JPH08177474A - 排気ガス浄化装置 - Google Patents

排気ガス浄化装置

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JPH08177474A JP6323076A JP32307694A JPH08177474A JP H08177474 A JPH08177474 A JP H08177474A JP 6323076 A JP6323076 A JP 6323076A JP 32307694 A JP32307694 A JP 32307694A JP H08177474 A JPH08177474 A JP H08177474A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＨＣ浄化能の高い排気ガス浄化装置を提供す
る。 【構成】 排気ガス浄化装置は、エンジンに近接するＨ
Ｃ浄化用第１触媒コンバータ３1 と、その第１触媒コン
バータ３1 に排気管を介して接続されたＨＣ浄化用第２
触媒コンバータ３2 とを備える。第２触媒コンバータ３
2 によるＨＣ浄化開始時点ｔ4 は、その第２触媒コンバ
ータ３2 のＨＣ吸着終了時点ｔ3 とＨＣ脱離終了時点ｔ
5 との間に設定される。これによりＨＣ脱離量を減少さ
せることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は排気ガス浄化装置、特
に、エンジンに近接するＨＣ（炭化水素）浄化用第１触
媒コンバータと、その第１触媒コンバータに排気管を介
して接続されたＨＣ浄化用第２触媒コンバータとを備え
た排気ガス浄化装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種装置における第１，第２触
媒コンバータは、エンジン始動後、ＨＣの吸着およびそ
れに次ぐＨＣの脱離を行った後ＨＣ浄化能を発揮する、
といった特性を有する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この場合、第１触媒コ
ンバータはエンジンに近接しているので、エンジン始動
後、その触媒コンバータがＨＣ脱離終了温度に達するま
での時間は比較的短く、したがって第１触媒コンバータ
はエンジン始動後比較的短時間のうちにＨＣ浄化能を発
揮する。
【０００４】ところが、第２触媒コンバータはスペース
上の制限から、通常、車両の床下に配設されるので、エ
ンジンから離間していることに起因して、その触媒コン
バータがＨＣ脱離終了温度に達するまでの時間は比較的
長く、その結果、第２触媒コンバータにおいてはＨＣ吸
着量が多い反面、ＨＣ脱離量も多くなる。このことから
従来装置ではＦＴＰモードのＣＴ時間におけるＨＣ排出
量が多い、といった問題がある。
【０００５】本発明は前記に鑑み、第２触媒コンバータ
のＨＣ浄化開始時点を早めて、ＦＴＰモードのＣＴ時間
におけるＨＣ排出量を減少させることができるようにし
た前記排気ガス浄化装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、エンジンに近
接するＨＣ浄化用第１触媒コンバータと、その第１触媒
コンバータに排気管を介して接続されたＨＣ浄化用第２
触媒コンバータとを備えた排気ガス浄化装置において、
前記第２触媒コンバータによるＨＣ浄化開始時点を、そ
の第２触媒コンバータのＨＣ吸着終了時点とＨＣ脱離終
了時点との間に設定したことを特徴とする。
【０００７】
【作用】第２触媒コンバータのＨＣ浄化開始時点を前記
のように設定すると、ＦＴＰモードのＣＴ時間における
第２触媒コンバータのＨＣ脱離量が少なくなる。
【０００８】これにより、第１，第２触媒コンバータの
協働で、ＦＴＰモードのＣＴ時間におけるＨＣ排出量を
減少させることができる。
【０００９】
【実施例】図１において、エンジン１に排気マニホルド
２が、また排気マニホルド２に第１触媒コンバータ３1
が、さらに第１触媒コンバータ３1 に排気管４を介して
第２触媒コンバータ３2 がそれぞれ接続される。第１触
媒コンバータ３1 はエンジン１に近接配置され、一方、
第２触媒コンバータ３2 は車両の床下に配設され、同一
構成の第１，第２槽３ａ，３ｂよりなる。排気管４はそ
の第２触媒コンバータ３2 の近傍にフレキシブル継手４
ａを有する。
【００１０】第１，第２触媒コンバータ３1 ，３2 は、
容器５内に触媒素子を備えたコーデイエライト製ハニカ
ム体を収納したもので、その触媒素子は、ＰｔおよびＰ
ｄの混合物である触媒およびＯＳＣと、それを担持する
アルミナ担体とよりなる。
【００１１】図２の概略特性図において、第１触媒コン
バータ３1 はエンジン１に近接しているので、エンジン
始動後、その触媒コンバータ３1 、したがって触媒がＨ
Ｃ吸着終了温度Ｔ1 およびＨＣ脱離終了温度Ｔ2 に達す
るまでの時間ｔ1 ，ｔ2 は比較的短く、したがって第１
触媒コンバータ３1 はエンジン始動後比較的短時間のう
ちにＨＣ浄化能を発揮する。この場合、触媒によるＨＣ
吸着量は少く、したがってＨＣ脱離量も少い。
【００１２】ところが、従来の第２触媒コンバータ３2
は、エンジン１から離間していることに起因して、その
触媒コンバータ３2 、したがって触媒がＨＣ吸着終了温
度Ｔ 1 およびＨＣ脱離終了温度Ｔ2 に達すまでの時間ｔ
3 ，ｔ5 は比較的長く、その結果、第２触媒コンバータ
３2 においては触媒によるＨＣ吸着量が多い反面、ＨＣ
脱離量も多くなる。このことから従来装置ではＦＴＰモ
ードのＣＴ時間におけるＨＣ排出量が多い。
【００１３】そこで、本発明においては、第２触媒コン
バータ３2 によるＨＣ浄化開始時点ｔ4 を、その第２触
媒コンバータ３2 のＨＣ吸着終了時点ｔ3 とＨＣ脱離終
了時点ｔ5 との間に設定するものである。
【００１４】第２触媒コンバータ３2 によるＨＣ浄化開
始時点ｔ4 を前記のように設定すると、第１，第２触媒
コンバータ３1 ，３2 の協働で、ＦＴＰモードのＣＴ時
間におけるＨＣ排出量を減少させることができる。
【００１５】第２触媒コンバータ３2 において、そのＨ
Ｃ浄化開始時点ｔ4 を前記のように設定するためには次
のような手段が採用される。（ａ）ハニカム体における
隔壁の厚さを薄くして第２触媒コンバータ３2 の温度上
昇を早める。（ｂ）排気マニホルド２、排気管４および
第１触媒コンバータ３1 の構造、材質等を変えて、それ
らの熱容量を調整する。前記熱容量が大きすぎると、第
２触媒コンバータ３2の温度上昇が遅くなるためそのＨ
Ｃ浄化開始時点ｔ4 が遅延してＨＣ脱離量が増し、一
方、前記熱容量が小さすぎると、第２触媒コンバータ３
2 の温度上昇が早くなりすぎるためそのＨＣ浄化開始時
点ｔ4 がＨＣ吸着終了時点ｔ3 以前に移行することがあ
り、その結果、ＨＣ吸着量が低下する。
【００１６】また第２触媒コンバータ３2 の触媒担持量
を増し、これにより図２に示すように第１触媒コンバー
タ３1 のＨＣ浄化開始以前の脱離ＨＣを第２触媒コンバ
ータ３2 に十分に吸着させてＨＣ排出量を低減すること
が可能である。さらに第２触媒コンバータ３2 における
ハニカム体のセル数を増加させて触媒担持量を増し、こ
れによりＨＣ浄化開始時点ｔ4 以後のＨＣ浄化率を向上
させることも可能である。
【００１７】以下、具体例について説明する。
【００１８】実施例において、エンジン１としては４気
筒、排気量２２００ｃｃのものが用いられた。排気マニ
ホルド２は鋳鉄（ＪＩＳ ＦＣＤ５５０）よりなり、重
量は５．５kgであった。第１触媒コンバータ３1 におい
て、そのハニカム体の寸法は外径１０５mm、長さ１１４
mmであり、また容器５はステンレス鋼（ＪＩＳ ＳＵＳ
４０９）より構成され、コンバータ総重量は２．５kgで
あった。排気管４はステンレス鋼（ＪＩＳ ＳＵＳ４０
９）よりなり、重量は３．０kgであった。第２触媒コン
バータ３2 において、各槽３ａ，３ｂのハニカム体の寸
法は外径１０５mm、長さ８１．２mmであり、また容器５
はステンレス鋼（ＪＩＳ ＳＵＳ４０９）より構成さ
れ、コンバータ総重量は３．５kgであった。
【００１９】排気マニホルド２の最短部分の長さａ＝３
１０mm、第１触媒コンバータ３1 の長さｂ＝２２０mm、
排気管４の長さｃ＝６２１．５mm、第２触媒コンバータ
３2の長さｄ＝３３０mm、第１触媒コンバータ３1 のハ
ニカム体終端から第２触媒コンバータ３2 における第１
槽３ａのハニカム体前端までの長さｅ＝８３２mmであっ
た。
【００２０】各ハニカム体において、そのセル数は６０
０セル／ｉｎ2 、隔壁厚さは４．３ミルであり、また触
媒としてはＰｔとＰｄとを１対８の割合で混合したもの
とＯＳＣとが用いられ、その担持量は３３７．５ｇ／ｆ
ｔ3 であった。
【００２１】比較例として、各ハニカム体におけるセル
数が４００セル／ｉｎ2 、隔壁厚さが７．２ミルであ
り、また触媒としてＰｔとＰｄとＲｈとを３対５対１の
割合で混合したものとＯＳＣとを用い、その担持量を６
７ｇ／ｆｔ3 に設定し、その他の要件を実施例と同様に
設定したものを用意した。
【００２２】実施例および比較例について、先ず、５０
キロマイル走行を行い、その後エンジン始動直後の理論
空燃比Ａ／ＦをＡ／Ｆ＝１４．８に設定してＨＣ減少量
を測定した。
【００２３】通常、理論空燃比Ａ／ＦはＡ／Ｆ＝１２．
９といったようにリッチ状態に設定されている。この場
合には、ＨＣ生成量が多く、また第２触媒コンバータ３
2 のＨＣ浄化開始時点が遅いこともあって、その第２触
媒コンバータ３2 によるＨＣ吸着量が多くなる反面、Ｈ
Ｃ脱離量も多くなる。
【００２４】そこで、理論空燃比Ａ／ＦをＡ／Ｆ＝１
４．８といったようにリーン状態に設定することにより
ＨＣ生成量を低減し、また第２触媒コンバータ３2 のＨ
Ｃ浄化開始時点ｔ4 を早めて、ＨＣ吸着量が少くなる反
面、ＨＣ脱離量も減少させようとするものである。
【００２５】図３は、エンジン始動後６０秒間における
ＣＴ時間（ＦＴＰモード）とＨＣ減少量の関係を示す。
理論空燃比Ａ／Ｆ＝１４．８でエンジン１を運転するＣ
Ｔ時間＝２７秒間において、エンジン始動から約２２秒
までのＨＣ減少量、つまりＨＣ吸着量は実施例の方が比
較例よりも多い。これは触媒の担持量の差に起因する。
また約２２秒から２７秒までのＨＣ減少量、つまりＨＣ
脱離量は実施例の方が比較例に比べてかなり減少してい
る。これは、第２触媒コンバータ３2 のＨＣ浄化開始時
点ｔ4 が前記のように早められていることに外ならな
い。さらに２７秒経過後においては、理論空燃比Ａ／Ｆ
はＡ／Ｆ＝１４．６に制御されるが、実施例は比較例に
比べて優れたＨＣ浄化特性を備えているので、実施例は
高いＨＣ減少量を有する。
【００２６】これに起因して、ＣＴ時間０〜１２５秒に
おけるＨＣ浄化率は実施例の場合７５．２％であった
が、比較例の場合５３．５％であって実施例に比べて低
いことが判明した。
【００２７】図４はＣＴ時間と積算ＨＣ低減量との関係
を示す。実施例は前記のように優れたＨＣ浄化特性を有
することから積算ＨＣ低減量が高く、その結果、実施例
における全ＨＣ浄化率は９８．２％であったが、比較の
それは９６．５％であって、実施例に比べて低いことが
判明した。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、前記のように構成する
ことによって、ＦＴＰモードのＣＴ時間におけるＨＣ排
出量を減少させることができ、これにより全ＨＣ浄化率
を９８．２％に向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジンと排気ガス浄化装置との接続関係を示
す説明図である。
【図２】触媒コンバータの概略特性図である。
【図３】ＣＴ時間とＨＣ減少量との関係を示すグラフで
ある。
【図４】ＣＴ時間と積算ＨＣ低減量との関係を示すグラ
フである。
【符号の説明】
１ エンジン ３1 ，３2 第１，第２触媒コンバータ ４ 排気管 ｔ3 ＨＣ吸着終了時点 ｔ4 ＨＣ浄化開始時点 ｔ5 ＨＣ脱離終了時点
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年７月２７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】第１，第２触媒コンバータ３1 ，３2 は、
容器５内に触媒素子を備えたコーデイエライト製ハニカ
ム体を収納したもので、その触媒素子は、ＰｔおよびＰ
ｄの混合物である触媒およびＯＳＣと、それらを担持す
るアルミナ担体とよりなる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】ところが、従来の第２触媒コンバータ３2
は、エンジン１から離間していることに起因して、その
触媒コンバータ３2 、したがって触媒がＨＣ吸着終了温
度Ｔ 1 およびＨＣ脱離終了温度Ｔ2 に達するまでの時間
ｔ3 ，ｔ5 は比較的長く、その結果、第２触媒コンバー
タ３2 においては触媒によるＨＣ吸着量が多い反面、Ｈ
Ｃ脱離量も多くなる。このことから従来装置ではＦＴＰ
モードのＣＴ時間におけるＨＣ排出量が多い。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ０１Ｄ 53/94 Ｆ０１Ｎ 3/08 ＺＡＢ Ａ 3/24 ＺＡＢ Ｅ (72)発明者 猪瀬 昇志 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジン（１）に近接するＨＣ浄化用第
    １触媒コンバータ（３1 ）と、その第１触媒コンバータ
    （３1 ）に排気管（４）を介して接続されたＨＣ浄化用
    第２触媒コンバータ（３2 ）とを備えた排気ガス浄化装
    置において、前記第２触媒コンバータ（３2 ）によるＨ
    Ｃ浄化開始時点（ｔ4 ）を、その第２触媒コンバータ
    （３2 ）のＨＣ吸着終了時点（ｔ3 ）とＨＣ脱離終了時
    点（ｔ5）との間に設定したことを特徴とする排気ガス
    浄化装置。
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