JPH05156933A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
- Publication number
- JPH05156933A JPH05156933A JP3317895A JP31789591A JPH05156933A JP H05156933 A JPH05156933 A JP H05156933A JP 3317895 A JP3317895 A JP 3317895A JP 31789591 A JP31789591 A JP 31789591A JP H05156933 A JPH05156933 A JP H05156933A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- exhaust
- flow rate
- temperature
- passage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
- F01N3/0835—Hydrocarbons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0871—Regulation of absorbents or adsorbents, e.g. purging
- F01N3/0878—Bypassing absorbents or adsorbents
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 低排温運転状態でのＳＯＦ（重質のＨＣ）の
低減効果と、低排温状態から加速状態に移行した場合の
ＳＯＦの離脱による白煙発生防止との双方を達成する。 【構成】 吸着能力の高い第１触媒７を排気通路の上流
側に、吸着能力の低い第２触媒９を同下流側にそれぞれ
配置し、低排温状態では上流側の第１触媒７に排気を通
過させることによって、ミスト状のＳＯＦを効率よく吸
着することができる。低排温から高排温へ移行する加速
時には、まず上流側の第１触媒７をバイパスする第１触
媒バイパス通路１５に排気を流して下流側の第２触媒９
に排気を通過させることで、第２触媒９を触媒活性化温
度まで高め、その後上流側の第１触媒７にも排気を流す
ことで第１触媒７に吸着していたＳＯＦを徐々に蒸発，
離脱させ、下流側の第２触媒９でこの蒸発，離脱したＳ
ＯＦを酸化させる。
低減効果と、低排温状態から加速状態に移行した場合の
ＳＯＦの離脱による白煙発生防止との双方を達成する。 【構成】 吸着能力の高い第１触媒７を排気通路の上流
側に、吸着能力の低い第２触媒９を同下流側にそれぞれ
配置し、低排温状態では上流側の第１触媒７に排気を通
過させることによって、ミスト状のＳＯＦを効率よく吸
着することができる。低排温から高排温へ移行する加速
時には、まず上流側の第１触媒７をバイパスする第１触
媒バイパス通路１５に排気を流して下流側の第２触媒９
に排気を通過させることで、第２触媒９を触媒活性化温
度まで高め、その後上流側の第１触媒７にも排気を流す
ことで第１触媒７に吸着していたＳＯＦを徐々に蒸発，
離脱させ、下流側の第２触媒９でこの蒸発，離脱したＳ
ＯＦを酸化させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、機関に接続される排
気通路に、排気中に含まれる排気微粒子を酸化除去する
触媒が設けられた内燃機関の排気浄化装置に関する。
気通路に、排気中に含まれる排気微粒子を酸化除去する
触媒が設けられた内燃機関の排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の内燃機関の排気浄化装置、特にデ
ィーゼル機関の排気浄化装置としては、例えばＳＡＥ９
００６００に発表されているように、酸化触媒を用いた
フロースルータイプのものがある。これは、白金，パラ
ジウムなどの触媒金属を、アルミナなどを成分とするウ
ォッシュコートに含ませ、これをセラミック製または金
属製のハニカム構造の担体に担持させたものである。
ィーゼル機関の排気浄化装置としては、例えばＳＡＥ９
００６００に発表されているように、酸化触媒を用いた
フロースルータイプのものがある。これは、白金，パラ
ジウムなどの触媒金属を、アルミナなどを成分とするウ
ォッシュコートに含ませ、これをセラミック製または金
属製のハニカム構造の担体に担持させたものである。
【０００３】このような従来装置は、触媒活性化温度を
下回る低排温状態では、排気微粒子に含まれるミスト状
のＳＯＦ（重質のＨＣ）をウォッシュコート層に物理的
に吸着させることにより、また触媒活性化温度以上の高
排温状態では、吸着したＳＯＦが蒸発した後の気相のＳ
ＯＦ及びＨＣ，ＣＯを酸化させることにより、排気の浄
化を行うものである。
下回る低排温状態では、排気微粒子に含まれるミスト状
のＳＯＦ（重質のＨＣ）をウォッシュコート層に物理的
に吸着させることにより、また触媒活性化温度以上の高
排温状態では、吸着したＳＯＦが蒸発した後の気相のＳ
ＯＦ及びＨＣ，ＣＯを酸化させることにより、排気の浄
化を行うものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の排気浄化装置は、触媒がある程度のＳＯＦの吸着
能力を備えていないと、特に市街地走行状態の大半を占
める低排温運転状態でのＳＯＦの低減効果が充分に得ら
れない。
従来の排気浄化装置は、触媒がある程度のＳＯＦの吸着
能力を備えていないと、特に市街地走行状態の大半を占
める低排温運転状態でのＳＯＦの低減効果が充分に得ら
れない。
【０００５】ところが、このような低排温運転状態での
ＳＯＦの低減効果を高めるために、ＳＯＦの吸着能力の
高い触媒を用いた場合には、ＳＯＦの大半がミスト状で
あるような低排温での運転状態が続いた後に、加速状態
に移行して排気温度が上昇し排気流量が増大すると、触
媒に吸着していたＳＯＦの大半が蒸発した後、触媒で酸
化しきれずに離脱（ブローオフ）し、白煙を生じるとい
う問題がある。
ＳＯＦの低減効果を高めるために、ＳＯＦの吸着能力の
高い触媒を用いた場合には、ＳＯＦの大半がミスト状で
あるような低排温での運転状態が続いた後に、加速状態
に移行して排気温度が上昇し排気流量が増大すると、触
媒に吸着していたＳＯＦの大半が蒸発した後、触媒で酸
化しきれずに離脱（ブローオフ）し、白煙を生じるとい
う問題がある。
【０００６】このため、触媒のＳＯＦの吸着能力の設定
は難しく、低排温運転状態でのＳＯＦの低減効果と、低
排温運転状態から加速状態に移行した場合のＳＯＦの離
脱による白煙発生防止との双方を達成するのは極めて困
難なものとなっている。
は難しく、低排温運転状態でのＳＯＦの低減効果と、低
排温運転状態から加速状態に移行した場合のＳＯＦの離
脱による白煙発生防止との双方を達成するのは極めて困
難なものとなっている。
【０００７】そこで、この発明は、低排温運転状態での
排気微粒子（ＳＯＦ）の低減効果と、低排温運転状態か
ら加速状態に移行した場合の排気微粒子（ＳＯＦ）の離
脱による白煙発生防止との双方を達成することを目的と
している。
排気微粒子（ＳＯＦ）の低減効果と、低排温運転状態か
ら加速状態に移行した場合の排気微粒子（ＳＯＦ）の離
脱による白煙発生防止との双方を達成することを目的と
している。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
にこの発明は、機関本体に接続される排気通路に設けら
れ排気微粒子の吸着能力が比較的高い第１触媒と、この
第１触媒より下流側の排気通路に設けられ排気微粒子の
吸着能力が比較的低い第２触媒と、前記第１触媒の上流
側の排気通路及び、第１触媒と第２触媒との間の排気通
路相互を連通する第１触媒バイパス通路と、この第１触
媒バイパス通路及び前記第１触媒のそれぞれを通過する
排気流量を制御する第１触媒排気流量制御手段と、排気
温度を検出する排気温度検出手段と、機関の加速状態を
検出する加速状態検出手段と、前記排気温度検出手段及
び加速状態検出手段の各検出信号に応じて前記第１触媒
排気流量制御手段を制御する制御手段とを有する構成と
してある。
にこの発明は、機関本体に接続される排気通路に設けら
れ排気微粒子の吸着能力が比較的高い第１触媒と、この
第１触媒より下流側の排気通路に設けられ排気微粒子の
吸着能力が比較的低い第２触媒と、前記第１触媒の上流
側の排気通路及び、第１触媒と第２触媒との間の排気通
路相互を連通する第１触媒バイパス通路と、この第１触
媒バイパス通路及び前記第１触媒のそれぞれを通過する
排気流量を制御する第１触媒排気流量制御手段と、排気
温度を検出する排気温度検出手段と、機関の加速状態を
検出する加速状態検出手段と、前記排気温度検出手段及
び加速状態検出手段の各検出信号に応じて前記第１触媒
排気流量制御手段を制御する制御手段とを有する構成と
してある。
【０００９】また、この発明は、機関本体に接続される
排気通路に設けられ排気微粒子の吸着能力が比較的高い
第１触媒と、この第１触媒より下流側の排気通路に設け
られ排気微粒子の吸着能力が比較的低い第２触媒と、前
記第１触媒の上流側の排気通路及び、第１触媒と第２触
媒との間の排気通路相互を連通する第１触媒バイパス通
路と、この第１触媒バイパス通路及び前記第１触媒のそ
れぞれを通過する排気流量を制御する第１触媒排気流量
制御手段と、前記第１触媒と第２触媒との間の排気通路
に連通し大気に開放される第２触媒バイパス通路と、こ
の第２触媒バイパス通路及び前記第２触媒のそれぞれを
通過する排気流量を制御する第２触媒排気流量制御手段
と、排気温度を検出する排気温度検出手段と、機関の加
速状態を検出する加速状態検出手段と、前記排気温度検
出手段及び加速状態検出手段の各検出信号に応じて前記
第１触媒排気流量制御手段を制御するとともに排気温度
検出手段の検出信号に応じて第２触媒排気流量制御手段
を制御する制御手段とを有する構成としてもよい。
排気通路に設けられ排気微粒子の吸着能力が比較的高い
第１触媒と、この第１触媒より下流側の排気通路に設け
られ排気微粒子の吸着能力が比較的低い第２触媒と、前
記第１触媒の上流側の排気通路及び、第１触媒と第２触
媒との間の排気通路相互を連通する第１触媒バイパス通
路と、この第１触媒バイパス通路及び前記第１触媒のそ
れぞれを通過する排気流量を制御する第１触媒排気流量
制御手段と、前記第１触媒と第２触媒との間の排気通路
に連通し大気に開放される第２触媒バイパス通路と、こ
の第２触媒バイパス通路及び前記第２触媒のそれぞれを
通過する排気流量を制御する第２触媒排気流量制御手段
と、排気温度を検出する排気温度検出手段と、機関の加
速状態を検出する加速状態検出手段と、前記排気温度検
出手段及び加速状態検出手段の各検出信号に応じて前記
第１触媒排気流量制御手段を制御するとともに排気温度
検出手段の検出信号に応じて第２触媒排気流量制御手段
を制御する制御手段とを有する構成としてもよい。
【００１０】さらに、この発明は、機関本体に接続され
る排気通路に設けられ排気微粒子の吸着能力が比較的高
い第１触媒と、この第１触媒より下流側の排気通路に設
けられ排気微粒子の吸着能力が比較的低い第２触媒と、
前記第１触媒の上流側の排気通路及び、第１触媒と第２
触媒との間の排気通路相互を連通する第１触媒バイパス
通路と、この第１触媒バイパス通路及び前記第１触媒の
それぞれを通過する排気流量を制御する第１触媒排気流
量制御手段と、前記第１触媒に付着した排気微粒子を燃
焼除去して第１触媒の再生を行う再生手段と、排気温度
を検出する排気温度検出手段と、機関の加速状態を検出
する加速状態検出手段と、前記排気温度検出手段及び加
速状態検出手段の各検出信号及び、前記再生手段の動作
状態に応じて前記第１触媒排気流量制御手段を制御する
制御手段とを有する構成としてもよい。
る排気通路に設けられ排気微粒子の吸着能力が比較的高
い第１触媒と、この第１触媒より下流側の排気通路に設
けられ排気微粒子の吸着能力が比較的低い第２触媒と、
前記第１触媒の上流側の排気通路及び、第１触媒と第２
触媒との間の排気通路相互を連通する第１触媒バイパス
通路と、この第１触媒バイパス通路及び前記第１触媒の
それぞれを通過する排気流量を制御する第１触媒排気流
量制御手段と、前記第１触媒に付着した排気微粒子を燃
焼除去して第１触媒の再生を行う再生手段と、排気温度
を検出する排気温度検出手段と、機関の加速状態を検出
する加速状態検出手段と、前記排気温度検出手段及び加
速状態検出手段の各検出信号及び、前記再生手段の動作
状態に応じて前記第１触媒排気流量制御手段を制御する
制御手段とを有する構成としてもよい。
【００１１】
【作用】このような構成の排気浄化装置によれば、排気
温度検出手段が検出する排気温度が低排温状態では、第
１触媒バイパス通路への排気の流量を減少させて第１触
媒への排気の流量を増大させるように第１触媒排気流量
制御手段を制御し、これにより排気微粒子の吸着能力が
比較的高い第１触媒によって排気微粒子が効率よく吸着
される。また、加速状態検出手段が検出する機関の加速
度合いが所定値以上となった場合には、第１触媒への排
気の流量を減少させて第１触媒バイパス通路への排気の
流量を増大させるよう第１触媒排気流量制御手段を制御
し、これにより第１触媒バイパス通路に流出した排気は
第２触媒に流入する。その後、排気温度が上昇し所定値
を超えると、第１触媒バイパス通路への排気の流量を減
少させて第１触媒への排気の流量を増大させるように第
１触媒排気流量制御手段を制御し、これにより第１触媒
に吸着していた排気微粒子は主に蒸発，離脱し、離脱し
た排気微粒子は第２触媒にて酸化除去される。
温度検出手段が検出する排気温度が低排温状態では、第
１触媒バイパス通路への排気の流量を減少させて第１触
媒への排気の流量を増大させるように第１触媒排気流量
制御手段を制御し、これにより排気微粒子の吸着能力が
比較的高い第１触媒によって排気微粒子が効率よく吸着
される。また、加速状態検出手段が検出する機関の加速
度合いが所定値以上となった場合には、第１触媒への排
気の流量を減少させて第１触媒バイパス通路への排気の
流量を増大させるよう第１触媒排気流量制御手段を制御
し、これにより第１触媒バイパス通路に流出した排気は
第２触媒に流入する。その後、排気温度が上昇し所定値
を超えると、第１触媒バイパス通路への排気の流量を減
少させて第１触媒への排気の流量を増大させるように第
１触媒排気流量制御手段を制御し、これにより第１触媒
に吸着していた排気微粒子は主に蒸発，離脱し、離脱し
た排気微粒子は第２触媒にて酸化除去される。
【００１２】また、この発明は、排気温度検出手段が検
出する排気温度が、第２触媒の高温劣化温度より高いと
き、または第２触媒の活性化温度より低いときには、第
２触媒への排気の流量を減少させて第２触媒バイパス通
路への排気の流量を増大させるよう第２触媒排気流量制
御手段を制御する。
出する排気温度が、第２触媒の高温劣化温度より高いと
き、または第２触媒の活性化温度より低いときには、第
２触媒への排気の流量を減少させて第２触媒バイパス通
路への排気の流量を増大させるよう第２触媒排気流量制
御手段を制御する。
【００１３】さらに、この発明は、再生手段が動作して
第１触媒が再生中の場合には、第１触媒への排気の流量
を減少させて第１触媒バイパス通路への排気の流量を増
大させるよう第１触媒排気流量制御手段を制御する。
第１触媒が再生中の場合には、第１触媒への排気の流量
を減少させて第１触媒バイパス通路への排気の流量を増
大させるよう第１触媒排気流量制御手段を制御する。
【００１４】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づき説明
する。
する。
【００１５】図１は、この発明の第１実施例を示す排気
浄化装置の全体構成図である。内燃機関であるディーゼ
ル機関の機関本体１には、吸気通路３及び排気通路５が
それぞれ接続されている。排気通路５には、上流側に第
１触媒７が、下流側に第２触媒９が、相互に直列に設け
られている。第１触媒７は、白金，パラジウムなどの触
媒金属を含ませる、アルミナなどを成分とするウォッシ
ュコート量を、少なくとも触媒容量１リットル当たり１
００グラム以上として、排気微粒子に含まれるＳＯＦの
吸着能力を高めてある。一方、第２触媒９は、ウォッシ
ュコート量を触媒容量１リットル当たり５０グラム以下
としてＳＯＦの吸着能力を低くしてある。触媒の吸着能
力は、ウォッシュコート量だけでなく、ウォッシュコー
トの細孔径や比表面積などにも左右されるため、これら
の諸元を変えることにより、第１触媒７及び第２触媒９
の吸着能力を設定してもよい。
浄化装置の全体構成図である。内燃機関であるディーゼ
ル機関の機関本体１には、吸気通路３及び排気通路５が
それぞれ接続されている。排気通路５には、上流側に第
１触媒７が、下流側に第２触媒９が、相互に直列に設け
られている。第１触媒７は、白金，パラジウムなどの触
媒金属を含ませる、アルミナなどを成分とするウォッシ
ュコート量を、少なくとも触媒容量１リットル当たり１
００グラム以上として、排気微粒子に含まれるＳＯＦの
吸着能力を高めてある。一方、第２触媒９は、ウォッシ
ュコート量を触媒容量１リットル当たり５０グラム以下
としてＳＯＦの吸着能力を低くしてある。触媒の吸着能
力は、ウォッシュコート量だけでなく、ウォッシュコー
トの細孔径や比表面積などにも左右されるため、これら
の諸元を変えることにより、第１触媒７及び第２触媒９
の吸着能力を設定してもよい。
【００１６】第１触媒７の上流側の上流排気通路１１
と、第１触媒７と第２触媒９とを接続する接続排気通路
１３とは、第１触媒７をバイパスする第１触媒バイパス
通路１５により連通している。上流排気通路１１と第１
触媒バイパス通路１５との接続部より下流側の上流排気
通路１１には、第１触媒７へ流入する排気流量を制御す
る機能を持つ第１触媒制御弁１７が設けられ、第１触媒
バイパス通路１５には、第１触媒バイパス通路１５を流
れる排気流量を制御する第１触媒バイパス制御弁１９が
設けられている。第１触媒制御弁１７及び第１触媒バイ
パス制御弁１９は、第１触媒排気流量制御手段を構成し
ている。
と、第１触媒７と第２触媒９とを接続する接続排気通路
１３とは、第１触媒７をバイパスする第１触媒バイパス
通路１５により連通している。上流排気通路１１と第１
触媒バイパス通路１５との接続部より下流側の上流排気
通路１１には、第１触媒７へ流入する排気流量を制御す
る機能を持つ第１触媒制御弁１７が設けられ、第１触媒
バイパス通路１５には、第１触媒バイパス通路１５を流
れる排気流量を制御する第１触媒バイパス制御弁１９が
設けられている。第１触媒制御弁１７及び第１触媒バイ
パス制御弁１９は、第１触媒排気流量制御手段を構成し
ている。
【００１７】上流排気通路１１と第１触媒バイパス通路
１５との接続部より上流側の上流排気通路１１には排気
温度を検出する排温センサ２１が設けられ、第２触媒９
の排気入口部近傍には、ここでの排気温度を検出するこ
とによって第２触媒９の温度を間接的に検出する触媒温
度センサ２３が設けられている。排温センサ２１及び触
媒温度センサ２３は、排気温度検出手段を構成してい
る。排温センサ２１及び触媒温度センサ２３の各検出信
号Ｔex及びＴcat は、マイクロコンピュータなどから構
成される制御回路２５に入力される。機関本体１には機
関回転数を検出する回転数センサ２７及び、冷却水温度
を検出する水温センサ２９がそれぞれ設けられ、これら
検出信号Ｎ及びＴw も制御回路２５に入力される。さら
に、図示しないアクセルペダルあるいは燃料噴射ポンプ
のコントロールラックには、アクセル開度センサ３１が
設けられ、このアクセル開度センサ３１の検出信号Ａ
acc も制御回路２５に入力される。
１５との接続部より上流側の上流排気通路１１には排気
温度を検出する排温センサ２１が設けられ、第２触媒９
の排気入口部近傍には、ここでの排気温度を検出するこ
とによって第２触媒９の温度を間接的に検出する触媒温
度センサ２３が設けられている。排温センサ２１及び触
媒温度センサ２３は、排気温度検出手段を構成してい
る。排温センサ２１及び触媒温度センサ２３の各検出信
号Ｔex及びＴcat は、マイクロコンピュータなどから構
成される制御回路２５に入力される。機関本体１には機
関回転数を検出する回転数センサ２７及び、冷却水温度
を検出する水温センサ２９がそれぞれ設けられ、これら
検出信号Ｎ及びＴw も制御回路２５に入力される。さら
に、図示しないアクセルペダルあるいは燃料噴射ポンプ
のコントロールラックには、アクセル開度センサ３１が
設けられ、このアクセル開度センサ３１の検出信号Ａ
acc も制御回路２５に入力される。
【００１８】制御回路２５は、これらの各入力信号に基
づいて前記第１触媒制御弁１７及び第１触媒バイパス制
御弁１９の開度制御を行い、第１触媒７に流入する排気
流量及び第１触媒バイパス通路１５を通過する排気流量
を、それぞれ制御する。
づいて前記第１触媒制御弁１７及び第１触媒バイパス制
御弁１９の開度制御を行い、第１触媒７に流入する排気
流量及び第１触媒バイパス通路１５を通過する排気流量
を、それぞれ制御する。
【００１９】制御回路２５は、図２の制御ブロック図に
示すように、入出力ポート３３，ＣＰＵ３５，ＲＯＭ３
７及びＲＡＭ３９を備えている。入出力ポート３３は、
排温センサ２１，触媒温度センサ２３，回転数センサ２
７，水温センサ２９及びアクセル開度センサ３１からの
各検出信号の入力を受ける。ＣＰＵ３５は、ＲＯＭ３７
に記憶されたプログラムに従って、入出力ポート３３か
らの情報と、ＲＯＭ３７に格納されている図３，図４及
び図５に示すようなマップデータとに基づいて各種演算
を行い、第１触媒制御弁１７及び第１触媒バイパス制御
弁１９を開閉制御するための制御量を入出力ポート３３
にセットする。入出力ポート３３は、ＣＰＵ３５から出
力されたデータに基づき、第１触媒制御弁１７及び第１
触媒バイパス制御弁１９の制御を行う。ＲＡＭ３９は、
ＣＰＵ３５の演算処理に関連したデータを一次退避する
ために使われる。
示すように、入出力ポート３３，ＣＰＵ３５，ＲＯＭ３
７及びＲＡＭ３９を備えている。入出力ポート３３は、
排温センサ２１，触媒温度センサ２３，回転数センサ２
７，水温センサ２９及びアクセル開度センサ３１からの
各検出信号の入力を受ける。ＣＰＵ３５は、ＲＯＭ３７
に記憶されたプログラムに従って、入出力ポート３３か
らの情報と、ＲＯＭ３７に格納されている図３，図４及
び図５に示すようなマップデータとに基づいて各種演算
を行い、第１触媒制御弁１７及び第１触媒バイパス制御
弁１９を開閉制御するための制御量を入出力ポート３３
にセットする。入出力ポート３３は、ＣＰＵ３５から出
力されたデータに基づき、第１触媒制御弁１７及び第１
触媒バイパス制御弁１９の制御を行う。ＲＡＭ３９は、
ＣＰＵ３５の演算処理に関連したデータを一次退避する
ために使われる。
【００２０】図３のマップは、機関回転数Ｎと軸トルク
（アクセル開度センサ３１の検出値Ａacc に相当）とか
ら決定される、第１触媒７に吸着しているＳＯＦが離脱
するブローオフの防止領域Ｂを示しており、ブローオフ
の防止領域Ｂであるかどうかの判定に使用する。ブロー
オフは、触媒に排気微粒子がある程度堆積している状態
で、機関運転条件が低回転低負荷状態から加速して触媒
を通過する排気が高温高速に変わった場合に生じる。触
媒による排気微粒子の捕集過程において、機関がある回
転数及び負荷で排気微粒子の触媒への吸着量と離脱量と
がバランスしている点があるが、この点を図３の領域Ｂ
の境界線が表しており、この境界線よりも低回転低負荷
側の領域Ｂからの加速でブローオフが発生することにな
る。したがって、この領域Ｂがブローオフの防止領域Ｂ
を示すことになる。
（アクセル開度センサ３１の検出値Ａacc に相当）とか
ら決定される、第１触媒７に吸着しているＳＯＦが離脱
するブローオフの防止領域Ｂを示しており、ブローオフ
の防止領域Ｂであるかどうかの判定に使用する。ブロー
オフは、触媒に排気微粒子がある程度堆積している状態
で、機関運転条件が低回転低負荷状態から加速して触媒
を通過する排気が高温高速に変わった場合に生じる。触
媒による排気微粒子の捕集過程において、機関がある回
転数及び負荷で排気微粒子の触媒への吸着量と離脱量と
がバランスしている点があるが、この点を図３の領域Ｂ
の境界線が表しており、この境界線よりも低回転低負荷
側の領域Ｂからの加速でブローオフが発生することにな
る。したがって、この領域Ｂがブローオフの防止領域Ｂ
を示すことになる。
【００２１】図４のマップは、機関回転数Ｎと軸トルク
とから決定される、アクセル開度センサ３１からの検出
信号Ａacc に基づき演算されるアクセル開加速度Ａの基
準値Ａ0 を示しており、実際のアクセル開加速度Ａが基
準値Ａ0 より大きいかどうかの判定に使用する。このア
クセル開加速度Ａの基準値Ａ0 は、機関回転数Ｎ及び軸
トルクがともに小さいほど、つまり低回転低負荷程大き
く設定してある。これは、低回転低負荷のように排気が
低温低流速の状態から僅かに加速したところで、まだ吸
着量＞離脱量の状態のままであり、ブローオフの防止は
必要ないと考えられるからである。また、アクセル開加
速度Ａの基準値Ａ0 は、吸着された排気微粒子量が多い
ほど小さく設定した方がよい。
とから決定される、アクセル開度センサ３１からの検出
信号Ａacc に基づき演算されるアクセル開加速度Ａの基
準値Ａ0 を示しており、実際のアクセル開加速度Ａが基
準値Ａ0 より大きいかどうかの判定に使用する。このア
クセル開加速度Ａの基準値Ａ0 は、機関回転数Ｎ及び軸
トルクがともに小さいほど、つまり低回転低負荷程大き
く設定してある。これは、低回転低負荷のように排気が
低温低流速の状態から僅かに加速したところで、まだ吸
着量＞離脱量の状態のままであり、ブローオフの防止は
必要ないと考えられるからである。また、アクセル開加
速度Ａの基準値Ａ0 は、吸着された排気微粒子量が多い
ほど小さく設定した方がよい。
【００２２】図５のマップは、第１触媒制御弁１７が全
閉状態から開状態に移行する開度変化率及び、第１触媒
バイパス制御弁１９が全開状態から閉状態に移行する開
度変化率を、排気温度Ｔexまたは機関回転数Ｎに関連し
た基準値として示したものである。この各開度変化率
は、排気温度Ｔexまたは機関回転数Ｎが高まるにつれて
小さくなるように設定してあるが、これは、高排温（高
流量）の排気を一気に第１触媒７へ通してしまうと、第
１触媒７からＳＯＦが急激にブローオフしてしまい、第
２触媒９が活性化していても、浄化しきれない虞がある
ため、高回転・高排温ほど徐々に第１触媒７へ排気を流
す必要があるからである。
閉状態から開状態に移行する開度変化率及び、第１触媒
バイパス制御弁１９が全開状態から閉状態に移行する開
度変化率を、排気温度Ｔexまたは機関回転数Ｎに関連し
た基準値として示したものである。この各開度変化率
は、排気温度Ｔexまたは機関回転数Ｎが高まるにつれて
小さくなるように設定してあるが、これは、高排温（高
流量）の排気を一気に第１触媒７へ通してしまうと、第
１触媒７からＳＯＦが急激にブローオフしてしまい、第
２触媒９が活性化していても、浄化しきれない虞がある
ため、高回転・高排温ほど徐々に第１触媒７へ排気を流
す必要があるからである。
【００２３】次に、図６に示すＲＯＭ３７に記憶された
プログラムを示すフローチャートに基づき、上記実施例
の作用を説明する。
プログラムを示すフローチャートに基づき、上記実施例
の作用を説明する。
【００２４】まず、排温センサ２１，触媒温度センサ２
３，回転数センサ２７，水温センサ２９及びアクセル開
度センサ３１から検出される検出信号Ｔex，Ｔcat ，Ｎ
及びＡacc を読み込む（ステップＳ１）。次に、第１触
媒７を排気がバイパスする状態、つまり第１触媒制御弁
１７が閉状態でかつ第１触媒バイパス制御弁１９が開状
態を示すバイパスフラグＦがオフかどうかを判断する
（ステップＳ２）。ここで、バイパスフラグＦがオフ、
すなわちバイパス状態でなく、第１触媒制御弁１７が開
状態でかつ第１触媒バイパス制御弁１９が閉状態で排気
が第１触媒７に流入している場合には、まず、運転履歴
によって間接的に第１触媒７への排気微粒子の堆積量を
推定し、その値が所定値以上であるかどうか判断する
（ステップＳ３）。堆積量が所定値以上である場合に
は、前記ステップＳ１で読み込んだ機関回転数Ｎ及びア
クセル開度Ａacc に基づき、図３のマップと照らし合わ
せて、ブローオフ防止領域Ｂであるかどうか、つまり第
１触媒７に排気微粒子（ミスト状のＳＯＦ）がある程度
堆積した状態で、第１触媒７における排気微粒子の吸着
と離脱とがバランスしている運転条件より低回転低負荷
側のブローオフが発生しやすい運転条件かどうかを判断
する（ステップＳ４）。
３，回転数センサ２７，水温センサ２９及びアクセル開
度センサ３１から検出される検出信号Ｔex，Ｔcat ，Ｎ
及びＡacc を読み込む（ステップＳ１）。次に、第１触
媒７を排気がバイパスする状態、つまり第１触媒制御弁
１７が閉状態でかつ第１触媒バイパス制御弁１９が開状
態を示すバイパスフラグＦがオフかどうかを判断する
（ステップＳ２）。ここで、バイパスフラグＦがオフ、
すなわちバイパス状態でなく、第１触媒制御弁１７が開
状態でかつ第１触媒バイパス制御弁１９が閉状態で排気
が第１触媒７に流入している場合には、まず、運転履歴
によって間接的に第１触媒７への排気微粒子の堆積量を
推定し、その値が所定値以上であるかどうか判断する
（ステップＳ３）。堆積量が所定値以上である場合に
は、前記ステップＳ１で読み込んだ機関回転数Ｎ及びア
クセル開度Ａacc に基づき、図３のマップと照らし合わ
せて、ブローオフ防止領域Ｂであるかどうか、つまり第
１触媒７に排気微粒子（ミスト状のＳＯＦ）がある程度
堆積した状態で、第１触媒７における排気微粒子の吸着
と離脱とがバランスしている運転条件より低回転低負荷
側のブローオフが発生しやすい運転条件かどうかを判断
する（ステップＳ４）。
【００２５】ここで、ブローオフ防止領域Ｂである場合
には、次のステップＳ５で、アクセル開度センサ３１の
検出値Ａacc から演算したアクセル開加速度Ａが、図４
のマップの基準値Ａ0 より大きいかどうか、つまり機関
の加速度合いが所定値を超えているかどうかを判断す
る。演算したアクセル開加速度Ａが基準値Ａ0 より大き
い場合には、バイパスフラグＦをオンにするとともに、
第１触媒制御弁１７を全閉に第１触媒バイパス制御弁１
９を全開にして（ステップＳ６）、排気の全てをを第１
触媒バイパス通路１５に流す。第１触媒バイパス通路１
５に流れた排気は、第２触媒９に導入され、ここで排気
微粒子が吸着される。所定値を超えた加速状態では、排
気温度も急激に上昇し、このような排気が第２触媒９を
通過することで、第２触媒９の温度は上昇する。
には、次のステップＳ５で、アクセル開度センサ３１の
検出値Ａacc から演算したアクセル開加速度Ａが、図４
のマップの基準値Ａ0 より大きいかどうか、つまり機関
の加速度合いが所定値を超えているかどうかを判断す
る。演算したアクセル開加速度Ａが基準値Ａ0 より大き
い場合には、バイパスフラグＦをオンにするとともに、
第１触媒制御弁１７を全閉に第１触媒バイパス制御弁１
９を全開にして（ステップＳ６）、排気の全てをを第１
触媒バイパス通路１５に流す。第１触媒バイパス通路１
５に流れた排気は、第２触媒９に導入され、ここで排気
微粒子が吸着される。所定値を超えた加速状態では、排
気温度も急激に上昇し、このような排気が第２触媒９を
通過することで、第２触媒９の温度は上昇する。
【００２６】さらに、次のステップＳ７で触媒センサ２
３で検出された第２触媒９の温度Ｔcat が、第２触媒９
の活性化温度Ｔ1 を超えたかどうかを判断し、超えてい
る場合には、バイパスフラグＦをオフにするとともに、
今まで全開していた第１触媒バイパス制御弁１９を閉じ
気味にする一方、今まで全閉していた第１触媒制御弁１
７を開き気味にする（ステップＳ８）。これにより、排
気は今まで第１触媒バイパス通路１５のみを流れていた
ものが、第１触媒７側に主に流れるよう切替わる。排気
が第１触媒７側に流れることで、第１触媒７に吸着して
いたミスト状のＳＯＦが蒸発，離脱し、この蒸発，離脱
したＳＯＦは活性化温度に達している第２触媒９で、第
２触媒９に吸着しているＳＯＦとともに酸化する。この
ため、ミスト状のＳＯＦが第１触媒７に吸着された状態
で加速状態に移行し、このＳＯＦが蒸発，離脱しても、
大気中に放出されることはないので、白煙の発生は回避
される。
３で検出された第２触媒９の温度Ｔcat が、第２触媒９
の活性化温度Ｔ1 を超えたかどうかを判断し、超えてい
る場合には、バイパスフラグＦをオフにするとともに、
今まで全開していた第１触媒バイパス制御弁１９を閉じ
気味にする一方、今まで全閉していた第１触媒制御弁１
７を開き気味にする（ステップＳ８）。これにより、排
気は今まで第１触媒バイパス通路１５のみを流れていた
ものが、第１触媒７側に主に流れるよう切替わる。排気
が第１触媒７側に流れることで、第１触媒７に吸着して
いたミスト状のＳＯＦが蒸発，離脱し、この蒸発，離脱
したＳＯＦは活性化温度に達している第２触媒９で、第
２触媒９に吸着しているＳＯＦとともに酸化する。この
ため、ミスト状のＳＯＦが第１触媒７に吸着された状態
で加速状態に移行し、このＳＯＦが蒸発，離脱しても、
大気中に放出されることはないので、白煙の発生は回避
される。
【００２７】このとき、第１触媒バイパス制御弁１９の
全開状態から閉状態への弁開度の変化率及び、第１触媒
制御弁１７の全閉状態から開状態への弁開度の変化率
は、図５のように排気温度Ｔexまたは機関回転数Ｎが高
まるにつれて小さくなるように設定してあるので、高
温，高回転域での高温高圧の排気が第１触媒７に急激に
導入されるのが回避され、この結果第１触媒７に吸着さ
れているＳＯＦの急激な離脱などが抑制される。
全開状態から閉状態への弁開度の変化率及び、第１触媒
制御弁１７の全閉状態から開状態への弁開度の変化率
は、図５のように排気温度Ｔexまたは機関回転数Ｎが高
まるにつれて小さくなるように設定してあるので、高
温，高回転域での高温高圧の排気が第１触媒７に急激に
導入されるのが回避され、この結果第１触媒７に吸着さ
れているＳＯＦの急激な離脱などが抑制される。
【００２８】また、前記ステップＳ２で、バイパスフラ
グＦがオン、すなわち第１触媒バイパス通路１５が開状
態で、第１触媒制御弁１７が閉状態のときには、排温セ
ンサ２１が検出した排気温度Ｔexが所定値Ｔ2 より低い
かどうかを判断する（ステップＳ９）。ここで、排気温
度Ｔexが所定値Ｔ2 より低いときには、前記ステップＳ
８に進んで第１触媒制御弁１７を開き、第１触媒バイパ
ス制御弁１９を閉じる。これにより低温の排気は、主と
して第１触媒７に導入されて、ミスト状のＳＯＦが吸着
能力の高い第１触媒７に吸着され、特に市街地走行状態
の大半を占める低排温運転状態でのＳＯＦの低減効果が
充分得られる。逆に、排気温度Ｔe が所定値Ｔ2 以上の
ときには、前記ステップＳ７に進んで第２触媒９の温度
Ｔcat の判断を行う。
グＦがオン、すなわち第１触媒バイパス通路１５が開状
態で、第１触媒制御弁１７が閉状態のときには、排温セ
ンサ２１が検出した排気温度Ｔexが所定値Ｔ2 より低い
かどうかを判断する（ステップＳ９）。ここで、排気温
度Ｔexが所定値Ｔ2 より低いときには、前記ステップＳ
８に進んで第１触媒制御弁１７を開き、第１触媒バイパ
ス制御弁１９を閉じる。これにより低温の排気は、主と
して第１触媒７に導入されて、ミスト状のＳＯＦが吸着
能力の高い第１触媒７に吸着され、特に市街地走行状態
の大半を占める低排温運転状態でのＳＯＦの低減効果が
充分得られる。逆に、排気温度Ｔe が所定値Ｔ2 以上の
ときには、前記ステップＳ７に進んで第２触媒９の温度
Ｔcat の判断を行う。
【００２９】図７及び図８は、前記第１実施例における
第１触媒７の吸着能力を高くし、第２触媒９の吸着能力
を低くするための変形例を示している。
第１触媒７の吸着能力を高くし、第２触媒９の吸着能力
を低くするための変形例を示している。
【００３０】図７の第２実施例は、第１触媒７の触媒担
体断面積すなわち排気通過面積を相対的に大きく、逆に
第２触媒９の触媒担体断面積すなわち排気通過面積を相
対的に小さくしたものである。このようにすることで、
第１触媒７を通過する排気流速が遅くなって第１触媒７
の吸着能力が高まり、一方第２触媒９を通過する排気流
速が速くなって第２触媒９の吸着能力が低いものとな
る。
体断面積すなわち排気通過面積を相対的に大きく、逆に
第２触媒９の触媒担体断面積すなわち排気通過面積を相
対的に小さくしたものである。このようにすることで、
第１触媒７を通過する排気流速が遅くなって第１触媒７
の吸着能力が高まり、一方第２触媒９を通過する排気流
速が速くなって第２触媒９の吸着能力が低いものとな
る。
【００３１】図８の第３実施例は、第１触媒７の触媒担
体の単位断面積当たりの排気の通路を形成するセル数を
相対的に多く、逆に第２触媒９の触媒担体の単位断面積
当たりのセル数を相対的に少なくしたものである。これ
により、第１触媒７の吸着面積が大きくなって第１触媒
７の吸着能力が高まり、一方第２触媒９の吸着面積は小
さくなって第２触媒９の吸着能力が低いものとなる。
体の単位断面積当たりの排気の通路を形成するセル数を
相対的に多く、逆に第２触媒９の触媒担体の単位断面積
当たりのセル数を相対的に少なくしたものである。これ
により、第１触媒７の吸着面積が大きくなって第１触媒
７の吸着能力が高まり、一方第２触媒９の吸着面積は小
さくなって第２触媒９の吸着能力が低いものとなる。
【００３２】上記第２，第３各実施例ともに、その他の
構成及び作用は、前記第１実施例と同様である。
構成及び作用は、前記第１実施例と同様である。
【００３３】図９は、この発明の第４実施例を示してい
る。この実施例は、図１の第１実施例の構成に、接続排
気通路１３に連通し大気に開放される第２触媒バイパス
通路４１と、この第２触媒バイパス通路４１に設けられ
第２触媒バイパス通路４１を流れる排気流量を制御する
第２触媒バイパス制御弁４３と、第２触媒９の排気入口
部付近に設けられ第２触媒９を流れる排気流量を制御す
る第２触媒制御弁４５とを加えたものである。第２触媒
バイパス制御弁４３及び第２触媒制御弁４５は、第２触
媒排気流量制御手段を構成している。第２触媒バイパス
制御弁４３及び第２触媒制御弁４５は、ともに制御回路
２５から指令信号を受けて開閉制御されるが、ＲＯＭ３
７に記憶されるその制御プログラムは、排温センサ２１
が検出した排気温度Ｔexに応じて、排気を第２触媒９に
流すか、あるいは第２触媒バイパス通路４１に流すかの
どちらかとなるようにしてある。
る。この実施例は、図１の第１実施例の構成に、接続排
気通路１３に連通し大気に開放される第２触媒バイパス
通路４１と、この第２触媒バイパス通路４１に設けられ
第２触媒バイパス通路４１を流れる排気流量を制御する
第２触媒バイパス制御弁４３と、第２触媒９の排気入口
部付近に設けられ第２触媒９を流れる排気流量を制御す
る第２触媒制御弁４５とを加えたものである。第２触媒
バイパス制御弁４３及び第２触媒制御弁４５は、第２触
媒排気流量制御手段を構成している。第２触媒バイパス
制御弁４３及び第２触媒制御弁４５は、ともに制御回路
２５から指令信号を受けて開閉制御されるが、ＲＯＭ３
７に記憶されるその制御プログラムは、排温センサ２１
が検出した排気温度Ｔexに応じて、排気を第２触媒９に
流すか、あるいは第２触媒バイパス通路４１に流すかの
どちらかとなるようにしてある。
【００３４】図１０は、上記第４実施例の第１実施例に
対する追加構成の制御プログラムのフローチャートであ
る。まず、バイパスフラグＦがオフかどうかが判断され
（ステップＳ１１）、バイパスフラグＦがオフ、すなわ
ち第１触媒制御弁１７が開状態でかつ第１触媒バイパス
制御弁１９が閉状態で、排気が第１触媒７をバイパスせ
ず第１触媒７に流入している場合には、排温センサ２１
が検出した排気温度Ｔexが第２触媒９の高温劣化の虞が
ある温度Ｔ3 （約６００〜７００℃）を超えているかど
うかが判断され（ステップＳ１２）、超えている場合に
は第２触媒制御弁４５を全閉に、第２触媒バイパス制御
弁４３を全開にする（ステップＳ１３）。これにより、
高温の排気は第２触媒バイパス通路４１に流れ、第２触
媒９には導入されないので、第２触媒９の高温劣化によ
る触媒性能の低下は防止される。このとき、高温の排気
が第１触媒７を通過するが、第１触媒７は吸着能力を高
めるためアルミナなどを成分とするウォッシュコート量
を多くしてあるので、高温劣化に対して強く、したがっ
て高温劣化による触媒性能の低下を最小限に止めること
ができる。
対する追加構成の制御プログラムのフローチャートであ
る。まず、バイパスフラグＦがオフかどうかが判断され
（ステップＳ１１）、バイパスフラグＦがオフ、すなわ
ち第１触媒制御弁１７が開状態でかつ第１触媒バイパス
制御弁１９が閉状態で、排気が第１触媒７をバイパスせ
ず第１触媒７に流入している場合には、排温センサ２１
が検出した排気温度Ｔexが第２触媒９の高温劣化の虞が
ある温度Ｔ3 （約６００〜７００℃）を超えているかど
うかが判断され（ステップＳ１２）、超えている場合に
は第２触媒制御弁４５を全閉に、第２触媒バイパス制御
弁４３を全開にする（ステップＳ１３）。これにより、
高温の排気は第２触媒バイパス通路４１に流れ、第２触
媒９には導入されないので、第２触媒９の高温劣化によ
る触媒性能の低下は防止される。このとき、高温の排気
が第１触媒７を通過するが、第１触媒７は吸着能力を高
めるためアルミナなどを成分とするウォッシュコート量
を多くしてあるので、高温劣化に対して強く、したがっ
て高温劣化による触媒性能の低下を最小限に止めること
ができる。
【００３５】また、前記ステップＳ１２で、排気温度Ｔ
exが温度Ｔ3 以下のときには、排気温度Ｔexが第２触媒
９の活性化温度Ｔ4 （約２００〜２５０℃）と比較され
（ステップＳ１４）、ここで排気温度Ｔexが活性化温度
Ｔ4 より低い場合には、前記ステップＳ１３に進んで低
温排気を第２触媒９に流さないようにする。これによ
り、低温排気が流入することによる第２触媒９への排気
微粒子の堆積を防止でき、加速時におけるＳＯＦの離脱
による白煙の発生だけでなく、煤の離脱による黒煙の発
生も防止できる。前記ステップＳ１４で、排気温度Ｔex
が活性化温度Ｔ4 以上のとき、つまり排気温度Ｔexが、
Ｔ4 ≦Ｔex≦Ｔ3 の範囲にあるときには、排気温度は第
２触媒９にとって適正範囲にあることになるので、第２
触媒バイパス制御弁４３を全閉に、第２触媒制御弁４５
を全開にして（ステップＳ１５）、排気を第２触媒９に
流入させる。
exが温度Ｔ3 以下のときには、排気温度Ｔexが第２触媒
９の活性化温度Ｔ4 （約２００〜２５０℃）と比較され
（ステップＳ１４）、ここで排気温度Ｔexが活性化温度
Ｔ4 より低い場合には、前記ステップＳ１３に進んで低
温排気を第２触媒９に流さないようにする。これによ
り、低温排気が流入することによる第２触媒９への排気
微粒子の堆積を防止でき、加速時におけるＳＯＦの離脱
による白煙の発生だけでなく、煤の離脱による黒煙の発
生も防止できる。前記ステップＳ１４で、排気温度Ｔex
が活性化温度Ｔ4 以上のとき、つまり排気温度Ｔexが、
Ｔ4 ≦Ｔex≦Ｔ3 の範囲にあるときには、排気温度は第
２触媒９にとって適正範囲にあることになるので、第２
触媒バイパス制御弁４３を全閉に、第２触媒制御弁４５
を全開にして（ステップＳ１５）、排気を第２触媒９に
流入させる。
【００３６】図１１は、この発明の第５実施例を示して
いる。この実施例は、前記図１の第１実施例の構成に次
の点を追加したものである。
いる。この実施例は、前記図１の第１実施例の構成に次
の点を追加したものである。
【００３７】第１触媒７の排気入口側端部には、第１触
媒７に吸着された排気微粒子の主に煤（カーボン）成分
を燃焼除去して第１触媒７の再生を行う再生手段として
のヒータ４７及び、第１触媒７の温度を検出する第１触
媒温度センサ４９が設けられている。ヒータ４７は、ヒ
ータ制御回路５１により通電制御され、バッテリ５３か
ら電力の供給を受ける。第１触媒温度センサ４９の検出
信号は制御回路２５に入力され、ヒータ制御回路５１は
制御回路２５からの指令信号によって動作してヒータ４
７の制御を行う。また、この場合、制御回路２５のＲＯ
Ｍ３７には、機関の運転履歴によって間接的に第１触媒
７への排気微粒子の堆積量を推定して、第１触媒７が再
生時期にあるかどうかを判断するプログラムが記憶され
ている。図１２は、この再生プログラムの制御動作を示
すフローチャートである。まず、第１触媒７が再生中か
どうかが判断され（ステップＳ３１）、再生中でない場
合には、運転履歴に基づき第１触媒７への排気微粒子の
堆積量が間接的に検出されて再生時期が判断される（ス
テップＳ３２）。ここで、検出された堆積量が所定値以
上となり再生時期となった場合には、ヒータ４７を通電
制御し、これと同時に第１触媒バイパス制御弁１９を全
開する一方、第１触媒制御弁１７を所定量閉じて（ステ
ップＳ３３）、第１触媒７を通過する排気流量を制御す
る。第１触媒７を通過する排気流量を所定に制御するこ
とで、燃焼に必要な最小限のガス量が確保されて、ＳＯ
Ｆと同時に付着する煤の燃焼除去が効率よくなされ、ヒ
ータ４７の加熱に要する電力量が無駄なく適正なものと
なる。また、第１触媒７の再生中にも、排気は第１触媒
バイパス通路１５を経て第２触媒９を通過するので、再
生中であっても排気の浄化は継続して行われる。
媒７に吸着された排気微粒子の主に煤（カーボン）成分
を燃焼除去して第１触媒７の再生を行う再生手段として
のヒータ４７及び、第１触媒７の温度を検出する第１触
媒温度センサ４９が設けられている。ヒータ４７は、ヒ
ータ制御回路５１により通電制御され、バッテリ５３か
ら電力の供給を受ける。第１触媒温度センサ４９の検出
信号は制御回路２５に入力され、ヒータ制御回路５１は
制御回路２５からの指令信号によって動作してヒータ４
７の制御を行う。また、この場合、制御回路２５のＲＯ
Ｍ３７には、機関の運転履歴によって間接的に第１触媒
７への排気微粒子の堆積量を推定して、第１触媒７が再
生時期にあるかどうかを判断するプログラムが記憶され
ている。図１２は、この再生プログラムの制御動作を示
すフローチャートである。まず、第１触媒７が再生中か
どうかが判断され（ステップＳ３１）、再生中でない場
合には、運転履歴に基づき第１触媒７への排気微粒子の
堆積量が間接的に検出されて再生時期が判断される（ス
テップＳ３２）。ここで、検出された堆積量が所定値以
上となり再生時期となった場合には、ヒータ４７を通電
制御し、これと同時に第１触媒バイパス制御弁１９を全
開する一方、第１触媒制御弁１７を所定量閉じて（ステ
ップＳ３３）、第１触媒７を通過する排気流量を制御す
る。第１触媒７を通過する排気流量を所定に制御するこ
とで、燃焼に必要な最小限のガス量が確保されて、ＳＯ
Ｆと同時に付着する煤の燃焼除去が効率よくなされ、ヒ
ータ４７の加熱に要する電力量が無駄なく適正なものと
なる。また、第１触媒７の再生中にも、排気は第１触媒
バイパス通路１５を経て第２触媒９を通過するので、再
生中であっても排気の浄化は継続して行われる。
【００３８】前記ステップＳ３１で再生中であると判断
された場合には、再生開始時での排気微粒子の推定堆積
量、ヒータ４７の通電時間及び、第１触媒温度センサ４
９の検出温度から、再生終了かどうかが判断される（ス
テップＳ３４）。再生終了の場合には、ヒータ４７の通
電を終了し、これと同時に第１触媒バイパス制御弁１９
を全閉する一方、第１触媒制御弁１７を全開して（ステ
ップＳ３５）、排気を第１触媒７に流入させる。
された場合には、再生開始時での排気微粒子の推定堆積
量、ヒータ４７の通電時間及び、第１触媒温度センサ４
９の検出温度から、再生終了かどうかが判断される（ス
テップＳ３４）。再生終了の場合には、ヒータ４７の通
電を終了し、これと同時に第１触媒バイパス制御弁１９
を全閉する一方、第１触媒制御弁１７を全開して（ステ
ップＳ３５）、排気を第１触媒７に流入させる。
【００３９】なお、図７及び図８に示した第１触媒７，
第２触媒９の吸着能力を変化させる変形例は、図９及び
図１１の実施例にも適用できる。図９の第４実施例に図
７の変形例を適用した場合には、第２触媒９の担体断面
積が小さいことから高回転高負荷状態で排圧上昇をもた
らす虞があるが、このような場合には第２触媒９に対し
排気をバイパスすることで、排圧上昇を防止できる。
第２触媒９の吸着能力を変化させる変形例は、図９及び
図１１の実施例にも適用できる。図９の第４実施例に図
７の変形例を適用した場合には、第２触媒９の担体断面
積が小さいことから高回転高負荷状態で排圧上昇をもた
らす虞があるが、このような場合には第２触媒９に対し
排気をバイパスすることで、排圧上昇を防止できる。
【００４０】
【発明の効果】以上説明してきたようにこの発明によれ
ば、排気微粒子に対する吸着能力の高い第１触媒を排気
通路の上流側に、吸着能力の低い第２触媒を同下流側に
それぞれ配置し、低排温状態では上流側の第１触媒に排
気を通過させることによって、ミスト状のＳＯＦを効率
よく吸着することができる。低排温から高排温へ移行す
る加速運転時には、まず上流側の第１触媒をバイパスす
る第１触媒バイパス通路に排気を流して下流側の第２触
媒に排気を通過させることで、第２触媒を触媒活性化温
度まで高め、その後上流側の第１触媒にも排気を流すこ
とで第１触媒に吸着していたＳＯＦを徐々に蒸発、離脱
させ、この蒸発、離脱したＳＯＦは下流側の第２触媒で
酸化させるので、第１触媒に吸着していたＳＯＦが加速
運転により離脱しても、白煙の発生を防止することがで
きる。
ば、排気微粒子に対する吸着能力の高い第１触媒を排気
通路の上流側に、吸着能力の低い第２触媒を同下流側に
それぞれ配置し、低排温状態では上流側の第１触媒に排
気を通過させることによって、ミスト状のＳＯＦを効率
よく吸着することができる。低排温から高排温へ移行す
る加速運転時には、まず上流側の第１触媒をバイパスす
る第１触媒バイパス通路に排気を流して下流側の第２触
媒に排気を通過させることで、第２触媒を触媒活性化温
度まで高め、その後上流側の第１触媒にも排気を流すこ
とで第１触媒に吸着していたＳＯＦを徐々に蒸発、離脱
させ、この蒸発、離脱したＳＯＦは下流側の第２触媒で
酸化させるので、第１触媒に吸着していたＳＯＦが加速
運転により離脱しても、白煙の発生を防止することがで
きる。
【００４１】また、この発明は、下流側の第２触媒をバ
イパスする第２触媒バイパス通路を設け、排気温度が、
第２触媒の高温劣化温度より高いとき、または第２触媒
の活性化温度より低いときには、第２触媒への排気の流
量を減少させて第２触媒バイパス通路への排気の流量を
増大させるようにしたので、第２触媒の高温劣化及び、
第２触媒への排気微粒子の堆積を防止することができ、
第２触媒の触媒性能の低下を防止することができる。
イパスする第２触媒バイパス通路を設け、排気温度が、
第２触媒の高温劣化温度より高いとき、または第２触媒
の活性化温度より低いときには、第２触媒への排気の流
量を減少させて第２触媒バイパス通路への排気の流量を
増大させるようにしたので、第２触媒の高温劣化及び、
第２触媒への排気微粒子の堆積を防止することができ、
第２触媒の触媒性能の低下を防止することができる。
【００４２】さらに、この発明は、第１触媒に、吸着し
た排気微粒子を燃焼除去する再生手段を設け、この再生
手段が動作して第１触媒が再生中の場合には、第１触媒
への排気の流量を減少させて第１触媒バイパス通路への
排気の流量を増大させるようにしたので、第１触媒を通
過する排気流量を所定に制御することで、燃焼に必要な
最小限のガス量が確保されて排気微粒子の燃焼除去が効
率よくなされ、再生手段を動作させるためのエネルギ量
を無駄なく適正なものとすることができる。
た排気微粒子を燃焼除去する再生手段を設け、この再生
手段が動作して第１触媒が再生中の場合には、第１触媒
への排気の流量を減少させて第１触媒バイパス通路への
排気の流量を増大させるようにしたので、第１触媒を通
過する排気流量を所定に制御することで、燃焼に必要な
最小限のガス量が確保されて排気微粒子の燃焼除去が効
率よくなされ、再生手段を動作させるためのエネルギ量
を無駄なく適正なものとすることができる。
【図１】この発明の第１実施例を示す排気浄化装置の全
体構成図である。
体構成図である。
【図２】図１の排気浄化装置の制御ブロック図である
【図３】機関回転数と軸トルクとにより決定されるブロ
ーオフ防止領域のマップである。
ーオフ防止領域のマップである。
【図４】機関回転数と軸トルクとにより決定されるアク
セル開加速度のマップである。
セル開加速度のマップである。
【図５】排気温度または機関回転数に対する弁開度変化
率の絶対値を示す説明図である。
率の絶対値を示す説明図である。
【図６】図１の制御回路による制御動作を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図７】この発明の第２実施例を示す排気浄化装置の全
体構成図である。
体構成図である。
【図８】この発明の第３実施例を示す排気浄化装置の全
体構成図である。
体構成図である。
【図９】この発明の第４実施例を示す排気浄化装置の全
体構成図である。
体構成図である。
【図１０】図９の制御回路による制御動作を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図１１】この発明の第５実施例を示す排気浄化装置の
全体構成図である。
全体構成図である。
【図１２】図１１の制御回路による制御動作を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
１ 機関本体 ５ 排気通路 ７ 第１触媒 ９ 第２触媒 １５ 第１触媒バイパス通路 １７ 第１触媒制御弁（第１触媒排気流量制御手段） １９ 第１触媒バイパス制御弁（第１触媒排気流量制御
手段） ２１ 排温センサ（排気温度検出手段） ２３ 触媒温度センサ（排気温度検出手段） ２５ 制御回路（制御手段） ３１ アクセル開度センサ（加速状態検出手段） ４１ 第２触媒バイパス通路 ４３ 第２触媒バイパス制御弁（第２触媒排気流量制御
手段） ４５ 第２触媒制御弁（第２触媒排気流量制御手段） ４７ ヒータ（再生手段）
手段） ２１ 排温センサ（排気温度検出手段） ２３ 触媒温度センサ（排気温度検出手段） ２５ 制御回路（制御手段） ３１ アクセル開度センサ（加速状態検出手段） ４１ 第２触媒バイパス通路 ４３ 第２触媒バイパス制御弁（第２触媒排気流量制御
手段） ４５ 第２触媒制御弁（第２触媒排気流量制御手段） ４７ ヒータ（再生手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｅ 9150−3Ｇ Ｌ 9150−3Ｇ Ｒ 9150−3Ｇ
Claims (3)
- 【請求項１】 機関本体に接続される排気通路に設けら
れ排気微粒子の吸着能力が比較的高い第１触媒と、この
第１触媒より下流側の排気通路に設けられ排気微粒子の
吸着能力が比較的低い第２触媒と、前記第１触媒の上流
側の排気通路及び、第１触媒と第２触媒との間の排気通
路相互を連通する第１触媒バイパス通路と、この第１触
媒バイパス通路及び前記第１触媒のそれぞれを通過する
排気流量を制御する第１触媒排気流量制御手段と、排気
温度を検出する排気温度検出手段と、機関の加速状態を
検出する加速状態検出手段と、前記排気温度検出手段及
び加速状態検出手段の各検出信号に応じて前記第１触媒
排気流量制御手段を制御する制御手段とを有することを
特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項２】 機関本体に接続される排気通路に設けら
れ排気微粒子の吸着能力が比較的高い第１触媒と、この
第１触媒より下流側の排気通路に設けられ排気微粒子の
吸着能力が比較的低い第２触媒と、前記第１触媒の上流
側の排気通路及び、第１触媒と第２触媒との間の排気通
路相互を連通する第１触媒バイパス通路と、この第１触
媒バイパス通路及び前記第１触媒のそれぞれを通過する
排気流量を制御する第１触媒排気流量制御手段と、前記
第１触媒と第２触媒との間の排気通路に連通し大気に開
放される第２触媒バイパス通路と、この第２触媒バイパ
ス通路及び前記第２触媒のそれぞれを通過する排気流量
を制御する第２触媒排気流量制御手段と、排気温度を検
出する排気温度検出手段と、機関の加速状態を検出する
加速状態検出手段と、前記排気温度検出手段及び加速状
態検出手段の各検出信号に応じて前記第１触媒排気流量
制御手段を制御するとともに排気温度検出手段の検出信
号に応じて第２触媒排気流量制御手段を制御する制御手
段とを有することを特徴とする内燃機関の排気浄化装
置。 - 【請求項３】 機関本体に接続される排気通路に設けら
れ排気微粒子の吸着能力が比較的高い第１触媒と、この
第１触媒より下流側の排気通路に設けられ排気微粒子の
吸着能力が比較的低い第２触媒と、前記第１触媒の上流
側の排気通路及び、第１触媒と第２触媒との間の排気通
路相互を連通する第１触媒バイパス通路と、この第１触
媒バイパス通路及び前記第１触媒のそれぞれを通過する
排気流量を制御する第１触媒排気流量制御手段と、前記
第１触媒に付着した排気微粒子を燃焼除去して第１触媒
の再生を行う再生手段と、排気温度を検出する排気温度
検出手段と、機関の加速状態を検出する加速状態検出手
段と、前記排気温度検出手段及び加速状態検出手段の各
検出信号及び、前記再生手段の動作状態に応じて前記第
１触媒排気流量制御手段を制御する制御手段とを有する
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3317895A JP2949978B2 (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3317895A JP2949978B2 (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05156933A true JPH05156933A (ja) | 1993-06-22 |
| JP2949978B2 JP2949978B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=18093255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3317895A Expired - Fee Related JP2949978B2 (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2949978B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1493483A1 (en) * | 2003-07-02 | 2005-01-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust purification device of internal combustion engine |
| JP2009162133A (ja) * | 2008-01-08 | 2009-07-23 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP2009228644A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Nissan Motor Co Ltd | 排ガス浄化制御装置及び排ガス浄化制御方法 |
| CN112610314A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-06 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 一种天然气发动机催化器高效温度管理方法及系统 |
-
1991
- 1991-12-02 JP JP3317895A patent/JP2949978B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1493483A1 (en) * | 2003-07-02 | 2005-01-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust purification device of internal combustion engine |
| JP2009162133A (ja) * | 2008-01-08 | 2009-07-23 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP2009228644A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Nissan Motor Co Ltd | 排ガス浄化制御装置及び排ガス浄化制御方法 |
| CN112610314A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-06 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 一种天然气发动机催化器高效温度管理方法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2949978B2 (ja) | 1999-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7086220B2 (en) | Regeneration control method for continuously regenerating diesel particulate filter device | |
| JPH01159029A (ja) | ディーゼルエンジンの排気浄化装置 | |
| JPH07189655A (ja) | エンジンの排気浄化装置 | |
| JPH0481513A (ja) | ディーゼルエンジンの排気浄化装置 | |
| JP3216382B2 (ja) | ディーゼルエンジンの排気浄化方法 | |
| JP2949978B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JPH1047112A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP3901526B2 (ja) | パティキュレートフィルタの再生方法 | |
| JP2003020933A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP3128873B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JPH10266826A (ja) | ディーゼルエンジンの排気ガス処理装置 | |
| JP2890976B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP2003129825A (ja) | 排気浄化装置 | |
| WO2007010699A1 (ja) | 排気ガス浄化システムの制御方法及び排気ガス浄化システム | |
| JPH05288035A (ja) | 内燃機関の排気処理装置 | |
| JPH0710013Y2 (ja) | ディーゼル機関の排気浄化装置 | |
| JP2002188426A (ja) | 排気浄化装置 | |
| JPH11257125A (ja) | 触媒温度制御方法 | |
| JPH0614016Y2 (ja) | ディーゼルエンジンの排気浄化装置 | |
| JP2830649B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JPH112115A (ja) | エンジンのｈｃ吸着剤の劣化診断装置 | |
| JPH1061429A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JPH0610118Y2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JPH01182517A (ja) | ディーゼルエンジンの排気浄化装置 | |
| JP3876134B2 (ja) | 排気浄化装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |