[发明专利]用于发动机的排气净化装置

说明书

本申请是申请号为200580004429.7、申请日为2005年2月8日、发明名称为“用于发动机的排气净化装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于发动机的排气净化装置。

背景技术

传统类型的用于设有O₂反馈式燃料供给系统的发动机的排气净化装置具有：位于沿着发动机排气管的中途的三元催化剂；和设置在该三元催化剂上游用于检测排气中的氧浓度的O₂传感器。该排气净化装置被设计成反馈控制待喷射到发动机的燃料量，使得基于由O₂传感器检测到的氧浓度而获得的空燃比被调节为理论空燃比。例如，在日本特开2000-310116号公报中公开了这种排气净化装置。

此外，日本特开平5-321653号公报中提出了另一种此类装置，具有：在三元催化剂上游连接到排气管的二次空气引入管；和设置在三元催化剂下游的O₂传感器。该装置被设计为反馈控制二次空气量，使得基于由O₂传感器检测到的值计算出的空燃比被调节为等于或略浓于理论空燃比，由此对于排气的NOx、CO和HC成分获得高的净化率。

发明内容

但是，任何传统类型的排气净化装置控制燃料供给量以将空燃比维持在理论空燃比。这导致在理论空燃比附近狭窄的空燃比范围内的发动机操作。从而，由于发动机操作范围而不能充分地获得所需的发动机动力输出。这产生了如下问题：与汽车发动机相比，在上述传统排气净化装置应用到用于诸如摩托车之类的小型车辆的小排量发动机的情况下，驾乘者可能会由于发动机动力输出不足而感到不适。

本发明鉴于上述问题而提出，其目的在于提供一种确保高性能的排气净化和充分的发动机动力输出的用于发动机的排气净化装置。

本发明的另一个目的是提供一种通过使用O₂传感器和用于检测氧浓度和用以获得经过催化剂的排气的空燃比的其他基础数据的其他传感器防止排气阻力显著增大的用于发动机的排气净化装置。

为了解决以上问题，本发明提供了一种用于发动机的排气净化装置，包括：催化剂，该催化剂布置在与所述发动机的排气口连接的排气管内；二次空气引入单元，该二次空气引入单元连接在所述排气管的设置在所述催化剂的上游的连接点处，用于根据在所述连接点处产生的负压将二次空气引入所述排气管内；传感器，该传感器在所述催化剂的下游布置在所述排气管内，用于检测用以获得经过所述催化剂的排气的空燃比的基础数据；以及用于控制将从燃料供给系统供给到所述发动机的燃料量使得基于由所述传感器检测到的所述基础数据的所述空燃比变成目标空燃比的装置。

基础数据可以包括例如指示排气中的氧浓度或空燃比自身的数据。此外，目标空燃比可以是理论空燃比。而且，发动机可以是四冲程发动机。催化剂是氧化催化剂或三元催化剂。此外，传感器可以设置在催化剂的上游或下游。

在本发明中，待供给到发动机的混合气的空燃比可以表现为10-14的浓态，即用于最大动力输出的空燃比。这导致充分的发动机动力输出。“用于最大动力输出的空燃比”表示比14.6(λ＝1)的理论空燃比浓得多的10-14的空燃比。

引入二次空气允许目标空燃比的排气供给到催化剂。因而可以用催化剂将排气的成分NOx、CO和HC一起净化。这在确保高性能的排气净化的同时导致足够的发动机动力输出。因此，即使排气净化装置用于诸如摩托车之类的小型车辆，也可以抑制驾乘者在驾乘时由于发动机输出不足而感觉不适。

根据本发明的一个方面，所述排气管的下游端部容纳在消声器内，所述消声器设有多个膨胀室，并且所述传感器设置为检测所述膨胀室中任一个内的所述基础数据。这可以防止排气阻力由于传感器而增大。

本发明还提供了另一个方面的用于发动机的排气净化装置，包括：催化剂，该催化剂布置在与所述发动机的排气口连接的排气管内；二次空气引入单元，该二次空气引入单元连接在所述排气管的设置在所述催化剂的上游的连接点处，用于将二次空气引入所述排气管内；消声器，该消声器具有多个膨胀室并容纳所述排气管的下游端部；传感器，该传感器设置在所述催化剂的下游，用于检测所述多个膨胀室中任一个内用以获得经过所述催化剂的排气的空燃比的基础数据；以及用于基于由所述传感器检测到的所述基础数据控制经过所述催化剂的排气的空燃比的装置。此发明可以防止排气阻力由于传感器而增大。

根据本发明的一个发明，所述传感器设置为检测所述多个膨胀室中最上游的膨胀室内的所述基础数据。这允许传感器立即检测到基础数据的变化。