JP3801335B2

JP3801335B2 - 排気浄化装置

Info

Publication number: JP3801335B2
Application number: JP34656397A
Authority: JP
Inventors: 徳昭小野
Original assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 1997-12-16
Filing date: 1997-12-16
Publication date: 2006-07-26
Anticipated expiration: 2017-12-16
Also published as: JPH11182236A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の排気浄化装置においては、排気ガスが高温になってもＳＯ₂が発生しにくい高温活性型触媒が使用されている。しかしながら、高温活性型触媒は、エンジン始動時や排気ガス温度が低くなった時など、当該触媒における最適な活性化温度以下の状態にある場合、ＨＣやＣＯを有効に低減させることが困難であり、一部、未処理の排気ガスを放出してしまう不都合がある。このような不都合を回避するため、実開平３−８３３１６号のように、高温活性型のメイン触媒の前段に低温活性型のプリ触媒を設ける構成の排気浄化装置が知られている。当該排気浄化装置によれば、メイン触媒が活性化されていない状況でも低温活性型のプリ触媒がＨＣやＣＯを低減させることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したような低温活性型のプリ触媒を備える排気浄化装置においては、エンジンが暖機状態となると、メイン触媒よりも排気通路の上流側、すなわち、排気温度が高い位置に配設されたプリ触媒の温度が高くなりすぎてしまい、プリ触媒においてＳＯ₂が発生するという不具合があった。
【０００４】
また、前記不具合をなくすために、例えば、特開平４−３３０３１７号に示すような、高温触媒槽と低温触媒槽とを有し、排気ガス温度が高く、高温触媒が活性化温度に達しているとき、高温触媒槽側に排気ガスを流し、排気ガス温度が中・低温度域であり、低温触媒のみが活性状態にあるとき低温触媒槽側に排気ガスを流す切換弁が設けられている構成の排気浄化装置が提案されている。しかしながら、この態様においては、複数の触媒の数だけ排気通路および切換弁が必要となるので装置が大型化するとともに複雑化する不具合がある。
【０００５】
本発明は、排気浄化装置における上記問題を解決し、活性化温度の異なる複数の触媒を用いて低温域から高温域にわたり排気ガスを浄化することができる構造が簡単な排気浄化装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の排気浄化装置は、活性化温度の異なる複数の触媒を触媒ユニット内に並設し、当該触媒ユニットをケース部材内において排気流方向に沿う軸を中心に回動するように配設している。そして、入口側に位置する触媒の温度状態を判別することにより最適な活性状態となっている触媒を選択して、当該触媒が入口側に位置するようにケース部材に対する触媒ユニットの相対位置を変化させることにより触媒の配設位置の切り換えが行われる。このように、触媒ユニットの回転だけで最適な触媒を選択することができる。しかも、本発明の排気浄化装置においては、ケース部材の一端側に入口部と出口部が設けられ、他端側の中間出口と中間入口が連通部により連通されており、排気ガスが、入口部より導入され、入口側の触媒を通過したのち、連通部を介して出口側の触媒に導入され、出口部より導出される。このため、排気ガスが、ケース部材内の２つの触媒を順次直列的に流れるので、入口部側に低温活性型の触媒、出口部側に高温活性型の触媒が位置する場合、低温活性型の触媒を通過した排気ガスにより高温活性型の触媒の暖機を行うことができる。一方、入口部側に高温活性型の触媒、出口部側に低温活性型の触媒が位置する場合、高温活性型の触媒を通過した排気ガスを更に低温活性型の触媒で浄化処理することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施態様を図１乃至図６に基づいて説明する。
本発明に係る排気浄化装置１は、内燃機関（ディーゼルエンジン）の排気通路、すなわちエギゾーストマニホールドの下流の排気管Ｅ_Xの途中に配設され、低温活性型触媒（以下、低温触媒という）１２と高温活性型触媒（以下、高温触媒という）１３とを保持する触媒ユニット１１が、ケース部材１７内に回動可能に収容されている。
【０００８】
触媒ユニット１１は、図２，３に示すように、円筒状の外殻部材１４の内側に保持プレート１５を介して低温触媒１２と高温触媒１３とが、それぞれの排気ガスの流れ方向が互いに平行に、且つ、流れが逆行するように保持固定されており、全体的に短寸円柱状をなしている。
低温触媒１２は、断面円形の柱状をなし、一端面１２ａから他端面１２ｂにかけて、ストレートに多数の細路（セル）１２ｃが設けられているハニカム構造を有している。この低温触媒１２としては、メタル担体またはセラミックス担体に比較的低い温度で活性化する活性化温度の低い触媒層が担持されているものであれば格別限定されるものではなく、従来より使われているものを用いることができる。ここで、低温触媒の使用温度域（活性化温度域）は、例えば、１５０℃〜２５０℃である。尚、低温触媒においては、サイズを小さめにして全体の熱容量を小さくしているので、触媒温度が上がりやすく、短時間で活性化温度に到達する。
【０００９】
一方、高温触媒１３は、断面略楕円形の柱状をなし、低温触媒１２と同様に、一端面１３ａから他端面１３ｂにかけて、ストレートに多数の細路（セル）１３ｃが設けられているハニカム構造を有している。この高温触媒１３としては、メタル担体またはセラミックス担体に上記低温触媒より高い温度で活性化する活性化温度の高い触媒層が担持されているものであれば格別限定されるものではなく、従来より使われているものを用いることができる。ここで、高温触媒の使用温度域は、例えば２５０℃〜３２５℃である。
【００１０】
保持プレート１５は、平面視円形状の一対の板材であり、外周部が外殻部材１４の内周面に適合しており、その板面の左右両側の所定位置に低温触媒および高温触媒の外形に適合する孔１５ａ，１５ｂが設けられている。この保持プレート１５は、低温触媒１２と高温触媒１３の一端面１２ａ，１３ａ側よび他端面１２ｂ，１３ｂ側に、各触媒の端面と保持プレートの板面とが面一となるように１枚ずつ嵌合され、さらに、外殻部材１４の内周部１４ａに嵌合される。これにより、低温触媒１２と高温触媒１３とを並設した触媒ユニット１１が得られる。このように、保持プレート１５は、触媒ユニット１１の上端面と下端面とを形成するとともに、低温触媒１２と高温触媒１３とを保持固定する働きをする。
【００１１】
ここで、触媒ユニット１１には、その外周壁の略中間高さ位置にリングギヤ１４ｂが配設されており、また、その軸中心において回転軸１６が貫通して固設されている。
ケース部材１７は、図１に示すように、内部に触媒ユニット１１が収められるスペースを備えた円柱状をなしている。ケース部材１７の内径は、触媒ユニット１１の外径とほぼ同寸法であり、高さは、触媒ユニット１１の高さ寸法より大きい寸法に設定されている。これにより、触媒ユニット１１を収めた際、触媒ユニット１１の周縁はケース部材の内周面に適合し、触媒ユニット１１の上下には所定容積の空間が形成される。
【００１２】
ケース部材１７においては、その一端面１７ａの内側と他端面１７ｂの内側に、ケース部材１７の軸心を通り、両端がケース部材の内周面に到達するように仕切板１８，１８が配設されている。この仕切板１８，１８は、先端がそれぞれ触媒ユニットの上端面１１ａ、下端面１１ｂに接するように配設されている。これにより、触媒ユニット１１の上下の空間が、仕切板１８，１８により左側と右側とに区分けされている。つまり、触媒ユニット１１の上部空間は仕切板１８により入口側空間１７ｇと出口側空間１７ｈとに画成され、触媒ユニット１１の下部空間は仕切板１８により左側空間１７ｉ（入口側空間１７ｇに対応）と右側空間１７ｊ（出口側空間１７ｈに対応）とに画成されている。
【００１３】
ここで、ケース部材１７の一端面１７ａにおいては、排気マニホールドからの上流排気管Ｅ1が取り付けられる排気導入口１７ｃが入口側空間１７ｇに設けられ、マフラーへ続く下流排気管Ｅ2が取り付けられる排気導出口１７ｄが出口側空間１７ｈに設けられている。このとき、ケース部材１７においては、排気導入口１７ｃが設けられている図１中左側を上流側領域、排気導出口１７ｄが設けられている図１中右側を下流側領域ということとする。また、ケース部材１７の他端面１７ｂにおいては、左側空間１７ｉに設けられた中間出口１７ｋと右側空間１７ｊに設けられた中間入口１７ｍとを連通する連通部としてのＵ字管１７ｅが配設されている。このＵ字管１７ｅの外側には、Ｕ字管１７ｅを冷やす冷却ファンＦ1が配設されている。この冷却ファンＦ1はＵ字管１７ｅを冷やすことにより、Ｕ字管１７ｅ内を流れる排気ガスを冷やす働きをする。
【００１４】
更に、ケース部材１７内においては、その軸心部に仕切板１８，１８と一体化した形で、触媒ユニット１１の回転軸１６を軸支する軸受け１８ａ，１８ａが配設されている。触媒ユニット１１は、回転軸１６が軸受け１８ａ，１８ａに軸支されることによりケース部材１７内において回動可能となる。このとき、ケース部材１７の側面における触媒ユニット１１のリングギヤ１４ｂに対向する位置には、膨出部１７ｆが設けられており、膨出部１７ｆ内部にはリングギヤ１４ｂとかみ合う駆動ギヤ部１９が配設されている。そして、駆動ギヤ部１９は、気密性を保った状態で駆動軸１９ａが外部に延出しており、その駆動軸１９ａの先に切換手段としてのモータＭ1が取り付けられている。このモータＭ1は、制御手段としてのコントロールユニットＣ1により駆動制御される。コントロールユニットＣ1は、触媒の温度状態を判別する判別手段としてケース部材１７の側面の所定位置に配設された触媒温度センサＳeからの触媒の温度信号、および、必要に応じて排気温度センサやエンジン冷却水の水温センサの情報信号を取り込み、これにより判別された触媒の温度状態に応じてモータＭ1を駆動し、触媒ユニット１１を回転させる。ここで、触媒の温度状態を判別する態様としては、上述した触媒温度センサを用いるもののほか、触媒温度と関連する触媒近傍の排気ガス温度を検出することにより触媒の温度状態を判別する、あるいは、エンジン始動直後、渋滞時、高速走行時などの運転状況を把握し、これにより触媒の温度状態を判別する態様等を採用してもよい。尚、コントロールユニットＣ1は、冷却ファンＦ1の駆動も制御する。
【００１５】
以上のような構成の排気浄化装置１においては、エンジンから排出される排気ガスは、排気マニホールドを通り、排気導入口１７ｃよりケース部材１７の上流側領域に導入される。そして、上流側領域に位置する触媒を通過し、その過程で１回目の浄化が行われる。その後、上流側領域の触媒を通過した排気ガスは、Ｕ字管１７ｅを通り、下流側領域に到達する。そして、下流側領域の触媒を通過する過程で２回目の浄化が行われたのち、排気導出口１７ｄよりマフラーへ続く下流排気管Ｅ2に排出される。すなわち、排気ガスは矢印Ａに示すような経路で流れる。このように、排気浄化装置１では、排気ガスがケース部材１７内の２つの触媒を順次直列的に通過していく。この排気浄化装置１においては、運転途中に触媒の温度状態に応じて上流側領域に位置する触媒を切り換えることができる。ここで、触媒の切換動作について以下に説明する。
【００１６】
図４（ａ）に示すように、まず、エンジン始動時の初期状態として、排気導入口１７ｃ側に低温触媒１２が位置し、排気導出口１７ｄ側に高温触媒１３が位置している場合、モータＭ1を駆動することにより、駆動ギヤ部１９のギヤ１９ｂより触媒ユニットのリングギヤ１４ｂに動力が伝わり、触媒ユニット１１が矢印Ｄ方向に回転する。尚、図４中において、点線で示した１７ｃ，１７ｄは、それぞれ、排気導入口および排気導出口の位置を示している。
【００１７】
次に図４（ｂ）に示すように、切り換え途中においては、仕切板１８が低温触媒１２および高温触媒１３にかかるとき、排気ガスは、上流側領域に位置する低温触媒１２の一部１２ｄと高温触媒１３の一部１３ｄの両方を通過したのち、Ｕ字管を介して、下流側領域に位置する低温触媒１２の他部１２ｅと高温触媒１３の他部１３ｅの両方を通過して、排気導出口１７ｄより導出されていく。このとき、触媒ユニットの回転に要する時間は短いので、上述した切り換え途中のような過渡的な状態は数秒程度であり、実質的な不具合は生じない。そして、更に回転が続き、図４（ｃ）に示すように、上流側領域に高温触媒１３が位置するようになり、触媒の切換が完了する。
【００１８】
このように、排気浄化装置１においては、排気ガスの浄化処理に際し、触媒の温度状態を判別し、その温度状態に応じて、最適な触媒を上流側に切り換えることができ、排気ガスの浄化効率を高めることができる。
ついで、触媒ユニットを回動させ、低温触媒と高温触媒の配設位置を切り換える際の制御方法について以下に説明する。
【００１９】
まず、低温触媒と高温触媒との排気ガスの浄化性能を図５に示す。図５から明らかなように、比較的低温な領域、すなわち、低温触媒のみが活性化される範囲では、低温触媒によるＣＯ、ＨＣの浄化率は高いが、高温触媒は活性化されていないので、高温触媒によるＣＯ、ＨＣの浄化率は低くなっている。一方、比較的高温な領域、すなわち、高温触媒が活性化される範囲では、低温触媒および高温触媒ともに活性化されＣＯ、ＨＣの浄化率が共に高くなっているが、低温触媒からＳＯ₂が発生する不都合が起こり始める。このようなことから、低温触媒よりＳＯ₂が発生し始める温度Ｔ_Lを低温触媒使用温度域の上限とし、この温度Ｔ_Lから高温触媒よりＳＯ₂が発生し始める温度Ｔ_Hまでを高温触媒使用温度域とする。そして、低温触媒と高温触媒とをそれぞれの使用温度域で有効に使用できるように、触媒温度Ｔが温度Ｔ_Lより高いか低いかを判断し、それにより上流側領域に配置する触媒を切り換える制御を行う。
【００２０】
前記制御について、図６のフローチャートをもとにより詳しく説明する。
まず、ステップＳ1にて、触媒温度センサＳeからの温度信号を取り込み、触媒温度Ｔを検出する。次に、ステップＳ2にて触媒温度Ｔが低温触媒使用温度域の上限温度Ｔ_L以上であるか否かを判断する。このステップＳ2の判定が否定の場合、触媒温度Ｔは温度Ｔ_Lより低く、低温触媒の使用温度域にあることになるので、上流側には低温触媒１２が配設されるべきであると判定する（ステップＳ3）。このように判定したときに低温触媒１２が上流側に位置していない場合には、モータＭ1に駆動信号を発信し、低温触媒１２が上流側領域に位置するようにする。そして、ステップＳ4にて、冷却ファン停止信号を発信し、冷却ファンＦ1を停止状態とする。このように、エンジン始動時などで、排気ガス温度が低く、触媒温度が低い場合は、低温でも活性化する低温触媒を上流側領域に配置することにより、有効に排ガス中のＣＯ、ＨＣを浄化することができる。このとき、冷却ファンは停止しているので、上流側領域の低温触媒１２を通過した排気ガスが、Ｕ字管１７ｅの部分で冷やされることなく、下流側領域の高温触媒１３に流れていくので、当該排気ガスにより、高温触媒１３の活性化を短時間で行える。このため、次に高温触媒を上流側領域に切り換えたとき、すぐに排気ガスの浄化処理が行える。また、下流側領域の高温触媒１３は、活性化状態になっていないとはいえ、ある程度は排気ガスを浄化できるので、低温触媒１２を通過してきた排気ガスは高温触媒１３でも浄化されることになり浄化率を向上させることができる。
【００２１】
一方、ステップＳ2での判定が肯定の場合、触媒温度Ｔは温度Ｔ_L以上であり、高温触媒１３の使用温度域にあることになるので、上流側には高温触媒１３が配設されるべきであると判定する（ステップＳ5）。このように判定したときも高温触媒１３が上流側に位置していない場合には、モータＭ1に駆動信号を発信し、高温触媒１３が上流側領域に位置するようにする。そして、ステップＳ6にて、冷却ファン駆動信号を発信し、冷却ファンＦ1を駆動する。このように、排気ガス温度が高くなり、触媒温度も高くなってきた場合は、上流側領域に位置する触媒を低温触媒１２から高温触媒１３に切り換えることにより、ＳＯ₂の発生を抑制しながらＣＯ、ＨＣを十分浄化することができる。このとき、冷却ファンＦ1を駆動することにより、高温触媒１３を通過してきた排気ガスをＵ字管１７ｅの部分で冷やすことができ、温度が下がった排気ガスが下流側領域に位置する低温触媒１２に導入される。これにより、低温触媒１２は、ＳＯ₂が発生しない温度域での浄化を行うことができる。このように、高温触媒１３を通過してきた排気ガスは、低温触媒１２で再度浄化処理されるので、より浄化率が高められる。
【００２２】
尚、本発明の排気浄化装置においては、過酷な走行条件となっても触媒の温度が高温触媒使用温度域の上限Ｔ_Hを超えないような触媒容量、触媒位置に設計すれば、高温触媒からのＳＯ₂の発生を極力抑えることができる。
本発明の第２の実施態様を図７をもとに説明する。
本発明に係る排気浄化装置２は、切換手段としてのモータＭ2を触媒ユニット２１の回転軸２６に連結していることを除いては第１の実施態様である排気浄化装置１と同様であるので、対応する部分については対応する符号を付して詳しい説明は省略する。
【００２３】
排気浄化装置２においては、触媒ユニット２１の回転軸２６が、触媒ユニット２１のＵ字管２７ｅ側の端面２７ｂより外部に延出しており、当該延出部分に切換手段としてのモータＭ2が連結されている。このため、このモータＭ2を駆動することにより、触媒ユニット２１を直接回動させることができる。そして、このような構成の排気浄化装置２において、排気浄化装置１の場合と同様に、触媒の温度状態に応じて、触媒ユニット２１を回動させ、低温触媒２２と高温触媒２３の位置を切り換える制御を行う。なお、触媒ユニット２１の回転軸２６は、触媒ユニット２１の排気導入口２７ｃ、導出口２７ｄが設けられている側の端面から延出させ、当該延出部にモータを連結してもよい。
【００２４】
ここで、本発明に係る排気浄化装置においては、図８に示すように、触媒ユニット３１の上部空間および下部空間に円錐状ガイド３０ａ，３０ｇおよびテーパ部を備えたリング状ガイド３０ｂ，３０ｈを設けると、排気導入口３７ｃから導入された排気ガスは、これらのガイドに案内され、触媒へ導入されやすくなり、排気導出口３７ｄ側では、触媒を通過してきた排気ガスは、これらガイド３０に案内されて排気導出口３７ｄより下流排気管Ｅ2へ導出されやすくなる。一方、Ｕ字管３７ｅ側においても、これらガイドにより、触媒に対する排気ガスの導入、導出がスムーズに行われやすくなる。
【００２５】
尚、以上の説明においては、触媒ユニットに保持される触媒の数は２個であったが、本発明は、これに限定されるものではなく、２個以上触媒を設けてもよい。ここで、例えば、低温触媒、高温触媒のほかに低温触媒と高温触媒の中間の温度域で活性化する中温活性型触媒（以下、中温触媒という）を備える触媒ユニット４０について図９乃至図１１をもとに説明する。
【００２６】
触媒を３個備える触媒ユニット４０は、排気浄化装置１等に用いられている触媒ユニットと基本的な構造を同じくしており、図９に示すように、保持プレート４５を３等分した領域にそれぞれ低温触媒４１、中温触媒４２、高温触媒４３が位置している。そして、この触媒ユニット４０は保持ケース内に回転可能に収容される。ここで、図９中において点線で示した４７ｃ，４７ｄは、保持ケースの一端側に設けられた排気導入口（４７ｃ）と排気導出口（４７ｄ）の位置を示している。尚、当該保持ケースの他端側においては、排気導入口４７ｃに対応する箇所に中間出口、排気導出口４７ｄに対応する箇所に中間入口が形成されており、これら中間出口と中間入口は連通部としてのＵ字管により連通されている。また、ケース部材内において、触媒ユニット４０の上部空間および下部空間に設けられる仕切板４８，４８は、図９，１０に示すように、ケース部材の中心から三方へのびるように配設される。すなわち、仕切板４８は、触媒ユニット４０の上部，下部のそれぞれの空間を１２０度ずつ均等に３分割するようにケース部材の内側に固設されている。これにより、ケース部材内の領域は３分割される。このとき、ケース部材内において、３分割された領域のうち、排気導入口４７ｃが位置する領域を上流側領域４７ｎ、排気導出口４７ｄが位置する領域を下流側領域４７ｐ、残りの一つの領域をサブ領域４７ｑとする。
【００２７】
以上のような構成の触媒ユニット４０は、触媒の温度状態に応じて回転させられ、触媒の配設位置の切換が行われる。すなわち、触媒温度が低温触媒使用温度域にある場合は、上流側領域４７ｎに低温触媒４１が位置するようにし、触媒温度が中温触媒使用温度域にある場合は、上流側領域４７ｎに中温触媒４２が位置するようにし、触媒温度が高温触媒使用温度域にある場合は、上流側領域４７ｎに高温触媒４３が位置するようにする（図１１参照）。エンジンから排出された排気ガスは、図１０中の矢印Ｅで示すように、排気導入口４７ｃから保持ケース内に導入され、上流側領域４７ｎの触媒を通過したのち、矢印Ｆで示すように、Ｕ字管を通り、下流側領域４７ｐの触媒に導入される。そして、下流側領域４７ｐの触媒を通過した排気ガスは、矢印Ｇで示すように、排気導出口４７ｄより下流排気管に排出される。このとき、下流側領域４７ｐに位置する触媒が、上流側領域４７ｎに位置する触媒よりも使用温度域が高い触媒である場合、上流側領域４７ｎに位置する触媒を通過した排気ガスにより下流側領域４７ｐに位置する触媒の暖機が行われる。逆に、下流側領域４７ｐに位置する触媒が、上流側領域４７ｎに位置する触媒よりも使用温度域が低い触媒である場合、Ｕ字管の部分に配設された冷却ファン４６を駆動することにより、Ｕ字管を通過する排気ガスを冷やし、温度が下がった排気ガスを下流側領域４７ｐに位置する触媒に導入させる。これにより、下流側領域４７ｐに位置する触媒は、ＳＯ₂が発生しない温度域での浄化を行うことができる。尚、以上の態様においては、サブ領域４７ｑに位置する触媒には、排気ガスは導入させないが、排気ガスの浄化率をより高めるために、サブ領域４７ｑに位置する触媒にも排気ガスを導入させてもよい。つまり、Ｕ字管を二股に分岐させ当該分岐管をサブ領域４７ｑの下端に設けた中間入口に接続することにより、図１０中の点線矢印Ｈに示すように、サブ領域４７ｑに排気ガスを導入させて、当該領域に位置する触媒に排気ガスを通過させる。そして、サブ領域４７ｑの上端に設けた排気導出口と、下流側領域４７ｐの排気導出口４７ｄに接続されている下流排気管との間に連通管を接続し、点線矢印Ｉで示すように、サブ領域４７ｑに位置する触媒を通過した排気ガスを、下流排気管に排出する。ここで、サブ領域４７ｑに位置する触媒が、上流側領域４７ｎに位置する触媒よりも使用温度域が低い触媒である場合は、Ｕ字管の分岐管の部分に配設された冷却ファン４９を駆動することにより、分岐管を通過する排気ガスを冷やし、温度が下がった排気ガスをサブ領域４７ｑに位置する触媒に導入させる。
【００２８】
以上のように、３個の触媒を備える触媒ユニットを採用する場合、触媒の温度状態の変化にきめ細かく対応することができ、排気ガスの浄化効率の向上に寄与する。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の排気浄化装置は、活性化温度の異なる複数の触媒を有する触媒ユニットを回転させるだけで、触媒の温度状態に応じた最適な触媒を切換選択することができる。このため、装置の小型化および簡素化が図れる。更に、本発明の排気浄化装置においては、ケース部材の一端側に入口部と出口部が設けられ、他端側の中間出口と中間入口とが連通部により連通されており、排気ガスが、入口部より導入され、入口側の触媒を通過したのち、連通部を介して出口側の触媒に導入され、出口部より導出されるので、排気ガスが、ケース部材内で複数の触媒を順次直列的に通過する。このため、上流側に低温活性型の触媒があるときには、下流側の高温活性型の触媒の暖機を行うことができ、その後、上流側に高温活性型の触媒が移動した時には高温活性型の触媒は既に暖機状態（活性化状態）にあり排気ガスの浄化率の低下を防止することができる。逆に、上流側に高温活性型の触媒がある時には、低温活性型触媒が更に排気ガスを浄化するので、浄化率の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施態様に係る排気浄化装置の構成を示す概略構成図である。
【図２】触媒ユニットの正面図である。
【図３】図２のIII-III線に沿う断面図である。
【図４】触媒の切換手順を示す説明図である。
【図５】触媒排ガス浄化性能を表すグラフである。
【図６】触媒を切り換える手順を示したフローチャートである。
【図７】第２の実施態様に係る排気浄化装置の構成を示す概略構成図である。
【図８】ガイドを備えた排気浄化装置の要部の構成を示す概略構成図である。
【図９】触媒を３個備えている触媒ユニットの構成を示す正面図である。
【図１０】触媒を３個備えている触媒ユニットの要部の構成を示す斜視図である。
【図１１】触媒排ガス浄化性能を表すグラフである。
【符号の説明】
１排気浄化装置
１１触媒ユニット
１２低温触媒
１３高温触媒
１７ケース部材
１７ａ一端面
１７ｂ他端面
１７ｃ排気導入口
１７ｄ排気導出口
１７ｅＵ字管
１７ｋ中間出口
１７ｍ中間入口
Ｃ1 コントロールユニット
Ｅx 排気通路
Ｍ1 モータ
Ｓe 触媒温度検出センサ

Claims

内燃機関の排気通路に排気流方向に沿って並設される活性化温度の異なる複数の触媒を有する触媒ユニットと、
内部に前記触媒ユニットを収容する空間を有するとともに、一端面側に入口部と出口部とを有し、他端面側に前記入口部に対応する中間出口と前記出口部に対応する中間入口が設けられ、これら前記中間出口と前記中間入口とを連通させる連通部を有し、前記入口部から流入する排気が前記触媒ユニット内の触媒を順次直列的に流れるケース部材と、
前記ケース部材に対する前記触媒ユニットの相対位置を変化させて排気通路に対する前記各触媒の配設位置を切り換える切換手段と、
前記入口部と前記中間出口との間に位置する触媒の温度状態を判別する判別手段と、
前記判別手段により判別された触媒の温度状態により前記切換手段の作動を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする排気浄化装置。