JPH09203312A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
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- JPH09203312A JPH09203312A JP8010622A JP1062296A JPH09203312A JP H09203312 A JPH09203312 A JP H09203312A JP 8010622 A JP8010622 A JP 8010622A JP 1062296 A JP1062296 A JP 1062296A JP H09203312 A JPH09203312 A JP H09203312A
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- catalyst device
- catalyst
- internal combustion
- combustion engine
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 切換弁が触媒側を閉から開に変化する際、内
燃機関の空燃比をリッチ補正することにより、触媒出口
のＮＯｘを低減することにができる内燃機関の排気浄化
装置を提供する。 【解決手段】 内燃機関の排気通路に設けられた触媒装
置と、この触媒装置を迂回するバイパス通路と、触媒装
置の上流側に設けられ排気の流れを触媒装置側もしくは
バイパス通路側に切り換える切換弁とを備え、この切換
弁が排気の流れをバイパス通路側から触媒装置側に切り
換えるときに内燃機関の空燃比を所定時間リッチ側に補
正した。またこの所定時間は、切換弁がバイパス通路側
から触媒装置側に切り換わる直前の触媒装置側が閉じら
れていた時間に応じて増大する。
燃機関の空燃比をリッチ補正することにより、触媒出口
のＮＯｘを低減することにができる内燃機関の排気浄化
装置を提供する。 【解決手段】 内燃機関の排気通路に設けられた触媒装
置と、この触媒装置を迂回するバイパス通路と、触媒装
置の上流側に設けられ排気の流れを触媒装置側もしくは
バイパス通路側に切り換える切換弁とを備え、この切換
弁が排気の流れをバイパス通路側から触媒装置側に切り
換えるときに内燃機関の空燃比を所定時間リッチ側に補
正した。またこの所定時間は、切換弁がバイパス通路側
から触媒装置側に切り換わる直前の触媒装置側が閉じら
れていた時間に応じて増大する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気ガ
スを浄化する触媒装置が排気管に設けられているエンジ
ンの排気浄化装置に関する。
スを浄化する触媒装置が排気管に設けられているエンジ
ンの排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の排気ガス浄化装置としては、例え
ば図６に示すような実開平１−６６４２０号公報が知ら
れている。
ば図６に示すような実開平１−６６４２０号公報が知ら
れている。
【０００３】図６において、排気通路６１を分岐して構
成した２つの分岐通路６２，６３を備え、両分岐通路６
２，６３夫々にメイン触媒６４，６５を介装すると共
に、一方の分岐通路６３のメイン触媒６５上流に低温用
のプリ触媒６６を介装し、分岐通路６３のプリ触媒６６
とメイン触媒６５との間に、分岐通路６２のメイン触媒
６４上流とを連通する連通路６７を設けるようにしてい
る。
成した２つの分岐通路６２，６３を備え、両分岐通路６
２，６３夫々にメイン触媒６４，６５を介装すると共
に、一方の分岐通路６３のメイン触媒６５上流に低温用
のプリ触媒６６を介装し、分岐通路６３のプリ触媒６６
とメイン触媒６５との間に、分岐通路６２のメイン触媒
６４上流とを連通する連通路６７を設けるようにしてい
る。
【０００４】又、分岐通路６２，６３の分岐部には、分
岐通路６２，６３のいずれか一方に排気が流れるように
通路を切り換える単一の切換弁６８を介装し、連通路６
７にはこの連通路６７の開通と閉塞とを選択的に行う開
閉弁６９が介装してある。
岐通路６２，６３のいずれか一方に排気が流れるように
通路を切り換える単一の切換弁６８を介装し、連通路６
７にはこの連通路６７の開通と閉塞とを選択的に行う開
閉弁６９が介装してある。
【０００５】そして、排気温度を検出する排温センサを
設け、この排温センサから出力される排気温度信号に基
づいて、所定の排気温度条件までは、即ち、低温時は、
切換弁６８を分岐通路６３側に切り換えると共に、開閉
弁６９を閉じ、排気をプリ触媒６６と一方のメイン触媒
６５に流通させる。又、所定の排気温度条件以降は、即
ち、高温時は、切換弁６８を分岐通路６２側に切り換え
ると共に、開閉弁６９を開き、排気を両方のメイン通路
６４，６５に流通させる。
設け、この排温センサから出力される排気温度信号に基
づいて、所定の排気温度条件までは、即ち、低温時は、
切換弁６８を分岐通路６３側に切り換えると共に、開閉
弁６９を閉じ、排気をプリ触媒６６と一方のメイン触媒
６５に流通させる。又、所定の排気温度条件以降は、即
ち、高温時は、切換弁６８を分岐通路６２側に切り換え
ると共に、開閉弁６９を開き、排気を両方のメイン通路
６４，６５に流通させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の内燃
機関の排気浄化装置にあっては、排気通路内に負圧・正
圧を繰り返す排気脈動を生ずるので、切換弁を回動支持
する部分から排気通路内に外部からの大気が侵入してし
まう。このため、図５に示したように触媒装置側が閉じ
られているとき、触媒装置と切換弁とで画成される触媒
装置の上流部分の雰囲気は侵入した大気で希釈され酸素
過剰の状態（リーン）となる。そして、この状態で排気
の流れをバイパス通路側から触媒装置側に切り換える
と、一時に触媒装置へ過剰の酸素が供給されてしまい、
ＮＯｘの還元が間に合わなくなって、エミッションが悪
化する場合があった。なお、こうした大気の侵入は切換
弁の回動支持部分のシール性を向上させることである程
度防止できるものの、大気の侵入を完全に防止すること
は逆にコストを増大させる結果となっていた。
機関の排気浄化装置にあっては、排気通路内に負圧・正
圧を繰り返す排気脈動を生ずるので、切換弁を回動支持
する部分から排気通路内に外部からの大気が侵入してし
まう。このため、図５に示したように触媒装置側が閉じ
られているとき、触媒装置と切換弁とで画成される触媒
装置の上流部分の雰囲気は侵入した大気で希釈され酸素
過剰の状態（リーン）となる。そして、この状態で排気
の流れをバイパス通路側から触媒装置側に切り換える
と、一時に触媒装置へ過剰の酸素が供給されてしまい、
ＮＯｘの還元が間に合わなくなって、エミッションが悪
化する場合があった。なお、こうした大気の侵入は切換
弁の回動支持部分のシール性を向上させることである程
度防止できるものの、大気の侵入を完全に防止すること
は逆にコストを増大させる結果となっていた。
【０００７】本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、切換弁が触媒側を閉から開に変化する際、内燃機関
の空燃比をリッチ補正することにより、触媒出口のＮＯ
ｘを低減することが出来る内燃機関の排気浄化装置を提
供することを目的とする。
み、切換弁が触媒側を閉から開に変化する際、内燃機関
の空燃比をリッチ補正することにより、触媒出口のＮＯ
ｘを低減することが出来る内燃機関の排気浄化装置を提
供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、内燃機関の排気通路に設けられた触媒装置
と、この触媒装置を迂回するバイパス通路と、触媒装置
の上流側に設けられ排気の流れを触媒装置側もしくはバ
イパス通路側に切り換える切換弁とを備え、この切換弁
が排気の流れをバイパス通路側から触媒装置側に切り換
えるときに内燃機関の空燃比を所定時間リッチ側に補正
した。
するために、内燃機関の排気通路に設けられた触媒装置
と、この触媒装置を迂回するバイパス通路と、触媒装置
の上流側に設けられ排気の流れを触媒装置側もしくはバ
イパス通路側に切り換える切換弁とを備え、この切換弁
が排気の流れをバイパス通路側から触媒装置側に切り換
えるときに内燃機関の空燃比を所定時間リッチ側に補正
した。
【０００９】また、この所定時間は、切換弁がバイパス
通路側から触媒装置側に切り換わる直前の触媒装置側が
閉じられていた時間に応じて増大する。
通路側から触媒装置側に切り換わる直前の触媒装置側が
閉じられていた時間に応じて増大する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて詳
細に説明する。
細に説明する。
【００１１】図１は本発明の第１の実施の形態にかかる
構成図示すものである。
構成図示すものである。
【００１２】図１において、内燃機関のエキゾーストマ
ニホールド１に切換弁２が接続され、この切換弁２は、
排気通路３に設けられたプリ触媒４（触媒装置）の上流
を開閉する開閉弁５と、プリ触媒４を迂回するバイパス
通路６を開閉する開閉弁７とから構成される。
ニホールド１に切換弁２が接続され、この切換弁２は、
排気通路３に設けられたプリ触媒４（触媒装置）の上流
を開閉する開閉弁５と、プリ触媒４を迂回するバイパス
通路６を開閉する開閉弁７とから構成される。
【００１３】これら開閉弁５，７は互いに相反する開度
を示し、開閉弁５が全開であれば開閉弁７は全閉とな
る。バイパス通路６はプリ触媒４の下流側で再び排気通
路３に合流し、その下流には床下触媒８が設けられてい
る。なお、９，１０は酸素センサであり、この他図示し
ない回転数センサやエアフローセンサ等の出力に応じて
内燃機関の空燃比を制御するようになっている。
を示し、開閉弁５が全開であれば開閉弁７は全閉とな
る。バイパス通路６はプリ触媒４の下流側で再び排気通
路３に合流し、その下流には床下触媒８が設けられてい
る。なお、９，１０は酸素センサであり、この他図示し
ない回転数センサやエアフローセンサ等の出力に応じて
内燃機関の空燃比を制御するようになっている。
【００１４】ところで、切換弁２の動作であるが、冷間
始動時における触媒の早期治性化の為、床下触媒８が活
性するまでの間、プリ触媒４側の開閉弁５を開とする一
方、バイパス通路６側の開閉弁７を閉とする。そして、
触媒の暖機が完了した後、プリ触媒４側を閉として、こ
のプリ触媒４の熱劣化を防止する。また、こうした始動
時の動作が終了した後であっても低車速が長時間続いた
り、低回転・低負荷が長時間続いたりすると、床下触媒
８の温度が低下するので、このときは再度、プリ触媒４
に排気を導入してエミッションの悪化を防止するように
なっている。
始動時における触媒の早期治性化の為、床下触媒８が活
性するまでの間、プリ触媒４側の開閉弁５を開とする一
方、バイパス通路６側の開閉弁７を閉とする。そして、
触媒の暖機が完了した後、プリ触媒４側を閉として、こ
のプリ触媒４の熱劣化を防止する。また、こうした始動
時の動作が終了した後であっても低車速が長時間続いた
り、低回転・低負荷が長時間続いたりすると、床下触媒
８の温度が低下するので、このときは再度、プリ触媒４
に排気を導入してエミッションの悪化を防止するように
なっている。
【００１５】次に図２のフローチャートを用いて作用を
説明する。
説明する。
【００１６】先ず、ｓ１でエンジン運転条件を検索す
る。エンジン運転条件は例えばエンジン回転と負荷（例
えばシリンダ１吸気あたりの新気吸入量にて表される）
とで、表される。ここでのエンジン運転条件の検索は、
ｓ２以下の各条件判定のために行われる。ｓ２では、プ
リ触媒４側の開閉弁５を閉とする制御信号がＯＮかどう
かを判断し、ＮＯであれば開閉弁５は開であるからこの
ルーチンを終了し、ＹＥＳであればｓ３に進み開閉弁５
が開となってからの時間が所定時間以内であるかを判断
する。すなわち、開閉弁５が閉から開に切換ってからの
時間が所定時間内であれば、ｓ４にて内燃機関の空燃比
を所定量だけリッチ側に補正する。なお、この所定量
は、機種毎に大気の侵入の程度が異ってくるので、実験
等のマッチングによって決められるものである。そし
て、ｓ５にて、所定時間が経過したと判断されると、空
燃比の補正は終了する。
る。エンジン運転条件は例えばエンジン回転と負荷（例
えばシリンダ１吸気あたりの新気吸入量にて表される）
とで、表される。ここでのエンジン運転条件の検索は、
ｓ２以下の各条件判定のために行われる。ｓ２では、プ
リ触媒４側の開閉弁５を閉とする制御信号がＯＮかどう
かを判断し、ＮＯであれば開閉弁５は開であるからこの
ルーチンを終了し、ＹＥＳであればｓ３に進み開閉弁５
が開となってからの時間が所定時間以内であるかを判断
する。すなわち、開閉弁５が閉から開に切換ってからの
時間が所定時間内であれば、ｓ４にて内燃機関の空燃比
を所定量だけリッチ側に補正する。なお、この所定量
は、機種毎に大気の侵入の程度が異ってくるので、実験
等のマッチングによって決められるものである。そし
て、ｓ５にて、所定時間が経過したと判断されると、空
燃比の補正は終了する。
【００１７】次に、図３，４に基づいてＮＯｘの低減の
作用を説明する。
作用を説明する。
【００１８】図３は本実施の形態による空燃比の補正を
行わなかった場合を示すが、プリ触媒４側の開閉弁５が
閉のとき、プリ触媒４の上流側の空燃比は切換弁２の回
動支持する部分から侵入した大気の影響で酸素過剰な状
態（リーン）となっている。この状態で開閉弁５を閉か
ら開に作動すると、プリ触媒４はＮＯｘを還元できず、
ＮＯｘの排出が増大していることがわかる。このとき、
内燃機関の空燃比はストイキに制御されている。
行わなかった場合を示すが、プリ触媒４側の開閉弁５が
閉のとき、プリ触媒４の上流側の空燃比は切換弁２の回
動支持する部分から侵入した大気の影響で酸素過剰な状
態（リーン）となっている。この状態で開閉弁５を閉か
ら開に作動すると、プリ触媒４はＮＯｘを還元できず、
ＮＯｘの排出が増大していることがわかる。このとき、
内燃機関の空燃比はストイキに制御されている。
【００１９】一方、図４は、本実施の形態による空燃比
の行った場合を表わし開閉弁５が閉から開に作動したと
き、内燃機関の空燃比を所定時間リッチに補正している
状態を示しており、このとき、プリ触媒４上流における
酸素過剰状態が緩和され、ＮＯｘの排出の悪化が防止さ
れていることが理解できる。
の行った場合を表わし開閉弁５が閉から開に作動したと
き、内燃機関の空燃比を所定時間リッチに補正している
状態を示しており、このとき、プリ触媒４上流における
酸素過剰状態が緩和され、ＮＯｘの排出の悪化が防止さ
れていることが理解できる。
【００２０】さて、空燃比をリッチに補正する時間、す
なわち所定時間であるが、開閉弁４が閉から開になる直
前における、プリ触媒４側を閉としていた時間が長いほ
ど長く設定することも可能である。これは、開閉弁５を
閉に持続する時間が長い程、プリ触媒４の上流側に侵入
する大気が多くなりよりリーン化が進むからであり、こ
のリーン化の程度に応じて、空燃比をリッチに補正する
時間を長くすることで、よりＮＯｘの排出の緩和を得る
ことができるからである。
なわち所定時間であるが、開閉弁４が閉から開になる直
前における、プリ触媒４側を閉としていた時間が長いほ
ど長く設定することも可能である。これは、開閉弁５を
閉に持続する時間が長い程、プリ触媒４の上流側に侵入
する大気が多くなりよりリーン化が進むからであり、こ
のリーン化の程度に応じて、空燃比をリッチに補正する
時間を長くすることで、よりＮＯｘの排出の緩和を得る
ことができるからである。
【００２１】以上のように本発明の実施の形態によれ
ば、触媒装置側が閉じられているとき触媒装置と切換弁
とで画成される触媒装置の上流部分の雰囲気は酸素過剰
の状態となるが、排気の流れをバイパス通路側から触媒
装置側に切り換えたとき、内燃機関の空燃比を所定時間
リッチ側に補正するので、触媒上流側に供給される未燃
ＨＣが増大して酸素過剰の状態が緩和され、ＮＯｘの還
元が良好となる。
ば、触媒装置側が閉じられているとき触媒装置と切換弁
とで画成される触媒装置の上流部分の雰囲気は酸素過剰
の状態となるが、排気の流れをバイパス通路側から触媒
装置側に切り換えたとき、内燃機関の空燃比を所定時間
リッチ側に補正するので、触媒上流側に供給される未燃
ＨＣが増大して酸素過剰の状態が緩和され、ＮＯｘの還
元が良好となる。
【００２２】また、切換弁がバイパス通路側から触媒装
置側に切り換わる直前の触媒装置側が閉じられていた時
間が長いほど触媒上流側の酸素過剰状態は顕著となる
が、この時間が長いほど空燃比をリッチ側に補正する時
間、すなわち所定時間を増大させるので、ＮＯｘの還元
がより良好なものとなる。
置側に切り換わる直前の触媒装置側が閉じられていた時
間が長いほど触媒上流側の酸素過剰状態は顕著となる
が、この時間が長いほど空燃比をリッチ側に補正する時
間、すなわち所定時間を増大させるので、ＮＯｘの還元
がより良好なものとなる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１記載
の発明によれば、排気の流れをバイパス通路側から触媒
装置側に切り換えたときのＮＯｘの排出を改善できる。
の発明によれば、排気の流れをバイパス通路側から触媒
装置側に切り換えたときのＮＯｘの排出を改善できる。
【００２４】また請求項２記載の発明によれば、空燃比
をリッチに補正する時間を触媒上流側の酸素過剰状態に
応じたものとしたので、ＮＯｘの排出をより改善でき
る。
をリッチに補正する時間を触媒上流側の酸素過剰状態に
応じたものとしたので、ＮＯｘの排出をより改善でき
る。
【図１】本発明の排気浄化装置のシステム図である。
【図２】本発明の実施の形態における作用を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図３】本実施の形態による空燃比の補正を行わなかっ
た場合の動作を示す図である。
た場合の動作を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態における制御の場合の動作
を示す図である。
を示す図である。
【図５】従来の排気浄化装置における切換弁のシャフト
部の外部空気吸い込みの影響を示した図である。
部の外部空気吸い込みの影響を示した図である。
【図６】従来の排気浄化装置の一例を示す構成図であ
る。
る。
１ エキゾーストマニホールド ２ 切換弁 ３ 排気通路 ４ プリ触媒 ５，７ 開閉弁 ６ バイパス通路 ８ 床下触媒 ９，１０ 酸素センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 泰之 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 内燃機関の排気通路に設けられた触媒装
置と、この触媒装置を迂回するバイパス通路と、触媒装
置の上流側に設けられ排気の流れを触媒装置側もしくは
バイパス通路側に切り換える切換弁とを備え、この切換
弁が排気の流れをバイパス通路側から触媒装置側に切り
換えるときに内燃機関の空燃比を所定時間リッチ側に補
正したことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項２】 前記所定時間は、切換弁がバイパス通路
側から触媒装置側に切り換わる直前の触媒装置側が閉じ
られていた時間に応じて増大する、ことを特徴とする請
求項１記載の内燃機関の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8010622A JPH09203312A (ja) | 1996-01-25 | 1996-01-25 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8010622A JPH09203312A (ja) | 1996-01-25 | 1996-01-25 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09203312A true JPH09203312A (ja) | 1997-08-05 |
Family
ID=11755331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8010622A Pending JPH09203312A (ja) | 1996-01-25 | 1996-01-25 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09203312A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016089727A (ja) * | 2014-11-05 | 2016-05-23 | ヤンマー株式会社 | エンジン |
-
1996
- 1996-01-25 JP JP8010622A patent/JPH09203312A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016089727A (ja) * | 2014-11-05 | 2016-05-23 | ヤンマー株式会社 | エンジン |
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