JP5867151B2 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は内燃機関の排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust emission control device for an internal combustion engine.
内燃機関の排気を触媒を用いて浄化する排気浄化装置においては、触媒の活性状態を的確に制御することが排気浄化性能の向上を図る上で重要である。
例えば、排気流路に配置された触媒装置を電熱線で加熱することで冷態始動時に早期に触媒を活性化させるようにした排気浄化装置が提案されている(特許文献1参照)。
また、ディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF:Diesel Particulate Filter)の手動再生の要求頻度を低減させる目的で、車両が停車アイドル状態になった場合、排気絞り制御を行うことで内燃機関の負荷を高めて排気を高温に維持し、触媒を活性化した状態とするようにした排気浄化装置が提案されている(特許文献2参照)。
In an exhaust gas purification apparatus that purifies exhaust gas from an internal combustion engine using a catalyst, it is important to accurately control the active state of the catalyst in order to improve exhaust gas purification performance.
For example, an exhaust emission control device has been proposed in which a catalyst device disposed in an exhaust flow path is heated with a heating wire so that the catalyst is activated at an early stage during a cold start (see Patent Document 1).
In addition, in order to reduce the frequency of manual regeneration of Diesel Particulate Filter (DPF: Diesel Particulate Filter), when the vehicle enters a stop idle state, exhaust throttle control is performed to increase the load on the internal combustion engine and Has been proposed (see Patent Document 2), which maintains the temperature at a high temperature and activates the catalyst.
また、プリ三元触媒装置と、メイン三元触媒装置と、メイン三元触媒を加熱する加熱室と、HC吸着装置とを設けた排気浄化装置が提案されている(特許文献3参照)。
この排気浄化装置では、内燃機関の運転状態に応じて、排気がプリ三元触媒装置、加熱室、HC吸着装置、メイン三元触媒装置の順番で流通する状態と、排気が加熱室、HC吸着装置、メイン三元触媒装置をバイパスしプリ三元触媒装置にのみ流通する状態との何れかに切り替えるようにすることでプリ三元触媒装置およびメイン三元触媒装置の活性状態を制御している。
In addition, an exhaust purification device has been proposed that includes a pre-three-way catalyst device, a main three-way catalyst device, a heating chamber for heating the main three-way catalyst, and an HC adsorption device (see Patent Document 3).
In this exhaust purification device, the exhaust flows in the order of the pre three-way catalyst device, the heating chamber, the HC adsorption device, and the main three-way catalyst device in accordance with the operating state of the internal combustion engine, and the exhaust is in the heating chamber and the HC adsorption. The active state of the pre three-way catalyst device and the main three-way catalyst device is controlled by switching to either the state where the main three-way catalyst device is bypassed and only the pre-three-way catalyst device is circulated. .
ところで、触媒はその温度が活性化温度に到達することで活性化するが、触媒の温度が高すぎると触媒の劣化を招くため、触媒の温度は適切な温度範囲に制御する必要がある。
上述した何れの排気浄化装置においても、触媒の昇温を促進することで触媒を早期に活性化させる点については考慮されているものの、触媒が過剰に昇温された場合に触媒の高温化を如何にして抑制させ定められた温度範囲とするかについては特に考慮されていない。
さらに、触媒を活性化させる手段として、触媒自体に加熱装置を設ける技術は上述された技術により開示されているが、それらは触媒からの放熱を考慮していないため、触媒の熱が外気に逃げてしまい、触媒の活性化には不利である。また、断熱性能が固定のものを触媒周囲に設けた場合には、放熱量が固定のため、積極的に放熱したい場合には不利である。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、触媒の昇温を促進しつつ、触媒の温度を定められた温度範囲に維持する上で有利な内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
By the way, the catalyst is activated when its temperature reaches the activation temperature. However, if the temperature of the catalyst is too high, the catalyst is deteriorated. Therefore, the temperature of the catalyst needs to be controlled within an appropriate temperature range.
In any of the exhaust gas purification devices described above, although the point of activating the catalyst early by promoting the temperature rise of the catalyst is considered, the temperature of the catalyst is increased when the catalyst is excessively heated. There is no particular consideration on how to suppress and set the temperature range.
Furthermore, as a means for activating the catalyst, a technique in which a heating device is provided in the catalyst itself is disclosed by the technique described above. However, since they do not consider heat dissipation from the catalyst, the heat of the catalyst escapes to the outside air. This is disadvantageous for the activation of the catalyst. Moreover, when a thing with fixed heat insulation performance is provided around the catalyst, the heat radiation amount is fixed, which is disadvantageous when it is desired to actively dissipate heat.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to exhaust the internal combustion engine which is advantageous in maintaining the temperature of the catalyst within a predetermined temperature range while promoting the temperature rise of the catalyst. It is to provide a purification device.
上記目的を達成するために、本発明の内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関から排出される排気が流通する排気管と、前記内燃機関から排出される排気を浄化する触媒と、前記触媒からの放熱量を抑制可能な断熱手段と、前記触媒が所定の活性状態に収束するように、前記断熱手段を制御する断熱制御手段と、前記触媒または前記触媒を通過する排気から排熱を回収する排熱回収手段と、前記排熱回収手段の排熱回収量を制御する排熱回収量制御手段とを備え、前記断熱手段は、前記触媒に流入する排気の温度よりも高い媒体を前記触媒の周囲に流通させる媒体流通路を含み、前記断熱制御手段は、前記媒体の流量を変更することにより前記断熱手段による前記触媒からの放熱量を制御し、前記触媒の活性化完了後に前記触媒の活性状態を維持するように、前記断熱制御手段は前記媒体の流れを抑制するとともに、前記排熱回収量制御手段は排熱回収量を増やすように制御することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention includes an exhaust pipe through which exhaust gas discharged from the internal combustion engine flows, a catalyst for purifying exhaust gas discharged from the internal combustion engine, and the catalyst. The exhaust heat is recovered from the heat insulation means capable of suppressing the heat radiation amount, the heat insulation control means for controlling the heat insulation means so that the catalyst converges to a predetermined active state, and the exhaust gas passing through the catalyst or the catalyst. Exhaust heat recovery means and exhaust heat recovery amount control means for controlling the amount of exhaust heat recovery of the exhaust heat recovery means , wherein the heat insulation means passes a medium having a temperature higher than that of the exhaust gas flowing into the catalyst to the catalyst. Including a medium flow passage that circulates to the surroundings, wherein the heat insulation control means controls the amount of heat released from the catalyst by the heat insulation means by changing the flow rate of the medium, and the activation of the catalyst after the activation of the catalyst is completed. Maintain state As to the insulation control means suppresses the flow of the medium, the heat recovery amount control means and controls to increase the heat recovery amount.
請求項1記載の発明によれば、触媒に対する断熱性能を可変とした断熱手段を設けることにより、触媒からの放熱量を増減させることができるようになるため、効率よく触媒の昇温を促進できるとともに、放熱量を増大させることができるので、触媒の温度を定められた温度範囲に維持する上で有利となる。
また、触媒活性化完了後に触媒からの熱を排熱回収手段により回収するとともに、媒体流通量を抑制することにより、断熱手段だけでは触媒を制御できなくなるような場合であっても、触媒を適切な活性状態に保つ上で有利となる。
請求項2記載の発明によれば、断熱制御手段は触媒の活性化を促進し、触媒の活性化後は、触媒の活性状態を維持するように、断熱手段による触媒からの放熱量を制御するので、触媒の活性化を促進しつつ、触媒の温度を定められた温度範囲に維持する上で有利となる。また、触媒を浄化する上でも有利となる。
請求項3記載の発明によれば、触媒通過後の排気を触媒の周囲に流通させることにより、排気の熱を触媒の活性化に使い、流通量を抑制することにより、触媒からの放熱量を増大させることができるので、触媒の活性化を促進しつつ、触媒を定められた温度範囲に維持する上で有利である。
請求項4記載の発明によれば、簡単な構成で排気流量を可変とすることができるため、触媒の活性化を促進しつつ、触媒の温度を定められた温度範囲に維持する上で有利である。また、触媒の後方に設置することで、触媒内の圧力を高めることができるため、触媒の浄化量を増加させる上で有利となる。
請求項5記載の発明によれば、媒体流通路は、排気管に連通し触媒の外周に接して設けられた内側通路と排気管及び内側通路に連通し内側通路の外周に接して設けられた外側通路と、を含み、排気制御弁は、排気管と内側通路及び外側通路との各連通口との間に設けられるため、媒体流通路を流れる排気が排気管に排出され、排気をひとつに集約できるので、排気を処理する上で有利である。また、内側通路だけでなく、外側通路も断熱層として機能するため、断熱手段の性能を向上させる上で有利となる。
請求項6記載の発明によれば、排熱回収手段が内燃機関の暖機を促進するとともに、暖機状態検出手段で検出された暖機状態に基づいて媒体流量を制御することにより、排熱回収手段への放熱量が変化するので、内燃機関の暖機を促進するとともに、触媒が活性状態から外れることを抑制する上で有利となる。
According to the first aspect of the present invention, by providing the heat insulation means with variable heat insulation performance for the catalyst, the amount of heat released from the catalyst can be increased or decreased, so that the temperature rise of the catalyst can be efficiently promoted. At the same time, the amount of heat release can be increased, which is advantageous in maintaining the temperature of the catalyst within a predetermined temperature range.
In addition, after the catalyst activation is completed, the heat from the catalyst is recovered by the exhaust heat recovery means, and the amount of the medium circulation is suppressed, so that even if the catalyst cannot be controlled only by the heat insulation means, the catalyst is appropriately selected. This is advantageous for keeping the active state.
According to the invention described in
According to the third aspect of the present invention, the heat exhausted after passing through the catalyst is circulated around the catalyst, so that the heat of the exhaust is used for activating the catalyst, and the amount of heat released from the catalyst is reduced by suppressing the flow rate. Since it can be increased, it is advantageous in maintaining the catalyst in a defined temperature range while promoting the activation of the catalyst.
According to the invention described in claim 4, since the exhaust flow rate can be made variable with a simple configuration, it is advantageous for maintaining the temperature of the catalyst within a predetermined temperature range while promoting the activation of the catalyst. is there. Moreover, since the pressure in a catalyst can be raised by installing behind a catalyst, it becomes advantageous when increasing the purification amount of a catalyst.
According to the fifth aspect of the present invention, the medium flow passage is provided in contact with the outer periphery of the inner passage and the inner passage provided in contact with the outer periphery of the catalyst and the exhaust pipe and the inner passage. And the exhaust control valve is provided between the exhaust pipe and each communication port of the inner passage and the outer passage. Therefore, the exhaust gas flowing through the medium flow passage is discharged to the exhaust pipe, and the exhaust gas is combined into one. Since it can be aggregated, it is advantageous in treating exhaust gas. Further, not only the inner passage but also the outer passage functions as a heat insulating layer, which is advantageous in improving the performance of the heat insulating means.
According to the sixth aspect of the present invention, the exhaust heat recovery means promotes warm-up of the internal combustion engine, and the medium flow rate is controlled based on the warm-up state detected by the warm-up state detection means. Since the amount of heat released to the recovery means changes, it is advantageous for promoting warm-up of the internal combustion engine and suppressing the catalyst from being released from the active state.
次に、本発明の実施の形態の内燃機関の排気浄化装置について図面を参照して説明する。
図1に示すように、排気浄化装置22が適用されるエンジン10(内燃機関)は、燃焼室12、燃料噴射装置14、排気流路16、冷却装置18、後述するECU20などを含んで構成されている。
燃焼室12は、燃料が燃焼される空間を形成するものである。
燃料噴射装置14は、燃料を燃焼室12内に向けて噴射するものであり、燃料噴射装置14は、ECU20により燃料の噴射タイミング、噴射量が制御される。
Next, an exhaust emission control device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, an engine 10 (internal combustion engine) to which an
The
The
排気流路16は、排気マニホールド17に接続された排気管24によって構成され、燃焼室12で燃料が燃焼されることで発生する排気を車両の外部に導いて排出するものである。
The
冷却装置18は、何れの不図示のウォータジャケットと、ウォータジャケットに接続されたラジエータとを含んで構成された冷却水循環回路を備え、ウォータポンプによって冷却水を冷却水循環回路に循環させるものである。
冷却水循環回路は、後述する装置本体34の媒体流通路に接続されている。
The
The cooling water circulation circuit is connected to a medium flow path of the apparatus
排気浄化装置22は、触媒26、温度管理装置28、媒体温度センサ30、排気温度センサ32、前記のECU20を含んで構成されている。
The
触媒26は、排気流路16に配置され、エンジン10から排出される排気を浄化するものである。
触媒26としては、酸化触媒、三元触媒、NOx吸蔵触媒など従来公知の様々な触媒が使用可能である。
The
As the
温度管理装置28は、触媒26の放熱量を可変とするものであり、図1、図2に示すように、装置本体34と、排気制御弁36と、流入管38と、流出管40と、媒体制御弁42とを含んで構成されている。
装置本体34は、排気管24の長手方向の中間部に介設されている。
装置本体34は、排気管24と同軸の第1、第2、第3の円筒壁部44、46、48を備え、それらの円筒壁部44、46、48は排気管24の長手方向に沿って延在している。
第1の円筒壁部44は、排気管24よりも小さい内径で設けられている。
第1の円筒壁部44は、その内側に排気の流通が可能な収容室45を形成するものであり、収容室45に触媒26が収容されている。
第1の円筒壁部44のうち、排気の流れの上流側の開口が排気を導入する導入口50であり、排気の流れの下流側の開口が排気を排出する第1の排出口52となっている。
第1の円筒壁部44のうち第1の排出口52近傍の箇所に、その全周にわたって多数の排気導入孔54が貫通形成されている。
排気制御弁36は、ECU20の制御により第1の排出口52を開閉するように設けられている。排気制御弁36は、触媒26の下流側に設けられ触媒26を通過する排気の流量を制御するものであり、後述する第1の媒体流通路64に流入する排気の流量を制御するものである。
The
The apparatus
The apparatus
The first
The first
Of the first
A number of exhaust introduction holes 54 are formed through the entire circumference of the first
The
第2の円筒壁部46は、第1の円筒壁部44の半径方向の外側に第1の円筒壁部44と間隔をおいて設けられ、第1の円筒壁部44の外周面と第2の円筒壁部46の内周面との間に内側環状空間S1が形成されている。
第2の円筒壁部46の長手方向で第1の排出口52側の端部は、端面壁54により第1の円筒壁部44に接続されている。
The second
An end of the second
第3の円筒壁部48は、第2の円筒壁部46の半径方向の外側に第2の円筒壁部46と間隔をおいて設けられ、第2の円筒壁部46の外周面と第3の円筒壁部48の内周面との間に外側環状空間S2が形成されている。
排気の流れの上流側に位置する第3の円筒壁部48の端部は、排気管24に接続されると共に端面壁56を介して第1の円筒壁部44の端部に接続されている。
この端面壁56と、排気の流れの上流側に位置する第2の円筒壁部46の端部との間には空間S3が確保され、この空間S3により内側環状空間S1と外側環状空間S2とが連通している。
また、排気の流れの下流側に位置する第3の円筒壁部48の端部は、排気管24に接続され、この第3の円筒壁部48の端部と、排気の流れの下流側に位置する第2の円筒壁部46の端部との間には環状の空間S4が確保され、この環状の空間S4は第2の排出口58となっている。
本実施の形態では、第1の円筒部44と第2の円筒部46と第3の円筒部48と排気制御弁36とが、特許請求の範囲の断熱手段として機能する。
The third
The end portion of the third
A space S3 is secured between the
Further, the end portion of the third
In the present embodiment, the first
したがって、排気制御弁36が第1の排出口52を閉じると、図4に示すように、触媒26を通過した後の排気が排気導入孔54から内側環状空間S1、空間S3、外側環状空間S2を通り第2の排出口58から排気管24に至る排気流通路60が形成される。
この場合、触媒26を通過した後の排気は、排気流通路60による抵抗により排気流通路60に滞留した状態となり、装置本体34内の排気圧は1気圧から2気圧程度を維持した状態となる。これにより、触媒26の昇温が促進される。
また、触媒26を通過した後の排気は、触媒26内で浄化される際の反応熱により、触媒26内に流入する排気の温度よりも高い温度となっている。
また、排気制御弁36が第1の排出口52を開くと、図3に示すように、触媒26を通過した後の排気は抵抗が大きな排気流通路60にはほとんど流れることなく、第1の排出口52から下流側の排気管24に流れる。
収容室62の外側に、触媒26通過後の排気が流通する第1の媒体流通路64が設けられている。すなわち、第1の媒体流通路64は、触媒26に流入する排気の温度よりも高い媒体である排気を触媒26の周囲に流通させる媒体流通路として機能する。
本実施の形態では、第1の媒体流通路64は、収容室62の外側全域に接して設けられた内側通路(内側環状空間S1)と、内側通路に連通し内側通路の外側全域に接して設けられた外側通路(外側環状空間S2)とを含んでいる。
より詳細に説明すると、第1の媒体流通路64は、収容室62に連通し収容室62の長さ方向の全域かつ収容室62の外側全域に接して設けられた内側通路(内側環状空間S1)と、内側通路に連通し内側通路の長さ方向の全域かつ内側通路の外側全域に接して設けられた外側通路(外側環状空間S2)とを含んでいる。
すなわち、第1の媒体流通路64は、排気管24に連通し、触媒26の外周に接して設けられた内側通路(内側環状空間S1)と、排気管24及び内側通路に連通し内側通路の外周に接して設けられた外側通路(外側環状空間S2)とを含んでいる。そして、排気制御弁36は、排気管24と内側通路及び外側通路との各連通口の間に設けられている。
Therefore, when the
In this case, the exhaust gas after passing through the
Further, the exhaust gas after passing through the
Further, when the
A first
In the present embodiment, the first
More specifically, the first
That is, the first
また、第1、第2、第3の円筒壁部44、46、48の内部には、触媒26の周囲に冷却水を流通させる不図示の冷却水用の媒体流通路が形成され、排気流通路60を流れる排気の熱により媒体流通路を流れる冷却水を加熱することができるように構成されている。
本実施の形態では、前記冷却水用の媒体流通路は、収容室62の外側に設けられ、エンジン10と熱交換される冷却水が流通する第2の媒体流通路を構成している。
Further, inside the first, second, and third
In the present embodiment, the medium flow passage for cooling water is provided outside the
流入管38は、一端が冷却装置18の冷却水循環回路の上流側に接続され、他端が前記の媒体流通路の一端に接続され、流出管40は、一端が冷却装置18の冷却水循環回路の下流側に接続され、他端が前記の媒体流通路の他端に接続されている。
これにより、媒体流通路は、冷却水循環回路を構成する流路と並列に接続されている。
したがって、冷却水は、冷却装置18と媒体流通路とにわたって循環可能となっている。
One end of the
Thereby, the medium flow path is connected in parallel with the flow path constituting the cooling water circulation circuit.
Therefore, the cooling water can be circulated through the
媒体制御弁42は、流入管38に設けられECU20の制御により開閉されることで冷却装置18および前記の冷却水用の媒体流通路を循環する冷却水の流量を制御するものである。本実施の形態では、媒体制御弁42は特許請求の範囲の排熱回収量制御手段に相当する。
The
本実施の形態では、温度管理装置28は、媒体としての排気を流通させることにより触媒26からの放熱を抑制あるいは促進して触媒26に対する断熱性能を可変とした、すなわち、触媒26からの放熱量を抑制可能とした断熱手段と、触媒26または触媒26を通過する排気から熱を回収する排熱回収手段とを構成する。
断熱手段は収容室62を含んで構成されている。
すなわち、収容室62に収容された触媒26に排気が流通することで触媒26が加熱される。
すなわち、第1の媒体流通路64に媒体としての排気を流通させると、第1の媒体流通路64に流通する排気が触媒26の外側を覆うため、触媒26から外部への放熱が抑制される。
このとき、第1の媒体流通路64に流通する排気が触媒26の外側を覆う断熱層として機能するとみることができる。また、第1の媒体流通路64に排気が流通しない状態では、触媒26の外側を覆う断熱層の機能が低下するとみることができる。
したがって、第1の媒体流通路64に流通する排気の流量によって断熱手段の断熱性能が可変される。
また、第2の媒体流通路に媒体としての冷却水を流通させると、第2の媒体流通路に流通する冷却水が触媒26の外側を覆うため、冷却水と排気あるいは冷却水と触媒26との間で熱交換がなされ、触媒26から外部への放熱が促進される。
このとき、第2の媒体流通路に流通する冷却水が触媒26の熱を回収する排熱回収手段として機能するとみることができる。また、第2の媒体流通路に冷却水が流通しない状態では、触媒26からの熱回収が抑制されるため、触媒を昇温する機能が向上するとみることができる。
したがって、第2の媒体流通路に流通する冷却水の流量によって触媒26からの熱回収量を可変することができる。
In the present embodiment, the
The heat insulating means is configured to include the
That is, the exhaust gas flows through the
That is, when exhaust gas as a medium is circulated through the first
At this time, it can be considered that the exhaust gas flowing through the first
Therefore, the heat insulation performance of the heat insulation means is varied depending on the flow rate of the exhaust gas flowing through the first
Further, when the cooling water as the medium is circulated through the second medium flow path, the cooling water flowing through the second medium flow path covers the outside of the
At this time, it can be considered that the cooling water flowing through the second medium flow path functions as exhaust heat recovery means for recovering the heat of the
Therefore, the amount of heat recovered from the
本実施の形態では、冷却装置18と媒体流通路とを接続することで触媒26通過後の排気の排熱によりエンジン10の冷却水を直接昇温させる場合について説明した。
しかしながら、冷却装置18と媒体流通路との間に熱交換装置を介設し、冷却装置18と前記熱交換装置との間で冷却水を循環させ、前記熱交換装置と媒体流通路との間で冷却水と熱交換される熱交換媒体を流通させるようにしてもよい。この場合、触媒26通過後の排気の排熱によりエンジン10の冷却水は前記熱交換媒体を介して昇温させられることになる。また、熱交換媒体として水や油など従来公知の液体が使用可能である。
言い換えると、エンジン10の冷却水、上記水や油などの熱交換媒体は、何れもエンジン10と熱交換される熱交換媒体である。
In the present embodiment, the case where the cooling water of the
However, a heat exchange device is interposed between the cooling
In other words, the cooling water of the
媒体温度センサ30は、冷却水循環回路の冷却水の温度を媒体温度Twとして検出し、検出した媒体温度TwをECU20に供給するものである。
排気温度センサ32は、エンジン10から排出される排気の温度を排気温度Tgとして検出し、検出した排気温度TgをECU20に供給するものである。本実施の形態では、排気温度センサ32は、触媒26の上流側の排気温度を検出する。
The
The
ECU20は、エンジン10の制御を行う電子制御ユニットである。
ECU20は、CPU、制御プログラムなどを格納するROM、ワーキングエリアを提供するRAM、周辺回路とのインタフェースをとるインタフェース部などがバスによって接続されたマイクロコンピュータによって構成されている。そして、前記CPUが制御プログラムを実行することにより機能する。
本実施の形態では、ECU20の入力側には、媒体温度センサ30、排気温度センサ32が接続され、ECU20の出力側には、排気制御弁36、媒体制御弁42が接続されている。
ECU20は、CPUが前記制御プログラムを実行することにより、媒体温度センサ30、排気温度センサ32からの検出情報に基づき排気制御弁36、媒体制御弁42を制御する。
The
The
In the present embodiment, the
The
また、ECU20は、CPUが前記制御プログラムを実行することにより、暖機状態検出手段と、触媒活性状態検出手段と、制御手段として機能する。
暖機状態検出手段は、エンジン10の暖機状態を検出するものであり、本実施の形態では、媒体温度センサ30により検出された媒体温度Twに基づいてエンジン10の暖機状態を検出する。
触媒活性状態検出手段は、触媒26の活性状態を検出するものであり、本実施の形態では、排気温度センサ32により検出された排気温度Tgに基づいて触媒26の温度を推定し、推定された触媒温度に基づいて触媒26の活性状態を検出する。
制御手段は、触媒活性状態検出手段で検出された活性状態に基づいて媒体としての排気、冷却水の流通量を制御するものであり、制御手段は、前記排気制御弁36、前記媒体制御弁42を含んで構成されている。
また、制御手段は、触媒26が所定の活性状態に収束するように、断熱手段を制御する断熱制御手段として機能する。すなわち、断熱制御手段は排気制御弁36を含んで構成され、断熱制御手段は第1の媒体流通路64に流入する媒体(排気)の流量を排気制御弁36により変更することにより断熱手段による触媒26からの放熱量を制御する。
The
The warm-up state detection means detects the warm-up state of the
The catalyst active state detecting means detects the active state of the
The control means controls the flow rate of exhaust and cooling water as a medium based on the active state detected by the catalyst active state detection means. The control means includes the
The control means functions as an adiabatic control means for controlling the adiabatic means so that the
次に、図4に示すフローチャートを参照して排気浄化装置22の動作について説明する。
まず、第1の暖機判定温度TA、第2の暖機判定温度TB、触媒活性温度について説明しておく。
第1の暖機判定温度TAは、エンジン10の暖機が完了した状態における媒体温度Twとして規定される。
第2の暖機判定温度TBは、エンジン10の暖機が完了していないが、予め定められた基準の暖機状態である場合の媒体温度Twとして規定される。したがって、TA>TBの関係となる。
第2の暖機判定温度TBは、例えば、エンジン10の暖機完了状態で触媒26が浄化する排気の浄化量をXとした場合、この浄化量がX/2となるときの媒体温度Twとして規定することができる。
触媒活性判定温度TCは、触媒26が活性化され排気浄化機能を有効に発揮できる触媒温度として規定される。
Next, the operation of the exhaust
First, the first warm-up determination temperature TA, the second warm-up determination temperature TB, and the catalyst activation temperature will be described.
The first warm-up determination temperature TA is defined as the medium temperature Tw when the
The second warm-up determination temperature TB is defined as the medium temperature Tw when the
The second warm-up determination temperature TB is, for example, the medium temperature Tw when the purification amount becomes X / 2 when the purification amount of the exhaust gas purified by the
The catalyst activity determination temperature TC is defined as a catalyst temperature at which the
図4の処理は、エンジン10が始動されることにより実施される。
まず、ECU20は、媒体温度センサ30により検出された媒体温度Twが第1の暖機判定温度TAより高いか否かを判定する(ステップS10:暖機状態検出手段)。すなわち、エンジン10の暖機が完了したか否かを判定する。
ステップS10の判定結果が否定であれば、ECU20は、排気温度センサ32により検出された排気温度Tgに基づいて触媒26の温度を推定し、推定された触媒温度が触媒活性温度以上であるか否かに基づいて触媒26が活性化しているか否かを判定する(ステップS12:触媒状態検出手段)。
ステップS12の判定結果が否定であれば、ECU20は、排気制御弁36を閉じると共に、媒体制御弁42を閉じる(ステップS14)。
排気制御弁36を閉じることにより、図2に示すように、エンジン10から排出された排気は、装置本体34の排気流通路60に滞留した状態となるため、触媒26の昇温が促進される。
さらに媒体制御弁42を閉じることにより、装置本体34の媒体流通路における冷却水の流通が停止されて触媒26通過後の排気の排熱による冷却水を昇温させる動作が停止するため、触媒26の昇温がさらに促進される。
すなわち、触媒26を昇温させる動作を冷却水を昇温させる動作よりも優先して実行することにより、エンジン10の暖機よりも触媒26の昇温を優先して行う。
この場合、第1の媒体流通路64に流通する排気が触媒26の外側を覆うため、触媒26から外部への放熱が抑制され、かつ、第2の媒体流通路には冷却水が流通しないため、第1の媒体流通路64に流通する排気の熱と第2の媒体流通路の冷却水との熱交換、あるいは、触媒26と第2の媒体流通路の冷却水との熱交換が抑制された状態となる。
すなわち、触媒26に対する断熱手段の断熱性能が断熱性を高める方向に可変された状態で、排気の熱により触媒26が加熱されるため、早期に触媒26を活性化でき排気浄化装置22の排気浄化性能を高める上で有利となる。
ステップS14を実行したならばステップS10に戻る。
The process of FIG. 4 is performed when the
First, the
If the determination result in step S10 is negative, the
If the determination result of step S12 is negative, the
By closing the
Further, by closing the
In other words, by performing the operation for raising the temperature of the
In this case, since the exhaust gas flowing through the first
That is, since the
If step S14 is performed, it will return to step S10.
ステップS12の判定結果が肯定であれば、ECU20は、媒体温度センサ30により検出された媒体温度Twが第2の暖機判定温度TBより高いか否かを判定する(ステップS16:暖機状態検出手段)。すなわち、エンジン10の暖機が中程度なされた状態でるか否かを判定する。
ステップS16の判定結果が否定であれば、ECU20は、排気制御弁36を閉じた状態を維持すると共に、媒体制御弁42を開く(ステップS18)。
媒体制御弁42を開かれることにより、第2の媒体流通路における冷却水の流通がなされ、排気制御弁36が閉じられていることで触媒26通過後の排気の排熱による冷却水の昇温動作が実行される。
すなわち、触媒26の活性化が完了した段階では、触媒26の昇温動作を維持しつつエンジン10の暖機が促進される。
言い換えると、ステップS16、S18は、触媒26が活性化され、かつ、エンジン10の暖機が完了しておらず予め定められた基準の暖機状態にも達していないと判定した場合に、冷却水を昇温させる動作と触媒28を昇温させる動作を同時に実行させることに相当する。
さらに言い換えると、ステップS16、S18は、触媒26が活性化され、かつ、エンジン10の暖機が完了していないと判定した場合に、冷却水を昇温させる動作と触媒28を昇温させる動作を同時に実行させることに相当する。
これにより、暖機時間の短縮および燃費の向上を図る上で有利となる。
ステップS18を実行したならばステップS16に戻る。
この場合、先ほどと同様に第1の媒体流通路64に流通する排気が触媒26の外側を覆うことで触媒26から外部への放熱が抑制される一方、第2の媒体流通路には冷却水が流通するため、第1の媒体流通路64に流通する排気の熱と第2の媒体流通路の冷却水との熱交換、あるいは、触媒26と第2の媒体流通路の冷却水との熱交換が促進された状態となる。
したがって、ステップS12、S16、S18の処理は、触媒26の活性化が完了し、かつ、エンジン10の暖機が完了しておらず予め定められた基準の暖機状態にも達していないと判定した場合に、排熱回収制御手段が排熱回収量を増やすように制御するとともに、断熱制御手段が第1の媒体流通路64における媒体(排気)の流れを増大させて触媒26からの放熱量を抑制させることに相当している。
If the determination result in step S12 is affirmative, the
If the determination result of step S16 is negative, the
When the
That is, at the stage where the activation of the
In other words, steps S16 and S18 are performed when it is determined that the
In other words, in steps S16 and S18, the operation of raising the temperature of the cooling water and the operation of raising the temperature of the
This is advantageous in shortening the warm-up time and improving fuel consumption.
If step S18 is performed, it will return to step S16.
In this case, the exhaust gas flowing through the first
Accordingly, the processes in steps S12, S16, and S18 determine that the activation of the
ステップS16の判定結果が肯定であれば、ECU20は、媒体制御弁42を開いた状態を維持すると共に、排気制御弁36を開く(ステップS20)。
排気制御弁36が開くと、図3に示すように、触媒26を通過した後の排気は、第1の排出口52から下流側の排気管24に排出されるため、装置本体34内の排気圧が元に戻り、エンジン10の回転が円滑に維持される。
すなわち、エンジン10の回転を円滑に維持しながら、触媒26の昇温動作およびエンジン10の暖機が促進される。
言い換えると、ステップS16、S20は、触媒28が活性化され、かつ、基準の暖機状態に達していると判定した場合に、触媒28を昇温させる動作を停止し、冷却水を昇温させる動作を実行させることに相当する。
さらに言い換えると、ステップS16、S20は、触媒26が活性化され、かつ、エンジン10の暖機が完了していないと判定した場合に、冷却水を昇温させる動作のみを実行させることに相当する。
これにより、暖機時間の短縮および燃費の向上を図る上で有利となる。
ステップS20を実行したならばステップS10に戻る。
この場合、第1の媒体流通路64に対する排気の流通が停止されて排気が触媒26の外側を覆う状態が解除されるため、触媒26から外部への放熱が促進され、かつ、第2の媒体流通路には冷却水が流通するため、触媒26と第2の媒体流通路の冷却水との熱交換が促進された状態となる。
したがって、ステップS12、S16、S20の処理は、触媒26が活性化され、かつ、基準の暖機状態に達していると判定した場合に、排熱回収制御手段により排熱回収量を増やすとともに、断熱制御手段により第1の媒体流通路64における媒体(排気)の流れを抑制して触媒26からの放熱量を増大させることに相当する。
すなわち、触媒26の活性化完了後に触媒26の活性状態を維持するように、断熱制御手段は、第1の媒体流通路64における媒体(排気)の流れを抑制するとともに、排熱回収量制御手段は排熱回収量を増やすように制御する。
If the determination result in step S16 is affirmative, the
When the
That is, while maintaining the rotation of the
In other words, in steps S16 and S20, when it is determined that the
In other words, steps S16 and S20 correspond to executing only the operation of raising the temperature of the cooling water when it is determined that the
This is advantageous in shortening the warm-up time and improving fuel consumption.
If step S20 is performed, it will return to step S10.
In this case, the flow of the exhaust gas to the first
Accordingly, in the processes of steps S12, S16, and S20, when it is determined that the
That is, the adiabatic control means suppresses the flow of the medium (exhaust gas) in the first
ステップS10の判定結果が肯定ならば、エンジン10の暖機が完了したので、ECU20は、排気制御弁36を開いた状態を維持しつつ、媒体制御弁42を閉じる(ステップS22)。
すなわち、エンジン10の暖機が終了したので、暖機の促進を停止し、通常の動作に移行して一連の処理を終了する。
言い換えると、ステップS10、S22は、触媒26が活性化され、かつ、エンジン10の暖機が完了したと判定した場合に、触媒28を昇温させる動作と、冷却水を昇温させる動作との双方を停止させることに相当する。
また、ステップS12、S14、S16、S18、S20の処理は、断熱制御手段が、触媒26の活性化を促進し、触媒26の活性化完了後は、触媒26の活性状態を維持するように、断熱手段による触媒26からの放熱量を制御することに相当する。
If the determination result in step S10 is affirmative, warm-up of the
That is, since the warm-up of the
In other words, steps S10 and S22 include an operation of raising the temperature of the
Further, in the processing of steps S12, S14, S16, S18, and S20, the heat insulation control means promotes the activation of the
以上説明したように、本実施の形態では、制御手段は、触媒活性状態検出手段で検出された触媒26の活性状態に基づいて触媒26が活性化した状態を維持しつつ触媒26の過剰な昇温を抑制するように排気制御弁36および媒体制御弁42を制御している。
また、制御手段は、触媒26が活性化した後、暖機状態検出手段で検出された暖機状態に基づいてエンジン10の暖機を促進するように排気制御弁36および媒体制御弁42を制御している。
As described above, in the present embodiment, the control unit maintains the activated state of the
The control means controls the
なお、図5は、排気浄化装置22を搭載した車両を走行させた場合の車速、触媒温度、冷却水温度の推移を示す線図である。
触媒温度が触媒活性判定温度TCに到達するまで排気制御弁36、媒体制御弁42の双方が閉じられている。
触媒温度が触媒活性判定温度TCに到達すると、排気制御弁36が閉じられた状態を維持し、媒体制御弁42が開かれる。
冷却水温度が第2の暖機判定温度TBに到達すると、排気制御弁36が開かれ、媒体制御弁42が開かれた状態を維持する。
冷却水温度が第1の暖機判定温度TAに到達すると、排気制御弁36が開かれた状態を維持し、媒体制御弁42が閉じられる。
FIG. 5 is a diagram showing changes in vehicle speed, catalyst temperature, and cooling water temperature when a vehicle equipped with the
Both the
When the catalyst temperature reaches the catalyst activity determination temperature TC, the
When the cooling water temperature reaches the second warm-up determination temperature TB, the
When the cooling water temperature reaches the first warm-up determination temperature TA, the
本実施の形態によれば、媒体(排気)を流通させることにより触媒26に対する断熱性能を可変とした断熱手段を設けることにより、触媒26からの放熱量を増減させることができるため、効率よく触媒26の昇温を促進できるとともに、放熱量を増大させることができるので、触媒26の温度を定められた温度範囲に維持する上で有利となる。
According to the present embodiment, the amount of heat released from the
また、本実施の形態によれば、断熱制御手段は、触媒26の活性化を促進し、触媒26の活性化後は、触媒26の活性状態を維持するように、断熱手段による触媒26からの放熱量を制御するので、触媒26の活性化を促進しつつ、触媒26の温度を定められた温度範囲に維持する上で有利となる。また、触媒26を浄化する上でも有利となる。
Further, according to the present embodiment, the adiabatic control means promotes the activation of the
また、本実施の形態によれば、触媒26通過後の排気を触媒26の周囲に流通させることにより、排気の熱を触媒26の活性化に使い、流通量を抑制することにより、触媒26からの放熱量を増大させることができるので、触媒26の活性化を促進しつつ、触媒26を定められた温度範囲に維持する上で有利である。
Further, according to the present embodiment, the exhaust after passing through the
また、本実施の形態によれば、排気の流れにおける触媒26の下流側に、第1の媒体流通路64に流入する排気の流量を制御する排気制御弁36を設けたので、簡単な構成で排気流量を可変とすることができるため、触媒26の活性化を促進しつつ、触媒26の温度を定められた温度範囲に維持する上で有利である。また、触媒26の後方に設置することで、触媒26内の圧力を高めることができるため、触媒26の浄化量を増加させる上で有利となる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施の形態によれば、第1の媒体流通路64は、排気管24に連通し、触媒26の外周に接して設けられた内側通路(内側環状空間S1)と、排気管24及び内側通路に連通し内側通路の外周に接して設けられた外側通路(外側環状空間S2)とを含み、排気制御弁36は、排気管24と内側通路及び外側通路との各連通口の間に設けられている。
したがって、第1の媒体流通路64を流れる排気が排気管24に排出され、排気をひとつに集約できるので、排気を処理する上で有利である。また、内側通路だけでなく、外側通路も断熱層として機能するため、断熱手段の性能を向上させる上で有利となる。
In addition, according to the present embodiment, the first
Therefore, the exhaust gas flowing through the first
また、本実施の形態によれば、触媒26の活性化完了後に触媒26からの熱を排熱回収手段により回収するとともに、第1の媒体流通路64を流れる排気の流通量を抑制することにより、断熱手段だけでは触媒26を制御できなくなるような場合であっても、触媒26を適切な活性状態に保つ上で有利となる。
Further, according to the present embodiment, after the activation of the
また、本実施の形態によれば、排熱回収手段がエンジン10の暖機を促進するとともに、暖機状態検出手段で検出された暖機状態に基づいて第1の媒体流通路64を流れる排気の流量を制御することにより、排熱回収手段への放熱量が変化するので、エンジン10の暖機を促進するとともに、触媒26が活性状態から外れることを抑制する上で有利となる。
Further, according to the present embodiment, the exhaust heat recovery means promotes the warm-up of the
また、本実施の形態によれば、断熱手段としての温度管理装置28は、収容室62の外側に設けられ触媒通過後の排気が流通する第1の媒体流通路64を備え、媒体として触媒通過後の排気を用いるようにしたので、簡単な構成で触媒の温度管理を適切に行うことができる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施の形態によれば、第1の媒体流通路64は、収容室62の外側全域に接して設けられた内側通路(内側環状空間S1)と、内側通路に連通し内側通路の外側全域に接して設けられた外側通路(外側環状空間S2)とを含んでいる。
したがって、内側通路(内側環状空間S1)と外側通路(外側環状空間S2)とが2つの断熱層として機能するため、断熱手段の断熱性能を確保する上で有利となる。
In addition, according to the present embodiment, the first
Accordingly, the inner passage (inner annular space S1) and the outer passage (outer annular space S2) function as two heat insulation layers, which is advantageous in securing the heat insulation performance of the heat insulation means.
また、本実施の形態によれば、排熱回収手段としての温度管理装置28は、収容室62の外側に設けられエンジン10と熱交換される冷却水(熱交換媒体)が流通する第2の媒体流通路をさらに備え、媒体として冷却水(熱交換媒体)を用いるようにしたので、エンジン10の暖機を促進する上で有利となる。
In addition, according to the present embodiment, the
また、本実施の形態によれば、冷却水(熱交換媒体)の流量を制御する媒体制御弁42を含んで構成されているので、簡単な構成で排熱回収量の可変を行うことができる。
Further, according to the present embodiment, since the
また、本実施の形態によれば、触媒活性状態検出手段で検出された活性状態に基づいて触媒26が活性化した状態を維持しつつ触媒26の過剰な昇温を抑制するように排気制御弁36および媒体制御弁42を制御するようにしたので、触媒26の昇温を促進しつつ、触媒26の温度を定められた温度範囲に維持する上でより一層有利となる。
Further, according to the present embodiment, the exhaust control valve is configured to suppress excessive temperature rise of the
また、本実施の形態によれば、触媒26が活性化した後、暖機状態検出手段で検出された暖機状態に基づいてエンジン10の暖機を促進するように排気制御弁36および媒体制御弁42を制御するようにしたので、エンジン10の暖機を促進する上で有利となる。
Further, according to the present embodiment, after the
また、本実施の形態では、第2の媒体流通路を流通する冷却水によって回収した排気の熱をエンジン10の冷却水を昇温させるために用いたが、潤滑油や空気などのその他流体を昇温させたり、熱エネルギーを電気エネルギーなど他のエネルギーに変換して回収する物としても良く、限定されるものではない。
また、本実施の形態では、エンジン10は、ガソリンエンジンであるが、エンジン10がディーゼルエンジンであってもよく限定されるものではない。
また、本実施の形態では、触媒に流入する温度よりも高い温度の媒体を、触媒通過後の排気としたが、例えば過熱された空気や潤滑油などその他の流体としても良く、限定されるものではない。
また、本実施の形態では断熱制御手段が排気制御弁を含むものとしたが、断熱制御手段は、媒体の制御手段に見合ったものであれば良く、これに限定されるものではない。例えば、媒体が潤滑油の場合には、オイルポンプなどを断熱制御手段として適用することができる。
また、本実施の形態では媒体流通路を内側通路と外側通路の二つとしたが、ひとつまたは3つ以上としても良く、限定されるものではない。
また、本実施の形態では、内側通路は触媒の外側全域に接していると記載したが、接する箇所はその一部でも良く、限定されるものではない。
また、本実施の形態では、外側通路は内側通路の外周全域に接していると記載したが、接する箇所はその一部でも良く、限定されるものではない。
また、本実施の形態では、触媒通過後の排気は最初に内側通路を通り、その後外側通路に流れる構成としたが、最初に外側通路を通りその後内側通路を通るような構成としても良く、限定されるものではない。
また、本実施の形態では、断熱手段としての温度管理装置28は、排気が流通する第1の媒体流通路64と冷却水が流通する第2の媒体流通路との両方を含んでいるが、第1の媒体流通路64のみとしてもよく、限定されるものではない。この場合、触媒26に流入する排気の温度よりも高い温度の媒体の流量を制御することにより、断熱性能を可変とすることができる。
In the present embodiment, the heat of the exhaust recovered by the cooling water flowing through the second medium flow passage is used to raise the temperature of the cooling water of the
Moreover, in this Embodiment, although the
Further, in the present embodiment, the medium having a temperature higher than the temperature flowing into the catalyst is the exhaust after passing through the catalyst. However, other fluids such as overheated air and lubricating oil may be used and are limited. is not.
In the present embodiment, the heat insulation control means includes the exhaust control valve. However, the heat insulation control means is not limited to this as long as it is suitable for the medium control means. For example, when the medium is lubricating oil, an oil pump or the like can be applied as the adiabatic control means.
Further, in the present embodiment, the medium flow path is two, that is, the inner path and the outer path, but it may be one or three or more and is not limited.
Further, in the present embodiment, it is described that the inner passage is in contact with the entire outside region of the catalyst, but the contacting portion may be a part thereof and is not limited.
In the present embodiment, it has been described that the outer passage is in contact with the entire outer periphery of the inner passage. However, the contact portion may be a part thereof and is not limited.
Further, in the present embodiment, the exhaust gas after passing through the catalyst is configured to flow first through the inner passage and then to the outer passage, but may be configured such that the exhaust gas first passes through the outer passage and then passes through the inner passage. Is not to be done.
Further, in the present embodiment, the
10……エンジン、12……燃焼室、14……燃料噴射装置、16……排気流路、18……冷却装置、20……ECU(暖機状態検出手段、活性状態検出手段、断熱制御手段)、22……排気浄化装置、24……排気管、26……触媒、28……温度管理装置(断熱手段、排熱回収手段)、30……媒体温度センサ、32……排気温度センサ、36……排気制御弁(断熱手段、断熱制御手段)、42……媒体制御弁(排熱回収量制御手段)、60……媒体流通路、62……収容室、64……第1の媒体流通路(媒体流通路、断熱手段)、S1……内側環状空間(内側通路)、S2……外側環状空間(外側通路)。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記内燃機関から排出される排気を浄化する触媒と、
前記触媒からの放熱量を抑制可能な断熱手段と、
前記触媒が所定の活性状態に収束するように、前記断熱手段を制御する断熱制御手段と、
前記触媒または前記触媒を通過する排気から排熱を回収する排熱回収手段と、
前記排熱回収手段の排熱回収量を制御する排熱回収量制御手段と、
を備え、
前記断熱手段は、前記触媒に流入する排気の温度よりも高い媒体を前記触媒の周囲に流通させる媒体流通路を含み、
前記断熱制御手段は、前記媒体の流量を変更することにより前記断熱手段による前記触媒からの放熱量を制御し、
前記触媒の活性化完了後に前記触媒の活性状態を維持するように、前記断熱制御手段は前記媒体の流れを抑制するとともに、前記排熱回収量制御手段は排熱回収量を増やすように制御する
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 An exhaust pipe through which the exhaust discharged from the internal combustion engine flows;
A catalyst for purifying exhaust gas discharged from the internal combustion engine;
Heat insulating means capable of suppressing the amount of heat released from the catalyst;
Heat insulation control means for controlling the heat insulation means so that the catalyst converges to a predetermined active state;
Exhaust heat recovery means for recovering exhaust heat from the catalyst or exhaust gas passing through the catalyst;
An exhaust heat recovery amount control means for controlling the exhaust heat recovery amount of the exhaust heat recovery means;
With
The heat insulating means includes a medium flow passage for circulating a medium having a temperature higher than the temperature of the exhaust gas flowing into the catalyst around the catalyst,
The heat insulation control means controls the amount of heat released from the catalyst by the heat insulation means by changing the flow rate of the medium ,
The adiabatic control means controls the flow of the medium and the exhaust heat recovery amount control means controls to increase the exhaust heat recovery amount so as to maintain the active state of the catalyst after the activation of the catalyst is completed. An exhaust emission control device for an internal combustion engine.
ことを特徴とする請求項1記載の内燃機関の排気浄化装置。 The adiabatic control means promotes the activation of the catalyst, and controls the amount of heat released from the catalyst by the adiabatic means so as to maintain the active state of the catalyst after the activation of the catalyst is completed.
The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1または2記載の内燃機関の排気浄化装置。 The medium is the exhaust after passing through the catalyst;
The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2.
ことを特徴とする請求項3記載の内燃機関の排気浄化装置。 The adiabatic control means includes an exhaust control valve that is provided on the downstream side of the catalyst in the exhaust flow and controls the flow rate of the exhaust gas flowing into the medium flow passage.
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 3.
前記第1の円筒壁部の内側の空間の長手方向の両端は前記排気管に連通され前記内側の空間に前記触媒が収容され、
前記第1の円筒壁部と前記第2の円筒壁部との間は内側通路として形成され、
前記第2の円筒壁部と前記第3の円筒壁部との間は外側通路として形成され、
前記内側の空間を流れる前記排気の下流側において前記内側の空間を流れる前記排気を前記内側通路に導く排気導入孔が設けられ、
前記内側の空間を流れる前記排気の上流側に位置する前記内側通路の箇所に、前記内側通路に導入された前記排気を前記外側通路に導く連通口が設けられ、
前記内側の空間を流れる前記排気の下流側に位置する前記外側通路の箇所に、前記外側通路に導入された前記排気を前記外側通路から前記排気管に排出する排出口が設けられ、
前記排気制御弁は、前記内側の空間を流れる前記排気の下流側における前記内側の空間の端部の開閉を可能に設けられている、
ことを特徴とする請求項4記載の内燃機関の排気浄化装置。 A first cylindrical wall portion extending so as to connect the exhaust pipe to a middle portion in the extending direction of the exhaust pipe, and a second cylindrical wall provided radially outside the first cylindrical wall portion A cylindrical wall portion, and a third cylindrical wall portion provided radially outside the second cylindrical wall portion,
Both ends in the longitudinal direction of the inner space of the first cylindrical wall portion communicate with the exhaust pipe, and the catalyst is accommodated in the inner space,
A space between the first cylindrical wall portion and the second cylindrical wall portion is formed as an inner passage,
A space between the second cylindrical wall portion and the third cylindrical wall portion is formed as an outer passage,
An exhaust introduction hole that guides the exhaust flowing in the inner space to the inner passage on the downstream side of the exhaust flowing in the inner space;
A communication port that guides the exhaust introduced into the inner passage to the outer passage is provided at a location of the inner passage located on the upstream side of the exhaust flowing through the inner space,
A discharge port for discharging the exhaust gas introduced into the outer passage from the outer passage to the exhaust pipe is provided at a location of the outer passage located on the downstream side of the exhaust gas flowing through the inner space,
The exhaust control valve is provided to be able to open and close an end of the inner space on the downstream side of the exhaust flowing through the inner space.
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 4, wherein the exhaust gas purification apparatus is an internal combustion engine.
前記排熱回収手段は、排熱回収により前記内燃機関の暖機を促進するとともに、
前記触媒の活性化が完了し、かつ、前記内燃機関の暖機が完了しておらず予め定められた基準の暖機状態にも達していないと判定した場合に、前記排熱回収量制御手段が排熱回収量を増やすように制御するとともに、前記断熱制御手段が前記媒体の流れを増大させて前記触媒からの放熱量を抑制させ、
前記触媒が活性化され、かつ、前記基準の暖機状態に達していると判定した場合に、前記排熱回収制御手段により排熱回収量を増やすとともに、前記断熱制御手段により前記媒体の流れを抑制して前記触媒からの放熱量を増大させる、
ことを特徴とする請求項1から5の何れか1項記載の内燃機関の排気浄化装置。 A warm-up state detecting means for detecting a warm-up state of the internal combustion engine;
The exhaust heat recovery means promotes warm-up of the internal combustion engine by exhaust heat recovery,
When it is determined that the activation of the catalyst has been completed and the internal combustion engine has not been warmed up and has not reached a predetermined warm-up state, the exhaust heat recovery amount control means Is controlled to increase the amount of exhaust heat recovery, and the heat insulation control means increases the flow of the medium to suppress the amount of heat released from the catalyst,
When it is determined that the catalyst has been activated and has reached the reference warm-up state, the exhaust heat recovery amount is increased by the exhaust heat recovery control unit, and the flow of the medium is reduced by the adiabatic control unit. Suppress and increase the amount of heat released from the catalyst,
The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, wherein
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