JP3674271B2 - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に係り、特に、内燃機関始動直後の排気ガス中に多く含まれている炭化水素（ＨＣ）の大気中への放出を防止するＨＣ吸着剤を備えた排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の排気ガス浄化には、貴金属（白金、ロジウム等）またはその他の金属を担持した触媒が従来から使われている。このような触媒は排気ガス中の有害成分であるＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等を酸化、あるいは還元させることによって浄化している。
【０００３】
このうち、特に、ＨＣの触媒による浄化は、排気ガス温度の影響が強く、一般に、３５０〜４００°Ｃ以上の温度を必要とする。内燃機関（以下、エンジンとも言う）の始動直後では、排気ガス温度が低く、触媒が活性温度（３５０〜４００℃以上）に達していないため、ＨＣの浄化が良好に行なえない。さらにエンジンを始動した直後のような冷間時にはＨＣ排出量が多くなり、一般に、排気ガス温度が低いときには、ＨＣの大気中への放出量が増大してしまうと言った惧れがある。
【０００４】
かかる惧れを解決するために、例えば、図１４（Ａ）に示すように、エンジンの排気通路に設けられている触媒の下流側において、排気ガスのメイン通路から分岐して再び合流するバイパス通路を設け、該バイパス通路にＨＣ吸着剤と該ＨＣ吸着剤の下流側にヒータ付き触媒を介装すると共に、該バイパス通路の排気上流側分岐点に切替バルブを設け、前記ＨＣ吸着剤の上流側に設けられた排気温センサと、前記排気温センサが検出する排気ガスの温度に応じて前記切替バルブと前記ヒータ付き触媒のヒータを制御するようにしたものが提案されている（特開平６−６６１３６号公報等参照）。
【０００５】
上記のものでは、排気ガス温度が低く触媒の活性していない期間は、触媒下流の切替バルブにより排気ガスをＨＣ吸着剤（以下、単に吸着剤とも言う）に流し、ＨＣを吸着させることにより大気への放出を防ぐ。また、排気ガス温度が上昇し触媒が活性した後は、切替バルブにより排気ガスをメイン通路に流し、一方で、吸着剤からＨＣを脱離させ、下流のヒータ付き触媒（ＥＨＣ）で浄化する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般に、触媒にもＨＣ吸着能力があるので、上記従来装置のように、前記吸着剤の下流側に設けたＥＨＣ（ヒータ付き触媒）の加熱を行うと、該ＥＨＣに吸着されていたＨＣが脱離されることとなる。
このため、上記従来装置にあっては、ＥＨＣの加熱に伴い該ＥＨＣから脱離したＨＣは、浄化されずに吸着剤からＨＣを脱離させるために導入した排気ガスとともに大気中に放出されてしまう惧れがある｛図１４（Ｂ）参照｝。
【０００７】
本発明は、このような従来の実情に鑑みなされたもので、ＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理の際に、ＨＣ吸着剤下流触媒に吸着されているＨＣが脱離して大気中に放出されてしまわないようにした内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明では、図１に示すように、
エンジンの排気通路に介装されたメイン触媒と、
前記メイン触媒の排気下流側において、前記排気通路の排気上流側の分岐点で一旦分岐し、前記排気通路の排気下流側の合流点で再び合流するバイパス通路と、
前記排気上流側の分岐点に配設され、前記バイパス通路への排気の流入を制御するバイパス通路排気流入制御弁と、
前記バイパス通路に介装されたＨＣ吸着剤と、
前記ＨＣ吸着剤の排気下流側において、前記バイパス通路に介装されたＨＣ吸着剤下流触媒と、
前記ＨＣ吸着剤に吸着されているＨＣを脱離させるべく、前記バイパス通路排気流入制御弁を介して前記バイパス通路に排気の少なくとも一部を流入させる前に、加熱手段を介して前記ＨＣ吸着剤下流触媒を加熱して、当該ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣを脱離させつつ、この脱離されたＨＣを当該ＨＣ吸着剤下流触媒で浄化させる触媒吸着ＨＣ処理手段と、
前記ＨＣ吸着剤下流触媒に酸素を供給する酸素供給手段と、
前記触媒吸着ＨＣ処理手段により、前記加熱手段を介して前記ＨＣ吸着剤下流触媒を加熱して、当該ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣを脱離させつつ、この脱離されたＨＣを当該ＨＣ吸着剤下流触媒で浄化させる前又はその間に、前記酸素供給手段を介して前記ＨＣ吸着剤下流触媒の雰囲気を所定酸素濃度に制御するＨＣ吸着剤下流触媒雰囲気制御手段と、を含んで構成するようにした。
【０００９】
かかる構成とすれば、排気のメイン通路に介装された触媒が活性し、前記バイパス通路に排気の少なくとも一部を流入させてＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理を行う際には、該ＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理を開始する（前記バイパス通路に排気の少なくとも一部を流入させる）前に、ＨＣ吸着剤下流触媒を加熱して、当該ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣを脱離させつつ、該脱離されたＨＣを当該ＨＣ吸着剤下流触媒で浄化させるようにする。
【００１０】
従って、ＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理の開始に伴い、ＨＣ吸着剤下流触媒が昇温されてＨＣが脱離され、該ＨＣ吸着剤下流触媒から脱離したＨＣが、前記バイパス通路に流入された排気と共に大気中へ放出されてしまうと言った惧れを回避することが可能となる。
即ち、本発明によれば、ＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理を開始するときには、ＨＣ吸着剤下流触媒にはＨＣが吸着されていないことになるので、前記ＨＣ吸着剤に吸着されているＨＣを脱離させるべく、前記バイパス通路に排気の少なくとも一部を流入させても、前記ＨＣ吸着剤下流触媒からＨＣが脱離することはないので、始動からＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理が完了するまでの間において、ＨＣの大気中への放出を最小に抑制することが可能となる。
【００１２】
また、ＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理を開始する（前記バイパス通路に排気の少なくとも一部を流入させる）前に、ＨＣ吸着剤下流触媒を加熱して、当該ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣを脱離させつつ、該脱離されたＨＣを当該ＨＣ吸着剤下流触媒で浄化させる場合に、酸素供給手段により雰囲気の酸素濃度を制御することにより当該ＨＣ吸着剤下流触媒でのＨＣの浄化作用を一層良好なものとすることができるので、始動からＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理が完了するまでの間において、ＨＣの大気中への放出を一層抑制することが可能となる。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、前記ＨＣ吸着剤下流触媒雰囲気制御手段を、前記ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣ量を推定する触媒ＨＣ吸着量推定手段の推定結果に基づいて、前記酸素供給手段の酸素供給量を制御する手段を含んで構成するようにした。
かかる構成とすれば、前記ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣ量を推定し、その推定結果に基づいて、前記酸素供給手段の酸素供給量を制御するので、ＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理を開始する前に、ＨＣ吸着剤下流触媒を加熱して、当該ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣを脱離させつつ、該脱離されたＨＣを当該ＨＣ吸着剤下流触媒で浄化させる際の該脱離・浄化作用を、より一層良好なものとすることができるので、始動からＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理が完了するまでの間において、ＨＣの大気中への放出をより一層抑制することが可能となる。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、前記触媒吸着ＨＣ処理手段を、前記ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣ量を推定する触媒ＨＣ吸着量推定手段の推定結果に基づいて、前記加熱手段の加熱量を制御する手段を含んで構成するようにした。
かかる構成とすれば、前記ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣ量を推定し、その推定結果に基づいて、加熱手段の加熱量を制御するので、ＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理を開始する前に、ＨＣ吸着剤下流触媒を加熱して、当該ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣを脱離させつつ、該脱離されたＨＣを当該ＨＣ吸着剤下流触媒で浄化させる際の該脱離・浄化作用を、より一層良好なものとすることができるので、始動からＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理が完了するまでの間において、ＨＣの大気中への放出をより一層抑制することが可能となる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、前記触媒ＨＣ吸着量推定手段を、前記ＨＣ吸着剤に排気を流入させて排気中のＨＣを吸着させた時間に基づいて、前記ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣ量を推定する構成とした。
かかる構成とすれば、比較的簡単な構成で、前記触媒ＨＣ吸着量推定手段を実現することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、前記触媒ＨＣ吸着量推定手段を、前記ＨＣ吸着剤に排気を流入させて排気中のＨＣを吸着させた期間内に前記ＨＣ吸着剤に流入した総排気流量に基づいて、前記ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣ量を推定する構成とした。
かかる構成とすれば、ＨＣ吸着剤にＨＣを吸着させた期間内に前記ＨＣ吸着剤に導入された総排気流量に基づいて、前記ＨＣ吸着剤下流触媒のＨＣ吸着量を推定するようにしたので、ＨＣ吸着剤にＨＣを吸着させた時間に基づいてＨＣ吸着剤下流触媒のＨＣ吸着量を推定するようにした請求項４に記載の発明に比べて、その推定精度を高めることができるので、ＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理を開始する前に行なうＨＣ吸着剤下流触媒のＨＣ脱離処理（或いは浄化処理）を高精度なものとでき、延いては始動からＨＣ吸着剤のＨＣ脱離完了までにおけるＨＣの大気中への放出量をより一層低く抑えることが可能となる。
【００１９】
請求項６に記載の発明では、図２に示すように、
エンジンの排気通路に介装されたメイン触媒と、
前記メイン触媒の排気下流側において、前記排気通路の排気上流側の分岐点で一旦分岐し、前記排気通路の排気下流側の合流点で再び合流するバイパス通路と、
前記排気上流側の分岐点に配設され、前記バイパス通路への排気の流入を制御するバイパス通路排気流入制御弁と、
前記バイパス通路に介装されたＨＣ吸着剤と、
前記ＨＣ吸着剤の排気下流側において、前記バイパス通路に介装されたＨＣ吸着剤下流触媒と、
前記ＨＣ吸着剤下流触媒の排気下流側で前記バイパス通路から分岐し、前記メイン触媒の排気上流側で前記排気通路に合流する連通路と、
前記バイパス通路の分岐点に配設され、前記連通路への排気の流入を制御する連通路排気流入制御弁と、
前記ＨＣ吸着剤に吸着されているＨＣを脱離させるべく、前記バイパス通路排気流入制御弁を介して前記バイパス通路に排気の少なくとも一部を流入させてからの経過時間に応じて、前記連通路排気流入制御弁を介して、当該バイパス通路に流入した排気を、前記連通路により前記メイン触媒の排気上流側へ流すように制御する連通路排気流入制御手段と、を含んで構成するようにした。
【００２０】
かかる構成とすれば、ＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理を開始してから所定期間は、前記連通路排気流入制御手段延いては前記連通路排気流入制御弁を介してバイパス通路内に流入した排気（ＨＣ吸着剤から脱離したＨＣ及びＨＣ吸着剤下流触媒から脱離したＨＣを含む）を、大気中へそのまま放出せず、前記連通路によりメイン触媒の上流側に還流させるようにしたので、ＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理時におけるＨＣ吸着剤下流触媒の昇温に伴ってＨＣ吸着剤下流触媒からＨＣが脱離しても、これを、活性化状態にあるメイン触媒で酸化除去（浄化）させることができる。
【００２１】
従って、従来装置のように、ＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理時におけるＨＣ吸着剤下流触媒の昇温に伴ってＨＣ吸着剤下流触媒から脱離してくるＨＣが、浄化されずにＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理のためにバイパス通路に流入させた排気と伴に大気中に放出されてしまうと言った惧れを回避することができる。
即ち、本発明によっても、ＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理の開始に伴い、ＨＣ吸着剤下流触媒が昇温されてＨＣが脱離され、該ＨＣ吸着剤下流触媒から脱離したＨＣが、前記バイパス通路に流入された排気と共に大気中へ放出されてしまうと言った惧れを回避することが可能となる。
請求項７に記載の発明では、前記ＨＣ吸着剤に吸着されているＨＣを脱離させるべく、前記バイパス通路排気流入制御弁を介して前記バイパス通路に排気の少なくとも一部を流入させる前に、前記ＨＣ吸着剤下流触媒を加熱して、この触媒が吸着しているＨＣを脱離させる加熱手段を更に含んで構成するようにした。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、ＨＣ吸着剤下流触媒にＨＣが吸着している場合において、ＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理の前に、ＨＣ吸着剤下流触媒を加熱して、当該ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣを脱離させつつ、該脱離されたＨＣを当該ＨＣ吸着剤下流触媒で処理（浄化）させるようにしたので、あるいは、ＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理開始から所定時間、ＨＣ吸着剤やＨＣ吸着剤下流触媒から脱離したＨＣをメイン触媒上流に流し、かかる脱離したＨＣをメイン触媒で処理（浄化）させるようにしたので、始動からＨＣ吸着剤のＨＣ脱離完了までの大気中へのＨＣの排出を最小に抑制できるという効果が得られる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる一実施形態を、添付の図面に基づいて説明する。
まず、図３に基づいて、本発明にかかる第１の実施形態におけるシステム構成を説明する。
エンジン１の排気ガスのメイン通路（排気通路）２には、メイン触媒としての上流側触媒３および下流側触媒４が取り付けられている。下流側触媒４の下流側には、排気ガスのメイン通路２から分岐して再び合流するバイパス通路５が設けられている。
【００２４】
バイパス通路５は電気加熱式の触媒（以下、ＥＨＣと言う）７が介装されると共に、その排気上流側にはＨＣ吸着剤（吸着剤）６が介装されている。但し、ＥＨＣ７における加熱手段は、電熱式ヒータ等の電気加熱式でなくてもよく、排気熱、バーナー等を利用して加熱するものでも良い。また、ＥＨＣ７に用いる触媒は、三元触媒でも酸化触媒でも良い。該ＥＨＣ７が備える触媒が、本発明にかかるＨＣ吸着剤下流触媒に相当する。
【００２５】
なお、バイパス通路５の前記吸着剤６の排気上流側には、ＥＨＣ７に空気（酸素）を供給するためのエアポンプ９が接続されている。該エアポンプ９が、本発明にかかる酸素供給手段に相当する。
また、前記バイパス通路５と並行するメイン通路２’と、バイパス通路５の分岐点にはバイパスバルブ８が配設されている。バイパスバルブ８は図３に示す状態を閉とする。該バイパスバルブ８が、本発明にかかるバイパス通路排気流入制御弁に相当する。
【００２６】
コントロールユニット１０は、上流側触媒３および下流側触媒４（メイン触媒）の活性状態等に応じて、前記バイパスバルブ８、エアポンプ９、ＥＨＣ７の加熱手段（電熱式ヒータ等）などを駆動制御することができるようになっている。ところで、前記吸着剤６に吸着されたＨＣの脱離処理は、前記バイパスバルブ８を所定角度開き、排気ガスの一部をバイパス通路５に流すことにより吸着剤６を温めることで達成される。
【００２７】
ここで、本実施形態におけるコントロールユニット１０が行なう制御について、図４に示すフローチャートに従って説明する。以下のルーチンで使用されるフラグＦＬＧＡＰ、ＦＬＧＰＨは、ＩＧＮ．ＯＮ（イグニッションＯＮ）時に０にクリアされるものとする。なお、以下に説明するように、本発明にかかる触媒吸着ＨＣ処理手段、ＨＣ吸着剤下流触媒雰囲気制御手段、触媒ＨＣ吸着量推定手段としての機能は、該コントロールユニット１０がソフトウェア的に備えるものである。
【００２８】
まず、Ｓ１にて、吸着剤の脱離処理条件か否かを判断する。ここでは、本運転時に吸着剤６を使用したか、また使用した場合には既にＨＣ脱離処理（以下、単に脱離処理とも言う）を終了したか等を判断し、脱離処理が必要な場合には、例えばエンジンの冷却水温などにより、メイン通路２に介装されている上流側触媒３および下流側触媒４（メイン触媒）が活性したか否かを判断し、活性していれば脱離処理条件成立とする。
【００２９】
脱離処理条件でない場合には、そのままルーチンを終了する。
脱離処理条件である場合には、Ｓ２へ進み、該Ｓ２にて、エアポンプ９が駆動されていることを示すフラグＦＬＧＡＰが１であるか否か、つまり現在エアポンプ９が駆動されているか否かを判断する。
ＦＬＧＡＰ＝１である場合には後述するＳ６へ進み、該Ｓ６でエアポンプ９の駆動時間が所定値に達したか否かを判断する。
【００３０】
一方、ＦＬＧＡＰ＝０の場合にはＳ３へ進み、該Ｓ３にて、ＥＨＣ７の加熱（プリヒート）が行われていることを示すフラグＦＬＧＰＨが１であるか否か、つまり現在ＥＨＣ７のプリヒートが行われているか否かを判断する。
ＦＬＧＰＨ＝１である場合には後述するＳ１２へ進み、該Ｓ１２でＥＨＣ７のプリヒート時間が所定値に達したか否かを判断する。
【００３１】
Ｓ３でＦＬＧＰＨ＝０の場合には、現在吸着剤６の脱離処理条件であるが、まだ、吸着剤６の脱離処理が開始されていない状態であるので、Ｓ４以降へ進み、吸着剤６の脱離処理を行なう前に、ＥＨＣ（触媒）７に吸着されているＨＣの脱離処理を行う。
Ｓ４では、ＥＨＣ７へのＨＣ吸着量が多いほど、この吸着されたＨＣの処理に必要な空気（酸素）量も多くなるため、ＥＨＣ７のＨＣ吸着量推定値からエアポンプ駆動信号、つまりポンプ吐出流量を決定し、そのポンプ吐出流量を達成できるようにエアポンプ９の駆動を開始する。このとき、吸着剤６の脱離処理が開始されていない状態であるから、バイパスバルブ８は閉じられている。
【００３２】
なお、ＥＨＣ７のＨＣ吸着量は、図５に示すルーチンにより求められる吸着剤６へ排気ガスを導入（ＨＣを吸着）させた時間ＣＮＴＲＴＲＡＰに基づき、図６に示す特性図を参照することで推定することができる。
また、エアポンプ駆動信号（ポンプ吐出流量）は、図７に示す特性図等に基づいて決定することができる。なお、本実施形態では、エアポンプ９の駆動時間を一定として、吐出量を変化させ、総空気供給量を制御しているが、吐出量を一定として駆軌時間を変化させる構成とすることもできる。
【００３３】
なお、図５に示した吸着剤６へ排気ガスを流した時間ＣＮＴＲＴＲＡＰを求めるルーチンは、一般的なカウンタであるため詳細な説明は省略するが、バイパスバルブ８を開とし、吸着剤６に排気ガスを流しＨＣを吸着させている期間（吸着中；Ｓ２１で判断）、吸着時間カウンタＣＮＴＲＴＲＡＰをカウントアップ（Ｓ２２で実行）して行くものである。
【００３４】
次のＳ５では、フラグＦＬＧＡＰ＝１とし、Ｓ６へ進む。
Ｓ６では、エアポンプ駆動時間は所定値に達したか、つまり、ＥＨＣ７のＨＣ脱離処理（或いはＨＣ浄化処理）のための必要空気量を供給し終ったか否かを判断する。所定時間に達していない場合には、そのままルーチンを終了し、エアポンプ９の駆動を継続する。所定時間に達した場合には、Ｓ７へ進み、該Ｓ７にてエアポンプ９の駆動を停止し、Ｓ８で、エアポンプ９を駆動していないことを示すためフラグＦＬＧＡＰ＝０とする。
【００３５】
次のＳ９では、図５に示すルーチンおよび、図６から求められたＥＨＣ７のＨＣ吸着量をもとに、図８に示す特性図からＥＨＣ７の加熱（プリヒート）時間を検索する。これは、プリヒート期間中にＥＨＣ７に吸着したＨＣを脱離させるとともに、既に供給した空気中の酸素によりＥＨＣ７から脱離したＨＣを酸化処理するためであり、ＥＨＣ７へのＨＣ吸着量が多ければ、それだけ加熱（プリヒート）時間も長くなる。
【００３６】
次に、Ｓ１０では、ＥＨＣ７への通電を行いＥＨＣ７を加熱し、Ｓ１１でＥＨＣ７を加熱していることを示すためフラグＦＬＧＰＨ＝１とする。
プリヒート時のＥＨＣ７への供給電力は一定でも良いが、プリヒート時間に比例してＥＨＣ温度も上昇して行くため、触媒の劣化温度やＥＨＣ（ヒータ部等）の耐久温度に達する前にプリヒート時の供給電力を下げ、ＥＨＣ温度をある一定値に保つよう制御することもできる。
【００３７】
Ｓ１２では、ＥＨＣ７の加熱時間がＳ９にて求めた所定時間に達したかを判断し、達していない場合には、そのままルーチンを終了し、ＥＨＣ７のプリヒート状態を保ち、ＥＨＣ７に吸着されているＨＣの脱離処理を継続する。
一方、加熱時間が所定時間に達した場合には、Ｓ１３に進み、吸着剤６に吸着されたＨＣの脱離処理を通常通りに行う。即ち、例えば、バイパスバルブ８を半開として排気ガスの一部をバイパス通路５へ流入させると共に、吸着剤６から脱離してくるＨＣを、ＥＨＣ７で酸化除去するために必要な空気量（酸素量）をエアポンプ９で供給するような操作を行なうことになる。なお、この吸着剤６のＨＣ脱離処理ルーチンについては、従来同様で良く、詳細な説明については省略する。
【００３８】
このように、本実施形態によれば、吸着剤６のＨＣ脱離処理を開始する前に、吸着剤６の下流側に配設されたＥＨＣ（触媒）７に吸着されているＨＣを脱離するようにしたので、従来装置のように、吸着剤のＨＣ脱離処理時におけるＥＨＣ（ヒータ付き触媒）の加熱に伴ってＥＨＣから脱離してくるＨＣが、浄化されずに吸着剤のＨＣ脱離処理のために導入した排気ガスと伴に大気中に放出されてしまうと言った惧れを回避することができる。
【００３９】
つまり、本実施形態では、吸着剤６のＨＣ脱離処理を開始する前に、吸着剤６にＨＣを吸着させた時間をもとにＥＨＣ７のＨＣ吸着量を推定し、その推定値に応じた空気（酸素）量を吸着剤６の下流触媒（ＥＨＣ７）にエアポンプ９により供給しＥＨＣ７のプリヒートを行なうことにより、ＥＨＣ７のプリヒートにともないＥＨＣ７から脱離してくるＨＣを雰囲気中の酸素（エアポンプ９により供給した酸素）によリＥＨＣ７で処理（酸化除去）させるようにしたので、従来装置のように、吸着剤のＨＣ脱離処理時におけるＥＨＣの加熱に伴ってＥＨＣから脱離してくるＨＣが、浄化されずに大気中に放出されてしまうと言った惧れを回避することができる。
【００４０】
即ち、本実施形態によれば、
内燃機関始動直後には排気ガス中に多く含まれているＨＣをＨＣ吸着剤に吸着させることで、始動直後における大気中へのＨＣの放出を抑制でき、
その後において、排気温度が上昇すると共にメイン触媒が活性化して排気ガス中のＨＣを当該メイン触媒が良好に酸化除去（浄化）できるようになったら、ＨＣ吸着剤の下流側の触媒を加熱手段を介して昇温させ活性化させつつ吸着剤からＨＣを脱離させ、当該吸着剤から脱離したＨＣを、ＨＣ吸着剤の下流側の触媒で酸化除去することで大気中へのＨＣの放出を抑制でき、
更に、前記ＨＣ吸着剤の下流側の触媒（ＥＨＣ）を加熱手段を介して昇温させ活性化させるときに当該ＨＣ吸着剤の下流側の触媒（ＥＨＣ）から脱離してくるＨＣについても、良好に酸化除去（浄化）することができるので、
始動からＨＣ吸着剤６のＨＣ脱離完了までにおけるＨＣの大気中への放出量を極めて低く抑えることが可能となる。
【００４１】
なお、当該第１の実施形態では、ＥＨＣ７を加熱する前に、エアポンプ９により酸素を供給する構成として説明したが、例えばＥＨＣ７を加熱すると同時に、或いはＥＨＣ７を加熱している間、エアポンプ９により酸素を供給する構成とすることもできるものである。即ち、脱離要求や浄化要求（ＥＨＣ７の雰囲気）に応じて、酸素をＥＨＣ７に供給する構成とすることができるものである。
【００４２】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態におけるシステム構成は、図３で示した第１の実施形態のものと同様であるので、説明は省略する。
当該第２の実施形態は、第１の実施形態とは、ＥＨＣのＨＣ吸着量を求める方法のみが異なり、第２の実施形態では、第１の実施形態における図６を用いてＥＨＣのＨＣ吸着量を求める方法を採用せず、吸着剤に排気ガス（ＨＣ）を吸着させている期間の総排気ガス量からＥＨＣのＨＣ吸着量を求めるようにしている。
【００４３】
ここで、第２の実施形態における、吸着剤に排気ガス（ＨＣ）を吸着させている期間の総排気ガス量を求めるルーチンについて、図９のフローチャートを参照しつつ説明する。
エンジン回転数（Ｎｅ）と吸入負圧（Ｂｏｏｓｔ）の積｛Ｎｅ＊（Ｐａ−Ｂｏｏｓｔ）｝は吸入空気量に比例するため（Ｐａは大気圧）、
Ｓ３１で吸着剤６に排気ガス（ＨＣ）を吸着中か否かを判断し、
吸着中であれば、Ｓ３２で、ＨＣ吸着中のエンジン回転数と吸入負圧の積を積算し、ＨＣ吸着中の総排気ガス量ＣＮＴＲＧＡＳを求める。
【００４４】
そして、このルーチンにより求められた吸着剤６に排気ガス（ＨＣ）を吸着させている期間における総排気ガス量ＣＮＴＲＧＡＳをもとに、図１０に示す特性図からＥＨＣのＨＣ吸着量を求める。
このように、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができると共に、吸着剤６に排気ガス（ＨＣ）を吸着させた期間における総排気ガス量ＣＮＴＲＧＡＳに基づいてＥＨＣのＨＣ吸着量を求めるようにしたので、吸着剤６に排気ガス（ＨＣ）を吸着させた時間に基づいてＥＨＣ７のＨＣ吸着量を求めるようにした第１の実施形態に比べて、ＥＨＣ７のＨＣ吸着量の推定精度を高めることができるので、吸着剤６のＨＣ脱離処理を開始する前に行なうＥＨＣ７のＨＣの脱離処理（或いは浄化処理）を高精度なものとでき、延いては始動からＨＣ吸着剤６の脱離完了までにおけるＨＣの大気中への放出量をより一層低く抑えることが可能となる。
【００４５】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
第３の実施形態にかかるシステム構成は、図１１に示すものであり、図３において示した第１、２の実施形態のものとは、一部異なる部分があるので、これについて説明する。
即ち、第３の実施形態では、図１１に示すように、バイパス通路５上のＥＨＣ７の下流側において、バイパス通路５から分岐してメイン通路２の上流側触媒３の下流側かつ下流側触媒４の上流側に連通する連通路１１が設けられており、バイパス通路５と連通路１１の分岐点にはコントロールユニット１０により駆動される連通路切替バルブ１２が配設されている。連通路切替バルブ１２は、図に示す状態を閉とする。なお、連通路１１が本発明にかかる連通路に相当し、連通路切替バルブ１２が本発明にかかる連通路排気流入制御弁に相当する。
【００４６】
ここで、本発明にかかる連通路排気流入制御手段として機能することとなる本実施形態におけるコントロールユニット１０が行なう制御について、図１２に示すフローチャートに従って説明する。連通路切替バルブ１２は、ＩＧＮ．ＯＮ（イグニッションＯＮ）時は閉状態に初期化される。
まず、Ｓ４１にて、吸着剤６の脱離処理条件か否かを判断する。これは、第１の実施形態における図３のフローチャートにおけるＳ１と同様である。脱離処理条件でない場合には、そのままルーチンを終了する。脱離処理条件である場合には、Ｓ４２にて、ＥＨＣ７を活性温度に昇温させるためのプリヒートを開始する。
【００４７】
次に、Ｓ４３にてプリヒートを開始してからの経過時間が所定値に達したかを判断し、所定時間に達していない場合にはそのままルーチンを終了し、プリヒートを維続する。所定時間に達している場合には、Ｓ４４へ進む。なお、プリヒート時のＥＨＣ供給電力およびプリヒート時間は一定値でも良いが、第１の実施形態で説明したと同様に変化させてもよい。
【００４８】
次のＳ４４では、吸着剤６に吸着されているＨＣの脱離処理を行うため、バイパスバルブ８を所定角度開きバイパス通路５（吸着剤６）側に排気ガスの一部を流し吸着剤６を加熱するとともに、エアポンプ９を駆動しＥＨＣ７に処理用の空気（酸素）を供給する。
Ｓ４５では、ＥＨＣ７のプリヒート時の加熱に伴いＥＨＣ７から脱離したＨＣの全量を、連通路１１を介してメイン通路２に介装されている下流側触媒４の上流側に流すために、連通路切替バルブ１２を開とする。
【００４９】
次のＳ４６では、連通路切替バルブを開状態としてから、実験等により決定される所定時間経過したか否かを判断し、所定時間経過していない場合には連通路切替バルブ１２を開状態のままルーチンを終了する。所定時間経過した場合には、ＥＨＣ７から脱離したＨＣは全てメイン通路上の下流側触媒４の上流に流れたとして、Ｓ４７へ進む。
【００５０】
Ｓ４７では、連通路切替バルブ１２を閉とする。
そして、Ｓ４８では、通常の吸着剤６の脱離処理と同様、吸着剤６の脱離処理の終了判断がなされるまで、吸着剤６の脱離処理を行なう。
このように、第３の実施形態によれば、吸着剤６のＨＣ脱離処理とＥＨＣ７による酸化処理（Ｓ４４）を開始してから所定期間は、連通路切替バルブ１２を開として（Ｓ４５）、バイパス通路５内に流入した排気ガス（ＥＨＣ７から脱離したＨＣを含む）を、大気中へそのまま放出せず、再びメイン通路２上の下流側触媒４の上流側に還流させるようにしたので、吸着剤６のＨＣ脱離処理時におけるＥＨＣ７の加熱に伴ってＥＨＣ７から脱離してくるＨＣを、活性化状態にある下流側触媒４で酸化除去（浄化）させることができる。
【００５１】
従って、従来装置のように、吸着剤のＨＣ脱離処理時におけるＥＨＣ（ヒータ付き触媒）の加熱に伴ってＥＨＣから脱離してくるＨＣが、浄化されずに吸着剤のＨＣ脱離処理のために導入した排気ガスと伴に大気中に放出されてしまうと言った惧れを回避することができる。
即ち、第３の実施形態によれば、
内燃機関始動直後には排気ガス中に多く含まれているＨＣをＨＣ吸着剤に吸着させることで、始動直後における大気中へのＨＣの放出を抑制でき、
その後において、排気温度が上昇すると共にメイン触媒が活性化して排気ガス中のＨＣを当該メイン触媒が良好に酸化除去（浄化）できるようになったら、ＨＣ吸着剤からＨＣを脱離させると共に、
該ＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理開始から所定期間、バイパス通路を流れる排気を、メイン触媒の上流部へ流すようにしたので、ＨＣ吸着剤やＥＨＣから脱離してくるＨＣを、前記メイン触媒によって良好に酸化除去（浄化）することができるので、
始動からＨＣ吸着剤のＨＣ脱離完了までにおけるＨＣの大気中への放出量を極めて低く抑えることが可能となる。
【００５２】
なお、第３の実施形態では、下流側触媒４の上流側で、上流側触媒３の下流側に、バイパス通路５に流入した排気を還流させる構成としたが、条件（排気圧力）等によっては、上流側触媒３の上流側に還流させる構成とすることも可能である。
また、上記第３の実施形態においては、ＨＣ吸着剤下流触媒としてＥＨＣ７を備え、電気加熱手段（ヒータ等）により、プリヒートする構成として説明したが、排気温度が高温で排気によりＨＣ吸着剤下流触媒を昇温できる場合や、排気輻射熱等によりＨＣ吸着剤下流触媒を昇温できる場合には、電気加熱手段（ヒータ等）によりプリヒートする構成（電気加熱手段や図１２のフローチャートのＳ４２、Ｓ４３）を省略することができる。
【００５３】
即ち、第３の実施形態に係る発明は、例えば、バイパス通路５に流入した排気ガスの熱でＨＣ吸着剤下流触媒からＨＣが脱離しても、これを既に活性化している下流側触媒（メイン触媒）４の上流側に流入させ、このＨＣ吸着剤下流触媒から脱離したＨＣ（及びＨＣ吸着剤６から脱離したＨＣ）を下流側触媒４で浄化させることを、その本質とするものである。
【００５４】
従って、第３の実施形態に係る発明は、図１３のように構成することもできる。
即ち、ＨＣ吸着剤６の脱離時には、バイパスバルブ８を半開として、排気ガスの一部をバイパス通路５に流入させ、これに伴いＥＨＣ７から脱離するＨＣ（及びＨＣ吸着剤６から脱離するＨＣ）を、バルブ１３を介して、メイン触媒４に流入させ、該メイン触媒４にて浄化する構成とすることもできる。
【００５５】
なお、上記各実施形態では、上流側触媒３と下流側触媒４を備える構成とした、排気流量が少ない場合等においては、上流側触媒３或いは下流側触媒４の何れか一方を備える構成とすることもできる。
そして、上記各実施形態では、エアポンプ９を設ける構成として説明したが、例えば、酸素が十分に存在する雰囲気下にあって、ＨＣ吸着剤の脱離やＥＨＣ７においてＨＣを脱離・酸化できる場合等には、エアポンプ９は省略することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の請求項１に記載の発明の構成を示すクレーム対応図。
【図２】 本発明の請求項８に記載の発明の構成を示すクレーム対応図。
【図３】 本発明の第１の実施形態にかかるシステム構成図。
【図４】 同上実施形態において行なわれる制御フローチャート。
【図５】 同上実施形態において行なわれるＨＣ吸着剤の吸着時間を求めるフローチャート。
【図６】 同上実施形態において行なわれる吸着剤の吸着時間とＥＨＣ（ＨＣ吸着剤下流触媒）のＨＣ吸着量との関係を示す図。
【図７】 ＥＨＣ（ＨＣ吸着剤下流触媒）のＨＣ吸着量とエアポンプ吐出量との関係を示す図。
【図８】 ＥＨＣ（ＨＣ吸着剤下流触媒）のＨＣ吸着量とＥＨＣの加熱（プリヒート）時間との関係を示す図。
【図９】 本発明の第２の実施形態において行なわれるＨＣ吸着期間中の総排気ガス量（総排気流量）を求めるフローチャート。
【図１０】 ＨＣ吸着期間中の総排気ガス量とＥＨＣ（ＨＣ吸着剤下流触媒）のＨＣ吸着量との関係を示す図
【図１１】 本発明の第３実施形態におけるシステム構成図。
【図１２】 同上実施形態において行なわれる制御フローチャート。
【図１３】 同上実施形態における他のシステム構成例を示す図。
【図１４】 （Ａ）は、従来装置の構成を示す図。（Ｂ）は、従来装置において発生する惧れがある悪影響を説明する図。
【符号の説明】
１ エンジン（内燃機関）
２、２’ 排気通路（メイン通路）
３ 上流側触媒（メイン触媒）
４ 下流側触媒（メイン触媒）
５ バイパス通路
６ ＨＣ吸着剤
７ ＥＨＣ（加熱手段を備えた触媒；ＨＣ吸着剤下流触媒）
８ バイパスバルブ（バイパス通路排気流入制御弁）
９ エアポンプ（酸素供給手段）
10 コントロールユニット（マイクロコンピュータ）
11 連通路
12 連通路切替バルブ（連通路排気流入制御弁）
13 バルブ
【産業上の利用分野】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に係り、特に、内燃機関始動直後の排気ガス中に多く含まれている炭化水素（ＨＣ）の大気中への放出を防止するＨＣ吸着剤を備えた排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の排気ガス浄化には、貴金属（白金、ロジウム等）またはその他の金属を担持した触媒が従来から使われている。このような触媒は排気ガス中の有害成分であるＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等を酸化、あるいは還元させることによって浄化している。
【０００３】
このうち、特に、ＨＣの触媒による浄化は、排気ガス温度の影響が強く、一般に、３５０〜４００°Ｃ以上の温度を必要とする。内燃機関（以下、エンジンとも言う）の始動直後では、排気ガス温度が低く、触媒が活性温度（３５０〜４００℃以上）に達していないため、ＨＣの浄化が良好に行なえない。さらにエンジンを始動した直後のような冷間時にはＨＣ排出量が多くなり、一般に、排気ガス温度が低いときには、ＨＣの大気中への放出量が増大してしまうと言った惧れがある。
【０００４】
かかる惧れを解決するために、例えば、図１４（Ａ）に示すように、エンジンの排気通路に設けられている触媒の下流側において、排気ガスのメイン通路から分岐して再び合流するバイパス通路を設け、該バイパス通路にＨＣ吸着剤と該ＨＣ吸着剤の下流側にヒータ付き触媒を介装すると共に、該バイパス通路の排気上流側分岐点に切替バルブを設け、前記ＨＣ吸着剤の上流側に設けられた排気温センサと、前記排気温センサが検出する排気ガスの温度に応じて前記切替バルブと前記ヒータ付き触媒のヒータを制御するようにしたものが提案されている（特開平６−６６１３６号公報等参照）。
【０００５】
上記のものでは、排気ガス温度が低く触媒の活性していない期間は、触媒下流の切替バルブにより排気ガスをＨＣ吸着剤（以下、単に吸着剤とも言う）に流し、ＨＣを吸着させることにより大気への放出を防ぐ。また、排気ガス温度が上昇し触媒が活性した後は、切替バルブにより排気ガスをメイン通路に流し、一方で、吸着剤からＨＣを脱離させ、下流のヒータ付き触媒（ＥＨＣ）で浄化する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般に、触媒にもＨＣ吸着能力があるので、上記従来装置のように、前記吸着剤の下流側に設けたＥＨＣ（ヒータ付き触媒）の加熱を行うと、該ＥＨＣに吸着されていたＨＣが脱離されることとなる。
このため、上記従来装置にあっては、ＥＨＣの加熱に伴い該ＥＨＣから脱離したＨＣは、浄化されずに吸着剤からＨＣを脱離させるために導入した排気ガスとともに大気中に放出されてしまう惧れがある｛図１４（Ｂ）参照｝。
【０００７】
本発明は、このような従来の実情に鑑みなされたもので、ＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理の際に、ＨＣ吸着剤下流触媒に吸着されているＨＣが脱離して大気中に放出されてしまわないようにした内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明では、図１に示すように、
エンジンの排気通路に介装されたメイン触媒と、
前記メイン触媒の排気下流側において、前記排気通路の排気上流側の分岐点で一旦分岐し、前記排気通路の排気下流側の合流点で再び合流するバイパス通路と、
前記排気上流側の分岐点に配設され、前記バイパス通路への排気の流入を制御するバイパス通路排気流入制御弁と、
前記バイパス通路に介装されたＨＣ吸着剤と、
前記ＨＣ吸着剤の排気下流側において、前記バイパス通路に介装されたＨＣ吸着剤下流触媒と、
前記ＨＣ吸着剤に吸着されているＨＣを脱離させるべく、前記バイパス通路排気流入制御弁を介して前記バイパス通路に排気の少なくとも一部を流入させる前に、加熱手段を介して前記ＨＣ吸着剤下流触媒を加熱して、当該ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣを脱離させつつ、この脱離されたＨＣを当該ＨＣ吸着剤下流触媒で浄化させる触媒吸着ＨＣ処理手段と、
前記ＨＣ吸着剤下流触媒に酸素を供給する酸素供給手段と、
前記触媒吸着ＨＣ処理手段により、前記加熱手段を介して前記ＨＣ吸着剤下流触媒を加熱して、当該ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣを脱離させつつ、この脱離されたＨＣを当該ＨＣ吸着剤下流触媒で浄化させる前又はその間に、前記酸素供給手段を介して前記ＨＣ吸着剤下流触媒の雰囲気を所定酸素濃度に制御するＨＣ吸着剤下流触媒雰囲気制御手段と、を含んで構成するようにした。
【０００９】
かかる構成とすれば、排気のメイン通路に介装された触媒が活性し、前記バイパス通路に排気の少なくとも一部を流入させてＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理を行う際には、該ＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理を開始する（前記バイパス通路に排気の少なくとも一部を流入させる）前に、ＨＣ吸着剤下流触媒を加熱して、当該ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣを脱離させつつ、該脱離されたＨＣを当該ＨＣ吸着剤下流触媒で浄化させるようにする。
【００１０】
従って、ＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理の開始に伴い、ＨＣ吸着剤下流触媒が昇温されてＨＣが脱離され、該ＨＣ吸着剤下流触媒から脱離したＨＣが、前記バイパス通路に流入された排気と共に大気中へ放出されてしまうと言った惧れを回避することが可能となる。
即ち、本発明によれば、ＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理を開始するときには、ＨＣ吸着剤下流触媒にはＨＣが吸着されていないことになるので、前記ＨＣ吸着剤に吸着されているＨＣを脱離させるべく、前記バイパス通路に排気の少なくとも一部を流入させても、前記ＨＣ吸着剤下流触媒からＨＣが脱離することはないので、始動からＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理が完了するまでの間において、ＨＣの大気中への放出を最小に抑制することが可能となる。
【００１２】
また、ＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理を開始する（前記バイパス通路に排気の少なくとも一部を流入させる）前に、ＨＣ吸着剤下流触媒を加熱して、当該ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣを脱離させつつ、該脱離されたＨＣを当該ＨＣ吸着剤下流触媒で浄化させる場合に、酸素供給手段により雰囲気の酸素濃度を制御することにより当該ＨＣ吸着剤下流触媒でのＨＣの浄化作用を一層良好なものとすることができるので、始動からＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理が完了するまでの間において、ＨＣの大気中への放出を一層抑制することが可能となる。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、前記ＨＣ吸着剤下流触媒雰囲気制御手段を、前記ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣ量を推定する触媒ＨＣ吸着量推定手段の推定結果に基づいて、前記酸素供給手段の酸素供給量を制御する手段を含んで構成するようにした。
かかる構成とすれば、前記ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣ量を推定し、その推定結果に基づいて、前記酸素供給手段の酸素供給量を制御するので、ＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理を開始する前に、ＨＣ吸着剤下流触媒を加熱して、当該ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣを脱離させつつ、該脱離されたＨＣを当該ＨＣ吸着剤下流触媒で浄化させる際の該脱離・浄化作用を、より一層良好なものとすることができるので、始動からＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理が完了するまでの間において、ＨＣの大気中への放出をより一層抑制することが可能となる。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、前記触媒吸着ＨＣ処理手段を、前記ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣ量を推定する触媒ＨＣ吸着量推定手段の推定結果に基づいて、前記加熱手段の加熱量を制御する手段を含んで構成するようにした。
かかる構成とすれば、前記ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣ量を推定し、その推定結果に基づいて、加熱手段の加熱量を制御するので、ＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理を開始する前に、ＨＣ吸着剤下流触媒を加熱して、当該ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣを脱離させつつ、該脱離されたＨＣを当該ＨＣ吸着剤下流触媒で浄化させる際の該脱離・浄化作用を、より一層良好なものとすることができるので、始動からＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理が完了するまでの間において、ＨＣの大気中への放出をより一層抑制することが可能となる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、前記触媒ＨＣ吸着量推定手段を、前記ＨＣ吸着剤に排気を流入させて排気中のＨＣを吸着させた時間に基づいて、前記ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣ量を推定する構成とした。
かかる構成とすれば、比較的簡単な構成で、前記触媒ＨＣ吸着量推定手段を実現することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、前記触媒ＨＣ吸着量推定手段を、前記ＨＣ吸着剤に排気を流入させて排気中のＨＣを吸着させた期間内に前記ＨＣ吸着剤に流入した総排気流量に基づいて、前記ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣ量を推定する構成とした。
かかる構成とすれば、ＨＣ吸着剤にＨＣを吸着させた期間内に前記ＨＣ吸着剤に導入された総排気流量に基づいて、前記ＨＣ吸着剤下流触媒のＨＣ吸着量を推定するようにしたので、ＨＣ吸着剤にＨＣを吸着させた時間に基づいてＨＣ吸着剤下流触媒のＨＣ吸着量を推定するようにした請求項４に記載の発明に比べて、その推定精度を高めることができるので、ＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理を開始する前に行なうＨＣ吸着剤下流触媒のＨＣ脱離処理（或いは浄化処理）を高精度なものとでき、延いては始動からＨＣ吸着剤のＨＣ脱離完了までにおけるＨＣの大気中への放出量をより一層低く抑えることが可能となる。
【００１９】
請求項６に記載の発明では、図２に示すように、
エンジンの排気通路に介装されたメイン触媒と、
前記メイン触媒の排気下流側において、前記排気通路の排気上流側の分岐点で一旦分岐し、前記排気通路の排気下流側の合流点で再び合流するバイパス通路と、
前記排気上流側の分岐点に配設され、前記バイパス通路への排気の流入を制御するバイパス通路排気流入制御弁と、
前記バイパス通路に介装されたＨＣ吸着剤と、
前記ＨＣ吸着剤の排気下流側において、前記バイパス通路に介装されたＨＣ吸着剤下流触媒と、
前記ＨＣ吸着剤下流触媒の排気下流側で前記バイパス通路から分岐し、前記メイン触媒の排気上流側で前記排気通路に合流する連通路と、
前記バイパス通路の分岐点に配設され、前記連通路への排気の流入を制御する連通路排気流入制御弁と、
前記ＨＣ吸着剤に吸着されているＨＣを脱離させるべく、前記バイパス通路排気流入制御弁を介して前記バイパス通路に排気の少なくとも一部を流入させてからの経過時間に応じて、前記連通路排気流入制御弁を介して、当該バイパス通路に流入した排気を、前記連通路により前記メイン触媒の排気上流側へ流すように制御する連通路排気流入制御手段と、を含んで構成するようにした。
【００２０】
かかる構成とすれば、ＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理を開始してから所定期間は、前記連通路排気流入制御手段延いては前記連通路排気流入制御弁を介してバイパス通路内に流入した排気（ＨＣ吸着剤から脱離したＨＣ及びＨＣ吸着剤下流触媒から脱離したＨＣを含む）を、大気中へそのまま放出せず、前記連通路によりメイン触媒の上流側に還流させるようにしたので、ＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理時におけるＨＣ吸着剤下流触媒の昇温に伴ってＨＣ吸着剤下流触媒からＨＣが脱離しても、これを、活性化状態にあるメイン触媒で酸化除去（浄化）させることができる。
【００２１】
従って、従来装置のように、ＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理時におけるＨＣ吸着剤下流触媒の昇温に伴ってＨＣ吸着剤下流触媒から脱離してくるＨＣが、浄化されずにＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理のためにバイパス通路に流入させた排気と伴に大気中に放出されてしまうと言った惧れを回避することができる。
即ち、本発明によっても、ＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理の開始に伴い、ＨＣ吸着剤下流触媒が昇温されてＨＣが脱離され、該ＨＣ吸着剤下流触媒から脱離したＨＣが、前記バイパス通路に流入された排気と共に大気中へ放出されてしまうと言った惧れを回避することが可能となる。
請求項７に記載の発明では、前記ＨＣ吸着剤に吸着されているＨＣを脱離させるべく、前記バイパス通路排気流入制御弁を介して前記バイパス通路に排気の少なくとも一部を流入させる前に、前記ＨＣ吸着剤下流触媒を加熱して、この触媒が吸着しているＨＣを脱離させる加熱手段を更に含んで構成するようにした。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、ＨＣ吸着剤下流触媒にＨＣが吸着している場合において、ＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理の前に、ＨＣ吸着剤下流触媒を加熱して、当該ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣを脱離させつつ、該脱離されたＨＣを当該ＨＣ吸着剤下流触媒で処理（浄化）させるようにしたので、あるいは、ＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理開始から所定時間、ＨＣ吸着剤やＨＣ吸着剤下流触媒から脱離したＨＣをメイン触媒上流に流し、かかる脱離したＨＣをメイン触媒で処理（浄化）させるようにしたので、始動からＨＣ吸着剤のＨＣ脱離完了までの大気中へのＨＣの排出を最小に抑制できるという効果が得られる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる一実施形態を、添付の図面に基づいて説明する。
まず、図３に基づいて、本発明にかかる第１の実施形態におけるシステム構成を説明する。
エンジン１の排気ガスのメイン通路（排気通路）２には、メイン触媒としての上流側触媒３および下流側触媒４が取り付けられている。下流側触媒４の下流側には、排気ガスのメイン通路２から分岐して再び合流するバイパス通路５が設けられている。
【００２４】
バイパス通路５は電気加熱式の触媒（以下、ＥＨＣと言う）７が介装されると共に、その排気上流側にはＨＣ吸着剤（吸着剤）６が介装されている。但し、ＥＨＣ７における加熱手段は、電熱式ヒータ等の電気加熱式でなくてもよく、排気熱、バーナー等を利用して加熱するものでも良い。また、ＥＨＣ７に用いる触媒は、三元触媒でも酸化触媒でも良い。該ＥＨＣ７が備える触媒が、本発明にかかるＨＣ吸着剤下流触媒に相当する。
【００２５】
なお、バイパス通路５の前記吸着剤６の排気上流側には、ＥＨＣ７に空気（酸素）を供給するためのエアポンプ９が接続されている。該エアポンプ９が、本発明にかかる酸素供給手段に相当する。
また、前記バイパス通路５と並行するメイン通路２’と、バイパス通路５の分岐点にはバイパスバルブ８が配設されている。バイパスバルブ８は図３に示す状態を閉とする。該バイパスバルブ８が、本発明にかかるバイパス通路排気流入制御弁に相当する。
【００２６】
コントロールユニット１０は、上流側触媒３および下流側触媒４（メイン触媒）の活性状態等に応じて、前記バイパスバルブ８、エアポンプ９、ＥＨＣ７の加熱手段（電熱式ヒータ等）などを駆動制御することができるようになっている。ところで、前記吸着剤６に吸着されたＨＣの脱離処理は、前記バイパスバルブ８を所定角度開き、排気ガスの一部をバイパス通路５に流すことにより吸着剤６を温めることで達成される。
【００２７】
ここで、本実施形態におけるコントロールユニット１０が行なう制御について、図４に示すフローチャートに従って説明する。以下のルーチンで使用されるフラグＦＬＧＡＰ、ＦＬＧＰＨは、ＩＧＮ．ＯＮ（イグニッションＯＮ）時に０にクリアされるものとする。なお、以下に説明するように、本発明にかかる触媒吸着ＨＣ処理手段、ＨＣ吸着剤下流触媒雰囲気制御手段、触媒ＨＣ吸着量推定手段としての機能は、該コントロールユニット１０がソフトウェア的に備えるものである。
【００２８】
まず、Ｓ１にて、吸着剤の脱離処理条件か否かを判断する。ここでは、本運転時に吸着剤６を使用したか、また使用した場合には既にＨＣ脱離処理（以下、単に脱離処理とも言う）を終了したか等を判断し、脱離処理が必要な場合には、例えばエンジンの冷却水温などにより、メイン通路２に介装されている上流側触媒３および下流側触媒４（メイン触媒）が活性したか否かを判断し、活性していれば脱離処理条件成立とする。
【００２９】
脱離処理条件でない場合には、そのままルーチンを終了する。
脱離処理条件である場合には、Ｓ２へ進み、該Ｓ２にて、エアポンプ９が駆動されていることを示すフラグＦＬＧＡＰが１であるか否か、つまり現在エアポンプ９が駆動されているか否かを判断する。
ＦＬＧＡＰ＝１である場合には後述するＳ６へ進み、該Ｓ６でエアポンプ９の駆動時間が所定値に達したか否かを判断する。
【００３０】
一方、ＦＬＧＡＰ＝０の場合にはＳ３へ進み、該Ｓ３にて、ＥＨＣ７の加熱（プリヒート）が行われていることを示すフラグＦＬＧＰＨが１であるか否か、つまり現在ＥＨＣ７のプリヒートが行われているか否かを判断する。
ＦＬＧＰＨ＝１である場合には後述するＳ１２へ進み、該Ｓ１２でＥＨＣ７のプリヒート時間が所定値に達したか否かを判断する。
【００３１】
Ｓ３でＦＬＧＰＨ＝０の場合には、現在吸着剤６の脱離処理条件であるが、まだ、吸着剤６の脱離処理が開始されていない状態であるので、Ｓ４以降へ進み、吸着剤６の脱離処理を行なう前に、ＥＨＣ（触媒）７に吸着されているＨＣの脱離処理を行う。
Ｓ４では、ＥＨＣ７へのＨＣ吸着量が多いほど、この吸着されたＨＣの処理に必要な空気（酸素）量も多くなるため、ＥＨＣ７のＨＣ吸着量推定値からエアポンプ駆動信号、つまりポンプ吐出流量を決定し、そのポンプ吐出流量を達成できるようにエアポンプ９の駆動を開始する。このとき、吸着剤６の脱離処理が開始されていない状態であるから、バイパスバルブ８は閉じられている。
【００３２】
なお、ＥＨＣ７のＨＣ吸着量は、図５に示すルーチンにより求められる吸着剤６へ排気ガスを導入（ＨＣを吸着）させた時間ＣＮＴＲＴＲＡＰに基づき、図６に示す特性図を参照することで推定することができる。
また、エアポンプ駆動信号（ポンプ吐出流量）は、図７に示す特性図等に基づいて決定することができる。なお、本実施形態では、エアポンプ９の駆動時間を一定として、吐出量を変化させ、総空気供給量を制御しているが、吐出量を一定として駆軌時間を変化させる構成とすることもできる。
【００３３】
なお、図５に示した吸着剤６へ排気ガスを流した時間ＣＮＴＲＴＲＡＰを求めるルーチンは、一般的なカウンタであるため詳細な説明は省略するが、バイパスバルブ８を開とし、吸着剤６に排気ガスを流しＨＣを吸着させている期間（吸着中；Ｓ２１で判断）、吸着時間カウンタＣＮＴＲＴＲＡＰをカウントアップ（Ｓ２２で実行）して行くものである。
【００３４】
次のＳ５では、フラグＦＬＧＡＰ＝１とし、Ｓ６へ進む。
Ｓ６では、エアポンプ駆動時間は所定値に達したか、つまり、ＥＨＣ７のＨＣ脱離処理（或いはＨＣ浄化処理）のための必要空気量を供給し終ったか否かを判断する。所定時間に達していない場合には、そのままルーチンを終了し、エアポンプ９の駆動を継続する。所定時間に達した場合には、Ｓ７へ進み、該Ｓ７にてエアポンプ９の駆動を停止し、Ｓ８で、エアポンプ９を駆動していないことを示すためフラグＦＬＧＡＰ＝０とする。
【００３５】
次のＳ９では、図５に示すルーチンおよび、図６から求められたＥＨＣ７のＨＣ吸着量をもとに、図８に示す特性図からＥＨＣ７の加熱（プリヒート）時間を検索する。これは、プリヒート期間中にＥＨＣ７に吸着したＨＣを脱離させるとともに、既に供給した空気中の酸素によりＥＨＣ７から脱離したＨＣを酸化処理するためであり、ＥＨＣ７へのＨＣ吸着量が多ければ、それだけ加熱（プリヒート）時間も長くなる。
【００３６】
次に、Ｓ１０では、ＥＨＣ７への通電を行いＥＨＣ７を加熱し、Ｓ１１でＥＨＣ７を加熱していることを示すためフラグＦＬＧＰＨ＝１とする。
プリヒート時のＥＨＣ７への供給電力は一定でも良いが、プリヒート時間に比例してＥＨＣ温度も上昇して行くため、触媒の劣化温度やＥＨＣ（ヒータ部等）の耐久温度に達する前にプリヒート時の供給電力を下げ、ＥＨＣ温度をある一定値に保つよう制御することもできる。
【００３７】
Ｓ１２では、ＥＨＣ７の加熱時間がＳ９にて求めた所定時間に達したかを判断し、達していない場合には、そのままルーチンを終了し、ＥＨＣ７のプリヒート状態を保ち、ＥＨＣ７に吸着されているＨＣの脱離処理を継続する。
一方、加熱時間が所定時間に達した場合には、Ｓ１３に進み、吸着剤６に吸着されたＨＣの脱離処理を通常通りに行う。即ち、例えば、バイパスバルブ８を半開として排気ガスの一部をバイパス通路５へ流入させると共に、吸着剤６から脱離してくるＨＣを、ＥＨＣ７で酸化除去するために必要な空気量（酸素量）をエアポンプ９で供給するような操作を行なうことになる。なお、この吸着剤６のＨＣ脱離処理ルーチンについては、従来同様で良く、詳細な説明については省略する。
【００３８】
このように、本実施形態によれば、吸着剤６のＨＣ脱離処理を開始する前に、吸着剤６の下流側に配設されたＥＨＣ（触媒）７に吸着されているＨＣを脱離するようにしたので、従来装置のように、吸着剤のＨＣ脱離処理時におけるＥＨＣ（ヒータ付き触媒）の加熱に伴ってＥＨＣから脱離してくるＨＣが、浄化されずに吸着剤のＨＣ脱離処理のために導入した排気ガスと伴に大気中に放出されてしまうと言った惧れを回避することができる。
【００３９】
つまり、本実施形態では、吸着剤６のＨＣ脱離処理を開始する前に、吸着剤６にＨＣを吸着させた時間をもとにＥＨＣ７のＨＣ吸着量を推定し、その推定値に応じた空気（酸素）量を吸着剤６の下流触媒（ＥＨＣ７）にエアポンプ９により供給しＥＨＣ７のプリヒートを行なうことにより、ＥＨＣ７のプリヒートにともないＥＨＣ７から脱離してくるＨＣを雰囲気中の酸素（エアポンプ９により供給した酸素）によリＥＨＣ７で処理（酸化除去）させるようにしたので、従来装置のように、吸着剤のＨＣ脱離処理時におけるＥＨＣの加熱に伴ってＥＨＣから脱離してくるＨＣが、浄化されずに大気中に放出されてしまうと言った惧れを回避することができる。
【００４０】
即ち、本実施形態によれば、
内燃機関始動直後には排気ガス中に多く含まれているＨＣをＨＣ吸着剤に吸着させることで、始動直後における大気中へのＨＣの放出を抑制でき、
その後において、排気温度が上昇すると共にメイン触媒が活性化して排気ガス中のＨＣを当該メイン触媒が良好に酸化除去（浄化）できるようになったら、ＨＣ吸着剤の下流側の触媒を加熱手段を介して昇温させ活性化させつつ吸着剤からＨＣを脱離させ、当該吸着剤から脱離したＨＣを、ＨＣ吸着剤の下流側の触媒で酸化除去することで大気中へのＨＣの放出を抑制でき、
更に、前記ＨＣ吸着剤の下流側の触媒（ＥＨＣ）を加熱手段を介して昇温させ活性化させるときに当該ＨＣ吸着剤の下流側の触媒（ＥＨＣ）から脱離してくるＨＣについても、良好に酸化除去（浄化）することができるので、
始動からＨＣ吸着剤６のＨＣ脱離完了までにおけるＨＣの大気中への放出量を極めて低く抑えることが可能となる。
【００４１】
なお、当該第１の実施形態では、ＥＨＣ７を加熱する前に、エアポンプ９により酸素を供給する構成として説明したが、例えばＥＨＣ７を加熱すると同時に、或いはＥＨＣ７を加熱している間、エアポンプ９により酸素を供給する構成とすることもできるものである。即ち、脱離要求や浄化要求（ＥＨＣ７の雰囲気）に応じて、酸素をＥＨＣ７に供給する構成とすることができるものである。
【００４２】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態におけるシステム構成は、図３で示した第１の実施形態のものと同様であるので、説明は省略する。
当該第２の実施形態は、第１の実施形態とは、ＥＨＣのＨＣ吸着量を求める方法のみが異なり、第２の実施形態では、第１の実施形態における図６を用いてＥＨＣのＨＣ吸着量を求める方法を採用せず、吸着剤に排気ガス（ＨＣ）を吸着させている期間の総排気ガス量からＥＨＣのＨＣ吸着量を求めるようにしている。
【００４３】
ここで、第２の実施形態における、吸着剤に排気ガス（ＨＣ）を吸着させている期間の総排気ガス量を求めるルーチンについて、図９のフローチャートを参照しつつ説明する。
エンジン回転数（Ｎｅ）と吸入負圧（Ｂｏｏｓｔ）の積｛Ｎｅ＊（Ｐａ−Ｂｏｏｓｔ）｝は吸入空気量に比例するため（Ｐａは大気圧）、
Ｓ３１で吸着剤６に排気ガス（ＨＣ）を吸着中か否かを判断し、
吸着中であれば、Ｓ３２で、ＨＣ吸着中のエンジン回転数と吸入負圧の積を積算し、ＨＣ吸着中の総排気ガス量ＣＮＴＲＧＡＳを求める。
【００４４】
そして、このルーチンにより求められた吸着剤６に排気ガス（ＨＣ）を吸着させている期間における総排気ガス量ＣＮＴＲＧＡＳをもとに、図１０に示す特性図からＥＨＣのＨＣ吸着量を求める。
このように、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができると共に、吸着剤６に排気ガス（ＨＣ）を吸着させた期間における総排気ガス量ＣＮＴＲＧＡＳに基づいてＥＨＣのＨＣ吸着量を求めるようにしたので、吸着剤６に排気ガス（ＨＣ）を吸着させた時間に基づいてＥＨＣ７のＨＣ吸着量を求めるようにした第１の実施形態に比べて、ＥＨＣ７のＨＣ吸着量の推定精度を高めることができるので、吸着剤６のＨＣ脱離処理を開始する前に行なうＥＨＣ７のＨＣの脱離処理（或いは浄化処理）を高精度なものとでき、延いては始動からＨＣ吸着剤６の脱離完了までにおけるＨＣの大気中への放出量をより一層低く抑えることが可能となる。
【００４５】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
第３の実施形態にかかるシステム構成は、図１１に示すものであり、図３において示した第１、２の実施形態のものとは、一部異なる部分があるので、これについて説明する。
即ち、第３の実施形態では、図１１に示すように、バイパス通路５上のＥＨＣ７の下流側において、バイパス通路５から分岐してメイン通路２の上流側触媒３の下流側かつ下流側触媒４の上流側に連通する連通路１１が設けられており、バイパス通路５と連通路１１の分岐点にはコントロールユニット１０により駆動される連通路切替バルブ１２が配設されている。連通路切替バルブ１２は、図に示す状態を閉とする。なお、連通路１１が本発明にかかる連通路に相当し、連通路切替バルブ１２が本発明にかかる連通路排気流入制御弁に相当する。
【００４６】
ここで、本発明にかかる連通路排気流入制御手段として機能することとなる本実施形態におけるコントロールユニット１０が行なう制御について、図１２に示すフローチャートに従って説明する。連通路切替バルブ１２は、ＩＧＮ．ＯＮ（イグニッションＯＮ）時は閉状態に初期化される。
まず、Ｓ４１にて、吸着剤６の脱離処理条件か否かを判断する。これは、第１の実施形態における図３のフローチャートにおけるＳ１と同様である。脱離処理条件でない場合には、そのままルーチンを終了する。脱離処理条件である場合には、Ｓ４２にて、ＥＨＣ７を活性温度に昇温させるためのプリヒートを開始する。
【００４７】
次に、Ｓ４３にてプリヒートを開始してからの経過時間が所定値に達したかを判断し、所定時間に達していない場合にはそのままルーチンを終了し、プリヒートを維続する。所定時間に達している場合には、Ｓ４４へ進む。なお、プリヒート時のＥＨＣ供給電力およびプリヒート時間は一定値でも良いが、第１の実施形態で説明したと同様に変化させてもよい。
【００４８】
次のＳ４４では、吸着剤６に吸着されているＨＣの脱離処理を行うため、バイパスバルブ８を所定角度開きバイパス通路５（吸着剤６）側に排気ガスの一部を流し吸着剤６を加熱するとともに、エアポンプ９を駆動しＥＨＣ７に処理用の空気（酸素）を供給する。
Ｓ４５では、ＥＨＣ７のプリヒート時の加熱に伴いＥＨＣ７から脱離したＨＣの全量を、連通路１１を介してメイン通路２に介装されている下流側触媒４の上流側に流すために、連通路切替バルブ１２を開とする。
【００４９】
次のＳ４６では、連通路切替バルブを開状態としてから、実験等により決定される所定時間経過したか否かを判断し、所定時間経過していない場合には連通路切替バルブ１２を開状態のままルーチンを終了する。所定時間経過した場合には、ＥＨＣ７から脱離したＨＣは全てメイン通路上の下流側触媒４の上流に流れたとして、Ｓ４７へ進む。
【００５０】
Ｓ４７では、連通路切替バルブ１２を閉とする。
そして、Ｓ４８では、通常の吸着剤６の脱離処理と同様、吸着剤６の脱離処理の終了判断がなされるまで、吸着剤６の脱離処理を行なう。
このように、第３の実施形態によれば、吸着剤６のＨＣ脱離処理とＥＨＣ７による酸化処理（Ｓ４４）を開始してから所定期間は、連通路切替バルブ１２を開として（Ｓ４５）、バイパス通路５内に流入した排気ガス（ＥＨＣ７から脱離したＨＣを含む）を、大気中へそのまま放出せず、再びメイン通路２上の下流側触媒４の上流側に還流させるようにしたので、吸着剤６のＨＣ脱離処理時におけるＥＨＣ７の加熱に伴ってＥＨＣ７から脱離してくるＨＣを、活性化状態にある下流側触媒４で酸化除去（浄化）させることができる。
【００５１】
従って、従来装置のように、吸着剤のＨＣ脱離処理時におけるＥＨＣ（ヒータ付き触媒）の加熱に伴ってＥＨＣから脱離してくるＨＣが、浄化されずに吸着剤のＨＣ脱離処理のために導入した排気ガスと伴に大気中に放出されてしまうと言った惧れを回避することができる。
即ち、第３の実施形態によれば、
内燃機関始動直後には排気ガス中に多く含まれているＨＣをＨＣ吸着剤に吸着させることで、始動直後における大気中へのＨＣの放出を抑制でき、
その後において、排気温度が上昇すると共にメイン触媒が活性化して排気ガス中のＨＣを当該メイン触媒が良好に酸化除去（浄化）できるようになったら、ＨＣ吸着剤からＨＣを脱離させると共に、
該ＨＣ吸着剤のＨＣ脱離処理開始から所定期間、バイパス通路を流れる排気を、メイン触媒の上流部へ流すようにしたので、ＨＣ吸着剤やＥＨＣから脱離してくるＨＣを、前記メイン触媒によって良好に酸化除去（浄化）することができるので、
始動からＨＣ吸着剤のＨＣ脱離完了までにおけるＨＣの大気中への放出量を極めて低く抑えることが可能となる。
【００５２】
なお、第３の実施形態では、下流側触媒４の上流側で、上流側触媒３の下流側に、バイパス通路５に流入した排気を還流させる構成としたが、条件（排気圧力）等によっては、上流側触媒３の上流側に還流させる構成とすることも可能である。
また、上記第３の実施形態においては、ＨＣ吸着剤下流触媒としてＥＨＣ７を備え、電気加熱手段（ヒータ等）により、プリヒートする構成として説明したが、排気温度が高温で排気によりＨＣ吸着剤下流触媒を昇温できる場合や、排気輻射熱等によりＨＣ吸着剤下流触媒を昇温できる場合には、電気加熱手段（ヒータ等）によりプリヒートする構成（電気加熱手段や図１２のフローチャートのＳ４２、Ｓ４３）を省略することができる。
【００５３】
即ち、第３の実施形態に係る発明は、例えば、バイパス通路５に流入した排気ガスの熱でＨＣ吸着剤下流触媒からＨＣが脱離しても、これを既に活性化している下流側触媒（メイン触媒）４の上流側に流入させ、このＨＣ吸着剤下流触媒から脱離したＨＣ（及びＨＣ吸着剤６から脱離したＨＣ）を下流側触媒４で浄化させることを、その本質とするものである。
【００５４】
従って、第３の実施形態に係る発明は、図１３のように構成することもできる。
即ち、ＨＣ吸着剤６の脱離時には、バイパスバルブ８を半開として、排気ガスの一部をバイパス通路５に流入させ、これに伴いＥＨＣ７から脱離するＨＣ（及びＨＣ吸着剤６から脱離するＨＣ）を、バルブ１３を介して、メイン触媒４に流入させ、該メイン触媒４にて浄化する構成とすることもできる。
【００５５】
なお、上記各実施形態では、上流側触媒３と下流側触媒４を備える構成とした、排気流量が少ない場合等においては、上流側触媒３或いは下流側触媒４の何れか一方を備える構成とすることもできる。
そして、上記各実施形態では、エアポンプ９を設ける構成として説明したが、例えば、酸素が十分に存在する雰囲気下にあって、ＨＣ吸着剤の脱離やＥＨＣ７においてＨＣを脱離・酸化できる場合等には、エアポンプ９は省略することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の請求項１に記載の発明の構成を示すクレーム対応図。
【図２】 本発明の請求項８に記載の発明の構成を示すクレーム対応図。
【図３】 本発明の第１の実施形態にかかるシステム構成図。
【図４】 同上実施形態において行なわれる制御フローチャート。
【図５】 同上実施形態において行なわれるＨＣ吸着剤の吸着時間を求めるフローチャート。
【図６】 同上実施形態において行なわれる吸着剤の吸着時間とＥＨＣ（ＨＣ吸着剤下流触媒）のＨＣ吸着量との関係を示す図。
【図７】 ＥＨＣ（ＨＣ吸着剤下流触媒）のＨＣ吸着量とエアポンプ吐出量との関係を示す図。
【図８】 ＥＨＣ（ＨＣ吸着剤下流触媒）のＨＣ吸着量とＥＨＣの加熱（プリヒート）時間との関係を示す図。
【図９】 本発明の第２の実施形態において行なわれるＨＣ吸着期間中の総排気ガス量（総排気流量）を求めるフローチャート。
【図１０】 ＨＣ吸着期間中の総排気ガス量とＥＨＣ（ＨＣ吸着剤下流触媒）のＨＣ吸着量との関係を示す図
【図１１】 本発明の第３実施形態におけるシステム構成図。
【図１２】 同上実施形態において行なわれる制御フローチャート。
【図１３】 同上実施形態における他のシステム構成例を示す図。
【図１４】 （Ａ）は、従来装置の構成を示す図。（Ｂ）は、従来装置において発生する惧れがある悪影響を説明する図。
【符号の説明】
１ エンジン（内燃機関）
２、２’ 排気通路（メイン通路）
３ 上流側触媒（メイン触媒）
４ 下流側触媒（メイン触媒）
５ バイパス通路
６ ＨＣ吸着剤
７ ＥＨＣ（加熱手段を備えた触媒；ＨＣ吸着剤下流触媒）
８ バイパスバルブ（バイパス通路排気流入制御弁）
９ エアポンプ（酸素供給手段）
10 コントロールユニット（マイクロコンピュータ）
11 連通路
12 連通路切替バルブ（連通路排気流入制御弁）
13 バルブ
Claims (7)
- 内燃機関の排気通路に介装されたメイン触媒と、
前記メイン触媒の排気下流側において、前記排気通路の排気上流側の分岐点で一旦分岐し、前記排気通路の排気下流側の合流点で再び合流するバイパス通路と、
前記排気上流側の分岐点に配設され、前記バイパス通路への排気の流入を制御するバイパス通路排気流入制御弁と、
前記バイパス通路に介装されたＨＣ吸着剤と、
前記ＨＣ吸着剤の排気下流側において、前記バイパス通路に介装されたＨＣ吸着剤下流触媒と、
前記ＨＣ吸着剤に吸着されているＨＣを脱離させるべく、前記バイパス通路排気流入制御弁を介して前記バイパス通路に排気の少なくとも一部を流入させる前に、加熱手段を介して前記ＨＣ吸着剤下流触媒を加熱して、当該ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣを脱離させつつ、この脱離されたＨＣを当該ＨＣ吸着剤下流触媒で浄化させる触媒吸着ＨＣ処理手段と、
前記ＨＣ吸着剤下流触媒に酸素を供給する酸素供給手段と、
前記触媒吸着ＨＣ処理手段により、前記加熱手段を介して前記ＨＣ吸着剤下流触媒を加熱して、当該ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣを脱離させつつ、この脱離されたＨＣを当該ＨＣ吸着剤下流触媒で浄化させる前又はその間に、前記酸素供給手段を介して前記ＨＣ吸着剤下流触媒の雰囲気を所定酸素濃度に制御するＨＣ吸着剤下流触媒雰囲気制御手段と、を含んで構成される内燃機関の排気浄化装置。 - 前記ＨＣ吸着剤下流触媒雰囲気制御手段は、前記ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣ量を推定する触媒ＨＣ吸着量推定手段の推定結果に基づいて、前記酸素供給手段の酸素供給量を制御する手段を含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 前記触媒吸着ＨＣ処理手段は、前記ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣ量を推定する触媒ＨＣ吸着量推定手段の推定結果に基づいて、前記加熱手段の加熱量を制御する手段を含んで構成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 前記触媒ＨＣ吸着量推定手段は、前記ＨＣ吸着剤に排気を流入させて排気中のＨＣを吸着させた時間に基づいて、前記ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣ量を推定することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 前記触媒ＨＣ吸着量推定手段は、前記ＨＣ吸着剤に排気を流入させて排気中のＨＣを吸着させた期間内に前記ＨＣ吸着剤に流入した総排気流量に基づいて、前記ＨＣ吸着剤下流触媒が吸着しているＨＣ量を推定することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 内燃機関の排気通路に介装されたメイン触媒と、
前記メイン触媒の排気下流側において、前記排気通路の排気上流側の分岐点で一旦分岐し、前記排気通路の排気下流側の合流点で再び合流するバイパス通路と、
前記排気上流側の分岐点に配設され、前記バイパス通路への排気の流入を制御するバイパス通路排気流入制御弁と、
前記バイパス通路に介装されたＨＣ吸着剤と、
前記ＨＣ吸着剤の排気下流側において、前記バイパス通路に介装されたＨＣ吸着剤下流触媒と、
前記ＨＣ吸着剤下流触媒の排気下流側で前記バイパス通路から分岐し、前記メイン触媒の排気上流側で前記排気通路に合流する連通路と、
前記バイパス通路の分岐点に配設され、前記連通路への排気の流入を制御する連通路排気流入制御弁と、
前記ＨＣ吸着剤に吸着されているＨＣを脱離させるべく、前記バイパス通路排気流入制御弁を介して前記バイパス通路に排気の少なくとも一部を流入させてからの経過時間に応じて、前記連通路排気流入制御弁を介して、当該バイパス通路に流入した排気を、前記連通路により前記メイン触媒の排気上流側へ流すように制御する連通路排気流入制御手段と、を含んで構成される内燃機関の排気浄化装置。 - 前記ＨＣ吸着剤に吸着されているＨＣを脱離させるべく、前記バイパス通路排気流入制御弁を介して前記バイパス通路に排気の少なくとも一部を流入させる前に、前記ＨＣ吸着剤下流触媒を加熱して、この触媒が吸着しているＨＣを脱離させる加熱手段を更に含んで構成される請求項６に記載の内燃機関の排気浄化装置。
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