JPS5934456A - Exhaust gas purifier for internal combustion engine - Google Patents
Exhaust gas purifier for internal combustion engineInfo
- Publication number
- JPS5934456A JPS5934456A JP14346282A JP14346282A JPS5934456A JP S5934456 A JPS5934456 A JP S5934456A JP 14346282 A JP14346282 A JP 14346282A JP 14346282 A JP14346282 A JP 14346282A JP S5934456 A JPS5934456 A JP S5934456A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- engine
- fuel ratio
- passage
- deceleration
- 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
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M7/00—Carburettors with means for influencing, e.g. enriching or keeping constant, fuel/air ratio of charge under varying conditions
- F02M7/12—Other installations, with moving parts, for influencing fuel/air ratio, e.g. having valves
- F02M7/14—Other installations, with moving parts, for influencing fuel/air ratio, e.g. having valves with means for controlling cross-sectional area of fuel spray nozzle
- F02M7/16—Other 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
- F02M7/17—Other 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
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He、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〜乍がほぼ理論空燃比であるときに
最も高くな夛、例えば80ノ9−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。A three-way catalyst is known as a catalyst that can simultaneously reduce the three harmful components He, Co, and NOx in exhaust gas. As shown in Fig. 1(a), the purification efficiency R of this three-way catalyst is the highest when the air-fuel ratio ~ is approximately the stoichiometric air-fuel ratio, for example, the purification efficiency R of 80.9 cents or more. The air-fuel ratio range that can be obtained is narrow, with an air-fuel ratio of about 0.06.
通常、このように80/f−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
ガス浄化装着では、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。Usually, the air-fuel ratio region in which a purification efficiency of 80/f-cent 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. For this reason, in conventional exhaust gas purification installations, 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 this oxygen concentration detector is used to The fuel ratio is controlled to be within the air-fuel ratio within the window W.
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tli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。However, an exhaust gas purification device using such an oxygen concentration detector requires an expensive oxygen concentration detector and an expensive electronic tli control unit for controlling the air-fuel ratio, which increases the manufacturing cost of the exhaust gas purification device. There is a problem with doing so.
ところが最近になって、SAE paper & 76
0201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No から酸素を奪い取ってNo を
還元さ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(1)。However, recently, SAE paper & 76
As described in No. 0201 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. That is, when the air-fuel ratio is on the lean side with respect to the stoichiometric air-fuel ratio, the three-way catalyst removes oxygen from No and reduces No while retaining this taken oxygen, causing the air-fuel ratio to become richer than the stoichiometric air-fuel ratio. Then, 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 reference air-fuel ratio, even if the reference air-fuel ratio deviates from the stoichiometric air-fuel ratio, the above-mentioned oxygen retention function will reduce NOx and (1).
HCの酸化作用が促進されて高い浄化効率を得るしd;
できる。第1図(b)は空燃比を周波数IHz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
〜乍のウィンドウW。を示している。第1(a)図およ
び第1(b)図から空燃比を一定周波数で変動させた場
合にはウィンドウW。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ていたとしても高い浄化効果が得
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。The oxidation effect of HC is promoted and high purification efficiency is obtained;
can. FIG. 1(b) shows a window W between the reference air-fuel ratio and the reference air-fuel ratio when the air-fuel ratio is varied by ±1.0 with respect to the reference air-fuel ratio at a frequency of IHz. It shows. From FIG. 1(a) and FIG. 1(b), window W when the air-fuel ratio is varied at a constant frequency. It can be seen that the area becomes wider. This means that if the air-fuel ratio is varied at regular intervals, a high purification effect can be obtained 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 becomes saturated, and the oxidation-reduction capacity based on the oxygen retention function decreases, resulting in the purification efficiency of the three-way catalyst. decreases. Figure 1(c) clearly shows this.
第1(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、空燃比の変動巾を
小さくすると空燃比をリッチ側とリーン側に交互に変動
できなく々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
変動巾が存在することがわかる。In Fig. 1(C), the vertical axis R shows the purification efficiency, and the horizontal axis F
indicates the air-fuel ratio fluctuation frequency. Furthermore, if the range of variation in the air-fuel ratio is made smaller, the air-fuel ratio cannot be varied alternately between the rich side and the lean side, so the width of the window becomes narrower. Therefore, it can be seen that there is an optimal air-fuel ratio fluctuation period and fluctuation width in order to widen the window width.
上述のように基準空燃比に対する空燃比の変動巾および
変動周波数を適切に選定すればウィンドウが広くなシ、
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
燃比の変動巾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パ、り制御を用いなくても
高い浄化効率を得ることかできることを意味している。As mentioned above, if the range and frequency of fluctuation of the air-fuel ratio relative to the reference air-fuel ratio are appropriately selected, the window can be widened.
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 if a fuel supply system with a narrow reference air-fuel ratio variation range is used, high purification efficiency can be obtained without using feed 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
比の変動巾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, the fluctuation range of the reference air-fuel ratio can be narrowed, 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巾が広く、また従
来の可変ペンチー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−り型気化器、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 standard air-fuel ratio fluctuates over a wide range, and in conventional variable venturi type carburetors, the standard air-fuel ratio fluctuates greatly during acceleration or depending on engine temperature. It is difficult to obtain high purification efficiency even by using a vaporizer or a variable venturi type vaporizer.
本発明は酸素濃度検出器を用いるとと々く、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全提供することにある。An object of the present invention is to provide an exhaust gas purification device that can ensure high exhaust gas purification efficiency using an inexpensive carburetor as well as an oxygen concentration detector.
以下、添付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。可変ベンチュリ型気化器2は気化器ハウジング
6と、ノ1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、サクションピストン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、フロート室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、とのケーシング1
4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内には多数のが−ル16全備えた軸受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 venturi 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 , and a needle 9 fixed on the inner wall surface of the intake passage 7 facing the tip surface of the suction piston 3 . spacer 10,
It includes a throttle valve 11 provided in the intake passage 7 downstream of the suction piston 8 and a float chamber 12, and a venturi portion 13 is formed between the tip surface of the suction piston 8 and the spacer 10. A hollow cylindrical casing 14 is fixed to the carburetor housing 6, and the casing 1 with
A guide sleeve 15 extending in the axial direction of the casing 14 inside the casing 14 is attached to the guide sleeve 4 . A bearing 17 with a plurality of holes 16 is inserted into the guide sleeve 15, and the outer end of the guide sleeve 15 is closed by a blind cover 18. On the other hand, a guide rod 19 is fixed to the suction piston 8, and this guide rod 19 is attached to the bearing 17.
The guide rod 19 is inserted into the guide rod 19 so as to be movable in the axial direction.
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p支持されるのでサクシ冒ンピストン
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、負王室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
て押圧する圧縮はね22が挿入される。負王室20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
してベンチュリ部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上流の吸気通路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 chamber 20 and an atmospheric pressure chamber 21, and a compression spring 22 is inserted into the negative chamber 20 to constantly press the suction piston 8 toward the venturi section 13. The negative royal chamber 20 is connected to the venturi section 13 through a suction hole 23 formed in the suction piston 8, and the atmospheric pressure chamber 21 is connected to the intake passage upstream of the suction piston 8 through an air hole 24 formed in the carburetor housing 6. 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内には計量ジェット26が
設けられる。計量ジェット26上流の燃料通路25は下
方に延びる燃料パイf27に介してフロート室12に連
結され、フロート室12内の燃料はこの燃料パイf27
を介して燃料通路25内に送り込まれる。更に、スペー
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の内壁面からベンチュリ部13内に突出し、しか
もノズル28の先端部の上半分から更にザクジョンピス
トン8に向けて突出している。ニードル9はノズル28
およヒ計量ジェット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に供給され
る。On the other hand, a fuel passage 25 extending in the axial direction of the needle 9 is formed in the carburetor housing 6 so that the needle 9 can enter therein, and a metering jet 26 is provided in the fuel passage 25. The fuel passage 25 upstream of the metering jet 26 is connected to the float chamber 12 via a fuel pipe f27 extending downward, and the fuel in the float chamber 12 is transferred to the fuel pipe f27.
The fuel is sent into the fuel passage 25 through the fuel passageway 25. Furthermore, a hollow cylindrical nozzle 28 arranged coaxially with the fuel passage 25 is fixed to the spacer 10 . This nozzle 28 protrudes into the venturi portion 13 from the inner wall surface of the spacer 10, and further protrudes toward the compression piston 8 from the upper half of the tip of the nozzle 28. Needle 9 is nozzle 28
The nozzle 28 extends through the metering jet 26 and the fuel is metered by the annular gap formed between the needle 9 and the metering jet 26 before being supplied to the intake passage 7 from the nozzle 28 .
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、
この負圧がサクション孔23を介して負王室20内に導
びかれる。サクシ、ンピストン8は負圧室20と大気圧
室21との圧力差が圧縮ばね22のばね力によシ定まる
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 chamber 20 through the suction hole 23. The piston 8 is arranged so that the pressure difference between the negative pressure chamber 20 and the atmospheric pressure chamber 21 becomes an almost constant pressure determined by the spring force of the compression spring 22, that is, the negative pressure inside the venturi section 13 becomes almost constant. Move like this.
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
けて隆起しており、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
状をな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シ、残シの凹溝部分31
bは上流側端部311L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
に位置するサクシ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
、32bを有する。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 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.
There is a concave groove part 31 located on the side near the tip of the
b extends almost straight from the upstream end 311L 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 inclined toward 31
, 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 p 32 b rおよび
凹溝上流側端部31mによってほぼ二等辺三角形状の吸
入空気制御絞シ部Kが形成される。As can be seen from FIG. 3, when the amount of intake air is small, the raised wall 29, the inclined wall portions 32a p 32 b r, and the groove upstream end 31m form an intake air control constriction part K having a substantially isosceles triangular shape. be done.
このように吸入空気制御絞夛部Kを形成することによっ
てサクションピストン8のリフト量が吸入空気制御校シ
部にの開口面積に比例するように々シ、従ってサクショ
ンピストン8のリフト量は吸入空気量・の増大に応じて
滑らかに増大するようになる。更に、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、吸入空気
量の変化に対して応答性よく移動し、斯くしてサクショ
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。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量が
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、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
てザクジョンピストン8は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、第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をほぼ一定値、例え
ばほぼ理論空燃比に維持することができる。By forming the intake air control diaphragm part K in this way, the lift amount of the suction piston 8 is made to be proportional to the opening area of the intake air control diaphragm part. It will increase smoothly as the amount increases. Furthermore, since the suction piston 8 is supported by the bearing 17, it moves with good responsiveness to changes in the amount of intake air, and thus, when the amount of intake air increases, the suction piston 8 moves in response to changes in the amount of intake air. Moves smoothly and responsively. the 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. It will always be proportional to the amount. Furthermore, as can be seen from 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, and as a result, the fuel supplied from the nozzle 28 immediately flows into the engine cylinder together with the intake air flow. Therefore, even when the amount of intake air is small, 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 changes the amount of intake air regardless of the engine temperature. can be moved with good responsiveness. In this way, when the variable venturi type carburetor 2 shown in FIG. 2 is used, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine cylinders is kept at a substantially constant value, for example, approximately stoichiometric, regardless of the engine temperature and engine operating state. fuel ratio can be maintained.
第2図を参照すると、計量ジェット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(11)
気室33はエアブリード通路35およびエアブリードジ
ェット36を介して隆起壁29上流の吸気通路7内に連
結され、と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 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. 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 has an opening area within the air bleed passage 35 by a solenoid valve 40. is controlled by the valve port 37
is formed.
リニアソレノイド弁40は弁& −) 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1ラ
ンジヤ42と、可動シランジャ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4
0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 for controlling the opening area of the valve &-) 37, a movable 1-lunger 42 connected to the valve body 41, and a solenoid 43 for suctioning the movable sylanger 42. 43 is connected to the solenoid drive circuit 50. This linear solenoid valve 4
At 0, 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5図(、)に示すようなI
Hzから2H21の周波数の鋸波状電圧を発生する鋸
歯発生器51と、定電圧源52と、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(12)
ッチ53と、定電圧源52の出力端子に接続されたアナ
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55とを具備し、この電圧電流変換器55の出力
端子はソレノイド43に接続される。ソレノイド駆動回
路50は更にアンドダート56と、アンドゲート56の
出力端子に接続された単安定マルチパイプレーク57と
、インバータ58とを具備する。第1アナログスイツチ
54はインバータ58を介してアンドダート56の出力
電圧によ多制御され、第2アナログスイツチ54は単安
定マルチバイブレータ57の出力信号によシ直接制御さ
れる。アンドゲート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ッチ59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60に接続される。アイド
ルスイッチ59はスロットル弁11がアイドリンク位置
にあるときにオンとなシ、回転数スイッチ60は機関回
転数が例えば1500 r、p、mよシも高いときにオ
ンとなる。従ってスロットル弁11がアイドリング位置
にあシ、かつ機関回転数が150 Or、p、mよりも
高いとき、即ち減速運転時にはアンドダート56の出力
電圧が高レベルとなる。アンドr−) 56の出力電圧
が高レベルになると一方では第1アナログスイツチが非
導通状態となり、他方では単安定マルチバイブレータ5
7の出力電圧が1時的に高レベルとなるので第2アナロ
グスイツチ54は1時的に導通状態となった後に非導通
状態となる。従って減速運転が開始されると定電圧が1
時的に電圧電流変換器55に印加され、次いで減速運転
開始後位らくすると電圧電流変換器55の入力端子に印
加される電圧は零となる。一方、スロットル弁11がア
イドリング位置に々いか、或いは機関回転数が150
Or、p、mよシも低いとき、即ち減速運転時でないと
きにはアンドダート56の出力電圧が高レベルとなって
いるので第1アナログスイツチ53が導通状態にあシ、
−万年安定マルチバイブレータ57の出力電圧が低レベ
ルとなっているので第2アナログヌイツチ54が非導通
状態にある。従ってこのとき鋸歯発生器51の出力電圧
が電圧電流変換器55に印加される。The solenoid drive circuit 50 has an I as shown in FIG.
A sawtooth generator 51 that generates a sawtooth voltage with a frequency from Hz to 2H21, a constant voltage source 52, a first analog switch (12) connected to the output terminal of the sawtooth generator 51, and a constant voltage source 53. An analog switch 54 connected to the output terminal of the source 52, a first analog switch 53 and a second
A voltage-current converter 55 is connected to the output terminal of the analog switch 54, and the output terminal of the voltage-current converter 55 is connected to the solenoid 43. The solenoid drive circuit 50 further includes an AND dart 56, a monostable multipipe rake 57 connected to the output terminal of the AND gate 56, and an inverter 58. The first analog switch 54 is controlled by the output voltage of the AND/DART 56 via an inverter 58, and the second analog switch 54 is directly controlled by the output signal of the monostable multivibrator 57. One input terminal of the AND gate 56 is connected to an idle switch 59 that responds to the opening/closing operation of the throttle valve 11, and the other input terminal of the AND gate 56 is connected to a rotation speed switch 60 that responds to the engine speed. The idle switch 59 is turned on when the throttle valve 11 is in the idle link position, and the rotation speed switch 60 is turned on when the engine rotation speed is as high as, for example, 1500 r, p, m. Therefore, when the throttle valve 11 is in the idling position and the engine speed is higher than 150 Or, p, m, that is, during deceleration operation, the output voltage of the and dart 56 is at a high level. When the output voltage of ANDr-) 56 reaches a high level, the first analog switch becomes non-conducting on the one hand, and the monostable multivibrator 5 becomes non-conductive on the other hand.
Since the output voltage of switch 7 temporarily becomes a high level, the second analog switch 54 temporarily becomes conductive and then becomes non-conductive. Therefore, when deceleration operation starts, the constant voltage becomes 1
The voltage that is applied to the voltage-current converter 55 from time to time and then applied to the input terminal of the voltage-current converter 55 becomes zero shortly after the start of the deceleration operation. On the other hand, the throttle valve 11 is at the idling position, or the engine speed is 150.
When Or, p, and m are also low, that is, when not in deceleration operation, the output voltage of the AND/DART 56 is at a high level, so the first analog switch 53 is in a conductive state.
- Since the output voltage of the permanently stable multivibrator 57 is at a low level, the second analog switch 54 is in a non-conducting state. Therefore, at this time, the output voltage of the sawtooth generator 51 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鋸歯発生器5
1の出力電圧が電圧電流変換器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。上述したように弁i?−
)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および弁ポ
ート37の寸法はりニアソレノイド弁40の弁体41が
弁ポート37の流れ面積を繰返し増大減少しだときに機
関シリン(15)
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シ、空燃比の変
動[1]が理論空燃比に対してほぼ±0.2から±1.
0と碌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W。When not in deceleration operation, the sawtooth generator 5 is activated as described above.
An output voltage of 1 is applied to the voltage-current converter 55 and then converted into a corresponding current in the voltage-current converter 55 and supplied to the solenoid 43. As mentioned above, valve i? −
) 37 changes in proportion to the current flowing through the solenoid 43, and since the solenoid 43 is supplied with a current as shown in FIG. 5(a), the opening area of the valve port 37 changes in a sawtooth pattern. I understand that. In this way, the valve port 37
When the opening area changes in a sawtooth pattern, 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 changes.
F changes smoothly in a wave-like manner as shown in FIG. 5(b). Dimensions of air bleed jet 36 and valve port 37 The air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine cylinder (15) when the valve body 41 of the near solenoid valve 40 repeatedly increases and decreases the flow area of the valve port 37. The average value of
As shown in the figure, the air-fuel ratio is approximately at the stoichiometric air-fuel ratio, and the fluctuation [1] of the air-fuel ratio is approximately ±0.2 to ±1.
It is set to be equal to 0. Therefore, regardless of engine temperature and engine operating conditions, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine cylinders is approximately within the range of ±0.2 to ±1.0 with respect to the stoichiometric air-fuel ratio at a frequency of I Hz to 2 Hz. The average value of the original air-fuel ratio is the first (b).
Window W in the figure.
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。Therefore, high purification efficiency can be obtained by utilizing the oxygen retention function of the three-way 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、減速すべくスロットル弁11が閉弁せしめられる
と吸気マニホルド1内の負圧が急激に大きくなるために
吸気マニホルド1の内壁面上に付着した液状燃料が蒸発
し、斯くして機関シリンダ内に供給される混合気が一時
的に過濃になる。次(16)
いて機関シリンダ内には十分な燃料が供給されないため
に失火してトルク変動をひき起こすという問題を生じる
。ところが本発明では減速運転が開始されると一定時間
、定電圧源52から定電圧が電圧電流変換器55に印加
される。この定電圧は第5図(a)の鋸歯状電圧のほぼ
最大値に設定されておシ、従ってこのとき弁体41が弁
ポート37を全開する。斯くして減速運転が開始される
とノズル28から供給される燃料が1時的に減少せしめ
られるために機関シリンダ内に供給される混合気が過濃
になるのを阻止することができる。次いで減速運転開始
後位らくすると電圧電流変換器55の入力端子に印加さ
れる電圧が零となるためにソレノイド43が消勢され、
斯くして弁体41が弁ポート37を閉鎖する。その結果
、機関シリンダ内には過濃な混合気が供給されるために
減速運転時であっても失火を生ずることがなく、斯くし
てトルク変動のない安定した減速運転を得ることができ
る。On the other hand, when the throttle valve 11 is closed to reduce the speed, the negative pressure inside the intake manifold 1 suddenly increases, and the liquid fuel adhering to the inner wall surface of the intake manifold 1 evaporates, causing the inside of the engine cylinder to evaporate. The air-fuel mixture supplied to the engine temporarily becomes too rich. (16) Since insufficient fuel is supplied to the engine cylinders, a problem arises in that a misfire occurs and torque fluctuations occur. However, in the present invention, when deceleration operation is started, a constant voltage is applied from the constant voltage source 52 to the voltage-current converter 55 for a certain period of time. This constant voltage is set to approximately the maximum value of the sawtooth voltage shown in FIG. 5(a), so that the valve body 41 fully opens the valve port 37 at this time. In this manner, when deceleration operation is started, the fuel supplied from the nozzle 28 is temporarily reduced, so that it is possible to prevent the air-fuel mixture supplied into the engine cylinders from becoming too rich. Then, shortly after the deceleration operation starts, the voltage applied to the input terminal of the voltage-current converter 55 becomes zero, so the solenoid 43 is deenergized.
Valve body 41 thus closes valve port 37. As a result, since a rich air-fuel mixture is supplied into the engine cylinders, misfires do not occur even during deceleration operation, and thus stable deceleration operation without torque fluctuation can be achieved.
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彦
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トヲ大巾に低減す
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全向上することができる。また、機
関減速運転開始直後に機関シリンダ内に供給される混合
気が極度に過濃になるのを阻止できるので排気ガスを良
好に浄化することができ、更に減速運転開始後型らくし
てから適度に過濃な混合気が機関シリンダ内に供給され
るので失火が生ずるのを阻止でき、斯くしてトルク変動
のガい安定した減速運転を得ることができる。As described above, according to the present invention, it is not necessary to use an expensive oxygen concentration detector and an expensive electronic control unit for air-fuel ratio control, and the exhaust gas can be effectively purified using an inexpensive carburetor. The manufacturing cost of the device can be greatly reduced. 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 completely improved. In addition, it is possible to prevent the air-fuel mixture supplied into the engine cylinders from becoming extremely rich immediately after the start of engine deceleration operation, making it possible to effectively purify exhaust gas. Since a suitably rich air-fuel mixture is supplied into the engine cylinders, it is possible to prevent misfires from occurring, and thus stable deceleration operation can be achieved despite large torque fluctuations.
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Il+に沿
ってみた平面図、第4図はザクジ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である。
2・・・気化器、8・・・ザクジョンピストン、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。
1時許出願人
トヨタ自動車株式会社
特許出願代理人
弁理士青水 朗
弁理士 西 舘 和 之
弁理士 中 山 恭 介
弁理士 山 口 昭 之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 arrow Il+ in Figure 2, and Figure 4 is the Zakujo piston. FIG. 5 is a diagram showing variations in air-fuel ratio. 2... Carburetor, 8... Zakujon Piston, 9...
・Needle, 25...Fuel passage, 28...Nozzle,
35...Air bleed passage, 40...Linear solenoid. 1st time applicant Toyota Motor Corporation Patent application agent Patent attorney Akira Aomizu Patent attorney Kazuyuki Nishidate Patent attorney Kyo Nakayama Patent attorney Akira Yamaguchi
Claims (1)
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I Hzから2Hzの一定周波数で変動する駆動信
号を発生可能な駆動信号発生回路を具備し、該エアブリ
ード通路内に該駆動信号に応動してIHzから2Hzの
一定周波数でエアブリード通路の流れ面積を増大減少せ
しめる電磁弁を設け、該電磁弁がエアブリード通路の流
れ面積を増大減少せしめ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しかつ空
燃比の平均値がほぼ理論空燃比となるようにエアブリー
ド通路の流路面積を定め、上記駆動信号発生回路が電磁
弁を一時的に全開させた後に全閉させる駆動信号を発生
する回路金倉み、更に機関減速運転を検出可能な減速運
転検出器を上記駆動信号発生回路に接続して減速運転開
始時に電磁弁を一時的に全開すると共に続く減速期間中
、該電磁弁を全閉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 equipped with a drive signal generation circuit capable of generating a drive signal that fluctuates at a constant frequency of IHz to 2Hz, and the air bleed passage generates a drive signal that fluctuates at a constant frequency of IHz to 2Hz in response to the drive signal. A solenoid valve that increases or decreases the flow area is provided, and when the solenoid valve increases or decreases the flow area of the air bleed passage, the air-fuel ratio changes periodically between approximately ±0.2 and ±1.0 with respect to the average value. The flow area of the air bleed passage is determined so that the average value of the air-fuel ratio is approximately the stoichiometric air-fuel ratio, and the drive signal generation circuit generates a drive signal that temporarily fully opens the solenoid valve and then fully closes the solenoid valve. A deceleration operation detector capable of detecting engine deceleration operation is connected to the drive signal generation circuit, and the solenoid valve is temporarily fully opened at the start of deceleration operation, and during the subsequent deceleration period, the solenoid valve is An exhaust gas purification device for an internal combustion engine that completely closes the engine.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14346282A JPS5934456A (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 |
---|---|---|---|
JP14346282A JPS5934456A (en) | 1982-08-20 | 1982-08-20 | Exhaust gas purifier for internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5934456A true JPS5934456A (en) | 1984-02-24 |
Family
ID=15339263
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14346282A Pending JPS5934456A (en) | 1982-08-20 | 1982-08-20 | Exhaust gas purifier for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5934456A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01233038A (en) * | 1988-03-10 | 1989-09-18 | Aisin Chem Co Ltd | Resin coated sand grain for hot box |
JPH0225238A (en) * | 1988-07-11 | 1990-01-26 | Kao Corp | Production of casting mold |
JPH0352743A (en) * | 1989-07-21 | 1991-03-06 | Kao Corp | Composition for mold |
-
1982
- 1982-08-20 JP JP14346282A patent/JPS5934456A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01233038A (en) * | 1988-03-10 | 1989-09-18 | Aisin Chem Co Ltd | Resin coated sand grain for hot box |
JPH0225238A (en) * | 1988-07-11 | 1990-01-26 | Kao Corp | Production of casting mold |
JPH0352743A (en) * | 1989-07-21 | 1991-03-06 | Kao Corp | Composition for mold |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3942493A (en) | Fuel metering system | |
US3842600A (en) | Exhaust cleaning apparatus for internal combustion engines | |
JPS5934456A (en) | Exhaust gas purifier for internal combustion engine | |
US4450684A (en) | Exhaust gas cleaning system for internal combustion engine | |
JPS6213510B2 (en) | ||
US4506644A (en) | Exhaust gas-purifying device of an internal combustion engine | |
JPS5934466A (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 | |
JPS5934461A (en) | Exhaust gas purifier for internal combustion engine | |
JPS5934455A (en) | Exhaust gas purifier for internal combustion engine | |
US4512312A (en) | Variable venturi-type carburetor | |
JPS5912114A (en) | Exhaust gas purifying device of internal combustion engine | |
JPS5934458A (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 | |
JPS5993950A (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 | |
JPS5996418A (en) | Exhaust gas purifying device of internal-combustion engine | |
JPS5934452A (en) | Exhaust gas purifier for internal combustion engine | |
JPS5934464A (en) | Exhaust gas purifier for internal combustion engine | |
JPS5993949A (en) | Exhaust-gas purifier for internal-combustion engine |