JPS5865926A - 排気ガス浄化システム - Google Patents
排気ガス浄化システムInfo
- Publication number
- JPS5865926A JPS5865926A JP16229681A JP16229681A JPS5865926A JP S5865926 A JPS5865926 A JP S5865926A JP 16229681 A JP16229681 A JP 16229681A JP 16229681 A JP16229681 A JP 16229681A JP S5865926 A JPS5865926 A JP S5865926A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- fuel ratio
- exhaust gas
- temperature
- controlled
- Prior art date
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- Pending
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- 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
- F01N3/22—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
- F01N3/222—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives using electric valves only
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- 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
- F01N3/22—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は三元触媒を用いた自動車排気ガス浄化システム
において、排気ガスの浄化性能を向上せしめることを目
的とするものである。
において、排気ガスの浄化性能を向上せしめることを目
的とするものである。
排気ガス通路に触媒コンバータおよび酸素濃度検出装置
？′ｔを設け、空燃比を制御してＨＯ，ＯＱ。
？′ｔを設け、空燃比を制御してＨＯ，ＯＱ。
ＮＯｘのエミッション成分を同時に浄化するようになし
た三元触媒方式の排気ガス浄化システムにおいて、従来
は７．ｒＯｚセンサーやＴｉｅ、センサ等の酸素センサ
ーにより排Ｘガス中の酸累濃度を検知してその結果を吸
気系にフィード、バック上１エンジンに供給される混合
気の空燃比を坤騙空燃比に制御する方式や、エンジンを
リッチマツチングし、触媒の上流でエアーポンプやエア
ーサクションバルブ等で排気ガス中に空気を導入し、二
次空燃比を理論空燃比に制御する方式がとられてすた。
た三元触媒方式の排気ガス浄化システムにおいて、従来
は７．ｒＯｚセンサーやＴｉｅ、センサ等の酸素センサ
ーにより排Ｘガス中の酸累濃度を検知してその結果を吸
気系にフィード、バック上１エンジンに供給される混合
気の空燃比を坤騙空燃比に制御する方式や、エンジンを
リッチマツチングし、触媒の上流でエアーポンプやエア
ーサクションバルブ等で排気ガス中に空気を導入し、二
次空燃比を理論空燃比に制御する方式がとられてすた。
このように、従来のシステムでは触媒は理論空燃比雰囲
気下で使用されるようになされているが、この場合、浄
化温度特性は第１図に示すように、１（０，００け排気
ガス触媒直前１晶度約２３０〜２４０”Ｃで、ＮＯｘは
約２１０〜２２０℃で浄化が開始され、いずれも約３２
０°Ｃでようやく平衡冗達し、コールドスタート等の吐
濡領域での浄化性能は低い。
気下で使用されるようになされているが、この場合、浄
化温度特性は第１図に示すように、１（０，００け排気
ガス触媒直前１晶度約２３０〜２４０”Ｃで、ＮＯｘは
約２１０〜２２０℃で浄化が開始され、いずれも約３２
０°Ｃでようやく平衡冗達し、コールドスタート等の吐
濡領域での浄化性能は低い。
近時、各国において排気ガス浄化についてけ諧しい３ｖ
制が科せられており、更に浄化性能が改善された浄化シ
ステムが要望されている。
制が科せられており、更に浄化性能が改善された浄化シ
ステムが要望されている。
発明者等は上記の実情に鑑み、上記の要望に応えること
を目的として神々の実験を行なった。
を目的として神々の実験を行なった。
第２図ないし第４図はエンジンに供給される混合気の空
燃比を増大、即ちリーンにした場合のＨｅ （第２図）
、ａｏ （第３図１）、Ｎｏ、（第４図）の浄化性能を
示すものである。図において各性能曲線に何した数字は
空燃比を示す。図より知られるように、エンジン特性を
リーン側に傾けるとＨＯｌＯＯについての吐湯浄化性能
は８！論空燃比（本実験では１４５）の場合よりも顕著
に向上する。またＮＯｘも低温でＨＯｌｏｏがだ、べ煉
するため触媒自体の扇ｆｆＬが上り、理論空燃［じの場
合よりも浄化開始温度が低くなる。しかし、いずれのエ
ミッション成分も温度の上昇につれて理論空燃比の方が
浄化性能がすぐれるようになる。
燃比を増大、即ちリーンにした場合のＨｅ （第２図）
、ａｏ （第３図１）、Ｎｏ、（第４図）の浄化性能を
示すものである。図において各性能曲線に何した数字は
空燃比を示す。図より知られるように、エンジン特性を
リーン側に傾けるとＨＯｌＯＯについての吐湯浄化性能
は８！論空燃比（本実験では１４５）の場合よりも顕著
に向上する。またＮＯｘも低温でＨＯｌｏｏがだ、べ煉
するため触媒自体の扇ｆｆＬが上り、理論空燃［じの場
合よりも浄化開始温度が低くなる。しかし、いずれのエ
ミッション成分も温度の上昇につれて理論空燃比の方が
浄化性能がすぐれるようになる。
次に第５用人いし第７図は触媒の直前にエアーをイＦｔ
給して二次空燵出をリーンザＬハＫしたｊ１！。
給して二次空燵出をリーンザＬハＫしたｊ１！。
合）ＨＯ（第５ ＮＭ ）、ａｏ（第６図）、Ｎ０Ｘ（
第７ｆ、ｉ）の浄化性能を示すものである。エンジン特
性をリーン状γ岸とした場合とｆｆぼ同じ傾同が１Ｍら
れたそしｒＨｏ、００、ＮＯｘとも湛埠が上筒するにつ
れて浄化性能（寸理倫空燃叱の方がすぐれている。
第７ｆ、ｉ）の浄化性能を示すものである。エンジン特
性をリーン状γ岸とした場合とｆｆぼ同じ傾同が１Ｍら
れたそしｒＨｏ、００、ＮＯｘとも湛埠が上筒するにつ
れて浄化性能（寸理倫空燃叱の方がすぐれている。
そこでリーン状態としたときの低／晶域でのメリットと
、理論２！燃比状因七Ｌ７たときの高温域でのメリット
とを組合せるこ七（ｃ溝目して炉に検討し、第８図に示
す結果が得られた。
、理論２！燃比状因七Ｌ７たときの高温域でのメリット
とを組合せるこ七（ｃ溝目して炉に検討し、第８図に示
す結果が得られた。
第８川は、触媒［θ゛前潟度が３００ °Ｃ！’Ｊ下で
は排気通路へのエアー導入（Ｃより空燃比をリーン（１
＋１６．０）Ｋ、３００’Ｃ以上ではエアー幅大を停止
して理論空燃比としたと＾の各エミッション成分の浄化
率を示すものである。Ｈｏ、００け３００℃以下で浄化
ｔ′ｇ、能が大きく向」ニしたことにより全体として浄
化性Ｑ！’ Ｉｒ太きく向上りな。
は排気通路へのエアー導入（Ｃより空燃比をリーン（１
＋１６．０）Ｋ、３００’Ｃ以上ではエアー幅大を停止
して理論空燃比としたと＾の各エミッション成分の浄化
率を示すものである。Ｈｏ、００け３００℃以下で浄化
ｔ′ｇ、能が大きく向」ニしたことにより全体として浄
化性Ｑ！’ Ｉｒ太きく向上りな。
ＮＯｘは若干でけあるが低下した。
次に、ＮＯｘの浄化性能を低下させないためにエアー導
入を停＋１−する温度を２５０″Ｃとし、２５０°Ｃ以
下ではエアー導入により空燃比を約１６、 ＯＫ、
２５０’Ｃ以上では理論空燃比とした結床をｆｆ（９図
に示す。＠８図の実験結果と比較すると、Ｈｏ、００は
２６０℃前後でいったん低下する。しかし全体として第
１図の場合よりも大幅に浄化性能がすぐれている。ＮＯ
ＸはＨＯ。
入を停＋１−する温度を２５０″Ｃとし、２５０°Ｃ以
下ではエアー導入により空燃比を約１６、 ＯＫ、
２５０’Ｃ以上では理論空燃比とした結床をｆｆ（９図
に示す。＠８図の実験結果と比較すると、Ｈｏ、００は
２６０℃前後でいったん低下する。しかし全体として第
１図の場合よりも大幅に浄化性能がすぐれている。ＮＯ
ＸはＨＯ。
ＣＯが曲馬で燃焼するので、第８図の場合よりもすぐれ
ている。第８図および第９図の実験結果よ抄エアー導入
を停止する温度を境として、リーン状態の浄化曲線と理
論空燃比の浄化曲線とをつなぎ合せたような浄化性能が
得られることがわかる。
ている。第８図および第９図の実験結果よ抄エアー導入
を停止する温度を境として、リーン状態の浄化曲線と理
論空燃比の浄化曲線とをつなぎ合せたような浄化性能が
得られることがわかる。
なお、第１０図は上記実験に供した排気系の概略を示す
もので、排気管はエンジンと連通する排気管１と、長さ
可変の排気管２とよりなり、ＩＩＰ気管２には三元触媒
３を設けた触媒コンパ−グ管６が取付けである。エア供
給管５には電磁弁７が設けてあり、電磁弁７けコンバー
タ４の上流に設装置した温度センサー８の信号ニより二
次空ｙの供給をｆｆ１ｌ＋御する。コンバータ４の後流
には出力サンプリング管９が取付けである。そして上記
実験での浄化率は入力サンプリング戦・６に連なる排気
ガス分析装置行（図示せず）により検知されたエミッシ
ョン成分の絶対量をＡ１出力サンプリング管９に連なる
エミッション分析装置（図示せず）により検知されたエ
ミッション成分の絶対量をＢとしたときの（Ａ−Ｂ）Ｘ
１００／Ａ（％）である。そして実験は、エンジン条件
（回転数３０００ ｒａｍ、吸気角用−２ａｏｍｍＨｇ
）一定で、排気管２の長さを変えることにより触媒直前
温度を変え、温度センサー８からの信号により二次空気
供給聞を調節することにより行なった。
もので、排気管はエンジンと連通する排気管１と、長さ
可変の排気管２とよりなり、ＩＩＰ気管２には三元触媒
３を設けた触媒コンパ−グ管６が取付けである。エア供
給管５には電磁弁７が設けてあり、電磁弁７けコンバー
タ４の上流に設装置した温度センサー８の信号ニより二
次空ｙの供給をｆｆ１ｌ＋御する。コンバータ４の後流
には出力サンプリング管９が取付けである。そして上記
実験での浄化率は入力サンプリング戦・６に連なる排気
ガス分析装置行（図示せず）により検知されたエミッシ
ョン成分の絶対量をＡ１出力サンプリング管９に連なる
エミッション分析装置（図示せず）により検知されたエ
ミッション成分の絶対量をＢとしたときの（Ａ−Ｂ）Ｘ
１００／Ａ（％）である。そして実験は、エンジン条件
（回転数３０００ ｒａｍ、吸気角用−２ａｏｍｍＨｇ
）一定で、排気管２の長さを変えることにより触媒直前
温度を変え、温度センサー８からの信号により二次空気
供給聞を調節することにより行なった。
次に、本発明の浄化システムについて、シャシ台上で米
国のＬＡ’４モード走行を実施した結果について述べる
。第１１図は、実施に用いた排則浄化システムを示すも
ので、排気ＩＦｌ； １に連結した触媒コンバータ４の
触媒入口部に設けた熱電、対８で検知した温度を温調器
８０でリレーさせ、エア供給管５に設けた電磁バルブ７
へ信号を送り、エアポンプ１０（７アンベルトに連結）
からのエアーの供給をオン・オフさせるように措成しで
ある。燃料はコンピュータ１１により制御される溶料噴
射弁１２によりエンジン１３に供給される。
国のＬＡ’４モード走行を実施した結果について述べる
。第１１図は、実施に用いた排則浄化システムを示すも
ので、排気ＩＦｌ； １に連結した触媒コンバータ４の
触媒入口部に設けた熱電、対８で検知した温度を温調器
８０でリレーさせ、エア供給管５に設けた電磁バルブ７
へ信号を送り、エアポンプ１０（７アンベルトに連結）
からのエアーの供給をオン・オフさせるように措成しで
ある。燃料はコンピュータ１１により制御される溶料噴
射弁１２によりエンジン１３に供給される。
実施例り
触媒入ロン都度が３５０″Ｃ以下の低温領域においてエ
アーポンプでエアーを排気管内へ導入して二次空燃比を
１６，５．１６０．１５５．１５０に制御し、３５０°
Ｃを越えるとエアーカットして理論空燃比に制御した。
アーポンプでエアーを排気管内へ導入して二次空燃比を
１６，５．１６０．１５５．１５０に制御し、３５０°
Ｃを越えるとエアーカットして理論空燃比に制御した。
実鮪例２
触媒人ロメ晶度が３００°Ｃ以下の低湿領域においてエ
アーポンプでエアーを排気ｊｎ内に導入して二次空燃比
を１６５．１６．０，１５．５．１５０に制御し、３０
０°Ｃを越えるとエアーカットして理論空燃比に制御し
た。
アーポンプでエアーを排気ｊｎ内に導入して二次空燃比
を１６５．１６．０，１５．５．１５０に制御し、３０
０°Ｃを越えるとエアーカットして理論空燃比に制御し
た。
実施例３
触媒人口渇麿が２５０°Ｃ以下の低温領域においてエア
ーポンプでエアーを排ｙ管内に導入して二次空燃比を１
６．５．１６．０．１５．５．１５０に制御し、２５０
°Ｃを越えるとエアーカッドして理論空燃比に制御した
。
ーポンプでエアーを排ｙ管内に導入して二次空燃比を１
６．５．１６．０．１５．５．１５０に制御し、２５０
°Ｃを越えるとエアーカッドして理論空燃比に制御した
。
各実施例における全エミッション値を次表に示す。なお
、比較のため参考例（３７０°Ｃ以下でエアー導入、３
７０°Ｃ以上で理論空燃比）および従来例（温度に関係
なく理論空燃比とする）を併記する。
、比較のため参考例（３７０°Ｃ以下でエアー導入、３
７０°Ｃ以上で理論空燃比）および従来例（温度に関係
なく理論空燃比とする）を併記する。
次表の結果より、本発明の浄化システムによるときは、
ＮＯｘの浄化性能をほとんど損カうことなく、ＨＯｌｏ
ｏの浄化性能を大きく向上できることがわかる。
ＮＯｘの浄化性能をほとんど損カうことなく、ＨＯｌｏ
ｏの浄化性能を大きく向上できることがわかる。
Ｅコ
なお、本発明のシステムに用いる湛唯センサーは執事対
の他にサーミスタ、Ｉｏ温度センサー、ダイオード温度
センサー等を用いてもよ為また１４１いる触媒は三元触
媒であって、形状、成分は特に限定されない。史にリー
ン状■から理論空燃比への切換え温度け３５０°Ｃ以上
が適当であるが、具体的には車縣に応じて３５０°Ｃ以
下の適宜の温度が選ばれる。また、低高領域でのリーン
状態の制御も適宜空燃比を変化させることにより浄化性
ｎＰを更に向上させることができる。
の他にサーミスタ、Ｉｏ温度センサー、ダイオード温度
センサー等を用いてもよ為また１４１いる触媒は三元触
媒であって、形状、成分は特に限定されない。史にリー
ン状■から理論空燃比への切換え温度け３５０°Ｃ以上
が適当であるが、具体的には車縣に応じて３５０°Ｃ以
下の適宜の温度が選ばれる。また、低高領域でのリーン
状態の制御も適宜空燃比を変化させることにより浄化性
ｎＰを更に向上させることができる。
第１図ないし第９図はそれぞれ排気ガス浄化性能に関す
る実験結果を示す図、第１０図および第１１図はそれぞ
れ本発明の実１也に用いる自動車の排気系のシステム図
である。 １．２・・・・・・排気管 ４・・・・・・触媒コン
バータ５・・・・・・エアー供給管 ７・・・・・・電
磁バルブ８・・・・・・温度センサ −２・・・・・
・燃料噴射装瞭１３・・・・・・エンジン 第１ 図 第３図 第４図 六公 ｔＪ栗 直 前 膠巨 度 （’Ｃ）＄５回 第８図 第９図
る実験結果を示す図、第１０図および第１１図はそれぞ
れ本発明の実１也に用いる自動車の排気系のシステム図
である。 １．２・・・・・・排気管 ４・・・・・・触媒コン
バータ５・・・・・・エアー供給管 ７・・・・・・電
磁バルブ８・・・・・・温度センサ −２・・・・・
・燃料噴射装瞭１３・・・・・・エンジン 第１ 図 第３図 第４図 六公 ｔＪ栗 直 前 膠巨 度 （’Ｃ）＄５回 第８図 第９図
Claims (2)
- （１） 自動車の排気ガス通路に設けた三元触媒叫ヅ
ガスｉ福度検知手段、排気ガス中へエアーを供給する手
段および１＝Ｉ１４気ガスの空燃比を検知する手段を具
備し、ｔｉｌｌ＝気カス温川が所定用未満のときはＮｐ
気ガスを理論空燃比よりもリーン側に、所定温度以−に
のとき（・↓理論空熔叱に制御するようになした排気ガ
ス浄化システム０ - （２） 排ｙガスをリーン（ｔｔｌ：から理論空撚出
へ切換える排気ガス温度を３５０”Ｃないしそれ以下に
設定した特許請求の範囲第１項記載の朗気ガス浄化シス
テム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16229681A JPS5865926A (ja) | 1981-10-12 | 1981-10-12 | 排気ガス浄化システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16229681A JPS5865926A (ja) | 1981-10-12 | 1981-10-12 | 排気ガス浄化システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5865926A true JPS5865926A (ja) | 1983-04-19 |
Family
ID=15751791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16229681A Pending JPS5865926A (ja) | 1981-10-12 | 1981-10-12 | 排気ガス浄化システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5865926A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6212884B1 (en) * | 1999-03-09 | 2001-04-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Device for controlling the rise of the catalyst temperature in an internal combustion engine |
| US7603847B2 (en) * | 2003-03-21 | 2009-10-20 | Ford Global Technologies, Llc | Device and method for internal combustion engine control |
-
1981
- 1981-10-12 JP JP16229681A patent/JPS5865926A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6212884B1 (en) * | 1999-03-09 | 2001-04-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Device for controlling the rise of the catalyst temperature in an internal combustion engine |
| US6513322B2 (en) | 1999-03-09 | 2003-02-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Device for controlling the rise of the catalyst temperature in an internal combustion engine |
| US7603847B2 (en) * | 2003-03-21 | 2009-10-20 | Ford Global Technologies, Llc | Device and method for internal combustion engine control |
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