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JPH02199214A - Engine exhaust gas purification device - Google Patents

Engine exhaust gas purification device

Info

Publication number
JPH02199214A
JPH02199214A JP1621789A JP1621789A JPH02199214A JP H02199214 A JPH02199214 A JP H02199214A JP 1621789 A JP1621789 A JP 1621789A JP 1621789 A JP1621789 A JP 1621789A JP H02199214 A JPH02199214 A JP H02199214A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
exhaust gas
fuel
alcohol concentration
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1621789A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Muneyoshi Nanba
宗義 難波
Yasufumi Tsunetomi
常富 容史
Kazuhiro Shiraishi
白石 一洋
Fujito Uotani
魚谷 不二人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Priority to JP1621789A priority Critical patent/JPH02199214A/en
Publication of JPH02199214A publication Critical patent/JPH02199214A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve aldehyde group reducing effect with preventing heat deterioration of a secondary catalyst by leading exhaust gas of an engine body in the case that detected alcohol density is higher than a predetermined valve. CONSTITUTION:A first catalyst 19 for mainly purifying exhaust gas of gasoline fuel and a secondary catalyst 20 for mainly purifying exhaust gas of alcohol fuel are provided on the way of an exhaust pipe 18. Hereupon, an opening and closing valve 22 is controlled to be closed by a controller 23 under a state that alcohol density detected by an alcohol density sensor is over predetermined set valve. Consequently, aldehyde group mixed in the exhaust gas can be effectively purified by respectively leading the exhaust gas from an engine body 1 to the catalysts 19, 20. In case that the alcohol density is lower than predetermined set valve, the opening and closing valve 22 is controlled to be opened to detour the exhaust gas round the catalyst through a bypass passage 21 to prevent the catalyst from poisoning.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は例えばガソリン燃料とアルコール燃料との混
合燃料を使用するエンジン本体から排気される排気ガス
を浄化するエンジンの排気ガス浄化装置の改良に関する
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention is directed to cleaning exhaust gas from an engine that uses a mixed fuel of gasoline fuel and alcohol fuel, for example. Concerning improvement of purification equipment.

(従来の技術) 一般に、ガソリン燃料を使用する自動車等の車両にはエ
ンジン本体の排気路の途中に、例えば三元触媒によって
形成される触媒コンバータが装着され、エンジン本体か
ら排出された排気ガスをこの触媒コンバータの内部を通
過させることにより、排気ガス中の一酸化炭素および炭
化水素を酸化すると同時に、窒素酸化物(NOX)を還
元して浄化するようになっている。
(Prior Art) In general, vehicles such as automobiles that use gasoline fuel are equipped with a catalytic converter formed by, for example, a three-way catalyst, in the middle of the exhaust path of the engine body, which converts exhaust gases discharged from the engine body. By passing through the inside of this catalytic converter, carbon monoxide and hydrocarbons in the exhaust gas are oxidized, and at the same time, nitrogen oxides (NOX) are reduced and purified.

ところで、例えばガソリン燃料とアルコール燃料との混
合燃料を使用するエンジン本体が考えられているがこの
種のエンジン本体の排気ガス中にはアルコール燃料の燃
焼によって生成されるアルデヒドが混入されている。こ
のアルデヒドは三元触媒によって形成される触媒コンバ
ータでは浄化しにくいので、混合燃料中のアルコール濃
度の増加にともない外部側へのアルデヒド排出量が増加
し、人体及び外部環境に与える悪影響が大きくなる問題
がある。
By the way, for example, an engine main body that uses a mixed fuel of gasoline fuel and alcohol fuel has been considered, but the exhaust gas of this type of engine main body contains aldehyde produced by combustion of the alcohol fuel. This aldehyde is difficult to purify with a catalytic converter formed by a three-way catalyst, so as the alcohol concentration in the mixed fuel increases, the amount of aldehyde discharged to the outside increases, which increases the negative impact on the human body and the external environment. There is.

そこで、例えば触媒容量を増大したり、貴金属担持量の
増加、触媒をエンジン本体側に近付ける等の手段が考え
られているが、触媒容量の増大や、貴金属担持量の増加
はコストが増大するうえ、アルデヒドの浄化効果が少な
い問題があるとともに、触媒をエンジン本体側に近付け
た場合には背圧増大による出力低下や、触媒の耐久性の
低下等の問題があった。
Therefore, measures such as increasing the catalyst capacity, increasing the amount of precious metals supported, and moving the catalyst closer to the engine body have been considered, but increasing the catalyst capacity and increasing the amount of precious metals supported increases costs and However, there is a problem that the aldehyde purification effect is low, and when the catalyst is placed close to the engine body, there are problems such as a decrease in output due to increased back pressure and a decrease in the durability of the catalyst.

また、ベースメタル触媒は三元触媒によって形成される
触媒コンバータに比べてアルデヒド類の低減手段として
は効果的であることが確認されている。しかしながら、
このベースメタル触媒をガソリンエンジンに使用した場
合にはガソリン燃料中に含有されているイオウ分から生
成されるS02等によってこのベースメタル触媒が被毒
を受は易い問題があった。さらに、このベースメタル触
媒ではN0x(窒素酸化物)の浄化特性が貴金属触媒に
比べて劣るうえ、熱劣化もし易いので、エンジンの排気
ガス浄化装置としては採用されていないのが実情であっ
た。
Furthermore, it has been confirmed that the base metal catalyst is more effective as a means for reducing aldehydes than a catalytic converter formed by a three-way catalyst. however,
When this base metal catalyst is used in a gasoline engine, there is a problem in that the base metal catalyst is easily poisoned by S02 and the like produced from sulfur contained in gasoline fuel. Furthermore, this base metal catalyst has inferior NOx (nitrogen oxide) purification properties compared to noble metal catalysts, and is also susceptible to thermal deterioration, so it has not been used as an exhaust gas purification device for engines.

(発明が解決しようとする課題) ガソリン燃料とアルコール燃料との混合燃料を使用する
エンジン本体の排気ガス中に混入されているアルデヒド
は三元触媒によって形成される触媒コンバータでは浄化
しにくいので、混合燃料中のアルコール濃度の増加にと
もない外部側へのアルデヒド排出量が増加し、人体及び
外部環境に与える悪影響が大きくなる問題があった。さ
らに、アルデヒド類の低減手段として効果が大きいベー
スメタル触媒を使用した場合にはガソリン燃料中に含有
されているイオウ分から生成されるS02等によってこ
のベースメタル触媒が被毒を受は易い問題があるととも
に、このベースメタル触媒ではNOx (窒素酸化物)
の浄化特性が貴金属触媒に比べて劣るうえ、熱劣化もし
品い問題があった。
(Problem to be Solved by the Invention) Aldehydes mixed in the exhaust gas from an engine that uses a mixed fuel of gasoline fuel and alcohol fuel are difficult to purify using a catalytic converter formed by a three-way catalyst. There has been a problem in that as the alcohol concentration in the fuel increases, the amount of aldehyde discharged to the outside increases, increasing the negative impact on the human body and the external environment. Furthermore, when using a base metal catalyst which is highly effective as a means of reducing aldehydes, there is a problem that the base metal catalyst is easily poisoned by S02 etc. generated from the sulfur contained in gasoline fuel. At the same time, this base metal catalyst produces NOx (nitrogen oxides).
In addition to having inferior purification properties compared to precious metal catalysts, they also suffered from thermal deterioration and quality problems.

この発明は上記事情に着目してなされたもので、燃料中
のアルコール濃度が高い場合には主にアルコール燃料の
排気ガスを浄化する第2の触媒を使用してアルデヒド類
の低減効果を高めることができるとともに、燃料中のア
ルコール濃度が低い場合には第2の触媒を効果的に保護
することができ、第2の触媒の熱劣化を防止して耐久性
の向上を図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するものである。
This invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and aims to increase the effect of reducing aldehydes by using a second catalyst that mainly purifies the exhaust gas of alcohol fuel when the alcohol concentration in the fuel is high. In addition, when the alcohol concentration in the fuel is low, the second catalyst can be effectively protected, preventing thermal deterioration of the second catalyst and improving the durability of the engine. The object of the present invention is to provide an exhaust gas purification device.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 請求項第(1)項の発明はエンジン本体の排気路の途中
に主にガソリン燃料の排気ガスを浄化する第1の触媒と
主にアルコール燃料の排気ガスを浄化する第2の触媒と
をそれぞれ配設し、この第2の触媒と並列に連結された
バイパス通路およびこのバイパス通路を開閉操作する開
閉弁をそれぞれ設けるとともに、エンジン本体の燃料中
のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出手段お
よびこのアルコール濃度検出手段によって検出されたア
ルコール濃度が所定の設定値以下の状態で開閉弁を開操
作するコントローラをそれぞれ設けたものである。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problem) The invention as claimed in claim (1) provides a first catalyst that mainly purifies exhaust gas of gasoline fuel and a catalyst that mainly purifies alcohol fuel in the middle of the exhaust path of the engine body. A second catalyst for purifying fuel exhaust gas is provided, a bypass passage connected in parallel with the second catalyst, and an on-off valve for opening and closing this bypass passage. An alcohol concentration detection means for detecting the alcohol concentration in the alcohol and a controller for opening the on-off valve when the alcohol concentration detected by the alcohol concentration detection means is below a predetermined set value are provided.

また、請求項第(2)項の発明はエンジン本体の排気路
の途中に主にガソリン燃料の排気ガスを浄化する第1の
触媒、この第1の触媒の下流側に主にアルコール燃料の
排気ガスを浄化する第2の触媒をそれぞれ配設し、エン
ジン本体の排気路内に第2の触媒と並列に連結されたバ
イパス通路およびこのバイパス通路を開閉操作する開閉
弁をそれぞれ設けるとともに、エンジン本体の燃料中の
アルコール濃度を検出するアルコール濃度検出手段およ
びこのアルコール濃度検出手段によって検出されたアル
コール濃度が所定の設定値以下の状態で開閉弁を開操作
するコントローラをそれぞれ設けたものである。
The invention of claim (2) also provides a first catalyst that mainly purifies exhaust gas of gasoline fuel in the middle of the exhaust path of the engine body, and a downstream side of this first catalyst that mainly purifies exhaust gas of alcohol fuel. A second catalyst for purifying gas is provided, a bypass passage connected in parallel with the second catalyst and an on-off valve for opening and closing this bypass passage are provided in the exhaust passage of the engine body, respectively. An alcohol concentration detection means for detecting the alcohol concentration in the fuel and a controller for opening the on-off valve when the alcohol concentration detected by the alcohol concentration detection means is below a predetermined set value are provided.

さらに、請求項第(3)項の発明は請求項第(1)項ま
たは第(2)項の第2の触媒として銀を主成分としたベ
ースメタル触媒によって形成されたものを使用したもの
である。
Furthermore, the invention of claim (3) uses a base metal catalyst containing silver as a main component as the second catalyst of claim (1) or (2). be.

(作 用) 請求項第(1)項の発明ではアルコール濃度検出手段に
よって検出されたアルコール濃度が所定の設定値よりも
高い場合に開閉弁を閉じ、エンジン本体からの排気ガス
を第1の触媒および第2の触媒内にそれぞれ導くことに
より、排気ガス中に混入されているアルデヒド類を第2
の触媒によって効果的に浄化させるとともに、アルコー
ル濃度検出手段によって検出されたアルコール濃度が所
定の設定値以下の場合には開閉弁を開操作してエンジン
本体からの排気ガスを節1の触媒内にのみ導き、バイパ
ス通路を介して第2の触媒を迂回させることにより、ガ
ソリン燃料中のイオウ分から生成されるS02によって
第2の触媒が被毒を受けることを防止して耐久性の向上
を図るようにしたものである。
(Function) In the invention of claim 1, when the alcohol concentration detected by the alcohol concentration detection means is higher than a predetermined set value, the on-off valve is closed, and the exhaust gas from the engine body is transferred to the first catalyst. By guiding the aldehydes mixed in the exhaust gas into the second and second catalysts, the aldehydes mixed in the exhaust gas are introduced into the second catalyst.
In addition, when the alcohol concentration detected by the alcohol concentration detection means is below a predetermined set value, the on-off valve is opened to direct the exhaust gas from the engine body into the catalyst in section 1. By bypassing the second catalyst through the bypass passage, the second catalyst is prevented from being poisoned by S02 generated from sulfur in gasoline fuel, and its durability is improved. This is what I did.

また、請求項第(2)項の発明では主にガソリン燃料の
排気ガスを浄化する第1の触媒の下流側に主にアルコー
ル燃料の排気ガスを浄化する第2の触媒を配設させるこ
とにより、エンジン本体側の熱が第2の触媒に直接伝達
されることを防止して第2の触媒の熱劣化を防止するよ
うにしたものである。
Furthermore, in the invention of claim (2), a second catalyst that mainly purifies exhaust gas of alcohol fuel is disposed downstream of a first catalyst that purifies exhaust gas of gasoline fuel. , heat from the engine body side is prevented from being directly transferred to the second catalyst, thereby preventing thermal deterioration of the second catalyst.

さらに、請求項第(3)項の発明では請求項第(1)項
または第(2)項の第2の触媒とじて銀を主成分とした
ベースメタル触媒によって形成されたものを使用するこ
とにより、主にアルコール燃料の排気ガスを浄化する第
2の触媒によるアルデヒド類の浄化効果を一層高めるよ
うにしたものである。
Furthermore, in the invention of claim (3), the second catalyst of claim (1) or (2) is formed of a base metal catalyst containing silver as a main component. Accordingly, the effect of purifying aldehydes by the second catalyst, which mainly purifies exhaust gas of alcohol fuel, is further enhanced.

(実施例) 以下、この発明の一実施例を第1図および第2図を参照
して説明する。第1図は自動車等の車両用エンジンの排
気ガス浄化装置全体の概略構成を示すものである。第1
図中で、1はエンジン本体、2はこのエンジン本体1の
吸気管路、3はエンジン本体1の排気管路である。この
場合、エンジン本体1には腹数のシリンダ(気筒)4が
形成されている。さらに、このエンジン本体1のシリン
ダヘッド1aには各シリンダ4の吸気ボート5および排
気ポート6がそれぞれ形成されている。
(Example) An example of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 schematically shows the overall structure of an exhaust gas purification device for a vehicle engine such as an automobile. 1st
In the figure, 1 is an engine main body, 2 is an intake pipe of the engine main body 1, and 3 is an exhaust pipe of the engine main body 1. In this case, the engine main body 1 is formed with a number of cylinders 4. Furthermore, an intake boat 5 and an exhaust port 6 for each cylinder 4 are formed in the cylinder head 1a of the engine body 1, respectively.

そして、これらの吸気ボート5および排気ポート6は吸
気バルブ7、排気バルブ8によってそれぞれ開閉操作さ
れるようになっている。
The intake boat 5 and the exhaust port 6 are opened and closed by an intake valve 7 and an exhaust valve 8, respectively.

また、エンジン本体1の吸気管路2には上流側に配設さ
れた吸気管9と下流側に配設されたインテークマニホル
ド(吸気多岐管)10とが連結されて形成されており、
インテークマニホルド10の各分岐管がシリンダヘッド
laの各吸気ボート5・・・にそれぞれ連結されている
。そして、吸気管路2の吸気管9およびインテークマニ
ホルド10とシリンダヘッドla内の吸気ボート5・・
・とによってエンジン本体1の吸気路が形成されている
Further, the intake pipe line 2 of the engine body 1 is formed by connecting an intake pipe 9 disposed on the upstream side and an intake manifold (intake manifold) 10 disposed on the downstream side.
Each branch pipe of the intake manifold 10 is connected to each intake boat 5 of the cylinder head la, respectively. The intake pipe 9 of the intake pipe line 2, the intake manifold 10, and the intake boat 5 in the cylinder head la...
The intake passage of the engine body 1 is formed by the above.

さらに、吸気管9の途中にはサージタンク11が連結さ
れている。
Furthermore, a surge tank 11 is connected in the middle of the intake pipe 9.

また、インテークマニホルド10の各分岐管には燃料噴
射装置の燃料噴射弁12がそれぞれ連結されている。こ
れらの各燃料噴射弁12には燃料供給管13の一端部が
連結されている。さらに、これらの燃料供給管13の他
端部は燃料ポンプ14を介して燃料タンク15に連結さ
れている。
Furthermore, fuel injection valves 12 of a fuel injection device are connected to each branch pipe of the intake manifold 10, respectively. One end of a fuel supply pipe 13 is connected to each of these fuel injection valves 12 . Further, the other ends of these fuel supply pipes 13 are connected to a fuel tank 15 via a fuel pump 14.

この燃料タンク15内にはガソリン燃料とアルコール燃
料、例えばメチルアルコールとの混合燃料が収容されて
いる。そして、エンジン本体1の動作時には燃料ポンプ
14の駆動にともない燃料りンク15内のガソリン燃料
とアルコール燃料との混合燃料が燃料供給管13を介し
て供給され、各燃料噴射弁12からインテークマニホル
ド10の各分岐管内に噴射されるようになっている。ま
た、この燃料供給管13内には混合燃料中のアルコール
の濃度を検出するアルコール濃度センサ(アルコール濃
度検出手段)16が装着されている。この場合、アルコ
ール濃度センサ16としては例えば混合燃料中に光源と
受光素子とを配設し、混合比の値に応じて光の屈折率が
代わることを利用した光学式のもの、燃料組成によって
決まる混合燃料の誘電率の変化から混合比率を求める誘
電率式のもの、或いは基本噴射量に対するフィードバッ
ク学習補正係数の大きさからアルコール濃度を求める方
式のものであってもよい。
This fuel tank 15 contains a mixed fuel of gasoline fuel and alcohol fuel, for example, methyl alcohol. When the engine body 1 is in operation, as the fuel pump 14 is driven, a mixed fuel of gasoline fuel and alcohol fuel in the fuel link 15 is supplied via the fuel supply pipe 13, and from each fuel injection valve 12 to the intake manifold 10. It is designed to be injected into each branch pipe. Further, an alcohol concentration sensor (alcohol concentration detection means) 16 is installed in the fuel supply pipe 13 to detect the concentration of alcohol in the mixed fuel. In this case, the alcohol concentration sensor 16 is, for example, an optical type in which a light source and a light receiving element are disposed in the mixed fuel, and the refractive index of light changes depending on the value of the mixture ratio, or it is determined by the fuel composition. It may be of a dielectric constant type that determines the mixture ratio from a change in the dielectric constant of the mixed fuel, or of a type that determines the alcohol concentration from the magnitude of a feedback learning correction coefficient for the basic injection amount.

一方、エンジン本体1の排気管路3は上流側に配設され
たエキゾーストマニホルド(排気多岐管)17と下流側
に配設された排気管18とが連結されて形成されており
、エキゾーストマニホルド17の各分岐管がシリンダヘ
ッド1aの各シリンダ4の排気ポート6・・・にそれぞ
れ連結されている。
On the other hand, the exhaust pipe line 3 of the engine body 1 is formed by connecting an exhaust manifold (exhaust manifold) 17 disposed on the upstream side and an exhaust pipe 18 disposed on the downstream side. Each branch pipe is connected to the exhaust port 6 of each cylinder 4 of the cylinder head 1a, respectively.

そして、シリンダヘッドla内の排気ポート6・・・と
排気管路3のエキゾーストマニホルド17および排気管
18とによってエンジン本体1の排気路が形成されてい
る。また、この排気管18の途中には主にガソリン燃料
の排気ガスを浄化する第1の触媒19、この第1の触媒
19の下流側に主にアルコール燃料の排気ガスを浄化す
る第2の触媒20がそれぞれ介設されている。この場合
、第1の触媒19は例えば三元触媒、第2の触媒20は
銀を主成分としたベースメタル触媒によってそれぞれ形
成されている。さらに、この排気管18には第2の触媒
20と並列に連結されたバイパス通路21およびこのバ
イパス通路21を開閉操作する開閉弁22がそれぞれ設
けられている。この開閉弁22はバタフライバルブ式の
もので、例えばマイクロコンピュータおよびその周辺回
路によって形成されるコントローラ23に接続されてお
り、このコントローラ23からの制御信号によって開閉
動作が制御されるようになっている。
The exhaust port 6 in the cylinder head la and the exhaust manifold 17 and exhaust pipe 18 of the exhaust pipe line 3 form an exhaust passage of the engine body 1. Further, in the middle of this exhaust pipe 18, there is a first catalyst 19 that mainly purifies exhaust gas of gasoline fuel, and downstream of this first catalyst 19, there is a second catalyst that mainly purifies exhaust gas of alcohol fuel. 20 are provided respectively. In this case, the first catalyst 19 is formed of, for example, a three-way catalyst, and the second catalyst 20 is formed of a base metal catalyst containing silver as a main component. Further, the exhaust pipe 18 is provided with a bypass passage 21 connected in parallel with the second catalyst 20 and an on-off valve 22 for opening and closing the bypass passage 21. This opening/closing valve 22 is of a butterfly valve type, and is connected to a controller 23 formed by, for example, a microcomputer and its peripheral circuitry, and its opening/closing operation is controlled by control signals from this controller 23. .

また、このコントローラ23には燃料供給管13内に介
設されたアルコール濃度センサ16、吸気管9内に介設
されたスロットルバルブ24の開度を検出するスロット
ルポジションセンサ25、サージタンク11内の吸気圧
を検出する吸気圧センサ26、エンジン本体1の回転数
を検出する回転数センサ27、エンジン本体1の冷却水
温を検出する水温センサ28、エキゾーストマニホルド
17内の排気ガス中の酸素濃度を検出する02濃度セン
サ29等の各センサおよび燃料噴射弁12がそれぞれ接
続されている。そして、このコントローラ23ではアル
コール濃度センサ16によって検出されたアルコール濃
度に応じて開閉弁22の開閉動作を制御するようになっ
ており、アルコール濃度センサ16によって検出された
アルコール濃度αが所定の設定値α0以下の状態で開閉
弁22を開操作するようになっている。
The controller 23 also includes an alcohol concentration sensor 16 disposed in the fuel supply pipe 13 , a throttle position sensor 25 for detecting the opening degree of the throttle valve 24 disposed in the intake pipe 9 , and a throttle position sensor 25 for detecting the opening degree of the throttle valve 24 disposed in the intake pipe 9 . An intake pressure sensor 26 detects the intake pressure, a rotation speed sensor 27 detects the rotation speed of the engine body 1, a water temperature sensor 28 detects the cooling water temperature of the engine body 1, and detects the oxygen concentration in the exhaust gas in the exhaust manifold 17. Each sensor such as the 02 concentration sensor 29 and the fuel injection valve 12 are connected to each other. The controller 23 controls the opening/closing operation of the on-off valve 22 according to the alcohol concentration detected by the alcohol concentration sensor 16, and the alcohol concentration α detected by the alcohol concentration sensor 16 is set to a predetermined set value. The on-off valve 22 is opened in a state of α0 or less.

次に、上記構成の作用について第2図のフローチャート
を参照して説明する。
Next, the operation of the above configuration will be explained with reference to the flowchart of FIG. 2.

まず、エンジン本体1の運転中は各センサからの検出信
号がコントローラ23内に入力され、アルコール濃度セ
ンサ16からの検出信号にもとづいてアルコール濃度α
が読み込まれる。そして、この検出アルコール濃度αが
予めコントローラ23内に記憶されている設定値α0と
比較される。
First, while the engine body 1 is operating, detection signals from each sensor are input into the controller 23, and based on the detection signal from the alcohol concentration sensor 16, the alcohol concentration α
is loaded. This detected alcohol concentration α is then compared with a set value α0 stored in the controller 23 in advance.

ここで、α≧α0の場合にはコントローラ23によって
開閉弁22が第1図中に実線で示すように閉操作され、
バイパス通路21が閉塞される。
Here, in the case of α≧α0, the on-off valve 22 is operated to close by the controller 23 as shown by the solid line in FIG.
Bypass passage 21 is closed.

そのため、この場合にはエンジン本体1からの排気ガス
はまず三元触媒によって形成される第1の触媒19内に
導入され、ガソリン燃料成分の燃焼によって生成される
一酸化炭素および炭化水素が酸化されると同時に、窒素
酸化物(NOx)が還元されて浄化される。さらに、こ
の第1の触媒19内を通過した排気ガスは続いてベース
メタル触媒によって形成される第2の触媒20内に導か
れ、この排気ガス中に混入されているアルデヒド類が第
2の触媒20によって効果的に浄化される。
Therefore, in this case, exhaust gas from the engine body 1 is first introduced into the first catalyst 19 formed by a three-way catalyst, and carbon monoxide and hydrocarbons produced by combustion of gasoline fuel components are oxidized. At the same time, nitrogen oxides (NOx) are reduced and purified. Further, the exhaust gas that has passed through the first catalyst 19 is then guided into the second catalyst 20 formed by a base metal catalyst, and the aldehydes mixed in this exhaust gas are transferred to the second catalyst 20. 20 is effectively purified.

また、αくα0の場合にはコントローラ23によって開
閉弁22が第1図中に仮想線で示すように開操作され、
バイパス通路21が開放される。
In addition, when α is α0, the on-off valve 22 is opened by the controller 23 as shown by the imaginary line in FIG.
Bypass passage 21 is opened.

そのため、この場合にはエンジン本体1からの排気ガス
は三元触媒によって形成される第1の触媒19内に導入
され、ガソリン燃料成分の燃焼によって生成される一酸
化炭素および炭化水素が酸化されると同時に、窒素酸化
物(NOX )が還元されて浄化される。さらに、この
第1の触媒19内を通過した排気ガスは続いてバイパス
通路21内を1介して外部側に排出される。したがって
、この場合にはエンジン本体1からの排気ガスを第1の
触媒19内にのみ導き、バイパス通路21を介して第2
の触媒20を迂回させることができるので、ガソリン燃
料中のイオウ分から生成されるS02によって第2の触
媒20が被毒を受けることを防止することができ、耐久
性の向上を図ることができる。なお、α0はアルコール
燃料の燃焼によって生成されるアルデヒド類の発生量が
十分に小さくなる程度に設定されており、αくα0の場
合に生成されるアルデヒド類は三元触媒によって形成さ
れる第1の触媒19のみで充分に浄化されるようになっ
ている。
Therefore, in this case, exhaust gas from the engine body 1 is introduced into the first catalyst 19 formed by a three-way catalyst, and carbon monoxide and hydrocarbons produced by combustion of gasoline fuel components are oxidized. At the same time, nitrogen oxides (NOX) are reduced and purified. Furthermore, the exhaust gas that has passed through the first catalyst 19 is then discharged to the outside through the bypass passage 21 . Therefore, in this case, the exhaust gas from the engine body 1 is guided only into the first catalyst 19 and passed through the bypass passage 21 to the second catalyst.
Since the second catalyst 20 can be bypassed, the second catalyst 20 can be prevented from being poisoned by S02 generated from sulfur in the gasoline fuel, and durability can be improved. Note that α0 is set to such an extent that the amount of aldehydes generated by combustion of alcohol fuel is sufficiently small, and the aldehydes generated when α is less than α0 are the first ones formed by the three-way catalyst. The catalyst 19 alone is sufficient for purification.

そこで、上記構成のものにあってはアルコール濃度セン
サ16によって検出されたアルコール濃度αが所定の設
定値α0よりも高い場合にはコントローラ23によって
開閉弁22を閉じ、エンジン本体1からの排気ガスを第
1の触媒19および第2の触媒20内にそれぞれ導くよ
うにしたので、排気ガス中に混入されているアルデヒド
類を第2の触媒20によって効果的に浄化させることが
できるとともに、アルコール濃度センサ16によって検
印されたアルコール濃度αが所定の設定値α。以下の場
合にはコントローラ23によって開閉弁22を開操作し
てエンジン本体1からの排気ガスを第1の触媒19内に
のみ導き、バイパス通路21を介して第2の触媒20を
迂回させるようにしたので、ガソリン燃料中のイオウ分
から生成されるS02によって第2の触媒20が被毒を
受けることを防止することができ、耐久性の向上を図る
ことができる。また、主にガソリン燃料の排気ガスを浄
化する第1の触媒19の下流側に主にアルコール燃料の
排気ガスを浄化する第2の触媒20を配設させたので、
エンジン本体1側の熱が第2の触媒20に直接伝達され
ることを防止することができ、第2の触媒20の熱劣化
を防止することができる。さらに、第2の触媒20とし
て銀を主成分としたベースメタル触媒を使用したので、
主にアルコール燃料の排気ガスを浄化する第2の触媒2
0によるアルデヒド類の浄化効果を一層高めることがで
きる。
Therefore, in the above configuration, when the alcohol concentration α detected by the alcohol concentration sensor 16 is higher than the predetermined set value α0, the on-off valve 22 is closed by the controller 23, and the exhaust gas from the engine body 1 is closed. Since the gas is introduced into the first catalyst 19 and the second catalyst 20, the aldehydes mixed in the exhaust gas can be effectively purified by the second catalyst 20, and the alcohol concentration sensor The alcohol concentration α stamped by No. 16 is the predetermined set value α. In the following cases, the controller 23 opens the on-off valve 22 to guide exhaust gas from the engine body 1 only into the first catalyst 19 and bypass the second catalyst 20 via the bypass passage 21. Therefore, the second catalyst 20 can be prevented from being poisoned by S02 generated from sulfur in the gasoline fuel, and durability can be improved. Further, since the second catalyst 20 that mainly purifies the exhaust gas of alcohol fuel is disposed downstream of the first catalyst 19 that mainly purifies the exhaust gas of gasoline fuel,
It is possible to prevent heat from the engine body 1 side from being directly transferred to the second catalyst 20, and thermal deterioration of the second catalyst 20 can be prevented. Furthermore, since a base metal catalyst containing silver as a main component was used as the second catalyst 20,
Second catalyst 2 that mainly purifies exhaust gas of alcohol fuel
The purification effect of aldehydes by 0 can be further enhanced.

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではない
。例えば、上記実施例ではバイパス通路21を開閉操作
する開閉弁22としてバタフライバルブ式の構成のもの
を示したが、第3図に示すようにポペットバルブ式の開
閉弁31を設ける構成にしてもよい。
Note that this invention is not limited to the above embodiments. For example, in the above embodiment, a butterfly valve type on-off valve 22 for opening and closing the bypass passage 21 is shown, but a poppet valve type on-off valve 31 may be provided as shown in FIG. .

また、上記実施例では燃料タンク15内にはガソリン燃
料とアルコール燃料、例えばメチルアルコールとの混合
燃料を収容し、エンジン本体1の動作時には燃料ポンプ
14の駆動にともない燃料タンク15内のガソリン燃料
とアルコール燃料との混合燃料が燃料供給管13を介し
て供給され、各燃料噴射弁12からインテークマニホル
ド10の各分岐管内に噴射される構成のものを示したが
、ガソリン燃料とアルコール燃料とをそれぞれ独立した
燃料供給路を介して供給するデュアルツユエル方式の構
成にしてもよい。
Further, in the above embodiment, the fuel tank 15 contains a mixed fuel of gasoline fuel and alcohol fuel, for example, methyl alcohol, and when the engine main body 1 is in operation, the gasoline fuel in the fuel tank 15 is mixed with the fuel pump 14 when the engine body 1 is in operation. Although a configuration is shown in which the mixed fuel with alcohol fuel is supplied through the fuel supply pipe 13 and injected from each fuel injection valve 12 into each branch pipe of the intake manifold 10, it is possible to A dual fuel type configuration may be used in which the fuel is supplied via an independent fuel supply path.

さらに、その他この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
変形実施できることは勿論である。
Furthermore, it goes without saying that various other modifications can be made without departing from the gist of the invention.

[発明の効果] 請求項第(1)項の発明によればエンジン本体の排気路
の途中に主にガソリン燃料の排気ガスを浄化する第1の
触媒と主にアルコール燃料の排気ガスを浄化する第2の
触媒とをそれぞれ配設し、この第2の触媒と並列に連結
されたバイパス通路およびこのバイパス通路を開閉操作
する開閉弁をそれぞれ設けるとともに、エンジン本体の
燃料中のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出
手段およびこのアルコール濃度検出手段によって検出さ
れたアルコール濃度が所定の設定値以下の状態で開閉弁
を開操作するコントローラをそれぞれ設けたので、アル
コール濃度が所定の設定値よりも高い場合にはエンジン
本体からの排気ガスを第1の触媒および第2の触媒内に
それぞれ導くことにより、排気ガス中に混入されている
アルデヒド類を第2の触媒によって効果的に浄化させる
ことができるとともに、アルコール濃度が所定の設定値
以下の場合には開閉弁を開操作してエンジン本体からの
排気ガスを第1の触媒内にのみ導き、バイパス通路を介
して第2の触媒を迂回させることにより、ガソリン燃料
中のイオウ分から生成されるS02によって第2の触媒
が被毒を受けることを防止して耐久性の向上を図ること
ができる。
[Effects of the Invention] According to the invention of claim (1), a first catalyst that purifies exhaust gas mainly of gasoline fuel and a first catalyst that purifies exhaust gas mainly of alcohol fuel are provided in the middle of the exhaust path of the engine body. a second catalyst, a bypass passage connected in parallel with the second catalyst, and an on-off valve for opening and closing the bypass passage, and detecting the alcohol concentration in the fuel of the engine body. An alcohol concentration detection means and a controller that opens the on-off valve when the alcohol concentration detected by the alcohol concentration detection means is below a predetermined set value are provided, so that when the alcohol concentration is higher than the predetermined set value, By guiding the exhaust gas from the engine body into the first catalyst and the second catalyst, the aldehydes mixed in the exhaust gas can be effectively purified by the second catalyst, and When the alcohol concentration is below a predetermined set value, the on-off valve is opened to guide exhaust gas from the engine body only into the first catalyst and bypass the second catalyst via the bypass passage. It is possible to prevent the second catalyst from being poisoned by S02 generated from sulfur in gasoline fuel, thereby improving durability.

また、請求項第(2)項の発明によればエンジン本体の
排気路の途中に主にガソリン燃料の排気ガスを浄化する
第1の触媒、この第1の触媒の下流側に主:こアルコー
ル燃料の排気ガスを浄化する第2の触媒をそれぞれ配設
し、エンジン本体の排気路内に第2の触媒と並列に連結
されたノ(イ/<入通路およびこのバイパス通路を開閉
操作する開閉弁をそれぞれ設けるとともに、エンジン本
体の燃料中のアルコール濃度を検出するアルコール濃度
検出手段およびこのアルコール濃度検出手段によって検
出されたアルコール濃度が所定の設定値以下の状態で開
閉弁を開操作するコントローラをそれぞれ設けたので、
エンジン本体側の熱が第2の触媒に直接伝達されること
を防止して第2の触媒の熱劣化を防止することができる
According to the invention of claim (2), a first catalyst for mainly purifying exhaust gas of gasoline fuel is provided in the middle of the exhaust path of the engine body, and a first catalyst for mainly purifying exhaust gas of gasoline fuel is provided on the downstream side of the first catalyst. A second catalyst for purifying fuel exhaust gas is provided, and an opening/closing device for opening and closing the inlet passage and this bypass passage is connected in parallel with the second catalyst in the exhaust passage of the engine body. Each valve is provided with an alcohol concentration detection means for detecting the alcohol concentration in the fuel in the engine body, and a controller that opens the on-off valve when the alcohol concentration detected by the alcohol concentration detection means is below a predetermined set value. Since we have set up each
It is possible to prevent heat from the engine main body side from being directly transferred to the second catalyst, thereby preventing thermal deterioration of the second catalyst.

さらに、請求項第(3)項の発明によれば請求項第(1
)項または第(2)項の第2の触媒として銀を主成分と
したベースメタル触媒によって形成されたものを使用し
たので、主にアルコール燃料の排気ガスを浄化する第2
の触媒によるアルデヒド類の浄化効果を一層高めること
ができる。
Furthermore, according to the invention of claim No. (3), claim No.
) or (2), a base metal catalyst containing silver as a main component was used, so the second catalyst mainly purifies alcohol fuel exhaust gas.
The effect of purifying aldehydes by the catalyst can be further enhanced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図および第2図はこの発明の一実施例を示すもので
、第1図はエンジンの排気ガス浄化装置全体の概略構成
図、第2図は作用を説明するためのフローチャート、第
3図は別の実施例を示す要部の概略構成図である。 1・・・エンジン本体、3・・・排気管路、16・・・
アルコール濃度センサ(アルコール濃度検出手段)、1
9・・・第1の触媒、20・・・第2の触媒、21・・
・バイパス通路、22.31・・・開閉弁、23・・・
コントローラ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第3図
1 and 2 show one embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the entire engine exhaust gas purification device, FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation, and FIG. 3 is a flow chart for explaining the operation. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of main parts showing another embodiment. 1... Engine body, 3... Exhaust pipe line, 16...
Alcohol concentration sensor (alcohol concentration detection means), 1
9...First catalyst, 20...Second catalyst, 21...
・Bypass passage, 22.31... Opening/closing valve, 23...
controller. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 3

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)エンジン本体の排気路の途中に主にガソリン燃料
の排気ガスを浄化する第1の触媒と主にアルコール燃料
の排気ガスを浄化する第2の触媒とをそれぞれ配設し、
この第2の触媒と並列に連結されたバイパス通路および
このバイパス通路を開閉操作する開閉弁をそれぞれ設け
るとともに、前記エンジン本体の燃料中のアルコール濃
度を検出するアルコール濃度検出手段およびこのアルコ
ール濃度検出手段によって検出されたアルコール濃度が
所定の設定値以下の状態で前記開閉弁を開操作するコン
トローラをそれぞれ設けたことを特徴とするエンジンの
排気ガス浄化装置。
(1) A first catalyst that mainly purifies exhaust gas of gasoline fuel and a second catalyst that mainly purifies exhaust gas of alcohol fuel are respectively arranged in the middle of the exhaust path of the engine body,
A bypass passage connected in parallel with the second catalyst and an on-off valve for opening and closing the bypass passage are provided, and an alcohol concentration detection means for detecting the alcohol concentration in the fuel in the engine body, and this alcohol concentration detection means An exhaust gas purification device for an engine, characterized in that a controller is provided for opening the on-off valve when the alcohol concentration detected by the above is below a predetermined set value.
(2)エンジン本体の排気路の途中に主にガソリン燃料
の排気ガスを浄化する第1の触媒、この第1の触媒の下
流側に主にアルコール燃料の排気ガスを浄化する第2の
触媒をそれぞれ配設し、前記エンジン本体の排気路内に
前記第2の触媒と並列に連結されたバイパス通路および
このバイパス通路を開閉操作する開閉弁をそれぞれ設け
るとともに、前記エンジン本体の燃料中のアルコール濃
度を検出するアルコール濃度検出手段およびこのアルコ
ール濃度検出手段によって検出されたアルコール濃度が
所定の設定値以下の状態で前記開閉弁を開操作するコン
トローラをそれぞれ設けたことを特徴とするエンジンの
排気ガス浄化装置。
(2) A first catalyst that mainly purifies exhaust gas from gasoline fuel is installed in the middle of the exhaust path of the engine body, and a second catalyst that mainly purifies exhaust gas from alcohol fuel is placed downstream of this first catalyst. A bypass passage connected in parallel with the second catalyst in the exhaust passage of the engine main body, and an on-off valve for opening and closing the bypass passage are provided respectively, and the alcohol concentration in the fuel of the engine main body is An engine exhaust gas purification system comprising an alcohol concentration detection means for detecting alcohol concentration and a controller for opening the on-off valve when the alcohol concentration detected by the alcohol concentration detection means is below a predetermined set value. Device.
(3)第2の触媒は銀を主成分としたベースメタル触媒
によって形成されたものであることを特徴とする請求項
第(1)項または第(2)項記載のエンジンの排気ガス
浄化装置。
(3) The engine exhaust gas purification device according to claim (1) or (2), wherein the second catalyst is formed of a base metal catalyst containing silver as a main component. .
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