JP2935332B2

JP2935332B2 - 内燃機関の排気管内空気導入装置

Info

Publication number: JP2935332B2
Application number: JP5340712A
Authority: JP
Inventors: 裕史大内; 伸哉藤本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-12-08
Filing date: 1993-12-08
Publication date: 1999-08-16
Anticipated expiration: 2014-08-16
Also published as: JPH07158434A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、排気ガス浄化のため
に内燃機関の排気管内に取り付けた空気導入制御装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の排気ガス浄化のため、排気通
路に触媒を設けることが一般に行われており、更に、触
媒温度が低く浄化効率の低い内燃機関の始動直後におい
て、排気管内の触媒の上流に空気を導入することによ
り、触媒内でのＨＣ、ＣＯ等の酸化を促進させて触媒の
昇温を早め浄化効率を高めることが従来より行われてい
る。また、上記触媒の活性化を促進するため、排気管へ
の空気導入通路に加熱器を設けて導入空気を加熱する装
置が提案されている。

【０００３】図１８は従来の排気管内空気導入装置を示
す構成図であり、図において、１は内燃機関、２はエア
クリーナー、３は内燃機関１に吸入される空気量を測定
するエアフローセンサ、４は内燃機関１に吸入される空
気量を調整するスロットル弁、５は吸気管、６は排気
管、７は排気ガスを化学反応によって浄化する触媒、８
は空気導入管４０を介して排気管６へエアを強制的に導
入するためのエアポンプであり、外気の導入はエアクリ
ーナ２を介さずとも良い。９は排気ガスの排気管６側か
ら吸気管５側への逆流を防止する逆止弁、１０は内燃機
関１へ燃料を供給するためのインジェクタ、１１は排気
ガス中に含まれる酸素濃度を検出する空燃比センサ(Ｏ₂
センサ)である。また、２２は空気導入管４０に導入さ
れた空気を加熱する加熱器、２１は排気管６に導入する
エア量を開閉制御することにより調整する制御バルブ、
１２は空燃比センサ１１等の出力に応じてインジェクタ
１０，加熱器２２及び制御バルブ２１を制御する制御
器、２７はエンジン回転を検出するクランク角センサで
ある。

【０００４】次に、上記装置の動作について説明する。
エアクリーナ２を通過した清浄な空気はエアフローセン
サ３を通過し、スロットル弁４の開度に応じて内燃機関
１に供給される。一方、制御器１２によりエアフローセ
ンサ３の空気量から基本燃料量を決定し、クランク角セ
ンサ２７の信号から算出した機関回転数、空燃比センサ
１１のフィードバック補正等に応じて補正燃料量を決定
して前記基本燃料量を修正し、燃料噴射装置であるイン
ジェクタ１０を駆動して燃料を供給する。こうして供給
された空気と燃料の混合気は内燃機関１で燃焼され、発
生する排気ガスは排気管６を介して排出される。

【０００５】一方、エアクリーナ２を通過し浄化された
空気の一部は、エアポンプ８により空気導入管４０内に
強制的に吸入され、制御弁２１、逆止弁９を介して触媒
７の上流の排気管６内へ導入される。そして、排気管６
内で上記排気ガスと混合され、触媒７により排出ガス成
分中のＨＣ、ＣＯ等が酸化反応によりＨ₂Ｏ，ＣＯ₂等に
変換されて、大気中に放出される排気ガスが浄化され
る。

【０００６】また、排気管内への空気導入は、内燃機関
１の始動時より開始され、内燃機関が停止するまで常時
エアポンプ８が作動して空気を絶えず導入するようにな
っている。導入されたエアは、制御器１２が所定条件下
で加熱器２２を通電することにより加熱される。また、
排気管６への空気導入量は、制御バルブ２１を開閉制御
することにより行われる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の排気管内空気導
入装置は以上のように構成されており、加熱器を有さな
い排気管内空気導入装置に比べては、触媒７が早期に活
性化し、触媒の浄化効率が高まる。そして、浄化効率が
高まることにより排出ガス排出量が低減できる。しかし
ながら、加熱器２２が故障すると、触媒７の早期活性が
できなくなり、排出ガス中の有害成分の排出量が多くな
るという問題があった。

【０００８】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、排気管内空気導入装置に設けら
れた加熱器の故障を検出すると共に、排出ガス中の有害
成分排出量が多くならないような装置を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る排気管内
空気導入装置は、排気ガスを浄化するために排気管内に
設置された触媒と、触媒が活性化したか否かを判定する
触媒活性化判定手段と、触媒が活性化されるまで排気管
の触媒上流側に空気を導入する空気導入手段と、排気管
へ導入する空気を加熱する加熱器と、加熱器の故障を判
定する加熱器故障判定手段を備え、加熱器の故障を検出
した際には、導入空気量を減少させるものである。

【００１０】また、加熱器の故障を検出し、加熱器の故
障を検出した際には、空燃比をリッチ化するものであ
る。

【００１１】

【作用】この発明における排気管内空気導入装置は、加
熱器の故障を検出した際には、導入空気量を減少させる
ので、導入空気との反応が最適化できる。よって、排ガ
ス排出量の増大を抑えることができる。

【００１２】また、加熱器の故障を検出し、加熱器の故
障を検出した際には、空燃比をリッチ化するので、導入
空気との反応が最適化できる。

【００１３】

【実施例】

実施例１．［実施例１の構成］以下、この発明による実施例１を図
について説明する。図１は内燃機関の排気管内空気導入
装置を示す構成図であり、１は空気と燃料の混合気を燃
焼させることにより動力を得る内燃機関である。内燃機
関１の上流側には空気を供給するための吸気管５が取付
けられ、この吸気管５には大気中のチリやほこりを除去
するエアクリーナ２が設置されている。エアクリーナ２
の下流にはエアフローセンサ３が取り付けられ、内燃機
関１に吸入される空気量を測定している。また、内燃機
関１に吸入される空気量の調整は、吸気管５の通路面積
を可変にするスロットル弁４により行われる。一方、内
燃機関１の下流側には燃焼により排出されたガスを大気
へ導き出すための排気管６が配設されており、この排気
管６の途中経路には触媒７が取り付けられ、排出ガス中
の有害成分を化学反応によって浄化している。また、１
３は機関暖機状態を知るための水温センサであり、２７
は機関回転数を検出するクランク角センサである。

【００１４】８はエアクリーナ２を通過した外気の一部
を空気導入管４０を介して排気管６へ送り込むエアポン
プであり、本実施例におけるエアポンプ８は機関の回転
速度に応じて空気を吐出する機械式エアポンプである。
なお、電動式のエアポンプであっても良く、また、外気
の導入はエアクリーナ２を介さずとも良い。エアポンプ
８により空気導入管４０に導入された空気は、加熱器２
２により加熱され、この加熱エアの排気管６への導入量
は制御バルブ２１の開閉制御により決定される。また、
９は排気管６内を流れる排出ガスが吸気管５側へ流れる
ことを防止する逆止弁である。

【００１５】１０は燃料ポンプ(図示せず)から供給され
た燃料を、内燃機関１の吸気弁（図示せず）に向けて霧
状に噴射して燃料供給を行うためのインジェクタ、１１
は排出ガス中に含まれる酸素濃度を検出する空燃比セン
サ(Ｏ₂センサ)、１２は上記エアフローセンサ３，空燃
比センサ１１，水温センサ１３，クランク角センサ２７
等の出力に応じてインジェクタ１０、加熱器２２、制御
バルブ２１等を制御する制御器(ＥＣＵ)である。

【００１６】図２は上記制御器(ＥＣＵ)１２の詳細なブ
ロック図である。図において、１００はマイクロコンピ
ュータであり、所定のプログラムに従ってインジェクタ
１０等の制御演算指令を行うＣＰＵ２００、内燃機関１
の回転周期を計測するためのフリーランニングのカウン
タ２０１、種々の制御のために時間を計時するタイマー
２０２、アナログ入力信号をディジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換器２０３、ワークメモリとして使用されるＲ
ＡＭ２０５、プログラムが記憶されているＲＯＭ２０
６、駆動信号を出力するための出力ポート２０７および
コモンバス２０８等から構成されている。

【００１７】１０１は第１入力インターフェース回路で
あり、クランク角センサ２７の信号を割り込み信号にし
てマイクロコンピュータ１００へ出力する。そして、こ
の割り込み信号が発生すると、ＣＰＵ２００はカウンタ
２０１の値を読み取るとともに、この読み取った値と前
回の読み取り値との差から機関回転数の周期を算出して
ＲＡＭ２０５へ記憶する。

【００１８】１０２は第２入力インターフェース回路で
あり、エアフローセンサ３、空燃比センサ１１、水温セ
ンサ１３等の各信号を入力してＡ／Ｄ変換器２０３へ出
力するものである。また、１０４は出力インターフェ−
ス回路であり、出力ポート２０７からの駆動出力を増幅
してインジェクタ１０、制御バルブ２１、加熱器２２等
へ出力するものである。また、加熱器２２の出力信号
は、第３のインターフェイス１０３へ接続されている。
更に、バッテリ３１から制御器１２への電源供給を行う
ためのイグニションスイッチ(ＩＧＳＷ)３０が、制御器
１２の電源回路１０５に接続されている。

【００１９】［実施例１の動作］まず、加熱器２２の故
障を検出する動作について図３〜図４を用いて説明す
る。図３(ａ)，(ｂ)は上記加熱器２２の故障を検出する
回路例及びその動作状態を示す図であり、図４はこの故
障検出処理のフローチャートを示す。まず、ステップＳ
４０１にて制御器１２より出力インターフェース回路１
０４を介して加熱器２２に駆動信号Ｖ１を送信し、バッ
テリ電圧１１０を駆動トランジスタ１２０を通して加熱
器２２に通電し駆動する。次に、ステップＳ４０２へ進
み、加熱器駆動出力を入力している第３入力インターフ
ェース１０３の出力が通電状態を示しているか否か(バ
ッテリ電圧ｏｒＧＮＤ電位)を判定する。ここで、通電
状態(バッテリ電圧)であれば、ステップＳ４０３へ進
む。また、通電状態でなければ、端子１３０がＧＮＤ接
続されている等の状態にあるので、ステップＳ４０６に
進み加熱器異常と判断する。ステップ４０３では、加熱
器２２の非通電時に第３入力インターフェース１０３出
力が通電状態出力(バッテリ電圧)であったか否かをＲＡ
Ｍ２０５より読み出し、通電状態出力ならば、加熱器２
２が接続されていない等の状態にあるので、ステップＳ
４０５へ進み加熱器異常と判断し、非通電状態出力(Ｇ
ＮＤ電位)ならば加熱器２２は正常に電気的に接続され
ているので、ステップ４０４へ進み加熱器正常と判定す
る。なおここでは、第３入力インターフェイス１０３を
用いて、加熱器２２への通電の有無を電圧で検出してい
るが、シャント抵抗等を用いて電流を検出し加熱器２２
への通電の有無を判定しても同様である。

【００２０】次に、排気管６への空気導入制御について
説明する。図５は排気管への空気導入制御を示すフロー
チャートである。まず、ステップＳ５０１にて、機関の
回転数情報より、内燃機関始動後、触媒７が活性化する
のに必要な所定時間が経過したか否かを判定する。ここ
で、所定時間経過していれば、触媒７は活性化している
はずであるため、ステップＳ５０２，Ｓ５０３へ進み、
加熱器２２を非通電状態にして、空気導入管４０の制御
バルブ２１を閉じることにより排気管６への空気導入を
停止する。なお、ステップＳ５０１の始動後の所定時間
は、水温情報(機関の暖機状態)等により変化させること
も可能である。また、ステップＳ５０１の代わりに、図
１では図示していないが、触媒７付近に温度センサを設
けて、触媒温度を直接計測し触媒７が活性化しているか
否かを判定しても良い。

【００２１】次に、ステップＳ５０１にて始動後所定時
間が経過していなければ、触媒７は活性化していないの
で、ステップＳ５０４，Ｓ５０５へ進み、加熱器２２を
通電すると共に加熱器２２が故障しているか否かを、前
述の図３〜図４において説明した加熱器故障検出処理に
より判定する。ここで加熱器２２が故障していなけれ
ば、ステップＳ５０６へ進み、加熱器２２が作動してい
る場合の排出ガスが最少となる第１の所定量の空気を制
御バルブ２１を開閉制御することにより排気管６へ導入
する。また、加熱器２２が故障していれば、ステップＳ
５０７へ進み、加熱器２２が作動していない場合の予め
決められた排出ガスが最少となる第２の所定量の空気を
排気管へ導入する。

【００２２】次に、図６により前述の排出ガス排出量が
最少となる導入空気量(第１の所定空気量、第２の所定
空気量)の一例について説明する。図６においては、空
燃比制御は同一の場合で、２０００ｃｃクラスの自動車
に対する最適空気導入量を示したものであり、一般に加
熱有り(加熱器作動)の方が加熱無し(加熱器故障)の場合
より排気管６へ空気量を多くする必要があることが判
る。即ち、加熱器が正常に作動している場合と作動して
いない場合の最適排気管導入空気量を予め測定して、図
５のフローチャートのＳ５０６，Ｓ５０７の第１及び第
２の所定空気量に代入すれば、加熱器２２が故障した際
でも排出ガス排出量の増大を抑えることができる。

【００２３】実施例２．上記実施例１の図３〜図６の説
明では、加熱器２２が作動しているか否かにより排気管
への空気導入量を制御しているが、図７のフローチャー
トに示すように、加熱器２２付近又は空気導入管４０の
排気管への導入口付近に温度センサを設置して加熱空気
の温度を測定し、導入空気が所定温度以上に過熱されて
いる場合には、第１の所定空気量(図６参照)より多くの
最適空気量(第３の所定空気量)を導入するようにしても
同様の効果が得られる。更に加熱空気の温度測定をより
細分化してそれぞれの温度に最適な排気管導入空気量を
決定しても良い。また、加熱器２２の故障検出を温度測
定のみによって処理しても良い。なお、加熱器が作動し
ない場合(図４のステップＳ４０５及びＳ４０６の場合)
又は導入空気が過熱され過ぎる場合には、運転者等に警
告を発したり加熱器２２の作動を停止したりするように
すれば良い。

【００２４】実施例３．実施例１〜２では、加熱器が故
障した場合に排気管に導入する空気量を変更することに
より触媒の活性化を早めるようにしたが、本実施例では
空燃比制御をリッチ化することにより同様の効果を得よ
うとするものである。本実施例のシステム構成は、図１
〜図３と同様であり、加熱器２２の故障検出も図４のフ
ローチャートと同様の方法で行う。

【００２５】まず、図８のフローチャートにより排気管
への空気導入制御について説明する。ステップＳ８０１
にて、機関回転数情報から、内燃機関始動後、触媒７が
活性化するのに必要な所定時間経過したか否かを判定す
る。ここで所定時間経過していれば、触媒７は活性化し
ているはずであるため、ステップＳ８０２へ進み、制御
バルブ２１をＯＦＦ制御することで、排気管６への空気
導入を停止する。次に、所定時間経過していなければ触
媒７は活性化していないので、ステップＳ８０３へ進
み、排出ガスの有害物質が最少となる所定量の空気を制
御バルブ２１を開閉制御して排気管６へ導入する。な
お、ステップＳ８０１の始動後の所定時間は、水温情報
(機関の暖機状態)等により変化させることも可能であ
る。また、ステップＳ５０１の代わりに、図１では図示
していないが、触媒７付近に温度センサを設けて、触媒
温度を直接計測し触媒７が活性化しているか否かを判定
しても良い。

【００２６】続いて、図９〜図１０に従って空燃比制御
について説明する。ここで、空燃比制御とは、Ｏ₂セン
サの出力信号から所定空燃比(理論空燃比)より濃い(リ
ッチ)か、薄い(リーン)かを判定し、リッチの場合は燃
料噴射量を減らし、リーンの場合は噴射量を増すように
フィードバック制御することである。

【００２７】更に、図９の空燃比制御のブロック図によ
り詳細に説明すると、まずＯ₂センサ１１の信号と基準
信号値を比較してこの比較結果に応じてＰＩコントロー
ラ９０１により空燃比フィードバック補正量Ｃ_FBを算出
する。また、Ｏ₂センサ１１が不活性であれば、フィー
ドバック補正量Ｃ_FBは１.０とする。次に、この補正量
Ｃ_FBに対してエアフローセンサ３より検出した吸入空気
量から演算された基本燃料量９０２を掛け合わせる。そ
して、この掛け合わされた数値結果に、(ィ)水温センサ
１３等の信号をもとに機関の暖機状態に応じた補正量、
(ロ)スロットル開度センサ（図示せず）の信号より加減
速の状態を検出してこの加減速状態に対応した補正量、
等の各種燃料補正量９０３を掛け合わせて最終の燃料吐
出量を演算する。更に、この燃料吐出量に対してインジ
ェクタ噴射時間の補正係数９０４を掛け、インジェクタ
無駄時間９０５を加えることにより、インジェクタ１０
の駆動時間を算出する。以上の処理を行うことにより空
燃比制御が可能となる。

【００２８】図９の制御ブロックで述べたＰＩコントロ
ーラの動きを、図１０、図１１を用いてより具体的に説
明する。まず、図１０は理論空燃比(Ａ／Ｆ＝１４.７)
にフィードバック制御する動作を示したもので、Ｏ₂セ
ンサ１１の出力に応じてＰＩ(比例積分)制御を実施して
いる。ここで、Ｏ₂センサ１１出力は理論空燃比のとこ
ろで急激に変化する特性を有するので、Ｏ₂センサ出力
信号が基準信号(基準電圧)を横切った時、フィードバッ
ク補正の応答性を上げるために補正量を大きく変化(ス
キップ)させている。そして、この場合の比例項Ｐはリ
ッチからリーンへ、リーンからリッチへいずれの方向に
変化しても空燃比が理論空燃比となるように、同一値
（Ｐ_LR＝Ｐ_RL）に設定している。

【００２９】また、図１１は空燃比をリッチ化する制御
補正を示す動作であり、空燃比センサ(Ｏ₂センサ１１)
の出力信号に応じて図１０と同様にＰＩ制御を実施す
る。ここで比例項Ｐは、リッチからリーン方向と、リー
ンからリッチ方向で、Ｐ_LR＞Ｐ_RLとなるように変更し、
空燃比が理論空燃比よりリッチ化になるよう制御する。
即ち、比例項Ｐ_LRとＰ_RLの値を変更することでリッチ化
制御を行っている。なお、リッチからリーン方向と、リ
ーンからリッチ方向で、比例項Ｐが反転するまでの時間
を変更(リッチ化方向を長く)することにより、リッチ化
空燃比制御を行っても良い。また、空燃比センサとして
リニア出力型Ｏ₂センサ(出力信号が空燃比の変化に比例
してリニアに現われるセンサ；広域空燃比センサ)を用
いれば、空燃比目標値を容易に変更することができるの
で、上記と同様の制御が得られる。

【００３０】次に、図９〜図１１により説明した空燃比
制御を本実施例３に適用して、加熱器故障時の排出ガス
排出量の増大を抑える処理を図１２に示す。まず、ステ
ップＳ1201において、空気導入管４０より排気管６へ空
気導入中か否かを判定する。ここで空気導入中でなけれ
ば、ステップＳ1202にて加熱器２２の通電を停止し、Ｓ
1203へ進み、前記図１０により説明した空燃比センサに
よる理論空燃比での補正制御を実施する。一方、ステッ
プＳ1201にて空気導入中と判定されれば、ステップＳ12
04にて加熱器２２を通電状態にして、ステップＳ1205に
進み加熱器が故障か否かを判定する。ここで加熱器故障
の判定は、実施例１の図４のフローチャートにより行わ
れる。そして、加熱器２２が正常な場合にはステップＳ
1206へ進み、加熱器作動状態での排出ガス排出量が最少
となる第１のリッチ化空燃比制御(図１１参照)を行う。
また、加熱器が故障であれば、ステップＳ1207にて、加
熱器が故障の場合の排出ガス排出量が最少となる第２の
リッチ化空燃比制御(図１１参照)を行う。ここで、上記
第１及び第２のリッチ化空燃比制御におけるリッチ化の
程度は、内燃機関の動作試験より予め決定しておくが、
一般に第２のリッチ化空燃比制御のリッチ化程度を第１
のリッチ化空燃比制御よりもやや薄め、即ち図１１にお
いて第１のリッチ化空燃比制御のＰ_RL1を第２のリッチ
化空燃比制御のＰ_RL2より大きく設定すれば排出ガスの
有害成分が最小になる。以上のように、加熱器が故障し
た際に、空燃比制御を変更することで加熱器故障時の排
出ガス排出量の増大を抑えることができる。

【００３１】実施例４．本実施例では、実施例３におけ
る空燃比制御のフローチャートに、空燃比センサ(Ｏ₂セ
ンサ)が活性化しているかの判断を追加したものであ
る。即ち、図１３のステップＳ1306及びＳ1307におい
て、Ｏ₂センサ１１が活性化しているか否かを判断し、
それぞれＯ₂センサが不活性の場合には、Ｏ₂センサ出力
フィードバックによる空燃比制御ができないため、ステ
ップＳ1310及びＳ1311に進み、第１及び第２のリッチ化
制御を行う。ここで、上記大及び第２のリッチ化制御
は、水温センサ１３の情報より機関の暖機状態を検出
し、この暖機状態(水温)に応じて触媒反応が最適に起こ
る予め決定されたリッチ化係数を読み出す。第１のリッ
チ化係数は加熱器が正常の場合の値であり、第２のリッ
チ化係数は加熱器が故障の場合の値である。このリッチ
化係数を図９のブロック９０３の補正量として当てはめ
噴射燃料量を算出する。なお、リッチ化係数を算出する
際、機関の暖機状態のみならず、機関の加減速状態等を
考慮して決定しても良い。

【００３２】実施例５．本実施例では、実施例３の空燃
比制御のフローチャート(図１２)において、加熱器が作
動していても導入空気が所定温度以上ある過熱状態の場
合を考慮したものである。即ち、図１４のステップＳ14
06において、加熱器２２付近又は空気導入管４０の排気
管の導入口付近に温度センサを設置して加熱空気の温度
を測定し、導入空気が所定温度以上に過熱されている場
合には、ステップＳ1407に進み、第３のリッチ化空燃比
制御を行うものである。ここで第３のリッチ化空燃比制
御は、第１の空燃比制御よりもややリッチ化方向にフィ
ードバック制御すれば良い。

【００３３】実施例６．本実施例は、実施例３に、空燃
比センサ(Ｏ₂センサ)が活性化しているかの判断(実施例
４)と、加熱空気温度測定による処理(実施例５)とを追
加して組合せたものである(図１５のフローチャート参
照)。この実施例によれば、より精度の高い加熱器の故
障判定と空燃比制御を行うことができるので、加熱器故
障時の排出ガス排出量の増大を最小限に抑えることがで
きる。

【００３４】実施例７．本実施例は、加熱器の正常及び
故障の判定によりそれぞれ空気導入制御と空燃比制御を
変更するようにしたものである。即ち、図１６におい
て、ステップＳ1601により触媒７が活性化したか否かを
判定する。ここで、触媒７が活性化していれば、ステッ
プＳ1602にて加熱器２２を非通電状態にし、ステップＳ
1603により空気導入管４０の制御バルブ２１を閉じて排
気管６への空気導入を停止する。更にステップＳ1609に
より、理論空燃比になるように空燃比センサによるフィ
ードバック制御を行う。

【００３５】次に、ステップＳ1601にて、触媒７は活性
化していなければ、ステップＳ1604，Ｓ1605に進み、加
熱器２２を通電すると共に加熱器２２が故障しているか
否かを、図３〜図４に説明した加熱器故障検出処理によ
り判定する。ここで加熱器２２が故障していなければ、
ステップＳ1606へ進み、加熱器２２が作動している場合
の排出ガスが最少となる第１の所定量の空気を排気管６
へ導入する。更に、第１のリッチ化空燃比制御を実施す
る。また、加熱器２２が故障していれば、ステップＳ16
08へ進み、加熱器２２が作動していない場合の予め決め
られた排出ガスが最少となる第２の所定量の空気を排気
管へ導入し、ステップＳ1611により第２のリッチ化空燃
比制御を実施する。

【００３６】図１７は、空燃比センサ(Ｏ₂センサ)が活
性化しているか否かの判断と、加熱空気温度測定による
処理とを考慮したものであり、それぞれ単独で組合せて
も良い。

【００３７】本実施例によれば、加熱器の状態により空
気導入制御と空燃比制御を変更したので、より効果的に
排出ガス中の有毒成分の排出を抑えることができる。

【００３８】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、加熱器
の故障を検出する手段を設け、加熱器の故障を検出した
際には、導入空気量を減少させるので、導入空気との反
応が最適化できる。よって、排出ガス排出量の増大を抑
えることができる。

【００３９】また、加熱器の故障を検出し、加熱器の故
障を検出した際には、空燃比をリッチ化するので、導入
空気との反応が最適化できる。よって、排出ガス排出量
の増大を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の内燃機関の排器管内空気導入装置を
示す構成図である。

【図２】この発明の制御器１２の構成図である。

【図３】この発明の加熱器の故障を検出する回路及び動
作図である。

【図４】この発明の加熱器の故障を検出する処理を示す
フローチャートである。

【図５】実施例１に係る排気管への空気導入制御処理を
示すフローチャートである。

【図６】実施例１の加熱器故障有無によるの空気導入量
を示す図である。

【図７】実施例２に係る排気管への空気導入制御処理を
示すフローチャートである。

【図８】実施例３に係る排気管への空気導入制御処理を
示すフローチャートである。

【図９】空燃比制御処理を示すブロック図である。

【図１０】理論空燃比となる空燃比制御処理を示すタイ
ムチャートである。

【図１１】リッチ化の空燃比制御処理を示すタイムチャ
ートである。

【図１２】実施例３による空燃比制御処理を示すタイム
チャートである。

【図１３】実施例４による空燃比制御処理を示すタイム
チャートである。

【図１４】実施例５による空燃比制御処理を示すタイム
チャートである。

【図１５】実施例６による空燃比制御処理を示すタイム
チャートである。

【図１６】実施例７による空気導入制御及び空燃比制御
を示すタイムチャートである。

【図１７】実施例７による空気導入制御及び空燃比制御
を示すタイムチャートである。

【図１８】従来の内燃機関の排気管内空気導入装置を示
す構成図である。

【符号の説明】

１内燃機関２エアクリーナ３エアフローセンサ４スロットルバルブ５吸気管６排気管７触媒８エアポンプ９逆止弁１０インジェクタ１１Ｏ₂センサ１２制御器１３水温センサ２１制御バルブ２２加熱器２７クランク角センサ４０空気導入管

フロントページの続き (56)参考文献特開平５−312034（ＪＰ，Ａ) 特開平５−222929（ＪＰ，Ａ) 特開平５−26033（ＪＰ，Ａ) 特開平４−365919（ＪＰ，Ａ) 特開平４−1443（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−248908（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−143362（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02N 3/30 F02N 3/20 F02N 3/22 301

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の排気管内に空気を導入する内
燃機関の排気管内空気導入装置において、排気ガスを浄
化するために排気管内に設置された触媒と、排気管の触
媒上流側に空気を導入する空気導入手段と、排気管へ導
入する空気を加熱する加熱器と、加熱器の故障を判定す
る加熱器故障判定手段を備え、加熱器が故障と判断した
際には、排気管に導入する空気量を変更するようにした
内燃機関の排気管内空気導入装置。
【請求項２】内燃機関の排気管内に空気を導入する内
燃機関の排気管内空気導入装置において、排気ガスを浄
化するために排気管内に設置された触媒と、触媒が活性
化したか否かを判定する触媒活性化判定手段と、触媒が
活性化されるまで排気管の触媒上流側に空気を導入する
空気導入手段と、排気管へ導入する空気を加熱する加熱
器と、加熱器の故障を判定する加熱器故障判定手段を備
え、加熱器が故障と判断した際には、排気管に導入する
空気量を変更するようにした内燃機関の排気管内空気導
入装置。
【請求項３】加熱された導入空気の温度を測定し、そ
の温度によって排気管に導入する空気量を変更するよう
にした請求項１又は２記載の内燃機関の排気管内空気導
入装置。
【請求項４】内燃機関の排気管内に空気を導入する内
燃機関の排気管内空気導入装置において、排気ガスを浄
化するために排気管内に設置された触媒と、排気管の触
媒上流側に空気を導入する空気導入手段と、排気管へ導
入する空気を加熱する加熱器と、加熱器の故障を判定す
る加熱器故障判定手段を備え、加熱器が故障と判断した
際には、空燃比をリッチ化する空燃比フィードバック制
御を行う内燃機関の排気管内空気導入装置。
【請求項５】内燃機関の排気管内に空気を導入する内
燃機関の排気管内空気導入装置において、排気ガスを浄
化するために排気管内に設置された触媒と、触媒が活性
化したか否かを判定する触媒活性化判定手段と、触媒が
活性化されるまで排気管の触媒上流側に空気を導入する
空気導入手段と、排気管へ導入する空気を加熱する加熱
器と、加熱器の故障を判定する加熱器故障判定手段を備
え、加熱器が故障と判断した際には、空燃比をリッチ化
する空燃比フィードバック制御を行う内燃機関の排気管
内空気導入装置。
【請求項６】加熱器が正常と判断した際には、空燃比
をリッチ化する第１の空燃比制御を行い、加熱器が故障
と判断した際には、空燃比をリッチ化する第２の空燃比
制御を実施することを特徴とする請求項４又は５記載の
内燃機関の排気管内空気導入装置。
【請求項７】内燃機関の排気管内に空気を導入する内
燃機関の排気管内空気導入装置において、排気ガスを浄
化するために排気管内に設置された触媒と、排気管の触
媒上流側に空気を導入する空気導入手段と、排気管へ導
入する空気を加熱する加熱器と、加熱器の故障を判定す
る加熱器故障判定手段を備え、加熱器が故障と判断した
際には、排気管に導入する空気量を変更すると共に、空
燃比をリッチ化する空燃比フィードバック制御を行う内
燃機関の排気管内空気導入装置。
【請求項８】内燃機関の排気管内に空気を導入する内
燃機関の排気管内空気導入装置において、排気ガスを浄
化するために排気管内に設置された触媒と、触媒が活性
化したか否かを判定する触媒活性化判定手段と、触媒が
活性化されるまで排気管の触媒上流側に空気を導入する
空気導入手段と、排気管へ導入する空気を加熱する加熱
器と、加熱器の故障を判定する加熱器故障判定手段を備
え、加熱器が故障と判断した際には、排気管に導入する
空気量を変更すると共に、空燃比をリッチ化する空燃比
フィードバック制御を行う内燃機関の排気管内空気導入
装置。
【請求項９】加熱器が正常と判断した際には、空燃
比をリッチ化する第１の空燃比制御を行い、加熱器が故
障と判断した際には、空燃比をリッチ化する第２の空燃
比制御を実施することを特徴とする請求項７又は８記載
の内燃機関の排気管内空気導入装置。