JP2009127579A - 排気浄化装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】排気浄化装置は、エンジンから排出される排気ガスの流路たる排気管に配設され、排気ガスに含まれる複数の成分のうち少なくとも一の成分を浄化する第1浄化手段(222)と、エンジンの始動前からエンジンの始動後の第1時期までの期間のうち少なくとも一部の期間において、第1浄化手段をその所定温度まで加熱する加熱手段(222)とを備える。そして更に、エンジンの始動後から、第1浄化手段が前記所定温度まで加熱されて以降の第2時期までの期間のうち少なくとも一部の期間において、一の成分を浄化するために適した第1空燃比になるように、排気ガスの空燃比を制御する空燃比制御手段(100)と、第1浄化手段よりも下流において排気管と連通しており、複数の成分のうち他の成分を少なくとも部分的に吸着する吸着手段(340)とを備える。
【選択図】図1
Description
エンジンから排出される排気ガスの流路たる排気管に配設され、前記排気ガスに含まれる複数の成分のうち少なくとも一の成分を浄化する第1浄化手段と、
前記エンジンの始動前から前記エンジンの始動後の第1時期までの期間のうち少なくとも一部の期間において、前記第1浄化手段を所定温度まで加熱する加熱手段と、
前記エンジンの始動後から、前記第1浄化手段が前記所定温度まで加熱された時期以降の第2時期までの期間のうち少なくとも一部の期間において、前記一の成分を浄化するために適した第1空燃比になるように、前記排気ガスの空燃比を制御する空燃比制御手段と、
前記第1浄化手段よりも下流において前記排気管と連通しており、前記複数の成分のうち他の成分を少なくとも部分的に吸着する吸着手段と
を備える。
前記空燃比制御手段は、前記第1浄化手段がその活性温度まで加熱されたときから、前記第2時期までの期間において、前記複数の成分のうち一の成分を浄化するために適した第1空燃比になるように、前記排気ガスの空燃比を制御する。
前記排気管を流れる排気ガスの空燃比を検出する空燃比検出手段を更に備え、
前記空燃比制御手段は、前記検出される空燃比に少なくとも基づいて、前記排気ガスの空燃比をフィードバック制御する。
前記第2時期は、前記空燃比検出手段が活性化し始める時期であり、
前記空燃比制御手段は、前記第2時期を始期とする前記空燃比検出手段の活性期間において、前記空燃比をフィードバック制御するようにしてもよい。
前記他の成分の前記吸着手段からの脱離状態を特定する脱離状態特定手段を更に備え、
前記第2時期は、前記特定される前記他の成分の脱離状態に応じて、定まる。
前記吸着手段に吸着された他の成分を浄化する第2浄化手段を更に備える。
前記第1浄化手段は、前記第2浄化手段の機能も兼ね、
前記排気管のうち前記第1浄化手段よりも下流において、前記排気ガスの前記排気管からの放出を制限する制限手段と、
前記制限手段により前記排気ガスの放出が制限されている間に、前記吸着された他の成分を脱離して、前記第1浄化手段の上流に還流路を介して還流させる還流手段とを更に備えるようにしてもよい。
前記還流路を介して、前記第1浄化手段に二次空気を供給する供給手段を更に備えるようにしてもよい。
前記他の成分の前記吸着手段からの脱離状態を特定する脱離状態特定手段を更に備え、
前記供給手段は、前記特定される前記他の成分の脱離状態に応じて、前記二次空気を供給するようにしてもよい。
前記第2浄化手段の機能も兼ねた前記第1浄化手段のOSC状態を特定するOSC状態特定手段を更に備え、
前記供給手段は、前記特定されるOSC状態に応じて、前記二次空気を供給するようにしてもよい。
前記制限手段により前記排気ガスの放出が制限されている状態での、前記排気管内の圧力を特定する内圧特定手段を更に備え、
前記供給手段は、前記特定される内圧に応じて、前記二次空気の供給量を調整するようにしてもよい。
前記加熱手段は、前記供給手段による二次空気の供給量に応じて、前記第1浄化手段を加熱するようにしてもよい。
前記第2浄化手段は、前記エンジンの停止中に、前記他の成分を浄化するようにしてもよい。
(1−1)構成
先ず、第1実施形態に係る排気浄化装置の基本的な構成について、図1を参照して説明する。ここで、図1は、本発明の第1実施形態に係る排気浄化装置の模式的な平面図である。
次に、第1実施形態に係る排気浄化装置の基本的な作用について、図2を参照して説明する。ここで、図2は、第1実施形態に係る排気浄化装置の作用を示すフローチャートである。
以上みてきたように、第1実施形態に係る排気浄化装置によると、エンジン200を始動してから空燃比フィードバック制御が適正に実行可能になるまでの間において、HC、及び、NOxの排出を極力回避ないし抑制できる。そして、エンジン200が停止した間欠モードにおいて、排気レス状態で、吸着HCの脱離、及び、脱離HCの浄化が可能である。このとき、脱離HCを含むガスを循環させて、繰り返しEHC222に通過させるので、脱離HCの浄化を徹底できる。加えて、循環時において、HC吸着材340の脱離のためにエンジン200を運転させる必要がないので、燃費の悪化を回避できる。しかも、循環時において、閉ループ内の容積分のガスのみを加熱すればよいので、HCの脱離に要するエネルギー消費量を極力抑制できる。
(2−1)構成
次に、第2実施形態に係る排気浄化装置の基本的な構成について、図3を参照して説明する。ここで、図3は、第2実施形態に係る排気浄化装置の模式的な平面図である。なお、図3において、上述の図1に示した構成と同一の構成については同一の参照符号を付し、その詳細な説明を適宜省略する。
次に、第2実施形態に係る排気浄化装置の基本的な作用について、図4を参照して説明する。ここで、図4は、第2実施形態に係る排気浄化装置の作用を示すフローチャートである。
以上みてきたように、第2実施形態に係る排気浄化装置によると、第1実施形態のような、ガス循環用ポンプ350を追加することなく、吸着HCの脱離処理が可能となる。その結果、吸着HCの脱離処理のための消費エネルギーを極力抑えることができ、燃費悪化も未然防止できる。
(3−1)構成
次に、第3実施形態に係る排気浄化装置の基本的な構成は、第2実施形態に係るそれと同様でよいので、その詳細な説明は省略し、図3を流用する。
次に、第3実施形態に係る排気浄化装置の基本的な作用について、図5を参照して説明する。ここで、図5は、第3実施形態に係る排気浄化装置の作用を示すフローチャートである。
以上みてきたように、第3実施形態に係る排気浄化装置によると、HC吸着材340からの脱離HCを含んだリッチガスでのEGRを適正に実施することが可能となり、過剰なリッチガスのEGRの実行による、EHC222浄化性能の悪化、及び、エンジン200燃焼の悪化を未然に防止できる。更に、EHC222浄化性能の悪化を生じることなく、吸着材340の脱離効率を向上できる。
(4−1)構成
次に、第2実施形態に係る排気浄化装置の基本的な構成について、図6を参照して説明する。ここで、図6は、第4実施形態に係る排気浄化装置の模式的な平面図である。なお、図6において、上述の図1に示した構成と同一の構成については同一の参照符号を付し、その詳細な説明を適宜省略する。
次に、第4実施形態に係る排気浄化装置の基本的な作用について、図7を参照して説明する。ここで、図7は、第4実施形態に係る排気浄化装置の作用を示すフローチャートである。
以上みてきたように、第4実施形態に係る排気浄化装置によると、吸着HCの脱離処理過程において、Air導入バルブ371により酸素を系内に適宜導入することにより、EHC222のOSC不足を解消し、もって脱離HCの浄化能の低下を回避できる。また、EHC222への通電により、Air導入中の温度低下を回避し、EHC222の浄化能の低下を防止できる。加えて、内圧センサ360で系内の内圧を監視することにより、内圧上昇による系内ガスの大気への放出を未然に防止できる。
(5−1)構成
次に、第5実施形態に係る排気浄化装置の基本的な構成について、図8を参照して説明する。ここで、図8は、第5実施形態に係る排気浄化装置の模式的な平面図である。なお、図8において、上述の図6に示した構成と同一の構成については同一の参照符号を付し、その詳細な説明を適宜省略する。
次に、第5実施形態に係る排気浄化装置の基本的な作用について、図9を参照して説明する。ここで、図9は、第5実施形態に係る排気浄化装置の作用を示すフローチャートである。
以上みてきたように、第5実施形態に係る排気浄化装置によると、HCの脱離前に、予めAirを導入しておくので、HCの脱離開始初期から脱離HCを略完全に浄化でき、浄化に要する時間を短縮できる。加えて、閉ループでの循環パージ中には、Airを導入しないので、系内の内圧上昇を回避できる。
(6−1)構成
次に、第6実施形態に係る排気浄化装置の基本的な構成について、図10を参照して説明する。ここで、図10は、第6実施形態に係る排気浄化装置の模式的な平面図である。なお、図10において、上述の図8に示した構成と同一の構成については同一の参照符号を付し、その詳細な説明を適宜省略する。
次に、第6実施形態に係る排気浄化装置の基本的な作用について、図11を参照して説明する。ここで、図11は、第6実施形態に係る排気浄化装置の作用を示すフローチャートである。
以上みてきたように、第6実施形態に係る排気浄化装置によると、循環パージにおいて、EHC222のOSCを回復させるための系内へのAir導入に先立ち、シャットバルブ330を開くので、Air導入による内圧上昇を抑制できる。しかも、系内のガス循環を停止させてからシャットバルブ330を開くので、Airを導入しても、シャットバルブ330を介してHCが外気へ放出することを未然に防止できる。
Claims (13)
- エンジンから排出される排気ガスの流路たる排気管に配設され、前記排気ガスに含まれる複数の成分のうち少なくとも一の成分を浄化する第1浄化手段と、
前記エンジンの始動前から前記エンジンの始動後の第1時期までの期間のうち少なくとも一部の期間において、前記第1浄化手段を所定温度まで加熱する加熱手段と、
前記エンジンの始動後から、前記第1浄化手段が前記所定温度まで加熱されて以降の第2時期までの期間のうち少なくとも一部の期間において、前記一の成分を浄化するために適した第1空燃比になるように、前記排気ガスの空燃比を制御する空燃比制御手段と、
前記第1浄化手段よりも下流において前記排気管と連通しており、前記複数の成分のうち他の成分を少なくとも部分的に吸着する吸着手段と
を備えることを特徴とする排気浄化装置。 - 前記空燃比制御手段は、前記第1浄化手段がその活性温度まで加熱されたときから、前記第2時期までの期間において、前記複数の成分のうち一の成分を浄化するために適した第1空燃比になるように、前記排気ガスの空燃比を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の排気浄化装置。 - 前記排気管を流れる排気ガスの空燃比を検出する空燃比検出手段を更に備え、
前記空燃比制御手段は、前記検出される空燃比に少なくとも基づいて、前記排気ガスの空燃比をフィードバック制御する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の排気浄化装置。 - 前記第2時期は、前記空燃比検出手段が活性化し始める時期であり、
前記空燃比制御手段は、前記第2時期を始期とする前記空燃比検出手段の活性期間において、前記空燃比をフィードバック制御する
ことを特徴とする請求項3に記載の排気浄化装置。 - 前記他の成分の前記吸着手段からの脱離状態を特定する脱離状態特定手段を更に備え、
前記第2時期は、前記特定される前記他の成分の脱離状態に応じて、定まる
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の排気浄化装置。 - 前記吸着手段に吸着された他の成分を浄化する第2浄化手段を更に備える
ことを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載の排気浄化装置。 - 前記第1浄化手段は、前記第2浄化手段の機能も兼ね、
前記排気管のうち前記第1浄化手段よりも下流において、前記排気ガスの前記排気管からの放出を制限する制限手段と、
前記制限手段により前記排気ガスの放出が制限されている間に、前記吸着された他の成分を脱離して、前記第1浄化手段の上流に還流路を介して還流させる還流手段とを更に備える
ことを特徴とする請求項6に記載の排気浄化装置。 - 前記還流路を介して、前記第1浄化手段に二次空気を供給する供給手段を更に備える
ことを特徴とする請求項7に記載の排気浄化装置。 - 前記他の成分の前記吸着手段からの脱離状態を特定する脱離状態特定手段を更に備え、
前記供給手段は、前記特定される前記他の成分の脱離状態に応じて、前記二次空気を供給する
ことを特徴とする請求項8に記載の排気浄化装置。 - 前記第2浄化手段の機能も兼ねた前記第1浄化手段のOSC状態を特定するOSC状態特定手段を更に備え、
前記供給手段は、前記特定されるOSC状態に応じて、前記二次空気を供給する
ことを特徴とする請求項8に記載の排気浄化装置。 - 前記制限手段により前記排気ガスの放出が制限されている状態での、前記排気管内の圧力を特定する内圧特定手段を更に備え、
前記供給手段は、前記特定される内圧に応じて、前記二次空気の供給量を調整する
ことを特徴とする請求項8に記載の排気浄化装置。 - 前記加熱手段は、前記供給手段による二次空気の供給量に応じて、前記第1浄化手段を加熱する
ことを特徴とする請求項8から11の何れか一項に記載の排気浄化装置。 - 前記第2浄化手段は、前記エンジンの停止中に、前記他の成分を浄化する
ことを特徴とする請求項6から12の何れか一項に記載の排気浄化装置。
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