JPS5925865B2 - 自動車排気ガス浄化装置 - Google Patents
自動車排気ガス浄化装置Info
- Publication number
- JPS5925865B2 JPS5925865B2 JP10796375A JP10796375A JPS5925865B2 JP S5925865 B2 JPS5925865 B2 JP S5925865B2 JP 10796375 A JP10796375 A JP 10796375A JP 10796375 A JP10796375 A JP 10796375A JP S5925865 B2 JPS5925865 B2 JP S5925865B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- ignition
- engine
- purification device
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は自動車特にガソリンエンジンを搭載した自動車
の排気ガス浄化装置に係る。
の排気ガス浄化装置に係る。
自動車排気ガスによる大気汚染が大きな社会問題として
とりあげられてから、排気ガスに対する規制も一段と厳
しくなり、自動車の持つ有効性を最大限に維持しつつ排
気汚染を最小限に抑えるような種々の浄化方式、浄化装
置が開発提案され、一部の装置については実用化されつ
つある。
とりあげられてから、排気ガスに対する規制も一段と厳
しくなり、自動車の持つ有効性を最大限に維持しつつ排
気汚染を最小限に抑えるような種々の浄化方式、浄化装
置が開発提案され、一部の装置については実用化されつ
つある。
しかしこれらの方式手段は、規制値を満足する点に重点
がおかれ、車の性能あるいは資源を若干犠牲にしている
。
がおかれ、車の性能あるいは資源を若干犠牲にしている
。
本発明は性能、燃費を犠牲にすることなく厳しい規制値
を満足する有効な装置を提供するものである。
を満足する有効な装置を提供するものである。
本発明の特徴とするところは、空燃比を若干酸素過剰な
状態、例えば酸素過剰率が１．０附近あるいはそれより
大きい点で運転し、混合気を燃焼室内で可能なかぎり完
全燃焼すると同時に、完全燃焼を遂行するための種々の
手段を設けたところにある。
状態、例えば酸素過剰率が１．０附近あるいはそれより
大きい点で運転し、混合気を燃焼室内で可能なかぎり完
全燃焼すると同時に、完全燃焼を遂行するための種々の
手段を設けたところにある。
具体的には、第１図に示すごとく一つの燃焼室１に少な
くとも２個の点火プラグ２，３を配置したエンジン４と
、排気ガス中の酸素濃度を検出する排気ガスセンサ１０
と、この排気ガスセンサの出力を受け、排気ガス中の酸
素過剰率λを１．０附近から１．２附近となるよう吸気
通路５に設けられた前記燃料供給装置６からの空気燃料
の比を変化する制御回路１１と電磁弁１２、ならびに単
一の触媒でＨＣ、ＣＯを酸化すると同時にＮＯを還元す
る三元触媒１３を備えたところに特徴がある。
くとも２個の点火プラグ２，３を配置したエンジン４と
、排気ガス中の酸素濃度を検出する排気ガスセンサ１０
と、この排気ガスセンサの出力を受け、排気ガス中の酸
素過剰率λを１．０附近から１．２附近となるよう吸気
通路５に設けられた前記燃料供給装置６からの空気燃料
の比を変化する制御回路１１と電磁弁１２、ならびに単
一の触媒でＨＣ、ＣＯを酸化すると同時にＮＯを還元す
る三元触媒１３を備えたところに特徴がある。
尚、排気ガス再循環装置８も制御回路１１で制御するよ
うにしても良い。
うにしても良い。
また熱反応器７は排気ガス中のＣＯ，ＨＣを酸化するも
ので、機関の要求によって適宜設けられるものである。
ので、機関の要求によって適宜設けられるものである。
以下図面に示す実施例にもとづき本発明の詳細な説明す
る。
る。
第２図は第１図に示す本発明の特徴をおりこんだシステ
ム図である。
ム図である。
ここで１４はバッテリ、１５はイグニッションスイッチ
、１６．１７はそれぞれ第１、第２の点火コイル、１８
，１９は外付抵抗器、２０．２１は第１、第２のディス
ｌ−ＩＪピユータで、夫々分割しても良く、また一体構
造に形成しても良いことは勿論である。
、１６．１７はそれぞれ第１、第２の点火コイル、１８
，１９は外付抵抗器、２０．２１は第１、第２のディス
ｌ−ＩＪピユータで、夫々分割しても良く、また一体構
造に形成しても良いことは勿論である。
２２は点火、信号発生器で、機械的接点あるいはトラン
ジスタによる半導体スイッチで構成される。
ジスタによる半導体スイッチで構成される。
２３は吸気管、２４は排気管である。
第３図は空気過剰率λに対するＣＯ、ＨＣ。
Ｎ０２０２、燃費、トルクを示したものである。
現在の排気対策においては、処理のむずかしいＮＯのピ
ーク値付近をさけるため、λ＝０．８付近の濃混合気対
策やλ＝１．２〜１．４の希薄混合気対策が主流を占め
ているが、濃混合気対策においては燃費の増大を招き、
また希薄混合気対策においては出力低下に伴なう運転性
の悪化を招く欠点があり、排気対策として抜本的対策が
望まれている。
ーク値付近をさけるため、λ＝０．８付近の濃混合気対
策やλ＝１．２〜１．４の希薄混合気対策が主流を占め
ているが、濃混合気対策においては燃費の増大を招き、
また希薄混合気対策においては出力低下に伴なう運転性
の悪化を招く欠点があり、排気対策として抜本的対策が
望まれている。
一方単一の触媒でＨＣ、ＣＯを酸化すると同時にＮＯｘ
を還元する三元触媒１３が開発された。
を還元する三元触媒１３が開発された。
三元触媒は第４図に示すごとく、酸素過剰率λが１．０
附近でＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘの浄化率が９０係以上となる
特性を備えているので、エンジンに供給する混合気の空
気、燃料の比を制御することにより大巾な排気ガス浄化
が可能となる。
附近でＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘの浄化率が９０係以上となる
特性を備えているので、エンジンに供給する混合気の空
気、燃料の比を制御することにより大巾な排気ガス浄化
が可能となる。
第２図において、個々の動作を説明すると、燃料供給装
置６は吸入空気量に見合う燃料を計量噴出し、エンジン
４内の燃焼室１に定められた空気燃料比の混合気を供給
する。
置６は吸入空気量に見合う燃料を計量噴出し、エンジン
４内の燃焼室１に定められた空気燃料比の混合気を供給
する。
本実施例においてはλ＝１．０あるいはλ＝１．０以上
の空燃比となるよう設定される。
の空燃比となるよう設定される。
ここで、λ＝１．０を検出するセンサとしては排気ガス
中の酸素濃度に対し所定の出力電圧を発生する排気ガス
センサ１０が用いられるが、これに限らず、燃焼室内の
燃焼時の空燃比を検出するセンサで良い。
中の酸素濃度に対し所定の出力電圧を発生する排気ガス
センサ１０が用いられるが、これに限らず、燃焼室内の
燃焼時の空燃比を検出するセンサで良い。
そして、制御回路１１の働きによって電磁弁１２が駆動
され燃料の供給量が正確に制御される。
され燃料の供給量が正確に制御される。
また、燃焼室１内には複数個の点火プラグ２゜３が配置
され、これらプラグの着火時間は制御手段９によって決
定される。
され、これらプラグの着火時間は制御手段９によって決
定される。
点火プラグ２が基準側であり、点火プラグ３が制御側で
あるとすると、点火プラグ２はエンジン４のタイミング
ギヤ２５によって決定された時間で着火するのに対し、
点火プラグ３は点火プラグ２側の着火時間を検出しこれ
を基準として決定される。
あるとすると、点火プラグ２はエンジン４のタイミング
ギヤ２５によって決定された時間で着火するのに対し、
点火プラグ３は点火プラグ２側の着火時間を検出しこれ
を基準として決定される。
そして制御側プラグ３の着火時間は基準側プラグの着火
時間より最大１５° （クランク角）、最小１° （は
ぼ同相）の範囲内で任意に制御されうる。
時間より最大１５° （クランク角）、最小１° （は
ぼ同相）の範囲内で任意に制御されうる。
この様態を示したのが第５図であり、基準側点火プラグ
２の着火時間ａはディストリビュータの真空進角特性お
よびガバナー進角特性によって、予め定められたもので
あるのに対し、制御側点火プラグ３の着火時間すは、基
準側点火プラグの着火時間ａに対しである一定の時間差
をもつように設定されるか（時間差一定）、あるいは後
述する排気ガス再循環装置の制御と関連づけて制御され
る（連続制御）ものであり、その選択は規制値の動向、
運転条件、コストなどによって決定されうる要素となる
。
２の着火時間ａはディストリビュータの真空進角特性お
よびガバナー進角特性によって、予め定められたもので
あるのに対し、制御側点火プラグ３の着火時間すは、基
準側点火プラグの着火時間ａに対しである一定の時間差
をもつように設定されるか（時間差一定）、あるいは後
述する排気ガス再循環装置の制御と関連づけて制御され
る（連続制御）ものであり、その選択は規制値の動向、
運転条件、コストなどによって決定されうる要素となる
。
排気ガス再循環装置（ＥＧＲ）は周知の通り、排気ガス
の一部を吸気系に供給し、燃焼時の最高温度を下げＮＯ
の発生を抑止するものである。
の一部を吸気系に供給し、燃焼時の最高温度を下げＮＯ
の発生を抑止するものである。
ＮＯの発生を抑える方法として、点火時期を遅角する方
法もあるが、第６図の如く、同一空燃比においては点火
時期を遅らせるより排気ガス還流率を増大した方が、同
−ＮＯに対し出力の低下が少ないという実験データが得
られており、本実施例では排気ガス還流率を検出し、二
つのプラグの着時間を制御する手段を採っている。
法もあるが、第６図の如く、同一空燃比においては点火
時期を遅らせるより排気ガス還流率を増大した方が、同
−ＮＯに対し出力の低下が少ないという実験データが得
られており、本実施例では排気ガス還流率を検出し、二
つのプラグの着時間を制御する手段を採っている。
第７図はその一例で、吸入負圧あるいは吸入空気量と関
連した排気ガス還流率と両プラグの着火時間差（クラン
ク角）とは図示のような関係をもち、加速時、減速時、
始動時等はこれら関係をきり離し、独立した制御をする
ことが有効である。
連した排気ガス還流率と両プラグの着火時間差（クラン
ク角）とは図示のような関係をもち、加速時、減速時、
始動時等はこれら関係をきり離し、独立した制御をする
ことが有効である。
第８図は第２図に示す２つの点火プラグの着火時間を制
御する制御手段９の一実施例図で、第９図はその動作説
明図である。
御する制御手段９の一実施例図で、第９図はその動作説
明図である。
以下その構成と動作を説明する。
点火信号発生器２２がオフすると、コンデンサ２５に充
電された電圧はツェナーダイオード２６を介してトラン
ジスタ２７のベースに与えられ該トランジスタ２７がオ
ンし、トランジスタ２８もオンする。
電された電圧はツェナーダイオード２６を介してトラン
ジスタ２７のベースに与えられ該トランジスタ２７がオ
ンし、トランジスタ２８もオンする。
するとトランジスタ２９のベース電位は零電位となるの
で、該トランジスタ２９はオフし、最後のパワートラン
ジスタ３０もオフし、最初に点火すべき第１の点火コイ
ル１６の一次電流を遮断し、２次側に高電圧を誘起し、
第１のプラグ２にアークをとばす。
で、該トランジスタ２９はオフし、最後のパワートラン
ジスタ３０もオフし、最初に点火すべき第１の点火コイ
ル１６の一次電流を遮断し、２次側に高電圧を誘起し、
第１のプラグ２にアークをとばす。
一方点火信号発生器２２の断続信号を検出し、ワンショ
ットマルチバイブレーク回路３１．３２の回路定数によ
って所定の遅延時間が得られる。
ットマルチバイブレーク回路３１．３２の回路定数によ
って所定の遅延時間が得られる。
第９図はその様態を示したもので、ａはブレーカポイン
トのオン、オフによる電位差、ｂは第１のコイル１６の
２次電圧波形、Ｃはワンショットマルチバイブレーク回
路３１の出力パルス波形、ｄはワンショットマルチバイ
ブレーク回路３２の出力パルス波形、ｅ、ｆは第２のコ
イル１７の２次電圧波形で、ｅは遅れ時間を最小とした
とき、ｆは遅れ時間を最大としたときのものである。
トのオン、オフによる電位差、ｂは第１のコイル１６の
２次電圧波形、Ｃはワンショットマルチバイブレーク回
路３１の出力パルス波形、ｄはワンショットマルチバイ
ブレーク回路３２の出力パルス波形、ｅ、ｆは第２のコ
イル１７の２次電圧波形で、ｅは遅れ時間を最小とした
とき、ｆは遅れ時間を最大としたときのものである。
ここでワンショットマルチバイブレーク回路３１の遅れ
時間Ｔｃ１の整定は可変抵抗３３の抵抗値Ｒ３３とコン
デンサ３４の容量Ｃ３４によって定まる時定数Ｔｃ１Ｌ
、Ｃ３４・Ｒ３３によって決まり、実験によると最小２
００μＳから最大３ｍｓの範囲内で変化することが実用
上好適である。
時間Ｔｃ１の整定は可変抵抗３３の抵抗値Ｒ３３とコン
デンサ３４の容量Ｃ３４によって定まる時定数Ｔｃ１Ｌ
、Ｃ３４・Ｒ３３によって決まり、実験によると最小２
００μＳから最大３ｍｓの範囲内で変化することが実用
上好適である。
さらにワンショットマルチバイブレーク回路３２の出力
は、コンデンサ３５の容量Ｃ３５と抵抗３６の抵抗値Ｒ
３６の時定数ＴＣ２＝＝、Ｃ３５’ Ｒ３６により一定
のパルス幅をもった出力パルスとして導出する。
は、コンデンサ３５の容量Ｃ３５と抵抗３６の抵抗値Ｒ
３６の時定数ＴＣ２＝＝、Ｃ３５’ Ｒ３６により一定
のパルス幅をもった出力パルスとして導出する。
したがって抵抗３３あるいはコンデンサ３４の定数を変
化することによって第１プラグと第２プラグとの着火時
間を任意に変化することができる。
化することによって第１プラグと第２プラグとの着火時
間を任意に変化することができる。
たとえば、抵抗３３の抵抗値をスロットルバルブの開度
変化または吸気管負圧の変動、あるいはＥＧＲ制御バル
ブの動作と関連して変化することにより、運転条件に見
合う着火時間の制御が可能となる。
変化または吸気管負圧の変動、あるいはＥＧＲ制御バル
ブの動作と関連して変化することにより、運転条件に見
合う着火時間の制御が可能となる。
本発明は以上の説明で明らかなごとく、１つの燃焼室に
少なくとも２個の点火プラグを配置して燃焼の安定化を
図り、しかも三元触媒が良好に作動するように空燃比を
正確に制御できるので、総合的に燃料消費量の低減、運
転性の向上、排気有害成分の低減を図ることができるも
のである。
少なくとも２個の点火プラグを配置して燃焼の安定化を
図り、しかも三元触媒が良好に作動するように空燃比を
正確に制御できるので、総合的に燃料消費量の低減、運
転性の向上、排気有害成分の低減を図ることができるも
のである。
第１図は本発明の原理図、第２図は本発明の一実施例を
示すシステム図、第３図は空気過剰率と排気ガス成分お
よびエンジン特性の関係を示す特性図、第４図は三元触
媒の特性図、第５図はエンジン回転数と２個の点火プラ
グの進角特性を示す特性図、第６図は同一空燃比におけ
る点火時期遅延と排気ガス還流率とに対するＮＯの量と
の関係を示す特性図、第７図は吸入負圧あるいは吸入空
気量と排気ガス還流率および両プラグの着火時間差との
関係を示す特性図、第８図は第２図の２つの点火プラグ
の着火時間を制御する手段の一実施例を示す回路図、第
９図は第８図の実施例の動作を説明する動作波形図であ
る。 １・・・・・・燃焼室、２，３・・・・・・点火プラグ
、４・・・・・・エンジン、５・・・・・・吸気通路、
６・・・・・・燃料供給装置、７・・・・・・熱反応器
、８・・・・・・排気ガス再循環装置、９・・・・・・
制御手段、１１・・・・・・制御回路、１３・・・・・
・三元触媒。
示すシステム図、第３図は空気過剰率と排気ガス成分お
よびエンジン特性の関係を示す特性図、第４図は三元触
媒の特性図、第５図はエンジン回転数と２個の点火プラ
グの進角特性を示す特性図、第６図は同一空燃比におけ
る点火時期遅延と排気ガス還流率とに対するＮＯの量と
の関係を示す特性図、第７図は吸入負圧あるいは吸入空
気量と排気ガス還流率および両プラグの着火時間差との
関係を示す特性図、第８図は第２図の２つの点火プラグ
の着火時間を制御する手段の一実施例を示す回路図、第
９図は第８図の実施例の動作を説明する動作波形図であ
る。 １・・・・・・燃焼室、２，３・・・・・・点火プラグ
、４・・・・・・エンジン、５・・・・・・吸気通路、
６・・・・・・燃料供給装置、７・・・・・・熱反応器
、８・・・・・・排気ガス再循環装置、９・・・・・・
制御手段、１１・・・・・・制御回路、１３・・・・・
・三元触媒。
Claims (1)
- １１つの燃焼室に少なくとも２個の点火プラグを配置し
たエンジンと、前記エンジンに混合気を供給する礁料供
給装置と、排気ガス中の酸素濃度を検出する排気ガスセ
ンサと、前記排気ガスセンサの出力を受は排気ガス中の
酸素過剰率λを１．０付近から１．２付近になるように
前記燃料供給装置からの混合気濃度を制御する制御回路
と、単一の触媒でＨＣ、ＣＯを酸化すると同時にＮＯを
還元する三元触媒とを組み合せてなる自動車排気ガス浄
化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10796375A JPS5925865B2 (ja) | 1975-09-08 | 1975-09-08 | 自動車排気ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10796375A JPS5925865B2 (ja) | 1975-09-08 | 1975-09-08 | 自動車排気ガス浄化装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58136623A Division JPS59170419A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 自動車排気ガス浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5232407A JPS5232407A (en) | 1977-03-11 |
| JPS5925865B2 true JPS5925865B2 (ja) | 1984-06-21 |
Family
ID=14472496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10796375A Expired JPS5925865B2 (ja) | 1975-09-08 | 1975-09-08 | 自動車排気ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5925865B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54105310U (ja) * | 1978-01-07 | 1979-07-25 | ||
| FR2543617B1 (fr) * | 1983-03-29 | 1985-07-12 | Renault | Culasse pour moteurs a combustion a allumage par compression |
-
1975
- 1975-09-08 JP JP10796375A patent/JPS5925865B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5232407A (en) | 1977-03-11 |
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