JPS6032357Y2 - 排気浄化装置 - Google Patents
排気浄化装置Info
- Publication number
- JPS6032357Y2 JPS6032357Y2 JP9497178U JP9497178U JPS6032357Y2 JP S6032357 Y2 JPS6032357 Y2 JP S6032357Y2 JP 9497178 U JP9497178 U JP 9497178U JP 9497178 U JP9497178 U JP 9497178U JP S6032357 Y2 JPS6032357 Y2 JP S6032357Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel ratio
- engine
- oxygen concentration
- output
- concentration detector
- 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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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は内燃機関の浄化装置に関し、より詳しくは機関
に設けた酸素濃度検出器の出力信号を増幅器を通した後
に、比較器において基準電圧と比較して機関の空燃比を
制御するようになした内燃機関の排気浄化装置に関する
。
に設けた酸素濃度検出器の出力信号を増幅器を通した後
に、比較器において基準電圧と比較して機関の空燃比を
制御するようになした内燃機関の排気浄化装置に関する
。
内燃機関の排気通路に三元触媒等の触媒コンバータを設
置し、内燃機関から排出される排気中に含まれる一酸化
炭素ＣＯ１炭化水素ＨＣおよび窒素酸化物ＮＯｘ等の有
害成分を減少することは公知である。
置し、内燃機関から排出される排気中に含まれる一酸化
炭素ＣＯ１炭化水素ＨＣおよび窒素酸化物ＮＯｘ等の有
害成分を減少することは公知である。
触媒コンバータとして三元触媒を用いた場合には触媒コ
ンバータの直上流位置までの機関燃焼系に供給した全空
気重量と燃料重量の比（以下「総合空燃比」という）を
理論空燃比とすることにより上記有害三成分を効率よく
減少できることも公知である。
ンバータの直上流位置までの機関燃焼系に供給した全空
気重量と燃料重量の比（以下「総合空燃比」という）を
理論空燃比とすることにより上記有害三成分を効率よく
減少できることも公知である。
しかして、従来から機関に酸素濃度検出器を設け、酸素
濃度の濃薄に応じて高低に変化する出力信号を増幅器に
よりインピーダンス整合をはかつて後に比較器において
一定基準電圧と比較して前記総合空燃比が理論空燃比に
比して濃薄いずれの側にあるかを判断しその結果に基き
供給燃料量を増加しまたは機関の排気通路の触媒コンバ
ータ上流に二次空気を供給して総合空燃比を理論空燃比
に一致するよう制御することが行われている。
濃度の濃薄に応じて高低に変化する出力信号を増幅器に
よりインピーダンス整合をはかつて後に比較器において
一定基準電圧と比較して前記総合空燃比が理論空燃比に
比して濃薄いずれの側にあるかを判断しその結果に基き
供給燃料量を増加しまたは機関の排気通路の触媒コンバ
ータ上流に二次空気を供給して総合空燃比を理論空燃比
に一致するよう制御することが行われている。
しかしながら、従来の排気浄化装置では酸素濃度検出器
からの出力信号と比較する基準電圧が機関の作動中宮に
一定値に維持されている。
からの出力信号と比較する基準電圧が機関の作動中宮に
一定値に維持されている。
このために従来の排気浄化装置は機関作動特性にかかわ
らず常に総合空燃比を理論空燃比に一致するよう制御さ
れ一見優れているかの如く見えるが、内燃機関から排出
される有害成分の組成が機関特性、特に機関回転特性に
応じて変化することに十分対応し得ない。
らず常に総合空燃比を理論空燃比に一致するよう制御さ
れ一見優れているかの如く見えるが、内燃機関から排出
される有害成分の組成が機関特性、特に機関回転特性に
応じて変化することに十分対応し得ない。
本考案は比較器に印加する基準電圧を機関回転数に応じ
変化させることにより機関から排出される有害成分の組
成を機関特性に応じて変化させ、効率よく排気浄化を行
える装置を提案する。
変化させることにより機関から排出される有害成分の組
成を機関特性に応じて変化させ、効率よく排気浄化を行
える装置を提案する。
以下図面を参照して本考案の実施例を説明する。
第１図および第２図において、機関１は吸気マニホール
ド３を介して燃料噴射装置５（第１図）または気化器７
（第２図）等の可燃混合気調整装置に連通ずるとともに
、排気マニホールド９および排気管１１を介して三元触
媒等の触媒コンバーク１３に連通ずる。
ド３を介して燃料噴射装置５（第１図）または気化器７
（第２図）等の可燃混合気調整装置に連通ずるとともに
、排気マニホールド９および排気管１１を介して三元触
媒等の触媒コンバーク１３に連通ずる。
排気管１１に酸素濃度検出器１７を設ける。
酸素濃度検出器１７は排気管１１内の総合空燃比が理論
空燃比より過濃側にあると約０．９Ｖ程度、理論空燃比
より希薄側にあると約０．２Ｖ程度の出力電圧を生じる
（第３図参照）。
空燃比より過濃側にあると約０．９Ｖ程度、理論空燃比
より希薄側にあると約０．２Ｖ程度の出力電圧を生じる
（第３図参照）。
再び第１図および第２図を参照して、酸素濃度検出器１
７を増幅器１９に接続し、増幅器１９の出力信号を比較
器２１において基準電圧と比較する。
７を増幅器１９に接続し、増幅器１９の出力信号を比較
器２１において基準電圧と比較する。
基準電圧は機関の点火栓を点火するイグニッションの点
火パルス信号を基準電圧変更手段である周波数−電圧変
換回路２３の入力端子２４に印加して得られた電圧であ
り、機関回転数と例えば線型比例し、または更に所定の
バイアス分を含んでおり、機関回転数に応じ変化する。
火パルス信号を基準電圧変更手段である周波数−電圧変
換回路２３の入力端子２４に印加して得られた電圧であ
り、機関回転数と例えば線型比例し、または更に所定の
バイアス分を含んでおり、機関回転数に応じ変化する。
比較器２１の出力をコンピュータ２５で基本演算し、コ
ンピュータ２５の出力信号により、燃料噴射装置５（第
１図）から噴射される燃料を増減し、または二次空気流
量制御弁２７の開度を変えて機関に連動するエアポンプ
２９から排気マニホールド９へ供給される二次空気量を
増減して（第２図）、総合空燃比を理論空燃比近傍の所
定値に制御する。
ンピュータ２５の出力信号により、燃料噴射装置５（第
１図）から噴射される燃料を増減し、または二次空気流
量制御弁２７の開度を変えて機関に連動するエアポンプ
２９から排気マニホールド９へ供給される二次空気量を
増減して（第２図）、総合空燃比を理論空燃比近傍の所
定値に制御する。
第３図において総合空燃比が理論空燃比のときの酸素濃
度検出器出力を■。
度検出器出力を■。
で示す。これは比較器２１（第１図、第２図）の基準電
圧をＶ。
圧をＶ。
とじて前述の排気浄化装置を作動すると総合空燃比が理
論空燃比に一致するよう制御されることを示す。
論空燃比に一致するよう制御されることを示す。
ここで、本考案装置では基準電圧を機関回転数に応じ変
化させるものであり、機関回転数が所定値を越えると基
準電圧がＶ。
化させるものであり、機関回転数が所定値を越えると基
準電圧がＶ。
からＶ□に増加しく第３図）逆に所定値以下では■。
以下に減少する。
基準電圧が■。より高い■１に変化すると、総合空燃比
は理論空燃比よりわずかに過濃側に偏る。
は理論空燃比よりわずかに過濃側に偏る。
公知のように総合空燃比が理論空燃比側に偏ると機関排
気中の有害成分中ＨＣ，ＣＯは僅かに増加するがＮＯｘ
は低減する。
気中の有害成分中ＨＣ，ＣＯは僅かに増加するがＮＯｘ
は低減する。
ところで機関の高速回転時は機関高負荷状態に近いため
排気中のＮＯｘが増加し易いが本考案では総合空燃比を
過濃化してＮＯｘの増加を防止できる。
排気中のＮＯｘが増加し易いが本考案では総合空燃比を
過濃化してＮＯｘの増加を防止できる。
また、大量に排気が排出される高速運転時に十分な空気
が触媒に供給されると触媒反応が過度に促進されて過熱
し易いが、本考案では総合空燃比を過濃化するためにか
かる触媒の過熱を防止できる。
が触媒に供給されると触媒反応が過度に促進されて過熱
し易いが、本考案では総合空燃比を過濃化するためにか
かる触媒の過熱を防止できる。
次に機関が低速回転時は機関は概ね低負荷状態であって
排気流量も少なく触媒の過熱のおそれも小さくＮＯｘも
発生しにくいので総合空燃比を希薄化することができる
。
排気流量も少なく触媒の過熱のおそれも小さくＮＯｘも
発生しにくいので総合空燃比を希薄化することができる
。
なお第１図および第２図に示す増幅器１９は利得可変増
幅器３７の出力を設定電圧３１を境とし比較し高レベル
または低レベルの電圧信号を送る比較回路３３、比較回
路３３からの電圧信号を積分する回路３５および積分回
路３５からの制御電圧に応じ増幅度を変化させる利得可
変増幅器３７からなる公知の形式の自動利得制御増幅器
を用いている。
幅器３７の出力を設定電圧３１を境とし比較し高レベル
または低レベルの電圧信号を送る比較回路３３、比較回
路３３からの電圧信号を積分する回路３５および積分回
路３５からの制御電圧に応じ増幅度を変化させる利得可
変増幅器３７からなる公知の形式の自動利得制御増幅器
を用いている。
以下本考案に自動利得制御増幅器を用いた場合の利点を
説明する。
説明する。
第４図に自動利得制御増幅器の回路例を示すが、この回
路は公知であり、第１図および第２図の説明に用いた数
字を対応箇所に示すに留める。
路は公知であり、第１図および第２図の説明に用いた数
字を対応箇所に示すに留める。
利得可変増幅器３７は積分回路３５からの制御電圧に対
し第５図に示すような増幅度特性を有する。
し第５図に示すような増幅度特性を有する。
一方比較回路３３は利得可変増幅器３７の出力が設定電
圧３１を下まわると低レベルの信号をまた上まわると高
レベルの信号を積分回路３５へ送る。
圧３１を下まわると低レベルの信号をまた上まわると高
レベルの信号を積分回路３５へ送る。
積分回路３５は抵抗Ｒおよび容量Ｃによる定まる時定数
を有する。
を有する。
上述の自動利得制御増幅器１９（第１図、第２図、第４
図）の入力端子に静的に酸素濃度検出器１７（第１図、
第２図）の出力を印加すると第６図に実線で示すような
出力特性が得られる。
図）の入力端子に静的に酸素濃度検出器１７（第１図、
第２図）の出力を印加すると第６図に実線で示すような
出力特性が得られる。
すなわち酸素濃度検出器の出力がある値を越えると自動
利得制御増幅器の出力電圧は一定となる。
利得制御増幅器の出力電圧は一定となる。
かかる自動利得制御増幅器１９によって第７図に示すよ
うな最大値■５、最小値Ｖ６の時間変動矩形波でその変
動間隔が増幅器１９の時定数より遥かに小さい信号を処
理すると、その出力特性は第８図のようになる。
うな最大値■５、最小値Ｖ６の時間変動矩形波でその変
動間隔が増幅器１９の時定数より遥かに小さい信号を処
理すると、その出力特性は第８図のようになる。
第７図において時間ちで酸素濃度検出器出力電圧Ｖ、か
らＶ６にステップ状に低“下する。
らＶ６にステップ状に低“下する。
この結果利得可変増幅器３７（第１図。第２図、第４図
）の出力がＶ、３となりこの出力Ｖ１３は設定電圧３１
より低くなり積分回路３５（第１図、第２図、第４図）
の出力の制御電圧が徐々に低下し、利得可変増幅器３７
（第１図、第２図。
）の出力がＶ、３となりこの出力Ｖ１３は設定電圧３１
より低くなり積分回路３５（第１図、第２図、第４図）
の出力の制御電圧が徐々に低下し、利得可変増幅器３７
（第１図、第２図。
第４図）の増幅度が徐々に増大しく第５図参照）その出
力はＶ□３からＶ１４に増加する（第８図）次いで第７
図のちにおいて酸素濃度検出器出力電圧がｖ６からＶ、
にステップ状に増大すると、利得可変増幅器の出力電圧
がＶｌ、に増大する（第８図）。
力はＶ□３からＶ１４に増加する（第８図）次いで第７
図のちにおいて酸素濃度検出器出力電圧がｖ６からＶ、
にステップ状に増大すると、利得可変増幅器の出力電圧
がＶｌ、に増大する（第８図）。
しかし出力電圧Ｖ１５が設定電圧を上まわるため積分回
路からの制御電圧が徐々に増大し利得可変増幅器の増幅
度が減少しく第５図参照）、利得可変増幅器の出力電圧
が徐々にＶ１６に低下する。
路からの制御電圧が徐々に増大し利得可変増幅器の増幅
度が減少しく第５図参照）、利得可変増幅器の出力電圧
が徐々にＶ１６に低下する。
第８図に実線で示す自動利得制御増幅器の出力特性は図
から明らかな如く、ヒステリシス特性となっている。
から明らかな如く、ヒステリシス特性となっている。
かかるヒステリシス特性を有する信号により空燃比を制
御することにより特開昭５２−１１４８２１号公報に記
載されている装置と同様に排気浄化装置を効率よく作動
できる。
御することにより特開昭５２−１１４８２１号公報に記
載されている装置と同様に排気浄化装置を効率よく作動
できる。
しかも実施例記載の方式によると酸素濃度検出器特性が
第７図に破線で示すように温度変化または劣化等の理由
により変化した場合にも、第８図に示すようにヒステリ
シス特性を維持し続ける。
第７図に破線で示すように温度変化または劣化等の理由
により変化した場合にも、第８図に示すようにヒステリ
シス特性を維持し続ける。
従って、実施例のように自動利得制御増幅器を用いた場
合は酸素濃度検出器の特性変化により等価的に発生する
基準電圧の変化を防止し回転数にのみ応じて基準電圧を
変化させることができる。
合は酸素濃度検出器の特性変化により等価的に発生する
基準電圧の変化を防止し回転数にのみ応じて基準電圧を
変化させることができる。
以上説明したように本考案によれば、酸素濃度検出器の
変動出力の時間間隔より大きい時定数の自動利得制御増
幅器を通した酸素濃度検出器の出力信号を機関回転速度
に応じて変化する基準電圧と比較するように構成してい
るため、酸素濃度検出器の温度変化、劣化等に基づいて
等価的に発生する基準電圧の変化を防止し、機関回転速
度のみに応じて基準電圧を変化させ、これにより機関回
転速度の変化に係りなく空燃比を最適値に精度良くフィ
ードバック制御することができる。
変動出力の時間間隔より大きい時定数の自動利得制御増
幅器を通した酸素濃度検出器の出力信号を機関回転速度
に応じて変化する基準電圧と比較するように構成してい
るため、酸素濃度検出器の温度変化、劣化等に基づいて
等価的に発生する基準電圧の変化を防止し、機関回転速
度のみに応じて基準電圧を変化させ、これにより機関回
転速度の変化に係りなく空燃比を最適値に精度良くフィ
ードバック制御することができる。
その結果、排気エミッションをより有効に向上でき、ま
た排気通路に設けた触媒の過熱を確実に防止できる。
た排気通路に設けた触媒の過熱を確実に防止できる。
第１図および第２図はそれぞれ本考案の実施例平面図、
第３図は総合空燃比に対する酸素濃度検出器出力特性図
、第４図は自動利得制御増幅器の回路図、第５図は利得
可変増幅器の増幅度特性図、第６図は自動利得制御増幅
器の静的出力特性図、第７図は酸素濃度検出器の時間特
性図、第８図は第７図に示す信号に対する自動利得制御
増幅器の動的出力特性図である。 １・・・・・・機関、１３・・・・・・触媒コンバータ
、１７・・・・・・酸素濃度検出器、１９・・・・・・
増幅器、２１・・・・・・比較器、２３・・・・・・周
波数−電圧変換回路、２４・・・・・・点火パルス入力
端子、２５・・・・・・コンピュータ。
第３図は総合空燃比に対する酸素濃度検出器出力特性図
、第４図は自動利得制御増幅器の回路図、第５図は利得
可変増幅器の増幅度特性図、第６図は自動利得制御増幅
器の静的出力特性図、第７図は酸素濃度検出器の時間特
性図、第８図は第７図に示す信号に対する自動利得制御
増幅器の動的出力特性図である。 １・・・・・・機関、１３・・・・・・触媒コンバータ
、１７・・・・・・酸素濃度検出器、１９・・・・・・
増幅器、２１・・・・・・比較器、２３・・・・・・周
波数−電圧変換回路、２４・・・・・・点火パルス入力
端子、２５・・・・・・コンピュータ。
Claims (1)
- 酸素濃度検出器と該酸素濃度検出器の変動出力の時間間
隔よりも大きい所定の時定数を有する自動利得制御増幅
器と、前記酸素濃度検出器の出力信号を前記自動利得制
御増幅器を通した後に基準電圧と比較する比較器と、該
比較器に印加する基準電圧を機関回転速度に応じて変化
させる基準電圧変更手段と、前記比較器の出力に応じて
機関の空燃比を制御する手段とを備えたことを特徴とす
る排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9497178U JPS6032357Y2 (ja) | 1978-07-12 | 1978-07-12 | 排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9497178U JPS6032357Y2 (ja) | 1978-07-12 | 1978-07-12 | 排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5512068U JPS5512068U (ja) | 1980-01-25 |
| JPS6032357Y2 true JPS6032357Y2 (ja) | 1985-09-27 |
Family
ID=29027476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9497178U Expired JPS6032357Y2 (ja) | 1978-07-12 | 1978-07-12 | 排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6032357Y2 (ja) |
-
1978
- 1978-07-12 JP JP9497178U patent/JPS6032357Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5512068U (ja) | 1980-01-25 |
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