JPS63235616A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

内燃機関の排気浄化装置

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JPS63235616A
JPS63235616A JP62067901A JP6790187A JPS63235616A JP S63235616 A JPS63235616 A JP S63235616A JP 62067901 A JP62067901 A JP 62067901A JP 6790187 A JP6790187 A JP 6790187A JP S63235616 A JPS63235616 A JP S63235616A
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JP
Japan
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exhaust
fuel
exhaust gas
passage
unburnt
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JP62067901A
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Yoshio Fujimoto
藤本 佳夫
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • F02M31/02Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、内燃機関から排出される未燃HCを処理する
排気浄化V4置に関する。
従来の技術 ガソリンfi閏、ディーゼルallQ等を搭載した車両
では、一般に、未燃HCエミッションの低減をはかるた
めに、排気通路に触媒コンバータが取付けられている。
また、アルコールまたはガソリンとの混合燃料を使用す
る火花点火機関では、IaI!l冷間時に未燃HCが多
聞に排出されるため、例えば第4図に示すように、排気
浄化装置として、触媒コンバータ3の下流に未燃1−I
 Cを吸収するための吸着装置6を備えている。
この排気浄化装置について説明すると、機関本体1の排
気通路2に設けた触媒コンバータ3とマフラ4の間に排
気バイパス通路5を設け、排気バイパス通路5の途中に
未燃Heを吸着する吸着袋″eI6を設けており、吸着
袋fQ6の下流の排気バイパス通路5には、未燃HCの
パージ時に通気孔7がら空気を吸着装置6に流入させる
逆止弁8と、排気通路2の下流側接続部2aから排気バ
イパス通路5に排気が逆流するのを防止する逆止弁9が
介装されている。
冷開時には、第4図のように、1IIIJ121I装2
210の指令により三方電磁弁11を大気側に切換え、
ダイアフラム装置12のダイアフラム室13に大気圧を
導入し、切換弁14を開くことにより、触媒コンバータ
3からの排気を排気バイパス通路5に導くようにし、触
媒コンバータ3でトラップできなかった未燃1−I C
を吸着装置6に吸着する。
暖機後は、排気を排気バイパス通路5に流さず、排気通
路2に流し、熱活性化された触媒コンバータ3で未燃H
Cを酸化除去するとともに、冷間中に吸着装Vli6で
吸着した未燃HCをバイメタルバキュームスイッチング
バルブ(BVSV)16の開により、通路17を経てパ
ージボート21からサージタンク18のJ:流の吸気通
路19に吸引し、この未燃HCを空気と共に燃焼室20
にて燃焼させる。
発明が解決しようとりる問題1、 しかし、従来の排気浄化°¥A置にあっては、第4図の
ように、排気中の未燃HCを吸着するための吸着フィル
タ22を設けCいるので、吸着フィルタ22ににる排気
の背圧が増加し、機関の出力が低下するという問題があ
る。
本発明は、このような問題点を解決するためになされた
もので、吸着フィルタを用いることなく、排気中の未燃
]−10を回収することを目的とする。
問題点を解決するための手段 前記目的を達成するために、本発明の内燃機関の排気浄
化5A置は、排気通路から分岐される排気バイパス通路
を備え、この分岐部に切換弁を介装するとともに、排気
バイパス通路に排気中の未燃IC成分を31111の燃
料により凝縮する排気コンデンサを設置ノ、該排気コン
デンナに溜められた未燃HC成分をIn後に空気ととも
にパージボートから吸気通路に導入するように構成され
ている。
作   用 低温時には、排気コンデン勺において排気が冷えた燃料
で冷却されるとともに、燃料は活気のもつ熱で加熱され
る。したがって、冷1lIll¥に排気中の未燃HCは
排気コンデンサで効率良く回収されるとともに、暖機後
に機関に供給される燃料の霧化が促進される。
機関が暖機されると、排気コンデンサに溜められだ液状
の未燃HCは、空気と共に霧化されて、パージボートか
ら吸気通路に導入される。
したがって、機関低温時に排気中の未燃HCが回収され
、暖機後にこの回収された未燃HCが吸気通路に導入さ
れるため、排出ガスとして大気中に排出される未燃HC
は低減される。
実  施  例 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は本発明をガソリン機関に適用した実施例を示し
ている。第1図において、第4図と実質的に同一の構成
部分については同一符号を付すことにする。
■アクリーチ21から吸気通路19に導入された吸入空
気は、その流量がスロットルバルブ23により制御され
、サージタンク18を経て吸気ボート24から燃焼室2
0に吸引され、燃焼される。
燃焼室20の排気ポートから排出された排気は、触媒コ
ンバータ3を経て排気通路2を流れる。触媒コンバータ
3のハウジング3aには、触媒コンバータ3の温度を検
出する触媒温センサ25が設けられている。
触媒コンバータ3の下流側の排気通路2からは、排気バ
イパス通路5が分岐され、そのさらに下流側は、排気通
路2に合流されている。
排気通路2と排気バイパス通路5との分岐部5aには、
排気の流路を切換る切換弁14が設けられ、切換弁14
は、ダイアフラム装置12により排気の流路を主排気通
路2aまたは排気バイパス通路5に選択的に切換える。
ダイアフラム装置12のダイアフラム室13には、通路
26に介装される三方Ti電磁11により大気圧又はサ
ージタンク18内の吸気管負圧が導入される。通路26
の途中には、1ナージタンク18内の空気がダイアフラ
ム室13に流入するのを防止する逆止弁28が設けられ
ている。
排気バイパス通路5の途中には、排気コンデンサ30が
設けられ、排気コンデンサ30の排気冷却?!l530
aには機関供給用の燃料を流す燃料パイプ31が螺旋状
に配設されている。この場合の燃料パイプ31は、螺旋
状に設けられているが、本発明の燃料バイブとしては、
排気との熱交換作用を行なうために、燃料管と排気との
接触面積を大きくとれる構成であればよい。
燃料バイブ31の上流には、冷機時に燃料ポンプ37か
らの燃料を主燃料通路38から燃料バイブ31に切換え
る切換弁36が設けられている。
主燃料通路38の下流は、デリバリバイブに接続されて
いる。
燃料と排気との熱交換により排気が冷却されると、排気
中の未燃HC成分が排気コンデンサ30の凝縮成分溜3
0bに凝縮除去され、未燃HCの除去された排気は、逆
止弁9を経て下流側バイパス通路5bより主排気通路2
aに流出する。燃料バイブ31を流れる燃料の温度は、
排気との熱交換作用により上昇するので、吸入空気との
混合のさい燃料の霧化が促進される。
排気コンデンサ30に溜まった液状の未燃)−I Cは
、磯関の暖機後、通気孔7から逆止弁8を経て導入され
た空気と混合され、この混合気は、バイメタルバキュー
ムスイッチングパルプ(BVSV)32を介して通路3
3よりパージボート34からスOツI・ルバルブ23の
すぐ上流の吸気通路19にパージされる。パージ時には
切換弁14で排気バイパス通路5の入口を閉じている。
次に三方電磁弁11とBVSV32と切換弁36の動作
について説明する。例えば第2図に示ず各秤センサから
の信号を受は入れた制御装置40により三方電磁弁11
及びBVSV32、切換弁36が制御される。制御装置
40の排気流路切換弁制御手段41には、吸入空気温度
センサ45と触媒温度ヒンサ25と燃料温度センサ35
からの信号が入力され、燃料流路切換弁制御手段39と
パージ流路開開弁制御手段42には、吸入空気温度セン
υ45、触vAr一度センサ25、機関水温度ゼンリ4
6、機関回転数センサ47からの8信8が入力される。
排気流路切換弁制御手段41の指9により三方電磁弁駆
動回路43が駆動され、この出力により三方電磁弁11
が制御される。またパージ流路開閉弁制御手段42の指
令によりBVSv駆動回路44が駆動され、この出力に
よりBVSV32が制御され、燃料流路切換弁制御手段
39の指令により切換弁駆動回路49が駆動され、この
出力により切換弁36が制御される。
第3図は、三方電磁弁11とBVSV32と切換弁36
の動作の一例を示すフローチャートである。
最初のステップ51では、吸気温Tin、触媒温1ca
t 、 1関水温TW、燃料温Tf、機関回転数Qを読
み込む。次のステップ52では、吸気UT1nが10℃
以下か否かを判別し、Tin≦10℃であれば、低温時
とみなし、次のステップ53に進み、触媒HaTcat
が200℃以下か否かを判別し、Tcat≦200℃で
あれば、触媒コンバータ3が不活性化状態とみなし、次
のステップ54に進み、BVSV32を開じると共に、
次のステップ55にて、三方電磁弁11を負圧側に切換
える。三方電磁弁11が負圧側に切換わると、ダイアフ
ラム室13に通路26から吸気管負圧が導入され、ダイ
アフラム12aがスプリング12bに抗して【コツト1
2cを矢印方向に引張り、切換弁14を排気バイパス通
路側に切換える。
次いで−、ステップ60にて燃料ITfが10℃以下で
あると判別されると、切換弁36が燃料を燃料バイブ3
1に流す。これにより、排気は排気バイパス通路5の途
中の排気コンデン4J 30内の燃料バイブ31に触れ
て冷却され、排気コンデンサ30に排気中の未燃HC成
分が凝縮される。このとき、燃料バイブ31内の燃料は
暖められるので、例えばインジェクタから噴射される際
の燃料の霧化が促進される。
ステップ53において、触媒温Tcat>200℃と判
別されると、触媒コンバータ3が活性状態にあるとみな
され、ステップ62で、切換弁36を排気コンiンサ3
0側に切換え、ステップ56に進む。ステップ56では
、三方電磁弁11を大気側に開いて、ダイアフラム室1
3に通路26からの大気圧を導入し、0ツド12Cを矢
印反対方向に押し」:げ、切換弁14で排気バイパス通
路5の入口を■じ、排気の流れを主排気通路2a側に切
換える。
次のステップ57では、機関水’lfA T Vが60
℃以上であるか否かを判別し、TV<60℃であれば、
このルーチンを終了し、TV≧60℃であれば、暖n後
とみなし、ステップ58に進み、機関回転数Qが120
0rl)111以上であるか否かを判別する。ステップ
58にて、Q≧120Orpmであれば、ステップ59
に進み、BVSV32を開く。
この時パージボート34には吸気管負圧が生じているた
め、通路33を経て排気コンデンサ30に吸気管負圧が
導入され、これにより逆止弁8が聞いて通気孔7より空
気が排気コンデンIt 30に導入され、空気と未燃H
Cとの混合気がBVSV32を経てパージボート34か
ら吸気通路19に吸引される。
なお、本発明としては、燃料タンクからインジェクタに
供給する燃料を常時排気コンデンサ内の燃料パイプ中を
流す構成にしてもよいことは勿論である。
RII JL丸里 以上説明したように、本発明によれば、機関冷開時に排
出される排気を冷却することにより、排気中の未燃1−
I Cを効率良く回収し、この未燃HC成分を空気と共
に暖機後に再燃焼させるので、吸着フィルタを設けなく
とも未燃HCを回収することができるとともに、機関の
冷間時、特に未暖機状態での運転時間が長いとき、燃費
を向上さけることかできる。
また、熱容量の大きい燃料を用いて排気を冷却するため
、排気中の未燃1」C成分の凝縮効率が上背し、さらに
は、排気の冷却と燃料の加熱を同「21に排気コンデン
サで行なうため、装置を小型化できる。
機関停止直後の再始動時であっても、機関冷却水と異な
り燃料は高温にならないので、排気の冷n1が容易に行
なえ、また燃料は多少加熱されるので、混合気生成のざ
い燃料の霧化・気化が良好になされ、燃費、出力等が向
上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例をあられ1概略構成図、第2図
は第1図に示す実態例で用いる制御@置をあられすブロ
ック図、 第3図は第1図に示す実施例の各弁装置の動作をあられ
すフローチャート、 第4図は従来例をあられす概略構成図である。 1・・・機関本体、    2・・・排気通路、3・・
・触媒コンバータ、 5・・・排気バイパス通路、 7・・・通気孔、     8・・・逆止弁、9・・・
逆止弁、     11・・・三方電磁弁、12・・・
ダイアフラム装置、 14・・・切換弁、    19・・・吸気通路、23
・・・スロットルバルブ、 30・・・排気コンデンサ、 31・・・燃料パイプ、 32・・・バイメタルバキュームスイッチングバルブ(
BVSV)、 34・・・パージボート、 36・・・切換弁、    37・・・燃料ポンプ、4
0・・・制御IIn6

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 排気通路から分岐される排気バイパス通路を備え、この
    分岐部に切換弁を介装するとともに、排気バイパス通路
    に排気中の未燃HC成分を機関の燃料を利用し凝縮除去
    する排気コンデンサを設け、該排気コンデンサに溜めら
    れた未燃HC成分を暖機後に空気とともにパージポート
    から吸気通路に導入することを特徴とする内燃機関の排
    気浄化装置。
JP62067901A 1987-03-24 1987-03-24 内燃機関の排気浄化装置 Pending JPS63235616A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2770582A1 (fr) * 1997-10-31 1999-05-07 Valeo Thermique Moteur Sa Ligne d'echappement et de recirculation des gaz pour moteur de vehicule automobile
DE102006059299A1 (de) * 2006-12-15 2008-06-19 Bayerische Motoren Werke Ag HC-Kondensat-Absaugung mit dichter Abgasklappe
JP2009264223A (ja) * 2008-04-24 2009-11-12 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置

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