JPH0711952A - 内燃機関の排気管内空気導入装置および方法 - Google Patents
内燃機関の排気管内空気導入装置および方法Info
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- JPH0711952A JPH0711952A JP15715793A JP15715793A JPH0711952A JP H0711952 A JPH0711952 A JP H0711952A JP 15715793 A JP15715793 A JP 15715793A JP 15715793 A JP15715793 A JP 15715793A JP H0711952 A JPH0711952 A JP H0711952A
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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
- F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
- F01N2550/14—Systems for adding secondary air into exhaust
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 この発明は、加熱された２次空気を排気管に
供給して排気ガスの浄化効率を向上する内燃機関の排気
管内空気導入装置を得ることを目的とする。 【構成】 内燃機関１の排気管４には３元触媒５と酸化
触媒６とが直列に配置されている。空気導入管２２の一
端にはエアポンプ２０が接続され、他端には加熱素子１
０４を内蔵する加熱器２１が接続されている。加熱器２
１の２つの空気排出口にはそれぞれ導入管２５の一端が
接続されている。これらの導入管２５の他端はそれぞれ
排気管４の３元触媒５および酸化触媒６の上流側に接続
されている。そこで、エアポンプ２０から空気導入管２
２を介して加熱器２１内に導入された２次空気は、加熱
され、２方向に分岐されて排気管４内に導入される。
供給して排気ガスの浄化効率を向上する内燃機関の排気
管内空気導入装置を得ることを目的とする。 【構成】 内燃機関１の排気管４には３元触媒５と酸化
触媒６とが直列に配置されている。空気導入管２２の一
端にはエアポンプ２０が接続され、他端には加熱素子１
０４を内蔵する加熱器２１が接続されている。加熱器２
１の２つの空気排出口にはそれぞれ導入管２５の一端が
接続されている。これらの導入管２５の他端はそれぞれ
排気管４の３元触媒５および酸化触媒６の上流側に接続
されている。そこで、エアポンプ２０から空気導入管２
２を介して加熱器２１内に導入された２次空気は、加熱
され、２方向に分岐されて排気管４内に導入される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、排気ガス浄化用の触
媒が配置された車両用内燃機関の排気管の複数箇所に加
熱された空気を導入する空気導入装置に関するものであ
る。
媒が配置された車両用内燃機関の排気管の複数箇所に加
熱された空気を導入する空気導入装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車の排気ガス規制の強化にと
もない、内燃機関の排気通路に排気ガスを浄化する触媒
を設けることが一般的に行われている。そして、その先
行技術として、例えば実開昭４７−２１０１８号公報、
特開昭５９−６００１９号公報があり、内燃機関の排気
管に三元触媒と酸化触媒とを配設し、各触媒の上流側に
２次空気を導入することが示されている。
もない、内燃機関の排気通路に排気ガスを浄化する触媒
を設けることが一般的に行われている。そして、その先
行技術として、例えば実開昭４７−２１０１８号公報、
特開昭５９−６００１９号公報があり、内燃機関の排気
管に三元触媒と酸化触媒とを配設し、各触媒の上流側に
２次空気を導入することが示されている。
【０００３】図４は従来の内燃機関の排気管内空気導入
制御装置の一例を示す構成図であり、図において１は内
燃機関、２はトランスミッション、３は内燃機関１の吸
気管、４は排気管、５は排気管４の経路中に設けられた
触媒としての３元触媒、６は排気管４の経路中に設けら
れた触媒としての酸化触媒であり、３元触媒５と酸化触
媒６とは排気管４の経路中に直列に配置され、３元触媒
５は前置き触媒、酸化触媒６は主触媒である。７はスロ
ットルバルブ、８は内燃機関１に吸入される空気量を検
出する検出器を内蔵するエアクリーナ、９は機械式のエ
アポンプ、１０は一端がエアポンプ９に接続され、他端
が分岐されてそれぞれ３元触媒５および酸化触媒６の上
流側の排気管４に接続された２次空気導入管、１１は２
次空気導入管１０の他端側の分岐された部分に設けられ
た制御バルブである。
制御装置の一例を示す構成図であり、図において１は内
燃機関、２はトランスミッション、３は内燃機関１の吸
気管、４は排気管、５は排気管４の経路中に設けられた
触媒としての３元触媒、６は排気管４の経路中に設けら
れた触媒としての酸化触媒であり、３元触媒５と酸化触
媒６とは排気管４の経路中に直列に配置され、３元触媒
５は前置き触媒、酸化触媒６は主触媒である。７はスロ
ットルバルブ、８は内燃機関１に吸入される空気量を検
出する検出器を内蔵するエアクリーナ、９は機械式のエ
アポンプ、１０は一端がエアポンプ９に接続され、他端
が分岐されてそれぞれ３元触媒５および酸化触媒６の上
流側の排気管４に接続された２次空気導入管、１１は２
次空気導入管１０の他端側の分岐された部分に設けられ
た制御バルブである。
【０００４】つぎに、上記従来の内燃機関の排気管内空
気導入装置の動作について説明する。まず、内燃機関１
は、エアクリーナ８からの空気と燃料との混合ガスが供
給されて駆動される。この時、スロットルバルブ７によ
り上記混合ガスの流量が加減され、内燃機関１の出力が
調節される。内燃機関１の出力はトランスミッション２
を介して駆動輪に伝達される。この内燃機関１の始動直
後では、空気／燃料比が小となり、一酸化炭素（ＣＯ）
および炭化水素（ＨＣ）の放出量が増加しており、か
つ、触媒の温度が反応温度に達せず充分活性化していな
い。そこで、内燃機関１からベルト等によりエアポンプ
９が駆動され、２次空気導入管１０を介して２次空気が
３元触媒５の上流側の排気管４内に導入される。そし
て、排気ガスは空気／燃料比が空気過剰状態となって、
排気管４、３元触媒５および酸化触媒６において空気過
剰状態における空気中の酸素と酸化反応して、有害なＣ
Ｏ、ＨＣが二酸化炭素（ＣＯ2）に変換されて、つまり
排気ガスが浄化されて大気中に放出される。
気導入装置の動作について説明する。まず、内燃機関１
は、エアクリーナ８からの空気と燃料との混合ガスが供
給されて駆動される。この時、スロットルバルブ７によ
り上記混合ガスの流量が加減され、内燃機関１の出力が
調節される。内燃機関１の出力はトランスミッション２
を介して駆動輪に伝達される。この内燃機関１の始動直
後では、空気／燃料比が小となり、一酸化炭素（ＣＯ）
および炭化水素（ＨＣ）の放出量が増加しており、か
つ、触媒の温度が反応温度に達せず充分活性化していな
い。そこで、内燃機関１からベルト等によりエアポンプ
９が駆動され、２次空気導入管１０を介して２次空気が
３元触媒５の上流側の排気管４内に導入される。そし
て、排気ガスは空気／燃料比が空気過剰状態となって、
排気管４、３元触媒５および酸化触媒６において空気過
剰状態における空気中の酸素と酸化反応して、有害なＣ
Ｏ、ＨＣが二酸化炭素（ＣＯ2）に変換されて、つまり
排気ガスが浄化されて大気中に放出される。
【０００５】その後、３元触媒５および酸化触媒６が温
度上昇して反応温度に達し充分活性化すると、制御バル
ブ１１によりに２次空気が酸化触媒６の上流側の排気管
４のみに導入される。そして、３元触媒５において、排
気ガス中の窒素酸化物（Ｎ０X）、ＣＯ、ＨＣが同時に
浄化され、さらに、酸化触媒６において、３元触媒５で
浄化しきれないＣＯ、ＨＣが浄化されて、大気中に放出
される。
度上昇して反応温度に達し充分活性化すると、制御バル
ブ１１によりに２次空気が酸化触媒６の上流側の排気管
４のみに導入される。そして、３元触媒５において、排
気ガス中の窒素酸化物（Ｎ０X）、ＣＯ、ＨＣが同時に
浄化され、さらに、酸化触媒６において、３元触媒５で
浄化しきれないＣＯ、ＨＣが浄化されて、大気中に放出
される。
【０００６】このようにして、内燃機関１の始動直後の
３元触媒５、酸化触媒６の温度が低く、活性をもたない
状態でも、排気ガス中の有害な一酸化炭素、炭化水素が
そのまま排気管４から大気中に放出されることを抑制し
ている。
３元触媒５、酸化触媒６の温度が低く、活性をもたない
状態でも、排気ガス中の有害な一酸化炭素、炭化水素が
そのまま排気管４から大気中に放出されることを抑制し
ている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の内燃機関の排気
管内空気導入装置は以上のように２次空気導入管１０が
制御バルブ１１のところで分岐され、２次空気が分流す
る構成とされているので、管が分岐する分、どうしても
２次空気導入管１０が長くなってしまい、このため内燃
機関１から排気される排気ガスの温度に比べて低温の２
次空気が排気管４内に供給され、排気ガスの温度および
３元触媒５、酸化触媒６の温度が低下してしまい、各触
媒における排気ガス浄化反応が低下してしまうという課
題があった。
管内空気導入装置は以上のように２次空気導入管１０が
制御バルブ１１のところで分岐され、２次空気が分流す
る構成とされているので、管が分岐する分、どうしても
２次空気導入管１０が長くなってしまい、このため内燃
機関１から排気される排気ガスの温度に比べて低温の２
次空気が排気管４内に供給され、排気ガスの温度および
３元触媒５、酸化触媒６の温度が低下してしまい、各触
媒における排気ガス浄化反応が低下してしまうという課
題があった。
【０００８】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、加熱された２次空気を排気管に
供給して排気ガスの浄化効率を向上できる内燃機関の排
気管内空気導入装置を得ることを目的とする。
ためになされたもので、加熱された２次空気を排気管に
供給して排気ガスの浄化効率を向上できる内燃機関の排
気管内空気導入装置を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明の第１の発明に
係る内燃機関の排気管内空気導入装置は、空気導入ポー
ト、該空気導入ポートから導入された２次空気を複数方
向に分流する分岐部および該分岐部で分流された２次空
気を排出する複数の空気排出ポートを有し、該分岐部に
加熱素子が配設された加熱器と、エアポンプと空気導入
ポートとを連通する空気導入管と、複数の空気排出ポー
トと排気管とをそれぞれ連通する複数の導入管とを備え
たものである。
係る内燃機関の排気管内空気導入装置は、空気導入ポー
ト、該空気導入ポートから導入された２次空気を複数方
向に分流する分岐部および該分岐部で分流された２次空
気を排出する複数の空気排出ポートを有し、該分岐部に
加熱素子が配設された加熱器と、エアポンプと空気導入
ポートとを連通する空気導入管と、複数の空気排出ポー
トと排気管とをそれぞれ連通する複数の導入管とを備え
たものである。
【００１０】また、この発明の第２の発明に係る内燃機
関の排気管内空気導入装置は、空気導入ポート、該空気
導入ポートから導入された２次空気を複数方向に分流す
る分岐部および該分岐部で分流された２次空気を排出す
る複数の空気排出ポートを有し、空気導入ポート内に加
熱素子が配設された加熱器と、エアポンプと空気導入ポ
ートとを連通する空気導入管と、複数の空気排出ポート
と排気管とをそれぞれ連通する複数の導入管とを備えた
ものである。
関の排気管内空気導入装置は、空気導入ポート、該空気
導入ポートから導入された２次空気を複数方向に分流す
る分岐部および該分岐部で分流された２次空気を排出す
る複数の空気排出ポートを有し、空気導入ポート内に加
熱素子が配設された加熱器と、エアポンプと空気導入ポ
ートとを連通する空気導入管と、複数の空気排出ポート
と排気管とをそれぞれ連通する複数の導入管とを備えた
ものである。
【００１１】また、この発明の第３の発明に係る内燃機
関の排気管内空気導入装置は、空気導入ポート、該空気
導入ポートから導入された２次空気を複数方向に分流す
る分岐部および該分岐部で分流された２次空気を排出す
る複数の空気排出ポートを有し、および内部に加熱素子
が配設された加熱器と、エアポンプと空気導入ポートと
を連通する空気導入管と、複数の空気排出ポートと排気
管とをそれぞれ連通する複数の導入管とを備え、複数の
空気排出ポートの断面積を異ならしたものである。
関の排気管内空気導入装置は、空気導入ポート、該空気
導入ポートから導入された２次空気を複数方向に分流す
る分岐部および該分岐部で分流された２次空気を排出す
る複数の空気排出ポートを有し、および内部に加熱素子
が配設された加熱器と、エアポンプと空気導入ポートと
を連通する空気導入管と、複数の空気排出ポートと排気
管とをそれぞれ連通する複数の導入管とを備え、複数の
空気排出ポートの断面積を異ならしたものである。
【００１２】また、この発明の第４の発明に係る内燃機
関の排気管内空気導入方法は、エアポンプからの２次空
気を複数方向に分流するとともに加熱し、加熱された２
次空気を排気管内に導入するものである。
関の排気管内空気導入方法は、エアポンプからの２次空
気を複数方向に分流するとともに加熱し、加熱された２
次空気を排気管内に導入するものである。
【００１３】また、この発明の第５の発明に係る内燃機
関の排気管内空気導入方法は、エアポンプからの２次空
気を加熱し、この後２次空気を分流して排気管内に導入
するものである。
関の排気管内空気導入方法は、エアポンプからの２次空
気を加熱し、この後２次空気を分流して排気管内に導入
するものである。
【００１４】
【作用】この発明の第１の発明においては、エアポンプ
から空気導入管を介して空気導入ポート内に導入された
２次空気は、分岐部で複数方向に分流されるとともに加
熱素子で加熱される。そして、加熱された２次空気は、
複数の空気排出ポートから複数の導入管を介して排気管
内に導入される。そこで、排気ガスは、空気過剰状態と
なって一酸化炭素、炭化水素の浄化が促進される。さら
に、２次空気の熱により排気ガスの温度が低下せず、触
媒の温度上昇が促進され、触媒は速やかに反応速度に達
して活性化する。
から空気導入管を介して空気導入ポート内に導入された
２次空気は、分岐部で複数方向に分流されるとともに加
熱素子で加熱される。そして、加熱された２次空気は、
複数の空気排出ポートから複数の導入管を介して排気管
内に導入される。そこで、排気ガスは、空気過剰状態と
なって一酸化炭素、炭化水素の浄化が促進される。さら
に、２次空気の熱により排気ガスの温度が低下せず、触
媒の温度上昇が促進され、触媒は速やかに反応速度に達
して活性化する。
【００１５】また、この発明の第２の発明においては、
エアポンプから空気導入管を介して空気導入ポート内に
導入された２次空気は、加熱素子で加熱された後、分岐
部で複数方向に分流される。そして、加熱された２次空
気は、複数の空気排出ポートから複数の導入管を介して
排気管内に導入され、上記第１の発明と同様に作用す
る。
エアポンプから空気導入管を介して空気導入ポート内に
導入された２次空気は、加熱素子で加熱された後、分岐
部で複数方向に分流される。そして、加熱された２次空
気は、複数の空気排出ポートから複数の導入管を介して
排気管内に導入され、上記第１の発明と同様に作用す
る。
【００１６】また、この発明の第３発明においては、エ
アポンプから空気導入管を介して空気導入ポート内に導
入された２次空気は、分岐部で複数方向に分流され、加
熱素子で加熱される。そして、加熱された２次空気は、
複数の空気排出ポートから複数の導入管を介して排気管
内に流量を変えて導入され、排気管に導入する２次空気
量が調整できる。
アポンプから空気導入管を介して空気導入ポート内に導
入された２次空気は、分岐部で複数方向に分流され、加
熱素子で加熱される。そして、加熱された２次空気は、
複数の空気排出ポートから複数の導入管を介して排気管
内に流量を変えて導入され、排気管に導入する２次空気
量が調整できる。
【００１７】また、この発明の第４および第５の発明に
おいては、エアポンプからの２次空気を、複数方向に分
岐するとともに加熱して、あるいは加熱した後分岐し
て、加熱された２次空気を排気管内に導入することによ
り、上記第１の発明と同様に作用する。
おいては、エアポンプからの２次空気を、複数方向に分
岐するとともに加熱して、あるいは加熱した後分岐し
て、加熱された２次空気を排気管内に導入することによ
り、上記第１の発明と同様に作用する。
【００１８】
【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。 実施例１．この実施例１は、この発明の第１または第４
の発明に係る一実施例である。図１はこの発明の実施例
１を示す内燃機関の排気管内空気導入装置の構成図であ
り、図において図４に示した従来の内燃機関の排気管内
空気導入装置と同一または相当部分には同一符号を付
し、その説明を省略する。
る。 実施例１．この実施例１は、この発明の第１または第４
の発明に係る一実施例である。図１はこの発明の実施例
１を示す内燃機関の排気管内空気導入装置の構成図であ
り、図において図４に示した従来の内燃機関の排気管内
空気導入装置と同一または相当部分には同一符号を付
し、その説明を省略する。
【００１９】図において、２０は電気式のエアポンプ、
２１は加熱器、２２はエアポンプ２０と加熱器２１とを
連通する空気導入管、２３は空気導入管２２の経路中に
配置されて２次空気量を制御する制御バルブ、２４は空
気導入管２２の経路中に配置されて２次空気の逆流を防
止する逆止弁、２５は加熱器２１と排気管４とを連通す
る導入管である。２６はエアポンプ２０、加熱器２１、
制御バルブ２３の作動を制御する制御装置、２７はバッ
テリ、２８はエアポンプ用リレー、２９は加熱器用リレ
ーである。
２１は加熱器、２２はエアポンプ２０と加熱器２１とを
連通する空気導入管、２３は空気導入管２２の経路中に
配置されて２次空気量を制御する制御バルブ、２４は空
気導入管２２の経路中に配置されて２次空気の逆流を防
止する逆止弁、２５は加熱器２１と排気管４とを連通す
る導入管である。２６はエアポンプ２０、加熱器２１、
制御バルブ２３の作動を制御する制御装置、２７はバッ
テリ、２８はエアポンプ用リレー、２９は加熱器用リレ
ーである。
【００２０】ここで、加熱器２１の構成について、図２
に基づいて詳細に説明する。加熱器２１は空気導入ポー
ト１００、分岐部１０１および該分岐部１０１の出口を
構成する空気排出ポート１０２が形成されたケース本体
１０３と、ケース本体１０３内の分岐部１０１に配設さ
れた加熱素子１０４とから構成されている。加熱素子１
０４は電源接続端子１０５、１０６を介して外部から電
力を供給できるようになっている。そして、空気導入ポ
ート１００を接続フランジ１０７により一端をエアポン
プ２０に接続された空気導入管２２の他端部に接続して
加熱器２１を取り付けている。また、空気排出ポート１
０２のそれぞれには接続フランジ１０８、１０８により
一端を３元触媒５および酸化触媒６の上流側の排出管４
にそれぞれ接続された導入管２５、２５の他端を接続し
ている。なお、空気排出ポート１０２、１０２の断面積
は同一に形成している。
に基づいて詳細に説明する。加熱器２１は空気導入ポー
ト１００、分岐部１０１および該分岐部１０１の出口を
構成する空気排出ポート１０２が形成されたケース本体
１０３と、ケース本体１０３内の分岐部１０１に配設さ
れた加熱素子１０４とから構成されている。加熱素子１
０４は電源接続端子１０５、１０６を介して外部から電
力を供給できるようになっている。そして、空気導入ポ
ート１００を接続フランジ１０７により一端をエアポン
プ２０に接続された空気導入管２２の他端部に接続して
加熱器２１を取り付けている。また、空気排出ポート１
０２のそれぞれには接続フランジ１０８、１０８により
一端を３元触媒５および酸化触媒６の上流側の排出管４
にそれぞれ接続された導入管２５、２５の他端を接続し
ている。なお、空気排出ポート１０２、１０２の断面積
は同一に形成している。
【００２１】つぎに、この実施例１の動作について説明
する。まず、内燃機関１が始動すると、制御装置２６
が、酸化触媒６に取り付けられた例えば温度センサ（図
示せず）の出力により酸化触媒６の温度を検出する。そ
して、制御装置２６は酸化触媒６の温度が設定温度以下
であることを検出すると、エアポンプ用リレー２８と加
熱器用リレー２９とを作動し、エアポンプ２０および加
熱器２９の加熱素子１０４を作動させる。エアポンプ２
０から導入された２次空気は、空気導入管２２を介して
加熱器２１に導入される。加熱器２１では、空気導入ポ
ート１００内に導入された２次空気が、分岐部１０１で
２方向に分流され、加熱素子１０４により加熱される。
そして、加熱された２次空気が、空気排出ポート１０
２、１０２から導入管２５、２５を介して排気管４内に
導入される。この時、逆止弁２４により空気導入管２２
内の逆流が防止されている。そして、排気ガスは空気／
燃料比が空気過剰状態となって、排気管４、３元触媒５
および酸化触媒６において空気過剰状態における空気中
の酸素と酸化反応して、有害なＣＯ、ＨＣがＣＯ2に変
換されて、つまり内燃機関１の始動直後の有害なＣＯ、
ＨＣを多量に含む排気ガスが浄化されて大気中に放出さ
れる。
する。まず、内燃機関１が始動すると、制御装置２６
が、酸化触媒６に取り付けられた例えば温度センサ（図
示せず）の出力により酸化触媒６の温度を検出する。そ
して、制御装置２６は酸化触媒６の温度が設定温度以下
であることを検出すると、エアポンプ用リレー２８と加
熱器用リレー２９とを作動し、エアポンプ２０および加
熱器２９の加熱素子１０４を作動させる。エアポンプ２
０から導入された２次空気は、空気導入管２２を介して
加熱器２１に導入される。加熱器２１では、空気導入ポ
ート１００内に導入された２次空気が、分岐部１０１で
２方向に分流され、加熱素子１０４により加熱される。
そして、加熱された２次空気が、空気排出ポート１０
２、１０２から導入管２５、２５を介して排気管４内に
導入される。この時、逆止弁２４により空気導入管２２
内の逆流が防止されている。そして、排気ガスは空気／
燃料比が空気過剰状態となって、排気管４、３元触媒５
および酸化触媒６において空気過剰状態における空気中
の酸素と酸化反応して、有害なＣＯ、ＨＣがＣＯ2に変
換されて、つまり内燃機関１の始動直後の有害なＣＯ、
ＨＣを多量に含む排気ガスが浄化されて大気中に放出さ
れる。
【００２２】その後、３元触媒５および酸化触媒６が温
度上昇して反応温度に達し充分活性化したことを、制御
装置２６が温度センサの出力により検出すると、制御装
置２６は制御バルブ１１の開度を小さくして（あるいは
完全に閉めて）、２次空気の排気管４への導入量を少な
くする（あるいはなくす）。そして、３元触媒５におい
て、排気ガス中のＮ０X、ＣＯ、ＨＣが同時に浄化さ
れ、さらに、酸化触媒６において、３元触媒５で浄化し
きれないＣＯ、ＨＣが浄化されて、大気中に放出され
る。
度上昇して反応温度に達し充分活性化したことを、制御
装置２６が温度センサの出力により検出すると、制御装
置２６は制御バルブ１１の開度を小さくして（あるいは
完全に閉めて）、２次空気の排気管４への導入量を少な
くする（あるいはなくす）。そして、３元触媒５におい
て、排気ガス中のＮ０X、ＣＯ、ＨＣが同時に浄化さ
れ、さらに、酸化触媒６において、３元触媒５で浄化し
きれないＣＯ、ＨＣが浄化されて、大気中に放出され
る。
【００２３】この実施例１によれば、排気管４内に加熱
された２次空気を導入しているので、内燃機関１から排
出された排気ガスの温度が低下せず、さらに触媒の温度
上昇が促進されて、触媒が反応温度に速やかに達し活性
化し、触媒の排気ガス浄化反応の低下を抑制し、排気ガ
スの浄化効率を向上することができる。
された２次空気を導入しているので、内燃機関１から排
出された排気ガスの温度が低下せず、さらに触媒の温度
上昇が促進されて、触媒が反応温度に速やかに達し活性
化し、触媒の排気ガス浄化反応の低下を抑制し、排気ガ
スの浄化効率を向上することができる。
【００２４】また、加熱器２１を空気導入管２２の後端
側に取り付けているので、空気導入管２２が分岐してい
ても加熱器２１を排気管４の２次空気導入位置の近傍に
配置でき、組立性を向上できるとともに、加熱器２１と
排気管４とを連通する導入管２５の長さを短くでき、排
気管４に導入する２次空気の温度低下が抑えられ、浄化
効率を一層向上することができる。
側に取り付けているので、空気導入管２２が分岐してい
ても加熱器２１を排気管４の２次空気導入位置の近傍に
配置でき、組立性を向上できるとともに、加熱器２１と
排気管４とを連通する導入管２５の長さを短くでき、排
気管４に導入する２次空気の温度低下が抑えられ、浄化
効率を一層向上することができる。
【００２５】実施例２．この実施例２は、この発明の第
１の発明に係る他の実施例である。上記実施例１では、
内燃機関１から排気管４が１方向に設けられ、排気管４
に３元触媒５、酸化触媒６が直列に配置された排気ガス
浄化装置に適用するもので、加熱器２１の分岐部１０１
を２方向に分流する構成とし、該分岐部１０１内に加熱
素子１０４を配設し、かつ、分岐部１０１の出口を構成
する２つの空気排出ポート１０２、１０２と排気管４の
３元触媒５、酸化触媒６の各上流側とを導入管２５、２
５で接続するものとしているが、この実施例２では、内
燃機関１の左右から排気管４が２方向に分岐して設けら
れ、各排気管４に３元触媒５、酸化触媒６が直列に配置
された排気ガス浄化装置に適用するものであり、加熱器
の分岐部を４方向に分流する構成とし、該分岐部内に加
熱素子を配設し、かつ、分岐部の出口を構成する４つの
空気排出ポートと各排気管４の３元触媒５、酸化触媒６
の上流側とをそれぞれ導入管で接続するものとし、上記
実施例１と同様の効果を奏する。
１の発明に係る他の実施例である。上記実施例１では、
内燃機関１から排気管４が１方向に設けられ、排気管４
に３元触媒５、酸化触媒６が直列に配置された排気ガス
浄化装置に適用するもので、加熱器２１の分岐部１０１
を２方向に分流する構成とし、該分岐部１０１内に加熱
素子１０４を配設し、かつ、分岐部１０１の出口を構成
する２つの空気排出ポート１０２、１０２と排気管４の
３元触媒５、酸化触媒６の各上流側とを導入管２５、２
５で接続するものとしているが、この実施例２では、内
燃機関１の左右から排気管４が２方向に分岐して設けら
れ、各排気管４に３元触媒５、酸化触媒６が直列に配置
された排気ガス浄化装置に適用するものであり、加熱器
の分岐部を４方向に分流する構成とし、該分岐部内に加
熱素子を配設し、かつ、分岐部の出口を構成する４つの
空気排出ポートと各排気管４の３元触媒５、酸化触媒６
の上流側とをそれぞれ導入管で接続するものとし、上記
実施例１と同様の効果を奏する。
【００２６】実施例３．この実施例３は、この発明の第
２、第３または第５の発明に係る一実施例である。上記
実施例１では、加熱器２１のケース本体１０３を、２次
空気を導入する空気導入ポート１００、２次空気を２方
向に分流する分岐部１０１および２次空気を排出する断
面積の等しい２つの空気排出ポート１０２で構成し、か
つ、ケース本体１０３内の分岐部１０１に加熱素子１０
４を配設するものとしているが、この実施例３では、図
３に示すように、加熱器３１のケース本体１１３を、２
次空気を導入する空気導入ポート１１０、２次空気を２
方向に分流する分岐部１１１および２次空気を排出する
断面積の異なる２つの空気排出ポート１１２で構成し、
かつ、ケース本体１１３内の空気導入ポート１１０に加
熱素子１０４を配設するものとしている。なお、この加
熱器３１は、接続フランジ１１５で空気導入管２２の他
端に、接続フランジ１１６、１１６で導入管２５、２５
に接続されて、取り付けられている。
２、第３または第５の発明に係る一実施例である。上記
実施例１では、加熱器２１のケース本体１０３を、２次
空気を導入する空気導入ポート１００、２次空気を２方
向に分流する分岐部１０１および２次空気を排出する断
面積の等しい２つの空気排出ポート１０２で構成し、か
つ、ケース本体１０３内の分岐部１０１に加熱素子１０
４を配設するものとしているが、この実施例３では、図
３に示すように、加熱器３１のケース本体１１３を、２
次空気を導入する空気導入ポート１１０、２次空気を２
方向に分流する分岐部１１１および２次空気を排出する
断面積の異なる２つの空気排出ポート１１２で構成し、
かつ、ケース本体１１３内の空気導入ポート１１０に加
熱素子１０４を配設するものとしている。なお、この加
熱器３１は、接続フランジ１１５で空気導入管２２の他
端に、接続フランジ１１６、１１６で導入管２５、２５
に接続されて、取り付けられている。
【００２７】この実施例３では、エアポンプ２０から空
気導入管２２を介して空気導入ポート１１０に導入され
た２次空気は、加熱素子１０４で加熱された後、分岐部
１１１で２方向に分流され、２つの空気排出ポート１１
２、１１２から排出される。この時、各空気排出ポート
１１２からはその断面積に応じた流量の加熱された２次
空気が排出される。なお、他の動作は上記実施例１と同
様である。
気導入管２２を介して空気導入ポート１１０に導入され
た２次空気は、加熱素子１０４で加熱された後、分岐部
１１１で２方向に分流され、２つの空気排出ポート１１
２、１１２から排出される。この時、各空気排出ポート
１１２からはその断面積に応じた流量の加熱された２次
空気が排出される。なお、他の動作は上記実施例１と同
様である。
【００２８】このように、この実施例３によれば、加熱
器３１に導入された２次空気を加熱した後分流して３元
触媒５、酸化触媒６の上流側の排気管４に導入している
ので、上記実施例１と同様の効果を奏する。
器３１に導入された２次空気を加熱した後分流して３元
触媒５、酸化触媒６の上流側の排気管４に導入している
ので、上記実施例１と同様の効果を奏する。
【００２９】また、空気排出ポート１１２の断面積をそ
れぞれ異ならしているので、３元触媒５と酸化触媒６と
の各上流側の排気管４に導入する加熱された２次空気を
３元触媒５および酸化触媒６の容量に応じて導入でき、
排気ガスの浄化効率を向上することができる。
れぞれ異ならしているので、３元触媒５と酸化触媒６と
の各上流側の排気管４に導入する加熱された２次空気を
３元触媒５および酸化触媒６の容量に応じて導入でき、
排気ガスの浄化効率を向上することができる。
【００３０】なお、上記各実施例では、前置き触媒とし
て３元触媒５を用いるものとして説明しているが、前置
き触媒は３元触媒５に限らず、還元触媒であっても、同
様の効果を奏する。
て３元触媒５を用いるものとして説明しているが、前置
き触媒は３元触媒５に限らず、還元触媒であっても、同
様の効果を奏する。
【００３１】また、上記各実施例では、酸化触媒６に温
度センサを取り付け、制御装置２６が温度センサの出力
から酸化触媒６の活性化状態を検出して制御バルブ１１
の開閉制御するものとして説明しているが、通常触媒が
活性化して安定して浄化できるようになるまでの時間は
数十秒から数分であり、制御装置２６による制御バルブ
１１の開閉制御を内燃機関１の始動後の経過時間で制御
するものとしても、同様の効果を奏する。
度センサを取り付け、制御装置２６が温度センサの出力
から酸化触媒６の活性化状態を検出して制御バルブ１１
の開閉制御するものとして説明しているが、通常触媒が
活性化して安定して浄化できるようになるまでの時間は
数十秒から数分であり、制御装置２６による制御バルブ
１１の開閉制御を内燃機関１の始動後の経過時間で制御
するものとしても、同様の効果を奏する。
【００３２】
【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るので、以下に記載されるような効果を奏する。
るので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３３】この発明の第１または第４の発明では、２
次空気を排気管へ送る管が分岐していても、内燃機関の
始動直後でも排気ガスの浄化を促進し、触媒の温度上昇
を促進して、排気ガスの浄化効率を向上することができ
る。
次空気を排気管へ送る管が分岐していても、内燃機関の
始動直後でも排気ガスの浄化を促進し、触媒の温度上昇
を促進して、排気ガスの浄化効率を向上することができ
る。
【００３４】また、この発明の第２または第５の発明で
は、上記第１の発明と同様の効果を奏する。
は、上記第１の発明と同様の効果を奏する。
【００３５】また、この発明の第３の発明では、上記第
１の発明の効果に加えて、触媒の容量に応じた最適な流
量の２次空気を導入できる。
１の発明の効果に加えて、触媒の容量に応じた最適な流
量の２次空気を導入できる。
【図１】この発明の実施例１を示す内燃機関の排気管内
空気導入制御装置の構成図である。
空気導入制御装置の構成図である。
【図２】この発明の実施例１を示す内燃機関の排気管内
空気導入制御装置における加熱器の構成図である。
空気導入制御装置における加熱器の構成図である。
【図３】この発明の実施例３を示す内燃機関の排気管内
空気導入制御装置における加熱器の構成図である。
空気導入制御装置における加熱器の構成図である。
【図４】従来の内燃機関の排気管内空気導入制御装置の
一例を示す構成図である。
一例を示す構成図である。
１ 内燃機関 ４ 排気管 ５ ３元触媒（触媒） ６ 酸化触媒（触媒） ２０ エアポンプ ２１ 加熱器 ２２ 空気導入管 ２５ 導入管 ３１ 加熱器 １００ 空気導入ポート １０１ 分岐部 １０２ 空気排出ポート １１０ 空気導入ポート １１１ 分岐部 １１２ 空気排出ポート
Claims (5)
- 【請求項１】 排気ガスを浄化する触媒が配置されてな
る内燃機関の排気管内にエアポンプから２次空気を導入
する内燃機関の排気管内空気導入装置において、空気導
入ポート、該空気導入ポートから導入された２次空気を
複数方向に分流する分岐部および該分岐部で分流された
２次空気を排出する複数の空気排出ポートを有し、該分
岐部に加熱素子が配設された加熱器と、前記エアポンプ
と前記空気導入ポートとを連通する空気導入管と、前記
複数の空気排出ポートと前記排気管とをそれぞれ連通す
る複数の導入管とを備えたことを特徴とする内燃機関の
排気管内空気導入装置。 - 【請求項２】 排気ガスを浄化する触媒が配置されてな
る内燃機関の排気管内にエアポンプから２次空気を導入
する内燃機関の排気管内空気導入装置において、空気導
入ポート、該空気導入ポートから導入された２次空気を
複数方向に分流する分岐部および該分岐部で分流された
２次空気を排出する複数の空気排出ポートを有し、前記
空気導入ポート内に加熱素子が配設された加熱器と、前
記エアポンプと前記空気導入ポートとを連通する空気導
入管と、前記複数の空気排出ポートと前記排気管とをそ
れぞれ連通する複数の導入管とを備えたことを特徴とす
る内燃機関の排気管内空気導入装置。 - 【請求項３】 排気ガスを浄化する触媒が配置されてな
る内燃機関の排気管内にエアポンプから２次空気を導入
する内燃機関の排気管内空気導入装置において、空気導
入ポート、該空気導入ポートから導入された２次空気を
複数方向に分流する分岐部および該分岐部で分流された
２次空気を排出する断面積の異なる複数の空気排出ポー
トを有し、および内部に加熱素子が配設された加熱器
と、前記エアポンプと前記空気導入ポートとを連通する
空気導入管と、前記複数の空気排出ポートと前記排気管
とをそれぞれ連通する複数の導入管とを備えたことを特
徴とする内燃機関の排気管内空気導入装置。 - 【請求項４】 排気ガスを浄化する触媒が配置されてな
る内燃機関の排気管内にエアポンプから２次空気を導入
する方法において、前記エアポンプからの２次空気を複
数方向に分流するとともに加熱し、加熱された２次空気
を前記排気管内に導入することを特徴とする内燃機関の
排気管内空気導入方法。 - 【請求項５】 排気ガスを浄化する触媒が配置されてな
る内燃機関の排気管内にエアポンプから２次空気を導入
する方法において、前記エアポンプからの２次空気を加
熱し、この後前記２次空気を分流して前記排気管内に導
入することを特徴とする内燃機関の排気管内空気導入方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15715793A JPH0711952A (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 内燃機関の排気管内空気導入装置および方法 |
| US08/200,466 US5412943A (en) | 1993-02-25 | 1994-02-24 | Apparatus and method for introducing secondary air for cleaning exhaust emissions from internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15715793A JPH0711952A (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 内燃機関の排気管内空気導入装置および方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0711952A true JPH0711952A (ja) | 1995-01-13 |
Family
ID=15643436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15715793A Pending JPH0711952A (ja) | 1993-02-25 | 1993-06-28 | 内燃機関の排気管内空気導入装置および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0711952A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170074149A1 (en) * | 2015-09-15 | 2017-03-16 | Caterpillar Inc. | Thermal management system for aftertreatment system |
-
1993
- 1993-06-28 JP JP15715793A patent/JPH0711952A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170074149A1 (en) * | 2015-09-15 | 2017-03-16 | Caterpillar Inc. | Thermal management system for aftertreatment system |
| US9784170B2 (en) * | 2015-09-15 | 2017-10-10 | Caterpillar Inc. | Thermal management system for aftertreatment system |
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