JPS6345449A - 排気ガス浄化装置 - Google Patents

排気ガス浄化装置

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JPS6345449A
JPS6345449A JP18875886A JP18875886A JPS6345449A JP S6345449 A JPS6345449 A JP S6345449A JP 18875886 A JP18875886 A JP 18875886A JP 18875886 A JP18875886 A JP 18875886A JP S6345449 A JPS6345449 A JP S6345449A
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JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
air
sensor
exhaust gas
secondary air
Prior art date
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Pending
Application number
JP18875886A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshimi Murai
村井 俊水
Takeshi Gono
郷野 武
Masaaki Tanaka
正明 田中
Shinichi Matsumoto
信一 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPS6345449A publication Critical patent/JPS6345449A/ja
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  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、排気ガス浄化用の触媒の上流側および下流側
にそれぞれ02センサを有する排気ガス浄化装置に関す
る。
〔従来の技術および問題点〕
混合気の濃度が理論空燃比になるようフィードバック制
御するため、02センサを排気系に配設して、排気ガス
中の酸素濃度を検出することは周知である。この02セ
ンサは制御の応答性を高めるためにはできるだけ排気系
の上流側に設けることが好ましいが、このようにすると
検出誤差が生じるので、この誤差を補正して検出精度を
高めるべく排気系の下流側に副02センサを配設する場
合がある(実公昭60−32356号公報)。しかして
このような202センサシステムにおいては、主02セ
ンサは排気系の三元触媒よりも上流側に設けられ、副0
2センサはこの三元触媒よりも下流側に設けられる。
一方、三元触媒を上流側に配設される第1触媒と下流側
に配設される第2触媒とに分割し、特に第2触媒による
HCおよびCOの浄化効率を高めるために、第1および
第2触媒の間に2次空気を導入するシステムが知られて
いる(実開昭58−156115号公報)。減速運転あ
るいはアイドル運転に入った時、吸入空気量が少ないた
めに混合気がリッチになりやすく、このためにHCおよ
びCOの浄化効率が低下する。そこで2次空気導入シス
テムにおいて、減速運転あるいはアイドル運転時、2次
空気を第2触媒に供給してこの第2触媒によりHCおよ
びCOを浄化することが可能である。
ところが、このような2次空気導入システムに上記20
2センサシステムを単に適用すると、2次空気供給時、
副02センサがリーン状態の混合気を検出するため、第
1触媒へ流入する排気ガスの空燃比がリッチになりすぎ
、この結果、IICおよびCOの浄化効率が低下し、ま
たS02等に基づく触媒臭が増加するという問題を生じ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点を解決するため、本発明に係る排気ガス浄化
装置は、第1および第2触媒の間に2次空気が供給され
る時、上流側の02センサの検出信号のみにより混合気
濃度のフィードバック制御を行ない、第1および第2触
媒の間に2次空気が供給されない時、上流側および下流
側の02センサの検出゛信号によりフィードバンク制御
を行なうことを特徴としている。
〔実施例〕
以下、図示実施例により本発明を説明する。
第1図は本発明を■型エンジンの二重排気システムに適
用した例を示す。エンジン本体10には、相互に反対方
向に傾斜して略V字を呈する2つのシリンダ11 、1
1°が形成される。これらのシリンダ11 、11’ 
は同様な構成を有するので、図中、左側に位置するシリ
ンダ11の構成について説明する。
シリンダボア12内にはピストン13が摺動自在に収容
され、このピストン13の上方に燃焼室14が形成され
る。燃焼室14は吸気弁15を介して混合気を供給され
、この燃焼室14において燃焼により発生したガスは排
気弁16を介して排出される。吸気弁15が設けられた
吸気ボート17には吸気マニホルド18が接続され、燃
料噴射弁19aは吸気マニホルド18の下流出口部分に
設けられる。吸気マニホルド18は、シリンダ11の吸
気ボート17と同様に、右側のシリンダ11”の吸気ボ
ート(図示せず)にも接続され、またシリンダ11゛ 
に燃料を供給するための燃料噴射弁19bが設けられる
。スロットルボディ21は吸気マニホルドの上流側基部
に連結され、このスロットルボディ21内にはスロット
ル弁22が配設される。アイドルスイッチ23はスロッ
トル弁22の弁軸に連結されて、このスロットル弁22
の開度が所定値以下になった時ONa″態となる。
エアフロメータ24はスロットルボディ21の上流側に
設けられ、さらに上流側に配設されたエアクリーナ25
を介して導かれる吸入空気量を検出する。
排気弁16が設けられた排気ポート31には排気マニホ
ルド32の1つの枝管32aが接続され、この排気マニ
ホルド32の他方の枝管32bは右側のシリンダ11゛
 の排気ポート(図示せず)に連結される。枝管32a
、32bの途中には排気ガス浄化用の第1の三元触媒3
3a、33bがそれぞれ設けられ、これらの三元触媒3
3a、33bの上流側には第102センサ34a、34
bがそれぞれ配設される。
排気マニホルド32の下流側基部32cには第2の三元
触媒35が設けられ、この第2の三元触媒35の下流側
に連結された排気管36には第202センサ37が取付
けられる。これらの02センサ34a 、 34b 、
 37は周知のように、混合気の)“農度が理論空燃比
になるようフィードバック制御するために排気ガス中の
酸素濃度を検出し、また周知のように、第102センサ
34a、34bの検出信号に基づいて主な空燃比制御が
行なわれ、第202センサ37の検出信号に基づいて、
第102センサ34a、34bの検出信号で補正しきれ
ない細かい空燃比制御が行なわれる。
排気系に2次空気を供給するため、電磁弁38を有する
空気供給管39が設けられる。空気供給管39は、一端
がエアフロメータ24とエアクリーナ25の間に開口し
、他端が排気マニホルド32の下流側基部32c、すな
わち第2の三元触媒35の上流側に開口する。電磁弁3
8は後述するようにエンジンの運転条件に応じて空気供
給管39を開閉する。
なお、水温センサ41a、41bはシリンダ11 、1
1’に形成されたウォータジャケット(図示せず)に取
付けられ、冷却水温を検出する。また回転数センサ42
はクランクシャフト(図示せず)に設けられてエンジン
回転数を検出する。
電子制御部(EC1J)50は、冷却水温、スロットル
弁22の開度、および吸入空気量に応じて電磁弁38を
切換え、これにより排気系への2次空気の供給量を制御
し、また排気ガス中の酸素濃度に応じて燃料噴射量を制
御する。ECU30はマイクロコンピュータを備え、中
央演算処理装置(CPU)51、リードオンリメモリ 
(ROM )52、ランダムアクセスメモリ (RAM
)53、入出力ボート(I10ポート)54、およびA
D変換器(A/D)55を有し、これらはバス56によ
り相互に接続される。水温センサ41a、41b、およ
びエアフロメータ24の出力信号はAD変換器55に入
力され、AD変換されてRAM53に格納される。アイ
ドルスイッチ23、第102センサ34a、34b、第
202センサ37、および回転数センサ42の出力信号
はI10ポート54に入力され、RAM53に格納され
る。ECU30は、これらの信号に基き、第2図および
第3図に示すフローチャートに従ったプログラムにより
、電磁弁38を開閉して第2触媒35の上流側に2次空
気を供給し、また燃料噴射弁19a、19bの開弁時間
を変えて空燃比のフィードバック制御を行なう。このよ
うに燃料噴射弁19a、19bおよび電磁弁38を開閉
駆動するため、ECU3Oには駆動回路57が設けられ
る。
第2図および第3図のフローチャートに従って本実施例
の制御を説明する。
第2図は2次空気の供給を行なうための制御ルーチンを
示し、この制御ルーチンは例えば5Qmsec毎に割込
み処理される。ステップ101では、冷却水温が所定値
より大きいか否か、すなわちエンジンの暖機が完了して
いるか否か判断し、暖機が完了していればステップ10
2へ進んでエンジンの運転状態を判断するが、まだ暖機
運転中であればステップ104へ進んで電磁弁38を閉
じて排気系への2次空気の供給を遮断する。ステップ1
02では、エンジンが減速運転中か否か、またアイドル
運転中か否か判断する。ここで、スロットル弁22の開
度が小さくアイドルスイッチ23がON状態であり、か
つエンシフ1回転当たりの吸入空気量Q/N  (Qは
エアフローメータ24による吸入空気量、Nは回転数セ
ンサ42によるエンジン回転数)が所定値以下の場合、
エンジンは減速運転中あるいはアイドル運転中であると
判断する。しかして減速運転中あるいはアイドル運転中
、ステップ103へ進んで電磁弁38を開き排気系への
2次空気の供給を行ない、逆に減速運転中でもアイドル
運転中でもないとき、ステップ104へ進んで電磁弁3
Bを閉じて2次空気供給を遮断する。
第3図は混合気の空燃比のフィードバック制御を行なう
ためのルーチンを示し、この制御ルーチンは例えば50
m5ec毎に割込み処理される。ステップ201では第
1のフィードバック条件が成立しているか否かを判断す
る。ここで第1のフィードバック条件とは第102セン
サ34a、34bによるフィードバンクを開始するため
の条件を意味し、冷却水温が所定値(例えば40℃〜6
0℃)以上であり、スタータスイッチがON状態からO
FF状態に切換ねっており、かつ第102センサ34a
、34bの出力信号がリッチ信号からリーン信号あるい
はその逆に一度でも反転した場合、換言すれば第102
センサ34a、34bが活性化した場合に、この第1の
フィードバンク条件は成立する。第1のフィードバック
条件が成立していない時このルーチンはこのまま終了す
るが、第1のフィードバック条件が成立している時ステ
ップ202へ進んで第2のフィードバック条件が成立し
ているか否かを判断する。第2のフィードバック条件は
第202センサ37によるフィードバックを開始するた
めの条件を意味する。ここでは、第20zセンサ37の
出力信号がリッチ信号からリーン信号あるいはその逆に
一度でも反転した否か、すなわち第202センサ37が
活性化したか否かを判断し、活性化した場合、第2のフ
ィードバック条件が成立していると判断する。
第1のフィードバック条件は成立しているが第2のフィ
ードバック条件が成立していない場合、ステップ205
へ進み、第102センサ34a、34bのみによる空燃
比のフィードバック制御を行なう。
このフィードバック制御は従来公知であり、その説明を
省略する。第1および第2のフィードバック条件がとも
に成立している場合、ステップ203へ進み、2次空気
供給条件が成立しているか否かを判断する。この2次空
気供給条件は、第2図に示した2次空気制御ルーチンの
ステップ103.104において、電磁弁38に対する
開放および閉塞のいずれの指令信号が出力されているか
否かによって判断され、電磁弁38が開弁しているとき
成立し、電磁弁38が閉弁しているとき成立していない
。2次空気供給条件が成立しているとき、ステップ20
5において第102センサ34a、34bのみによる空
燃比のフィードバック制御を行なう。これに対し2次空
気供給条件が成立していないとき、ステ、ブ204へ進
み、第1および第202センサ34a 、34b 、3
7による空燃比のフィードバック制御を行なう、この第
1および第202センサによるフィードバック制御は従
来公知であり、その説明を省略する。
以上のように、エンジンの減速運転中あるいはアイドル
運転中、第2の触媒35の上流側に2次空気が導入され
、第102センサ34aj34bのみによるフィードバ
ック制御を行なわれる。このような運転状態において、
吸入空気が少ないために混合気がリッチ状態になり排気
ガス中に含まれるHCおよびCOの量が増加しやすいが
、2次空気の導入により第2の触媒35に流入する排気
ガスの空燃比がリーン状態になり、HCおよびCOの浄
化効率が高められる。また第2の触媒35の作用により
、減速運転時に発生するSo、2等に基づく触媒臭が低
減する。一方、排気ガス中のNOxは、吸入空気量が少
ないために比較的少な(、また第1の触媒33a、33
bにより浄化される。このようにこの運転状態において
、第2の触媒35は酸化触媒として作用し、排気ガス中
のHCおよびCOを浄化する。
エンジンが減速運転およびアイドル運転されていない時
、第2の触媒35のの上流側への2次空気の供給は行な
われず、また第1および第202センサ34a 、 3
4b 、 37によるフィードバック制?ff1lが行
なわれる。したがって、いわゆる202センサシステム
により理論空燃比が得られ、第1および第2の触媒33
a 、 33b 、 35は全て三元触媒として作用し
、HC,COlおよびNOxを効果的に浄化する。
なお、本発明は■型エンジンに限らず通常のエンジンに
も適用可能であることは言うまでもない。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、2次空気供給時、第2の
触媒に流入する排気ガスの空燃比がリーン状態となり、
)ICおよびCOが効果的に浄化され、またso2等に
基づ(触媒臭が低減するという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す断面図、第2図は2次
空気制御ルーチンを示す概略フローチャート、 第3図はフィードバック制御ルーチンを示す概略フロー
チャートである。 33a、 33b−・・第1触媒、 34a、 34b−第102センサ、 35・・・・・・・・・第2触媒、 37・・・・・・・・・第202センサ、38・・・・
・・・・・電磁弁、 39・・・・・・・・・空気供給管。 第2図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、排気系の上流側および下流側にそれぞれ設けられた
    排気ガス浄化用の第1および第2触媒と、該第1触媒よ
    りも上流側および該第2触媒よりも下流側にそれぞれ配
    設された第1および第2O_2センサと、上記第1およ
    び第2触媒の間に2次空気を供給する空気供給手段と、
    上記第1および第2O_2センサの検出信号に基いて燃
    料供給量をフィードバック制御するとともに、上記空気
    供給手段を作用させる制御手段とを備え、この制御手段
    は、第1および第2触媒の間に2次空気が供給される時
    、上記第1O_2センサの検出信号のみにより燃料供給
    量のフィードバック制御を行ない、第1および第2触媒
    の間に2次空気が供給されない時、上記空気供給手段を
    停止させるとともに上記第1および第2O_2センサの
    検出信号により燃料供給量のフィードバック制御を行な
    うことを特徴とする排気ガス浄化装置。
JP18875886A 1986-08-13 1986-08-13 排気ガス浄化装置 Pending JPS6345449A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CN102155321A (zh) * 2011-03-07 2011-08-17 武汉格林威科技发展有限公司 一种车辆尾气净化复合电子控制装置

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