JPS62189309A - アルコ−ル燃料車の未燃燃料浄化装置 - Google Patents

アルコ−ル燃料車の未燃燃料浄化装置

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JPS62189309A
JPS62189309A JP61028865A JP2886586A JPS62189309A JP S62189309 A JPS62189309 A JP S62189309A JP 61028865 A JP61028865 A JP 61028865A JP 2886586 A JP2886586 A JP 2886586A JP S62189309 A JPS62189309 A JP S62189309A
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unburnt
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exhaust gas
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Yoshio Fujimoto
藤本 佳夫
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Toyota Motor Corp
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    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アルコールを燃料とするエンジンを備えた車
両から排出される排気ガスを浄化する浄化装置に関し、
とくに排気ガス中に含まれる未燃アルコールの排出を防
止するようにしたアルコール燃料車の未燃燃料浄化装置
に関する。
〔従来の技術〕
アルコールを燃料とする火花点火機関の未燃燃料浄化装
置としては、従来からガソリン車に使用されてきた触媒
浄化装置をそのまま用いたものが知られている。
また、エンジン始動直後の冷時期に発生する有害物質の
排出を防止するため、低温浄化特性の良好な触媒と高温
浄化特性の良好な触媒とを互いに並列に排気系路中に接
続し、両触媒の上流側の排気系路に、いずれか一方の触
媒に排気ガスを選択的に流す切換弁を設けたものが知ら
れている(実開昭56−156912号公報)。
第4図は、上述した従来からガソリン車に使用されてき
た触媒浄化装置を、そのままアルコールを燃料とするエ
ンジンを備えた車両に適用したものを示している0図中
、1はエンジンを示しており、2はマフラを示している
。エンジン1とマフラ2との間には、酸化もしくは三元
触媒を有した触媒コンバータ3が設けられており、排気
ガスが触媒コンバータ3を通過することにより、排気ガ
ス中に含まれる未燃燃料、CO等の有害成分が除去され
るようになっている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、第4図に示すような触媒浄化装置を備え
た車両では、低温時に触媒の活性が弱まるので排気ガス
の浄化率が低下する上、アルコール燃料はガソリンに比
べ未暖機状態での燃料増量率が大きい<A/Fが濃い)
ため、低温始動時や始動直後には多量の未燃アルコール
が排出されるという問題がある。
本発明は、アルコールを燃料とするエンジンを備えた車
両において、低温時に車両から排出される有害な未燃ア
ルコールを低減させることのできる浄化装置を提供する
ことを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この目的に沿う本発明のアルコール燃料車の未燃燃料浄
化装置は、アルコールを燃料とするエンジンを備えた車
両に設けられ前記エンジンから排出される排気ガスを浄
化する触媒コンバータの上流に、低温時に前記排気ガス
に含まれる未燃アルコールを吸着し高温になるにつれて
吸着した未燃アルコールを脱離させるフィルタを備えた
未燃アルコールトラップを設けたものから成る。
〔作用〕
このように構成されたアルコール燃料車の未燃燃料浄化
装置においては、エンジンから排出された排気ガスは、
未燃アルコールトラップのフィルタを通過して触媒コン
バータに流入される。フィルタは、低温時に排気ガス中
に含まれる未燃アルコールを吸着する働きがあるので、
低温時に触媒コンバータの活性が低下していても、未燃
アルコールはフィルタによって一時回収され、低温時に
排出される未燃アルコール量は小に抑えられる。
ソシて、フィルタに吸着された未燃アルコールは高温に
なるにつれてフィルタがら*iさせるが、高温時では触
媒コンバータの活性が亮くなっているので、未燃アルコ
ールは触媒コンバータによって確実に分解される。
【実施例〕
以下に、本発明に係るアルコール燃料車の未燃燃料浄化
装置の望ましい実施例を、図面を参照して説明する。
第1実施例 第1図は、本発明の第1実施例に係るアルコール燃料車
の未燃燃料浄化装置を示している0図中11はアルコー
ルを燃料とするエンジンを示し、12はエンジン11に
取付けられたエキゾーストマニホールドを示している。
エキゾーストマニホールド12の一端には、排気管13
.aが接続されており、排気管13aの下流側には、未
燃アルコールトラップ14が設けられている。
未燃アルコールトラップ14は筒体に形成されており、
その内部にはエンジン11がら排出された排気ガス中に
含まれる未燃アルコールを吸着、脱離するフィルタ15
が収納されている。フィルタ15は、低温時に未燃アル
コールを吸着し、温度上昇とともに吸着した未燃アルコ
ールを徐々に脱離する特性を存し、吸着、脱離性能をほ
ぼ恒常的に維持することができる材料、たとえば多孔質
セラミックなどから構成されている。未燃アルコールト
ラップ14内に収納されたフィルタ15は、中空状に形
成されており、中空部15aの一端は排気管13aに開
口し、他端は板部材16によって塞がれている。これに
よって、排気管13aからフィルタ15に流入した排気
ガスは、中空部15aから多孔質セラミックの小孔を通
ってフィルタ15の外周、すなわち未燃アルコールトラ
ップ14内に排出されるようになっている。未燃アルコ
ールトラップ14の下流側には排気管13bが接続され
ており、フィルタ15を通過した排気ガスはこの排気管
13bに導かれるようになっている。
排気管13bの下流側には、排気ガス中の未浄化成分を
触媒の作用を浄化させる触媒コンバータ17が設けられ
ている。この触媒コンバータ内には、Co、HCを酸化
させる酸化触媒コンバータや酸化に加えてNOxも還元
する三元触媒コン/s+−夕があり、これらは目的によ
って適宜用いられる。
そして、触媒コンバーク17の下流には、排気管13C
を介してマフラー18が取付けられている。
つぎに第1実施例における作用について説明する。
エンジン11から排出された排気ガスは、エキゾースト
マニホールド12、排気管13aを通過して、未燃アル
コールトラップ14内に収納されたフィルタ15の中空
部15aに流入される。中空部15aに流入した排気ガ
スは中空部15a側からフィルタ15の多孔質部を通っ
てフィルタ15の外周に排出される。
この場合、フィルタ15の温度が低い時は、排気ガス中
に含まれる未燃アルコールがフィルタ15によって吸着
される。すなわち、低温状態のフィルタ15においては
、排気ガスが通過する過程で排気ガス中に含まれる未燃
アルコールがフィルタ15の小孔に侵入し、未燃アルコ
ールの吸収が行なわれる。
エンジン11の起動から時間が経過してフィルタ15の
温度が上昇すると、フィルタ15の小孔に侵入していた
未燃アルコールが蒸発しやすくなり、フィルタ15から
脱離される。そして、フィルタ15から蒸発した未燃ア
ルコールは、未燃アルコールトラップ14内に排出され
た後、排気管13bを通って触媒コンバータ17に導か
れる。
触媒コンバータ17は、低温においては活性が低下して
いるが、高温になるにつれて徐々に活性が高まり高温下
では所定の浄化性能が得られる。そのため、フィルタ1
5から脱離した未燃アルコールは、触媒コンバータ17
によって十分に分解され、排気ガス中に含まれる未燃ア
ルコールは非常に微量に抑えられる。
第2実施例 第2図および第3図は、本発明の第2実施例に係るアル
コール燃料車の未燃燃料浄化装置を示している。
第2実施例が第1実施例と異なるところは、切換弁の有
無であり、その他の部分は第1実施例に準じるので、準
じる部分に第1実施例と同一の符号を付すことにより準
じる部分の説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
第2図において、15はフィルタを示しており、フィル
タ15の中空部15aの一端は排気管13aに開口し、
中空部15aの他端は未燃アルコールトラップ14内に
開口されている。すなわち、本実施例ではフィルタ15
の中空部15aは、排気ガスをじかに触媒コンバータ1
7にバイパスするバイパス道路19となっている。
°バイ31通路19には、触媒コンバータ17が高温に
達し触媒の活性が高くなった時にバイパス道路19を開
く切換弁20が設けられている。切換弁20は、ダイヤ
フラム21に連結されており、ダイヤフラム21の作動
により開閉されるようになっている。ダイヤフラム21
は、バキュームスイッチングバルブ(VSV)22に接
続されており、バキュームスイッチングバルブ22のイ
ンテークマニホールド側には、逆止弁24が設けられて
いる。このバキュームスイッチングバルブ22は、コン
ピュータ23によって制御されており、コンピュータ2
3には、冷却水の水温を検出する水温センサ26と車速
センサ25が接続されている。
つぎに第2実施例における作用について説明する。
エンジン始動時には、冷却水の水温が水温センサ26に
よって測定され、この信号がコンピュータ23に送られ
る。そして水温が設定値より低い場合には、バキューム
スイッチングバルブ22が大気開放側に作動し、ダイヤ
フラム21を介して切換弁20が閉じられる。切換弁2
0が閉じられた状態では排気ガスは、フィルタ15を通
して触媒コンバータ17に流入される。
エンジン始動後、一定時間(たとえば120秒)経過し
た場合、または車速を検出した場合は、バキュームスイ
ッチングバルブ22がインテークマニホールド負圧倒へ
作動し、切換弁20が開かれる。
したがって、バイパス通路19が開となり、排気ガスは
フィルタ15を通過しないでじかに触媒コンバータ17
側へバイパスされる。
このように、水温や車速等を検出することにより、間接
的に触媒コンバーク17の触媒の活性の高まり度合が検
出される。そして、触媒コンバータ17によって排気ガ
スの正常な浄化作用が行なわれるようになると上述した
ように切換弁20が開となり排気ガスがバイパスされる
第3図は、切換弁20の制御方法をブロック図で示した
ものである。
まず、イグニッションスイッチ(図示時)がオンになる
と、ブロック101にてメインルーチンの演算が開始さ
れ、ブロック102でエンジン水温が設定値(たとえば
5℃)を越えているか否か判定される。設定値以下の場
合は、ブロック103でバキュームスイッチングバルブ
(VSV)22はオフされ、ダイヤフラム21の一室が
大気側と連通し、切換弁20は閉じられる。
つぎに、ブロック104では、エンジンが始動したか否
かを判定し、始動した場合は、ブロック105で始動後
の経過時間を測定するタイマTsを作動さセる。ブロッ
ク106.107では、車速V1タイマTsの判定を行
ない、両者がともに設定条件(たとえば、車速V−O,
タイマTs≦120秒)を満足する場合は、ブロック1
07からブロック106へ戻り、いずれかが条件を満た
さなくなるまで同じ過程をくり返す。
車速■≠0、またはタイマTs> 120秒の場合は、
プロ・2り108へ進み、タイマTsをリセットしてブ
ロック109でバキュームスイッチングバルブ22ヲオ
ンさせる。すなわち、ダイヤフラムの一室はインテーク
マニホールド負圧倒と連通し、切換弁20が開かれる。
なお、ブロック102で水温が設定値を越える場合は、
ブロック108ヘジヤツプし、ブロック104でエンジ
ンが始動していない場合はブロック102へ戻る。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明のアルコール燃料車の未燃
燃料浄化装置によるときは、排気ガスを浄化する触媒コ
ンバータの上流に、低温時に前記排気ガスに含まれる未
燃アルコールを吸着し高温になるにつれて吸着した未燃
アルコールを脱離させるフィルタを備えた未燃アルコー
ルトラップを設けるようにしたので、触媒の活性が低下
する低温下では未燃アルコールの触媒コンバータへの流
入が防止され、低温時における有害な未燃アルコールの
排出を低減することができるという効果が得られる。
また、フィルタにバイパス通路を形成しこのバイパス通
路に切換弁を設けるようにすれば、フィルタの使用条件
が大幅に緩和される。したがって、フィルタの材質とし
て耐熱性が低く安価な活性炭などを使用することができ
る。さらに、切換弁が開の状態では、排気ガスはフィル
タを通過する時よりも通過抵抗が小となり、低温始動時
、始動直後以外でのエンジンの吹き上がり性が向上する
とともに、燃費の向上をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例に係るアルコール燃料車の
未燃燃料浄化装置の概要図、 第2図は本発明の第2実施例に係るアルコール燃料車の
未燃燃料浄化装置の概要図、 第3図は第2図の装置の制御ブロック図、第4(財)は
従来の触媒浄化装置の概要図、である。 11・・・・・・・・・・・・・・・・・・エンジン1
4・・・・・・・・・・・・・・・・・・未燃アルコー
ルトラップ15・・・・・・・・・・・・・・・・・・
フィルタ17・・・・・・・・・・・・・・・・・・触
媒コンバータ19・・・・・・・・・・・・・・・・・
・バイパス通路20・・・・・・・・・・・・・・・・
・・切換弁時 許 出 願 人   トヨタ自動車株式
会社第3図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アルコールを燃料とするエンジンを備えた車両に
    設けられ前記エンジンから排出される排気ガスを浄化す
    る触媒コンバータの上流に、低温時に前記排気ガスに含
    まれる未燃アルコールを吸着し高温になるにつれて吸着
    した未燃アルコールを脱離させるフィルタを備えた未燃
    アルコールトラップを設けたことを特徴とするアルコー
    ル燃料車の未燃燃料浄化装置。
JP61028865A 1986-02-14 1986-02-14 アルコ−ル燃料車の未燃燃料浄化装置 Pending JPS62189309A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5315824A (en) * 1991-08-29 1994-05-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Cold HC adsorption and removal apparatus for an internal combustion engine
US5497619A (en) * 1993-07-06 1996-03-12 Nippon Soken, Inc. Exhaust gas purification apparatus
US5787707A (en) * 1994-08-02 1998-08-04 Corning Incorporated In-line adsorber system
US5934069A (en) * 1995-06-08 1999-08-10 Corning Incorporated In-line adsorber system
JP2010031820A (ja) * 2008-07-31 2010-02-12 Mazda Motor Corp 排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化触媒装置
JP2013119845A (ja) * 2011-12-09 2013-06-17 Toyota Motor Corp アルコール混合燃料を使用する内燃機関の排気ガス浄化方法、及び当該方法を使用する排気ガス浄化装置

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