JPH0742854B2 - 自動車用内燃機関の排気ガス浄化装置 - Google Patents
自動車用内燃機関の排気ガス浄化装置Info
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- JPH0742854B2 JPH0742854B2 JP60239492A JP23949285A JPH0742854B2 JP H0742854 B2 JPH0742854 B2 JP H0742854B2 JP 60239492 A JP60239492 A JP 60239492A JP 23949285 A JP23949285 A JP 23949285A JP H0742854 B2 JPH0742854 B2 JP H0742854B2
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- fuel ratio
- catalytic converter
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- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion
- F01N3/2053—By-passing catalytic reactors, e.g. to prevent overheating
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features
- F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features having two or more separate purifying devices arranged in series
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
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- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、排気系に二つの触媒コンバータを設置した
内燃機関の排気ガス浄化装置に関する。
内燃機関の排気ガス浄化装置に関する。
触媒コンバータ（特に３元触媒）を備えた内燃機関で
は、排気管における触媒コンバータの上流に空燃比セン
サを設け、空燃比センサからの信号に応じて空気量又は
燃料量を制御し、これによって空燃比を触媒装置が最高
の効率となる理論空燃比付近の狭い領域に制御してい
る。この場合、空燃比センサとして、排気ガスと大気の
と酸素分圧の差に応じて作動する酸素濃淡電池であるO2
センサを採用したものがある。このO2センサではジルコ
ニア素子と白金電極を使用したものが普通である。
は、排気管における触媒コンバータの上流に空燃比セン
サを設け、空燃比センサからの信号に応じて空気量又は
燃料量を制御し、これによって空燃比を触媒装置が最高
の効率となる理論空燃比付近の狭い領域に制御してい
る。この場合、空燃比センサとして、排気ガスと大気の
と酸素分圧の差に応じて作動する酸素濃淡電池であるO2
センサを採用したものがある。このO2センサではジルコ
ニア素子と白金電極を使用したものが普通である。
このような触媒装置は十分な作動が行われるためには30
0〜350℃の温度が必要応である。そこで、エンジンにな
るべく近いところに設置することにより、触媒装置の活
性化のためにエンジンの温度を役立たせることができ、
始動直後の排気ガス浄化性能の向上を図ることができ
る。ところが、触媒装置のエンジンの近くに設置すると
エンジン暖機後に高温の排気ガスが触媒コンバータやO2
センサを直撃することになり、その耐久性にとって好ま
しくない。
0〜350℃の温度が必要応である。そこで、エンジンにな
るべく近いところに設置することにより、触媒装置の活
性化のためにエンジンの温度を役立たせることができ、
始動直後の排気ガス浄化性能の向上を図ることができ
る。ところが、触媒装置のエンジンの近くに設置すると
エンジン暖機後に高温の排気ガスが触媒コンバータやO2
センサを直撃することになり、その耐久性にとって好ま
しくない。
そこで、排気管に二つの触媒コンバータを直列に設置
し、上流側の触媒コンバータを迂回するようにバイパス
通路を設け、温度に応じてバイパス通路を開閉するよう
にしたものが提案されている。
し、上流側の触媒コンバータを迂回するようにバイパス
通路を設け、温度に応じてバイパス通路を開閉するよう
にしたものが提案されている。
例えば、特開昭57−210116号公報参照。高温時にはバイ
パスが開放され、高温の排気ガスは上流側の触媒コンバ
ータを迂回し、高温の排気ガスが上流側の触媒コンバー
タに流入することは防止され、その熱害の問題を排除す
ることができる。バイパス通路に流入された排気ガス
は、温度の幾分降下したところで、下流側の触媒コンバ
ータに流入され、下流側の触媒コンバータは熱的に荷重
な負担を受けることがなく、所期の触媒作用を達成す
る。一方、低温時はバイパスは閉鎖されるため排気ガス
は上流側の触媒コンバータに先ず導入され、その後下流
側の触媒コンバータに流入される。上流の触媒コンバー
タはエンジン本体の排気ポートの付近に位置しており、
上流側の触媒コンバータに導入される排気ガスの温度は
相対的に高いため、上流の触媒コンバータでの触媒作用
の効率を高めることができる。
パスが開放され、高温の排気ガスは上流側の触媒コンバ
ータを迂回し、高温の排気ガスが上流側の触媒コンバー
タに流入することは防止され、その熱害の問題を排除す
ることができる。バイパス通路に流入された排気ガス
は、温度の幾分降下したところで、下流側の触媒コンバ
ータに流入され、下流側の触媒コンバータは熱的に荷重
な負担を受けることがなく、所期の触媒作用を達成す
る。一方、低温時はバイパスは閉鎖されるため排気ガス
は上流側の触媒コンバータに先ず導入され、その後下流
側の触媒コンバータに流入される。上流の触媒コンバー
タはエンジン本体の排気ポートの付近に位置しており、
上流側の触媒コンバータに導入される排気ガスの温度は
相対的に高いため、上流の触媒コンバータでの触媒作用
の効率を高めることができる。
従来技術ではバイパスを設けることにより高温時に排気
ガスが上流側の触媒コンバータを直撃することは回避さ
れる。しかしながら、O2センサは応答性を高める観点か
ら、触媒コンバータの上流に設けられ、かつバイパス通
路が分岐する位置より上流側の排気管内に位置してい
る。そのため、高温時にO2センサの熱害の問題がある。
この問題を回避するためにO2センサを切替弁と触媒コン
バータとの間に設けるようにすることが考えられる。し
かしながら、この場合、O2センサはバイパス通路の下流
側にきてしまうことになり、バイパスが開けらた高温運
転では排気ガスがO2センサに当たらず空燃比を検出でき
ないため、フィードバック制御を行うことができない問
題点がある。
ガスが上流側の触媒コンバータを直撃することは回避さ
れる。しかしながら、O2センサは応答性を高める観点か
ら、触媒コンバータの上流に設けられ、かつバイパス通
路が分岐する位置より上流側の排気管内に位置してい
る。そのため、高温時にO2センサの熱害の問題がある。
この問題を回避するためにO2センサを切替弁と触媒コン
バータとの間に設けるようにすることが考えられる。し
かしながら、この場合、O2センサはバイパス通路の下流
側にきてしまうことになり、バイパスが開けらた高温運
転では排気ガスがO2センサに当たらず空燃比を検出でき
ないため、フィードバック制御を行うことができない問
題点がある。
この発明は上述の欠点に鑑み、O2センサを触媒コンバー
タの上流に配置した構成において、上流側の触媒コンバ
ータ及びO2センサを保護しつつ、空燃比のフィードバッ
ク制御を可能とすることを目的とする。
タの上流に配置した構成において、上流側の触媒コンバ
ータ及びO2センサを保護しつつ、空燃比のフィードバッ
ク制御を可能とすることを目的とする。
この発明の内燃機関の自動車用内燃機関の排気ガス浄化
装置は、空燃比が排気管に配置される空燃比センサから
の信号によって制御され、空燃比センサの下流の排気管
に直列に二つの触媒コンバータを設置し、一端が空燃比
センサの上流側部位での排気管に接続され、他端が上流
側の触媒コンバータと下流側の触媒コンバータとの間の
部位で排気管に接続される第１バイパス通路と、第１バ
イパス通路を閉鎖すると共に排気管を開放する第１位置
と、第１バイパス通路を開放すると共に排気管を閉鎖す
る第２位置との間を切り替えられる切替弁と、該切替弁
をして低温時は第１位置、高温時は第２位置を取らしめ
る感温制御手段と、一端が切替弁の上流の部位で排気管
に接続され、他端が切替弁と空燃比センサとの間の部位
で排気管に接続される第２バイパス通路とを具備したこ
とを特徴とする。
装置は、空燃比が排気管に配置される空燃比センサから
の信号によって制御され、空燃比センサの下流の排気管
に直列に二つの触媒コンバータを設置し、一端が空燃比
センサの上流側部位での排気管に接続され、他端が上流
側の触媒コンバータと下流側の触媒コンバータとの間の
部位で排気管に接続される第１バイパス通路と、第１バ
イパス通路を閉鎖すると共に排気管を開放する第１位置
と、第１バイパス通路を開放すると共に排気管を閉鎖す
る第２位置との間を切り替えられる切替弁と、該切替弁
をして低温時は第１位置、高温時は第２位置を取らしめ
る感温制御手段と、一端が切替弁の上流の部位で排気管
に接続され、他端が切替弁と空燃比センサとの間の部位
で排気管に接続される第２バイパス通路とを具備したこ
とを特徴とする。
切替弁は低温時は第１位置をとり、排気ガスは空燃比セ
ンサ、次いで上流側の触媒コンバータを経て下流側の触
媒コンバータに導かれる。そのため、排気ガスは機関本
体の近くに位置する上流側の触媒コンバータに導入さ
れ、機関本体の近くに位置しているため、排気ガスの温
度降下が少なくなり、触媒コンバータでの温度は相対的
に高まるので良好な触媒作用を得ることができる。
ンサ、次いで上流側の触媒コンバータを経て下流側の触
媒コンバータに導かれる。そのため、排気ガスは機関本
体の近くに位置する上流側の触媒コンバータに導入さ
れ、機関本体の近くに位置しているため、排気ガスの温
度降下が少なくなり、触媒コンバータでの温度は相対的
に高まるので良好な触媒作用を得ることができる。
切替弁は高温時は第２位置をとり、そのため、殆どの排
気ガスは上流側触媒コンバータを迂回して第１バイパス
通路を介して下流側の触媒コンバータに導かれる。大量
の高温の排気ガスが上流側の触媒コンバータを直撃する
ことは回避され、その熱害の防止を図ることができる。
そして、少量の排気ガスは第２バイパス通路を介して空
燃比センサ、次いで上流側の触媒コンバータを経て下流
側の触媒コンバータに導かれる。この際、第２バイパス
通路を流れる排気ガスが空燃比センサに接触するため、
空燃比の検出が行われ、空燃比のフィードバック制御を
行うことができる。
気ガスは上流側触媒コンバータを迂回して第１バイパス
通路を介して下流側の触媒コンバータに導かれる。大量
の高温の排気ガスが上流側の触媒コンバータを直撃する
ことは回避され、その熱害の防止を図ることができる。
そして、少量の排気ガスは第２バイパス通路を介して空
燃比センサ、次いで上流側の触媒コンバータを経て下流
側の触媒コンバータに導かれる。この際、第２バイパス
通路を流れる排気ガスが空燃比センサに接触するため、
空燃比の検出が行われ、空燃比のフィードバック制御を
行うことができる。
第１図において、10はシリンダブロック、12はピスト
ン、14はコネクティングロッド、16はシリンダヘッド、
18は燃焼室、20は吸気弁、22は吸気ポート、24は排気
弁、26は排気ポートである。吸気ポート22に吸気マニホ
ルド28が連結される。この実施例では内燃機関は気化器
30を備えた気化器式内燃機関である。しかしながら、燃
料噴射式内燃機関にも応用することができる。気化器30
において、30aはスロットル弁、30bはベンチュリ、30c
はメインノズル、30dは燃料通路、30eはフロート室であ
る。気化器30は更に空気ブリードの制御によって空燃比
を制御するための手段を備えている。即ち、メインノズ
ル30cに開口するブリード通路32が設けられ、ブリード
通路32上にブリード量の制御のための開閉弁であるブリ
ード制御弁34が配置され、ブリード通路32の端部に空気
フィルタ36が設置される。気化器30はベース空燃比とし
てはリッチ側の値に設定され、ブリード制御弁34の開閉
によってブリード空気量が大小変化され、空燃比が制御
される。
ン、14はコネクティングロッド、16はシリンダヘッド、
18は燃焼室、20は吸気弁、22は吸気ポート、24は排気
弁、26は排気ポートである。吸気ポート22に吸気マニホ
ルド28が連結される。この実施例では内燃機関は気化器
30を備えた気化器式内燃機関である。しかしながら、燃
料噴射式内燃機関にも応用することができる。気化器30
において、30aはスロットル弁、30bはベンチュリ、30c
はメインノズル、30dは燃料通路、30eはフロート室であ
る。気化器30は更に空気ブリードの制御によって空燃比
を制御するための手段を備えている。即ち、メインノズ
ル30cに開口するブリード通路32が設けられ、ブリード
通路32上にブリード量の制御のための開閉弁であるブリ
ード制御弁34が配置され、ブリード通路32の端部に空気
フィルタ36が設置される。気化器30はベース空燃比とし
てはリッチ側の値に設定され、ブリード制御弁34の開閉
によってブリード空気量が大小変化され、空燃比が制御
される。
気化器30上端はエアクリーナ40に連結され、下端は吸気
マニホルド28に連結される。
マニホルド28に連結される。
排気ポート26は排気マニホルド42に連結される。排気マ
ニホルド42は排気管44に連結される。排気管44上に二つ
の触媒コンバータ46,48が直列に配置される。上流側の
触媒コンバータ46を迂回するようにバイパス管50が排気
管44に接続される。バイパス管50内に上流側触媒コンバ
ータを迂回する第１バイパス通路50aが形成される。バ
イパス管50の上流端と排気管44との接続個所にスイング
型の切替弁52が設置される。切替弁52の一端はレバー54
を介してロッド56の一端に連結される。ロッド56の他端
はダイヤフラム機構58のダイヤフラム58aに連結され
る。ダイヤフラム58の片面に負圧室58bが形成され、同
負圧室58b内にばね58cが配置され、ばね58cはダイヤフ
ラム58aを図の左方に付勢し、その結果切替弁52は想像
線のように第１バイパス通路50aを開放する位置に向け
付勢される。負圧室58bに負圧が導入されるとダイヤフ
ラム58aはばね58cに抗して右行し、この動きはロッド5
6、レバー54を介して切替弁52に伝達され、切替弁52は
実線のように第１バイパス通路50aを閉鎖することにな
る。三方電磁弁59はダイヤフラム機構58の負圧室58bを
負圧源である吸気マニホルド28の負圧ポート28aに接続
する白抜き位置と、負圧室58bを大気圧源である大気フ
ィルタ60に接続する黒塗り位置との間で切替える。
ニホルド42は排気管44に連結される。排気管44上に二つ
の触媒コンバータ46,48が直列に配置される。上流側の
触媒コンバータ46を迂回するようにバイパス管50が排気
管44に接続される。バイパス管50内に上流側触媒コンバ
ータを迂回する第１バイパス通路50aが形成される。バ
イパス管50の上流端と排気管44との接続個所にスイング
型の切替弁52が設置される。切替弁52の一端はレバー54
を介してロッド56の一端に連結される。ロッド56の他端
はダイヤフラム機構58のダイヤフラム58aに連結され
る。ダイヤフラム58の片面に負圧室58bが形成され、同
負圧室58b内にばね58cが配置され、ばね58cはダイヤフ
ラム58aを図の左方に付勢し、その結果切替弁52は想像
線のように第１バイパス通路50aを開放する位置に向け
付勢される。負圧室58bに負圧が導入されるとダイヤフ
ラム58aはばね58cに抗して右行し、この動きはロッド5
6、レバー54を介して切替弁52に伝達され、切替弁52は
実線のように第１バイパス通路50aを閉鎖することにな
る。三方電磁弁59はダイヤフラム機構58の負圧室58bを
負圧源である吸気マニホルド28の負圧ポート28aに接続
する白抜き位置と、負圧室58bを大気圧源である大気フ
ィルタ60に接続する黒塗り位置との間で切替える。
空燃比センサとしてのO2センサ61は切替弁52の下流で上
流側触媒コンバータ46の上流における主通路44aに設置
される。O2センサ61は空燃比に応じて大小２種の電圧信
号を発生する酸素濃淡電池として構成される。他のタイ
プの空燃比のセンサであってもこの発明は応用すること
ができる。
流側触媒コンバータ46の上流における主通路44aに設置
される。O2センサ61は空燃比に応じて大小２種の電圧信
号を発生する酸素濃淡電池として構成される。他のタイ
プの空燃比のセンサであってもこの発明は応用すること
ができる。
温度センサ62は排気マニホルド42に設置され、排気ガス
の温度Ｔに応じた信号が得られる。温度センサ62の設置
個所としては必ずしも図示の個所に限定されず、例えば
上流側触媒コンバータ46に設置することもできる。ま
た、温度を直接検知する代わりに回転数及び負荷より触
媒過熱が発生する条件を検知することもできる。
の温度Ｔに応じた信号が得られる。温度センサ62の設置
個所としては必ずしも図示の個所に限定されず、例えば
上流側触媒コンバータ46に設置することもできる。ま
た、温度を直接検知する代わりに回転数及び負荷より触
媒過熱が発生する条件を検知することもできる。
制御回路64はO2センサ61及び温度センサ62からの信号に
応じて空気ブリード制御弁34及びダイヤフラム機構58の
駆動のための電磁弁59の制御を行なうためのものであ
る。制御回路64は理論回路として図示されているが、マ
イクロコンピュータのソフトウエアとして構成すること
も含まれる。制御回路64は第１の比較器64aと第２の比
較器64bとを備える。第１の比較器64aは温度センサ62に
接続され、排気ガス温度Ｔが所定値T0より小さいとき
“0"、温度Ｔが所定値T0より大きいとき“1"の信号を発
生する。尚、行きと帰りで適当なヒステリシスを付ける
ことができる。一方、第２の比較器64bは空燃比センサ6
1に接続され、空燃比が理論空燃比（λ＝１）よりリッ
チ側のとき“1"の信号を発生し、空燃比が理論空燃比よ
りリーン側のとき“0"の信号を発生する。第１比較器64
aの出力は三方電磁弁59のソレノイド59aの駆動用トラン
ジスタ64cに接続される。第２比較器64bは空気ブリード
制御弁34のソレノイド34aの駆動トランジスタ64dに接続
される。
応じて空気ブリード制御弁34及びダイヤフラム機構58の
駆動のための電磁弁59の制御を行なうためのものであ
る。制御回路64は理論回路として図示されているが、マ
イクロコンピュータのソフトウエアとして構成すること
も含まれる。制御回路64は第１の比較器64aと第２の比
較器64bとを備える。第１の比較器64aは温度センサ62に
接続され、排気ガス温度Ｔが所定値T0より小さいとき
“0"、温度Ｔが所定値T0より大きいとき“1"の信号を発
生する。尚、行きと帰りで適当なヒステリシスを付ける
ことができる。一方、第２の比較器64bは空燃比センサ6
1に接続され、空燃比が理論空燃比（λ＝１）よりリッ
チ側のとき“1"の信号を発生し、空燃比が理論空燃比よ
りリーン側のとき“0"の信号を発生する。第１比較器64
aの出力は三方電磁弁59のソレノイド59aの駆動用トラン
ジスタ64cに接続される。第２比較器64bは空気ブリード
制御弁34のソレノイド34aの駆動トランジスタ64dに接続
される。
この発明によれば、切替弁52が想像線のように第１バイ
パス通路50aを開放する位置をとるとき、主通路44aに少
量の排気ガスを流通させるため、仕切板70が排気管44内
に配置され、排気管の内壁と仕切板70との間に第２バイ
パス通路72が形成される。第２バイパス通路72の流路径
は触媒コンバータ46の熱害は生じないように十分小さ
く、しかしO2センサ61の周囲の雰囲気を第１バイパス通
路50aを流通する排気ガスのそれと一致させるに十分な
流量が得られるように設定される。
パス通路50aを開放する位置をとるとき、主通路44aに少
量の排気ガスを流通させるため、仕切板70が排気管44内
に配置され、排気管の内壁と仕切板70との間に第２バイ
パス通路72が形成される。第２バイパス通路72の流路径
は触媒コンバータ46の熱害は生じないように十分小さ
く、しかしO2センサ61の周囲の雰囲気を第１バイパス通
路50aを流通する排気ガスのそれと一致させるに十分な
流量が得られるように設定される。
以下この発明の作動を説明すると、排気ガスの温度Ｔが
所定値T0より低いときは、第１比較器64aは“0"の信号
を出力し、トランジスタ64cがOFFとなり、三方電磁弁59
のソレノイド59aは消磁され、同電磁弁59は白抜きの位
置をとり、ダイヤフラム機構58の負圧室58bに負圧ポー
ト28aからの負圧が導入される。そのため、ダイヤフラ
ム58aは右行し、切替弁52は実線のように第１バイパス
通路50を閉鎖する。そのため、排ガスは主通路44aを介
して、上流側触媒コンバータ46、及び下流側触媒コンバ
ータ48に導入される。排気ガスの空燃比はO2センサ61に
よって検知され、リッチのときは“1"の信号をリーンの
ときは“0"の信号を発生する。第２比較器64bからリッ
チ（“1"）の信号がでているときはトランジスタ64dは
駆動され、空気ブリード制御弁34は開放され、空気フィ
ルタ36よりの空気がブリード通路32を介して気化器30に
導入されるため、気化器で設定される空燃比が大きくな
り理論空燃比に向かって制御される。一方、O2センサ61
によって検知される空燃比がリーンのときは第２比較器
64bは“0"の信号をトランジスタ64dに印加する。そのた
め、空気ブリード制御弁34は閉鎖され、空気ブリードは
停止されるため気化器30で設定される空燃比は小さくな
り理論空燃比に向かって制御される。このO2センサ61か
らの空燃比信号OXによる空気ブリードのこのようなフィ
ードバック制御によって空燃比は理論空燃比に制御さ
れ、触媒コンバータはその能力を最大限に発揮すること
ができる。
所定値T0より低いときは、第１比較器64aは“0"の信号
を出力し、トランジスタ64cがOFFとなり、三方電磁弁59
のソレノイド59aは消磁され、同電磁弁59は白抜きの位
置をとり、ダイヤフラム機構58の負圧室58bに負圧ポー
ト28aからの負圧が導入される。そのため、ダイヤフラ
ム58aは右行し、切替弁52は実線のように第１バイパス
通路50を閉鎖する。そのため、排ガスは主通路44aを介
して、上流側触媒コンバータ46、及び下流側触媒コンバ
ータ48に導入される。排気ガスの空燃比はO2センサ61に
よって検知され、リッチのときは“1"の信号をリーンの
ときは“0"の信号を発生する。第２比較器64bからリッ
チ（“1"）の信号がでているときはトランジスタ64dは
駆動され、空気ブリード制御弁34は開放され、空気フィ
ルタ36よりの空気がブリード通路32を介して気化器30に
導入されるため、気化器で設定される空燃比が大きくな
り理論空燃比に向かって制御される。一方、O2センサ61
によって検知される空燃比がリーンのときは第２比較器
64bは“0"の信号をトランジスタ64dに印加する。そのた
め、空気ブリード制御弁34は閉鎖され、空気ブリードは
停止されるため気化器30で設定される空燃比は小さくな
り理論空燃比に向かって制御される。このO2センサ61か
らの空燃比信号OXによる空気ブリードのこのようなフィ
ードバック制御によって空燃比は理論空燃比に制御さ
れ、触媒コンバータはその能力を最大限に発揮すること
ができる。
排気ガスの温度Ｔが所定値T0より高くなると、第１比較
器64aは“1"の信号をトランジスタ64cに印加する。これ
により、トランジスタ64cはONとなり、三方電磁弁59は
黒塗りのポート位置を取り、ダイヤフラム機構58の負圧
室58bに空気フィルタ60からの大気圧が導入され、ばね5
8cの力によってダイヤフラム58aは左行し、切替弁52は
想像線で示すように第１バイパス通路50aを開放するよ
うに位置する。斯くして、殆んどの量の排気ガスは上流
側の触媒コンバータ46を迂回し、下流側に来るまでに十
分温度が低下し、下流側の触媒コンバータ48を通過す
る。そのため大量の高温の排気ガスのO2センサ61及び触
媒コンバータ46への流入が防止され、その熱害が防止さ
れる。しかしながら、第１バイパス通路50aを開放する
ため切替弁52が想像線のように位置していても、少しの
量の排気ガスは第２バイパス通路72を通過してO2センサ
61及び上流側の触媒コンバータ46に導入される。O2セン
サ61は第２バイパス通路72を流れる排気ガスの空燃比を
検出し、λ＝1.0に対する大小に応じて空気プリード制
御弁34を開閉し、空燃比が理論空燃比に維持されるよう
にフィードバック制御をこの高温時にも実行することに
なる。
器64aは“1"の信号をトランジスタ64cに印加する。これ
により、トランジスタ64cはONとなり、三方電磁弁59は
黒塗りのポート位置を取り、ダイヤフラム機構58の負圧
室58bに空気フィルタ60からの大気圧が導入され、ばね5
8cの力によってダイヤフラム58aは左行し、切替弁52は
想像線で示すように第１バイパス通路50aを開放するよ
うに位置する。斯くして、殆んどの量の排気ガスは上流
側の触媒コンバータ46を迂回し、下流側に来るまでに十
分温度が低下し、下流側の触媒コンバータ48を通過す
る。そのため大量の高温の排気ガスのO2センサ61及び触
媒コンバータ46への流入が防止され、その熱害が防止さ
れる。しかしながら、第１バイパス通路50aを開放する
ため切替弁52が想像線のように位置していても、少しの
量の排気ガスは第２バイパス通路72を通過してO2センサ
61及び上流側の触媒コンバータ46に導入される。O2セン
サ61は第２バイパス通路72を流れる排気ガスの空燃比を
検出し、λ＝1.0に対する大小に応じて空気プリード制
御弁34を開閉し、空燃比が理論空燃比に維持されるよう
にフィードバック制御をこの高温時にも実行することに
なる。
第２図の第２のバイパス通路72の周囲に相当する排気管
44の壁面にフィン90を形成したものである。フィンによ
ってバイパス通路72を流れる排気ガスの冷却を図ること
ができる。そのため、O2センサをより上流側に設置する
のが可能になり、応答性をより向上することができる。
44の壁面にフィン90を形成したものである。フィンによ
ってバイパス通路72を流れる排気ガスの冷却を図ること
ができる。そのため、O2センサをより上流側に設置する
のが可能になり、応答性をより向上することができる。
第３図、第４図の実施例では主通路44aと第２バイパス
通路72との間に隙間92を形成し、冷却を効率的に行なう
ようにしたものである。
通路72との間に隙間92を形成し、冷却を効率的に行なう
ようにしたものである。
第５図、第６図の実施例では、切替弁52の自由端に切欠
き94乃至は小孔を形成し、切替弁52が想像線のように第
１バイパス通路50aを開放したときに、排気管44の内壁
との間に少量の排気ガスを主通路に通過させるための第
２バイパス通路72を形成しているものである。好ましく
は、第２バイパス通路72に隣接する排気管44の外壁面に
フィン96を形成することができる。第７図は切替弁52に
形成される小孔94の別形状を示す。
き94乃至は小孔を形成し、切替弁52が想像線のように第
１バイパス通路50aを開放したときに、排気管44の内壁
との間に少量の排気ガスを主通路に通過させるための第
２バイパス通路72を形成しているものである。好ましく
は、第２バイパス通路72に隣接する排気管44の外壁面に
フィン96を形成することができる。第７図は切替弁52に
形成される小孔94の別形状を示す。
第８図の実施例は第２バイパス通路をO2センサ61に接近
するようにずらせることで、空燃比変化をより迅速に検
知できるようにしたものである。
するようにずらせることで、空燃比変化をより迅速に検
知できるようにしたものである。
実施例は気化器式の内燃機関において空気ブリード量を
制御することにより空燃比を制御するシステムにこの発
明を具現化した場合について説明している他のタイプの
システム、例えば燃料噴射量を制御することにより空燃
比を制御するシステムにもこの発明は応用することがで
きる。
制御することにより空燃比を制御するシステムにこの発
明を具現化した場合について説明している他のタイプの
システム、例えば燃料噴射量を制御することにより空燃
比を制御するシステムにもこの発明は応用することがで
きる。
この発明の構成は高温時にもフィードバック制御を実行
させた場合に最大の効果を発揮することができるが、高
温時にフィードバッグ制御を停止し、リッチ制御をすも
のにも応用することができる。
させた場合に最大の効果を発揮することができるが、高
温時にフィードバッグ制御を停止し、リッチ制御をすも
のにも応用することができる。
第１バイパス通路への切替弁をバイパスする第２バイパ
ス通路を設け、その下流に空燃比センサ次いで上流側及
び下流側の触媒コンバータを設けることで、切替弁の開
・閉に係わらず空燃比制御を触媒コンバータの上流の空
燃比センサにより早い応答性をもって行いつつ、高温時
は第２バイパス通路を通過する少量の排気ガスのみが空
燃比センサに接触するため空燃比センサの熱害を緩和す
ることができる。
ス通路を設け、その下流に空燃比センサ次いで上流側及
び下流側の触媒コンバータを設けることで、切替弁の開
・閉に係わらず空燃比制御を触媒コンバータの上流の空
燃比センサにより早い応答性をもって行いつつ、高温時
は第２バイパス通路を通過する少量の排気ガスのみが空
燃比センサに接触するため空燃比センサの熱害を緩和す
ることができる。
第１図はこの発明の実施例の全体構成図。 第２図は第２実施例を示す部分図（第１図のII−II線に
沿う図）。 第３図は別の実施例における第１図の一部に相当する
図。 第４図は第３図のIV−IV線に沿う断面図。 第５図は別の実施例における第３図と同様な図。 第６図は第５図のVI−VI線に沿う断面図。 第７図は別実施例に於ける切替弁の単品図。 第８図は更に別の実施例における第１図の一部分に相当
する図。 30……気化器、34……空気ブリード制御弁、 44……排気管、44a…主通路、 46,48……触媒コンバータ、 50……バイパス管、50a……第１バイパス通路、 52……切替弁、58……ダイヤフラム機構、 61……O2センサ、62……温度センサ、 64……制御回路、72……第２バイパス通路。
沿う図）。 第３図は別の実施例における第１図の一部に相当する
図。 第４図は第３図のIV−IV線に沿う断面図。 第５図は別の実施例における第３図と同様な図。 第６図は第５図のVI−VI線に沿う断面図。 第７図は別実施例に於ける切替弁の単品図。 第８図は更に別の実施例における第１図の一部分に相当
する図。 30……気化器、34……空気ブリード制御弁、 44……排気管、44a…主通路、 46,48……触媒コンバータ、 50……バイパス管、50a……第１バイパス通路、 52……切替弁、58……ダイヤフラム機構、 61……O2センサ、62……温度センサ、 64……制御回路、72……第２バイパス通路。
Claims (1)
- 【請求項１】空燃比が排気管に配置される空燃比センサ
からの信号によって制御され、空燃比センサの下流の排
気管に直列に二つの触媒コンバータを設置し、一端が空
燃比センサの上流側の部位で排気管に接続され、他端が
上流側の触媒コンバータと下流側の触媒コンバータとの
間の部位で排気管に接続される第１バイパス通路と、第
１バイパス通路を閉鎖すると共に排気管を開放する第１
位置と、第１バイパス通路を開放すると共に排気管を閉
鎖する第２位置との間を切り替えられる切替弁と、該切
替弁をして低温時は第１位置、高温時は第２位置を取ら
しめる感温制御手段と、一端が切替弁の上流の部位で排
気管に接続され、他端が切替弁と空燃比センサとの間の
部位で排気管に接続される第２バイパス通路とを具備し
たことを特徴とする自動車用内燃機関の排気ガス浄化装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60239492A JPH0742854B2 (ja) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | 自動車用内燃機関の排気ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60239492A JPH0742854B2 (ja) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | 自動車用内燃機関の排気ガス浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6299611A JPS6299611A (ja) | 1987-05-09 |
| JPH0742854B2 true JPH0742854B2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=17045578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60239492A Expired - Fee Related JPH0742854B2 (ja) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | 自動車用内燃機関の排気ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0742854B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0886238A (ja) * | 1994-09-16 | 1996-04-02 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| US6568179B2 (en) * | 2001-03-01 | 2003-05-27 | Engelhard Corporation | Apparatus and method for vehicle emissions control |
| JP6848442B2 (ja) * | 2017-01-06 | 2021-03-24 | いすゞ自動車株式会社 | 内燃機関の排気システム |
-
1985
- 1985-10-28 JP JP60239492A patent/JPH0742854B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6299611A (ja) | 1987-05-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |