JP3433461B2 - Exhaust gas purification device - Google Patents

Exhaust gas purification device

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JP3433461B2
JP3433461B2 JP02535293A JP2535293A JP3433461B2 JP 3433461 B2 JP3433461 B2 JP 3433461B2 JP 02535293 A JP02535293 A JP 02535293A JP 2535293 A JP2535293 A JP 2535293A JP 3433461 B2 JP3433461 B2 JP 3433461B2
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    • F01N2240/18Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an adsorber or absorber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01N2570/12Hydrocarbons
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【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。 【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。 【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。 【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。 【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、吸着触媒を加熱するための加熱手段と、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するための排気経路選択手段
と、エンジン冷却水温度を検出するための温度検出手段
と、エンジン始動時での検出エンジン冷却水温度の値に
応じて定まる所定時間がエンジン始動時から経過するま
では、排気経路選択手段による分岐排気通路と主排気通
路との連通を阻止する動作が行われないように排気経路
選択手段を作動させ、又、所定時間が経過した後は、排
気経路選択手段による連通阻止動作が行われるように
気経路選択手段を作動させるための制御手段とを備える
ことを特徴とする。 【0008】好ましくは、制御手段は、排気経路選択手
段が連通阻止動作を行った後に、或は、連通阻止動作を
行う前に、加熱手段の作動を開始させ、更に、加熱手段
の作動開始時から第2の所定時間が経過したときに加熱
手段の作動を停止させるのが望ましい。 【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。 【0010】 【作用】エンジン温度たとえばエンジン冷却水温度およ
び主触媒温度が低くて主触媒の活性化が未だ完了してい
ないエンジン冷態始動時などにおいて、エンジン冷却水
温度を表す温度検出手段からの出力に応動する制御手段
の制御下で、排気経路選択手段による排気連通阻止作用
が奏されないように排気経路選択手段が作動する。すな
わち、エンジン始動時での検出エンジン冷却水温度の値
に応じて定まる所定時間がエンジン始動時から未だ経過
していないと判別すると、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。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、主触媒の活性
化が未了であっても装置外部へは排出されない。 【0011】その後、エンジン温度および主触媒温度が
上昇して主触媒が活性化されると、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。すなわち、制御手段は、エンジン始動
時から所定時間が経過したと判別すると、排気経路選択
手段の連通阻止作用が奏されるように排気経路選択手段
を駆動する。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排気ガス流入および流
出の双方が阻止され、従って、排気ガスが分岐排気通路
内へ更に流入せずに、主排気通路内を流れる。この結
果、排気ガス温度がその後上昇しても吸着触媒温度が上
昇することがなく、従って、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。 【0012】そして、排気経路選択手段により両排気通
路の連通が阻止される以前あるいはそれ以降において、
好ましくは制御手段の制御下で、加熱手段が作動開始し
て吸着触媒を加熱する。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。この様
に、吸着触媒により吸着炭化水素が浄化されるので、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。 【0013】好ましくは、加熱手段の作動開始時から第
2の所定時間が経過すると、制御手段の制御下で加熱手
段の作動が停止される。 【0014】 【実施例】以下、図1を参照して、本発明の実施例に
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、主排気
通路13には、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および図示しな
いマフラが設けられている。参照符号12aは、スロッ
トル弁16の下流側において吸気通路12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。 【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。 【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
ための三方弁51が配されている。この三方弁51は、
例えば、上記連通部において互いに同一断面形状寸法に
された両排気通路13,30と断面形状寸法が略同一の
板状部材からなり、排気通路13又は30を介する排気
ガス流通を遮断可能になっている。この三方弁51は、
排気通路13,30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。 【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を構成している。すなわち、電磁ソレノイド弁
56の弁体56a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30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30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て、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、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30内へ流入するようになってい
る。 【0020】更に、吸着触媒40の配設箇所において分
岐排気通路30の周囲には、吸着触媒40を加熱するた
めのヒータ60が配されている。ヒータ60は、ヒータ
スイッチ61を介してバッテリ62に接続されている。
ヒータスイッチ61は、例えば、常開型スイッチ接点
(図示略)と、これを閉成させるための電磁リレー(図
示略)とからなる。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温度セ
ンサ70は、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、温度センサ7
0,電磁ソレノイド弁56およびヒータスイッチ61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,ヒータ60,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及び吸着触媒
加熱ルーチンを実行する。すなわち、プロセッサは、検
出エンジン冷却水温度を表す温度センサ70の出力を先
ず読み込み(ステップS11)、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5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S12)。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)を参照して、エンジン始動時から所定時間T
SWが経過したか否かを判別し(ステップS13)、この
判別結果が否定であれば、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S14)。 【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、活性化未了の三元触媒20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3
0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、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】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S13で判別し、従って、エンジ
ン10の暖機完了ひいては三元触媒20の活性化完了を
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する
(ステップS15)。この結果、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54b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52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2)をとるに至る。 【0026】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。エンジン10の暖機完了
に伴って排気ガス温度が上昇するが、吸着触媒40は高
温の新たな排気ガスに晒されず、このため、吸着触媒温
度上昇により吸着触媒40に一旦吸着したHC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、三元触媒20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等の有害物質が三元触媒20に
よって除去され、従って特段の不都合は生じない。 【0028】ステップS15に続くステップS16にお
いて、プロセッサは、ヒータスイッチ61の電磁リレー
に例えばハイレベルの制御出力を送出して、ヒータスイ
ッチ61の常開型スイッチ接点を閉成させ、次のステッ
プS17において、予め設定されかつコントローラ80
のメモリに格納した第2の所定時間(所定吸着触媒加熱
時間がヒータスイッチ61のオン作動開始時点から経
過したか否かを判別する。このため例えば、プロセッサ
は、ヒータスイッチ61のオン作動開始時に、コントロ
ーラ80に内蔵のタイマ(図示略)に所定吸着触媒加熱
時間をセットして該タイマをスタートさせ、ステップS
17の判別を行う度にこのタイマを参照する。そして、
ステップS17の判別結果が否定であれば、プロセッサ
は、所定時間の経過に待機する。 【0029】ヒータスイッチ61のスイッチ接点が閉成
されると、ヒータスイッチ61を介してバッテリ62か
らヒータ60に電力が供給され、ヒータ60により吸着
触媒40が加熱される。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2
00゜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。 【0030】そして、所定吸着触媒加熱時間が経過した
とステップS17で判別すると、プロセッサは、ヒータ
スイッチ61の電磁リレーに例えばローレベルの制御出
力を送出してヒータスイッチ61のスイッチ接点を開成
させる(ステップS18)。この結果、ヒータ60によ
る吸着触媒40の加熱が停止され、図4の排気経路選択
及び吸着触媒加熱ルーチンが終了する。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。 【0031】 【0032】 【0033】 【0034】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い。例えば、上記実施例では、
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、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。 【0035】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。上記実施例では、吸着触媒
40と別体に設けたヒータ60を加熱手段として用いた
が、吸着触媒40と加熱手段とを一体に設けても良い。
例えば、電気加熱触媒用担体に、吸着触媒40を構成す
る吸着剤をコーティングしたものを使用可能である。 【0036】又、上記実施例では、図4のステップS
による分岐排気通路30と主排気通路13との連通遮
断に続いて、一定の所定吸着触媒加熱時間にわたってヒ
ータ60で吸着触媒40を加熱するようにしたが、所定
吸着触媒加熱時間をエンジン始動時での検出エンジン冷
却水温度に応じて可変設定するようにしても良く、或
は、吸着触媒温度が所定温度領域内に維持されるように
ヒータ60をオンオフ制御可能である。更に、吸着触媒
40の加熱を分岐排気通路と主排気通路との連通の遮断
と同時に開始することは必須でなく、吸着HCの脱離が
進行するような吸着触媒温度にならないようなタイミン
グであれば、吸着触媒の加熱を排気通路連通遮断の前に
開始しても良い。例えば、エンジン始動時からヒータス
イッチ61のオン作動を開始させるまでの第3の所定時
間を、所定時間TSWよりも短くかつエンジン始動時での
検出エンジン冷却水温度に応じた値に決定し、第3の所
定時間の経過を判別してから第2の所定時間(所定吸着
触媒加熱時間)にわたってヒータスイッチ61をオン作
動させても良い。 【0037】 【0038】 【発明の効果】上述のように、本発明の排気ガス浄化装
置は、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吸着触媒と、
吸着触媒を加熱するための加熱手段と、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するための排気経路選択手段と、エ
ンジン冷却水温度を検出するための温度検出手段と、
ンジン始動時での検出エンジン冷却水温度の値に応じて
定まる所定時間がエンジン始動時から経過するまでは、
排気経路選択手段による分岐排気通路と主排気通路との
連通を阻止する動作が行われないように排気経路選択手
段を作動させ、又、所定時間が経過した後は、排気経路
選択手段による連通阻止動作が行われるように排気経路
選択手段を作動させるための制御手段とを備えるので、
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
あって、装置コストを低減可能である。また、排気経路
の切換え、ひいては高温の新たな排気ガスの流入に伴う
吸着触媒温度上昇による吸着炭化水素の吸着触媒からの
脱離の防止を適切なタイミングで行え、炭化水素浄化を
より適正に行える。 【0039】 【0040】更に、排気経路選択手段が連通阻止動作を
行った後に、或は、連通阻止動作を行う前に、加熱手段
の作動を開始させ、加熱手段の作動開始時から第2の所
定時間が経過したときに加熱手段の作動を停止させるよ
うにした本発明の特定の態様によれば、吸着触媒におけ
る吸着炭化水素の酸化が促進されるような所定温度領域
に吸着触媒を保持でき、これにより炭化水素浄化効率を
向上でき、又、吸着触媒温度の過上昇による吸着触媒の
劣化を防止できる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus in which hydrocarbons contained in exhaust gas are adsorbed on an adsorption catalyst, and more particularly, to an exhaust gas purifying apparatus for starting an engine. The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus which is excellent in hydrocarbon purifying performance and has a simple apparatus configuration for post-treatment of adsorbed hydrocarbon. [0002] Exhaust gas purifying apparatuses for removing harmful substances contained in exhaust gas discharged from engines of automobiles and the like include hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO) and nitrogen oxides. A catalyst such as a three-way catalyst has been used to simultaneously reduce substances (NOx). However, the exhaust gas purifying action of the catalyst is not sufficiently exhibited until the catalyst reaches the activation temperature, so that harmful HC is discharged into the atmosphere at the time of cold start of the engine and the like. [0003] Therefore, HC contained in the exhaust gas at the time of cold start of the engine is adsorbed by an adsorbent provided downstream of the catalyst, and then the HC desorbed from the adsorbent is forcibly applied to the catalyst or the like. A structure for refluxing has been proposed.
For example, US Pat. No. 5,142,864 includes catalysts,
An exhaust gas treatment method using an adsorbent and a turbocharger is disclosed. In this method, in order to suppress the amount of HC emission from the exhaust gas at the time of cold start of the engine, the exhaust gas is discharged to the catalyst and the turbine side of the turbocharger before the exhaust gas is released to the atmosphere at the time of cold engine. The HC in the exhaust gas is adsorbed by the adsorbent through the adsorbent. Thereafter, when the temperature of the adsorbent rises, the exhaust gas bypasses the adsorbent and is exhausted to the atmosphere, while the HC desorbed from the adsorbent using a part of the exhaust gas is catalyzed through the compressor side of the turbocharger. The exhaust gas from the engine is merged on the upstream side of the engine, thereby purifying HC with a catalyst. [0004] Heimrich et al.
Paper published in February 1992, "Hydrocarbon Collection at Cold Start for Exhaust Emission Control" (SAE PAPER 9208)
47), the HC collected by the adsorbent provided in the exhaust system at the time of cold start of the engine, and then the HC desorbed from the adsorbent is
An apparatus is described in which a catalytic converter is forcibly refluxed to an upstream side of an oxidation catalyst provided downstream of a three-way catalyst to purify the catalyst. This paper also describes another device in which HC desorbed from the adsorbent is forcibly recirculated to the intake side of the engine and burned in the engine combustion chamber. [0005] However, in the above-mentioned conventional exhaust gas purifying apparatus for purifying HC desorbed from the adsorbent with a catalyst, the temperature of the adsorbent and the temperature of the catalyst are simply and preferably simultaneously controlled. This is not always easy, and the adsorbent may reach the HC desorption temperature before the catalyst reaches the activation temperature. In this case, the HC is desorbed from the adsorbent before the activation of the catalyst is completed, and the desorbed HC is removed.
Even if is refluxed to the catalyst, HC is discharged to the outside of the device without being purified by the catalyst. That is, the conventional device may not be able to perform required HC purification. Further, in the above-mentioned conventional apparatus, there is provided an HC recirculation means including, for example, a turbocharger or an air pump and a pipeline related thereto for recirculating the HC desorbed from the adsorbent to the catalyst or the engine intake side. Is indispensable, so that the apparatus configuration for the post-treatment of the adsorbed HC becomes complicated, and the apparatus cost increases. Therefore, the present invention is of a type in which hydrocarbons contained in exhaust gas at the time of cold start of an engine are adsorbed by an adsorption catalyst, and has excellent hydrocarbon purification performance at the time of engine start, and the hydrocarbon adsorbed by the adsorption catalyst. It is an object of the present invention to provide an exhaust gas purification device having a simple device configuration for post-treatment. SUMMARY OF THE INVENTION The exhaust gas purifying apparatus of the present invention is characterized in that a certain adsorbent, which has been considered to have a hydrocarbon adsorbing function, is an oxidation catalyst in a predetermined temperature range. It was created based on new knowledge recently obtained by the present inventors that it works, and is arranged in the middle of the main exhaust passage communicating with the exhaust side of the engine to purify exhaust gas from the engine. And a catalytic action for adsorbing hydrocarbons contained in exhaust gas and oxidizing the adsorbed hydrocarbons in a predetermined temperature range, which is disposed at least in the middle of a branch exhaust passage communicating with the main exhaust passage at the upstream end. Adsorbent having a sorbent (hereinafter referred to as adsorption catalyst)
Heating means for heating the adsorption catalyst, exhaust path selecting means for selectively preventing communication between the branch exhaust path and the main exhaust path at at least one end of the branch exhaust path, and detecting engine coolant temperature Temperature detection means for detecting the engine cooling water temperature at engine start
The predetermined time determined according to
Then, the branch exhaust passage and the main exhaust passage
Exhaust path so that operation to prevent communication with the road is not performed
Activate the selection means, and after the elapse of the predetermined time,
Control means for operating the exhaust path selecting means so that the communication blocking operation by the air path selecting means is performed . [0008] Preferably, the control means, after the exhaust path selection unit were communicating blocking operation, or, prior to the communication blocking operation, to initiate operation of the heating means, further, the start operation of the heating means It is desirable to stop the operation of the heating means when a second predetermined time has elapsed from the time. For details of the adsorption catalyst, see JP-A-3-22.
9638, JP-A-3-165816, JP-A-3-229620, JP-A-4-404
5, the catalysts described in JP-A-3-127628 can be used. [0010] [action] In such as during engine cold start of the engine temperature for example the engine coolant temperature level and the main catalyst temperature is low activation of the main catalyst is not completed, the temperature indicative of engine coolant <br/> temperature Under the control of the control means responsive to the output from the detection means, the exhaust path selection means operates such that the exhaust path selection means does not exert the exhaust communication blocking action. Sand <br/> KazuSatoshi, when the predetermined time determined in accordance with the detected engine value of the coolant temperature at the time of starting the engine is determined not yet been elapsed from the time of starting the engine, the control means, the exhaust passage communicating blocking The exhaust path selecting means is operated so that the operation is not performed. As a result, the exhaust gas from the engine flows into the branch exhaust passage from the main exhaust passage at the upstream end of the branch exhaust passage, and therefore, the hydrocarbons contained in the exhaust gas are adsorbed in the branch exhaust passage. Even if it is adsorbed by the catalyst and the activation of the main catalyst is not completed, it is not discharged out of the apparatus. Thereafter, when the engine temperature and the main catalyst temperature rise and the main catalyst is activated, the exhaust path selecting means is driven under the control of the control means, and the branch exhaust path at at least one end of the branch exhaust path is opened. And the communication with the main exhaust passage. That is, the control means, when determining from the time of starting the engine and a predetermined time has elapsed, driving the exhaust path selection means to communicate inhibitory action of the exhaust routing device is achieved. As a result, exhaust gas flows from the main exhaust passage into the branch exhaust passage at the upstream end of the branch exhaust passage, or exhaust gas flows out or flows into and out of the main exhaust passage from the branch exhaust passage at the downstream end of the branch exhaust passage. Therefore, the exhaust gas flows through the main exhaust passage without flowing further into the branch exhaust passage. As a result, even if the temperature of the exhaust gas subsequently increases, the temperature of the adsorption catalyst does not increase, and thus the desorption of the adsorbed hydrocarbon from the adsorption catalyst due to the increase in the temperature of the adsorption catalyst does not occur. Before or after communication between the two exhaust passages is blocked by the exhaust passage selecting means,
Preferably, under the control of the control means, the heating means starts operating to heat the adsorption catalyst. When the temperature of the adsorption catalyst falls within a predetermined temperature range, an oxidation catalytic action of the adsorption catalyst is exerted, whereby the adsorbed hydrocarbon is oxidized to harmless carbon dioxide, water and the like. That is, the hydrocarbon is purified by the adsorption catalyst, and the adsorption catalyst is regenerated so that the hydrocarbon can be adsorbed at the next cold start of the engine. As described above, since the adsorbed hydrocarbon is purified by the adsorbent catalyst, it is not necessary to reflux the desorbed hydrocarbon to the main catalyst or the like, and therefore, the configuration of the apparatus for post-treatment of the adsorbed hydrocarbon is simplified. Preferably, when the second predetermined time has elapsed from the start of the operation of the heating means, the operation of the heating means is stopped under the control of the control means. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An exhaust gas purifying apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. An intake passage 12 and a main exhaust passage 13 are connected to combustion chambers (one of which is indicated by reference numeral 11 in FIG. 1) of each cylinder of the engine 10 mounted on the vehicle together with the exhaust gas purifying device. Room 11
The intake passage 12 or the main exhaust passage 13 is communicated or shut off by opening and closing the intake valve 14 or the exhaust valve 15. In the intake passage 12, for example, an air cleaner (not shown), a throttle valve 16, and a fuel injection valve (not shown) are provided in this order from the upstream side, and the main exhaust passage 13 is preferably provided as a main catalyst. An exhaust gas purifying catalytic converter 20 composed of a three-way catalyst and a muffler (not shown) are provided. Reference numeral 12 a indicates a surge tank provided in the intake passage 12 on the downstream side of the throttle valve 16. A branch exhaust passage 30 is provided downstream of the three-way catalyst 20 from the main exhaust passage 13.
The upstream end 31 and the downstream end 32 of the branch exhaust passage are connected to a first intermediate portion of the main exhaust passage 13 and a second intermediate portion downstream thereof.
Each is connected to the middle part. And the branch exhaust passage 30
On the way, the hydrocarbon (HC) is adsorbed and the adsorbed HC
An adsorption catalyst 40 for oxidizing the catalyst in a predetermined temperature range is provided. The adsorption catalyst 40 is, for example, a zeolite or a crystalline silicate or a similar adsorbent containing silicon, aluminum, oxygen, or the like as a component, or copper per 100 parts by weight of the porous crystal. Is formed into a predetermined shape and size, and has an adsorbing action of adsorbing HC and a self-oxidizing action of oxidizing the adsorbed HC with oxygen existing therearound in a predetermined temperature region. It is configured as follows. Referring again to FIG. 1, the branch exhaust passage 30
A three-way valve 51 for selectively permitting or preventing communication between the exhaust passages 13 and 30 is provided at a communication portion between the upstream end 31 and the main exhaust passage 13. This three-way valve 51 is
For example, the communication portion is formed of a plate-like member having substantially the same cross-sectional shape as the two exhaust passages 13 and 30 having the same cross-sectional shape and size in the communication portion, so that exhaust gas flow through the exhaust passage 13 or 30 can be shut off. I have. This three-way valve 51 is
A rotating shaft 52 rotatably supported by a wall of the exhaust passage at the joint of the exhaust passages 13 and 30 is integrally rotatably connected to the rotating shaft 52, and further, a negative pressure responsive valve via the rotating shaft 52 and a link mechanism 53. 54 is connected to the diaphragm 54a. A negative pressure responsive valve 54 is connected to a pressure chamber 54 communicating with the surge tank 12a (the intake passage 12) through a pipe 55.
b in the pressure chamber 54b.
A spring 54c that constantly biases the outside is provided. An opening / closing valve 56 for selectively allowing or preventing communication between the intake passage 12 and the pressure chamber 54b via the pipe 55 is provided in the middle of the pipe 55. For example, the on-off valve 56 is a valve body 56 for opening and closing the pipeline 55.
a, and a normally closed electromagnetic solenoid valve including a solenoid 56b for driving the valve body in the valve opening direction. Reference numeral 56c represents a filter. The above elements 51 to 56 are connected to the branch exhaust passage 3
Exhaust path selecting means 50 for selectively preventing communication between the branch exhaust path 30 and the main exhaust path 13 at the upstream end 31 of the exhaust path. That is, the conduit 55 is closed by the valve body 56a of the electromagnetic solenoid valve 56, and the negative pressure supply to the negative pressure responsive valve 54 is cut off. Therefore, the diaphragm 54a of the negative pressure responsive valve is urged outward by the spring 54c. In the normal operating state, the three-way valve 51 takes a first operating position (FIGS. 1 and 2) for preventing communication between the upstream end 31 of the branch exhaust passage 30 and the main exhaust passage 13, The exhaust gas is prevented from flowing into the branch exhaust passage 30. On the other hand, the solenoid valve 56 is opened, the pressure chamber 54b of the negative pressure responsive valve 54 communicates with the intake passage 12, and a negative pressure is introduced into the pressure chamber. Therefore, the diaphragm 54a resists the spring force of the spring 54c. Is moved inward, the three-way valve 51 is connected to the branch exhaust passage 30 and the main exhaust passage 13.
The exhaust gas flows into the branch exhaust passage 30 in a second operating position (FIG. 3) that allows communication with the exhaust gas. Further, a heater 60 for heating the adsorption catalyst 40 is disposed around the branch exhaust passage 30 at the position where the adsorption catalyst 40 is disposed. The heater 60 is connected to a battery 62 via a heater switch 61.
The heater switch 61 includes, for example, a normally open switch contact (not shown) and an electromagnetic relay (not shown) for closing the contact. A temperature sensor 70 for detecting the temperature of the engine cooling water and generating an output representing the temperature of the engine cooling water has its temperature detecting portion disposed in an engine cooling water passage formed in the cylinder peripheral wall of the engine 10. Thus, it is mounted on the engine 10. In FIG. 1, reference numeral 80 denotes a controller comprising a microprocessor, a memory, an input / output circuit and the like (not shown).
0, the electromagnetic solenoid valve 56 and the heater switch 61 are connected. The controller 80 includes the three-way catalyst 20,
The exhaust gas purifying apparatus is constituted by the adsorption catalyst 40, the exhaust path selecting means 50, the heater 60, the temperature sensor 70, and the like. Hereinafter, the operation of the exhaust gas purifying apparatus shown in FIG. 1 will be described. When an ignition key (not shown) is turned on to start the engine 10, the controller 80
Executes an exhaust path selection and adsorption catalyst heating routine shown in FIG. That is, the processor
Output of the temperature sensor 70 representing the temperature of the outgoing engine cooling water.
Reading (step S11), and then
FIG. 5 stored in the memory of the controller 80 and
Referring to the example map, the detected engine cooling water temperature
The corresponding predetermined time TSW is determined (step S12). So
Then, the processor uses a timer built in the controller 80.
(Not shown), a predetermined time T from the start of the engine.
It is determined whether or not the SW has elapsed (step S13).
If the determination result is negative, for example, c
To send out the control output at the low level to excite the solenoid.
(Step S14). As a result, a core (not shown) provided at the base end of the valve body 56a is electromagnetically attracted by the solenoid 56b, the valve body 56a moves backward, and the solenoid valve 56 opens. Accordingly, the negative pressure in the surge tank 12a is introduced into the pressure chamber 54b of the negative pressure responsive valve 54 through the pipe 55, and the diaphragm 54a of the valve 54 moves backward. With the movement of the diaphragm, the three-way valve 51 rotates integrally with the rotating shaft 52 connected to the diaphragm 54a via the link mechanism 53, and the three-way valve 51 is connected to the branch exhaust passage 30 at the upstream end 31 of the branch exhaust passage 30. 30 and main exhaust passage 13
To a second operating position (FIG. 3) that allows communication with As a result, the exhaust gas flows into the branch exhaust passage 30, and the HC contained in the exhaust gas after passing through the three-way catalyst 20 that has not been activated is transferred to the adsorption catalyst 40 provided in the branch exhaust passage 30. Adsorb. The exhaust gas from which HC has been removed is supplied to the downstream portion of the branch exhaust passage 30 and the branch exhaust passage 3.
A downstream portion of the main exhaust passage 30 communicating with the branch exhaust passage 30 at a second intermediate portion corresponding to the downstream end 32 of
It is released into the atmosphere via a muffler (not shown). As described above, when the three-way valve 51 is in the second operating position, the first intermediate portion of the main exhaust passage 13 corresponding to the upstream end 31 of the branch exhaust passage 30 and a portion downstream thereof. Can communicate only through the branch exhaust passage 30,
Direct communication between the intermediate portion and the downstream portion of the main exhaust passage 13 is shut off by the three-way valve 51. Therefore, the exhaust gas must pass through the adsorption catalyst 40 before being released to the atmosphere, and even when the activation of the three-way catalyst 20 has not been completed, the exhaust gas containing HC is released to the atmosphere. Is almost none. Thereafter, a predetermined time T SW from the start of the engine is set.
Is determined in step S13 , that is, when the completion of the warm-up of the engine 10 and the completion of the activation of the three-way catalyst 20 are determined, the processor sends, for example, a low-level control output to the solenoid 56b to turn off the solenoid. to energize (step S 15). As a result, the electromagnetic attraction force of the solenoid 56b disappears, the valve body 56a moves forward, and the solenoid valve 56 closes. Accordingly, the introduction of the negative pressure into the pressure chamber 54b of the negative pressure responsive valve 54 via the pipe 55 is interrupted, and the diaphragm 54a moves forward outward by the spring force of the spring 54c. With the movement of the diaphragm, the three-way valve 51 rotates via the link mechanism 53 and the rotary shaft 52, and the three-way valve 51 is connected between the branch exhaust passage 30 and the main exhaust passage 13 at the upstream end 31 of the branch exhaust passage 30. It reaches the first operating position (FIG. 2) which prevents communication. As a result, further inflow of exhaust gas into the branch exhaust passage 30 is prevented. Although the exhaust gas temperature rises with the completion of the warm-up of the engine 10, the adsorption catalyst 40 is not exposed to new high-temperature exhaust gas. Therefore, the HC once adsorbed on the adsorption catalyst 40 due to the increase in the temperature of the adsorption catalyst is adsorbed. There is no problem of desorbing from the catalyst and flowing out along with the flow of exhaust gas. On the other hand, the state in which the communication between the first intermediate portion of the main exhaust passage 13 corresponding to the upstream end 31 of the branch exhaust passage 30 and the downstream portion thereof is blocked by the three-way valve 51 is released. Therefore, the exhaust gas is released to the atmosphere via the main exhaust passage 13. In this case, since the activation of the three-way catalyst 20 has already been completed, harmful substances such as HC contained in the exhaust gas from the engine 10 are removed by the three-way catalyst 20, so that no particular inconvenience occurs. [0028] In step S 16 following the step S 15, the processor sends a control output of the high level, for example to an electromagnetic relay of the heater switch 61, to close the normally open switch contacts of the heater switch 61, the following in step S 17, it is preset and the controller 80
It is determined whether or not the second predetermined time ( predetermined adsorption catalyst heating time ) stored in the memory has elapsed since the start of the ON operation of the heater switch 61. For this reason, for example, when the heater switch 61 starts to be turned on, the processor sets a predetermined adsorption catalyst heating time in a timer (not shown) built in the controller 80 and starts the timer.
This timer is referred to each time the determination at 17 is made. And
If the determination result in the step S 17 is negative, the processor waits a predetermined time elapses. When the switch contact of the heater switch 61 is closed, electric power is supplied from the battery 62 to the heater 60 via the heater switch 61, and the heater 60 heats the adsorption catalyst 40. Thereafter, the temperature of the adsorption catalyst reaches a predetermined value, for example, about 120 ° C., and is therefore about 120 to about 2 ° C.
When the temperature falls within the predetermined temperature range of 00 ° C., the self-oxidizing effect of the adsorption catalyst 40 is exerted. That is, the HC adsorbed on the adsorption catalyst 40 is oxidized by the oxygen present around the HC to become harmless carbon dioxide, water and the like. [0030] Then, if it is determined in step S 17 with a predetermined adsorbing catalyst-heating time has elapsed, the processor causes the opening of the switch contact of the heater switch 61 sends a control output, for example, low level electromagnetic relay of the heater switch 61 (step S 18). As a result, the heating of the adsorption catalyst 40 by the heater 60 is stopped, and the exhaust path selection and adsorption catalyst heating routine of FIG. 4 ends. When the adsorbed HC is purified as described above, the adsorbent catalyst 40 is regenerated to a state where HC can be adsorbed at the next cold engine start. The exhaust gas purifying apparatus of the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment,
A three-way valve 51 as a main element of the exhaust path selecting means 50 is disposed at the upstream end 31 of the branch exhaust passage 30 to selectively connect the branch exhaust passage with the main exhaust passage at the upstream end of the branch exhaust passage. However, in the exhaust gas purifying device configured such that both ends of the branch exhaust passage communicate with the main exhaust passage, the three-way valve 51 may be disposed at the downstream end 32 of the branch exhaust passage. Alternatively, it may be arranged at both the upstream end and the downstream end of the branch exhaust passage. The branch exhaust passage 30 may be configured to communicate with the main exhaust passage 13 only at its upstream end. The exhaust path selecting means 50 is not limited to the embodiment in which the three-way valve 51 composed of a plate-like opening / closing member, the negative pressure responsive valve 54, the electromagnetic solenoid valve 56 and the like are combined, and is mounted on a vehicle, for example. It can be constituted by a control valve driven by a pneumatic source or a hydraulic source. In the above embodiment, the heater 60 provided separately from the adsorption catalyst 40 is used as the heating means, but the adsorption catalyst 40 and the heating means may be provided integrally.
For example, a carrier obtained by coating an adsorbent constituting the adsorption catalyst 40 on a carrier for an electrically heated catalyst can be used. In the above embodiment, step S 1 in FIG.
5 , the adsorber catalyst 40 is heated by the heater 60 for a fixed predetermined adsorption catalyst heating time after the communication between the branch exhaust passage 30 and the main exhaust passage 13 is interrupted. May be variably set in accordance with the detected engine coolant temperature, or the heater 60 may be turned on and off so that the adsorption catalyst temperature is maintained within a predetermined temperature range. Further, it is not essential that the heating of the adsorption catalyst 40 be started at the same time as the communication between the branch exhaust passage and the main exhaust passage is interrupted. For example, the heating of the adsorption catalyst may be started before the communication with the exhaust passage is cut off. For example, the third predetermined time from when the engine is started to when the heater switch 61 is turned on is determined to be a value shorter than the predetermined time TSW and a value corresponding to the detected engine coolant temperature at the time of starting the engine. The heater switch 61 may be turned on for a second predetermined time (predetermined adsorption catalyst heating time) after determining the elapse of the predetermined time of No. 3. As described above, the exhaust gas purifying apparatus of the present invention comprises a main catalyst disposed in the middle of the main exhaust passage for purifying exhaust gas from the engine, and at least an upstream side catalyst. An adsorption catalyst for adsorbing hydrocarbons contained in the exhaust gas and oxidizing the adsorbed hydrocarbons in a predetermined temperature range, which is disposed in the middle of the branch exhaust passage communicating with the main exhaust passage at the end;
Heating means for heating the adsorption catalyst; exhaust path selecting means for selectively preventing communication between the branch exhaust passage and the main exhaust passage at at least one end of the branch exhaust passage; and detecting the engine coolant temperature. and temperature detection means, d
Depending on the value of the detected engine coolant temperature at engine startup
Until the predetermined time that has been determined has elapsed since the start of the engine,
The branch exhaust passage and the main exhaust passage by the exhaust passage selecting means
Exhaust path selection means so that the operation to prevent communication is not performed
Activate the stage, and after a predetermined time elapses,
Control means for operating the exhaust path selecting means so that the communication blocking operation by the selecting means is performed ,
It is excellent in hydrocarbon purification performance at the time of engine start, and has a simple apparatus configuration for post-processing of the hydrocarbon adsorbed on the adsorption catalyst, and can reduce the apparatus cost. Also, the exhaust path
Switching and, consequently, new hot exhaust gas
Of adsorbed hydrocarbons from the adsorbed catalyst by increasing the temperature of the adsorbed catalyst
Prevention of desorption can be performed at an appropriate timing to purify hydrocarbons
Perform more properly. Further, the operation of the heating means is started after the exhaust path selecting means performs the communication preventing operation or before the communication preventing operation is performed, and the second operation is started from the start of the operation of the heating means. According to the specific aspect of the present invention in which the operation of the heating means is stopped when the predetermined time has elapsed, the adsorption catalyst can be held in the predetermined temperature range where the oxidation of the adsorbed hydrocarbon in the adsorption catalyst is promoted. Thus, the efficiency of purifying hydrocarbons can be improved, and the deterioration of the adsorption catalyst due to an excessive rise in the temperature of the adsorption catalyst can be prevented.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の第1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。 【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。 【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。 【図4】図1に示すコントローラにより実行される排気
経路選択及び吸着触媒加熱ルーチンを示すフローチャー
トである。 【図5】図の排気経路選択及び吸着触媒加熱ルーチン
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。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram showing an exhaust gas purifying apparatus according to a first embodiment of the present invention together with peripheral elements. FIG. 2 is a partial view showing a state where communication between a branch exhaust passage and a main exhaust passage is interrupted by a three-way valve shown in FIG. 1; FIG. 3 is a partial view showing a state where a three-way valve is in an operating position for communicating a branch exhaust passage with a main exhaust passage. FIG. 4 is a flowchart showing an exhaust path selection and adsorption catalyst heating routine executed by a controller shown in FIG. 1; 5 is a graph illustrating a map used for determining a predetermined time TSW in an exhaust path selection and adsorption catalyst heating routine in FIG. 4 ;

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F01N 3/20 ZAB B01D 53/36 ZAB // B01D 53/04 ZAB 103B (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 昭62−191609(JP,A) 特開 平4−311618(JP,A) 実開 平1−91019(JP,U) 実開 平2−67020(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01N 3/08 - 3/28 B01D 53/86 B01D 53/94 B01D 53/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI F01N 3/20 ZAB B01D 53/36 ZAB // B01D 53/04 ZAB 103B (72) Inventor Daisuke Mibayashi Shibago, Minato-ku, Tokyo No. 33-8, Mitsubishi Motors Corporation (56) References JP-A-62-1191609 (JP, A) JP-A-4-31618 (JP, A) JP-A-1-91019 (JP, U) Hira 2-67020 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F01N 3/08-3/28 B01D 53/86 B01D 53/94 B01D 53/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【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、前記吸着剤を加熱するための加熱手段と、前記分岐
排気通路の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するための排気
経路選択手段と、エンジン冷却水温度を検出するための
温度検出手段と、エンジン始動時での前記検出エンジン
冷却水温度の値に応じて定まる所定時間がエンジン始動
時から経過するまでは、前記排気経路選択手段による前
記分岐排気通路と前記主排気通路との連通を阻止する動
作が行われないように前記排気経路選択手段を作動さ
せ、又、前記所定時間が経過した後は、前記排気経路選
択手段による前記連通阻止動作が行われるように前記排
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
とを特徴とする排気ガス浄化装置。
(1) A main catalyst disposed in a main exhaust passage communicating with an exhaust side of an engine for purifying exhaust gas from the engine, and a main catalyst at least at an upstream end. An adsorbent having a catalytic action for adsorbing hydrocarbons contained in the exhaust gas and oxidizing the adsorbed hydrocarbons in a predetermined temperature range, which is disposed in the middle of a branch exhaust passage communicating with the exhaust passage; and Heating means for heating, exhaust path selecting means for selectively preventing communication between the branch exhaust path and the main exhaust path at at least one end of the branch exhaust path, and detecting an engine coolant temperature Temperature detection means and the detection engine at the time of engine start
The engine starts for a predetermined time determined according to the value of the cooling water temperature.
Until the time passes, the exhaust path selecting means
An action for preventing communication between the branch exhaust passage and the main exhaust passage.
Activate the exhaust path selection means so that no operation is performed.
After the predetermined time has elapsed, the exhaust path selection is performed.
Control means for operating the exhaust path selecting means so that the communication blocking operation by the selecting means is performed .
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