JP3345942B2 - エンジンの排気ガス浄化装置 - Google Patents
エンジンの排気ガス浄化装置Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエンジンの排気浄化装置
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車の排ガス中に含まれる有害成分
（ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ）を浄化するために、従来からハ
ニカム構造体等の担体に、白金、ロジウム、パラジウム
等の貴金属を担持した触媒装置が用いられている。しか
し、触媒装置が、排ガス中の有害成分を浄化するために
は触媒温度が３００℃程度以上に達していなければなら
ない。このため、エンジン始動直後の触媒温度が低い時
には、浄化できない。しかもエンジン始動直後、排出さ
れるＨＣ（以下、コールドＨＣと呼ぶ）量が多く、この
ＨＣが浄化されないまま大気に放出される。
（ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ）を浄化するために、従来からハ
ニカム構造体等の担体に、白金、ロジウム、パラジウム
等の貴金属を担持した触媒装置が用いられている。しか
し、触媒装置が、排ガス中の有害成分を浄化するために
は触媒温度が３００℃程度以上に達していなければなら
ない。このため、エンジン始動直後の触媒温度が低い時
には、浄化できない。しかもエンジン始動直後、排出さ
れるＨＣ（以下、コールドＨＣと呼ぶ）量が多く、この
ＨＣが浄化されないまま大気に放出される。
【０００３】そこで上記の問題を解決するものとして、
エンジンの排気系に触媒装置と、コールドＨＣを吸着す
るための吸着剤を併用した排ガス浄化装置が提案されて
いる。
エンジンの排気系に触媒装置と、コールドＨＣを吸着す
るための吸着剤を併用した排ガス浄化装置が提案されて
いる。
【０００４】例えば、特開平２ー７５３２７号に記載さ
れた排ガス浄化装置は、排気管の触媒装置の上流に吸着
剤を設けて、エンジン冷間時にはＨＣを吸着させ、エン
ジン暖機後には吸着剤から脱離したＨＣおよびエンジン
から排出されたＨＣを触媒装置によって浄化させるもの
である。
れた排ガス浄化装置は、排気管の触媒装置の上流に吸着
剤を設けて、エンジン冷間時にはＨＣを吸着させ、エン
ジン暖機後には吸着剤から脱離したＨＣおよびエンジン
から排出されたＨＣを触媒装置によって浄化させるもの
である。
【０００５】また、例えば特開平３ー１９４１１３号に
記載された排ガス浄化装置では、触媒装置を配設した排
気管に触媒装置の上流側と下流側とをつなぐバイパス管
を付設して、バイパス管に吸着剤を配設している。さら
に排気管とバイパス管の結合部には切替弁を設け、エン
ジン始動直後の特定の時間においては切替弁開度を調節
してバイパス管へ流れる排気ガスのコールドＨＣを吸着
剤に吸着させ、またＨＣの吸着剤からの脱離時には、上
記切替弁を半開して高温の排気ガスを吸着剤にも流して
ＨＣの脱離を促進し、触媒装置上流に戻し浄化させるよ
うにしている。
記載された排ガス浄化装置では、触媒装置を配設した排
気管に触媒装置の上流側と下流側とをつなぐバイパス管
を付設して、バイパス管に吸着剤を配設している。さら
に排気管とバイパス管の結合部には切替弁を設け、エン
ジン始動直後の特定の時間においては切替弁開度を調節
してバイパス管へ流れる排気ガスのコールドＨＣを吸着
剤に吸着させ、またＨＣの吸着剤からの脱離時には、上
記切替弁を半開して高温の排気ガスを吸着剤にも流して
ＨＣの脱離を促進し、触媒装置上流に戻し浄化させるよ
うにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】特開平２ー７５３２７
号のように吸着剤を触媒装置の上流側に配備した排ガス
浄化装置においては、エンジン始動時には排ガスの熱エ
ネルギが吸着剤に奪われ、下流側に配備された触媒が活
性化温度に至るまでの時間が遅くなるという問題があ
る。さらに温度が低いほど吸着性能が良い吸着剤を、触
媒装置上流に配備することは、吸着性能上不利になると
いう問題がある。
号のように吸着剤を触媒装置の上流側に配備した排ガス
浄化装置においては、エンジン始動時には排ガスの熱エ
ネルギが吸着剤に奪われ、下流側に配備された触媒が活
性化温度に至るまでの時間が遅くなるという問題があ
る。さらに温度が低いほど吸着性能が良い吸着剤を、触
媒装置上流に配備することは、吸着性能上不利になると
いう問題がある。
【０００７】また、特開平３ー１９４１１３号のように
吸着剤を触媒装置の後流側に配備した排ガス浄化装置に
おいては、吸着剤から脱離したＨＣを触媒装置上流に戻
しているため、触媒装置の位置における排気ガスの空燃
比が、理論空燃比からずれるため、ＨＣ、ＣＯの酸化、
もしくはＮＯＸの還元が悪化するという問題が生じる。
吸着剤を触媒装置の後流側に配備した排ガス浄化装置に
おいては、吸着剤から脱離したＨＣを触媒装置上流に戻
しているため、触媒装置の位置における排気ガスの空燃
比が、理論空燃比からずれるため、ＨＣ、ＣＯの酸化、
もしくはＮＯＸの還元が悪化するという問題が生じる。
【０００８】そこで本発明は、吸着剤の吸着性能が充分
に発揮され、かつ吸着剤から脱離したＨＣ等を触媒装置
で良好に浄化することができるエンジンの排気ガス浄化
装置を提供することを課題としてなされたものである。
に発揮され、かつ吸着剤から脱離したＨＣ等を触媒装置
で良好に浄化することができるエンジンの排気ガス浄化
装置を提供することを課題としてなされたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の構成を説明する
と、請求項１では、エンジンの排気管に設けた触媒装置
と、触媒装置の後流側で上記排気管から分岐したバイパ
ス管に設けて排気ガス中の有害成分を吸着する吸着剤
と、排気ガス流路を上記排気管とバイパス管とに選択的
に切替える弁手段と、上記吸着剤と排気管の上記触媒装
置上流側との間を連通し、吸着剤から脱離した上記有害
成分を上記触媒装置上流に還流せしめる循環流路管と、
還流される上記有害成分に二次空気を供給する二次空気
供給手段と、エンジン冷間時に排気ガス流路を上記バイ
パス管に切替えるように上記弁手段を制御するととも
に、上記有害成分の還流時に上記触媒装置位置における
上記還流有害成分を含む排気ガスの空燃比を理論空燃比
に制御する制御手段とを具備せしめ、かつ、上記循環流
路管には一方向弁が配置されており、該一方向弁はエン
ジンの暖機状態のときに上記制御手段により開放される
ようにしたものである。請求項２では、エンジンの排気
管に設けた触媒装置と、触媒装置の後流側で上記排気管
から分岐したバイパス管に設けて排気ガス中の有害成分
を吸着する吸着剤と、排気ガス流路を上記排気管とバイ
パス管とに選択的に切替える弁手段と、上記吸着剤と排
気管の上記触媒装置上流側との間を連通し、吸着剤から
脱離した上記有害成分を上記触媒装置上流に還流せしめ
る循環流路管と、還流される上記有害成分に二次空気を
供給する二次空気供給手段と、エンジン冷間時に排気ガ
ス流路を上記バイパス管に切替えるように上記弁手段を
制御するとともに、上記有害成分の還流時に上記触媒装
置位置における上記還流有害成分を含む排気ガスの空燃
比を理論空燃比に制御する制御手段とを具備せしめ、か
つ、上記触媒装置の上流側に酸素濃度センサが配置され
ており、上記有害成分の還流時に該酸素濃度センサによ
り検出された、該還流ガスを含む排気ガスの空燃比がリ
ーン側にシフトした場合には、上記排気ガスが理論空燃
比に調整されるように前記制御手段を介して前記エンジ
ンの空燃比制御手段を制御するようにしたものである。
請求項３のように、請求項１の発明の構成において、上
記触媒装置の上流位置に酸素濃度センサが配置し、還流
時に上記触媒装置に至る排気ガスの空燃比を検出し、該
空燃比がリーン側にシフトした場合には上記制御手段に
より上記エンジンの空燃比制御手段を制御して上記排気
ガスの空燃比を理論空燃比に調整するようにしてもよ
い。請求項４では、エンジンの排気管に設けた触媒装置
と、触媒装置の後流側で上記排気管から分岐したバイパ
ス管に設けて排気ガス中の有害成分を吸着する吸着剤
と、排気ガス流路を上記排気管とバイパス管とに選択的
に切替える弁手段と、上記吸着剤と排気管の上記触媒装
置上流側との間を連通し、吸着剤から脱離した上記有害
成分を上記触媒装置上流に還流せしめる循環流路管と、
還流される上記有害成分に二次空気を供給する二次空気
供給手段と、エンジン冷間時に排気ガス流路を上記バイ
パス管に切替えるように上記弁手段を制御するととも
に、上記有害成分の還流時に上記触媒装置位置における
上記還流有害成分を含む排気ガスの空燃比を理論空燃比
に制御する制御手段とを具備せしめ、かつ、上記触媒装
置の上流側に酸素濃度センサが配置されており、上記循
環流路管には流量調整弁が配置されており、上記有害成
分の還流時に該酸素濃度センサにより検出された、該還
流ガスを含む排気ガスの空燃比がリーン側にシフトした
場合には、上記排気ガスが理論空燃比となるように前記
制御手段を介して上記流量調整弁の流量を絞るようにし
たものである。更には、請求項５のように、請求項１の
発明の構成において、循環流路管に流量調整弁を配置
し、酸素濃度センサにより検出された上記排気ガス空燃
比がリーン側にシフトした場合には上記制御手段により
上記流量調整弁を絞り、上記排気ガス空燃比を理論空燃
比に調整するようにしてもよい。
と、請求項１では、エンジンの排気管に設けた触媒装置
と、触媒装置の後流側で上記排気管から分岐したバイパ
ス管に設けて排気ガス中の有害成分を吸着する吸着剤
と、排気ガス流路を上記排気管とバイパス管とに選択的
に切替える弁手段と、上記吸着剤と排気管の上記触媒装
置上流側との間を連通し、吸着剤から脱離した上記有害
成分を上記触媒装置上流に還流せしめる循環流路管と、
還流される上記有害成分に二次空気を供給する二次空気
供給手段と、エンジン冷間時に排気ガス流路を上記バイ
パス管に切替えるように上記弁手段を制御するととも
に、上記有害成分の還流時に上記触媒装置位置における
上記還流有害成分を含む排気ガスの空燃比を理論空燃比
に制御する制御手段とを具備せしめ、かつ、上記循環流
路管には一方向弁が配置されており、該一方向弁はエン
ジンの暖機状態のときに上記制御手段により開放される
ようにしたものである。請求項２では、エンジンの排気
管に設けた触媒装置と、触媒装置の後流側で上記排気管
から分岐したバイパス管に設けて排気ガス中の有害成分
を吸着する吸着剤と、排気ガス流路を上記排気管とバイ
パス管とに選択的に切替える弁手段と、上記吸着剤と排
気管の上記触媒装置上流側との間を連通し、吸着剤から
脱離した上記有害成分を上記触媒装置上流に還流せしめ
る循環流路管と、還流される上記有害成分に二次空気を
供給する二次空気供給手段と、エンジン冷間時に排気ガ
ス流路を上記バイパス管に切替えるように上記弁手段を
制御するとともに、上記有害成分の還流時に上記触媒装
置位置における上記還流有害成分を含む排気ガスの空燃
比を理論空燃比に制御する制御手段とを具備せしめ、か
つ、上記触媒装置の上流側に酸素濃度センサが配置され
ており、上記有害成分の還流時に該酸素濃度センサによ
り検出された、該還流ガスを含む排気ガスの空燃比がリ
ーン側にシフトした場合には、上記排気ガスが理論空燃
比に調整されるように前記制御手段を介して前記エンジ
ンの空燃比制御手段を制御するようにしたものである。
請求項３のように、請求項１の発明の構成において、上
記触媒装置の上流位置に酸素濃度センサが配置し、還流
時に上記触媒装置に至る排気ガスの空燃比を検出し、該
空燃比がリーン側にシフトした場合には上記制御手段に
より上記エンジンの空燃比制御手段を制御して上記排気
ガスの空燃比を理論空燃比に調整するようにしてもよ
い。請求項４では、エンジンの排気管に設けた触媒装置
と、触媒装置の後流側で上記排気管から分岐したバイパ
ス管に設けて排気ガス中の有害成分を吸着する吸着剤
と、排気ガス流路を上記排気管とバイパス管とに選択的
に切替える弁手段と、上記吸着剤と排気管の上記触媒装
置上流側との間を連通し、吸着剤から脱離した上記有害
成分を上記触媒装置上流に還流せしめる循環流路管と、
還流される上記有害成分に二次空気を供給する二次空気
供給手段と、エンジン冷間時に排気ガス流路を上記バイ
パス管に切替えるように上記弁手段を制御するととも
に、上記有害成分の還流時に上記触媒装置位置における
上記還流有害成分を含む排気ガスの空燃比を理論空燃比
に制御する制御手段とを具備せしめ、かつ、上記触媒装
置の上流側に酸素濃度センサが配置されており、上記循
環流路管には流量調整弁が配置されており、上記有害成
分の還流時に該酸素濃度センサにより検出された、該還
流ガスを含む排気ガスの空燃比がリーン側にシフトした
場合には、上記排気ガスが理論空燃比となるように前記
制御手段を介して上記流量調整弁の流量を絞るようにし
たものである。更には、請求項５のように、請求項１の
発明の構成において、循環流路管に流量調整弁を配置
し、酸素濃度センサにより検出された上記排気ガス空燃
比がリーン側にシフトした場合には上記制御手段により
上記流量調整弁を絞り、上記排気ガス空燃比を理論空燃
比に調整するようにしてもよい。
【００１０】
【発明の効果】請求項１によれば、エンジンの始動直後
の冷間時には排気ガスはバイパス管を流れ、ＨＣ等の有
害成分が吸着剤により吸着除去されて放出される。エン
ジン暖機後は触媒装置で有害成分が浄化された排気ガス
は排気管を流れて放出される。このとき、吸着剤から脱
離した有害成分は循環流路管を通り、二次空気供給手段
により供給される空気が与えられて触媒装置に還流さ
れ、排気ガス中の有害成分とともに触媒装置で浄化され
る。また、触媒装置に排気ガスを還流させる際には、制
御手段が触媒装置位置における還流有害成分を含む排気
ガスの空燃比を理論空燃比となるように制御するため、
触媒装置に吸着剤からの離脱有害成分を含んだ排気ガス
が流入しても該排気ガスは理論空燃比に設定されるの
で、該触媒装置による有害成分の浄化が良好に行われる
ことになる。また、エンジンの暖機状態のときに制御手
段を介して開放される一方向弁を循環流路管に配置して
いるから、エンジン冷間時に排気ガスが循環流路管を通
って触媒装置の上流側に至ることがない。また、開放時
には一方向弁であるために、触媒装置上流側の排気ガス
が循環流路管を通って吸着剤に逆流することがない。請
求項２によれば、エンジンの始動直後の冷間時には排気
ガスはバイパス管を流れ、ＨＣ等の有害成分が吸着剤に
より吸着除去されて放出される。エンジン暖機後は触媒
装置で有害成分が浄化された排気ガスは排気管を流れて
放出される。このとき、吸着剤から脱離した有害成分は
循環流路管を通り、二次空気供給手段により供給される
空気が与えられて触媒装置に還流され、排気ガス中の有
害成分とともに触媒装置で浄化される。このとき、還流
有害成分が付加された排気ガスは理論空燃比に制御さ
れ、有害成分の浄化が行われる。また、循環流路管に排
気ガスを循環させる際には、エンジンの空燃比制御手段
を制御することにより、触媒装置上流側の排気空燃比を
理論空燃比となるように制御するため、触媒装置に吸着
剤からの離脱有害成分を含んだ排気ガスが流入しても該
排気ガスは理論空燃比に設定されるので、該触媒装置に
よる有害成分の浄化が良好に行われることになる。請求
項３によれば、請求項１の発明の効果に加え、循環流路
管に排気ガスを循環させる際には、エンジンの空燃比制
御手段を制御することにより、触媒装置上流側の排気空
燃比を理論空燃比となるように制御するため、触媒装置
に吸着剤からの離脱有害成分を含んだ排気ガスが流入し
ても該排気ガスは理論空燃比に設定されるので、該触媒
装置による有害成分の浄化が良好に行われることにな
る。請求項４によれば、エンジンの始動直後の冷間時に
は排気ガスはバイパス管を流れ、ＨＣ等の有害成分が吸
着剤により吸着除去されて放出される。エンジン暖機後
は触媒装置で有害成分が浄化された排気ガスは排気管を
流れて放出される。このとき、吸着剤から脱離した有害
成分は循環流路管を通り、二次空気供給手段により供給
される空気が与えられて触媒装置に還流され、排気ガス
中の有害成分とともに触媒装置で浄化される。このと
き、還流有害成分が付加された排気ガスは理論空燃比に
制御され、有害成分の浄化が行われる。また、循環流路
管に排気ガスを循環させる際には、流量調整弁の流量を
調整することにより、触媒装置上流側の排気空燃比を理
論空燃比となるように制御するため、触媒装置に吸着剤
からの離脱有害成分を含んだ排気ガスが流入しても該排
気ガスは理論空燃比に設定されるので、該触媒装置によ
る有害成分の浄化が良好に行われることになる。しか
も、エンジン側の空燃比を変えないので燃費やドライバ
ビリティへの影響がない。請求項５によれば、請求項１
の発明の効果に加え、循環流路管に排気ガスを循環させ
る際には、流量調整弁の流量を調整することにより、触
媒装置上流側の排気空燃比を理論空燃比となるように制
御するため、触媒装置に吸着剤からの離脱有害成分を含
んだ排気ガスが流入しても該排気ガスは理論空燃比に設
定されるので、該触媒装置による有害成分の浄化が良好
に行われることになる。しかも、エンジン側の空燃比を
変えないので燃費やドライバビリティへの影響がない。
の冷間時には排気ガスはバイパス管を流れ、ＨＣ等の有
害成分が吸着剤により吸着除去されて放出される。エン
ジン暖機後は触媒装置で有害成分が浄化された排気ガス
は排気管を流れて放出される。このとき、吸着剤から脱
離した有害成分は循環流路管を通り、二次空気供給手段
により供給される空気が与えられて触媒装置に還流さ
れ、排気ガス中の有害成分とともに触媒装置で浄化され
る。また、触媒装置に排気ガスを還流させる際には、制
御手段が触媒装置位置における還流有害成分を含む排気
ガスの空燃比を理論空燃比となるように制御するため、
触媒装置に吸着剤からの離脱有害成分を含んだ排気ガス
が流入しても該排気ガスは理論空燃比に設定されるの
で、該触媒装置による有害成分の浄化が良好に行われる
ことになる。また、エンジンの暖機状態のときに制御手
段を介して開放される一方向弁を循環流路管に配置して
いるから、エンジン冷間時に排気ガスが循環流路管を通
って触媒装置の上流側に至ることがない。また、開放時
には一方向弁であるために、触媒装置上流側の排気ガス
が循環流路管を通って吸着剤に逆流することがない。請
求項２によれば、エンジンの始動直後の冷間時には排気
ガスはバイパス管を流れ、ＨＣ等の有害成分が吸着剤に
より吸着除去されて放出される。エンジン暖機後は触媒
装置で有害成分が浄化された排気ガスは排気管を流れて
放出される。このとき、吸着剤から脱離した有害成分は
循環流路管を通り、二次空気供給手段により供給される
空気が与えられて触媒装置に還流され、排気ガス中の有
害成分とともに触媒装置で浄化される。このとき、還流
有害成分が付加された排気ガスは理論空燃比に制御さ
れ、有害成分の浄化が行われる。また、循環流路管に排
気ガスを循環させる際には、エンジンの空燃比制御手段
を制御することにより、触媒装置上流側の排気空燃比を
理論空燃比となるように制御するため、触媒装置に吸着
剤からの離脱有害成分を含んだ排気ガスが流入しても該
排気ガスは理論空燃比に設定されるので、該触媒装置に
よる有害成分の浄化が良好に行われることになる。請求
項３によれば、請求項１の発明の効果に加え、循環流路
管に排気ガスを循環させる際には、エンジンの空燃比制
御手段を制御することにより、触媒装置上流側の排気空
燃比を理論空燃比となるように制御するため、触媒装置
に吸着剤からの離脱有害成分を含んだ排気ガスが流入し
ても該排気ガスは理論空燃比に設定されるので、該触媒
装置による有害成分の浄化が良好に行われることにな
る。請求項４によれば、エンジンの始動直後の冷間時に
は排気ガスはバイパス管を流れ、ＨＣ等の有害成分が吸
着剤により吸着除去されて放出される。エンジン暖機後
は触媒装置で有害成分が浄化された排気ガスは排気管を
流れて放出される。このとき、吸着剤から脱離した有害
成分は循環流路管を通り、二次空気供給手段により供給
される空気が与えられて触媒装置に還流され、排気ガス
中の有害成分とともに触媒装置で浄化される。このと
き、還流有害成分が付加された排気ガスは理論空燃比に
制御され、有害成分の浄化が行われる。また、循環流路
管に排気ガスを循環させる際には、流量調整弁の流量を
調整することにより、触媒装置上流側の排気空燃比を理
論空燃比となるように制御するため、触媒装置に吸着剤
からの離脱有害成分を含んだ排気ガスが流入しても該排
気ガスは理論空燃比に設定されるので、該触媒装置によ
る有害成分の浄化が良好に行われることになる。しか
も、エンジン側の空燃比を変えないので燃費やドライバ
ビリティへの影響がない。請求項５によれば、請求項１
の発明の効果に加え、循環流路管に排気ガスを循環させ
る際には、流量調整弁の流量を調整することにより、触
媒装置上流側の排気空燃比を理論空燃比となるように制
御するため、触媒装置に吸着剤からの離脱有害成分を含
んだ排気ガスが流入しても該排気ガスは理論空燃比に設
定されるので、該触媒装置による有害成分の浄化が良好
に行われることになる。しかも、エンジン側の空燃比を
変えないので燃費やドライバビリティへの影響がない。
【００１１】
【実施例１】図１に示す本発明の第１の実施例におい
て、エンジン１の排気マニホールド２と排気管３との連
結部には触媒装置４が設けてある。触媒装置４の後流に
は排気管３から分岐するバイパス管５が付設してある。
バイパス管５には吸着剤６が介設してある。吸着剤６型
式はペレット，フォーム，ハニカム型等のいずれでもよ
い。
て、エンジン１の排気マニホールド２と排気管３との連
結部には触媒装置４が設けてある。触媒装置４の後流に
は排気管３から分岐するバイパス管５が付設してある。
バイパス管５には吸着剤６が介設してある。吸着剤６型
式はペレット，フォーム，ハニカム型等のいずれでもよ
い。
【００１２】排気管３にはバイパス管５が並列する部分
に切替弁７ａが設けてある。またバイパス管５には吸着
剤６の上流および後流にそれぞれ切替弁７ｂ，７ｃが設
けてある。
に切替弁７ａが設けてある。またバイパス管５には吸着
剤６の上流および後流にそれぞれ切替弁７ｂ，７ｃが設
けてある。
【００１３】バイパス管５からは吸着剤６とその後流の
切替弁７ｃとの間で循環流路管８が分岐し、該循環流路
管８は触媒装置４の上流の排気マニホールド２に接続し
ており、循環流路管８の途中には一方向弁９が介設して
ある。
切替弁７ｃとの間で循環流路管８が分岐し、該循環流路
管８は触媒装置４の上流の排気マニホールド２に接続し
ており、循環流路管８の途中には一方向弁９が介設して
ある。
【００１４】バイパス管５には吸着剤６とその上流の切
替弁７ｂとの間に二次空気供給手段１０が設けてある。
二次空気供給手段１０は空気導入口１０ａに弱い負圧で
開く一方向弁１０ｂを設けて構成されている。
替弁７ｂとの間に二次空気供給手段１０が設けてある。
二次空気供給手段１０は空気導入口１０ａに弱い負圧で
開く一方向弁１０ｂを設けて構成されている。
【００１５】触媒装置４の直上には排気マニホールド２
にＯ2 センサ１１ａが、触媒装置４の直後には排気管３
にＯ2 センサ１１ｂが、それぞれ設けてあり、排気ガス
の酸素濃度をモニターするようになっている。また、排
気管３にはＯ2 センサ１１ｂの後流に排気温センサ１２
が設けてあり、排気ガス温度をモニターするようになっ
ている。
にＯ2 センサ１１ａが、触媒装置４の直後には排気管３
にＯ2 センサ１１ｂが、それぞれ設けてあり、排気ガス
の酸素濃度をモニターするようになっている。また、排
気管３にはＯ2 センサ１１ｂの後流に排気温センサ１２
が設けてあり、排気ガス温度をモニターするようになっ
ている。
【００１６】１３はマイクロコンピュータを内蔵した制
御手段で、エンジン１に設けた水温センサ１４、上記Ｏ
2 センサ１１ａ，１１ｂ、排気温センサ１２からの信号
を受けて、開閉弁７ａ，７ｂ，７ｃ、一方向弁９を図略
のアクチュエータを介して開閉制御し、かつ触媒装置４
位置における排気ガスの空燃比を制御するように設定し
てある。
御手段で、エンジン１に設けた水温センサ１４、上記Ｏ
2 センサ１１ａ，１１ｂ、排気温センサ１２からの信号
を受けて、開閉弁７ａ，７ｂ，７ｃ、一方向弁９を図略
のアクチュエータを介して開閉制御し、かつ触媒装置４
位置における排気ガスの空燃比を制御するように設定し
てある。
【００１７】以下、本実施例の更に詳細を図２のフロー
チャートを用い、その作動とともに説明する。
チャートを用い、その作動とともに説明する。
【００１８】エンジン１の始動後、空燃比のフィードバ
ック（Ｆ／Ｂ）制御開始前、あるいは排気ガス温度が吸
着剤６の吸着可能温度を越えない低温時には切替弁７
ｂ，７ｃは開弁され切替弁７ａは閉弁されている。そし
て排気ガスはバイパス管５を流れる。このとき触媒装置
４の温度は低く活性温度（３００℃〜３５０℃）に達し
ていないためコールドＨＣ等の有害成分（以下、ＨＣと
総称する ）はほとんど浄化されずに触媒装置４を通過
し、吸着剤６に吸着される。
ック（Ｆ／Ｂ）制御開始前、あるいは排気ガス温度が吸
着剤６の吸着可能温度を越えない低温時には切替弁７
ｂ，７ｃは開弁され切替弁７ａは閉弁されている。そし
て排気ガスはバイパス管５を流れる。このとき触媒装置
４の温度は低く活性温度（３００℃〜３５０℃）に達し
ていないためコールドＨＣ等の有害成分（以下、ＨＣと
総称する ）はほとんど浄化されずに触媒装置４を通過
し、吸着剤６に吸着される。
【００１９】フィードバック制御が開始されるか、ある
いは排気ガス温度が吸着剤の吸着可能温度を越えたと判
断されると制御手段１３に制御されて切替弁７ｂ，７ｃ
が閉弁され、切替弁７ａが開弁される。
いは排気ガス温度が吸着剤の吸着可能温度を越えたと判
断されると制御手段１３に制御されて切替弁７ｂ，７ｃ
が閉弁され、切替弁７ａが開弁される。
【００２０】排気ガス温度が高温になると、伝熱により
吸着剤６が加熱され、ＨＣの脱離が促進される。エンジ
ン１の暖機が終了すると、制御手段１３により一方向弁
９を作動させ、排気脈動を利用して循環流路管８により
吸着剤６から脱離したＨＣ等を触媒装置４に還流させ
る。暖機状態の判定は、例えばエンジン冷却水温度が７
０℃以上を暖機状態とする。
吸着剤６が加熱され、ＨＣの脱離が促進される。エンジ
ン１の暖機が終了すると、制御手段１３により一方向弁
９を作動させ、排気脈動を利用して循環流路管８により
吸着剤６から脱離したＨＣ等を触媒装置４に還流させ
る。暖機状態の判定は、例えばエンジン冷却水温度が７
０℃以上を暖機状態とする。
【００２１】ＨＣ還流時、二次空気導入口１０ａからＨ
Ｃを酸化させるための二次空気が導入され、ＨＣは二次
空気と混合して還流する。
Ｃを酸化させるための二次空気が導入され、ＨＣは二次
空気と混合して還流する。
【００２２】吸着剤６からのＨＣ脱離開始時点では脱離
量が多量で二次空気を必要とするが、脱離時間経過に伴
い脱離量は減少する。このため還流ガスに含まれる酸素
が過剰となり、還流ガスが付加されて触媒装置４を通る
排気ガスの空燃比はリーン側にシフトする。このシフト
はＯ2 センサ１１ａ，１１ｂにより判定される。
量が多量で二次空気を必要とするが、脱離時間経過に伴
い脱離量は減少する。このため還流ガスに含まれる酸素
が過剰となり、還流ガスが付加されて触媒装置４を通る
排気ガスの空燃比はリーン側にシフトする。このシフト
はＯ2 センサ１１ａ，１１ｂにより判定される。
【００２３】このシフトが判定されると、制御手段１３
はエンジン１の空燃比制御手段を制御して排気ガスの空
燃比をリッチ側にシフトさせ、触媒装置４位置における
排気ガスの空燃比を理論空燃比に調整する。かくして、
エンジン１から排出された排気ガス中のＨＣおよび還流
ＨＣは触媒装置４により完全に浄化される。
はエンジン１の空燃比制御手段を制御して排気ガスの空
燃比をリッチ側にシフトさせ、触媒装置４位置における
排気ガスの空燃比を理論空燃比に調整する。かくして、
エンジン１から排出された排気ガス中のＨＣおよび還流
ＨＣは触媒装置４により完全に浄化される。
【００２４】一方向弁９開状態で所定時間経過し、ＨＣ
の脱離完了が判断されると一方向弁９は閉弁される。
の脱離完了が判断されると一方向弁９は閉弁される。
【００２５】
【実施例２】図３に本発明の第２の実施例の構成を示
し、図４のその作動のフローチャートを示す。
し、図４のその作動のフローチャートを示す。
【００２６】先の実施例ではＨＣ還流時の触媒４位置で
の空燃比の補正を、エンジン側の排気ガスの空燃比を制
御することにより行った。この場合、エンジン側の空燃
比をリッチ側にするには、燃費やドライバビリティへの
影響から限界がある。そこで、本実施例では上記空燃比
の補正を、吸着剤から脱離したＨＣを含む還流ガス量を
調整することにより行う。
の空燃比の補正を、エンジン側の排気ガスの空燃比を制
御することにより行った。この場合、エンジン側の空燃
比をリッチ側にするには、燃費やドライバビリティへの
影響から限界がある。そこで、本実施例では上記空燃比
の補正を、吸着剤から脱離したＨＣを含む還流ガス量を
調整することにより行う。
【００２７】即ち、図３に示すように循環流路管８に流
量調整弁１５を設ける。吸着剤６から脱離したＨＣの還
流開始時、流量調整弁１５は全開とされている。二次空
気とともに還流されるＨＣ量が次第に減少して酸素が過
剰となり、触媒装置４位置における排気ガスの空燃比が
リーン側にシフトしたことがＯ2 センサ１１ａ，１１ｂ
により判定されると、流量調整弁１５は制御手段１２に
制御されて流量を絞る。このように還流される空気量を
調整することで、触媒装置４位置における還流ガスを含
む排気ガスの空燃比が理論空燃比に制御される。
量調整弁１５を設ける。吸着剤６から脱離したＨＣの還
流開始時、流量調整弁１５は全開とされている。二次空
気とともに還流されるＨＣ量が次第に減少して酸素が過
剰となり、触媒装置４位置における排気ガスの空燃比が
リーン側にシフトしたことがＯ2 センサ１１ａ，１１ｂ
により判定されると、流量調整弁１５は制御手段１２に
制御されて流量を絞る。このように還流される空気量を
調整することで、触媒装置４位置における還流ガスを含
む排気ガスの空燃比が理論空燃比に制御される。
【００２８】他の構成および作動は第１の実施例と実質
的に同じであり、説明を省略する。
的に同じであり、説明を省略する。
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施例装置の全体構成図であ
る。
る。
【図２】上記第１の実施例装置の作動を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図３】本発明の第２の実施例装置の全体構成図であ
る。
る。
【図４】上記第２の実施例装置の作動を示すフローチャ
ートである。
ートである。
１ エンジン ２ 排気マニホールド ３ 排気管 ４ 触媒装置 ５ バイパス管 ６ 吸着剤 ７ａ，７ｂ，７ｃ 切替弁 ８ 循環流路管 ９ 一方向弁 １０ 二次空気供給手段 １１ａ，１１ｂ Ｏ2 センサ １２ 排気温センサ １３ 制御手段 １４ 水温センサ １５ 流量調整弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 裕司 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−74020（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−200748（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−194113（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−231616（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−173662（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−66134（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−311618（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−162715（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 3/08 - 3/38 F01N 9/00 - 11/00
Claims (5)
- 【請求項１】 エンジンの排気管に設けた触媒装置と、
該触媒装置の後流側で上記排気管から分岐したバイパス
管に設けて排気ガス中の有害成分を吸着する吸着剤と、
排気ガス流路を上記排気管とバイパス管とに選択的に切
替える弁手段と、上記吸着剤と排気管の上記触媒装置上
流側との間を連通し、吸着剤から脱離した上記有害成分
を上記触媒装置上流に還流せしめる循環流路管と、還流
される上記有害成分に二次空気を供給する二次空気供給
手段と、エンジン冷間時に排気ガス流路を上記バイパス
管に切替えるように上記弁手段を制御するとともに、上
記有害成分の還流時に上記触媒装置位置における上記還
流有害成分を含む排気ガスの空燃比を理論空燃比に制御
する制御手段とを具備せしめ、かつ、上記循環流路管に
は一方向弁が配置されており、該一方向弁はエンジンの
暖機状態のときに上記制御手段により開放されることを
特徴とするエンジンの排気ガス浄化装置。 - 【請求項２】 エンジンの排気管に設けた触媒装置と、
該触媒装置の後流側で上記排気管から分岐したバイパス
管に設けて排気ガス中の有害成分を吸着する吸着剤と、
排気ガス流路を上記排気管とバイパス管とに選択的に切
替える弁手段と、上記吸着剤と排気管の上記触媒装置上
流側との間を連通し、吸着剤から脱離した上記有害成分
を上記触媒装置上流に還流せしめる循環流路管と、還流
される上記有害成分に二次空気を供給する二次空気供給
手段と、エンジン冷間時に排気ガス流路を上記バイパス
管に切替えるように上記弁手段を制御するとともに、上
記有害成分の還流時に上記触媒装置位置における上記還
流有害成分を含む排気ガスの空燃比を理論空燃比に制御
する制御手段とを具備せしめ、かつ、上記触媒装置の上
流側に酸素濃度センサが配置されており、上記有害成分
の還流時に該酸素濃度センサにより検出された、該還流
ガスを含む排気ガスの空燃比がリーン側にシフトした場
合には、上記排気ガスが理論空燃比に調整されるように
前記制御手段を介して前記エンジンの空燃比制御手段を
制御することを特徴とするエンジンの排気ガス浄化装
置。 - 【請求項３】 上記触媒装置の上流側に酸素濃度センサ
が配置されており、上記有害成分の還流時に該酸素濃度
センサにより検出された、該還流ガスを含む排気ガスの
空燃比がリーン側にシフトした場合には、上記排気ガス
が理論空燃比に調整されるように前記制御手段を介して
前記エンジンの空燃比制御手段を制御することを特徴と
する請求項１に記載のエンジンの排気ガス浄化装置。 - 【請求項４】 エンジンの排気管に設けた触媒装置と、
該触媒装置の後流側で上記排気管から分岐したバイパス
管に設けて排気ガス中の有害成分を吸着する吸着剤と、
排気ガス流路を上記排気管とバイパス管とに選択的に切
替える弁手段と、上記吸着剤と排気管の上記触媒装置上
流側との間を連通し、吸着剤から脱離した上記有害成分
を上記触媒装置上流に還流せしめる循環流路管と、還流
される上記有害成分に二次空気を供給する二次空気供給
手段と、エンジン冷間時に排気ガス流路を上記バイパス
管に切替えるように上記弁手段を制御するとともに、上
記有害成分の還流時に上記触媒装置位置における上記還
流有害成分を含む排気ガスの空燃比を理論空燃比に制御
する制御手段とを具備せしめ、かつ、上記触媒装置の上
流側に酸素濃度センサが配置されており、上記循環流路
管には流量調整弁が配置されており、上記有害成分の還
流時に該酸素濃度センサにより検出された、該還流ガス
を含む排気ガスの空燃比がリーン側にシフトした場合に
は、上記排気ガスが理論空燃比となるように前記制御手
段を介して上記流量調整弁の流量を絞ることを特徴とす
るエンジンの排気ガス浄化装置。 - 【請求項５】 上記触媒装置の上流側に酸素濃度センサ
が配置されており、上記循環流路管には流量調整弁が配
置されており、上記有害成分の還流時に該酸素濃度セン
サにより検出された、該還流ガスを含む排気ガスの空燃
比がリーン側にシフトした場合には、上記排気ガスが理
論空燃比となるように前記制御手段を介して上記流量調
整弁の流量を絞ることを特徴とする請求項１に記載のエ
ンジンの排気ガス浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04204793A JP3345942B2 (ja) | 1993-02-05 | 1993-02-05 | エンジンの排気ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04204793A JP3345942B2 (ja) | 1993-02-05 | 1993-02-05 | エンジンの排気ガス浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06235320A JPH06235320A (ja) | 1994-08-23 |
| JP3345942B2 true JP3345942B2 (ja) | 2002-11-18 |
Family
ID=12625211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04204793A Expired - Fee Related JP3345942B2 (ja) | 1993-02-05 | 1993-02-05 | エンジンの排気ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3345942B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0454100A (ja) * | 1990-06-22 | 1992-02-21 | Clarion Co Ltd | 音声信号補償回路 |
| JP3596168B2 (ja) * | 1996-06-03 | 2004-12-02 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| WO2006006385A1 (ja) * | 2004-07-07 | 2006-01-19 | Sango Co., Ltd. | 内燃機関の排気装置 |
| JP4645639B2 (ja) * | 2007-11-27 | 2011-03-09 | トヨタ自動車株式会社 | 排気浄化装置 |
| JP2009191824A (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
-
1993
- 1993-02-05 JP JP04204793A patent/JP3345942B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06235320A (ja) | 1994-08-23 |
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