JP2008261263A - Exhaust emission control device of internal combustion engine - Google Patents

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Yoshiyuki Yamashita
嘉之 山下
Isamu Nakada
勇 中田
Shogo Suda
尚吾 須田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for efficiently improving a warming-up property of a three-way catalyst in an internal combustion engine by surely suppressing inflow of moisture to the three-way catalyst or lowering of an exhaust gas temperature before completing warm-up of the three-way catalyst. <P>SOLUTION: Moisture as water vapor contained in the exhaust gas of the internal combustion engine 1 is absorbed by a water absorbent 16 and liquid moisture flowing through the exhaust pipe 6 of the internal combustion engine 1 is captured by a recessed part 17. Thus, moisture reaching the three-way catalyst 15 before warming-up is surely reduced and thermal capacity of the water absorbent 16 is reduced to suppress lowering of the temperature of the exhaust gas. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は内燃機関の排気浄化装置に関する。   The present invention relates to an exhaust emission control device for an internal combustion engine.

自動車の内燃機関から排出される排気中の有害成分(例えば、HC,CO,NOx)の
規制が強化されるに伴い、排気中の有害成分を排気浄化触媒によって浄化する技術が提案されている。ここで、排気浄化触媒としては、代表的なものにNOxの還元と、HC,C
Oの酸化処理を同時に処理する三元触媒がある。この三元触媒は、活性温度以上に昇温した状態で上記の排気浄化能力を有するので、内燃機関の冷間始動時において、この三元触媒を早期に活性化させることが重要な課題となる。
As regulations on harmful components (for example, HC, CO, NOx) in exhaust discharged from an internal combustion engine of an automobile are strengthened, a technology for purifying harmful components in exhaust with an exhaust purification catalyst has been proposed. Here, typical exhaust purification catalysts include NOx reduction and HC, C
There are three-way catalysts that simultaneously treat O oxidation. Since this three-way catalyst has the above-described exhaust purification ability when the temperature is raised above the activation temperature, it is an important issue to activate this three-way catalyst at an early stage when the internal combustion engine is cold-started. .

一方、内燃機関からの排気中には、燃料の燃焼の結果生じた水分が含まれていることが分かっている。また、前回の内燃機関の停止時以降、内燃機関の排気系に残存する排気が冷却することによって凝縮水が発生することもある。   On the other hand, it has been found that the exhaust gas from the internal combustion engine contains moisture resulting from the combustion of the fuel. Further, since the exhaust gas remaining in the exhaust system of the internal combustion engine has cooled since the previous stop of the internal combustion engine, condensed water may be generated.

この、排気中に含まれる水分が三元触媒に流入すると、三元触媒における排気中の有害成分の酸化還元反応を妨げることにより、三元触媒の排気浄化能力を低下させる場合がある。また、凝縮水などの液状の水分が三元触媒に導入されると、三元触媒の排気浄化能力を低下させるとともに三元触媒の昇温及び活性化の妨げになる場合がある。   When the moisture contained in the exhaust gas flows into the three-way catalyst, the three-way catalyst may deteriorate the exhaust purification ability of the three-way catalyst by preventing the oxidation-reduction reaction of harmful components in the exhaust gas in the three-way catalyst. In addition, when liquid water such as condensed water is introduced into the three-way catalyst, the exhaust gas purification ability of the three-way catalyst may be reduced and the temperature and activation of the three-way catalyst may be hindered.

これに対し、内燃機関の排ガス通路におけるNOx吸蔵還元型触媒の上流側に吸水部材
を配置し、内燃機関の始動時には配管中の結露水を吸水部材に吸水させ、始動後に吸収した結露水が蒸発し、水蒸気となってNOx吸蔵還元型触媒に流入することとし、NOx吸蔵還元型触媒のNOx吸蔵剤の移動や流出を抑制し、NOx吸蔵能の低下を防止する技術が提案されている(特許文献1参照。)。
In contrast, a water absorbing member is disposed upstream of the NOx storage reduction catalyst in the exhaust gas passage of the internal combustion engine, and when the internal combustion engine is started, the condensed water in the piping is absorbed by the water absorbing member, and the condensed water absorbed after the start is evaporated. Therefore, a technique has been proposed in which the steam flows into the NOx occlusion reduction type catalyst and prevents the NOx occlusion agent from moving and flowing out of the NOx occlusion reduction type catalyst to prevent the NOx occlusion ability from being lowered (patent). Reference 1).

また、排ガス中の凝縮水を水分除去装置で除去し、触媒が短期間に劣化することを防止する技術(特許文献2参照。)や、エンジン起動時に炭化水素を浄化するプリ触媒の上流側の排気通路に、液状水が衝突する衝突板と衝突板に捕捉され落下した水分を保持する凹部を設け、排気中に生じた液状水分を保持する技術(特許文献3参照。)などが公知である。   In addition, a technology that removes condensed water in exhaust gas with a water removal device to prevent the catalyst from deteriorating in a short period of time (see Patent Document 2) and upstream of a pre-catalyst that purifies hydrocarbons when the engine is started. There is a known technique (see Patent Document 3) in which an exhaust plate is provided with a collision plate that collides with liquid water and a concave portion that retains moisture that has been captured and dropped by the collision plate, and retains liquid moisture generated during exhaust. .

しかし、上記の技術においては、内燃機関の排気中の液状の水分を捕捉し、あるいは、水蒸気を冷却して液状の水分として排出する開示があるものの、水蒸気と、液状の水分とを区別せずに捕捉するために、吸水部材の処理容量を大きくする必要があった。そうすると、吸水部材の熱容量に起因する排気温度の低下を招き、結果として排気浄化触媒の暖機を妨げてしまうおそれがあった。
特開2004−143940号公報 特開平10−311215号公報 特開平5−65819号公報
However, in the above technology, although there is a disclosure that captures liquid moisture in the exhaust gas of the internal combustion engine or cools and discharges water vapor as liquid moisture, it is not possible to distinguish between water vapor and liquid moisture. Therefore, it is necessary to increase the processing capacity of the water absorbing member. If it does so, the fall of the exhaust temperature resulting from the heat capacity of a water absorption member will be caused, and there existed a possibility of preventing warming-up of an exhaust purification catalyst as a result.
JP 2004-143940 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-311215 JP-A-5-65819

本発明の目的とするところは、三元触媒の暖機完了前の状態において、三元触媒への水分の流入または排気の温度の低下をより確実に抑制し、内燃機関における三元触媒の暖機性をより効率的に向上させる技術を提供することである。   The object of the present invention is to more reliably suppress the inflow of moisture into the three-way catalyst or the decrease in the temperature of the exhaust before the three-way catalyst is warmed up, thereby warming the three-way catalyst in the internal combustion engine. It is to provide a technology for improving the functionality more efficiently.

上記目的を達成するための本発明は、内燃機関の排気中に含まれる水蒸気またはミストとしての水分を吸水部材によって吸水し、内燃機関の排気通路を流れる液状の水分は別の部材によって捕捉することによって、暖機前の三元触媒に到達する水分をより確実に減少させるとともに吸水部材の熱容量を小さく抑えたことを最大の特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention is configured to absorb water as water vapor or mist contained in exhaust gas of an internal combustion engine by a water absorption member, and capture liquid water flowing in the exhaust passage of the internal combustion engine by another member. Thus, the greatest feature is that the moisture reaching the three-way catalyst before warm-up is more reliably reduced and the heat capacity of the water absorbing member is kept small.

より詳しくは、内燃機関の排気通路に設けられた三元触媒と、
前記排気通路における前記三元触媒の上流側に設けられ、前記排気通路を通過する排気中の水蒸気および/またはミスト状の水分を吸収する吸水部材と、
前記排気通路における前記吸水部材の上流側に設けられ、該排気通路の壁面を流れる液状の水分を捕捉して貯留する凹状の貯留部と、
を備えることを特徴とする。
More specifically, a three-way catalyst provided in the exhaust passage of the internal combustion engine,
A water-absorbing member that is provided upstream of the three-way catalyst in the exhaust passage and absorbs water vapor and / or mist-like moisture in the exhaust that passes through the exhaust passage;
A concave storage portion that is provided upstream of the water absorbing member in the exhaust passage and captures and stores liquid water flowing through the wall surface of the exhaust passage;
It is characterized by providing.

ここで前述のように、排気通路中に発生する水分には、内燃機関における燃料の燃焼時に発生し、排気中に含まれる水蒸気またはミストとしての水分と、前回の内燃機関の停止後に排気通路に残存していた排気が冷却されることによって、あるいは、上記の水蒸気が低温の排気管に触れることによって発生し排気通路を流れる液状の水分とがある。   Here, as described above, the moisture generated in the exhaust passage is generated when the fuel in the internal combustion engine burns, and the water vapor or mist contained in the exhaust and in the exhaust passage after the previous stop of the internal combustion engine. There is liquid moisture that is generated when the remaining exhaust gas is cooled or when the water vapor touches the low temperature exhaust pipe and flows through the exhaust passage.

そして、吸水部材によって、上記の水蒸気またはミストとしての水分と、液体として排気通路を流れる水分の両方を確実に吸収するためには、吸水部材の容量を大きくする必要がある。そうすると、内燃機関からの排気が吸水部材を通過した際にその熱容量によって温度が低下してしまう場合がある。また、吸水部材の容量を抑えた場合には、排気中の水蒸気またはミストとしての水分と液体として排気通路を流れる水分との合計の水分量が多い場合には、両方を吸水部材に吸収しきれず、吸収されなかった水分が三元触媒に流入してしまう場合がある。   And in order to absorb both the water | moisture content as said water vapor | steam or mist and the water | moisture content which flows through an exhaust passage as a liquid reliably with a water absorption member, it is necessary to enlarge the capacity | capacitance of a water absorption member. Then, when the exhaust gas from the internal combustion engine passes through the water absorbing member, the temperature may decrease due to the heat capacity. In addition, when the capacity of the water absorbing member is suppressed, if the total amount of water of water as water vapor or mist in the exhaust and water flowing through the exhaust passage as liquid is large, the water absorbing member cannot absorb both. In some cases, moisture that has not been absorbed flows into the three-way catalyst.

上記のいずれの場合にも、下流側の三元触媒の温度の上昇を妨げることとなり、三元触媒の暖機性を低下させてしまうおそれがあった。また、水分が三元触媒に流入した場合には、三元触媒における触媒反応が阻害されるので、三元触媒の暖機前におけるエミッションをより悪化させてしまうおそれがあった。   In any of the above cases, the temperature of the three-way catalyst on the downstream side is hindered, and the warm-up property of the three-way catalyst may be reduced. In addition, when water flows into the three-way catalyst, the catalytic reaction in the three-way catalyst is hindered, which may further deteriorate the emission before the three-way catalyst is warmed up.

そこで、本発明においては、排気通路における三元触媒の上流側に水蒸気またはミストとしての水分を吸収する吸水部材を設け、さらにその上流側に排気通路中を流れる液状の水分を捕捉する凹状の貯留部を設けることにした。そうすれば、吸水部材は排気中に水蒸気またはミストとして含まれる水分のみを吸収すればよいので、その容量を小さくすることができる。その結果、排気が吸水部材を通過する際の排気の温度の低下を抑制でき、三元触媒の暖機性を向上させることができる。   Therefore, in the present invention, a water-absorbing member that absorbs water as water vapor or mist is provided on the upstream side of the three-way catalyst in the exhaust passage, and a concave storage for capturing liquid water flowing in the exhaust passage on the upstream side thereof. Decided to provide a part. If it does so, since the water absorption member should just absorb only the water | moisture content contained as water vapor | steam or mist in exhaust_gas | exhaustion, the capacity | capacitance can be made small. As a result, a decrease in the temperature of the exhaust gas when the exhaust gas passes through the water absorbing member can be suppressed, and the warm-up property of the three-way catalyst can be improved.

また、吸水部材が液状の水分を吸収してしまい吸収した水分量が吸水部材の容量を超えることを抑制することができ、容量オーバーで吸水部材から放出された水分が三元触媒に流入することを抑制できる。その結果、より確実に三元触媒の暖機性を向上させることができる。   In addition, it is possible to prevent the water absorption member from absorbing liquid water and the amount of absorbed water exceeds the capacity of the water absorption member, and the water released from the water absorption member when the capacity is over flows into the three-way catalyst. Can be suppressed. As a result, the warm-up property of the three-way catalyst can be improved more reliably.

さらに、上記の発明においては、吸水部材の容量を小さく抑えることができるので、三元触媒の暖機完了後において、吸水部材に吸収されている水分を脱離させることを容易化することができる。そうすると、1トリップ(内燃機関の始動から停止まで)の間に吸水部材への水分の吸収と脱離を完了させることができ、排気温度を上昇させて吸水部材の水分を脱離させるなどの特別な制御を必要としなくなる。   Furthermore, in the above invention, since the capacity of the water absorbing member can be kept small, it is possible to facilitate the desorption of water absorbed by the water absorbing member after the three-way catalyst is warmed up. . Then, the water absorption and desorption from the water absorption member can be completed during one trip (from the start to the stop of the internal combustion engine), and the water temperature of the water absorption member is desorbed by raising the exhaust temperature. Control is not required.

また、本発明においては、前記排気通路における前記三元触媒の下流側に設けられ、前
記排気通路における排気中の水蒸気および/またはミスト状の水分を吸収する第2吸水部材をさらに備えるようにしてもよい。
In the present invention, the exhaust passage further includes a second water absorbing member that is provided downstream of the three-way catalyst and absorbs water vapor and / or mist-like water in the exhaust in the exhaust passage. Also good.

すなわち、内燃機関が停止した際には、排気通路における三元触媒の下流側にも、高温の排気が滞留している。その後、滞留している排気が冷却された場合に、水蒸気またはミスト状の水分を含んだ排気が再度排気通路の上流側に引き込まれて逆流する場合がある。そして、その際には、排気中の水蒸気またはミスト状の水分が三元触媒に下流側から逆流して導入され、次回の内燃機関の始動時において三元触媒の暖機性を低下させるおそれがある。   That is, when the internal combustion engine is stopped, high-temperature exhaust gas stays on the downstream side of the three-way catalyst in the exhaust passage. Thereafter, when the staying exhaust gas is cooled, the exhaust gas containing water vapor or mist-like water may be drawn back to the upstream side of the exhaust passage and flow backward. In that case, steam or mist-like water in the exhaust gas is introduced back into the three-way catalyst from the downstream side, which may reduce the warm-up property of the three-way catalyst at the next start of the internal combustion engine. is there.

そこで、本発明においては、排気通路における三元触媒の下流側に、排気中の水蒸気および/またはミスト状の水分を吸収する第2吸水部材を備えることとした。そうすれば、内燃機関の停止後に排気通路における下流側から三元触媒に水分が導入されることを抑制でき、次回の内燃機関の始動時における三元触媒の暖機性をより確実に向上させることができる。   Therefore, in the present invention, a second water absorbing member that absorbs water vapor and / or mist-like water in the exhaust gas is provided on the downstream side of the three-way catalyst in the exhaust passage. If it does so, it can suppress that a water | moisture content is introduce | transduced into a three-way catalyst from the downstream in an exhaust passage after an internal combustion engine stop, and improves the warm-up property of the three-way catalyst at the time of the next start of an internal combustion engine more reliably. be able to.

また、本発明においては、前記三元触媒の暖機遅延の程度である暖機遅延量を構成する要素において、
前記吸水部材における吸水量が前記吸水部材の吸水限界量を越えることによって、前記吸水部材から放出された水分が前記三元触媒に流入することに起因する、前記三元触媒の暖機遅延量の要素である、水分起因暖機遅延量と、
前記排気通路を通過する排気が前記吸水部材を通過する際に前記排気の温度が低下して前記三元触媒の温度が低下することに起因する、前記三元触媒の暖機遅延量の要素である、低温起因暖機遅延量と、
の合計の暖機遅延量が略最低となるように、前記吸水部材の容量が定められるようにしてもよい。
Further, in the present invention, in the element constituting the warm-up delay amount that is the degree of the warm-up delay of the three-way catalyst,
When the water absorption amount in the water absorption member exceeds the water absorption limit amount of the water absorption member, the warm-up delay amount of the three-way catalyst caused by the water released from the water absorption member flowing into the three-way catalyst Moisture-induced warm-up delay amount that is an element,
An element of a warm-up delay amount of the three-way catalyst caused by a decrease in the temperature of the exhaust gas and a decrease in the temperature of the three-way catalyst when the exhaust gas passing through the exhaust passage passes through the water absorbing member. There is a low-temperature warm-up delay amount,
The capacity of the water absorbing member may be determined so that the total warm-up delay amount is substantially the minimum.

すなわち、吸水部材の容量が三元触媒の暖機性に与える影響には大きく分けて2種類ある。一つは、吸水部材の容量が少な過ぎる場合に生じる影響である。これは、吸水部材の水分の吸収量が吸水部材の吸水容量である吸水限界量を越えることによって、吸水部材に吸収されなかった水分が吸水部材から放出され、この水分が三元触媒に流入することに起因する。この水分が三元触媒に流入すると、触媒反応が阻害されるとともに水分にエネルギが奪われてしまうので、三元触媒の暖機性が低下する。本発明ではこのことによる暖機の遅延の量を水分起因暖機遅延量とする。なお、ここで暖機の遅延量は例えば遅延時間としてもよいが、三元触媒から奪われるエネルギなど、他の物理量で定義してもよい。   That is, there are roughly two types of effects that the capacity of the water absorbing member has on the warm-up property of the three-way catalyst. One is an effect that occurs when the capacity of the water absorbing member is too small. This is because when the water absorption amount of the water absorbing member exceeds the water absorption limit amount that is the water absorption capacity of the water absorbing member, the water that has not been absorbed by the water absorbing member is released from the water absorbing member, and this water flows into the three-way catalyst. Due to that. When this moisture flows into the three-way catalyst, the catalytic reaction is inhibited and energy is lost to the moisture, so that the warm-up property of the three-way catalyst is lowered. In the present invention, the amount of the warm-up delay due to this is the moisture-induced warm-up delay. Here, the warm-up delay amount may be, for example, a delay time, but may be defined by another physical amount such as energy deprived from the three-way catalyst.

もう一つの影響は、吸水部材の容量が大き過ぎる際に生じる影響である。これは、吸水部材の熱容量が大きくなることによって、吸水部材を通過した排気の温度が低下することに起因する。すなわち、三元触媒に流入する排気の温度が低下することによって、三元触媒の暖機性が低下する。本発明ではこれを低温起因暖機遅延量とする。   Another effect is an effect that occurs when the capacity of the water absorbing member is too large. This is due to the fact that the temperature of the exhaust gas that has passed through the water absorbing member is lowered due to the increase in the heat capacity of the water absorbing member. That is, when the temperature of the exhaust gas flowing into the three-way catalyst is lowered, the warm-up property of the three-way catalyst is lowered. In the present invention, this is the warm-up delay amount due to the low temperature.

そして、実際の三元触媒の暖機の遅延量は、水分起因暖機遅延量と低温起因暖機遅延量の合計によって評価することができる。従って、本発明においては、吸水部材の容量は、水分起因暖機遅延量と低温起因暖機遅延量の合計が最小になるように決定されてもよい。   The actual warm-up delay amount of the three-way catalyst can be evaluated by the sum of the moisture-induced warm-up delay amount and the low-temperature-induced warm-up delay amount. Therefore, in the present invention, the capacity of the water absorbing member may be determined so that the sum of the moisture-induced warm-up delay amount and the low-temperature-induced warm-up delay amount is minimized.

具体的には、吸水部材の容量から、内燃機関の始動後の経過時間と吸水部材から放出される水分量との関係が求められるので、この吸水部材から放出される水分量から、三元触媒の温度低下量を導出することにより、水分起因暖機遅延量(時間)を導出してもよい。また、吸水部材の容量から、内燃機関の始動後の経過時間と内燃機関の排気の温度との関係が求められるので、この排気の温度から、低温起因暖機遅延量(時間)を導出してもよ
い。そして、二つの暖機遅延量(時間)の和が最小になるように、吸水部材の容量を定めてもよい。
Specifically, since the relationship between the elapsed time after the start of the internal combustion engine and the amount of water released from the water absorbing member is determined from the capacity of the water absorbing member, the three-way catalyst is calculated from the amount of water released from the water absorbing member. By deriving the temperature drop amount, the moisture-induced warm-up delay amount (time) may be derived. Further, since the relationship between the elapsed time after the start of the internal combustion engine and the temperature of the exhaust gas of the internal combustion engine is obtained from the capacity of the water absorbing member, the warm-up delay amount (time) caused by the low temperature is derived from the temperature of the exhaust gas. Also good. And you may determine the capacity | capacitance of a water absorption member so that the sum of two warming-up delay amount (time) may become the minimum.

そうすれば、暖機遅延量が最も小さい最適な吸水部材の容量を定めることができ、より確実に三元触媒の暖機性を向上させることができる。   If it does so, the capacity | capacitance of the optimal water absorption member with the smallest warm-up delay amount can be determined, and the warm-up property of a three-way catalyst can be improved more reliably.

また、本発明においては、前記吸水部材は、前記排気通路における軸方向から見た断面の略全体に亘って設けられ、前記吸水部材の前記軸方向の厚みは、前記断面における中心部から周辺部に向かうほど薄くなるようにしてもよい。   In the present invention, the water absorbing member is provided over substantially the entire cross section of the exhaust passage as viewed from the axial direction, and the axial thickness of the water absorbing member is from the central portion to the peripheral portion in the cross section. You may make it thin so that it goes to.

すなわち、本発明の吸水部材の厚みは、排気通路の中心部付近において厚くして、周辺に向かうにつれて薄くしてもよい。そうすれば、三元触媒の中心部に流入する水分量をより少なくすることができ、中心部において三元触媒をまず活性化することができる。そうすると、三元触媒において触媒反応が自動的に周辺部にまで広がる性質によって、三元触媒全体に触媒反応を生じさせることができる。   That is, the thickness of the water absorbing member of the present invention may be increased in the vicinity of the central portion of the exhaust passage, and may be decreased toward the periphery. By doing so, the amount of water flowing into the center of the three-way catalyst can be reduced, and the three-way catalyst can be activated first in the center. Then, the catalytic reaction can be caused in the entire three-way catalyst due to the property that the catalytic reaction automatically spreads to the peripheral part in the three-way catalyst.

その際、吸水部材の中心部から排出される排気は、周辺部から排出される排気より熱容量による温度低下量が多くなるが、元来、排気通路において、中心部を通過する排気の温度は周辺部を通過する排気の温度より高い傾向があるので、そのことは問題とならない。   At that time, the exhaust gas exhausted from the central part of the water absorbing member has a larger amount of temperature drop due to the heat capacity than the exhaust gas exhausted from the peripheral part. This is not a problem because it tends to be higher than the temperature of the exhaust passing through the section.

そうすれば、三元触媒の中心部を重点的に暖機し、三元触媒の中心部より触媒反応を周辺部に広げることができるので、より効率よく三元触媒の全体を活性化させることができる。その結果、三元触媒の暖機性をより効率的に向上させることができる。また、より小さい容量の吸水部材によって、三元触媒の充分な暖機性を確保することができる。   Then, the central part of the three-way catalyst can be warmed up intensively, and the catalytic reaction can be extended to the peripheral part from the central part of the three-way catalyst, so that the entire three-way catalyst can be activated more efficiently. Can do. As a result, the warm-up property of the three-way catalyst can be improved more efficiently. Moreover, sufficient warm-up property of the three-way catalyst can be ensured by the water absorbing member having a smaller capacity.

また、本発明においては、前記吸水部材は、前記排気通路における軸方向から見た断面の略全体に亘って設けられ、前記軸方向から見た前記断面の中心近傍における前記吸水部材の厚みは、前記三元触媒における前記中心近傍での前記合計の暖機遅延量が略最低となる厚みに定められ、前記吸水部材の厚みは前記断面における周辺部に向かうほど薄くなるようにしてもよい。   In the present invention, the water absorbing member is provided over substantially the entire cross section viewed from the axial direction of the exhaust passage, and the thickness of the water absorbing member near the center of the cross section viewed from the axial direction is: The total warm-up delay amount in the vicinity of the center of the three-way catalyst may be set to a thickness that is substantially minimum, and the thickness of the water absorbing member may be decreased toward the peripheral portion in the cross section.

すなわち、吸水部材における、排気通路の軸方向から見た中心の近傍において吸水部材の容量を最適化する。これにより、三元触媒の中心部をより効率的に活性化させることができる。そして、三元触媒の中心部が活性化された後は、触媒反応を三元触媒の全体に拡大する。これによれば、より効率的に三元触媒の全体を活性化させることができる。   That is, the capacity of the water absorbing member is optimized in the vicinity of the center of the water absorbing member viewed from the axial direction of the exhaust passage. Thereby, the center part of a three-way catalyst can be activated more efficiently. And after the center part of a three-way catalyst is activated, a catalytic reaction is expanded to the whole three-way catalyst. According to this, the whole three-way catalyst can be activated more efficiently.

また、本発明においては、前記貯留部に貯留した水分の量が所定水分量に達したことを検出する水分量検出手段と、前記貯留部に貯留された水分を加熱して蒸発させるヒータと、をさらに備え、前記水分量検出手段によって前記貯留部に貯留された水分量が前記所定水分量に達したことが検出された場合には、前記ヒータによって前記貯留部に貯留された水分を加熱して蒸発させるようにしてもよい。   Further, in the present invention, a moisture amount detecting means for detecting that the amount of moisture stored in the storage portion has reached a predetermined moisture amount, a heater for heating and evaporating the water stored in the storage portion, And when the moisture amount detecting means detects that the amount of moisture stored in the storage unit has reached the predetermined amount of water, the heater stores the moisture stored in the storage unit. It may be evaporated.

ここで、内燃機関の運転中に貯留部に過剰に多くの水分が貯留された場合には、内燃機関の停止後、次回の内燃機関の始動時まで貯留部内に多くの水分が残ってしまい、次回の内燃機関の始動時において液状の水分を充分に捕捉できないおそれがある。そうすると、次回の内燃機関の始動時において液状の水分が貯留部を溢れて吸水部材に吸水されるおそれがあった。結果として、吸水部材の吸水能力が低下して、吸水部材に吸収されなかった水分が吸水部材から放出されることによって三元触媒の暖機性が低下するおそれがあった。   Here, when an excessive amount of water is stored in the storage unit during operation of the internal combustion engine, after the internal combustion engine is stopped, a large amount of water remains in the storage unit until the next start of the internal combustion engine, There is a possibility that liquid moisture cannot be sufficiently captured at the next start of the internal combustion engine. Then, when the internal combustion engine is started next time, liquid water may overflow the storage portion and be absorbed by the water absorbing member. As a result, the water absorption capability of the water absorbing member is reduced, and the water that has not been absorbed by the water absorbing member is released from the water absorbing member, which may reduce the warm-up property of the three-way catalyst.

そこで、本発明においては、貯留部に貯留した水分が所定水分量に達したことを検出する水分量検出手段を備えるようにし、水分量検出手段によって貯留部に所定水分量以上の水分が貯留したことが検出された場合には、ヒータに通電して貯留部に貯留した水分を蒸発させることとした。   Therefore, in the present invention, it is provided with a water content detection means for detecting that the water stored in the storage part has reached a predetermined water content, and water of a predetermined water content or more is stored in the storage part by the water content detection means. When this is detected, the heater is energized to evaporate the water stored in the storage part.

これによれば、内燃機関の停止時において既に貯留部に水分が過剰に貯留されており、内燃機関の始動後に発生する凝縮水などの液状の水分を好適に捕捉できなくなることを抑制できる。その結果、より確実に三元触媒の暖機性を向上することができる。   According to this, when the internal combustion engine is stopped, the water is already excessively stored in the storage portion, and it is possible to suppress the liquid water such as condensed water generated after the internal combustion engine is started from being appropriately captured. As a result, the warm-up property of the three-way catalyst can be improved more reliably.

ここで所定水分量とは、内燃機関の稼動中に貯留部にこれ以上の水分が貯留された場合には、内燃機関その状態で停止すると、次回の内燃機関の始動時において凝縮水を捕捉しきれなくなるおそれが生じると判断される閾値としての貯留量であり、予め実験などによって求めてもよい。   Here, the predetermined amount of water means that when more water is stored in the storage part during operation of the internal combustion engine, if the internal combustion engine stops in that state, the condensed water is captured at the next start of the internal combustion engine. It is a storage amount as a threshold value that is determined to cause a risk of being unable to be cleared, and may be obtained in advance by an experiment or the like.

また、本発明においては、前記吸水部材が前記排気通路に侵入し前記排気通路の排気が前記吸水部材を通過する第1の位置と、前記吸水部材が前記排気通路から退避し前記排気が前記吸水部材を通過しない第2の位置と、の間で前記吸水部材の位置を切換え可能な切換手段をさらに備え、前記内燃機関の冷間時において前記吸水部材に前記排気通路を通過する排気中の水分を吸収させるときには、前記切換手段によって前記吸水部材の位置を前記第1の位置とし、前記排気通路を通過する排気の温度上昇に伴って、前記冷間時に前記吸水部材に吸収された水分の前記吸水部材からの脱離が完了した後に、前記切換手段によって前記吸水部材の位置を前記第2の位置とするようにしてもよい。   In the present invention, the water absorption member enters the exhaust passage and the exhaust passage passes through the water absorption member. The water absorption member is retracted from the exhaust passage and the exhaust is the water absorption. A switching means capable of switching the position of the water absorbing member between a second position that does not pass through the member, and moisture in the exhaust gas that passes through the exhaust passage through the water absorbing member when the internal combustion engine is cold. When the water absorption member is absorbed, the position of the water absorption member is set to the first position by the switching means, and the moisture absorbed in the water absorption member during the cold as the temperature of the exhaust gas passing through the exhaust passage rises is reduced. After the detachment from the water absorbing member is completed, the position of the water absorbing member may be set to the second position by the switching means.

すなわち、本発明においては、吸水部材を排気通路内で有効に作用させる第1の位置と、排気通路からの退避位置である第2の位置の間で切換え可能とした。そうすれば、内燃機関の冷間時においては、吸水部材を第1の位置とすることによって三元触媒の暖機を促進させることができる。また、内燃機関の排気温度が上昇し、冷間時に吸水部材が吸収した水分の、吸水部材からの脱離が完了した後には、吸水部材を第2の位置として、吸水部材内を高温の排気がそれ以上通過することを抑制することができる。そうすれば、吸水部材の熱劣化を抑制できるとともに、吸水部材が排気通路中に侵入していることによる背圧の増加を抑制することができる。   In other words, in the present invention, it is possible to switch between the first position where the water absorbing member effectively acts in the exhaust passage and the second position which is the retracted position from the exhaust passage. Then, when the internal combustion engine is cold, warming up of the three-way catalyst can be promoted by setting the water absorbing member to the first position. Further, after the exhaust temperature of the internal combustion engine rises and the desorption of the water absorbed by the water absorbing member in the cold state from the water absorbing member is completed, the water absorbing member is set at the second position, and the water absorbing member is exhausted at a high temperature. Can be prevented from passing further. If it does so, while being able to suppress the thermal deterioration of a water absorption member, the increase in the back pressure by the water absorption member having penetrate | invaded in the exhaust passage can be suppressed.

また、本発明においては、前記内燃機関の燃料噴射量を所定量増加することによって前記内燃機関から排出される排気の温度を低下させるOT増量制御を実行するOT増量制御手段をさらに備え、前記内燃機関の冷間時に吸水部材に吸収された水分が前記吸水部材から脱離している状態において、前記OT増量制御手段による前記OT増量制御が行なわれる場合には、前記OT増量制御において増加される燃料噴射量を前記所定量より減少させるようにしてもよい。   In the present invention, the engine further includes OT increase control means for performing OT increase control for decreasing the temperature of exhaust gas discharged from the internal combustion engine by increasing a fuel injection amount of the internal combustion engine by a predetermined amount. When the OT increase control by the OT increase control means is performed in a state where the water absorbed in the water absorption member is detached from the water absorption member when the engine is cold, the fuel increased in the OT increase control The injection amount may be decreased from the predetermined amount.

ここで、内燃機関において排気浄化装置の過剰な温度上昇を抑制するためにOT増量制御を実施する場合がある。このOT増量制御は、内燃機関における燃焼時の燃料噴射量を要求出力の確保のために必要な量に対して所定量増加させ、この余剰の燃料が高熱に曝されて分解し、低分子量化する際のエネルギ消費を利用して排気の温度を低下させる制御である。このOT増量制御によって排気浄化装置の過剰な温度上昇を抑制することができる。   Here, in some cases, OT increase control is performed in an internal combustion engine in order to suppress an excessive temperature rise of the exhaust purification device. In this OT increase control, the fuel injection amount at the time of combustion in the internal combustion engine is increased by a predetermined amount with respect to the amount necessary for securing the required output, and this excess fuel is decomposed by being exposed to high heat to reduce the molecular weight. This is a control for lowering the temperature of the exhaust gas by using energy consumption at the time. By this OT increase control, an excessive temperature rise of the exhaust purification device can be suppressed.

一方、吸水部材に吸水された水分が吸水部材から脱離している状態では、前述のように、三元触媒における触媒反応が阻害されて三元触媒の温度が相対的に低くなる。すなわち、この状態においては、OT増量制御における燃料噴射量を前記所定量から減量しても、吸水部材からの水分の脱離の効果で三元触媒の温度の上昇を抑制することができ、三元触
媒のOTを抑制することができる。従って、本発明においては、吸水部材に吸収された水分が吸水部材から脱離している状態においてOT増量制御が行なわれる場合には、OT増量制御において増加される燃料噴射量を前記所定量より減量するようにした。
On the other hand, in the state where the water absorbed by the water absorbing member is detached from the water absorbing member, as described above, the catalytic reaction in the three-way catalyst is inhibited and the temperature of the three-way catalyst becomes relatively low. That is, in this state, even if the fuel injection amount in the OT increase control is reduced from the predetermined amount, an increase in the temperature of the three-way catalyst can be suppressed by the effect of desorption of water from the water absorbing member. OT of the original catalyst can be suppressed. Therefore, in the present invention, when the OT increase control is performed in a state where the water absorbed by the water absorption member is detached from the water absorption member, the fuel injection amount increased in the OT increase control is decreased from the predetermined amount. I tried to do it.

そうすれば、OT増量制御における燃料噴射量の増加を抑制することができ、内燃機関におけるOT増量制御中の燃費及びエミッションを向上させることができる。   If it does so, the increase in the fuel injection quantity in OT increase control can be suppressed, and the fuel consumption and emission in OT increase control in an internal combustion engine can be improved.

なお、本発明における課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせて使用することができる。   The means for solving the problems in the present invention can be used in combination as much as possible.

本発明にあっては、三元触媒の暖機完了前の状態において、三元触媒への水分の流入または排気の温度の低下をより確実に抑制し、内燃機関における三元触媒の暖機性をより効率的に向上させることができる。   In the present invention, in the state before the warm-up of the three-way catalyst is completed, the inflow of moisture into the three-way catalyst or the decrease in the temperature of the exhaust gas is more reliably suppressed, and the warm-up property of the three-way catalyst in the internal combustion engine Can be improved more efficiently.

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail below with reference to the drawings.

図1に示す内燃機関1は、吸入行程、圧縮行程、爆発行程(膨張行程)及び排気行程の4サイクルを繰り返して出力を得る。内燃機関1は、その内部に気筒2を形成する。気筒2で発生する燃料の爆発力は、ピストン3及びコンロッド4を介してクランクシャフト(図示略)の回転力に変換される。また、気筒2には、吸気管5の最下流部をなす吸気ポート11と、排気通路としての排気管6の最上流部をなす排気ポート8とが接続されている。吸気ポート11と気筒2との境界は吸気弁12によって開閉される。また、排気ポート8と気筒2との境界は排気弁9によって開閉される。   The internal combustion engine 1 shown in FIG. 1 obtains output by repeating four cycles of an intake stroke, a compression stroke, an explosion stroke (expansion stroke), and an exhaust stroke. The internal combustion engine 1 forms a cylinder 2 therein. The explosive force of the fuel generated in the cylinder 2 is converted into a rotational force of a crankshaft (not shown) via the piston 3 and the connecting rod 4. The cylinder 2 is connected to an intake port 11 that forms the most downstream portion of the intake pipe 5 and an exhaust port 8 that forms the most upstream portion of the exhaust pipe 6 serving as an exhaust passage. The boundary between the intake port 11 and the cylinder 2 is opened and closed by an intake valve 12. The boundary between the exhaust port 8 and the cylinder 2 is opened and closed by an exhaust valve 9.

また、内燃機関1は、吸気ポート11に燃焼用の燃料を噴射する燃料噴射弁10を備えている。燃料噴射弁10は、高圧ポンプ(図示略)等によって加圧された燃料を、吸気ポート11内に適宜の量、適宜のタイミングで直接に噴射供給する電磁駆動式開閉弁である。また、内燃機関1には、点火栓13が設けられている。燃料噴射弁10から噴射され、吸気ポート11から気筒2内に導かれた燃料は気筒2内で混合気を形成し、点火栓13における放電を契機として着火される。   The internal combustion engine 1 also includes a fuel injection valve 10 that injects combustion fuel into the intake port 11. The fuel injection valve 10 is an electromagnetically driven on / off valve that directly injects fuel pressurized by a high-pressure pump (not shown) or the like into the intake port 11 at an appropriate amount and at an appropriate timing. The internal combustion engine 1 is provided with a spark plug 13. The fuel injected from the fuel injection valve 10 and guided into the cylinder 2 from the intake port 11 forms an air-fuel mixture in the cylinder 2 and is ignited by the discharge in the spark plug 13 as a trigger.

図1において、排気管6は下流にて図示しないマフラーに接続されている。また、排気管6の途中には、排気の空燃比が理論空燃比近傍の状態でNOxの還元と、HC,COの
酸化処理を同時に処理する三元触媒15が設けられている。
In FIG. 1, the exhaust pipe 6 is connected to a muffler (not shown) downstream. Further, a three-way catalyst 15 is provided in the middle of the exhaust pipe 6 to simultaneously perform NOx reduction and HC and CO oxidation treatment in a state where the air-fuel ratio of the exhaust is in the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio.

また、内燃機関1には、ECU20が併設されている。ECU20は、CPU、ROM、RAM等を備えた電子制御ユニットである。このECU20は、図示しないクランクポジションセンサ、水温センサ等の各種センサと電気的に接続され、各種センサの測定値を入力可能になっている。ECU20は、前記した各種センサの測定値に基づいて燃料噴射弁10、点火栓13を電気的に制御する。   The internal combustion engine 1 is also provided with an ECU 20. The ECU 20 is an electronic control unit that includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like. The ECU 20 is electrically connected to various sensors such as a crank position sensor and a water temperature sensor (not shown) so that the measured values of the various sensors can be input. The ECU 20 electrically controls the fuel injection valve 10 and the spark plug 13 based on the measurement values of the various sensors described above.

ここで、内燃機関1では、気筒2内における燃焼の際に発生した排気が排気管6へと排出される。その際、排気中には、燃焼の際に発生した水分が水蒸気の形で含まれている。この水蒸気の中にはそのまま水蒸気の形で排気管6内を通過するものもある。しかし、特に冷間時においては、その一部が、排気管6の低温の壁面に触れることにより、液状の水分として排気管中を流れる場合がある。   Here, in the internal combustion engine 1, exhaust generated during combustion in the cylinder 2 is discharged to the exhaust pipe 6. At that time, the exhaust gas contains moisture generated during combustion in the form of water vapor. Some of the water vapor passes through the exhaust pipe 6 in the form of water vapor as it is. However, particularly during cold weather, a part of the liquid may flow through the exhaust pipe as liquid moisture by touching the low-temperature wall surface of the exhaust pipe 6.

特に、図1に示すように、気筒2に接続された排気管6は、排気ポート8から三元触媒15に向けて下方に傾斜した構造になっている場合が多いので、液状の水分が三元触媒15に向けて流動することが考えられる。また、前回の内燃機関1の停止時に排気管6に残存していた高温の排気がその後冷却され、排気管6において凝縮水が発生する場合がある。その場合も凝縮水は排気管6中を三元触媒15に向けて流動すると考えられる。   In particular, as shown in FIG. 1, the exhaust pipe 6 connected to the cylinder 2 often has a structure inclined downward from the exhaust port 8 toward the three-way catalyst 15. It is conceivable that the fluid flows toward the original catalyst 15. Further, the hot exhaust gas remaining in the exhaust pipe 6 when the internal combustion engine 1 was stopped last time is then cooled, and condensed water may be generated in the exhaust pipe 6. Also in this case, it is considered that the condensed water flows in the exhaust pipe 6 toward the three-way catalyst 15.

それに対し、排気管6中に吸水剤を設けることによって、水分の三元触媒15への流入を抑制することが考えられるが、上記のように水蒸気として排気管6を通過する水分と、排気管6の壁面を液体として流れる水分の両方を、三元触媒15の上流側に設けた吸水剤に吸収させた場合には、吸水剤の容量をある程度以上大きくする必要があった。そうすると、吸水剤の熱容量が大きくなるので、冷間時において排気が吸水剤を通過する際に冷却されてしまい、三元触媒15の効率的な暖機を妨げてしまうことが考えられた。   On the other hand, it is conceivable to suppress the inflow of moisture into the three-way catalyst 15 by providing a water-absorbing agent in the exhaust pipe 6, but the moisture passing through the exhaust pipe 6 as water vapor and the exhaust pipe as described above In the case where both of the water flowing as liquid on the wall surface 6 are absorbed by the water absorbing agent provided on the upstream side of the three-way catalyst 15, it is necessary to increase the capacity of the water absorbing agent to some extent. Then, since the heat capacity of the water absorbing agent is increased, it is considered that the exhaust gas is cooled when passing through the water absorbing agent in the cold state, thereby hindering efficient warm-up of the three-way catalyst 15.

そこで、本実施例においては、排気管6における三元触媒15の上流側に、水蒸気として排気管6を通過する水分を吸収する吸水部材として吸水剤16を設けた。また、吸水剤16の上流側の排気管6の底部に、排気管6の壁面を流れる液状の水分を捕捉し貯留する貯留部としての凹部17を設けた。このように、水蒸気として排気管6を通過する水分と、液体として排気管6の壁面を流れる水分とを別々の部材によって排気から除去することとした。   Therefore, in this embodiment, the water absorbing agent 16 is provided on the upstream side of the three-way catalyst 15 in the exhaust pipe 6 as a water absorbing member that absorbs moisture passing through the exhaust pipe 6 as water vapor. In addition, a recess 17 serving as a reservoir for capturing and storing liquid water flowing on the wall surface of the exhaust pipe 6 is provided at the bottom of the exhaust pipe 6 on the upstream side of the water absorbent 16. As described above, the moisture passing through the exhaust pipe 6 as water vapor and the water flowing through the wall surface of the exhaust pipe 6 as liquid are removed from the exhaust by separate members.

これにより、吸水剤16に吸収される水分の絶対量を減少させることができるので、吸水剤16の容量を小さく抑えることができる。その結果、吸水剤16の熱容量を低減することができ、内燃機関1の冷間時において排気か吸水剤16で冷却されてしまうことを抑制できる。その結果、三元触媒15の暖機性を向上させることができる。なお、上記において、吸水剤16には、水蒸気として排気管6を通過する水分を吸収させることとしているが、排気中にはミスト状の水分を含む場合もあるので、そのような場合には、ミスト状の水分をも、吸水剤16に吸収させてもよい。   Thereby, since the absolute amount of the water | moisture content absorbed by the water absorbing agent 16 can be decreased, the capacity | capacitance of the water absorbing agent 16 can be restrained small. As a result, the heat capacity of the water absorbing agent 16 can be reduced, and it is possible to suppress the exhaust gas or the water absorbing agent 16 from being cooled when the internal combustion engine 1 is cold. As a result, the warm-up property of the three-way catalyst 15 can be improved. In the above, the water absorbing agent 16 is supposed to absorb moisture passing through the exhaust pipe 6 as water vapor, but the exhaust gas may contain mist-like moisture. In such a case, Mist moisture may also be absorbed by the water absorbent 16.

次に、上記で説明した吸水剤16の容量を決定する際の考え方について説明する。吸水剤16の容量が三元触媒15の暖機性に与える影響には大きく分けて2種類ある。一つは、吸水剤16の容量が小さい場合に、吸水剤16の吸水容量を超えて通過する水蒸気が、吸水剤16に吸収されずに通過し、三元触媒15に流入してしまうことによる影響である。この現象によって水蒸気が三元触媒15に流入すると、この水蒸気にエネルギが奪われることと、水蒸気によって触媒反応が阻害されることによって、三元触媒15の暖機性が低下する。なお、上記の吸水容量は本実施例において吸水限界量に相当する。   Next, the concept for determining the capacity of the water absorbing agent 16 described above will be described. The influence of the capacity of the water absorbing agent 16 on the warm-up property of the three-way catalyst 15 is roughly divided into two types. One is that when the capacity of the water absorbing agent 16 is small, water vapor that passes beyond the water absorbing capacity of the water absorbing agent 16 passes through the water absorbing agent 16 without being absorbed and flows into the three-way catalyst 15. It is an influence. When the water vapor flows into the three-way catalyst 15 due to this phenomenon, the warm-up property of the three-way catalyst 15 is lowered due to the energy being lost to the water vapor and the catalytic reaction being inhibited by the water vapor. The water absorption capacity corresponds to the water absorption limit in this embodiment.

もう一つは、吸水剤16の容量が大きい場合に、前述のように熱容量に起因して吸水剤16を通過した排気の温度が低下することによる影響である。このことによっても三元触媒15の温度が上昇しづらくなり暖機性が低下する。   The other is the effect of the temperature of the exhaust gas that has passed through the water absorbent 16 being lowered due to the heat capacity as described above when the capacity of the water absorbent 16 is large. This also makes it difficult for the temperature of the three-way catalyst 15 to rise and reduces the warm-up performance.

本実施例においては上記2つの要因による、三元触媒15の暖機完了時間の遅れを推定し、合計の遅れ時間が最低となるように吸水剤16の容量を決めることとしている。図2には、吸水剤16の容量と、上述の2つの要因の各々に起因する暖機完了時間の遅れ及び、その合計の遅れとの関係について示す。図2において、水分素通りによる暖機遅れは、前者の要因による暖機遅れであり水分起因暖機遅延量に相当する。また、排気温低下による暖機遅れは、後者の要因による暖機遅れであり低温起因暖機遅延量に相当する。   In this embodiment, the delay of the warm-up completion time of the three-way catalyst 15 due to the above two factors is estimated, and the capacity of the water absorbing agent 16 is determined so that the total delay time is minimized. FIG. 2 shows the relationship between the capacity of the water-absorbing agent 16, the delay in warm-up completion time due to each of the above two factors, and the total delay. In FIG. 2, the warm-up delay due to moisture passage is the warm-up delay due to the former factor and corresponds to the moisture-induced warm-up delay amount. Further, the warm-up delay due to the exhaust gas temperature drop is a warm-up delay due to the latter factor, and corresponds to a low-temperature-caused warm-up delay amount.

本実施例においては、上述の2つの要因に起因する暖機完了時間の遅れの合計を最も小さくすることができる暖機遅れ最小容量を導出し、吸水剤16の容量がこの暖機遅れ最小
容量となるようにした。このように、本実施例においては、吸水剤16の容量を最適化しているために、より確実に三元触媒15の暖機性を向上させることができる。
In this embodiment, a warm-up delay minimum capacity that can minimize the sum of the delays in the warm-up completion time due to the two factors described above is derived, and the capacity of the water absorbing agent 16 is the minimum warm-up delay capacity. It was made to become. Thus, in this embodiment, since the capacity of the water absorbing agent 16 is optimized, the warm-up property of the three-way catalyst 15 can be improved more reliably.

もっとも、吸水剤16の容量は必ずしも、暖機遅れ最小容量とする必要はない。吸水剤16と凹部17とを併用しないシステムにおいて必要とされる吸水剤16の容量より小さくすれば、本発明の効果を所定程度奏することが可能である。   But the capacity | capacitance of the water absorbing agent 16 does not necessarily need to be the warm-up delay minimum capacity. If the capacity of the water-absorbing agent 16 required in a system that does not use the water-absorbing agent 16 and the concave portion 17 is made smaller, the effect of the present invention can be exhibited to a certain extent.

次に、図3を用いて、本実施例における吸水剤及び凹部の他の応用例について説明する。   Next, another application example of the water-absorbing agent and the concave portion in this embodiment will be described with reference to FIG.

まず、第1の応用例は、図3(a)に示すように、排気管6における三元触媒15の上流側に吸水剤16を設けるとともに下流側にも第2吸水部材としての吸水剤26を設ける例である。   First, as shown in FIG. 3A, in the first application example, a water absorbing agent 16 is provided on the upstream side of the three-way catalyst 15 in the exhaust pipe 6 and a water absorbing agent 26 as a second water absorbing member is also provided on the downstream side. Is an example.

ここで、内燃機関1が停止した際には、排気管6における三元触媒15の下流側にも高温の排気が滞留している。内燃機関1の停止後に排気管6が冷却された場合には、排気管6における三元触媒15の下流側に滞留している排気が冷却されてミスト状の水分を含むようになる場合がある。また、排気管6が冷却された場合には、排気管6中に滞留している排気が内燃機関1側に逆流する場合がある。そうすると、ミスト状の水分を含んだ排気が再度三元触媒15に導入され、次回の内燃機関1の始動時において三元触媒15の暖機性を低下させるおそれがある。   Here, when the internal combustion engine 1 is stopped, high-temperature exhaust gas also stays in the exhaust pipe 6 downstream of the three-way catalyst 15. When the exhaust pipe 6 is cooled after the internal combustion engine 1 is stopped, the exhaust gas staying downstream of the three-way catalyst 15 in the exhaust pipe 6 may be cooled to contain mist-like moisture. . When the exhaust pipe 6 is cooled, the exhaust gas staying in the exhaust pipe 6 may flow backward to the internal combustion engine 1 side. As a result, the exhaust gas containing mist-like water is introduced again into the three-way catalyst 15, and the warm-up property of the three-way catalyst 15 may be reduced at the next start of the internal combustion engine 1.

そこで、第1の応用例では、図3(a)に示すように、排気管6における三元触媒15の下流側に第2の吸水剤26を備えることとした。そうすれば、内燃機関1の停止後に三元触媒15に下流側からミスト状の水分が導入されることを抑制でき、次回の内燃機関1の始動時における三元触媒15の暖機性をより確実に向上させることができる。   Therefore, in the first application example, the second water absorbing agent 26 is provided on the downstream side of the three-way catalyst 15 in the exhaust pipe 6 as shown in FIG. If it does so, it can suppress that mist-like water | moisture content is introduced into the three-way catalyst 15 from the downstream after the internal combustion engine 1 stops, and the warm-up property of the three-way catalyst 15 at the time of starting of the internal combustion engine 1 next time is further increased. It can certainly be improved.

また、2番目の応用例は、図3(b)に示すように、吸水剤16の厚みを排気管6の中央部で最も厚くし、排気管6の周辺部に向かうに従って薄くするものである。ここで、吸水剤16のうち、排気管6の中央部における厚みは、排気管6における中央部近傍のみに着目した場合に、その容量が暖機遅れ最小容量となるように定められている。そして、排気管6の周辺部に向かうにつれて厚みが薄くされる。   In the second application example, as shown in FIG. 3B, the thickness of the water absorbing agent 16 is maximized at the central portion of the exhaust pipe 6 and is decreased toward the peripheral portion of the exhaust pipe 6. . Here, in the water absorbent 16, the thickness at the central portion of the exhaust pipe 6 is determined so that the capacity becomes the minimum warm-up delay capacity when attention is paid only to the vicinity of the central portion of the exhaust pipe 6. Then, the thickness is reduced toward the periphery of the exhaust pipe 6.

そうすれば、排気管6おける中央部近傍において、三元触媒15の暖機性を最も向上するので、三元触媒15の中央部を最も早く活性化させることができる。そうすると、三元触媒15の中央部から触媒反応が周辺部に伝達され、三元触媒15の周辺部も比較的早期に活性化させることができる。   By doing so, the warm-up property of the three-way catalyst 15 is most improved in the vicinity of the center portion in the exhaust pipe 6, so that the center portion of the three-way catalyst 15 can be activated earliest. Then, the catalytic reaction is transmitted from the central part of the three-way catalyst 15 to the peripheral part, and the peripheral part of the three-way catalyst 15 can be activated relatively early.

この応用例においては、三元触媒15の全体を一様に暖機するのではなく、中央部を優先的に活性化させ、触媒反応の伝達を利用して、三元触媒15の全体の暖機を行う。これによれば、吸水剤16の全体の容量をより少なくしつつ、三元触媒15の早期暖機を確保することができるので、装置のコストダウンを促進することができる。   In this application example, the entire three-way catalyst 15 is not warmed up uniformly, but the central portion is preferentially activated and the reaction of the catalytic reaction is used to warm the entire three-way catalyst 15. Do the machine. According to this, since the early warm-up of the three-way catalyst 15 can be ensured while reducing the overall capacity of the water absorbing agent 16, it is possible to promote cost reduction of the apparatus.

なお、この応用例において吸水剤16の中央部における厚みは、必ずしも中央部近傍における容量が暖機遅れ最小容量となるように定められる必要はない。吸水剤16の厚みを排気管6の中央部で最も厚くし、排気管6の周辺部に向かうに従って薄くようにすれば、程度の差はあれ、吸水剤16の全体の容量をより少なくしつつ、三元触媒15の早期暖機を確保できるという効果を期待することができる。   In this application example, the thickness of the water absorbing agent 16 in the central portion does not necessarily have to be determined so that the capacity in the vicinity of the central portion becomes the minimum warm-up delay capacity. If the thickness of the water absorbing agent 16 is maximized at the central portion of the exhaust pipe 6 and is made thinner toward the peripheral portion of the exhaust pipe 6, the overall capacity of the water absorbing agent 16 is reduced to some extent. In addition, it is possible to expect an effect that early warm-up of the three-way catalyst 15 can be ensured.

次に、図3(c)に示した応用例について説明する。この例は、凹部17に過剰に水分
が貯留されたままとならないようにする例である。ここで、内燃機関1の停止時において凹部17に過剰に水分が貯留されていた場合について考える。このような場合には、内燃機関1の停止後または次回の始動時に発生した凝縮水が凹部17にさらに流れ込むことが予想される。その場合、凝縮水の全てを凹部17で捕捉することが不可能となり、結果として吸水剤16に吸収される場合がある。そうすると、吸水剤16の水蒸気に対する吸水容量が低下し、結果として次回の冷間始動時において三元触媒15に多量の水蒸気が導入されてしまうおそれがある。
Next, the application example shown in FIG. 3C will be described. In this example, excessive moisture is not retained in the recess 17. Here, a case where excessive moisture is stored in the recess 17 when the internal combustion engine 1 is stopped will be considered. In such a case, it is expected that condensed water generated after the internal combustion engine 1 is stopped or at the next start-up will further flow into the recess 17. In that case, it becomes impossible to capture all of the condensed water in the concave portion 17, and as a result, the condensed water 16 may be absorbed. If it does so, the water absorption capacity with respect to the water vapor | steam of the water absorbing agent 16 will fall, As a result, there exists a possibility that a lot of water vapor | steam may be introduce | transduced into the three-way catalyst 15 at the time of the next cold start.

そこで、この応用例においては、凹部17内に限界貯留量以上の水分が貯留されたことを検出する水面レベルセンサ17bと、凹部17を加熱するヒータ17aとを備え、水面レベルセンサ17bによって、凹部17内に限界貯留量以上の水分が貯留されたことが検出された場合には、ヒータ17aに通電して凹部17を加熱し、凹部17内の水分を蒸発させることとした。   Therefore, in this application example, a water surface level sensor 17b that detects that water exceeding the limit storage amount is stored in the recess 17 and a heater 17a that heats the recess 17 are provided. When it was detected that the water | moisture content more than the limit storage amount was stored in 17, it decided to energize the heater 17a and to heat the recessed part 17, and to evaporate the water | moisture content in the recessed part 17. FIG.

そうすれば、内燃機関1の稼動中に凹部17に限界貯留量以上の水分が貯留されることを抑制することができ、内燃機関1の停止後または次回の始動時において凝縮水が凹部17から溢れることを抑制できる。   If it does so, it can suppress that the water | moisture content more than a limit storage amount is stored in the recessed part 17 during operation | movement of the internal combustion engine 1, and after the internal combustion engine 1 stops or at the time of the next starting, condensed water will be from the recessed part 17. Overflow can be suppressed.

ここで限界貯留量とは、凹部17にこれ以上の水分が貯留している状態で内燃機関1が停止した場合には、停止後または次回の始動時に排気管6において発生した凝縮水が凹部17に流れこんだときに、水分が凹部17から溢れ出るおそれがあると判断される閾値としての貯留量であって予め実験などによって定められる。この限界貯留量は本実施例において所定水分量に相当する。また、水面レベルセンサ17bは、本実施例において水分量検出手段に相当する。   Here, the limit storage amount means that when the internal combustion engine 1 is stopped in a state where more water is stored in the recess 17, the condensed water generated in the exhaust pipe 6 after the stop or at the next start-up is the recess 17. This is a storage amount as a threshold value that is judged to cause a possibility that water will overflow from the concave portion 17 when it flows into the water, and is determined in advance by experiments or the like. This limit storage amount corresponds to a predetermined moisture amount in this embodiment. Further, the water surface level sensor 17b corresponds to a water content detecting means in this embodiment.

次に、本発明における実施例2について説明する。本実施例においては、吸水剤が排気通路中に侵入し排気が吸水剤を通過する状態と、吸水剤が排気通路から退避し排気が吸水剤を通過しない状態とを切換可能とし、三元触媒の暖機後において、吸水剤からの水蒸気の脱離が終了した後には、吸水剤を排気通路から退避させるようにした例について説明する。なお、本実施例においては、吸水剤16に対する切換手段としての位置変更機構を有している点が、実施例1と異なっている。それ以外の点については、図1に示した内燃機関及び吸排気系、制御系の概略と同等である。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the three-way catalyst can be switched between a state in which the water-absorbing agent enters the exhaust passage and the exhaust passes through the water-absorbing agent and a state in which the water-absorbing agent retreats from the exhaust passage and the exhaust does not pass through the water-absorbing agent. After the warm-up, after the desorption of water vapor from the water absorbing agent is completed, an example in which the water absorbing agent is retracted from the exhaust passage will be described. In addition, in a present Example, the point which has the position change mechanism as a switching means with respect to the water absorbing agent 16 differs from Example 1. FIG. The other points are the same as the outline of the internal combustion engine, intake / exhaust system, and control system shown in FIG.

ここで、内燃機関1の排気管6に備えられた三元触媒15の上流側に吸水剤16を配置した場合は、内燃機関1の暖機後には排気の温度が上昇するために、運転状態によっては吸水剤16が熱劣化するおそれがあった。また、内燃機関1の暖機後においても吸水剤16を排気管6中に侵入させたままだと、排気管6における背圧の上昇を招き、内燃機関1の運転性能に悪影響を及ぼすおそれがあった。   Here, when the water absorbing agent 16 is arranged on the upstream side of the three-way catalyst 15 provided in the exhaust pipe 6 of the internal combustion engine 1, the temperature of the exhaust gas rises after the internal combustion engine 1 is warmed up. In some cases, the water absorbing agent 16 may be thermally deteriorated. Further, if the water absorbing agent 16 is allowed to enter the exhaust pipe 6 even after the internal combustion engine 1 is warmed up, the back pressure in the exhaust pipe 6 is increased, which may adversely affect the operation performance of the internal combustion engine 1. It was.

そこで、本実施例においては、図4に示すように、吸水剤16の位置変更機構36を設けることとした。具体的には、吸水剤16を排気管6から退避可能な退避部36aと、吸水剤16を回転軸36bの周りに回転させて退避部36aに退避させる退避用モータ36cを備えることとした。この退避用モータ36cは、ECU20からの指令信号に基づいて回転して吸水剤16を作動位置と退避位置との間で移動させる。   Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 4, a position changing mechanism 36 for the water absorbing agent 16 is provided. Specifically, a retracting portion 36a capable of retracting the water absorbing agent 16 from the exhaust pipe 6 and a retracting motor 36c for rotating the water absorbing agent 16 around the rotation shaft 36b to retract to the retracting portion 36a are provided. The retracting motor 36c rotates based on a command signal from the ECU 20 to move the water absorbing agent 16 between the operating position and the retracted position.

また、本実施例では、三元触媒15の温度を検出する触媒温度センサ18と、吸水剤16の温度を検出する吸水剤温度センサ16aを備えることとした。この触媒温度センサ18と、吸水剤温度センサ16aは、電気的にECU20と接続されており、三元触媒15と吸水剤16の温度をECU20に読込み可能となっている。   In this embodiment, the catalyst temperature sensor 18 for detecting the temperature of the three-way catalyst 15 and the water absorbent temperature sensor 16a for detecting the temperature of the water absorbent 16 are provided. The catalyst temperature sensor 18 and the water absorbent temperature sensor 16a are electrically connected to the ECU 20 so that the temperatures of the three-way catalyst 15 and the water absorbent 16 can be read into the ECU 20.

そして、本実施例においては、内燃機関1の冷間始動時においては、吸水剤16は作動位置とされており、内燃機関1からの排気に含まれる水蒸気を吸収する。そして、三元触媒15の暖機完了後であって、吸水剤16に吸収された水分の排気熱による脱離が完了した時点で、退避用モータ36cを作動させて吸水剤16を退避部36aに退避させ、退避位置とする。   In the present embodiment, when the internal combustion engine 1 is cold started, the water absorbing agent 16 is in the operating position, and absorbs water vapor contained in the exhaust from the internal combustion engine 1. After the warm-up of the three-way catalyst 15 is completed and when the desorption due to the exhaust heat of the water absorbed in the water absorbent 16 is completed, the retracting motor 36c is operated to remove the water absorbent 16 from the retracting portion 36a. To the retracted position.

そうすれば、三元触媒15の暖機が終了するまでは、吸水剤16を作動位置とすることで、排気中の水蒸気が三元触媒15に流入することを抑制できるとともに、三元触媒15の暖機が完了して且つ吸水剤16からの水分の脱離が完了した後には、吸水剤16を退避部36aに退避させ、排気が吸水剤16を通過しないようにできる。   If it does so, while warming-up of the three-way catalyst 15 is complete | finished, it can suppress that the water vapor | steam in exhaust_gas | exhaustion flows into the three-way catalyst 15 by making the water absorbing agent 16 into an operating position, and the three-way catalyst 15 After the warming-up of the water is completed and the desorption of moisture from the water absorbent 16 is completed, the water absorbent 16 can be retreated to the retreating part 36 a so that the exhaust does not pass through the water absorbent 16.

その結果、冷間時においては三元触媒15の暖機を促進するとともに、三元触媒15の暖機完了後は吸水剤16の熱劣化及び、排気管6における背圧の上昇を抑制することができる。なお、本実施例において、作動位置は第1の位置に相当し、退避位置は第2の位置に相当する。   As a result, the warm-up of the three-way catalyst 15 is promoted in the cold state, and the thermal deterioration of the water absorbing agent 16 and the increase in the back pressure in the exhaust pipe 6 are suppressed after the warm-up of the three-way catalyst 15 is completed. Can do. In this embodiment, the operating position corresponds to the first position, and the retracted position corresponds to the second position.

図5には、本実施例における吸水剤位置制御ルーチンについてのフローチャートを示す。本ルーチンは、ECU20のROMに記憶されているプログラムであり、内燃機関1の電源ON時には所定期間毎に実行されるルーチンである。   In FIG. 5, the flowchart about the water absorbing agent position control routine in a present Example is shown. This routine is a program stored in the ROM of the ECU 20 and is executed every predetermined period when the internal combustion engine 1 is turned on.

本ルーチンが実行されると、まず、S101において内燃機関1の稼働中か否かが判定される。具体的には、内燃機関1の稼働中にONされるフラグの値をECU20に読み込むことによって判定してもよいし、燃料噴射弁10または点火栓13の駆動信号を読み込むことによって判定してもよい。ここで、内燃機関1が稼動中でないと判定された場合には、本ルーチンを一旦終了する。一方、内燃機関1が稼働中であると判定された場合には、S102に進む。   When this routine is executed, it is first determined in S101 whether the internal combustion engine 1 is in operation. Specifically, the determination may be made by reading the value of the flag that is turned on while the internal combustion engine 1 is operating into the ECU 20 or by reading the drive signal of the fuel injection valve 10 or the spark plug 13. Good. Here, if it is determined that the internal combustion engine 1 is not in operation, this routine is temporarily terminated. On the other hand, if it is determined that the internal combustion engine 1 is operating, the process proceeds to S102.

S102においては、三元触媒15の暖機が完了したか否かが判定される。具体的には、触媒温度センサ18の出力をECU20に読み込み、三元触媒15の温度が活性温度以上かどうかによって判定してもよい。ここで、三元触媒15の暖機が完了していないと判定された場合にはS103に進む。一方、三元触媒15の暖機が完了していると判定された場合には、S105に進む。   In S102, it is determined whether or not the three-way catalyst 15 has been warmed up. Specifically, the output of the catalyst temperature sensor 18 may be read into the ECU 20 to determine whether the temperature of the three-way catalyst 15 is equal to or higher than the activation temperature. If it is determined that the three-way catalyst 15 has not been warmed up, the process proceeds to S103. On the other hand, if it is determined that the three-way catalyst 15 has been warmed up, the process proceeds to S105.

S103においては、吸水剤16が作動位置となっているかどうかが判定される。具体的には、退避用モータ36cをステップモータによって構成し、過去の入力ステップ数履歴によって判定してもよいし、図示しないエンコーダなどの吸水剤位置センサの出力によって判定してもよい。ここで、吸水剤16が作動位置になっていると判定された場合には、そのまま本ルーチンを終了する。一方、吸水剤16が作動位置となっておらず退避位置になっていると判定された場合には、S104に進む。   In S103, it is determined whether or not the water absorbing agent 16 is in the operating position. Specifically, the retraction motor 36c may be configured by a step motor, and may be determined based on the past input step number history, or may be determined based on an output of a water absorbent position sensor such as an encoder (not shown). Here, if it is determined that the water absorbing agent 16 is in the operating position, the present routine is terminated as it is. On the other hand, when it is determined that the water absorbing agent 16 is not in the operating position and is in the retracted position, the process proceeds to S104.

S104においては、退避用モータ36cを駆動させ、吸水剤16を作動位置とする。S104の処理が終了すると本ルーチンを一旦終了する。   In S104, the retracting motor 36c is driven to set the water absorbing agent 16 to the operating position. When the process of S104 is completed, this routine is temporarily ended.

S105においては、吸水剤16からの水分の脱離が完了したかどうかが判定される。具体的には、吸水剤16に設けられた吸水剤温度センサ16aの出力をECU20に読み込み、吸水剤16の温度が予め定められた水分脱離完了温度以上かどうかを判定してもよい。この水分脱離完了温度は、吸水剤16からの水分の脱離が生じる温度にマージンを加算した温度であり、予め実験的に求められる。ここで、吸水剤16の水分の脱離が完了していないと判定された場合には、S103に進む。一方、吸水剤16の水分の脱離が完了
していると判定された場合には、S106に進む。
In S105, it is determined whether the desorption of moisture from the water absorbing agent 16 is completed. Specifically, the output of the water absorbent temperature sensor 16a provided in the water absorbent 16 may be read into the ECU 20 to determine whether or not the temperature of the water absorbent 16 is equal to or higher than a predetermined moisture desorption completion temperature. This moisture desorption completion temperature is a temperature obtained by adding a margin to a temperature at which moisture desorption from the water absorbing agent 16 occurs, and is obtained experimentally in advance. Here, when it is determined that the desorption of water from the water absorbing agent 16 is not completed, the process proceeds to S103. On the other hand, if it is determined that the desorption of water from the water absorbing agent 16 has been completed, the process proceeds to S106.

S106においては、吸水剤16が作動位置になっているかどうかが判定される。具体的な処理の内容はS103における処理と同等である。ここで、吸水剤16が作動位置となっておらず退避位置になっていると判定された場合には、そのまま本ルーチンを終了する。一方、吸水剤16が作動位置になっていると判定された場合には、S107に進む。   In S106, it is determined whether or not the water absorbing agent 16 is in the operating position. The specific processing content is equivalent to the processing in S103. Here, when it is determined that the water absorbing agent 16 is not in the operating position and is in the retracted position, the present routine is ended as it is. On the other hand, if it is determined that the water absorbent 16 is in the operating position, the process proceeds to S107.

S107においては、退避用モータ36cを駆動させ、吸水剤16を退避部36aに退避させることにより退避位置とする。S107の処理が終了すると本ルーチンを一旦終了する。   In S107, the retracting motor 36c is driven, and the water absorbing agent 16 is retracted to the retracting portion 36a, thereby setting the retracted position. When the process of S107 ends, this routine is temporarily ended.

以上、説明したように、本実施例においては、三元触媒15の暖機が終了するまでは、吸水剤16を作動位置とするので、三元触媒15への水蒸気の導入を抑制でき三元触媒15の暖機を促進することができる。また、三元触媒15の暖機が終了し、吸水剤16からの水分の脱離が完了した後に、吸水剤16を退避位置とするので、吸水剤16が高温の排気に曝されて熱劣化することを抑制できるとともに、排気管6における背圧の上昇を抑制し、内燃機関1の運転性能への悪影響を抑制することができる。   As described above, in the present embodiment, the water absorbing agent 16 is set in the operating position until the warm-up of the three-way catalyst 15 is completed, so that introduction of water vapor into the three-way catalyst 15 can be suppressed. The warm-up of the catalyst 15 can be promoted. In addition, after the warm-up of the three-way catalyst 15 is completed and the desorption of moisture from the water absorbent 16 is completed, the water absorbent 16 is placed in the retracted position, so that the water absorbent 16 is exposed to high-temperature exhaust and is thermally deteriorated. It is possible to suppress the increase of the back pressure in the exhaust pipe 6 and to suppress the adverse effect on the operation performance of the internal combustion engine 1.

また、本実施例においては、吸水剤16に冷間時に吸収された水分の吸水剤16からの脱離が終了してから吸水剤16を退避位置とするので、次回に吸水剤16を作動位置にした際の吸水能力を充分に確保することができる。   Further, in this embodiment, since the water absorbing agent 16 is set to the retracted position after the water absorbing agent 16 has been desorbed from the water absorbing agent 16 when cold, the water absorbing agent 16 is moved to the operating position next time. Sufficient water absorption capability can be ensured when the slab is used.

さらに、排気管6が暖機されていくにつれ、凹部17に溜まった水分が蒸発し始めるが、本実施例においては、吸水剤16に冷間時に吸収された水分の、吸収剤16から脱離が完了した後に、速やかに吸水剤16を退避位置とするので、凹部17から蒸発した水分が新たに吸水剤16に吸収されてしまうことを抑制できる。   Further, as the exhaust pipe 6 is warmed up, the water accumulated in the recess 17 starts to evaporate. In this embodiment, the water absorbed in the water absorbent 16 during the cold time is desorbed from the absorbent 16. Since the water-absorbing agent 16 is immediately moved to the retracted position after the completion of the process, the water evaporated from the recess 17 can be prevented from being newly absorbed by the water-absorbing agent 16.

次に、本発明における実施例3について説明する。本実施例においては、実施例2で説明したように、吸水剤16を作動位置と退避位置との間で移動させる場合において、吸水剤16からの水分の脱離が完了しておらず吸水剤16が作動位置となっている期間中に、排気の温度を低下させるために噴射燃料量を増量するOT増量制御を行なう場合には、吸水剤16からの水分の脱離がない期間中と比較して噴射燃料量の増量幅を少なくする例について説明する。なお、本実施例における内燃機関1と、その吸排気系及び制御系の構成については、図1及び図4に示したものと同等である。   Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, as described in the second embodiment, when the water absorbing agent 16 is moved between the operating position and the retracted position, the desorption of water from the water absorbing agent 16 is not completed, and the water absorbing agent. When OT increase control is performed to increase the amount of injected fuel in order to reduce the temperature of the exhaust during the period in which the engine 16 is in the operating position, it is compared with the period in which no moisture is desorbed from the water absorbent 16. An example in which the increase width of the injected fuel amount is reduced will be described. In addition, about the structure of the internal combustion engine 1 in this Example, its intake / exhaust system, and a control system, it is equivalent to what was shown in FIG.1 and FIG.4.

ここで、内燃機関1においては、三元触媒15の暖機の完了後であって高負荷高回転数の運転状態が続いた場合などには、排気の温度が高温となるために三元触媒15の温度が過剰に高温となって熱劣化の危険性が生じる場合がある。そして、そのような場合には、内燃機関1の燃料噴射弁10からの噴射燃料量を運転状態に応じて増量し、過剰な燃料を低分子量成分に分解する過程で排気のエネルギを消費させることによって、排気の温度を低下させる所謂OT増量制御が行なわれることがある。   Here, in the internal combustion engine 1, when the three-way catalyst 15 has been warmed up and continues to operate at a high load and a high rotational speed, the temperature of the exhaust gas becomes high. The temperature of 15 may become excessively high and there is a risk of thermal degradation. In such a case, the amount of fuel injected from the fuel injection valve 10 of the internal combustion engine 1 is increased according to the operating state, and exhaust energy is consumed in the process of decomposing excess fuel into low molecular weight components. Therefore, so-called OT increase control for reducing the temperature of the exhaust gas may be performed.

一方、このOT増量制御が行なわれる際には、前述のように噴射燃料量を増量するために燃費やエミッションの観点からは不利となる場合があるので、燃料噴射量の増量幅は出来る限り少なくしたいという要求があった。   On the other hand, when this OT increase control is performed, since the amount of injected fuel is increased as described above, it may be disadvantageous from the viewpoint of fuel consumption and emission, so the increase range of the fuel injection amount is as small as possible. There was a request to do.

それに対し、実施例2で説明したような、吸水剤16からの水分の脱離が完了するまでは吸水剤16を作動位置とし、吸水剤16からの水分の脱離が完了した後に吸水剤16を退避位置とする制御においては、吸水剤16が作動位置となっている期間中は吸水剤16
から水分の脱離が継続しているので、三元触媒15の温度が低下すると考えられる。従って、本実施例では、この期間中にOT増量制御を行なう場合には、噴射燃料量の増量幅を小さくすることとした。
On the other hand, as described in the second embodiment, the water absorbing agent 16 is set to the operating position until the desorption of moisture from the water absorbing agent 16 is completed, and after the desorption of moisture from the water absorbing agent 16 is completed, the water absorbing agent 16 is set. In the control in which the water absorbing agent 16 is in the retracted position, the water absorbing agent 16 is in a period during which the water absorbing agent 16 is in the operating position.
It is considered that the temperature of the three-way catalyst 15 is lowered because the desorption of water from the water continues. Therefore, in this embodiment, when the OT increase control is performed during this period, the increase width of the injected fuel amount is reduced.

そうすれば、OT増量制御において必要以上に燃料噴射量が増量されることを抑制でき、燃費とエミッションの悪化を抑制することができる。   If it does so, it can suppress that the amount of fuel injection increases more than needed in OT increase control, and can suppress deterioration of a fuel consumption and an emission.

図6には、本実施例における吸水剤位置制御ルーチン2についてのフローチャートを示す。本ルーチンは、ECU20のROMに記憶されているプログラムであり、内燃機関1の電源ON時には所定期間毎に実行されるルーチンである。   In FIG. 6, the flowchart about the water absorbing agent position control routine 2 in a present Example is shown. This routine is a program stored in the ROM of the ECU 20 and is executed every predetermined period when the internal combustion engine 1 is turned on.

本ルーチンと、実施例2で説明した吸水剤位置制御ルーチンとの相違点は、S105の処理の後に、S201〜S203の処理が実行される場合がある点である。以下、本ルーチンと吸水剤位置制御ルーチンとの相違点についてのみ説明する。   The difference between this routine and the water absorbing agent position control routine described in the second embodiment is that the processes of S201 to S203 may be executed after the process of S105. Only the differences between this routine and the water absorbent position control routine will be described below.

本ルーチンのS105の処理において、吸水剤16からの水分の脱離が完了していないと判定された場合には、S201に進む。   In the process of S105 of this routine, when it is determined that the desorption of moisture from the water absorbing agent 16 is not completed, the process proceeds to S201.

S201においては、OT増量実施条件が成立しているかどうかが判定される。すなわち、内燃機関1の図示しないクランクポジションセンサ及びアクセルポジションセンサから、内燃機関1の負荷及び回転数が検出され、この運転状態が、予めOT増量制御を実施するように定められた運転状態の範囲に属しているかどうかが判定される。S201において、OT増量実施条件が成立していないと判定された場合にはS103に進む。一方、OT増量実施条件が成立していると判定された場合にはS202に進む。   In S201, it is determined whether the OT increase execution condition is satisfied. That is, a load and a rotation speed of the internal combustion engine 1 are detected from a crank position sensor and an accelerator position sensor (not shown) of the internal combustion engine 1, and this operation state is a range of an operation state that is determined in advance to perform the OT increase control. Whether it belongs to or not. If it is determined in S201 that the OT increase execution condition is not satisfied, the process proceeds to S103. On the other hand, if it is determined that the OT increase execution condition is satisfied, the process proceeds to S202.

S202においては、吸水剤16の水分の脱離が完了しているか否かが再度判定される。ここで、吸水剤16の水分の脱離が完了していると判定された場合には、S106に進む。一方、吸水剤の水分の脱離が完了していないと判定された場合には、S203に進む。   In S202, it is determined again whether or not the desorption of water from the water absorbent 16 has been completed. Here, when it is determined that the desorption of water from the water absorbing agent 16 is completed, the process proceeds to S106. On the other hand, when it is determined that the desorption of water from the water-absorbing agent is not completed, the process proceeds to S203.

S203においては、吸水剤16の温度から、OT増量制御における燃料噴射量の増量幅の減少量を導出する。具体的には、まず、吸水剤16の温度を吸水剤温度センサ16aで検出する。そして、検出された吸水剤16の温度と、OT増量制御における燃料噴射量の増量幅の減少量との関係が格納されたマップから、検出された吸水剤16の温度に対応する燃料増量幅の減少量の値を導出する。S203の処理が終了するとS201の処理の前に戻り、S202において吸水剤16からの水分の脱離が完了したと判定されるまで、S201〜S203の処理が繰り返し実行される。   In S203, the decrease amount of the increase width of the fuel injection amount in the OT increase control is derived from the temperature of the water absorbing agent 16. Specifically, first, the temperature of the water absorbent 16 is detected by the water absorbent temperature sensor 16a. Then, from the map in which the relationship between the detected temperature of the water absorbent 16 and the amount of decrease in the fuel injection amount increase amount in the OT increase control is stored, the fuel increase width corresponding to the detected temperature of the water absorbent 16 is stored. Derivation value is derived. When the process of S203 ends, the process returns to before the process of S201, and the processes of S201 to S203 are repeatedly executed until it is determined in S202 that the desorption of moisture from the water absorbent 16 has been completed.

以上、説明したように、本実施例においては、吸水剤16が作動位置となっており、吸水剤16からの水分の脱離が完了していない状態。すなわち、吸水剤16からの水分の脱離によって三元触媒15の温度が低下し得る状態においては、OT増量制御における燃料の増量幅を減少させることとした。このように、本発明とOT増量制御とを組み合わせることによって、OT増量制御における燃料の増量幅を低下させることができ、OT増量制御の実行中における燃費とエミッションとを向上させることができる。   As described above, in this embodiment, the water absorbing agent 16 is in the operating position, and the desorption of moisture from the water absorbing agent 16 is not completed. That is, in the state where the temperature of the three-way catalyst 15 can be lowered due to the desorption of water from the water absorbent 16, the fuel increase width in the OT increase control is reduced. Thus, by combining the present invention and the OT increase control, the fuel increase range in the OT increase control can be reduced, and the fuel consumption and emission during the execution of the OT increase control can be improved.

また、本実施例によれば、OT増量制御による排気温度の低下が抑えられるため、吸水剤16からの水分の脱離をより早期に完了させることができる。   Further, according to the present embodiment, since the decrease in the exhaust temperature due to the OT increase control can be suppressed, the desorption of moisture from the water absorbing agent 16 can be completed earlier.

なお、本実施例において、OT増量制御自体は、別のルーチンを用いてECU20によって実行される。従って、ECU20は本実施例においてOT増量制御手段に相当する。
また、本実施例のS203における、OT増量制御における燃料噴射量の増量幅(減少させる前)は、所定量に相当する。
In this embodiment, the OT increase control itself is executed by the ECU 20 using another routine. Therefore, the ECU 20 corresponds to the OT increase control means in this embodiment.
Further, the increase width (before decrease) of the fuel injection amount in the OT increase control in S203 of the present embodiment corresponds to a predetermined amount.

また、本実施例においては、吸水剤16が作動位置となっており、吸水剤16からの水分の脱離が完了していない状態においては、OT増量制御における燃料の増量幅を減少させることとした。しかし、この状態においては、OT増量制御を禁止するようにしてもかまわない。OT増量制御における燃料の増量幅を減少させるか、OT増量制御を禁止するかは、吸水剤16からの水分の脱離に起因する、三元触媒15の温度低下の程度によって選択してもよい。   Further, in the present embodiment, when the water absorbing agent 16 is in the operating position and the desorption of moisture from the water absorbing agent 16 is not completed, the amount of fuel increase in the OT increase control is reduced. did. However, in this state, the OT increase control may be prohibited. Whether to decrease the fuel increase width in the OT increase control or to prohibit the OT increase control may be selected depending on the degree of temperature decrease of the three-way catalyst 15 caused by the desorption of water from the water absorbing agent 16. .

次に、本発明における実施例4について説明する。本実施例においては、実施例1から実施例3で説明した内燃機関及びその吸排気系、制御系において、吸水剤からの水分の脱離が完了していない状態においては、可変動弁機構によって吸排気弁の作動タイミングを変更する(または変更を解除する)ことにより、排気温度を上昇させ、吸水剤からの水分の脱離を促進する例について説明する。   Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, in the internal combustion engine and its intake / exhaust system and control system described in the first to third embodiments, in a state where the desorption of moisture from the water absorbent is not completed, the variable valve mechanism is used. An example will be described in which the exhaust gas temperature is increased by changing the operation timing of the intake / exhaust valve (or canceling the change) to promote the desorption of moisture from the water absorbing agent.

ここでは、実施例2で説明した構成を例にとって説明する。また、本実施例においては、図1において、吸気弁12及び排気弁9には、図示しない可変動弁機構(以下、VVTと略す場合がある。)が備えられ、吸気弁12及び排気弁9の開閉タイミングを変更可能となっている。そして、このVVTを作動させることによって、内燃機関1の運転状態に応じて吸気弁12及び排気弁9の開閉タイミングを最適に進角制御して、トルクの向上を図り、運転性能の向上を図っている。   Here, the configuration described in the second embodiment will be described as an example. In the present embodiment, in FIG. 1, the intake valve 12 and the exhaust valve 9 are each provided with a variable valve mechanism (not shown) (hereinafter sometimes abbreviated as VVT), and the intake valve 12 and the exhaust valve 9. The opening / closing timing of can be changed. By operating this VVT, the opening / closing timings of the intake valve 12 and the exhaust valve 9 are optimally advanced according to the operating state of the internal combustion engine 1, thereby improving the torque and improving the operating performance. ing.

本実施例においても、冷間時に吸水剤16に吸収された水分は、排気の温度上昇とともに吸水剤16から脱離する。そして、吸水剤16からの水分の脱離の完了が検出された後、速やかに吸水剤16が作動位置から退避位置に移動する制御が行なわれる。ここにおいて、吸水剤16からの水分の脱離が遅くなるほど、排気管6における背圧の上昇によって内燃機関1の運転性能に影響が及ぶ可能性が高まる。従って、吸水剤16からの水分の脱離を可及的早期に完了させ、可及的早期に吸水剤16を退避位置に移動させることが望ましい。   Also in the present embodiment, the water absorbed in the water absorbent 16 when cold is desorbed from the water absorbent 16 as the exhaust gas temperature rises. Then, after the completion of the desorption of moisture from the water absorbing agent 16 is detected, the water absorbing agent 16 is quickly controlled from the operating position to the retracted position. Here, as the desorption of moisture from the water absorbing agent 16 is delayed, the possibility that the operating performance of the internal combustion engine 1 is affected by the increase in the back pressure in the exhaust pipe 6 increases. Therefore, it is desirable to complete the desorption of water from the water absorbent 16 as early as possible and move the water absorbent 16 to the retracted position as early as possible.

また、内燃機関1の停止後における吸水剤16の吸水能力を確保するために、吸水剤16内の水分は、車輌の1トリップ(1回の内燃機関1の始動から停止までの行程)内に確実に脱離を完了させることが望ましい。   Further, in order to ensure the water absorption capability of the water absorbing agent 16 after the internal combustion engine 1 is stopped, the water in the water absorbing agent 16 is within one trip of the vehicle (the stroke from the start to the stop of the internal combustion engine 1 once). It is desirable to ensure complete desorption.

そこで、本実施例においては、吸水剤16からの水分の脱離が継続している期間中は、VVTの作動を停止させて内燃機関1のトルクを減少させる。そして、トルクの減少に応じて、機関出力を得るために内燃機関1の回転数が上昇することを利用して、排気の温度を上昇させることとした。   Therefore, in the present embodiment, during the period in which the desorption of moisture from the water absorbing agent 16 continues, the operation of the VVT is stopped and the torque of the internal combustion engine 1 is reduced. Then, the exhaust gas temperature is increased by utilizing the increase in the rotational speed of the internal combustion engine 1 in order to obtain the engine output in response to the decrease in the torque.

そうすれば、吸水剤16からの水分の脱離が継続している期間中は排気の温度を上昇させることができ、吸水剤16からの水分の脱離をより早く完了させることができる。   If it does so, the temperature of exhaust_gas | exhaustion can be raised during the period when the desorption of the water | moisture content from the water absorbing agent 16 is continuing, and the desorption | desorption of the water | moisture content from the water absorbing agent 16 can be completed earlier.

図7には、本実施例における吸水剤位置制御ルーチン3についてのフローチャートを示す。本ルーチンは、ECU20のROMに記憶されているプログラムであり、内燃機関1の電源ON時には所定期間毎に実行されるルーチンである。   In FIG. 7, the flowchart about the water absorbing agent position control routine 3 in a present Example is shown. This routine is a program stored in the ROM of the ECU 20 and is executed every predetermined period when the internal combustion engine 1 is turned on.

本ルーチンと、実施例2で説明した吸水剤位置制御ルーチンとの相違点は、S105の処理の後に、S301〜S304の処理が実行される場合がある点である。以下、本ルー
チンと吸水剤位置制御ルーチンとの相違点についてのみ説明する。
The difference between this routine and the water-absorbing agent position control routine described in the second embodiment is that the processing of S301 to S304 may be executed after the processing of S105. Only the differences between this routine and the water absorbent position control routine will be described below.

本ルーチンにおいては、S105において、吸水剤16の水分の脱離が未だ完了していないと判定された場合にはS301に進む。一方、吸水剤16の水分の脱離が完了したと判定された場合には、吸水剤位置制御ルーチンと同様、S106に進む。   In this routine, if it is determined in S105 that the desorption of water from the water absorbing agent 16 has not yet been completed, the process proceeds to S301. On the other hand, when it is determined that the desorption of moisture from the water absorbent 16 has been completed, the process proceeds to S106 as in the water absorbent position control routine.

S301においては、VVT進角制御を停止しVVTによる進角量を零とする。これによって、内燃機関1におけるトルクを低下させ、それに応じて回転数を上昇させる。S301の処理が終了するとS302に進む。   In S301, the VVT advance control is stopped and the advance amount by VVT is set to zero. Thereby, the torque in the internal combustion engine 1 is reduced, and the rotational speed is increased accordingly. When the process of S301 ends, the process proceeds to S302.

S302においては、再度吸水剤16の水分の脱離が完了したか否かが判定される。ここで水分の脱離が完了していないと判定された場合には、S303に進む。一方、水分の脱離が完了していると判定された場合には、S304に進む。   In S302, it is determined again whether or not the desorption of water from the water absorbing agent 16 has been completed. If it is determined that moisture desorption has not been completed, the process proceeds to S303. On the other hand, if it is determined that the desorption of moisture has been completed, the process proceeds to S304.

S303においては、カウンタ処理によって所定の時間待ち処理が行なわれる。この処理が終了し、所定時間の時間待ちが終了するとS302の処理の前に戻る。そして、S302において吸水剤16の水分の脱離が完了したと判定されるまで、S302とS303の処理が繰り返し実行される。   In S303, a predetermined time waiting process is performed by the counter process. When this process is completed and waiting for a predetermined time is completed, the process returns to the process before S302. Then, the processes in S302 and S303 are repeatedly executed until it is determined in S302 that the desorption of water from the water absorbing agent 16 has been completed.

S303において水分の脱離が完了していると判定された場合には、S304に進む。S304においては、VVT進角制御を再開することによって、内燃機関1の回転数を相対的に下降させて排気温度を低下させる。S304の処理が終了するとS106に進む。   If it is determined in S303 that the desorption of moisture has been completed, the process proceeds to S304. In S304, by restarting the VVT advance control, the rotational speed of the internal combustion engine 1 is relatively lowered to lower the exhaust temperature. When the process of S304 ends, the process proceeds to S106.

以上、説明したとおり、本実施例においては、吸水剤16における水分の脱離が完了していない期間中は、VVT進角制御を停止して回転数を上昇させ、排気の温度を上昇させるようにする。これにより、吸水剤16における水分の脱離を促進し、早期に吸水剤16を排気管6から退避させることができる。   As described above, in the present embodiment, during the period in which the desorption of moisture in the water absorbing agent 16 is not completed, the VVT advance control is stopped to increase the rotational speed and increase the exhaust temperature. To. Thereby, desorption of the water | moisture content in the water absorbing agent 16 is accelerated | stimulated, and the water absorbing agent 16 can be evacuated from the exhaust pipe 6 at an early stage.

そうすれば、内燃機関1の排気管6における背圧を可及的早期に低減できるとともに、内燃機関1が何時停止しても、吸水剤16からの水分の脱離を完了させておくことができ、次回の始動時に排気管6内に流入する水蒸気をより確実に吸水剤16に吸収させることができる。   Then, the back pressure in the exhaust pipe 6 of the internal combustion engine 1 can be reduced as early as possible, and the desorption of moisture from the water absorbing agent 16 can be completed no matter what time the internal combustion engine 1 stops. The water-absorbing agent 16 can more reliably absorb the water vapor flowing into the exhaust pipe 6 at the next start-up.

なお、本実施例においては、内燃機関1がVVTを備えている例について説明したが、例えば、内燃機関1が可変吸気システムを備えている場合には、吸水剤16における水分の脱離が完了していない期間中は、可変吸気システムをトルクが出ない側に制御することで回転数を上昇させ、排気温度を上昇させるようにしてもよい。また、その他の、排気温度を上昇させることができる制御を利用しても良い。   In the present embodiment, the example in which the internal combustion engine 1 is provided with VVT has been described. However, for example, when the internal combustion engine 1 has a variable intake system, the desorption of moisture in the water absorbing agent 16 is completed. During the period when it is not, the variable intake system may be controlled to the side where torque is not generated to increase the rotational speed and raise the exhaust temperature. Further, other control that can raise the exhaust gas temperature may be used.

本発明の実施例1に係る内燃機関と、その吸排気系及び制御系の概略構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine according to Embodiment 1 of the present invention, and its intake / exhaust system and control system. FIG. 本発明の実施例1に係る吸水剤の容量と、三元触媒の暖機遅れとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the capacity | capacitance of the water absorbing agent which concerns on Example 1 of this invention, and the warm-up delay of a three-way catalyst. 本発明の実施例1に係る吸水剤及び、凹部の態様の応用例を示す図である。It is a figure which shows the application example of the water absorbing agent which concerns on Example 1 of this invention, and the aspect of a recessed part. 本発明の実施例2に係る吸水剤及び三元触媒周辺の詳細図である。It is detail drawing of the water absorbing agent and the three-way catalyst periphery which concern on Example 2 of this invention. 本発明の実施例2に係る吸水剤位置制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the water-absorbing agent position control routine which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例3に係る吸水剤位置制御ルーチン2を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the water-absorbing agent position control routine 2 which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例4に係る吸水剤位置制御ルーチン3を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the water-absorbing agent position control routine 3 which concerns on Example 4 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・内燃機関
2・・・気筒
3・・・ピストン
4・・・コンロッド
5・・・吸気管
6・・・排気管
8・・・排気ポート
9・・・排気弁
10・・・燃料噴射弁
11・・・吸気ポート
12・・・吸気弁
13・・・点火栓
15・・・三元触媒
16、26・・・吸水剤
16a・・・吸水剤温度センサ
17・・・凹部
17a・・・ヒータ
17b・・・水面レベルセンサ
18・・・触媒温度センサ
20・・・ECU
36・・・位置変更機構
36a・・・退避部
36b・・・回転軸
36c・・・退避用モータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine 2 ... Cylinder 3 ... Piston 4 ... Connecting rod 5 ... Intake pipe 6 ... Exhaust pipe 8 ... Exhaust port 9 ... Exhaust valve 10 ... Fuel Injection valve 11 ... Intake port 12 ... Intake valve 13 ... Spark plug 15 ... Three-way catalyst 16, 26 ... Water absorbent 16a ... Water absorbent temperature sensor 17 ... Recess 17a ..Heater 17b ... Water level sensor 18 ... Catalyst temperature sensor 20 ... ECU
36 ... Position changing mechanism 36a ... Retraction part 36b ... Rotating shaft 36c ... Retraction motor

Claims (8)

内燃機関の排気通路に設けられた三元触媒と、
前記排気通路における前記三元触媒の上流側に設けられ、前記排気通路を通過する排気中の水蒸気および/またはミスト状の水分を吸収する吸水部材と、
前記排気通路における前記吸水部材の上流側に設けられ、該排気通路の壁面を流れる液状の水分を捕捉して貯留する凹状の貯留部と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
A three-way catalyst provided in the exhaust passage of the internal combustion engine;
A water-absorbing member that is provided upstream of the three-way catalyst in the exhaust passage and absorbs water vapor and / or mist-like moisture in the exhaust that passes through the exhaust passage;
A concave storage portion that is provided upstream of the water absorbing member in the exhaust passage and captures and stores liquid water flowing through the wall surface of the exhaust passage;
An exhaust emission control device for an internal combustion engine, comprising:
前記排気通路における前記三元触媒の下流側に設けられ、前記排気通路における排気中の水蒸気および/またはミスト状の水分を吸収する第2吸水部材をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。   2. The apparatus according to claim 1, further comprising a second water absorbing member that is provided on the downstream side of the three-way catalyst in the exhaust passage and absorbs water vapor and / or mist-like moisture in the exhaust in the exhaust passage. Exhaust gas purification device for internal combustion engine. 前記三元触媒の暖機遅延の程度である暖機遅延量を構成する要素において、
前記吸水部材における吸水量が前記吸水部材の吸水限界量を越えることによって、前記吸水部材から放出された水分が前記三元触媒に流入することに起因する、前記三元触媒の暖機遅延量の要素である、水分起因暖機遅延量と、
前記排気通路を通過する排気が前記吸水部材を通過する際に前記排気の温度が低下して前記三元触媒の温度が低下することに起因する、前記三元触媒の暖機遅延量の要素である、低温起因暖機遅延量と、
の合計の暖機遅延量が略最低となるように、前記吸水部材の容量が定められることを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の排気浄化装置。
In the element constituting the warm-up delay amount that is the degree of the warm-up delay of the three-way catalyst,
When the water absorption amount in the water absorption member exceeds the water absorption limit amount of the water absorption member, the warm-up delay amount of the three-way catalyst caused by the water released from the water absorption member flowing into the three-way catalyst Moisture-induced warm-up delay amount that is an element,
An element of a warm-up delay amount of the three-way catalyst caused by a decrease in the temperature of the exhaust gas and a decrease in the temperature of the three-way catalyst when the exhaust gas passing through the exhaust passage passes through the water absorbing member. There is a low-temperature warm-up delay amount,
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the capacity of the water absorbing member is determined so that the total warm-up delay amount is substantially the minimum.
前記吸水部材は、前記排気通路における軸方向から見た断面の略全体に亘って設けられ、
前記吸水部材の前記軸方向の厚みは、前記断面における中心部から周辺部に向かうほど薄くなることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
The water absorbing member is provided over substantially the entire cross section viewed from the axial direction in the exhaust passage,
4. The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a thickness of the water absorbing member in the axial direction becomes thinner from a central part to a peripheral part in the cross section.
前記吸水部材は、前記排気通路における軸方向から見た断面の略全体に亘って設けられ、
前記軸方向から見た前記断面の中心近傍における前記吸水部材の厚みは、前記三元触媒における前記中心近傍での前記合計の暖機遅延量が略最低となる厚みに定められ、前記吸水部材の厚みは前記断面における周辺部に向かうほど薄くなることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の排気浄化装置。
The water absorbing member is provided over substantially the entire cross section viewed from the axial direction in the exhaust passage,
The thickness of the water absorbing member in the vicinity of the center of the cross section viewed from the axial direction is determined to be a thickness at which the total warm-up delay amount in the vicinity of the center of the three-way catalyst is substantially minimum, 4. The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the thickness decreases toward the periphery in the cross section.
前記貯留部に貯留した水分の量が所定水分量に達したことを検出する水分量検出手段と、
前記貯留部に貯留された水分を加熱して蒸発させるヒータと、
をさらに備え、
前記水分量検出手段によって前記貯留部に貯留された水分量が前記所定水分量に達したことが検出された場合には、前記ヒータによって前記貯留部に貯留された水分を加熱して蒸発させることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
Water content detection means for detecting that the amount of water stored in the storage unit has reached a predetermined water content;
A heater for heating and evaporating the water stored in the storage unit;
Further comprising
When it is detected by the moisture amount detection means that the amount of moisture stored in the storage unit has reached the predetermined amount of water, the heater stores the water stored in the storage unit to be evaporated. An exhaust purification device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, wherein
前記吸水部材が前記排気通路に侵入し前記排気通路を通過する排気が前記吸水部材を通過する第1の位置と、前記吸水部材が前記排気通路から退避し前記排気が前記吸水部材を通過しない第2の位置と、の間で前記吸水部材の位置を切換え可能な切換手段をさらに備え、
前記内燃機関の冷間時において前記吸水部材に前記排気通路を通過する排気中の水分を吸収させるときには、前記切換手段によって前記吸水部材の位置を前記第1の位置とし、
前記排気通路を通過する排気の温度上昇に伴う、前記冷間時に前記吸水部材に吸収された水分の前記吸水部材からの脱離が完了した後に、前記切換手段によって前記吸水部材の位置を前記第2の位置とすることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
A first position where the water absorbing member enters the exhaust passage and the exhaust passing through the exhaust passage passes through the water absorbing member; and a first position where the water absorbing member retreats from the exhaust passage and the exhaust does not pass through the water absorbing member. And a switching means capable of switching the position of the water absorbing member between the two positions,
When the water absorption member absorbs moisture in the exhaust gas passing through the exhaust passage when the internal combustion engine is cold, the position of the water absorption member is set to the first position by the switching means,
After the desorption of the water absorbed in the water absorption member during the cold time from the water absorption member with the temperature rise of the exhaust gas passing through the exhaust passage is completed, the position of the water absorption member is changed by the switching means. The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein the exhaust gas purification apparatus is at position 2.
前記内燃機関の燃料噴射量を所定量増加することによって前記内燃機関から排出される排気の温度を低下させるOT増量制御を実行するOT増量制御手段をさらに備え、
前記吸水部材に前記内燃機関の冷間時において吸収された水分が前記吸水部材から脱離している状態において、前記OT増量制御手段による前記OT増量制御が行なわれる場合には、前記OT増量制御において増加される燃料噴射量を前記所定量より減少させることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
OT increase control means for performing OT increase control for reducing the temperature of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine by increasing the fuel injection amount of the internal combustion engine by a predetermined amount;
In the case where the OT increase control is performed by the OT increase control means in a state in which the water absorbed in the water absorption member is desorbed from the water absorption member when the internal combustion engine is cold, The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7, wherein an increased fuel injection amount is reduced from the predetermined amount.
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