JPH0674032A

JPH0674032A - 排気ガス浄化装置

Info

Publication number: JPH0674032A
Application number: JP22611292A
Authority: JP
Inventors: Takashi Dougahara; 隆堂ケ原; Kazuo Koga; 一雄古賀; Yoshiro Danno; 喜朗団野
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1992-08-25
Filing date: 1992-08-25
Publication date: 1994-03-15

Abstract

(57)【要約】【目的】ＨＣ吸着手段の寿命を延ばしながらＨＣを浄
化処理できる排ガス浄化装置の提供【構成】排ガス通路５に設けられた触媒７と、触媒７
より下流の通路５ｂから分岐して設けられたバイパス通
路９と、通路９に設けられたＨＣ吸着手段１１と、排ガ
スを通路９に案内するＨＣ吸着位置と排ガスを通路５ｂ
に案内するＨＣ脱離位置に選択的に位置させられる通路
切換弁１２と、吸気系２ｂ又は触媒７より上流の排気系
５ａと手段１１とを接続するリターン通路１４Ａ（１
４）と、手段１１に空気を供給するエア供給手段１５
と、暖機終了前には切換弁１２をＨＣ吸着位置に位置さ
せると共に通路１４，１４Ａを遮断し、暖機終了後には
切換弁１２をＨＣ脱離位置に位置させると共に通路１
４，１４Ａの連通を適期に許すように制御する制御手段
１３とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ガソリンを燃料とす
るエンジンから排出される排気ガス、特に炭化水素（Ｈ
Ｃ）を浄化するのに好適な浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガソリンエンジンから排出される排気ガ
スには、ＨＣ，ＮＯｘ，ＣＯなどの有害物質が含まれて
いる。かかる排気ガスを浄化する装置としては、空燃比
を理論空燃比として三元触媒で酸化還元する装置が一般
的である。そして、エンジンを始動したとき、特に冷態
始動時には燃料の気化が悪いため、理論空燃比よりも多
めの燃料を供給している。そのために、始動から暖機終
了までの間には未燃のＨＣが多量に発生する。この未燃
ＨＣを吸着する材料としては、活性炭などを用いた触媒
が開発されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、エンジンを
始動してその暖機が終了するまでの間は、触媒コンバー
タの温度が低くて活性化しておらず、触媒によるＨＣの
浄化処理が望めないという問題がある。そこで、活性炭
やゼオライト等のＨＣ吸着剤を排気ガス通路に配設し
て、ＨＣを吸着することが考えられる。しかし、これら
の吸着剤は、低温時にはその特性を発揮するも、高温
（４００度〜８００度）の雰囲気に長時間曝されると、
その特性が早期に大きく劣化してしまう。また、これら
のＨＣ吸着剤は、ある温度（２００度〜３００度）以上
になったり、低濃度のＨＣを含む気体が流通させられる
と、吸着したＨＣを脱離（パージ）してしまうという特
性があり、排気ガスの浄化に常時使用することができな
いという問題がある。

【０００４】そこで、本発明の目的は、ＨＣ吸着剤の寿
命を延ばしながらＨＣを浄化処理できる排気ガス浄化装
置の提供にある。

【０００５】

【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、エンジンから排出される排気ガスが流通する排気
ガス通路に設けられた触媒コンバータと、この触媒コン
バータより下流位置の排気ガス通路から分岐して設けら
れた排気バイパス通路と、この排気バイパス通路に設け
られていて、排気ガス中のＨＣを吸着するＨＣ吸着手段
と、上記排気バイパス通路に設けられていて、排気ガス
を当該バイパス通路に案内するＨＣ吸着位置と排気ガス
を上記排気ガス通路に案内するＨＣ脱離位置に選択的に
位置させられる通路切換弁と、エンジンの吸気系または
上記触媒コンバータより上流位置の排気系と上記ＨＣ吸
着手段とを接続するリターン通路と、上記ＨＣ吸着手段
に空気を供給するエア供給手段と、エンジンの暖機終了
前には上記通路切換弁を上記ＨＣ吸着位置に位置させる
と共に上記リターン通路を遮断し、暖機終了後には上記
通路切換弁を上記ＨＣ脱離位置に位置させると共に上記
リターン通路の連通を適期に許すように制御する制御手
段とを備えたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】始動したエンジンの暖機が終了するまでの間、
制御手段は、通路切換弁をＨＣ吸着位置に位置させて、
触媒コンバータを通過した排気ガスを排気バイパス通路
に向けて案内し、ＨＣをＨＣ吸着手段に吸着させる。Ｈ
Ｃを吸着された排気ガスは大気に排出される。

【０００７】制御手段は、暖機が終了して触媒コンバー
タが活性化すると、通路切換弁をＨＣ脱離位置に位置さ
せて排気ガスを大気に向けて排出するように案内すると
共にリターン通路を排気系又は吸気系に接続する。暖機
終了後の適期に、ＨＣ吸着手段にはエア供給通路から空
気が供給されて吸着されているＨＣを脱離（パージ）さ
せる。パージされたＨＣは、リターン通路から吸気系に
戻されて再燃焼に供されるか又は触媒コンバータより上
流の排気系に戻されて活性化している触媒コンバータを
通されることで浄化されたのち大気に排出される。

【０００８】

【実施例】以下、図示の実施例に基づいて本発明を詳細
に説明する。

【０００９】はじめに第一実施例を説明する。この第一
実施例は、トラップしたＨＣを排気系に戻すことを特徴
としている。

【００１０】図１，図２において、符号１はガソリンを
燃料とするエンジンを、同２は吸気系を、同３は排気系
をそれぞれ示している。本発明にかかる排気ガス浄化装
置４は排気系３に設けられている。排気系３は、排気ガ
ス通路５と、この通路上に配設された第１触媒コンバー
タ６，第２触媒コンバータ７と、図示されないマフラと
からなっている。エンジン１の排気ポート１ａと第１触
媒コンバータ６との間の排気ガス通路を上流位置の排気
ガス通路（上流側排気ガス通路）５ａと称し、第２触媒
コンバータ７より下流位置の排気ガス通路を下流側排気
ガス通路５ｂと称することとする。

【００１１】エンジン１の排気ポート１ａから排出され
る排気ガスは、排気ガス通路５を通り、排出口８から図
示されないマフラへ向けて案内されたのち大気中に放出
される。第１触媒コンバータ６と第２触媒コンバータ７
は、周知の三元触媒や酸化触媒からなっている。

【００１２】排気ガス浄化装置４は、第２触媒コンバー
タ７と、下流側排気ガス通路５ｂに設けられた排気バイ
パス通路９と、この排気バイパス通路９に設けられたＨ
Ｃ吸着手段１１と、排気ガス通路５ｂと排気バイパス通
路９の分岐部５ｃと合流部５ｄに設けられていて、排気
ガスの流路を下流側排気ガス通路５ｂと排気バイパス通
路９に切り換えるための通路切換弁１２と、この切換弁
１２の位置を選択する制御手段１３と、ＨＣ吸着手段１
１と上流側排気ガス通路５ａと接続するリターン通路１
４と、ＨＣ吸着手段１１に空気を供給するエア供給手段
１５とからなっている。

【００１３】通路切換弁１２は、アクチュエータ１２ａ
によって、図１に示すＨＣ吸着位置と図２に示すＨＣ脱
離位置に選択的に位置させられる。排気バイパス通路９
は、分岐部５ｃで下流側排気ガス通路５ｂから分岐した
のち、合流部５ｄで通路５ｂに合流させられている。ア
クチェータ１２ａは、マイクロコンピュータからなる制
御手段１３によって作動させられる。

【００１４】リターン通路１４には、当該通路を連通遮
断する制御弁１４ａと、当該通路を流れる排気ガスを一
方向にのみ流すように規制する逆止弁１４ｂがそれぞれ
設けられている。逆止弁１４ｂは、排気ポート１ａから
排出される排気ガスが排気バイパス通路９側に向けて流
れるのを規制し、通路９側から上流側排気ガス通路５ａ
に向けて流れるのを許す周知の構造である。制御弁１４
ａは、駆動回路１４ｃを介して制御手段１３によって適
期に制御される。該制御弁１４ａの作動タイミングにつ
いては後述する。

【００１５】制御手段１３には、第２触媒コンバータ７
の温度信号、ＨＣ吸着手段１１の温度信号、エンジンの
温度（冷却水温度）信号等の通路切換弁や制御弁の制御
に必要な信号が入力されている。

【００１６】ＨＣ吸着手段１１は、ＨＣ吸着剤としての
粉体状または粒状の活性炭をケースに充填したものや、
ハニカム状ケースの内面に吸着剤の層を形成したもの等
で形成されている。ＨＣ吸着手段１１をどのような態様
で設置するかは、排気ガス通路５に設けられる触媒コン
バータやマフラの数及びその形式に応じて最適なものが
選択される。

【００１７】通路切換弁１２は、エンジン始動後の暖機
が終了するまでは、図１に示すＨＣ吸着位置（以下「ト
ラップ位置」と称す）に位置させられ、暖機終了後は図
２に示すＨＣ脱離位置（以下「パージ位置」と称す）に
位置させられる。これらの位置は、制御手段１３に入力
されている各種信号に基づいて選択される。図１に示す
ように、トラップ位置に位置させられているときの通路
切換弁１２は、下流側排気ガス通路５ｂを略完全に遮断
し、排出される排気ガスの全量を排気バイパス通路９に
案内するように設けられている。

【００１８】また、図２に示すように、パージ位置に置
かれた通路切換弁１２は、排気バイパス通路９を下流側
排気ガス通路５ｂから略完全に遮断する。

【００１９】制御弁１４ａは、駆動回路１４ｃを介して
制御手段１３によって作動させられる。詳細は後述する
が、制御弁１４ａは、図１に示す吸着（トラップ）モー
ドにおいてはリターン通路１４を遮断し、図２に示す脱
離（パージ）モードにおいては該通路を連通するように
その位置が制御される。

【００２０】エア供給手段１５は、ＨＣ吸着手段１１に
接続されたエア供給通路１５ａと、この通路に設けられ
た逆止弁１５ｂと、通路１５ａに空気を強制的に送り込
むエアポンプ１５ｃと、このポンプ１５ｃを駆動する駆
動回路１５ｄとからなっている。駆動回路１５ｄは制御
手段１３に接続されていて、パージモード時にエアポン
プ１５ｃを駆動してＨＣ吸着手段１１に空気を送り込
む。

【００２１】以上のように構成された第一実施例の作用
を説明する。図１において、エンジン１が冷態始動され
ると、排気ポート１ａから排気ガス通路５に排気ガスが
排出される。このときの燃料は、理論空燃比よりも多い
量が供給されていて、多量の未燃ＨＣが発生している。

【００２２】一方、制御手段１３には、各種の信号が入
力されていて、その中の一つ例えば第２触媒コンバータ
７の信号を基にして、通路切換弁１２の位置を制御す
る。エンジンの始動直後の第２触媒コンバータ７は、Ｈ
Ｃを還元する雰囲気温度に達しておらず活性化していな
いので、制御手段１３は通路切換弁１２をトラップ位置
に位置させる信号をアクチェータ１２ａに出力する。図
１に示すトラップ位置に位置させられた通路切換弁１２
は、排気ガス通路５ｂを遮蔽し、排出される排気ガスＧ
の全部を排気バイパス通路９に向けて案内する。また、
このとき、制御手段１３は、駆動回路１４ｃを介して制
御弁１４ａを作動させてリターン通路１４を遮蔽すると
共に駆動回路１５ｄを介してエアポンプ１５ｃをオフに
維持する。

【００２３】分岐部５ｃから排気バイパス通路１１に送
り込まれた暖機時の排気ガスＧは、これに含まれている
ＨＣをＨＣ吸着手段１２に吸着されてトラップされる。
ＨＣを除去された排気ガスＧａは、合流部５ｄで下流側
排気ガス通路５ｂに合流し、排出口８から図示されない
マフラを介して大気に排出される。ＨＣの吸着作用（ト
ラップモード）は、第２触媒コンバータ７の温度が活性
化温度になるまで継続される。

【００２４】エンジンの暖機が進み、第２触媒コンバー
タ７の温度が上昇して該コンバータが還元雰囲気を有す
るようになった温度信号を入力された制御手段１３は、
エンジン１の暖機が終了したと判断し、通路切換弁１２
を図２に示すパージ位置に移動させると共に制御弁１４
ａを作動させてリターン通路１４を開放する。暖機が終
了したとき、各触媒コンバータ６，７は、ＨＣを還元す
る温度にまで上昇している。従って、排気ガス通路５を
流通する排気ガスは、第１触媒コンバータ６と第２触媒
コンバータ７を流通させられるときに、ＨＣ，ＣＯ，Ｎ
Ｏｘ等を酸化還元して浄化され、矢印で示すように排出
口８から送り出される。エンジン１の暖機が終了する
と、吸気系２から供給される燃料は理論空燃比に従い供
給されるので、未燃ＨＣの発生は減少している。図２に
示すようにパージ位置に置かれた通路切換弁１２は、下
流側排気ガス通路５ｂと排気バイパス通路９とを完全に
分断している。

【００２５】エンジンの暖機が終了すると、制御手段１
３は、駆動回路１５ｄを介してエアポンプ１５ｃを作動
させてエア供給通路１５ａからＨＣ吸着手段１１に空気
を送り込む。吸着手段１１に送り込まれた空気は、該吸
着手段１１に吸着されているＨＣを還元しパージする。
パージされたＨＣを含む空気は、リターン通路１４から
開放されている制御弁１４ａ，逆止弁１４ｂを経て上流
側排気ガス通路５ａに合流し、その下流位置の第１触媒
コンバータ６と第２触媒コンバータ７で酸化還元され、
排出口８から無害な排気として送り出される。

【００２６】以上の説明は、暖機が終了すると直ちにパ
ージモードに切り換えたが、エンジンの運転状態に応じ
てパージ動作を実行するようにしても良い。例えば、エ
ンジンが高負荷の場合にＨＣをパージしてこれを上流側
排気ガス通路５ａに供給すると、リターンされる空気中
のＨＣがＮＯｘ用触媒の還元効果を高めるように作用す
る。高負荷時にはＮＯｘが多く生成される傾向にあるか
らこれを抑止する効果が得られる。

【００２７】次に、図３，図４において、第二実施例を
説明する。この実施例の特徴は、吸着剤からパージした
ＨＣを吸気系２に戻すことを特徴とする。なお、第一実
施例で説明した手段と同じ機能を果たす手段については
同一符号を付してある。

【００２８】吸気系２のスロットル２ａ下流のサージタ
ンク２ｂとＨＣ吸着手段１１との間には、リターン通路
１４Ａが接続されている。リターン通路１４Ａには、当
該通路を開閉する制御弁１４Ａａが設けられている。こ
の制御弁は、駆動回路１４Ａｃを介して制御手段１３に
よって制御される。制御手段１３には、吸入空気量信
号，アクセル開度信号，エンジン回転信号，排気ガス中
の酸素濃度信号，エンジン冷却水温度信号等が入力され
ている。

【００２９】いま、図３において、エンジン１が冷態始
動されると、排気ポート１ａから排気ガス通路５に排気
ガスが排出される。このときの燃料は、理論空燃比より
も多い量が供給されていて、排気ガス中には多量の未燃
ＨＣが発生している。

【００３０】制御手段１３は、第２触媒コンバータ７の
信号を基にして、通路切換弁１２の位置を制御する。エ
ンジン始動直後の第２触媒コンバータ７は、ＨＣを還元
する雰囲気温度に達しておらず活性化していないので、
制御手段１３は通路切換弁１２を図３に示すトラップ位
置に位置させる信号をアクチェータ１２ａに出力する。
トラップ位置に位置させられた通路切換弁１２は、排気
ガス通路５ｂを遮蔽し、排出される排気ガスＧの全部を
排気バイパス通路９に向けて案内する。また、このと
き、制御手段１３は、駆動回路１４Ａｃを介して制御弁
１４Ａａを作動させてリターン通路１４Ａを遮蔽すると
共に駆動回路１５ｄを介してエアポンプ１５ｃをオフに
維持する。

【００３１】分岐部５ｃから排気バイパス通路１１に送
り込まれた暖機時の排気ガスＧは、これに含まれている
ＨＣをＨＣ吸着手段１２にトラップされる。ＨＣを除去
された排気ガスＧａは、合流部５ｄで下流側排気ガス通
路５ｂに合流し、排出口８から図示されないマフラを介
して大気に排出される。ＨＣのトラップモードは、第２
触媒コンバータ７の温度が活性化温度になるまで継続さ
れる。

【００３２】エンジンの暖機が進み、第２触媒コンバー
タ７の温度が上昇して該コンバータが還元雰囲気を有す
るようになった温度信号を入力された制御手段１３は、
エンジン１の暖機が終了したと判断し、通路切換弁１２
を図４に示すパージ位置に移動させる。暖機が終了した
とき、各触媒コンバータ６，７は、ＨＣを還元する温度
にまで上昇している。従って、排気ガス通路５を流通す
る排気ガスは、第１触媒コンバータ６と第２触媒コンバ
ータ７を流通させられるときに、ＨＣ，ＣＯ，やＮＯｘ
等を酸化還元して浄化され、矢印で示すように排出口８
から送り出される。エンジン１の暖機が終了すると、吸
気系２から供給される燃料は理論空燃比に従い供給され
るので、未燃ＨＣの発生は減少している。図４に示すよ
うにパージ位置に置かれた通路切換弁１２は、下流側排
気ガス通路５ｂと排気バイパス通路９とを完全に分断し
ている。

【００３３】暖機が終了すると、トラップされたＨＣ
は、適期にパージされる。パージされたＨＣは、吸気系
２に戻されるので、エンジンの状態に応じた最適なパー
ジ時期が選ばれる。

【００３４】例えばアクセル開度や回転数からエンジン
が高負荷の状態であると判断した制御手段１３は、制御
弁１４Ａａを開位置に位置させると共に駆動回路１５ｄ
を介してエアポンプ１５ｃを作動させてエア供給通路１
５ａからＨＣ吸着手段１１に空気を送り込む。吸着手段
１１に送り込まれた空気は、該吸着手段１１に吸着され
ているＨＣを還元しパージする。パージされたＨＣを含
む空気は、リターン通路１４Ａからサージタンク２ｂに
送り込まれ、エンジン１の作動に連れて燃焼室１ｂに供
給され燃焼に供される。こののち排出される排気ガス
は、第１触媒コンバータ６と第２触媒コンバータ７で酸
化還元され、排出口８から無害な排気として送り出され
る。高負荷時にＨＣをパージするのは、高負荷時にはＮ
Ｏｘが多く発生する傾向にあり、かかる状態において吸
気にＨＣを含む空気を供給すると、ＮＯｘの発生を抑止
する効果があるためである。

【００３５】次に、図５乃至図７に基づいて第三実施例
を説明する。この実施例の特徴は、パージしたＨＣを吸
気系２または排気系３の何れかにリターンさせる点にあ
る。なお、以下の説明において、前述した実施例と同じ
機能を有する手段や部材については同一符号を付すに止
める。

【００３６】図５において、ＨＣ吸着手段１１には、エ
ア供給通路１５ａを介してエア供給手段１５Ａが接続さ
れている。この実施例の場合のエア供給手段は、逆止弁
１５Ａａを有していて、吸気系２の負圧又は排気系３の
脈動を利用してエアを供給する形式である。勿論、第一
実施例や第に実施例に挙げたエアポンプを用いて強制的
に空気を供給する形式であっても良い。

【００３７】ＨＣ吸着手段１１に一端を接続されたリタ
ーン通路１４Ｂの他端には、通路切換弁１６が接続され
ている。通路切換弁１６と上流側排気ガス通路５ａとの
間には、制御弁１４ａと逆止弁１４ｂを有する排気リタ
ーン通路１４が配置されている。通路切換弁１６と吸気
系のサージタンク２ｂとの間には、制御弁１４Ａａを有
する吸気リターン通路１４Ａが設けられている。

【００３８】各制御弁１４ａ，１４Ａａ及び通路切換弁
１６は、制御手段１３によってその動作を制御される。
なお、通路切換弁１６の構造を適宜選択すると、各リタ
ーン通路１４，１４Ａに設けられた制御弁に代えて、切
換弁のみでそれぞれの通路の開放と遮断を制御すること
ができる。

【００３９】以上説明した第三実施例の作用を説明す
る。図５はトラップモードを示していて、エンジンが始
動されると、制御手段１３は、通路切換弁１２を図示の
トラップ位置に位置させ、各制御弁１４ａ，１４Ａａを
通路遮断位置に位置させる。エンジン１から排出される
排気ガスは、第１触媒コンバータ６と第２触媒コンバー
タ７を通過するときにこれに含まれるＨＣ以外の有害物
質を無害化されて排気バイパス通路９に送られる。この
時点での各触媒コンバータ６，７はＨＣを浄化するまで
には活性化していないので、ＨＣについてはその大部分
が各触媒コンバータを通過してしまう。しかし、ＨＣ
は、排気バイパス通路９のＨＣ吸着手段１１を通過する
とき、これに吸着されてトラップされる。ＨＣをトラッ
プされた排気ガスは、下流側排気ガス通路５ｂに合流
し、図示されないマフラに向かって排出口８から排出さ
れる。ＨＣの吸着作用はエンジンの暖機が終了するまで
継続される。

【００４０】エンジンの暖機が進み、第２触媒コンバー
タ７の温度が上昇して該コンバータが還元雰囲気を有す
るようになった温度信号を入力された制御手段１３は、
暖機終了と判断して通路切換弁１２を図６及び図７に示
すパージ位置に位置させる。図６及び図７において、エ
ンジン１から排出される排気ガスは、それぞれ活性化し
た第１触媒コンバータ６と第２触媒コンバータ７を通さ
れることで、ＨＣを含む有害物質を酸化還元されて浄化
されたのち、排出口８から図示されないマフラに向けて
排出される。

【００４１】トラップされたＨＣをパージする場合、パ
ージしたＨＣをどこへリターンさせるかによって二つの
モードに分かれる。一つはパージしたＨＣを含む空気を
排気系３に直接戻すモードであり、いま一つは吸気系２
に戻して再燃焼させるモードである。

【００４２】ＨＣを排気系３に戻すモードを図６に基づ
いて説明する。制御手段１３は、リターン通路１４Ｂと
排気リターン通路１４が連通するように通路切換弁１６
を切り換えると共に制御弁１４ａを開く向きに作動させ
る。なお、ＨＣをパージするタイミングとしては、エン
ジン運転状況に応じて最適な時期が選択されて良いので
あるが、暖機終了に引き続いて実行する例を挙げてあ
る。

【００４３】前述したように、排気系には、エンジンの
排気動作に連れて脈動があり、排気リターン通路１４，
１４Ｂには負圧が発生する。当該負圧によって、ＨＣ吸
着手段１１には、逆止弁１５Ａａ，エア通路１５ａを介
して空気が導入され、該手段に吸着されているＨＣを還
元しパージする。パージされたＨＣは、排気リターン通
路１４Ｂ，１４を経て上流側排気ガス通路５ａに戻され
る。上流側排気ガス通路５ａに戻されたＨＣを含む空気
は、還元雰囲気に置かれている第１触媒コンバータ６及
び第２触媒コンバータ７を通されることにより、ＨＣを
浄化される。特に、エンジン１が高負荷域で運転されて
いるときには、ＮＯｘが大量に発生する傾向にあるが、
かかる排気ガス中にＨＣを添加すると、ＮＯｘの浄化処
理の効率も向上するという相乗効果が期待できる。

【００４４】ＨＣのパージに要する時間は、ＨＣ吸着手
段１１の容量，エンジン暖機時の空気過剰率，パージ時
のエンジン回転数等の種々の要因を基にして実験的に設
定される。ＨＣがパージされるとき、排気バイパス通路
９には、高温の排気ガスを流通させないので、ＨＣ吸着
手段１１の寿命が長くなる。パージが終了すると、制御
手段１３は、制御弁１４ａを通路遮断位置に戻す。

【００４５】パージするＨＣを吸気系２に戻すモードを
図７に基づいて説明する。ＨＣをパージする空気を無秩
序に吸気系２に導入すると、空燃比が乱されることにな
る。従って、空燃比フィードバック制御を停止するよう
なエンジン運転状況下でのパージは行わず、それ以外の
エンジン運転時にパージを実行する。

【００４６】種々の情報からみてＨＣのパージを実行し
ても良いと判断した制御手段１３は、通路切換弁１６を
吸気リターン通路１４Ａに切り換えておいて、制御弁１
４Ａａを開いてリターン通路１４ＡでＨＣ吸着手段１１
とサージタンク２ｂとを連通させる。サージタンク２ｂ
には、エンジンの吸気動作に応じた負圧が発生する。こ
の負圧は吸気リターン通路１４Ａを負圧下に置くことに
なるので、ＨＣ吸着手段１１には、エア供給手段１５Ａ
を介して空気が吸引され供給される。この吸着手段１１
に供給された空気は、ＨＣをパージしてサージタンク２
ｂに導入されたのち、インテークマニホルド２ｃから燃
焼室１ｂに供給されて燃焼に供され、ＨＣを燃焼させら
れる。燃焼に供されて再び未燃ＨＣとして排出されたＨ
Ｃは、既に活性化している第１触媒コンバータ６と第２
触媒コンバータ７によって還元されたのち、大気に排出
される。

【００４７】以上説明した第三実施例は、パージしたＨ
Ｃを排気系または吸気系に独立して戻す例であるが、エ
ンジンの運転状況に応じて、通路切換弁１６及び各制御
弁１４ａ，１４Ａａを適宜の位置に切り換えると、一旦
トラップしたＨＣをエンジンの運転状態に応じた最適な
時期にパージして、これを吸気系２または排気系３に選
択的に戻すことができる。

【００４８】以上説明した例は、エンジンの暖機終了
を、排気バイパス通路９の上流位置に配設された第２触
媒コンバータ７の温度検知によって判断して通路切換弁
１２の位置を切り換えたが、エンジンの暖機終了の信号
としては、他の信号を利用しても良い。例えば、エンジ
ン冷却水の温度（水温）で暖機終了を検知する。通路切
換弁１２のモード切換時期としては、ＨＣ吸着手段１１
又は触媒コンバータ７の温度の検出を、エンジン温度或
いは始動時エンジン温度との時間の関数で推測して設定
しても良い。

【００４９】また、ＨＣ吸着手段１１の温度が脱離温度
以上になったときに、切換弁をトラップ位置（図１，図
３，図５参照）からパージ位置（図２，図４，図６，図
７参照）に切り換えても良い。この場合、高温に弱い特
性を有する吸着手段が高温に曝される時間を可及的短く
できるから、当該吸着手段の寿命を延ばすことができ
る。

【００５０】図示の実施例では、ＨＣ吸着手段として活
性炭を挙げたが、当該吸着手段としてはゼオライト等他
の吸着手段であっても良い。なお、ゼオライトは、水分
に対して弱い特性を有するが、これを用いる場合には、
図示の例のように、排気ガスの流れ方向においてその上
流位置に、水分除去機能を有する触媒コンバータを配設
して排気ガス中の水分を除去することが望ましい。

【００５１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、通常の
触媒が活性化するまでの間に排出される排気ガス中のＨ
Ｃは、排気バイパス通路に設けたＨＣ吸着手段で吸着さ
れるので、暖機中に排出される排気ガス中のＨＣを大幅
に低減できる。しかも、暖機中のみ排気ガスを流通させ
られるＨＣ吸着手段は、高温の排気ガスに曝される時間
が短く且つ空気を導入するによってＨＣをパージされて
活性化されるので、高温に対する劣化を防止できてその
寿命が長くなる。

【００５２】ＨＣ吸着手段からパージされたＨＣは、吸
気系から燃焼室に戻されて最燃焼されたのち触媒コンバ
ータを通されるか又は触媒コンバータ上流の排気ガス通
路に戻されて活性化した触媒コンバータを再度通されて
浄化されたのち排出されるので、大気に放出されるとき
排気ガス中のＨＣの濃度が大幅に低減されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を示す排気ガス浄化装置で
あって、通路切換弁をＨＣ吸着位置に置いた状態を示す
概略構成図である。

【図２】通路切換弁をＨＣ離脱位置に置いたパージモー
ドを示す同上の作用図である。

【図３】本発明の第二実施例を示す排気ガス浄化装置で
あって、通路切換弁をＨＣ吸着位置に置いたトラップモ
ードを示す概略構成図である。

【図４】通路切換弁をＨＣ脱離位置に置いたパージモー
ドを示す図３の作用図である。

【図５】本発明の第三実施例を示す排気ガス浄化装置で
あって、通路切換弁をＨＣ吸着位置に置いたトラップモ
ードを示す概略構成図である。

【図６】通路切換弁をＨＣ脱離位置に置いていて、パー
ジしたＨＣを排気系に戻すモードを示す図５の作用図で
ある。

【図７】通路切換弁をＨＣ脱離位置に置いていて、パー
ジしたＨＣを吸気系に戻すモードを示す図５の作用図で
ある。

【符号の説明】

１・・・エンジン２・・・吸気系２ｂ・・・サージタンク３・・・排気系４・・・排気ガス浄化装置５・・・排気ガス通路５ａ・・・上流側排気ガス通路５ｂ・・・下流側排気ガス通路６・・・第１触媒コンバータ７・・・第２触媒コンバータ９・・・排気バイパス通路１１・・・ＨＣ吸着手段１２・・・通路切換弁１３・・・制御手段１４・・・排気リターン通路１４ａ・・・制御弁１４ｂ・・・逆止弁１４Ａ・・・吸気リターン通路１４Ａａ・・・制御弁１５・・・エア供給手段１５Ａ・・・エア供給手段１５ｂ・・・逆止弁１５ｃ・・・エアポンプ１６・・・通路切換弁

───────────────────────────────────────────────────── 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 3/22 ３０１Ｐ 3/32 Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンから排出される排気ガスが流通す
る排気ガス通路に設けられた触媒コンバータと、この触媒コンバータより下流位置の排気ガス通路から分
岐して設けられた排気バイパス通路と、この排気バイパス通路に設けられていて、排気ガス中の
ＨＣを吸着するＨＣ吸着手段と、上記排気バイパス通路に設けられていて、排気ガスを当
該バイパス通路に案内するＨＣ吸着位置と排気ガスを上
記排気ガス通路に案内するＨＣ脱離位置に選択的に位置
させられる通路切換弁と、エンジンの吸気系または上記触媒コンバータより上流位
置の排気系と上記ＨＣ吸着手段とを接続するリターン通
路と、上記ＨＣ吸着手段に空気を供給するエア供給手段と、エンジンの暖機終了前には上記通路切換弁を上記ＨＣ吸
着位置に位置させると共に上記リターン通路を遮断し、
暖機終了後には上記通路切換弁を上記ＨＣ脱離位置に位
置させると共に上記リターン通路の連通を適期に許すよ
うに制御する制御手段とを備えた排気ガス浄化装置。