JPS588244A - 触媒装置の吸気系空燃比制御装置 - Google Patents
触媒装置の吸気系空燃比制御装置Info
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- JPS588244A JPS588244A JP10569881A JP10569881A JPS588244A JP S588244 A JPS588244 A JP S588244A JP 10569881 A JP10569881 A JP 10569881A JP 10569881 A JP10569881 A JP 10569881A JP S588244 A JPS588244 A JP S588244A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、燃焼室前の吸気系に導入する２次空気量を
変化させて、空燃比を理論空燃比を挾んでその前後に強
制的に変動させた触媒装置の吸気系空燃比制御装置に関
する。
変化させて、空燃比を理論空燃比を挾んでその前後に強
制的に変動させた触媒装置の吸気系空燃比制御装置に関
する。
触媒装置例えば三元触媒装置を有効に作用させるために
は、その装置に導入される排気ガスの成分、特に酸素濃
度を非常に精度良く制御しなければならない。そこで三
元触媒装置を用いる場合には２次空気の制御を厳密に行
い、第１図に示す如く、空燃比をウィンドウ内に保つ必
要がある。なおこのウィンドウは理論空燃比（化学量論
比）１４５十０．１〜±０．１５程度の狭いものである
。このため。
は、その装置に導入される排気ガスの成分、特に酸素濃
度を非常に精度良く制御しなければならない。そこで三
元触媒装置を用いる場合には２次空気の制御を厳密に行
い、第１図に示す如く、空燃比をウィンドウ内に保つ必
要がある。なおこのウィンドウは理論空燃比（化学量論
比）１４５十０．１〜±０．１５程度の狭いものである
。このため。
０２センサが使用され、いわゆる空燃比フィードバック
システムが必要となる。
システムが必要となる。
しかし上記従来のシステムは制御方法が極めて複雑であ
シ、その結果制御装置も複雑となり、高価でしかも故障
が多いという欠点があった。またフィードバック制＃に
はシステムの時間遅れが存在するため、この欠点を除く
べく速いサイクルの制御を行うと、空燃比の振幅が大き
くな９２機関がハンチングを起したり、三元触媒の劣化
を来たすという不都合もある。
シ、その結果制御装置も複雑となり、高価でしかも故障
が多いという欠点があった。またフィードバック制＃に
はシステムの時間遅れが存在するため、この欠点を除く
べく速いサイクルの制御を行うと、空燃比の振幅が大き
くな９２機関がハンチングを起したり、三元触媒の劣化
を来たすという不都合もある。
そこでこの発明の目的は、極めて簡単な制御装置でＮＯ
ｘの浄化を行い触媒の耐久性をも向上させ２機関のハン
チングを誘発せず、燃費改善に寄与し得る触媒装置の吸
気系空燃比制御装置を実現するにある。
ｘの浄化を行い触媒の耐久性をも向上させ２機関のハン
チングを誘発せず、燃費改善に寄与し得る触媒装置の吸
気系空燃比制御装置を実現するにある。
以下図面に基づ“てこの発明の詳細な説明す２る。この
発明の理解を容易にするために、まず第７図のグラフに
ついて説明する。このグラフは縦軸に浄化率＜’ｓ＞
、横軸に空燃比をとシ、理論空燃比を挾むような空燃比
の周期的な変動、つま９リーン（希薄）とリッチ（過濃
）への強制変動によって、浄化率がどのように変化する
かを実験した結果を示すものである。なおこの周期は例
えば０．１〜２秒で空燃比−±０．２〜±１程度である
。そしてこの第１図のグラフによると、全体的に浄化率
は少々落ちるが、３本のグラフＣｏ、ＨＣ，ＮＯＸの全
てが肩をなだらかにし、更に裾を広げる特性を示すこと
が理解できる。つまりウィンドウが定常運転下に比べ幾
分広がるものである。これは触媒の酸素吸着（オキシゲ
ンストレージ）によるものと考えられる。そしてこのよ
うに空燃比を変動させると、リーン域においてＮＯ！浄
化率の向上という副次的効果をも得る。
発明の理解を容易にするために、まず第７図のグラフに
ついて説明する。このグラフは縦軸に浄化率＜’ｓ＞
、横軸に空燃比をとシ、理論空燃比を挾むような空燃比
の周期的な変動、つま９リーン（希薄）とリッチ（過濃
）への強制変動によって、浄化率がどのように変化する
かを実験した結果を示すものである。なおこの周期は例
えば０．１〜２秒で空燃比−±０．２〜±１程度である
。そしてこの第１図のグラフによると、全体的に浄化率
は少々落ちるが、３本のグラフＣｏ、ＨＣ，ＮＯＸの全
てが肩をなだらかにし、更に裾を広げる特性を示すこと
が理解できる。つまりウィンドウが定常運転下に比べ幾
分広がるものである。これは触媒の酸素吸着（オキシゲ
ンストレージ）によるものと考えられる。そしてこのよ
うに空燃比を変動させると、リーン域においてＮＯ！浄
化率の向上という副次的効果をも得る。
この性質に着目し、第３図の如く、制御装置を構成する
。すなわち、２はエヤクリーナ、４は気化器、６は吸気
通蕗、８は内燃機関、１０は排気通路モして１２は三元
触媒装置である。。前記吸気通路６や気化器４等の吸気
系には２次空気通路１４を連通させ、該２次空気通路１
４の始端は好ましくは前記エヤクリーナ２に連通させる
。そしてこの２次空気通路１４途中には後述する電磁弁
等からなる空燃比を変動させるための空燃比制御手段１
６を介在させる。そしてこの制御手段１６により内燃機
関８に投入する空燃比、すなわち三元触媒装置１１２人
口の空燃比を理論空燃比を挾んでその前後に変動させる
のである。なおこの制御手段１６の作動は次の如く種々
の制御態様にすることができる。つまり。
。すなわち、２はエヤクリーナ、４は気化器、６は吸気
通蕗、８は内燃機関、１０は排気通路モして１２は三元
触媒装置である。。前記吸気通路６や気化器４等の吸気
系には２次空気通路１４を連通させ、該２次空気通路１
４の始端は好ましくは前記エヤクリーナ２に連通させる
。そしてこの２次空気通路１４途中には後述する電磁弁
等からなる空燃比を変動させるための空燃比制御手段１
６を介在させる。そしてこの制御手段１６により内燃機
関８に投入する空燃比、すなわち三元触媒装置１１２人
口の空燃比を理論空燃比を挾んでその前後に変動させる
のである。なおこの制御手段１６の作動は次の如く種々
の制御態様にすることができる。つまり。
（１）空燃比ムのリーン側とリッチ側の占有時間比率を
適宜のものにする。例えば１：ＩＫ、ある（２）空燃比
Ｖの変動態様を機関運転条件例えば機関回転数や負荷に
応動して変化させ、あるいは変動させず機関運転時の全
域で均一変動態様とする。
適宜のものにする。例えば１：ＩＫ、ある（２）空燃比
Ｖの変動態様を機関運転条件例えば機関回転数や負荷に
応動して変化させ、あるいは変動させず機関運転時の全
域で均一変動態様とする。
次に具体例てついて説明する。第４図はこの発明の実施
例の３態様を示すものである。すなわち矢印１． Ｉ
Ｉ、 Ｉで示す３例である。
例の３態様を示すものである。すなわち矢印１． Ｉ
Ｉ、 Ｉで示す３例である。
まず矢印ｌで示す第１実施例（点線描図）のエアブリー
ド方式について説明する。図において。
ド方式について説明する。図において。
１８はベンチュリ、２０はフロート室、２２は絞り弁。
２６はメーン通路、２８はメーンノズル、３０はスロー
ボートである。前記ベンチュリ１８上流側に流入口３２
を設け、この流入口３２を２次空気通路１４の開口始端
とし、前記スローポート３０近傍に設は九吐出口３４に
この２次空気通路１４を開口終端させる。また、この２
次空気通路１４途中には電磁弁３６を設け。
ボートである。前記ベンチュリ１８上流側に流入口３２
を設け、この流入口３２を２次空気通路１４の開口始端
とし、前記スローポート３０近傍に設は九吐出口３４に
この２次空気通路１４を開口終端させる。また、この２
次空気通路１４途中には電磁弁３６を設け。
この電磁弁を発信器たるマルチバイブレータ羽によって
開閉制御する。なおこのマルチバイブレータあの稼動に
際し、２次空気通路１４を一定周期で開閉制御する場合
にはこのマルチバイブレータ羽を双安定マルチとし、ま
た適宜に周期変更する場合には単安定マルチに設定すれ
ば良い。
開閉制御する。なおこのマルチバイブレータあの稼動に
際し、２次空気通路１４を一定周期で開閉制御する場合
にはこのマルチバイブレータ羽を双安定マルチとし、ま
た適宜に周期変更する場合には単安定マルチに設定すれ
ば良い。
上述第１実施例の如く構成すれば、電磁弁３６を適宜開
閉制御することによシ空燃比を理論空燃比を挾んだ前後
両側−変化させることができ、前記第２図に示す好まし
い浄化率を示す特性を得ることができる。このため、極
めて簡単な構成でありながら、三元触媒を使用して高能
率の排気浄化を果すことができる。またこのとき空燃比
の平均余り一ン側になるように設定すれば、従来の如く
ワインドクを外れ排気浄化に悪影響を及ぼすという不都
合を生じないばかシか、ＮＯｘ浄化率を更如改善し得る
という副次的効果を利用することができるとともに燃費
改善をも果すことができるものである。
閉制御することによシ空燃比を理論空燃比を挾んだ前後
両側−変化させることができ、前記第２図に示す好まし
い浄化率を示す特性を得ることができる。このため、極
めて簡単な構成でありながら、三元触媒を使用して高能
率の排気浄化を果すことができる。またこのとき空燃比
の平均余り一ン側になるように設定すれば、従来の如く
ワインドクを外れ排気浄化に悪影響を及ぼすという不都
合を生じないばかシか、ＮＯｘ浄化率を更如改善し得る
という副次的効果を利用することができるとともに燃費
改善をも果すことができるものである。
次に第４図の矢印■で示す第２実施例（一点鎖線描図）
のジェット方式忙ついて説明する。この実施例の特徴と
するところは、電磁弁３６−２に連なる２次空気通路１
４−２の開口終端たる吐出日別−２をメーン通路２６途
中に設け、メーンノズル２８から噴出される混合気に予
め空気を混入させ、燃料の気化を良好とする作間をも考
慮した点にあるなお３６−２は電磁弁である。
のジェット方式忙ついて説明する。この実施例の特徴と
するところは、電磁弁３６−２に連なる２次空気通路１
４−２の開口終端たる吐出日別−２をメーン通路２６途
中に設け、メーンノズル２８から噴出される混合気に予
め空気を混入させ、燃料の気化を良好とする作間をも考
慮した点にあるなお３６−２は電磁弁である。
次に矢印■で示す第３実施例（二点＠線描図）の吸気管
方式について説明する。この第３実施例の特徴は２次空
気通路１４−３の開口終端たる吐出口：１４−３を、絞
り弁２２下流側の吸気通路６に開口させた点にある。な
お３６−３は電磁弁である。そしてこのように構成すれ
ば、複雑な構造の気化器近傍に手を加えることなく、簡
単な構成で２次空気通路を構成することができる。
方式について説明する。この第３実施例の特徴は２次空
気通路１４−３の開口終端たる吐出口：１４−３を、絞
り弁２２下流側の吸気通路６に開口させた点にある。な
お３６−３は電磁弁である。そしてこのように構成すれ
ば、複雑な構造の気化器近傍に手を加えることなく、簡
単な構成で２次空気通路を構成することができる。
なお吸気系に２次空気を投入することによる機関不安定
化の不都合は空燃比の変動によるウィンドウの広がりと
１機関の安定性との比較考量によって決定することがで
き、所望の性能を有する機関を得ることができ、徒に機
関不安定の欠点を招いてしまう不都合はない。 − なおこの発明は上記実施例に限定されず種々の応用改変
が可能である。
化の不都合は空燃比の変動によるウィンドウの広がりと
１機関の安定性との比較考量によって決定することがで
き、所望の性能を有する機関を得ることができ、徒に機
関不安定の欠点を招いてしまう不都合はない。 − なおこの発明は上記実施例に限定されず種々の応用改変
が可能である。
例えば、上述実施例においては２次空気を吸気系にのみ
投入して空燃比の制御を行ったが、排気系つまり内燃機
関の下流側に２次空気を投入する方式と組合せて空燃比
制御を行う構成とすることも可能である。
投入して空燃比の制御を行ったが、排気系つまり内燃機
関の下流側に２次空気を投入する方式と組合せて空燃比
制御を行う構成とすることも可能である。
また、ＮＯ！低減に有効なＥＧＲ方式とこの発明の方式
とを併用することもでき、このようにすれば、全幅の運
転域において機関の性能を損なうことなく、一層の排気
浄化を果すことができる。
とを併用することもでき、このようにすれば、全幅の運
転域において機関の性能を損なうことなく、一層の排気
浄化を果すことができる。
更にまた。上述実施例においては三元触媒装置について
説明したが、いうまでもなく酸化触媒あるいは還元触媒
にもこの発明を応用し得る。
説明したが、いうまでもなく酸化触媒あるいは還元触媒
にもこの発明を応用し得る。
以上詳細な説明から明らかなように、この発明は従来装
置の如＜ｏ２センサを利用したフィードバック制御シス
テムではなく、開ループ方式として装置を極めて簡単に
構成することができ、排気浄化を果すことができる。ま
た従来装置の如くシステムの時間遅れもなく、空燃比の
変動周期および振幅は所定のものであプ１機関のハンチ
ング等の不安定さもなく、触媒の劣化を来たすという不
都合もない。また平均空燃比Ｖをリーン（希薄）側に設
定すれば燃費の改善をも果すことができるまた空燃比変
動周期や振幅およびその片寄りを自由に設定し得るので
２機関の諸性能を考慮しての対処が可能で機関や触媒装
置の耐久性を高め得る。
置の如＜ｏ２センサを利用したフィードバック制御シス
テムではなく、開ループ方式として装置を極めて簡単に
構成することができ、排気浄化を果すことができる。ま
た従来装置の如くシステムの時間遅れもなく、空燃比の
変動周期および振幅は所定のものであプ１機関のハンチ
ング等の不安定さもなく、触媒の劣化を来たすという不
都合もない。また平均空燃比Ｖをリーン（希薄）側に設
定すれば燃費の改善をも果すことができるまた空燃比変
動周期や振幅およびその片寄りを自由に設定し得るので
２機関の諸性能を考慮しての対処が可能で機関や触媒装
置の耐久性を高め得る。
第１図は定常運転下における空燃比と浄化率の３成分の
特性を示すグラフ、第２図は理論空燃比を挾むように空
燃比を変動させた場合の浄化率を示すグラフ、第３図は
この発明の原理を示す系統図、第４図はこの発明の第１
〜３実施例を示す概略図で６る。 図において、２はエヤクリーナ、４は気化器。 ６は吸気通路、８は内燃機関、ｌＯは排気通路、 １２
は三元触媒装置、 １４は２次空気通路、 １６は空燃
比制御手段である。 代理人 弁理士 西 郷 義 美 第１図 第２図 手続補正書（自発） 昭和５７年３月 １日 特許庁長官 島 １）春 樹 殿 １、事件の表示 ｑ＃願昭５６−１０５６９８ ２発明の名称 触媒装置の吸気系空燃比制御装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 静岡県浜名都可美村高塚３００番地 （２０８） Ｍ木自動車工業株式会社 代表者 鉤 木 修 ４、代 理 人 〒１０５ 電話４３８−２２４１（
代表）東京都港区虎ノ門３丁目４番１７号 ６、補正の対象 （１）明細書全文 （２）図面 ７・補正の内容 、、、／、、 、
、１、全文訂正明細書 １、発明の名称 触媒装置の吸気系空燃比制御装置 ２、特許請求の範囲 触媒装置により排気浄化を行う内燃機関において、燃焼
室前の吸気系に導入する２次吸入空気量又は燃料を変化
させて空燃比を理論空燃比の前後に強制的に変動させる
空燃比制御手段を設けたことを特徴とする触媒装置の吸
気系空燃比制御装置。 ３、発明の詳細な説明 この発明は、燃焼室前の吸気系に導入する２次吸入空気
量を変化させて、空燃比を理論空燃比を挾んでその前後
に強制的に変動させた触媒装置の吸気系空燃比制御装置
に関する。 触媒装置例えば三元触媒装置を有効に作用させるために
は、その装置に導入される排気ガスの成分、特に酸素濃
度を非常に精度良く制御しなければならない。そこで三
元触媒装置を用いる場合には２次吸入空気の制御を厳密
に行い、第１図に示す如く、空燃比をウィンドウ内に保
り必要がある・なおこのウィンドウ社理論空燃比（化学
量論比）の±０．１〜±０．１５程度の狭すものである
。このためｅ ０２センサが使用され、いわゆる空燃比
フィードバックシステムが必要となる・ しかし上記従来のシステムは制御方法が極めて複雑であ
り、その結果制御装置も複雑となシ、高価でしかも故障
が多いという欠点があった。またフィードバック制御に
はシステムの時間遅れが存在するという不都合もある。 そこでこの発明の目的は、極めて簡単な制御装置でＮＯ
ｘの浄化を行い触媒の耐久性をも向上させ。 燃費改善に寄与し得る触媒装置の吸気系空燃比制御装置
を実現するにある。 以下図面に基づいてこの発明の詳細な説明する。この発
明の理解を容易にするために、まず第２図のグラフにつ
いて説明する・このグラフ社縦軸に浄化率（５）、横軸
に空燃比をと９．理論空燃比を挾むような空燃比の周期
的な変動、つまシリーン（希薄）とリッチ（過濃）への
強制変動によって、浄化率がどのように変化するかを実
験した結果を示すものである。なおこの周期は例えば０
．１〜２秒で空燃比Ｙ±０．２〜±１１１度である。そ
してこの第１図のグラフによると、全体的に浄化率は少
々落ちるが、３本のグラフ Ｃｏ 、 ＩＣ、ＮＯｘの
全てが肩をなだらかにし、更に裾を広げる特性を示すこ
とが理解できる。つま）ウィンドウが定常運転下に比べ
幾分広がるものである。これは触媒の酸素吸着（オキシ
デンストレー−））によるものと考えられる。そしてこ
のように空燃比を変動させると、り一ン域においてＮＯ
ｘ浄化率の向上という副次的効果をも得る。 この性質に着目し、第３図の如く、制御装置を構成する
。すなわち、２はエヤクリーナ、４は気化器、６は吸気
通路、８は内燃機関、ｌｏは排気通路そして１２は三元
触媒装置である。前記吸気通路６や気化器４等の吸気系
には２次吸入空気通路１４を連通させ、該２次吸入空気
通路１４の始端は好ましくは前記エヤクリーナ２に連通
させる。 そしてこの２次吸入空気通路１４：ｉ！ｉ中に紘後述す
る電磁弁等からなる空燃比を変動させるための空燃比制
御手段１６を介在させる。そしてこの制御手段１６によ
シ内燃機関８に投入する空燃比、すなわち三元触媒装置
１２人口の空燃比を理論空燃比を挾んでその前後に変動
させるのである。なおこの制御手段１６の作動は次の如
く穫々の制御態様にすることができる。つまり。 （１）空燃比へのリーン側とリッチ側の占有時間北本な
適宜のものにする。例えば１：１に、あるいはリーン側
を２としリッチ側を１すなわち２：１に設定する。 （２）空燃比＾の変動態様を機関運転条件例えば機関回
転数や負荷に応動して変化させ、あるいは変動させず機
関運転時の全域で均一変動態様とする・ 次に具体例について説明する。第４図はこの発明の実施
例の３態様を示すものである。すなわち矢印１．■、１
で示す３例である。 まず矢印！で示す第１実施′＠（点線描図）のエアブリ
ード方式につ込て説明する。図において。 １８はベンチュリ、２０はフロート室、２２は絞多弁、
２６はメーン通路、２８はメインノズル。 ３０はスローポート、３３はアイドル／−）である、前
記ベンチュリ１８上流側にメインエアジェツト３２を設
け、第４図示の如く、このメインエアジェツト３２とジ
ェット３１間に吐出口１７を有するメイン側の２次吸入
空気通路１４ｍ を設ける。また、同様に第４図示の
如く、スロー側として２次吸入空気通路１４１ を設け
１．この通路１４゜の吐出開口３４をスローポート３０
近傍のスロー通路に開口させる。そして前記メイン側と
スロー側の２次吸入空気通路１４□、１４．を上流部に
おいて合流し１通路１９に連通し、この通路１９を大気
に開口する。また、この合流部には電磁弁３６を介設し
、この電磁弁３６を発信器たるマルチバイブレータ３８
によって開閉制御する。なおこのマルチバイブレータ３
８の稼動に際し、２次吸入空気通路１４を一定周期で開
閉制御する場合にはこのマルチバイブレータ３８を双安
定マルチとし、また適宜に周期変更する場合には単安定
ｉルチに設定すれば良い。 上述第１実施例の如く構成すれば、電磁弁３６を適宜開
閉制御することによシ空燃比を理論空燃比を挾んだ前後
両側に変化させることができ、前記第２図に示す好まし
い浄化率を示す特性を得ることができる。このため、極
めて簡単な構成であり表から、三元触媒を使用して高能
率の排気浄化を果すことができる。またこのとき空燃比
の平均をリーン側になるように設定すれば、従来の如く
ウィンドウを外れ排気浄化に悪影響を及ぼすという不都
合を生じないばかシか、 ＮＯｘ浄化率を更に改善し得
るという副次的効果を利用することができるとともに燃
費改善をも果すことができるものである。 次に第４図の矢印■で示す第２実施例（一点鎖線描図）
Ｕエツト方式について説明する。この実施例の特徴とす
るところは、メインジェット３５を迂回するバイパス３
７を設け、このパイ／母ス３７を電磁弁３６−２によシ
開閉することによシ燃料の増減を行い、もって、空燃比
を変化させる点にある。 次に矢印■で示す第３奥施例（二点鎖線描図）の吸気管
方式について説明する。この第３実施例の特徴は２次吸
入空気通路１４−３の開口終端たる吐出口３４−３を、
絞シ弁２２下流側の吸気通路６に開口させた点にある。 力お３６−３は電磁弁である。そしてこのように構成す
れば、複雑な構造の気化器近傍に手を加えることなく、
簡単な構成で２次空気通路を構成することができる。 なお吸気系に２次吸入空気を投入することによる機関不
安定化の不都合は空燃比の変動によるウィンドウの広が
りと９機関の安定性との比較考量によって決定すること
ができ、所望の性能を有する機関を得ることができ、徒
に機関不安定の欠点を招いてしまう不都合はない。 なおこの発明は上記実施例は限定されず種々の応用改変
が可能である。 例えば、上述実施例においては２次吸入空気を吸気系に
のみ投入して空燃比の制御を行ったが。 排気系つｔ９９態様関の下流側に２次空気を投入する方
式と組合せて空燃比制御を行う゛構成とすることも可能
である。 また＋ ＮＯｘ低減に有効なＥＧＲ方式とこの発明の方
式とを併用することもでき、このようにすれば。 全幅の運転域において機関の性能を損なうことなく、一
層の排気浄化を果すことができる。 更にまた。上述実施例においては三元触媒装置について
説明したが、いうまでもなく酸化触媒あるいは還元触媒
にもこの発明を応用し得る。 以上詳細な説明から明らかなように、この発明は従来装
置の如く０□センサを利用したフィードバック制御シス
テムではなく、開ループ方式として装置を極めて簡単に
構成することができ、排気浄化を果すことができる。ま
た従来装置の如くシステムの時間遅れもなく、空燃比の
変動周期および振幅は所定のものであシ２２機関ハンチ
ング等の不安定さもなく、触媒の劣化を来たすという不
都合もない。また平均空燃比Ａをリーン（希薄）側に設
定すれば燃費の改善をも果すことができる。 また空燃比変動周期や振幅およびその片寄夛を自由に設
定し得るので９機関の諸性能を考慮しての対処が可能で
機関や触媒装置の耐久性を高め得る。 ４、図面の簡単な説明 第１図は定常運転下における空燃比と浄化率の３成分の
特性を示すグラフ、第２図は理論空燃比を挾むように空
燃比を変動させた場合の浄化率を示すグラフ、第３図は
この発明の原理を示す系統図、第４図はこの発明の第１
〜３実施例を示す概略図である。 図において、２はエヤクリーナ、４は気化器。 ６は吸気通路、８は内燃機関、１０は排気通路。 １２は三元触媒装置、 １４ｍ、 １４．は２次吸入空
気通路、１６は空燃比制御手段である。 代理人 弁理士 西 郷 義 美
特性を示すグラフ、第２図は理論空燃比を挾むように空
燃比を変動させた場合の浄化率を示すグラフ、第３図は
この発明の原理を示す系統図、第４図はこの発明の第１
〜３実施例を示す概略図で６る。 図において、２はエヤクリーナ、４は気化器。 ６は吸気通路、８は内燃機関、ｌＯは排気通路、 １２
は三元触媒装置、 １４は２次空気通路、 １６は空燃
比制御手段である。 代理人 弁理士 西 郷 義 美 第１図 第２図 手続補正書（自発） 昭和５７年３月 １日 特許庁長官 島 １）春 樹 殿 １、事件の表示 ｑ＃願昭５６−１０５６９８ ２発明の名称 触媒装置の吸気系空燃比制御装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 静岡県浜名都可美村高塚３００番地 （２０８） Ｍ木自動車工業株式会社 代表者 鉤 木 修 ４、代 理 人 〒１０５ 電話４３８−２２４１（
代表）東京都港区虎ノ門３丁目４番１７号 ６、補正の対象 （１）明細書全文 （２）図面 ７・補正の内容 、、、／、、 、
、１、全文訂正明細書 １、発明の名称 触媒装置の吸気系空燃比制御装置 ２、特許請求の範囲 触媒装置により排気浄化を行う内燃機関において、燃焼
室前の吸気系に導入する２次吸入空気量又は燃料を変化
させて空燃比を理論空燃比の前後に強制的に変動させる
空燃比制御手段を設けたことを特徴とする触媒装置の吸
気系空燃比制御装置。 ３、発明の詳細な説明 この発明は、燃焼室前の吸気系に導入する２次吸入空気
量を変化させて、空燃比を理論空燃比を挾んでその前後
に強制的に変動させた触媒装置の吸気系空燃比制御装置
に関する。 触媒装置例えば三元触媒装置を有効に作用させるために
は、その装置に導入される排気ガスの成分、特に酸素濃
度を非常に精度良く制御しなければならない。そこで三
元触媒装置を用いる場合には２次吸入空気の制御を厳密
に行い、第１図に示す如く、空燃比をウィンドウ内に保
り必要がある・なおこのウィンドウ社理論空燃比（化学
量論比）の±０．１〜±０．１５程度の狭すものである
。このためｅ ０２センサが使用され、いわゆる空燃比
フィードバックシステムが必要となる・ しかし上記従来のシステムは制御方法が極めて複雑であ
り、その結果制御装置も複雑となシ、高価でしかも故障
が多いという欠点があった。またフィードバック制御に
はシステムの時間遅れが存在するという不都合もある。 そこでこの発明の目的は、極めて簡単な制御装置でＮＯ
ｘの浄化を行い触媒の耐久性をも向上させ。 燃費改善に寄与し得る触媒装置の吸気系空燃比制御装置
を実現するにある。 以下図面に基づいてこの発明の詳細な説明する。この発
明の理解を容易にするために、まず第２図のグラフにつ
いて説明する・このグラフ社縦軸に浄化率（５）、横軸
に空燃比をと９．理論空燃比を挾むような空燃比の周期
的な変動、つまシリーン（希薄）とリッチ（過濃）への
強制変動によって、浄化率がどのように変化するかを実
験した結果を示すものである。なおこの周期は例えば０
．１〜２秒で空燃比Ｙ±０．２〜±１１１度である。そ
してこの第１図のグラフによると、全体的に浄化率は少
々落ちるが、３本のグラフ Ｃｏ 、 ＩＣ、ＮＯｘの
全てが肩をなだらかにし、更に裾を広げる特性を示すこ
とが理解できる。つま）ウィンドウが定常運転下に比べ
幾分広がるものである。これは触媒の酸素吸着（オキシ
デンストレー−））によるものと考えられる。そしてこ
のように空燃比を変動させると、り一ン域においてＮＯ
ｘ浄化率の向上という副次的効果をも得る。 この性質に着目し、第３図の如く、制御装置を構成する
。すなわち、２はエヤクリーナ、４は気化器、６は吸気
通路、８は内燃機関、ｌｏは排気通路そして１２は三元
触媒装置である。前記吸気通路６や気化器４等の吸気系
には２次吸入空気通路１４を連通させ、該２次吸入空気
通路１４の始端は好ましくは前記エヤクリーナ２に連通
させる。 そしてこの２次吸入空気通路１４：ｉ！ｉ中に紘後述す
る電磁弁等からなる空燃比を変動させるための空燃比制
御手段１６を介在させる。そしてこの制御手段１６によ
シ内燃機関８に投入する空燃比、すなわち三元触媒装置
１２人口の空燃比を理論空燃比を挾んでその前後に変動
させるのである。なおこの制御手段１６の作動は次の如
く穫々の制御態様にすることができる。つまり。 （１）空燃比へのリーン側とリッチ側の占有時間北本な
適宜のものにする。例えば１：１に、あるいはリーン側
を２としリッチ側を１すなわち２：１に設定する。 （２）空燃比＾の変動態様を機関運転条件例えば機関回
転数や負荷に応動して変化させ、あるいは変動させず機
関運転時の全域で均一変動態様とする・ 次に具体例について説明する。第４図はこの発明の実施
例の３態様を示すものである。すなわち矢印１．■、１
で示す３例である。 まず矢印！で示す第１実施′＠（点線描図）のエアブリ
ード方式につ込て説明する。図において。 １８はベンチュリ、２０はフロート室、２２は絞多弁、
２６はメーン通路、２８はメインノズル。 ３０はスローポート、３３はアイドル／−）である、前
記ベンチュリ１８上流側にメインエアジェツト３２を設
け、第４図示の如く、このメインエアジェツト３２とジ
ェット３１間に吐出口１７を有するメイン側の２次吸入
空気通路１４ｍ を設ける。また、同様に第４図示の
如く、スロー側として２次吸入空気通路１４１ を設け
１．この通路１４゜の吐出開口３４をスローポート３０
近傍のスロー通路に開口させる。そして前記メイン側と
スロー側の２次吸入空気通路１４□、１４．を上流部に
おいて合流し１通路１９に連通し、この通路１９を大気
に開口する。また、この合流部には電磁弁３６を介設し
、この電磁弁３６を発信器たるマルチバイブレータ３８
によって開閉制御する。なおこのマルチバイブレータ３
８の稼動に際し、２次吸入空気通路１４を一定周期で開
閉制御する場合にはこのマルチバイブレータ３８を双安
定マルチとし、また適宜に周期変更する場合には単安定
ｉルチに設定すれば良い。 上述第１実施例の如く構成すれば、電磁弁３６を適宜開
閉制御することによシ空燃比を理論空燃比を挾んだ前後
両側に変化させることができ、前記第２図に示す好まし
い浄化率を示す特性を得ることができる。このため、極
めて簡単な構成であり表から、三元触媒を使用して高能
率の排気浄化を果すことができる。またこのとき空燃比
の平均をリーン側になるように設定すれば、従来の如く
ウィンドウを外れ排気浄化に悪影響を及ぼすという不都
合を生じないばかシか、 ＮＯｘ浄化率を更に改善し得
るという副次的効果を利用することができるとともに燃
費改善をも果すことができるものである。 次に第４図の矢印■で示す第２実施例（一点鎖線描図）
Ｕエツト方式について説明する。この実施例の特徴とす
るところは、メインジェット３５を迂回するバイパス３
７を設け、このパイ／母ス３７を電磁弁３６−２によシ
開閉することによシ燃料の増減を行い、もって、空燃比
を変化させる点にある。 次に矢印■で示す第３奥施例（二点鎖線描図）の吸気管
方式について説明する。この第３実施例の特徴は２次吸
入空気通路１４−３の開口終端たる吐出口３４−３を、
絞シ弁２２下流側の吸気通路６に開口させた点にある。 力お３６−３は電磁弁である。そしてこのように構成す
れば、複雑な構造の気化器近傍に手を加えることなく、
簡単な構成で２次空気通路を構成することができる。 なお吸気系に２次吸入空気を投入することによる機関不
安定化の不都合は空燃比の変動によるウィンドウの広が
りと９機関の安定性との比較考量によって決定すること
ができ、所望の性能を有する機関を得ることができ、徒
に機関不安定の欠点を招いてしまう不都合はない。 なおこの発明は上記実施例は限定されず種々の応用改変
が可能である。 例えば、上述実施例においては２次吸入空気を吸気系に
のみ投入して空燃比の制御を行ったが。 排気系つｔ９９態様関の下流側に２次空気を投入する方
式と組合せて空燃比制御を行う゛構成とすることも可能
である。 また＋ ＮＯｘ低減に有効なＥＧＲ方式とこの発明の方
式とを併用することもでき、このようにすれば。 全幅の運転域において機関の性能を損なうことなく、一
層の排気浄化を果すことができる。 更にまた。上述実施例においては三元触媒装置について
説明したが、いうまでもなく酸化触媒あるいは還元触媒
にもこの発明を応用し得る。 以上詳細な説明から明らかなように、この発明は従来装
置の如く０□センサを利用したフィードバック制御シス
テムではなく、開ループ方式として装置を極めて簡単に
構成することができ、排気浄化を果すことができる。ま
た従来装置の如くシステムの時間遅れもなく、空燃比の
変動周期および振幅は所定のものであシ２２機関ハンチ
ング等の不安定さもなく、触媒の劣化を来たすという不
都合もない。また平均空燃比Ａをリーン（希薄）側に設
定すれば燃費の改善をも果すことができる。 また空燃比変動周期や振幅およびその片寄夛を自由に設
定し得るので９機関の諸性能を考慮しての対処が可能で
機関や触媒装置の耐久性を高め得る。 ４、図面の簡単な説明 第１図は定常運転下における空燃比と浄化率の３成分の
特性を示すグラフ、第２図は理論空燃比を挾むように空
燃比を変動させた場合の浄化率を示すグラフ、第３図は
この発明の原理を示す系統図、第４図はこの発明の第１
〜３実施例を示す概略図である。 図において、２はエヤクリーナ、４は気化器。 ６は吸気通路、８は内燃機関、１０は排気通路。 １２は三元触媒装置、 １４ｍ、 １４．は２次吸入空
気通路、１６は空燃比制御手段である。 代理人 弁理士 西 郷 義 美
Claims (1)
- 触媒装置によシ排気浄化を行う内燃機関において、燃焼
室前の吸気系に導入する２次空気量を変化させて空燃比
を理論空燃比の前後に強制的に変動させる空燃比制御手
段を設けたことを特徴とする触媒装置の吸気系空燃比制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10569881A JPS588244A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 触媒装置の吸気系空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10569881A JPS588244A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 触媒装置の吸気系空燃比制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS588244A true JPS588244A (ja) | 1983-01-18 |
Family
ID=14414588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10569881A Pending JPS588244A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 触媒装置の吸気系空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS588244A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5457013A (en) * | 1977-10-15 | 1979-05-08 | Toyota Motor Corp | Secondary air supply rate control system |
| JPS54150513A (en) * | 1978-05-18 | 1979-11-26 | Toyota Motor Corp | Controller of quantity of secondary air fed |
| JPS564741A (en) * | 1979-04-11 | 1981-01-19 | Moplefan Spa | High speed loom for making bag weaving by yarn * strap or similar material made from synthetic or natural substance |
-
1981
- 1981-07-08 JP JP10569881A patent/JPS588244A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5457013A (en) * | 1977-10-15 | 1979-05-08 | Toyota Motor Corp | Secondary air supply rate control system |
| JPS54150513A (en) * | 1978-05-18 | 1979-11-26 | Toyota Motor Corp | Controller of quantity of secondary air fed |
| JPS564741A (en) * | 1979-04-11 | 1981-01-19 | Moplefan Spa | High speed loom for making bag weaving by yarn * strap or similar material made from synthetic or natural substance |
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