JPH01312A - Spark ignition engine with catalyst - Google Patents
Spark ignition engine with catalystInfo
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- JPH01312A JPH01312A JP62-155011A JP15501187A JPH01312A JP H01312 A JPH01312 A JP H01312A JP 15501187 A JP15501187 A JP 15501187A JP H01312 A JPH01312 A JP H01312A
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- air
- fuel ratio
- exhaust
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- fuel
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明はガスエンジンなどの火花点火機関に関し、特に
、エンジンの排気経路に排気ガス浄化用の触媒を備えた
火花点火機関に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a spark ignition engine such as a gas engine, and more particularly to a spark ignition engine equipped with a catalyst for purifying exhaust gas in the exhaust path of the engine.
(従来の技術) 従来、この種の機関は第7図のように構成されている。(Conventional technology) Conventionally, this type of engine has been constructed as shown in FIG.
第7図において、ガスエンジン本体1の吸気マニフォー
ルド2の入口にはスロットル3を有する通路を介してミ
キサー4が接続している。In FIG. 7, a mixer 4 is connected to an inlet of an intake manifold 2 of a gas engine main body 1 via a passage having a throttle 3. As shown in FIG.
ミキサー4には、空気人口5と燃料入口6とが設けであ
る。燃料人口6は、途中にガスレギュレータ7を有する
メインガス通路8を介して、燃料ガスの供給源(図示せ
ず)に接続している。ガスレギュレータ7よりも下流側
において、メインガス通路8には補助ガス通路9の入口
が接続している。The mixer 4 is provided with an air intake 5 and a fuel inlet 6. The fuel supply 6 is connected to a fuel gas supply source (not shown) via a main gas passage 8 having a gas regulator 7 in the middle. An inlet of an auxiliary gas passage 9 is connected to the main gas passage 8 on the downstream side of the gas regulator 7 .
補助ガス通路9は途中にアクチュエータバルブ10を備
えており、出口が、スロットル3とミキサー4の間にお
いて、混合気通路に接続している。The auxiliary gas passage 9 is provided with an actuator valve 10 in the middle, and its outlet is connected to the mixture passage between the throttle 3 and the mixer 4.
アクチュエータバルブ10は吸気(混合気)の空燃比を
制御するためのもので、コントローラ11からの電気信
号により開閉し、それにより、補助ガス通路9における
燃料の流量を制御して混合気の空燃比を制御するように
なっている。具体的には、ミキサー4は稀薄混合気を形
成し、それに対して、アクチュエータバルブ10により
制御された燃料が補助ガス通路9から付加されるように
なっている。The actuator valve 10 is for controlling the air-fuel ratio of the intake air (air-fuel mixture), and is opened and closed by an electric signal from the controller 11, thereby controlling the flow rate of fuel in the auxiliary gas passage 9 to adjust the air-fuel ratio of the air-fuel mixture. is designed to be controlled. Specifically, the mixer 4 forms a lean mixture to which fuel controlled by the actuator valve 10 is added from the auxiliary gas passage 9.
上記コントローラ11は種々のセンサからの信号により
補助ガス通路9の開度を制御する。上記センサは、具体
的には、エンジン本体1に設けられる回転検出センサ1
2、吸気マニフォールド2に設けられる負荷検出センサ
13、エンジン排気経路に設けられる酸素センサ14で
ある。The controller 11 controls the opening degree of the auxiliary gas passage 9 based on signals from various sensors. Specifically, the above sensor is a rotation detection sensor 1 provided in the engine body 1.
2. A load detection sensor 13 provided in the intake manifold 2, and an oxygen sensor 14 provided in the engine exhaust path.
エンジン排気経路には、上流側から順に排気マニフォー
ルド15、過給機16、三元触媒17が設けてあり、上
記酸素センサ14は過給機16と触媒17をつなぐ排気
通路18に設けである。An exhaust manifold 15, a supercharger 16, and a three-way catalyst 17 are provided in the engine exhaust path in this order from the upstream side, and the oxygen sensor 14 is provided in an exhaust passage 18 that connects the supercharger 16 and the catalyst 17.
(発明が解決しようとする問題点)
ところが、一般に、触媒17のウィンド(活性範囲)は
、第8図に示すごとく、理論空燃比λ−1,0(酸素セ
ンサ14の反応空燃比限界、酸素量−0)よりもリッチ
(濃厚)側にある。従って、触媒17の活性化を図るた
めには、混合気の空燃比を理論空燃比付近の狭い範囲に
設定することができず、触媒ウィンドを含む広い範囲に
わたって変化させる必要がある。その結果、従来のt1
11成では、混合気空燃比の変動幅に対応してエンジン
本体1の出力や回転数が大きく変動するという問題があ
る。(Problem to be Solved by the Invention) However, in general, as shown in FIG. It is on the richer side than (Amount - 0). Therefore, in order to activate the catalyst 17, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture cannot be set within a narrow range around the stoichiometric air-fuel ratio, but must be varied over a wide range including the catalyst window. As a result, the conventional t1
In the 11 configuration, there is a problem in that the output and rotational speed of the engine body 1 vary greatly in response to the range of variation in the air-fuel ratio of the air-fuel mixture.
(問題点を解決するための手段)
上記問題を解決するために、本発明は、火花点火式エン
ジン本体と、エンジンの吸気経路に設けられる吸気空燃
比制御部と、エンジンの排気経路に設けられる排気浄化
用触媒と、該触媒よりも上流側において排気経路に接続
して排気ガスの空燃比を制御する排気空燃比制御部とを
設け、上記排気空燃比制御部により排気の空燃比を触媒
の活性範囲を含む範囲に設定することを特徴としている
。(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention provides a spark ignition type engine body, an intake air-fuel ratio control section provided in the intake path of the engine, and a control section provided in the exhaust path of the engine. An exhaust purification catalyst and an exhaust air-fuel ratio control section connected to the exhaust path on the upstream side of the catalyst to control the air-fuel ratio of the exhaust gas are provided, and the exhaust air-fuel ratio control section controls the air-fuel ratio of the exhaust gas to the catalyst. The feature is that the range is set to include the active range.
上記排気空燃比制御部には、燃料の吹き込み手段を設け
ることもでき、又、空気の吹き込み手段を設けることも
できる。The exhaust air-fuel ratio control section may be provided with a fuel blowing means or an air blowing means.
(作用)
上記構成によると、排気空燃比制御手段により、排気の
空燃比が触媒の活性範囲に設定されるので、吸気空燃比
制御部においては、触媒活性範囲を考慮せずに空燃比を
設定でき、従って、混合気の空燃比を、狭い範囲又は一
定の値に設定できる。(Function) According to the above configuration, the exhaust air-fuel ratio control unit sets the air-fuel ratio of the exhaust gas to the active range of the catalyst, so the intake air-fuel ratio control unit sets the air-fuel ratio without considering the catalyst active range. Therefore, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture can be set within a narrow range or at a constant value.
(実施例)
第1図において、第7図の各部と対応する部分には同一
符号が付しである。図示の実施例は、第7図の従来構造
と比べ、排気空燃比制御部20を付加した点だけが、基
本的構造の上で異なっている。(Example) In FIG. 1, parts corresponding to those in FIG. 7 are given the same reference numerals. The illustrated embodiment differs from the conventional structure shown in FIG. 7 in its basic structure only in that an exhaust air-fuel ratio control section 20 is added.
上記排気空燃比制御部20は、燃料通路21とその途中
に設けたアクチュエータバルブ22とを備えている。燃
料通路21は入口がガスレギュレータ7よりも下流側に
おいてメインガス通路8に接続している。燃料通路21
の出口は燃料吹出部となっており、過給機16と酸素セ
ンサ14の間において、排気通路18の内部に開口して
いる。The exhaust air-fuel ratio control section 20 includes a fuel passage 21 and an actuator valve 22 provided in the middle thereof. The fuel passage 21 has an inlet connected to the main gas passage 8 on the downstream side of the gas regulator 7 . fuel passage 21
The outlet serves as a fuel blowing portion, and opens into the exhaust passage 18 between the supercharger 16 and the oxygen sensor 14.
アクチュエータバルブ22はコントローラ11に電気的
に接続しており、コントローラ11からの信号により燃
料通路21の燃料流量、すなわち、排気ガスに付加され
る燃料の量を制御するようになっている。なお排気通路
18には、通路21の出口と過給機16との間の部分に
も酸素センサ23が設けてあり、このセンサ23もコン
トローラ11に電気的に接続している。The actuator valve 22 is electrically connected to the controller 11, and is adapted to control the fuel flow rate in the fuel passage 21, that is, the amount of fuel added to the exhaust gas, based on a signal from the controller 11. An oxygen sensor 23 is also provided in the exhaust passage 18 between the outlet of the passage 21 and the supercharger 16, and this sensor 23 is also electrically connected to the controller 11.
上記システムでは、ミキサー4及び補助ガス通路9から
エンジン本体1に供給される混合気の空燃比は、第2図
の如く、その変動幅が理論空燃比(λ−1,0)を含む
狭い範囲に設定されており、触媒のウィンドに対してリ
ーン(稀薄)側にずれている。従って、エンジン本体1
の出力は最高値付近に維持されるとともに、出力の変動
幅は狭くなり、又、回転数の変動幅も狭くなる。In the above system, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine body 1 from the mixer 4 and the auxiliary gas passage 9 has a fluctuation range within a narrow range including the stoichiometric air-fuel ratio (λ-1,0), as shown in FIG. It is set to lean toward the catalyst window. Therefore, engine body 1
The output of the engine is maintained near the maximum value, and the fluctuation range of the output is narrowed, and the fluctuation range of the rotational speed is also narrowed.
一方、第1図の排気空燃比制御部20は排気ガスに燃料
ガスを吹き込んでその空燃比を低下させるが、その排気
ガスの空燃比の変動幅は、第2図の如く、触媒のウィン
ドを含む広い範囲に設定されている。従って、排気ガス
を触媒17により効集的に浄化することができる。On the other hand, the exhaust air-fuel ratio control section 20 shown in FIG. 1 injects fuel gas into the exhaust gas to lower its air-fuel ratio, but the fluctuation range of the air-fuel ratio of the exhaust gas depends on the window of the catalyst, as shown in FIG. It has a wide range of settings including: Therefore, exhaust gas can be effectively purified by the catalyst 17.
(発明の効果)
以上説明したように本発明によると、排気経路に排気空
燃比制御部20を併設したので、触媒17を備えたシス
テムにおいて、エンジン本体1の出力及び回転数の変動
幅を狭く設定できる。(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, the exhaust air-fuel ratio control section 20 is provided in the exhaust path, so in a system equipped with the catalyst 17, the range of fluctuations in the output and rotational speed of the engine body 1 is narrowed. Can be set.
特に第1図の実施例のように、吸気空燃比の変動幅を理
論値(λ−1,0)を含む狭い幅に設定することができ
、それによりエンジンの出力変動を低減させることがで
きる。In particular, as in the embodiment shown in Fig. 1, the fluctuation range of the intake air-fuel ratio can be set to a narrow range that includes the theoretical value (λ-1,0), thereby reducing engine output fluctuations. .
(その他の実施例)
第3図の実施例では、排気空燃比制御部20が、空気通
路25とアクチュエータバルブ26とを備えている。空
気通路25の入口はミキサー4の空気人口5に接続して
おり、出口は排気通路18に接続している。又、アクチ
ュエータバルブ26はコントローラ11からの信号に応
じて空気通路25の空気流量を制御する。なおこの実施
例では、第1図の酸素センサ23に代えて、空燃比セン
サ27が使用されている。(Other Embodiments) In the embodiment shown in FIG. 3, the exhaust air-fuel ratio control section 20 includes an air passage 25 and an actuator valve 26. The inlet of the air passage 25 is connected to the air intake 5 of the mixer 4, and the outlet is connected to the exhaust passage 18. Further, the actuator valve 26 controls the air flow rate of the air passage 25 in response to a signal from the controller 11. In this embodiment, an air-fuel ratio sensor 27 is used in place of the oxygen sensor 23 shown in FIG.
この構造では、第4図の如く、混合気の空燃比が触媒の
ウィンドよりもリッチ側の一定値に設定され、第3図の
排気空燃比制御部20により排気ガスに空気を付加する
ことにより、排気空燃比か触媒のウィンドを含む範囲に
設定される。In this structure, as shown in FIG. 4, the air-fuel ratio of the mixture is set to a constant value on the richer side than the window of the catalyst, and by adding air to the exhaust gas by the exhaust air-fuel ratio control section 20 shown in FIG. , the exhaust air-fuel ratio is set to a range that includes the catalyst window.
第1図及び第3図の構造は、いずれも、過給機16を含
んでおり、従って、排気通路18の圧力が低いが、過給
機16が廃止された場合には、排気通路18の圧力が高
くなるので、そのままの構造では、燃料ガスや空気を排
気通路18へ吹き込むことが不可能となる。その様な場
合には、第5図や第6図の如く、排気通路18にエゼク
タ30を設けてエゼクタ30内に燃料通路21や空気通
路25の出口を位置させ、エゼクタ30に生じる負圧を
利用して燃料通路21や空気通路25から燃料又は空気
を排気通路18へ供給する。The structures shown in FIGS. 1 and 3 both include a supercharger 16, and therefore the pressure in the exhaust passage 18 is low. However, if the supercharger 16 is abolished, the exhaust passage 18 Since the pressure increases, it becomes impossible to blow fuel gas or air into the exhaust passage 18 with the structure as it is. In such a case, as shown in FIGS. 5 and 6, an ejector 30 is provided in the exhaust passage 18, and the outlets of the fuel passage 21 and the air passage 25 are located within the ejector 30, thereby reducing the negative pressure generated in the ejector 30. This is used to supply fuel or air from the fuel passage 21 and the air passage 25 to the exhaust passage 18.
無論、エゼクタ30を廃止し、加圧装置(ブースタやブ
ロア)により燃料や空気を加圧して燃料通路21や空気
通路25から排気通路18へ供給することができるが、
その様な構造と比べ、第5図及び第6図の構造では、燃
料や空気を加圧するための動力が不要であるという利点
がある。Of course, it is possible to eliminate the ejector 30 and use a pressurizing device (booster or blower) to pressurize the fuel and air and supply it from the fuel passage 21 and the air passage 25 to the exhaust passage 18.
Compared to such a structure, the structure shown in FIGS. 5 and 6 has the advantage that no power is required to pressurize fuel or air.
第1図は本発明実施例のレイアウト図、第2図は第1図
の構造の空燃比制御特性及び出力特性を示すグラフ、第
3図は本発明の別の実施例のレイアウト図、第4図は第
3図の構造の空燃比制御特性及び出力特性を示すグラフ
、第5図及び第6図は本発明の更に別の実施例のレイア
ウト図、第7図は従来例のレイアウト図、第8図は第7
図の構造の空燃比制御特性及び出力特性を示すグラフで
ある。1・・・エンジン本体、9.10・・・補助ガス
通路とアクチュエータバルブ(吸気空燃比制御部)、1
7・・・触媒、18・・・排気通路、20・・・排気空
燃比制御部
特許出願人 ヤンマーディーゼル株式会社第4図
−□ −
1・・エンジン本体
9・・・補助ガス通路
10・・・アクチュエータバルブ
17・・・触媒
22・・・アクチュエータバルブ
第2図FIG. 1 is a layout diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a graph showing air-fuel ratio control characteristics and output characteristics of the structure shown in FIG. 1, FIG. 3 is a layout diagram of another embodiment of the present invention, and FIG. The figure is a graph showing the air-fuel ratio control characteristics and output characteristics of the structure shown in Figure 3, Figures 5 and 6 are layout diagrams of still another embodiment of the present invention, Figure 7 is a layout diagram of a conventional example, Figure 8 is the seventh
3 is a graph showing air-fuel ratio control characteristics and output characteristics of the structure shown in the figure. 1...Engine body, 9.10...Auxiliary gas passage and actuator valve (intake air-fuel ratio control section), 1
7... Catalyst, 18... Exhaust passage, 20... Exhaust air-fuel ratio control unit Patent applicant Yanmar Diesel Co., Ltd. Fig. 4-□ - 1... Engine body 9... Auxiliary gas passage 10...・Actuator valve 17...Catalyst 22...Actuator valve Fig. 2
Claims (3)
に設けられる吸気空燃比制御部と、エンジンの排気経路
に設けられる排気浄化用触媒と、該触媒よりも上流側に
おいて排気経路に接続して排気ガスの空燃比を制御する
排気空燃比制御部とを設け、上記排気空燃比制御部によ
り排気の空燃比を触媒の活性範囲を含む範囲に設定する
ことを特徴とする触媒付き火花点火機関。(1) A spark ignition type engine body, an intake air-fuel ratio control section provided in the intake path of the engine, an exhaust purification catalyst provided in the exhaust path of the engine, and a device connected to the exhaust path on the upstream side of the catalyst. 1. An exhaust air-fuel ratio control section that controls an air-fuel ratio of exhaust gas, and the exhaust air-fuel ratio control section sets the air-fuel ratio of the exhaust gas to a range that includes the active range of the catalyst.
えている特許請求の範囲第1項に記載の触媒付き火花点
火機関。(2) The catalyst-equipped spark ignition engine according to claim 1, wherein the exhaust air-fuel ratio control section includes fuel injection means.
えている特許請求の範囲第1項に記載の触媒付き火花点
火機関。(3) The catalyst-equipped spark ignition engine according to claim 1, wherein the exhaust air-fuel ratio control section includes air blowing means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15501187A JPS64312A (en) | 1987-06-22 | 1987-06-22 | Spark-ignition engine with catalizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15501187A JPS64312A (en) | 1987-06-22 | 1987-06-22 | Spark-ignition engine with catalizer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01312A true JPH01312A (en) | 1989-01-05 |
| JPS64312A JPS64312A (en) | 1989-01-05 |
Family
ID=15596733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15501187A Pending JPS64312A (en) | 1987-06-22 | 1987-06-22 | Spark-ignition engine with catalizer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS64312A (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02186591A (en) * | 1989-01-13 | 1990-07-20 | Hitachi Ltd | High-frequency heating device |
| DE69131427T2 (en) * | 1991-05-28 | 1999-11-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki | WORKING DEVICE |
| JP3009228B2 (en) * | 1995-02-15 | 2000-02-14 | 株式会社 日立製作所 | Exhaust gas purification method and apparatus for natural gas engine |
| FR2921687A1 (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-03 | Renault Sas | EXHAUST LINE COMPRISING A CONDUIT PROVIDED WITH A COMMON INJECTOR AND PROBE SUPPORT |
| CN104405482B (en) * | 2014-10-14 | 2017-04-26 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | Exhaust treatment system |
-
1987
- 1987-06-22 JP JP15501187A patent/JPS64312A/en active Pending
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