JPH06200736A - エンジンの排気浄化装置 - Google Patents
エンジンの排気浄化装置Info
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- JPH06200736A JPH06200736A JP123393A JP123393A JPH06200736A JP H06200736 A JPH06200736 A JP H06200736A JP 123393 A JP123393 A JP 123393A JP 123393 A JP123393 A JP 123393A JP H06200736 A JPH06200736 A JP H06200736A
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- temperature
- exhaust gas
- adsorbing member
- gas
- exhaust
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
- F01N2240/18—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an adsorber or absorber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
- F01N2570/12—Hydrocarbons
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 消費電力が少なく、且つ、確実に未燃ガスを
浄化することができる。 【構成】 排気通路２の途中に上流から順に、第１の温
度未満で排気ガス中の炭化水素ＨＣを吸着し、第１の温
度以上で上記炭化水素ＨＣを離脱させるＨＣ吸着部材３
と、排気ガスを加熱する電気加熱式触媒コンバータ４
と、第１の温度より高い第２の温度以上で炭化水素ＨＣ
を浄化する主触媒コンバータ５とを配設した。制御部８
は、温度センサ６により検出されたＨＣ吸着部材３の温
度が第１の温度以上であって、排気ガスの温度が第２の
温度未満のときに電気加熱式触媒コンバータ４によって
排気ガスを加熱させる。
浄化することができる。 【構成】 排気通路２の途中に上流から順に、第１の温
度未満で排気ガス中の炭化水素ＨＣを吸着し、第１の温
度以上で上記炭化水素ＨＣを離脱させるＨＣ吸着部材３
と、排気ガスを加熱する電気加熱式触媒コンバータ４
と、第１の温度より高い第２の温度以上で炭化水素ＨＣ
を浄化する主触媒コンバータ５とを配設した。制御部８
は、温度センサ６により検出されたＨＣ吸着部材３の温
度が第１の温度以上であって、排気ガスの温度が第２の
温度未満のときに電気加熱式触媒コンバータ４によって
排気ガスを加熱させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンから排出され
る排気ガス中に含まれる炭化水素ＨＣ等の未燃ガスを浄
化するエンジンの排気浄化装置に関するものである。
る排気ガス中に含まれる炭化水素ＨＣ等の未燃ガスを浄
化するエンジンの排気浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】エンジンから排出される排気ガス中に
は、有害成分である炭化水素ＨＣ等の未燃ガスが含まれ
ており、この未燃ガスを触媒により上記排気ガスから除
去することは一般に行なわれているが、この触媒は活性
温度以上になるまで働かない。
は、有害成分である炭化水素ＨＣ等の未燃ガスが含まれ
ており、この未燃ガスを触媒により上記排気ガスから除
去することは一般に行なわれているが、この触媒は活性
温度以上になるまで働かない。
【０００３】そこで、排気通路における触媒の上流に、
エンジン始動直後に多量に排出される炭化水素ＨＣを吸
着し、所定温度（約２００℃）以上になると上記吸着し
た炭化水素ＨＣを離脱する未燃ガス吸着材を配設した排
気浄化装置が提案されている（実開昭６０−１９０９２
３号公報）。
エンジン始動直後に多量に排出される炭化水素ＨＣを吸
着し、所定温度（約２００℃）以上になると上記吸着し
た炭化水素ＨＣを離脱する未燃ガス吸着材を配設した排
気浄化装置が提案されている（実開昭６０−１９０９２
３号公報）。
【０００４】一方、上記排気通路の途中に、エンジン始
動後の冷間時に触媒に電力を供給して加熱することによ
り、触媒が上記活性温度に達するまでの時間を短縮して
触媒による炭化水素ＨＣの浄化を速やかに開始させる排
気浄化装置が提案されている（実開昭６３−６７６０９
号公報）。
動後の冷間時に触媒に電力を供給して加熱することによ
り、触媒が上記活性温度に達するまでの時間を短縮して
触媒による炭化水素ＨＣの浄化を速やかに開始させる排
気浄化装置が提案されている（実開昭６３−６７６０９
号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、実開昭６０
−１９０９２３号公報記載の排気浄化装置による場合、
通常、未燃ガス吸着材が炭化水素ＨＣを離脱し始める温
度（約２００℃）は、触媒の活性温度（約３００℃）よ
りも低い。従って、上記未燃ガス吸着材の温度が上記所
定温度に達して炭化水素ＨＣが離脱し始めたときには、
上記触媒は未だ炭化水素ＨＣを浄化する活性温度に達し
ていない。このため、炭化水素ＨＣが排気ガス中から除
去されないまま大気に排出されることになる。
−１９０９２３号公報記載の排気浄化装置による場合、
通常、未燃ガス吸着材が炭化水素ＨＣを離脱し始める温
度（約２００℃）は、触媒の活性温度（約３００℃）よ
りも低い。従って、上記未燃ガス吸着材の温度が上記所
定温度に達して炭化水素ＨＣが離脱し始めたときには、
上記触媒は未だ炭化水素ＨＣを浄化する活性温度に達し
ていない。このため、炭化水素ＨＣが排気ガス中から除
去されないまま大気に排出されることになる。
【０００６】一方、実開昭６３−６７６０９号公報記載
の排気浄化装置による場合には、エンジン始動直後の低
温状態から触媒が活性温度になるまで排気ガスを加熱す
る必要があり、上記加熱期間中の触媒への電力供給によ
るバッテリー及びオルタネータに対する負担が大きく、
バッテリーの容量を大きくしたり、オルタネータの発電
量を増やしたりする必要がある。このため、燃費、エン
ジン制御、車載レイアウト等への影響が極めて大きいと
いった問題がある。また、上記加熱が開始されてから触
媒が活性温度になるまでの立ち上がり期間に炭化水素Ｈ
Ｃが排気ガス中から除去されないまま大気に排出され
る。
の排気浄化装置による場合には、エンジン始動直後の低
温状態から触媒が活性温度になるまで排気ガスを加熱す
る必要があり、上記加熱期間中の触媒への電力供給によ
るバッテリー及びオルタネータに対する負担が大きく、
バッテリーの容量を大きくしたり、オルタネータの発電
量を増やしたりする必要がある。このため、燃費、エン
ジン制御、車載レイアウト等への影響が極めて大きいと
いった問題がある。また、上記加熱が開始されてから触
媒が活性温度になるまでの立ち上がり期間に炭化水素Ｈ
Ｃが排気ガス中から除去されないまま大気に排出され
る。
【０００７】本発明は、上記の事情に鑑み、消費電力が
少なく、且つ、確実に未燃ガスを浄化することができる
エンジンの排気浄化装置を提供することを目的とする。
少なく、且つ、確実に未燃ガスを浄化することができる
エンジンの排気浄化装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、エンジンからの排気ガスを大気に排出する
排気通路の途中に、第１の温度未満で上記排気ガス中の
未燃ガスを吸着し、第１の温度以上で上記吸着した未燃
ガスを離脱する未燃ガス吸着部材と、この未燃ガス吸着
部材の下流側に設けられ、上記第１の温度より高い第２
の温度以上で活性化して上記未燃ガスを浄化する触媒と
を有するエンジンの排気浄化装置において、上記未燃ガ
ス吸着部材の温度及び排気ガスの温度に関連する温度を
検出する温度検出手段と、上記未燃ガス吸着部材と上記
触媒との間に設けられ、上記排気ガスを上記第２の温度
以上に加熱する排気ガス加熱手段と、少なくとも上記未
燃ガス吸着部材が上記第１の温度以上であって排気ガス
が上記第２の温度未満のときに上記加熱手段を作動させ
る作動手段とを備えたものである。
するために、エンジンからの排気ガスを大気に排出する
排気通路の途中に、第１の温度未満で上記排気ガス中の
未燃ガスを吸着し、第１の温度以上で上記吸着した未燃
ガスを離脱する未燃ガス吸着部材と、この未燃ガス吸着
部材の下流側に設けられ、上記第１の温度より高い第２
の温度以上で活性化して上記未燃ガスを浄化する触媒と
を有するエンジンの排気浄化装置において、上記未燃ガ
ス吸着部材の温度及び排気ガスの温度に関連する温度を
検出する温度検出手段と、上記未燃ガス吸着部材と上記
触媒との間に設けられ、上記排気ガスを上記第２の温度
以上に加熱する排気ガス加熱手段と、少なくとも上記未
燃ガス吸着部材が上記第１の温度以上であって排気ガス
が上記第２の温度未満のときに上記加熱手段を作動させ
る作動手段とを備えたものである。
【０００９】また、上記排気ガス加熱手段は、上記未燃
ガスを浄化する触媒機能を有するとともに、通電により
排気ガスの温度上昇を促進する電気加熱式触媒により形
成されていることが好ましい。
ガスを浄化する触媒機能を有するとともに、通電により
排気ガスの温度上昇を促進する電気加熱式触媒により形
成されていることが好ましい。
【００１０】さらに、上記未燃ガス吸着部材の上流側
に、上記排気通路に２次エアーを供給する２次エアー供
給手段を設けたことが好ましい。
に、上記排気通路に２次エアーを供給する２次エアー供
給手段を設けたことが好ましい。
【００１１】また、上記未燃ガス吸着部材が上記第１の
温度に達する時点と上記触媒が上記第２の温度に達する
時点とが略同時点となるように上記未燃ガス吸着部材及
び上記触媒を構成したことが好ましい。
温度に達する時点と上記触媒が上記第２の温度に達する
時点とが略同時点となるように上記未燃ガス吸着部材及
び上記触媒を構成したことが好ましい。
【００１２】さらに、上記未燃ガス吸着部材の比熱を上
記触媒の比熱より大きくしたことが好ましい。
記触媒の比熱より大きくしたことが好ましい。
【００１３】
【作用】上記の構成によると、エンジン始動後の排気ガ
スの温度が低く、未燃ガス吸着部材の温度が第１の温度
未満となるときには、未燃ガス吸着部材により排気ガス
中の未燃ガスが吸着され、排気ガスの温度が上昇して未
燃ガス吸着部材の温度が第１の温度以上になると、上記
吸着した未燃ガスが未燃ガス吸着部材から離脱される。
そして、未燃ガス吸着部材の温度及び排気ガスの温度に
関連する温度が検出され、少なくとも未燃ガス吸着部材
が上記第１の温度以上であって排気ガスが上記第２の温
度未満のときには、排気ガス加熱手段が作動されて排気
ガスが上記第２の温度以上に加熱され、触媒により排気
ガス中の未燃ガスが浄化される。一方、排気ガスが上記
第２の温度以上になると、排気ガス加熱手段が停止さ
れ、排気ガス自体の温度で温められた触媒により排気ガ
ス中の未燃ガスが浄化されることにより、少ない加熱期
間で排気ガス中の未燃ガスを浄化することができる。
スの温度が低く、未燃ガス吸着部材の温度が第１の温度
未満となるときには、未燃ガス吸着部材により排気ガス
中の未燃ガスが吸着され、排気ガスの温度が上昇して未
燃ガス吸着部材の温度が第１の温度以上になると、上記
吸着した未燃ガスが未燃ガス吸着部材から離脱される。
そして、未燃ガス吸着部材の温度及び排気ガスの温度に
関連する温度が検出され、少なくとも未燃ガス吸着部材
が上記第１の温度以上であって排気ガスが上記第２の温
度未満のときには、排気ガス加熱手段が作動されて排気
ガスが上記第２の温度以上に加熱され、触媒により排気
ガス中の未燃ガスが浄化される。一方、排気ガスが上記
第２の温度以上になると、排気ガス加熱手段が停止さ
れ、排気ガス自体の温度で温められた触媒により排気ガ
ス中の未燃ガスが浄化されることにより、少ない加熱期
間で排気ガス中の未燃ガスを浄化することができる。
【００１４】また、電気加熱式触媒に通電されることに
より排気ガスの温度上昇が促進され、未燃ガスが浄化さ
れることにより、触媒の浄化に対する負担が減り、触媒
の小型化が図れる。
より排気ガスの温度上昇が促進され、未燃ガスが浄化さ
れることにより、触媒の浄化に対する負担が減り、触媒
の小型化が図れる。
【００１５】さらに、未燃ガス吸着部材の上流側の排気
通路に２次エアーが供給されることにより、未燃ガス吸
着部材が冷却されて排気ガスの加熱期間を短くすること
ができる。
通路に２次エアーが供給されることにより、未燃ガス吸
着部材が冷却されて排気ガスの加熱期間を短くすること
ができる。
【００１６】また、未燃ガス吸着部材が第１の温度に達
する時点と触媒が第２の温度に達する時点とが略同時点
となることによっても、排気ガスの加熱期間を短くする
ことができる。
する時点と触媒が第２の温度に達する時点とが略同時点
となることによっても、排気ガスの加熱期間を短くする
ことができる。
【００１７】さらに、未燃ガス吸着部材の比熱が触媒の
比熱より大きく設定されたことによって、未燃ガス吸着
部材が第１の温度に達する時点と触媒が第２の温度に達
する時点とを略同時点にして排気ガスの加熱期間を短く
することができる。
比熱より大きく設定されたことによって、未燃ガス吸着
部材が第１の温度に達する時点と触媒が第２の温度に達
する時点とを略同時点にして排気ガスの加熱期間を短く
することができる。
【００１８】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係るエンジンの排気浄化装置の第１実施
例を示している。なお、未燃ガスとして炭化水素ＨＣを
例に説明する。エンジン１は、各シリンダの燃焼室の上
部を形成するとともに、バルブ機構、吸気ポート及び排
気ポート等が配設されたシリンダヘッド１１と、ピスト
ンを収納するシリンダを配列したシリンダブロック１２
と、潤滑油が貯蔵されるオイルパン１３とを有してい
る。上記シリンダヘッド１１の排気ポートには、排気ガ
スを大気に排出する排気通路２が接続され、この排気通
路２の途中には、排気ガス中に含まれている有害成分で
ある炭化水素ＨＣを除去すべく、上流側から順番に未燃
ガス吸着部材となるＨＣ吸着部材３と、排気ガス加熱手
段となる電気加熱式触媒コンバータ４と、主触媒コンバ
ータ５とが配設されている。
図１は本発明に係るエンジンの排気浄化装置の第１実施
例を示している。なお、未燃ガスとして炭化水素ＨＣを
例に説明する。エンジン１は、各シリンダの燃焼室の上
部を形成するとともに、バルブ機構、吸気ポート及び排
気ポート等が配設されたシリンダヘッド１１と、ピスト
ンを収納するシリンダを配列したシリンダブロック１２
と、潤滑油が貯蔵されるオイルパン１３とを有してい
る。上記シリンダヘッド１１の排気ポートには、排気ガ
スを大気に排出する排気通路２が接続され、この排気通
路２の途中には、排気ガス中に含まれている有害成分で
ある炭化水素ＨＣを除去すべく、上流側から順番に未燃
ガス吸着部材となるＨＣ吸着部材３と、排気ガス加熱手
段となる電気加熱式触媒コンバータ４と、主触媒コンバ
ータ５とが配設されている。
【００１９】ＨＣ吸着部材３は、比較的比熱の大きいセ
ラミック担体に炭化水素ＨＣを脱着する吸着剤を配設し
たものである。そして、ＨＣ吸着部材３は、その温度が
第１の温度（約２００℃）未満のときには排気ガス中に
含まれている炭化水素ＨＣを吸着し、第１の温度以上に
なったときには上記吸着した炭化水素ＨＣを離脱させる
ようになっている。
ラミック担体に炭化水素ＨＣを脱着する吸着剤を配設し
たものである。そして、ＨＣ吸着部材３は、その温度が
第１の温度（約２００℃）未満のときには排気ガス中に
含まれている炭化水素ＨＣを吸着し、第１の温度以上に
なったときには上記吸着した炭化水素ＨＣを離脱させる
ようになっている。
【００２０】電気加熱式触媒コンバータ４は、通電可能
な担体に電源７から電流が供給されることにより発熱す
るもので、排気ガス及び担体に配設した触媒を加熱する
ようになっている。電源７は、バッテリー、オルタネー
タ等からなるものである。また、電源７から電気加熱式
触媒コンバータ４への電流供給ライン上には、電流のオ
ン、オフ制御を行なう制御部８が接続されている。この
制御部８は、ＨＣ吸着部材３に配設された温度センサ６
によりＨＣ吸着部材３の温度を検出し、この温度に基づ
いて上記電流のオン、オフ制御を行なうようになってい
る。すなわち、制御部８は、温度センサ６の温度検出結
果に基づいてＨＣ吸着部材３の温度が上記第１の温度以
上であって、排気ガスの温度が触媒の活性温度である第
２の温度（約３００℃）未満かどうかを判別し、少なく
ともＨＣ吸着部材３の温度が上記第１の温度以上であっ
て、排気ガスの温度が上記第２の温度未満のときにオン
して電源７から電気加熱式触媒コンバータ４へ電流を供
給させるようになっている。なお、制御部８は、上記Ｈ
Ｃ吸着部材３の温度及び比熱に基づいて排気ガスの温度
を判別するようになっている。また、制御部８は、ＨＣ
吸着部材３の温度が上記第１の温度より若干低いときか
らオンしてもよく、さらに排気ガスの温度が上記第２の
温度より若干高いときまでオンしていてもよい。
な担体に電源７から電流が供給されることにより発熱す
るもので、排気ガス及び担体に配設した触媒を加熱する
ようになっている。電源７は、バッテリー、オルタネー
タ等からなるものである。また、電源７から電気加熱式
触媒コンバータ４への電流供給ライン上には、電流のオ
ン、オフ制御を行なう制御部８が接続されている。この
制御部８は、ＨＣ吸着部材３に配設された温度センサ６
によりＨＣ吸着部材３の温度を検出し、この温度に基づ
いて上記電流のオン、オフ制御を行なうようになってい
る。すなわち、制御部８は、温度センサ６の温度検出結
果に基づいてＨＣ吸着部材３の温度が上記第１の温度以
上であって、排気ガスの温度が触媒の活性温度である第
２の温度（約３００℃）未満かどうかを判別し、少なく
ともＨＣ吸着部材３の温度が上記第１の温度以上であっ
て、排気ガスの温度が上記第２の温度未満のときにオン
して電源７から電気加熱式触媒コンバータ４へ電流を供
給させるようになっている。なお、制御部８は、上記Ｈ
Ｃ吸着部材３の温度及び比熱に基づいて排気ガスの温度
を判別するようになっている。また、制御部８は、ＨＣ
吸着部材３の温度が上記第１の温度より若干低いときか
らオンしてもよく、さらに排気ガスの温度が上記第２の
温度より若干高いときまでオンしていてもよい。
【００２１】主触媒コンバータ５は、上記ＨＣ吸着部材
３より比熱の小さいメタル担体に炭化水素ＨＣを浄化す
る触媒を配設したものである。そして、主触媒コンバー
タ５は、排気ガスによって温められて上記第２の温度
（活性温度）以上となったときに活性化し、上記排気ガ
ス中の炭化水素ＨＣを酸化させて浄化するようになって
いる。
３より比熱の小さいメタル担体に炭化水素ＨＣを浄化す
る触媒を配設したものである。そして、主触媒コンバー
タ５は、排気ガスによって温められて上記第２の温度
（活性温度）以上となったときに活性化し、上記排気ガ
ス中の炭化水素ＨＣを酸化させて浄化するようになって
いる。
【００２２】次に、上記ＨＣ吸着部材３と電気加熱式触
媒コンバータ４と主触媒コンバータ５との作用について
図２を用いて説明する。なお、図２の実線ＡはＨＣ吸着
部材３による排気ガスから炭化水素ＨＣを除去する割合
（除去率）を示し、実線Ｂは電気加熱式触媒コンバータ
４及び主触媒コンバータ５による炭化水素ＨＣの除去率
を示している。また、図２の二点鎖線Ｃは電気加熱式触
媒コンバータ４による排気ガスの加熱が行なわれないと
した場合の主触媒コンバータ５による炭化水素ＨＣの除
去率を示している。
媒コンバータ４と主触媒コンバータ５との作用について
図２を用いて説明する。なお、図２の実線ＡはＨＣ吸着
部材３による排気ガスから炭化水素ＨＣを除去する割合
（除去率）を示し、実線Ｂは電気加熱式触媒コンバータ
４及び主触媒コンバータ５による炭化水素ＨＣの除去率
を示している。また、図２の二点鎖線Ｃは電気加熱式触
媒コンバータ４による排気ガスの加熱が行なわれないと
した場合の主触媒コンバータ５による炭化水素ＨＣの除
去率を示している。
【００２３】エンジン始動後の排気ガスの温度が低いと
きには、実線Ａに示すように、ＨＣ吸着部材３によって
排気ガス中の炭化水素ＨＣが吸着されてほぼ１００％除
去される。そして、エンジンから排出された排気ガスに
よりＨＣ吸着部材３の温度が第１の温度（約２００℃）
になるｔ１時点で、ＨＣ吸着部材３に吸着されていた炭
化水素ＨＣが離脱し、排気ガスとともに電気加熱式触媒
コンバータ４へ運ばれる。一方、上記ｔ１時点でＨＣ吸
着部材３の温度が第１の温度になることにより制御部８
がオンして、電流が電源７から電気加熱式触媒コンバー
タ４へ供給され、電気加熱式触媒コンバータ４が発熱し
て排気ガスが加熱される。この加熱により排気ガスは第
２の温度（約３００℃）以上に温められ、この加熱され
た排気ガスにより電気加熱式触媒コンバータ４及び主触
媒コンバータ５の触媒の温度が上昇して上記第２の温度
に達する。これにより、電気加熱式触媒コンバータ４及
び主触媒コンバータ５の触媒が活性化し、排気ガス中の
炭化水素ＨＣが電気加熱式触媒コンバータ４及び主触媒
コンバータ５の触媒によって浄化され、実線Ｂに示すよ
うに、排気ガス中から炭化水素ＨＣが高率で除去され
る。
きには、実線Ａに示すように、ＨＣ吸着部材３によって
排気ガス中の炭化水素ＨＣが吸着されてほぼ１００％除
去される。そして、エンジンから排出された排気ガスに
よりＨＣ吸着部材３の温度が第１の温度（約２００℃）
になるｔ１時点で、ＨＣ吸着部材３に吸着されていた炭
化水素ＨＣが離脱し、排気ガスとともに電気加熱式触媒
コンバータ４へ運ばれる。一方、上記ｔ１時点でＨＣ吸
着部材３の温度が第１の温度になることにより制御部８
がオンして、電流が電源７から電気加熱式触媒コンバー
タ４へ供給され、電気加熱式触媒コンバータ４が発熱し
て排気ガスが加熱される。この加熱により排気ガスは第
２の温度（約３００℃）以上に温められ、この加熱され
た排気ガスにより電気加熱式触媒コンバータ４及び主触
媒コンバータ５の触媒の温度が上昇して上記第２の温度
に達する。これにより、電気加熱式触媒コンバータ４及
び主触媒コンバータ５の触媒が活性化し、排気ガス中の
炭化水素ＨＣが電気加熱式触媒コンバータ４及び主触媒
コンバータ５の触媒によって浄化され、実線Ｂに示すよ
うに、排気ガス中から炭化水素ＨＣが高率で除去され
る。
【００２４】この後、エンジンから排出された排気ガス
の温度が上昇して第２の温度以上になると、制御部８が
オフになって電気加熱式触媒コンバータ４への電流が遮
断され、排気ガスへの加熱が停止する。一方、排気ガス
自体の温度により、電気加熱式触媒コンバータ４及び主
触媒コンバータ５の触媒は引き続き上記第２の温度以上
となり、これにより活性化される。従って、排気ガス中
の炭化水素ＨＣが電気加熱式触媒コンバータ４及び主触
媒コンバータ５により引き続き浄化される。
の温度が上昇して第２の温度以上になると、制御部８が
オフになって電気加熱式触媒コンバータ４への電流が遮
断され、排気ガスへの加熱が停止する。一方、排気ガス
自体の温度により、電気加熱式触媒コンバータ４及び主
触媒コンバータ５の触媒は引き続き上記第２の温度以上
となり、これにより活性化される。従って、排気ガス中
の炭化水素ＨＣが電気加熱式触媒コンバータ４及び主触
媒コンバータ５により引き続き浄化される。
【００２５】このように、エンジン始動後の排気ガスの
温度が低いときには、排気ガス中の炭化水素ＨＣをＨＣ
吸着部材３に吸着させ、ＨＣ吸着部材３の温度が炭化水
素ＨＣの離脱が始まる第１の温度に達すると、電気加熱
式触媒コンバータ４によって排気ガスを第２の温度以上
に加熱して触媒を活性化し、これにより排気ガス中の炭
化水素ＨＣを浄化するので、図２の二点鎖線Ｃに示す電
気加熱式触媒コンバータ４による排気ガスの加熱が行な
われないとした場合のように、触媒が活性温度に上昇す
るまでの間（ｔ１時点からｔ２時点までの期間）に炭化
水素ＨＣが排気ガス中から余り除去されない状態で大気
に排出されることが防止される。
温度が低いときには、排気ガス中の炭化水素ＨＣをＨＣ
吸着部材３に吸着させ、ＨＣ吸着部材３の温度が炭化水
素ＨＣの離脱が始まる第１の温度に達すると、電気加熱
式触媒コンバータ４によって排気ガスを第２の温度以上
に加熱して触媒を活性化し、これにより排気ガス中の炭
化水素ＨＣを浄化するので、図２の二点鎖線Ｃに示す電
気加熱式触媒コンバータ４による排気ガスの加熱が行な
われないとした場合のように、触媒が活性温度に上昇す
るまでの間（ｔ１時点からｔ２時点までの期間）に炭化
水素ＨＣが排気ガス中から余り除去されない状態で大気
に排出されることが防止される。
【００２６】また、ＨＣ吸着部材３の温度が第１の温度
に達してから排気ガスが第２の温度になるまでの期間の
み電気加熱式触媒コンバータ４によって排気ガスを加熱
するので、上述した実開昭６３−６７６０９号公報記載
の排気浄化装置のようにエンジン始動直後から加熱する
必要がなく、電気加熱式触媒コンバータ４への供給電力
を低減することができる。しかも、加熱開始時点では、
排気ガスにより電気加熱式触媒コンバータ４自体も温め
られているので、第２の温度との温度差分だけ加熱すれ
ばよく、電気加熱式触媒コンバータ４への供給電力をさ
らに低減することができる。
に達してから排気ガスが第２の温度になるまでの期間の
み電気加熱式触媒コンバータ４によって排気ガスを加熱
するので、上述した実開昭６３−６７６０９号公報記載
の排気浄化装置のようにエンジン始動直後から加熱する
必要がなく、電気加熱式触媒コンバータ４への供給電力
を低減することができる。しかも、加熱開始時点では、
排気ガスにより電気加熱式触媒コンバータ４自体も温め
られているので、第２の温度との温度差分だけ加熱すれ
ばよく、電気加熱式触媒コンバータ４への供給電力をさ
らに低減することができる。
【００２７】また、ＨＣ吸着部材３の比熱を主触媒コン
バータ５の比熱よりも大きくしたので、ＨＣ吸着部材３
の温度上昇に比して主触媒コンバータ５の温度上昇が速
くなり、これと電気加熱式触媒コンバータ４による加熱
とによってＨＣ吸着部材３の温度がエンジンから排出さ
れる排気ガスによって第１の温度になる時点と、主触媒
コンバータ５の温度がエンジンから排出される排気ガス
によって第２の温度になる時点とをほぼ同時点とするこ
とができ、電気加熱式触媒コンバータ４への供給電力を
より低減することができる。
バータ５の比熱よりも大きくしたので、ＨＣ吸着部材３
の温度上昇に比して主触媒コンバータ５の温度上昇が速
くなり、これと電気加熱式触媒コンバータ４による加熱
とによってＨＣ吸着部材３の温度がエンジンから排出さ
れる排気ガスによって第１の温度になる時点と、主触媒
コンバータ５の温度がエンジンから排出される排気ガス
によって第２の温度になる時点とをほぼ同時点とするこ
とができ、電気加熱式触媒コンバータ４への供給電力を
より低減することができる。
【００２８】続いて、本発明に係るエンジンの排気浄化
装置の第２実施例を図３及び図４を用いて説明する。こ
の実施例では、排気通路２の途中であってＨＣ吸着部材
３の上流側に２次エアー供給通路１０を介して２次エア
ー供給手段となるエアーポンプ９が接続されている。な
お、図３において、図１と同一符号が付されたものは同
一機能を果たすものである。また、図４の実線ＤはＨＣ
吸着部材３による炭化水素ＨＣの除去率を示し、実線Ｅ
は電気加熱式触媒コンバータ４及び主触媒コンバータ５
による炭化水素ＨＣの除去率を示している。さらに、図
４の二点鎖線Ａ，Ｂは２次エアーを供給しないとした場
合のＨＣ吸着部材３と主触媒コンバータ５（電気加熱式
触媒コンバータ４）との炭化水素ＨＣの除去率を示して
いる。
装置の第２実施例を図３及び図４を用いて説明する。こ
の実施例では、排気通路２の途中であってＨＣ吸着部材
３の上流側に２次エアー供給通路１０を介して２次エア
ー供給手段となるエアーポンプ９が接続されている。な
お、図３において、図１と同一符号が付されたものは同
一機能を果たすものである。また、図４の実線ＤはＨＣ
吸着部材３による炭化水素ＨＣの除去率を示し、実線Ｅ
は電気加熱式触媒コンバータ４及び主触媒コンバータ５
による炭化水素ＨＣの除去率を示している。さらに、図
４の二点鎖線Ａ，Ｂは２次エアーを供給しないとした場
合のＨＣ吸着部材３と主触媒コンバータ５（電気加熱式
触媒コンバータ４）との炭化水素ＨＣの除去率を示して
いる。
【００２９】このエアーポンプ９は、外気を２次エアー
として排気通路２へ供給するものである。これにより、
排気通路２には、排気ガスより温度の低い外気が供給さ
れ、ＨＣ吸着部材３が冷却される。従って、ＨＣ吸着部
材３の温度上昇が遅くなり、図４の実線Ｄに示すよう
に、ＨＣ吸着部材３の温度が第１の温度になって炭化水
素ＨＣが離脱される時点が２次エアーを排気通路２へ供
給しないとした場合（図４の二点鎖線Ａ）に比して遅く
なる。これにより、電気加熱式触媒コンバータ４へ電流
を供給して排気ガスを加熱する時期を２次エアーを排気
通路２へ供給しないとした場合（図４の二点鎖線Ｂ）に
比して遅らせることができ、電気加熱式触媒コンバータ
４への供給電力をより低減することができる。
として排気通路２へ供給するものである。これにより、
排気通路２には、排気ガスより温度の低い外気が供給さ
れ、ＨＣ吸着部材３が冷却される。従って、ＨＣ吸着部
材３の温度上昇が遅くなり、図４の実線Ｄに示すよう
に、ＨＣ吸着部材３の温度が第１の温度になって炭化水
素ＨＣが離脱される時点が２次エアーを排気通路２へ供
給しないとした場合（図４の二点鎖線Ａ）に比して遅く
なる。これにより、電気加熱式触媒コンバータ４へ電流
を供給して排気ガスを加熱する時期を２次エアーを排気
通路２へ供給しないとした場合（図４の二点鎖線Ｂ）に
比して遅らせることができ、電気加熱式触媒コンバータ
４への供給電力をより低減することができる。
【００３０】なお、２次エアーの供給位置から主触媒コ
ンバータ５までは離れているため、２次エアーの供給に
よって主触媒コンバータ５が冷却されることはない。ま
た、２次エアーは電気加熱式触媒コンバータ４によって
加熱されて主触媒コンバータ５へ送られるので、主触媒
コンバータ５へ外気を直接導いて炭化水素ＨＣを酸化さ
せる場合に比して酸化を促進することができ、炭化水素
ＨＣの浄化力を向上させることができる。
ンバータ５までは離れているため、２次エアーの供給に
よって主触媒コンバータ５が冷却されることはない。ま
た、２次エアーは電気加熱式触媒コンバータ４によって
加熱されて主触媒コンバータ５へ送られるので、主触媒
コンバータ５へ外気を直接導いて炭化水素ＨＣを酸化さ
せる場合に比して酸化を促進することができ、炭化水素
ＨＣの浄化力を向上させることができる。
【００３１】なお、上記実施例では、ＨＣ吸着部材３の
比熱と主触媒コンバータ５の比熱とを調整して、ＨＣ吸
着部材３の温度が第１の温度になる時点と主触媒コンバ
ータ５の温度が第２の温度になる時点とを略同時期とな
るようにしたが、上記比熱の調整に代えてＨＣ吸着部材
３及び主触媒コンバータ５の熱容量を調整することで、
ＨＣ吸着部材３の温度が第１の温度になる時点と主触媒
コンバータ５の温度が第２の温度になる時点とを略同時
期となるようにしてもよい。
比熱と主触媒コンバータ５の比熱とを調整して、ＨＣ吸
着部材３の温度が第１の温度になる時点と主触媒コンバ
ータ５の温度が第２の温度になる時点とを略同時期とな
るようにしたが、上記比熱の調整に代えてＨＣ吸着部材
３及び主触媒コンバータ５の熱容量を調整することで、
ＨＣ吸着部材３の温度が第１の温度になる時点と主触媒
コンバータ５の温度が第２の温度になる時点とを略同時
期となるようにしてもよい。
【００３２】また、本発明の排気浄化装置において浄化
される未燃ガスは炭化水素ＨＣに限らず、一酸化炭素Ｃ
Ｏ等にも有効に適用される。
される未燃ガスは炭化水素ＨＣに限らず、一酸化炭素Ｃ
Ｏ等にも有効に適用される。
【００３３】
【発明の効果】本発明は、未燃ガス吸着部材の温度が第
１の温度未満のときには未燃ガス吸着部材により排気ガ
ス中の未燃ガスを吸着し、未燃ガス吸着部材の温度が第
１の温度以上になると未燃ガスが未燃ガス吸着部材から
離脱し、少なくとも未燃ガス吸着部材が第１の温度以上
であって排気ガスが第２の温度未満であると排気ガス加
熱手段により排気ガスが第２の温度以上に加熱され、触
媒により排気ガス中の未燃ガスが浄化されるので、未燃
ガスを確実に浄化することができるとともに、加熱期間
を短くして加熱のための電力消費を少なくすることがで
きる。
１の温度未満のときには未燃ガス吸着部材により排気ガ
ス中の未燃ガスを吸着し、未燃ガス吸着部材の温度が第
１の温度以上になると未燃ガスが未燃ガス吸着部材から
離脱し、少なくとも未燃ガス吸着部材が第１の温度以上
であって排気ガスが第２の温度未満であると排気ガス加
熱手段により排気ガスが第２の温度以上に加熱され、触
媒により排気ガス中の未燃ガスが浄化されるので、未燃
ガスを確実に浄化することができるとともに、加熱期間
を短くして加熱のための電力消費を少なくすることがで
きる。
【００３４】また、排気ガス加熱手段を電気加熱式触媒
により形成すると、触媒の負担を軽減して触媒の小型化
を図ることができる。
により形成すると、触媒の負担を軽減して触媒の小型化
を図ることができる。
【００３５】さらに、未燃ガス吸着部材の上流側の排気
通路に２次エアーを供給すると、２次エアーにより未燃
ガス吸着部材が冷却され、未燃ガス吸着部材が第１の温
度以上となる時期を遅らせることができ、排気ガスの加
熱期間を短くすることができる。
通路に２次エアーを供給すると、２次エアーにより未燃
ガス吸着部材が冷却され、未燃ガス吸着部材が第１の温
度以上となる時期を遅らせることができ、排気ガスの加
熱期間を短くすることができる。
【００３６】また、未燃ガス吸着部材が第１の温度に達
する時点と触媒が第２の温度に達する時点とが略同時点
となると、排気ガスの加熱期間をより短くすることがで
きる。
する時点と触媒が第２の温度に達する時点とが略同時点
となると、排気ガスの加熱期間をより短くすることがで
きる。
【図１】本発明に係るエンジンの排気浄化装置の第１実
施例を示す概略図である。
施例を示す概略図である。
【図２】第１実施例の作用を説明するタイミングチャー
トである。
トである。
【図３】本発明に係るエンジンの排気浄化装置の第２実
施例を示す概略図である。
施例を示す概略図である。
【図４】第２実施例の作用を説明するタイミングチャー
トである。
トである。
１ エンジン ２ 排気通路 ３ ＨＣ吸着部材 ４ 電気加熱式触媒コンバータ ５ 主触媒コンバータ ６ 温度センサ ７ 電源 ８ 制御部 ９ エアーポンプ １０ ２次エアー供給通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｌ 3/32 Ｄ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１４ Ｒ 7536−3Ｇ
Claims (5)
- 【請求項１】 エンジンからの排気ガスを大気に排出す
る排気通路の途中に、第１の温度未満で上記排気ガス中
の未燃ガスを吸着し、第１の温度以上で上記吸着した未
燃ガスを離脱する未燃ガス吸着部材と、この未燃ガス吸
着部材の下流側に設けられ、上記第１の温度より高い第
２の温度以上で活性化して上記未燃ガスを浄化する触媒
とを有するエンジンの排気浄化装置において、上記未燃
ガス吸着部材の温度及び排気ガスの温度に関連する温度
を検出する温度検出手段と、上記未燃ガス吸着部材と上
記触媒との間に設けられ、上記排気ガスを上記第２の温
度以上に加熱する排気ガス加熱手段と、少なくとも上記
未燃ガス吸着部材が上記第１の温度以上であって排気ガ
スが上記第２の温度未満のときに上記加熱手段を作動さ
せる作動手段とを備えたことを特徴とするエンジンの排
気浄化装置。 - 【請求項２】 上記排気ガス加熱手段は、上記未燃ガス
を浄化する触媒機能を有するとともに、通電により排気
ガスの温度上昇を促進する電気加熱式触媒により形成さ
れていることを特徴とする請求項１記載のエンジンの排
気浄化装置。 - 【請求項３】 請求項１記載のエンジンの排気浄化装置
において、上記未燃ガス吸着部材の上流側に、上記排気
通路に２次エアーを供給する２次エアー供給手段を設け
たことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項４】 上記未燃ガス吸着部材が上記第１の温度
に達する時点と上記触媒が上記第２の温度に達する時点
とが略同時点となるように上記未燃ガス吸着部材及び上
記触媒を構成したことを特徴とする請求項１記載のエン
ジンの排気浄化装置。 - 【請求項５】 上記未燃ガス吸着部材の比熱を上記触媒
の比熱より大きくしたことを特徴とする請求項４記載の
エンジンの排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP123393A JPH06200736A (ja) | 1993-01-07 | 1993-01-07 | エンジンの排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP123393A JPH06200736A (ja) | 1993-01-07 | 1993-01-07 | エンジンの排気浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06200736A true JPH06200736A (ja) | 1994-07-19 |
Family
ID=11495754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP123393A Pending JPH06200736A (ja) | 1993-01-07 | 1993-01-07 | エンジンの排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06200736A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5979157A (en) * | 1996-08-15 | 1999-11-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and a device for purifying exhaust gas of an internal combustion engine |
| WO2008129907A1 (ja) * | 2007-04-13 | 2008-10-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 内燃機関の排気浄化装置 |
-
1993
- 1993-01-07 JP JP123393A patent/JPH06200736A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5979157A (en) * | 1996-08-15 | 1999-11-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and a device for purifying exhaust gas of an internal combustion engine |
| WO2008129907A1 (ja) * | 2007-04-13 | 2008-10-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP2008261295A (ja) * | 2007-04-13 | 2008-10-30 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP4710865B2 (ja) * | 2007-04-13 | 2011-06-29 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| US8327622B2 (en) | 2007-04-13 | 2012-12-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purifying apparatus for internal combustion engine |
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