JPH0552111A - Exhaust purifying device of internal combustion engine - Google Patents
Exhaust purifying device of internal combustion engineInfo
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- JPH0552111A JPH0552111A JP21220191A JP21220191A JPH0552111A JP H0552111 A JPH0552111 A JP H0552111A JP 21220191 A JP21220191 A JP 21220191A JP 21220191 A JP21220191 A JP 21220191A JP H0552111 A JPH0552111 A JP H0552111A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、アルコール燃料若しく
はアルコールと他の燃料を混合したアルコール混合燃料
を使用する内燃機関の排気浄化装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust emission control device for an internal combustion engine which uses an alcohol fuel or an alcohol mixed fuel in which alcohol and another fuel are mixed.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種の内燃機関の排気浄化装置の従来
例として、図３に示すようなものがある。すなわち、機
関１の排気通路２にはメイン触媒装置３が介装され、メ
イン触媒装置３上流の排気通路２にはサブ触媒装置４が
介装されている。2. Description of the Related Art As an example of a conventional exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, there is one shown in FIG. That is, the main catalyst device 3 is installed in the exhaust passage 2 of the engine 1, and the sub catalyst device 4 is installed in the exhaust passage 2 upstream of the main catalyst device 3.
【０００３】そして、サブ触媒装置４とメイン触媒装置
３とにより排気中の例えばアルデヒド、未燃メタノール
を処理し、排気を浄化する。ここで、メイン触媒装置３
とサブ触媒装置４とを排気通路２に直列的に配設するこ
とにより、触媒におけるトータル浄化性能を向上させる
ようにしている。Then, the sub-catalyst device 4 and the main catalyst device 3 purify the exhaust gas by treating, for example, aldehyde and unburned methanol in the exhaust gas. Here, the main catalyst device 3
By arranging the sub-catalyst device 4 and the sub-catalyst device 4 in series in the exhaust passage 2, the total purification performance of the catalyst is improved.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし機関の始動直後
には排気温度が低いので、メイン及びサブ触媒装置３，
４の触媒が活性化されず、アルデヒド，未燃メタノール
等の有害成分が大気中に排出されるという不具合があ
る。本発明は、このような実状に鑑みてなされたもの
で、始動直後の冷機運転時等においても有害成分が大気
中に放出されるのを抑制できる排気浄化装置を提供する
ことを目的とする。However, since the exhaust gas temperature is low immediately after the engine is started, the main and sub-catalyst devices 3,
The catalyst of No. 4 is not activated, and harmful components such as aldehyde and unburned methanol are discharged into the atmosphere. The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an exhaust gas purification device that can suppress the release of harmful components into the atmosphere even during cold operation immediately after startup.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】このため、本発明は請求
項１においては、排気通路に触媒装置を複数直列的に配
設するものにおいて、その上流側触媒装置の排気出口側
排気通路と下流側触媒装置の排気入口側排気通路とを連
通路により連通接続すると共に、前記連通路に排気中の
有害成分を捕集する捕集装置を介装し、かつ前記上流側
触媒装置の触媒の非活性時に排気を連通路に流通させる
べく連通路を開路すると共に上流側触媒装置と下流側触
媒装置との間の排気通路を閉路し、前記上流側触媒装置
の触媒が活性化したときに連通路への排気導入を停止さ
せるべく連通路を閉路すると共に上流側触媒装置と下流
側触媒装置との間の排気通路を開路し、前記下流側触媒
装置の触媒が活性化したときに連通路を所定期間開路さ
せた後閉路する流路切替弁装置を備えるようにした。Therefore, according to the present invention, in claim 1, a plurality of catalyst devices are arranged in series in an exhaust passage, and an exhaust passage on the exhaust outlet side and a downstream side of the upstream catalyst device. The exhaust inlet side exhaust passage of the side catalyst device is connected by a communication passage, and a collection device for collecting harmful components in the exhaust gas is interposed in the communication passage, and the catalyst of the upstream side catalyst device is not connected. The communication passage is opened to circulate the exhaust gas to the communication passage when activated, and the exhaust passage between the upstream catalyst device and the downstream catalyst device is closed, and the communication passage is activated when the catalyst of the upstream catalyst device is activated. The communication passage is closed to stop the introduction of exhaust gas into the exhaust passage, and the exhaust passage between the upstream side catalyst device and the downstream side catalyst device is opened, so that the communication passage is defined when the catalyst of the downstream side catalyst device is activated. Flow that opens for a certain period and then closes And to include a switching valve device.
【０００６】また、請求項２においては、請求項１にお
ける捕集装置に、捕集装置本体を冷却する冷却装置を、
備えるようにした。According to a second aspect of the present invention, the collecting device according to the first aspect further includes a cooling device for cooling the main body of the collecting device.
I was prepared.
【０００７】[0007]
【作用】そして、請求項１においては、例えば始動時等
の冷機時に排気を連通路に流入させ排気中のアルデヒ
ド，未燃アルコールの有害成分を捕集装置により捕集し
た後上流側触媒装置の触媒が活性化したときに連通路を
閉路し捕集装置に有害成分を保持させておき、一方排気
中の有害成分を上流側触媒装置により処理する。そし
て、下流側触媒装置の触媒が活性化したときに、排気を
所定期間連通路に導入し捕集装置に捕集されている有害
成分を捕集装置から離脱させ下流側触媒装置に導入して
処理するようにした。According to the first aspect of the present invention, the exhaust gas flows into the communication passage when the engine is cold such as at the time of starting, and the harmful components such as aldehyde and unburned alcohol in the exhaust gas are collected by the collecting device and then the upstream side catalyst device is installed. When the catalyst is activated, the communication passage is closed to keep the harmful component in the trap, while the harmful component in the exhaust gas is treated by the upstream catalytic device. Then, when the catalyst of the downstream side catalyst device is activated, the exhaust gas is introduced into the communication passage for a predetermined period of time to remove the harmful components collected in the collection device from the collection device and introduced into the downstream side catalyst device. I tried to process it.
【０００８】また、請求項２においては、捕集装置本体
を冷却することにより、下流側触媒装置が活性化したと
きに捕集装置から有害成分が下流側触媒装置に導入でき
るようにした。According to the second aspect of the present invention, by cooling the main body of the trapping device, harmful components can be introduced from the trapping device to the catalyzer on the downstream side when the catalyzer on the downstream side is activated.
【０００９】[0009]
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の請求項１に対応する実施例を示
す。図において、機関11の排気通路12には下流側触媒装
置としてのメイン触媒装置13が介装され、該メイン触媒
装置13上流の排気通路12には上流側触媒装置としてのサ
ブ触媒装置14が介装されている。前記サブ触媒装置14の
排気出口側の排気通路12と、メイン触媒装置13排気流入
側の排気通路12と、が連通路15により連通接続され、連
通路15には捕集装置としてのトラップ16が介装されてい
る。前記トラップ16は排気が流通できる多孔性のセラミ
ック部材から形成されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment corresponding to claim 1 of the present invention. In the figure, an exhaust passage 12 of an engine 11 is provided with a main catalyst device 13 as a downstream catalyst device, and an exhaust passage 12 upstream of the main catalyst device 13 is provided with a sub catalyst device 14 as an upstream catalyst device. It is equipped. The exhaust passage 12 on the exhaust outlet side of the sub-catalyst device 14 and the exhaust passage 12 on the exhaust inflow side of the main catalyst device 13 are communicatively connected by a communication passage 15, and a trap 16 as a trapping device is provided in the communication passage 15. It is installed. The trap 16 is formed of a porous ceramic member through which exhaust gas can flow.
【００１０】前記連通路15の排気出口部には流路切替弁
17が設けられ、流路切替弁17は排気通路12と連通路15と
を選択的に切替えて開閉路するように構成されている。
前記メイン触媒装置13の排気出口部には熱電対式の第１
排温センサ18が設けられ、サブ触媒装置14の排気出口部
には熱電対式の第２排温センサ19が設けられている。こ
れら排温センサ18，19の検出信号は、マイクロコンピュ
ータ等からなる制御装置20に入力されている。制御装置
20は第１及び第２排温センサ18，19からの検出信号に基
づいて前記流路切替弁17を作動させる。ここで、流路切
替弁17は始動時には連通路15を開路し排気通路12を閉路
するように構成する。A flow path switching valve is provided at the exhaust outlet of the communication passage 15.
17 is provided, and the flow path switching valve 17 is configured to selectively switch the exhaust passage 12 and the communication passage 15 to open and close.
At the exhaust outlet of the main catalyst device 13, a first thermocouple type is provided.
An exhaust temperature sensor 18 is provided, and a second thermocouple type exhaust temperature sensor 19 is provided at the exhaust outlet of the sub-catalyst device 14. The detection signals of the exhaust temperature sensors 18 and 19 are input to the control device 20 including a microcomputer and the like. Control device
Reference numeral 20 activates the flow path switching valve 17 based on the detection signals from the first and second exhaust temperature sensors 18 and 19. Here, the flow passage switching valve 17 is configured to open the communication passage 15 and close the exhaust passage 12 at the time of starting.
【００１１】ここでは、流路切替弁17と制御装置20とが
流路切替弁装置を構成する。次に、作用を説明する。機
関始動時には連通路15が開路されているので、排気は連
通路15に流入してトラップ16を通過した後排気通路12に
流入しメイン触媒装置13を通過して大気中に放出され
る。そして、排気中のアルデヒド，未燃メタノール（以
下、有害成分と称す）及び水分はトラップ16に付着され
る。ここで、アルコール燃料を使用したときには、排気
中には純ガソリンのものに較べて約10倍の水分が含まれ
ており、冷えたトラップ16にその水分が接触すると凝縮
し水となる。また、アルデヒド，未燃メタノール等の有
害成分は、共に親水性が高いので、トラップ16に凝縮し
た水分中に溶解してトラップ16に付着する。Here, the flow passage switching valve 17 and the control device 20 constitute a flow passage switching valve device. Next, the operation will be described. Since the communication passage 15 is opened when the engine is started, the exhaust gas flows into the communication passage 15, passes through the trap 16, and then flows into the exhaust passage 12, passes through the main catalyst device 13, and is discharged into the atmosphere. Then, the aldehyde, unburned methanol (hereinafter referred to as a harmful component) and water in the exhaust are attached to the trap 16. Here, when alcohol fuel is used, the exhaust gas contains about 10 times as much water as that of pure gasoline, and when the water comes into contact with the cold trap 16, it condenses to water. Further, since harmful components such as aldehyde and unburned methanol are both highly hydrophilic, they dissolve in the water condensed in the trap 16 and adhere to the trap 16.
【００１２】そして、第２排温センサ19により検出され
たサブ触媒装置14の出口側排気温度が設定値を超えたと
きにサブ触媒装置14の触媒が活性化したと判断し、制御
装置20は流路切替弁17を作動させて図１の実線示の如く
連通路15を閉路し排気通路12を開路する。これにより、
排気は、連通路15を流通することなく排気通路12を流通
するため、トラップ16に付着した有害成分はトラップ16
に確実に付着されてトラップ16から有害成分が離脱する
のが防止される。このとき、機関11から排出される排気
中の有害成分はサブ触媒装置14により処理される。Then, when the outlet side exhaust gas temperature of the sub-catalyst device 14 detected by the second exhaust temperature sensor 19 exceeds the set value, it is judged that the catalyst of the sub-catalyst device 14 has been activated, and the control device 20 The flow passage switching valve 17 is operated to close the communication passage 15 and open the exhaust passage 12 as shown by the solid line in FIG. This allows
Since the exhaust gas flows through the exhaust passage 12 without flowing through the communication passage 15, the harmful components adhering to the trap 16 are trapped.
It is prevented that the harmful components are securely attached to the trap 16 and are removed from the trap 16. At this time, the harmful components in the exhaust gas discharged from the engine 11 are processed by the sub-catalyst device 14.
【００１３】そして、第１排温センサ18により検出され
たメイン触媒装置野13の出口側排気温度が設定値を超え
たときにメイン触媒装置13が活性化したと判断し、流路
切替弁17を再度作動させて連通路15を所定時間の間開路
させる。これにより、所定温度以上の排気が連通路15を
介して流通するので、トラップ16に付着した有害成分は
加熱されて水分と共にメイン触媒装置13に導入され触媒
により処理される。したがって、この時点でトラップ16
が再生される。Then, when the outlet side exhaust temperature of the main catalyst device field 13 detected by the first exhaust temperature sensor 18 exceeds the set value, it is judged that the main catalyst device 13 has been activated, and the flow path switching valve 17 Is operated again to open the communication passage 15 for a predetermined time. As a result, the exhaust gas having a temperature equal to or higher than the predetermined temperature flows through the communication passage 15, so that the harmful components adhering to the trap 16 are heated and introduced into the main catalyst device 13 together with the water to be treated by the catalyst. Therefore, at this point trap 16
Is played.
【００１４】そして、前記所定時間経過すると、流路切
替弁17が作動されて連通路15が閉路され排気通路12が開
路される。これにより、排気は連通路15を流通すること
なく排気通路12を流通する。このときには排気温度が充
分に高くなるので、排気中の有害成分はメイン触媒装置
１３とサブ触媒装置14にて処理される。以上説明したよ
うに、メイン及びサブ触媒装置13，14の触媒の非活性時
である始動時等の冷機運転時には、排気中の有害成分が
水分と共にトラップ16により捕集されるので、有害成分
が大気中に放出されるのを抑制できる。また、メイン触
媒装置14の触媒が活性化されたときに、排気を連通路15
に流入させてトラップ16に付着する有害成分をトラップ
16から離脱させメイン触媒装置14により燃焼処理するよ
うにしたので、有害成分の大気中への放出を抑制しつつ
トラップ16を再生でき、トラップ16の捕集効率を継続し
て高く維持できる。Then, after the lapse of the predetermined time, the flow passage switching valve 17 is operated to close the communication passage 15 and open the exhaust passage 12. As a result, the exhaust gas flows through the exhaust passage 12 without flowing through the communication passage 15. At this time, the exhaust gas temperature becomes sufficiently high, so that the harmful components in the exhaust gas are processed by the main catalyst device 13 and the sub catalyst device 14. As described above, during the cooling operation such as the start-up when the catalysts of the main and sub-catalyst devices 13 and 14 are inactive, the harmful components in the exhaust gas are collected by the trap 16 together with the moisture, so that the harmful components are It can suppress the release into the atmosphere. Further, when the catalyst of the main catalyst device 14 is activated, exhaust gas is passed through the communication passage 15
Trap harmful components that flow into the trap and adhere to the trap 16
Since the main catalyst device 14 separates the trap 16 and burns it, the trap 16 can be regenerated while suppressing the release of harmful components into the atmosphere, and the trap 16 collection efficiency can be continuously maintained high.
【００１５】尚、本実施例では、メイン触媒装置13の活
性後のトラップ16ノ再生にあたって排気通路12を閉路
し、連通路15を開路しているが、排気通路12と連通路15
とを共に半開状態にしてもよく、この場合トラップ16の
再生が徐々に行われ、メイン触媒装置13に過度の負担を
かけないという効果がある。図２は本発明の請求項２に
対応する実施例を示す。尚、第１実施例と同一要素には
図１と同一符号を付して説明を省略する。また、制御装
置については図示しないが、流路切替弁17を第１及び第
２排温センサ18,19 の検出信号に基づいて第１実施例と
同様動作で作動させる。In this embodiment, the exhaust passage 12 is closed and the communication passage 15 is opened when the trap 16 is regenerated after the main catalyst device 13 is activated. However, the exhaust passage 12 and the communication passage 15 are closed.
Both may be half-opened, and in this case, the trap 16 is gradually regenerated, which has the effect of not excessively loading the main catalyst device 13. FIG. 2 shows an embodiment corresponding to claim 2 of the present invention. The same elements as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals as those in FIG. 1 and their description is omitted. Although not shown in the figure, the control device operates the flow path switching valve 17 based on the detection signals of the first and second exhaust temperature sensors 18 and 19 in the same manner as in the first embodiment.
【００１６】本実施例は、排気中の有害成分を捕集する
トラップ16の外周部に冷却水通路（図示せず）を形成す
ると共に、前記冷却水通路に冷却水供給通路21を介して
ラジエータ22等から冷却水を供給するようにしたもので
ある。そして、冷却水によりトラップ16を冷却すること
により、トラップ16の温度上昇を抑制し、トラップ16に
捕集されている有害成分がメイン触媒装置13が活性化さ
れる時点よりも早く蒸発して排気通路12に排出するのを
防止するようにしている。これにより、トラップ16に捕
集されている有害成分をメイン触媒装置13が活性化した
ときに導入できるため、メイン触媒装置13にて有害成分
を効果的に処理できる。In this embodiment, a cooling water passage (not shown) is formed in the outer peripheral portion of the trap 16 for collecting harmful components in exhaust gas, and a radiator is provided in the cooling water passage via a cooling water supply passage 21. Cooling water is supplied from 22nd. Then, by cooling the trap 16 with cooling water, the temperature rise of the trap 16 is suppressed, and the harmful components trapped in the trap 16 are evaporated and exhausted earlier than when the main catalyst device 13 is activated. The discharge to the passage 12 is prevented. As a result, the harmful component trapped in the trap 16 can be introduced when the main catalyst device 13 is activated, so that the main catalyst device 13 can effectively treat the harmful component.
【００１７】[0017]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように、請求項
1 においては、上流側触媒装置の排気出口側排気通路と
下流側触媒装置の排気流入側排気通路とを連通する連通
路に捕集装置を介装し捕集装への排気中への排気導入を
各触媒装置の活性化の有無に応じて行うようにしたの
で、冷機運転時等の触媒装置の非活性時においても排気
中の有害成分が排気中に放出されるのを抑制でき、また
捕集装置を再生化してその捕集効率を継続して高く維持
できる。The present invention, as described above, claims
In the case of 1, the trapping device is installed in the communication passage that connects the exhaust gas outlet side exhaust passage of the upstream side catalytic device and the exhaust gas inlet side exhaust passage of the downstream side catalytic device, and the exhaust gas is introduced into the exhaust gas to the trapping device. Since it is performed depending on whether or not each catalyst device is activated, it is possible to suppress the release of harmful components in the exhaust gas into the exhaust gas even when the catalyst device is inactive, such as when the cooler is operating. The collection device can be regenerated to keep its collection efficiency high.
【００１８】また、請求項２においては、捕集装置本体
を冷却するようにしたので、下流側触媒装置が活性化し
たときに捕集装置本体から下流側触媒装置に有害成分を
供給できるため、有害成分を効果的に処理できる。Further, in the present invention, since the main body of the trapping device is cooled, the harmful component can be supplied from the main body of the trapping device to the downstream catalyst device when the downstream catalyst device is activated. It can effectively treat harmful components.
【図１】 本発明の請求項１に対応する構成図FIG. 1 is a configuration diagram corresponding to claim 1 of the present invention.
【図２】 本発明の請求項２に対応する構成図FIG. 2 is a configuration diagram corresponding to claim 2 of the present invention.
【図３】 排気浄化装置の従来例を示す構成図FIG. 3 is a configuration diagram showing a conventional example of an exhaust emission control device.
12 排気通路 13 メイン触媒装置 14 サブ触媒装置 15 連通路 16 トラップ 17 流路切替弁 20 制御装置 12 Exhaust passage 13 Main catalyst device 14 Sub catalyst device 15 Communication passage 16 Trap 17 Flow path switching valve 20 Control device
Claims (2)
料を使用するものであって、機関の排気通路に排気浄化
用触媒装置を複数直列的に配設するようにした内燃機関
の排気浄化装置において、前記上流側触媒装置の排気出
口側排気通路と下流側触媒装置の排気入口側排気通路と
を連通路により連通接続すると共に、前記連通路に排気
中の有害成分を捕集する捕集装置を介装し、 かつ前記上流側触媒装置の触媒の非活性時に排気を連通
路に流通させるべく連通路を開路すると共に上流側触媒
装置と下流側触媒装置との間の排気通路を閉路し、前記
上流側触媒装置の触媒が活性化したときに連通路への排
気導入を停止させるべく連通路を閉路すると共に上流側
触媒装置と下流側触媒装置との間の排気通路を開路し、
前記下流側触媒装置の触媒が活性化したときに連通路を
所定期間開路させた後閉路する流路切替弁装置を備えた
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。1. An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, which uses an alcohol fuel or an alcohol-mixed fuel, wherein a plurality of exhaust gas purifying catalytic devices are arranged in series in an exhaust passage of the engine. The exhaust outlet side exhaust passage of the side catalyst device and the exhaust inlet side exhaust passage of the downstream side catalyst device are connected by a communication passage, and a collection device for collecting harmful components in the exhaust gas is provided in the communication passage. And, when the catalyst of the upstream-side catalyst device is inactive, the communication passage is opened to allow exhaust gas to flow into the communication passage, and the exhaust passage between the upstream-side catalyst device and the downstream-side catalyst device is closed, and the upstream-side catalyst is When the catalyst of the device is activated, the communication passage is closed to stop the introduction of exhaust gas to the communication passage, and the exhaust passage between the upstream side catalyst device and the downstream side catalyst device is opened.
An exhaust emission control device for an internal combustion engine, comprising: a flow path switching valve device that opens a communication passage for a predetermined period and then closes it when a catalyst of the downstream side catalyst device is activated.
装置を、備えたことを特徴とする請求項１記載の内燃機
関の排気浄化装置。2. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the collecting device includes a cooling device for cooling the main body of the collecting device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21220191A JPH0552111A (en) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | Exhaust purifying device of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21220191A JPH0552111A (en) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | Exhaust purifying device of internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0552111A true JPH0552111A (en) | 1993-03-02 |
Family
ID=16618598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21220191A Pending JPH0552111A (en) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | Exhaust purifying device of internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0552111A (en) |
-
1991
- 1991-08-23 JP JP21220191A patent/JPH0552111A/en active Pending
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