JPS638301B2 - - Google Patents
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- JPS638301B2 JPS638301B2 JP2801680A JP2801680A JPS638301B2 JP S638301 B2 JPS638301 B2 JP S638301B2 JP 2801680 A JP2801680 A JP 2801680A JP 2801680 A JP2801680 A JP 2801680A JP S638301 B2 JPS638301 B2 JP S638301B2
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Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は機関の吸気系及び排気系に供給する二
次空気量を制御することにより、触媒コンバータ
の浄化効率を安定化せしめるようにした排気ガス
浄化装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an exhaust gas purification device that stabilizes the purification efficiency of a catalytic converter by controlling the amount of secondary air supplied to an intake system and an exhaust system of an engine.
内燃機関の排気系に設けた三元触媒コンバータ
によつて、排気ガス中の有害成分であるHC,
CO,NOxの三成分を同時に浄化しようとする排
気ガス浄化システムにおいてはその三元触媒コン
バータに流入する排気ガスの空燃比状態を理論空
燃比近傍の非常に狭い範囲(以下ウインド域と称
する)内に制御することが望まれる。これは、三
元触媒コンバータの浄化効率が上述のウインド域
内において最良となるためである。 A three-way catalytic converter installed in the exhaust system of an internal combustion engine removes harmful components such as HC,
In an exhaust gas purification system that attempts to simultaneously purify the three components CO and NOx, the air-fuel ratio state of the exhaust gas flowing into the three-way catalytic converter is kept within a very narrow range (hereinafter referred to as the window region) around the stoichiometric air-fuel ratio. It is desirable to control the This is because the purification efficiency of the three-way catalytic converter is best within the above-mentioned window region.
このような空燃比制御を行う方法として、キヤ
ブレタ等によつて設定される吸気系の混合気の空
燃比(以下ベース空燃比と称する)を理論空燃比
よりリツチ側に設定しておき、触媒コンバータの
上流となる排気系に二次空気を適量供給すること
によつて該触媒コンバータに流入する排気ガスの
空燃比状態が前述のウインド域内に収まるように
する方法がある。この場合、二次空気の供給量
は、機関の排気系に設けられかつその排気ガス中
の特定成分濃度、例えば酸素成分濃度、を検出す
る空燃比センサ(以下A/Fセンサと称する)が
排気ガスの空燃比状態がリツチ側にあることを検
出した場合には増大する方向に、リーン側にある
ことを検出した場合には減少する方向に制御され
る。 As a method for performing such air-fuel ratio control, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the intake system (hereinafter referred to as the base air-fuel ratio) set by a carburetor etc. is set to the richer side than the stoichiometric air-fuel ratio, and the catalytic converter There is a method of supplying an appropriate amount of secondary air to the exhaust system upstream of the catalytic converter so that the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalytic converter falls within the above-mentioned window region. In this case, the amount of secondary air supplied is determined by an air-fuel ratio sensor (hereinafter referred to as A/F sensor) installed in the exhaust system of the engine that detects the concentration of a specific component in the exhaust gas, such as the concentration of oxygen components. When it is detected that the air-fuel ratio state of the gas is on the rich side, the control is performed in an increasing direction, and when it is detected that the gas air-fuel ratio state is on the lean side, it is controlled in a decreasing direction.
しかしながら、上述の如きシステムにおいて、
キヤブレタ等の構成部品のバラツキによつて吸気
系の混合気の空燃比設定値に偏りが生じると、特
にリツチ側に偏りが生じると、燃費が悪くなり、
また排気ガス中の未燃焼成分が多くなることから
触媒コンバータの過熱が生じ易くなるという問題
が生じる。 However, in the above system,
If the air-fuel ratio setting of the air-fuel mixture in the intake system becomes unbalanced due to variations in components such as the carburetor, fuel efficiency will deteriorate, especially if the air-fuel ratio is biased towards the rich side.
Furthermore, since the amount of unburned components in the exhaust gas increases, a problem arises in that the catalytic converter is more likely to overheat.
このような問題を解消するため、二次空気の一
部を吸気系にも供給して吸気側の混合気の空燃比
を理論空燃比に近づけ、燃費の向上と排気ガス中
の未燃焼成分の低減化とを計つたシステムが既に
提案されている。しかしながら、この種のシステ
ムによれば、吸気系に供給される二次空気量が
A/Fセンサの検出信号の変化に忠実に従つて変
化し、その変化の度合が急激すぎるため、吸気系
混合気の空燃比が大幅に変動し、その結果、排気
ガスの空燃比状態が触媒コンバータの前述のウイ
ンド域をはずれてしまい、浄化効率の悪化を引き
起すという不都合、さらに、燃焼室に供給される
混合気空燃比が大幅に変動するため運転特性が大
幅に悪化するという不都合が生じていた。 In order to solve this problem, some of the secondary air is also supplied to the intake system to bring the air-fuel ratio of the air-fuel mixture on the intake side close to the stoichiometric air-fuel ratio, thereby improving fuel efficiency and eliminating unburned components in the exhaust gas. Systems designed to reduce this have already been proposed. However, according to this type of system, the amount of secondary air supplied to the intake system changes faithfully according to changes in the detection signal of the A/F sensor, and the degree of change is too rapid, so the intake system mixture The air-fuel ratio of the exhaust gas fluctuates significantly, and as a result, the air-fuel ratio state of the exhaust gas deviates from the above-mentioned window area of the catalytic converter, causing a deterioration in purification efficiency. The problem has been that the air-fuel mixture ratio fluctuates significantly, resulting in a significant deterioration in operating characteristics.
従つて本発明は従来技術の上述した問題点を解
決するものであり、ベース空燃比が変動した際に
も安定した浄化効果及び良好な運転特性が得られ
る排気ガス浄化装置を提供することを目的として
いる。 Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and aims to provide an exhaust gas purification device that can provide a stable purification effect and good operating characteristics even when the base air-fuel ratio fluctuates. It is said that
上述の目的を達成する本発明の特徴は、排気ガ
ス中の特定成分濃度を検出する排気ガスセンサ
と、機関の空燃比状態が所定空燃比状態よりリツ
チ側にあるかあるいはリーン側にあるかに応じて
互いに異なるレベルを選択的に呈する空燃比判別
信号及び該空燃比判別信号の平均値を表わす平均
空燃比信号を前記センサの検出信号から得る電気
回路と、排気系に供給する二次空気を前記空燃比
判別信号に応じて増減制御する第1の二次空気供
給制御機構と、吸気系に供給する二次空気を前記
平均空燃比信号に応じて増減制御する第2の二次
空気供給制御機構と、二次空気を供給した後の排
気ガス中の有害成分を浄化する触媒コンバータと
を備えたことにある。 The features of the present invention that achieve the above-mentioned object include an exhaust gas sensor that detects the concentration of a specific component in exhaust gas, and an exhaust gas sensor that detects the concentration of a specific component in exhaust gas, and an exhaust gas sensor that detects the concentration of a specific component in the exhaust gas, and an exhaust gas sensor that detects the concentration of a specific component in the exhaust gas. an electric circuit for obtaining an air-fuel ratio discrimination signal selectively exhibiting different levels from each other and an average air-fuel ratio signal representing an average value of the air-fuel ratio discrimination signal from the detection signal of the sensor; a first secondary air supply control mechanism that controls increase or decrease in accordance with the air-fuel ratio discrimination signal; and a second secondary air supply control mechanism that controls increase or decrease in secondary air supplied to the intake system in accordance with the average air-fuel ratio signal. and a catalytic converter that purifies harmful components in the exhaust gas after the secondary air is supplied.
以下図面を参照した実施例を用いて本発明を詳
細に説明する。 The present invention will be described in detail below using examples with reference to the drawings.
図は本発明の一実施例装置の概略構成図であ
る。 The figure is a schematic configuration diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention.
同図において、10は機関本体、12はキヤブ
レタ、14は吸気マニホールド、16は排気マニ
ホールド、18は排気管、20は三元触媒コンバ
ータをそれぞれ表わしている。キヤブレタ14に
おいて設定された、理論空燃比よりリツチ側の空
燃比を有する混合気は、吸気マニホールド14を
介して機関10の図示しない燃焼室に送り込まれ
て燃焼せしめられた後、排気ガスとして、排気マ
ニホールド16及び排気管18を介して三次触媒
コンバータ20に送り込まれ、ここで、HC,
CO,NOxの三成分の浄化が計られた後、外部に
排出される。 In the figure, 10 is an engine body, 12 is a carburetor, 14 is an intake manifold, 16 is an exhaust manifold, 18 is an exhaust pipe, and 20 is a three-way catalytic converter. The air-fuel mixture having an air-fuel ratio on the richer side than the stoichiometric air-fuel ratio set in the carburetor 14 is sent to a combustion chamber (not shown) of the engine 10 via the intake manifold 14 to be combusted, and then released as exhaust gas. The HC,
After the three components, CO and NOx, are purified, they are discharged to the outside.
22は機関10によつて駆動せしめられる二次
空気供給用のエアポンプである。エアポンプ22
より吐出される空気は、導管24を介して第1の
空気制御弁26の入口ポート28へ導かれ、その
一部は出口ポート30より導管23、逆止弁3
4、導管36を経由して排気マニホールド16内
に開口した二次空気注入ポート38に送り込ま
れ、このポート38より排気マニホールド16内
に噴出せしめられ、残りの空気はリリーフポート
40、導管42を介してエアフイルタ44より大
気中に放出されるように構成されている。 22 is an air pump driven by the engine 10 for supplying secondary air. Air pump 22
The air discharged from the first air control valve 26 is guided to the inlet port 28 of the first air control valve 26 via the conduit 24, and a part of the air is passed through the outlet port 30 to the conduit 23 and the check valve 3.
4. The secondary air is sent via the conduit 36 to the secondary air injection port 38 opened in the exhaust manifold 16, and is injected into the exhaust manifold 16 from this port 38, and the remaining air is passed through the relief port 40 and the conduit 42. It is configured such that the air is released into the atmosphere through an air filter 44.
第1の空気制御弁26はその出口ポート30及
びリリーフポート40の開口面積を制御する弁体
46を有しており、この弁体46はダイアフラム
48に連結されている。ダイアフラム48はその
ダイアフラム室50内に導入される負圧に応じて
圧縮コイルばね52のばね押圧力に抗して図に関
して上方に駆動され、弁体46によつて出口ポー
ト30の開口面積を増大しつつリリーフポート4
0の開口面積を減少するように構成されている。 The first air control valve 26 has a valve body 46 that controls the opening area of its outlet port 30 and relief port 40, and the valve body 46 is connected to a diaphragm 48. The diaphragm 48 is driven upward in the drawing against the spring pressing force of the compression coil spring 52 in response to the negative pressure introduced into the diaphragm chamber 50, and the opening area of the outlet port 30 is increased by the valve body 46. Shitsutsu relief port 4
It is configured to reduce the opening area of 0.
また、エアポンプ22より吐出される空気の一
部は、導管54を介して第2の空気制御弁56の
入口ポート58に導かれ、その出口ポート60よ
り逆止弁62及び導管64を介して排気ガス再循
環(EGR)制御弁66の二次空気注入ポート6
8に至り、このEGR制御弁66を介して吸気マ
ニホールド14内に噴出せしめられ、残りの空気
はリリーフポート70及び導管42を介してエア
フイルタ44より大気中に放出されるように構成
されている。 Further, a part of the air discharged from the air pump 22 is guided to the inlet port 58 of the second air control valve 56 via the conduit 54, and is exhausted from the outlet port 60 via the check valve 62 and the conduit 64. Secondary air injection port 6 of gas recirculation (EGR) control valve 66
8 and is blown out into the intake manifold 14 through the EGR control valve 66, and the remaining air is discharged into the atmosphere from the air filter 44 through the relief port 70 and the conduit 42.
この第2の空気制御弁56は、その出口ポート
60及びリリーフポート70の開口面積を制御す
る弁体72を有しており、この弁体72は磁性体
コア74に連結されている。磁性体コア74は電
磁コイル76に線78を介して供給される電流の
大きさに応じて圧縮コイルばね80のばね押圧力
に抗して図に関して上方に駆動され、弁体60に
よつて出口ポート60の開口面積を増大しつつリ
リーフポート70の開口面積を減少するように構
成されている。 This second air control valve 56 has a valve body 72 that controls the opening area of its outlet port 60 and relief port 70, and this valve body 72 is connected to a magnetic core 74. The magnetic core 74 is driven upward in the drawing against the spring pressing force of the compression coil spring 80 in accordance with the magnitude of the current supplied to the electromagnetic coil 76 via the wire 78, and is driven upward in the figure by the valve body 60. The opening area of the relief port 70 is decreased while increasing the opening area of the port 60.
第1の空気制御弁26のダイアフラム室50は
導管82を介して三方電磁切換弁84のポート8
6に連通している。この電磁切換弁84は負圧導
入ポート88及び大気取入れポート90を有して
おり、さらにこれらのポート88及び90を選択
的に開閉する弁体92を有している。弁体92
は、電磁コイル94が線95を介して供給される
電流によつて励磁されている場合は圧縮コイルば
ね96のばね押圧力に抗して図に関して下方に駆
動され、大気取入れポート90を閉じ、負圧導入
ポート88を開く。また、電磁コイル94が励磁
されていない場合は、ばね96の作用により図に
関して上方に駆動され、大気取入れポート90を
開き、負圧導入ポート88を閉じる。 The diaphragm chamber 50 of the first air control valve 26 is connected to the port 8 of the three-way solenoid directional valve 84 via a conduit 82.
It is connected to 6. This electromagnetic switching valve 84 has a negative pressure introduction port 88 and an atmosphere intake port 90, and further has a valve body 92 that selectively opens and closes these ports 88 and 90. Valve body 92
is driven downward with respect to the figure against the spring biasing force of the compression coil spring 96 when the electromagnetic coil 94 is energized by the current supplied through the line 95, closing the atmospheric intake port 90; Open the negative pressure introduction port 88. When the electromagnetic coil 94 is not energized, it is driven upward in the drawing by the action of the spring 96, opening the atmospheric intake port 90 and closing the negative pressure introduction port 88.
負圧導入ポート88は絞り98及び導管100
を介して吸気マニホールド14の負圧取出しポー
ト102に連通し、大気取入れポート90は絞り
104及び導管106を介して、さらにエアフイ
ルタ44を介して大気に開放されている。 Negative pressure introduction port 88 is connected to throttle 98 and conduit 100
The atmospheric air intake port 90 is opened to the atmosphere through a throttle 104 and a conduit 106, and further through an air filter 44.
排気マニホールド16は排気ガス再循環のため
の排気ガス取出しポート108を有しており、こ
のポート108によつて取出された排気ガスの一
部は、EGR制御弁66及び排気ガス注入ポート
110を介して吸気マニホールド14内に再循環
されるように構成されている。 The exhaust manifold 16 has an exhaust gas extraction port 108 for exhaust gas recirculation, and a portion of the exhaust gas extracted by this port 108 is passed through the EGR control valve 66 and the exhaust gas injection port 110. The air is recirculated into the intake manifold 14.
EGR制御弁66は、弁ポート112を開閉す
る弁体114を有しており、この弁体114はダ
イアフラム116に連結されている。ダイアフラ
ム116はダイアフラム室118内に所定の値以
上の負圧が供給されていない時には圧縮コイルば
ね120の作用により図に関して下方に押圧さ
れ、弁体114を押下げて弁ポート112を閉
じ、また、ダイアフラム室118内に所定の値以
上の負圧が供給されている時には圧縮コイルばね
120の押圧力に抗して図に関して上方に駆動さ
れ、弁体114を持上げて弁ポート112を開く
ように構成されている。 The EGR control valve 66 has a valve body 114 that opens and closes the valve port 112, and the valve body 114 is connected to the diaphragm 116. When the diaphragm 116 is not supplied with negative pressure equal to or higher than a predetermined value within the diaphragm chamber 118, the diaphragm 116 is pressed downward in the figure by the action of the compression coil spring 120, pushing down the valve body 114 and closing the valve port 112, and When negative pressure equal to or higher than a predetermined value is supplied to the diaphragm chamber 118, it is driven upward in the figure against the pressing force of the compression coil spring 120, lifting the valve body 114 and opening the valve port 112. has been done.
ダイアフラム室118は、気化器12のスロツ
トル弁122が全閉位置にある時はその上流側に
位置し、スロツトル弁122が所定の開度以上開
いた時その下流側に位置する吸気管負圧取出しポ
ート124に導管126を介して接続されてい
る。 The diaphragm chamber 118 is located on the upstream side when the throttle valve 122 of the carburetor 12 is in the fully closed position, and is located on the downstream side when the throttle valve 122 is opened to a predetermined opening degree or more. Connected to port 124 via conduit 126 .
導管126の途中には背圧調整弁128が設け
られている。背圧調整弁128は室130及び1
32を郭定するダイアフラム134を有してお
り、このダイアフラム134は圧縮コイルばね1
36によつて図に関して下方向に押圧力が及ぼさ
れている。背圧調整弁128は導管126の途中
を前述の室130に対して開く弁ポート138を
有しており、この弁ポート138は前述のダイア
フラム134に担持された弁体140によつて開
閉されるように構成されている。ダイアフラム1
34は室132の圧力が室130の圧力より所定
値以上高い時圧縮コイルばね136の押圧力に抗
して図に関して上方に変位し弁体140によつて
弁ポート138を閉じ、また、室132の圧力が
室130の圧力より所定値以上高くない時圧縮コ
イルばね136の押圧力によつて図示の如く弁体
140を弁ポート138より引き離してこれを開
くように構成されている。 A back pressure regulating valve 128 is provided in the middle of the conduit 126. The back pressure regulating valve 128 is connected to the chambers 130 and 1.
32, and this diaphragm 134 has a compression coil spring 1.
A pressing force is exerted by 36 in a downward direction with respect to the figure. The back pressure regulating valve 128 has a valve port 138 that opens to the aforementioned chamber 130 in the middle of the conduit 126, and this valve port 138 is opened and closed by a valve body 140 supported on the aforementioned diaphragm 134. It is configured as follows. Diaphragm 1
34 is displaced upward in the figure against the pressing force of the compression coil spring 136 when the pressure in the chamber 132 is higher than the pressure in the chamber 130 by a predetermined value or more, and closes the valve port 138 by the valve body 140. When the pressure in the chamber 130 is not higher than the pressure in the chamber 130 by a predetermined value or more, the pressing force of the compression coil spring 136 causes the valve element 140 to be pulled away from the valve port 138 as shown in the figure to open it.
背圧調整弁128の室132はEGR制御弁6
6のオリフイス142と弁ポート112との間に
郭定された制御圧力室144に導管146を介し
て連通しており、該圧力室144内の背圧を導入
するように構成されている。また、背圧調整弁1
28の室130は、フイルタ148を介して大気
中に開放されている。この背圧調整弁128及び
オリフイス142は制御圧力室144における排
気ガス圧力(背圧)を常に大気圧に近い一定の値
に保つようにEGR制御弁66のダイアフラム室
118の負圧を制御するためのものであり、これ
によつて排気ガス再循環の比率をほぼ一定に保つ
作用を行うものである。 The chamber 132 of the back pressure adjustment valve 128 is the EGR control valve 6
It communicates via a conduit 146 with a control pressure chamber 144 defined between the orifice 142 of No. 6 and the valve port 112, and is configured to introduce back pressure within the pressure chamber 144. In addition, back pressure regulating valve 1
Twenty-eight chambers 130 are open to the atmosphere via a filter 148. This back pressure regulating valve 128 and orifice 142 are used to control the negative pressure in the diaphragm chamber 118 of the EGR control valve 66 so that the exhaust gas pressure (back pressure) in the control pressure chamber 144 is always maintained at a constant value close to atmospheric pressure. This serves to keep the exhaust gas recirculation ratio approximately constant.
前述の第2の空気制御弁56の出口ポート60
に連通する二次空気注入ポート68はこのEGR
制御弁66の制御圧力室144に開口している。 Outlet port 60 of the aforementioned second air control valve 56
The secondary air injection port 68 that communicates with this EGR
It opens into the control pressure chamber 144 of the control valve 66 .
排気マニホールド16の二次空気注入ポート1
08の下流位置には、排気ガス中の特定成分、例
えば酸素成分の濃度を検出するA/Fセンサ15
0が設けられている。このA/Fセンサ150の
検出信号は線152を介して制御回路154に送
り込まれる。 Secondary air injection port 1 of exhaust manifold 16
08, there is an A/F sensor 15 that detects the concentration of a specific component in the exhaust gas, such as oxygen component.
0 is set. The detection signal of this A/F sensor 150 is sent to a control circuit 154 via a line 152.
制御回路154において、156はA/Fセン
サ150の検出信号を基準電圧発生回路158か
らの基準電圧と比較し、検出信号のレベルが基準
電圧より高いか否かに応じて高レベルかあるいは
低レベルの空燃比判別信号を選択的に発生する比
較回路である。比較回路156からの空燃比判別
信号は駆動回路160及び平均値演算回路162
に送り込まれる。駆動回路160は、空燃比判別
信号が高レベルである場合は、線95を介して電
磁切換弁84の電磁コイル94に電流を供給し、
低レベルである場合はこれをしや断する。平均値
演算回路162は空燃比判別信号の平均値に相当
する出力を発生するものであり、その出力は駆動
回路164に送り込まれ、その出力値に対応する
値を有する電流が形成される。この電流は線78
を介して第2の空気制御弁56の電磁コイル76
に供給される。 In the control circuit 154, 156 compares the detection signal of the A/F sensor 150 with the reference voltage from the reference voltage generation circuit 158, and determines whether the level of the detection signal is high or low depending on whether the level of the detection signal is higher than the reference voltage. This is a comparison circuit that selectively generates an air-fuel ratio discrimination signal. The air-fuel ratio discrimination signal from the comparison circuit 156 is sent to the drive circuit 160 and the average value calculation circuit 162.
sent to. When the air-fuel ratio determination signal is at a high level, the drive circuit 160 supplies current to the electromagnetic coil 94 of the electromagnetic switching valve 84 via the line 95;
If the level is low, refrain from doing so. The average value calculation circuit 162 generates an output corresponding to the average value of the air-fuel ratio discrimination signal, and the output is sent to the drive circuit 164 to form a current having a value corresponding to the output value. This current is in line 78
through the electromagnetic coil 76 of the second air control valve 56
is supplied to
次に本実施例の動作を説明する。A/Fセンサ
150は、それが活性状態にある際、排気ガスの
空燃比状態が理論状態よりリツチ側にある場合に
約0.9V程度の高レベルの信号、リーン側にある
場合に約0.1〜0.2V程度の低レベルの信号をそれ
ぞれ出力する。このA/Fセンサ150の検出信
号は、例えば演算増幅器等を用いて容易に構成可
能な比較回路156に送り込まれ、例えば定電圧
線と分割抵抗等によつて容易に構成可能な基準電
圧発生回路158によつて設定される0.5〜0.85V
程度の基準電圧と比較される。これにより、比較
回路156より出力される空燃比判別信号は排気
ガスがリツチ雰囲気にあるときに高レベル、リー
ン雰囲気にあるときに低レベルの矩形波となり、
例えば定電流源とトランジスタを用いたスイツチ
回路で構成することのできる駆動回路160に印
加され、線95を介して送り出す電流の断続が制
御される。これにより、電磁切換弁84は、空燃
比判別信号が高レベルの時に負圧導入ポート88
を開き、大気取入れポート90を閉じるように、
また低レベルの時はその逆の作動を行い第1の空
気制御弁26のダイアフラム室50に大気圧と負
圧とを空燃比判別信号のデユーテイレシオに応じ
て交互に供給する。これにより、排気ガスの空燃
比状態を理論空燃比に修正するに必要な量の空気
がエアポンプ22より、導管24、第1の空気制
御弁26、導管32、逆止弁34、導管36、及
び二次空気注入ポート38を介して排気マニホー
ルド16内に送り込まれる。 Next, the operation of this embodiment will be explained. When the A/F sensor 150 is in the active state, it outputs a high level signal of about 0.9 V when the air-fuel ratio state of the exhaust gas is richer than the stoichiometric state, and outputs a high level signal of about 0.1 V when it is on the lean side. Each outputs a low level signal of about 0.2V. The detection signal of this A/F sensor 150 is sent to a comparison circuit 156 that can be easily configured using, for example, an operational amplifier, and a reference voltage generation circuit that can be easily configured using, for example, a constant voltage line and a dividing resistor. 0.5~0.85V set by 158
compared to a reference voltage of approximately As a result, the air-fuel ratio discrimination signal output from the comparison circuit 156 becomes a rectangular wave with a high level when the exhaust gas is in a rich atmosphere and a low level when the exhaust gas is in a lean atmosphere.
The current is applied to a drive circuit 160, which can be configured, for example, by a switch circuit using a constant current source and a transistor, to control the on/off of the current sent out via the line 95. As a result, the electromagnetic switching valve 84 operates at the negative pressure introduction port 88 when the air-fuel ratio discrimination signal is at a high level.
and close the air intake port 90.
When the level is low, the opposite operation is performed to alternately supply atmospheric pressure and negative pressure to the diaphragm chamber 50 of the first air control valve 26 according to the duty ratio of the air-fuel ratio discrimination signal. As a result, the amount of air necessary to correct the air-fuel ratio state of the exhaust gas to the stoichiometric air-fuel ratio is supplied from the air pump 22 to the conduit 24, the first air control valve 26, the conduit 32, the check valve 34, the conduit 36, and Secondary air is pumped into the exhaust manifold 16 via the secondary air injection port 38.
一方、比較回路156より出力される空燃比判
別信号は、例えば積分時定数の非常に大きな積分
器等によつて容易に構成される平均値演算回路1
62にも印加され、そのレベルを平均化した電圧
出力が形成される。この出力は、例えば一般的な
電流増幅器によつて容易に構成される駆動回路1
64に印加され、その出力電圧に応じた値を有す
る電流が形成され、線78を介して第2の空気制
御弁56の電磁コイル76に送り込まれる。これ
により、第2の空気制御弁56はその供給された
電流に応じて出口ポート60の開口面積をアナロ
グ的に増減制御し、その結果、エアポンプ22よ
り導管54、第2の空気制御弁56、逆止弁6
2、導管64、及び二次空気注入ポート68を介
してEGR制御弁66の制御圧力室144に送り
込まれる二次空気量が空燃比判別信号の平均値に
応じて増減制御される。 On the other hand, the air-fuel ratio discrimination signal outputted from the comparison circuit 156 is transmitted to the average value calculation circuit 1 which is easily constructed by, for example, an integrator with a very large integration time constant.
62, and a voltage output whose level is averaged is formed. This output is provided by a drive circuit 1 which can be easily configured by, for example, a general current amplifier.
64 , a current having a value depending on its output voltage is created and fed via line 78 to the electromagnetic coil 76 of the second air control valve 56 . As a result, the second air control valve 56 controls the opening area of the outlet port 60 to increase or decrease in an analog manner according to the supplied current, and as a result, the air pump 22 connects the conduit 54 to the second air control valve 56, Check valve 6
2. The amount of secondary air sent into the control pressure chamber 144 of the EGR control valve 66 via the conduit 64 and the secondary air injection port 68 is controlled to increase or decrease according to the average value of the air-fuel ratio discrimination signal.
しかしながら、スロツトル弁122が図示の如
く全閉位置にある場合には吸気管負圧取出しポー
ト124には吸気管負圧が作用せず実質的に大気
圧があらわれているため、EGR制御弁66は閉
弁状態にあり、従つてこの場合、即ち、アイドリ
ング運転及び減速運転時は排気ガスの再循環が行
われず、また、吸気マニホールド14への二次空
気供給も行われない。 However, when the throttle valve 122 is in the fully closed position as shown in the figure, the intake pipe negative pressure does not act on the intake pipe negative pressure outlet port 124 and atmospheric pressure appears substantially, so the EGR control valve 66 The valve is closed, so that in this case, that is, during idling and deceleration operation, there is no recirculation of exhaust gas and no secondary air supply to the intake manifold 14.
スロツトル弁122が吸気管負圧取出しポート
124を越えて開かれ、そのポート124に吸気
管負圧が作用するようになると、EGR制御弁6
6のダイアフラム室118内に負圧が導入され、
これによりEGR制御弁66が開弁し、排気ガス
再循環が行われる。この場合は、第2の空気制御
弁56を介して制御圧力室144に与えられる二
次空気が再循環排気ガスと共に排気ガス注入ポー
ト110を介して吸気マニホールド14内に噴出
され、吸気側の混合気の空燃比が補正される。 When the throttle valve 122 is opened beyond the intake pipe negative pressure extraction port 124 and intake pipe negative pressure comes to act on that port 124, the EGR control valve 6
Negative pressure is introduced into the diaphragm chamber 118 of No. 6,
This opens the EGR control valve 66 and exhaust gas recirculation is performed. In this case, the secondary air supplied to the control pressure chamber 144 via the second air control valve 56 is injected into the intake manifold 14 via the exhaust gas injection port 110 together with the recirculated exhaust gas, and the mixture on the intake side is The air-fuel ratio of air is corrected.
上述したように本発明装置では、空燃比判別信
号の平均値に応じて機関の吸気系に供給する二次
空気量を制御しているため、その二次空気供給量
の変動がゆるやかであり、従つてベース空燃比が
変動した際にも吸気系混合気の空燃比が大きく変
動してその結果排気ガスの空燃比状態が触媒コン
バータのウインド域をはずれ出てしまうような不
都合が防止でき、また、燃焼室に供給される混合
気の空燃比が安定化するから運転特性の悪化が防
止できる。 As described above, in the device of the present invention, the amount of secondary air supplied to the intake system of the engine is controlled according to the average value of the air-fuel ratio discrimination signal, so the fluctuation in the amount of secondary air supplied is gradual; Therefore, even when the base air-fuel ratio changes, it is possible to prevent the air-fuel ratio of the intake system mixture from changing greatly and, as a result, the air-fuel ratio of the exhaust gas to go outside the window area of the catalytic converter. Since the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber is stabilized, deterioration of operating characteristics can be prevented.
さらに本発明装置の如く、空燃比判別信号の平
均値によつて吸気系への二次空気供給量制御を行
うと、キヤブレタの設定空燃比の平均値のバラツ
キ及びその経年変化による空燃比変化を自動補償
することができる。これにより燃費の向上、触媒
コンバータの過熱防止が行えることは前にも述べ
た通りである。また、上述のキヤブレタのバラツ
キと同様に、機関を高地で運転した際の空燃比の
偏り及び運転者のくせによる空燃比の偏りをも自
動的に補正することができる。 Furthermore, when the secondary air supply amount to the intake system is controlled based on the average value of the air-fuel ratio discrimination signal as in the device of the present invention, variations in the average value of the set air-fuel ratio of the carburetor and changes in the air-fuel ratio due to changes over time can be avoided. Automatic compensation can be done. As mentioned above, this improves fuel efficiency and prevents overheating of the catalytic converter. In addition, similar to the above-mentioned carburetor variations, it is possible to automatically correct deviations in the air-fuel ratio when the engine is operated at high altitudes and deviations in the air-fuel ratio due to the driver's habits.
なお、吸気系に二次空気を供給する場合に排気
ガス再循環通路を経由するように構成すれば、再
循環排気ガスの一部が二次空気に置換えられるた
め、排気ガス再循環量が減少し、混合気リツチ時
に必要量以上の排気ガスが再循環されることが防
止され、排気ガス再循環による機関の運転特性の
悪化が経減されるようになる。 If secondary air is supplied to the intake system via the exhaust gas recirculation passage, a portion of the recirculated exhaust gas will be replaced with secondary air, reducing the amount of exhaust gas recirculated. However, when the air-fuel mixture is enriched, exhaust gas in excess of the required amount is prevented from being recirculated, and deterioration of engine operating characteristics due to exhaust gas recirculation is reduced.
なお、前述の実施例において、第2の空気制御
弁は、入力電流に応じて出口ポートの開口面積制
御し、その通過空気量をアナログ的に増減制御す
るものを用いているが、これは、オン・オフ制御
式の電磁弁のオン・オフのデユーテイ比を制御す
るように構成しても良い。また、平均値演算回路
として、積分器の他に種々の回路が適用できる。
例えば、アツプダウンカウンタとクロツクパルス
発生器と、D/A変換器とを用いてアツプダウン
のカウント指示を空燃比判別信号によつて切換え
るようにしても同様の効果を得ることができるの
である。 In the above-mentioned embodiment, the second air control valve controls the opening area of the outlet port according to the input current and controls the amount of air passing therethrough in an analog manner. It may be configured to control the on/off duty ratio of an on/off control type solenoid valve. Moreover, various circuits other than the integrator can be applied as the average value calculation circuit.
For example, the same effect can be obtained by using an up-down counter, a clock pulse generator, and a D/A converter and switching the up-down count instruction based on the air-fuel ratio discrimination signal.
以上詳細に説明したように、本発明の排気ガス
浄化装置は、ベース空燃比が変動した際にも安定
した排気ガス浄化効果及び良好な運転特性が得ら
れるという格別の効果を有するものである。 As described above in detail, the exhaust gas purification device of the present invention has the special effect of providing a stable exhaust gas purification effect and good operating characteristics even when the base air-fuel ratio fluctuates.
図は本発明の一実施例の概略構成図である。
10…機関本体、12…キヤブレタ、14…吸
気マニホールド、16…排気マニホールド、20
…三元触媒コンバータ、22…エアポンプ、2
6,56…空気制御弁、66…EGR制御弁、8
4…三方電磁切換弁、150…A/Fセンサ、1
54…制御回路、156…比較回路、158…基
準電圧発生回路、160,164…駆動回路、1
62…平均値演算回路。
The figure is a schematic configuration diagram of an embodiment of the present invention. 10... Engine body, 12... Carburetor, 14... Intake manifold, 16... Exhaust manifold, 20
...Three-way catalytic converter, 22...Air pump, 2
6, 56...Air control valve, 66...EGR control valve, 8
4...Three-way electromagnetic switching valve, 150...A/F sensor, 1
54...Control circuit, 156...Comparison circuit, 158...Reference voltage generation circuit, 160, 164...Drive circuit, 1
62...Average value calculation circuit.
Claims (1)
スセンサと、機関の空燃比状態が所定空燃比状態
よりリツチ側にあるかあるいはリーン側にあるか
に応じて互いに異なるレベルを選択的に呈する空
燃比判別信号及び該空燃比判別信号の平均値を表
わす平均空燃比信号を前記センサの検出信号から
得る電気回路と、排気系に供給する二次空気を前
記空燃比判別信号に応じて増減制御する第1の二
次空気供給制御機構と、吸気系に供給する二次空
気を前記平均空燃比信号に応じて増減制御する第
2の二次空気供給制御機構と、二次空気を供給し
た後の排気ガス中の有害成分を浄化する触媒コン
バータとを備えたことを特徴とする内燃機関の排
気ガス浄化装置。1. An exhaust gas sensor that detects the concentration of specific components in exhaust gas, and an air-fuel ratio that selectively exhibits different levels depending on whether the air-fuel ratio state of the engine is richer or leaner than a predetermined air-fuel ratio state. an electric circuit that obtains a determination signal and an average air-fuel ratio signal representing an average value of the air-fuel ratio determination signal from the detection signal of the sensor; a secondary air supply control mechanism; a second secondary air supply control mechanism that controls increasing or decreasing the secondary air supplied to the intake system according to the average air-fuel ratio signal; and an exhaust gas after supplying the secondary air. An exhaust gas purification device for an internal combustion engine, characterized by comprising a catalytic converter that purifies harmful components in gas.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2801680A JPS56124648A (en) | 1980-03-07 | 1980-03-07 | Exhaust gas purifying device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2801680A JPS56124648A (en) | 1980-03-07 | 1980-03-07 | Exhaust gas purifying device for internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS56124648A JPS56124648A (en) | 1981-09-30 |
JPS638301B2 true JPS638301B2 (en) | 1988-02-22 |
Family
ID=12236960
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2801680A Granted JPS56124648A (en) | 1980-03-07 | 1980-03-07 | Exhaust gas purifying device for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS56124648A (en) |
-
1980
- 1980-03-07 JP JP2801680A patent/JPS56124648A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS56124648A (en) | 1981-09-30 |
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