JPH0996213A - 過給機付き内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
過給機付き内燃機関の排気浄化装置Info
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- JPH0996213A JPH0996213A JP7256127A JP25612795A JPH0996213A JP H0996213 A JPH0996213 A JP H0996213A JP 7256127 A JP7256127 A JP 7256127A JP 25612795 A JP25612795 A JP 25612795A JP H0996213 A JPH0996213 A JP H0996213A
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- exhaust gas
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 過給機付き内燃機関の排気浄化装置に関し、
高負荷運転移行時においても触媒を良好に浄化作用させ
る。 【解決手段】 一対の排気ターボチャージャ１０、１２
を備え、低負荷運転のとき一方の排気ターボチャージャ
１０へ排気ガスを流入させ、高負荷運転のとき両排気タ
ーボチャージャ１０、１２へ排気ガスを流入させる過給
機付き内燃機関の排気浄化装置であって、他方の排気タ
ーボチャージャ１２の下流に触媒２０を具備し、低負荷
運転から高負荷運転へ移行する前に触媒２０を活性化す
る触媒活性化手段２２を設けたことを特徴とする。
高負荷運転移行時においても触媒を良好に浄化作用させ
る。 【解決手段】 一対の排気ターボチャージャ１０、１２
を備え、低負荷運転のとき一方の排気ターボチャージャ
１０へ排気ガスを流入させ、高負荷運転のとき両排気タ
ーボチャージャ１０、１２へ排気ガスを流入させる過給
機付き内燃機関の排気浄化装置であって、他方の排気タ
ーボチャージャ１２の下流に触媒２０を具備し、低負荷
運転から高負荷運転へ移行する前に触媒２０を活性化す
る触媒活性化手段２２を設けたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は過給機付き内燃機関
の排気浄化装置に関する。
の排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】主排気ターボチャージャと副排気ターボ
チャージャとから成る一対の過給機を備えた内燃機関が
知られており、このような過給機付き内燃機関では、低
負荷時に主排気ターボチャージャのみを作動し、高負荷
時に両排気ターボチャージャを作動することで、様々な
負荷状況において適当な過給圧が実現されるようになっ
ている。これら排気ターボチャージャの排気流入側は共
通の排気マニホルドに連結され、各排気ターボチャージ
ャの排気流出側は合流して共通の排気ダクトに連結され
ている。排気ダクト合流点下流側には排気ガスを浄化す
る排気浄化装置としてメイン触媒が配置されているが、
このメイン触媒は容量が大きいため暖機性が低く、内燃
機関始動直後は触媒活性化温度に達していないため、良
好な浄化作用が期待できない。このため、例えば特願平
７−２３３７９５（本願出願時未公知）に開示されてい
る過給機付き内燃機関の排気浄化装置では、メイン触媒
よりも暖機性の高いプレ触媒を設けることが提案されて
いる。このプレ触媒は、より暖機を早めるためにメイン
触媒より小型に形成されており、また排気ガスの温度を
考慮して機関本体近くに位置させることが好ましいこと
から、排気ダクト合流点の上流側の２つの排気ダクト
に、それぞれプレ触媒が配置されている。
チャージャとから成る一対の過給機を備えた内燃機関が
知られており、このような過給機付き内燃機関では、低
負荷時に主排気ターボチャージャのみを作動し、高負荷
時に両排気ターボチャージャを作動することで、様々な
負荷状況において適当な過給圧が実現されるようになっ
ている。これら排気ターボチャージャの排気流入側は共
通の排気マニホルドに連結され、各排気ターボチャージ
ャの排気流出側は合流して共通の排気ダクトに連結され
ている。排気ダクト合流点下流側には排気ガスを浄化す
る排気浄化装置としてメイン触媒が配置されているが、
このメイン触媒は容量が大きいため暖機性が低く、内燃
機関始動直後は触媒活性化温度に達していないため、良
好な浄化作用が期待できない。このため、例えば特願平
７−２３３７９５（本願出願時未公知）に開示されてい
る過給機付き内燃機関の排気浄化装置では、メイン触媒
よりも暖機性の高いプレ触媒を設けることが提案されて
いる。このプレ触媒は、より暖機を早めるためにメイン
触媒より小型に形成されており、また排気ガスの温度を
考慮して機関本体近くに位置させることが好ましいこと
から、排気ダクト合流点の上流側の２つの排気ダクト
に、それぞれプレ触媒が配置されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、この
ような内燃機関では、低負荷運転から高負荷運転へ移行
したとき、副排気ターボチャージャへ初めて排気ガスが
流入する。このとき副排気ターボチャージャ下流のプレ
触媒は、暖機性は比較的高いものの、運転状況移行直後
（特に機関の冷間始動直後）は十分に暖機されていない
ため、良好な浄化作用を得ることができない。したがっ
て本発明の目的は、低負荷運転から高負荷運転へ移行し
た直後でも良好な浄化作用を行うことができる過給機付
き内燃機関の排気浄化装置を提供することである。
ような内燃機関では、低負荷運転から高負荷運転へ移行
したとき、副排気ターボチャージャへ初めて排気ガスが
流入する。このとき副排気ターボチャージャ下流のプレ
触媒は、暖機性は比較的高いものの、運転状況移行直後
（特に機関の冷間始動直後）は十分に暖機されていない
ため、良好な浄化作用を得ることができない。したがっ
て本発明の目的は、低負荷運転から高負荷運転へ移行し
た直後でも良好な浄化作用を行うことができる過給機付
き内燃機関の排気浄化装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
による過給機付き内燃機関の排気浄化装置は、一対の排
気ターボチャージャを備え、低負荷運転のとき一方の排
気ターボチャージャへ排気ガスを流入させ、高負荷運転
のとき両排気ターボチャージャへ排気ガスを流入させる
過給機付き内燃機関の排気浄化装置であって、他方の排
気ターボチャージャの下流に触媒を具備し、低負荷運転
から高負荷運転へ移行する前に該触媒を活性化する触媒
活性化手段を設けたことを特徴とする。したがって低負
荷運転から高負荷運転へ移行する前に触媒は十分活性化
されており、良好に浄化作用を行う。
による過給機付き内燃機関の排気浄化装置は、一対の排
気ターボチャージャを備え、低負荷運転のとき一方の排
気ターボチャージャへ排気ガスを流入させ、高負荷運転
のとき両排気ターボチャージャへ排気ガスを流入させる
過給機付き内燃機関の排気浄化装置であって、他方の排
気ターボチャージャの下流に触媒を具備し、低負荷運転
から高負荷運転へ移行する前に該触媒を活性化する触媒
活性化手段を設けたことを特徴とする。したがって低負
荷運転から高負荷運転へ移行する前に触媒は十分活性化
されており、良好に浄化作用を行う。
【０００５】請求項２に記載の本発明による過給機付き
内燃機関の排気浄化装置は、請求項１に記載の過給機付
き内燃機関の排気浄化装置において、前記触媒活性化手
段は電気式ヒータであることを特徴とする。したがって
電気式ヒータにより低負荷運転から高負荷運転へ移行す
る前に触媒が十分活性化されているため、運転状況移行
直後であっても良好に浄化作用を行う。
内燃機関の排気浄化装置は、請求項１に記載の過給機付
き内燃機関の排気浄化装置において、前記触媒活性化手
段は電気式ヒータであることを特徴とする。したがって
電気式ヒータにより低負荷運転から高負荷運転へ移行す
る前に触媒が十分活性化されているため、運転状況移行
直後であっても良好に浄化作用を行う。
【０００６】請求項３に記載の本発明による過給機付き
内燃機関の排気浄化装置は、請求項１に記載の過給機付
き内燃機関の排気浄化装置において、前記触媒活性化手
段は排気ガスを前記触媒へ導入する排気導入手段である
ことを特徴とする。したがって低負荷運転から高負荷運
転へ移行する前に排気によって触媒が十分活性化されて
いるため、運転状況移行直後であっても良好に浄化作用
を行う。
内燃機関の排気浄化装置は、請求項１に記載の過給機付
き内燃機関の排気浄化装置において、前記触媒活性化手
段は排気ガスを前記触媒へ導入する排気導入手段である
ことを特徴とする。したがって低負荷運転から高負荷運
転へ移行する前に排気によって触媒が十分活性化されて
いるため、運転状況移行直後であっても良好に浄化作用
を行う。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明を詳細に説明する。図１は本発明の第一実施形態の
排気浄化装置を含む内燃機関、詳しくは内燃機関に対し
て並列に設けられた一対の排気ターボチャージャ（ツイ
ンターボ）を備えた内燃機関のシステム図である。１０
は主排気ターボチャージャ、１２は主排気ターボチャー
ジャ１０と並列に対で配置された副排気ターボチャージ
ャ、１４は主排気ターボチャージャ１０の排気流出側に
連結された主排気ダクト、１６は副排気ターボチャージ
ャ１２の排気流出側に連結された副排気ダクト、１８は
主排気ターボチャージャ１０の下流の主排気ダクト１４
に配置された第一プレ触媒、２０は副排気ターボチャー
ジャ１２の下流の副排気ダクト１６に配置された第二プ
レ触媒である。第二プレ触媒２０の上流には、第二プレ
触媒２０の触媒をその活性化温度へ暖機する触媒活性化
手段として電気式ヒータ２２が配置されている。
発明を詳細に説明する。図１は本発明の第一実施形態の
排気浄化装置を含む内燃機関、詳しくは内燃機関に対し
て並列に設けられた一対の排気ターボチャージャ（ツイ
ンターボ）を備えた内燃機関のシステム図である。１０
は主排気ターボチャージャ、１２は主排気ターボチャー
ジャ１０と並列に対で配置された副排気ターボチャージ
ャ、１４は主排気ターボチャージャ１０の排気流出側に
連結された主排気ダクト、１６は副排気ターボチャージ
ャ１２の排気流出側に連結された副排気ダクト、１８は
主排気ターボチャージャ１０の下流の主排気ダクト１４
に配置された第一プレ触媒、２０は副排気ターボチャー
ジャ１２の下流の副排気ダクト１６に配置された第二プ
レ触媒である。第二プレ触媒２０の上流には、第二プレ
触媒２０の触媒をその活性化温度へ暖機する触媒活性化
手段として電気式ヒータ２２が配置されている。
【０００８】排気マニホルドを示した図４にあるよう
に、両排気ターボチャージャ１０、１２の排気流入側は
共通の排気マニホルド２４に連結され、この排気マニホ
ルド２４は機関本体２６に連結されている。また両排気
ダクト１４、１６は下流で合流しており、この合流点の
下流にメイン触媒２８が配置されている。さらに副排気
ダクト１６の第二プレ触媒２０の上流側には、排気ガス
の流れを遮断したり、開放したりする排気切替え弁３０
が設けられている。副排気ダクト１６の排気切替え弁３
０の上流側と、主排気ダクト１４の第一プレ触媒１８の
上流側とは、バイパス路３２で連通され、バイパス路３
２には、このバイパス路３２を閉鎖したり、開放したり
する排気バイパス弁３４が設けられている。また排気マ
ニホルド２４と、主排気ダクト１４の第一プレ触媒１８
の上流側とは、過剰排気バイパス路３６で連通され、過
剰排気バイパス路３６には、この過剰排気バイパス路３
６を閉鎖したり、開放したりするウエストゲート弁３８
が設けられている。
に、両排気ターボチャージャ１０、１２の排気流入側は
共通の排気マニホルド２４に連結され、この排気マニホ
ルド２４は機関本体２６に連結されている。また両排気
ダクト１４、１６は下流で合流しており、この合流点の
下流にメイン触媒２８が配置されている。さらに副排気
ダクト１６の第二プレ触媒２０の上流側には、排気ガス
の流れを遮断したり、開放したりする排気切替え弁３０
が設けられている。副排気ダクト１６の排気切替え弁３
０の上流側と、主排気ダクト１４の第一プレ触媒１８の
上流側とは、バイパス路３２で連通され、バイパス路３
２には、このバイパス路３２を閉鎖したり、開放したり
する排気バイパス弁３４が設けられている。また排気マ
ニホルド２４と、主排気ダクト１４の第一プレ触媒１８
の上流側とは、過剰排気バイパス路３６で連通され、過
剰排気バイパス路３６には、この過剰排気バイパス路３
６を閉鎖したり、開放したりするウエストゲート弁３８
が設けられている。
【０００９】このように構成された内燃機関では、低負
荷運転時には、排気切替え弁３０、排気バイパス弁３
４、及びウエストゲート弁３８は閉鎖されており、した
がって機関本体２６から排出された排気ガスは、主排気
ターボチャージャ１０側へのみ流入する。次第に運転負
荷が上昇し、排気ガス量が多くなると、過剰な排気ガス
が主排気ターボチャージャ１０へ流入しないよう、ウエ
ストゲート弁３８が開放され、過剰な排気ガスが主排気
ターボチャージャ１０を介さずに直接第一プレ触媒１８
へ逃がされる。さらに運転負荷が上昇すると、続く高負
荷運転時における副排気ターボチャージャ１２の回転準
備をするために、排気バイパス弁３４が開放され、少量
の排気ガスが副排気ターボチャージャ１２へ流入し、副
排気ターボチャージャ１２を回転する。高負荷運転に移
行すると、排気バイパス弁３４は閉鎖されるとともに排
気切替え弁３０が開放され、副排気ターボチャージャ１
２へ排気ガスが流入する。このとき副排気ターボチャー
ジャ１２は予め回転されているため、滑らかに高速回転
に移行することができ、良好に過給圧を上昇させること
ができる。第二プレ触媒２０上流へ配置された電気式ヒ
ータ２２は、高負荷運転へ移行する前に通電される。
荷運転時には、排気切替え弁３０、排気バイパス弁３
４、及びウエストゲート弁３８は閉鎖されており、した
がって機関本体２６から排出された排気ガスは、主排気
ターボチャージャ１０側へのみ流入する。次第に運転負
荷が上昇し、排気ガス量が多くなると、過剰な排気ガス
が主排気ターボチャージャ１０へ流入しないよう、ウエ
ストゲート弁３８が開放され、過剰な排気ガスが主排気
ターボチャージャ１０を介さずに直接第一プレ触媒１８
へ逃がされる。さらに運転負荷が上昇すると、続く高負
荷運転時における副排気ターボチャージャ１２の回転準
備をするために、排気バイパス弁３４が開放され、少量
の排気ガスが副排気ターボチャージャ１２へ流入し、副
排気ターボチャージャ１２を回転する。高負荷運転に移
行すると、排気バイパス弁３４は閉鎖されるとともに排
気切替え弁３０が開放され、副排気ターボチャージャ１
２へ排気ガスが流入する。このとき副排気ターボチャー
ジャ１２は予め回転されているため、滑らかに高速回転
に移行することができ、良好に過給圧を上昇させること
ができる。第二プレ触媒２０上流へ配置された電気式ヒ
ータ２２は、高負荷運転へ移行する前に通電される。
【００１０】図１において、４４は電気式ヒータ２２の
通電制御と、排気バイパス弁３４及び排気切替え弁３０
の開閉制御とを担当する電子制御装置であり、エアフロ
ーメータ４０及び回転センサ４２に接続されている。電
気式ヒータ２２へ電力を供給する電源４６は、電子制御
装置４４を介して電気式ヒータ２２へ接続されている。
エアフローメータ４０によって検出された吸入空気量Ｑ
と、回転センサ４２によって検出されたエンジン回転数
Ｎとは、電子制御装置４４へ送られ、電子制御装置４４
は、この吸入空気量Ｑ及びエンジン回転数Ｎから算出し
たエンジン負荷Ｑ／Ｎに基づいて電源を作動し、電気式
ヒータ２２を加熱する。一例として電気式ヒータ２２の
通電制御と、排気バイパス弁３４及び排気切替え弁３０
の開閉制御とを示した図２において、Ｑ／Ｎは吸入空気
量Ｑとエンジン回転数Ｎから算出したエンジン負荷、
（Ｑ／Ｎ）1 は排気切替え弁３０を開弁するべきときの
エンジン負荷、（Ｑ／Ｎ） 2は電気式ヒータ２２の通電
を開始すべきエンジン負荷、（Ｑ／Ｎ）3 は排気バイパ
ス弁３４を開弁するべきときのエンジン負荷を示してい
る。この制御においては、ステップＳ１から始まり、ス
テップＳ２においてエンジン負荷Ｑ／Ｎが算出され、こ
の算出されたエンジン負荷Ｑ／Ｎが、ステップＳ３にお
いて所定のエンジン負荷（Ｑ／Ｎ）1 及び（Ｑ／Ｎ） 2
と比較される。エンジン負荷Ｑ／Ｎが（Ｑ／Ｎ）1 ＞Ｑ
／Ｎ≧（Ｑ／Ｎ） 2であれば、ステップＳ４へ進み、所
定時間の電気式ヒータ２２の通電が開始され、この範囲
外であれば通電せずにステップＳ５へ進む。ステップＳ
５においてはエンジン負荷Ｑ／Ｎが（Ｑ／Ｎ）1 ＞Ｑ／
Ｎ≧（Ｑ／Ｎ）3 であれば、ステップＳ６へ進み、排気
バイパス弁３４を開弁して、ステップＳ１１へ進んでフ
ローチャートは終了し、そうでなければステップＳ７へ
進む。ステップＳ７においては、エンジン負荷Ｑ／Ｎが
Ｑ／Ｎ≧（Ｑ／Ｎ）1 であれば、ステップＳ８へ進み、
排気バイパス弁３４を閉弁し、さらにステップＳ９へ進
んで排気切替え弁３０を開弁する。そうでなければステ
ップ１０へ進み、排気切替え弁３０を閉弁し、フローチ
ャートが終了する。このようにして高負荷運転時に排気
ガスが副排気ターボチャージャ１２へ流入した直後で
も、その排気ガスを良好に浄化することができる。当然
のことながら内燃機関始動直後から高負荷運転状態にな
った場合においても、内燃機関始動時に電気式ヒータ２
２によって第二プレ触媒２０を暖機することにより、良
好に浄化作用を行うことができる。本実施形態における
通電制御は、吸入空気量Ｑとエンジン回転数Ｎとから算
出したエンジン負荷Ｑ／Ｎに基づいて通電制御を行うも
のとして説明したが、これは本発明を限定するものでは
なく、スロットル弁のスロットル開度θ、エンジン回転
数Ｎ、吸入空気量Ｑなどのエンジンの運転状態に関係す
るパラメータを単独で、或いはその組み合わせにより通
電の判断を行ってもよく、また排気バイパス弁の開弁信
号を検出して通電してもよい。
通電制御と、排気バイパス弁３４及び排気切替え弁３０
の開閉制御とを担当する電子制御装置であり、エアフロ
ーメータ４０及び回転センサ４２に接続されている。電
気式ヒータ２２へ電力を供給する電源４６は、電子制御
装置４４を介して電気式ヒータ２２へ接続されている。
エアフローメータ４０によって検出された吸入空気量Ｑ
と、回転センサ４２によって検出されたエンジン回転数
Ｎとは、電子制御装置４４へ送られ、電子制御装置４４
は、この吸入空気量Ｑ及びエンジン回転数Ｎから算出し
たエンジン負荷Ｑ／Ｎに基づいて電源を作動し、電気式
ヒータ２２を加熱する。一例として電気式ヒータ２２の
通電制御と、排気バイパス弁３４及び排気切替え弁３０
の開閉制御とを示した図２において、Ｑ／Ｎは吸入空気
量Ｑとエンジン回転数Ｎから算出したエンジン負荷、
（Ｑ／Ｎ）1 は排気切替え弁３０を開弁するべきときの
エンジン負荷、（Ｑ／Ｎ） 2は電気式ヒータ２２の通電
を開始すべきエンジン負荷、（Ｑ／Ｎ）3 は排気バイパ
ス弁３４を開弁するべきときのエンジン負荷を示してい
る。この制御においては、ステップＳ１から始まり、ス
テップＳ２においてエンジン負荷Ｑ／Ｎが算出され、こ
の算出されたエンジン負荷Ｑ／Ｎが、ステップＳ３にお
いて所定のエンジン負荷（Ｑ／Ｎ）1 及び（Ｑ／Ｎ） 2
と比較される。エンジン負荷Ｑ／Ｎが（Ｑ／Ｎ）1 ＞Ｑ
／Ｎ≧（Ｑ／Ｎ） 2であれば、ステップＳ４へ進み、所
定時間の電気式ヒータ２２の通電が開始され、この範囲
外であれば通電せずにステップＳ５へ進む。ステップＳ
５においてはエンジン負荷Ｑ／Ｎが（Ｑ／Ｎ）1 ＞Ｑ／
Ｎ≧（Ｑ／Ｎ）3 であれば、ステップＳ６へ進み、排気
バイパス弁３４を開弁して、ステップＳ１１へ進んでフ
ローチャートは終了し、そうでなければステップＳ７へ
進む。ステップＳ７においては、エンジン負荷Ｑ／Ｎが
Ｑ／Ｎ≧（Ｑ／Ｎ）1 であれば、ステップＳ８へ進み、
排気バイパス弁３４を閉弁し、さらにステップＳ９へ進
んで排気切替え弁３０を開弁する。そうでなければステ
ップ１０へ進み、排気切替え弁３０を閉弁し、フローチ
ャートが終了する。このようにして高負荷運転時に排気
ガスが副排気ターボチャージャ１２へ流入した直後で
も、その排気ガスを良好に浄化することができる。当然
のことながら内燃機関始動直後から高負荷運転状態にな
った場合においても、内燃機関始動時に電気式ヒータ２
２によって第二プレ触媒２０を暖機することにより、良
好に浄化作用を行うことができる。本実施形態における
通電制御は、吸入空気量Ｑとエンジン回転数Ｎとから算
出したエンジン負荷Ｑ／Ｎに基づいて通電制御を行うも
のとして説明したが、これは本発明を限定するものでは
なく、スロットル弁のスロットル開度θ、エンジン回転
数Ｎ、吸入空気量Ｑなどのエンジンの運転状態に関係す
るパラメータを単独で、或いはその組み合わせにより通
電の判断を行ってもよく、また排気バイパス弁の開弁信
号を検出して通電してもよい。
【００１１】次に図３は本発明の第二実施形態の排気浄
化装置を含む内燃機関のシステム図である。第二実施形
態の構成は、触媒活性化手段としての電気式ヒータが配
置されておらず、バイパス路及び過剰排気バイパス路の
構成が異なることを除いて、第一実施形態と同様であ
る。第二実施形態の排気浄化装置においては、副排気ダ
クトの排気切替え弁３０の上流側から延びたバイパス路
３２’と、排気マニホルド２４から延びる過剰排気バイ
パス路３６’とは、合流して副排気ダクト１６の第二プ
レ触媒２０の上流且つ排気切替え弁３０の下流へ連通し
ている。したがって例えば過剰な排気ガスを逃がすため
に過剰排気バイパス路３６’を通された排気ガスは、第
二プレ触媒２０へ流入し、第二プレ触媒２０を暖機す
る。また高負荷運転へ移行する前に副排気ターボチャー
ジャ１２を予め回転するために副排気ターボチャージャ
１２へ流入した排気ガスも、バイパス路３２’を介して
第二プレ触媒２０へ流入し、第二プレ触媒２０を暖機す
る。したがってバイパス路３２’及び過剰排気バイパス
路３６’は、排気ガスを第二プレ触媒２０へ導入する排
気導入手段、すなわち触媒活性化手段として機能してお
り、低負荷運転から高負荷運転へ移行する前に第二プレ
触媒２０の触媒が、その活性化温度へ暖機されているた
め、第一実施形態と同様に、高負荷運転移行時において
も良好に浄化作用を行うことができる。
化装置を含む内燃機関のシステム図である。第二実施形
態の構成は、触媒活性化手段としての電気式ヒータが配
置されておらず、バイパス路及び過剰排気バイパス路の
構成が異なることを除いて、第一実施形態と同様であ
る。第二実施形態の排気浄化装置においては、副排気ダ
クトの排気切替え弁３０の上流側から延びたバイパス路
３２’と、排気マニホルド２４から延びる過剰排気バイ
パス路３６’とは、合流して副排気ダクト１６の第二プ
レ触媒２０の上流且つ排気切替え弁３０の下流へ連通し
ている。したがって例えば過剰な排気ガスを逃がすため
に過剰排気バイパス路３６’を通された排気ガスは、第
二プレ触媒２０へ流入し、第二プレ触媒２０を暖機す
る。また高負荷運転へ移行する前に副排気ターボチャー
ジャ１２を予め回転するために副排気ターボチャージャ
１２へ流入した排気ガスも、バイパス路３２’を介して
第二プレ触媒２０へ流入し、第二プレ触媒２０を暖機す
る。したがってバイパス路３２’及び過剰排気バイパス
路３６’は、排気ガスを第二プレ触媒２０へ導入する排
気導入手段、すなわち触媒活性化手段として機能してお
り、低負荷運転から高負荷運転へ移行する前に第二プレ
触媒２０の触媒が、その活性化温度へ暖機されているた
め、第一実施形態と同様に、高負荷運転移行時において
も良好に浄化作用を行うことができる。
【００１２】また前述した２つの実施形態のような触媒
活性化手段を備えていない排気浄化装置では、高負荷運
転移行時においては、十分暖機されていない第二プレ触
媒２０へ非常に高温の排気ガスが流入するため、一時的
に第二プレ触媒２０に急激に熱膨張する部分と、熱膨張
がゆるやかな部分とができ、第二プレ触媒２０に亀裂が
生じる可能性がある。しかしながら本発明のように高負
荷運転へ移行する前に第二プレ触媒２０を予め暖機して
おくことによって、このような第二プレ触媒２０の破損
を防ぐことができ、プレ触媒の耐久性が増す。
活性化手段を備えていない排気浄化装置では、高負荷運
転移行時においては、十分暖機されていない第二プレ触
媒２０へ非常に高温の排気ガスが流入するため、一時的
に第二プレ触媒２０に急激に熱膨張する部分と、熱膨張
がゆるやかな部分とができ、第二プレ触媒２０に亀裂が
生じる可能性がある。しかしながら本発明のように高負
荷運転へ移行する前に第二プレ触媒２０を予め暖機して
おくことによって、このような第二プレ触媒２０の破損
を防ぐことができ、プレ触媒の耐久性が増す。
【００１３】上述では、並列に配置された一対の排気タ
ーボチャージャを備えた内燃機関の排気浄化装置を説明
したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明
は、例えば排気ダクトに直列に配置された一対の排気タ
ーボチャージャを備え、低負荷運転のとき一方の排気タ
ーボチャージャへ排気ガスを流入させ、高負荷運転のと
き両排気ターボチャージャへ排気ガスを流入させる過給
機付き内燃機関の排気浄化装置にも適用可能である。ま
た当然のことながら、上述の第一実施形態と第二実施形
態とを組み合わせ、より良好な排気浄化を行うことも可
能である。この場合、電気式ヒータ２２の通電が開始さ
れるときに、排気ガスの一部が第二プレ触媒２０へ流さ
れているため、排気ガス自体の熱と、電気式ヒータ２２
の加熱による熱と、排気ガス中の未燃物及び酸素が電気
式ヒータ２２の熱により燃焼する際の熱とにより、触媒
は、より早期に触媒活性化温度まで加熱される。
ーボチャージャを備えた内燃機関の排気浄化装置を説明
したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明
は、例えば排気ダクトに直列に配置された一対の排気タ
ーボチャージャを備え、低負荷運転のとき一方の排気タ
ーボチャージャへ排気ガスを流入させ、高負荷運転のと
き両排気ターボチャージャへ排気ガスを流入させる過給
機付き内燃機関の排気浄化装置にも適用可能である。ま
た当然のことながら、上述の第一実施形態と第二実施形
態とを組み合わせ、より良好な排気浄化を行うことも可
能である。この場合、電気式ヒータ２２の通電が開始さ
れるときに、排気ガスの一部が第二プレ触媒２０へ流さ
れているため、排気ガス自体の熱と、電気式ヒータ２２
の加熱による熱と、排気ガス中の未燃物及び酸素が電気
式ヒータ２２の熱により燃焼する際の熱とにより、触媒
は、より早期に触媒活性化温度まで加熱される。
【００１４】
【発明の効果】以上、本発明の請求項１の過給機付き内
燃機関の排気浄化装置によれば、触媒活性化手段によっ
て低負荷運転から高負荷運転へ移行する前に触媒が予め
暖機されるため、高負荷運転へ移行したときに排気ガス
を良好に浄化すること可能である。
燃機関の排気浄化装置によれば、触媒活性化手段によっ
て低負荷運転から高負荷運転へ移行する前に触媒が予め
暖機されるため、高負荷運転へ移行したときに排気ガス
を良好に浄化すること可能である。
【００１５】また本発明の請求項２の過給機付き内燃機
関の排気浄化装置によれば、電気式ヒータによって低負
荷運転から高負荷運転へ移行する前に触媒が予め暖機さ
れるため、高負荷運転へ移行したときに排気ガスを良好
に浄化することが可能であり、また触媒活性化手段とし
て電気式ヒータを用いているので、従来の排気浄化装置
の構造を大きく変更する必要がない。
関の排気浄化装置によれば、電気式ヒータによって低負
荷運転から高負荷運転へ移行する前に触媒が予め暖機さ
れるため、高負荷運転へ移行したときに排気ガスを良好
に浄化することが可能であり、また触媒活性化手段とし
て電気式ヒータを用いているので、従来の排気浄化装置
の構造を大きく変更する必要がない。
【００１６】また本発明の請求項３の過給機付き内燃機
関の排気浄化装置によれば、排気導入手段によって排気
ガスが触媒へ導入され、低負荷運転から高負荷運転へ移
行する前に触媒が予め暖機されるため、高負荷運転へ移
行したときに排気ガスを良好に浄化することが可能であ
り、また触媒活性化手段として排気ガスのみを用いてい
るので、電気式ヒータ用の電源や制御装置などを必要と
しない。
関の排気浄化装置によれば、排気導入手段によって排気
ガスが触媒へ導入され、低負荷運転から高負荷運転へ移
行する前に触媒が予め暖機されるため、高負荷運転へ移
行したときに排気ガスを良好に浄化することが可能であ
り、また触媒活性化手段として排気ガスのみを用いてい
るので、電気式ヒータ用の電源や制御装置などを必要と
しない。
【図１】本発明の第一実施形態の排気浄化装置を含む過
給機付き内燃機関のシステム図である。
給機付き内燃機関のシステム図である。
【図２】本発明の第一実施形態の電気式ヒータの通電制
御と、排気バイパス弁及び排気切替え弁の開閉制御とを
示した図である。
御と、排気バイパス弁及び排気切替え弁の開閉制御とを
示した図である。
【図３】本発明の第二実施形態の排気浄化装置を含む過
給機付き内燃機関のシステム図である。
給機付き内燃機関のシステム図である。
【図４】機関本体に連結された排気マニホルドを示す図
である。
である。
１０…主排気ターボチャージャ １２…副排気ターボチャージャ ２０…第二プレ触媒 ２２…電気式ヒータ ３２’…バイパス路 ３６’…過剰排気バイパス路
Claims (3)
- 【請求項１】 一対の排気ターボチャージャを備え、低
負荷運転のとき一方の排気ターボチャージャへ排気ガス
を流入させ、高負荷運転のとき両排気ターボチャージャ
へ排気ガスを流入させる過給機付き内燃機関の排気浄化
装置であって、他方の排気ターボチャージャの下流に触
媒を具備し、低負荷運転から高負荷運転へ移行する前に
該触媒を活性化する触媒活性化手段を設けたことを特徴
とする過給機付き内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項２】 前記触媒活性化手段は電気式ヒータであ
ることを特徴とする請求項１記載の排気浄化装置。 - 【請求項３】 前記触媒活性化手段は排気ガスを前記触
媒へ導入する排気導入手段であることを特徴とする請求
項１記載の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7256127A JPH0996213A (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 過給機付き内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7256127A JPH0996213A (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 過給機付き内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0996213A true JPH0996213A (ja) | 1997-04-08 |
Family
ID=17288281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7256127A Pending JPH0996213A (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 過給機付き内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0996213A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005098220A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | 内燃機関における排気ガス浄化装置及び排気ガス浄化方法 |
| WO2011128950A1 (ja) * | 2010-04-16 | 2011-10-20 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気加熱装置およびその制御方法 |
| US8371108B2 (en) | 2009-07-29 | 2013-02-12 | Ford Global Technologies, Llc | Twin turbo diesel aftertreatment system |
-
1995
- 1995-10-03 JP JP7256127A patent/JPH0996213A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005098220A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | 内燃機関における排気ガス浄化装置及び排気ガス浄化方法 |
| US7448205B2 (en) | 2004-03-31 | 2008-11-11 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Exhaust gas purifying device and exhaust gas purifying method in internal combustion engine |
| US8371108B2 (en) | 2009-07-29 | 2013-02-12 | Ford Global Technologies, Llc | Twin turbo diesel aftertreatment system |
| WO2011128950A1 (ja) * | 2010-04-16 | 2011-10-20 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気加熱装置およびその制御方法 |
| JPWO2011128950A1 (ja) * | 2010-04-16 | 2013-07-11 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気加熱装置およびその制御方法 |
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