JP3374784B2 - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

内燃機関の排気浄化装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等に搭載さ
れる内燃機関から排出される排気を浄化する技術に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】自動車等に搭載される内燃機関では、排
気中の有害ガス成分を浄化することを目的として排気通
路の途中に排気浄化触媒が設けられている。このような
排気浄化触媒としては、例えば、セラミック担体の表面
にアルミナをコーティングし、そのアルミナ表面に白金
−ロジウム系の貴金属触媒物質を担持して構成され、流
入する排気の空燃比が理論空燃比近傍にあるときに、排
気中に含まれる炭化水素（ＨＣ）及び一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）を排気中の酸素（Ｏ2）と反応させて水（Ｈ2Ｏ）及
び二酸化炭素（ＣＯ2）へ酸化すると同時に、排気中に
含まれる窒素酸化物（ＮＯX）を排気中の炭化水素（Ｈ
Ｃ）及び一酸化炭素（ＣＯ）と反応させて水（Ｈ
2Ｏ）、二酸化炭素（ＣＯ2）、窒素（Ｎ2）へ還元する
三元触媒が知られている。
【０００３】上記したような三元触媒によれば、排気中
に含まれる未燃ＨＣ、ＣＯ、ＮＯXを浄化することが可
能となり、それらの有害ガス成分が大気中に放出される
ことが防止される。
【０００４】ところで、三元触媒は、所定の活性温度
（例えば、３００Ｃ°〜５００Ｃ°）以上で活性して排
気中の有害ガス成分を浄化可能となるが、前記活性温度
未満では未活性状態となるため排気中の有害ガス成分を
浄化することが不可能となる。
【０００５】特に、内燃機関が冷間始動された場合等
は、内燃機関の始動性の向上と運転性の確保等を目的と
して燃料噴射量が通常より増量される一方で、内燃機関
の燃焼が不安定となるため、排気中に含まれる未燃燃料
成分（例えば、ＨＣ）の量が比較的多くなり、その際に
三元触媒が未活性状態にあると比較的多量の未燃ＨＣが
浄化されずに大気中に放出されるという不具合を生じ
る。
【０００６】このような問題に対し、例えば、特開平４
−１７７１０号公報に記載されたようなエンジンの排気
浄化装置が提案されている。前記公報に記載されたエン
ジンの排気浄化装置は、排気浄化触媒下流の排気通路の
一部（主排気通路）を迂回するバイパス通路と、前記バ
イパス通路内に介挿された吸着手段と、排気温度が所定
値以下の低温時にのみ排気をバイパス通路に通し、運転
状態の急変に関連する信号が発生した場合は前記バイパ
ス通路の流れを遮断する流路切換弁とを備えている。
【０００７】このように構成されたエンジンの排気浄化
装置は、排気温度が所定値以下のときは、主排気通路を
閉塞すると同時にバイパス通路を開放するよう流路切換
弁を制御し、排気浄化触媒で浄化されなかった未燃ＨＣ
を吸着手段に吸着させる。
【０００８】前記エンジンの排気浄化装置は、排気温度
が所定値以上のときは、吸着手段から未燃ＨＣが放出さ
れると予測して、主排気通路を開放すると同時にバイパ
ス通路を遮断するよう流路切換弁を制御し、吸着手段か
ら放出された未燃ＨＣが大気中に放出されるのを防止す
る。
【０００９】さらに、上記したエンジンの排気浄化装置
は、排気温度が所定値以下のときに、内燃機関が高負荷
運転されるなど運転状態が急変した場合は、主排気通路
を開放すると同時にバイパス通路を遮断するよう流路切
換弁を制御し、吸着手段から未燃ＨＣが脱離するのを防
止するとともに、排気抵抗の低減を図る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したエ
ンジンの排気浄化装置では、機関運転状態の急変と排気
温度のみを考慮して流路切換弁の制御を行っているた
め、以下のような不具合を生じる虞がある。
【００１１】例えば、内燃機関で燃焼される燃料の性状
が重質になるほど吸着材上流の排気通路壁面や排気浄化
触媒に未燃ＨＣが付着し易くなるため、内燃機関から排
出された未燃ＨＣが吸着材に到達するまでに時間がかか
り、バイパス通路の流れが遮断された後に未燃ＨＣが主
排気通路を通って大気中に放出される虞がある。
【００１２】また、排気浄化触媒が劣化した場合、特に
排気浄化触媒の低温活性能力が劣化した場合は、排気浄
化触媒が活性するまでに時間がかかり、未燃ＨＣが排気
浄化触媒から浄化されずに放出される期間が長くなるた
め、バイパス通路の流れが遮断された後に排気浄化触媒
から未燃ＨＣが放出され、その未燃ＨＣが主排気通路を
通って大気中に放出される虞がある。
【００１３】本発明は、上記したような問題点に鑑みて
なされたものであり、内燃機関に連通する主排気通路
と、主排気通路を迂回するバイパス通路と、バイパス通
路に設けられた吸着材と、主排気通路とバイパス通路と
への排気の流れを切り換える流路切換手段とを備えた内
燃機関の排気浄化装置において、内燃機関から排出され
た未燃燃料成分が吸着材に到達する態様や、吸着材に吸
着されていた未燃燃料成分が吸着材から脱離する態様等
に応じて流路切換手段を制御する技術を提供することに
より、吸着材の性能を効率的に活用して排気エミッショ
ンの向上を図ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために以下のような手段を採用した。すなわち、
本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関に接
続され、その一部が主排気通路と主排気通路を迂回する
バイパス通路とから形成された排気通路と、前記バイパ
ス通路に設けられ、排気中の未燃燃料成分を吸着する吸
着材と、前記主排気通路と前記バイパス通路とへの排気
の流れを切り換える流路切換手段と、前記吸着材に吸着
させるべき未燃燃料成分が前記吸着材に到達するまでの
時間を予測する到達時間予測手段と、前記到達時間予測
手段によって予測された時間に応じて前記流路切換手段
を制御する切換制御手段と、を備えることを特徴とす
る。
【００１５】このように構成された排気浄化装置では、
内燃機関から排出された排気に含まれる未燃燃料成分を
吸着材に吸着させる必要がある場合は、内燃機関から排
出された排気の全てがバイパス通路へ流れるよう流路切
換手段が動作する。内燃機関から排出される排気に含ま
れる未燃燃料成分を吸着材に吸着させる必要がなくなる
と、流路切換手段は、排気の全てをバイパス通路へ流す
状態から排気の全てもしくは大部分を主排気通路へ流す
よう動作する。
【００１６】その際、到達時間予測手段は、吸着材に吸
着させるべき未燃燃料成分が吸着材に到達するまでの時
間を予測する。切換制御手段は、到達時間予測手段によ
って予測された時間に基づいて、前記流路切換手段の切
換時期を制御する。
【００１７】すなわち、流路切換手段は、吸着材に吸着
させるべき全ての未燃燃料成分が吸着材に到達し終わっ
た時点で、流路の切り換えを行うことになる。この結
果、吸着材に吸着させるべき全ての未燃燃料成分が吸着
材に到達する前に流路が切り換えられる事態や、吸着材
に吸着させるべき全ての未燃燃料成分が吸着材に到達し
た時点から不要に遅れて流路の切り換えが行われるよう
な事態が発生することがなくなる。
【００１８】尚、本発明に係る排気浄化装置は、内燃機
関で燃焼される燃料の性状を判別する燃料性状判別手段
を更に備え、到達時間予測手段が燃料性状判別手段によ
って判別された燃料性状をパラメータとして、吸着材に
吸着させるべき未燃燃料成分が前記吸着材に到達するま
での時間を予測するようにしてもよい。
【００１９】これは、燃料性状が重質になるほど、未燃
燃料成分が吸着材上流の排気通路等に付着しやすくな
り、吸着材に吸着させるべき全ての未燃燃料成分が吸着
材に到達するまでに時間がかかるため、それに応じて流
路の切換時期を遅らせる必要があるからである。
【００２０】また、本発明に係る排気浄化装置は、吸着
材より上流の排気通路に設けられ、少なくとも排気中に
含まれる未燃燃料成分を浄化する排気浄化手段と、前記
排気浄化手段の劣化度を判別する劣化度判別手段とを更
に備え、到達時間予測手段が前記劣化度判別手段によっ
て判別された劣化度をパラメータとして、吸着材に吸着
させるべき未燃燃料成分が前記吸着材に到達するまでの
時間を予測するようにしてもよい。
【００２１】これは、排気浄化手段の低温活性能力が劣
化すると、低温未活性状態の排気浄化手段が活性するま
でに時間がかかり、未燃燃料成分が排気浄化手段から浄
化されずに放出される期間が長くなるため、それに応じ
て流路の切換時期を遅らせる必要があるからである。
【００２２】次に、本発明に係る内燃機関の排気浄化触
媒は、内燃機関に接続され、その一部が主排気通路と前
記主排気通路を迂回するバイパス通路とから形成された
排気通路と、前記バイパス通路に設けられ、所定温度未
満のときは排気中の未燃燃料成分を吸着し、所定温度以
上に昇温したときは排気中の未燃燃料成分を吸着する吸
着材と、前記主排気通路と前記バイパス通路とへの排気
の流れを切り換える流路切換手段と、前記吸着材に吸着
させるべき未燃燃料成分が前記吸着材に到達するまでの
時間を予測する到達時間予測手段と、前記吸着材に吸着
されていた未燃燃料成分が脱離する時期を予測する脱離
時期予測手段と、前記到達時間予測手段によって予測さ
れた時間及び前記脱離時期予測手段によって予測された
時期に応じて前記流路切換手段を制御する切換制御手段
と、を備えることを特徴とするようにしてもよい。
【００２３】このように構成された排気浄化装置では、
内燃機関から排出された排気に含まれる未燃燃料成分を
吸着材に吸着させる必要がある場合は、内燃機関から排
出された排気の全てがバイパス通路へ流れるよう流路切
換手段が動作する。内燃機関から排出される排気に含ま
れる未燃燃料成分を吸着材に吸着させる必要がなくなっ
た場合、もしくは吸着材に吸着されていた未燃燃料成分
が脱離する場合は、流路切換手段は、排気の全てをバイ
パス通路へ流す状態から排気の全てもしくは大部分を主
排気通路へ流すよう動作する。
【００２４】その際、到達時間予測手段は、吸着材に吸
着させるべき未燃燃料成分が吸着材に到達するまでの時
間を予測し、脱離時期予測手段は、吸着材に吸着されて
いた未燃燃料成分が脱離する時期を予測する。
【００２５】切換制御手段は、到達時間予測手段によっ
て予測された時間及び脱離時期予測手段によって予測さ
れた時期に基づいて、前記流路切換手段の切換時期を制
御する。すなわち、流路切換手段は、吸着材に吸着させ
るべき全ての未燃燃料成分が吸着材に到達し終わった時
点、もしくは吸着材に吸着されていた未燃燃料成分が脱
離し始める時点で、流路の切り換えを行うことになる。
【００２６】この結果、吸着材に吸着させるべき全ての
未燃燃料成分が吸着材に到達する前に流路が切り換えら
れる事態、吸着材に吸着させるべき全ての未燃燃料成分
が吸着材に到達した時点から不要に遅れて流路の切り換
えが行われるような事態、あるいは、吸着材に吸着され
ていた未燃燃料成分が脱離し始めた時点から不要に遅れ
て流路の切り換えが行われるような事態が発生すること
がなくなる。
【００２７】尚、脱離時期予測手段は、例えば、内燃機
関の吸入空気量、又は、内燃機関の吸気通路に設けられ
たスロットル弁の開度をパラメータとして、未燃燃料成
分の脱離時期を予測するようにしても良い。
【００２８】これは、内燃機関の吸入空気量が急激に増
加した場合、もしくはスロットル弁の開度が開弁方向に
急激に変化して内燃機関の吸入空気量が急激に増加した
場合は、吸入空気量の増加に対応して内燃機関から排出
される排気量が増加するため、吸着材を通過する排気の
流速及び排気の圧力が増加するとともに、吸着材の温度
が急激に上昇し、吸着材に吸着されていた未燃燃料成分
が脱離し易くなるからである。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る内燃機関の排
気浄化装置の具体的な実施態様について図面に基づいて
説明する。
【００３０】図１は、本発明に係る排気浄化装置を適用
する内燃機関の概略構成を示す図である。図１に示す内
燃機関１は、４つの気筒２ａを有する４サイクルの水冷
式ガソリンエンジンである。この内燃機関１には、各気
筒２ａの燃焼室に臨むよう点火栓２ｂが取り付けられて
いる。
【００３１】前記内燃機関１には、吸気枝管３が接続さ
れ、前記吸気枝管３の各枝管は、図示しない吸気ポート
を介して各気筒２ａの燃焼室と連通している。前記吸気
枝管３は、サージタンク４に接続され、サージタンク４
は、吸気管５を介してエアクリーナボックス６に接続さ
れている。
【００３２】前記吸気管５には、図示しないアクセルペ
ダルと連動して、前記吸気管５内を流れる吸気流量を調
節するスロットル弁７が設けられている。スロットル弁
７には、該スロットル弁７の開度に対応した電気信号を
出力するスロットルポジションセンサ８が取り付けられ
ている。
【００３３】前記吸気管５において、前記スロットル弁
７より上流の部位には、吸気管５内を流れる吸気の質量
に対応した電気信号を出力するエアフローメータ９が取
り付けられている。
【００３４】前記吸気枝管３の各枝管には、各気筒２ａ
の吸気ポートに向けて燃料を噴射する燃料噴射弁１１
ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ（以下、燃料噴射弁１１と
総称する）が取り付けられている。
【００３５】各燃料噴射弁１１は、燃料分配管１０と連
通しており、燃料分配管１０は、図示しない燃料ポンプ
と連通している。前記燃料ポンプから吐出された燃料
は、前記燃料分配管１０に供給され、次いで燃料分配管
１０から各燃料噴射弁１１へ分配されるようになってい
る。
【００３６】各燃料噴射弁１１は、電気配線を介して駆
動回路１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ（以下、駆動回
路１２と総称する）と接続されており、前記駆動回路１
２から燃料噴射弁１１へ駆動電流が印加されると、前記
燃料噴射弁１１が開弁して燃料を噴射するようになって
いる。
【００３７】一方、内燃機関１には、排気枝管１３が接
続され、排気枝管１３の各枝管が図示しない排気ポート
を介して各気筒２ａの燃焼室と連通している。前記排気
枝管１３は、排気管１４に接続され、排気管１４は、下
流にて図示しないマフラーに接続されている。
【００３８】前記排気枝管１３において全ての枝管の集
合部には、本発明に係る排気浄化手段としての上流側三
元触媒１５が設けられている。前記排気管１４の途中に
は、下流側排気浄化触媒としての下流側三元触媒１６が
設けられている。
【００３９】前記上流側三元触媒１５及び前記下流側三
元触媒１６は、排気の流れ方向に沿う貫通孔を複数有す
るよう格子状に形成されたコージェライトからなるセラ
ミック担体と、セラミック担体の表面にコーティングさ
れた触媒層とから構成されている。前記触媒層は、例え
ば、多数の細孔を有する多孔質のアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）
の表面に白金−ロジウム（Ｐｔ−Ｒｈ）系あるいはパラ
ジウム−ロジウム（Ｐｄ−Ｒｈ）系の貴金属触媒物質を
担持させて形成されている。
【００４０】このように構成された上流側三元触媒１５
及び下流側三元触媒１６は、所定温度以上のときに活性
し、該上流側三元触媒１５及び該下流側三元触媒１６に
流入する排気の空燃比が所望の空燃比近傍にあると、排
気中の炭化水素（ＨＣ）及び一酸化炭素（ＣＯ）を排気
中の酸素Ｏ2と反応させてＨ2Ｏ及びＣＯ2へ酸化すると
同時に、排気中のＮＯXを排気中のＨＣ及びＣＯと反応
させてＨ2Ｏ、ＣＯ2、Ｎ2へ還元する。
【００４１】前記下流側三元触媒１６より上流の排気管
１４には、該排気管１４内を流れる排気（下流側三元触
媒１６に流入する排気）の空燃比に対応した電気信号を
出力する第１の空燃比センサ１８が取り付けられてい
る。
【００４２】前記下流側三元触媒１６より下流の排気管
１４には、該排気管１４内を流れる排気（下流側三元触
媒１６から流出した排気）の空燃比に対応した電気信号
を出力する第２の空燃比センサ１９が取り付けられてい
る。
【００４３】前記第１及び第２の空燃比センサ１８、１
９は、例えば、ジルコニア（ＺｒＯ 2）を筒状に焼成し
た固体電解質部と、この固体電解質部の外面を覆う外側
白金電極と、前記固体電解質部の内面を覆う内側白金電
極とから形成され、前記電極間に電圧が印加された場合
に、酸素イオンの移動に伴って排気ガス中の酸素濃度
（理論空燃比よりもリッチ側のときは未燃燃料成分の濃
度）に比例した値の電圧を出力するセンサである。
【００４４】前記排気管１４において前記第１の空燃比
センサ１８より上流の部位には、吸着機構１７が設けら
れている。この吸着機構１７は、図２に示すように、排
気管１４の外径より大きな内径を有する外筒１７０と、
排気管１４の外径より大きな内径を有するとともに外筒
１７０の内径より小さな外径を有する中筒１７１とを備
えている。
【００４５】前記中筒１７１と前記外筒１７０との間に
形成された環状の空間部１７４には、本発明に係る吸着
材としてのＨＣ吸着材１７２が配置されている。前記排
気管１４は、前記外筒１７０内で上流側排気管１４ａと
下流側排気管１４ｂとに隔離されている。前記上流側排
気管１４ａと前記下流側排気管１４ｂとは、前記外筒１
７０を介して接続されている。
【００４６】その際、下流側排気管１４ｂは、上流側の
開口端が前記外筒１７０内に突出し、その先端部が非固
定端となるよう外筒１７０内に保持されるものとする。
これに対応して、中筒１７１は、該中筒１７１の一端が
外筒１７０、排気管１４、あるいは後述する弁装置１８
０の何れかに固定されるとともに該中筒１７１の他端が
外筒１７０、排気管１４、弁装置１８０の何れにも固定
されず、且つ、中筒１７１の上流側端部が下流側排気管
１４ｂの上流側端部より上流側に延出するよう外筒１７
０内に保持されるものとする。
【００４７】これは、外筒１７０の温度が中筒１７１や
下流側排気管１４ｂに比して低くなりやすいため、外筒
１７０を上流側排気管１４ａと下流側排気管１４ｂとに
固定した上に、中筒１７１の両端あるいは下流側排気管
１４ｂの上流側端部を外筒１７０と直接的に固定又は弁
装置１８０を介して間接的に固定すると、外筒１７０、
中筒１７１、及び下流側排気管１４ｂの熱膨張差によっ
て本吸着機構１７が破損する虞があり、耐久性の低下を
招くからである。
【００４８】前記ＨＣ吸着材１７２は、外筒１７０と中
筒１７１との何れか一方のみに固定され、外筒１７０と
中筒１７１との温度差による双方の熱膨張差を許容する
ことが可能になっている。
【００４９】前記ＨＣ吸着材１７２は、例えば、ゼオラ
イトを主体とした材料で構成され、所定の温度範囲より
低いときは排気中の未燃燃料成分（未燃ＨＣ）を吸着
し、所定の温度範囲内まで昇温したときは吸着していた
未燃ＨＣを放出するものである。
【００５０】前記中筒１７１と前記下流側排気管１４ｂ
との間の環状の空間部１７５の複数箇所には、前記下流
側排気管１４ｂの耐震性を向上させるべく保持部材１７
３が配置されている。
【００５１】前記保持部材１７３は、前記中筒１７１の
内壁と前記下流側排気管１４ｂの外壁との何れか一方の
みと固定され、中筒１７１と下流側排気管１４ｂとが互
いに非固定状態となるようにし、下流側排気管１４ｂと
中筒１７１との軸方向の熱膨張差を吸収することが可能
になっている。
【００５２】尚、保持部材１７３は、該保持部材１７３
の形状や材質によっては、中筒１７１の内壁と下流側排
気管１４ｂの外壁とのそれぞれに固定されていてもよ
い。前記中筒１７１の上流側開口端には、その開口端を
開閉する弁装置１８０が設けられている。弁装置１８０
は、図３に示すようにバタフライ式の二方弁で構成され
ている。
【００５３】具体的には、弁装置１８０は、前記中筒１
７１の上流側開口端に嵌合されたハウジング１８１と、
前記ハウジング１８１を軸方向に貫通する通路１８４
と、前記通路１８４を開閉する弁体１８２と、前記弁体
１８２に一体的に固定されたシャフト１８３とを備えて
いる。
【００５４】前記シャフト１８３の一端は、前記ハウジ
ング１８１に回転自在に支持され、前記シャフト１８３
の他端は、前記外筒１７０の外壁に設けられた軸受１８
５によって回転自在に支持されている。
【００５５】前記シャフト１８３の他端は、リンク機構
等を介してアクチュエータ１８６と連結されている。前
記アクチュエータ１８６は、ステッパモータ等からな
り、印加電流の大きさに応じて前記シャフト１８３を回
転駆動する。
【００５６】ここで、前記シャフト１８３と前記弁体１
８２とが一体的に固定されるため、前記アクチュエータ
１８６がシャフト１８３を回転駆動すると、それに伴っ
て弁体１８２が開閉動作するようになっている。
【００５７】このように構成された吸着機構１７では、
上流側三元触媒１５及び下流側三元触媒１６が未活性状
態のときは、図２に示すように、弁装置１８０の弁体１
８２が全閉状態となるようアクチュエータ１８６が制御
される。
【００５８】この場合、上流側排気管１４ａから通路１
８４を介して下流側排気管１４ｂへ連通する排気流路
（主排気通路）が非導通状態となるため、上流側排気管
１４ａから吸着機構１７内に流入した排気の全ては、中
筒１７１と外筒１７０との間に形成された環状の空間部
１７４へ導かれる。
【００５９】前記空間部１７４へ導かれた排気は、ＨＣ
吸着材１７２を通過した後に外筒１７０の内壁に衝突し
て流れ方向を変え、中筒１７１と下流側排気管１４ｂと
の間に形成された環状の空間部１７５へ導かれる。
【００６０】前記空間部１７５へ導かれた排気は、前記
空間部１７５を吸着機構１７の下流側から上流側へ向か
って流れる。前記空間部１７５を通過した排気は、弁装
置１８０に衝突して再び流れ方向を変え、下流側排気管
１４ｂ内へ流れ込むことになる。
【００６１】尚、以下では、上記した流路（上流側排気
管１４ａから空間部１７４及び空間部１７５を介して下
流側排気管１４ｂへ連通する排気流路）をバイパス通路
と称する。
【００６２】このように弁装置１８０の弁体１８２が全
閉状態になると、吸着機構１７内に流入した排気の全て
は、バイパス通路を流れることになり、排気中に含まれ
る未燃ＨＣがバイパス通路内のＨＣ吸着材１７２に吸着
されることになる。
【００６３】また、吸着機構１７では、下流側三元触媒
１６が活性した後は、図４に示すように、弁装置１８０
の弁体１８２が全開状態となるようアクチュエータ１８
６が制御される。
【００６４】この場合、吸着機構１７では、上流側排気
管１４ａから通路１８４を介して下流側排気管１４ｂへ
連通する主排気通路が導通状態となるとともに、上流側
排気管１４ａから空間部１７４及び空間部１７５を介し
て下流側排気管１４ｂへ連通するバイパス通路も導通状
態となる。
【００６５】ここで、本実施の形態に示す吸着機構１７
は、バイパス通路の排気抵抗が主排気通路の排気抵抗よ
り大きくなるよう構成されるため、上流側排気管１４ａ
から吸着機構１７内に流入した排気の大部分が主排気通
路を流れ、残りの一部の排気がバイパス通路を流れるこ
とになる。
【００６６】主排気通路を流れた排気は、下流側三元触
媒１６に流入し、該排気中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化
炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯX）が下流側三元触媒
１６にて浄化されることになる。
【００６７】一方、バイパス通路を流れる排気は、ＨＣ
吸着材１７２を通過した後に下流側三元触媒１６に流入
することになる。ＨＣ吸着材１７２を排気が通過する
際、排気の持つ熱がＨＣ吸着材１７２に伝達され、ＨＣ
吸着材１７２の温度が上昇する。ＨＣ吸着材１７２の温
度が所定温度範囲内まで上昇すると、ＨＣ吸着材１７２
に吸着されていた未燃ＨＣが該ＨＣ吸着材１７２から脱
離する。ＨＣ吸着材１７２から脱離した未燃ＨＣは、バ
イパス通路を流れる排気とともに下流側三元触媒１６に
流入し、下流側三元触媒１６にて浄化される。
【００６８】ここで図１に戻り、前記内燃機関１には、
図示しないクランクシャフトの端部に取り付けられたタ
イミングロータと、内燃機関１のシリンダブロックに取
り付けられた電磁ピックアップとから構成され、前記ク
ランクシャフトが所定角度（例えば、３０度）回転する
都度、パルス信号を出力するクランクポジションセンサ
２０が取り付けられている。
【００６９】前記内燃機関１には、該内燃機関１のシリ
ンダブロック及びシリンダヘッドに形成されたウォータ
ジャケット内を流れる冷却水の温度に対応した電気信号
を出力する水温センサ２１が取り付けられている。
【００７０】上記したように構成された内燃機関１に
は、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニット
（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）２２が併設され
ている。ＥＣＵ２２には、スロットルポジションセンサ
８、エアフローメータ９、第１の空燃比センサ１８、第
２の空燃比センサ１９、クランクポジションセンサ２
０、水温センサ２１等の各種センサが電気配線を介して
接続され、各センサの出力信号がＥＣＵ２２に入力され
るようになっている。
【００７１】前記ＥＣＵ２２には、点火栓２ｂ、駆動回
路１２、弁装置１８０のアクチュエータ１８６等が電気
配線を介して接続され、ＥＣＵ２２が点火制御、燃料噴
射制御、弁装置１８０の開閉制御等の各種制御を行える
ようになっている。
【００７２】ここで、ＥＣＵ２２は、図５に示すよう
に、双方向性バス２３により相互に接続された、ＣＰＵ
２４とＲＯＭ２５とＲＡＭ２６とバックアップＲＡＭ２
７と入力ポート２８と出力ポート２９とを備えるととも
に、前記入力ポート２８に接続されたＡ／Ｄコンバータ
（Ａ／Ｄ）３０を備えている。
【００７３】前記入力ポート２８は、クランクポジショ
ンセンサ２０のようにデジタル信号形式の信号を出力す
るセンサの出力信号を入力し、それらの出力信号をＣＰ
Ｕ２４やＲＡＭ２６へ送信する。
【００７４】前記入力ポート２８は、スロットルポジシ
ョンセンサ７、エアフローメータ９、第１の空燃比セン
サ１８、第２の空燃比センサ１９、水温センサ２１のよ
うに、アナログ信号形式の信号を出力するセンサの出力
信号をＡ／Ｄコンバータ３０を介して入力し、それらの
出力信号をＣＰＵ２４やＲＡＭ２６へ送信する。
【００７５】前記出力ポート２９は、点火栓２ｂ、駆動
回路１２、弁装置１８０のアクチュエータ１８６と電気
配線を介して接続され、ＣＰＵ２４から出力される制御
信号を、点火栓２ｂ、駆動回路１２、アクチュエータ１
８６へ送信する。
【００７６】前記ＲＯＭ２５は、各点火栓２ｂの点火時
期を決定するための点火時期制御ルーチン、各燃料噴射
弁１１から噴射すべき燃料噴射量を決定するための燃料
噴射量制御ルーチン、燃料噴射量の空燃比フィードバッ
ク制御を行うための空燃比フィードバック制御ルーチ
ン、各燃料噴射弁１１の燃料噴射時期を決定するための
燃料噴射時期制御ルーチン、吸着機構１７の弁装置１８
０を開閉制御するための吸着機構制御ルーチン等のアプ
リケーションプログラムと、各種の制御マップを格納す
る。
【００７７】前記制御マップは、例えば、内燃機関１の
運転状態と点火時期との関係を示す点火時期制御マッ
プ、内燃機関１の運転状態と燃料噴射量との関係を示す
燃料噴射量制御マップ、内燃機関１の運転状態と燃料噴
射時期との関係を示す燃料噴射時期制御マップ等であ
る。
【００７８】前記ＲＡＭ２６は、各センサからの出力信
号やＣＰＵ２４の演算結果等を格納する。前記演算結果
は、例えば、クランクポジションセンサ２０がパルス信
号を出力する時間的な間隔に基づいて算出される機関回
転数である。尚、ＲＡＭ２６に記憶されるデータは、ク
ランクポジションセンサ２０が信号を出力する都度、最
新のデータに書き換えられる。
【００７９】前記バックアップＲＡＭ２７は、内燃機関
１の運転停止後もデータを記憶可能な不揮発性のメモリ
である。前記ＣＰＵ２４は、前記ＲＯＭ２５に記憶され
たアプリケーションプログラムに従って動作し、ＲＡＭ
２６に記憶された前記各センサの出力信号より内燃機関
１の運転状態を判定し、その運転状態と各制御マップと
から点火時期、燃料噴射量、燃料噴射時期、弁装置１８
０の開閉時期等を決定する。ＣＰＵ２４は、決定された
点火時期、燃料噴射量、燃料噴射時期、弁装置１８０の
開閉時期に従って、点火栓２ｂ、駆動回路１２、アクチ
ュエータ１８６を制御する。
【００８０】例えば、ＣＰＵ２４は、燃料噴射制御を実
行するにあたり、燃料噴射量制御ルーチンに従って動作
し、以下に示すような燃料噴射量算出式に従って燃料噴
射量（燃料噴射時間）：ＴＡＵを決定する。 TAU=TP*FWL*(FAF+FG)*[FASE+FAE+FOTP+FDE(D)]*FFC+TAU
V （TP：基本噴射量、FWL：暖機増量、FAF：空燃比フィー
ドバック補正係数、FG：空燃比学習係数、FASE：始動後
増量、FAE：加速増量、FOTP：OTP増量、FDE(D)：減速増
量（減量）、FFC：フューエルカット復帰時補正係数、T
AUV：無効噴射時間） その際、ＣＰＵ２４は、各種センサの出力信号値をパラ
メータとして内燃機関の運転状態を判別し、判別された
機関運転状態とＲＯＭ２５の燃料噴射量制御マップとに
基づいて、上記した基本噴射量：ＴＰ、暖機増量：ＦＷ
Ｌ、始動後増量：ＦＡＳＥ、加速増量：ＦＡＥ、ＯＴＰ
増量：ＦＯＴＰ、減速増量：ＦＤＥ（Ｄ）、フューエル
カット復帰時補正係数：ＦＦＣ、無効噴射時間：ＴＡＵ
Ｖ等を算出する。
【００８１】また、ＣＰＵ２４は、以下の手順に従って
空燃比フィードバック補正係数（ＦＡＦ）を算出する。
すなわち、ＣＰＵ２４は、先ず空燃比フィードバック制
御条件が成立しているか否かを判別する。
【００８２】前記した空燃比フィードバック制御条件と
しては、例えば、冷却水温度が所定温度以上である、内
燃機関１が非始動状態にある、燃料噴射量の始動後増量
補正が非実行状態にある、燃料噴射量の暖機増量補正が
非実行状態にある、燃料噴射量の加速増量補正が非実行
状態にある、上流側三元触媒１５及び下流側三元触媒１
６等の排気系部品の加熱防止のためのＯＴＰ増量補正が
非実行状態にある、フューエルカット制御が非実行状態
にある等の条件を例示することができる。
【００８３】上記した空燃比フィードバック制御条件が
不成立である場合は、ＣＰＵ２４は、空燃比フィードバ
ック補正係数（ＦＡＦ）を“１．０”として燃料噴射量
（ＴＡＵ）を算出する。
【００８４】一方、上記した空燃比フィードバック制御
条件が成立している場合は、ＣＰＵ２４は、第１の空燃
比センサ１８の出力信号を介して入力し、入力した出力
信号と第１の空燃比センサ１８の応答遅れ時間とに基づ
いて、実際の排気（下流側三元触媒１６に流入する排
気）の空燃比が理論空燃比よりリーンであるか又はリッ
チであるかを判別する。
【００８５】ＣＰＵ２４は、前記した実際の排気空燃比
が理論空燃比よりリッチであると判定した場合は燃料噴
射量（ＴＡＵ）を減量補正すべく空燃比フィードバック
補正係数（ＦＡＦ）の値を補正し、前記した実際の排気
空燃比が理論空燃比よりリーンであると判定した場合は
燃料噴射量（ＴＡＵ）を増量補正すべく空燃比フィード
バック補正係数（ＦＡＦ）の値を補正する。
【００８６】ＣＰＵ２４は、上記した手順で算出された
空燃比フィードバック補正係数（ＦＡＦ）に上限ガード
処理及び下限ガード処理を施し、ガード処理後の空燃比
フィードバック補正係数（ＦＡＦ）を前記燃料噴射量算
出式に代入して燃料噴射量（ＴＡＵ）を算出する。
【００８７】上記したような空燃比フィードバック制御
が実行されることにより、下流側三元触媒１６に流入す
る排気の空燃比は、下流側三元触媒１６が排気を浄化す
るのに適した空燃比となる。
【００８８】尚、ＣＰＵ２４は、上記したような第１の
空燃比センサ１８の出力信号に基づいた空燃比フィード
バック制御（第１の空燃比フィードバック制御）と並行
して、第２の空燃比センサ１９の出力信号に基づいた空
燃比フィードバック制御（第２の空燃比フィードバック
制御）を実行するようにしてもよい。
【００８９】第２の空燃比フィードバック制御では、例
えば、ＣＰＵ２４は、第２の空燃比センサ１９の出力信
号値と所定の基準電圧とを比較して、下流側三元触媒１
６から流出した排気の空燃比がリーンであるか又はリッ
チであるかを判別し、その判別結果に基づいて前記第１
の空燃比フィードバック制御におけるリーン／リッチの
判定基準値や、空燃比フィードバック補正係数（ＦＡ
Ｆ）の補正量等を補正し、第１の空燃比センサ１８の個
体差による出力特性のばらつきや、経時変化による第１
の空燃比センサ１８の出力特性の変化等に起因した排気
エミッション特性の悪化等を抑制する。
【００９０】次に、ＣＰＵ２４は、吸着機構１７の弁装
置１８０を制御するにあたり、図６に示すような吸着機
構制御ルーチンを実行する。吸着機構制御ルーチンは、
内燃機関１の始動時に実行されるルーチンであり、例え
ば、スタータスイッチのオン信号をトリガにして実行さ
れるルーチンである。
【００９１】吸着機構制御ルーチンでは、ＣＰＵ２４
は、先ずＳ６０１において水温センサ２１の出力信号
（始動時水温）を入力する。Ｓ６０２では、ＣＰＵ２４
は、前記Ｓ６０１で入力された始動時水温をパラメータ
として上流側三元触媒１５及び下流側三元触媒１６が未
活性状態にあるか否かを判別する。具体的には、ＣＰＵ
２４は、前記始動時水温が所定温度以下であるか否かを
判別する。
【００９２】前記Ｓ６０２において前記始動時水温が所
定温度より高いと判定した場合は、ＣＰＵ２４は、上流
側三元触媒１５及び下流側三元触媒１６が活性状態にあ
ると判定し、Ｓ６１０へ進む。
【００９３】Ｓ６１０では、ＣＰＵ２４は、図４に示す
ように、吸着機構１７における主排気通路を導通状態
（弁装置１８０の弁体１８２を全開状態）とすべく弁装
置１８０のアクチュエータ１８６を制御する。
【００９４】この場合、吸着機構１７では、主排気通路
とバイパス通路との双方が導通状態となり、内燃機関１
からの排気の大部分が主排気通路を通って第２の三元触
媒１６へ流入し、微量の排気がバイパス通路を通って第
２の三元触媒１６へ流入することになる。
【００９５】前記主排気通路及び前記バイパス通路を通
って第２の三元触媒１６へ流入した排気に含まれる炭化
水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯ
X）は、活性状態にある第２の三元触媒１６によって浄
化される。
【００９６】一方、前記Ｓ６０２において前記始動時水
温が所定温度以下であると判定した場合は、ＣＰＵ２４
は、上流側三元触媒１５及び下流側三元触媒１６が未活
性状態であり、内燃機関１から排出された排気中に含ま
れる未燃ＨＣを吸着機構１７の吸着材１７２に吸着させ
る必要があるとみなし、Ｓ６０３へ進む。
【００９７】Ｓ６０３では、ＣＰＵ２４は、別途の燃料
性状判定ルーチンによって判定された燃料性状の判定値
をバックアップＲＡＭ２７から読み出す。ここで、燃料
性状の判定方法としては、内燃機関１の燃焼変動の大き
さに基づいて判定する方法を例示することができる。こ
れは、燃料性状が重質になるほど燃料が霧化及び気化し
難くなり、空気と燃料とが均質に混合され難くなるた
め、混合気の燃焼が不安定となり、その結果、燃焼変動
が大きくなるという知見に基づくものである。
【００９８】前記Ｓ６０３の処理を実行し終えたＣＰＵ
２４は、Ｓ６０４へ進み、別途の上流側三元触媒劣化判
定ルーチンによって判定された触媒劣化度の判定値をバ
ックアップＲＡＭ２７から読み出す。
【００９９】ここで、上流側三元触媒１５の劣化度を判
定する方法としては、例えば、三元触媒が持つ酸素貯蔵
能力（ＯＳＣ）の劣化度を判定し、そのＯＳＣの劣化度
から三元触媒の劣化度を推定する方法を例示することが
できる。
【０１００】前記Ｓ６０４の処理を実行し終えたＣＰＵ
２４は、Ｓ６０５へ進み、前記Ｓ６０３及び前記Ｓ６０
４で読み出された燃料性状判定値と触媒劣化度判定値と
をパラメータとして、内燃機関１から排出された未燃Ｈ
Ｃが吸着材１７２に到達するまでの時間を予測し、予測
された時間に基づいて、吸着材１７２に未燃ＨＣを吸着
させるべく吸着機構１７を制御する時間（すなわち、排
気の全てをバイパス通路に流すべく弁装置１８０を全閉
状態に保持する時間、以下、吸着制御時間と記す）：Ｔ
を算出する。
【０１０１】ここで、上流側三元触媒１５の温度が低い
場合は、排気中の未燃ＨＣが上流側三元触媒１５に物理
吸着され、上流側三元触媒１５の温度が上昇すると、該
上流側三元触媒１５に吸着されていた未燃ＨＣが気化す
ることによって脱離し、吸着材１７２に到達することに
なる。その際の未燃ＨＣの到達時間は、燃料性状によっ
て異なる。
【０１０２】すなわち、燃料性状が軽質である場合は、
未燃ＨＣが気化し易く上流側三元触媒１５に付着し難く
なるため、図７に示すように、内燃機関１の始動後の比
較的早い時期であって、上流側三元触媒１５の温度が比
較的低い時期に、上流側三元触媒１５に吸着されていた
未燃ＨＣが脱離する。
【０１０３】一方、燃料性状が重質である場合は、未燃
ＨＣが気化し難く上流側三元触媒１５に付着し易くなる
ため、図７に示すように、内燃機関１の始動後の比較的
遅い時期であって、上流側三元触媒１５の温度が比較的
高い時期に、上流側三元触媒１５に吸着されていた未燃
ＨＣが脱離する。
【０１０４】この結果、吸着材１７２に吸着されるべき
未燃ＨＣは、燃料性状が軽質になるほどより早い時期に
吸着材１７２に到達することになり、燃料性状が重質に
なるほどより遅い時期に吸着材１７２に到達することに
なる。
【０１０５】また、内燃機関１の始動後において、上流
側三元触媒１５が未活性状態である期間は、排気中の未
燃ＨＣが上流側三元触媒１５で浄化されずに吸着材１７
２に到達する。その後、上流側三元触媒１５が活性する
と、排気中の未燃ＨＣが上流側三元触媒１５で浄化され
るようになるため、吸着材１７２に到達する未燃ＨＣが
減少していくことになる。その際の未燃ＨＣの到達時間
は、上流側三元触媒１５の劣化度、特に上流側三元触媒
１５の低温活性能力によって異なる。
【０１０６】すなわち、図８に示すように、上流側三元
触媒１５の低温活性能力の劣化度が大きくなるほど、上
流側三元触媒１５の活性温度が高くなる。このため、低
温活性能力の劣化度が小さい場合は、図９に示すよう
に、内燃機関１の始動後の比較的早い時期（上流側三元
触媒１５の温度が比較的低い時期）に上流側三元触媒１
５が活性するため、吸着材１７２に到達する未燃ＨＣ
は、機関始動後の比較的早い時期に減少することにな
る。
【０１０７】一方、上流側三元触媒１５の低温活性能力
の劣化度が大きい場合は、図９に示すように、内燃機関
１の始動後の比較的遅い時期（上流側三元触媒１５の温
度が比較的高い時期）に上流側三元触媒１５が活性する
ため、吸着材１７２に到達する未燃ＨＣは、機関始動後
の比較的遅い時期まで減少しないことになる。
【０１０８】この結果、吸着材１７２に吸着されるべき
未燃ＨＣは、上流側三元触媒１５の低温活性能力の劣化
度が小さいほどより早い時期に吸着材１７２に到達し、
上流側三元触媒１５の低温活性能力の劣化度が大きいほ
どより遅い時期に吸着材１７２に到達することになる。
【０１０９】従って、ＣＰＵ２４は、前記したＳ６０５
において、燃料性状判定値の重質度が大きくなるほど、
且つ、触媒劣化度判定値の劣化度が大きくなるほど、吸
着材１７２に吸着されるべき未燃ＨＣが吸着材１７２に
到達するまでに時間がかかると予測し、吸着制御時間：
Ｔを長く設定する。
【０１１０】前記Ｓ６０５の処理を実行し終えたＣＰＵ
２４は、Ｓ６０６へ進み、吸着機構１７の吸着制御、つ
まり、弁装置１８０を全閉状態とすべくアクチュエータ
１８６の制御を開始する。
【０１１１】続いて、ＣＰＵ２４は、Ｓ６０７におい
て、吸着制御の実行開始からの経過時間（吸着制御経過
時間）：ｔをカウントアップする。Ｓ６０８では、ＣＰ
Ｕ２４は、前記Ｓ６０７でカウントアップされた吸着制
御経過時間：ｔが前記Ｓ６０５で算出された吸着制御時
間：Ｔ以下であるか否かを判別する。
【０１１２】前記Ｓ６０８において前記吸着制御経過時
間：ｔが前記吸着制御時間：Ｔ以下であると判定した場
合は、ＣＰＵ２４は、Ｓ６０９へ進み、吸着制御の実行
禁止条件が成立しているか否かを判別する。
【０１１３】前記した吸着制御実行禁止条件としては、
吸着材１７２に吸着された未燃ＨＣが該吸着材１７２か
ら脱離し始めると予測される条件、例えば、冷却水温が
所定温度以上である、上流側又は下流側三元触媒１５、
１６の温度が所定温度以上である、吸着材１７２の温度
が所定温度以上である、内燃機関１の始動時からの吸入
空気量の積算値が所定量以上である、スロットル弁７の
変化量が所定量以上である等を例示することができる。
【０１１４】前記Ｓ６０９において吸着制御禁止条件が
成立していると判定した場合は、ＣＰＵ２４は、Ｓ６１
０へ進み、弁装置１８０を全閉状態から全開状態へ切り
換えるべくアクチュエータ１８６を制御して吸着制御の
実行を終了し、本ルーチンの実行を終了する。
【０１１５】一方、前記Ｓ６０９において吸着制御実行
禁止条件が不成立であると判定した場合は、ＣＰＵ２４
は、吸着制御経過時間：ｔが吸着制御時間：Ｔを越える
まで上記したＳ６０７以降の処理を繰り返し実行する。
【０１１６】吸着制御経過時間：ｔが吸着制御時間：Ｔ
を越えると、ＣＰＵ２４は、Ｓ６０８において吸着制御
経過時間：ｔが吸着制御時間：Ｔを越えていると判定し
て、Ｓ６１０へ進み、吸着制御を終了する。
【０１１７】このように、ＣＰＵ２４が上記した吸着機
構制御ルーチンを実行することにより、到達時間予測手
段と切換制御手段とが実現されることになる。従って、
本実施の形態にかかる排気浄化装置によれば、内燃機関
１が冷間始動された場合のように、上流側三元触媒１
５、下流側三元触媒１６が未活性状態にある場合に、吸
着材１７２に吸着させるべき未燃ＨＣが吸着材１７２に
到達する時間に基づいて弁装置１８０を制御するため、
吸着材１７２に吸着させるべき全ての未燃ＨＣが吸着材
１７２に到達する前に吸着制御が終了するような事態、
及び、吸着材１７２に吸着させるべき全ての未燃ＨＣが
吸着材１７２に到達し終わった時点から不要に遅れて吸
着制御が終了するような事態が発生することがなく、そ
の結果、吸着材１７２に吸着させるべき未燃ＨＣが吸着
材１７２に吸着されずに排出されるようなことがない。
【０１１８】尚、本実施の形態では、未燃ＨＣが吸着材
１７２に到達する時間を予測するためのパラメータとし
て、燃料性状と上流側三元触媒１５の劣化度を用いる例
について述べたが、燃料性状と上流側三元触媒１５の劣
化度に加えて、内燃機関１の吸入空気量の変化量をパラ
メータとしてもよい。
【０１１９】例えば、図１０（ａ）に示すように、吸入
空気量が急激に増加した場合（図中のグラフ）は、そ
れに応じて排気の流量及び圧力が急激に増加し、更に上
流側三元触媒１５の昇温も早くなるため、上流側三元触
媒１５に物理吸着された未燃ＨＣは、短時間のうちに上
流側三元触媒１５から放出され、吸着材１７２に到達す
ることになる（図１０（ｂ）の参照）。これに対応し
て、吸着材１７２に吸着された未燃ＨＣが脱離し始める
時期も比較的早くなる（図１０（ｃ）の参照）。
【０１２０】一方、吸入空気量が穏やかに増加した場合
（図１０（ａ）の参照）は、それに応じて排気の流量
及び圧力も穏やかに増加し、更に上流側三元触媒１５の
昇温も穏やかになるため、上流側三元触媒１５に物理吸
着された未燃ＨＣは、比較的穏やかに上流側三元触媒１
５から放出され、吸着材１７２に到達することになる
（図１０（ｂ）の参照）。これに対応して、吸着材１
７２に吸着された未燃ＨＣが脱離し始める時期も比較的
遅くなる（図１０（ｃ）の参照）。
【０１２１】従って、吸入空気量が急激に増加した場合
は、吸着制御が比較的早くに終了するよう吸着制御時
間：Ｔを補正（例えば、図１０のｔ1の時期に吸着制御
が終了するように吸着制御時間：Ｔを補正）し、吸入空
気量が穏やかに増加した場合は、吸着制御が比較的遅く
に終了するよう吸着制御時間：Ｔ（例えば、図１０のｔ
2の時期に吸着制御が終了するよう吸着制御時間：Ｔを
補正）することが好ましい。
【０１２２】その際、吸入空気量の変化量を検出する方
法として、エアフローメータ９の出力信号を利用しても
よいし、スロットルポジションセンサ８の出力信号を利
用してもよく、あるいはサージタンク４内の圧力を検出
する吸気管圧力センサ（図示せず）の出力信号を利用し
ても良い。
【０１２３】
【発明の効果】本発明に係る排気浄化装置では、内燃機
関から排出される未燃燃料成分を吸着材に吸着させる場
合に、吸着材に吸着させるべき未燃燃料成分が吸着材に
到達するまでの時間を予測し、予測された時間に基づい
て流路切換手段の切換時期を制御するため、吸着材に吸
着させるべき全ての未燃燃料成分が吸着材に到達する前
に流路が切り換えられる事態や、吸着材に吸着させるべ
き全ての未燃燃料成分が吸着材に到達した時点から不要
に遅れて流路の切り換えが行われるような事態が発生す
ることがなくなる。
【０１２４】従って、本発明に係る排気浄化装置によれ
ば、吸着材の吸着性能を効率的に利用することが可能と
なり、その結果、排気エミッションを向上させることも
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る触媒劣化検出装置を適用する内
燃機関の概略構成を示す図
【図２】 吸着機構の内部構成を示す図（１）
【図３】 吸着機構の内部構成を示す図（２）
【図４】 吸着機構の動作を説明する図
【図５】 ＥＣＵの内部構成を示すブロック図
【図６】 吸着機構制御ルーチンを示すフローチャート
図
【図７】 燃料性状と上流側三元触媒から排出される未
燃ＨＣの特性との関係を説明する図
【図８】 上流側三元触媒の劣化度と活性温度との関係
を説明する図
【図９】 上流側三元触媒の劣化度と上流側三元触媒か
ら排出される未燃ＨＣの特性との関係を説明する図
【図10】 吸入空気量の変化量と上流側三元触媒から排
出される未燃ＨＣの特性との関係、及び吸入空気量の変
化量と吸着材から未燃ＨＣが脱離する特性との関係を説
明する図
【符号の説明】
１・・・・内燃機関 ８・・・・スロットルポジションセンサ ９・・・・エアフローメータ １３・・・排気枝管 １４・・・排気管 １５・・・上流側三元触媒 １６・・・下流側三元触媒 １７・・・吸着機構 １７２・・吸着材 １８・・・第１の空燃比センサ １９・・・第２の空燃比センサ ２１・・・水温センサ ２２・・・ＥＣＵ １８０・・弁装置 １８６・・アクチュエータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−71337（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−17710（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−229234（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 3/08 - 3/28 F02D 45/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関に接続され、その一部が主排気
    通路と主排気通路を迂回するバイパス通路とから形成さ
    れた排気通路と、 前記バイパス通路に設けられ、排気中の未燃燃料成分を
    吸着する吸着材と、 前記主排気通路と前記バイパス通路とへの排気の流れを
    切り換える流路切換手段と、前記吸着材に吸着させるべき未燃燃料成分が前記吸着材
    に到達するまでの時間 を予測する到達時間予測手段と、 前記到達時間予測手段によって予測された時間に応じて
    前記流路切換手段を制御する切換制御手段と、 を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
  2. 【請求項２】 前記内燃機関で燃焼される燃料の性状を
    判別する燃料性状判別手段を更に備え、前記到達時間予
    測手段は、前記燃料性状判別手段によって判別された燃
    料性状をパラメータとして、前記吸着材に吸着させるべ
    き未燃燃料成分が前記吸着材に到達するまでの時間を予
    測することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排気
    浄化装置。
  3. 【請求項３】 前記吸着材より上流の排気通路に設けら
    れ、少なくとも排気中に含まれる未燃燃料成分を浄化す
    る排気浄化手段と、 前記排気浄化手段の劣化度を判別する劣化度判別手段と
    を更に備え、 前記到達時間予測手段は、前記劣化度判別手段によって
    判別された劣化度をパラメータとして前記吸着材に吸着
    させるべき未燃燃料成分が前記吸着材に到達するまでの
    時間を予測することを特徴とする請求項１記載の内燃機
    関の排気浄化装置。
  4. 【請求項４】 内燃機関に接続され、その一部が主排気
    通路と主排気通路を迂回するバイパス通路とから形成さ
    れた排気通路と、 前記バイパス通路に設けられ、所定温度未満のときは排
    気中の未燃燃料成分を吸着し、所定温度以上に昇温した
    ときは排気中の未燃燃料成分を脱離する吸着材と、 前記主排気通路と前記バイパス通路とへの排気の流れを
    切り換える流路切換手段と、前記吸着材に吸着させるべき未燃燃料成分が前記吸着材
    に到達するまでの時間 を予測する到達時間予測手段と、 前記吸着材に吸着されていた未燃燃料成分が脱離する時
    期を予測する脱離時期前記到達時間予測手段によって予
    測された時間及び前記脱離時期予測手段によを備えるこ
    とを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
  5. 【請求項５】 前記脱離時期予測手段は、内燃機関の吸
    入空気量、又は、内燃機関の吸気通路に設けられたスロ
    ットル弁の開度に基づいて未燃燃料成分の脱離時期を予
    測することを特徴とする請求項４記載の内燃機関の排気
    浄化装置。
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