JP3083599B2 - 排気ガス浄化システム - Google Patents

排気ガス浄化システム

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排気ガス処理用触媒が
活性化するまでの間、自動車排気ガスを吸着剤により一
時的に吸着する排気ガス浄化システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車から排出される排気ガスは大気汚
染の元凶として大きく取りざたされ、多くの排気ガス規
制が果されている。
【０００３】現在は、白金、ロジウム等を用いた三元触
媒により排気ガスを処理することにより、このような規
制をクリアしており、車一台毎の排出ガス中の未燃炭化
水素、窒素酸化物等は規制前に比べればずいぶんと少な
くなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術で
は、三元触媒の温度が活性を示す温度（ライトオフ温
度、約３５０℃）にまで上昇するまでの間は、排気ガス
を処理することができていなかった。特に、エンジン始
動直後は、未燃炭化水素の濃度が非常に高いにも関わら
ず、そのまま排出されていた。例えば、始動温度を２０
℃とすると、ライトオフ温度（約３５０℃）に達するま
でには約１００秒が必要であるが、この間には７０００
〜８０００ｐｐｍという非常に高いの濃度の未燃炭化水
素がたれ流し状態であった。
【０００５】この問題への対策として電気ヒ−タ等によ
り触媒を予め加熱しておくことで対処しようとする動き
もあるが、必要とする電力が極めて大きいため実用上の
大きな問題を抱えている。
【０００６】一方、自動車台数の増加と大型化により、
排出される排気ガスの絶対量は増大し、近年は再び大気
汚染が問題化しつつある。そして、その解決策としさら
に厳しい排気ガス規制が実施されることが決まってい
る。例えば、ＬＥＶ（ＬｏｗＥｍｉｓｓｉｏｎ Ｖｅｈ
ｉｃｌｅ）規制が、１９９７年から米国カリフォルニア
州において実施されることが既に決まっている。これ
は、米国合衆国連邦全体においてもいずれ実施されるも
のである。また、国内においても同様の厳しい規制が実
施されることは明らかである。
【０００７】本発明は、エンジン始動時、触媒が活性を
発揮する温度にまで温まるまでの間に排出される排気ガ
スを処理することのできる排気ガス浄化システムを提供
することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたもので、その一態様としては、エン
ジンの排気ガス流路中に配置された排気ガス処理用の触
媒と、未燃炭化水素を吸着する温度領域（以下、”吸着
ゾ−ン”という）と、該吸着ゾ−ンよりも高い温度領域
であって吸着した未燃炭化水素が脱離する温度領域（以
下、”脱離ゾ−ン”という）とを有し、上記排気ガス流
路の上記触媒の上流側に配置された吸着剤と、上記触媒
が機能していないときには、上記吸着剤の温度を吸着ゾ
−ンに保って、排気ガス中に含まれる未燃炭化水素を上
記吸着剤により一時的に吸着させ、上記触媒が機能し始
めると、上記吸着剤の温度を脱離ゾ−ンにして、吸着し
た未燃炭化水素を脱離させる温度制御手段と、上記エン
ジンに供給される空気量を検出する空気量検出手段と、
上記排気ガス流路の上記吸着剤内の圧力を調整する圧力
調整手段と、 上記空気量検出手段の検出結果に基づい
て、上記圧力調整手段を制御する制御手段と、を備えて
いることを特徴とする排気ガス浄化システムが提供され
る。
【０００９】
【００１０】他の態様としては、エンジンの排気ガス流
路中に配置された排気ガス処理用の触媒と、 未燃炭化水
素を吸着する温度領域（以下、”吸着ゾ−ン”という）
と、該吸着ゾ−ンよりも高い温度領域であって吸着した
未燃炭化水素が脱離する温度領域（以下、”脱離ゾ−
ン”という）とを有し、上記排気ガス流路の上記触媒の
上流側に配置された吸着剤と、 上記触媒が機能していな
いときには、上記吸着剤の温度を吸着ゾ−ンに保って、
排気ガス中に含まれる未燃炭化水素を上記吸着剤により
一時的に吸着させ、上記触媒が機能し始めると、上記吸
着剤の温度を脱離ゾ−ンにして、吸着した未燃炭化水素
を脱離させる温度制御手段と、 上記吸着剤中の排気ガス
の圧力を検出する圧力検出手段と、 上記排気ガス流路の
上記吸着剤の下流側に設けられた圧力調整手段と、 上記
圧力検出手段の検出結果に基づいて、上記圧力調整手段
を制御する制御手段と、 を備えていることを特徴とする
排気ガス浄化システムが提供される。
【００１１】以上の場合、上記温度制御手段は、上記排
気ガス流路の吸着剤よりも上流部分と、上記排気ガス流
路の上記吸着剤と上記触媒との間の部分との間に配置さ
れた熱交換器であることが好ましい。
【００１２】
【００１３】
【００１４】他の態様としては、エンジンの排気ガス排
出用の排気ガス主流路と、上記排気ガス主流路途中に設
けられ、該排気ガス主流路の上流部と下流部とを結ぶバ
イパス流路と、上記バイパス流路に設けられ、未燃炭化
水素を吸着する温度領域（以下、”吸着ゾ−ン”とい
う）と、該吸着ゾ−ンよりも高い温度領域であって吸着
した未燃炭化水素が脱離する温度領域（以下、”脱離ゾ
−ン”という）と、上記脱離ゾ−ンにおいて完全に脱離
しなかった吸着物質を除去することのできる更に高温の
温度領域（以下”再生ゾ−ン”という）を有する吸着剤
と、上記排気ガス流路の上記バイパス流路と並列的な位
置に設けられた、排気ガス処理用の触媒と、上記吸着剤
および／または上記触媒の温度を検出する温度検出手段
と、上記バイパス流路において上記吸着剤の下流側に配
置された空気供給手段と、上記バイパス流路の出口部に
設けられ、上記排気ガス主流路と該バイパス流路との間
での排気ガス流量比を調整する流路切替手段と、上記吸
着剤の温度が吸着ゾ−ンにあるときには、上記流路切替
手段を制御して排気ガスを上記バイパス流路側に流し、
一方、上記吸着剤の温度が脱離ゾ−ンにあるときには、
上記切替手段を制御して上記バイパス流路をふさいで排
気ガスを上記主流路側に流すとともに、上記空気供給手
段により上記バイパス流路に空気を供給させる制御手段
とを有することを特徴とする排気ガス浄化システムが提
供される。
【００１５】この場合、上記排気ガス主流路から上記バ
イパス流路の上記吸着剤の後側部分に排気ガスを導入す
るサブバイパス手段を有し、上記制御手段は、上記サブ
バイパス流路を通じた上記バイパス流路へ排気ガスを流
入させて、上記吸着剤の温度を再生ゾ−ンにまで昇温さ
せる機能を有することが好ましい。
【００１６】他の態様としては、エンジンの排気ガス排
出用の排気ガス主流路と、上記排気ガス主流路途中に設
けられ、該排気ガス主流路の上流部と下流部とを結ぶバ
イパス流路と、上記バイパス流路に設けられ、未燃炭化
水素を吸着する温度領域（以下、”吸着ゾ−ン”とい
う）と、該吸着ゾ−ンよりも高い温度領域であって吸着
した未燃炭化水素が脱離する温度領域（以下、”脱離ゾ
−ン”という）と、上記脱離ゾ−ンにおいて完全に脱離
しなかった吸着物質を除去することのできる更に高温の
温度領域（以下”再生ゾ−ン”という）を有する吸着剤
と、上記排気ガス流路の上記バイパス流路と並列的な位
置に設けられた、排気ガス処理用の触媒と、上記吸着剤
および／または上記触媒の温度を検出する温度検出手段
と、上記バイパス流路において上記吸着剤の上流側に配
置された空気供給手段と、上記バイパス流路の出口部に
設けられ、上記排気ガス主流路と該バイパス流路との間
での排気ガス流量比を調整する流路切替手段と、上記バ
イパス流路において上記吸着剤の下流部と上記エンジン
の吸気系とを結び、所望の量の排気ガスを該吸気系に戻
す排気ガス還流手段と、上記吸着剤の温度が吸着ゾ−ン
にあるときには、上記流路切替手段を制御して排気ガス
を上記バイパス流路側に流し、一方、上記吸着剤の温度
が脱離ゾ−ンにあるときには、上記切替手段を制御して
上記バイパス流路をふさいで排気ガスを上記主流路側に
流すとともに、上記空気供給手段により上記バイパス流
路に空気を供給するとともに、上記排気ガス還流手段を
用いて該バイパス流路中のガスを上記吸気系に還流させ
る制御手段とを有することを特徴とする排気ガス浄化シ
ステムが提供される。
【００１７】この場合、上記排気ガス主流路から上記バ
イパス流路の上記吸着剤の前側部分に排気ガスを導入す
るサブバイパス手段を有し、上記制御手段は、上記サブ
バイパス流路を通じて上記バイパス流路へ排気ガスを流
入させて、上記吸着剤の温度を再生ゾ−ンにまで昇温さ
せる機能を有することが好ましい。
【００１８】なお、上記エンジンに供給される空気量を
検出する空気量検出手段と、上記制御手段は、上記空気
量検出手段の検出結果に基づいて、上記排気ガス還流手
段による排気ガス還流量を制御する機能を有することが
好ましい。
【００１９】更に別の態様としては、エンジンの排気ガ
ス排出用の排気ガス主流路と、上記排気ガス主流路途中
に設けられ、該排気ガス主流路の上流部と下流部とを結
ぶバイパス流路と、上記バイパス流路に設けられ、未燃
炭化水素を吸着する温度領域（以下、”吸着ゾ−ン”と
いう）と、該吸着ゾ−ンよりも高い温度領域であって吸
着した未燃炭化水素が脱離する温度領域（以下、”脱離
ゾ−ン”という）と、上記脱離ゾ−ンにおいて完全に脱
離しなかった吸着物質を除去することのできる更に高温
の温度領域（以下”再生ゾ−ン”という）を有する吸着
剤と、上記排気ガス流路の上記バイパス流路よりも下流
側に設けられた、排気ガス処理用の触媒と、上記吸着剤
および／または上記触媒の温度を検出する温度検出手段
と、上記排気ガス主流路において、上記バイパス流路よ
りも上流側に配置された空気供給手段と、上記バイパス
流路の入り口部に設けられ、上記排気ガス主流路と該バ
イパス流路との間での排気ガス流量比を調整する流路切
替手段と、上記吸着剤の温度が吸着ゾ−ンにあるときに
は、上記流路切替手段を制御して排気ガスを上記バイパ
ス流路側に流し、上記吸着剤の温度が脱離ゾ−ンにあ
り、かつ、上記触媒が機能していないときには、上記切
替手段を制御して上記バイパス流路をふさいで排気ガス
を上記主流路側に流すとともに、上記空気供給手段によ
り上記主流路に空気を供給させ、上記触媒が機能する時
には、上記切替手段を制御して上記バイパス流路にも排
気ガスを流す機能を有する制御手段と、を有することを
特徴とする排気ガス浄化システムが提供される。
【００２０】この場合、上記バイパス流路に、活性化温
度が上記触媒よりも低い第２の触媒を有することが好ま
しい。
【００２１】
【作用】触媒の温度が十分上昇し機能するようになるま
では、吸着剤の温度を吸着ゾ−ンに保って、未燃炭化水
素を一時的に吸着させる。そして、触媒がライトオフ温
度に達すると同時に吸着剤が脱離温度に達するように温
度制御を行う。これにより、一旦吸着されていた未燃炭
化水素は、触媒により処理される。
【００２２】この温度制御は、触媒のライトオフ温度
と、吸着剤の脱離ゾ−ンとがうまく一致していれば、自
然と達成される。一致していない場合には、例えば、熱
交換器を用いて吸着剤の前側位置で排気ガスから熱を奪
い、触媒の加熱に使用すること等により可能となる。
【００２３】以上の動作においては、空気量検出手段に
より検出したエンジンに供給される空気量や、圧力検出
手段により検出した吸着在内の圧力に基づいて、吸着剤
内の圧力を制御して、吸着効率を高めることができる。
【００２４】また、空気供給手段により、触媒上流から
空気を供給して、脱離未燃炭化水素の存在により、空燃
比が理論空燃比からずれるのを防ぐ。
【００２５】上述の温度制御等は、排気ガス流路にバイ
パス流路を設けて、ここに吸着剤を配置すれば、より柔
軟性をもって行うことができる。
【００２６】当初は、流路切替手段によりバイパス流路
に排気ガスを流して、未燃炭化水素を吸着させる。吸着
剤の温度が脱離ゾ−ンに達すると、流路切替手段によ
り、主流路側に排気ガスを流す。一方、バイパス流路に
は、空気供給手段により空気を送って、脱離した未燃炭
化水素をバイパス流路を逆流させて主流路に戻すか、あ
るいは、排気ガス還流手段によりエンジンの吸気系に戻
す。この場合、空気供給手段から供給する空気量は、空
気量検出手段の検出結果に基づいて決定する。
【００２７】なお、触媒をバイパス流路と並列的な位置
に設けた場合には、サブバイパス流路を通じて排気ガス
を流すことにより、吸着時には触媒の加熱を行う。一
方、脱離、再生時には、吸着剤の加熱を行う。
【００２８】触媒をバイパス流路よりも後側に配置した
態様について説明する。
【００２９】吸着剤が脱離ゾ−ンにあり、かつ、触媒が
ライトオフ温度に達していない状態では、主流路に排気
ガスを流しながら、触媒よりも上流に設けた空気供給手
段により排気ガス主流路に空気を供給する。これによ
り、該主流路中で未燃炭化水素を燃焼させる。
【００３０】
【実施例】本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
【００３１】本発明の基本的な考え方は、触媒が活性を
呈する温度に達するまでは、言い替えれば、排気ガス触
媒による処理が可能になるまでは、吸着剤により未燃炭
化水素を一時的に吸着させて、排出させないというもの
である。そして、触媒が活性を呈するようになると、吸
着した未燃炭化水素を脱離放出させて、触媒により最終
的な処理を行うものである。
【００３２】本発明成立の前提となる吸着剤についてま
ず最初に説明する。
【００３３】吸着剤は、当然ながら、その目的物質、本
実施例においては未燃炭化水素、を吸着する特性を有す
るものを使用する必要があるが、その特性は、温度によ
り異なっている。
【００３４】温度が低いときには、図１に示すとおり、
未燃炭化水素を吸着する（図中、「吸着ゾ−ンＱＺ」と
して示した。）。さらに、温度が高くなると、吸着した
未燃炭化水素は脱離してゆく（図中、「脱離ゾ−ンＤ
Ｚ」として示した。）。しかし、一旦、吸着した未燃炭
化水素は、脱離温度に達しても完全に脱離するものでは
なく、ある程度は吸着したままの状態となる。このよう
な未燃炭化水素を取り除くには、更に温度の高い状態と
することにより、燃焼等させて除去することができる
（図中、「再生ゾ−ンＳＺ」として示した）。
【００３５】なお、触媒等が破壊されてしまう限界（図
中、「耐熱限界ゾ−ンＴＮＺ」として示した。）は、更
に温度の高い領域にあることが最低限必要である。
【００３６】本願発明においては、このような吸着材の
温度特性を利用している。つまり、触媒が活性化するま
では、吸着剤の温度を吸着ゾ−ンに保って、未燃炭化水
素を吸着させる。触媒が活性化した後は、吸着剤の温度
を脱離ゾ−ンにまで上昇させて、吸着させた未燃炭化水
素を脱離放出させる。なお、未脱離の未燃炭化水素が多
く残って、吸着剤の吸着容量が小さくなると温度を再生
ゾ−ンにまで上げて再生することにより、再び吸着量を
増大させる。
【００３７】このような吸着システム自体は、触媒によ
る排気ガス処理とは完全に独立したものであって、温度
制御は独自に行う必要がある。また、吸着ゾ−ン等の温
度は、吸着剤の種類により異なるものである。
【００３８】従って、吸着剤の特性が使用する触媒の特
性とがうまく適合すれば、吸着剤を独自に温度制御する
必要はなく、触媒と一括した温度制御でたりる。しか
し、うまく適合しない場合には、触媒とは別個に温度制
御を行う必要がある。つまり、吸着剤、触媒の温度特性
により、実用上、必要とされる配管等の構成が異なる。
この点については、後ほどいくつかの具体的な構成例を
用いた説明において述べる。
【００３９】なお、上記吸着の特性についての説明にお
いては、温度の影響のみを説明したが、その他にも圧
力、空間速度等の影響を受ける。この場合、吸着は圧力
が高いほどが速いが、脱離は逆に圧力が低いほど速い。
また、空間速度（ＳＶ：Ｓｐａｃｅ Ｖｅｌｏｃｉｔ
ｙ）は、小さいほど吸着率が高くなる。
【００４０】これ以降、排気ガス浄化システムとしての
具体的な構成についていくつか例を上げて説明する。
【００４１】一つの排気ガス流路中において、触媒の前
側に吸着剤を配置した構成例を図２に示した。
【００４２】本実施例においては、エンジン１とつなが
る排気ガス流路には、まず、吸着剤４が設けられる。そ
して、その後側に、主触媒８が配置された構成となって
いる。
【００４３】また、吸着剤４の上流側には、２次空気ポ
ンプ９および２次空気量制御バルブ１０が設けられてい
る。さらに、吸着剤４と主触媒８の間には、圧力制御バ
ルブ６が設けられている。
【００４４】本実施例の吸着剤４は、上述の脱離ゾ−ン
が、主触媒８のライトオフ温度以上の温度領域であるも
のが最適である。言い替えれば、主触媒８の温度特性と
適合し、吸着剤４の温度のみを独立して制御する必要の
ない場合に本実施例のような構成をとることができる。
具体的に言えば、脱離ゾ−ンおよび再生ゾ−ンは、走行
時の排気ガスにより達成される温度領域にあることが好
ましい。この場合は、通常の走行によって、自然と脱
離、再生が行われることになる。なお、脱離特性が良好
であれば、再生ゾ−ンはなくても構わない。また、通常
の走行時にも、吸着剤４には排気ガスがそのまま通るた
め、主触媒８と同等レベルあるいはそれ以上の十分な耐
熱性が必要である（吸着剤４は主触媒８よりも前側にあ
るため、主触媒８よりも高温になる可能性がある）。な
お、始動時の温度領域において未燃炭化水素を吸着する
ことが必要であることは言うまでもない。
【００４５】この吸着剤４には、温度を正確に検知する
ため、排気ガス温度センサ２、吸着剤温度センサ３、排
気ガス温度センサ５を設けている。これらの温度センサ
を用いた温度の検出法については、後ほど他の構成例の
場合とまとめて説明するため、ここでは詳細は述べな
い。
【００４６】主触媒８には、三元触媒を使用している。
この主触媒８には、温度を検出するための触媒温度セン
サ７が設けられている。ここでは詳細は述べないが、該
触媒温度センサ７の検出結果を用いて各バルブ等を制御
している。
【００４７】２次空気ポンプ９、２次空気量制御バルブ
１０は、主触媒８に流れ込む排気ガスの空燃比を理論空
燃比に保つためのものである。これは、エンジン１に供
給される空燃比が理論空燃比となっていても、吸着剤４
から脱離する未燃炭化水素の存在により、主触媒８に到
達する排気ガスが理論空燃比からずれてしまうからであ
る。
【００４８】圧力制御バルブ６は、空間速度、言い替え
れば、排気ガスの流量を調整するためのものである。こ
れにより、温度等の条件が許す範囲内で空間速度を小さ
くし、未燃炭化水素の吸着率を高めることができる構成
となっている。該圧力制御バルブ６の制御には排気ガス
量のデ−タを必要とするが、これはエアクリ−ナ１７を
通じて吸入される空気量を空気流量検出器１６により検
出し、該吸入量を用いて排出ガス量を算定している。こ
の例においては、吸入量と排気ガス量とは等しいと近似
している。なお、詳細は述べないが、該空気量検出器１
６により検出された空気の吸入量は、該圧力制御バルブ
６だけでなく、後に説明する他の構成例で使用する各種
バルブ等の制御の際にもデ−タとして使用される。
【００４９】なお、空間速度を調整することは、吸着剤
４における圧力を調整することにもなる。この場合、温
度が変化するが、これはほとんど無視しうる程度の変化
であり、温度とは関係なく、空間速度をほぼ独立して制
御可能となっている。
【００５０】動作を説明する。
【００５１】エンジン１始動時には、温度は低いため、
主触媒８は機能していない。しかし、このような低い場
合でも、吸着剤４は排気ガス中の未燃炭化水素を吸着
し、そのまま排出されることはない。
【００５２】主触媒８の温度が上昇しライトオフ温度に
達すると、未燃炭化水素等を処理するようになる。一
方、これとほぼ同時に、吸着剤４が脱離ゾ−ンに入り、
吸着していた未燃炭化水素を放出するようになる。この
状態では、エンジン１から新たに排出されてくる排気ガ
スと吸着剤４から放出される未燃炭化水素とは主触媒８
により処理される。この場合、主触媒８において理論空
燃比からずれてしまうおそれがあるが、これは、２次空
気ポンプ９から別途空気を供給することにより調整可能
である。なお、主触媒８のすぐ前部分において空燃比検
出手段を設けて、その検出結果に基づいて２次空気ポン
プ９等を制御すればより正確に空燃比を制御することが
可能である。
【００５３】再生については、上述したとおり排気ガス
により達成される温度で吸着剤４が再生ゾ−ンを有して
いれば、そのままで自然と行われる。
【００５４】以上説明した動作は、すべて図１２に示し
た制御コントロ−ルユニット２３からの指示に基づいて
行われるものである。この制御コントロ−ルユニット２
３については、最後にまとめて説明する。
【００５５】本実施例のシステムに、前触媒１１と圧力
検出器１２を設けた例を図３に示した。
【００５６】この例においては、圧力検出器１２を設け
たことにより圧力制御バルブ６の制御をより正確に行
い、吸着剤の能力を最大限活かすことが可能となる。
【００５７】また、吸着剤４の上流側、言い替えれば、
エンジン１の排気孔により近い位置、例えば排気マニホ
−ルドに直付けした前触媒１１は、温度上昇が速いた
め、触媒活性を得るまでの時間をより短くすることがで
きる。前触媒１１に使用する触媒は、主触媒８と同様の
もので構わないが、エンジン１に近い位置に配置するた
め、より耐熱性の高いものを使用する必要がある。
【００５８】他の構成例を図４を用いて説明する。
【００５９】この例は、排気ガス流路にバイパス排気管
１３を設け、ここに吸着剤４を配置した構成としてい
る。このバイパス排気管１３中の吸着剤４の下流側に
は、空燃比を調整するための２次空気ポンプ９、２次空
気量制御バルブ１０が設けられている。バイパス排気管
１３の出口側には、該バイパス排気管１３への排気ガス
の流入を制御する排気通路切替バルブ１８が設けられて
いる。これを作動させることにより、エンジン１から出
た排気ガスを、主触媒８のある主流路側とバイパス排気
管１３とのいずれを通過させるかを切替可能な構成とな
っている。また、該排気通路切替バルブ１８は、開度を
調整可能であり、排気ガスの一部をバイパス排気管１３
に流すこと等も可能である。
【００６０】なお、２次空気ポンプ９、２次空気量制御
バルブ１０を吸着剤４の下流側に、また、排気通路切替
バルブ１８を出口側に配置したのは、吸着剤４から未燃
炭化水素を脱離させる際には、後述するように該バイパ
ス排気管１３中をガスを逆流させることになるからであ
る。
【００６１】また、主触媒８は排気ガス流路の主流路側
において、バイパス排気管１３の入口と出口との間に、
つまり、該吸着剤４と並列的に配置されている。そのた
め、排気ガスをバイパス排気管１３側に流している場合
には、主触媒８中を直接、排気ガスが通過しないため、
主触媒８の温度上昇がゆるやかとなるが、これは配管形
状等を工夫することにより、十分補うことができる。例
えば、バイパス排気管１３との主流路との分岐点から主
触媒８までの距離を短くすることや、バイパス排気管１
３を主触媒８を周囲を巻くように配置すること等が考え
られる。なお、排気通路切替バルブ１８をバイパス排気
管１３の下流側に配置しているのは、排気ガスをバイパ
ス排気管１３の側に流している状態でも、バイパス排気
管１３の入口部分において流路自体を遮断しないで、排
気ガスのもつ熱が主触媒８に伝わりやすくするためでも
ある。
【００６２】バイパス排気管１３との分岐点と主触媒８
との間には、Ａ／Ｆ検知センサ２１が設けられている。
これは、主触媒８に流れ込む排気ガスの空燃比が吸着剤
４から脱離した未燃炭化水素により変動するのを監視す
るためである。なお、該Ａ／Ｆ検知センサ２１の検出結
果は、前述の２次空気ポンプ９、２次空気量制御バルブ
１０の制御に反映され、理論空燃比が保たれる構成とな
っている。
【００６３】本構成例においては、吸着剤４をバイパス
排気管１３中に配置することにより独立して温度制御を
行うことができるため、脱離ゾ−ンが主触媒８の特性と
適合するか否かは問題とならない。また、再生ゾ−ン、
耐熱ゾ−ンについても同様に、制限を受けることはな
い。ただし、未燃炭化水素吸着の前提となる吸着ゾ−ン
については、上記実施例と同様にエンジン１の始動温度
領域においても未燃炭化水素を吸着する必要がある。
【００６４】排気ガス温度センサ２、吸着剤温度センサ
３、排気ガス温度センサ５、触媒温度センサ７について
は、上記実施例と同様である。温度検出については後ほ
ど詳細に説明する。
【００６５】動作を説明する。
【００６６】エンジン１の始動時には、排気通路切替バ
ルブ１８は排気ガス流路の主流路側をふさぐような角度
ａにする。この状態では、排気ガス中の未燃炭化水素は
吸着剤４に吸着され、外部には排出されない。
【００６７】この時、排気ガス温度センサ２、吸着剤温
度センサ３、排気ガス温度センサ５、触媒温度センサ７
の出力に基づいて吸着剤４、主触媒８の温度を監視して
いる。そして、吸着剤４の温度が脱離ゾ−ンに近づいて
くると排気通路切替バルブ１８を徐々に開いて、排気ガ
スの一部が主触媒８を通過するようにする。主触媒８は
既にある程度温められており、また、排気ガスそのもの
の温度もエンジン始動直後に比べて高いため、主触媒８
は速やかにライトオフ温度に達する。
【００６８】触媒温度センサ７により主触媒８の温度が
十分上昇したことが確認されると、排気通路切替バルブ
１８を角度ｂにして、排気ガスのすべてを主触媒８を通
過させるようにする。従って、これ以降、エンジン１か
ら新たに排出される排気ガスは直接主触媒８により処理
されることになる。
【００６９】一方、排気通路切替バルブ１８を完全に角
度ｂにした時には、吸着剤４の温度は脱離ゾ−ンに達し
ている。従って、この状態で、２次空気ポンプ９、２次
空気量制御バルブ１０を作動させて、吸着剤４から脱離
した未燃炭化水素をバイパス排気管１３を逆流させて主
触媒８を通過させ、処理する。この場合、該脱離未燃炭
化水素の流入により、主触媒８を通過する排気ガスが理
論空燃比（１４．７）からずれてしまわないように、Ａ
／Ｆ検知センサ２１により監視し、２次空気ポンプ９、
２次空気量制御バルブ１０により送る空気量を調整す
る。
【００７０】吸着剤４の再生に必要な温度上昇は、主触
媒８の場合と同様に、バイパス排気管１３のレイアウト
や形状を工夫すれば、主触媒８を通過する排気ガスから
の伝熱により十分得ることができる。
【００７１】なお、バイパス排気管１３中においてガス
を逆流させている状態では、主触媒８がライトオフ温度
に達するまでの間、未燃炭化水素等が処理されないまま
外部へ排出されることになる。しかし、始動後、多少と
も時間が経過し、排気ガス中の未燃炭化水素の含有率は
始動直後に比べれば少なくなっており、また、時間的に
もわずかな間であるため、この点はほとんど問題とはな
らない。従って、上述したとおり、吸着剤４の脱離温度
と、主触媒８のライトオフ温度は必ずしも一致している
必要はない。ただし、バイパス排気管１３において吸着
剤４の上流側から空気を流入させる構成を別個に設ける
等して、主触媒８がライトオフ温度に達するまで吸着剤
４の温度が脱離ゾ−ンに達しないように制御すれば、こ
の問題点についても容易に解決することができる。
【００７２】以上説明した動作は、すべて図１２に示し
た制御コントロ−ルユニット２３からの指示に基づいて
行われるものである。この制御コントロ−ルユニット２
３については、最後にまとめて説明する。
【００７３】他の構成例を説明する。
【００７４】この例の構成は、図５に示したとおり、基
本的には図４に示した実施例と同様である。ただし、脱
離した未燃炭化水素を、バイパス排気管１３を逆流させ
て主触媒８を通過させるのではなく、バイパス排気管１
３の吸着剤４の下流域に設けたＥＧＲバルブ１５を通じ
て、エンジン１の吸気系に戻す構成となっている。その
ため、２次空気ポンプ９、２次空気量制御バルブ１０を
吸着剤４よりも上流側に配置している。
【００７５】動作も上記実施例とほぼ同様である。ＥＧ
Ｒバルブ１５は、吸着した未燃炭化水素を脱離させる時
に、つまり、排気通路切替バルブ１８を角度ｂにしてい
るときに開くように制御する。この場合の制御は、空気
量検出器１６により検出された吸気量と対応させて行
う。
【００７６】再生に必要な熱源も同様に、レイアウト構
成を工夫することにより得ることができる。あるいは、
排気通路切替バルブ１８あるいはＥＧＲバルブ１５を多
少開いて、排気ガスをバイパス排気管１３に導入するこ
とにより、加熱しても良い。この構成例においては、バ
イパス排気管１３をガスが逆流することがなく、より円
滑な制御を行うことができる。
【００７７】更に別の構成例を図６を用いて説明する。
【００７８】この例は、図５に示した構成例と基本的に
は同様であるが、吸着剤４の再生をより円滑に行うた
め、吸着剤４の温度を再生ゾ−ンにまで加熱するための
熱源として、排気ガス流路の主流側からガスを導入して
いる点に、特徴を有するものである。
【００７９】この例においては、バイパス排気管１３と
並列的に存在する排気ガス流路の主流の主触媒８の後側
に、排気ガス導入バルブ２５を設けている。また、該排
気ガス導入バルブ２５から流入した排気ガスをバイパス
排気管１３の吸着剤４の上流側に流し込むサブバイパス
排気管２２を設けた構成となっている。
【００８０】排気ガス導入バルブ２５は、その開き具合
を、排気ガス温度センサ２、吸着剤温度センサ３、排気
ガス温度センサ５、触媒温度センサ７の検出結果に基づ
いて調整可能である。
【００８１】動作を説明する。
【００８２】動作は、基本的には図５に示した例と同じ
である。
【００８３】エンジン１の始動直後、吸着剤４により未
燃炭化水素を吸着する場合には、排気通路切替バルブ１
８を角度ａにして、バイパス排気管１３に排気ガスを通
す。この例においては、この状態で、排気ガス導入バル
ブ２５を少し開き、主触媒８にもある程度排気ガスが流
れるようにする。これにより、主触媒８の昇温を早める
ことができる。
【００８４】再生は、通常の走行中、すなわち、主触媒
８の温度が十分に上昇し、排気ガスの処理を主触媒８に
より行っている状態で行う。再生時には、排気ガス導入
バルブ２５を少し開いて、主触媒８を通過してくる高温
の排気ガスを吸着剤４の上流側に流す。これにより、吸
着剤４を加熱し、十分な温度にまで温度を上昇させるこ
とができる。この場合、排気ガス導入バルブ２５の開き
具合は、排気ガス温度センサ２、吸着剤温度センサ３、
排気ガス温度センサ５、触媒温度センサ７の温度に基づ
いて調整し、再生に最適な温度を得ることができる。
【００８５】この構成例においては、再生に必要な熱を
確実に確保することができ、バイパス排気管１３等の形
状、レイアウトの自由度が大きくなる。また、再生時の
加熱を、主触媒８により処理され未燃炭化水素等を含ま
ないガスを使用しているため、再生をより完全に実施す
ることができる。
【００８６】更に別の構成例を図７を用いて説明する。
【００８７】本構成例は、基本的には図４に示したもの
と同じである。ただし、主触媒８の後側に排気ガス導入
バルブ２７を設け、該排気ガス導入バルブ２７から導入
した排気ガスをサブバイパス排気管２９によりバイパス
排気管１３の吸着剤４の後側に導入している点が異な
る。これにより、吸着剤４の再生に必要な熱を、該排気
ガスから得ようとするものである。なお、排気ガス導入
バルブ２７は、排気ガス温度センサ２、吸着剤温度セン
サ３等の検出結果に基づいてその開き具合を調整可能な
構成となっている。また、この図では、サブバイパス排
気管２９は、バイパス排気管１３の２次空気量制御バル
ブ１０の後側においてバイパス排気管１３と連通してい
るが、吸着剤４と２次空気量制御バルブ１０の間でバイ
パス排気管１３と連通する構成でもよい。
【００８８】動作を説明する。
【００８９】基本動作は、図４に示した例と同じであ
る。
【００９０】ただし、再生時には、排気ガス導入バルブ
２７を開き、高温の排気ガスを吸着剤４に通すことによ
り、吸着剤４を再生ゾ−ンにまで容易に昇温させること
ができる。なお、排気ガス導入バルブ２７の開き具合
は、排気ガス温度センサ２、吸着剤温度センサ３、排気
ガス温度センサ５、触媒温度センサ７の検出結果に基づ
いて、最適温度が得られるように調整する。
【００９１】この例においては、再生に必要な熱を容易
に得ることができる。また、バイパス排気管１３等の形
状、レイアウト等について再生に必要な熱を得るための
制限が少なくなり設計上の自由度が大きくなる。なお、
未燃炭化水素の脱離時にも、サブバイパス排気管２９か
ら排気ガスを導入して、十分な脱離を行えるように加熱
することも可能である。
【００９２】次の構成例を図８を用いて説明する。
【００９３】この例は、図２に示した例と同じように、
排気流路は一本で、バイパスなどは設けていない。ま
た、該排気流路に、吸着剤４と主触媒８とを直列的に配
置している点も同様である。
【００９４】ただし、この例においては吸着剤４の上流
側に熱交換器１９を設けている点が図１の例とは異な
る。
【００９５】排気ガス流路は、吸着剤４の上流側部分
と、吸着剤４と主触媒８との間の部分とが熱交換器１９
を介して熱を交換する構成となっている。これにより、
吸着剤４と主触媒８とを直列に配置しながら、主触媒８
の昇温を妨げることなく、吸着剤４の温度調整をある程
度独立的に可能な構成としている。従って、この例にお
いて使用する吸着剤４の脱離ゾ−ンは、熱交換器１９に
より調整可能な範囲内であれば、主触媒８のライトオフ
温度よりも低い範囲であっても構わない。また、その耐
熱性も、熱交換器１９がない場合に比べれば弱くても良
い。
【００９６】動作を説明する。
【００９７】エンジン１の始動直後、排出された排気ガ
スは、熱交換器１９で熱を奪われ、ある程度温度が低下
するため、吸着剤４には直接高熱が加わらない。しか
し、排気ガス中の未燃炭化水素は、熱交換器１９が存在
すること自体によっては何等影響を受けることがなく、
そのまま通過し、吸着剤４で吸着される。
【００９８】一方、熱交換器１９が奪った熱は、主触媒
８の上流側において再び排気ガス流路に戻されるため、
吸着剤４を昇温させない分だけ主触媒８がライトオフ温
度に達するまでの時間が短くなる。逆に、主触媒８がラ
イトオフ温度に達するまで、吸着剤４が脱離ゾ−ンに入
るのを遅らせることが可能となる。
【００９９】再生時は、熱交換器１９の能力を調整する
ことにより、容易に吸着剤４の温度を高めて再生ゾ−ン
にすることができる。
【０１００】なお、ここで詳細は述べないが、熱交換器
１９の能力調整は、排気ガス温度センサ２、吸着剤温度
センサ３、排気ガス温度センサ５、触媒温度センサ７等
の検出結果に基づいて行うものであり、これにより正確
な制御が可能となる。
【０１０１】この構成例においては、熱交換器１９と主
触媒８を別々にしているが、両者を一体化させても当然
構わない。
【０１０２】別の構成例を用いて説明する。
【０１０３】この例は、吸着剤から触媒への切替の過渡
期には、排気ガス流路中で未燃炭化水素を燃焼させるこ
とによって、未燃炭化水素が外部にそのまま排出される
のを防ぐ点に特徴を有するものである。
【０１０４】具体的構成は図９に示したとおり、排気ガ
ス流路にバイパス排気管１３を設け、ここに吸着剤４を
設けている。一方、主触媒８は排気ガス流路の主流部の
バイパス排気管１３よりも後側に配置し、すべての排気
ガスは、常に主触媒８を通過する構成となっている。
【０１０５】バイパス排気管１３の入口部分には、開度
を所望の角度に調整可能な排気通路切替バルブ３１が設
けられている。また、バイパス排気管１３の出口側に
は、該バイパス排気管１３への排気ガスの流量を制御す
る流量制御バルブ１４が設けられている。従って、これ
らを制御することにより、排気ガスが、吸着剤４を経由
してから主触媒８へ到達するか、あるいは、吸着剤４を
経由しないで直接主触媒８に到達するかを切替ることが
できる構成となっている。従って、この例で使用する吸
着剤４は、脱離ゾ−ンが触媒のライトオフ温度よりも、
低い領域にあっても構わない。また、耐熱性についても
必ずしも、触媒ほど高い必要はない。
【０１０６】この排気ガス流路の主流路側とバイパス排
気管１３との分岐点よりも上流側には、未燃炭化水素を
燃焼させ、また、空燃比を調整するための２次空気ポン
プ９、２次空気量制御バルブ１０が設けられている。
【０１０７】排気ガス温度センサ２、吸着剤温度センサ
３、排気ガス温度センサ５、触媒温度センサ７について
は、上記例と同様である。詳細は後ほど説明する。
【０１０８】動作を説明する。
【０１０９】始動時には、排気通路切替バルブ３１を角
度ａに制御して、つまり、主流路側を完全に閉じてバイ
パス排気管１３の側に排気ガスを流し込む。この場合、
抵抗を少なくするため流量制御バルブ１４は、全開状態
とする。ただし、吸着効率を高めるために、ガスの排出
に支障がない範囲内で、流量制御バルブ１４を閉じて空
間速度を小さくしてもよい。この場合、該流量制御バル
ブ１４の制御には、空気量検出器１６の検出結果を用い
て排気ガス量を算定して用いており、最適化を図ってい
る。なお、２次空気ポンプ９、２次空気量制御バルブ１
０は作動させる必要はない。この状態において、排気ガ
ス中の未燃炭化水素は、吸着剤４に吸着される。また、
上述したとおり、すべての排気ガスは主触媒８を通過す
るため主触媒８は昇温される。
【０１１０】この時、排気ガス温度センサ２、吸着剤温
度センサ３、排気ガス温度センサ５、触媒温度センサ７
の出力に基づいて吸着剤４、主触媒８の温度を監視して
いる。そして、吸着剤４の温度が脱離ゾ−ンに近づく
と、一旦、排気通路切替バルブ３１を角度ｂにするとと
もに、流量制御バルブ１４を閉じてバイパス排気管１３
中のガスの流れを止める。一方、これと並行して２次空
気ポンプ９、２次空気量制御バルブ１０を作動させて、
主流路を流れる排気ガス中に新鮮な空気を送りこむ。す
ると、排気ガス中の未燃炭化水素は、この新鮮な空気に
より、主触媒８に到達する前に燃焼してしまう。従っ
て、排気通路切替バルブ３１により排気ガス流路をバイ
パス排気管１３から主流路側に切替た時点で、主触媒８
がライトオフ温度に達していなくても、未燃炭化水素が
そのまま外部に排出されることはない。
【０１１１】主触媒８がライトオフ温度に達すると、排
気通路切替バルブ３１を中開き状態、つまり、角度ａと
角度ｂの間の角度にして、バイパス排気管１３にある程
度排気ガスを流入させる。これにより、吸着剤４を脱離
ゾ−ンにまで昇温させ、吸着している未燃炭化水素を脱
離させる。この場合、抵抗を小さくするため流量制御バ
ルブ１４は全開とする。
【０１１２】なお、主触媒８がライトオフ温度に達した
状態では未燃炭化水素の処理自体は主触媒８の能力のみ
で可能であるが、吸着剤４から脱離した未燃炭化水素の
存在により理論空燃比からずれてしまうのを防ぐため、
２次空気ポンプ９、２次空気量制御バルブ１０によりあ
る程度空気を送りこむ。
【０１１３】吸着剤４の再生は、通常の走行状態で行
う。この場合、脱離の場合と同様に、排気通路切替バル
ブ３１を中開きとしてバイパス排気管１３にある程度排
気ガスを流入させ、吸着剤４を再生ゾ−ンにまで昇温さ
せて行う。ただし、脱離の場合とは異なり、２次空気ポ
ンプ９、２次空気量制御バルブ１０を作動させる必要は
ない。なお、この場合も、抵抗を小さくするため流量制
御バルブ１４は全開とする。
【０１１４】走行中、特に高負荷がかかる場合には、排
気ガスの温度が上昇し、吸着剤４の耐熱限界を越えてし
まうおそれがあるため、バイパス排気管１３に排気ガス
が流入しないように排気通路切替バルブ３１を制御する
と共に、流量制御バルブ１４も閉じる。
【０１１５】他の構成例を説明する。
【０１１６】この例は、図１０に示したとおり、図９の
例ととほぼ同様であるが、バイパス排気管１３の吸着剤
４と流量制御バルブ１４の間に低温活性触媒２０を設け
た点に特徴を有する。
【０１１７】このような構成を取ると、吸着剤４が万が
一飽和してしまった場合でも、未燃炭化水素の外部への
流出を防ぐことができる。また、吸着した未燃炭化水素
の脱離を行う際に、主触媒８がライトオフ温度に達して
いなくても、低温活性触媒２０により未燃炭化水素を処
理することができる。従って、主触媒８がライトオフ温
度に達するまで、排気通路切替バルブ３１、流量制御バ
ルブ１４を閉じて待つ必要がなく、より速やかに排気ガ
スの処理ができる。これは、整備等のためエンジンの始
動停止を短時間に繰り返して、主触媒８を十分に昇温で
きないまま極めて多量の未燃炭化水素が発生する場合等
において特に有効である。
【０１１８】以上説明してきたいくつかの構成例の温度
制御について、これ以降でまとめて説明する。
【０１１９】吸着剤４は、十分な吸着容量を確保する必
要があり、ある程度以上小型化することは困難である。
また、吸着速度を高めるためには表面積を大きくする必
要があり、吸着剤４内には多量の空間が存在することに
なる。従って、吸着剤４内の温度をどこでも一定にする
ことは困難である。そのため、吸着剤４の温度の検出
は、複数の温度センサを用いて、温度分布を確実に把握
している。
【０１２０】そして、吸着時は、該吸着剤４内の最高温
度を基準として、各種バルブ等の制御を実行している。
また、耐熱限界に達しているか否かの判断も当然なが
ら、最高温度を基準にして判断している。一方、脱離お
よび再生については、吸着剤４全体について十分行われ
る必要があるため、最低温度を用いて判断し、各部を制
御している。
【０１２１】上述した構成例の温度検出について具体的
に説明する。
【０１２２】上記各構成例においては、吸着剤４の温度
を、排気ガス温度センサ２、吸着剤温度センサ３、排気
ガス温度センサ５により、つまり、合計３ヵ所で測定し
ている。
【０１２３】通常、温度は、排気ガスの流入して来る側
が高くなるため、吸着時および耐熱限界判断は排気ガス
温度センサ２の検出結果を用いて判断している。一方、
最低温度は、出口側において検出されると考えられるた
め、脱離時および再生時には排気ガス温度センサ５の検
出結果を用いて判断している。
【０１２４】なお、吸着剤温度センサ３は、具体的な制
御においては使用されることはないが、排気ガス温度セ
ンサ２、排気ガス温度センサ５が正常に機能しているか
否かの自己診断機能をもたせるために使用している。つ
まり、排気ガス温度センサ２、吸着剤温度センサ３、排
気ガス温度センサ５の検出した結果を比較し、温度分布
が、図１１に示すようになっていれば、正常に機能して
いると判断する。なお、可否の判定においては、ある程
度のマ−ジン（図中、”α”で示す）を設けている。
【０１２５】上記各構成例における各バルブ等の制御は
上記説明中において述べたセンサ等によって得られたデ
−タをもとにして、制御コントロ−ルユニット２３が所
定の演算を行って算出した制御値に基づいて行うもので
ある。該制御コントロ−ラ２３への入出力の一部を図１
２に示した。
【０１２６】以上説明したように上記実施例によれば、
排気ガス処理用触媒が機能していないとき、例えば、エ
ンジン始動直後であっても、未燃炭化水素が外部にその
まま排出されることがない。また、上記実施例では未燃
炭化水素を吸着する例のみを説明したが、ＮＯｘ等、他
の有害物質の除去についても適用可能である。
【０１２７】
【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
エンジン始動直後の触媒が十分温まっていない状態であ
っても、未燃炭化水素を吸着し、外部にそのまま流出す
ることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】吸着剤の特性を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図３】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図４】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図５】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図６】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図７】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図８】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図９】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図１０】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図１１】温度制御の規則を示すグラフである。
【図１２】制御系全体の入力と出力とを示す説明図であ
る。
【符号の説明】
１：エンジン、２：排気ガス温度センサ、３：吸着剤温
度センサ、４：吸着剤、５：排気ガス温度センサ、６：
圧力制御バルブ、７：触媒温度センサ、８：主触媒、
９：２次空気ポンプ、１０：２次空気量制御バルブ、１
１：前触媒、１２：圧力検出器、１３：バイパス排気
管、１４：流量制御バルブ、１５：ＥＧＲバルブ、１
６：空気流量検出器、１７：エアクリ−ナ、１８：排気
通路切替バルブ、１９：熱交換器、２０：低温活性触
媒、２１：Ａ／Ｆ検知センサ、２２：サブバイパス排気
管、２３：制御コントロ−ルユニット、２５：排気ガス
導入バルブ、２７：排気ガス導入バルブ、２９：サブバ
イパス排気管、３１：排気通路切替バルブ、ａ：角度、
ｂ：角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０１Ｎ 3/20 Ｆ０１Ｎ 3/20 Ｖ 3/22 ３０１ 3/22 ３０１Ａ ３０１Ｇ 9/00 9/00 Ｚ (72)発明者 黒田 修 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 小川 敏雄 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 渡辺 紀子 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 大須賀 稔 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (56)参考文献 特開 平３−135417（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−82824（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−190923（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 3/24 F01N 3/02 301 F01N 3/08 F01N 3/20 F01N 3/22 301 F01N 9/00

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エンジンの排気ガス流路中に配置された排
    気ガス処理用の触媒と、 未燃炭化水素を吸着する温度領域（以下、”吸着ゾ−
    ン”という）と、該吸着ゾ−ンよりも高い温度領域であ
    って吸着した未燃炭化水素が脱離する温度領域（以
    下、”脱離ゾ−ン”という）とを有し、上記排気ガス流
    路の上記触媒の上流側に配置された吸着剤と、 上記触媒が機能していないときには、上記吸着剤の温度
    を吸着ゾ−ンに保って、排気ガス中に含まれる未燃炭化
    水素を上記吸着剤により一時的に吸着させ、上記触媒が
    機能し始めると、上記吸着剤の温度を脱離ゾ−ンにし
    て、吸着した未燃炭化水素を脱離させる温度制御手段
    と、 上記エンジンに供給される空気量を検出する空気量検出
    手段と、 上記排気ガス流路の上記吸着剤内の圧力を調整する圧力
    調整手段と、 上記空気量検出手段の検出結果に基づいて、上記圧力調
    整手段を制御する制御手段と、 を備えていることを特徴とする排気ガス浄化システム。
  2. 【請求項２】エンジンの排気ガス流路中に配置された排
    気ガス処理用の触媒と、 未燃炭化水素を吸着する温度領域（以下、”吸着ゾ−
    ン”という）と、該吸着ゾ−ンよりも高い温度領域であ
    って吸着した未燃炭化水素が脱離する温度領域（以
    下、”脱離ゾ−ン”という）とを有し、上記排気ガス流
    路の上記触媒の上流側に配置された吸着剤と、 上記触媒が機能していないときには、上記吸着剤の温度
    を吸着ゾ−ンに保って、排気ガス中に含まれる未燃炭化
    水素を上記吸着剤により一時的に吸着させ、上記触媒が
    機能し始めると、上記吸着剤の温度を脱離ゾ−ンにし
    て、吸着した未燃炭化水素を脱離させる温度制御手段
    と、 上記吸着剤中の排気ガスの圧力を検出する圧力検出手段
    と、 上記排気ガス流路の上記吸着剤の下流側に設けられた圧
    力調整手段と、 上記圧力検出手段の検出結果に基づいて、上記圧力調整
    手段を制御する制御手段と、 を備えていることを特徴とする排気ガス浄化システム。
  3. 【請求項３】上記温度制御手段は、上記排気ガス流路の
    吸着剤よりも上流部分と、上記排気ガス流路の上記吸着
    剤と上記触媒との間の部分との間に配置された熱交換器
    を有することを特徴とする請求項１から２のいずれか一
    項に記載の排気ガス浄化システム。
  4. 【請求項４】エンジンの排気ガス排出用の排気ガス主流
    路と、 上記排気ガス主流路途中に設けられ、該排気ガス主流路
    の上流部と下流部とを結ぶバイパス流路と、 上記バイパス流路に設けられ、未燃炭化水素を吸着する
    温度領域（以下、”吸着ゾ−ン”という）と、該吸着ゾ
    −ンよりも高い温度領域であって吸着した未燃炭化水素
    が脱離する温度領域（以下、”脱離ゾ−ン”という）
    と、上記脱離ゾ−ンにおいて完全に脱離しなかった吸着
    物質を除去することのできる更に高温の温度領域（以
    下”再生ゾ−ン”という）を有する吸着剤と、 上記排気ガス流路の上記バイパス流路と並列的な位置に
    設けられた、排気ガス処理用の触媒と、 上記吸着剤および／または上記触媒の温度を検出する温
    度検出手段と、 上記バイパス流路において上記吸着剤の下流側に配置さ
    れた空気供給手段と、 上記バイパス流路の出口部に設けられ、上記排気ガス主
    流路と該バイパス流路との間での排気ガス流量比を調整
    する流路切替手段と、 上記吸着剤の温度が吸着ゾ−ンにあるときには、上記流
    路切替手段を制御して排気ガスを上記バイパス流路側に
    流し、一方、上記吸着剤の温度が脱離ゾ−ンにあるとき
    には、上記切替手段を制御して上記バイパス流路をふさ
    いで排気ガスを上記主流路側に流すとともに、上記空気
    供給手段により上記バイパス流路に空気を供給させる制
    御手段と、 を有することを特徴とする排気ガス浄化システム。
  5. 【請求項５】上記排気ガス主流路から上記バイパス流路
    の上記吸着剤の後側部分に排気ガスを導入するサブバイ
    パス手段を有し、 上記制御手段は、上記サブバイパス流路を通じた上記バ
    イパス流路へ排気ガスを流入させて、上記吸着剤の温度
    を再生ゾ−ンにまで昇温させる機能を有することを特徴
    とする請求項４記載の排気ガス浄化システム。
  6. 【請求項６】エンジンの排気ガス排出用の排気ガス主流
    路と、 上記排気ガス主流路途中に設けられ、該排気ガス主流路
    の上流部と下流部とを結ぶバイパス流路と、 上記バイパス流路に設けられ、未燃炭化水素を吸着する
    温度領域（以下、”吸着ゾ−ン”という）と、該吸着ゾ
    −ンよりも高い温度領域であって吸着した未燃炭化水素
    が脱離する温度領域（以下、”脱離ゾ−ン”という）
    と、上記脱離ゾ−ンにおいて完全に脱離しなかった吸着
    物質を除去することのできる更に高温の温度領域（以
    下”再生ゾ−ン”という）を有する吸着剤と、 上記排気ガス流路の上記バイパス流路と並列的な位置に
    設けられた、排気ガス処理用の触媒と、 上記吸着剤および／または上記触媒の温度を検出する温
    度検出手段と、 上記バイパス流路において上記吸着剤の上流側に配置さ
    れた空気供給手段と、 上記バイパス流路の出口部に設けられ、上記排気ガス主
    流路と該バイパス流路との間での排気ガス流量比を調整
    する流路切替手段と、 上記バイパス流路において上記吸着剤の下流部と上記エ
    ンジンの吸気系とを結び、所望の量の排気ガスを該吸気
    系に戻す排気ガス還流手段と、 上記吸着剤の温度が吸着ゾ−ンにあるときには、上記流
    路切替手段を制御して排気ガスを上記バイパス流路側に
    流し、一方、上記吸着剤の温度が脱離ゾ−ンにあるとき
    には、上記切替手段を制御して上記バイパス流路をふさ
    いで排気ガスを上記主流路側に流すとともに、上記空気
    供給手段により上記バイパス流路に空気を供給するとと
    もに、上記排気ガス還流手段を用いて該バイパス流路中
    のガスを上記吸気系に還流させる制御手段と、 を有することを特徴とする排気ガス浄化システム。
  7. 【請求項７】上記排気ガス主流路から上記バイパス流路
    の上記吸着剤の前側部分に排気ガスを導入するサブバイ
    パス手段を有し、 上記制御手段は、上記サブバイパス流路を通じて上記バ
    イパス流路へ排気ガスを流入させて、上記吸着剤の温度
    を再生ゾ−ンにまで昇温させる機能を有することを特徴
    とする請求項６記載の排気ガス浄化システム。
  8. 【請求項８】上記エンジンに供給される空気量を検出す
    る空気量検出手段と、 上記制御手段は、上記空気量検出手段の検出結果に基づ
    いて、上記排気ガス還流手段による排気ガス還流量を制
    御する機能を有することを特徴とする請求項７記載の排
    気ガス浄化システム。
  9. 【請求項９】エンジンの排気ガス排出用の排気ガス主流
    路と、 上記排気ガス主流路途中に設けられ、該排気ガス主流路
    の上流部と下流部とを結ぶバイパス流路と、 上記バイパス流路に設けられ、未燃炭化水素を吸着する
    温度領域（以下、”吸着ゾ−ン”という）と、該吸着ゾ
    −ンよりも高い温度領域であって吸着した未燃炭化水素
    が脱離する温度領域（以下、”脱離ゾ−ン”という）
    と、上記脱離ゾ−ンにおいて完全に脱離しなかった吸着
    物質を除去することのできる更に高温の温度領域（以
    下”再生ゾ−ン”という）を有する吸着剤と、 上記排気ガス流路の上記バイパス流路よりも下流側に設
    けられた、排気ガス処理用の触媒と、 上記吸着剤および／または上記触媒の温度を検出する温
    度検出手段と、 上記排気ガス主流路において、上記バイパス流路よりも
    上流側に配置された空気供給手段と、 上記バイパス流路の入り口部に設けられ、上記排気ガス
    主流路と該バイパス流路との間での排気ガス流量比を調
    整する流路切替手段と、 上記吸着剤の温度が吸着ゾ−ンにあるときには、上記流
    路切替手段を制御して排気ガスを上記バイパス流路側に
    流し、 上記吸着剤の温度が脱離ゾ−ンにあり、かつ、上記触媒
    が機能していないときには、上記切替手段を制御して上
    記バイパス流路をふさいで排気ガスを上記主流路側に流
    すとともに、上記空気供給手段により上記主流路に空気
    を供給させ、 上記触媒が機能する時には、上記切替手段を制御して上
    記バイパス流路にも排気ガスを流す機能を有する制御手
    段と、 を有することを特徴とする排気ガス浄化システム。
  10. 【請求項１０】上記バイパス流路に、活性化温度が上記
    触媒よりも低い第２の触媒を有することを特徴とする請
    求項９記載の排気ガス浄化システム。
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