JPH07310533A - Exhaust emission control device for internal combustion engine - Google Patents
Exhaust emission control device for internal combustion engineInfo
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- JPH07310533A JPH07310533A JP10530994A JP10530994A JPH07310533A JP H07310533 A JPH07310533 A JP H07310533A JP 10530994 A JP10530994 A JP 10530994A JP 10530994 A JP10530994 A JP 10530994A JP H07310533 A JPH07310533 A JP H07310533A
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- F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
- F01N2570/12—Hydrocarbons
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、自動車に搭載される
内燃機関において、特に機関冷却時に排気ガス中に含ま
れる未燃炭化水素（ＨＣ）を効果的に浄化させる内燃機
関の排気ガス浄化装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine mounted on an automobile, which effectively purifies unburned hydrocarbons (HC) contained in the exhaust gas when the engine is cooled. Regarding
【０００２】[0002]
【従来の技術】自動車に搭載される内燃機関から排出さ
れる排気ガスを浄化するシステムにおいては、貴金属
（白金、ロジウム等）またはその他の金属類を担持した
触媒が一般的にに使用されている。この様な触媒は、排
気ガス中に含まれるＨＣ、ＣＯ、ＮＯx 等の有害物質を
酸化もしくは還元させて、この排気ガスを浄化して大気
中に放出されるようにしている。2. Description of the Related Art In a system for purifying exhaust gas emitted from an internal combustion engine mounted on an automobile, a catalyst carrying a noble metal (platinum, rhodium, etc.) or other metals is generally used. . Such a catalyst oxidizes or reduces harmful substances such as HC, CO, and NO x contained in the exhaust gas, purifies the exhaust gas, and releases the exhaust gas to the atmosphere.
【０００３】この様な排気ガス中に含まれる有害物質の
中で、特にＨＣ（未燃炭化水素）の触媒による浄化は、
排気ガスの温度によって影響されるもので、一般に３５
０〜４００℃以上の温度を必要とする。したがって、エ
ンジンの始動直後の状況においては、排気ガスの温度が
低く、触媒の温度が活性温度（３５０〜４００℃以上の
状態）に達していないため、触媒におけるＨＣの浄化は
ほとんど行われない。しかも、この様なエンジン温度が
上昇していない冷間時においては、エンジンから排出さ
れるＨＣの量が非常に多いものであり、排気ガス温度の
低い状況にあっては、大量のＨＣを大気中に放出してい
る。Among the harmful substances contained in the exhaust gas, the purification of HC (unburned hydrocarbon) by a catalyst is
It is affected by the temperature of the exhaust gas, generally 35
A temperature of 0 to 400 ° C. or higher is required. Therefore, in the situation immediately after the engine is started, the temperature of the exhaust gas is low, and the temperature of the catalyst has not reached the activation temperature (a state of 350 to 400 ° C. or higher). Therefore, purification of HC in the catalyst is hardly performed. Moreover, in such a cold state in which the engine temperature is not rising, the amount of HC discharged from the engine is very large, and in a situation where the exhaust gas temperature is low, a large amount of HC is released to the atmosphere. Is released inside.
【０００４】この様な問題点に対処するため、例えば特
開平４−１７７１０号公報に開示された排気浄化装置に
おいては、エンジンの排気系に対して触媒と共に、エン
ジンの冷間時に放出されるＨＣ（以後これをコールドＨ
Ｃと呼ぶ）を吸着するための吸着剤を収納したＨＣ吸着
装置を配備することが考えられている。In order to deal with such a problem, for example, in the exhaust gas purifying apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-17710, HC discharged to the exhaust system of the engine together with the catalyst when the engine is cold. (Hereafter cold H
It is considered to provide an HC adsorbing device containing an adsorbent for adsorbing C).
【０００５】すなわち、エンジンの排気管に触媒を設定
すると共に、この触媒の下流側の排気通路にパイパス通
路を形成し、このバイパス通路内に吸着剤が配置される
ようにする。この吸着剤によってコールドＨＣを吸着
し、エンジンが暖機された後には、この吸着剤から脱離
したＨＣを再び吸気管に戻すようにしている。That is, the catalyst is set in the exhaust pipe of the engine, the bypass passage is formed in the exhaust passage on the downstream side of the catalyst, and the adsorbent is arranged in the bypass passage. Cold HC is adsorbed by the adsorbent, and after the engine is warmed up, the HC desorbed from the adsorbent is returned to the intake pipe.
【０００６】しかし、この様に構成される排気ガスの浄
化装置においては、吸着剤の装填されたパイパス通路に
おいて、この吸着剤の上流側および下流側にそれぞれ切
替えバルブを設定し、吸着時と吸着されたＨＣの脱離時
において排気ガス通路が切替えられるようにしている。
すなわち、排気管内という厳しい条件下において切替え
バルブが設定されているものであり、このためこの切替
えバルブにおいて異物が噛み込む障害が発生する虞が多
く、また切替えバルブの変形等によってこの切替えバル
ブにおいてガスが漏れる危険性が大きい。However, in the exhaust gas purifying apparatus having such a configuration, switching valves are respectively set on the upstream side and the downstream side of the adsorbent in the bypass passage in which the adsorbent is loaded, so that the adsorption time and the adsorption time are increased. The exhaust gas passage is switched at the time of desorption of the discharged HC.
That is, the switching valve is set under the severe condition of the inside of the exhaust pipe, and therefore, there is a possibility that foreign matter may be caught in the switching valve, and the switching valve may be deformed or the like to cause gas switching in the switching valve. There is a great risk of leakage.
【０００７】排気ガスの吸着剤が設定されたバイパス通
路の切替え部において、その切替えバルブに漏れが発生
すると、吸着剤を設置してコールドＨＣを吸着したにも
かかわらず、この吸着したＨＣを浄化することができず
に排気パイプから大気中に排出し、エミッションが悪化
する。When a leak occurs in the switching valve at the switching portion of the bypass passage where the adsorbent for exhaust gas is set, the adsorbent is installed and cold HC is adsorbed, but the adsorbed HC is purified. It is not possible to discharge it into the atmosphere through the exhaust pipe and the emission becomes worse.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な点に鑑みなされたもので、特に排気通路に切替えバル
ブを設定することなく、吸着されたＨＣの脱離時におい
てバルブによるシールを不要にした構成として、脱離し
たＨＣが効率よく触媒の上流側に還流できるようにして
信頼性の高い排気ガスの浄化が行われるようにする内燃
機関の排気ガス浄化装置を提供しようとするものであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points and does not require a valve seal when desorbing adsorbed HC without particularly setting a switching valve in the exhaust passage. With this configuration, it is intended to provide an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, which enables desorbed HC to efficiently recirculate to the upstream side of the catalyst to perform highly reliable purification of exhaust gas. is there.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】この発明に係る内燃機関
の排気ガス浄化装置は、内燃機関の排気管中に触媒担体
を設定すると共に、前記排気管の前記触媒担体の下流側
に内燃機関からの排気ガス中の有害物質を吸着する吸着
物質が装備された吸着体を設定するもので、この吸着体
の上流側には触媒担体を通過した排気ガスを大気中に排
出する排気経路を設け、吸着体の下流側には吸着体から
脱離された有害物質を触媒担体の上流側に還流させる還
流流路を設ける。そして、吸着体の前記排気ガスの入口
部分に、第１の状態では前記触媒担体を通過した排気ガ
スを排気経路に直接的に導く通路と共に、吸着体を介し
て還流流路に導く通路を設定し、第２の状態では前記排
気ガスを前記吸着体を介して前記排気経路に導く通路を
切替え形成する通路切替え機構を設定し、第１の状態で
は前記吸着体に吸着された有害物質が脱離され、還流流
路を介して前記触媒担体の上流側に還流されるようにす
る。An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention sets a catalyst carrier in an exhaust pipe of the internal combustion engine, and connects the exhaust pipe to a downstream side of the catalyst carrier from the internal combustion engine. In order to set an adsorbent equipped with an adsorbent that adsorbs harmful substances in the exhaust gas, an exhaust path for exhausting the exhaust gas passing through the catalyst carrier into the atmosphere is provided on the upstream side of this adsorbent. On the downstream side of the adsorbent, there is provided a reflux passage for returning the harmful substances desorbed from the adsorbent to the upstream side of the catalyst carrier. Then, in the exhaust gas inlet portion of the adsorbent, in the first state, a passage that directly guides the exhaust gas that has passed through the catalyst carrier to the exhaust passage and a passage that leads to the recirculation passage through the adsorbent are set. In the second state, a passage switching mechanism that switches and forms a passage that guides the exhaust gas to the exhaust path through the adsorbent is set. In the first state, harmful substances adsorbed by the adsorbent are removed. The catalyst is separated from the catalyst carrier so that it is refluxed to the upstream side of the catalyst carrier through the reflux channel.
【００１０】[0010]
【作用】この様に構成される内燃機関の排気ガス浄化装
置にあっては、通路切替え機構の第１の状態では触媒担
体を通過した排気ガスが排気経路を介して直接大気中に
放出される。そして、コールドＨＣが発生する状態で通
路切替え機構が第２の状態に設定されるもので、この第
２の状態では触媒担体を通過した排気ガスが吸着体を通
過して後排気経路に導かれ、コールドＨＣが吸着体で吸
着され、浄化された排気ガスが大気中に放出される。こ
こで、吸着体に吸着されたコールドＨＣ等の有害物質
は、この吸着体を作用させない第１の状態において、触
媒担体で浄化された排気ガスが吸着体を介して還流流路
に導かれ、脱離された有害物質が触媒担体の上流側に還
流されるもので、この第１の状態および第２の状態を切
替える切替え機構においては、第２の状態において排気
ガスが直接排気経路に導かれる流路を閉じるものである
が、第１の状態におけるＨＣの脱離時には、切替え機構
によって排気ガス通路をシールする必要がない。したが
って、吸着体に吸着された有害物質の脱離および還流が
充分な信頼性を持って実行され、吸着装置の浄化が信頼
性を持って行われるものであり、エミッションも確実に
改善される。In the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine configured as described above, in the first state of the passage switching mechanism, the exhaust gas that has passed through the catalyst carrier is directly discharged into the atmosphere through the exhaust path. . The passage switching mechanism is set to the second state when cold HC is generated. In this second state, the exhaust gas that has passed through the catalyst carrier passes through the adsorbent and is guided to the rear exhaust path. Cold HC is adsorbed by the adsorbent, and the purified exhaust gas is released into the atmosphere. Here, in the harmful substance such as cold HC adsorbed on the adsorbent, in the first state in which the adsorbent is not acted, the exhaust gas purified by the catalyst carrier is guided to the reflux flow path through the adsorbent, The desorbed harmful substance is recirculated to the upstream side of the catalyst carrier, and in the switching mechanism for switching the first state and the second state, the exhaust gas is directly guided to the exhaust path in the second state. Although the flow path is closed, it is not necessary to seal the exhaust gas passage by the switching mechanism when desorbing HC in the first state. Therefore, desorption and reflux of the harmful substances adsorbed on the adsorbent are carried out with sufficient reliability, purification of the adsorbing device is carried out with reliability, and emissions are surely improved.
【００１１】[0011]
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図１はその全体的な構成を示すもので、エン
ジン11は吸気管12と共に排気管13が設定されるもので、
吸気管12にはスロットルバルブ14が設定され、図示しな
いアクセルペダルの操作に対応してこのスロットルバル
ブ14が制御され、吸入空気量が可変制御される。また、
このスロットルバルブ14の下流側には、図では省略して
いるがインジェクタが設けられて、吸入空気と共に噴射
された燃料がエンジン11の気筒内に送り込まれる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the overall configuration of the engine 11, in which an exhaust pipe 13 is set together with an intake pipe 12,
A throttle valve 14 is set in the intake pipe 12, and the throttle valve 14 is controlled in response to the operation of an accelerator pedal (not shown) to variably control the intake air amount. Also,
Although not shown in the figure, an injector is provided on the downstream side of the throttle valve 14, and the fuel injected together with the intake air is sent into the cylinder of the engine 11.
【００１２】エンジン11の排気管13には、貴金属（白
金、ロジウム等）またはその他の金属類を担持した触媒
担体15が設定され、エンジン11からの排気ガスがこの触
媒担体15を通過して下流側に導かれる。この触媒担体15
を通過した排気ガスは、排気ガスの低温時において、こ
の排気ガス中に含まれるＨＣ等の有害物質を吸着する吸
着装置16が設定されている。In the exhaust pipe 13 of the engine 11, a catalyst carrier 15 carrying a noble metal (platinum, rhodium, etc.) or other metals is set, and exhaust gas from the engine 11 passes through the catalyst carrier 15 and becomes downstream. Be guided to the side. This catalyst carrier 15
The exhaust gas that has passed through is set with an adsorption device 16 that adsorbs harmful substances such as HC contained in the exhaust gas when the exhaust gas has a low temperature.
【００１３】この吸着装置16は、排気管13の端部に連続
される徐々に径大とされる導入部17に連続する筒状の容
器を形成する胴部18を備え、この胴部18の端部は底板19
で閉じられている。そして、この底板19の中央部分に還
流流路20を構成する管体の端部が開口して連通され、こ
の還流流路20は一方向バルブ21を介して触媒担体15の上
流側に連通されている。すなわち、吸着体16の底部に導
かれた排気ガスは、還流流路20を介して触媒担体15の上
流に還流される。The adsorption device 16 is provided with a body portion 18 forming a cylindrical container continuous with a gradually increasing diameter introducing portion 17 which is continuous with the end portion of the exhaust pipe 13. Edge is bottom plate 19
Closed in. Then, the end portion of the tubular body forming the reflux flow passage 20 is opened and communicated with the central portion of the bottom plate 19, and the reflux flow passage 20 is communicated with the upstream side of the catalyst carrier 15 via the one-way valve 21. ing. That is, the exhaust gas guided to the bottom of the adsorbent 16 is recirculated to the upstream of the catalyst carrier 15 via the recirculation flow path 20.
【００１４】吸着体16を構成する胴部18の内部には、こ
の胴部18の軸線方向に流路の形成されるハニカム構造体
22が装備されているもので、このハニカム構造体22に対
しては、図では省略しているが吸着剤が担持されてい
る。この吸着剤としては、疎水性ゼオライトを使用する
ことが好ましい。そして、このハニカム構造体22の上流
側の胴部18の内部は、隔壁23によって２分割して第１の
排気通路241 および第２の排気通路242 が形成されるよ
うにしているもので、この第１および第２の排気通路24
1 および242 は並列的に設定されて、ハニカム構造体22
の上流側端面に開口されている。Inside the body portion 18 which constitutes the adsorbent body 16, a honeycomb structure in which a flow path is formed in the axial direction of the body portion 18 is formed.
The honeycomb structure 22 is equipped with an adsorbent (not shown in the figure). It is preferable to use hydrophobic zeolite as the adsorbent. The inside of the body portion 18 on the upstream side of the honeycomb structure 22 is divided into two by the partition wall 23 so that the first exhaust passage 241 and the second exhaust passage 242 are formed. First and second exhaust passage 24
1 and 242 are set in parallel to form a honeycomb structure 22
Is opened on the upstream end face of the.
【００１５】第２の排気通路242 には排気経路25が開口
され、またこの第２の排気通路242の入口部分には遮断
バルブ26が設定されているもので、この遮断バルブ26が
開かれた状態で、排気管13から導入された排気ガスの中
で、開かれた遮断バルブ26部を通過した排気ガスが排気
経路25を介して大気中に排出されるようにする。An exhaust passage 25 is opened in the second exhaust passage 242, and a shutoff valve 26 is set at an inlet portion of the second exhaust passage 242. The shutoff valve 26 is opened. In this state, among the exhaust gas introduced from the exhaust pipe 13, the exhaust gas that has passed through the opened shutoff valve portion 26 is discharged to the atmosphere via the exhaust path 25.
【００１６】この遮断バルブ26は、制御回路27からの指
令に基づき駆動されるアクチュエータ28によって開閉駆
動されるもので、例えばエンジン12からの排気ガス温度
が高く、触媒担体15が活性化されている状態で遮断バル
ブ26が開かれ（図の状態）、触媒担体15で浄化された排
気ガスが直接的に排気ガス経路25に導かれるようにす
る。また、排気ガスが低温で触媒担体15が活性化されな
い状態では、遮断バルブ26が第２の排気通路242 を閉
じ、排気管13から導入された排気ガスが、吸着剤を担持
したハニカム構造体22を通過した後、排気経路25に導か
れるようにする。The shut-off valve 26 is opened and closed by an actuator 28 which is driven based on a command from the control circuit 27. For example, the temperature of exhaust gas from the engine 12 is high and the catalyst carrier 15 is activated. In this state, the shutoff valve 26 is opened (state in the figure) so that the exhaust gas purified by the catalyst carrier 15 is directly guided to the exhaust gas path 25. Further, in a state where the exhaust gas is at a low temperature and the catalyst carrier 15 is not activated, the shutoff valve 26 closes the second exhaust passage 242, and the exhaust gas introduced from the exhaust pipe 13 carries the adsorbent-carrying honeycomb structure 22. After passing through, the exhaust path 25 is guided.
【００１７】この様に構成される浄化装置にあって、ま
ずエンジン11の始動時で、排気ガスがまだ低温状態と判
断される状況においては、制御回路27はアクチュエータ
28に対して駆動指令を与えて、遮断バルブ26を閉じる方
向に駆動し、第２の排気通路242 を閉じる。したがっ
て、エンジン11の始動直後においては、大量のＨＣを含
む排気ガスは、図に破線矢印で示すように吸着装置16の
第１の排気通路241 を通ってハニカム構造体22に流入さ
れ、このハニカム構造体22に担持される吸着剤によって
ＨＣが吸着される。In the purifying apparatus having such a configuration, when the engine 11 is started and exhaust gas is still in a low temperature state, the control circuit 27 causes the actuator to operate.
A drive command is given to 28 to drive the shutoff valve 26 in the closing direction to close the second exhaust passage 242. Therefore, immediately after the engine 11 is started, the exhaust gas containing a large amount of HC flows into the honeycomb structure 22 through the first exhaust passage 241 of the adsorption device 16 as shown by the broken line arrow in the figure, and this honeycomb HC is adsorbed by the adsorbent carried on the structure 22.
【００１８】第１の排気通路241 からハニカム構造体22
に導入された排気ガスは、底板19部で反転されて再びハ
ニカム構造体22を通過して第２の排気通路242 に導か
れ、排気経路25を介して大気中に放出される。すなわ
ち、吸着剤の担持されたハニカム構造体22による長い通
路を通過してＨＣを充分吸着させた後、この浄化された
排気ガスが適宜マフラ機構を介して大気中に排出され
る。From the first exhaust passage 241 to the honeycomb structure 22.
The exhaust gas introduced into the exhaust gas is inverted at the bottom plate 19, passes through the honeycomb structure 22 again, is guided to the second exhaust passage 242, and is discharged into the atmosphere via the exhaust path 25. That is, after the HC is sufficiently adsorbed by passing through the long passage of the honeycomb structure 22 carrying the adsorbent, the purified exhaust gas is appropriately discharged into the atmosphere through the muffler mechanism.
【００１９】この様な吸着動作の終了後においては、制
御回路27からの指令で作動されるアクチュエータ28によ
って遮断バルブ26が開かれる。この状態にあっては、排
気ガスの温度が充分に上昇していて、触媒担体15におけ
る触媒が活性化されていて、エンジン11から排出された
排気ガスは触媒担体15において浄化されている。After the adsorption operation is completed, the shut-off valve 26 is opened by the actuator 28 operated by the command from the control circuit 27. In this state, the temperature of the exhaust gas has risen sufficiently, the catalyst in the catalyst carrier 15 has been activated, and the exhaust gas discharged from the engine 11 has been purified in the catalyst carrier 15.
【００２０】この様な遮断バルブ26が開かれた状態にあ
っては、ハニカム構造体22の上流側端面は、第１および
第２の排気通路241 および242 を並列に介して排気管13
に連通される状態となっており、第１および第２の排気
通路241 および242 に対しては、同じ排気ガス圧力が作
用している。したがって、吸着体16を構成するハニカム
構造体22には、還流流路20を還流するための排ガス量し
か流れない。そして、その他の排気ガス（触媒担体15で
浄化された排気ガス）は、排気経路25に導かれて、大気
中に放出される。When the shut-off valve 26 is open, the upstream end surface of the honeycomb structure 22 has the exhaust pipe 13 through the first and second exhaust passages 241 and 242 in parallel.
And the same exhaust gas pressure acts on the first and second exhaust passages 241 and 242. Therefore, only the amount of exhaust gas for recirculating the recirculation flow passage 20 flows through the honeycomb structure 22 that constitutes the adsorbent 16. Then, the other exhaust gas (exhaust gas purified by the catalyst carrier 15) is guided to the exhaust path 25 and discharged into the atmosphere.
【００２１】この様な状況で、ハニカム構造体22を通過
したガスによって、ハニカム構造体22に吸着されたＨＣ
が脱離され、この脱離されたＨＣを含む排気ガスは還流
流路20に導かれる。この還流流路20に導入された脱離さ
れたＨＣを含む排気ガスは、一方向バルブ21を介して触
媒担体15の上流側に戻され、触媒担体15において浄化さ
れる。In such a situation, the HC that has been adsorbed to the honeycomb structure 22 by the gas that has passed through the honeycomb structure 22.
Are desorbed and the exhaust gas containing the desorbed HC is guided to the recirculation flow path 20. The exhaust gas containing desorbed HC introduced into the reflux flow passage 20 is returned to the upstream side of the catalyst carrier 15 via the one-way valve 21 and purified in the catalyst carrier 15.
【００２２】図２はこの様な排気ガス浄化装置の制御の
流れを示しているもので、エンジン11の始動と共にステ
ップ101 で遮断バルブ26が閉じられる。そして、排気ガ
スを吸着装置16に設定される第１および第２の排気通路
241 および242 を直列的に通過させて、吸着剤の担持さ
れたハニカム構造体22を有効に通過させて、排気ガス中
に含まれるＨＣを吸着させて、排気ガスの浄化が行われ
る。FIG. 2 shows the flow of control of such an exhaust gas purifying apparatus. When the engine 11 is started, the shutoff valve 26 is closed in step 101. Then, the first and second exhaust passages for setting the exhaust gas in the adsorption device 16
The exhaust gas is purified by passing 241 and 242 in series and effectively passing through the honeycomb structure 22 carrying the adsorbent to adsorb HC contained in the exhaust gas.
【００２３】この様な遮断バルブ26に閉じられたＨＣの
吸着過程においては、その吸着時間が計測されているも
ので、この吸着時間はステップ102 で設定された吸着可
能時間と比較される。この吸着可能時間は、例えばエン
ジン11が始動されてから排気ガス温度が触媒の活性化温
度まで上昇するに要する時間に対応して設定され、吸着
装置16において排気ガス中のＨＣを吸着する必要がある
時間範囲に対応して設定される。In the adsorbing process of HC closed by the shutoff valve 26, the adsorbing time is measured, and this adsorbing time is compared with the adsorbable time set in step 102. This adsorbable time is set corresponding to, for example, the time required for the exhaust gas temperature to rise to the catalyst activation temperature after the engine 11 is started, and it is necessary for the adsorption device 16 to adsorb HC in the exhaust gas. It is set corresponding to a certain time range.
【００２４】このステップ102 で吸着時間が吸着可能時
間を越えたと判定されたときに、ステップ103 に進んで
遮断バルブ26を閉じて、排気ガスの還流流路20を用いた
還流動作を開始させ、吸着体16の吸着されたＨＣの脱離
行程を開始させる。そして、ステップ104 ではこの脱離
時間を計測して、設定された脱離必要時間と比較し、脱
離時間が脱離必要時間を越えたときに、この排気ガス浄
化装置におけるＨＣの脱離行程が終了される。When it is judged in this step 102 that the adsorption time exceeds the adsorbable time, the routine proceeds to step 103, where the shutoff valve 26 is closed and the recirculation operation using the exhaust gas recirculation flow path 20 is started. The desorption process of the adsorbed HC of the adsorbent 16 is started. Then, in step 104, this desorption time is measured and compared with the set desorption required time, and when the desorption time exceeds the desorption required time, the desorption process of HC in this exhaust gas purification device is performed. Is ended.
【００２５】図３は排気ガス浄化装置の第２の実施例を
示すもので、特に吸着装置16部分を示している。この吸
着装置16において、排気管13に連通される導入部17に連
続する胴部18は例えば偏平状の容器で構成されて、この
偏平状胴部18の内部に同じく断面偏平状にされたハニカ
ム構造体22が設定され、胴部18の底板19部分には還流流
路20が開口されている。FIG. 3 shows a second embodiment of the exhaust gas purifying device, and particularly shows the adsorption device 16 portion. In the adsorption device 16, the body portion 18 continuous with the introduction portion 17 communicated with the exhaust pipe 13 is formed of, for example, a flat container, and the flat body portion 18 has a honeycomb section with a flat cross section. The structure 22 is set, and the return flow passage 20 is opened in the bottom plate 19 portion of the body portion 18.
【００２６】偏平状にされた胴部18の１つの面に対応す
る外側（図では下部面）には、排気経路25が形成されて
いるもので、この排気経路25の一端はハニカム構造体22
の入口部分に対応する胴部18内に開口されている。ここ
で、この胴部18内には導入部17に連通するようにして、
偏平状にした中央部を２つに区分するようにして第１の
排気通路243 が形成されているもので、この排気通路24
3 はハニカム構造体２２の入口面に開口し、またこの排
気通路２４３ には排気経路25の入口端面が開口されて
いる。そして、この排気通路25に遮断バルブ26が設定さ
れ、この第１の排気通路243 が選択的に閉じられるよう
にしている。そして、ハニカム構造体22の入口側端面に
は、排気管13側の導入部17に連通し、且つ第１の排気通
路243 の両側に位置してさらに第２および第３の排気通
路244 および245 が形成されている。An exhaust path 25 is formed on the outer side (lower surface in the figure) corresponding to one surface of the flat body portion 18, and one end of this exhaust path 25 has a honeycomb structure 22.
Is opened in the body portion 18 corresponding to the entrance portion of the. Here, in the body portion 18 so as to communicate with the introduction portion 17,
The first exhaust passage 243 is formed so as to divide the flat center portion into two.
3 is open to the inlet face of the honeycomb structure 22, and the exhaust passage 243 is open to the inlet end face of the exhaust path 25. A cutoff valve 26 is set in the exhaust passage 25 to selectively close the first exhaust passage 243. The end face of the honeycomb structure 22 on the inlet side communicates with the introduction portion 17 on the exhaust pipe 13 side and is located on both sides of the first exhaust passage 243, and further has second and third exhaust passages 244 and 245. Are formed.
【００２７】すなわち、この様に構成される吸着体16に
おいては、遮断バルブ26が閉じられた状態では、排気ガ
スが第２および第３の排気通路244 および245 を介し
て、ハニカム構造体22の入口側端面から導入され、図に
破線矢印で示すように排気通路243 の両側の排気通路24
4 および245 から導入された排気ガスは、ハニカム構造
体22の内部を通過して底板19部に至り、再びハニカム構
造体22を通過して第１の排気通路243 に導かれて、排気
経路25から排出される。すなわち、ハニカム構造体22に
担持された吸着剤によって排気ガス中のＨＣが吸着さ
れ、浄化された排気ガスが大気中に放出される。That is, in the adsorbent 16 having such a structure, when the shut-off valve 26 is closed, the exhaust gas passes through the second and third exhaust passages 244 and 245 and the honeycomb structure 22 is exhausted. It is introduced from the end face on the inlet side, and the exhaust passage 24 on both sides of the exhaust passage 243 is
The exhaust gas introduced from 4 and 245 passes through the inside of the honeycomb structure 22 to reach the bottom plate 19 portion, passes through the honeycomb structure 22 again, and is guided to the first exhaust passage 243, where the exhaust path 25 Emitted from. That is, the HC contained in the exhaust gas is adsorbed by the adsorbent carried on the honeycomb structure 22, and the purified exhaust gas is released into the atmosphere.
【００２８】また遮断バルブ26の開かれた状態では、排
気管13から導かれた排気ガスは、実線矢印のように第１
の排気通路243 から排気経路25に直接的に導かれて、前
段に設定した触媒担体部で浄化された排気ガスが大気中
に排出される。この場合、この第１の排気通路243 を通
過した排気ガスの一部、さらに第２および第３の排気通
路244 および245 を通過した排気ガスが、ハニカム構造
体22に同時に導入される。すなわち、ハニカム構造体22
の入口部の端面の全体に、排気ガスの等しい圧力が設定
され、導入された排気ガスはこのハニカム構造体22に吸
着されているＨＣを脱離して還流流路20に導かれる。そ
して、脱離したＨＣが触媒担体の上流側に還流されて浄
化される。Further, when the shutoff valve 26 is opened, the exhaust gas introduced from the exhaust pipe 13 has a first direction as indicated by a solid arrow.
The exhaust gas, which is directly introduced from the exhaust passage 243 to the exhaust path 25 and purified by the catalyst carrier portion set in the preceding stage, is discharged into the atmosphere. In this case, a part of the exhaust gas passing through the first exhaust passage 243 and the exhaust gas passing through the second and third exhaust passages 244 and 245 are simultaneously introduced into the honeycomb structure 22. That is, the honeycomb structure 22
The same pressure of the exhaust gas is set on the entire end surface of the inlet portion of the exhaust gas, and the introduced exhaust gas desorbs the HC adsorbed to the honeycomb structure 22 and is guided to the reflux flow passage 20. Then, the desorbed HC is returned to the upstream side of the catalyst carrier and purified.
【００２９】第１の実施例では、吸着装置16の胴部18の
断面形状が、例えば円筒形に形成されてハニカム構造体
22も円筒形に構成され、また第２の実施例では胴部18お
よびハニカム構造体22共に偏平状に形成されているが、
この様な断面形状は任意に成形できる。また、いずれの
実施例においてもハニカム構造体22の入口方向の端部の
破線で区切られる範囲には、ＨＣの脱離工程において排
気の脈動による吸い出しを防ぐために、吸着剤を担持し
ない無担持層を設定することが好ましい。In the first embodiment, the body 18 of the adsorption device 16 has a cylindrical cross section, for example, a honeycomb structure.
22 is also formed in a cylindrical shape, and in the second embodiment, both the body portion 18 and the honeycomb structure 22 are formed in a flat shape,
Such a cross-sectional shape can be arbitrarily formed. Further, in any of the examples, in the range delimited by the broken line at the end portion in the inlet direction of the honeycomb structure 22, in order to prevent suction due to pulsation of exhaust gas in the HC desorption step, an unsupported layer that does not carry an adsorbent Is preferably set.
【００３０】[0030]
【発明の効果】以上のようにこの発明に係る内燃機関の
排気ガス浄化装置によれば、排気ガス温度の低い状態で
吸着装置において排気ガス中に含まれるＨＣ等の有害物
質が取り除かれ、浄化された排気ガスが排出されるもの
であり、排気ガスの高温の状態では触媒担体において効
果的な排気ガスの浄化が行われる。そして、この触媒担
体による排気ガスの浄化時に、吸着装置に吸着された有
害物質の脱離が行われるもので、この吸着装置の有害物
質の吸着および脱離の行程は、遮断バルブの切替えによ
って実行される。しかしここで使用される遮断バルブ
は、排気管の開閉を行うものではなく、排気通路の切替
えを目的として使用されるものであるため、特に吸着装
置における脱離時においてその排気通路を絶対的にシー
ルする必要性がない。さらに、バイパス通路を形成する
排気管内という厳しい条件下において遮断バルブが設定
されるものではないため、異物の噛み込みやバルブの変
形等によって機能が妨げられるようなことがなく、信頼
性が効果的に確保される。As described above, according to the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, harmful substances such as HC contained in the exhaust gas are removed and purified in the adsorbing device in a state where the exhaust gas temperature is low. The exhaust gas thus discharged is discharged, and the exhaust gas is effectively purified in the catalyst carrier in a high temperature state of the exhaust gas. When the exhaust gas is purified by the catalyst carrier, the harmful substances adsorbed in the adsorption device are desorbed. The adsorption and desorption process of the harmful substances in the adsorption device is performed by switching the shutoff valve. To be done. However, the shut-off valve used here does not open and close the exhaust pipe, but is used for the purpose of switching the exhaust passage. There is no need to seal. Further, since the shut-off valve is not set under the severe condition of the exhaust pipe forming the bypass passage, the function is not hindered by the trapping of foreign matter or the deformation of the valve, and the reliability is effective. Secured in.
【図１】この発明の一実施例に係る内燃機関の排気ガス
浄化装置を説明するための図で、一部を断面して示した
全体的な構成図。FIG. 1 is a diagram for explaining an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, and is an overall configuration diagram showing a partial cross section.
【図２】上記浄化装置の動作の流れを説明するフローチ
ャート。FIG. 2 is a flowchart illustrating the flow of operation of the purification device.
【図３】この発明の第２の実施例を説明する図で、
（Ａ）は平面から見た断面構成図、（Ｂ）は同じく側面
から見た断面構成図。FIG. 3 is a diagram illustrating a second embodiment of the present invention,
(A) is a cross-sectional configuration diagram viewed from a plane, and (B) is a cross-sectional configuration diagram viewed from the same side.
11…エンジン、12…吸気管、13…排気管、14…スロット
ルバルブ、15…触媒担体、16…吸着体、17…導入部、18
…胴部、19…底板、20還流流路、21…一方向バルブ、22
…ハニカム構造体、23…隔壁、241 〜245 …排気通路、
25…排気経路、26…遮断バルブ、27…制御回路、28…ア
クチュエータ。11 ... Engine, 12 ... Intake pipe, 13 ... Exhaust pipe, 14 ... Throttle valve, 15 ... Catalyst carrier, 16 ... Adsorbent, 17 ... Introduction part, 18
… Body, 19… Bottom plate, 20 Reflux flow path, 21… One-way valve, 22
... Honeycomb structure, 23 ... Partition walls, 241-245 ... Exhaust passage,
25 ... Exhaust path, 26 ... Shut-off valve, 27 ... Control circuit, 28 ... Actuator.
フロントページの続き (72)発明者 山本 貴彦 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 田中 政一 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内Front Page Continuation (72) Inventor Takahiko Yamamoto 1-1, Showa-cho, Kariya, Aichi Nihon Denso Co., Ltd. (72) Inventor Seiichi Tanaka 1-1-1-1, Showa-cho, Kariya, Aichi Nihon Denso Co., Ltd. Within
Claims (5)
体と、 前記排気管の前記触媒担体の下流側に設定された、前記
内燃機関からの排気ガス中の有害物質を吸着する吸着物
質が装備された吸着体と、 この吸着体の上流側に設けられ、前記触媒担体を通過し
た排気ガスを大気中に排出する排気経路と、 この吸着体の下流側に設けられ、前記吸着体から脱離さ
れた前記有害物質を前記触媒担体の上流側に還流させる
還流流路と、 前記吸着体の前記排気ガスの入口部分に設けられ、第１
の状態では前記触媒担体を通過した排気ガスを前記排気
経路に直接的に導く通路と共に、前記吸着体を介して前
記還流流路に導く通路を設定し、第２の状態では前記排
気ガスを前記吸着体を介して前記排気経路に導く通路を
切替え形成する通路切替え機構とを具備し、 前記第１の状態では前記吸着体に吸着された有害物質が
脱離され、前記還流流路を介して前記触媒担体の上流側
に還流されるようにしたことを特徴とする内燃機関の排
気ガス浄化装置。1. A catalyst carrier provided in an exhaust pipe of an internal combustion engine, and an adsorbent substance which is set on a downstream side of the catalyst carrier of the exhaust pipe and which adsorbs harmful substances in exhaust gas from the internal combustion engine. And an exhaust path provided upstream of the adsorbent for exhausting the exhaust gas passing through the catalyst carrier into the atmosphere, and an exhaust path provided downstream of the adsorbent from the adsorbent. A recirculation flow path for recirculating the desorbed harmful substance to the upstream side of the catalyst carrier; and an exhaust gas inlet portion of the adsorbent,
In this state, a passage for guiding the exhaust gas passing through the catalyst carrier directly to the exhaust path and a passage for guiding the exhaust gas to the recirculation flow path via the adsorbent are set, and in the second state, the exhaust gas is A passage switching mechanism that switches and forms a passage leading to the exhaust path via an adsorbent, and in the first state, the harmful substance adsorbed by the adsorbent is desorbed, An exhaust gas purifying device for an internal combustion engine, characterized in that the exhaust gas is returned to the upstream side of the catalyst carrier.
担体を通過した排気ガスが供給される平行に設定された
少なくとも２つの排気通路を備え、この排気通路の少な
くとも１つに前記切替え機構を構成する遮断バルブが設
定されるもので、この遮断バルブが閉じられた状態で、
この遮断バルブの存在しない前記排気通路を介して前記
吸着体に流入れさた排気ガスが、さらに前記遮断バルブ
の設定された排気通路に対応する前記吸着体部を介して
前記排気経路に導かれ、前記遮断バルブが開かれた状態
では前記吸着体の入口部分の全ての排気通路に作用する
前記排気ガスの圧力が等しく設定されるようにした請求
項１記載の内燃機関の排気ガス浄化装置。2. The adsorbent is provided with at least two exhaust passages set in parallel at an inlet portion thereof to which exhaust gas passing through the catalyst carrier is supplied, and the switching mechanism is provided in at least one of the exhaust passages. The shutoff valve that configures is set, and with this shutoff valve closed,
The exhaust gas that has flowed into the adsorbent through the exhaust passage without the shutoff valve is further guided to the exhaust path through the adsorbent portion corresponding to the exhaust passage in which the shutoff valve is set. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the pressure of the exhaust gas acting on all the exhaust passages of the inlet portion of the adsorbent is set to be equal when the shutoff valve is opened.
ガス通路に同軸的に設定される筒状の容器と、この容器
内に設定されて前記排気ガスの流れに同軸の流路が形成
された吸着物質を担持したハニハカム構造体からなる吸
着体本体と、前記容器の前記排気ガス通路と反対側の底
部分に形成され前記容器よりも充分に小さい断面積に設
定されたれた還流出口とを備え、この還流出口が前記還
流流路に連通されるようにした請求項２記載の内燃機関
の排気ガス浄化装置。3. The cylindrical body, wherein the adsorbent is coaxially set in an exhaust gas passage from the catalyst carrier, and a channel which is set in the container and is coaxial to the flow of the exhaust gas. An adsorbent body composed of a Hani-Hacam structure carrying the adsorbed substance, and a reflux outlet set in a bottom portion of the container on the side opposite to the exhaust gas passage and having a cross-sectional area sufficiently smaller than that of the container. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, further comprising: a recirculation outlet, the recirculation outlet being communicated with the recirculation passage.
分に、この排気ガスの流れに平行にした第１および第２
の排気通路が形成され、前記第１の排気通路に前記切替
え機構を構成する遮断バルブが設定されるもので、この
遮断バルブの下流側に前記第１の排気通路に連通して前
記排気経路が形成されるようにようにした請求項３記載
の内燃機関の排気ガス浄化装置。4. The first and second parts of the adsorbent body, which are arranged parallel to the flow of the exhaust gas, at the inlet part of the exhaust gas.
An exhaust passage is formed, and a shut-off valve that constitutes the switching mechanism is set in the first exhaust passage. The exhaust passage communicates with the first exhaust passage on the downstream side of the shut-off valve. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the exhaust gas purifying apparatus is formed.
分に、この排気ガスの流れに沿って開口するように前記
排気経路が連通され、この排気経路に前記切替え機構を
構成する遮断バルブが設定されるようにした請求項３記
載の内燃機関の排気ガス浄化装置。5. The exhaust passage communicates with an inlet portion of the exhaust gas of the adsorbent body so as to open along the flow of the exhaust gas, and a shut-off valve constituting the switching mechanism is connected to the exhaust passage. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the exhaust gas purifying apparatus is set.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10530994A JP3456008B2 (en) | 1994-05-19 | 1994-05-19 | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07310533A true JPH07310533A (en) | 1995-11-28 |
| JP3456008B2 JP3456008B2 (en) | 2003-10-14 |
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ID=14404110
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| JP10530994A Expired - Fee Related JP3456008B2 (en) | 1994-05-19 | 1994-05-19 | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3456008B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0819462A3 (en) * | 1996-07-17 | 1998-07-08 | Daimler-Benz Aktiengesellschaft | Gas purification arrangement for an internal combustion engine comprising nitricoxide adsorbers |
| JP2017082686A (en) * | 2015-10-28 | 2017-05-18 | マツダ株式会社 | Exhaust system for engine |
| JP2017082687A (en) * | 2015-10-28 | 2017-05-18 | マツダ株式会社 | Exhaust system for engine |
| CN113864032A (en) * | 2021-09-18 | 2021-12-31 | 合肥神舟催化净化器股份有限公司 | Multistage circulating three way catalyst converter for automobile exhaust treatment |
-
1994
- 1994-05-19 JP JP10530994A patent/JP3456008B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0819462A3 (en) * | 1996-07-17 | 1998-07-08 | Daimler-Benz Aktiengesellschaft | Gas purification arrangement for an internal combustion engine comprising nitricoxide adsorbers |
| US5910097A (en) * | 1996-07-17 | 1999-06-08 | Daimler-Benz Aktiengesellschaft | Internal combustion engine exhaust emission control system with adsorbers for nitrogen oxides |
| JP2017082686A (en) * | 2015-10-28 | 2017-05-18 | マツダ株式会社 | Exhaust system for engine |
| JP2017082687A (en) * | 2015-10-28 | 2017-05-18 | マツダ株式会社 | Exhaust system for engine |
| CN113864032A (en) * | 2021-09-18 | 2021-12-31 | 合肥神舟催化净化器股份有限公司 | Multistage circulating three way catalyst converter for automobile exhaust treatment |
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| JP3456008B2 (en) | 2003-10-14 |
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