JP3412491B2 - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気浄
化装置に関し、詳しくは、冷機時に排気中のＨＣをＨＣ
吸着材に吸着させ、暖機終了後に前記ＨＣ吸着材からＨ
Ｃを脱離させて浄化する構成の内燃機関の排気浄化装置
に関する。
化装置に関し、詳しくは、冷機時に排気中のＨＣをＨＣ
吸着材に吸着させ、暖機終了後に前記ＨＣ吸着材からＨ
Ｃを脱離させて浄化する構成の内燃機関の排気浄化装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、内燃機関の排気通路にＨＣ吸
着材を介装し、冷機時に排気中のＨＣを前記ＨＣ吸着材
に吸着させ、暖機完了後に前記ＨＣ吸着材からＨＣを脱
離させ、この脱離されたＨＣを三元触媒により酸化浄化
する構成の排気浄化装置が知られている（特開平６−８
１６３７号公報参照）。
着材を介装し、冷機時に排気中のＨＣを前記ＨＣ吸着材
に吸着させ、暖機完了後に前記ＨＣ吸着材からＨＣを脱
離させ、この脱離されたＨＣを三元触媒により酸化浄化
する構成の排気浄化装置が知られている（特開平６−８
１６３７号公報参照）。
【０００３】また、本出願人は、ＨＣ吸着材の上層に三
元触媒層を備えて構成されるＨＣ吸着触媒を排気通路に
備え、前記ＨＣ吸着材からのＨＣの脱離中に前記ＨＣ吸
着触媒の出口部の排気空燃比が所定量リーンになるよう
に燃料噴射量を制御する構成の排気浄化装置を先に提案
した（特願平９−２４６４０９号参照）。
元触媒層を備えて構成されるＨＣ吸着触媒を排気通路に
備え、前記ＨＣ吸着材からのＨＣの脱離中に前記ＨＣ吸
着触媒の出口部の排気空燃比が所定量リーンになるよう
に燃料噴射量を制御する構成の排気浄化装置を先に提案
した（特願平９−２４６４０９号参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記リーン
制御は、脱離したＨＣの酸化に必要な酸素の確保を目的
としており、リーン燃焼を行わせることで脱離したＨＣ
を良好に酸化浄化できるが、リーン燃焼時には、三元触
媒におけるＮＯｘ転化率が低下するため、ＮＯｘ排出量
を抑制するためにリーン化が制限され、前記リーン制御
によるＨＣ浄化の効果を最大限に発揮させることができ
なくなる可能性があった。
制御は、脱離したＨＣの酸化に必要な酸素の確保を目的
としており、リーン燃焼を行わせることで脱離したＨＣ
を良好に酸化浄化できるが、リーン燃焼時には、三元触
媒におけるＮＯｘ転化率が低下するため、ＮＯｘ排出量
を抑制するためにリーン化が制限され、前記リーン制御
によるＨＣ浄化の効果を最大限に発揮させることができ
なくなる可能性があった。
【０００５】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、ＮＯｘ排出量の抑制を図りつつ、ＨＣの酸化に必
要な酸素が確保できる排気浄化装置を提供し、リーン制
御によるＨＣ浄化効果を最大限に発揮させることができ
るようにすることを目的とする。
あり、ＮＯｘ排出量の抑制を図りつつ、ＨＣの酸化に必
要な酸素が確保できる排気浄化装置を提供し、リーン制
御によるＨＣ浄化効果を最大限に発揮させることができ
るようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そのため請求項１記載の
発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、ＨＣ吸着材の上
層に三元触媒層を備えて構成されるＨＣ吸着触媒を排気
通路に備えると共に、該ＨＣ吸着触媒の上流側の排気通
路に、リーン燃焼領域でＮＯｘ浄化性能を有するリーン
ＮＯｘ触媒を備え、前記リーンＮＯｘ触媒が活性状態
で、かつ、前記ＨＣ吸着材からのＨＣの脱離中に、機関
の燃焼混合気の空燃比をリーンに制御する構成とした。
発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、ＨＣ吸着材の上
層に三元触媒層を備えて構成されるＨＣ吸着触媒を排気
通路に備えると共に、該ＨＣ吸着触媒の上流側の排気通
路に、リーン燃焼領域でＮＯｘ浄化性能を有するリーン
ＮＯｘ触媒を備え、前記リーンＮＯｘ触媒が活性状態
で、かつ、前記ＨＣ吸着材からのＨＣの脱離中に、機関
の燃焼混合気の空燃比をリーンに制御する構成とした。
【０００７】かかる構成によると、ＨＣ吸着触媒の上流
側に設けられるリーンＮＯｘ触媒は、活性状態であれ
ば、リーン制御中に排気中のＮＯｘを浄化する。従っ
て、ＨＣ吸着材から脱離したＨＣを三元触媒層で良好に
酸化させるためのリーン制御を、前記リーンＮＯｘ触媒
の活性状態で行えば、ＮＯｘはリーンＮＯｘ触媒で浄化
されるので、三元触媒層にＨＣの浄化に必要な酸素を供
給するためのリーン制御を、ＮＯｘ排出量により制限さ
れること無しに行えることになる。
側に設けられるリーンＮＯｘ触媒は、活性状態であれ
ば、リーン制御中に排気中のＮＯｘを浄化する。従っ
て、ＨＣ吸着材から脱離したＨＣを三元触媒層で良好に
酸化させるためのリーン制御を、前記リーンＮＯｘ触媒
の活性状態で行えば、ＮＯｘはリーンＮＯｘ触媒で浄化
されるので、三元触媒層にＨＣの浄化に必要な酸素を供
給するためのリーン制御を、ＮＯｘ排出量により制限さ
れること無しに行えることになる。
【０００８】尚、前記リーンＮＯｘ触媒としては、リー
ン燃焼領域で排気中のＮＯｘをＮＯｘ吸蔵物質に一時的
に吸蔵し、理論空燃比付近になったときに還元処理する
所謂ＮＯｘ吸蔵還元型三元触媒を用いることができ、ま
た、基材の一部にゼオライトを用い、リーン燃焼領域
（酸化雰囲気）においてもＮＯｘを還元処理できるゼオ
ライト型三元触媒であっても良い（以下同様）。
ン燃焼領域で排気中のＮＯｘをＮＯｘ吸蔵物質に一時的
に吸蔵し、理論空燃比付近になったときに還元処理する
所謂ＮＯｘ吸蔵還元型三元触媒を用いることができ、ま
た、基材の一部にゼオライトを用い、リーン燃焼領域
（酸化雰囲気）においてもＮＯｘを還元処理できるゼオ
ライト型三元触媒であっても良い（以下同様）。
【０００９】請求項２記載の発明に係る内燃機関の排気
浄化装置は、ＨＣ吸着材の上層に三元触媒層を備えて構
成されるＨＣ吸着触媒を排気通路に備えると共に、該Ｈ
Ｃ吸着触媒の上流側の排気通路に、リーン燃焼領域でＮ
Ｏｘ浄化性能を有するリーンＮＯｘ触媒を備え、かつ、
前記リーンＮＯｘ触媒の活性開始後に、前記ＨＣ吸着材
からのＨＣの脱離が開始されるよう構成し、前記ＨＣ吸
着材からのＨＣの脱離中に機関の燃焼混合気の空燃比を
リーンに制御する構成とした。
浄化装置は、ＨＣ吸着材の上層に三元触媒層を備えて構
成されるＨＣ吸着触媒を排気通路に備えると共に、該Ｈ
Ｃ吸着触媒の上流側の排気通路に、リーン燃焼領域でＮ
Ｏｘ浄化性能を有するリーンＮＯｘ触媒を備え、かつ、
前記リーンＮＯｘ触媒の活性開始後に、前記ＨＣ吸着材
からのＨＣの脱離が開始されるよう構成し、前記ＨＣ吸
着材からのＨＣの脱離中に機関の燃焼混合気の空燃比を
リーンに制御する構成とした。
【００１０】かかる構成によると、リーンＮＯｘ触媒が
活性してからＨＣ吸着触媒のＨＣ吸着材からのＨＣの脱
離が開始されるから、脱離開始と同時にリーン制御を開
始させても、該リーン制御の当初からＮＯｘがリーンＮ
Ｏｘ触媒で浄化されることになる。請求項３記載の発明
に係る内燃機関の排気浄化装置は、図１に示すように構
成される。
活性してからＨＣ吸着触媒のＨＣ吸着材からのＨＣの脱
離が開始されるから、脱離開始と同時にリーン制御を開
始させても、該リーン制御の当初からＮＯｘがリーンＮ
Ｏｘ触媒で浄化されることになる。請求項３記載の発明
に係る内燃機関の排気浄化装置は、図１に示すように構
成される。
【００１１】図１において、ＨＣ吸着触媒は、ＨＣ吸着
材の上層に三元触媒層を備えて構成される触媒であり、
このＨＣ吸着触媒の上流側には、リーン燃焼領域でＮＯ
ｘ浄化性能を有するリーンＮＯｘ触媒が備えられる。一
方、活性判定手段は、前記リーンＮＯｘ触媒の活性状態
を判定し、脱離判定手段は、前記ＨＣ吸着材からのＨＣ
の脱離状態を判定する。
材の上層に三元触媒層を備えて構成される触媒であり、
このＨＣ吸着触媒の上流側には、リーン燃焼領域でＮＯ
ｘ浄化性能を有するリーンＮＯｘ触媒が備えられる。一
方、活性判定手段は、前記リーンＮＯｘ触媒の活性状態
を判定し、脱離判定手段は、前記ＨＣ吸着材からのＨＣ
の脱離状態を判定する。
【００１２】そして、リーン制御手段は、前記活性判定
手段で前記リーンＮＯｘ触媒が活性状態であることが判
定され、かつ、前記脱離判定手段で前記ＨＣ吸着材から
のＨＣの脱離状態であることが判定されたときに、機関
の燃焼混合気の空燃比をリーンに制御する。かかる構成
によると、リーンＮＯｘ触媒が活性状態になったことが
判定されていて、かつ、ＨＣ吸着材からのＨＣの脱離状
態であることが判定されているときに、前記ＨＣ吸着触
媒の三元触媒層におけるＨＣの酸化処理に必要な酸素を
確保すべく空燃比をリーンに制御する。従って、リーン
制御によってＨＣ吸着触媒の三元触媒層におけるＨＣの
酸化処理を促進しつつ、ＮＯｘは上流側のリーンＮＯｘ
触媒において浄化されることになる。
手段で前記リーンＮＯｘ触媒が活性状態であることが判
定され、かつ、前記脱離判定手段で前記ＨＣ吸着材から
のＨＣの脱離状態であることが判定されたときに、機関
の燃焼混合気の空燃比をリーンに制御する。かかる構成
によると、リーンＮＯｘ触媒が活性状態になったことが
判定されていて、かつ、ＨＣ吸着材からのＨＣの脱離状
態であることが判定されているときに、前記ＨＣ吸着触
媒の三元触媒層におけるＨＣの酸化処理に必要な酸素を
確保すべく空燃比をリーンに制御する。従って、リーン
制御によってＨＣ吸着触媒の三元触媒層におけるＨＣの
酸化処理を促進しつつ、ＮＯｘは上流側のリーンＮＯｘ
触媒において浄化されることになる。
【００１３】請求項４記載の発明では、前記リーンＮＯ
ｘ触媒の活性開始後に前記ＨＣ吸着材からのＨＣの脱離
を開始させるべく、前記リーンＮＯｘ触媒と前記ＨＣ吸
着触媒との間で排気を冷却する排気冷却手段を設ける構
成とした。かかる構成によると、リーンＮＯｘ触媒を通
過した排気が排気冷却手段によって冷却されてからＨＣ
吸着触媒に導入されることにより、リーンＮＯｘ触媒の
温度上昇よりもＨＣ吸着触媒（ＨＣ吸着材）の温度上昇
を遅らせて、リーンＮＯｘ触媒が活性化した後で、ＨＣ
吸着材がＨＣの脱離温度まで温度上昇するようにする。
これにより、ＨＣ吸着材からのＨＣの脱離が開始される
ときには、既にリーンＮＯｘ触媒が活性化していてリー
ン燃焼領域でのＮＯｘ浄化が可能な状態になっているか
ら、脱離開始時からリーン制御が行われることになる。
ｘ触媒の活性開始後に前記ＨＣ吸着材からのＨＣの脱離
を開始させるべく、前記リーンＮＯｘ触媒と前記ＨＣ吸
着触媒との間で排気を冷却する排気冷却手段を設ける構
成とした。かかる構成によると、リーンＮＯｘ触媒を通
過した排気が排気冷却手段によって冷却されてからＨＣ
吸着触媒に導入されることにより、リーンＮＯｘ触媒の
温度上昇よりもＨＣ吸着触媒（ＨＣ吸着材）の温度上昇
を遅らせて、リーンＮＯｘ触媒が活性化した後で、ＨＣ
吸着材がＨＣの脱離温度まで温度上昇するようにする。
これにより、ＨＣ吸着材からのＨＣの脱離が開始される
ときには、既にリーンＮＯｘ触媒が活性化していてリー
ン燃焼領域でのＮＯｘ浄化が可能な状態になっているか
ら、脱離開始時からリーン制御が行われることになる。
【００１４】尚、前記排気冷却手段としては、リーンＮ
Ｏｘ触媒とＨＣ吸着触媒との間に、冷却フィンやハニカ
ム構造体等からなるヒートマス（熱容量）を介装させる
構成の他、水などの冷媒によって冷却する方式であって
も良い。請求項５記載の発明では、前記リーン制御手段
が、前記ＨＣ吸着触媒の出口における排気空燃比を目標
リーン空燃比に一致させるべくフィードバック制御する
構成とした。
Ｏｘ触媒とＨＣ吸着触媒との間に、冷却フィンやハニカ
ム構造体等からなるヒートマス（熱容量）を介装させる
構成の他、水などの冷媒によって冷却する方式であって
も良い。請求項５記載の発明では、前記リーン制御手段
が、前記ＨＣ吸着触媒の出口における排気空燃比を目標
リーン空燃比に一致させるべくフィードバック制御する
構成とした。
【００１５】かかる構成によると、ＨＣ吸着触媒の出口
の排気空燃比が目標リーン空燃比になるようにフィード
バック制御することで、ＨＣ吸着触媒におけるＨＣ量と
酸素量とのバランスを一定に制御する。請求項６記載の
発明では、前記リーン制御手段が、前記ＨＣ吸着触媒の
温度に応じた目標リーン空燃比に制御する構成とした。
の排気空燃比が目標リーン空燃比になるようにフィード
バック制御することで、ＨＣ吸着触媒におけるＨＣ量と
酸素量とのバランスを一定に制御する。請求項６記載の
発明では、前記リーン制御手段が、前記ＨＣ吸着触媒の
温度に応じた目標リーン空燃比に制御する構成とした。
【００１６】かかる構成によると、ＨＣの脱離濃度に関
連するＨＣ吸着触媒（ＨＣ吸着材）の温度に応じて目標
リーン空燃比を設定することで、ＨＣ脱離量に応じた酸
素の供給を図る。
連するＨＣ吸着触媒（ＨＣ吸着材）の温度に応じて目標
リーン空燃比を設定することで、ＨＣ脱離量に応じた酸
素の供給を図る。
【００１７】
【発明の効果】請求項１又は３に記載の発明によると、
リーン燃焼領域でＮＯｘを浄化できるリーンＮＯｘ触媒
の活性状態で、ＨＣ吸着触媒のＨＣ吸着材から脱離した
ＨＣの浄化のためのリーン制御を行うので、ＮＯｘ排出
量を抑制するためにリーン化が制限されることがなく、
ＨＣの浄化に必要な酸素をＨＣ吸着触媒の三元触媒層に
確実に供給でき、ＮＯｘ排出量を抑制しつつＨＣ吸着材
から脱離したＨＣを最大限に浄化できるという効果があ
る。
リーン燃焼領域でＮＯｘを浄化できるリーンＮＯｘ触媒
の活性状態で、ＨＣ吸着触媒のＨＣ吸着材から脱離した
ＨＣの浄化のためのリーン制御を行うので、ＮＯｘ排出
量を抑制するためにリーン化が制限されることがなく、
ＨＣの浄化に必要な酸素をＨＣ吸着触媒の三元触媒層に
確実に供給でき、ＮＯｘ排出量を抑制しつつＨＣ吸着材
から脱離したＨＣを最大限に浄化できるという効果があ
る。
【００１８】請求項２又は４記載の発明によると、リー
ンＮＯｘ触媒が活性化してからＨＣ吸着材からのＨＣの
脱離が開始されるので、ＨＣの脱離開始時からＨＣの浄
化に必要な酸素量を確保できるリーン制御を行わせるこ
とができるという効果がある。請求項５記載の発明によ
ると、ＨＣ吸着触媒の出口部の排気空燃比を目標リーン
空燃比にフィードバック制御することで、ＨＣ吸着触媒
の三元触媒層におけるＨＣ量と酸素量とのバランスを一
定に制御することができるという効果がある。
ンＮＯｘ触媒が活性化してからＨＣ吸着材からのＨＣの
脱離が開始されるので、ＨＣの脱離開始時からＨＣの浄
化に必要な酸素量を確保できるリーン制御を行わせるこ
とができるという効果がある。請求項５記載の発明によ
ると、ＨＣ吸着触媒の出口部の排気空燃比を目標リーン
空燃比にフィードバック制御することで、ＨＣ吸着触媒
の三元触媒層におけるＨＣ量と酸素量とのバランスを一
定に制御することができるという効果がある。
【００１９】請求項６記載の発明によると、ＨＣ吸着材
からのＨＣの脱離濃度に応じた目標リーン空燃比を設定
でき、ＨＣの酸化に必要な酸素を過不足なく供給できる
という効果がある。
からのＨＣの脱離濃度に応じた目標リーン空燃比を設定
でき、ＨＣの酸化に必要な酸素を過不足なく供給できる
という効果がある。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を、添
付の図面に基づいて説明する。本発明の実施形態の構成
を示す図２において、内燃機関１１の吸気通路１２に
は、機関１１の吸入空気流量Ｑａを検出するエアフロー
メータ１３及びアクセルペダルと連動して吸入空気流量
Ｑａを制御するスロットル弁１４が設けられ、下流の吸
気マニホールド部には気筒毎に電磁式の燃料噴射弁１５
が設けられている。なお、燃料噴射弁１５を各気筒の燃
焼室に臨ませる構成とし、本実施形態にかかる内燃機関
を所謂筒内直接噴射式内燃機関とすることもできる。
付の図面に基づいて説明する。本発明の実施形態の構成
を示す図２において、内燃機関１１の吸気通路１２に
は、機関１１の吸入空気流量Ｑａを検出するエアフロー
メータ１３及びアクセルペダルと連動して吸入空気流量
Ｑａを制御するスロットル弁１４が設けられ、下流の吸
気マニホールド部には気筒毎に電磁式の燃料噴射弁１５
が設けられている。なお、燃料噴射弁１５を各気筒の燃
焼室に臨ませる構成とし、本実施形態にかかる内燃機関
を所謂筒内直接噴射式内燃機関とすることもできる。
【００２１】前記燃料噴射弁１５は、後述するようにし
てコントロールユニット５０において設定される駆動パ
ルス信号によって開弁駆動され、図示しない燃料ポンプ
から圧送されてプレッシャレギュレータにより所定圧力
に制御された燃料を噴射供給する。また、機関１１のウ
ォータジャケットに臨んで設けられ、ウォータジャケッ
ト内の冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ１６が設け
られている。
てコントロールユニット５０において設定される駆動パ
ルス信号によって開弁駆動され、図示しない燃料ポンプ
から圧送されてプレッシャレギュレータにより所定圧力
に制御された燃料を噴射供給する。また、機関１１のウ
ォータジャケットに臨んで設けられ、ウォータジャケッ
ト内の冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ１６が設け
られている。
【００２２】一方、排気通路１７の排気マニホールド集
合部近傍には、排気中の酸素濃度を検出することによっ
て排気空燃比のリッチ・リーンを検出する酸素センサ１
８が設けられる。また、前記酸素センサ１８下流側の排
気通路１７には、リーンＮＯｘ触媒１９が介装されてい
る。前記リーンＮＯｘ触媒１９は、理論空燃比近傍にお
いて排気中のＣＯ，ＨＣの酸化とＮＯX の還元を行って
排気を浄化する三元触媒としての浄化性能を有すると共
に、リーン燃焼領域においてＮＯｘ吸蔵物質にＮＯｘを
一時的に吸蔵し、理論空燃比付近になったときに前記吸
蔵されたＮＯｘを前記三元触媒により還元浄化すること
で、リーン燃焼領域におけるＮＯｘ浄化性能を有する公
知のＮＯｘ吸蔵還元型三元触媒である。
合部近傍には、排気中の酸素濃度を検出することによっ
て排気空燃比のリッチ・リーンを検出する酸素センサ１
８が設けられる。また、前記酸素センサ１８下流側の排
気通路１７には、リーンＮＯｘ触媒１９が介装されてい
る。前記リーンＮＯｘ触媒１９は、理論空燃比近傍にお
いて排気中のＣＯ，ＨＣの酸化とＮＯX の還元を行って
排気を浄化する三元触媒としての浄化性能を有すると共
に、リーン燃焼領域においてＮＯｘ吸蔵物質にＮＯｘを
一時的に吸蔵し、理論空燃比付近になったときに前記吸
蔵されたＮＯｘを前記三元触媒により還元浄化すること
で、リーン燃焼領域におけるＮＯｘ浄化性能を有する公
知のＮＯｘ吸蔵還元型三元触媒である。
【００２３】尚、前記リーンＮＯｘ触媒１９として、基
材の一部にゼオライトを用い、該ゼオライトの微細な孔
にトラップしたＨＣとＮＯｘとを反応させて、リーン燃
焼領域においてもＮＯｘを還元浄化できるゼオライト型
三元触媒を用いても良い。更に、前記リーンＮＯｘ触媒
１９の下流側には、図３（Ａ）に示すようなＨＣ吸着材
２０Ａの上層に三元触媒層２０Ｂを備えたＨＣ吸着触媒
２０が介装されており、冷機時に排気中のＨＣを前記Ｈ
Ｃ吸着材２０Ａに吸着し（図３（Ｂ）参照）、暖機完了
後に前記ＨＣ吸着材２０ＡからＨＣを脱離すると共に脱
離したＨＣを、前記三元触媒層２０Ｂで酸化浄化するよ
うになっている（図３（Ｃ）参照）。
材の一部にゼオライトを用い、該ゼオライトの微細な孔
にトラップしたＨＣとＮＯｘとを反応させて、リーン燃
焼領域においてもＮＯｘを還元浄化できるゼオライト型
三元触媒を用いても良い。更に、前記リーンＮＯｘ触媒
１９の下流側には、図３（Ａ）に示すようなＨＣ吸着材
２０Ａの上層に三元触媒層２０Ｂを備えたＨＣ吸着触媒
２０が介装されており、冷機時に排気中のＨＣを前記Ｈ
Ｃ吸着材２０Ａに吸着し（図３（Ｂ）参照）、暖機完了
後に前記ＨＣ吸着材２０ＡからＨＣを脱離すると共に脱
離したＨＣを、前記三元触媒層２０Ｂで酸化浄化するよ
うになっている（図３（Ｃ）参照）。
【００２４】前記ＨＣ吸着触媒２０の出口部には、排気
中の酸素濃度を検出することによって排気空燃比をリー
ン領域からリッチ領域までリニアに検出することができ
る空燃比センサ２１が設けられている。また、クランク
軸又はカム軸から検出信号を取り出すクランク角センサ
２２が設けられており、コントロールユニット５０で
は、該クランク角センサ２２から機関回転に同期して出
力されるクランク単位角信号を一定時間カウントして、
又は、クランク基準角信号の周期を計測して機関回転速
度Ｎｅを検出できるようになっている。
中の酸素濃度を検出することによって排気空燃比をリー
ン領域からリッチ領域までリニアに検出することができ
る空燃比センサ２１が設けられている。また、クランク
軸又はカム軸から検出信号を取り出すクランク角センサ
２２が設けられており、コントロールユニット５０で
は、該クランク角センサ２２から機関回転に同期して出
力されるクランク単位角信号を一定時間カウントして、
又は、クランク基準角信号の周期を計測して機関回転速
度Ｎｅを検出できるようになっている。
【００２５】前記リーンＮＯｘ触媒１９とＨＣ吸着触媒
２０との間の排気通路１７には、リーンＮＯｘ触媒１９
の活性後にＨＣ吸着触媒２０（ＨＣ吸着材２０Ａ）にお
けるＨＣの脱離が開始されるように、リーンＮＯｘ触媒
１９を通過した排気を冷却する排気冷却手段としてのヒ
ートマス２４を介装させてある。即ち、ヒートマス２４
を設けることで、ＨＣ吸着触媒２０に導入される排気の
温度を積極的に低下させ、上流側のリーンＮＯｘ触媒１
９の活性化に対して、ＨＣ吸着材２０Ａが脱離開始温度
に達するのを確実に遅らせるようにするものである。
２０との間の排気通路１７には、リーンＮＯｘ触媒１９
の活性後にＨＣ吸着触媒２０（ＨＣ吸着材２０Ａ）にお
けるＨＣの脱離が開始されるように、リーンＮＯｘ触媒
１９を通過した排気を冷却する排気冷却手段としてのヒ
ートマス２４を介装させてある。即ち、ヒートマス２４
を設けることで、ＨＣ吸着触媒２０に導入される排気の
温度を積極的に低下させ、上流側のリーンＮＯｘ触媒１
９の活性化に対して、ＨＣ吸着材２０Ａが脱離開始温度
に達するのを確実に遅らせるようにするものである。
【００２６】前記ヒートマス２４としては、例えば図２
中に示すような蛇腹状のフレキシブルチューブを用いる
ことができる他、触媒用として製造されるハニカム担体
（貴金属を担持させないもの）を介装させたり、また、
図４に示すように配管内壁に軸に平行でかつ放射状に複
数の冷却フィンを設けたものなどを用いることができ
る。前記ヒートマス２４により排気の冷却を行わせたい
運転領域は、冷機から完暖に至る過渡状態であり、排気
の熱を配管に吸熱させることが要求されるので、排気通
路１７内の排気と接触する面積を大きくすることが好ま
しく、例えば配管の外側に冷却フィン等を設けるより
も、配管内にハニカム担体や冷却フィンを設けて吸熱性
能を高くする構成とすることが好ましい。
中に示すような蛇腹状のフレキシブルチューブを用いる
ことができる他、触媒用として製造されるハニカム担体
（貴金属を担持させないもの）を介装させたり、また、
図４に示すように配管内壁に軸に平行でかつ放射状に複
数の冷却フィンを設けたものなどを用いることができ
る。前記ヒートマス２４により排気の冷却を行わせたい
運転領域は、冷機から完暖に至る過渡状態であり、排気
の熱を配管に吸熱させることが要求されるので、排気通
路１７内の排気と接触する面積を大きくすることが好ま
しく、例えば配管の外側に冷却フィン等を設けるより
も、配管内にハニカム担体や冷却フィンを設けて吸熱性
能を高くする構成とすることが好ましい。
【００２７】尚、排気冷却手段としては、前記ヒートマ
ス２４の他、機関１１の冷却水などの冷媒を、前記リー
ンＮＯｘ触媒１９とＨＣ吸着触媒２０との間の排気通路
１７に循環させて内部の排気を冷却する構成を用いても
良い。また、排気通路17に対するリーンＮＯｘ触媒１
９，ＨＣ吸着触媒２０の位置や、リーンＮＯｘ触媒１
９，ＨＣ吸着触媒２０の容積などを考慮するなどして、
単にリーンＮＯｘ触媒１９をＨＣ吸着触媒２０の上流側
に介装させる構成としただけで、リーンＮＯｘ触媒１９
の活性が、ＨＣの脱離が開始される前に得られる場合に
は、前記ヒートマス２４等の排気冷却手段を省略するこ
とが可能である。
ス２４の他、機関１１の冷却水などの冷媒を、前記リー
ンＮＯｘ触媒１９とＨＣ吸着触媒２０との間の排気通路
１７に循環させて内部の排気を冷却する構成を用いても
良い。また、排気通路17に対するリーンＮＯｘ触媒１
９，ＨＣ吸着触媒２０の位置や、リーンＮＯｘ触媒１
９，ＨＣ吸着触媒２０の容積などを考慮するなどして、
単にリーンＮＯｘ触媒１９をＨＣ吸着触媒２０の上流側
に介装させる構成としただけで、リーンＮＯｘ触媒１９
の活性が、ＨＣの脱離が開始される前に得られる場合に
は、前記ヒートマス２４等の排気冷却手段を省略するこ
とが可能である。
【００２８】ところで、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ａ／
Ｄ変換器及び入出力インタフェース等を含んで構成され
るマイクロコンピュータからなるコントロールユニット
５０では、各種センサからの入力信号を受け、通常時
（始動時のＨＣの吸着，脱離処理後）には、概略以下の
ようにして、燃料噴射弁１５の噴射量（延いては空燃
比）を制御する。
Ｄ変換器及び入出力インタフェース等を含んで構成され
るマイクロコンピュータからなるコントロールユニット
５０では、各種センサからの入力信号を受け、通常時
（始動時のＨＣの吸着，脱離処理後）には、概略以下の
ようにして、燃料噴射弁１５の噴射量（延いては空燃
比）を制御する。
【００２９】即ち、エアフローメータ１３からの検出信
号に基づき求められる吸入空気流量Ｑａと、クランク角
センサ２２からの信号に基づき求められる機関回転速度
Ｎｅとから基本燃料噴射パルス幅Ｔｐ＝ｋ×Ｑａ／Ｎｅ
（ｋは定数）を演算すると共に、低水温時に強制的にリ
ッチ側に補正する水温補正係数Ｋｗや、始動及び始動後
増量補正係数Ｋasや、空燃比フィードバック補正係数Ｌ
ＡＭＤ１や、電圧補正分Ｔｓ等により、最終的な燃料噴
射パルス幅Ｔｉ＝Ｔｐ×（１＋Ｋｗ＋Ｋas＋・・・）×
ＬＡＭＤ１＋Ｔｓを演算する。
号に基づき求められる吸入空気流量Ｑａと、クランク角
センサ２２からの信号に基づき求められる機関回転速度
Ｎｅとから基本燃料噴射パルス幅Ｔｐ＝ｋ×Ｑａ／Ｎｅ
（ｋは定数）を演算すると共に、低水温時に強制的にリ
ッチ側に補正する水温補正係数Ｋｗや、始動及び始動後
増量補正係数Ｋasや、空燃比フィードバック補正係数Ｌ
ＡＭＤ１や、電圧補正分Ｔｓ等により、最終的な燃料噴
射パルス幅Ｔｉ＝Ｔｐ×（１＋Ｋｗ＋Ｋas＋・・・）×
ＬＡＭＤ１＋Ｔｓを演算する。
【００３０】そして、この燃料噴射パルス幅Ｔｉが駆動
パルス信号として前記燃料噴射弁１５に出力されて、噴
射パルス幅Ｔｉに比例する量の燃料が噴射供給されるこ
とになる。上記空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＤ
１は、リーンＮＯｘ触媒１９の上流側に設けられた酸素
センサ１８のリッチ・リーン反転出力に基づいて比例積
分（ＰＩ）制御等により増減されるもので、これに基づ
き前記基本燃料噴射パルス幅Ｔｐを補正することで、燃
焼混合気の空燃比を目標空燃比（理論空燃比）近傍にフ
ィードバック制御するものである。
パルス信号として前記燃料噴射弁１５に出力されて、噴
射パルス幅Ｔｉに比例する量の燃料が噴射供給されるこ
とになる。上記空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＤ
１は、リーンＮＯｘ触媒１９の上流側に設けられた酸素
センサ１８のリッチ・リーン反転出力に基づいて比例積
分（ＰＩ）制御等により増減されるもので、これに基づ
き前記基本燃料噴射パルス幅Ｔｐを補正することで、燃
焼混合気の空燃比を目標空燃比（理論空燃比）近傍にフ
ィードバック制御するものである。
【００３１】一方、始動時（冷機時）には以下のように
して、燃料噴射弁１５の噴射量（延いては空燃比）を制
御する。なお、以下に説明するように、本発明にかかる
活性判定手段，脱離判定手段，リーン制御手段としての
機能は、コントロールユニット５０がソフトウェア的に
備えている。また、図５のフローチャートは、機関１１
の始動時毎に実行される。
して、燃料噴射弁１５の噴射量（延いては空燃比）を制
御する。なお、以下に説明するように、本発明にかかる
活性判定手段，脱離判定手段，リーン制御手段としての
機能は、コントロールユニット５０がソフトウェア的に
備えている。また、図５のフローチャートは、機関１１
の始動時毎に実行される。
【００３２】ステップ（図では、Ｓと記してある。以
下、同様）１では、冷却水温度Ｔｗが予め設定された冷
機判定温度Ａよりも低いか否かを判定する。Ｔｗ＜Ａで
あれば、冷機時であるので、ステップ２へ進む。Ｔｗ≧
Ａであれば、通常運転時であるとして前述した通常の空
燃比制御を行なわせるべく、本フローを終了する。ステ
ップ２では、基本燃料噴射量Ｔｐや機関回転速度Ｎｅ等
の機関運転条件からＨＣ吸着触媒２０の温度Ｔｃを推定
する。ここで、外気温度，水温Ｔｗ等を考慮すれば、よ
り推定精度を向上できる。
下、同様）１では、冷却水温度Ｔｗが予め設定された冷
機判定温度Ａよりも低いか否かを判定する。Ｔｗ＜Ａで
あれば、冷機時であるので、ステップ２へ進む。Ｔｗ≧
Ａであれば、通常運転時であるとして前述した通常の空
燃比制御を行なわせるべく、本フローを終了する。ステ
ップ２では、基本燃料噴射量Ｔｐや機関回転速度Ｎｅ等
の機関運転条件からＨＣ吸着触媒２０の温度Ｔｃを推定
する。ここで、外気温度，水温Ｔｗ等を考慮すれば、よ
り推定精度を向上できる。
【００３３】また、図２に示した触媒温度センサ２３を
介して、直接ＨＣ吸着触媒２０の温度Ｔｃを検出する構
成とすることもできる。ステップ３では、前記推定又は
直接検出されたＨＣ吸着触媒２０の温度Ｔｃが予め設定
されたＨＣ脱離開始温度Ｔ１を越えているか否かを判別
する。そして、Ｔｃ＞Ｔ１であれば、ＨＣ吸着触媒２０
の温度が上昇し、冷機時に吸着したＨＣがＨＣ吸着材２
０Ａから脱離する状態であると判断し（脱離判定手
段）、ステップ４へ進む。一方、Ｔｃ≦Ｔ１であれば、
ＨＣが脱離される状態ではないので、ステップ２へ戻
る。
介して、直接ＨＣ吸着触媒２０の温度Ｔｃを検出する構
成とすることもできる。ステップ３では、前記推定又は
直接検出されたＨＣ吸着触媒２０の温度Ｔｃが予め設定
されたＨＣ脱離開始温度Ｔ１を越えているか否かを判別
する。そして、Ｔｃ＞Ｔ１であれば、ＨＣ吸着触媒２０
の温度が上昇し、冷機時に吸着したＨＣがＨＣ吸着材２
０Ａから脱離する状態であると判断し（脱離判定手
段）、ステップ４へ進む。一方、Ｔｃ≦Ｔ１であれば、
ＨＣが脱離される状態ではないので、ステップ２へ戻
る。
【００３４】ステップ４では、前記ステップ２と同様に
して、リーンＮＯｘ触媒１９の温度Ｔc2を機関運転条件
に基づく推定又は触媒温度センサ２６による直接の検出
によって求める。ステップ５では、ステップ４で求めた
リーンＮＯｘ触媒１９の温度Ｔc2が、予め設定された活
性判定温度Ｔ２を越えているか否かを判断することで、
リーンＮＯｘ触媒１９が活性しているか否かを判断する
（活性判定手段）。そして、Ｔc2＞Ｔ２であれば、リー
ンＮＯｘ触媒１９が活性化しているので、ステップ６へ
進む。一方、Ｔc2≦Ｔ２であれば、リーンＮＯｘ触媒１
９の非活性状態であるので、ステップ４に戻る。
して、リーンＮＯｘ触媒１９の温度Ｔc2を機関運転条件
に基づく推定又は触媒温度センサ２６による直接の検出
によって求める。ステップ５では、ステップ４で求めた
リーンＮＯｘ触媒１９の温度Ｔc2が、予め設定された活
性判定温度Ｔ２を越えているか否かを判断することで、
リーンＮＯｘ触媒１９が活性しているか否かを判断する
（活性判定手段）。そして、Ｔc2＞Ｔ２であれば、リー
ンＮＯｘ触媒１９が活性化しているので、ステップ６へ
進む。一方、Ｔc2≦Ｔ２であれば、リーンＮＯｘ触媒１
９の非活性状態であるので、ステップ４に戻る。
【００３５】なお、前記ヒートマス２４を設けてあるこ
とにより、通常であれば、ＨＣ吸着触媒２０のＨＣ吸着
材２０ＡからのＨＣ脱離が開始されるときには、既に、
リーンＮＯｘ触媒１９が活性温度に達していることにな
る。ステップ６では、ＨＣ吸着材２０ＡのＨＣ吸着量を
演算する。なお、ＨＣ吸着量は、例えば、基本燃料噴射
量Ｔｐ（或いは吸入空気流量Ｑａ）の積算値に、吸着効
率αを乗算することで推定演算することができる。
とにより、通常であれば、ＨＣ吸着触媒２０のＨＣ吸着
材２０ＡからのＨＣ脱離が開始されるときには、既に、
リーンＮＯｘ触媒１９が活性温度に達していることにな
る。ステップ６では、ＨＣ吸着材２０ＡのＨＣ吸着量を
演算する。なお、ＨＣ吸着量は、例えば、基本燃料噴射
量Ｔｐ（或いは吸入空気流量Ｑａ）の積算値に、吸着効
率αを乗算することで推定演算することができる。
【００３６】つづくステップ７では、目標当量比ＴＦＢ
ＹＡ（ＨＣ吸着触媒２０の出口部における目標空燃比を
示す値であり、理論空燃比よりもリーン側に設定され
る）を、前記ＨＣ吸着触媒２０の温度Ｔｃに応じて演算
する。ＨＣの脱離濃度（速度）は触媒温度Ｔｃが高いと
きほど大きくなるので、図６に示すように、触媒温度Ｔ
ｃが高いときほど（脱離濃度が大きいときほど）、ＨＣ
吸着触媒２０の出口部における目標空燃比がよりリーン
になるように（ＨＣ吸着触媒２０における排気中の酸素
濃度が高くなるように）、前記目標当量比ＴＦＢＹＡを
演算する。
ＹＡ（ＨＣ吸着触媒２０の出口部における目標空燃比を
示す値であり、理論空燃比よりもリーン側に設定され
る）を、前記ＨＣ吸着触媒２０の温度Ｔｃに応じて演算
する。ＨＣの脱離濃度（速度）は触媒温度Ｔｃが高いと
きほど大きくなるので、図６に示すように、触媒温度Ｔ
ｃが高いときほど（脱離濃度が大きいときほど）、ＨＣ
吸着触媒２０の出口部における目標空燃比がよりリーン
になるように（ＨＣ吸着触媒２０における排気中の酸素
濃度が高くなるように）、前記目標当量比ＴＦＢＹＡを
演算する。
【００３７】上記目標当量比ＴＦＢＹＡ（目標リーン空
燃比）に基づく噴射量制御によって、排気空燃比をリー
ン化させ（酸化雰囲気として）、ＨＣ吸着材２０Ａから
脱離したＨＣを三元触媒層２０Ｂで酸化浄化するときに
必要となる酸素を供給し、ＨＣの酸化浄化が良好に行わ
れるようにするものである。なお、上記目標当量比ＴＦ
ＢＹＡ（目標リーン空燃比）による空燃比制御によっ
て、三元触媒におけるＮＯｘ転化率が低下するリーン燃
焼が行われることになるが、該リーン燃焼がリーンＮＯ
ｘ触媒１９の活性を条件として行われるから、機関１１
から排出されるＮＯｘは上流側のリーンＮＯｘ触媒１９
で浄化（吸蔵）されることになる。従って、ＮＯｘ排出
量を抑制すべくリーン化を制限する必要がなく、ＨＣの
酸化浄化に必要な酸素を確保することができ、リーンＮ
Ｏｘ触媒19を備えない場合に比べて、よりリーン化を進
めることができる。
燃比）に基づく噴射量制御によって、排気空燃比をリー
ン化させ（酸化雰囲気として）、ＨＣ吸着材２０Ａから
脱離したＨＣを三元触媒層２０Ｂで酸化浄化するときに
必要となる酸素を供給し、ＨＣの酸化浄化が良好に行わ
れるようにするものである。なお、上記目標当量比ＴＦ
ＢＹＡ（目標リーン空燃比）による空燃比制御によっ
て、三元触媒におけるＮＯｘ転化率が低下するリーン燃
焼が行われることになるが、該リーン燃焼がリーンＮＯ
ｘ触媒１９の活性を条件として行われるから、機関１１
から排出されるＮＯｘは上流側のリーンＮＯｘ触媒１９
で浄化（吸蔵）されることになる。従って、ＮＯｘ排出
量を抑制すべくリーン化を制限する必要がなく、ＨＣの
酸化浄化に必要な酸素を確保することができ、リーンＮ
Ｏｘ触媒19を備えない場合に比べて、よりリーン化を進
めることができる。
【００３８】従って、本実施形態によると、図７及び図
８に示すように、ＮＯｘ排出量を抑制しつつ、脱離した
ＨＣの酸化処理に必要な酸素量を確保してＨＣの排出量
を最小限に抑制できる。ステップ８では、ＨＣ吸着触媒
２０の出口部に設けた空燃比センサ２１で検出された排
気空燃比に基づき、ＨＣ吸着触媒２０の出口部における
排気空燃比が、目標当量比ＴＦＢＹＡ（目標リーン空燃
比）になるように空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭ
Ｄ２を設定しつつ、最終的な燃料噴射パルス幅Ｔｉを、
Ｔｉ＝Ｔｐ×（１＋Ｋｗ＋Ｋas＋・・・）×ＴＦＢＹＡ
×ＬＡＭＤ２＋Ｔｓとして演算し、この燃料噴射パルス
幅Ｔｉを駆動パルス信号として前記燃料噴射弁１５に出
力する（リーン制御手段）。
８に示すように、ＮＯｘ排出量を抑制しつつ、脱離した
ＨＣの酸化処理に必要な酸素量を確保してＨＣの排出量
を最小限に抑制できる。ステップ８では、ＨＣ吸着触媒
２０の出口部に設けた空燃比センサ２１で検出された排
気空燃比に基づき、ＨＣ吸着触媒２０の出口部における
排気空燃比が、目標当量比ＴＦＢＹＡ（目標リーン空燃
比）になるように空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭ
Ｄ２を設定しつつ、最終的な燃料噴射パルス幅Ｔｉを、
Ｔｉ＝Ｔｐ×（１＋Ｋｗ＋Ｋas＋・・・）×ＴＦＢＹＡ
×ＬＡＭＤ２＋Ｔｓとして演算し、この燃料噴射パルス
幅Ｔｉを駆動パルス信号として前記燃料噴射弁１５に出
力する（リーン制御手段）。
【００３９】ステップ９では、ＨＣ吸着材２０ＡのＨＣ
脱離量を積算する。なお、ＨＣ脱離量は、例えば、以下
の式により推定演算することができる。 ＨＣ脱離量＝Ｑａ×Ｔｃ×β（β：脱離量換算係数） 前述のように、ＨＣの脱離濃度は触媒温度Ｔｃで決まる
ので、Ｔｃ×βにより、触媒温度に応じたＨＣの脱離濃
度を算出することができ、また、ＨＣの脱離濃度に吸入
空気流量Ｑａ（排気流量に相関する値）を乗算すること
で、ＨＣの脱離量を求めることができる。
脱離量を積算する。なお、ＨＣ脱離量は、例えば、以下
の式により推定演算することができる。 ＨＣ脱離量＝Ｑａ×Ｔｃ×β（β：脱離量換算係数） 前述のように、ＨＣの脱離濃度は触媒温度Ｔｃで決まる
ので、Ｔｃ×βにより、触媒温度に応じたＨＣの脱離濃
度を算出することができ、また、ＨＣの脱離濃度に吸入
空気流量Ｑａ（排気流量に相関する値）を乗算すること
で、ＨＣの脱離量を求めることができる。
【００４０】そして、ステップ１０では、ステップ９で
推定したＨＣ脱離量と、ステップ６で推定したＨＣ吸着
量とを比較し、ＨＣ脱離量≧ＨＣ吸着量であれば、ＨＣ
の脱離処理は完了したと判断して、通常の空燃比制御へ
移行させる。一方、ＨＣ脱離量＜ＨＣ吸着量であれば、
未だＨＣの脱離中であるので、本フローによるリーン空
燃比制御を継続する必要があるので、ＨＣ脱離量≧ＨＣ
吸着量となるまで、ステップ７へリターンする。
推定したＨＣ脱離量と、ステップ６で推定したＨＣ吸着
量とを比較し、ＨＣ脱離量≧ＨＣ吸着量であれば、ＨＣ
の脱離処理は完了したと判断して、通常の空燃比制御へ
移行させる。一方、ＨＣ脱離量＜ＨＣ吸着量であれば、
未だＨＣの脱離中であるので、本フローによるリーン空
燃比制御を継続する必要があるので、ＨＣ脱離量≧ＨＣ
吸着量となるまで、ステップ７へリターンする。
【００４１】このように、本実施形態によれば、ＨＣ吸
着触媒２０の出口部における排気空燃比がＨＣ脱離濃度
に応じた目標リーン空燃比になるように制御するので、
ＨＣ吸着材２０Ａから脱離したＨＣが三元触媒層２０Ｂ
へ拡散する速度と、排気ガス中の酸素が三元触媒層２０
Ｂに取り込まれる（吸着される）速度と、の差を考慮し
て、脱離したＨＣの酸化に必要な酸素を三元触媒層２０
Ｂ表面に十分に吸着させることができ、ＨＣ吸着材から
脱離したＨＣを良好に浄化することができる。
着触媒２０の出口部における排気空燃比がＨＣ脱離濃度
に応じた目標リーン空燃比になるように制御するので、
ＨＣ吸着材２０Ａから脱離したＨＣが三元触媒層２０Ｂ
へ拡散する速度と、排気ガス中の酸素が三元触媒層２０
Ｂに取り込まれる（吸着される）速度と、の差を考慮し
て、脱離したＨＣの酸化に必要な酸素を三元触媒層２０
Ｂ表面に十分に吸着させることができ、ＨＣ吸着材から
脱離したＨＣを良好に浄化することができる。
【００４２】なお、図５のフローチャートにおけるステ
ップ８を省略して、所謂オープン制御（フィードフォワ
ード制御）により、ＨＣ吸着触媒２０の出口部における
空燃比を、目標当量比ＴＦＢＹＡ（目標リーン空燃比）
に制御することもできる。この場合は、空燃比センサ２
１を省略してもよい。また、リーンＮＯｘ触媒１９が活
性する前に、ＨＣ吸着触媒２０においてＨＣの脱離が開
始したときには、ＮＯｘ排出量を許容レベルに抑制でき
る範囲内に制限して目標リーン空燃比を設定し、その後
リーンＮＯｘ触媒１９が活性化したときには、ＨＣの酸
化浄化に必要な酸素量を確保できる要求通りの目標リー
ン空燃比を設定してリーン燃焼を行わせるようにしても
良い。
ップ８を省略して、所謂オープン制御（フィードフォワ
ード制御）により、ＨＣ吸着触媒２０の出口部における
空燃比を、目標当量比ＴＦＢＹＡ（目標リーン空燃比）
に制御することもできる。この場合は、空燃比センサ２
１を省略してもよい。また、リーンＮＯｘ触媒１９が活
性する前に、ＨＣ吸着触媒２０においてＨＣの脱離が開
始したときには、ＮＯｘ排出量を許容レベルに抑制でき
る範囲内に制限して目標リーン空燃比を設定し、その後
リーンＮＯｘ触媒１９が活性化したときには、ＨＣの酸
化浄化に必要な酸素量を確保できる要求通りの目標リー
ン空燃比を設定してリーン燃焼を行わせるようにしても
良い。
【図１】本発明の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の実施形態にかかるシステム構成図。
【図３】実施形態におけるＨＣ吸着触媒を示す図であ
り、（Ａ）はＨＣ吸着触媒の構造を説明する図、（Ｂ）
は冷機時におけるＨＣ吸着機能を説明する図、（Ｃ）は
暖機時におけるＨＣ脱離・酸化機能を説明する図。
り、（Ａ）はＨＣ吸着触媒の構造を説明する図、（Ｂ）
は冷機時におけるＨＣ吸着機能を説明する図、（Ｃ）は
暖機時におけるＨＣ脱離・酸化機能を説明する図。
【図４】実施形態におけるヒートマスの他の例を示す排
気通路の横断面図。
気通路の横断面図。
【図５】同上実施形態における空燃比制御を説明するた
めのフローチャート。
めのフローチャート。
【図６】同上実施形態におけるＨＣ吸着触媒の温度と目
標リーン空燃比との相関を示す線図。
標リーン空燃比との相関を示す線図。
【図７】ＨＣ排出量の低減効果を説明するためのタイミ
ングチャート。
ングチャート。
【図８】ＮＯｘ排出量の低減効果を説明するためのタイ
ミングチャート。
ミングチャート。
11 内燃機関
12 吸気通路
13 エアフローメータ
14 スロットル弁
15 燃料噴射弁
17 排気通路
18 酸素センサ
19 リーンＮＯｘ触媒
20 ＨＣ吸着触媒
21 空燃比センサ
22 クランク角センサ
50 コントロールユニット
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５Ａ
ＺＡＢ ＺＡＢ
41/14 ３１０ 41/14 ３１０Ｆ
ＺＡＢ ＺＡＢ
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F01N 3/08 - 3/24
F02D 41/04
F02D 41/14
Claims (6)
- 【請求項１】ＨＣ吸着材の上層に三元触媒層を備えて構
成されるＨＣ吸着触媒を排気通路に備えると共に、該Ｈ
Ｃ吸着触媒の上流側の排気通路に、リーン燃焼領域でＮ
Ｏｘ浄化性能を有するリーンＮＯｘ触媒を備え、 前記リーンＮＯｘ触媒が活性状態で、かつ、前記ＨＣ吸
着材からのＨＣの脱離中に、機関の燃焼混合気の空燃比
をリーンに制御することを特徴とする内燃機関の排気浄
化装置。 - 【請求項２】ＨＣ吸着材の上層に三元触媒層を備えて構
成されるＨＣ吸着触媒を排気通路に備えると共に、該Ｈ
Ｃ吸着触媒の上流側の排気通路に、リーン燃焼領域でＮ
Ｏｘ浄化性能を有するリーンＮＯｘ触媒を備え、かつ、
前記リーンＮＯｘ触媒の活性開始後に、前記ＨＣ吸着材
からのＨＣの脱離が開始されるよう構成し、 前記ＨＣ吸着材からのＨＣの脱離中に機関の燃焼混合気
の空燃比をリーンに制御することを特徴とする内燃機関
の排気浄化装置。 - 【請求項３】ＨＣ吸着材の上層に三元触媒層を備えて構
成されるＨＣ吸着触媒を排気通路に備えると共に、該Ｈ
Ｃ吸着触媒の上流側の排気通路に、リーン燃焼領域でＮ
Ｏｘ浄化性能を有するリーンＮＯｘ触媒を備える一方、 前記リーンＮＯｘ触媒の活性状態を判定する活性判定手
段と、 前記ＨＣ吸着材からのＨＣの脱離状態を判定する脱離判
定手段と、 前記活性判定手段で前記リーンＮＯｘ触媒が活性状態で
あることが判定され、かつ、前記脱離判定手段で前記Ｈ
Ｃ吸着材からのＨＣの脱離状態であることが判定された
ときに、機関の燃焼混合気の空燃比をリーンに制御する
リーン制御手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項４】前記リーンＮＯｘ触媒の活性開始後に前記
ＨＣ吸着材からのＨＣの脱離を開始させるべく、前記リ
ーンＮＯｘ触媒と前記ＨＣ吸着触媒との間で排気を冷却
する排気冷却手段を設けたことを特徴とする請求項３記
載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項５】前記リーン制御手段が、前記ＨＣ吸着触媒
の出口における排気空燃比を目標リーン空燃比に一致さ
せるべくフィードバック制御することを特徴とする請求
項３又は４に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項６】前記リーン制御手段が、前記ＨＣ吸着触媒
の温度に応じた目標リーン空燃比に制御することを特徴
とする請求項３〜５のいずれか１つに記載の内燃機関の
排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01175998A JP3412491B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01175998A JP3412491B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11210446A JPH11210446A (ja) | 1999-08-03 |
| JP3412491B2 true JP3412491B2 (ja) | 2003-06-03 |
Family
ID=11786922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01175998A Expired - Lifetime JP3412491B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3412491B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009133771A1 (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-05 | いすゞ自動車株式会社 | 排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システム |
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|---|---|---|---|---|
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| JP5256881B2 (ja) * | 2008-06-25 | 2013-08-07 | いすゞ自動車株式会社 | 排気ガス浄化装置 |
| JP7211389B2 (ja) * | 2020-03-25 | 2023-01-24 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
-
1998
- 1998-01-23 JP JP01175998A patent/JP3412491B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
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| WO2009133771A1 (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-05 | いすゞ自動車株式会社 | 排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システム |
| JP2009270446A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-19 | Isuzu Motors Ltd | 排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システム |
| AU2009241065B2 (en) * | 2008-04-30 | 2011-11-17 | Isuzu Motors Limited | Exhaust gas purification method and exhaust gas purification system |
| AU2009241065B8 (en) * | 2008-04-30 | 2011-12-08 | Isuzu Motors Limited | Exhaust gas purification method and exhaust gas purification system |
| CN102016252B (zh) * | 2008-04-30 | 2013-03-13 | 五十铃自动车株式会社 | 废气净化方法及废气净化系统 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11210446A (ja) | 1999-08-03 |
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