JP3178142B2 - 排気ガス浄化装置 - Google Patents
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排気ガス中に含まれる
炭化水素を吸着触媒に吸着させるようにした排気ガス浄
化装置に関し、特に、エンジン始動時の炭化水素浄化性
能に優れ、しかも吸着炭化水素の後処理のための装置構
成が簡易で、吸着触媒加熱装置が不要な排気ガス浄化装
置に関する。
炭化水素を吸着触媒に吸着させるようにした排気ガス浄
化装置に関し、特に、エンジン始動時の炭化水素浄化性
能に優れ、しかも吸着炭化水素の後処理のための装置構
成が簡易で、吸着触媒加熱装置が不要な排気ガス浄化装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車などのエンジンから排出される排
気ガスに含まれる有害物質を除去するための排気ガス浄
化装置には、炭化水素（ＨＣ），一酸化炭素（ＣＯ）及
び窒素酸化物（ＮＯｘ）を同時に低減させるための三元
触媒などの触媒が用いられている。しかし、触媒が活性
温度に達するまでは、触媒の排気ガス浄化作用は充分に
発揮されず、従って、エンジン冷態始動時などには有害
なＨＣが大気中に排出されることになる。
気ガスに含まれる有害物質を除去するための排気ガス浄
化装置には、炭化水素（ＨＣ），一酸化炭素（ＣＯ）及
び窒素酸化物（ＮＯｘ）を同時に低減させるための三元
触媒などの触媒が用いられている。しかし、触媒が活性
温度に達するまでは、触媒の排気ガス浄化作用は充分に
発揮されず、従って、エンジン冷態始動時などには有害
なＨＣが大気中に排出されることになる。
【０００３】そこで、エンジン冷態始動時の排気ガス中
に含まれるＨＣを、触媒の下流側に設けた吸着体に吸着
させ、その後、吸着体から脱離させたＨＣを触媒などへ
強制的に還流させるようにした構造が提案されている。
例えば、米国特許第５，１４２，８６４号には、触媒，
吸着体およびターボチャージャを用いた排気ガス処理方
法が開示されている。この方法では、エンジン冷態始動
時での排気ガスからのＨＣ排出量を抑制すべく、エンジ
ン冷態時には、排気ガスを大気中に放出する前に、排気
ガスを触媒およびターボチャージャのタービン側を介し
て吸着体に流入させ、排気ガス中のＨＣを吸着体に吸着
させている。その後、吸着体温度が上昇すると、吸着体
を迂回して排気ガスを大気に排出する一方で、排気ガス
の一部分を用いて吸着体から脱離させたＨＣをターボチ
ャージャのコンプレッサ側を介して触媒の上流側でエン
ジンからの排気ガスに合流させ、これによりＨＣを触媒
で浄化している。
に含まれるＨＣを、触媒の下流側に設けた吸着体に吸着
させ、その後、吸着体から脱離させたＨＣを触媒などへ
強制的に還流させるようにした構造が提案されている。
例えば、米国特許第５，１４２，８６４号には、触媒，
吸着体およびターボチャージャを用いた排気ガス処理方
法が開示されている。この方法では、エンジン冷態始動
時での排気ガスからのＨＣ排出量を抑制すべく、エンジ
ン冷態時には、排気ガスを大気中に放出する前に、排気
ガスを触媒およびターボチャージャのタービン側を介し
て吸着体に流入させ、排気ガス中のＨＣを吸着体に吸着
させている。その後、吸着体温度が上昇すると、吸着体
を迂回して排気ガスを大気に排出する一方で、排気ガス
の一部分を用いて吸着体から脱離させたＨＣをターボチ
ャージャのコンプレッサ側を介して触媒の上流側でエン
ジンからの排気ガスに合流させ、これによりＨＣを触媒
で浄化している。
【０００４】また、ハイムリッヒ（Heimrich）らが１９
９２年２月に発表した論文「排気エミッション制御のた
めの冷態始動時の炭化水素の収集」（SAE PAPER 9208
47）には、排気系に設けた吸着体でエンジン冷態始動時
にＨＣを収集し、次いで吸着体から脱離させたＨＣを、
触媒コンバータにおいて三元触媒の下流側に設けた酸化
触媒の上流側へ強制的に還流させて浄化するようにした
装置が記載されている。又、この論文には、吸着体から
脱離させたＨＣをエンジンの吸気側へ強制的に還流させ
てエンジン燃焼室内で燃焼させるようにした別の装置も
記載されている。
９２年２月に発表した論文「排気エミッション制御のた
めの冷態始動時の炭化水素の収集」（SAE PAPER 9208
47）には、排気系に設けた吸着体でエンジン冷態始動時
にＨＣを収集し、次いで吸着体から脱離させたＨＣを、
触媒コンバータにおいて三元触媒の下流側に設けた酸化
触媒の上流側へ強制的に還流させて浄化するようにした
装置が記載されている。又、この論文には、吸着体から
脱離させたＨＣをエンジンの吸気側へ強制的に還流させ
てエンジン燃焼室内で燃焼させるようにした別の装置も
記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、吸着体
から脱離させたＨＣを触媒で浄化する上記従来の排気ガ
ス浄化装置において、吸着体温度と触媒温度とを簡便か
つ好適に同時制御することは必ずしも容易ではなく、触
媒が活性温度に達する前に吸着体がＨＣ脱離温度に達し
てしまうことがある。この場合、触媒の活性化が完了す
る前にＨＣが吸着体から脱離することになり、脱離ＨＣ
を触媒に還流させたとしても、ＨＣが触媒で浄化されず
に装置外部に排出されてしまう。すなわち、従来装置に
よれば、所要のＨＣ浄化を行えないことがある。
から脱離させたＨＣを触媒で浄化する上記従来の排気ガ
ス浄化装置において、吸着体温度と触媒温度とを簡便か
つ好適に同時制御することは必ずしも容易ではなく、触
媒が活性温度に達する前に吸着体がＨＣ脱離温度に達し
てしまうことがある。この場合、触媒の活性化が完了す
る前にＨＣが吸着体から脱離することになり、脱離ＨＣ
を触媒に還流させたとしても、ＨＣが触媒で浄化されず
に装置外部に排出されてしまう。すなわち、従来装置に
よれば、所要のＨＣ浄化を行えないことがある。
【０００６】又、上記従来装置では、吸着体から脱離さ
せたＨＣを触媒あるいはエンジン吸気側に還流させるた
めの、例えばターボチャージャ又はエアポンプ及びこれ
に関連する管路を含むＨＣ還流手段を設けることが必須
で、従って、吸着ＨＣの後処理のための装置構成が複雑
になり、装置コストが増大する。そこで、本発明は、エ
ンジン冷態始動時の排気ガス中に含まれる炭化水素を吸
着触媒に吸着させるタイプであって、エンジン始動時の
炭化水素浄化性能に優れ、吸着触媒に吸着させた炭化水
素の後処理のための装置構成が簡易で、吸着触媒加熱装
置が不要な排気ガス浄化装置を提供することを目的とす
る。
せたＨＣを触媒あるいはエンジン吸気側に還流させるた
めの、例えばターボチャージャ又はエアポンプ及びこれ
に関連する管路を含むＨＣ還流手段を設けることが必須
で、従って、吸着ＨＣの後処理のための装置構成が複雑
になり、装置コストが増大する。そこで、本発明は、エ
ンジン冷態始動時の排気ガス中に含まれる炭化水素を吸
着触媒に吸着させるタイプであって、エンジン始動時の
炭化水素浄化性能に優れ、吸着触媒に吸着させた炭化水
素の後処理のための装置構成が簡易で、吸着触媒加熱装
置が不要な排気ガス浄化装置を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の排気ガス浄化装
置は、専ら炭化水素吸着作用を有すると従来考えられて
いた吸着剤のうちのある種のものが所定温度領域におい
て酸化触媒作用を奏するという、本発明者などが最近知
得した新たな知見に基づいて創案されたもので、エンジ
ンの排気側に連通する主排気通路の途中に配されエンジ
ンからの排気ガスを浄化するための主触媒と、少なくと
も上流側端において主排気通路に連通する分岐排気通路
の途中に配され排気ガスに含まれる炭化水素を吸着させ
かつ吸着した炭化水素を所定温度領域で酸化させるため
の触媒作用を有する吸着剤（以下、吸着触媒という）
と、分岐排気通路の少なくとも一端における分岐排気通
路と主排気通路との連通を選択的に阻止し、少なくとも
主排気通路へ排気ガスが流入されているときは分岐排気
通路への排気ガスの流入を停止する排気経路選択手段と
を備え、主触媒から吸着触媒への伝熱が可能なように主
触媒および吸着触媒を配したことを特徴とする。
置は、専ら炭化水素吸着作用を有すると従来考えられて
いた吸着剤のうちのある種のものが所定温度領域におい
て酸化触媒作用を奏するという、本発明者などが最近知
得した新たな知見に基づいて創案されたもので、エンジ
ンの排気側に連通する主排気通路の途中に配されエンジ
ンからの排気ガスを浄化するための主触媒と、少なくと
も上流側端において主排気通路に連通する分岐排気通路
の途中に配され排気ガスに含まれる炭化水素を吸着させ
かつ吸着した炭化水素を所定温度領域で酸化させるため
の触媒作用を有する吸着剤（以下、吸着触媒という）
と、分岐排気通路の少なくとも一端における分岐排気通
路と主排気通路との連通を選択的に阻止し、少なくとも
主排気通路へ排気ガスが流入されているときは分岐排気
通路への排気ガスの流入を停止する排気経路選択手段と
を備え、主触媒から吸着触媒への伝熱が可能なように主
触媒および吸着触媒を配したことを特徴とする。
【０００８】好ましくは、主触媒および吸着触媒の上流
側において主排気通路に排気ガス浄化用のフロント触媒
が設けられる。又、排気ガス浄化装置は制御手段を含
み、この制御手段は、フロント触媒温度またはフロント
触媒近傍での排気ガス温度あるいはエンジン温度に関連
するパラメータ値を検出するための温度検出手段の出力
に応じて、或は、エンジン始動時からの経過時間に応じ
て排気経路選択手段を作動させる。
側において主排気通路に排気ガス浄化用のフロント触媒
が設けられる。又、排気ガス浄化装置は制御手段を含
み、この制御手段は、フロント触媒温度またはフロント
触媒近傍での排気ガス温度あるいはエンジン温度に関連
するパラメータ値を検出するための温度検出手段の出力
に応じて、或は、エンジン始動時からの経過時間に応じ
て排気経路選択手段を作動させる。
【０００９】吸着触媒に関して、詳しくは、特開平3-22
9638，特開平3-165816，特開平3-229620，特開平4-404
5，特開平3-127628等に記載されている触媒を使用する
ことができる。
9638，特開平3-165816，特開平3-229620，特開平4-404
5，特開平3-127628等に記載されている触媒を使用する
ことができる。
【００１０】
【作用】エンジン冷態始動時などにおいて、排気経路選
択手段による排気通路連通阻止作用が奏されないよう
に、排気経路選択手段を作動させる。好ましくは、温度
検出手段からの出力に基づいて、フロント触媒温度また
はフロント触媒近傍での排気ガス温度またはエンジン温
度に関連するパラメータ値が所定値に達したか否かが、
あるいはエンジン始動時から所定時間が経過したか否か
が制御手段により判別され、例えばフロント触媒温度が
所定値よりも低い場合に、制御手段は、排気通路連通阻
止作用が奏されないように排気経路選択手段を作動させ
る。
択手段による排気通路連通阻止作用が奏されないよう
に、排気経路選択手段を作動させる。好ましくは、温度
検出手段からの出力に基づいて、フロント触媒温度また
はフロント触媒近傍での排気ガス温度またはエンジン温
度に関連するパラメータ値が所定値に達したか否かが、
あるいはエンジン始動時から所定時間が経過したか否か
が制御手段により判別され、例えばフロント触媒温度が
所定値よりも低い場合に、制御手段は、排気通路連通阻
止作用が奏されないように排気経路選択手段を作動させ
る。
【００１１】この結果、エンジンからの排気ガスは、分
岐排気通路の上流側端において主排気通路から分岐排気
通路内へ流入し、従って、排気ガス中に含まれる炭化水
素は、分岐排気通路内に設けた吸着触媒に吸着して、装
置外部へは排出されない。その後、エンジン温度および
排気ガス温度の上昇につれて主触媒温度が上昇すると、
好ましくは温度検出手段の出力に基づいて例えばフロン
ト触媒温度が所定値に達し、従って主触媒温度が上昇し
たと制御手段により判別されると、好ましくは制御手段
の制御下で、排気経路選択手段が駆動されて、分岐排気
通路の少なくとも一端における分岐排気通路と主排気通
路との連通が阻止される。この結果、分岐排気通路の上
流側端における主排気通路から分岐排気通路への排気ガ
ス流入あるいは分岐排気通路の下流側端における分岐排
気通路から主排気通路への排気ガス流出またはその双方
が阻止される。従って、排気ガスは分岐排気通路内へ更
に流入せずに、主排気通路内を流れる。すなわち、排気
経路選択手段による排気通路連通阻止作用により主排気
通路へ排気ガスが流入されているときは、分岐排気通路
への排気ガスの流入が停止する。
岐排気通路の上流側端において主排気通路から分岐排気
通路内へ流入し、従って、排気ガス中に含まれる炭化水
素は、分岐排気通路内に設けた吸着触媒に吸着して、装
置外部へは排出されない。その後、エンジン温度および
排気ガス温度の上昇につれて主触媒温度が上昇すると、
好ましくは温度検出手段の出力に基づいて例えばフロン
ト触媒温度が所定値に達し、従って主触媒温度が上昇し
たと制御手段により判別されると、好ましくは制御手段
の制御下で、排気経路選択手段が駆動されて、分岐排気
通路の少なくとも一端における分岐排気通路と主排気通
路との連通が阻止される。この結果、分岐排気通路の上
流側端における主排気通路から分岐排気通路への排気ガ
ス流入あるいは分岐排気通路の下流側端における分岐排
気通路から主排気通路への排気ガス流出またはその双方
が阻止される。従って、排気ガスは分岐排気通路内へ更
に流入せずに、主排気通路内を流れる。すなわち、排気
経路選択手段による排気通路連通阻止作用により主排気
通路へ排気ガスが流入されているときは、分岐排気通路
への排気ガスの流入が停止する。
【００１２】そして、温度上昇した主触媒から吸着触媒
への伝熱により吸着触媒が加熱されて吸着触媒温度が上
昇する。吸着触媒温度が所定温度領域内に入ると、吸着
触媒の酸化触媒作用が奏され、これにより吸着炭化水素
が酸化されて、無害な二酸化炭素，水などになる。すな
わち、炭化水素が吸着触媒により浄化され、又、次回エ
ンジン冷態始動時などにおいて炭化水素の吸着が可能な
状態に、吸着触媒が再生される。その一方で、主触媒か
ら吸着触媒への伝熱による加熱によって、吸着触媒温度
が過上昇することはなく、吸着触媒温度の上昇による吸
着触媒からの吸着炭化水素の脱離は生じない。
への伝熱により吸着触媒が加熱されて吸着触媒温度が上
昇する。吸着触媒温度が所定温度領域内に入ると、吸着
触媒の酸化触媒作用が奏され、これにより吸着炭化水素
が酸化されて、無害な二酸化炭素，水などになる。すな
わち、炭化水素が吸着触媒により浄化され、又、次回エ
ンジン冷態始動時などにおいて炭化水素の吸着が可能な
状態に、吸着触媒が再生される。その一方で、主触媒か
ら吸着触媒への伝熱による加熱によって、吸着触媒温度
が過上昇することはなく、吸着触媒温度の上昇による吸
着触媒からの吸着炭化水素の脱離は生じない。
【００１３】上述の様に、吸着触媒により吸着炭化水素
が浄化されるので、フロント触媒，主触媒などへの脱離
炭化水素の還流が不要となり、従って、吸着炭化水素の
後処理のための装置構成が簡易化される。又、主触媒か
ら吸着触媒への伝熱によって吸着触媒を加熱するので、
特別の加熱装置が不要となる。
が浄化されるので、フロント触媒，主触媒などへの脱離
炭化水素の還流が不要となり、従って、吸着炭化水素の
後処理のための装置構成が簡易化される。又、主触媒か
ら吸着触媒への伝熱によって吸着触媒を加熱するので、
特別の加熱装置が不要となる。
【００１４】
【実施例】以下、図１を参照して、本発明の一実施例に
よる排気ガス浄化装置を説明する。排気ガス浄化装置と
共に車両に搭載されたエンジン１０の各気筒の燃焼室
（その一つを図１に符号１１を付して示す）には、吸気
通路１２および主排気通路１３が接続され、燃焼室１１
と吸気通路１２又は主排気通路１３は、吸気弁１４又は
排気弁１５の開閉動作によって連通，遮断されるように
なっている。そして、吸気通路１２には、例えば、エア
クリーナ（図示略）、スロットル弁１６および燃料噴射
弁（図示略）が上流側からこの順序で設けられている。
また、主排気通路１３には、好ましくは三元触媒からな
る排気ガス浄化用フロント触媒２１と、主触媒としての
好ましくは三元触媒からなる排気ガス浄化用触媒コンバ
ータ２０と、図示しないマフラとが、上流側からこの順
序で設けられている。好ましくは、フロント触媒２１は
小型で熱容量が小さく、エンジン温度の上昇に伴って迅
速に昇温して活性化するようになっている。参照符号１
２ａは、スロットル弁１６の下流側において吸気通路１
２に設けたサージタンクを示す。
よる排気ガス浄化装置を説明する。排気ガス浄化装置と
共に車両に搭載されたエンジン１０の各気筒の燃焼室
（その一つを図１に符号１１を付して示す）には、吸気
通路１２および主排気通路１３が接続され、燃焼室１１
と吸気通路１２又は主排気通路１３は、吸気弁１４又は
排気弁１５の開閉動作によって連通，遮断されるように
なっている。そして、吸気通路１２には、例えば、エア
クリーナ（図示略）、スロットル弁１６および燃料噴射
弁（図示略）が上流側からこの順序で設けられている。
また、主排気通路１３には、好ましくは三元触媒からな
る排気ガス浄化用フロント触媒２１と、主触媒としての
好ましくは三元触媒からなる排気ガス浄化用触媒コンバ
ータ２０と、図示しないマフラとが、上流側からこの順
序で設けられている。好ましくは、フロント触媒２１は
小型で熱容量が小さく、エンジン温度の上昇に伴って迅
速に昇温して活性化するようになっている。参照符号１
２ａは、スロットル弁１６の下流側において吸気通路１
２に設けたサージタンクを示す。
【００１５】三元触媒２０の下流側において主排気通路
１３から分岐して分岐排気通路３０が設けられ、主排気
通路１３に隣接して平行に延びている。分岐排気通路の
上流側端３１および下流側端３２は、主排気通路１３の
第１中間部及びこれよりも下流側の第２中間部に夫々連
通している。そして、分岐排気通路３０の途中には、炭
化水素（ＨＣ）を吸着させかつ吸着ＨＣを所定温度領域
で酸化させるための吸着触媒４０が配されている。吸着
触媒４０は、分岐排気通路３０および主排気通路１３の
管壁を介して三元触媒２０に接し、従って、三元触媒２
０から吸着触媒４０へ伝熱可能になっている。
１３から分岐して分岐排気通路３０が設けられ、主排気
通路１３に隣接して平行に延びている。分岐排気通路の
上流側端３１および下流側端３２は、主排気通路１３の
第１中間部及びこれよりも下流側の第２中間部に夫々連
通している。そして、分岐排気通路３０の途中には、炭
化水素（ＨＣ）を吸着させかつ吸着ＨＣを所定温度領域
で酸化させるための吸着触媒４０が配されている。吸着
触媒４０は、分岐排気通路３０および主排気通路１３の
管壁を介して三元触媒２０に接し、従って、三元触媒２
０から吸着触媒４０へ伝熱可能になっている。
【００１６】この吸着触媒４０は、例えば、沸石（ゼオ
ライト）または結晶性シリケート或はこれに類する、シ
リコン，アルミニウム，酸素などを組成成分として含む
吸着剤あるいは多孔質結晶体１００重量部に対して銅を
１重量部以上含有させ、これを所定の形状，寸法に成形
したもので、ＨＣを吸着させる吸着作用を奏すると共に
吸着ＨＣをその回りに存する酸素で酸化させる自己酸化
作用を所定温度領域において奏するように構成されてい
る。
ライト）または結晶性シリケート或はこれに類する、シ
リコン，アルミニウム，酸素などを組成成分として含む
吸着剤あるいは多孔質結晶体１００重量部に対して銅を
１重量部以上含有させ、これを所定の形状，寸法に成形
したもので、ＨＣを吸着させる吸着作用を奏すると共に
吸着ＨＣをその回りに存する酸素で酸化させる自己酸化
作用を所定温度領域において奏するように構成されてい
る。
【００１７】図１を再び参照すると、分岐排気通路３０
の上流側端３１と主排気通路１３の第１中間部との連通
部には、両排気通路１３，３０の連通を選択的に許容ま
たは阻止するための、例えば板状閉塞部材からなる三方
弁５１が配されている。この三方弁５１は、排気通路１
３，３０の結合部において排気通路管壁により回転自在
に支持された回転軸５２にこれと一体回転自在に結合さ
れ、更に、回転軸５２とリンク機構５３とを介して負圧
応動弁５４のダイヤフラム５４ａに連結されている。
の上流側端３１と主排気通路１３の第１中間部との連通
部には、両排気通路１３，３０の連通を選択的に許容ま
たは阻止するための、例えば板状閉塞部材からなる三方
弁５１が配されている。この三方弁５１は、排気通路１
３，３０の結合部において排気通路管壁により回転自在
に支持された回転軸５２にこれと一体回転自在に結合さ
れ、更に、回転軸５２とリンク機構５３とを介して負圧
応動弁５４のダイヤフラム５４ａに連結されている。
【００１８】負圧応動弁５４は、管路５５を介してサー
ジタンク１２ａ（吸気通路１２）に連通する圧力室５４
ｂを有し、この圧力室５４ｂ内にはダイヤフラム５４ａ
を常時外方に付勢するスプリング５４ｃが配されてい
る。そして、管路５５の途中には、この管路５５を介す
る吸気通路１２と圧力室５４ｂとの連通を選択的に許容
または阻止するための開閉弁５６が配されている。例え
ば、開閉弁５６は、管路５５を開閉するための弁体５６
ａと、この弁体を開弁方向に駆動するためのソレノイド
５６ｂとを含む常閉型電磁ソレノイド弁からなる。参照
符号５６ｃはフィルタを表す。
ジタンク１２ａ（吸気通路１２）に連通する圧力室５４
ｂを有し、この圧力室５４ｂ内にはダイヤフラム５４ａ
を常時外方に付勢するスプリング５４ｃが配されてい
る。そして、管路５５の途中には、この管路５５を介す
る吸気通路１２と圧力室５４ｂとの連通を選択的に許容
または阻止するための開閉弁５６が配されている。例え
ば、開閉弁５６は、管路５５を開閉するための弁体５６
ａと、この弁体を開弁方向に駆動するためのソレノイド
５６ｂとを含む常閉型電磁ソレノイド弁からなる。参照
符号５６ｃはフィルタを表す。
【００１９】上述の要素５１〜５６は、分岐排気通路３
０の上流側端３１における分岐排気通路３０と主排気通
路１３との連通を選択的に阻止するための排気経路選択
手段５０を構成し、要素５２〜５６は三方弁駆動部を構
成している。すなわち、電磁ソレノイド弁５６の弁体５
６ａにより管路５５が閉じられて負圧応動弁５４への負
圧供給が遮断され、従って、負圧応動弁のダイヤフラム
５４ａがスプリング５４ｃにより外方に付勢される通常
の作動状態にあっては、三方弁５１は、分岐排気通路３
０の上流側端３１と主排気通路１３との連通を阻止する
第１作動位置（図１及び図２）をとり、分岐排気通路３
０内への排気ガスの流入を阻止するようになっている。
一方、ソレノイド弁５６が開弁して負圧応動弁５４の圧
力室５４ｂが吸気通路１２に連通して圧力室に負圧が導
入され、従って、スプリング５４ｃのばね力に抗してダ
イヤフラム５４ａが内方に後退移動すると、断面形状寸
法が主排気通路１３のそれと略同一の三方弁５１が、分
岐排気通路３０と主排気通路１３との連通を許容する第
２作動位置（図３）をとり、排気ガスが分岐排気通路３
０内へ流入する一方で、主排気通路１３のみを介する排
気ガス流通が阻止されるようになっている。
０の上流側端３１における分岐排気通路３０と主排気通
路１３との連通を選択的に阻止するための排気経路選択
手段５０を構成し、要素５２〜５６は三方弁駆動部を構
成している。すなわち、電磁ソレノイド弁５６の弁体５
６ａにより管路５５が閉じられて負圧応動弁５４への負
圧供給が遮断され、従って、負圧応動弁のダイヤフラム
５４ａがスプリング５４ｃにより外方に付勢される通常
の作動状態にあっては、三方弁５１は、分岐排気通路３
０の上流側端３１と主排気通路１３との連通を阻止する
第１作動位置（図１及び図２）をとり、分岐排気通路３
０内への排気ガスの流入を阻止するようになっている。
一方、ソレノイド弁５６が開弁して負圧応動弁５４の圧
力室５４ｂが吸気通路１２に連通して圧力室に負圧が導
入され、従って、スプリング５４ｃのばね力に抗してダ
イヤフラム５４ａが内方に後退移動すると、断面形状寸
法が主排気通路１３のそれと略同一の三方弁５１が、分
岐排気通路３０と主排気通路１３との連通を許容する第
２作動位置（図３）をとり、排気ガスが分岐排気通路３
０内へ流入する一方で、主排気通路１３のみを介する排
気ガス流通が阻止されるようになっている。
【００２０】更に、フロント触媒温度を検出してフロン
ト触媒温度を表す出力を発生するための触媒温度センサ
７０が、例えば、その温度検出部をフロント触媒２１に
当接または挿入させて、配されている。又、エンジン冷
却水温度を検出してエンジン冷却水温度を表す出力を発
生するための水温センサ７１は、後述の変形例で用いら
れるものであって、その温度検出部がエンジン１０のシ
リンダ周壁に形成されたエンジン冷却水通路１７内に配
されるように、エンジン１０に装着されている。
ト触媒温度を表す出力を発生するための触媒温度センサ
７０が、例えば、その温度検出部をフロント触媒２１に
当接または挿入させて、配されている。又、エンジン冷
却水温度を検出してエンジン冷却水温度を表す出力を発
生するための水温センサ７１は、後述の変形例で用いら
れるものであって、その温度検出部がエンジン１０のシ
リンダ周壁に形成されたエンジン冷却水通路１７内に配
されるように、エンジン１０に装着されている。
【００２１】図１中、参照符号８０は、図示しないマイ
クロプロセッサ，メモリ，入出力回路などからなるコン
トローラを示し、コントローラ８０には、触媒温度セン
サ７０，電磁ソレノイド弁５６などが接続されている。
コントローラ８０は、三元触媒２０，吸着触媒４０，排
気経路選択手段５０，触媒温度センサ７０などと共に排
気ガス浄化装置を構成している。
クロプロセッサ，メモリ，入出力回路などからなるコン
トローラを示し、コントローラ８０には、触媒温度セン
サ７０，電磁ソレノイド弁５６などが接続されている。
コントローラ８０は、三元触媒２０，吸着触媒４０，排
気経路選択手段５０，触媒温度センサ７０などと共に排
気ガス浄化装置を構成している。
【００２２】以下、図１に示す排気ガス浄化装置の作動
を説明する。図示しないイグニッションキーがオン操作
されて、エンジン１０が始動すると、コントローラ８０
のプロセッサは、図４に示す排気経路選択（排気経路切
換）ルーチンを実行する。すなわち、プロセッサは、フ
ロント触媒２１の温度を表す触媒温度センサ７０の出力
を読み込み、この温度センサ出力に基づいて、フロント
触媒温度が所定値たとえばフロント触媒２１の活性化が
完了する約３５０゜Ｃ以上であるか否かを先ず判別する
（ステップＳ１）。エンジン冷態始動時などにあって
は、フロント触媒温度は所定値よりも小さく、従って、
ステップＳ１での判別結果が否定になる。この場合、プ
ロセッサは、ソレノイド弁５６のソレノイド５６ｂに例
えばハイレベルの制御出力を送出してソレノイドを励磁
する（ステップＳ２）。
を説明する。図示しないイグニッションキーがオン操作
されて、エンジン１０が始動すると、コントローラ８０
のプロセッサは、図４に示す排気経路選択（排気経路切
換）ルーチンを実行する。すなわち、プロセッサは、フ
ロント触媒２１の温度を表す触媒温度センサ７０の出力
を読み込み、この温度センサ出力に基づいて、フロント
触媒温度が所定値たとえばフロント触媒２１の活性化が
完了する約３５０゜Ｃ以上であるか否かを先ず判別する
（ステップＳ１）。エンジン冷態始動時などにあって
は、フロント触媒温度は所定値よりも小さく、従って、
ステップＳ１での判別結果が否定になる。この場合、プ
ロセッサは、ソレノイド弁５６のソレノイド５６ｂに例
えばハイレベルの制御出力を送出してソレノイドを励磁
する（ステップＳ２）。
【００２３】この結果、弁体５６ａの基端部に設けたコ
ア（図示略）がソレノイド５６ｂにより電磁的に吸引さ
れて、弁体５６ａが後退移動し、ソレノイド弁５６が開
く。従って、サージタンク１２ａ内の負圧が管路５５を
介して負圧応動弁５４の圧力室５４ｂ内に導入され、弁
５４のダイヤフラム５４ａが内方に後退移動する。この
ダイヤフラム移動に伴って、リンク機構５３を介してダ
イヤフラム５４ａに連結された回転軸５２と一体に三方
弁５１が回転し、三方弁５１が、分岐排気通路３０の上
流側端３１において分岐排気通路３０と主排気通路１３
との連通を許容する第２作動位置（図３）をとるに至
る。この結果、排気ガスが分岐排気通路３０内へ流入
し、活性化未了のフロント触媒２１を通過した後の排気
ガス中に含まれるＨＣは、分岐排気通路３０内に設けた
吸着触媒４０に吸着する。そして、ＨＣ除去後の排気ガ
スは、分岐排気通路３０の下流側部分と、分岐排気通路
３０の下流側端３２に対応する第２中間部において分岐
排気通路３０に連通する主排気通路３０の下流側部分
と、マフラ（図示略）とを介して、大気中に放出され
る。
ア（図示略）がソレノイド５６ｂにより電磁的に吸引さ
れて、弁体５６ａが後退移動し、ソレノイド弁５６が開
く。従って、サージタンク１２ａ内の負圧が管路５５を
介して負圧応動弁５４の圧力室５４ｂ内に導入され、弁
５４のダイヤフラム５４ａが内方に後退移動する。この
ダイヤフラム移動に伴って、リンク機構５３を介してダ
イヤフラム５４ａに連結された回転軸５２と一体に三方
弁５１が回転し、三方弁５１が、分岐排気通路３０の上
流側端３１において分岐排気通路３０と主排気通路１３
との連通を許容する第２作動位置（図３）をとるに至
る。この結果、排気ガスが分岐排気通路３０内へ流入
し、活性化未了のフロント触媒２１を通過した後の排気
ガス中に含まれるＨＣは、分岐排気通路３０内に設けた
吸着触媒４０に吸着する。そして、ＨＣ除去後の排気ガ
スは、分岐排気通路３０の下流側部分と、分岐排気通路
３０の下流側端３２に対応する第２中間部において分岐
排気通路３０に連通する主排気通路３０の下流側部分
と、マフラ（図示略）とを介して、大気中に放出され
る。
【００２４】上述のように、三方弁５１が第２作動位置
をとると、分岐排気通路３０の上流側端３１に対応する
主排気通路１３の第１中間部とこれよりも下流側の部分
とは分岐排気通路３０を介してのみ連通可能であって、
主排気通路１３の中間部と下流側部分との直接の連通は
三方弁５１により遮断される。従って、大気中に放出さ
れる前に排気ガスは吸着触媒４０を必ず通過し、フロン
ト触媒２１および三元触媒２０の活性化が未だ完了して
いない場合にも、ＨＣを含む排気ガスが大気に放出され
ることは殆どない。
をとると、分岐排気通路３０の上流側端３１に対応する
主排気通路１３の第１中間部とこれよりも下流側の部分
とは分岐排気通路３０を介してのみ連通可能であって、
主排気通路１３の中間部と下流側部分との直接の連通は
三方弁５１により遮断される。従って、大気中に放出さ
れる前に排気ガスは吸着触媒４０を必ず通過し、フロン
ト触媒２１および三元触媒２０の活性化が未だ完了して
いない場合にも、ＨＣを含む排気ガスが大気に放出され
ることは殆どない。
【００２５】フロント触媒温度が所定値に達していない
と判別されている限り、上述のステップＳ１及びＳ２が
繰り返し実行される。その後、フロント触媒温度が所定
値に達したとステップＳ１で判別すると、プロセッサ
は、ソレノイド５６ｂに例えばローレベルの制御出力を
送出してソレノイドを消勢し（ステップＳ３）、図４の
排気経路選択ルーチンを終了する。ソレノイド５６ｂが
消勢すると、ソレノイド５６ｂの電磁吸引力が消滅して
弁体５６ａが前進移動し、ソレノイド弁５６が閉じる。
従って、管路５５を介する負圧応動弁５４の圧力室５４
ｂへの負圧導入が遮断され、スプリング５４ｃのばね力
でダイヤフラム５４ａが外方に前進移動する。このダイ
ヤフラム移動に伴って、リンク機構５３および回転軸５
２を介して三方弁５１が回転し、三方弁５１が、分岐排
気通路３０の上流側端３１において分岐排気通路３０と
主排気通路１３との連通を阻止する第１作動位置（図１
及び図２）をとるに至る。この結果、分岐排気通路３０
内への排気ガスの更なる流入が阻止される。
と判別されている限り、上述のステップＳ１及びＳ２が
繰り返し実行される。その後、フロント触媒温度が所定
値に達したとステップＳ１で判別すると、プロセッサ
は、ソレノイド５６ｂに例えばローレベルの制御出力を
送出してソレノイドを消勢し（ステップＳ３）、図４の
排気経路選択ルーチンを終了する。ソレノイド５６ｂが
消勢すると、ソレノイド５６ｂの電磁吸引力が消滅して
弁体５６ａが前進移動し、ソレノイド弁５６が閉じる。
従って、管路５５を介する負圧応動弁５４の圧力室５４
ｂへの負圧導入が遮断され、スプリング５４ｃのばね力
でダイヤフラム５４ａが外方に前進移動する。このダイ
ヤフラム移動に伴って、リンク機構５３および回転軸５
２を介して三方弁５１が回転し、三方弁５１が、分岐排
気通路３０の上流側端３１において分岐排気通路３０と
主排気通路１３との連通を阻止する第１作動位置（図１
及び図２）をとるに至る。この結果、分岐排気通路３０
内への排気ガスの更なる流入が阻止される。
【００２６】フロント触媒温度ひいては三元触媒温度が
上昇すると、主触媒２０から吸着触媒４０への伝熱が行
われて吸着触媒４０が加熱され、吸着触媒温度が上昇す
る。ここで、主触媒２０から吸着触媒４０への伝熱によ
って吸着触媒温度が過上昇することがなく、従って、吸
着触媒温度の上昇により吸着触媒４０に一旦吸着したＨ
Ｃが吸着触媒から脱離して排ガスの流れに乗って流出し
てしまうと云う不具合が生じることがない。
上昇すると、主触媒２０から吸着触媒４０への伝熱が行
われて吸着触媒４０が加熱され、吸着触媒温度が上昇す
る。ここで、主触媒２０から吸着触媒４０への伝熱によ
って吸着触媒温度が過上昇することがなく、従って、吸
着触媒温度の上昇により吸着触媒４０に一旦吸着したＨ
Ｃが吸着触媒から脱離して排ガスの流れに乗って流出し
てしまうと云う不具合が生じることがない。
【００２７】その一方で、分岐排気通路３０の上流側端
３１に対応する主排気通路１３の第１中間部とこれより
も下流側の部分との連通が三方弁５１により阻止された
状態が解除され、従って、排気ガスは主排気通路１３を
介して大気中に放出される。この場合、フロント触媒温
度が所定値に既に達してフロント触媒２１の活性化が既
に完了しているので、エンジン１０からの排気ガス中に
含まれるＨＣ等の有害物質がフロント触媒２１によって
除去され、従って特段の不都合は生じない。
３１に対応する主排気通路１３の第１中間部とこれより
も下流側の部分との連通が三方弁５１により阻止された
状態が解除され、従って、排気ガスは主排気通路１３を
介して大気中に放出される。この場合、フロント触媒温
度が所定値に既に達してフロント触媒２１の活性化が既
に完了しているので、エンジン１０からの排気ガス中に
含まれるＨＣ等の有害物質がフロント触媒２１によって
除去され、従って特段の不都合は生じない。
【００２８】その後、吸着触媒温度が、所定値例えば約
１２０゜Ｃに達し、従って、約１２０〜約２００゜Ｃの
所定温度領域内に入ると、吸着触媒４０の自己酸化作用
が奏される。すなわち、吸着触媒４０に吸着されたＨＣ
がその回りに存する酸素により酸化されて無害な二酸化
炭素，水などになる。そして、上述のように吸着ＨＣが
浄化されると、吸着触媒４０は、次回エンジン冷態始動
などに際してＨＣの吸着が可能な状態に再生されたこと
になる。
１２０゜Ｃに達し、従って、約１２０〜約２００゜Ｃの
所定温度領域内に入ると、吸着触媒４０の自己酸化作用
が奏される。すなわち、吸着触媒４０に吸着されたＨＣ
がその回りに存する酸素により酸化されて無害な二酸化
炭素，水などになる。そして、上述のように吸着ＨＣが
浄化されると、吸着触媒４０は、次回エンジン冷態始動
などに際してＨＣの吸着が可能な状態に再生されたこと
になる。
【００２９】その後、エンジン１０が通常運転領域で運
転されると、それまでに主触媒２０の活性化が完了する
ので、通常エンジン運転に伴ってエンジンからの排出量
が増大する排気ガスの浄化は、フロント触媒２１と主触
媒２０の双方によって行われる。本発明の排気ガス浄化
装置は、上記実施例に限定されるものではなく、種々に
変形可能である。
転されると、それまでに主触媒２０の活性化が完了する
ので、通常エンジン運転に伴ってエンジンからの排出量
が増大する排気ガスの浄化は、フロント触媒２１と主触
媒２０の双方によって行われる。本発明の排気ガス浄化
装置は、上記実施例に限定されるものではなく、種々に
変形可能である。
【００３０】例えば、上記実施例では、車両に搭載され
る排気ガス浄化装置について説明したが、本発明は、車
両以外の、例えばボイラなどに適用可能である。又、上
記実施例では、フロント触媒温度が所定値に達したとき
に三方弁５１により排気経路を切換えるようにしたが、
排気経路切換えタイミングは種々に設定可能である。
る排気ガス浄化装置について説明したが、本発明は、車
両以外の、例えばボイラなどに適用可能である。又、上
記実施例では、フロント触媒温度が所定値に達したとき
に三方弁５１により排気経路を切換えるようにしたが、
排気経路切換えタイミングは種々に設定可能である。
【００３１】例えば、エンジン温度に関連するパラメー
タ値としてのエンジン冷却水温度に応じて排気経路を切
換える場合、コントローラ８０のプロセッサは、図５に
示す排気経路選択ルーチンにおいて、エンジン冷却水温
度を表す水温センサ７１（図１）の出力を読み込み、検
出エンジン冷却水温度が、所定値たとえばエンジン１０
の暖機完了ひいてはフロント触媒２１またはフロント触
媒２１および三元触媒２０の活性化完了を表す約４０゜
Ｃ以上であるか否かを水温センサ出力に基づいて先ず判
別する（ステップＳ１１）。そして、この判別結果に応
じて、図４のステップＳ２及びＳ３に夫々対応するステ
ップＳ１２及びＳ１３の対応する一方を実行する。な
お、エンジン冷却水温度に代えて、エンジン温度に関連
するパラメータ値としてエンジン潤滑オイル温度，吸気
温度などを用いても良い。
タ値としてのエンジン冷却水温度に応じて排気経路を切
換える場合、コントローラ８０のプロセッサは、図５に
示す排気経路選択ルーチンにおいて、エンジン冷却水温
度を表す水温センサ７１（図１）の出力を読み込み、検
出エンジン冷却水温度が、所定値たとえばエンジン１０
の暖機完了ひいてはフロント触媒２１またはフロント触
媒２１および三元触媒２０の活性化完了を表す約４０゜
Ｃ以上であるか否かを水温センサ出力に基づいて先ず判
別する（ステップＳ１１）。そして、この判別結果に応
じて、図４のステップＳ２及びＳ３に夫々対応するステ
ップＳ１２及びＳ１３の対応する一方を実行する。な
お、エンジン冷却水温度に代えて、エンジン温度に関連
するパラメータ値としてエンジン潤滑オイル温度，吸気
温度などを用いても良い。
【００３２】或は、エンジン始動時でのエンジン冷却水
温度に応じて定めた所定時間がエンジン始動時から経過
したときに排気経路を切換えても良い。この場合、コン
トローラ８０のプロセッサは、図６に示すように、検出
エンジン冷却水温度を表す水温センサ７１の出力を読み
込み（ステップＳ２１）、次いで、予め定められかつコ
ントローラ８０のメモリに格納しておいた図７に例示す
るマップを参照して、検出エンジン冷却水温度に応じた
所定時間ＴSWを決定する（ステップＳ２２）。そして、
プロセッサは、コントローラ８０に内蔵のタイマ（図示
略）に所定時間ＴSWを設定してスタートさせ、次いで、
タイマを参照してエンジン始動時から所定時間ＴSWが経
過したか否かを判別し（ステップＳ２３）、この判別結
果が否定であれば、図４のステップＳ２に対応するステ
ップＳ２４でソレノイド５６ｂを励磁する。その後、エ
ンジン始動時から所定時間ＴSWが経過したとステップＳ
２３で判別すると、プロセッサは、図４のステップＳ３
に対応するステップＳ２５を実行する。
温度に応じて定めた所定時間がエンジン始動時から経過
したときに排気経路を切換えても良い。この場合、コン
トローラ８０のプロセッサは、図６に示すように、検出
エンジン冷却水温度を表す水温センサ７１の出力を読み
込み（ステップＳ２１）、次いで、予め定められかつコ
ントローラ８０のメモリに格納しておいた図７に例示す
るマップを参照して、検出エンジン冷却水温度に応じた
所定時間ＴSWを決定する（ステップＳ２２）。そして、
プロセッサは、コントローラ８０に内蔵のタイマ（図示
略）に所定時間ＴSWを設定してスタートさせ、次いで、
タイマを参照してエンジン始動時から所定時間ＴSWが経
過したか否かを判別し（ステップＳ２３）、この判別結
果が否定であれば、図４のステップＳ２に対応するステ
ップＳ２４でソレノイド５６ｂを励磁する。その後、エ
ンジン始動時から所定時間ＴSWが経過したとステップＳ
２３で判別すると、プロセッサは、図４のステップＳ３
に対応するステップＳ２５を実行する。
【００３３】或は、エンジン１０の暖機完了ひいてはフ
ロント触媒２１またはフロント触媒２１及び三元触媒２
０の活性化完了に通常要する所定時間例えば約６０秒が
エンジン始動時から経過したときに排気経路切換えを行
うようにしてもよく、この場合は、図８に示すように、
プロセッサは、エンジン始動時に所定時間にセットした
タイマを監視して、エンジン始動時から所定時間が経過
したか否かを判別し（ステップＳ３１）、この判別結果
に応じて図４のステップＳ２及びＳ３に夫々対応するス
テップＳ３２及びＳ３３の対応する一方を実行する。
ロント触媒２１またはフロント触媒２１及び三元触媒２
０の活性化完了に通常要する所定時間例えば約６０秒が
エンジン始動時から経過したときに排気経路切換えを行
うようにしてもよく、この場合は、図８に示すように、
プロセッサは、エンジン始動時に所定時間にセットした
タイマを監視して、エンジン始動時から所定時間が経過
したか否かを判別し（ステップＳ３１）、この判別結果
に応じて図４のステップＳ２及びＳ３に夫々対応するス
テップＳ３２及びＳ３３の対応する一方を実行する。
【００３４】上記実施例では、図１に示すように、主触
媒２０を内部に配した主排気通路１３に隣接して平行に
延びる分岐排気経路３０内に吸着触媒４０を設けたが、
両触媒の構成および配置はこれに限定されず、主触媒か
ら吸着触媒への伝熱が行われるものであれば良い。例え
ば、図９及び図１０に示す変形例において、主排気通路
１３の中間部は、主排気通路上流側に連通しかつ主排気
通路上流側と略同一内径の管路１３ａと、これに連通す
る環状管路１３ｂと、該環状管路および主排気通路下流
側に両端が連通する大径の管路１３ｃとで構成され、環
状管路１３ｂ内には環状断面の主触媒２０が配されてい
る。そして、分岐排気通路３０は、環状管路１３ｂと同
心状に環状管路の半径方向内方側に形成され、分岐排気
通路３０内に配される吸着触媒４０の外周面は、排気通
路管壁を介して主触媒２０の内周面に接し、主触媒２０
から吸着触媒４０への伝熱が行われるようになってい
る。分岐排気通路３０の上流側端３１は主排気通路１３
の上流側に連通し、下流側端３２は大径の管路１３ｃに
開口している。更に、三方弁５１が図９に実線で示す第
１作動位置をとると分岐排気通路上流側端３１における
分岐排気通路３０と主排気通路１３との連通が阻止され
る一方、三方弁５１が図９に破線で示す第２作動位置を
とると両排気通路の連通が許容されるようになってい
る。
媒２０を内部に配した主排気通路１３に隣接して平行に
延びる分岐排気経路３０内に吸着触媒４０を設けたが、
両触媒の構成および配置はこれに限定されず、主触媒か
ら吸着触媒への伝熱が行われるものであれば良い。例え
ば、図９及び図１０に示す変形例において、主排気通路
１３の中間部は、主排気通路上流側に連通しかつ主排気
通路上流側と略同一内径の管路１３ａと、これに連通す
る環状管路１３ｂと、該環状管路および主排気通路下流
側に両端が連通する大径の管路１３ｃとで構成され、環
状管路１３ｂ内には環状断面の主触媒２０が配されてい
る。そして、分岐排気通路３０は、環状管路１３ｂと同
心状に環状管路の半径方向内方側に形成され、分岐排気
通路３０内に配される吸着触媒４０の外周面は、排気通
路管壁を介して主触媒２０の内周面に接し、主触媒２０
から吸着触媒４０への伝熱が行われるようになってい
る。分岐排気通路３０の上流側端３１は主排気通路１３
の上流側に連通し、下流側端３２は大径の管路１３ｃに
開口している。更に、三方弁５１が図９に実線で示す第
１作動位置をとると分岐排気通路上流側端３１における
分岐排気通路３０と主排気通路１３との連通が阻止され
る一方、三方弁５１が図９に破線で示す第２作動位置を
とると両排気通路の連通が許容されるようになってい
る。
【００３５】又、上記実施例およびその変形例では、排
気経路選択手段５０の主要要素としての三方弁５１を分
岐排気通路３０の上流側端３１に配して、分岐排気通路
の上流側端において分岐排気通路と主排気通路との連通
を選択的に阻止するようにしたが、実施例と同様に分岐
排気通路の両端が主排気経路に連通するように構成した
排気ガス浄化装置にあっては、三方弁５１を分岐排気通
路の下流側端３２に配しても良く、或は、分岐排気通路
の上流側端および下流側端の双方に配しても良い。な
お、分岐排気通路３０を、その上流側端のみにおいて主
排気経路１３に連通するように構成しても良い。
気経路選択手段５０の主要要素としての三方弁５１を分
岐排気通路３０の上流側端３１に配して、分岐排気通路
の上流側端において分岐排気通路と主排気通路との連通
を選択的に阻止するようにしたが、実施例と同様に分岐
排気通路の両端が主排気経路に連通するように構成した
排気ガス浄化装置にあっては、三方弁５１を分岐排気通
路の下流側端３２に配しても良く、或は、分岐排気通路
の上流側端および下流側端の双方に配しても良い。な
お、分岐排気通路３０を、その上流側端のみにおいて主
排気経路１３に連通するように構成しても良い。
【００３６】排気経路選択手段５０は、板状開閉部材か
らなる三方弁５１，負圧応動弁５４，電磁ソレノイド弁
５６等を組み合わせた実施例のものに限定されず、例え
ば、車両に装備される空圧源又は油圧源で駆動される制
御弁などで構成可能である。更に、上記実施例では触媒
温度センサ７０でフロント触媒温度を検出するようにし
たが、フロント触媒近傍たとえばフロント触媒２１の直
ぐ下流側での排気ガス温度を検出しても良い。又、触媒
温度センサ出力または水温センサ出力に応動するコント
ローラ８０によって排気経路選択手段５０の作動を自動
的に制御することは必須でなく、電磁ソレノイド弁５６
を手動スイッチを介してオン作動させる等して要素５０
の作動を手動制御可能である。
らなる三方弁５１，負圧応動弁５４，電磁ソレノイド弁
５６等を組み合わせた実施例のものに限定されず、例え
ば、車両に装備される空圧源又は油圧源で駆動される制
御弁などで構成可能である。更に、上記実施例では触媒
温度センサ７０でフロント触媒温度を検出するようにし
たが、フロント触媒近傍たとえばフロント触媒２１の直
ぐ下流側での排気ガス温度を検出しても良い。又、触媒
温度センサ出力または水温センサ出力に応動するコント
ローラ８０によって排気経路選択手段５０の作動を自動
的に制御することは必須でなく、電磁ソレノイド弁５６
を手動スイッチを介してオン作動させる等して要素５０
の作動を手動制御可能である。
【００３７】
【発明の効果】上述のように、本発明の排気ガス浄化装
置は、エンジンの排気側に連通する主排気通路の途中に
配されエンジンからの排気ガスを浄化するための主触媒
と、少なくとも上流側端において主排気通路に連通する
分岐排気通路の途中に配され排気ガスに含まれる炭化水
素を吸着させかつ吸着した炭化水素を所定温度領域で酸
化させるための触媒作用を有する吸着剤と、分岐排気通
路の少なくとも一端における分岐排気通路と主排気通路
との連通を選択的に阻止し、少なくとも主排気通路へ排
気ガスが流入されているときは分岐排気通路への排気ガ
スの流入を停止する排気経路選択手段とを備え、主触媒
から吸着剤への伝熱が可能なように主触媒および吸着剤
を配したので、エンジン始動時の炭化水素浄化性能に優
れ、吸着剤に吸着させた炭化水素の後処理のための装置
構成が簡易であって、装置コストを低減可能である。特
に、主触媒から吸着剤への伝熱によって吸着剤を加熱す
るので、特別の加熱装置が不要となる。また、分岐排気
通路への排気ガスの更なる流入を阻止した状態で主触媒
から吸着剤への伝熱を行うことができる。このため、吸
着剤に吸着した炭化水素が吸着剤の温度上昇によって吸
着剤から脱離して排気ガスの流れに乗って流出すること
がない。
置は、エンジンの排気側に連通する主排気通路の途中に
配されエンジンからの排気ガスを浄化するための主触媒
と、少なくとも上流側端において主排気通路に連通する
分岐排気通路の途中に配され排気ガスに含まれる炭化水
素を吸着させかつ吸着した炭化水素を所定温度領域で酸
化させるための触媒作用を有する吸着剤と、分岐排気通
路の少なくとも一端における分岐排気通路と主排気通路
との連通を選択的に阻止し、少なくとも主排気通路へ排
気ガスが流入されているときは分岐排気通路への排気ガ
スの流入を停止する排気経路選択手段とを備え、主触媒
から吸着剤への伝熱が可能なように主触媒および吸着剤
を配したので、エンジン始動時の炭化水素浄化性能に優
れ、吸着剤に吸着させた炭化水素の後処理のための装置
構成が簡易であって、装置コストを低減可能である。特
に、主触媒から吸着剤への伝熱によって吸着剤を加熱す
るので、特別の加熱装置が不要となる。また、分岐排気
通路への排気ガスの更なる流入を阻止した状態で主触媒
から吸着剤への伝熱を行うことができる。このため、吸
着剤に吸着した炭化水素が吸着剤の温度上昇によって吸
着剤から脱離して排気ガスの流れに乗って流出すること
がない。
【００３８】又、主触媒および吸着剤の上流側において
主排気通路に排気ガス浄化用のフロント触媒を設けた本
発明の特定の態様によれば、小型のフロント触媒を用い
てフロント触媒温度ひいては排気ガス温度及び主触媒温
度を迅速に上昇可能とし、これにより、フロント触媒お
よび主触媒を迅速に活性化可能で、排気ガス浄化能力を
向上可能となる。
主排気通路に排気ガス浄化用のフロント触媒を設けた本
発明の特定の態様によれば、小型のフロント触媒を用い
てフロント触媒温度ひいては排気ガス温度及び主触媒温
度を迅速に上昇可能とし、これにより、フロント触媒お
よび主触媒を迅速に活性化可能で、排気ガス浄化能力を
向上可能となる。
【００３９】又、フロント触媒温度またはフロント触媒
近傍での排気ガス温度またはエンジン冷却水温度を検出
するための温度検出手段の出力に応じて、或は、エンジ
ン始動時からの経過時間に応じて排気経路選択手段を制
御手段の制御下で作動させる本発明の特定の態様によれ
ば、排気経路の切換えを好適なタイミングで作動でき、
炭化水素浄化をより適切に行える。
近傍での排気ガス温度またはエンジン冷却水温度を検出
するための温度検出手段の出力に応じて、或は、エンジ
ン始動時からの経過時間に応じて排気経路選択手段を制
御手段の制御下で作動させる本発明の特定の態様によれ
ば、排気経路の切換えを好適なタイミングで作動でき、
炭化水素浄化をより適切に行える。
【図１】本発明の一実施例による排気ガス浄化装置を周
辺要素と共に示す概略図である。
辺要素と共に示す概略図である。
【図２】図１に示す三方弁により分岐排気通路と主排気
通路との連通を遮断した状態を示す部分図である。
通路との連通を遮断した状態を示す部分図である。
【図３】三方弁が、分岐排気通路と主排気通路とを連通
させる作動位置をとった状態を示す部分図である。
させる作動位置をとった状態を示す部分図である。
【図４】図１に示すコントローラにより実行される排気
経路選択ルーチンを示すフローチャートである。
経路選択ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】排気経路選択ルーチンの変形例を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図６】排気経路選択ルーチンの別の変形例を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図７】図６に示す排気経路選択ルーチンにおける所定
時間ＴSWの決定に用いるマップを例示するグラフであ
る。
時間ＴSWの決定に用いるマップを例示するグラフであ
る。
【図８】排気経路選択ルーチンの更に別の変形例を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図９】主触媒および吸着触媒の配置についての変形例
を示す概略図である。
を示す概略図である。
【図１０】図９の主触媒および吸着触媒の概略垂直断面
図である。
図である。
１２ 吸気通路 １３ 主排気通路 ２０ 主触媒 ２１ フロント触媒 ３０ 分岐排気通路 ３１ 分岐排気通路の上流側端 ３２ 分岐排気通路の下流側端 ４０ 吸着触媒（吸着剤） ５０ 排気経路選択手段 ５１ 三方弁 ７０ 触媒温度センサ ７１ 水温センサ ８０ コントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０１Ｎ 3/24 ＺＡＢ Ｆ０１Ｎ 3/24 ＺＡＢＬ Ｂ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢＢ (72)発明者 三林 大介 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−141816（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−173312（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−311618（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−137823（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−67020（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 3/08 - 3/38 F01N 9/00 F01N 11/00
Claims (5)
- 【請求項１】 エンジンの排気側に連通する主排気通路
の途中に配されエンジンからの排気ガスを浄化するため
の主触媒と、少なくとも上流側端において前記主排気通
路に連通する分岐排気通路の途中に配され排気ガスに含
まれる炭化水素を吸着させかつ吸着した炭化水素を所定
温度領域で酸化させるための触媒作用を有した吸着剤
と、前記分岐排気通路の前記少なくとも一端における前
記分岐排気通路と前記主排気通路との連通を選択的に阻
止し、少なくとも前記主排気通路へ排気ガスが流入され
ているときは前記分岐排気通路への排気ガスの流入を停
止する排気経路選択手段とを備え、前記主触媒から前記
吸着剤への伝熱が可能なように前記主触媒および前記吸
着剤を配したことを特徴とする排気ガス浄化装置。 - 【請求項２】 前記主触媒および前記吸着剤の上流側に
おいて前記主排気通路に排気ガス浄化用のフロント触媒
を設けたことを特徴とする請求項１の排気ガス浄化装
置。 - 【請求項３】 エンジン温度に関連するパラメータ値を
検出するための温度検出手段と、前記温度検出手段の出
力に応じて前記排気経路選択手段を作動させるための制
御手段とを含むことを特徴とする請求項１の排気ガス浄
化装置。 - 【請求項４】 フロント触媒温度またはフロント触媒近
傍での排気ガス温度を検出するための温度検出手段と、
前記温度検出手段の出力に応じて前記排気経路選択手段
を作動させるための制御手段とを含むことを特徴とする
請求項２の排気ガス浄化装置。 - 【請求項５】 エンジン始動時からの経過時間に応じて
前記排気経路選択手段を作動させるための制御手段とを
含むことを特徴とする請求項１又は２の排気ガス浄化装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02535493A JP3178142B2 (ja) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | 排気ガス浄化装置 |
| US08/621,704 US5738832A (en) | 1993-02-15 | 1996-03-26 | Exhaust gas purifying apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02535493A JP3178142B2 (ja) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | 排気ガス浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06241029A JPH06241029A (ja) | 1994-08-30 |
| JP3178142B2 true JP3178142B2 (ja) | 2001-06-18 |
Family
ID=12163524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02535493A Expired - Fee Related JP3178142B2 (ja) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | 排気ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3178142B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107630736B (zh) * | 2017-11-10 | 2020-06-26 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种多载体scr总成及其工作方法 |
| GB2619428B (en) * | 2019-05-09 | 2024-04-03 | Cummins Emission Solutions Inc | Valve arrangement for split-flow close-coupled catalyst |
-
1993
- 1993-02-15 JP JP02535493A patent/JP3178142B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06241029A (ja) | 1994-08-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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