JP3508707B2 - 車輌用エンジン排気装置 - Google Patents
車輌用エンジン排気装置Info
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- exhaust gas
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車輌用エンジン排
気装置に係わり、特にエンジン排ガス中よりＨＣを除去
するＨＣ吸着材の層と酸素保持能を有する排ガス浄化触
媒の層とを備えた車輌用エンジン排気装置の改良に係わ
る。
気装置に係わり、特にエンジン排ガス中よりＨＣを除去
するＨＣ吸着材の層と酸素保持能を有する排ガス浄化触
媒の層とを備えた車輌用エンジン排気装置の改良に係わ
る。
【０００２】
【従来の技術】車輌用エンジンの排気系に、５０℃程度
以下の冷温状態にてはＨＣを吸着し、それ以上の温度に
加熱されたときには吸着したＨＣを放出する性質を有す
るＨＣ吸着材の層と、酸素保持能を有する三元触媒等の
排ガス浄化触媒の層とを設け、排ガス中にＨＣが多く発
生するエンジンの冷温始動時に排ガスをＨＣ吸着材層に
通すことによりこれにＨＣを吸着せしめ、その後エンジ
ンが暖機されてＨＣの排出が収まり、又ＨＣ吸着材層及
び排ガス浄化触媒層も暖機状態に達したところで、ＨＣ
吸着材層に再び排ガスを通すことにより、これよりＨＣ
を離脱せしめ、ここで生じたＨＣを排ガス浄化触媒層に
てそれが保持する酸素により酸化せしめ、これをＨ2Ｏ
及びＣＯ2にして排出する如き、エンジン排ガスからの
ＨＣ除去技術は既に知られており、かかる公知の基本技
術に関する一つの改良例が特開平５−３２１６４７号公
報に記載されている。
以下の冷温状態にてはＨＣを吸着し、それ以上の温度に
加熱されたときには吸着したＨＣを放出する性質を有す
るＨＣ吸着材の層と、酸素保持能を有する三元触媒等の
排ガス浄化触媒の層とを設け、排ガス中にＨＣが多く発
生するエンジンの冷温始動時に排ガスをＨＣ吸着材層に
通すことによりこれにＨＣを吸着せしめ、その後エンジ
ンが暖機されてＨＣの排出が収まり、又ＨＣ吸着材層及
び排ガス浄化触媒層も暖機状態に達したところで、ＨＣ
吸着材層に再び排ガスを通すことにより、これよりＨＣ
を離脱せしめ、ここで生じたＨＣを排ガス浄化触媒層に
てそれが保持する酸素により酸化せしめ、これをＨ2Ｏ
及びＣＯ2にして排出する如き、エンジン排ガスからの
ＨＣ除去技術は既に知られており、かかる公知の基本技
術に関する一つの改良例が特開平５−３２１６４７号公
報に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般に用いられている
三元触媒等の排ガス浄化触媒は、排ガスにより十分加熱
されて活性化した状態においては、通常酸素に触れれば
これを１秒間程度の短時間で速やかに吸収保持する酸素
保持能を有するが、上記の特許公開公報に記載の技術の
如く排ガス浄化触媒層へ向けて排気系中へ別途二次空気
が供給されるようになっている場合は別として、そうで
ないときには、排ガス浄化触媒層が保持すべき酸素はエ
ンジンより排気として供給されるものに限られるので、
エンジンが理論空燃比より高い空燃比にて運転される期
間が或る程度存在しないときには、排ガス浄化触媒層に
は酸素が保持されていない状態が生ずることがあり、そ
のときＨＣ吸着材層よりＨＣの離脱が行われると、それ
がＨ2Ｏ及びＣＯ2に転化されることなく大気へ放出され
るおそれがある。
三元触媒等の排ガス浄化触媒は、排ガスにより十分加熱
されて活性化した状態においては、通常酸素に触れれば
これを１秒間程度の短時間で速やかに吸収保持する酸素
保持能を有するが、上記の特許公開公報に記載の技術の
如く排ガス浄化触媒層へ向けて排気系中へ別途二次空気
が供給されるようになっている場合は別として、そうで
ないときには、排ガス浄化触媒層が保持すべき酸素はエ
ンジンより排気として供給されるものに限られるので、
エンジンが理論空燃比より高い空燃比にて運転される期
間が或る程度存在しないときには、排ガス浄化触媒層に
は酸素が保持されていない状態が生ずることがあり、そ
のときＨＣ吸着材層よりＨＣの離脱が行われると、それ
がＨ2Ｏ及びＣＯ2に転化されることなく大気へ放出され
るおそれがある。
【０００４】一方、近年燃料資源の節約と大気汚染の防
止のため、自動車等の車輌の運転中に生ずる車輌の一時
停止時にエンジンを停止させる所謂アイドルストップ及
び車両の運転状態に応じて随時エンジンに代ってモータ
により車両を駆動するハイブリッド駆動の技術が開発さ
れまた実用化されてきている。かかるアイドルストップ
型或はハイブリッド型車輌に於いては、エンジン暖機後
にエンジンが再始動されるとき、排ガス浄化触媒層によ
り保持された酸素によってＮＯｘの排出が増大すること
に対処し、エンジン暖機後始動時には燃料を一時的に増
量し、理論空燃比より空燃比の低いリッチ運転を行うこ
とが知られている。エンジンが暖機状態にて始動された
時に特に排出ガス中にＮＯｘが生じ易いのは、それに先
立つエンジン停止時に燃料が遮断された後にもクランク
シャフトが数回転に亙って回転し、そのためエンジン停
止時に高空燃比によるリーン運転が行われる状態が生
じ、これによって排ガス浄化触媒層に多量の酸素が供給
されそこに保持されていることによるものと考えられ
る。
止のため、自動車等の車輌の運転中に生ずる車輌の一時
停止時にエンジンを停止させる所謂アイドルストップ及
び車両の運転状態に応じて随時エンジンに代ってモータ
により車両を駆動するハイブリッド駆動の技術が開発さ
れまた実用化されてきている。かかるアイドルストップ
型或はハイブリッド型車輌に於いては、エンジン暖機後
にエンジンが再始動されるとき、排ガス浄化触媒層によ
り保持された酸素によってＮＯｘの排出が増大すること
に対処し、エンジン暖機後始動時には燃料を一時的に増
量し、理論空燃比より空燃比の低いリッチ運転を行うこ
とが知られている。エンジンが暖機状態にて始動された
時に特に排出ガス中にＮＯｘが生じ易いのは、それに先
立つエンジン停止時に燃料が遮断された後にもクランク
シャフトが数回転に亙って回転し、そのためエンジン停
止時に高空燃比によるリーン運転が行われる状態が生
じ、これによって排ガス浄化触媒層に多量の酸素が供給
されそこに保持されていることによるものと考えられ
る。
【０００５】本発明は、上記の如くＨＣ吸着材層の下流
側に酸素保持能を有する排ガス浄化触媒層を組み合わせ
たエンジン排気装置に於いては、ＨＣ吸着材層からのＨ
Ｃ離脱時に排ガス浄化触媒層が十分な量の酸素を備えて
いないおそれがあるという問題と、酸素保持能を有する
排ガス浄化触媒層はエンジン暖機後始動時にＮＯｘを発
生しやすいという問題に鑑み、これら二つの問題を相互
の補完により一挙に解決する車輌用エンジン排気装置を
提供することを課題としている。
側に酸素保持能を有する排ガス浄化触媒層を組み合わせ
たエンジン排気装置に於いては、ＨＣ吸着材層からのＨ
Ｃ離脱時に排ガス浄化触媒層が十分な量の酸素を備えて
いないおそれがあるという問題と、酸素保持能を有する
排ガス浄化触媒層はエンジン暖機後始動時にＮＯｘを発
生しやすいという問題に鑑み、これら二つの問題を相互
の補完により一挙に解決する車輌用エンジン排気装置を
提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】かかる課題は、本発明に
よれば、ＨＣ吸着材の層と酸素保持能を有する排ガス浄
化触媒の層とを含む排気系を備え、エンジンの冷温始動
時にその排ガスを前記ＨＣ吸着材層に通すことにより排
ガス中のＨＣを該ＨＣ吸着材層に吸着せしめ、エンジン
及び排気系の暖機後に該ＨＣ吸着材層に排ガスを通すこ
とにより該ＨＣ吸着材層より吸着されたＨＣを離脱せし
め、離脱したＨＣを前記排ガス浄化触媒層に保持された
酸素によりＨ2ＯとＣＯ2に転化せしめて排出する車輌用
エンジン排気装置にして、前記ＨＣ吸着材層へのＨＣ離
脱のための排ガスの導通はエンジン暖機状態でのエンジ
ン始動時に行われ、前記ＨＣ吸着材層へのＨＣ離脱のた
めの排ガスの導通を伴うエンジン暖機後始動時には、前
記ＨＣ吸着材層へのＨＣ離脱のための排ガスの導通を伴
わないエンジン暖機後始動時に比して、エンジン再始動
時燃料増量を低減すること、またはエンジンが冷温始動
されて暖機状態に達するまでに複数回の冷温始動が繰り
返されたとき、前記ＨＣ吸着材層へのＨＣ離脱のための
エンジン暖機後始動に伴う排ガスの導通は、エンジン冷
温始動の繰り返し回数に応じて複数回行われること、ま
たはエンジン暖機後始動に伴う前記ＨＣ吸着材層へのＨ
Ｃ離脱のための排ガスの導通は、該エンジン暖機後始動
に先立つエンジン停止時の燃料遮断後のエンジン空転数
が所定値以上であることを条件として行われること特徴
とする車輌用エンジン排気装置によって達成される。
よれば、ＨＣ吸着材の層と酸素保持能を有する排ガス浄
化触媒の層とを含む排気系を備え、エンジンの冷温始動
時にその排ガスを前記ＨＣ吸着材層に通すことにより排
ガス中のＨＣを該ＨＣ吸着材層に吸着せしめ、エンジン
及び排気系の暖機後に該ＨＣ吸着材層に排ガスを通すこ
とにより該ＨＣ吸着材層より吸着されたＨＣを離脱せし
め、離脱したＨＣを前記排ガス浄化触媒層に保持された
酸素によりＨ2ＯとＣＯ2に転化せしめて排出する車輌用
エンジン排気装置にして、前記ＨＣ吸着材層へのＨＣ離
脱のための排ガスの導通はエンジン暖機状態でのエンジ
ン始動時に行われ、前記ＨＣ吸着材層へのＨＣ離脱のた
めの排ガスの導通を伴うエンジン暖機後始動時には、前
記ＨＣ吸着材層へのＨＣ離脱のための排ガスの導通を伴
わないエンジン暖機後始動時に比して、エンジン再始動
時燃料増量を低減すること、またはエンジンが冷温始動
されて暖機状態に達するまでに複数回の冷温始動が繰り
返されたとき、前記ＨＣ吸着材層へのＨＣ離脱のための
エンジン暖機後始動に伴う排ガスの導通は、エンジン冷
温始動の繰り返し回数に応じて複数回行われること、ま
たはエンジン暖機後始動に伴う前記ＨＣ吸着材層へのＨ
Ｃ離脱のための排ガスの導通は、該エンジン暖機後始動
に先立つエンジン停止時の燃料遮断後のエンジン空転数
が所定値以上であることを条件として行われること特徴
とする車輌用エンジン排気装置によって達成される。
【０００７】
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【発明の作用及び効果】上記の如くＨＣ吸着材の層と酸
素保持能を有する排ガス浄化触媒の層とを備えたエンジ
ン排気装置に於いて、エンジン冷温始動時にＨＣ吸着材
層により吸着したＨＣを、エンジン暖機後の始動時（こ
の機会はアイドルストップ型或はハイブリッド型車輌に
於いては豊富に得られる）にＨＣ吸着材層より離脱せし
めることが行われれば、離脱されたＨＣを該エンジン暖
機後始動に先立つエンジン停止時に排ガス浄化触媒層に
吸収され保持された酸素により確実にＨ2ＯとＣＯ2に転
化せしめて排出することができる。尚、本発明に関して
は、エンジン暖機後とは、ほぼそれに伴ってＨＣ吸着材
層や排ガス浄化触媒層が暖機された状態を指すものとす
る。
素保持能を有する排ガス浄化触媒の層とを備えたエンジ
ン排気装置に於いて、エンジン冷温始動時にＨＣ吸着材
層により吸着したＨＣを、エンジン暖機後の始動時（こ
の機会はアイドルストップ型或はハイブリッド型車輌に
於いては豊富に得られる）にＨＣ吸着材層より離脱せし
めることが行われれば、離脱されたＨＣを該エンジン暖
機後始動に先立つエンジン停止時に排ガス浄化触媒層に
吸収され保持された酸素により確実にＨ2ＯとＣＯ2に転
化せしめて排出することができる。尚、本発明に関して
は、エンジン暖機後とは、ほぼそれに伴ってＨＣ吸着材
層や排ガス浄化触媒層が暖機された状態を指すものとす
る。
【００１１】しかも尚、エンジン暖機後始動に当って、
このときＨＣ吸着材層からのＨＣの離脱（ＨＣパージ）
が行われれば、エンジン暖機後始動に先立つエンジン停
止時に排ガス浄化触媒層に吸収保持された酸素がＨＣの
酸化のために消費されることにより、かかる酸素による
ＮＯｘの発生は抑制され、従来よりＮＯｘ発生の抑制の
ために必要とされていたエンジン暖機後始動時の燃料の
増量を低減し或いは無くすることができ、それだけエン
ジンの燃費を改善することができるきる。
このときＨＣ吸着材層からのＨＣの離脱（ＨＣパージ）
が行われれば、エンジン暖機後始動に先立つエンジン停
止時に排ガス浄化触媒層に吸収保持された酸素がＨＣの
酸化のために消費されることにより、かかる酸素による
ＮＯｘの発生は抑制され、従来よりＮＯｘ発生の抑制の
ために必要とされていたエンジン暖機後始動時の燃料の
増量を低減し或いは無くすることができ、それだけエン
ジンの燃費を改善することができるきる。
【００１２】また、エンジンが冷温始動されて暖機状態
に達するまでに複数回の冷温始動が繰り返されたときに
は、ＨＣ吸着材層にはそれだけ多量のＨＣが吸着された
状態となるので、ＨＣ吸着材層へのＨＣ離脱のためのエ
ンジン暖機後始動に伴う排ガスの導通がエンジン冷温始
動の繰り返し回数に応じて複数回行われれば、多量のＨ
Ｃが吸着されたＨＣ吸着材層を確実に再生させることが
でき、ＨＣ吸着材層を長期間に亙って良好な状態に保っ
て作動させることができる。
に達するまでに複数回の冷温始動が繰り返されたときに
は、ＨＣ吸着材層にはそれだけ多量のＨＣが吸着された
状態となるので、ＨＣ吸着材層へのＨＣ離脱のためのエ
ンジン暖機後始動に伴う排ガスの導通がエンジン冷温始
動の繰り返し回数に応じて複数回行われれば、多量のＨ
Ｃが吸着されたＨＣ吸着材層を確実に再生させることが
でき、ＨＣ吸着材層を長期間に亙って良好な状態に保っ
て作動させることができる。
【００１３】更に、エンジン暖機後始動に伴うＨＣ吸着
材層へのＨＣ離脱のための排ガスの導通が、該エンジン
暖機後始動に先立つエンジン停止時に於ける燃料遮断後
のエンジン空転数が所定値以上であることを条件として
行われるようになっていれば、排ガス浄化触媒層に酸素
が確実に保持されるようなエンジンの中途停止時を選ん
でＨＣパージを行なうことができる。
材層へのＨＣ離脱のための排ガスの導通が、該エンジン
暖機後始動に先立つエンジン停止時に於ける燃料遮断後
のエンジン空転数が所定値以上であることを条件として
行われるようになっていれば、排ガス浄化触媒層に酸素
が確実に保持されるようなエンジンの中途停止時を選ん
でＨＣパージを行なうことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照して、本発
明を実施例について更に詳細に説明する。
明を実施例について更に詳細に説明する。
【００１５】図１は本発明による車輌用エンジン排気装
置の一つの実施例を示す概略図である。
置の一つの実施例を示す概略図である。
【００１６】図に於いて、１０はエンジンであり、これ
よりその排気マニホールド１２を経て排出された排気
は、導管１４を経て、三元触媒等の排ガス浄化触媒の層
１６を備えた前段の触媒装置１８に通される。排ガス
は、これより更に導管２０を経て、環状に構成されたＨ
Ｃ吸着材の層２２と、その内部を貫通するバイパス通路
２４と、該バイパス通路を開閉するバイパス弁２６とを
有するＨＣ吸着装置２８へ導かれる。ＨＣ吸着装置２８
に於いては、排ガスはバイパス弁２６によりバイパス通
路２４の入り口が閉じられているときにはＨＣ吸着材層
２２を通って流れ、バイパス通路２４の入り口がバイパ
ス弁２６により閉じられていないときには主としてバイ
パス通路２４を通って流れる。排ガスはこれより更に導
管３０を経て、特に酸素保持能を有する三元触媒等の排
ガス浄化触媒の層３２を有する後段の触媒装置３４に通
され、その後大気へ放出される。
よりその排気マニホールド１２を経て排出された排気
は、導管１４を経て、三元触媒等の排ガス浄化触媒の層
１６を備えた前段の触媒装置１８に通される。排ガス
は、これより更に導管２０を経て、環状に構成されたＨ
Ｃ吸着材の層２２と、その内部を貫通するバイパス通路
２４と、該バイパス通路を開閉するバイパス弁２６とを
有するＨＣ吸着装置２８へ導かれる。ＨＣ吸着装置２８
に於いては、排ガスはバイパス弁２６によりバイパス通
路２４の入り口が閉じられているときにはＨＣ吸着材層
２２を通って流れ、バイパス通路２４の入り口がバイパ
ス弁２６により閉じられていないときには主としてバイ
パス通路２４を通って流れる。排ガスはこれより更に導
管３０を経て、特に酸素保持能を有する三元触媒等の排
ガス浄化触媒の層３２を有する後段の触媒装置３４に通
され、その後大気へ放出される。
【００１７】図示の実施例に於いて、ＨＣ吸着装置２８
の上流側に前段の触媒装置１８が設けられているのは、
エンジン（従って又排気装置）が冷温状態より始動され
るとき、ＨＣ吸着装置２８の下流側に設けられた触媒装
置３４ではＨＣ吸着装置２８が有する熱容量により暖機
が遅れ、その間に浄化されない排ガスが大気へ放出され
ることに対処し、エンジン排ガスを直接受けることによ
り早期に暖機されて排ガス浄化機能を発揮する触媒層を
得るためである。触媒層１６は触媒層３２と同じ触媒よ
りなっていてよい。
の上流側に前段の触媒装置１８が設けられているのは、
エンジン（従って又排気装置）が冷温状態より始動され
るとき、ＨＣ吸着装置２８の下流側に設けられた触媒装
置３４ではＨＣ吸着装置２８が有する熱容量により暖機
が遅れ、その間に浄化されない排ガスが大気へ放出され
ることに対処し、エンジン排ガスを直接受けることによ
り早期に暖機されて排ガス浄化機能を発揮する触媒層を
得るためである。触媒層１６は触媒層３２と同じ触媒よ
りなっていてよい。
【００１８】３６はエンジン排気装置のためのコンピュ
ータによる計算機能を備えた制御装置であり、図には示
されていない車輌の総合的制御装置の一部に組み込まれ
たものであってよい。制御装置３６はエンジン１０より
その温度Ｔ、回転数Ｎ、スロットル開度Ａ、燃料噴射量
Ｆを示す信号を与えられ、又エンジン出口（前段触媒装
置１８入り口）における排ガス中の酸素を検出するＯ2
センサ３８及び前段触媒装置出口における排ガス中の酸
素を検出するＯ2センサ４０より排ガス中の酸素の有無
を示す信号を与えられている。尚このように二つのＯ2
センサ３８及び４０を設けたのは、Ｏ2センサ３８のみ
では、各気筒からの排ガスの混合が未だ充分に行われて
いないことによりＯ2センサの検出値に誤差が生ずるお
それがあり、又Ｏ2センサ４０のみでは触媒装置１８の
作動状態の如何によってＯ2センサの検出値に誤差が生
ずるおそれがあることに鑑みたものであり、本発明の要
旨には直接関係はない。制御装置３６は上記の如き入力
信号に基づいて以下に説明される如き制御のための演算
を行い、弁アクチュエータ４２を適宜作動させてバイパ
ス弁２６の開閉を行い、又エンジン１０の燃料噴射装置
に補助の制御信号ｆを送ってその作動を修正する。
ータによる計算機能を備えた制御装置であり、図には示
されていない車輌の総合的制御装置の一部に組み込まれ
たものであってよい。制御装置３６はエンジン１０より
その温度Ｔ、回転数Ｎ、スロットル開度Ａ、燃料噴射量
Ｆを示す信号を与えられ、又エンジン出口（前段触媒装
置１８入り口）における排ガス中の酸素を検出するＯ2
センサ３８及び前段触媒装置出口における排ガス中の酸
素を検出するＯ2センサ４０より排ガス中の酸素の有無
を示す信号を与えられている。尚このように二つのＯ2
センサ３８及び４０を設けたのは、Ｏ2センサ３８のみ
では、各気筒からの排ガスの混合が未だ充分に行われて
いないことによりＯ2センサの検出値に誤差が生ずるお
それがあり、又Ｏ2センサ４０のみでは触媒装置１８の
作動状態の如何によってＯ2センサの検出値に誤差が生
ずるおそれがあることに鑑みたものであり、本発明の要
旨には直接関係はない。制御装置３６は上記の如き入力
信号に基づいて以下に説明される如き制御のための演算
を行い、弁アクチュエータ４２を適宜作動させてバイパ
ス弁２６の開閉を行い、又エンジン１０の燃料噴射装置
に補助の制御信号ｆを送ってその作動を修正する。
【００１９】以下に図２に示すフローチャートを参照し
て図１に示す装置の作動をその一例について説明する。
て図１に示す装置の作動をその一例について説明する。
【００２０】図には示されていないイグニションスイッ
チの閉成によりエンジン１０と共に制御装置３６の作動
が開始されると、ステップ１０（Ｓ１０と略記、以下同
様）に於いて更にスタータが作動されてエンジンが始動
されたか否かが判断される。判断結果がイエスのときに
は、制御はステップ２０へ進み、エンジン温度が所定温
度Ｔｏ以下であるか否かによってエンジン始動が冷温始
動であるか否かが判断される。判断結果がイエスの時に
は、制御はステップ３０へ進み、ここでタイマ１がセッ
トされる。次いでステップ４０にてＨＣ吸着装置２８の
バイパス通路２４の入り口を開閉するバイパス弁２６を
閉じる操作が行なわれる。
チの閉成によりエンジン１０と共に制御装置３６の作動
が開始されると、ステップ１０（Ｓ１０と略記、以下同
様）に於いて更にスタータが作動されてエンジンが始動
されたか否かが判断される。判断結果がイエスのときに
は、制御はステップ２０へ進み、エンジン温度が所定温
度Ｔｏ以下であるか否かによってエンジン始動が冷温始
動であるか否かが判断される。判断結果がイエスの時に
は、制御はステップ３０へ進み、ここでタイマ１がセッ
トされる。次いでステップ４０にてＨＣ吸着装置２８の
バイパス通路２４の入り口を開閉するバイパス弁２６を
閉じる操作が行なわれる。
【００２１】かくしてエンジンの冷温始動に伴ってバイ
パス弁２６が閉じられることにより、エンジンからの排
ガスは全てＨＣ吸着材層２２に通され、主としてエンジ
ンの冷温始動時に発生する排ガス中のＨＣはＨＣ吸着材
層２２により吸着される。エンジンが暖機状態に達し、
ＨＣの排出量がもはやＨＣ吸着材層２２による吸着を要
しなくなるまでの時間がタイマ１により設定され、この
設定時間が経過したか否かが次のステップ５０にてタイ
ムアウトとして判断される。判断結果がノーである間制
御はステップ４０へ戻り、バイパス弁２６を閉じた状態
が続けられる。
パス弁２６が閉じられることにより、エンジンからの排
ガスは全てＨＣ吸着材層２２に通され、主としてエンジ
ンの冷温始動時に発生する排ガス中のＨＣはＨＣ吸着材
層２２により吸着される。エンジンが暖機状態に達し、
ＨＣの排出量がもはやＨＣ吸着材層２２による吸着を要
しなくなるまでの時間がタイマ１により設定され、この
設定時間が経過したか否かが次のステップ５０にてタイ
ムアウトとして判断される。判断結果がノーである間制
御はステップ４０へ戻り、バイパス弁２６を閉じた状態
が続けられる。
【００２２】ステップ５０に於ける判断結果がイエスに
転ずると、制御は６０へ進み、バイパス弁２６が開か
れ、それ以後排ガスは主としてバイパス通路２４を通っ
て流れ、ＨＣ吸着材層２２を通る排ガスの流れは抑制さ
れた状態となる。
転ずると、制御は６０へ進み、バイパス弁２６が開か
れ、それ以後排ガスは主としてバイパス通路２４を通っ
て流れ、ＨＣ吸着材層２２を通る排ガスの流れは抑制さ
れた状態となる。
【００２３】エンジンが１回冷温始動され、それに伴っ
て制御がステップ２０よりステップ６０に達し、エンジ
ンの１回の冷温始動時に排出されたＨＣのＨＣ吸着装置
２８による吸着が完了すると、次のステップ７０にてフ
ラグＦ１が所定の整数ｎ（１であってもよい）だけ増大
される。フラグＦ１は制御の開始時には０にリセットさ
れている。
て制御がステップ２０よりステップ６０に達し、エンジ
ンの１回の冷温始動時に排出されたＨＣのＨＣ吸着装置
２８による吸着が完了すると、次のステップ７０にてフ
ラグＦ１が所定の整数ｎ（１であってもよい）だけ増大
される。フラグＦ１は制御の開始時には０にリセットさ
れている。
【００２４】その後エンジンが継続して運転されると、
制御はステップ８０にてノーへ進み、リターンしてステ
ップ１０へ戻り、ステップ１０にてノーへ逸れ、再びス
テップ８０にてノーへ逸れる循環を繰り返し、その間に
エンジン（及び排気系、以下同様）が暖機する。
制御はステップ８０にてノーへ進み、リターンしてステ
ップ１０へ戻り、ステップ１０にてノーへ逸れ、再びス
テップ８０にてノーへ逸れる循環を繰り返し、その間に
エンジン（及び排気系、以下同様）が暖機する。
【００２５】もしエンジンが１回の冷温始動で起動せ
ず、あるいはエンジンが暖機状態に達する前にエンジン
ストップが行われ、ステップ２０乃至７０が続けて繰り
返されたときには、フラグＦ１の値がそれに応じて増大
する。
ず、あるいはエンジンが暖機状態に達する前にエンジン
ストップが行われ、ステップ２０乃至７０が続けて繰り
返されたときには、フラグＦ１の値がそれに応じて増大
する。
【００２６】エンジンが一旦起動された後、燃料遮断に
より停止されると、制御はステップ８０にてイエスへ進
み、ステップ９０にて燃料遮断後のクランクシャフトの
空転数が所定値Ｎｏより大きいか否かが判断される。所
定値Ｎｏは、燃料遮断後のクランクシャフトの空転によ
りエンジン排気系に排出される酸素によって排ガス浄化
触媒層３２が１回のエンジン冷温始動時に生ずるＨＣを
Ｈ2ＯとＣＯ2に転化させるに十分な酸素を吸収し保持で
きるようになるためのクランクシャフト空転数である。
判断結果がイエスのときには、制御はステップ１００へ
進み、フラグＦ２が１とされ、判断結果がノーのときに
は、制御はステップ１１０へ進み、フラグＦ２は０とさ
れる。
より停止されると、制御はステップ８０にてイエスへ進
み、ステップ９０にて燃料遮断後のクランクシャフトの
空転数が所定値Ｎｏより大きいか否かが判断される。所
定値Ｎｏは、燃料遮断後のクランクシャフトの空転によ
りエンジン排気系に排出される酸素によって排ガス浄化
触媒層３２が１回のエンジン冷温始動時に生ずるＨＣを
Ｈ2ＯとＣＯ2に転化させるに十分な酸素を吸収し保持で
きるようになるためのクランクシャフト空転数である。
判断結果がイエスのときには、制御はステップ１００へ
進み、フラグＦ２が１とされ、判断結果がノーのときに
は、制御はステップ１１０へ進み、フラグＦ２は０とさ
れる。
【００２７】エンジンが暖機状態に達した後、エンジン
ストップが行われ、エンジンが再始動されると、ステッ
プ１０よりステップ２０に進んだ制御は、ここでノーに
逸れてステップ１２０へ進み、ここでフラグＦ１が０で
あるか否かが判断される。制御が１回またはそれ以上ス
テップ７０を通った後ここに至ったときには、Ｆ１は０
ではないので、制御はステップ１３０へ進み、フラグＦ
２が０であるか否かが判断される。フラグＦ２が０でな
いとき、即ちステップ１００にて１にセットされている
ときには、制御はステップ１４０へ進み、タイマ２がセ
ットされ、次いでステップ１５０にてバイパス弁２６が
閉じられ、エンジン暖機後の排ガスをＨＣ吸着材層２２
に通すことによりそのＨＣパージが開始される。ＨＣ吸
着材層２２よりＨＣが排出されるときには、排ガス浄化
触媒層３２が保持する酸素によりＮＯｘが生ずる可能性
は低下するので、次のステップ１６０にてエンジン暖機
後始動時に排ガス浄化触媒層３２が保持する酸素により
ＮＯｘが生ずることを抑制するための燃料増量を低減す
る制御が行われる。
ストップが行われ、エンジンが再始動されると、ステッ
プ１０よりステップ２０に進んだ制御は、ここでノーに
逸れてステップ１２０へ進み、ここでフラグＦ１が０で
あるか否かが判断される。制御が１回またはそれ以上ス
テップ７０を通った後ここに至ったときには、Ｆ１は０
ではないので、制御はステップ１３０へ進み、フラグＦ
２が０であるか否かが判断される。フラグＦ２が０でな
いとき、即ちステップ１００にて１にセットされている
ときには、制御はステップ１４０へ進み、タイマ２がセ
ットされ、次いでステップ１５０にてバイパス弁２６が
閉じられ、エンジン暖機後の排ガスをＨＣ吸着材層２２
に通すことによりそのＨＣパージが開始される。ＨＣ吸
着材層２２よりＨＣが排出されるときには、排ガス浄化
触媒層３２が保持する酸素によりＮＯｘが生ずる可能性
は低下するので、次のステップ１６０にてエンジン暖機
後始動時に排ガス浄化触媒層３２が保持する酸素により
ＮＯｘが生ずることを抑制するための燃料増量を低減す
る制御が行われる。
【００２８】バイパス弁２６を閉じ、ＨＣ吸着材層２２
よりそこに吸着されていたＨＣをパージする操作は、ス
テップ１４０にてセットされた時間が満了したことがス
テップ１７０にてタイムアウトとして判断されるまで続
けられる。ステップ１７０に於ける判断結果がイエスに
転ずると、制御はステップ１８０へ進み、バイパス弁２
６が開かれ、次いでステップ１９０にて１回のＨＣパー
ジとその浄化終了を示すべくフラグＦ１が１だけ減じら
れる。次いで制御はステップ８０へ進み、次のエンジン
停止に備える。
よりそこに吸着されていたＨＣをパージする操作は、ス
テップ１４０にてセットされた時間が満了したことがス
テップ１７０にてタイムアウトとして判断されるまで続
けられる。ステップ１７０に於ける判断結果がイエスに
転ずると、制御はステップ１８０へ進み、バイパス弁２
６が開かれ、次いでステップ１９０にて１回のＨＣパー
ジとその浄化終了を示すべくフラグＦ１が１だけ減じら
れる。次いで制御はステップ８０へ進み、次のエンジン
停止に備える。
【００２９】以上の説明より理解される通り、ステップ
７０に於けるｎが１より大きい整数とされるときには、
１回のエンジン冷温始動時に発生してＨＣ吸着材層２２
に吸着されたＨＣのパージは、エンジン暖機後、複数回
のエンジンストップ／スタートに分けて行われるので、
エンジン冷温始動時に発生するＨＣを十分に捕足すべく
ＨＣ吸着材層２２の容量が大きくされても、本発明がア
イドルストップ型或はハイブリッド型車両に適用された
場合に、エンジン停止後の再始動時に於けるエンジン出
力性能に影響を及ぼすことのないよう、１回のエンジン
始動時ＨＣパージ時間を短くしてＨＣ吸着材層の完全な
再生を行うことができる。
７０に於けるｎが１より大きい整数とされるときには、
１回のエンジン冷温始動時に発生してＨＣ吸着材層２２
に吸着されたＨＣのパージは、エンジン暖機後、複数回
のエンジンストップ／スタートに分けて行われるので、
エンジン冷温始動時に発生するＨＣを十分に捕足すべく
ＨＣ吸着材層２２の容量が大きくされても、本発明がア
イドルストップ型或はハイブリッド型車両に適用された
場合に、エンジン停止後の再始動時に於けるエンジン出
力性能に影響を及ぼすことのないよう、１回のエンジン
始動時ＨＣパージ時間を短くしてＨＣ吸着材層の完全な
再生を行うことができる。
【００３０】以上においては本発明を一つの実施例につ
いて詳細に説明したが、図示の実施例について本発明の
範囲内にて種々の修正が可能であることは当業者にとっ
て明らかであろう。
いて詳細に説明したが、図示の実施例について本発明の
範囲内にて種々の修正が可能であることは当業者にとっ
て明らかであろう。
【図１】本発明による車輌用エンジン排気装置の一つの
実施例を示す概略図。
実施例を示す概略図。
【図２】図１に示す車輌用エンジン排気装置の作動の一
例を示すフローチャート。
例を示すフローチャート。
【符号の説明】
１０…エンジン
１２…排気マニホールド
１４…導管
１６…排ガス浄化触媒層
１８…前段触媒装置
２０…導管
２２…ＨＣ吸着材層
２４…バイパス通路
２６…バイパス弁
２８…ＨＣ吸着装置
３０…導管
３２…排ガス浄化触媒層
３４…後段触媒装置
３６…制御装置
３８，４０…Ｏ2センサ
４２…弁アクチュエータ
フロントページの続き
(72)発明者 鈴木 直人
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自
動車株式会社内
(56)参考文献 特開 平10−61426（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−32538（ＪＰ，Ａ)
特開2000−8837（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−82003（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F01N 3/08 - 3/24
B01D 53/94
Claims (3)
- 【請求項１】ＨＣ吸着材の層と酸素保持能を有する排ガ
ス浄化触媒の層とを含む排気系を備え、エンジンの冷温
始動時にその排ガスを前記ＨＣ吸着材層に通すことによ
り排ガス中のＨＣを該ＨＣ吸着材層に吸着せしめ、エン
ジン及び排気系の暖機後に該ＨＣ吸着材層に排ガスを通
すことにより該ＨＣ吸着材層より吸着されたＨＣを離脱
せしめ、離脱したＨＣを前記排ガス浄化触媒層に保持さ
れた酸素によりＨ 2 ＯとＣＯ 2 に転化せしめて排出する車
輌用エンジン排気装置にして、前記ＨＣ吸着材層へのＨ
Ｃ離脱のための排ガスの導通はエンジン暖機状態でのエ
ンジン始動時に行われ、前記ＨＣ吸着材層へのＨＣ離脱
のための排ガスの導通を伴うエンジン暖機後始動時に
は、前記ＨＣ吸着材層へのＨＣ離脱のための排ガスの導
通を伴わないエンジン暖機後始動時に比して、エンジン
始動時燃料増量を低減することを特徴とする車輌用エン
ジン排気装置。 - 【請求項２】ＨＣ吸着材の層と酸素保持能を有する排ガ
ス浄化触媒の層とを含む排気系を備え、エンジンの冷温
始動時にその排ガスを前記ＨＣ吸着材層に通すことによ
り排ガス中のＨＣを該ＨＣ吸着材層に吸着せしめ、エン
ジン及び排気系の暖機後に該ＨＣ吸着材層に排ガスを通
すことにより該ＨＣ吸着材層より吸着されたＨＣを離脱
せしめ、離脱したＨＣを前記排ガス浄化触媒層に保持さ
れた酸素によりＨ 2 ＯとＣＯ 2 に転化せしめて排出する車
輌用エンジン排気装置にして、前記ＨＣ吸着材層へのＨ
Ｃ離脱のための排ガスの導通はエンジン暖機状態でのエ
ンジン始動時に行われ、エンジンが冷温始動されて暖機
状態に達するまでに複数回の冷温始動が繰り返されたと
き、前記ＨＣ吸着材層へのＨＣ離脱のためのエンジン暖
機後始動に伴う排ガスの導通は、エンジン冷温始動の繰
り返し回数に応じて複数回行われることを特徴とする車
輌用エンジン排気装置。 - 【請求項３】ＨＣ吸着材の層と酸素保持能を有する排ガ
ス浄化触媒の層とを含む排気系を備え、エンジンの冷温
始動時にその排ガスを前記ＨＣ吸着材層に通すことによ
り排ガス中のＨＣを該ＨＣ吸着材層に吸着せしめ、エン
ジン及び排気系の暖機後に該ＨＣ吸着材層に排ガスを通
すことにより該ＨＣ吸着材層より吸着されたＨＣを離脱
せしめ、離脱したＨＣを前記排ガス浄化触媒層に保持さ
れた酸素によりＨ 2 ＯとＣＯ 2 に転化せしめて排出する車
輌用エンジン排気装置にして、前記ＨＣ吸着材層へのＨ
Ｃ離脱のための排ガスの導通はエンジン暖機状態でのエ
ンジン始動時に行われ、エンジン暖機後始動に伴う前記
ＨＣ吸着材層へのＨＣ離脱のための排ガスの導通は、該
エンジン暖機後始動に先立つエンジン停止時の燃料遮断
後のエンジン空転数が所定値以上であることを条件とし
て行われることを特徴とする車輌用エンジン排気装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000232008A JP3508707B2 (ja) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | 車輌用エンジン排気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000232008A JP3508707B2 (ja) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | 車輌用エンジン排気装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002047926A JP2002047926A (ja) | 2002-02-15 |
| JP3508707B2 true JP3508707B2 (ja) | 2004-03-22 |
Family
ID=18724752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000232008A Expired - Fee Related JP3508707B2 (ja) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | 車輌用エンジン排気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3508707B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4591238B2 (ja) * | 2005-06-30 | 2010-12-01 | トヨタ自動車株式会社 | 排気ガス浄化システムの故障診断装置及び故障診断機能付き排気ガス浄化システム |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19526765A1 (de) * | 1995-07-21 | 1997-01-23 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Abgasreinigung bei Kraftfahrzeugen |
| JP3396378B2 (ja) * | 1996-08-15 | 2003-04-14 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化方法及び装置 |
| JPH1182003A (ja) * | 1997-09-11 | 1999-03-26 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
| JP2000008837A (ja) * | 1998-06-29 | 2000-01-11 | Mazda Motor Corp | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
-
2000
- 2000-07-31 JP JP2000232008A patent/JP3508707B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002047926A (ja) | 2002-02-15 |
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