JP2002188434A - エンジンの排気浄化装置 - Google Patents
エンジンの排気浄化装置Info
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】簡単な構成でエンジンから排出されるＨＣを積
極的に浄化し、また、冷態始動時であっても触媒を早期
に活性化させながら最適な浄化性能を得る。 【解決手段】冷却水温Ｔｗが設定温度値ＴWV以上では、
第１，第２，第３の開閉バルブ１３，１４，１５を閉じ
る。また、冷却水温Ｔｗが設定温度値ＴWVに達せず、か
つハイブリッド触媒８がＨＣ脱離開始前の場合、第１，
第２の開閉バルブ１３，１４を開け、第３の開閉バルブ
１５を閉じ、エアアシストインジェクタ４による未燃Ｈ
Ｃの低減と３元触媒７での未燃ＨＣ酸化促進及び反応熱
による３元触媒の早期活性化を図る。更に、冷却水温Ｔ
ｗが設定温度値ＴWVに達せず、かつハイブリッド触媒８
がＨＣ脱離開始時の場合は、第１，第３の開閉バルブ１
３，１５を開け、第２の開閉バルブ１４を閉じ、エアア
シストインジェクタ４による未燃ＨＣの低減とハイブリ
ッド触媒８でのＨＣの脱離、酸化の促進を図る。
極的に浄化し、また、冷態始動時であっても触媒を早期
に活性化させながら最適な浄化性能を得る。 【解決手段】冷却水温Ｔｗが設定温度値ＴWV以上では、
第１，第２，第３の開閉バルブ１３，１４，１５を閉じ
る。また、冷却水温Ｔｗが設定温度値ＴWVに達せず、か
つハイブリッド触媒８がＨＣ脱離開始前の場合、第１，
第２の開閉バルブ１３，１４を開け、第３の開閉バルブ
１５を閉じ、エアアシストインジェクタ４による未燃Ｈ
Ｃの低減と３元触媒７での未燃ＨＣ酸化促進及び反応熱
による３元触媒の早期活性化を図る。更に、冷却水温Ｔ
ｗが設定温度値ＴWVに達せず、かつハイブリッド触媒８
がＨＣ脱離開始時の場合は、第１，第３の開閉バルブ１
３，１５を開け、第２の開閉バルブ１４を閉じ、エアア
シストインジェクタ４による未燃ＨＣの低減とハイブリ
ッド触媒８でのＨＣの脱離、酸化の促進を図る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に排気ガス中の
炭化水素を、冷態始動時から効率よく除去するエンジン
の排気浄化装置に関する。
炭化水素を、冷態始動時から効率よく除去するエンジン
の排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、排気ガス規制の強化に伴い、排気
ガス中に含まれる炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）、窒素酸化物（ＮＯx ）の浄化能力の一層の向上が
求められている。例えば、特開平７−１４５７２５号公
報では、特に排気ガス中のＮＯxの浄化を効率よく行う
ため、３元触媒と酸化触媒の上流にそれぞれ同時に２次
空気を供給し、ＮＯx 吸収剤によりＮＯx を低減するこ
とが開示されている。
ガス中に含まれる炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）、窒素酸化物（ＮＯx ）の浄化能力の一層の向上が
求められている。例えば、特開平７−１４５７２５号公
報では、特に排気ガス中のＮＯxの浄化を効率よく行う
ため、３元触媒と酸化触媒の上流にそれぞれ同時に２次
空気を供給し、ＮＯx 吸収剤によりＮＯx を低減するこ
とが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記先
行技術では、エンジンの空燃比を基に、ＮＯx を中心に
排気ガスを浄化するものであり、触媒の浄化能力だけで
は、排気ガス中のＨＣやＣＯの浄化が十分に行えない虞
がある。また、特に冷態始動時では、排気ガス温度が低
く、触媒温度も活性化温度以下であるため、排気ガスが
十分に浄化されない虞がある。
行技術では、エンジンの空燃比を基に、ＮＯx を中心に
排気ガスを浄化するものであり、触媒の浄化能力だけで
は、排気ガス中のＨＣやＣＯの浄化が十分に行えない虞
がある。また、特に冷態始動時では、排気ガス温度が低
く、触媒温度も活性化温度以下であるため、排気ガスが
十分に浄化されない虞がある。
【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、簡単な構成で、特にエンジンから排出されるＨＣを
積極的に浄化し、また、たとえ冷態始動時であっても触
媒を早期に活性化させながら最適な浄化性能を得ること
ができるエンジンの排気浄化装置を提供することを目的
とする。
で、簡単な構成で、特にエンジンから排出されるＨＣを
積極的に浄化し、また、たとえ冷態始動時であっても触
媒を早期に活性化させながら最適な浄化性能を得ること
ができるエンジンの排気浄化装置を提供することを目的
とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１記載のエンジンの排気浄化装置
は、吸気系に設けたエアアシストインジェクタと２次空
気を発生する２次空気発生源とを連通する第１の連通路
と、上記第１の連通路に介装して該第１の連通路を開閉
自在な第１の開閉手段と、排気系に設けた３元触媒の上
流と上記２次空気発生源とを連通する第２の連通路と、
上記第２の連通路に介装して該第２の連通路を開閉自在
な第２の開閉手段と、炭化水素吸着触媒と３元触媒とで
形成し上記３元触媒の下流に設けたハイブリッド触媒の
上流と上記２次空気発生源とを連通する第３の連通路
と、上記第３の連通路に介装して該第３の連通路を開閉
自在な第３の開閉手段と、上記第１の開閉手段と上記第
２の開閉手段と上記第３の開閉手段の開閉をエンジン運
転状態に応じて制御する制御手段とを備えたことを特徴
とする。
め、本発明の請求項１記載のエンジンの排気浄化装置
は、吸気系に設けたエアアシストインジェクタと２次空
気を発生する２次空気発生源とを連通する第１の連通路
と、上記第１の連通路に介装して該第１の連通路を開閉
自在な第１の開閉手段と、排気系に設けた３元触媒の上
流と上記２次空気発生源とを連通する第２の連通路と、
上記第２の連通路に介装して該第２の連通路を開閉自在
な第２の開閉手段と、炭化水素吸着触媒と３元触媒とで
形成し上記３元触媒の下流に設けたハイブリッド触媒の
上流と上記２次空気発生源とを連通する第３の連通路
と、上記第３の連通路に介装して該第３の連通路を開閉
自在な第３の開閉手段と、上記第１の開閉手段と上記第
２の開閉手段と上記第３の開閉手段の開閉をエンジン運
転状態に応じて制御する制御手段とを備えたことを特徴
とする。
【０００６】また、本発明の請求項２記載のエンジンの
排気浄化装置は、請求項１記載のエンジンの排気浄化装
置において、エンジン温度を検出するエンジン温度検出
手段と、上記ハイブリッド触媒の炭化水素脱離状態を検
出する炭化水素脱離状態検出手段とを有し、上記制御手
段は、エンジン温度が予め設定した温度値に達せず、か
つ、炭化水素脱離開始前と判断した場合には、上記第１
の開閉手段と上記第２の開閉手段を開け、上記第３の開
閉手段を閉じることを特徴とする。
排気浄化装置は、請求項１記載のエンジンの排気浄化装
置において、エンジン温度を検出するエンジン温度検出
手段と、上記ハイブリッド触媒の炭化水素脱離状態を検
出する炭化水素脱離状態検出手段とを有し、上記制御手
段は、エンジン温度が予め設定した温度値に達せず、か
つ、炭化水素脱離開始前と判断した場合には、上記第１
の開閉手段と上記第２の開閉手段を開け、上記第３の開
閉手段を閉じることを特徴とする。
【０００７】更に、本発明の請求項３記載のエンジンの
排気浄化装置は、請求項１又は請求項２記載のエンジン
の排気浄化装置において、エンジン温度を検出するエン
ジン温度検出手段と、上記ハイブリッド触媒の炭化水素
脱離状態を検出する炭化水素脱離状態検出手段とを有
し、上記制御手段は、エンジン温度が予め設定した温度
値に達せず、かつ、炭化水素脱離開始時と判断した場合
には、上記第１の開閉手段と上記第３の開閉手段を開
け、上記第２の開閉手段を閉じることを特徴とする。
排気浄化装置は、請求項１又は請求項２記載のエンジン
の排気浄化装置において、エンジン温度を検出するエン
ジン温度検出手段と、上記ハイブリッド触媒の炭化水素
脱離状態を検出する炭化水素脱離状態検出手段とを有
し、上記制御手段は、エンジン温度が予め設定した温度
値に達せず、かつ、炭化水素脱離開始時と判断した場合
には、上記第１の開閉手段と上記第３の開閉手段を開
け、上記第２の開閉手段を閉じることを特徴とする。
【０００８】また、本発明の請求項４記載のエンジンの
排気浄化装置は、請求項２又は請求項３記載のエンジン
の排気浄化装置において、上記炭化水素脱離状態検出手
段は、少なくとも上記ハイブリッド触媒下流の排気温度
を検出し、上記制御手段は、上記ハイブリッド触媒下流
の排気温度が予め設定した温度値に達しない場合は炭化
水素脱離開始前と判断することを特徴とする。
排気浄化装置は、請求項２又は請求項３記載のエンジン
の排気浄化装置において、上記炭化水素脱離状態検出手
段は、少なくとも上記ハイブリッド触媒下流の排気温度
を検出し、上記制御手段は、上記ハイブリッド触媒下流
の排気温度が予め設定した温度値に達しない場合は炭化
水素脱離開始前と判断することを特徴とする。
【０００９】更に、本発明の請求項５記載のエンジンの
排気浄化装置は、請求項２乃至請求項４の何れか一つに
記載のエンジンの排気浄化装置において、上記炭化水素
脱離状態検出手段は、少なくとも上記３元触媒下流の排
気温度を検出し、上記制御手段は、上記３元触媒下流の
排気温度が予め設定した温度値に達しない場合は炭化水
素脱離開始前と判断することを特徴とする。
排気浄化装置は、請求項２乃至請求項４の何れか一つに
記載のエンジンの排気浄化装置において、上記炭化水素
脱離状態検出手段は、少なくとも上記３元触媒下流の排
気温度を検出し、上記制御手段は、上記３元触媒下流の
排気温度が予め設定した温度値に達しない場合は炭化水
素脱離開始前と判断することを特徴とする。
【００１０】また、本発明の請求項６記載のエンジンの
排気浄化装置は、請求項２乃至請求項５の何れか一つに
記載のエンジンの排気浄化装置において、上記炭化水素
脱離状態検出手段は、少なくとも上記ハイブリッド触媒
下流の炭化水素濃度を検出し、上記制御手段は、上記ハ
イブリッド触媒下流の炭化水素濃度が予め設定した濃度
値に達しない場合は炭化水素脱離開始前と判断すること
を特徴とする。
排気浄化装置は、請求項２乃至請求項５の何れか一つに
記載のエンジンの排気浄化装置において、上記炭化水素
脱離状態検出手段は、少なくとも上記ハイブリッド触媒
下流の炭化水素濃度を検出し、上記制御手段は、上記ハ
イブリッド触媒下流の炭化水素濃度が予め設定した濃度
値に達しない場合は炭化水素脱離開始前と判断すること
を特徴とする。
【００１１】すなわち、請求項１では、エアアシストイ
ンジェクタによる燃料噴霧の微細化による未燃ＨＣの低
減と、第２の連通路から供給する２次空気による３元触
媒での未燃ＨＣ酸化促進及び反応熱による３元触媒の早
期活性化と、第３の連通路から供給する２次空気による
ハイブリッド触媒でのＨＣの脱離、酸化の促進を制御手
段によりエンジン運転状態に応じて制御し、冷態始動時
であっても触媒を早期に活性化させながら最適な浄化性
能を得る。
ンジェクタによる燃料噴霧の微細化による未燃ＨＣの低
減と、第２の連通路から供給する２次空気による３元触
媒での未燃ＨＣ酸化促進及び反応熱による３元触媒の早
期活性化と、第３の連通路から供給する２次空気による
ハイブリッド触媒でのＨＣの脱離、酸化の促進を制御手
段によりエンジン運転状態に応じて制御し、冷態始動時
であっても触媒を早期に活性化させながら最適な浄化性
能を得る。
【００１２】具体的には、請求項２に示すように、エン
ジン温度が予め設定した温度値に達せず、かつ、炭化水
素脱離開始前と判断した場合には、第１の開閉手段と第
２の開閉手段を開け、第３の開閉手段を閉じ、エアアシ
ストインジェクタによる燃料噴霧の微細化による未燃Ｈ
Ｃの低減と、第２の連通路から供給する２次空気による
３元触媒での未燃ＨＣ酸化促進及び反応熱による３元触
媒の早期活性化を図る。また、請求項３に示すように、
エンジン温度が予め設定した温度値に達せず、かつ、炭
化水素脱離開始時と判断した場合には、第１の開閉手段
と第３の開閉手段を開け、第２の開閉手段を閉じ、エア
アシストインジェクタによる燃料噴霧の微細化による未
燃ＨＣの低減と、２次空気によるハイブリッド触媒での
ＨＣの脱離、酸化の促進を図る。
ジン温度が予め設定した温度値に達せず、かつ、炭化水
素脱離開始前と判断した場合には、第１の開閉手段と第
２の開閉手段を開け、第３の開閉手段を閉じ、エアアシ
ストインジェクタによる燃料噴霧の微細化による未燃Ｈ
Ｃの低減と、第２の連通路から供給する２次空気による
３元触媒での未燃ＨＣ酸化促進及び反応熱による３元触
媒の早期活性化を図る。また、請求項３に示すように、
エンジン温度が予め設定した温度値に達せず、かつ、炭
化水素脱離開始時と判断した場合には、第１の開閉手段
と第３の開閉手段を開け、第２の開閉手段を閉じ、エア
アシストインジェクタによる燃料噴霧の微細化による未
燃ＨＣの低減と、２次空気によるハイブリッド触媒での
ＨＣの脱離、酸化の促進を図る。
【００１３】ここで、請求項２又は請求項３でハイブリ
ッド触媒からの炭化水素脱離状態を検出する炭化水素脱
離状態検出手段としては、請求項４記載のハイブリッド
触媒下流の排気温度、請求項５記載の３元触媒下流の排
気温度、請求項６記載のハイブリッド触媒下流の炭化水
素濃度を検出するものが望ましい。
ッド触媒からの炭化水素脱離状態を検出する炭化水素脱
離状態検出手段としては、請求項４記載のハイブリッド
触媒下流の排気温度、請求項５記載の３元触媒下流の排
気温度、請求項６記載のハイブリッド触媒下流の炭化水
素濃度を検出するものが望ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１及び図２は本発明の実施の一
形態に係わり、図１はエンジン制御系の概略構成図、図
２は排気浄化制御のフローチャートである。
施の形態を説明する。図１及び図２は本発明の実施の一
形態に係わり、図１はエンジン制御系の概略構成図、図
２は排気浄化制御のフローチャートである。
【００１５】図１において、符号１はエンジンを示し、
このエンジン１に設けられている吸気ポート１ａには吸
気通路２が連通され、排気ポート１ｂには排気通路３が
それぞれ連通されている。
このエンジン１に設けられている吸気ポート１ａには吸
気通路２が連通され、排気ポート１ｂには排気通路３が
それぞれ連通されている。
【００１６】吸気通路２の吸気ポート１ａ直上流には、
燃料と共にアシストエアを吸気ポート１ａへ向けて噴射
させるエアアシストインジェクタ４が配設されており、
このエアアシストインジェクタ４から噴射するアシスト
エアは、第１の連通路５を介して連通した２次空気発生
源としての電動エアポンプ６により供給される。
燃料と共にアシストエアを吸気ポート１ａへ向けて噴射
させるエアアシストインジェクタ４が配設されており、
このエアアシストインジェクタ４から噴射するアシスト
エアは、第１の連通路５を介して連通した２次空気発生
源としての電動エアポンプ６により供給される。
【００１７】また、排気通路３には３元触媒７が介装さ
れており、排気通路３の３元触媒７の下流には、炭化水
素吸着触媒と３元触媒とで形成して、炭化水素吸着層と
３元触媒層の２層構造触媒とするハイブリッド触媒８が
設けられている。
れており、排気通路３の３元触媒７の下流には、炭化水
素吸着触媒と３元触媒とで形成して、炭化水素吸着層と
３元触媒層の２層構造触媒とするハイブリッド触媒８が
設けられている。
【００１８】排気通路３の３元触媒７の直上流には、第
１の２次空気供給孔９が形成されており、この第１の２
次空気供給孔９と電動エアポンプ６とが第２の連通路１
０により連通されて、電動エアポンプ６からの２次空気
が３元触媒７に対して供給可能になっている。
１の２次空気供給孔９が形成されており、この第１の２
次空気供給孔９と電動エアポンプ６とが第２の連通路１
０により連通されて、電動エアポンプ６からの２次空気
が３元触媒７に対して供給可能になっている。
【００１９】また、排気通路３のハイブリッド触媒８の
直上流には、第２の２次空気供給孔１１が形成されてお
り、この第２の２次空気供給孔１１と電動エアポンプ６
とが第３の連通路１２により連通されて、電動エアポン
プ６からの２次空気がハイブリッド触媒８に対して供給
可能になっている。
直上流には、第２の２次空気供給孔１１が形成されてお
り、この第２の２次空気供給孔１１と電動エアポンプ６
とが第３の連通路１２により連通されて、電動エアポン
プ６からの２次空気がハイブリッド触媒８に対して供給
可能になっている。
【００２０】そして、第１の連通路５、第２の連通路１
０、第３の連通路１２には、それぞれの通路を開閉自在
な、第１の開閉手段としての第１の開閉バルブ１３、第
２の開閉手段としての第２の開閉バルブ１４、第３の開
閉手段としての第３の開閉バルブ１５が介装されてお
り、これら第１，第２，第３の開閉バルブ１３，１４，
１５は、電子制御装置（ＥＣＵ）１６により開閉制御さ
れる。
０、第３の連通路１２には、それぞれの通路を開閉自在
な、第１の開閉手段としての第１の開閉バルブ１３、第
２の開閉手段としての第２の開閉バルブ１４、第３の開
閉手段としての第３の開閉バルブ１５が介装されてお
り、これら第１，第２，第３の開閉バルブ１３，１４，
１５は、電子制御装置（ＥＣＵ）１６により開閉制御さ
れる。
【００２１】電子制御装置１６には、エンジン温度の代
表として冷却水温Ｔｗを検出するエンジン温度検出手段
としての水温センサ１７、３元触媒７の下流の排気温度
Ｔ3WC を検出する第１の排気温度センサ１８、ハイブリ
ッド触媒８の下流の排気温度ＴHCを検出する第２の排気
温度センサ１９、ハイブリッド触媒８の下流のＨＣ濃度
を検出するＨＣセンサ２０が接続されている。更に、電
子制御装置１６には、上述の各センサ類の他、エンジン
回転数等を検出するクランク角センサ等のエンジン動作
状態検出手段が接続され、出力側には、上述の各バルブ
の他、点火プラグに接続するイグナイタ等のエンジン駆
動手段が接続されている。
表として冷却水温Ｔｗを検出するエンジン温度検出手段
としての水温センサ１７、３元触媒７の下流の排気温度
Ｔ3WC を検出する第１の排気温度センサ１８、ハイブリ
ッド触媒８の下流の排気温度ＴHCを検出する第２の排気
温度センサ１９、ハイブリッド触媒８の下流のＨＣ濃度
を検出するＨＣセンサ２０が接続されている。更に、電
子制御装置１６には、上述の各センサ類の他、エンジン
回転数等を検出するクランク角センサ等のエンジン動作
状態検出手段が接続され、出力側には、上述の各バルブ
の他、点火プラグに接続するイグナイタ等のエンジン駆
動手段が接続されている。
【００２２】すなわち、電子制御装置１６には、燃料噴
射量、点火時期、ＩＳＣ弁等を演算するＣＰＵや、それ
らの演算に用いるテーブルなどの固定データを格納する
ＲＯＭや、各センサ類から出力されたデータを格納する
ＲＡＭ等が内蔵されており、各センサ類の出力信号に基
づきエンジン動作状態を示すパラメータを算出し、この
パラメータに基づき最適な燃料噴射量、点火時期等を設
定する。
射量、点火時期、ＩＳＣ弁等を演算するＣＰＵや、それ
らの演算に用いるテーブルなどの固定データを格納する
ＲＯＭや、各センサ類から出力されたデータを格納する
ＲＡＭ等が内蔵されており、各センサ類の出力信号に基
づきエンジン動作状態を示すパラメータを算出し、この
パラメータに基づき最適な燃料噴射量、点火時期等を設
定する。
【００２３】そして、特に本実施の形態においては、電
子制御装置１６で、以下の排気浄化制御が実行される。
すなわち、冷却水温Ｔｗが予め設定しておいた温度値Ｔ
WV（３元触媒７やハイブリッド触媒８が活性化する温
度）以上となった場合は、第１，第２，第３の開閉バル
ブ１３，１４，１５の全てを閉じ、電子制御装置１６に
より設定されるエンジン１に関する制御にて通常走行す
る。また、冷却水温Ｔｗが予め設定しておいた温度値Ｔ
WVに達せず、かつ、ハイブリッド触媒８がＨＣ脱離開始
前と判断した場合には、第１，第２の開閉バルブ１３，
１４を開け、第３の開閉バルブ１５を閉じ、エアアシス
トインジェクタ４による燃料噴霧の微細化による未燃Ｈ
Ｃの低減と、２次空気による３元触媒７での未燃ＨＣ酸
化促進及び反応熱による３元触媒の早期活性化を図る。
更に、冷却水温Ｔｗが予め設定しておいた温度値ＴWVに
達せず、かつ、ハイブリッド触媒８がＨＣ脱離開始時と
判断した場合には、第１，第３の開閉バルブ１３，１５
を開け、第２の開閉バルブ１４を閉じ、エアアシストイ
ンジェクタ４による燃料噴霧の微細化による未燃ＨＣの
低減と、２次空気によるハイブリッド触媒８でのＨＣの
脱離、酸化の促進を図る。ここで、電子制御装置１６で
は、ＨＣ脱離開始の判定を、第１の排気温度センサ１
８、第２の排気温度センサ１９、ＨＣセンサ２０からの
各検出値とエンジン始動後経過時間の４つの条件で判定
する。そして、３元触媒７の下流の排気温度Ｔ3WC が予
め設定しておいた温度値Ｔ3WCV未満、かつ、ハイブリッ
ド触媒８の下流の排気温度ＴHCが予め設定しておいた温
度値ＴHCV 未満、かつ、ハイブリッド触媒８の下流のＨ
Ｃ濃度が予め設定しておいた濃度値ＤHC未満、かつ、エ
ンジン始動後時間が予め設定しておいた時間ＴCM未満の
場合に、ハイブリッド触媒８はＨＣ脱離開始前と判定す
る。すなわち、電子制御装置１６は、第１の開閉バルブ
１３と第２の開閉バルブ１４と第３の開閉バルブ１５の
開閉をエンジン運転状態に応じて制御する制御手段とし
ての機能を有している。また、第１の排気温度センサ１
８、第２の排気温度センサ１９、ＨＣセンサ２０はそれ
ぞれ、炭化水素脱離状態検出手段を構成している。
子制御装置１６で、以下の排気浄化制御が実行される。
すなわち、冷却水温Ｔｗが予め設定しておいた温度値Ｔ
WV（３元触媒７やハイブリッド触媒８が活性化する温
度）以上となった場合は、第１，第２，第３の開閉バル
ブ１３，１４，１５の全てを閉じ、電子制御装置１６に
より設定されるエンジン１に関する制御にて通常走行す
る。また、冷却水温Ｔｗが予め設定しておいた温度値Ｔ
WVに達せず、かつ、ハイブリッド触媒８がＨＣ脱離開始
前と判断した場合には、第１，第２の開閉バルブ１３，
１４を開け、第３の開閉バルブ１５を閉じ、エアアシス
トインジェクタ４による燃料噴霧の微細化による未燃Ｈ
Ｃの低減と、２次空気による３元触媒７での未燃ＨＣ酸
化促進及び反応熱による３元触媒の早期活性化を図る。
更に、冷却水温Ｔｗが予め設定しておいた温度値ＴWVに
達せず、かつ、ハイブリッド触媒８がＨＣ脱離開始時と
判断した場合には、第１，第３の開閉バルブ１３，１５
を開け、第２の開閉バルブ１４を閉じ、エアアシストイ
ンジェクタ４による燃料噴霧の微細化による未燃ＨＣの
低減と、２次空気によるハイブリッド触媒８でのＨＣの
脱離、酸化の促進を図る。ここで、電子制御装置１６で
は、ＨＣ脱離開始の判定を、第１の排気温度センサ１
８、第２の排気温度センサ１９、ＨＣセンサ２０からの
各検出値とエンジン始動後経過時間の４つの条件で判定
する。そして、３元触媒７の下流の排気温度Ｔ3WC が予
め設定しておいた温度値Ｔ3WCV未満、かつ、ハイブリッ
ド触媒８の下流の排気温度ＴHCが予め設定しておいた温
度値ＴHCV 未満、かつ、ハイブリッド触媒８の下流のＨ
Ｃ濃度が予め設定しておいた濃度値ＤHC未満、かつ、エ
ンジン始動後時間が予め設定しておいた時間ＴCM未満の
場合に、ハイブリッド触媒８はＨＣ脱離開始前と判定す
る。すなわち、電子制御装置１６は、第１の開閉バルブ
１３と第２の開閉バルブ１４と第３の開閉バルブ１５の
開閉をエンジン運転状態に応じて制御する制御手段とし
ての機能を有している。また、第１の排気温度センサ１
８、第２の排気温度センサ１９、ＨＣセンサ２０はそれ
ぞれ、炭化水素脱離状態検出手段を構成している。
【００２４】次に、電子制御装置１６で実行される排気
浄化制御を、図２のフローチャートで説明する。先ず、
ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１で、水温センサ
１７からの冷却水温Ｔｗを、３元触媒７やハイブリッド
触媒８が活性化する温度として予め設定しておいた温度
値ＴWVと比較する。この比較の結果、冷却水温Ｔｗが設
定温度値ＴWV以上で、３元触媒７とハイブリッド触媒８
が活性化していると判定した場合は、Ｓ１０２に進み、
第１，第２，第３の開閉バルブ１３，１４，１５の全て
を閉じ、電子制御装置１６により設定されるエンジン１
に関する制御にて通常走行する。
浄化制御を、図２のフローチャートで説明する。先ず、
ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１で、水温センサ
１７からの冷却水温Ｔｗを、３元触媒７やハイブリッド
触媒８が活性化する温度として予め設定しておいた温度
値ＴWVと比較する。この比較の結果、冷却水温Ｔｗが設
定温度値ＴWV以上で、３元触媒７とハイブリッド触媒８
が活性化していると判定した場合は、Ｓ１０２に進み、
第１，第２，第３の開閉バルブ１３，１４，１５の全て
を閉じ、電子制御装置１６により設定されるエンジン１
に関する制御にて通常走行する。
【００２５】また、Ｓ１０１で、冷却水温Ｔｗが設定温
度値ＴWV未満と判定した場合、すなわち、３元触媒７や
ハイブリッド触媒８が活性化していないと判定した場合
はＳ１０３に進む。Ｓ１０３では、第２の排気温度セン
サ１９からのハイブリッド触媒８の下流の排気温度ＴHC
を、ハイブリッド触媒８においてＨＣの脱離が開始され
る温度として予め実験等で求め設定しておいた温度値Ｔ
HCV と比較する。この比較の結果、ハイブリッド触媒８
の下流の排気温度ＴHCが設定温度値ＴHCV 以上で、ハイ
ブリッド触媒８においてＨＣの脱離が開始されたと判定
した場合は、Ｓ１０４に進み、第１，第３の開閉バルブ
１３，１５を開け、第２の開閉バルブ１４を閉じ、エア
アシストインジェクタ４による燃料噴霧の微細化による
未燃ＨＣの低減と、２次空気によるハイブリッド触媒８
でのＨＣの脱離、酸化の促進を図る。
度値ＴWV未満と判定した場合、すなわち、３元触媒７や
ハイブリッド触媒８が活性化していないと判定した場合
はＳ１０３に進む。Ｓ１０３では、第２の排気温度セン
サ１９からのハイブリッド触媒８の下流の排気温度ＴHC
を、ハイブリッド触媒８においてＨＣの脱離が開始され
る温度として予め実験等で求め設定しておいた温度値Ｔ
HCV と比較する。この比較の結果、ハイブリッド触媒８
の下流の排気温度ＴHCが設定温度値ＴHCV 以上で、ハイ
ブリッド触媒８においてＨＣの脱離が開始されたと判定
した場合は、Ｓ１０４に進み、第１，第３の開閉バルブ
１３，１５を開け、第２の開閉バルブ１４を閉じ、エア
アシストインジェクタ４による燃料噴霧の微細化による
未燃ＨＣの低減と、２次空気によるハイブリッド触媒８
でのＨＣの脱離、酸化の促進を図る。
【００２６】一方、Ｓ１０３で、ハイブリッド触媒８の
下流の排気温度ＴHCが設定温度値ＴHCV 未満と判定した
場合、すなわち、ハイブリッド触媒８においてＨＣの脱
離開始温度に達していないと判定した場合はＳ１０５に
進む。Ｓ１０５では、第１の排気温度センサ１８からの
３元触媒７の下流の排気温度Ｔ3WC を、３元触媒７が活
性化する温度として予め実験等で求め設定しておいた温
度値Ｔ3WCVと比較する。この比較の結果、３元触媒７の
下流の排気温度Ｔ3WC が設定温度値Ｔ3WCV以上で、３元
触媒７が活性化されていると判定した場合は、Ｓ１０４
に進み、第１，第３の開閉バルブ１３，１５を開け、第
２の開閉バルブ１４を閉じて３元触媒７の活性化を終了
し、エアアシストインジェクタ４による燃料噴霧の微細
化による未燃ＨＣの低減と、２次空気によるハイブリッ
ド触媒８でのＨＣの脱離、酸化の促進を図る。
下流の排気温度ＴHCが設定温度値ＴHCV 未満と判定した
場合、すなわち、ハイブリッド触媒８においてＨＣの脱
離開始温度に達していないと判定した場合はＳ１０５に
進む。Ｓ１０５では、第１の排気温度センサ１８からの
３元触媒７の下流の排気温度Ｔ3WC を、３元触媒７が活
性化する温度として予め実験等で求め設定しておいた温
度値Ｔ3WCVと比較する。この比較の結果、３元触媒７の
下流の排気温度Ｔ3WC が設定温度値Ｔ3WCV以上で、３元
触媒７が活性化されていると判定した場合は、Ｓ１０４
に進み、第１，第３の開閉バルブ１３，１５を開け、第
２の開閉バルブ１４を閉じて３元触媒７の活性化を終了
し、エアアシストインジェクタ４による燃料噴霧の微細
化による未燃ＨＣの低減と、２次空気によるハイブリッ
ド触媒８でのＨＣの脱離、酸化の促進を図る。
【００２７】また、Ｓ１０５で、３元触媒７の下流の排
気温度Ｔ3WC が設定温度値Ｔ3WCV未満と判定した場合、
すなわち、３元触媒７が活性化していないと判定した場
合はＳ１０６に進む。Ｓ１０６では、エンジン始動後の
経過時間を、３元触媒７が活性化する時間として予め実
験等で求め設定しておいた時間ＴCMと比較する。この比
較の結果、エンジン始動後の経過時間が設定時間ＴCM以
上で、３元触媒７が活性化されていると判定した場合
は、Ｓ１０４に進み、第１，第３の開閉バルブ１３，１
５を開け、第２の開閉バルブ１４を閉じて３元触媒７の
活性化を終了し、エアアシストインジェクタ４による燃
料噴霧の微細化による未燃ＨＣの低減と、２次空気によ
るハイブリッド触媒８でのＨＣの脱離、酸化の促進を図
る。
気温度Ｔ3WC が設定温度値Ｔ3WCV未満と判定した場合、
すなわち、３元触媒７が活性化していないと判定した場
合はＳ１０６に進む。Ｓ１０６では、エンジン始動後の
経過時間を、３元触媒７が活性化する時間として予め実
験等で求め設定しておいた時間ＴCMと比較する。この比
較の結果、エンジン始動後の経過時間が設定時間ＴCM以
上で、３元触媒７が活性化されていると判定した場合
は、Ｓ１０４に進み、第１，第３の開閉バルブ１３，１
５を開け、第２の開閉バルブ１４を閉じて３元触媒７の
活性化を終了し、エアアシストインジェクタ４による燃
料噴霧の微細化による未燃ＨＣの低減と、２次空気によ
るハイブリッド触媒８でのＨＣの脱離、酸化の促進を図
る。
【００２８】また、Ｓ１０６で、エンジン始動後の経過
時間が設定時間ＴCM未満と判定した場合、すなわち、３
元触媒７が活性化していないと判定した場合はＳ１０７
に進む。Ｓ１０７では、ＨＣセンサ２０からのハイブリ
ッド触媒８の下流のＨＣ濃度を、ハイブリッド触媒８に
おいてＨＣの脱離が開始されたことの判定値として予め
実験等で求め設定しておいた濃度値ＤHCと比較する。こ
の比較の結果、ハイブリッド触媒８の下流のＨＣ濃度が
ＨＣ濃度設定値ＤHC以上で、ハイブリッド触媒８におい
てＨＣの脱離が開始されたと判定した場合は、Ｓ１０４
に進み、第１，第３の開閉バルブ１３，１５を開け、第
２の開閉バルブ１４を閉じ、エアアシストインジェクタ
４による燃料噴霧の微細化による未燃ＨＣの低減と、２
次空気によるハイブリッド触媒８でのＨＣの脱離、酸化
の促進を図る。
時間が設定時間ＴCM未満と判定した場合、すなわち、３
元触媒７が活性化していないと判定した場合はＳ１０７
に進む。Ｓ１０７では、ＨＣセンサ２０からのハイブリ
ッド触媒８の下流のＨＣ濃度を、ハイブリッド触媒８に
おいてＨＣの脱離が開始されたことの判定値として予め
実験等で求め設定しておいた濃度値ＤHCと比較する。こ
の比較の結果、ハイブリッド触媒８の下流のＨＣ濃度が
ＨＣ濃度設定値ＤHC以上で、ハイブリッド触媒８におい
てＨＣの脱離が開始されたと判定した場合は、Ｓ１０４
に進み、第１，第３の開閉バルブ１３，１５を開け、第
２の開閉バルブ１４を閉じ、エアアシストインジェクタ
４による燃料噴霧の微細化による未燃ＨＣの低減と、２
次空気によるハイブリッド触媒８でのＨＣの脱離、酸化
の促進を図る。
【００２９】一方、Ｓ１０７で、ハイブリッド触媒８の
下流のＨＣ濃度がＨＣ濃度設定値ＤHC未満と判定した場
合、すなわち、ハイブリッド触媒８においてＨＣの脱離
が開始されていないと判定した場合はＳ１０８に進む。
下流のＨＣ濃度がＨＣ濃度設定値ＤHC未満と判定した場
合、すなわち、ハイブリッド触媒８においてＨＣの脱離
が開始されていないと判定した場合はＳ１０８に進む。
【００３０】そして、Ｓ１０８では、第１，第２の開閉
バルブ１３，１４を開け、第３の開閉バルブ１５を閉
じ、エアアシストインジェクタ４による燃料噴霧の微細
化による未燃ＨＣの低減と、２次空気による３元触媒７
での未燃ＨＣ酸化促進及び反応熱による３元触媒の早期
活性化を図る。
バルブ１３，１４を開け、第３の開閉バルブ１５を閉
じ、エアアシストインジェクタ４による燃料噴霧の微細
化による未燃ＨＣの低減と、２次空気による３元触媒７
での未燃ＨＣ酸化促進及び反応熱による３元触媒の早期
活性化を図る。
【００３１】このように本実施の形態によれば、エアア
シストインジェクタ４による燃料噴霧の微細化による未
燃ＨＣの低減と、２次空気による３元触媒７での未燃Ｈ
Ｃ酸化促進及び反応熱による３元触媒７の早期活性化
と、ハイブリッド触媒８でのＨＣの脱離、酸化の促進を
１つの電動エアポンプ６からの２次空気で実現可能にな
っている。そして、上述のためのエアアシストインジェ
クタ４からの２次空気の供給と、第１の２次空気供給孔
９からの２次空気の供給と、第２の２次空気供給孔１１
からの２次空気の供給を、エンジン１の運転状態に応じ
て適切に組み合わせ選択することにより、特にエンジン
から排出されるＨＣを積極的に浄化し、また、たとえ冷
態始動時であっても触媒を早期に活性化させながら最適
な浄化性能を得ることができる。
シストインジェクタ４による燃料噴霧の微細化による未
燃ＨＣの低減と、２次空気による３元触媒７での未燃Ｈ
Ｃ酸化促進及び反応熱による３元触媒７の早期活性化
と、ハイブリッド触媒８でのＨＣの脱離、酸化の促進を
１つの電動エアポンプ６からの２次空気で実現可能にな
っている。そして、上述のためのエアアシストインジェ
クタ４からの２次空気の供給と、第１の２次空気供給孔
９からの２次空気の供給と、第２の２次空気供給孔１１
からの２次空気の供給を、エンジン１の運転状態に応じ
て適切に組み合わせ選択することにより、特にエンジン
から排出されるＨＣを積極的に浄化し、また、たとえ冷
態始動時であっても触媒を早期に活性化させながら最適
な浄化性能を得ることができる。
【００３２】尚、本発明の実施の形態では、ＨＣ脱離開
始の判定を、第１の排気温度センサ１８、第２の排気温
度センサ１９、ＨＣセンサ２０からの各検出値とエンジ
ン始動後経過時間の４つの条件で判定するようになって
いるが、精度的に許容できれば、これら４つの条件の、
何れか１つ、２つ或いは３つで判定するようにしても良
い。
始の判定を、第１の排気温度センサ１８、第２の排気温
度センサ１９、ＨＣセンサ２０からの各検出値とエンジ
ン始動後経過時間の４つの条件で判定するようになって
いるが、精度的に許容できれば、これら４つの条件の、
何れか１つ、２つ或いは３つで判定するようにしても良
い。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、簡
単な構成で、特にエンジンから排出されるＨＣを積極的
に浄化し、また、たとえ冷態始動時であっても触媒を早
期に活性化させながら最適な浄化性能を得ることが可能
となる。
単な構成で、特にエンジンから排出されるＨＣを積極的
に浄化し、また、たとえ冷態始動時であっても触媒を早
期に活性化させながら最適な浄化性能を得ることが可能
となる。
【図１】エンジン制御系の概略構成図
【図２】排気浄化制御のフローチャート
１ エンジン ２ 吸気通路 ３ 排気通路 ４ エアアシストインジェクタ ５ 第１の連通路 ６ 電動エアポンプ（２次空気発生源） ７ ３元触媒 ８ ハイブリッド触媒 ９ 第１の２次空気供給孔 １０ 第２の連通路 １１ 第２の２次空気供給孔 １２ 第３の連通路 １３ 第１の開閉バルブ（第１の開閉手段） １４ 第２の開閉バルブ（第２の開閉手段） １５ 第３の開閉バルブ（第３の開閉手段） １６ 電子制御装置（制御手段） １７ 水温センサ（エンジン温度検出手段） １８ 第１の排気温度センサ（炭化水素脱離状態検出手
段） １９ 第２の排気温度センサ（炭化水素脱離状態検出手
段） ２０ ＨＣセンサ（炭化水素脱離状態検出手段）
段） １９ 第２の排気温度センサ（炭化水素脱離状態検出手
段） ２０ ＨＣセンサ（炭化水素脱離状態検出手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｎ 3/08 ＺＡＢ Ｆ０１Ｎ 3/20 Ｈ 3/20 Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１４Ｑ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１４ ３１４Ｒ ３１４Ｚ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０３Ｂ Ｆターム(参考） 3G084 BA24 CA01 CA02 DA10 EA07 FA20 FA27 FA28 FA36 3G091 AB03 AB10 BA15 CA23 CB01 EA00 EA01 EA08 EA10 EA16 EA17 EA33 FA02 FB02 FC07 HA08 HA19 HA37 HB07 4D048 AA06 AA13 AA18 AB05 AC06 CC25 CC26 CC61 DA01 DA02 DA03 DA06 DA09 DA20 EA04
Claims (6)
- 【請求項１】 吸気系に設けたエアアシストインジェク
タと２次空気を発生する２次空気発生源とを連通する第
１の連通路と、 上記第１の連通路に介装して該第１の連通路を開閉自在
な第１の開閉手段と、 排気系に設けた３元触媒の上流と上記２次空気発生源と
を連通する第２の連通路と、 上記第２の連通路に介装して該第２の連通路を開閉自在
な第２の開閉手段と、 炭化水素吸着触媒と３元触媒とで形成し上記３元触媒の
下流に設けたハイブリッド触媒の上流と上記２次空気発
生源とを連通する第３の連通路と、 上記第３の連通路に介装して該第３の連通路を開閉自在
な第３の開閉手段と、 上記第１の開閉手段と上記第２の開閉手段と上記第３の
開閉手段の開閉をエンジン運転状態に応じて制御する制
御手段と、 を備えたことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項２】 エンジン温度を検出するエンジン温度検
出手段と、 上記ハイブリッド触媒の炭化水素脱離状態を検出する炭
化水素脱離状態検出手段とを有し、 上記制御手段は、エンジン温度が予め設定した温度値に
達せず、かつ、炭化水素脱離開始前と判断した場合に
は、上記第１の開閉手段と上記第２の開閉手段を開け、
上記第３の開閉手段を閉じることを特徴とする請求項１
記載のエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項３】 エンジン温度を検出するエンジン温度検
出手段と、 上記ハイブリッド触媒の炭化水素脱離状態を検出する炭
化水素脱離状態検出手段とを有し、 上記制御手段は、エンジン温度が予め設定した温度値に
達せず、かつ、炭化水素脱離開始時と判断した場合に
は、上記第１の開閉手段と上記第３の開閉手段を開け、
上記第２の開閉手段を閉じることを特徴とする請求項１
又は請求項２記載のエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項４】 上記炭化水素脱離状態検出手段は、少な
くとも上記ハイブリッド触媒下流の排気温度を検出し、 上記制御手段は、上記ハイブリッド触媒下流の排気温度
が予め設定した温度値に達しない場合は炭化水素脱離開
始前と判断することを特徴とする請求項２又は請求項３
記載のエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項５】 上記炭化水素脱離状態検出手段は、少な
くとも上記３元触媒下流の排気温度を検出し、 上記制御手段は、上記３元触媒下流の排気温度が予め設
定した温度値に達しない場合は炭化水素脱離開始前と判
断することを特徴とする請求項２乃至請求項４の何れか
一つに記載のエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項６】 上記炭化水素脱離状態検出手段は、少な
くとも上記ハイブリッド触媒下流の炭化水素濃度を検出
し、 上記制御手段は、上記ハイブリッド触媒下流の炭化水素
濃度が予め設定した濃度値に達しない場合は炭化水素脱
離開始前と判断することを特徴とする請求項２乃至請求
項５の何れか一つに記載のエンジンの排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000389355A JP2002188434A (ja) | 2000-12-21 | 2000-12-21 | エンジンの排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000389355A JP2002188434A (ja) | 2000-12-21 | 2000-12-21 | エンジンの排気浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002188434A true JP2002188434A (ja) | 2002-07-05 |
Family
ID=18855926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000389355A Pending JP2002188434A (ja) | 2000-12-21 | 2000-12-21 | エンジンの排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002188434A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008150980A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Mazda Motor Corp | 排気ガス浄化装置 |
| JP2010084571A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| US7913672B2 (en) | 2007-11-12 | 2011-03-29 | Ford Global Technologies, Llc | Hydrocarbon retaining and purging system |
| US8112985B2 (en) | 2007-11-12 | 2012-02-14 | Ford Global Technologies, Llc | Hydrocarbon retaining system configuration for combustion engine |
| US8261531B2 (en) | 2007-11-12 | 2012-09-11 | Ford Global Technologies, Llc | Hydrocarbon retaining system for flex-fuel combustion engine |
| US8333063B2 (en) | 2007-11-12 | 2012-12-18 | Ford Global Technologies, Llc | Hydrocarbon retaining system and method |
| US8413433B2 (en) | 2008-07-17 | 2013-04-09 | Ford Global Technologies, Llc | Hydrocarbon retaining and purging system |
| US8448422B2 (en) | 2007-11-12 | 2013-05-28 | Ford Global Technologies, Llc | Engine starting control for engine with hydrocarbon retaining system |
-
2000
- 2000-12-21 JP JP2000389355A patent/JP2002188434A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
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| JP2010084571A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
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