JPH0726947A - エンジンの排気ガス浄化装置 - Google Patents
エンジンの排気ガス浄化装置Info
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- JPH0726947A JPH0726947A JP17066193A JP17066193A JPH0726947A JP H0726947 A JPH0726947 A JP H0726947A JP 17066193 A JP17066193 A JP 17066193A JP 17066193 A JP17066193 A JP 17066193A JP H0726947 A JPH0726947 A JP H0726947A
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- Japan
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- catalytic converter
- fuel ratio
- air
- temperature
- exhaust gas
- Prior art date
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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
- F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
- F01N2240/18—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an adsorber or absorber
-
- 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
- F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
- F01N2570/12—Hydrocarbons
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高速・高負荷時における触媒コンバータの熱
的耐久性を向上させると共に全領域において排気ガスの
浄化性能を確保する。 【構成】 本発明のエンジンの排気ガス浄化装置は、少
なくとも上流側触媒コンバータと下流側触媒コンバータ
が直列に配置された排気系本通路であって、この上流側
触媒コンバータの容量を下流側触媒コンバータの容量よ
り大きく設定した排気系本通路と、上記上流側触媒コン
バータの下流側と上記下流側触媒コンバータの上流側を
バイパスすると共に未燃焼成分吸着器が配置されたバイ
パス通路と、上記排気系本通路とバイパス通路とを切り
換える切換手段と、上記上流側触媒コンバータの温度が
その浄化温度より低いときは排気ガスをバイパス通路へ
流すように上記切換手段を制御する制御手段と、を有す
ることを特徴としている。
的耐久性を向上させると共に全領域において排気ガスの
浄化性能を確保する。 【構成】 本発明のエンジンの排気ガス浄化装置は、少
なくとも上流側触媒コンバータと下流側触媒コンバータ
が直列に配置された排気系本通路であって、この上流側
触媒コンバータの容量を下流側触媒コンバータの容量よ
り大きく設定した排気系本通路と、上記上流側触媒コン
バータの下流側と上記下流側触媒コンバータの上流側を
バイパスすると共に未燃焼成分吸着器が配置されたバイ
パス通路と、上記排気系本通路とバイパス通路とを切り
換える切換手段と、上記上流側触媒コンバータの温度が
その浄化温度より低いときは排気ガスをバイパス通路へ
流すように上記切換手段を制御する制御手段と、を有す
ることを特徴としている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの排気ガス浄
化装置に係わり、特に上流側触媒コンバータと下流側触
媒コンバータが直列に配置された排気系本通路に、未燃
焼成分吸着器が配置されたバイパス通路を設けたエンジ
ンの排気ガス浄化装置に関する。
化装置に係わり、特に上流側触媒コンバータと下流側触
媒コンバータが直列に配置された排気系本通路に、未燃
焼成分吸着器が配置されたバイパス通路を設けたエンジ
ンの排気ガス浄化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のエンジンの排気ガス浄化装置が、
例えば、特開昭63−253110号公報に開示されて
いる。この公報に示されたものは、排気通路に複数の触
媒コンバータを直列に配置することにより、排気ガス中
に含まれる未燃焼成分の浄化を促進するようにしたもの
である。一方、特開昭63−68713号公報には、触
媒コンバータが配置された排気通路の上流が、互いに並
列な本通路とバイパス通路とにより構成され、このバイ
パス通路に排気ガス中の未燃焼成分を吸着する吸着剤が
設けられ、エンジンからの排気ガスの温度に応じて、上
記の本通路とバイパス通路とを切り換えるようにしたも
のが開示されている。即ち、この公報に記載されたもの
は、エンジンスタート後の冷間時は、排気ガスをバイパ
ス通路側に流して吸着剤に未燃焼成分を吸着させ、一
方、排気ガス温度が上昇したときには排気ガスを本通路
側に流すことにより、吸着剤からの未燃焼成分の脱着を
防止するようにしたものである。
例えば、特開昭63−253110号公報に開示されて
いる。この公報に示されたものは、排気通路に複数の触
媒コンバータを直列に配置することにより、排気ガス中
に含まれる未燃焼成分の浄化を促進するようにしたもの
である。一方、特開昭63−68713号公報には、触
媒コンバータが配置された排気通路の上流が、互いに並
列な本通路とバイパス通路とにより構成され、このバイ
パス通路に排気ガス中の未燃焼成分を吸着する吸着剤が
設けられ、エンジンからの排気ガスの温度に応じて、上
記の本通路とバイパス通路とを切り換えるようにしたも
のが開示されている。即ち、この公報に記載されたもの
は、エンジンスタート後の冷間時は、排気ガスをバイパ
ス通路側に流して吸着剤に未燃焼成分を吸着させ、一
方、排気ガス温度が上昇したときには排気ガスを本通路
側に流すことにより、吸着剤からの未燃焼成分の脱着を
防止するようにしたものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような従来技術を
組み合わせると、排気通路には、直列に触媒コンバータ
が配置され、この排気通路に吸着剤を有するバイパス通
路を設け、同様に排気通路とバイパス通路を切り換える
ようにしたものが考えられる。しかしながら、この想定
されたエンジンの排気ガス浄化装置においては、以下の
ような問題が生じる。すなわち、排気通路に直列に触媒
コンバータを配置する場合には、排気ガスの浄化作用を
向上させるために、上流側の触媒コンバータの容量を相
対的に小さくして浄化作用を早める必要がある。しかし
ながら、このように、上流側の触媒コンバータの容量を
小さくすると、高速・高負荷時において、排気ガスの温
度上昇により触媒コンバータ自体の熱的耐久性が問題と
なる。このため、燃料を必要以上に噴射することにより
触媒コンバータを冷却する必要があり、このことから燃
費の悪化を招く。さらに、O2 センサを用いて空燃比を
フィードバック制御しているが、触媒コンバータが複数
個配置されているため、未燃焼成分の吸着・脱着によ
り、正確に空燃比をフィードバック制御することが困難
となる。
組み合わせると、排気通路には、直列に触媒コンバータ
が配置され、この排気通路に吸着剤を有するバイパス通
路を設け、同様に排気通路とバイパス通路を切り換える
ようにしたものが考えられる。しかしながら、この想定
されたエンジンの排気ガス浄化装置においては、以下の
ような問題が生じる。すなわち、排気通路に直列に触媒
コンバータを配置する場合には、排気ガスの浄化作用を
向上させるために、上流側の触媒コンバータの容量を相
対的に小さくして浄化作用を早める必要がある。しかし
ながら、このように、上流側の触媒コンバータの容量を
小さくすると、高速・高負荷時において、排気ガスの温
度上昇により触媒コンバータ自体の熱的耐久性が問題と
なる。このため、燃料を必要以上に噴射することにより
触媒コンバータを冷却する必要があり、このことから燃
費の悪化を招く。さらに、O2 センサを用いて空燃比を
フィードバック制御しているが、触媒コンバータが複数
個配置されているため、未燃焼成分の吸着・脱着によ
り、正確に空燃比をフィードバック制御することが困難
となる。
【0004】そこで、本発明は従来技術の問題点を解決
するためになされたものであり、高速・高負荷時におけ
る触媒コンバータの熱的耐久性を向上させると共に全領
域において排気ガスの浄化性能を確保することができる
エンジンの排気ガス浄化装置を提供することを目的とし
ている。また本発明は、空燃比のフィードバック制御性
を向上させることができるエンジンの排気ガス浄化装置
を提供することを目的としている。
するためになされたものであり、高速・高負荷時におけ
る触媒コンバータの熱的耐久性を向上させると共に全領
域において排気ガスの浄化性能を確保することができる
エンジンの排気ガス浄化装置を提供することを目的とし
ている。また本発明は、空燃比のフィードバック制御性
を向上させることができるエンジンの排気ガス浄化装置
を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明のエンジンの排気ガス浄化装置は、少なくと
も上流側触媒コンバータと下流側触媒コンバータが直列
に配置された排気系本通路であって、この上流側触媒コ
ンバータの容量を下流側触媒コンバータの容量より大き
く設定した排気系本通路と、上記上流側触媒コンバータ
の下流側と上記下流側触媒コンバータの上流側をバイパ
スすると共に未燃焼成分吸着器が配置されたバイパス通
路と、上記排気系本通路とバイパス通路とを切り換える
切換手段と、上記上流側触媒コンバータの温度がその浄
化温度より低いときは排気ガスをバイパス通路へ流すよ
うに上記切換手段を制御する制御手段と、を有すること
を特徴としている。このように構成された本発明におい
ては、排気系本通路に少なくとも上流側触媒コンバータ
と下流側触媒コンバータが直列に配置されているため、
排気ガスの未燃焼成分の浄化作用が向上する。さらに、
エンジン本体に近い上流側触媒コンバータの容量を下流
側触媒コンバータの容量より大きく設定しているため、
高回転・高負荷域で耐熱性能が向上する。また、制御手
段により、上流側触媒コンバータの温度がその浄化温度
より低いときは排気ガスをバイパス通路へ流すように切
換手段を制御しているため全領域で排気ガスの浄化性能
を確保することができる。
めに本発明のエンジンの排気ガス浄化装置は、少なくと
も上流側触媒コンバータと下流側触媒コンバータが直列
に配置された排気系本通路であって、この上流側触媒コ
ンバータの容量を下流側触媒コンバータの容量より大き
く設定した排気系本通路と、上記上流側触媒コンバータ
の下流側と上記下流側触媒コンバータの上流側をバイパ
スすると共に未燃焼成分吸着器が配置されたバイパス通
路と、上記排気系本通路とバイパス通路とを切り換える
切換手段と、上記上流側触媒コンバータの温度がその浄
化温度より低いときは排気ガスをバイパス通路へ流すよ
うに上記切換手段を制御する制御手段と、を有すること
を特徴としている。このように構成された本発明におい
ては、排気系本通路に少なくとも上流側触媒コンバータ
と下流側触媒コンバータが直列に配置されているため、
排気ガスの未燃焼成分の浄化作用が向上する。さらに、
エンジン本体に近い上流側触媒コンバータの容量を下流
側触媒コンバータの容量より大きく設定しているため、
高回転・高負荷域で耐熱性能が向上する。また、制御手
段により、上流側触媒コンバータの温度がその浄化温度
より低いときは排気ガスをバイパス通路へ流すように切
換手段を制御しているため全領域で排気ガスの浄化性能
を確保することができる。
【0006】また本発明のエンジンの排気ガス浄化装置
は、少なくとも上流側触媒コンバータと下流側触媒コン
バータが直列に配置された排気系本通路と、上記上流側
触媒コンバータの下流側と上記下流側触媒コンバータの
上流側をバイパスすると共に未燃焼成分吸着器が配置さ
れたバイパス通路と、上記排気系本通路とバイパス通路
とを切り換える切換手段と、下流側触媒コンバータの活
性状態を検出する活性状態検出手段と、上記上流側触媒
コンバータの温度がその浄化温度より低いときは排気ガ
スをバイパス通路へ流すように上記切換手段を制御する
と共に上記吸着器が未燃焼成分の脱着時に上記活性状態
検出手段の出力に基づいて上記切換手段を制御する制御
手段と、を有することを特徴としている。このように構
成された本発明においては、下流側触媒コンバータの活
性状態を検出する活性状態検出手段を設け、さらに制御
手段により、吸着器が未燃焼成分の脱着時に活性状態検
出手段の出力に基づいて上記切換手段を制御するように
しているため、空燃比のフィードバック制御性を向上さ
せることができる。本発明においては、上記活性状態検
出手段は、下流側触媒コンバータの温度を検出する温度
検知手段であることが好ましい。
は、少なくとも上流側触媒コンバータと下流側触媒コン
バータが直列に配置された排気系本通路と、上記上流側
触媒コンバータの下流側と上記下流側触媒コンバータの
上流側をバイパスすると共に未燃焼成分吸着器が配置さ
れたバイパス通路と、上記排気系本通路とバイパス通路
とを切り換える切換手段と、下流側触媒コンバータの活
性状態を検出する活性状態検出手段と、上記上流側触媒
コンバータの温度がその浄化温度より低いときは排気ガ
スをバイパス通路へ流すように上記切換手段を制御する
と共に上記吸着器が未燃焼成分の脱着時に上記活性状態
検出手段の出力に基づいて上記切換手段を制御する制御
手段と、を有することを特徴としている。このように構
成された本発明においては、下流側触媒コンバータの活
性状態を検出する活性状態検出手段を設け、さらに制御
手段により、吸着器が未燃焼成分の脱着時に活性状態検
出手段の出力に基づいて上記切換手段を制御するように
しているため、空燃比のフィードバック制御性を向上さ
せることができる。本発明においては、上記活性状態検
出手段は、下流側触媒コンバータの温度を検出する温度
検知手段であることが好ましい。
【0007】また本発明は、さらに、上記上流側触媒コ
ンバータと下流側触媒コンバータのそれぞれの上流側に
設けられた第1の空燃比センサと第2の空燃比センサと
を有し、所定の条件により、上記第1の空燃比センサと
第2の空燃比センサとを切り換えるようにしたものであ
る。本発明は、上記上流側触媒コンバータの温度がその
浄化温度より低いときは、上記第1の空燃比センサの出
力に基づいて空燃比のフィードバック制御を行うことが
好ましい。また本発明は、上記下流側触媒コンバータの
温度がその浄化温度より高いときは、上記第2の空燃比
センサの出力に基づいて空燃比のフィードバック制御を
行うことが好ましい。さらに本発明は、さらに、上記第
1の空燃比センサの出力と第2の空燃比センサの出力が
等しくなったとき、第2の空燃比センサの出力に基づく
空燃比のフィードバック制御を第1の空燃比セッサの出
力に基づく空燃比のフィードバック制御に強制的に切り
換える空燃比制御切換手段を有する。また本発明は、上
記未燃焼成分吸着器が未燃料成分を脱着時に、上記第1
の空燃比センサの出力に基づくフィードバック制御の設
定空燃比をリーン側に所定値だけシフトすることが好ま
しい。
ンバータと下流側触媒コンバータのそれぞれの上流側に
設けられた第1の空燃比センサと第2の空燃比センサと
を有し、所定の条件により、上記第1の空燃比センサと
第2の空燃比センサとを切り換えるようにしたものであ
る。本発明は、上記上流側触媒コンバータの温度がその
浄化温度より低いときは、上記第1の空燃比センサの出
力に基づいて空燃比のフィードバック制御を行うことが
好ましい。また本発明は、上記下流側触媒コンバータの
温度がその浄化温度より高いときは、上記第2の空燃比
センサの出力に基づいて空燃比のフィードバック制御を
行うことが好ましい。さらに本発明は、さらに、上記第
1の空燃比センサの出力と第2の空燃比センサの出力が
等しくなったとき、第2の空燃比センサの出力に基づく
空燃比のフィードバック制御を第1の空燃比セッサの出
力に基づく空燃比のフィードバック制御に強制的に切り
換える空燃比制御切換手段を有する。また本発明は、上
記未燃焼成分吸着器が未燃料成分を脱着時に、上記第1
の空燃比センサの出力に基づくフィードバック制御の設
定空燃比をリーン側に所定値だけシフトすることが好ま
しい。
【0008】
【実施例】以下本発明の一実施例について添付図面を参
照して説明する。図1は、本発明のエンジンの排気ガス
浄化装置の一実施例を示す全体構成図である。この図1
において、1はエンジン本体であり、このエンジン本体
1の排気側には、排気マニホールド2は接続して配置さ
れている。この排気マニホールド2の下流側は、排気通
路4が接続して配置され、さらに排気通路4の排気マニ
ホールド2の近傍には、比較的大容量である第1の三元
触媒コンバータ6が配置されている。このため、高回転
・高負荷運転域で第1の三元触媒コンバータ6の耐熱性
能が向上する。さらに、この排気通路4は、三元触媒コ
ンバータ6の下流側で、本体通路8とバイパス通路10
に分岐している。これらの本体通路8とバイパス通路1
0の分岐部には、切換弁12が設けられ、排気ガスの流
路が本体通路8とバイパス通路10とに切り換えられ
る。ここでこの切換弁12において、図中実線が開状態
を示し、破線が閉状態を示している。バイパス通路10
には、HC吸着器14が設けられており、このHC吸着
器14は、比較的低温(例えば100℃以下)で排気ガ
ス中の未燃焼成分である炭化水素(HC)を吸着し、比
較的高温で(例えば100℃以上)で吸着したHCを脱
着する作用を有するものである。また、本体通路8の下
流側には、比較的小容量の第2の三元触媒コンバータ1
6が配置されている。ここで、第1の三元触媒コンバー
タ6の容量は、第2の三元触媒コンバータ16の容量よ
り大きく設定されており、これらの各触媒コンバータ
6,16の活性温度は例えば300℃である。
照して説明する。図1は、本発明のエンジンの排気ガス
浄化装置の一実施例を示す全体構成図である。この図1
において、1はエンジン本体であり、このエンジン本体
1の排気側には、排気マニホールド2は接続して配置さ
れている。この排気マニホールド2の下流側は、排気通
路4が接続して配置され、さらに排気通路4の排気マニ
ホールド2の近傍には、比較的大容量である第1の三元
触媒コンバータ6が配置されている。このため、高回転
・高負荷運転域で第1の三元触媒コンバータ6の耐熱性
能が向上する。さらに、この排気通路4は、三元触媒コ
ンバータ6の下流側で、本体通路8とバイパス通路10
に分岐している。これらの本体通路8とバイパス通路1
0の分岐部には、切換弁12が設けられ、排気ガスの流
路が本体通路8とバイパス通路10とに切り換えられ
る。ここでこの切換弁12において、図中実線が開状態
を示し、破線が閉状態を示している。バイパス通路10
には、HC吸着器14が設けられており、このHC吸着
器14は、比較的低温(例えば100℃以下)で排気ガ
ス中の未燃焼成分である炭化水素(HC)を吸着し、比
較的高温で(例えば100℃以上)で吸着したHCを脱
着する作用を有するものである。また、本体通路8の下
流側には、比較的小容量の第2の三元触媒コンバータ1
6が配置されている。ここで、第1の三元触媒コンバー
タ6の容量は、第2の三元触媒コンバータ16の容量よ
り大きく設定されており、これらの各触媒コンバータ
6,16の活性温度は例えば300℃である。
【0009】次に、排気通路4には、第1の三元触媒コ
ンバータ6上流側に第1のO2 センサ20が、第2の三
元触媒コンバータ16上流側に第2のO2 センサ22が
それぞれ設けられている。これらの第1のO2 センサ2
0及び第2のO2 センサ22は、排気ガス中の酸素濃度
すなわちれ空燃比を検出するためのものである。また、
第1の三元触媒コンバータ6には、通過する排気ガスの
温度を検出する第1の温度センサ24が、また第2の三
元触媒コンバータ16には、第2の温度センサ26が設
けられている。この第1の温度センサ24により、第1
の三元触媒コンバータ6が活性温度となっているか否か
を、また切換弁12が開状態であることを条件としてH
C吸着器14の吸着・脱着を判定する。また、第2の温
度センサ26により、第2の三元触媒コンバータ16が
活性温度となっているか否かを判定する。また、コント
ロールユニット30が設けられており、このコントロー
ルユニット30には、上記各種のセンサからそれぞれの
出力値が入力され、これらの値に基づいて、エンジン本
体1及び切換弁12の開閉が制御される。以下コントロ
ールユニット30による制御内容を説明する。
ンバータ6上流側に第1のO2 センサ20が、第2の三
元触媒コンバータ16上流側に第2のO2 センサ22が
それぞれ設けられている。これらの第1のO2 センサ2
0及び第2のO2 センサ22は、排気ガス中の酸素濃度
すなわちれ空燃比を検出するためのものである。また、
第1の三元触媒コンバータ6には、通過する排気ガスの
温度を検出する第1の温度センサ24が、また第2の三
元触媒コンバータ16には、第2の温度センサ26が設
けられている。この第1の温度センサ24により、第1
の三元触媒コンバータ6が活性温度となっているか否か
を、また切換弁12が開状態であることを条件としてH
C吸着器14の吸着・脱着を判定する。また、第2の温
度センサ26により、第2の三元触媒コンバータ16が
活性温度となっているか否かを判定する。また、コント
ロールユニット30が設けられており、このコントロー
ルユニット30には、上記各種のセンサからそれぞれの
出力値が入力され、これらの値に基づいて、エンジン本
体1及び切換弁12の開閉が制御される。以下コントロ
ールユニット30による制御内容を説明する。
【0010】図2は本発明のエンジンの排気ガス浄化装
置の一実施例による制御内容を示すフローチャートであ
る。この図2において、Sは各ステップを示す。エンジ
ンスタート後の冷間時に、先ずS1において、切換弁1
2を開制御する(図中実線が開状態を示す)。次にS2
に進み、第1のO2 センサ20の出力に基づき空燃比の
フィードバック制御を実行する。この時、第1の三元触
媒コンバータ6は、活性温度以下の状態である。その
後、S3において、第1の温度センサ24により検出さ
れる温度(T1 )が、第1設定温度(TA )以上である
か否かを判定する。ここで、温度(T1 )は、第1の温
度センサ24により検出される第1の三元触媒コンバー
タ6を通過する排気ガスの温度であるが、切換弁12が
開状態であるため、同時にHC吸着器14を通過する排
気ガスの温度でもある。また、第1設定温度(TA )
は、HC吸着器14がその温度以下で排気ガス中の未燃
焼成分である炭化水素(HC)を吸着する温度(例えば
100℃)である。従って、HC吸着器14を通過する
排気ガスの温度(T1 )が、第1設定温度(TA )未満
の場合には、HC吸着器14が活性化していない第1の
三元触媒コンバータ6を通過する排気ガス中の未燃焼成
分である炭化水素(HC)を吸着するとともに、S2に
戻り、フィードバック制御を継続する。
置の一実施例による制御内容を示すフローチャートであ
る。この図2において、Sは各ステップを示す。エンジ
ンスタート後の冷間時に、先ずS1において、切換弁1
2を開制御する(図中実線が開状態を示す)。次にS2
に進み、第1のO2 センサ20の出力に基づき空燃比の
フィードバック制御を実行する。この時、第1の三元触
媒コンバータ6は、活性温度以下の状態である。その
後、S3において、第1の温度センサ24により検出さ
れる温度(T1 )が、第1設定温度(TA )以上である
か否かを判定する。ここで、温度(T1 )は、第1の温
度センサ24により検出される第1の三元触媒コンバー
タ6を通過する排気ガスの温度であるが、切換弁12が
開状態であるため、同時にHC吸着器14を通過する排
気ガスの温度でもある。また、第1設定温度(TA )
は、HC吸着器14がその温度以下で排気ガス中の未燃
焼成分である炭化水素(HC)を吸着する温度(例えば
100℃)である。従って、HC吸着器14を通過する
排気ガスの温度(T1 )が、第1設定温度(TA )未満
の場合には、HC吸着器14が活性化していない第1の
三元触媒コンバータ6を通過する排気ガス中の未燃焼成
分である炭化水素(HC)を吸着するとともに、S2に
戻り、フィードバック制御を継続する。
【0011】一方、S3において、HC吸着器14を通
過する排気ガスの温度(T1 )が第1設定温度(TA )
以上の場合には、HC吸着器14が一旦吸着した炭化水
素(HC)を脱着する状態となっている。このため、H
C吸着器14からの炭化水素(HC)を脱着及び炭化水
素(HC)の大気放出を防止するため、S4に進み、切
換弁12を閉制御する。このとき、第1の三元触媒コン
バータ6を通過する排気ガスが直接第2の三元触媒コン
バータ16を通る。この状態では、排気ガス中に含まれ
る炭化水素(HC)がそのまま大気に放出されることに
なるが、このときエンジンからの炭化水素(HC)の発
生量が比較的少量であるため問題はない。次にS5にお
いて、第2の温度センサ26により検出される温度(T
2 )が、第2設定温度(TB )以上であるか否かを判定
する。ここで、温度(T2 )は、第2の三元触媒コンバ
ータ16を通過する排気ガスの温度であり、第2設定温
度(TB )は第2の三元触媒コンバータ16の活性温度
(例えば300℃)である。となっているか否かを判定
する。温度(T2 )が第2の三元触媒コンバータ16の
活性温度未満の場合には、この状態を継続する。温度
(T2 )が第2の三元触媒コンバータ16が活性温度以
上の場合、即ち第2の三元触媒コンバータ16が活性化
した場合には、第2のO2 センサ22の出力に基づい
て、空燃比のフィードバック制御を実行する。また、S
7において、開閉弁12を再度開とする開制御を行う。
切換弁が開状態となったため、HC吸着器14からの炭
化水素(HC)の脱着が開始され、脱着された炭化水素
(HC)が第2の三元触媒コンバータ16により浄化さ
れ、その後大気へ放出される。この状態では、第2の三
元触媒コンバータ16が活性化しているため、脱着され
た炭化水素(HC)が十分浄化され、この浄化された排
気ガスが大気に放出される。
過する排気ガスの温度(T1 )が第1設定温度(TA )
以上の場合には、HC吸着器14が一旦吸着した炭化水
素(HC)を脱着する状態となっている。このため、H
C吸着器14からの炭化水素(HC)を脱着及び炭化水
素(HC)の大気放出を防止するため、S4に進み、切
換弁12を閉制御する。このとき、第1の三元触媒コン
バータ6を通過する排気ガスが直接第2の三元触媒コン
バータ16を通る。この状態では、排気ガス中に含まれ
る炭化水素(HC)がそのまま大気に放出されることに
なるが、このときエンジンからの炭化水素(HC)の発
生量が比較的少量であるため問題はない。次にS5にお
いて、第2の温度センサ26により検出される温度(T
2 )が、第2設定温度(TB )以上であるか否かを判定
する。ここで、温度(T2 )は、第2の三元触媒コンバ
ータ16を通過する排気ガスの温度であり、第2設定温
度(TB )は第2の三元触媒コンバータ16の活性温度
(例えば300℃)である。となっているか否かを判定
する。温度(T2 )が第2の三元触媒コンバータ16の
活性温度未満の場合には、この状態を継続する。温度
(T2 )が第2の三元触媒コンバータ16が活性温度以
上の場合、即ち第2の三元触媒コンバータ16が活性化
した場合には、第2のO2 センサ22の出力に基づい
て、空燃比のフィードバック制御を実行する。また、S
7において、開閉弁12を再度開とする開制御を行う。
切換弁が開状態となったため、HC吸着器14からの炭
化水素(HC)の脱着が開始され、脱着された炭化水素
(HC)が第2の三元触媒コンバータ16により浄化さ
れ、その後大気へ放出される。この状態では、第2の三
元触媒コンバータ16が活性化しているため、脱着され
た炭化水素(HC)が十分浄化され、この浄化された排
気ガスが大気に放出される。
【0012】S8において、第1のO2 センサ20の出
力が設定空燃比(通常は、設定空燃比A/F=14.
7)よりリーンか否かを判定する。即ち、S6に示した
ように、第2のO2 センサ22の出力に基づいて空燃比
のフィードバック制御が実行されているが、これと同時
に、第1のO2 センサ20の出力も検出している。この
状態では、HC吸着器14により脱着された炭化水素
(HC)が第2の三元触媒コンバータ16に流入してい
るため、第1のO2 センサ20の出力は、図3に示すよ
うに、設定空燃比A/Fよりリーン側の値を示す。その
後、第1のO2 センサ20の出力は、HC吸着器14に
よる炭化水素(HC)の脱着が完了するまでリーン側の
値を示し、脱着完了時(図3において、t1 で示す)に
設定空燃比A/Fの値と同一となる。従って、S8にお
いて、第1のO2 センサ20の出力が設定空燃比よりリ
ーンと判定された場合には、HC吸着器14による炭化
水素(HC)の脱着が完了していないため、切換弁12
が開状態のもとで、第2のO2センサ22の出力に基づ
く空燃比のフィードバック制御を継続する。一方、S8
において、第1のO2 センサ20の出力が設定空燃比よ
りリーンではない、即ち、第1のO2 センサ20の出力
が設定空燃比と同一若しくはリッチ側であるときは、H
C吸着器14による炭化水素(HC)の脱着が完了して
いる場合であり、このときは、S9に進み、第1のO2
センサ20の出力に基づき空燃比のフィードバック制御
を実行する。
力が設定空燃比(通常は、設定空燃比A/F=14.
7)よりリーンか否かを判定する。即ち、S6に示した
ように、第2のO2 センサ22の出力に基づいて空燃比
のフィードバック制御が実行されているが、これと同時
に、第1のO2 センサ20の出力も検出している。この
状態では、HC吸着器14により脱着された炭化水素
(HC)が第2の三元触媒コンバータ16に流入してい
るため、第1のO2 センサ20の出力は、図3に示すよ
うに、設定空燃比A/Fよりリーン側の値を示す。その
後、第1のO2 センサ20の出力は、HC吸着器14に
よる炭化水素(HC)の脱着が完了するまでリーン側の
値を示し、脱着完了時(図3において、t1 で示す)に
設定空燃比A/Fの値と同一となる。従って、S8にお
いて、第1のO2 センサ20の出力が設定空燃比よりリ
ーンと判定された場合には、HC吸着器14による炭化
水素(HC)の脱着が完了していないため、切換弁12
が開状態のもとで、第2のO2センサ22の出力に基づ
く空燃比のフィードバック制御を継続する。一方、S8
において、第1のO2 センサ20の出力が設定空燃比よ
りリーンではない、即ち、第1のO2 センサ20の出力
が設定空燃比と同一若しくはリッチ側であるときは、H
C吸着器14による炭化水素(HC)の脱着が完了して
いる場合であり、このときは、S9に進み、第1のO2
センサ20の出力に基づき空燃比のフィードバック制御
を実行する。
【0013】この実施例においては、エンジンスタート
直後の第1の三元触媒コンバータ6が活性温度以下の領
域では、第1のO2 センサ20の出力に基づき空燃比の
フィードバック制御を実行し、第2の三元触媒コンバー
タ16が活性温度以上の領域では第2のO2 センサ22
の出力に基づき空燃比のフィードバック制御を実行し、
さらに、HC吸着器14による炭化水素(HC)の脱着
が完了している領域では、第1のO2 センサ20の出力
に基づき空燃比のフィードバック制御を実行するように
しているため、全領域で空燃比のフィードバック制御を
適切に行うことが可能となる、空燃比のフィードバック
制御性が向上する。図4は本発明のエンジンの排気ガス
浄化装置の他の実施例による制御内容を示すフローチャ
ートである。この図4において、Sは各ステップを示
す。なお、この図4に示す実施例は、第2の三元触媒コ
ンバータ16の温度を検出する第2の温度センサ26が
設けられていないタイプのものにも適用可能である。こ
の実施例においては、S11からS15までに示される
各ステップの内容は、図2で示される実施例のS1から
S5までに示される各ステップの内容と同一であるた
め、これらのステップの説明は省略する。
直後の第1の三元触媒コンバータ6が活性温度以下の領
域では、第1のO2 センサ20の出力に基づき空燃比の
フィードバック制御を実行し、第2の三元触媒コンバー
タ16が活性温度以上の領域では第2のO2 センサ22
の出力に基づき空燃比のフィードバック制御を実行し、
さらに、HC吸着器14による炭化水素(HC)の脱着
が完了している領域では、第1のO2 センサ20の出力
に基づき空燃比のフィードバック制御を実行するように
しているため、全領域で空燃比のフィードバック制御を
適切に行うことが可能となる、空燃比のフィードバック
制御性が向上する。図4は本発明のエンジンの排気ガス
浄化装置の他の実施例による制御内容を示すフローチャ
ートである。この図4において、Sは各ステップを示
す。なお、この図4に示す実施例は、第2の三元触媒コ
ンバータ16の温度を検出する第2の温度センサ26が
設けられていないタイプのものにも適用可能である。こ
の実施例においては、S11からS15までに示される
各ステップの内容は、図2で示される実施例のS1から
S5までに示される各ステップの内容と同一であるた
め、これらのステップの説明は省略する。
【0014】この実施例においては、S15の後、S1
6において、第1のO2 センサ20の出力に基づく空燃
比のフィードバック制御における設定空燃比を所定値だ
けリーン側にシフトすると共に、S17において、切換
弁12を開制御する。このように設定空燃比を所定値だ
けリーン側にシフトされることにより、第2の三元触媒
コンバータ16が脱着HCを浄化するために必要が酸素
を確保することができ、その結果、第2の三元触媒コン
バータ16の浄化性能を確保することができる。この
後、炭化水素(HC)の脱着が完了するまで、この状態
を継続する。次に、S18において、炭化水素(HC)
の脱着が完了したか否かを判定する。この判定は、S1
7において切換弁12が開制御された後所定時間経過し
たときかにより炭化水素(HC)の脱着が完了したと判
定する。S18において、炭化水素(HC)の脱着が完
了したと判定された場合には、S19に進み、S16に
おいて設定された設定空燃比のリーン側へのシフトを解
除し、第1のO2 センサ20の出力に基づき空燃比のフ
ィードバック制御を実行する。図5は本発明のエンジン
の排気ガス浄化装置の他の実施例による制御内容を示す
フローチャートである。この図5において、Sは各ステ
ップを示す。なお、図2及び図4に示された実施例は、
切換弁12が全開状態と全閉状態の2つの状態に切り換
えられる場合に適用可能であるが、この図4に示す実施
例は、切換弁12が全開状態と全閉状態の間をデューテ
ィ制御される場合に適用可能である。
6において、第1のO2 センサ20の出力に基づく空燃
比のフィードバック制御における設定空燃比を所定値だ
けリーン側にシフトすると共に、S17において、切換
弁12を開制御する。このように設定空燃比を所定値だ
けリーン側にシフトされることにより、第2の三元触媒
コンバータ16が脱着HCを浄化するために必要が酸素
を確保することができ、その結果、第2の三元触媒コン
バータ16の浄化性能を確保することができる。この
後、炭化水素(HC)の脱着が完了するまで、この状態
を継続する。次に、S18において、炭化水素(HC)
の脱着が完了したか否かを判定する。この判定は、S1
7において切換弁12が開制御された後所定時間経過し
たときかにより炭化水素(HC)の脱着が完了したと判
定する。S18において、炭化水素(HC)の脱着が完
了したと判定された場合には、S19に進み、S16に
おいて設定された設定空燃比のリーン側へのシフトを解
除し、第1のO2 センサ20の出力に基づき空燃比のフ
ィードバック制御を実行する。図5は本発明のエンジン
の排気ガス浄化装置の他の実施例による制御内容を示す
フローチャートである。この図5において、Sは各ステ
ップを示す。なお、図2及び図4に示された実施例は、
切換弁12が全開状態と全閉状態の2つの状態に切り換
えられる場合に適用可能であるが、この図4に示す実施
例は、切換弁12が全開状態と全閉状態の間をデューテ
ィ制御される場合に適用可能である。
【0015】この実施例においても、S21からS25
までに示される各ステップの内容は、図2で示される実
施例のS1からS5までに示される各ステップの内容と
同一であるため、これらのステップの説明は省略する。
この実施例においては、S25の後、S26に進み、切
換弁12のデューティ制御を実行する。この後、S27
において、第2の温度センサ26により検出される温度
(T2 )が、第2設定温度(TB )以上であるか否かを
判定する。このように、温度(T2 )が、第2設定温度
(TB )以上であるか否かを再度判定するのは、以下の
理由による。即ち、S26において切換弁12をデュー
ティ制御を開始することにより、バイパス通路10に高
温の排気ガスが流入するが、HC吸着器14を通過する
ことにより排気ガスの温度が低下し、この温度低下を引
き起こした排気ガスが第2の三元触媒コンバータ16に
流入するため、一時的に、第2の三元触媒コンバータ1
6が未活性化状態となる。このため、S27において、
温度(T2 )が第2設定温度(TB )以上ではないと判
定された場合には、第2の三元触媒コンバータ16が未
活性化状態であるため、S30に進み、デューティ比小
の制御(弁開度小)を実行する。これにより、バイパス
通路10を通過する排気ガスの量を少なくして排気ガス
の温度低下を防止して、第2の三元触媒コンバータ16
の未活性化状態を早期に解消するようにしている。
までに示される各ステップの内容は、図2で示される実
施例のS1からS5までに示される各ステップの内容と
同一であるため、これらのステップの説明は省略する。
この実施例においては、S25の後、S26に進み、切
換弁12のデューティ制御を実行する。この後、S27
において、第2の温度センサ26により検出される温度
(T2 )が、第2設定温度(TB )以上であるか否かを
判定する。このように、温度(T2 )が、第2設定温度
(TB )以上であるか否かを再度判定するのは、以下の
理由による。即ち、S26において切換弁12をデュー
ティ制御を開始することにより、バイパス通路10に高
温の排気ガスが流入するが、HC吸着器14を通過する
ことにより排気ガスの温度が低下し、この温度低下を引
き起こした排気ガスが第2の三元触媒コンバータ16に
流入するため、一時的に、第2の三元触媒コンバータ1
6が未活性化状態となる。このため、S27において、
温度(T2 )が第2設定温度(TB )以上ではないと判
定された場合には、第2の三元触媒コンバータ16が未
活性化状態であるため、S30に進み、デューティ比小
の制御(弁開度小)を実行する。これにより、バイパス
通路10を通過する排気ガスの量を少なくして排気ガス
の温度低下を防止して、第2の三元触媒コンバータ16
の未活性化状態を早期に解消するようにしている。
【0016】一方、S27において、温度(T2 )が第
2設定温度(TB )以上であると判定された場合には、
S28に進み、炭化水素(HC)の脱着が完了したか否
かを判定する。ここで、脱着が完了したか否かは、S2
6において切換弁12のデューティ比制御が開始された
後所定時間経過したとき、脱着完了と判定する。脱着が
完了していないと判定された場合には、S29に進み、
デューティ比大の制御(弁開度大)を実行する。これに
より、バイパス通路10を通過する排気ガスの量が多く
なり、炭化水素(HC)の脱着が促進されると共に、第
2の三元触媒コンバータ16により脱着した炭化水素
(HC)が浄化される。S28において、炭化水素(H
C)の脱着が完了したと判定された場合には、S31に
進み、切換弁12が開制御(全開状態)され、第1のO
2 センサ20の出力に基づく空燃比のフィードバック制
御が継続して実行される。
2設定温度(TB )以上であると判定された場合には、
S28に進み、炭化水素(HC)の脱着が完了したか否
かを判定する。ここで、脱着が完了したか否かは、S2
6において切換弁12のデューティ比制御が開始された
後所定時間経過したとき、脱着完了と判定する。脱着が
完了していないと判定された場合には、S29に進み、
デューティ比大の制御(弁開度大)を実行する。これに
より、バイパス通路10を通過する排気ガスの量が多く
なり、炭化水素(HC)の脱着が促進されると共に、第
2の三元触媒コンバータ16により脱着した炭化水素
(HC)が浄化される。S28において、炭化水素(H
C)の脱着が完了したと判定された場合には、S31に
進み、切換弁12が開制御(全開状態)され、第1のO
2 センサ20の出力に基づく空燃比のフィードバック制
御が継続して実行される。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように本発明のエンジンの
排気ガス浄化装置によれば、高速・高負荷時における触
媒コンバータの熱的耐久性を向上させると共に全領域に
おいて排気ガスの浄化性能を確保することができる。ま
た、空燃比のフィードバック制御性を向上させることが
できる。
排気ガス浄化装置によれば、高速・高負荷時における触
媒コンバータの熱的耐久性を向上させると共に全領域に
おいて排気ガスの浄化性能を確保することができる。ま
た、空燃比のフィードバック制御性を向上させることが
できる。
【図1】本発明のエンジンの排気ガス浄化装置の一実施
例を示す全体構成図である。
例を示す全体構成図である。
【図2】本発明のエンジンの排気ガス浄化装置の一実施
例による制御内容を示すフローチャートである。
例による制御内容を示すフローチャートである。
【図3】HC吸着器による炭化水素(HC)の脱着の完
了を判定するための線図である。
了を判定するための線図である。
【図4】本発明のエンジンの排気ガス浄化装置の他の実
施例による制御内容を示すフローチャートである。
施例による制御内容を示すフローチャートである。
【図5】本発明のエンジンの排気ガス浄化装置の他の実
施例による制御内容を示すフローチャートである。
施例による制御内容を示すフローチャートである。
1 エンジン本体 4 排気通路 6 第1の三元触媒コンバータ 8 本体通路 10 バイパス通路 12 切換弁 14 HC吸着器 16 第2の三元触媒コンバータ 20 第1のO2 センサ 22 第2のO2 センサ 24 第1の温度センサ 26 第2の温度センサ 30 コントロールユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 41/14 310 E 8011−3G (72)発明者 吉田 裕将 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内
Claims (8)
- 【請求項1】 少なくとも上流側触媒コンバータと下流
側触媒コンバータが直列に配置された排気系本通路であ
って、この上流側触媒コンバータの容量を下流側触媒コ
ンバータの容量より大きく設定した排気系本通路と、 上記上流側触媒コンバータの下流側と上記下流側触媒コ
ンバータの上流側をバイパスすると共に未燃焼成分吸着
器が配置されたバイパス通路と、 上記排気系本通路とバイパス通路とを切り換える切換手
段と、 上記上流側触媒コンバータの温度がその浄化温度より低
いときは排気ガスをバイパス通路へ流すように上記切換
手段を制御する制御手段と、 を有することを特徴とするエンジンの排気ガス浄化装
置。 - 【請求項2】 少なくとも上流側触媒コンバータと下流
側触媒コンバータが直列に配置された排気系本通路と、 上記上流側触媒コンバータの下流側と上記下流側触媒コ
ンバータの上流側をバイパスすると共に未燃焼成分吸着
器が配置されたバイパス通路と、 上記排気系本通路とバイパス通路とを切り換える切換手
段と、 下流側触媒コンバータの活性状態を検出する活性状態検
出手段と、 上記上流側触媒コンバータの温度がその浄化温度より低
いときは排気ガスをバイパス通路へ流すように上記切換
手段を制御すると共に上記吸着器が未燃焼成分の脱着時
に上記活性状態検出手段の出力に基づいて上記切換手段
を制御する制御手段と、 を有することを特徴とするエンジンの排気ガス浄化装
置。 - 【請求項3】 上記活性状態検出手段は、下流側触媒コ
ンバータの温度を検出する温度検知手段であることを特
徴とする請求項2記載のエンジンの排気ガス浄化装置。 - 【請求項4】 さらに、上記上流側触媒コンバータと下
流側触媒コンバータのそれぞれの上流側に設けられた第
1の空燃比センサと第2の空燃比センサとを有し、 所定の条件により、上記第1の空燃比センサと第2の空
燃比センサとを切り換えることを特徴とする請求項1又
は請求項2に記載のエンジンの排気ガス浄化装置。 - 【請求項5】 上記上流側触媒コンバータの温度がその
浄化温度より低いときは、上記第1の空燃比センサの出
力に基づいて空燃比のフィードバック制御を行うことを
特徴とする請求項4記載のエンジンの排気ガス浄化装
置。 - 【請求項6】 上記下流側触媒コンバータの温度がその
浄化温度より高いときは、上記第2の空燃比センサの出
力に基づいて空燃比のフィードバック制御を行うことを
特徴とする請求項4記載のエンジンの排気ガス浄化装
置。 - 【請求項7】 さらに、上記第1の空燃比センサの出力
と第2の空燃比センサの出力が等しくなったとき、第2
の空燃比センサの出力に基づく空燃比のフィードバック
制御を第1の空燃比セッサの出力に基づく空燃比のフィ
ードバック制御に強制的に切り換える空燃比制御切換手
段を有することを特徴とする請求項6記載のエンジンの
排気ガス浄化装置。 - 【請求項8】 上記未燃焼成分吸着器が未燃料成分を脱
着時に、上記第1の空燃比センサの出力に基づくフィー
ドバック制御の設定空燃比をリーン側に所定値だけシフ
トすることを特徴とする請求項5記載のエンジンの排気
ガス浄化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17066193A JPH0726947A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | エンジンの排気ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17066193A JPH0726947A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | エンジンの排気ガス浄化装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0726947A true JPH0726947A (ja) | 1995-01-27 |
Family
ID=15909032
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17066193A Pending JPH0726947A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | エンジンの排気ガス浄化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0726947A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006328974A (ja) * | 2005-05-23 | 2006-12-07 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置及びハイブリッド車両 |
USRE42056E1 (en) | 1996-11-20 | 2011-01-25 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification system of internal combustion engine |
KR101398569B1 (ko) * | 2013-01-04 | 2014-05-23 | 한국에너지기술연구원 | 배기가스 유로의 구조에 따라 aoc촉매를 이용하여 암모니아 슬립을 정화하는 차량의 엔진용 촉매정화장치 및 제어방법 |
KR20220168153A (ko) * | 2021-06-15 | 2022-12-22 | (주)일신종합환경 | 질소산화물 처리장치 |
DE102021121509A1 (de) | 2021-08-19 | 2023-02-23 | Promera Gmbh & Co. Kg | Regal |
-
1993
- 1993-07-09 JP JP17066193A patent/JPH0726947A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
USRE42056E1 (en) | 1996-11-20 | 2011-01-25 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification system of internal combustion engine |
JP2006328974A (ja) * | 2005-05-23 | 2006-12-07 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置及びハイブリッド車両 |
KR101398569B1 (ko) * | 2013-01-04 | 2014-05-23 | 한국에너지기술연구원 | 배기가스 유로의 구조에 따라 aoc촉매를 이용하여 암모니아 슬립을 정화하는 차량의 엔진용 촉매정화장치 및 제어방법 |
KR20220168153A (ko) * | 2021-06-15 | 2022-12-22 | (주)일신종합환경 | 질소산화물 처리장치 |
DE102021121509A1 (de) | 2021-08-19 | 2023-02-23 | Promera Gmbh & Co. Kg | Regal |
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