JPS5925107B2

JPS5925107B2 - エンジンの排気ガス浄化装置

Info

Publication number: JPS5925107B2
Application number: JP54112252A
Authority: JP
Inventors: 英樹田中; 一敏大塚
Original assignee: Toyo Kogyo Co Ltd
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1979-08-31
Filing date: 1979-08-31
Publication date: 1984-06-14
Also published as: JPS5634935A; US4393840A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、エンジンの排気系に触媒装置を備えたエンジ
ンの排気ガス浄化装置に関し、詳しくは上記触媒装置の
他に空燃比制御装置および排気ガス還流装置を備えたエ
ンジンの排気ガス浄化装置に関するものである。

従来技術従来より、触媒装置を備えたエンジンの排気ガス浄化装
置において、排気ガスの成分を検出する排気ガス成分検
出装置から発せられる信号によりエンジンに供給される
混合気の空燃比を補正する補正装置を作動させる空燃比
制御装置を設けて、上記排気ガス成分検出装置の信号に
よりエンジンに供給される混合気をほぼ理論空燃比に制
御することにより、上記触媒装置における雰囲気を三元
雰囲気として該触媒装置によシ排気ガス中のＣ０１ＨＣ
，ＮＯｘの浄化を図るようにしたものはよく知られてい
る。

また、従来、触媒装置を備えたエンジンの排気ガス浄化
装置において、排気ガス還流通路に介設された制御弁を
開閉する操作装置を有する排気ガス還流装置を設けて、
排気ガスの一部を吸気系に還流することにより排気ガス
中のＮＯｘの発生全抑制し、上記触媒装置でのＮＯｘ浄
化作用を軽減して該触媒装置により排気ガス中のＣＯ，
ＨＣｌ−効果的に浄化するようにしだものもよく知られ
ている。

そして、空燃比制御装置と、排気ガス還流装置と、触媒
装置とを備えたエンジンの排気ガス浄化装置において、
エンジンの暖機が完了していないエンジンの冷機時に空
燃比制御装置の補正装置の作動を停止させるとともに排
気ガス還流装置の操作装置の作動を停止させて制御弁を
閉操作させ、エンジンにチョーク作用によるリッチな混
合気を供給して、エンジンの暖機を行うようにし、エン
ジンの暖機が進行し、エンジンの暖機が完了した際に、
空燃比制御装置の補正装置全作動させると同時に排気ガ
ス還流装置の操作装置を作動させ制御弁全開操作させる
ようにしたものが提案されている。

しかしながら、上記従来の装置では、空燃比制御装置と
排気ガス還流装置との作動開始時期が同一であるため、
排気ガス成分検出装置が、例えばチョーク弁の動作によ
り比較的リッチとなっている混合気に相当する信号を補
正装置に発するため、補正装置は混合気をほぼ理論空燃
比に制御するように、比較的リーンな混合気をエンジン
に供給するとともに、排気ガス還流装置から不活性な排
気ガスが供給されるため、上記した二つの装置の作動開
始時期には一時的に大幅に混合気の空燃比がリーン側に
移行して走行性が著しく悪化し、ショックが生じるとい
う不具合を有していた。

ところで、ますます厳しくなる排気ガス中のＮＯｘの放
出の規制全達成するためには、今まで排気ガス中のＮＯ
ｘの放出の抑制を行っていなかったエンジンの暖機が完
了していないエンジンの暖機運転中においても空燃比制
御装置もしくは排気ガス還流装置全作動させなければな
らない場合がある。

このような、エンジンの暖機運転中においては、エンジ
ンはリッチな混合気を要求するとともに、触媒装置は充
分に暖機されていないため、空燃比制御装置全作動させ
ても触媒作用によるＮＯｘの放出の抑制割合は排気ガス
の還流による抑制割合よりも少なく、かつエンジンの暖
機に要する時間も長くなるという事実が判明した。

発明の目的そこで、本発明は上記不具合を解消すると同時に、エン
ジンの暖機運転中において排気ガス中のＮＯｘの放出を
抑制するため、触媒装置を備えたエンジンの排気ガス浄
化装置において上記空燃比制御装置と排気ガス還流装置
の作動開始時期をエンジンの暖機状態に応じて制御する
ようにしたものである。

発明の構成すなわち、本発明は排気ガスの成分全検出する排気ガス
成分検出装置から発せられる信号によりエンジ／に供給
される混合気の空燃比を補正する補正装置を作動させる
空燃比制御装置と、排気ガス還流通路に介設された制御
弁全開閉する操作装置を有する排気ガス還流装置と、エ
ンジンの排気系に介設された触媒装置とを備えたエンジ
ンの排気ガス浄化装置において、エンジンの温度を検出
し、該温度とあらかじめ設定された第１設定温度および
該第１設定温度よりも設定値高いあらかじめ設定された
第２設定温度とを比較して信号全出力する暖機検出手段
と、該信号を受けてエンジンの温度が第１設定温度以下
のエンジン冷機時には、上記空燃比制御装置の作動を停
止させるとともに上記排気ガス還流装置の作動全停止さ
せて上記制御弁全閉操作させ、エンジンの温度が第１設
定温度以上の時には、上記排気ガス還流装置のみ作動さ
せて上記制御弁全開操作させ、第２設定温度以上の時に
は、上記空燃比制御装置の作動停止Ｆ全解除する制御回
路とを設けた制御装置？有するものである。

実施例以下、本発明全図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

図面において、１はエンジン、２はエアクリーナ、３は
気化器、４は気化器３からの混合気全エンジン１に供給
するだめの吸気通路、５はエンジン１に接続された排気
通路、６は排気通路５の途中に介設された触媒装置であ
る。

７は上記気化器３に付設され、燃料流量もしくは空気流
量を制御することによシ気化器３で生成される混合気の
空燃比全はぼ理論空燃比に補正する補正装置、８は排気
通路５の触媒装置６上流に配設された排気ガスの成分を
検出する排気ガス成分検出装置全構成する０２センサ、
９は該０２センサ８から発せられる信号を受は該信号に
より混合気の空燃比をほぼ理論空燃比に設定するよう補
正装置７を作動させる空燃比制御装置であって、これら
０２センサ８、空燃比制御装置９および補正装置７によ
りエンジン１に供給される混合気の空燃比がほぼ理論空
燃比となるようにフィードバック制御し、よってエンジ
ン１から放出される排気ガスが三元雰囲気となるように
構成されている。

また、１０は一端が触媒装置６上流の排気通路５に開口
し他端が吸気通路４に開口する排気ガス還流通路、１１
は排気ガス還流通路１０の途中に介設され該通路１０を
開閉する制御弁、１２は制御弁１１を開閉操作する操作
装置であって、該操作装置１２は、一端が吸気通路４に
連通ずる吸気負圧、導入通路１３より導入された吸気負
圧により作動し、作動時制御弁１１全開操作させ、非作
動時制御弁１１を閉操作させるダイヤフラム装置１４と
、上記吸気負圧導入通路１３の途中に介設され作動時ダ
イヤフラム装置１４に吸気負圧を導入してダイヤフラム
装置１４全作動させ、非作動時ダイヤフラム装置１４に
大気を導入してダイヤフラム装置１４全非作動とする三
方電磁弁１５とからなり、よって三方電磁弁１５の作動
時ダイヤフラム装置１４の作動によべすなわち操作装置
１２の作動により制御弁１１全開操作させる一方、三方
電磁弁１５の非作動時ダイヤフラム装置１４の非作動に
より、すなわち操作装置１２の非作動により制御弁１１
全閉操作させるように構成され、以上により排気ガス還
流通路１０に介設された制御弁１１を開閉する操作装置
１２を有する排気ガス還流装置１６が構成される。

さらに、１７は空燃比制御装置９と排気ガス還流装置１
６とを制御する制御装置であって、エンジンの暖機状態
検出手段（図示せず）と該暖機状態検出手段の信号を受
けて上記空燃比制御手段９および上記排気ガス還流装置
１６に信号を出力する制御回路（図示せず）とで構成さ
れている。

そして、上記暖機状態検出手段はたとえば特開昭５１−
１０２７２１号公報に開示されているように水温センサ
によりエンジンの冷却水の温度を段階的に検出すること
ができるように構成されるものであって、エンジンの温
度が第１設定温度以下か以上かあるいは該第１設定温度
より所定値高い第２設定温度以下か以上か全判定してそ
の佃号を上記制御回路に出力するものである。

また、制御回路はエンジン１の温度が第１設定温度以下
のエンジン冷機時、空燃比制御装置９の補正装置７の作
動および排気ガス還流装置の操作装置７（三方電磁弁）
の作動を停止させ、第１設定温度以上の時、操作装置１
２のみを作動させる一方、空燃比制御装置９の補正装置
７の作動を依然として停止させ、第１設定温度よりも高
温度の第２設定温度以上の時、空燃比制御装置９の補正
装置７をも作動させるために、空燃比制御装置９および
排気ガス還流装置１６に信号を出力するものである。

次に上記実施例の作用について説明する。

まず、エンジン１の始動直後のようなエンジン１の冷機
時には、制御装置１７により、空燃比制御装置９の補正
装置７の作動および排気ガス還流装置１６の操作装置１
２の作動が停止して制御弁１１を閉操作するため、チョ
ーク作用によるリッチな混合気が供給されろとともに排
気ガスの還流はカットされるので、エンジン１の暖機お
よび触媒装置６の暖機運転がスムーズに行なわれる。

ソシテ、エンジン１の暖機が進行し、エンジン１の冷却
水温が第１設定温度に達した際制御装置１γが排気ガス
還流装置１６の操作装置１２（三方電磁弁１５）全開操
作させることにより、排気ガスの還流のみが行なわれ、
エンジン１にはチョーク作用による比較的リッチな混合
気が供給されるため、この排気ガスの還流の開始時の混
合気の空燃比の変動が小さいため、走行性を著しく悪化
させることなく、排気ガス中のＮＯｘの放出を抑制でき
る。

サラニ、エンジン１の暖機が進行し、エンジン１の冷却
水温度が第１設定温度より高い第２設定温度に達した際
制御装置１７が空燃比制御装置９の作動全解除すること
により、エンジン１に供給される混合気の空燃比ばほぼ
理論空燃比に制御されるため、触媒装置６に流入する排
気ガスは三元雰囲気であるため該触媒装置６によって排
気ガス中のＣＯ、ＨＣ、Ｎ０ｘｋ浄化することができる
。

丑だ、この場合、排気ガスの還流も行なわれているため
、ＮＯｘの放出全充分に抑制することができる。

なお、上記実施例においては、エンジン１の暖機状態を
エンジン１の冷却水温で検知するようにしたが、吸入空
気もしくは吸入混合気の温度で検知することもできる。

また、上記実施例においてエンジン１の温度が第１設定
温度から第２設定温度の間では少量の排気ガスを還流し
、暖機状態に応じて連続的もしくは段階的に排気ガスの
還流量を増大させるように制御し、より一層走行性を改
善することも可能である。

発明の詳細な説明したように、本発明によれば、空燃比制御装置と
排気ガス還流装置と触媒装置とを備えたエンジンの排気
ガス浄化装置において、エンジンの暖機状態の進行に応
じて、捷ず排気ガス還流装置の作動全開始させ、チョー
ク作用による比較的リッチな混合気がエンジンに供給さ
れている際に、排気ガスの還流全行い、走行性を著しく
悪化させることなく排気ガス中のＮＯｘの放出全抑制し
、ついで、空燃比制御装置の作動を開始させ、この空燃
比制御による空燃比変動を小さくし、走行性を著しく悪
化させることなく触媒装置により排気ガス中のＣＯ、Ｈ
Ｃ、ＮＯｘの浄化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施態様全例示する概略構成図である。１・・・エンジン、２・・・エアクリーナ、３・・・気
化器、４・・・吸気通路、５・・・排気通路、６・・・
触媒装置、７・・・補正装置、８・・・Ｑ２センサ、９
・・・空燃比制御装置、１０・・・排気ガス還流通路、
１１・・・制御弁、１２・・・操作装置、１３・・・吸
気負圧導入通路、１４・・・ダイヤフラム装置、１５・
・・三方電磁弁、１６・・・排気ガス還流装置、１７・
・・制御装置。

Claims

【特許請求の範囲】

１排気゛ガスの成分全検出する排気ガス成分検出装置
から発せられる信号によりエンジンに供給される混合気
の空燃比を補正する補正装置を作動させる空燃比制御装
置と、排気ガス還流通路に介設された制御弁を開閉する
操作装置を有する排気ガス還流装置と、エンジンの排気
系に介設された触媒装置とを備えたエンジンの排気ガス
浄化装置において、エンジンの温度を検出し、該温度と
あらかじめ設定された第１設定温度および該第１設定温
度よりも設定値高いあらかじめ設定された第２設定温度
とを比較して信号を出力する暖機検出手段と、該信号を
受けてエンジンの温度が第１設定温度以下のエンジン冷
機時には、上記空燃比制御装置の作動を停止させるとと
もに上記排気ガス還流装置の作動を停止させて上記制御
弁を閉操作させ、エンジンの温度が第１設定温度以上の
時には、上記排気ガス還流装置のみ作動させて上記制御
弁を開操作させ、第２設定温度以上の時には、上記空燃
比制御装置の作動停止を解除する制御回路とを設けた制
御装置を有することを特徴とするエンジンの排気ガス浄
化装置。