JP2009019604A - Exhaust purification device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の燃焼で生じた排気ガスを浄化処理する内燃機関の排気浄化装置に関し、特に排気ガスが流通する主通路とバイパス通路の切り換え制御を改善した内燃機関の排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine that purifies exhaust gas generated by combustion of the internal combustion engine, and more particularly to an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine with improved switching control between a main passage and a bypass passage through which the exhaust gas flows.
従来の内燃機関の排気浄化装置では、エンジンの燃焼後に排出される排気ガスを浄化処理する触媒が排気通路に設けられ、この触媒の作用で排気ガス中に含まれる炭化窒素(HC)、一酸化炭素(CO)、窒素酸化物(NOx)等の有害物質を浄化処理している。 In a conventional internal combustion engine exhaust gas purification device, a catalyst for purifying exhaust gas exhausted after combustion of the engine is provided in the exhaust passage, and by the action of this catalyst, nitrogen carbide (HC) contained in the exhaust gas, monoxide Toxic substances such as carbon (CO) and nitrogen oxides (NOx) are purified.
このような触媒は、一般的には活性化する温度が高いため、内燃機関始動直後における排気ガスの比較的低い温度では触媒の活性化温度に到達しなかった。このため、内燃機関始動直後における排気ガスに対しては触媒が十分に活性化せず、排気ガスを十分に浄化することは困難であった。 Since such a catalyst is generally activated at a high temperature, the activation temperature of the catalyst was not reached at a relatively low temperature of the exhaust gas immediately after starting the internal combustion engine. For this reason, the catalyst is not sufficiently activated for the exhaust gas immediately after the internal combustion engine is started, and it is difficult to sufficiently purify the exhaust gas.
そこで、活性化温度の高い触媒とそれに比べて活性化温度が低い触媒との活性化温度の異なる2種類の触媒を採用する技術が提案されている。この技術では、活性化温度が比較的高い主触媒の上流側の主通路に対して、主通路に並行して活性化温度が比較的低い低温で浄化効果が高いバイパス触媒が配置されたバイパス通路を設け、排気ガスの温度に応じて切換弁により選択的にバイパス通路へ排気ガスを案内している。このような技術を採用することで、排気ガスの排気温度が主通路に配置された主触媒の活性化温度に達するまでの間、排気ガスをバイパス通路に案内することで排気ガスをバイパス触媒で十分に浄化することが可能となる。 Therefore, a technique has been proposed that employs two types of catalysts having different activation temperatures, a catalyst having a high activation temperature and a catalyst having a lower activation temperature. In this technique, a bypass passage in which a bypass catalyst having a relatively low activation temperature and a high purification effect is arranged in parallel with the main passage with respect to the main passage upstream of the main catalyst having a relatively high activation temperature. The exhaust gas is selectively guided to the bypass passage by the switching valve according to the temperature of the exhaust gas. By adopting such technology, the exhaust gas is guided by the bypass catalyst until the exhaust temperature of the exhaust gas reaches the activation temperature of the main catalyst arranged in the main passage. It becomes possible to sufficiently purify.
このように排気ガスの排気通路を変えて浄化処理する従来の技術としては、例えば以下に示す文献に記載されたものが知られている(特許文献1、2参照)。文献1には、エンジンの低・中負荷運転時と高負荷運転時とで排気ガスの排気通路を変え、それぞれの排気通路に設けられた三元触媒を介して排気ガスを浄化する技術が提案されている。また、文献2には、メイン触媒コンバータが配置されたメイン通路とバイパス触媒コンバータが配置されたバイパス通路とで排気通路を形成し、冷間始動直後ではバイパス通路に案内された排気ガスがバイパス触媒コンバータで浄化され、メイン触媒コンバータが十分に活性化された後は、排気ガスは主にメイン通路に案内されてメインバイパス触媒コンバータで浄化される技術が記載されている。
上述した切換弁により排気ガスの排気通路を切り換えて活性化温度の異なる2種類の触媒を採用して排気ガスを浄化処理する装置において、排気通路を切り換える切換弁は、イグニッションスイッチの作動(オン)に基づいて制御装置により切り換え制御されている。この制御装置は、最近の電子化された車両では車載用のマイクロコンピュータで構成されているものが殆どである。このため、イグニッションスイッチがオンされたと同時に制御装置は車載のバッテリから通電されて起動が開始される。 In the apparatus for purifying exhaust gas by using two kinds of catalysts having different activation temperatures by switching the exhaust gas exhaust passage by the switching valve described above, the switching valve for switching the exhaust passage operates the ignition switch (ON). Based on the above, switching control is performed by the control device. In most recent electronic vehicles, this control device is composed of an in-vehicle microcomputer. For this reason, at the same time as the ignition switch is turned on, the control device is energized from the vehicle-mounted battery and starts to start.
制御装置を構成するマイクロコンピュータは、起動が開始されて所定の初期化動作が完了し、指示通りに切換弁を切り換え制御できる程度にまで出力が安定するまでには、マイクロコンピュータの仕様に応じて設定された所定の時間が必要である。そのため、イグニッションスイッチがオンしてエンジンの始動直後では、制御装置の初期化が間に合わず切換弁が的確に切り換えられないおそれがあった。このような場合には、エンジン始動直後に排出される排気ガスがバイパス通路に確実に案内されず、低温用の触媒で排気ガスが浄化されずに排気されるといった不具合を招くおそれがあった。 The microcomputer that constitutes the control device is in accordance with the specifications of the microcomputer until the start is started, the predetermined initialization operation is completed, and the output is stabilized to the extent that the switching valve can be switched and controlled as instructed. A predetermined time set is required. For this reason, immediately after the ignition switch is turned on and the engine is started, there is a possibility that the initialization of the control device is not in time and the switching valve cannot be switched accurately. In such a case, the exhaust gas discharged immediately after the engine is started is not reliably guided to the bypass passage, and there is a possibility that the exhaust gas is exhausted without being purified by the low temperature catalyst.
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内燃機関で生じた排気ガスの浄化処理能力を高めた内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine with an increased purification capability of exhaust gas generated in the internal combustion engine.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、内燃機関の燃焼後に発生する排気ガスが案内される主通路と、前記主通路に配置されて、前記主通路を案内された排気ガスを浄化処理する第1の触媒と、前記第1の触媒の上流側の前記主通路を迂回して排気ガスが案内されるバイパス通路と、前記バイパス通路に配置されて、前記バイパス通路を案内された排気ガスを浄化処理する第2の触媒と、排気ガスが案内される通路を前記主通路または前記バイパス通路に選択的に切り換える切換手段と、前記内燃機関の始動開始と同時に前記切換手段による切り換え動作を開始して前記バイパス通路を選択し、選択された前記バイパス通路に排気ガスを案内する制御手段とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to a main passage through which exhaust gas generated after combustion of an internal combustion engine is guided, and an exhaust gas disposed in the main passage and guided through the main passage. A first catalyst for purifying gas; a bypass passage for guiding exhaust gas by bypassing the main passage on the upstream side of the first catalyst; and a bypass passage disposed in the bypass passage for guiding the bypass passage A second catalyst for purifying the exhaust gas, a switching means for selectively switching a passage through which the exhaust gas is guided to the main passage or the bypass passage, and at the same time when the internal combustion engine is started, by the switching means. And a control means for starting the switching operation, selecting the bypass passage, and guiding the exhaust gas to the selected bypass passage.
上記請求項1に記載の発明によれば、内燃機関の始動後に迅速に排気ガスの通路をバイパス通路に設定することが可能となる。これにより、従来に比べて第2の触媒で浄化処理される内燃機関始動直後の排気ガスの割合を高め、排気ガスの浄化処理能力を向上することができる。 According to the first aspect of the present invention, the exhaust gas passage can be quickly set as the bypass passage after the internal combustion engine is started. Thereby, the ratio of the exhaust gas immediately after the start of the internal combustion engine to be purified by the second catalyst can be increased as compared with the conventional case, and the exhaust gas purification processing capacity can be improved.
請求項2に記載の発明は、内燃機関の燃焼後に発生する排気ガスが案内される主通路と、前記主通路に配置されて、前記主通路を案内された排気ガスを浄化処理する第1の触媒と、前記第1の触媒の上流側の前記主通路を迂回して排気ガスが案内されるバイパス通路と、前記バイパス通路に配置されて、前記バイパス通路を案内された排気ガスを浄化処理する第2の触媒と、排気ガスが案内される通路を前記主通路または前記バイパス通路に選択的に切り換える切換手段と、前記内燃機関が始動されるまでに車両で行われる始動前動作を検出する検出手段と、前記検出手段で始動前動作が検出されると、前記内燃機関の始動開始に先立って、非通電状態から通電状態に移行し、前記内燃機関の始動開始と同時に前記切換手段による切り換え動作を開始できる状態に待機し、その後前記内燃機関の始動開始と同時に前記切換手段による切り換え動作を開始して前記バイパス通路を選択し、選択された前記バイパス通路に排気ガスを案内する制御手段とを有することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a main passage through which exhaust gas generated after combustion of an internal combustion engine is guided, and a first passage disposed in the main passage for purifying the exhaust gas guided through the main passage. A catalyst, a bypass passage that guides exhaust gas by bypassing the main passage upstream of the first catalyst, and an exhaust gas that is disposed in the bypass passage and guided through the bypass passage. A second catalyst, switching means for selectively switching a passage through which exhaust gas is guided to the main passage or the bypass passage, and detection for detecting a pre-starting operation performed in the vehicle before the internal combustion engine is started And when the pre-starting operation is detected by the detecting means and prior to starting the internal combustion engine, the non-energized state is shifted to the energized state. Control means for starting the switching operation by the switching means simultaneously with the start of the internal combustion engine, selecting the bypass passage, and guiding the exhaust gas to the selected bypass passage. It is characterized by having.
上記請求項2に記載の発明によれば、内燃機関の始動後に迅速に排気ガスの通路をバイパス通路に設定することが可能となる。これにより、従来に比べて第2の触媒で浄化処理される内燃機関始動直後の排気ガスの割合を高め、排気ガスの浄化処理能力を向上することができることに加えて、さらに制御手段が常時通電状態にある場合に比べて低消費電力化を図ることが可能となる。 According to the second aspect of the present invention, the exhaust gas passage can be quickly set as the bypass passage after the internal combustion engine is started. As a result, the ratio of the exhaust gas immediately after the start of the internal combustion engine to be purified by the second catalyst can be increased as compared with the conventional one, and the exhaust gas purification processing capacity can be improved. It is possible to achieve lower power consumption than in the case of the state.
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記制御手段は、前記切換手段の切り換え動作時に動作しない構成要件に対して選択的に通電を停止する遮断手段を備え、前記制御手段は、常時通電状態であり、かつ前記内燃機関が動作していないときには、前記遮断手段により前記切換手段の切り換え動作時に動作しない構成要件に対して通電を停止することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the first aspect, the control means is a cutoff that selectively stops energization with respect to a component that does not operate during the switching operation of the switching means. And the control means is such that when the internal combustion engine is constantly in an energized state and the internal combustion engine is not operating, the shut-off means stops the energization with respect to a component that does not operate during the switching operation of the switching means. Features.
上記請求項3に記載の発明によれば、制御手段が常時通電状態にあっても、低消費電力化を図ることができる。 According to the third aspect of the present invention, even when the control means is always energized, it is possible to reduce power consumption.
請求項4に記載の発明は、内燃機関の燃焼後に発生する排気ガスが案内される主通路と、前記主通路に配置されて、前記主通路を案内された排気ガスを浄化処理する第1の触媒と、前記第1の触媒の上流側の前記主通路を迂回して排気ガスが案内されるバイパス通路と、前記バイパス通路に配置されて、前記バイパス通路を案内された排気ガスを浄化処理する第2の触媒と、排気ガスが案内される通路を前記主通路または前記バイパス通路に選択的に切り換える切換手段と、前記内燃機関の始動が指令されたときに、前記内燃機関の始動開始に先立って、前記切換手段による切り換え動作を完了させて前記バイパス通路を選択して排気ガスが案内され通路を前記バイパス通路に確定した後、前記内燃機関を始動させる制御手段とを有することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a main passage through which exhaust gas generated after combustion of the internal combustion engine is guided, and a first passage disposed in the main passage for purifying the exhaust gas guided through the main passage. A catalyst, a bypass passage that guides exhaust gas by bypassing the main passage upstream of the first catalyst, and an exhaust gas that is disposed in the bypass passage and guided through the bypass passage. A switching means for selectively switching the passage through which exhaust gas is guided to the main passage or the bypass passage; and prior to starting the internal combustion engine when the start of the internal combustion engine is commanded. And a control means for starting the internal combustion engine after the switching operation by the switching means is completed and the bypass passage is selected to guide the exhaust gas and determine the passage as the bypass passage. And features.
上記請求項4に記載された発明によれば、第2の触媒で内燃機関始動直後の排気ガスを確実に浄化処理することができ、排気ガスの浄化処理能力を向上することができる。 According to the fourth aspect of the invention, the exhaust gas immediately after starting the internal combustion engine can be reliably purified by the second catalyst, and the exhaust gas purification processing ability can be improved.
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の実施例を説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The best embodiment for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明の実施例1に係る内燃機関の排気浄化装置の構成を示す図である。図1に示す実施例1の装置において、エンジンの燃焼後に排出される排気ガスが案内される排気通路を構成する主通路11mには、主切換弁12mが設けられ、主切換弁12mの下流側には主触媒13mが配置されている。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an exhaust emission control device for an internal combustion engine according to Embodiment 1 of the present invention. In the apparatus of Embodiment 1 shown in FIG. 1, a
主切換弁12mは、主通路11mを開閉制御する弁であり、後述する図2に示す制御装置により開閉制御される。主触媒13mは、比較的高い温度で活性化される高温活性触媒で構成され、車両の通常走行時における排気ガス温度域(例えば600℃〜900℃程度)に達した排気ガスで十分に活性化される触媒で構成されている。
The
主切換弁12mが設けられた主通路11mには、主通路11mと並行してバイパス通路11bが設けられ、バイパス通路11bは、主切換弁12mの上流の主通路11mと、主切換弁12mの下流でかつ主触媒13mの上流の主通路11mとの間を連結して主通路11mをバイパスしている。
The
バイパス通路11bには、バイパス切換弁12bが設けられ、バイパス切換弁12bの下流にはバイパス触媒13bが配置されている。
A
バイパス切換弁12bは、バイパス通路11bを開閉制御する弁であり、後述する図2に示す制御装置により開閉制御される。主切換弁12mならびにバイパス切換弁12bは、排気ガスが案内される通路を切り換える切換手段として機能する。
The
なお、切換手段は、主通路11mとバイパス通路11bとの分岐点に設けた三方弁で構成することも可能である。
The switching means can also be configured by a three-way valve provided at a branch point between the
バイパス触媒13bは、比較的低い温度で活性化される低温活性触媒で構成され、エンジンの始動直後の低い排気ガス温度に対して浄化効果が高い例えば貴金属系触媒で構成されている。
The
図2は主切換弁12mならびにバイパス切換弁12bの開閉を制御する制御手段として機能する制御装置の構成を示す図である。図2において、制御装置は、主切換弁12mを開閉駆動する主切換弁開閉機構21m、バイパス切換弁12bを開閉駆動するバイパス切換弁開閉機構21b、ならびに制御ユニット22を備えて構成されている。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a control device that functions as control means for controlling the opening and closing of the
主切換弁開閉機構21mは、モータ等のアクチュエータによる開閉駆動機能を備え、主切換弁12mを開閉駆動し、バイパス切換弁開閉機構21bは、モータ等のアクチュエータによる開閉駆動機能を備え、バイパス切換弁12bを開閉駆動する。
The main switching valve opening /
制御ユニット22は、主切換弁12m、バイパス切換弁12bの開閉駆動を制御して排気ガスの流路を切り換え制御する制御中枢として機能し、プログラムに基づいて各種動作処理を制御するコンピュータに必要な、CPU、記憶装置、入出力装置等の資源を備えたマイクロコンピュータ(マイコン)を備えて構成されている。
The
制御ユニット22は、本内燃機関の浄化装置が搭載された車両のバッテリ23から常時通電されて初期化が終了しており、出力が安定している状態にある。制御ユニット22は、エンジンの始動開始を認識する例えばイグニッションスイッチ信号の入力に基づいて主切換弁12mならびにバイパス切換弁12bの切り換え制御を開始する。イグニッションスイッチ信号は、イグニッションスイッチ24から制御ユニット22に与えられる。
The
次に、図3に示すフローチャートならびに図4に示すタイミングチャートを参照して、主切換弁12mならびにバイパス切換弁12bの切り換え制御動作について説明する。
Next, the switching control operation of the
先ず、図4に示すように、マイコンの電源は常時投入されてマイコンは安定出力状態ににあり、このような状態において、イグニッションスイッチ24がオンしてエンジンが始動されると(ステップS301)、イグニッションスイッチ信号がロウレベルからハイレベルに変化して制御ユニット22に入力される。制御ユニット22は、エンジンの始動を認識し、初期化動作を行うことなく直ちに主切換弁12mを閉弁指令する主切換弁開閉信号を主切換弁開閉機構21mに与え、かつバイパス切換弁12bを開弁指令するバイパス切換弁開閉信号をバイパス切換弁開閉機構21bに与える。これにより、主切換弁12mは切換弁の開閉応答遅れ時間の後開弁状態から閉弁状態に移行し、かつバイパス切換弁12bは同様の開閉応答遅れ時間の後閉弁状態から開弁状態に移行する(ステップS302)。
First, as shown in FIG. 4, the microcomputer is always turned on and the microcomputer is in a stable output state. In such a state, when the
主切換弁12mが閉弁してかつバイパス切換弁12bが開弁すると、主通路11mを案内された排気ガスは主通路11mからバイパス通路11bに分岐案内され(ステップS303)、バイパス通路11bに配置されたバイパス触媒13bでエンジン始動直後の比較的低い温度の排気ガスが浄化処理される(ステップS304)。その後、主切換弁12mを開弁指令する主切換弁開閉信号が主切換弁開閉機構21mに与えられ、かつバイパス切換弁12bを閉弁指令するバイパス切換弁開閉信号がバイパス切換弁開閉機構21bに与えると、主切換弁12mは切換弁の開閉応答遅れ時間後に閉弁状態から開弁状態に移行し、かつバイパス切換弁12bは同様の開閉応答遅れ時間の後開弁状態から閉弁状態に移行する(ステップS305)。
When the
これに対して、イグニッションスイッチがオンされた後マイコンが通電し、その後マイコン内で初期化動作が行われ出力が安定する従来技術では、図4のタイミングチャートに示すように、イグニッションスイッチがオンしてイグニッションスイッチ信号がロウレベルからハイレベルに変化してエンジンの始動が認識された後、マイコン内で初期化動作が開始されて完了するまで出力が安定しないため、エンジンの始動後直ちに切換弁を開閉制御する信号は出力できない。 On the other hand, in the prior art in which the microcomputer is energized after the ignition switch is turned on, and then the initialization operation is performed in the microcomputer and the output is stabilized, the ignition switch is turned on as shown in the timing chart of FIG. After the ignition switch signal changes from low level to high level and engine start is recognized, the output is not stable until initialization is started and completed in the microcomputer. The control signal cannot be output.
しかし、この実施例1では、マイコンが車両のバッテリ23から常時通電されることで、マイコンが常に出力安定状態となっていることでエンジンの始動後直ちに制御ユニット22から主切換弁12mならびにバイパス切換弁12bを開閉駆動する開閉信号を出力することが可能となるので、エンジンの始動後迅速に主切換弁12mならびにバイパス切換弁12bを切り換え制御することができる。これにより、エンジン始動後の比較的低温状態の排気ガスをバイパス通路11bに案内して、低温用に設けられたバイパス触媒13bでの浄化処理を従来に比べて早期に開始することができる。この結果、従来に比べて低温用のバイパス触媒13bで浄化処理されるエンジン始動直後の排気ガスの割合を高めることが可能となり、排気ガスの浄化処理能力を向上することができる。
However, in the first embodiment, since the microcomputer is always energized from the
図6は本発明の実施例2に係る内燃機関の排気浄化装置の構成を示す図である。図6に示す実施例2の特徴とするところは、先の実施例1の構成に比べて、エンジンが始動されるに先立って運転者等によって車両で行われる始動前動作を検出してエンジンの始動を予測推定する検出手段として機能するセンサ51を設け、実施例1の制御ユニット22に代えて内部電源スイッチ52を備えた制御ユニット53を備えたことにあり、他は実施例1と同様である。
FIG. 6 is a view showing a configuration of an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to Embodiment 2 of the present invention. The feature of the second embodiment shown in FIG. 6 is that, compared to the configuration of the first embodiment, the pre-start operation performed in the vehicle by the driver or the like prior to the start of the engine is detected to detect the engine. A
センサ51は、イグニッションスイッチがオンされる以前にエンジンが始動されるであろうことを予測推定する始動前動作を検出するセンサであり、例えば車両のドアロックが解除された始動前動作を検出するドアロック解除センサ、あるいは車両のドアが開かれた始動前動作を検出するセンサ、もしくは運転席に運転者が着座した始動前動作を検出する着座センサ等で構成されるといったものであり、その他の運転者によるエンジン始動前動作を検出するものであれば特に制約はなく、これらのセンサ51でドアロックが解除されたことが検出されると、もしくはドアが開かれたことが検出されると、あるいは運転者が運転席に着座したことが検出されると、センサ51からセンサ信号が制御ユニット53に入力される。
The
制御ユニット53に備えられた内部電源スイッチ52は、センサ51から与えられるセンサ信号に基づいて、バッテリ23から制御ユニット53への通電を制御する。
An
次に、図7に示すフローチャートならびに図8に示すタイミングチャートを参照して、主切換弁12mならびにバイパス切換弁12bの切り換え制御動作について説明する。
Next, the switching control operation of the
先ず、センサ51により始動前動作が検出されてエンジンが始動されるであろうことが予測推定されると(ステップS701)、図8のタイミングチャートに示すように、センサ信号がロウレベルからハイレベルに変化して制御ユニット53の内部電源スイッチ52に与えられる。これにより、内部電源スイッチ52はオフ状態からオン状態となり、バッテリ23と制御ユニット53とが電気的に非接続状態から接続状態となり、制御ユニット53は非通電状態から通電状態に移行する(ステップS702)。
First, when the pre-start operation is detected by the
制御ユニット53に通電が開始されると、制御ユニット53は起動されて初期化動作が開始され(ステップS703)、初期化動作が完了して出力が安定した後、イグニッションスイッチ24がオンしてエンジンが始動されると(ステップS704)、先の図3のステップS302〜ステップS305に示す動作と同様の動作が行われ、先の実施例1と同様に直ちに双方の切換弁が切り換え制御される。
When energization of the
このような実施例2においては、エンジンの始動に先立って制御ユニット53を起動する際に、先の実施例1のように制御ユニット22が常時通電状態にある先の実施例1に比べて、エンジンの始動が予測推定されたときに制御ユニット53は、内部電源スイッチ52によって通電されて起動されるので、先の実施例1と同様の効果が得られることに加えて、先の実施例1に比べて低消費電力化を図ることができる。
In the second embodiment, when starting the
図9は本発明の実施例3に係る内燃機関の排気浄化装置の構成を示す図である。図9に示す実施例3の特徴とするところは、先の実施例1の構成に比べて、エンジンの始動前では、エンジン始動直後における切換弁の切り換え制御に係わらない、制御ユニット71内の構成要件は非通電状態とする一方、切換弁の切り換え制御に係わる構成要件は通電状態としたことにあり、他は先の実施例1と同様である。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to Embodiment 3 of the present invention. The feature of the third embodiment shown in FIG. 9 is that the configuration in the
図9において、制御ユニット71に遮断回路72を設け、この遮断回路72でエンジン始動直後における切換弁の切り換え制御に係わらない構成の通電/非通電を制御している。
In FIG. 9, a
次に、図10に示すフローチャートを参照して、主切換弁12mならびにバイパス切換弁12bの切り換え制御動作について説明する。
Next, the switching control operation of the
先ず、エンジンが動作していないか否かが判別され(ステップS1001)、エンジンが動作していない場合には、エンジンの動作時にエンジンを制御するコントロールユニット(C/U)との間で車内LAN等を介して通信を行い、エンジン始動直後における切換弁の切り換え制御に係わらない(動作しない)、例えば通信回路73への通電を遮断して非通電状態とする(ステップS1002)。すなわち、エンジンが動作していないときには、イグニッションスイッチ信号に基づいてマイコン74が遮断回路72を遮断状態にする。これにより、バッテリ23に接続された制御ユニット71の電源端子75ならびにバッテリ23の電圧とマイコン74ならびに通信回路73の電源電圧を調整する電源回路76を介したバッテリ23から通信回路73への通電が遮断される。
First, it is determined whether or not the engine is operating (step S1001). If the engine is not operating, the in-vehicle LAN is connected to the control unit (C / U) that controls the engine when the engine is operating. The communication is not performed (does not operate) immediately after the engine is started (ie, does not operate). For example, the
その後、エンジンが始動されて(ステップS1003)、イグニッションスイッチ信号がマイコン74に与えられると、マイコン74により遮断回路72は遮断状態から導通状態となり、通信回路73は通電され(ステップS1004)、以後先の図3のステップS302〜ステップS305に示す動作と同様の動作が行われ、先の実施例1と同様に直ちに双方の切換弁が切り換え制御される。
After that, when the engine is started (step S1003) and an ignition switch signal is given to the
このような実施例3においては、エンジンが動作していないときに、制御ユニット22内のすべての構成要素に対して通電される先の実施例1に比べて、エンジンの始動前には、切換弁の切り換え制御時に動作しない制御ユニット71の一部の構成要素に対して通電しない構成を採用しているので、先の実施例1と同様の効果が得られることに加えて、先の実施例1に比べて消費電力を低減することが可能となる。
In the third embodiment, when the engine is not operating, the switching is performed before starting the engine, compared to the first embodiment in which all the components in the
図11は本発明の実施例4に係る内燃機関の排気浄化装置の構成を示す図である。図11に示す実施例4の特徴とするところは、先の実施例1の構成に比べて、イグニッションスイッチ24を介してバッテリ23から制御ユニット81に選択的に通電し、制御ユニット81から与えられるスタート起動許可信号に基づいてエンジンを始動させるエンジンスタータ手段82を設けたことにあり、他は先の実施例1の構成と同様である。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to Embodiment 4 of the present invention. The feature of the fourth embodiment shown in FIG. 11 is that the
次に、図12に示すフローチャートならびに図13に示すタイミングチャートを参照して、主切換弁12mならびにバイパス切換弁12bの切り換え制御動作について説明する。
Next, the switching control operation of the
先ず、制御ユニット81でイグニッションスイッチ24がオンされたか否かが判別され(ステップS1201)、イグニッションスイッチ24がオンされると、制御ユニット81はバッテリ23に接続されて通電される(ステップS1202)。制御ユニット81に通電が開始されると、図9のタイミングチャートに示すように、制御ユニット81の初期化が開始され(ステップS1203)、初期化が終了すると出力が安定状態となる。
First, it is determined whether or not the
一方、イグニッションスイッチ24がオンするとイグニッションスイッチ信号がロウレベルからハイレベルに変化して制御ユニット81に与えられ、制御ユニット81の初期化が終了して出力が安定すると、主切換弁12mを閉弁指令する主切換弁開閉信号が制御ユニット81から主切換弁開閉機構21mに与えられ、かつバイパス切換弁12bを開弁指令するバイパス切換弁開閉信号が制御ユニット81からバイパス切換弁開閉機構21bに与えられ、主切換弁12mは切換弁の開閉応答遅れ時間後に開弁状態から閉弁状態に移行し、かつバイパス切換弁12bは同様の開閉応答遅れ時間の後閉弁状態から開弁状態に移行する(ステップS1204)。
On the other hand, when the
その後、制御ユニット81は、予め実験等で得られた切換弁の開閉応答遅れ時間が経過して、主切換弁12mが閉弁しかつバイパス切換弁12bが開弁した後、エンジンスタータ手段82にスタータ起動許可信号を与える(ステップS1205)。これにより、エンジンスタータ手段82は起動してエンジンを始動させ(ステップS1206)、以後先の図3のステップS303〜ステップS305に示す動作と同様の動作が行われる。
Thereafter, the
このように、実施例4においては、主切換弁12mとバイパス切換弁12bが確実に切り換え制御された後、エンジンを始動することで、排気ガスを確実にバイパス通路11bに案内してバイパス触媒13bで浄化処理することができる。したがって、エンジン始動直後の比較的低温の排気ガスを確実に浄化処理することができることに加えて、エンジンが動作していないときには制御ユニット81には通電されていないので、先の実施例1に比べて低消費電力化を図ることができる。
As described above, in the fourth embodiment, after the
11b…バイパス通路
11m…主通路
12b…バイパス切換弁
12m…主切換弁
13b…バイパス触媒
13m…主触媒
21b…バイパス切換弁開閉機構
21m…主切換弁開閉機構
22,53,71,81…制御ユニット
23…バッテリ
24…イグニッションスイッチ
51…センサ
52…内部電源スイッチ
72…遮断回路
73…通信回路
74…マイコン
75…電源端子
76…電源回路
82…エンジンスタータ手段
11b ...
Claims (4)
前記主通路に配置されて、前記主通路を案内された排気ガスを浄化処理する第1の触媒と、
前記第1の触媒の上流側の前記主通路を迂回して排気ガスが案内されるバイパス通路と、
前記バイパス通路に配置されて、前記バイパス通路を案内された排気ガスを浄化処理する第2の触媒と、
排気ガスが案内される通路を前記主通路または前記バイパス通路に選択的に切り換える切換手段と、
前記内燃機関の始動開始と同時に前記切換手段による切り換え動作を開始して前記バイパス通路を選択し、選択された前記バイパス通路に排気ガスを案内する制御手段と
を有することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 A main passage through which exhaust gas generated after combustion of the internal combustion engine is guided;
A first catalyst disposed in the main passage to purify exhaust gas guided through the main passage;
A bypass passage through which exhaust gas is guided around the main passage on the upstream side of the first catalyst;
A second catalyst disposed in the bypass passage and purifying the exhaust gas guided through the bypass passage;
Switching means for selectively switching a passage through which exhaust gas is guided to the main passage or the bypass passage;
Control means for starting the switching operation by the switching means simultaneously with the start of the internal combustion engine, selecting the bypass passage, and guiding the exhaust gas to the selected bypass passage. Exhaust purification device.
前記主通路に配置されて、前記主通路を案内された排気ガスを浄化処理する第1の触媒と、
前記第1の触媒の上流側の前記主通路を迂回して排気ガスが案内されるバイパス通路と、
前記バイパス通路に配置されて、前記バイパス通路を案内された排気ガスを浄化処理する第2の触媒と、
排気ガスが案内される通路を前記主通路または前記バイパス通路に選択的に切り換える切換手段と、
前記内燃機関が始動されるまでに車両で行われる始動前動作を検出する検出手段と、
前記検出手段で始動前動作が検出されると、前記内燃機関の始動開始に先立って、非通電状態から通電状態に移行し、前記内燃機関の始動開始と同時に前記切換手段による切り換え動作を開始できる状態に待機し、その後前記内燃機関の始動開始と同時に前記切換手段による切り換え動作を開始して前記バイパス通路を選択し、選択された前記バイパス通路に排気ガスを案内する制御手段と
を有することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 A main passage through which exhaust gas generated after combustion of the internal combustion engine is guided;
A first catalyst disposed in the main passage to purify exhaust gas guided through the main passage;
A bypass passage through which exhaust gas is guided around the main passage on the upstream side of the first catalyst;
A second catalyst disposed in the bypass passage for purifying exhaust gas guided through the bypass passage;
Switching means for selectively switching a passage through which exhaust gas is guided to the main passage or the bypass passage;
Detecting means for detecting a pre-starting operation performed in the vehicle until the internal combustion engine is started;
When the pre-start operation is detected by the detection means, the non-energized state is shifted to the energized state prior to starting the internal combustion engine, and the switching operation by the switching means can be started simultaneously with the start of the internal combustion engine. And a control means for starting the switching operation by the switching means at the same time as starting the internal combustion engine at the same time, selecting the bypass passage, and guiding the exhaust gas to the selected bypass passage. An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine characterized by the above.
前記制御手段は、常時通電状態であり、かつ前記内燃機関が動作していないときには、前記遮断手段により前記切換手段の切り換え動作時に動作しない構成要件に対して通電を停止する
ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。 The control means includes a cutoff means for selectively stopping energization with respect to a component that does not operate during the switching operation of the switching means,
The control means is characterized in that, when the internal combustion engine is not operating at all times, the control means stops energization with respect to a component that does not operate during the switching operation of the switching means by the shut-off means. Item 6. An exhaust emission control device for an internal combustion engine according to Item 1.
前記主通路に配置されて、前記主通路を案内された排気ガスを浄化処理する第1の触媒と、
前記第1の触媒の上流側の前記主通路を迂回して排気ガスが案内されるバイパス通路と、
前記バイパス通路に配置されて、前記バイパス通路を案内された排気ガスを浄化処理する第2の触媒と、
排気ガスが案内される通路を前記主通路または前記バイパス通路に選択的に切り換える切換手段と、
前記内燃機関の始動が指令されたときに、前記内燃機関の始動開始に先立って、前記切換手段による切り換え動作を完了させて前記バイパス通路を選択して排気ガスが案内され通路を前記バイパス通路に確定した後、前記内燃機関を始動させる制御手段と
を有することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 A main passage through which exhaust gas generated after combustion of the internal combustion engine is guided;
A first catalyst disposed in the main passage to purify exhaust gas guided through the main passage;
A bypass passage through which exhaust gas is guided around the main passage on the upstream side of the first catalyst;
A second catalyst disposed in the bypass passage for purifying exhaust gas guided through the bypass passage;
Switching means for selectively switching a passage through which exhaust gas is guided to the main passage or the bypass passage;
When the start of the internal combustion engine is commanded, prior to the start of the internal combustion engine, the switching operation by the switching means is completed, the bypass passage is selected, exhaust gas is guided, and the passage is changed to the bypass passage. An exhaust purification device for an internal combustion engine, comprising: control means for starting the internal combustion engine after being determined.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007184193A JP2009019604A (en) | 2007-07-13 | 2007-07-13 | Exhaust purification device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2007184193A JP2009019604A (en) | 2007-07-13 | 2007-07-13 | Exhaust purification device for internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2009019604A true JP2009019604A (en) | 2009-01-29 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2009019604A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09125940A (en) * | 1995-10-27 | 1997-05-13 | Nissan Motor Co Ltd | Engine exhaust emission control device |
-
2007
- 2007-07-13 JP JP2007184193A patent/JP2009019604A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH09125940A (en) * | 1995-10-27 | 1997-05-13 | Nissan Motor Co Ltd | Engine exhaust emission control device |
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