JP2834981B2 - 排気ガス浄化用の２次空気導入装置 - Google Patents
排気ガス浄化用の２次空気導入装置Info
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
- F01N2550/14—Systems for adding secondary air into exhaust
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の排気系に
加熱器で加熱された２次空気を導入して、排気ガスの浄
化を行なう、排気ガス浄化用の２次空気導入装置に関す
るものである。
加熱器で加熱された２次空気を導入して、排気ガスの浄
化を行なう、排気ガス浄化用の２次空気導入装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】車両等に塔載された内燃機関の排気系に
は、排気ガスの浄化のために三元触媒等の浄化触媒が設
けられている。また内燃機関のスタートアップ時等にお
いては、排気系に２次空気を供給して、この浄化触媒に
よる排気ガスの浄化率の向上が図られている。
は、排気ガスの浄化のために三元触媒等の浄化触媒が設
けられている。また内燃機関のスタートアップ時等にお
いては、排気系に２次空気を供給して、この浄化触媒に
よる排気ガスの浄化率の向上が図られている。
【０００３】ところで、内燃機関のスタートアップ時等
においては、排気ガス温度や浄化触媒の温度が低いた
め、排気ガスの浄化率が低くなることが考えられる。こ
のため、出願人は排気系に導入する２次空気を加熱し
て、内燃機関のスタートアップ時等における排気ガスの
浄化率のさらなる向上を狙った２次空気導入装置を提案
している。
においては、排気ガス温度や浄化触媒の温度が低いた
め、排気ガスの浄化率が低くなることが考えられる。こ
のため、出願人は排気系に導入する２次空気を加熱し
て、内燃機関のスタートアップ時等における排気ガスの
浄化率のさらなる向上を狙った２次空気導入装置を提案
している。
【０００４】図６はこの２次空気導入装置が取り付けら
れた内燃機関周りの系統図である。図において、１は内
燃機関、２は内燃機関１の吸気系としての吸気管、３は
内燃機関１の排気系としての排気管、４はエアクリー
ナ、５はスロットルバルブ、６は排気管３中に設けら
れ、排気ガス浄化用の浄化触媒を有する触媒コンバー
タ、７はトランスミッション、８は内燃機関１のスター
トアップ時等において、浄化触媒による排気ガスの浄化
率を向上させる２次空気導入装置である。この２次空気
導入装置８は排気管３の、触媒コンバータ６より上流側
に所定量の２次空気を供給するものである。
れた内燃機関周りの系統図である。図において、１は内
燃機関、２は内燃機関１の吸気系としての吸気管、３は
内燃機関１の排気系としての排気管、４はエアクリー
ナ、５はスロットルバルブ、６は排気管３中に設けら
れ、排気ガス浄化用の浄化触媒を有する触媒コンバー
タ、７はトランスミッション、８は内燃機関１のスター
トアップ時等において、浄化触媒による排気ガスの浄化
率を向上させる２次空気導入装置である。この２次空気
導入装置８は排気管３の、触媒コンバータ６より上流側
に所定量の２次空気を供給するものである。
【０００５】以下、この２次空気導入装置８について説
明すれば、１０は一端部側が排気管３に連結される２次
空気導入管、１１は２次空気導入管１０の他端部側に２
次空気を導入する電気式のエアポンプ、１２は２次空気
導入管１０中に設けられ、２次空気導入管１０中の２次
空気の量をコントロールする制御バルブ、１３は２次空
気導入管１０中に設けられた逆止弁、１４は２次空気導
入管１０の排気管３近傍に設けられ、２次空気導入管１
０中の２次空気を所定温度に電気加熱する加熱手段とし
ての加熱器、１５はエアポンプ１１、制御バルブ１２、
加熱器１４を制御する制御手段としての制御器である。
明すれば、１０は一端部側が排気管３に連結される２次
空気導入管、１１は２次空気導入管１０の他端部側に２
次空気を導入する電気式のエアポンプ、１２は２次空気
導入管１０中に設けられ、２次空気導入管１０中の２次
空気の量をコントロールする制御バルブ、１３は２次空
気導入管１０中に設けられた逆止弁、１４は２次空気導
入管１０の排気管３近傍に設けられ、２次空気導入管１
０中の２次空気を所定温度に電気加熱する加熱手段とし
ての加熱器、１５はエアポンプ１１、制御バルブ１２、
加熱器１４を制御する制御手段としての制御器である。
【０００６】１６はエアポンプ１１や加熱器１４に電力
を供給するバッテリー、１７はエアポンプ１１の作動・
作動停止を行なうエアポンプ用リレーである。このエア
ポンプ用リレー１７は制御器１５からの命令に基づい
て、エアポンプ１１とバッテリー１６間の電力供給ライ
ンの連結・切り離し（ONーOFF）を行なう。１８は加熱
器１４の作動・作動停止を行なう加熱器用リレーであ
る。この加熱器用リレー１８は制御器１５からの指令に
基づいて、加熱器１４とバッテリー１６間の電力供給ラ
インの連結・切り離し（ONーOFF）を行なう。
を供給するバッテリー、１７はエアポンプ１１の作動・
作動停止を行なうエアポンプ用リレーである。このエア
ポンプ用リレー１７は制御器１５からの命令に基づい
て、エアポンプ１１とバッテリー１６間の電力供給ライ
ンの連結・切り離し（ONーOFF）を行なう。１８は加熱
器１４の作動・作動停止を行なう加熱器用リレーであ
る。この加熱器用リレー１８は制御器１５からの指令に
基づいて、加熱器１４とバッテリー１６間の電力供給ラ
インの連結・切り離し（ONーOFF）を行なう。
【０００７】次に、２次空気導入装置８の動作について
図７をも参照しつつ説明する。図７はエアポンプ１１に
より導入される２次空気の流量の変化を示す図である。
図７をも参照しつつ説明する。図７はエアポンプ１１に
より導入される２次空気の流量の変化を示す図である。
【０００８】内燃機関１の始動と同時に制御器１５を介
して加熱器リレー１８がＯＮ状態となる。このため、バ
ッテリー１６から加熱器１４側に電力が供給され、加熱
器１４が作動する。また、内燃機関１の始動と同時、ま
たは始動から所定時間経過後、制御器１５を介してエア
ポンプ用リレー１７がＯＮ状態となる。このため、バッ
テリー１６からエアポンプ１１側に電力が供給され、エ
アポンプ１１が作動する。さらに、内燃機関１の始動と
同時に制御器１５を介して制御バルブ１２が所定開度ま
で開けられる。このため、２次空気はエアポンプ１１お
よび制御バルブ１２を介して、図７で示されるように、
２次空気導入管１０内に一定量導入される。そして、こ
の２次空気は、逆止弁１３を通って加熱器１４に達し、
この加熱器１４にて所定温度まで加熱された後、排気管
３内に導入される。
して加熱器リレー１８がＯＮ状態となる。このため、バ
ッテリー１６から加熱器１４側に電力が供給され、加熱
器１４が作動する。また、内燃機関１の始動と同時、ま
たは始動から所定時間経過後、制御器１５を介してエア
ポンプ用リレー１７がＯＮ状態となる。このため、バッ
テリー１６からエアポンプ１１側に電力が供給され、エ
アポンプ１１が作動する。さらに、内燃機関１の始動と
同時に制御器１５を介して制御バルブ１２が所定開度ま
で開けられる。このため、２次空気はエアポンプ１１お
よび制御バルブ１２を介して、図７で示されるように、
２次空気導入管１０内に一定量導入される。そして、こ
の２次空気は、逆止弁１３を通って加熱器１４に達し、
この加熱器１４にて所定温度まで加熱された後、排気管
３内に導入される。
【０００９】次に、排気管３内に導入された加熱２次空
気は、内燃機関１側の排気ガスと混合しつつ触媒コンバ
ータ６内に導かれる。触媒コンバータ６内では、排気ガ
ス中のハイドロカーボン（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）
と２次空気中等の酸素との反応が促進され、排気ガスの
浄化が図られる。この場合、加熱２次空気は内燃機関１
のスタートアップ時等の温度の低い排気ガスの温度を高
めることができる。このため、その分、触媒コンバータ
６中の浄化触媒は、その温度が上がって、活性度が向上
し、排気ガスの浄化率を向上させる。
気は、内燃機関１側の排気ガスと混合しつつ触媒コンバ
ータ６内に導かれる。触媒コンバータ６内では、排気ガ
ス中のハイドロカーボン（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）
と２次空気中等の酸素との反応が促進され、排気ガスの
浄化が図られる。この場合、加熱２次空気は内燃機関１
のスタートアップ時等の温度の低い排気ガスの温度を高
めることができる。このため、その分、触媒コンバータ
６中の浄化触媒は、その温度が上がって、活性度が向上
し、排気ガスの浄化率を向上させる。
【００１０】そして、内燃機関１の排気ガスの温度が上
昇し、触媒コンバータ６中の浄化触媒が充分に活性化し
てくると、この２次空気導入装置８はその運転が停止さ
れる。この場合、制御器１５を介してエアポンプ用リレ
ー１７と加熱器用リレー１８とがＯＦＦ状態にされ、エ
アポンプ１１と加熱器１４との運転が停止される。ま
た、制御器１５を介して制御バルブ１２が全閉の状態ま
で閉じられる。
昇し、触媒コンバータ６中の浄化触媒が充分に活性化し
てくると、この２次空気導入装置８はその運転が停止さ
れる。この場合、制御器１５を介してエアポンプ用リレ
ー１７と加熱器用リレー１８とがＯＦＦ状態にされ、エ
アポンプ１１と加熱器１４との運転が停止される。ま
た、制御器１５を介して制御バルブ１２が全閉の状態ま
で閉じられる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記２
次空気導入装置８においては、エアポンプ１１が作動し
ない時や、２次空気導入管１０が排気管３から外れた
時、または制御バルブ１２が閉じたままで作動しない時
等の場合に、これらの異常事態を直ちに発見できないと
いう課題があった。このため、加熱器１４が過熱（オー
バーヒート）して、その寿命を縮めてしまったり、異常
事態が発見されるまでの間、正常な排気ガスの浄化がな
されないまま、２次空気導入装置８の運転がなされてし
まうという不都合があった。
次空気導入装置８においては、エアポンプ１１が作動し
ない時や、２次空気導入管１０が排気管３から外れた
時、または制御バルブ１２が閉じたままで作動しない時
等の場合に、これらの異常事態を直ちに発見できないと
いう課題があった。このため、加熱器１４が過熱（オー
バーヒート）して、その寿命を縮めてしまったり、異常
事態が発見されるまでの間、正常な排気ガスの浄化がな
されないまま、２次空気導入装置８の運転がなされてし
まうという不都合があった。
【００１２】なお、２次空気の加熱を伴なわない２次空
気導入装置については、空燃比等を検出して、装置の異
常検出を行なっているものがある（例えば、特開平０４
ー１４４３号公報、特開昭６３ー１４３３６２号公報、
特開昭６３ー２４８９０８号公報）。
気導入装置については、空燃比等を検出して、装置の異
常検出を行なっているものがある（例えば、特開平０４
ー１４４３号公報、特開昭６３ー１４３３６２号公報、
特開昭６３ー２４８９０８号公報）。
【００１３】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、装置の異常事態の発見等が直ちに
なされ、かつ浄化触媒の活性度を高く維持できる排気ガ
ス浄化用の２次空気導入装置を提供することを目的とす
るものである。
めになされたもので、装置の異常事態の発見等が直ちに
なされ、かつ浄化触媒の活性度を高く維持できる排気ガ
ス浄化用の２次空気導入装置を提供することを目的とす
るものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１の排
気ガス浄化用の２次空気導入装置は、加熱手段により加
熱された２次空気の温度を検出する温度検出手段と、内
燃機関が始動して所定時間経過時に、前記温度検出手段
による検出温度が所定値以下であるかどうかを知る制御
手段とを有するものである。
気ガス浄化用の２次空気導入装置は、加熱手段により加
熱された２次空気の温度を検出する温度検出手段と、内
燃機関が始動して所定時間経過時に、前記温度検出手段
による検出温度が所定値以下であるかどうかを知る制御
手段とを有するものである。
【００１５】この発明の請求項２の排気ガス浄化用の２
次空気導入装置は、加熱手段により加熱された２次空気
の温度を検出する温度検出手段と、内燃機関の始動時ま
たはこの内燃機関が始動して所定時間が経過した時か
ら、その後の一定時間内に、前記温度検出手段により検
出された温度上昇値が所定値に達していないかどうかを
知る制御手段とを有するものである。
次空気導入装置は、加熱手段により加熱された２次空気
の温度を検出する温度検出手段と、内燃機関の始動時ま
たはこの内燃機関が始動して所定時間が経過した時か
ら、その後の一定時間内に、前記温度検出手段により検
出された温度上昇値が所定値に達していないかどうかを
知る制御手段とを有するものである。
【００１６】この発明の請求項３の排気ガス浄化用の２
次空気導入装置は、加熱手段により加熱された２次空気
の温度を検出する温度検出手段と、内燃機関の始動時ま
たはこの内燃機関が始動して所定時間が経過した時か
ら、その後の一定時間内に、前記温度検出手段により検
出された温度上昇値の時間的変化の割合が、所定値に達
していないかどうかを知る制御手段とを有するものであ
る。
次空気導入装置は、加熱手段により加熱された２次空気
の温度を検出する温度検出手段と、内燃機関の始動時ま
たはこの内燃機関が始動して所定時間が経過した時か
ら、その後の一定時間内に、前記温度検出手段により検
出された温度上昇値の時間的変化の割合が、所定値に達
していないかどうかを知る制御手段とを有するものであ
る。
【００１７】この発明の請求項４の排気ガス浄化用の２
次空気導入装置は、請求項１ないし請求項３のいずれか
に記載の制御手段からの信号により、警報が発生される
ようになっているものである。
次空気導入装置は、請求項１ないし請求項３のいずれか
に記載の制御手段からの信号により、警報が発生される
ようになっているものである。
【００１８】この発明の請求項５の排気ガス浄化用の２
次空気導入装置は、請求項１ないし請求項３のいずれか
に記載の制御手段からの信号により、運転が停止される
ようになっているものである。
次空気導入装置は、請求項１ないし請求項３のいずれか
に記載の制御手段からの信号により、運転が停止される
ようになっているものである。
【００１９】この発明の請求項６の排気ガス浄化用の２
次空気導入装置は、請求項１ないし請求項３のいずれか
に記載の制御手段からの信号により、警報が発生される
ようになっているとともに運転が停止されるようになっ
ているものである。
次空気導入装置は、請求項１ないし請求項３のいずれか
に記載の制御手段からの信号により、警報が発生される
ようになっているとともに運転が停止されるようになっ
ているものである。
【００２０】
【作用】この発明の請求項１の発明の制御手段は、内燃
機関が始動して所定時間経過後、温度検出手段により検
出された加熱手段出口の２次空気温度が所定温度より低
いかどうかを知る。
機関が始動して所定時間経過後、温度検出手段により検
出された加熱手段出口の２次空気温度が所定温度より低
いかどうかを知る。
【００２１】この発明の請求項２の発明の制御手段は、
内燃機関の始動時またはこの内燃機関が始動して所定時
間が経過した時から、その後の一定時間内に、温度検出
手段により検出された温度上昇値が所定値に達していな
いかどうかを知る。
内燃機関の始動時またはこの内燃機関が始動して所定時
間が経過した時から、その後の一定時間内に、温度検出
手段により検出された温度上昇値が所定値に達していな
いかどうかを知る。
【００２２】この発明の請求項３の発明の制御手段は、
内燃機関の始動時またはこの内燃機関が始動して所定時
間が経過した時から、その後の一定時間内に、温度検出
手段により検出された温度上昇値の時間的変化の割合
が、所定値に達していないかどうかを知る。
内燃機関の始動時またはこの内燃機関が始動して所定時
間が経過した時から、その後の一定時間内に、温度検出
手段により検出された温度上昇値の時間的変化の割合
が、所定値に達していないかどうかを知る。
【００２３】この発明の請求項４の発明の制御手段は、
温度検出手段からの信号で２次空気の、温度、温度上昇
値または温度上昇値の時間的変化の割合が所定値よりも
低いときには、警報を発生させる。
温度検出手段からの信号で２次空気の、温度、温度上昇
値または温度上昇値の時間的変化の割合が所定値よりも
低いときには、警報を発生させる。
【００２４】この発明の請求項５の発明の制御手段は、
温度検出手段からの信号で２次空気の、温度、温度上昇
値または温度上昇値の時間的変化の割合が所定値よりも
低いときには、装置を停止させる。
温度検出手段からの信号で２次空気の、温度、温度上昇
値または温度上昇値の時間的変化の割合が所定値よりも
低いときには、装置を停止させる。
【００２５】この発明の請求項６の発明の制御手段は、
温度検出手段からの信号で２次空気の、温度、温度上昇
値または温度上昇値の時間的変化の割合が所定値よりも
低いときには、警報を発生させるとともに装置を停止さ
せる。
温度検出手段からの信号で２次空気の、温度、温度上昇
値または温度上昇値の時間的変化の割合が所定値よりも
低いときには、警報を発生させるとともに装置を停止さ
せる。
【００２６】
【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。 実施例１．図１はこの発明の第１の発明の一実施例に係
る２次空気導入装置を備えた内燃機関周りの系統図であ
る。なお、図６で示した２次空気導入装置や内燃機関等
と同一または相当部分には同一符号を付しその説明を省
略する。
る。 実施例１．図１はこの発明の第１の発明の一実施例に係
る２次空気導入装置を備えた内燃機関周りの系統図であ
る。なお、図６で示した２次空気導入装置や内燃機関等
と同一または相当部分には同一符号を付しその説明を省
略する。
【００２７】図において、２０は２次空気導入管１０の
加熱器１４出口側に設けられた２次空気の温度検出手段
としての温度検出器、２１は作業者に２次空気導入装置
８のどこかに異常が生じていることを知らせる警報ラン
プ、２２は温度検出器２０の出力信号を受けるととも
に、エアポンプ１１、制御バルブ１２および加熱器１４
を制御する制御手段としての制御器である。この制御器
２２は２次空気導入装置８の運転開始時や運転終了時等
に、エアポンプ１１や加熱器１４の作動・作動の停止を
行なわせるとともに、制御バルブ１２の開閉を行なわせ
る機能を有している。またこの制御器２２は内燃機関１
の運転開始後所定時間経過時に、温度検出器２０からの
出力信号が所定温度以下の値を示している場合、警報ラ
ンプ２１を点燈させる機能を有している。
加熱器１４出口側に設けられた２次空気の温度検出手段
としての温度検出器、２１は作業者に２次空気導入装置
８のどこかに異常が生じていることを知らせる警報ラン
プ、２２は温度検出器２０の出力信号を受けるととも
に、エアポンプ１１、制御バルブ１２および加熱器１４
を制御する制御手段としての制御器である。この制御器
２２は２次空気導入装置８の運転開始時や運転終了時等
に、エアポンプ１１や加熱器１４の作動・作動の停止を
行なわせるとともに、制御バルブ１２の開閉を行なわせ
る機能を有している。またこの制御器２２は内燃機関１
の運転開始後所定時間経過時に、温度検出器２０からの
出力信号が所定温度以下の値を示している場合、警報ラ
ンプ２１を点燈させる機能を有している。
【００２８】なお、この２次空気導入装置８は、２次空
気導入管１０、エアポンプ１１、制御バルブ１２、逆止
弁１３、加熱器１４、バッテリー１６、エアポンプ用リ
レー１７、加熱器用リレー１８、温度検出器２０、警報
ランプ２１および制御器２２とから構成されている。
気導入管１０、エアポンプ１１、制御バルブ１２、逆止
弁１３、加熱器１４、バッテリー１６、エアポンプ用リ
レー１７、加熱器用リレー１８、温度検出器２０、警報
ランプ２１および制御器２２とから構成されている。
【００２９】次に、図２および図３を参照しつつ、この
２次空気導入装置８の動作について説明する。図２は制
御器１５の制御動作を示すフローチャート、図３は加熱
器１４とエアポンプ１７の作動状況及び加熱器１４出口
の２次空気温度の変化の状態を示すグラフである。
２次空気導入装置８の動作について説明する。図２は制
御器１５の制御動作を示すフローチャート、図３は加熱
器１４とエアポンプ１７の作動状況及び加熱器１４出口
の２次空気温度の変化の状態を示すグラフである。
【００３０】図２において、内燃機関１が始動すれば
（ステップ１）、同時に加熱器用リレー１８が作動す
る。そして、加熱器１４にバッテリー１６から電力が供
給され、加熱器１４が作動する（ステップ２）。また、
これと同時または一定時間ｔ0だけ遅れてエアポンプ用
リレー１７が作動する。そして、エアポンプ１１にバッ
テリー１６から電力が供給され、エアポンプ１１が作動
する（ステップ３）。この場合の加熱器１４とエアポン
プ１１の運転状態は図３の（ａ）、（ｂ）で示されてい
る。さらに、加熱器１４の作動と同時に制御バルブ１２
が全閉状態から所定の開度まで開く（ステップ４）。
（ステップ１）、同時に加熱器用リレー１８が作動す
る。そして、加熱器１４にバッテリー１６から電力が供
給され、加熱器１４が作動する（ステップ２）。また、
これと同時または一定時間ｔ0だけ遅れてエアポンプ用
リレー１７が作動する。そして、エアポンプ１１にバッ
テリー１６から電力が供給され、エアポンプ１１が作動
する（ステップ３）。この場合の加熱器１４とエアポン
プ１１の運転状態は図３の（ａ）、（ｂ）で示されてい
る。さらに、加熱器１４の作動と同時に制御バルブ１２
が全閉状態から所定の開度まで開く（ステップ４）。
【００３１】以上の動作により、２次空気導入装置８の
運転が開始される。２次空気はエアポンプ１１および制
御バルブ１２を介して２次空気導入管１０内に導入され
た後、加熱器１４で加熱されて排気管３側に供給され
る。また、温度検出器２０は加熱器１４出口の２次空気
の温度を検出し、その出力信号を制御器２２側に送信す
る。温度検出器２０の出力に基づく２次空気温度は、例
えば図３の（ｃ）で示されるように変化する。
運転が開始される。２次空気はエアポンプ１１および制
御バルブ１２を介して２次空気導入管１０内に導入され
た後、加熱器１４で加熱されて排気管３側に供給され
る。また、温度検出器２０は加熱器１４出口の２次空気
の温度を検出し、その出力信号を制御器２２側に送信す
る。温度検出器２０の出力に基づく２次空気温度は、例
えば図３の（ｃ）で示されるように変化する。
【００３２】一方、内燃機関１の始動とともにタイマー
（図示せず）がスタートし、内燃機関１の始動から所定
時間ｔ1が経過したか否かが判断される（ステップ
５）。所定時間ｔ1経過すれば、ＹＥＳとなって、温度
検出器２０からの出力に基づく検出温度Ｔが所定温度Ｔ
1より高いか否かが判断される（ステップ６）。
（図示せず）がスタートし、内燃機関１の始動から所定
時間ｔ1が経過したか否かが判断される（ステップ
５）。所定時間ｔ1経過すれば、ＹＥＳとなって、温度
検出器２０からの出力に基づく検出温度Ｔが所定温度Ｔ
1より高いか否かが判断される（ステップ６）。
【００３３】この場合、所定温度Ｔ1とは、例えば内燃
機関１の始動とともに、エアポンプ１１および加熱器１
４が作動した場合、制御バルブ１２の所定の開度におい
て、所定時間ｔ1経過後に達成される加熱器１４出口の
基準的な２次空気温度をいう。この所定温度Ｔ1は、前
もって制御器２２内に記憶されているものとする。そし
て、ステップ６において、Ｔ＜Ｔ1であれば、ＮＯとな
って装置内に異常が発生したと判断され、警報ランプ２
１が点燈される（ステップ７）。
機関１の始動とともに、エアポンプ１１および加熱器１
４が作動した場合、制御バルブ１２の所定の開度におい
て、所定時間ｔ1経過後に達成される加熱器１４出口の
基準的な２次空気温度をいう。この所定温度Ｔ1は、前
もって制御器２２内に記憶されているものとする。そし
て、ステップ６において、Ｔ＜Ｔ1であれば、ＮＯとな
って装置内に異常が発生したと判断され、警報ランプ２
１が点燈される（ステップ７）。
【００３４】したがって、作業者は警報を見て装置に異
常があることを理解し、装置の点検を行なう。そして、
異常部は直ちに発見され、その処置がなされる。このた
め、この２次空気導入装置８から排気管３側に加熱２次
空気を供給できないといった不都合は直ちに解消され
る。また、加熱器１４のみが作動していた場合、加熱器
１４の加熱（オーバーヒート）が防止される。
常があることを理解し、装置の点検を行なう。そして、
異常部は直ちに発見され、その処置がなされる。このた
め、この２次空気導入装置８から排気管３側に加熱２次
空気を供給できないといった不都合は直ちに解消され
る。また、加熱器１４のみが作動していた場合、加熱器
１４の加熱（オーバーヒート）が防止される。
【００３５】ここで、装置の異常としては、加熱器１４
が作動しない場合のほか、エアポンプ１１の不作動や制
御バルブ１２の全閉状態のままの不作動により、加熱器
１４側に２次空気が供給されない場合等がある。すなわ
ち、加熱器１４は作動しても、温度検出器２０側へ加熱
空気が移動しないため、温度検出器２０の出力値が上が
らないからである。
が作動しない場合のほか、エアポンプ１１の不作動や制
御バルブ１２の全閉状態のままの不作動により、加熱器
１４側に２次空気が供給されない場合等がある。すなわ
ち、加熱器１４は作動しても、温度検出器２０側へ加熱
空気が移動しないため、温度検出器２０の出力値が上が
らないからである。
【００３６】ステップ６において、図３の（ｃ）で示さ
れるように、Ｔ≧Ｔ1であれば、装置に異常はないた
め、ＹＥＳとなって２次空気導入装置８の運転が継続さ
れる（ステップ８）。そして２次空気導入装置８から、
所定温度まで加熱された２次空気が排気管３に供給さ
れ、排気管３中の排気ガスの温度が上げられるととも
に、この排気ガス中の酸素温度が上げられる。このた
め、触媒コンバータ６は効率よく（高い浄化率で）排気
ガス中のＨＣやＣＯの浄化を行なう。そして、内燃機関
１の冷却水や潤滑油の温度が上昇し、浄化触媒の温度が
所定値以上に達すると、２次空気導入装置８の運転は停
止される。すなわち加熱器１４、エアポンプ１１の作動
が停止されるとともに、制御バルブ１２が全閉状態に閉
じられる（ステップ９）。
れるように、Ｔ≧Ｔ1であれば、装置に異常はないた
め、ＹＥＳとなって２次空気導入装置８の運転が継続さ
れる（ステップ８）。そして２次空気導入装置８から、
所定温度まで加熱された２次空気が排気管３に供給さ
れ、排気管３中の排気ガスの温度が上げられるととも
に、この排気ガス中の酸素温度が上げられる。このた
め、触媒コンバータ６は効率よく（高い浄化率で）排気
ガス中のＨＣやＣＯの浄化を行なう。そして、内燃機関
１の冷却水や潤滑油の温度が上昇し、浄化触媒の温度が
所定値以上に達すると、２次空気導入装置８の運転は停
止される。すなわち加熱器１４、エアポンプ１１の作動
が停止されるとともに、制御バルブ１２が全閉状態に閉
じられる（ステップ９）。
【００３７】以上のように、この２次空気導入装置８で
は、加熱器１４の出口側の２次空気の温度を検出するこ
とにより、装置の異常事態を簡単に検出することができ
る。このため、加熱器１４の寿命を縮めたり、異常事態
が発見されるまで、正常な排ガスの浄化がなされないま
ま、長時間、この２次空気導入装置８の運転がなされる
といった不都合はなくなる。また、この２次空気導入装
置８では２次空気を加熱しているため、内燃機関１のス
タートアップ時等において、触媒コンバータ６中の浄化
触媒の活性度を高めることができる。
は、加熱器１４の出口側の２次空気の温度を検出するこ
とにより、装置の異常事態を簡単に検出することができ
る。このため、加熱器１４の寿命を縮めたり、異常事態
が発見されるまで、正常な排ガスの浄化がなされないま
ま、長時間、この２次空気導入装置８の運転がなされる
といった不都合はなくなる。また、この２次空気導入装
置８では２次空気を加熱しているため、内燃機関１のス
タートアップ時等において、触媒コンバータ６中の浄化
触媒の活性度を高めることができる。
【００３８】なお、異常を検知した場合、警報ランプ２
１を点燈するだけでなく、同時にエアポンプ１１や加熱
器１４の作動停止および制御バルブ１２の全閉作動を行
ない、できるだけ早く２次空気導入装置８の運転を停止
するようにしてもよい。なお、この場合警報ランプ２１
の点燈はせず、２次空気導入装置８の運転のみを停止す
るようにしてもよい。
１を点燈するだけでなく、同時にエアポンプ１１や加熱
器１４の作動停止および制御バルブ１２の全閉作動を行
ない、できるだけ早く２次空気導入装置８の運転を停止
するようにしてもよい。なお、この場合警報ランプ２１
の点燈はせず、２次空気導入装置８の運転のみを停止す
るようにしてもよい。
【００３９】また、警報ランプ２１の点燈に先だち、制
御バルブ１２を１回以上全閉および全開（または所定の
流量を得る開度）状態に制御した後、もう一度加熱器１
４出口の２次空気の温度をチェックするようにし、その
後必要により警報ランプ２１の点燈等を行なうようにし
てもよい。
御バルブ１２を１回以上全閉および全開（または所定の
流量を得る開度）状態に制御した後、もう一度加熱器１
４出口の２次空気の温度をチェックするようにし、その
後必要により警報ランプ２１の点燈等を行なうようにし
てもよい。
【００４０】さらに、エアポンプ１１や制御バルブ１２
を介して加熱器１４側に僅かに２次空気が流れ、このた
め、加熱器１４出口の２次空気温度が異常に高くなるこ
とも考えられる。したがって温度検出器２０にて検出さ
れた温度が異常に高い場合においても、制御器２２を介
して警報ランプ２１の点燈等をするようにしてもよい。
を介して加熱器１４側に僅かに２次空気が流れ、このた
め、加熱器１４出口の２次空気温度が異常に高くなるこ
とも考えられる。したがって温度検出器２０にて検出さ
れた温度が異常に高い場合においても、制御器２２を介
して警報ランプ２１の点燈等をするようにしてもよい。
【００４１】実施例２．図４はこの発明の第２の発明に
係る２次空気導入装置の、制御器が装置の異常事態を検
出する場合の説明図である。
係る２次空気導入装置の、制御器が装置の異常事態を検
出する場合の説明図である。
【００４２】この実施例２の２次空気導入装置８では、
温度検出器２０により検出される２次空気の温度の上昇
値が、所定の温度上昇値に達しているか否かで、装置の
異常事態の検出を行なうようにしている。すなわち、制
御器２２により、内燃機関１が始動して所定時間ｔ2が
経過した時から、その後一定時間ｔ3が経過するまでの
間の、温度検出器２０により検出される温度の上昇値△
Ｔが算出される。そして制御器２２により、この温度上
昇値△Ｔが所定の温度上昇値△Ｔ1（予め制御器２２内
に記憶させた標準的な値）に達しているか否かが判断さ
れ、達していないと判断されると、警報ランプ２１が点
燈される。この場合、第１回目の２次空気温度は、内燃
機関１の始動時において検出された温度（いわゆる常
温）でもよい。
温度検出器２０により検出される２次空気の温度の上昇
値が、所定の温度上昇値に達しているか否かで、装置の
異常事態の検出を行なうようにしている。すなわち、制
御器２２により、内燃機関１が始動して所定時間ｔ2が
経過した時から、その後一定時間ｔ3が経過するまでの
間の、温度検出器２０により検出される温度の上昇値△
Ｔが算出される。そして制御器２２により、この温度上
昇値△Ｔが所定の温度上昇値△Ｔ1（予め制御器２２内
に記憶させた標準的な値）に達しているか否かが判断さ
れ、達していないと判断されると、警報ランプ２１が点
燈される。この場合、第１回目の２次空気温度は、内燃
機関１の始動時において検出された温度（いわゆる常
温）でもよい。
【００４３】この２次空気導入装置８では、この装置の
周りの雰囲気温度の高低にかかわらず、正確に異常事態
の検出ができる。
周りの雰囲気温度の高低にかかわらず、正確に異常事態
の検出ができる。
【００４４】実施例３．図５はこの発明の第３の発明に
係る２次空気導入装置の、制御器が装置の異常事態を検
出する場合の説明図である。
係る２次空気導入装置の、制御器が装置の異常事態を検
出する場合の説明図である。
【００４５】この実施例３の２次空気導入装置８では、
温度検出器２０により検出される２次空気の温度の時間
的変化の割合が、所定の温度の時間的変化の割合に達し
ているか否かで、装置の異常事態の検出を行なうように
している。すなわち、制御器２２により、内燃機関１が
始動して一定時間ｔ2が経過した時から、その後の所定
時間ｔ3が経過するまでの間の温度検出器２０により検
出される温度差△Ｔの時間的変化の割合△Ｔ／ｔ3が算
出される。そして、制御器２２により、この温度差△Ｔ
の時間的変化の割合△Ｔ／ｔ3が、所定の温度差△Ｔ1の
時間的変化の割合△Ｔ1／ｔ3（予め制御器２２内に記憶
させた標準的な値）に達しているか否かが判断され、達
していないと判断されると、警報ランプ２１が点燈され
る。この場合、第１回目の２次空気温度は、内燃機関１
の始動時において検出された温度（いわゆる常温）でも
よい。
温度検出器２０により検出される２次空気の温度の時間
的変化の割合が、所定の温度の時間的変化の割合に達し
ているか否かで、装置の異常事態の検出を行なうように
している。すなわち、制御器２２により、内燃機関１が
始動して一定時間ｔ2が経過した時から、その後の所定
時間ｔ3が経過するまでの間の温度検出器２０により検
出される温度差△Ｔの時間的変化の割合△Ｔ／ｔ3が算
出される。そして、制御器２２により、この温度差△Ｔ
の時間的変化の割合△Ｔ／ｔ3が、所定の温度差△Ｔ1の
時間的変化の割合△Ｔ1／ｔ3（予め制御器２２内に記憶
させた標準的な値）に達しているか否かが判断され、達
していないと判断されると、警報ランプ２１が点燈され
る。この場合、第１回目の２次空気温度は、内燃機関１
の始動時において検出された温度（いわゆる常温）でも
よい。
【００４６】この２次空気導入装置８では、２次空気の
温度の時間的変化の割合により、装置の異常事態を検出
するようにしているので、この２次空気導入装置８の運
転開始直後においても、異常事態の検出が可能となる。
温度の時間的変化の割合により、装置の異常事態を検出
するようにしているので、この２次空気導入装置８の運
転開始直後においても、異常事態の検出が可能となる。
【００４７】
【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るので、以下に記載されるような効果を奏する。
るので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００４８】この発明の請求項１の排気ガス浄化用の２
次空気導入装置によれば、加熱手段により加熱された２
次空気の温度を検出する温度検出手段と、内燃機関が始
動して所定時間経過時に、前記温度検出手段による検出
温度が所定値以下であるかどうかを知る制御手段とを有
するので、その値から装置の異常事態を簡単に発見する
ことができる効果がある。
次空気導入装置によれば、加熱手段により加熱された２
次空気の温度を検出する温度検出手段と、内燃機関が始
動して所定時間経過時に、前記温度検出手段による検出
温度が所定値以下であるかどうかを知る制御手段とを有
するので、その値から装置の異常事態を簡単に発見する
ことができる効果がある。
【００４９】この発明の請求項２の排気ガス浄化用の２
次空気導入装置によれば、加熱手段により加熱された２
次空気の温度を検出する温度検出手段と、内燃機関の始
動時またはこの内燃機関が始動して所定時間が経過した
時から、その後の一定時間内に、前記温度検出手段によ
り検出された温度上昇値が所定値に達していないかどう
かを知る制御手段とを有するので、請求項１の効果を得
ることができるとともに、雰囲気温度に左右されずに正
確に装置の異常事態を知ることができる。
次空気導入装置によれば、加熱手段により加熱された２
次空気の温度を検出する温度検出手段と、内燃機関の始
動時またはこの内燃機関が始動して所定時間が経過した
時から、その後の一定時間内に、前記温度検出手段によ
り検出された温度上昇値が所定値に達していないかどう
かを知る制御手段とを有するので、請求項１の効果を得
ることができるとともに、雰囲気温度に左右されずに正
確に装置の異常事態を知ることができる。
【００５０】この発明の請求項３の排気ガス浄化用の２
次空気導入装置によれば、加熱手段により加熱された２
次空気の温度を検出する温度検出手段と、内燃機関の始
動時またはこの内燃機関が始動して所定時間が経過した
時から、その後の一定時間内に、前記温度検出手段によ
り検出された温度上昇値の時間的変化の割合が、所定値
に達していないかどうかを知る制御手段とを有するの
で、請求項１の効果を得ることができるとともに、早期
運転時に、装置の異常事態を知ることができる。
次空気導入装置によれば、加熱手段により加熱された２
次空気の温度を検出する温度検出手段と、内燃機関の始
動時またはこの内燃機関が始動して所定時間が経過した
時から、その後の一定時間内に、前記温度検出手段によ
り検出された温度上昇値の時間的変化の割合が、所定値
に達していないかどうかを知る制御手段とを有するの
で、請求項１の効果を得ることができるとともに、早期
運転時に、装置の異常事態を知ることができる。
【００５１】この発明の請求項４の排気ガス浄化用の２
次空気導入装置によれば、請求項１ないし請求項３のい
ずれかに記載の制御手段からの信号により、警報が発生
されるようになっており、装置の異常事態を確実に知る
ことができる。
次空気導入装置によれば、請求項１ないし請求項３のい
ずれかに記載の制御手段からの信号により、警報が発生
されるようになっており、装置の異常事態を確実に知る
ことができる。
【００５２】この発明の請求項５の排気ガス浄化用の２
次空気導入装置によれば、請求項１ないし請求項３のい
ずれかに記載の制御手段からの信号により、運転が停止
されるようになっており、例えば加熱器のオーバーヒー
トによりその寿命を縮めるようなことはない。
次空気導入装置によれば、請求項１ないし請求項３のい
ずれかに記載の制御手段からの信号により、運転が停止
されるようになっており、例えば加熱器のオーバーヒー
トによりその寿命を縮めるようなことはない。
【００５３】この発明の請求項６の排気ガス浄化用の２
次空気導入装置によれば、請求項１ないし請求項３のい
ずれかに記載の制御手段からの信号により、警報が発生
されるようになっているとともに運転が停止されるよう
になっており、例えば加熱器のオーバーヒートによりそ
の寿命を縮めるようなことはなく、また異常事態が発見
されるまでの間、正常な排気ガスの浄化がなされないま
ま装置の運転がなされるようなことはない。
次空気導入装置によれば、請求項１ないし請求項３のい
ずれかに記載の制御手段からの信号により、警報が発生
されるようになっているとともに運転が停止されるよう
になっており、例えば加熱器のオーバーヒートによりそ
の寿命を縮めるようなことはなく、また異常事態が発見
されるまでの間、正常な排気ガスの浄化がなされないま
ま装置の運転がなされるようなことはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１に係る２次空気導入装置を
備えた内燃機関周りの系統図である。
備えた内燃機関周りの系統図である。
【図２】図１の２次空気導入装置の制御器の制御動作を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図３】（ａ）、（ｂ）は図１の２次空気導入装置の加
熱器とエアポンプの作動状況を示すグラフであり、
（ｃ）は温度検出器により検出される加熱器出口の２次
空気温度の変化を示すグラフである。
熱器とエアポンプの作動状況を示すグラフであり、
（ｃ）は温度検出器により検出される加熱器出口の２次
空気温度の変化を示すグラフである。
【図４】この発明の実施例２に係る２次空気導入装置の
制御器が、装置の異常事態を検出する場合の説明図であ
る。
制御器が、装置の異常事態を検出する場合の説明図であ
る。
【図５】この発明の実施例３に係る２次空気導入装置の
制御器が、装置の異常事態を検出する場合の説明図であ
る。
制御器が、装置の異常事態を検出する場合の説明図であ
る。
【図６】改良前の２次空気導入装置を備えた内燃機関周
りの系統図である。
りの系統図である。
【図７】図６の２次空気導入装置の２次空気流量の変化
を示すグラフである。
を示すグラフである。
１ 内燃機関 ３ 排気系（排気管） １４ 加熱器（加熱手段） ２０ 温度検出器（温度検出手段） ２２ 制御器（制御手段） ｔ1 所定時間 ｔ2 所定時間 ｔ3 所定時間 Ｔ1 所定温度 Ｔ 検出温度 △Ｔ 検出された温度上昇値 △Ｔ1 所定の温度上昇値（所定値)
Claims (6)
- 【請求項１】 内燃機関の排気系に加熱手段で加熱され
た２次空気を導入する排気ガス浄化用の２次空気導入装
置において、 前記加熱手段より前記２次空気の下流側に設けられ前記
加熱手段で加熱された２次空気の温度を検出する温度検
出手段と、 前記内燃機関が始動して所定時間経過時に、前記温度検
出手段による検出温度が所定値以下であるかどうかを知
る制御手段とを有することを特徴とする排気ガス浄化用
の２次空気導入装置。 - 【請求項２】 内燃機関の排気系に加熱手段で加熱され
た２次空気を導入する排気ガス浄化用の２次空気導入装
置において、 前記加熱手段より前記２次空気の下流側に設けられ加熱
手段で加熱された２次空気の温度を検出する温度検出手
段と、 前記内燃機関の始動時またはこの内燃機関が始動して所
定時間が経過した時から、その後の一定時間内に、前記
温度検出手段により検出された温度上昇値が所定値に達
していないかどうかを知る制御手段とを有することを特
徴とする排気ガス浄化用の２次空気導入装置。 - 【請求項３】 内燃機関の排気系に加熱手段で加熱され
た２次空気を導入する排気ガス浄化用の２次空気導入装
置において、 前記加熱手段より前記２次空気の下流側に設けられ加熱
手段で加熱された２次空気の温度を検出する温度検出手
段と、 前記内燃機関の始動時またはこの内燃機関が始動して所
定時間が経過した時から、その後の一定時間内に、前記
温度検出手段により検出された温度上昇値の時間的変化
の割合が、所定値に達していないかどうかを知る制御手
段とを有することを特徴とする排気ガス浄化用の２次空
気導入装置。 - 【請求項４】 制御手段からの信号により警報が発生さ
れるようになっていることを特徴とする請求項１ないし
請求項３のいずれかに記載の排気ガス浄化用の２次空気
導入装置。 - 【請求項５】 制御手段からの信号により運転が停止さ
れるようになっていることを特徴とする請求項１ないし
請求項３のいずれかに記載の排気ガス浄化用の２次空気
導入装置。 - 【請求項６】 制御手段からの信号により警報が発生さ
れるようになっているとともに運転が停止されるように
なっていることを特徴とする請求項１ないし請求項３の
いずれかに記載の排気ガス浄化用の２次空気導入装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5216213A JP2834981B2 (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 排気ガス浄化用の２次空気導入装置 |
| US08/200,466 US5412943A (en) | 1993-02-25 | 1994-02-24 | Apparatus and method for introducing secondary air for cleaning exhaust emissions from internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5216213A JP2834981B2 (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 排気ガス浄化用の２次空気導入装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0771238A JPH0771238A (ja) | 1995-03-14 |
| JP2834981B2 true JP2834981B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=16685053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5216213A Expired - Fee Related JP2834981B2 (ja) | 1993-02-25 | 1993-08-31 | 排気ガス浄化用の２次空気導入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2834981B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4547617B2 (ja) * | 2004-10-29 | 2010-09-22 | 株式会社デンソー | 内燃機関の二次空気供給システムの異常診断装置 |
| JP5418123B2 (ja) * | 2009-10-06 | 2014-02-19 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
-
1993
- 1993-08-31 JP JP5216213A patent/JP2834981B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0771238A (ja) | 1995-03-14 |
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