JPH0322532Y2 - - Google Patents
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- JPH0322532Y2 JPH0322532Y2 JP1983144695U JP14469583U JPH0322532Y2 JP H0322532 Y2 JPH0322532 Y2 JP H0322532Y2 JP 1983144695 U JP1983144695 U JP 1983144695U JP 14469583 U JP14469583 U JP 14469583U JP H0322532 Y2 JPH0322532 Y2 JP H0322532Y2
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Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本考案は、排気通路に設けた触媒の作用により
排気ガスの浄化を図るようにした触媒付燃料噴射
式エンジンに関するものである。[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a catalyst-equipped fuel injection engine that purifies exhaust gas by the action of a catalyst provided in an exhaust passage.
(従来技術)
自動車は道路上を走行するものであるので、そ
のエンジンの排気ガス中に含まれる有機成分はま
わりに与える影響が大きく、排気ガスの浄化が強
く要求され、様々な対策がなされている。エンジ
ンの排気ガス中に含まれる有毒成分としてはCO、
HC、NOxなどの未燃焼ガスがあり、これらの除
去のためサーマルリアクタ、触媒等を用いること
が多い。(Prior art) Since automobiles run on roads, the organic components contained in the exhaust gas from their engines have a large impact on the surroundings, and there is a strong need to purify the exhaust gas, and various countermeasures have been taken. There is. The toxic components contained in engine exhaust gas include CO,
There are unburned gases such as HC and NOx, and thermal reactors, catalysts, etc. are often used to remove them.
一例を挙げると実行昭57−17047号に開示され
ているように、排気通路中に上流側よりサーマル
リアクタ、還元触媒、酸化触媒を配設し、サーマ
ルリアクタの上流と両触媒間にそれぞれ2次エア
を供給するようにしたエンジンの排気コントロー
ル装置がある。この排気コントロール装置では、
サーマルリアクタ内においてはこの上流に供給さ
れた未燃焼ガス成分を燃焼させ、このサーマルリ
アクタで燃焼せずに残された未燃焼ガス成分のう
ち主として、NOxは還元触媒により、CO、HC
は酸化触媒により反応除去される。なお、酸化触
媒は理論空燃比より空気量が大きくなると酸化反
応を促進するため、酸化触媒の上流側(すなわ
ち、還元触媒と酸化触媒の間)に2次エアを供給
するようになしている。 To give an example, as disclosed in Jitsugyo No. 57-17047, a thermal reactor, a reduction catalyst, and an oxidation catalyst are arranged in the exhaust passage from the upstream side, and a secondary There is an engine exhaust control device that supplies air. With this exhaust control device,
In the thermal reactor, the unburned gas components supplied upstream are combusted, and NOx is mainly converted into CO, HC, etc. by the reduction catalyst.
is removed by reaction with an oxidation catalyst. In addition, since the oxidation catalyst promotes the oxidation reaction when the amount of air becomes larger than the stoichiometric air-fuel ratio, secondary air is supplied to the upstream side of the oxidation catalyst (that is, between the reduction catalyst and the oxidation catalyst).
このように、還元触媒と酸化触媒とを組合せる
と、排気ガス中のNOx、CO、HCの有毒未燃焼
ガス成分を除去できるのであるが、触媒は所定温
度以上にならないと反応が活発化しないため、一
般にはサーマルリアクタの上流に2次エアを供給
してサーマルリアクタ内で未燃ガスを燃焼させて
排気ガス温度を上げて、触媒温度を上げるように
している。 In this way, by combining a reduction catalyst and an oxidation catalyst, it is possible to remove toxic unburned gas components such as NOx, CO, and HC from exhaust gas, but the reaction of the catalyst does not become active unless the temperature reaches a certain level. Therefore, in general, secondary air is supplied upstream of the thermal reactor to combust unburned gas within the thermal reactor to raise the exhaust gas temperature and thereby raise the catalyst temperature.
また、一般的に言つてエンジンの吸気が理論空
燃比にある時が、排気の有毒未燃ガス成分が最小
である。このため、排気通路中に酸素センサ等の
排気濃度センサを設けて排気の酸素量を検出し
て、これを吸気系にフイードバツクし、理論空燃
比に近ずくように制御することが一般に行なわれ
ている。なお、吸気系において供給燃料量を制御
するには、燃料噴射制御方式とキヤブレタ方式が
あるが、制御が容易という利点のために燃料噴射
制御方式が用いられることが多い。 Additionally, generally speaking, when the intake air of the engine is at the stoichiometric air-fuel ratio, the toxic unburned gas components in the exhaust are at a minimum. For this reason, it is common practice to install an exhaust gas concentration sensor such as an oxygen sensor in the exhaust passage to detect the amount of oxygen in the exhaust gas, feed this back to the intake system, and control the air-fuel ratio so that it approaches the stoichiometric air-fuel ratio. There is. Note that there are a fuel injection control method and a carburetor method for controlling the amount of fuel supplied in the intake system, but the fuel injection control method is often used because of its ease of control.
このように、触媒を利用して排気ガス中の有毒
未燃焼成分を浄化することが、一般に行なわれて
いるのであるが、触媒を用いて未燃焼成分を酸
化、すなわち燃焼させる際には発熱を伴うため、
この熱を受けて触媒が高温になる。この場合、触
媒は所定温度以上にしないと反応を促進しないの
であるが、高温になりすぎると劣化し易いという
問題がある。特に、エンジン回転が上がるにつれ
て、排ガス量が増え、排ガス中の未燃焼ガス成分
も増えるので高回転域で触媒が高温になり易く、
触媒の劣化も速い。このため、エンジンが所定回
転以上になつた時には、前述のようなフイードバ
ツク制御は行なわず、逆に燃料を増量させてやつ
て、排気中に未燃焼燃料を含むようにし、この未
燃焼燃料を冷媒として作用させることによつて、
触媒の温度上昇を防止するという方法が一般に採
用されている。 In this way, it is common practice to use a catalyst to purify toxic unburned components in exhaust gas, but when a catalyst is used to oxidize, or combust, the unburned components, heat is generated. Because it accompanies
This heat causes the catalyst to reach a high temperature. In this case, the catalyst does not promote the reaction unless the temperature is raised to a predetermined temperature or higher, but there is a problem in that it tends to deteriorate if the temperature is too high. In particular, as the engine speed increases, the amount of exhaust gas increases and the unburned gas components in the exhaust gas also increase, so the catalyst tends to become hot in the high speed range.
The catalyst also deteriorates quickly. For this reason, when the engine speed exceeds a predetermined speed, the feedback control described above is not performed, but rather the amount of fuel is increased so that the exhaust gas contains unburned fuel, and this unburned fuel is used as a refrigerant. By acting as
A method of preventing the temperature of the catalyst from rising is generally adopted.
具体的には、エンジン負荷(スロツトル開度)
と回転数により決まるエンジン負荷状態が、第1
図のグラフにおいて斜線で示すフイードバツク領
域Aにある時には空燃比を理論空燃比近傍に保つ
ように燃料噴射量を制御するとともに2次エアの
供給を行ない、エンジン負荷状態がフイードバツ
ク領域A以外の領域(フイードバツク停止領域)
Fにある時は燃料噴射量を増加させるとともに2
次エアの供給を制限して触媒の過熱を防止してい
る。第1図は、縦軸にスロツトル開度を、横軸に
エンジン回転数を示すグラフである。ラインP1
はスロツトル開度とエンジン回転数によつて設定
される減速ラインであり、平地定速走行を行なう
のに必要最低限の負荷を示す。すなわち、ライン
P1より高負荷側は通常の運転域(加速運転を含
む)で、ラインP1より低負荷側は減速域である。
ラインP2はアイドリング回転N1を示し、N1より
低回転ではエンスト状態になり、実際の運転では
使用されない領域である。以下、ラインP1を減
速ラインと、ラインP2を、アイドリング回転ラ
インと称す。 Specifically, engine load (throttle opening)
The engine load condition determined by
When the engine is in the feedback region A indicated by diagonal lines in the graph of the figure, the fuel injection amount is controlled to keep the air-fuel ratio close to the stoichiometric air-fuel ratio, and secondary air is supplied. feedback stop area)
When in F, the fuel injection amount is increased and 2
Next, the supply of air is restricted to prevent overheating of the catalyst. FIG. 1 is a graph showing the throttle opening on the vertical axis and the engine rotation speed on the horizontal axis. Line P 1
is a deceleration line set by the throttle opening and engine speed, and indicates the minimum load necessary for constant speed driving on flat ground. i.e. the line
The higher load side of line P 1 is the normal operating range (including acceleration operation), and the lower load side of line P 1 is the deceleration range.
Line P 2 indicates idling rotation N 1 , and at rotations lower than N 1 the engine stalls, which is a region that is not used in actual driving. Hereinafter, line P1 will be referred to as a deceleration line, and line P2 will be referred to as an idling rotation line.
フイードバツク制御を行なうフイードバツク領
域Aは、減速ラインP1より高負荷側で、アイド
リング回転ラインP2より高回転側の通常運転領
域内において、エンジン回転数が中速域の所定回
転数N2より低回転で、スロツトル開度が高負荷
所定開度L1より小さい開度(すなわち、中低負
荷)になる領域に設定される。なお、エンジン回
転がN2より低回転でもスロツトル開度がL1より
大きい高負荷時にはフイードバツク制御を行なわ
ず、燃料を増量するようになつているが、これは
高負荷時にもフイードバツク制御を行なうと、出
力トルクが低下し、十分な出力が得られないとい
う問題があるため、燃料噴射量を増大させて出力
トルクのアツプを図つていることによる。 Feedback region A in which feedback control is performed is within the normal operating region on the higher load side than the deceleration line P 1 and on the higher rotation side than the idling rotation line P 2 , and when the engine rotation speed is lower than the predetermined rotation speed N 2 in the medium speed range. The throttle opening is set in a region where the throttle opening is smaller than the high load predetermined opening L1 (that is, medium to low load). Furthermore, even if the engine speed is lower than N2 , at high loads where the throttle opening is greater than L1 , feedback control is not performed and the amount of fuel is increased. This is because there is a problem that the output torque decreases and sufficient output cannot be obtained, so the fuel injection amount is increased to increase the output torque.
このように、フイードバツク停止領域Fにおい
ては、触媒の過熱防止等のために燃料が増量され
ることとなるため、当然ながら車の走行距離当り
の燃料消費量(燃費)が大きくなつてしまう。 In this way, in the feedback stop region F, the amount of fuel is increased to prevent overheating of the catalyst, and as a result, the amount of fuel consumed per distance traveled by the vehicle (fuel efficiency) naturally increases.
(考案の目的)
本考案は以上の事情に鑑み、触媒の過熱防止
を、できるだけ燃費を悪化させることなく達成す
ることができる触媒付燃料噴射式エンジンを提供
することを目的とするものである。(Purpose of the invention) In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a fuel injection engine with a catalyst that can prevent overheating of the catalyst without deteriorating fuel efficiency as much as possible.
(考案の構成)
本考案の触媒付燃料噴射式エンジンは、上記フ
イードバツク停止領域Fを、第2図に示すよう
に、高回転低負荷の領域(第1のフイードバツク
停止領域)Bとそれ以外の領域(第2のフイード
バツク停止領域)Cとに分け、領域Bにおいて
は、ポートエア(上流から三元触媒、酸化触媒の
順で配された排気通路の三元触媒の上流側に供給
されるエア)を供給すると同時に空燃比のフイー
ドバツク制御を停止する構成とするこことによ
り、空燃比をむやみにリツチにする必要をなくし
て燃費改善を図り、もつて上記目的達成を図るよ
うにしたものである。(Structure of the invention) The catalytic fuel injection engine of the invention divides the above-mentioned feedback stop area F into a high rotation and low load area (first feedback stop area) B and other areas, as shown in FIG. In region B, port air (air supplied to the upstream side of the three-way catalyst in the exhaust passage arranged in the order of three-way catalyst and oxidation catalyst from upstream) is divided into region C (second feedback stop region). By this structure, the feedback control of the air-fuel ratio is stopped at the same time as the air-fuel ratio is supplied, thereby eliminating the need to unnecessarily enrich the air-fuel ratio, improving fuel efficiency, and achieving the above objective.
すなわち、本考案による触媒付燃料噴射式エン
ジンは、第5図に示すように、排気通路に、上流
側から順に三元触媒および酸化触媒を設けるとと
もにこの三元触媒の前記排気通路内上流側に2次
エアを供給するポートエア供給口および排気濃度
センサを設ける一方、前記両触媒の間に2次エア
を供給するスプリツトエア供給口を設け、運転状
態に応じて、前記排気濃度センサによるエンジン
に供給する混合気の空燃比のフイードバツク制御
および2次エアの供給を制御するようにした触媒
付燃料噴射式エンジンにおいて、
エンジン回転数がアイドリング回転以上で、且
つエンジン負荷が平地速走行に必要な最低負荷の
減速ラインより大きい負荷状態において、
イ 前記エンジン回転数が中速域に設定される第
1の所定回転数N2以下であり、前記エンジン
負荷が中負荷もしくは低負荷に設定される第1
の所定負荷L1以下の領域Aは、燃焼室内の混
合気の空燃比が理論空燃比近傍になるよう、前
記フイードバツク制御をなし、且つ前記ポート
エア供給口による2次エア供給を停止して前記
スプリツトエア供給口による2次エアの供給を
行なわせるフイードバツク領域とし、
ロ 前記エンジン回転数が前記第1の所定回転数
N2以上で該第1の所定回転数N2よりも高く設
定される第2の所定回転数N3以下であり、前
記エンジン負荷が前記第1の所定負荷L1より
も低く設定される第2の所定負荷L2以下であ
る領域Bは、前記ポートエア供給口からの2次
エアの供給を行なわせると同時に前記空燃比の
フイードバツク制御を停止する第1のフイード
バツク停止領域とし、
ハ 前記フイードバツク領域Aおよび前記第1の
フイードバツク停止領域B以外の領域Cは、前
記燃焼室内の空燃比を理論空燃比より小さくさ
せるとともに前記ポートエア供給口およびスプ
リツトエア供給口からの2次エアの供給をカツ
トさせる第2のフイードバツク停止領域とする
触媒温度上昇制御装置を備えたことを特徴とす
るものである。 That is, as shown in FIG. 5, the catalyst-equipped fuel injection engine according to the present invention includes a three-way catalyst and an oxidation catalyst in the exhaust passage in order from the upstream side, and a three-way catalyst and an oxidation catalyst on the upstream side of the three-way catalyst in the exhaust passage. A port air supply port for supplying secondary air and an exhaust concentration sensor are provided, and a split air supply port for supplying secondary air is provided between the two catalysts, and the air is supplied to the engine by the exhaust concentration sensor depending on the operating state. In a catalytic fuel injection engine that controls the feedback control of the air-fuel ratio of the air-fuel mixture and the supply of secondary air, the engine speed is higher than the idling speed and the engine load is lower than the minimum load required for running at flat ground speed. In a load state larger than the deceleration line, (a) the engine speed is less than or equal to a first predetermined rotation speed N2 set in a medium speed range, and the engine load is set to a medium load or a low load;
In the area A where the predetermined load L1 is below, the feedback control is performed so that the air-fuel ratio of the mixture in the combustion chamber is close to the stoichiometric air-fuel ratio, and the secondary air supply from the port air supply port is stopped and the split air is a feedback area in which secondary air is supplied through the supply port, and (b) the engine rotation speed is the first predetermined rotation speed.
A second predetermined rotation speed N 2 or more and set higher than the first predetermined rotation speed N 2 A second predetermined rotation speed N 3 or less and the engine load is set lower than the first predetermined load L 1 A region B in which the predetermined load L2 is less than or equal to the predetermined load L 2 is a first feedback stop region in which secondary air is supplied from the port air supply port and at the same time feedback control of the air-fuel ratio is stopped; A and the area C other than the first feedback stop area B are a second area where the air-fuel ratio in the combustion chamber is made smaller than the stoichiometric air-fuel ratio and where the supply of secondary air from the port air supply port and the split air supply port is cut off. The present invention is characterized in that it is equipped with a catalyst temperature rise control device that sets the feedback stop region.
(作用)
上記構成に示すように、第1のフイードバツク
停止領域Bにおいては、低負荷であるためNOx
の発生は少なく三元触媒を酸化触媒として機能さ
せても排気ガス浄化に悪影響を及ぼすことが少な
いことに鑑み、三元触媒の上流側にポートエアを
供給してこれを酸化触媒として機能させる構成と
なつているので、反応熱を2つの酸化触媒に負担
させることができ、これにより、空燃比をむやみ
にリツチにしなくても触媒過燃を防止することが
できるので燃費改善を図ることができる。さら
に、第1のフイードバツク停止領域Bにおいて
は、空燃比のフイードバツク制御が停止されるよ
うになつているので、ポートエア供給により排気
濃度センサがリーン信号を出力してエンジンへの
供給混合気をリツチにしてしまうのを防止するこ
とができる。(Function) As shown in the above configuration, in the first feedback stop region B, NOx is reduced due to the low load.
In view of the fact that the generation of 3-way catalyst is small and there is little negative effect on exhaust gas purification even if the three-way catalyst functions as an oxidation catalyst, a configuration is adopted in which port air is supplied to the upstream side of the three-way catalyst and it functions as an oxidation catalyst. This allows the reaction heat to be borne by the two oxidation catalysts, thereby making it possible to prevent catalyst overburning without making the air-fuel ratio unnecessarily rich, thereby improving fuel efficiency. Furthermore, in the first feedback stop region B, the air-fuel ratio feedback control is stopped, so the exhaust concentration sensor outputs a lean signal due to the port air supply, enriching the air-fuel mixture supplied to the engine. It is possible to prevent this from happening.
(考案の効果)
したがつて、本考案によれば、第1のフイード
バツク停止領域Bにおける燃費改善を図ることが
でき、これにより、触媒の過熱防止を、できるだ
け燃費を悪化させることなく達成することができ
る。(Effects of the invention) Therefore, according to the invention, it is possible to improve fuel efficiency in the first feedback stop region B, thereby achieving prevention of overheating of the catalyst without deteriorating fuel efficiency as much as possible. I can do it.
(実施例)
以下、図面によつて本考案の実施例について説
明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第2図は、本考案の燃料噴射式エンジンの制御
内容を示すグラフであり、減速ラインP1より高
負荷で且つアイドリング回転ラインP2より高回
転の通常運転領域を図示の如く、フイードバツク
領域A、第1のフイードバツク停止領域Bおよび
第2のフイードバツク停止領域(燃料増量域)C
の3つの領域に分けて制御を行なう。 FIG. 2 is a graph showing the control details of the fuel injection type engine of the present invention. As shown in the figure, the normal operating region where the load is higher than the deceleration line P1 and the rotation speed is higher than the idling rotation line P2 is changed to the feedback region A. , a first feedback stop area B and a second feedback stop area (fuel increase area) C.
Control is performed in three areas:
フイードバツク領域Aは、第1図に示した従来
のフイードバツク領域と同じであり、スロツトル
開度が高負荷所定開度L1より小さく(すなわち、
中低負荷であり)、エンジン回転数が中速域の所
定回転数N2より小さい領域であり、エンジン負
荷状態がこの領域Aにある時は、燃焼室内の空燃
比を理論空燃比に近づけるようフイードバツク制
御し、且つ触媒の上流側に2次エアを供給する。 Feedback region A is the same as the conventional feedback region shown in FIG .
When the engine load condition is in this region A, the engine speed is lower than the predetermined speed N2 in the medium speed range, the air-fuel ratio in the combustion chamber is brought close to the stoichiometric air-fuel ratio. Feedback control is performed and secondary air is supplied to the upstream side of the catalyst.
第1のフイードバツク停止領域Bは、スロツト
ル開度が中負荷所定開度L2より小さく(すなわ
ち、低負荷であり)、エンジン回転数が中速域の
所定回転数N2以上で高速域の所定回転数N3以下
となる領域であり、エンジン負荷状態がこの領域
Bにある時は、上記フイードバツク制御を停止
し、且つ2次エア円供給する。この2次エアは、
第3図に示すように、エンジン本体1の燃焼室近
傍においてポートエア供給口19aから排気通路
12に供給されるようになつているので、この排
気通路12に供給された2次エアが燃焼室内に持
ち込まれることとなり、これにより、燃焼室内の
空燃比を理論空燃比よりも大きくすることができ
る。 In the first feedback stop region B, the throttle opening is smaller than the medium load predetermined opening L 2 (that is, the load is low), the engine speed is equal to or higher than the predetermined rotation speed N 2 in the medium speed range, and This is a region where the rotational speed is N3 or less, and when the engine load condition is in this region B, the above feedback control is stopped and secondary air is supplied. This secondary air is
As shown in FIG. 3, the exhaust passage 12 is supplied from the port air supply port 19a near the combustion chamber of the engine body 1, so that the secondary air supplied to the exhaust passage 12 enters the combustion chamber. As a result, the air-fuel ratio within the combustion chamber can be made larger than the stoichiometric air-fuel ratio.
第2のフイードバツク停止領域Cは、通常運転
領域内においてフイードバツク領域Aおよび第1
のフイードバツク停止領域Bを除いた領域で、エ
ンジン負荷状態がこの領域Cにある時は、燃焼室
内の空燃比を理論空燃比より小さくなるように
し、且つ2次エアの供給をカツトする。 The second feedback stop region C is the feedback region A and the first feedback region within the normal operation region.
When the engine load condition is in a region C excluding the feedback stop region B, the air-fuel ratio in the combustion chamber is made smaller than the stoichiometric air-fuel ratio, and the supply of secondary air is cut off.
以上のように制御すれば、フイードバツク領域
Aでは、従来と同様に、排気ガス中の有毒成分を
効果的に浄化でき、第2のフイードバツク停止領
域Cでは未燃焼燃料が冷媒として作用して触媒の
過熱、劣化を防止することができるとともに高負
荷時には十分な出力を得ることができる。さら
に、第1のフイードバツク停止領域Bにおいて
は、燃焼室中の空燃比が大きくなるので燃焼室内
に噴射された燃料を十分に燃焼させることができ
排気ガスの浄化を図ることができ、触媒による酸
化反応する未燃ガス量が減つて触媒の過熱が抑え
られる。また、触媒の上流に供給される比較的冷
たい2次エアによつて排気ガスが冷却されて、触
媒の過熱を抑えることができる。さらに、燃料噴
射量は少ないので燃費も向上する。なお、空燃比
が大きくなるとエンジン出力は低下するという問
題があるが、本考案の場合は第1のフイードバツ
ク停止領域Bをエンジン出力低下の影響が比較的
小さい、低負荷域に設定して、この問題を防止し
ている。 By controlling as described above, in the feedback region A, toxic components in the exhaust gas can be effectively purified as in the conventional method, and in the second feedback stop region C, the unburned fuel acts as a refrigerant to cool the catalyst. Overheating and deterioration can be prevented, and sufficient output can be obtained during high loads. Furthermore, in the first feedback stop region B, the air-fuel ratio in the combustion chamber becomes large, so that the fuel injected into the combustion chamber can be sufficiently combusted, the exhaust gas can be purified, and the catalytic oxidation The amount of unburned gas that reacts is reduced, and overheating of the catalyst is suppressed. Furthermore, the exhaust gas is cooled by the relatively cold secondary air supplied upstream of the catalyst, making it possible to suppress overheating of the catalyst. Furthermore, since the amount of fuel injected is small, fuel efficiency is also improved. Note that there is a problem that engine output decreases as the air-fuel ratio increases, but in the case of the present invention, the first feedback stop region B is set in a low load region where the influence of engine output decrease is relatively small. Preventing problems.
なお、本図(第2図)には、アイドリング回転
数N1より低回転域側を減速ラインP1より上側の
領域Dと下側の領域に分けて示しているが、これ
は後述するようにエンジンの負荷状態が領域Dも
しくはEになつた時には、燃料噴射量を増やして
エンスト防止を図る制御を行なうためである。 In addition, this figure (Figure 2) shows the rotation range lower than the idling rotation speed N 1 divided into an area D above the deceleration line P 1 and an area below the deceleration line P 1 , but this is explained later. This is because when the engine load condition reaches region D or E, control is performed to increase the fuel injection amount to prevent engine stalling.
第3図は本考案による触媒付燃料噴射式エンジ
ンの1例を示す概略図である。 FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a fuel injection type engine with a catalyst according to the present invention.
エンジン本体1の吸気側には吸気通路4が、排
気側には排気通路12がそれぞれ連設されてい
る。吸気通路4内には、上流側から順にエアフロ
ーメータ3、スロツトル弁5および燃料噴射弁7
が配設され、吸気通路4の上流端には一端2aが
外気と連通したエアクリーナ2が連設されてい
る。排気通路12内には、上流側から順に酸素セ
ンサ9、サーマルリアクタとして作用する拡大マ
ニホールド11、三元触媒13aおよび酸化触媒
13bが配設され、酸素センサ9の上流にはポー
トエア供給口19aが開口し、三元触媒13aと
酸化触媒13bの間にはスプリツトエア供給口1
8aが開口する。また、エアクリーナ2には吸気
通路4のみでなく、エアポンプ15の吸入管15
aも連通し、このエアポンプ15aの吐出管15
bはエアコントロールバルブ16に連通してい
る。エアコントロールバルブ16には、リリーフ
通路17、スプリツトエア管18およびポートエ
ア管19が取り付けられ、リリーフ通路17は大
気に開放し、スプリツトエア管18およびポート
エア管19はそれぞれスプリツトエア供給口18
aおよびポートエア供給口19aに連通する。 An intake passage 4 is connected to the intake side of the engine body 1, and an exhaust passage 12 is connected to the exhaust side. Inside the intake passage 4, an air flow meter 3, a throttle valve 5, and a fuel injection valve 7 are installed in order from the upstream side.
An air cleaner 2 is connected to the upstream end of the intake passage 4 and has one end 2a communicating with the outside air. Inside the exhaust passage 12, an oxygen sensor 9, an enlarged manifold 11 acting as a thermal reactor, a three-way catalyst 13a, and an oxidation catalyst 13b are arranged in order from the upstream side, and a port air supply port 19a is opened upstream of the oxygen sensor 9. However, a split air supply port 1 is provided between the three-way catalyst 13a and the oxidation catalyst 13b.
8a opens. In addition, the air cleaner 2 includes not only the intake passage 4 but also the intake pipe 15 of the air pump 15.
a also communicates with the discharge pipe 15 of this air pump 15a.
b communicates with the air control valve 16. A relief passage 17, a split air pipe 18 and a port air pipe 19 are attached to the air control valve 16, the relief passage 17 is open to the atmosphere, and the split air pipe 18 and the port air pipe 19 are connected to the split air supply port 18, respectively.
a and the port air supply port 19a.
このように構成したエンジンが運転される時
は、スロツトル5によつて吸入量を調整されて一
端2aから吸い込んだ空気は、エアクリーナ2に
より浄化され、エアフローメータ3によつて吸入
量を検出された後、燃料噴射弁7からの噴射燃料
と混合されて、エンジン本体1内の燃焼室へ入
る。燃焼室内で燃焼しエンジンに駆動力を与えた
後、燃焼ガスは排気通路12内に排出される。こ
の排気に、運転状態に応じてポートエア供給口1
9aから2次エアとしてのポートエアが供給さ
れ、酸素センサ9により排気濃度が検出される。
この排気は、次いで拡大マニホールド1を通過し
た後、三元触媒13a中に入りCO、HC、NOx
の浄化がなされた後、運転状態に応じてスプリツ
トエア供給口18aから供給される2次エアとし
てのスプリツトエアと混合されて酸化触媒13b
中に入りCO、HCの浄化がなされる。この時、ポ
ートエアおよびスプリツトエアの供給は、エアポ
ンプ15によりエアコントロールバルブ16に送
られてくるエアをエアコントロールバルブ16に
より分配されて行なわれる。 When the engine configured as described above is operated, the intake amount is adjusted by the throttle 5, and the air sucked in from one end 2a is purified by the air cleaner 2, and the intake amount is detected by the air flow meter 3. Thereafter, it is mixed with the injected fuel from the fuel injection valve 7 and enters the combustion chamber within the engine body 1. After burning in the combustion chamber and providing driving force to the engine, the combustion gas is discharged into the exhaust passage 12. Port air supply port 1 is connected to this exhaust depending on the operating condition.
Port air as secondary air is supplied from 9a, and the oxygen sensor 9 detects the exhaust gas concentration.
This exhaust gas then passes through the enlarged manifold 1 and enters the three-way catalyst 13a to contain CO, HC, and NOx.
After the air is purified, it is mixed with split air as secondary air supplied from the split air supply port 18a depending on the operating condition, and the oxidation catalyst 13b is heated.
Once inside, CO and HC are purified. At this time, the port air and split air are supplied by distributing the air sent to the air control valve 16 by the air pump 15 by the air control valve 16.
上記の運転中において、エアフローメータ3に
より検出された吸入空気量、スロツトル5のそば
に置かれたスロツトル開度センサ6により検出さ
れたスロツトル開度、エンジン回転センサ8によ
り検出されたエンジン回転数および酸素センサ9
により検出された排気濃度はそれぞれライン3
a,6a,8a,9aを介して触媒温度上昇制御
装置10へ伝達される。触媒温度上昇制御装置1
0においては、これらの検出した情報に応じて、
燃料噴射量および2次エアの供給を制御する信号
を、ライン10aおよび10bから燃料噴射弁7
およびエアコントロールバルブ16に出力し、こ
れらを制御する。 During the above operation, the intake air amount detected by the air flow meter 3, the throttle opening detected by the throttle opening sensor 6 placed near the throttle 5, the engine rotation speed detected by the engine rotation sensor 8, and Oxygen sensor 9
The exhaust concentration detected by
It is transmitted to the catalyst temperature rise control device 10 via a, 6a, 8a, and 9a. Catalyst temperature rise control device 1
0, depending on these detected information,
Signals for controlling the fuel injection amount and the supply of secondary air are sent from lines 10a and 10b to the fuel injection valve 7.
and output to the air control valve 16 to control these.
第3図に示すフローチヤートにより触媒温度上
昇制御装置10の作動を示す。この制御装置10
の作動がスタートするとイニシヤライズの後、そ
の時点でのエンジン回転数、スロツトル開度、吸
入空気量および排気濃度(酸素濃度)を読み込
み、これらに基づき基本燃料噴射量qを算出す
る。 The operation of the catalyst temperature increase control device 10 is illustrated by the flowchart shown in FIG. This control device 10
When operation starts, after initialization, the engine speed, throttle opening, intake air amount, and exhaust concentration (oxygen concentration) at that time are read, and the basic fuel injection amount q is calculated based on these.
(q=K×Q/N K……定数、Q……流入空
気量、N……エンジン回転数)
次いで、読み込んだスロツトル開度およびエンジ
ン回転数から、エンジン負荷状態が第2図におい
て示したA〜Eのうちのいずれのゾーン(領域)
にあるか判定する。Aゾーン、すなわち、フイー
ドバツク領域であると判定された時は、酸素セン
サ9により検出した排気濃度をフイードバツクし
て理論空燃比に近づくように燃料噴射量を補正
し、次いでエアコントロールバルブ16を作動さ
せ酸化触媒13bの上流のスプリツトエア供給口
18aからスプリツトエアを供給させて、フロー
の初めに戻る。Bゾーン、すなわち、第1のフイ
ードバツク停止領域にあると判定された時は、前
記算出した基本燃料噴射量qで燃料噴射を行なわ
せ、エアコントロールバルブ16を作動させてポ
ートエア供給口19aからポートエアを供給させ
た後、フローの初めに戻る。Cゾーン、すなわ
ち、第2のフイードバツク停止領域にあると判定
された時は、燃料噴射量を増量するように係数
K1(>1)を基本燃料噴射量qに乗じて燃料噴射
量を求め、これに応じて燃料噴射を行なわせ、且
つエアコントロールバルブ16により2次エアの
供給をカツトさせた後、フローの初めに戻る。D
ゾーンもしくはEゾーンにあると判定された時
は、それぞれエンストを起こさないように、基本
燃料噴射量qに係数K2(>1)もしくはK3(>1)
を乗じて求めた燃料噴射量で燃料噴射を行なわ
せ、且つエアコントロールバルブ16によりポー
トエアを供給させた後、フローの初めに戻る。エ
ンジンの負荷状態が上記A〜Eゾーンのいずれで
もないと判定された時は、減速ラインP1より低
負荷の減速ゾーンにあるので、燃料噴射をカツト
してエンジンブレーキを作動させ、且つポートエ
アの供給を行なわせた後、フローの初めに戻る。 (q = K Any zone (area) from A to E
Determine if it is. When it is determined that the air is in the A zone, that is, the feedback region, the exhaust gas concentration detected by the oxygen sensor 9 is fed back to correct the fuel injection amount so as to approach the stoichiometric air-fuel ratio, and then the air control valve 16 is operated. Split air is supplied from the split air supply port 18a upstream of the oxidation catalyst 13b, and the flow returns to the beginning. When it is determined that the engine is in the B zone, that is, the first feedback stop region, fuel injection is performed with the basic fuel injection amount q calculated above, and the air control valve 16 is operated to supply port air from the port air supply port 19a. After feeding, return to the beginning of the flow. When it is determined that the fuel is in the C zone, that is, the second feedback stop region, a coefficient is set to increase the fuel injection amount.
The basic fuel injection amount q is multiplied by K 1 (>1) to determine the fuel injection amount, and fuel injection is performed accordingly. After cutting off the secondary air supply with the air control valve 16, the flow Go back to the beginning. D
When it is determined that the vehicle is in the zone or E zone, a coefficient K 2 (>1) or K 3 (>1) is added to the basic fuel injection amount q to prevent engine stalling.
After injecting fuel with the fuel injection amount obtained by multiplying by , and supplying port air with the air control valve 16, the process returns to the beginning of the flow. When it is determined that the engine load condition is not in any of the above zones A to E, the engine is in the deceleration zone with a lower load than the deceleration line P1 , so the fuel injection is cut off, the engine brake is activated, and the port air is After supplying, return to the beginning of the flow.
以上のフローを繰り返すことにより、本考案の
目的を達成することができる。 By repeating the above flow, the purpose of the present invention can be achieved.
第1図は従来のエンジンにおける燃料噴射およ
び2次エア供給の制御領域を示すグラフ、第2図
は本考案のエンジンにおける燃料噴射および2次
エア供給の制御領域を示すグラフ、第3図は本考
案のエンジンの1例を示す概略図、第4図は本考
案のエンジンの触媒温度上昇制御装置による制御
を示すフローチヤート、第5図は本考案の構成を
示す全体構成図である。
1…エンジン本体、2…エアクリーナ、3…エ
アフローメータ、4…吸気通路、5…スロツト
ル、7…燃料噴射弁、9…酸素センサ、10…触
媒温度上昇制御装置、12…排気通路、13a…
三元触媒、13b…酸化触媒、16…エアコント
ロールバルブ、18a…スプリツトエア供給口、
19a…ポートエア供給口。
Fig. 1 is a graph showing the control area of fuel injection and secondary air supply in the conventional engine, Fig. 2 is a graph showing the control area of fuel injection and secondary air supply in the engine of the present invention, and Fig. 3 is a graph showing the control area of the fuel injection and secondary air supply in the engine of the present invention. FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the engine of the invention, FIG. 4 is a flowchart showing control by the catalyst temperature rise control device of the engine of the invention, and FIG. 5 is an overall configuration diagram showing the configuration of the invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Engine body, 2... Air cleaner, 3... Air flow meter, 4... Intake passage, 5... Throttle, 7... Fuel injection valve, 9... Oxygen sensor, 10... Catalyst temperature rise control device, 12... Exhaust passage, 13a...
Three-way catalyst, 13b... Oxidation catalyst, 16... Air control valve, 18a... Split air supply port,
19a...Port air supply port.
Claims (1)
化触媒を設けるとともにこの三元触媒の前記排気
通路内上流側に2次エアを供給するポートエア供
給口および排気濃度センサを設ける一方、前記両
触媒の間に2次エアを供給するスプリツトエア供
給口を設け、運転状態に応じて、前記排気濃度セ
ンサによるエンジンに供給する混合気の空燃比の
フイードバツク制御および2次エアの供給を制御
するようにした触媒付燃料噴射式エンジンにおい
て、 エンジン回転数がアイドリング回転以上で、且
つエンジン負荷が平地定速走行に必要な最低負荷
の減速ラインより大きい負荷状態において、 イ 前記エンジン回転数が中速機に設定される第
1の所定回転数N2以下であり、前記エンジン
負荷が中負荷もしくは低負荷に設定される第1
の所定負荷L1以下の領域Aは、燃焼室内の混
合気の空燃比が理論空燃比近傍になるよう、前
記フイードバツク制御をなし、且つ前記ポート
エア供給口による2次エア供給を停止して前記
スプリツトエア供給口による2次エアの供給を
行なわせるフイードバツク領域とし、 ロ 前記エンジン回転数が前記第1の所定回転数
N2以上で該第1の所定回転数N2よりも高く設
定される第2の所定回転数N3以下であり、前
記エンジン負荷が前記第1の所定負荷L1より
も低く設定される第2の所定負荷L2以下であ
る領域Bは、前記ポートエア供給口からの2次
エアの供給を行なわせると同時に前記空燃比の
フイードバツク制御を停止する第1のフイード
バツク停止領域とし、 ハ 前記フイードバツク領域Aおよび前記第1の
フイードバツク停止領域B以外の領域Cは、前
記燃焼室内の空燃比を理論空燃比より小さくさ
せるとともに前記ポートエア供給口およびスプ
リツトエア供給口からの2次エアの供給をカツ
トさせる第2のフイードバツク停止領域とする
触媒温度上昇制御装置を備えたことを特徴とす
る触媒付燃料噴射式エンジン。[Claims for Utility Model Registration] A three-way catalyst and an oxidation catalyst are provided in the exhaust passage in order from the upstream side, and a port air supply port and an exhaust concentration sensor that supply secondary air to the upstream side of the three-way catalyst in the exhaust passage. On the other hand, a split air supply port for supplying secondary air is provided between the two catalysts, and the exhaust gas concentration sensor controls the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine and the secondary air supply depending on the operating condition. In a catalytic fuel injection engine in which supply is controlled, in a load state where the engine rotation speed is higher than idling rotation and the engine load is higher than the minimum load deceleration line required for constant speed running on flat ground, (a) the engine rotation; a first predetermined rotation speed N2 or less, which is set for a medium-speed engine, and a first engine whose engine load is set to a medium load or a low load;
In region A where the predetermined load L1 is below, the feedback control is performed so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the combustion chamber is close to the stoichiometric air-fuel ratio, and the secondary air supply from the port air supply port is stopped and the split air is a feedback area in which secondary air is supplied by the supply port, and (b) the engine rotation speed is the first predetermined rotation speed.
A second predetermined rotation speed N 2 or more and set higher than the first predetermined rotation speed N 2 A second predetermined rotation speed N 3 or less and the engine load is set lower than the first predetermined load L 1 A region B in which the predetermined load L2 is less than or equal to the predetermined load L 2 is a first feedback stop region in which secondary air is supplied from the port air supply port and at the same time feedback control of the air-fuel ratio is stopped; A and the area C other than the first feedback stop area B are a second area where the air-fuel ratio in the combustion chamber is made smaller than the stoichiometric air-fuel ratio and where the supply of secondary air from the port air supply port and the split air supply port is cut off. What is claimed is: 1. A fuel injection engine with a catalyst, characterized in that the engine is equipped with a catalyst temperature rise control device that controls the temperature of the catalyst in a feedback stop region.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14469583U JPS6052364U (en) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | Fuel injection engine with catalyst |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14469583U JPS6052364U (en) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | Fuel injection engine with catalyst |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6052364U JPS6052364U (en) | 1985-04-12 |
JPH0322532Y2 true JPH0322532Y2 (en) | 1991-05-16 |
Family
ID=30322597
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14469583U Granted JPS6052364U (en) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | Fuel injection engine with catalyst |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6052364U (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5166934A (en) * | 1974-12-06 | 1976-06-10 | Nissan Motor | Nainenkikanno kunenhiseigyosochi |
JPS5285633A (en) * | 1976-01-10 | 1977-07-16 | Nissan Motor Co Ltd | Internal combustion engine |
-
1983
- 1983-09-19 JP JP14469583U patent/JPS6052364U/en active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5166934A (en) * | 1974-12-06 | 1976-06-10 | Nissan Motor | Nainenkikanno kunenhiseigyosochi |
JPS5285633A (en) * | 1976-01-10 | 1977-07-16 | Nissan Motor Co Ltd | Internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6052364U (en) | 1985-04-12 |
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