JPH0674021A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

内燃機関の排気浄化装置

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JPH0674021A
JPH0674021A JP22756692A JP22756692A JPH0674021A JP H0674021 A JPH0674021 A JP H0674021A JP 22756692 A JP22756692 A JP 22756692A JP 22756692 A JP22756692 A JP 22756692A JP H0674021 A JPH0674021 A JP H0674021A
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JP
Japan
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engine
catalyst
temperature
exhaust gas
exhaust
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Application number
JP22756692A
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English (en)
Inventor
Tadaki Ota
忠樹 太田
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00Combination 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
    • F01N2240/18Combination 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2570/00Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/12Hydrocarbons

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】吸着装置にてHCを効果的に吸着して大気中へ
の放出を防止すると共に、吸着装置からHCを脱離する
ときにNOx 排出量を抑制する。 【構成】触媒装置B上流にバイパス通路Cを設け、バイ
パス通路Cに吸着装置Dを介装する。そして、機関の温
度に基づいて吸着装置Dへの排気導入期間を設定して弁
装置Eを操作し吸着装置DにHCを吸着させる(F,
G,H)。また、吸着装置DからのHC脱離を、触媒装
置Bの触媒が活性化されかつ機関運転状態が減速運転時
若しくはアイドル運転時に、行う(I,J,K)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排気浄化装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関の排気浄化装置の従来例とし
て、以下のようなものがある(特開昭55−101715
号公報参照)。すなわち、機関の排気通路にはプリ触媒
装置が介装されると共にプリ触媒装置下流の排気通路に
はメイン触媒装置が介装されている。前記プリ触媒装置
下流の排気通路から分岐されると共に前記メイン触媒装
置上流の排気通路に合流させてバイパス通路が形成さ
れ、バイパス通路には吸着装置が形成されている。
【0003】そして、機関始動開始時から暖機途中まで
の触媒の非活性域では、切換弁の操作にて排気をバイパ
ス通路に導入して排気中のHC等の未燃成分を吸着装置
により吸着捕集するようにしている。また、一定時間経
過後に排気をバイパス通路から排気通路に切換えてメイ
ン触媒装置に導入してメイン触媒装置を昇温させる。さ
らに、メイン触媒装置の昇温後、一定時間排気をバイパ
ス通路に導入すると共に2次空気を導入し吸着装置に吸
着された未燃成分を脱離させ、脱離された未燃成分をメ
イン触媒装置にて処理するようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記実施例
においては、未燃成分の脱離を行うときの通路切換操作
をメイン触媒装置の入口側温度のみにより行っている。
このため、脱離時に導入される2次空気導入量を精密に
制御しないと、脱離時に他のエミッション特にNOX
の跳ね返りが大きくNOX が大気中に放出されるという
不具合がある。
【0005】本発明では、このような実状に鑑みてなさ
れたもので、吸着装置にて未燃成分を効果的に吸着させ
て未燃成分の脱離時のNOX の排出を抑制することを目
的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】このため、本発明は図1
に示すように、機関の排気通路Aに触媒装置Bを介装
し、前記触媒装置B上流の排気通路Aから分岐させると
共に前記触媒装置B上流の排気通路Aに合流させてバイ
パス通路Cを形成し、該バイパス通路Cに排気中の未燃
成分を吸着する吸着装置Dを備え、かつ前記バイパス通
路Dと排気通路Aとに排気を選択的に切換えて導入する
弁装置Eを備えるものにおいて、機関の温度を検出する
機関温度検出手段Fと、検出された機関開始時の機関温
度に基づいて前記吸着装置への排気導入期間を設定する
導入期間設定手段Gと、設定された排気導入期間に応じ
て前記弁装置Eを作動させる弁作動手段Hと、前記触媒
装置の触媒温度を検出する触媒温度検出手段と、機関運
転状態を検出する運転状態検出手段Jと、検出された機
関運転状態が減速運転時若しくはアイドル運転時で、か
つ検出された触媒温度が活性化温度域にあるときに、前
記吸着装置Dに吸着されている未燃成分を脱離間すべく
前記弁装置Eを作動させるパージ処理手段Kと、を備え
るようにした。
【0007】
【作用】そして、機関から未燃成分が排出される量に対
応する機関温度に基づいて吸着装置への排気導入期間を
設定し、未燃成分を効果的に吸着捕集する。また、吸着
装置の未燃成分の脱離を、触媒の活性時でかつ機関から
のNOX 排出量の少ない減速運転時若しくはアイドル運
転時に行うことにより、未燃成分を触媒装置にて効果的
に処理させつつ大気中のNOX 排出量を抑制するように
した。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図2〜図4に基づ
いて説明する。図2において、機関1の排気通路2上流
部にはプリ触媒装置3が介装され、プリ触媒装置3下流
の排気通路2には触媒装置としてのメイン触媒装置4が
介装されている。前記プリ触媒装置3下流の排気通路2
から分岐されると共にメイン触媒装置4上流の排気通路
2に合流させてバイパス通路5が形成され、バイパス通
路5には吸着装置6が介装されている。
【0009】前記バイパス通路5の分岐部には弁装置と
しての排気流制御弁7が介装され、排気流制御弁7は制
御装置8により駆動される。前記プリ触媒装置3に2次
空気を2次空気供給通路9を介して圧送供給する電動式
エアポンプ10が設けられ、エアポンプ10は前記制御
装置8により駆動される。前記制御装置8には、冷却水
温度を検出する機関温度検出手段としての水温センサ1
1と、メイン触媒装置4出口にて触媒温度を検出する触
媒温度検出手段としての水温センサ12と、スタータス
イッチ(図示せず)と、から検出信号が入力されてい
る。また、制御装置8には、スロットル弁開度センサ
(図示せず)と、機関回転センサ(図示せず)と、から
信号が入力されている。
【0010】ここでは、制御装置8が導入期間設定手段
と弁作動手段とパージ処理手段とを構成する。また、ス
ロットル開度センサと機関回転センサとが運転状態検出
手段を構成する。次に、作用を図3及び図4のフローチ
ャートに従って説明する。図3のフローチャートは吸着
装置6にHCを吸着させるルーチンであって、S1では
スタータスイッチがオンか否かを判定し、YESのとき
には始動時と判断しS2に進みNOのときにはS7に進
む。
【0011】S2では、検出されたスタータスイッチオ
ン時の冷却水温度が40℃以下か否かを判定し、YES
のときにはS3に進みNOのときにはS4に進む。S3
では、吸着装置作動用の排気導入期間としての設定温度
を60℃に設定する。S4では、検出されたスタータス
イッチオン時の冷却水温度が70℃以下か否かを判定
し、YESのときにはS5に進みNOのときにはホット
リスタート時と判断してS6に進む。
【0012】S5では設定温度を70℃に設定し、S6
では設定温度を80℃に設定する。ここで、スタータス
イッチオン時の冷却水温度が低くなるほど設定温度は低
くなるように設定したのはメイン触媒装置4を早期に昇
温させるためと、スタータスイッチオン時の冷却水温度
と設定温度との差は低温ほど大きくなるので、吸着装置
6に排気が導入される期間は低温ほど長くしHCを有効
に吸着するためと、である。
【0013】一方、S1においてスタータスイッチオフ
時と判定されたときには、S7において、検出された冷
却水温度が前記S3,S5,S6のいづれかで設定され
た設定温度以下か否かを判定し、YESのときにはS8
に進みNOのときにはS9の進む。S8では吸着装置6
に排気を導入させるべく排気流切換弁7を切換操作し、
S9では吸着装置6への排気導入を停止させ排気を排気
通路2に流通させるべく排気流切換弁7を切換操作す
る。
【0014】S11では、触媒温度センサ12により検
出された触媒温度が300℃以上か否かを判定し、YE
Sのときには触媒が活性化していると判断し、S12に
進みNOのときにはS17に進む。S12では、検出さ
れたスロットル弁開度と機関回転速度とに基づいて、機
関運転状態が減速運転時の燃料カット作動中か否かを判
定し、YESのときにはS14に進みNOのときにはS
13に進む。尚、スロットル弁開度の代わりに吸入空気
量を検出パラメータとして用いてもよい。また、車速の
減少割合,機関回転速度の減少割合から減速運転時を検
出するようにしてもよい。
【0015】S13では、検出されたスロットル弁開度
に基づいて、機関運転状態がアイドル運転中か否かを判
定し、YESのときにはS14に進みNOのときにはS
17に進む。したがって、触媒が活性化され、かつ機関
運転状態が減速運転中の燃料カット作動時若しくはアイ
ドル運転時にS14に進むのである。ここで、燃料カッ
ト作動中には燃焼が行われないのでNOX 生成量が少な
くなる。
【0016】S14では、触媒の温度低下率が10℃/
秒以下か否かを判定し、YESのときにはS15に進み
NOのときにはS16に進む。この判定は、触媒の温度
低下率が大きいと触媒温度が低下して触媒が非活性とな
る可能性があり、この非活性時にはパージ処理を行わな
いようにするために、設けたものである。S15では、
排気をバイパス通路5に導入させるべく排気流切換弁6
を切換操作すると共に、エアポンプ10を作動させて2
次空気を排気通路2に導入し、パージ処理を動作させ
る。これにより、吸着装置6に吸着されているHCが排
気流及び2次空気流により脱離されると共に、脱離され
たHCはメイン触媒装置4にて酸化処理される。また、
メイン触媒装置4に2次空気が導入されるので、HCの
酸化反応が促進されHCを良好に酸化除去でき排気を良
好に浄化できる。
【0017】以上説明したように、スタータスイッチオ
ン時の冷却水温度が低下するほど吸着装置への排気導入
期間が長くなるように設定温度を設定するようにしたの
で、吸着装置にて排気中のHCを効果的に吸着できHC
の大気中への放出を効果的に防止できる。また、冷却水
温が低下するほど設定温度を低くなるように設定するよ
うにしたので、低温時にはHCを効果的に吸着しつつ排
気をメイン触媒装置4に早期に導入して昇温できるた
め、メイン触媒装置4によりHCを良好に酸化処理でき
る。
【0018】また、メイン触媒装置4の触媒が活性化さ
れかつ機関運転状態が減速運転時の燃料カット中若しく
はアイドル運転時に2次空気を導入して吸着装置6のパ
ージ処理を行うようにしたので、機関からのNOX 排出
量を大幅に抑制しつつHCをメイン触媒装置4により効
果的に酸化処理でき、NOX の大気中への放出を大幅に
抑制できる。
【0019】尚、メイン触媒装置下流に設けられた空気
比センサ(酸素センサ)の検出信号をも前記パラメータ
に付加して、排気流切換弁の切換操作を行ってもよい。
【0020】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように、機関温
度に基づいて吸着装置への排気導入機関を設定して吸着
装置に未燃成分を吸着させると共に、吸着装置からの未
燃成分の脱離を触媒が活性化されかつ減速運転時若しく
はアイドル運転時に行わせるようにしたので、未燃成分
を効果的に吸着して大気中への放出を防止できると共
に、脱離時に未燃成分を触媒装置にて効果的に処理しつ
つNOX 排出量を大幅に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のクレーム対応図。
【図2】 本発明の一実施例を示す構成図。
【図3】 同上のフローチャート。
【図4】 同上の他のフローチャート。
【符号の説明】
2 排気通路 3 プリ触媒装置 4 メイン触媒装置 5 バイパス通路 6 吸着装置 7 排気流切換弁 8 制御装置 11 水温センサ 12 触媒温度センサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】機関の排気通路に触媒装置を介装し、前記
    触媒装置上流の排気通路から分岐させると共に前記触媒
    装置上流の排気通路に合流させてバイパス通路を形成
    し、該バイパス通路に排気中の未燃成分を吸着する吸着
    装置を備え、かつ前記バイパス通路と排気通路とに排気
    を選択的に切換えて導入する弁装置を備える内燃機関の
    排気浄化装置において、 機関の温度を検出する機関温度検出手段と、検出された
    機関始動時の機関温度に基づいて前記吸着装置への排気
    導入期間を設定する導入期間設定手段と、設定された排
    気導入期間に応じて前記弁装置を作動させる弁作動手段
    と、前記触媒装置の触媒温度を検出する触媒温度検出手
    段と、機関運転状態を検出する運転状態検出手段と、検
    出された機関運転状態が減速運転時若しくはアイドル運
    転時で、かつ検出された触媒温度が活性化温度域にある
    ときに、前記吸着装置に吸着されている未燃成分を脱離
    すべく前記弁装置を作動させるパージ処理手段と、を備
    えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
JP22756692A 1992-08-26 1992-08-26 内燃機関の排気浄化装置 Pending JPH0674021A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6370872B1 (en) 1999-05-26 2002-04-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purifier for internal combustion engine
JP2009002255A (ja) * 2007-06-22 2009-01-08 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2009144678A (ja) * 2007-12-18 2009-07-02 Toyota Motor Corp 触媒バイパス制御装置
KR100911587B1 (ko) * 2007-12-14 2009-08-10 현대자동차주식회사 유로 가변형 배기장치 및 이를 이용한 배기가스 처리방법

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JP2009002255A (ja) * 2007-06-22 2009-01-08 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
KR100911587B1 (ko) * 2007-12-14 2009-08-10 현대자동차주식회사 유로 가변형 배기장치 및 이를 이용한 배기가스 처리방법
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