper No。However, recently, SAE paper No.

760201号、或いは特公昭56−4741号公報に
記載されているように三元触媒の機能が次第に解明され
、三元触媒が酸素保持機能を有することが判明したので
ある。即ち、空燃比が理論空燃比に対してリーン側にあ
るときには三元触媒がNOxから酸素を奪−取ってNO
xを還元きせると共にこの奪い取った酸素を保持し、空
燃比が理論空燃比よりもリッチ側になると保持した酸素
を放出してCO,HCの酸化を行なうのである。従って
空燃比を成る基準空燃比に対してリーン側とリッチ側に
交互に変動させると基準空燃比が理論空燃比からずれた
としても上述の酸素保持機能によりNOxの還元作用お
よびCo 、HCの酸化作用が促進されて高い浄化効率
を得ることができる。第1図(b)は空燃比を周波数I
 I(zで基準空燃比に対して±1.0だけ変動させた
場合の基準空燃比A/FのウィンドウWOを示している
。第1(a)図および第1(b)図がら空燃比を一定周
波数で変動きせた場合にはウィンドウWoが広くなるこ
とがわかる。このことは、空燃比を一定周期で変動させ
れば基準空燃比が理論空燃比から多少ずれたとしても高
い浄化効率が得られることを意味している。一方、空燃
比の変動周波数を低くすると、即ち空燃比の変動周期を
長くすると三元触媒の酸素保持能力が飽和するために酸
素保持機能に基づく酸化還元能力が低下し、三元触媒の
浄化効率が低下する。第1(c)図はこのことを明瞭に
示している。第4(C)図において縦軸Rは浄化効率を
示し、横軸Fは空燃比の変動周波数を示す。また、空燃
比の変動中を小きくすると空燃比をリッチ側とり−ン側
に交互に変動できなくなるのでウィンドウの巾は狭くな
る。従ってウィンドウの巾を広くするには最適な空燃比
の変動周期と変動1〕が存在することがわかる。
As described in No. 760201 or Japanese Patent Publication No. 56-4741, the function of the three-way catalyst was gradually elucidated, and it was found that the three-way catalyst had an oxygen retention function. In other words, when the air-fuel ratio is on the lean side with respect to the stoichiometric air-fuel ratio, the three-way catalyst takes oxygen from NOx and converts it into NOx.
While reducing x, this taken oxygen is retained, and when the air-fuel ratio becomes richer than the stoichiometric air-fuel ratio, the retained oxygen is released to oxidize CO and HC. Therefore, if the air-fuel ratio is alternately varied between the lean side and the rich side with respect to the standard air-fuel ratio, even if the standard air-fuel ratio deviates from the stoichiometric air-fuel ratio, the oxygen retention function described above will reduce NOx and oxidize Co and HC. The action is promoted and high purification efficiency can be obtained. Figure 1(b) shows the air-fuel ratio at frequency I
The window WO of the standard air-fuel ratio A/F is shown when I(z is varied by ±1.0 with respect to the standard air-fuel ratio. Figures 1(a) and 1(b) show the air-fuel ratio It can be seen that the window Wo becomes wider when the air-fuel ratio is varied at a constant frequency.This means that if the air-fuel ratio is varied at a constant frequency, high purification efficiency can be achieved even if the reference air-fuel ratio deviates somewhat from the stoichiometric air-fuel ratio. On the other hand, when the air-fuel ratio fluctuation frequency is lowered, that is, when the air-fuel ratio fluctuation period is lengthened, the oxygen retention capacity of the three-way catalyst is saturated, and the redox capacity based on the oxygen retention function is reduced. Figure 1 (c) clearly shows this. In Figure 4 (C), the vertical axis R represents the purification efficiency, and the horizontal axis F represents the empty air. Indicates the fluctuation frequency of the fuel ratio.Also, if the air-fuel ratio fluctuation is made small, the air-fuel ratio cannot alternately fluctuate between the rich side and the rich side, so the window width becomes narrower.Therefore, in order to widen the window width, It can be seen that there is an optimal air-fuel ratio fluctuation cycle and fluctuation 1].

上述のように基準空燃比に対する空燃比の変動中および
変動周波数を適切に選定すればウィンドウが広くなり、
従って基準空燃比が理論空燃比に対して多少変動しても
高い浄化効率を得ることができる。このことは、基準空
燃比の変動中の狭い燃料供給系を用いれば酸素濃度検出
器の出力信号によるフィードバック制御を用いなくても
高い浄化効率を得ることができることを意味している。
As mentioned above, if the air-fuel ratio is fluctuating relative to the standard air-fuel ratio and the fluctuation frequency is appropriately selected, the window will become wider.
Therefore, high purification efficiency can be obtained even if the reference air-fuel ratio varies somewhat with respect to the stoichiometric air-fuel ratio. This means that by using a narrow fuel supply system during fluctuations in the reference air-fuel ratio, high purification efficiency can be obtained without using feedback control based on the output signal of the oxygen concentration detector.

熱論、燃料供給系として燃料噴射弁を用いれば基準空燃
比の変動中を狭くすることができるが燃料噴射装置は高
価であるために機関の製造コストが高くなってしまう。
In theory, if a fuel injection valve is used as a fuel supply system, it is possible to narrow the fluctuation period of the reference air-fuel ratio, but since the fuel injection device is expensive, the manufacturing cost of the engine increases.

従って機関の製造コストを低く抑えるためには気化器を
用いることが必要となる。しかしながら従来の固定ベン
チュリ型気化器、では基準空燃比の変動中が広く、また
従来の可変ベンチュリ型気化器では加速時に、或いは機
関温度によって基準空燃比が大きく変動するのでこれら
の固定ベンチーリ型気化器、或いは可変ベンチュリ型気
化器を用いても高い浄化効率を得るのは困難である。
Therefore, in order to keep the manufacturing cost of the engine low, it is necessary to use a carburetor. However, in conventional fixed venturi type carburetors, the reference air-fuel ratio fluctuates widely, and in conventional variable venturi type carburetors, the reference air-fuel ratio varies greatly during acceleration or depending on engine temperature. Alternatively, it is difficult to obtain high purification efficiency even if a variable venturi type vaporizer is used.

本発明は酸素濃度検出器を用いることなく、価格の低い
気化器を用いて高い排気ガス浄化効率を確保することの
できる排気ガス浄化装置を提供するととくある。
The present invention provides an exhaust gas purification device that can ensure high exhaust gas purification efficiency using an inexpensive carburetor without using an oxygen concentration detector.

以下、添附図面を参照して本発明の詳細な説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第2図を参照すると、1は吸気マニホルド、2は吸気マ
ニホルド1上に取付けられた可変ベンチュリ型気化器、
3は排気マニホルド、4は触媒コンバータを夫々示し、
触媒コンバータ4の内部には三元モノリス触媒5が配置
される。可変ベンチz’)型気化器2は気化器ハウジン
グ6と、ハウジング6内を垂直方向に延びる吸気通路7
と、吸気通路7内を横方向に移動するサクションピスト
ン8と、サクシ、ンピストン8の先端面に取付けられた
ニードル9と、サクションピストン3の先端面に対向し
て吸気通路7の内壁面上に固定されたスペーサ10と、
サクションピストン8下流の吸気通路7内に設けられた
スロットル弁11と、71:l−h室12とを具備し、
サクションピストン8の先端面とスペーサ10間にはベ
ンチュリ部13が形成される。気化器ハウジング6には
中空円筒状のケーシング14が固定され、このケーシン
グ14にはケーシング14の内部でケーシング14の軸
線方向に延びる案内スリーブ15が取付けられる。案内
スリーブ15内には多数のゾール16を備えた軸受17
が挿入され、また案内スリーブ15の外端部は盲蓋18
によって閉鎖される。一方、サクションピストン8には
案内ロッド19が固定され、この案内ロッド19は軸受
17内に案内ロッド19の軸線方向に移動可能に挿入さ
れる。
Referring to FIG. 2, 1 is an intake manifold, 2 is a variable venturi carburetor installed on the intake manifold 1,
3 indicates an exhaust manifold, 4 indicates a catalytic converter,
A three-way monolith catalyst 5 is arranged inside the catalytic converter 4 . The variable bench z') type carburetor 2 includes a carburetor housing 6 and an intake passage 7 extending vertically within the housing 6.
a suction piston 8 that moves laterally within the intake passage 7; a needle 9 attached to the tip surface of the suction piston 8; a fixed spacer 10;
It includes a throttle valve 11 provided in the intake passage 7 downstream of the suction piston 8, and a 71:l-h chamber 12,
A venturi portion 13 is formed between the distal end surface of the suction piston 8 and the spacer 10. A hollow cylindrical casing 14 is fixed to the carburetor housing 6, and a guide sleeve 15 extending in the axial direction of the casing 14 inside the casing 14 is attached. Inside the guide sleeve 15 is a bearing 17 with a large number of soles 16.
is inserted, and the outer end of the guide sleeve 15 is fitted with a blind lid 18.
Closed by. On the other hand, a guide rod 19 is fixed to the suction piston 8, and the guide rod 19 is inserted into the bearing 17 so as to be movable in the axial direction of the guide rod 19.

このようにサクションピストン8は軸受17を介してケ
ーシング14により支持されるのでザクジョンピストン
8はその軸線方向に滑らかに移動することができる。ケ
ーシング14の内部はサクションピストン8によって負
王室20と大気圧室21とに分割され、負圧室20内に
はサクションピストン8を常時ベンチュリ部13に向け
て抑圧する圧縮ばね22が挿入される。負王室2oはサ
クションピストン8に形成されたサクション孔23を介
してベンチ−り部13に連結され、大気圧室21は気化
器ハウジング6に形成された空気孔24を介してサクシ
ョンピストン8上流ノ吸気通路7内に連結される。
Since the suction piston 8 is thus supported by the casing 14 via the bearing 17, the suction piston 8 can move smoothly in its axial direction. The interior of the casing 14 is divided by the suction piston 8 into a negative pressure chamber 20 and an atmospheric pressure chamber 21, and a compression spring 22 is inserted into the negative pressure chamber 20 to constantly press the suction piston 8 toward the venturi portion 13. The negative chamber 2o is connected to the bench portion 13 through a suction hole 23 formed in the suction piston 8, and the atmospheric pressure chamber 21 is connected to the upstream end of the suction piston 8 through an air hole 24 formed in the carburetor housing 6. It is connected to the intake passage 7.

一方、気化器ハウジング6内にはニードル9が侵入可能
なようにニードル9の軸線方向に延びる燃料通路25が
形成され、この燃料通路25内には計f#ジェット26
が設けられる。計量ジェット26上流の燃料通路25は
下方に延びる燃料・fイf27を介してフロート室12
に連結され、フロート室12内の燃料はこの燃料パイプ
27を介して燃料通路25内に送シ込まれる。更K、ス
”J −サ10には燃料通路25と共軸的に配置された
中空円筒状のノズル28が固定される。このノズル28
はスペーサ10の内壁面からペンチーリ部13内に突出
し、しかもノズル28の先端部の上半分は下半分から更
にサクションピストン8に向けて突出している。ニード
ル9はノズル28および計量ジェット26内を貫通して
延び、燃料はニードル9と計量ジェット26間に形成さ
れる環状間隙により計量された後にノズル28から吸気
通路7内に供給される。
On the other hand, a fuel passage 25 is formed in the carburetor housing 6 and extends in the axial direction of the needle 9 so that the needle 9 can enter therein.
will be provided. The fuel passage 25 upstream of the metering jet 26 connects to the float chamber 12 via a fuel f27 extending downward.
The fuel in the float chamber 12 is sent into the fuel passage 25 via the fuel pipe 27. Furthermore, a hollow cylindrical nozzle 28 is fixed to the service member 10 and is arranged coaxially with the fuel passage 25.
protrudes into the penetrating portion 13 from the inner wall surface of the spacer 10, and the upper half of the tip of the nozzle 28 further protrudes from the lower half toward the suction piston 8. The needle 9 extends through the nozzle 28 and the metering jet 26 , and the fuel is metered by the annular gap formed between the needle 9 and the metering jet 26 from the nozzle 28 into the intake passage 7 .

第2図に示されるようにスペーサ10の上端部には吸気
通路7内に向けて水平方向に突出する隆起壁29が形成
され、この隆起壁29とサクションピストン8の先端部
間において流量制御が行なわれる。機関運転が開始され
ると空気は吸気通路7内を下方に向けて流れる。このと
き空気流はサクションピストン8と隆起壁29間におい
て絞られるためにベンチュリ部13には負圧が発生し、
この負圧がサクシ、ン孔23を介して負圧室20内に導
びかれる。サクションピストン8は負圧室20と大気圧
室2工との圧力差が圧縮げね22のばね力により定まる
ほぼ一定圧となるように、即ちベンチュリ部13内の負
圧がほぼ一定となるように移動する。
As shown in FIG. 2, a raised wall 29 is formed at the upper end of the spacer 10 and projects horizontally into the intake passage 7, and the flow rate is controlled between this raised wall 29 and the tip of the suction piston 8. It is done. When engine operation is started, air flows downward in the intake passage 7. At this time, since the airflow is restricted between the suction piston 8 and the raised wall 29, negative pressure is generated in the venturi section 13.
This negative pressure is guided into the negative pressure chamber 20 through the spool hole 23. The suction piston 8 is arranged so that the pressure difference between the negative pressure chamber 20 and the atmospheric pressure chamber 2 becomes an almost constant pressure determined by the spring force of the compression spring 22, that is, the negative pressure inside the venturi part 13 becomes almost constant. Move to.

第3図および第4図を参照すると、ニードル9の上流側
に位置するサクションピストン先端面部分はその全体が
ニードル9の取付端面30からニードル9の先端部に向
けて隆起しておシ、このサクションピストン先端面部分
上には吸気通路7の軸線方向に延びる凹溝31が形成さ
れる。この凹溝31の上流側端部31aはU字形断面形
状を々すと共にニードル取付端面30よりもニードル9
の先端部に近い側に位置しており、残りの凹溝部分31
bは上流側端部31aからニードル取付端面30までほ
ぼまっすぐに延びる。更に、ニードル9よりも上流側に
位置するザクジョンピストン先端面部分の断面形状は凹
溝31からベンチュリ部13に向けて拡開するV字形を
なしており、従ってこのサクションピストン先端面部分
は凹溝31に向けて傾斜する一対の傾斜壁面部32a。
Referring to FIGS. 3 and 4, the entire tip surface of the suction piston located upstream of the needle 9 is raised from the mounting end surface 30 of the needle 9 toward the tip of the needle 9. A groove 31 extending in the axial direction of the intake passage 7 is formed on the tip end surface of the suction piston. The upstream end 31a of this concave groove 31 has a U-shaped cross section, and is closer to the needle 9 than the needle mounting end surface 30.
The remaining concave groove portion 31
b extends substantially straight from the upstream end 31a to the needle attachment end surface 30. Furthermore, the cross-sectional shape of the suction piston tip surface located upstream of the needle 9 is V-shaped, expanding from the groove 31 toward the venturi portion 13. A pair of inclined wall portions 32a that are inclined toward the groove 31.

32bを有する。32b.

第3図かられかるように吸入空気量が少ないときには隆
起壁29、傾斜壁部分32a、32b。
As can be seen from FIG. 3, when the amount of intake air is small, the raised wall 29 and the inclined wall portions 32a and 32b.

および凹溝上流側端部31aによってほぼ二等辺三角形
状の吸入空気制御絞り部Kが形成される。
The upstream end portion 31a of the concave groove forms an intake air control constriction portion K having a substantially isosceles triangular shape.

このように吸入空気制御絞シ部Kを形成することによっ
てザクジョンピストン8のリフ)ftが吸入空気制御絞
り部にの開口面積に比例するようになり、従ってサクシ
ョンピストン8のリフ) INは吸入空気量の増大に応
じて滑らかに増大するようになる。更に、ザクジョンピ
ストン8は軸受17によって支持されているので吸入空
気量の変化に対して応答性よく移動し、斯くしてザクジ
ョンピストン8は吸入空気量が増大したときに吸入空気
量の増大に応答性よくかつ滑らかに移動する。その結果
、加速運転時のように吸入空気量が急激に変化する場合
であってもサクションピストン8のリフトが吸入空気量
の増大に比例して増大するためにノズル28から供給さ
れる燃料の量は吸入空気量に常時比例することになる。
By forming the intake air control throttle part K in this way, the rift) ft of the suction piston 8 becomes proportional to the opening area of the intake air control throttle part, and therefore the rift) ft of the suction piston 8 becomes the suction It will increase smoothly as the amount of air increases. Furthermore, since the Zakujo piston 8 is supported by the bearing 17, it moves with good response to changes in the amount of intake air, and thus the Zakujo piston 8 moves when the amount of intake air increases. Moves smoothly and responsively. As a result, even when the amount of intake air changes rapidly, such as during acceleration, the lift of the suction piston 8 increases in proportion to the increase in the amount of intake air, so the amount of fuel supplied from the nozzle 28 increases. is always proportional to the amount of intake air.

更に、第3図かられかるように吸入空気量が少ないとき
には吸入空気が吸気通路7の中央部を流通せしめられ、
その結果ノズル28から供給された燃料は吸入空気流と
共に即座に機関シリンダ内に供給されるので吸入空気1
が少ないときであってもノズル28から供給された燃料
は即座に機関シリンダ内に供給される。従って、加速運
転時のように吸入空気量が急激に増大しても上述したよ
うにノズル28から供給される燃料の量が吸入空気量に
比例し、しかもノズル28から供給された燃料が即座に
機関シリンダ内に供給されるので機関シリンダ内に供給
される混合気の空燃比は吸入空気量が急激に変化しても
ほぼ一定に維持される。また、サクションピストン8は
軸受17によって支持されているので機関温度がサクシ
ョンピストン8の移動に影響を与えることがなく、斯く
してサクションピストン8け機関温度とは無関係に吸入
空気量の変化に応答性よく移動することができる。斯く
して、請2図に示す可変ベンチュリ型気化器2を用いる
と、機関温度および機関運転状態Kかかわらずに機関シ
リンダ内に供給される混合気の空燃比をほぼ一定値、例
えばほぼ理論空燃化に維持することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 3, when the amount of intake air is small, the intake air is made to flow through the center of the intake passage 7,
As a result, the fuel supplied from the nozzle 28 is immediately supplied into the engine cylinder together with the intake air flow, so that the intake air 1
Even when the amount of fuel is low, the fuel supplied from the nozzle 28 is immediately supplied into the engine cylinder. Therefore, even if the amount of intake air increases rapidly as during accelerated driving, the amount of fuel supplied from the nozzle 28 is proportional to the amount of intake air as described above, and moreover, the amount of fuel supplied from the nozzle 28 is immediately increased. Since the air-fuel mixture is supplied into the engine cylinder, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine cylinder is maintained substantially constant even if the amount of intake air changes rapidly. Furthermore, since the suction piston 8 is supported by the bearing 17, the engine temperature does not affect the movement of the suction piston 8, and thus the suction piston 8 responds to changes in the amount of intake air regardless of the engine temperature. can move easily. In this way, when the variable venturi type carburetor 2 shown in Figure 2 is used, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine cylinders can be kept at an approximately constant value, for example, approximately stoichiometric, regardless of the engine temperature and the engine operating state K. Can be maintained in combustion.

第2図を参照すると、計量ジェ、l−26の周囲には環
状空気室33が形成され、この環状空気室33に通ずる
複数個のエアブリード孔34が計量ジェット26の内周
壁面上に形成される。環状空気室33はエアブリード通
路35およびエアブリードジエツト36を介して隆起壁
29上流の吸気通路7内に連結され、このエアブリード
通路35内にはりニアソレノイド弁40によって開口面
積が制御される弁ポート37が形成される。
Referring to FIG. 2, an annular air chamber 33 is formed around the metering jet 1-26, and a plurality of air bleed holes 34 communicating with the annular air chamber 33 are formed on the inner peripheral wall surface of the metering jet 26. be done. The annular air chamber 33 is connected to the intake passage 7 upstream of the raised wall 29 via an air bleed passage 35 and an air bleed jet 36, and the opening area of the air bleed passage 35 is controlled by a solenoid valve 40. A valve port 37 is formed.

リニアソレノイド弁40は弁ポート37の開口面積を制
御する弁体41と、弁体41に連結された可動プランジ
ャ42と、可動プランジャ42を吸引するためのソレノ
イド43とを具備し、ソレノイド43はソレノイド駆動
回路50に接続される。このリニアソレノイド弁40で
はソレノイド43を流れる電流に比例した距離だけ可動
プランジャ42が移動し、ソレノイド43を流れる電流
が増大するにつれて弁体41が右方に移動する。
The linear solenoid valve 40 includes a valve body 41 that controls the opening area of the valve port 37, a movable plunger 42 connected to the valve body 41, and a solenoid 43 that sucks the movable plunger 42. It is connected to the drive circuit 50. In this linear solenoid valve 40, the movable plunger 42 moves by a distance proportional to the current flowing through the solenoid 43, and as the current flowing through the solenoid 43 increases, the valve body 41 moves to the right.

従って、弁ポート37の開口面積はソレノイド43を流
れる電流に比例して変化することになる。
Therefore, the opening area of the valve port 37 changes in proportion to the current flowing through the solenoid 43.

ソレノイド駆動回路50は第6図(a)に示すような例
えば5Hzから10Hzの周波数の鋸歯状電圧を発生す
る第1の鋸歯発生器51と、第5図(a)に示すような
IHzから2Hzの周波数の鋸歯状電圧を発生する第2
の鋸歯発生器52と、第1鋸歯発生器51の出力端子に
接続された第1のアナログスイッチ53と、第2の鋸歯
発生器52の出力端子に接続された第2のアナログスイ
ッチ54と、第1アナログスイツチ53と第2アナログ
スイツチ54の出力端子に接続された電圧電流変換器5
5とを具備し、この電流電圧変換器55の出力端子はソ
レノイド43に連結される。更にソレノイド駆動回路5
0はアンドダート56とインバータ57とを具備し、第
1アナログスイツチ53はアンドダート56の出力電圧
によって直接制御され、第2アナログスイツチ54はイ
ンバータ57を介してアンドゲート56の出力電圧によ
多制御される。アンドr−ト56の一方の入力端子はス
ロットル弁11の開閉動作に応動するアイドルスイ。
The solenoid drive circuit 50 includes a first sawtooth generator 51 that generates a sawtooth voltage with a frequency of, for example, 5Hz to 10Hz as shown in FIG. a second generating a sawtooth voltage with a frequency of
a sawtooth generator 52; a first analog switch 53 connected to the output terminal of the first sawtooth generator 51; and a second analog switch 54 connected to the output terminal of the second sawtooth generator 52. A voltage-current converter 5 connected to the output terminals of the first analog switch 53 and the second analog switch 54
5, and the output terminal of this current-voltage converter 55 is connected to the solenoid 43. Furthermore, the solenoid drive circuit 5
0 comprises an AND gate 56 and an inverter 57, the first analog switch 53 is directly controlled by the output voltage of the AND gate 56, and the second analog switch 54 is controlled by the output voltage of the AND gate 56 via the inverter 57. controlled. One input terminal of the underpass 56 is an idle switch that responds to the opening/closing operation of the throttle valve 11.

チ58に接続され、アンドゲート56の他方の入力端子
は機関回転数に応動する回転数スイッチ59に接続され
る。アイドルスイッチ58はスロットル弁11がアイド
リング位置にあるときにオンとなり、回転数スイッチ5
9は機関回転数が例えば2000 r、p、mよりも高
いときにオンとなる。
The other input terminal of the AND gate 56 is connected to a rotation speed switch 59 which is responsive to the engine rotation speed. The idle switch 58 is turned on when the throttle valve 11 is in the idling position, and the rotation speed switch 58 is turned on when the throttle valve 11 is in the idling position.
9 is turned on when the engine speed is higher than, for example, 2000 r, p, m.

従ってスロットル弁11がアイドリング位置にあり、か
つ機関回転数が200 Or、p、mよりも高いとき、
即ち減速運転時にはアンドゲート56の出力電圧が高レ
ベルとなる。アンドゲート56の出力電圧が高レベルに
なると第1アナログスイツチ53が導通状態となり、第
2アナログスイツチ54が非導通状態となるので第6図
(a)に示すような周波数の亮い鋸歯状電圧が電圧電流
変換器55に印加される。一方、スロットル弁11がア
イドリング位置にないか、又は機関回転数が200Or
、p、mよりも低いとき、即ち減速運転時でないときに
はアンドゲート56の出力電圧が低レベルとなるために
第1アナログスイツチ53が非導通状態となり、第2ア
ナログスイツチ54が導通状態となる。従って、このと
き第5図(、)に示すようなIHzから2Hzの周波数
の鋸歯状電圧が電圧電流変換器55に印加される。
Therefore, when the throttle valve 11 is in the idling position and the engine speed is higher than 200 Or, p, m,
That is, during deceleration operation, the output voltage of the AND gate 56 becomes high level. When the output voltage of the AND gate 56 reaches a high level, the first analog switch 53 becomes conductive and the second analog switch 54 becomes non-conductive, resulting in a sawtooth voltage with a bright frequency as shown in FIG. 6(a). is applied to the voltage-current converter 55. On the other hand, the throttle valve 11 is not in the idling position or the engine speed is 200 Or
. Therefore, at this time, a sawtooth voltage having a frequency of IHz to 2Hz as shown in FIG. 5(,) is applied to the voltage-current converter 55.

減速運転時でないときには上述したように1 Hzから
2Hzの周波数の鋸歯状電圧が電圧変流変換器55に印
加され、次いで電圧電流変換器55において対応する電
流に変換されてソレノイド43に供給される。前述した
ように弁ボート37の開口面積はソレノイド43を流れ
る′電流に比例して変化し、ソレノイド43には第5(
a)図に示すような電流が供給されるので弁ポート37
の開口面積は鋸歯状に変化することがわかる。このよう
に弁ポート37の開口面積が鋸歯状に変化するとエアブ
リード孔34から燃料通路25内に供給される空気量も
鋸歯状に変化するので機関シリンダ内に供給される混合
気の空燃比A/Fは第5(b)図に示されるように波状
に滑らかに変化することになる。エアブリードジェット
36および弁?−ト37の寸法はりニアソレノイド弁4
0の弁体41が弁ポート37の流れ面積を繰返し増大減
少したときに機関シリンダ内に供給される混合気の空燃
比の平均値が第5(b)図に示されるようにほぼ理論空
燃比となり、空燃比の変動中が理論空燃比に対してほぼ
±0.2から±1.0となるように定められる。従って
機関温度および機関運転状態にかかわらずに機関シリン
ダ内に供給される混合気の空燃比はI Hzから2Hz
の周波数でもってほぼ理論空燃比に対して±0.2から
±1.0の範囲で変動せしめられ、しかもとの空燃比の
平均値は第1(b)図のウィンドウWo内に維持される
ので三元モノリス触媒5の酸素保持機能を利用して高い
浄化効率を得ることができる。更に、第5(b)図に示
されるように空燃比が滑らかに変動するので燃焼状態が
急激に変化することがなく、斯くして機関の運転状態に
かかわらずに常時安定した燃焼を確保することができる
When not in deceleration operation, a sawtooth voltage with a frequency of 1 Hz to 2 Hz is applied to the voltage-current converter 55 as described above, and then converted into a corresponding current by the voltage-current converter 55 and supplied to the solenoid 43. . As mentioned above, the opening area of the valve boat 37 changes in proportion to the current flowing through the solenoid 43.
a) The valve port 37 is supplied with current as shown in the figure.
It can be seen that the opening area changes in a sawtooth pattern. When the opening area of the valve port 37 changes in a sawtooth pattern as described above, the amount of air supplied from the air bleed hole 34 into the fuel passage 25 also changes in a sawtooth pattern, so that the air-fuel ratio A of the air-fuel mixture supplied into the engine cylinder is changed. /F changes smoothly in a wave-like manner as shown in FIG. 5(b). Air bleed jet 36 and valve? - Dimensions of G 37 Near Solenoid Valve 4
When the flow area of the valve port 37 is repeatedly increased and decreased by the zero valve body 41, the average value of the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine cylinder is approximately the stoichiometric air-fuel ratio, as shown in FIG. 5(b). It is determined that the air-fuel ratio during fluctuation is approximately ±0.2 to ±1.0 with respect to the stoichiometric air-fuel ratio. Therefore, regardless of engine temperature and engine operating conditions, the air-fuel ratio of the mixture supplied into the engine cylinders will vary from I Hz to 2 Hz.
The frequency of the air-fuel ratio is varied within the range of approximately ±0.2 to ±1.0 with respect to the stoichiometric air-fuel ratio, and the original average value of the air-fuel ratio is maintained within the window Wo in FIG. 1(b). Therefore, high purification efficiency can be obtained by utilizing the oxygen retention function of the ternary monolith catalyst 5. Furthermore, as shown in Figure 5(b), since the air-fuel ratio fluctuates smoothly, the combustion state does not change suddenly, thus ensuring stable combustion at all times regardless of the operating state of the engine. be able to.

一方、減速運転時には第6図(1)に示すよう々周波数
の高い鋸歯状電圧が電圧電流変換器55に印加され、斯
くしてこのとき第6図(b)に示すように空燃比A/F
は短かい周期で変動することになる。
On the other hand, during deceleration operation, a sawtooth voltage with a high frequency as shown in FIG. 6(1) is applied to the voltage-current converter 55, and thus the air-fuel ratio A/F is changed as shown in FIG. 6(b). F
will fluctuate in short cycles.

このように空燃比の変動周期が短かくなると空燃比の変
動に伴なって燃焼変動が生じても出力トルクの変動が小
さくなり、斯くして円滑な減速運転を確保することがで
きる。
When the air-fuel ratio fluctuation cycle is shortened in this manner, even if combustion fluctuations occur due to air-fuel ratio fluctuations, fluctuations in the output torque become smaller, thus ensuring smooth deceleration operation.

このように本発明によれば高価な酸素濃度検出器および
高価な空燃比制御用の電子制御ユニットを用いることな
く、価格の低い気化器を用いて排気ガスを良好に浄化で
きるので排気ガス浄化装置の製造コス)k大巾に低減す
ることができる。更に、エアブリード通路に電磁弁を設
けるだけなので構造は極めて簡単であり、従って排気ガ
ス浄化装置の信頼性を向上することができる。また、減
速運転時のトルク変動を抑制することができるので滑ら
かな減速運転を確保することができる。
As described above, according to the present invention, exhaust gas can be effectively purified using an inexpensive carburetor without using an expensive oxygen concentration detector or an expensive electronic control unit for air-fuel ratio control. (manufacturing cost) can be reduced by a large amount. Furthermore, since only a solenoid valve is provided in the air bleed passage, the structure is extremely simple, and therefore the reliability of the exhaust gas purification device can be improved. Furthermore, since torque fluctuations during deceleration operation can be suppressed, smooth deceleration operation can be ensured.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は排気ガス浄化効率を示す線図、第2図は機関吸
排気系の側面断面図、第3図は第2図の矢印■に沿って
みた平面図、箱4図はサクションピストンの側面断面図
、第5図は空燃比の変動を示す線図、第6図は空燃比の
変動を示す線図である。 2・・・気化器、8・・・サクションピストン、9・・
・ニードル、25・・・燃料通路、28・・・ノズル、
35・・・エアブリード通路、40・・・リニアソレノ
イド弁。
Figure 1 is a diagram showing exhaust gas purification efficiency, Figure 2 is a side sectional view of the engine intake and exhaust system, Figure 3 is a plan view taken along the arrow ■ in Figure 2, and Box 4 is a diagram of the suction piston. A side cross-sectional view, FIG. 5 is a diagram showing fluctuations in the air-fuel ratio, and FIG. 6 is a diagram showing fluctuations in the air-fuel ratio. 2... Carburetor, 8... Suction piston, 9...
・Needle, 25...Fuel passage, 28...Nozzle,
35...Air bleed passage, 40...Linear solenoid valve.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 機関吸気通路に気化器を取付けると共に機関排気通路に
三元触媒コンバータを取付け、該気化器の燃料通路にエ
アブリード通路を連結して該エアブリード通路から燃料
通路内に空気を供給するようにした内燃機関において、
はぼIHz〜2Hzの第1の一定周波数の駆動信号およ
び該第1の一定周波数よりも周波数の高い第2の周波数
の駆動信号を発生可能な駆動信号発生回路を具備し、上
記エアブリード通路内に上記駆動信号に応動してエアブ
リード通路を上記一定周波数で開閉する電磁弁を配置し
、該エアブリード通路を開閉した際に空燃比が平均値に
対してほぼ±0.2から±1.0の間で周期的に変動す
ると共に該空燃比の平均値がほぼ理論空燃比となるよう
に上記エアブリード通路の流路面積を定め、更に機関減
速運転を検出可能々減速運転検出器を上記駆動信号発生
回路に接続して減速運転時には上記第2の一定周波数の
駆動信号を発生させると共に減速運転時でないときには
上記第1の一定周波数の駆動信号を発生せしめるように
した内燃機関の排気ガス浄化装置。
A carburetor is installed in the engine intake passage, a three-way catalytic converter is installed in the engine exhaust passage, and an air bleed passage is connected to the fuel passage of the carburetor, so that air is supplied from the air bleed passage into the fuel passage. In internal combustion engines,
The air bleed passage is provided with a drive signal generation circuit capable of generating a drive signal with a first constant frequency of IHz to 2Hz and a drive signal with a second frequency higher than the first constant frequency. A solenoid valve is arranged to open and close the air bleed passage at the constant frequency in response to the drive signal, and when the air bleed passage is opened and closed, the air-fuel ratio is approximately ±0.2 to ±1. The flow area of the air bleed passage is determined so that the air-fuel ratio periodically fluctuates between 0 and 0, and the average value of the air-fuel ratio becomes approximately the stoichiometric air-fuel ratio. Exhaust gas purification of an internal combustion engine, which is connected to a drive signal generation circuit to generate the drive signal of the second constant frequency during deceleration operation and to generate the drive signal of the first constant frequency when the operation is not deceleration. Device.
JP14346182A 1982-08-20 1982-08-20 Exhaust gas purifier for internal combustion engine Pending JPS5934455A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14346182A JPS5934455A (en) 1982-08-20 1982-08-20 Exhaust gas purifier for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14346182A JPS5934455A (en) 1982-08-20 1982-08-20 Exhaust gas purifier for internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5934455A true JPS5934455A (en) 1984-02-24

Family

ID=15339238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14346182A Pending JPS5934455A (en) 1982-08-20 1982-08-20 Exhaust gas purifier for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5934455A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3942493A (en) Fuel metering system
US4056932A (en) Control system for promoting catalytic removal of noxious components from exhaust gas of internal combustion engine
US4079714A (en) Air-fuel mixture supply device of internal combustion engine
US4134375A (en) Method of and system for controlling fuel/air ratio in an internal combustion engine
JPS6213510B2 (en)
US4450684A (en) Exhaust gas cleaning system for internal combustion engine
JPS5934455A (en) Exhaust gas purifier for internal combustion engine
US4506644A (en) Exhaust gas-purifying device of an internal combustion engine
JPS5934456A (en) Exhaust gas purifier for internal combustion engine
JPS5934468A (en) Exhaust gas purifier for internal combustion engine
JPS5910724A (en) Exhaust emission control device for internal-combustion engine
JPS5934462A (en) Exhaust gas purifier for internal combustion engine
JPS5934454A (en) Exhaust gas purifier for internal combustion engine
JPS5934465A (en) Exhaust gas purifier for internal combustion engine
JPS5934458A (en) Exhaust gas purifier for internal combustion engine
US4512312A (en) Variable venturi-type carburetor
JPS5934466A (en) Exhaust gas purifier for internal combustion engine
JPS5934461A (en) Exhaust gas purifier for internal combustion engine
JPS5934464A (en) Exhaust gas purifier for internal combustion engine
JPS5934467A (en) Exhaust gas purifier for internal combustion engine
JPS5934457A (en) Exhaust gas purifier for internal combustion engine
JPS5993951A (en) Exhaust-gas purifier for internal-combustion engine
JPS5934460A (en) Exhaust gas purifier for internal combustion engine
JPS5934459A (en) Exhaust gas purifier for internal combustion engine
JPS5912114A (en) Exhaust gas purifying device of internal combustion engine