JP3876757B2 - 排気ガス浄化装置及び排気ガス浄化方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気ガスを浄化する技術に関し、特に、ＨＣ吸着浄化手段を有する排気ガス浄化装置及びＨＣ吸着浄化手段を用いた排気ガス浄化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、内燃機関から排出される排気ガス中のＨＣ（炭化水素）を浄化する装置及び方法として、三元触媒に加え、ＨＣ吸着浄化型触媒を内燃機関の排気ガス通路に配置するようにしたものが提案されている。
このＨＣ吸着浄化型触媒は、ゼオライト、シリカ等のＨＣ吸着剤に白金等の貴金属を担持したものであって、温度が低い時にはＨＣを吸着し、温度が高くなると吸着していたＨＣを脱離せしめると共に酸化反応により浄化する機能を有する。また、三元触媒はその温度が活性化温度以上となって活性状態になると排気ガス中のＨＣを浄化する機能を有する。このため、上記のような三元触媒とＨＣ吸着浄化型触媒を用いた排気ガス浄化装置及び方法では、次のようにＨＣの吸着及び浄化が行われる。すなわち、機関始動直後等の排気系の温度の低い時には、内燃機関から排出される排気ガス中のＨＣはＨＣ吸着浄化型触媒によって吸着される。そして、温度が上昇してくると、内燃機関から排出される排気ガス中のＨＣは活性状態となった三元触媒で浄化されるようになると共にＨＣ吸着浄化型触媒においてはその温度が低い時に吸着されていたＨＣがＨＣ吸着浄化型触媒から脱離せしめられ、浄化されるようになる。
【０００３】
しかしながら、このＨＣ吸着浄化型触媒のＨＣ浄化能には限界があり、急に温度が上昇した場合等に吸着されていたＨＣが急速に多量に脱離した場合や排気ガス量が多く十分な浄化反応時間が確保できない場合等には、浄化しきれないＨＣが多量に（許容量を超えて）下流へ排出され、大気へ放出されてしまう恐れがある。
特に、上記のような三元触媒とＨＣ吸着浄化型触媒を用いた排気ガス浄化装置及び方法においては、各触媒の温度によるＨＣ吸着・脱離特性もしくはＨＣ浄化特性を考慮すると、三元触媒が昇温されやすく、ＨＣ吸着浄化型触媒が昇温され難いように、三元触媒を上流に配置し、その下流にＨＣ吸着浄化型触媒を配置する構成をとることが好ましいが、このような構成では、ＨＣ吸着浄化型触媒から脱離しそこで浄化しきれなかったＨＣを三元触媒で浄化することも不可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、ＨＣ吸着浄化手段（ＨＣ吸着浄化型触媒）から脱離したＨＣをそのＨＣ吸着浄化手段によって目標とする所定の浄化率で浄化することができるようにした排気ガス浄化装置及び方法を提供することである。
【０００５】
【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の手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載された排気ガス浄化装置及び排気ガス浄化方法を提供する。
【０００６】
１番目の発明は、ＨＣ吸着浄化手段の温度が低い時には流通する排気ガス中のＨＣを吸着し、その温度が高くなると吸着していたＨＣを脱離せしめると共に浄化する機能を有するＨＣ吸着浄化手段が内燃機関から排出される排気ガスが通る排気ガス通路に配置されている排気ガス浄化装置において、上記ＨＣ吸着浄化手段をバイパスするバイパス通路と、上記ＨＣ吸着浄化手段を流通する排気ガスの流量と上記バイパス通路を流れる排気ガスの流量の割合を調整して上記ＨＣ吸着浄化手段を流通する排気ガスの流量を制御する流量制御手段とを備えていて、上記ＨＣ吸着浄化手段を流通する排気ガスの流量が、上記ＨＣ吸着浄化手段から脱離せしめられるＨＣを上記ＨＣ吸着浄化手段によって所定の浄化率で浄化することが可能な予め定めた上限流量以下になるように、上記流量制御手段によって制御される、排気ガス浄化装置であって、上記流量制御手段による上記ＨＣ吸着浄化手段を流通する排気ガスの流量の上記制御は、上記ＨＣ吸着浄化手段の温度が上記ＨＣ吸着浄化手段からＨＣが脱離し始める温度に基づいて予め定めた温度未満の時には行われず、上記ＨＣ吸着浄化手段の温度が上記予め定めた温度以上である時に行われる、排気ガス浄化装置を提供する。
【０００７】
ＨＣ吸着浄化手段から脱離せしめられたＨＣは、通常はそのＨＣ吸着浄化手段によって浄化されるが、ＨＣが急速に多量に脱離した場合や排気ガス量が多く十分な浄化反応時間が確保できない場合等には、浄化しきれないＨＣが多量に下流へ排出され、大気へ放出されてしまう恐れがある。本発明によれば、ＨＣ吸着浄化手段を流通する排気ガスの流量を予め定めた上限流量以下に制御することにより、十分な浄化反応時間が確保されるようになる等してＨＣ吸着浄化手段から脱離せしめられるＨＣがそのＨＣ吸着浄化手段によって所定の浄化率で浄化できるようにされるので、未浄化ＨＣの大気への放出が抑制される。
また特に本発明では、上記流量制御手段による上記ＨＣ吸着浄化手段を流通する排気ガスの流量の上記制御は、上記ＨＣ吸着浄化手段の温度が上記ＨＣ吸着浄化手段からＨＣが脱離し始める温度に基づいて予め定めた温度未満の時には行われず、上記ＨＣ吸着浄化手段の温度が上記予め定めた温度以上である時に行われるようになっている。このようにすることによって、ＨＣ吸着浄化手段がＨＣを脱離し始める温度になるのに対応してＨＣ吸着浄化手段を流通する排気ガスの流量の上記制御を実施することができ、流量制御実施時期の適正化を図ることができる。
【０００８】
２番目の発明では１番目の発明において、上記上限流量が上記ＨＣ吸着浄化手段のＨＣ吸着性能または浄化性能の劣化に応じて低く設定される。
これにより、ＨＣ吸着浄化手段のＨＣ吸着性能または浄化性能が劣化した場合においても、それに対応してＨＣ吸着浄化手段を流通する排気ガスの流量の上記制御が実施できるので、ＨＣ吸着浄化手段のＨＣ吸着性能または浄化性能の劣化に起因して大気へ放出される未浄化ＨＣ量が増えてしまうことが防止される。
【００１０】
３番目の発明では１番目または２番目の発明において、上記の予め定めた温度が上記ＨＣ吸着浄化手段のＨＣ吸着性能または浄化性能の劣化に応じて低く設定される。
この発明によっても２番目の発明とほぼ同様の作用及び効果を得ることができる。
４番目の発明では１番目から３番目の何れかの発明において、更に、上記ＨＣ吸着浄化手段の上流に、活性状態においてＨＣを浄化する機能を有するＨＣ浄化手段を備えていて、上記流量制御手段による上記ＨＣ吸着浄化手段を流通する排気ガスの流量の上記制御は、上記ＨＣ浄化手段が活性状態にある場合にのみ行われる。
【００１１】
この発明によれば、上記流量制御手段による流量制御の際に排気ガスの一部が下流のＨＣ吸着浄化手段をバイパスする場合において、その排気ガス中のＨＣは上流のＨＣ浄化手段によって先に浄化されているので、未浄化ＨＣの大気への放出を確実に抑制することができる。
５番目の発明では１番目から４番目の何れかの発明において、上記流量制御手段による上記ＨＣ吸着浄化手段を流通する排気ガスの流量の上記制御において、上記ＨＣ吸着浄化手段を流通する排気ガスの流量は徐々に変化せしめられる。
これにより、排気系の圧力損失変化（背圧変化）を緩やかにすることができ、内燃機関のトルク変動を軽減することができる。
【００１２】
６番目の発明では１番目から５番目の何れかの発明において、上記バイパス通路の一部が共鳴室もしくは拡張室を構成し消音機能を具備している。
これにより、マフラ（消音器）と排気ガス浄化装置とを一体にして構成することが可能になり、搭載性の向上を図ることができる。
【００１３】
７番目の発明は、ＨＣ吸着浄化手段の温度が低い時には流通する排気ガス中のＨＣを吸着し、その温度が高くなると吸着していたＨＣを脱離せしめると共に浄化する機能を有するＨＣ吸着浄化手段を内燃機関から排出される排気ガスの通る排気ガス通路に配置して行う排気ガス浄化方法において、上記ＨＣ吸着浄化手段を流通する排気ガスの流量が、上記ＨＣ吸着浄化手段から脱離せしめられるＨＣを上記ＨＣ吸着浄化手段によって所定の浄化率で浄化することが可能な予め定めた上限流量以下になるように制御される、排気ガス浄化方法であって、上記ＨＣ吸着浄化手段を流通する排気ガスの流量の上記制御は、上記ＨＣ吸着浄化手段の温度が上記ＨＣ吸着浄化手段からＨＣが脱離し始める温度に基づいて予め定めた温度未満の時には行われず、上記ＨＣ吸着浄化手段の温度が上記予め定めた温度以上である時に行われる、排気ガス浄化方法を提供する。
この発明によっても、１番目の発明とほぼ同様の作用及び効果を得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、図面において、同一または類似の構成要素には共通の参照番号を付す。
【００１５】
図１は本発明をガソリンエンジンへ適用した場合を示している。なお、本発明は筒内噴射型の火花点火式内燃機関や、ディーゼルエンジン等その他のタイプの内燃機関にも適用することができる。
図１において、２は機関（エンジン）本体、４は吸気通路、６は排気ガス通路をそれぞれ示す。排気ガス通路６には排気ガス浄化装置１０が設けられるが、この部分に設置される排気ガス浄化装置１０については後に五つの異なる構成の排気ガス浄化装置２０、２０´、３０、４０、５０を挙げて詳細に説明する。
【００１６】
電子制御ユニット（ＥＣＵ）８は、ＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、入出力ポートを双方向バスで接続した公知の形式のディジタルコンピュータからなり、機関本体２と信号をやり取りして燃料噴射量制御等の機関の基本制御を行う他、以下で述べるように本発明の各実施形態においては、排気ガス浄化装置の各構成要素とも信号のやり取りを行い、排気ガス浄化装置についての制御も行う。
【００１７】
図２は、図１に示されている排気ガス浄化装置１０の部分に設置されて排気ガス通路６の一部を構成する、排気ガス浄化装置２０の構成を模式的に示した説明図であり、排気ガスは矢印で示されたように図の左側から右側に向かって流れる。
図２に示すように、排気ガス浄化装置２０は、上流側に三元触媒１２、下流側にＨＣ吸着浄化型触媒（以下、「吸着浄化触媒」と称する）１４を備えた基幹通路１６と、三元触媒１２と吸着浄化触媒１４との間の部分において基幹通路１６から分岐し吸着浄化触媒１４の下流側で基幹通路１６に合流するバイパス通路１８とを備えている。吸着浄化触媒１４は、ゼオライト、シリカ等のＨＣ吸着剤に白金等の貴金属を担持したものであって、その温度が低い時にはＨＣを吸着し、温度が高くなると吸着したＨＣを脱離せしめると共に酸化反応により脱離したＨＣを浄化する機能を有する。一方、三元触媒１２は温度が活性化温度以上となって活性状態になると排気ガス中のＨＣを浄化する機能を有する。なお、本排気ガス浄化装置２０を含め本明細書で説明する排気ガス浄化装置２０´、３０、４０、５０の構成では三元触媒１２を用いているが、ＨＣを浄化する機能を有する触媒であれば他の種類の触媒（例えば、ＮＯｘ触媒や酸化触媒）を三元触媒１２の代わりに用いてもよい。
【００１８】
バイパス通路１８には、吸着浄化触媒１４を流通する排気ガスの流量とバイパス通路１８を流れ吸着浄化触媒１４をバイパスする排気ガスの流量の割合を調整して吸着浄化触媒１４を流通する排気ガスの流量を制御する流量制御手段として調整弁２２が設けられている。調整弁２２はＥＣＵ８に接続されている駆動部２４を有しており、必要に応じて、この駆動部２４によって、殆ど全ての排気ガスが吸着浄化触媒１４を通る全閉状態と、大部分の排気ガス（例えば、全排気ガスの９０パーセント）がバイパス通路１８を通る全開状態との間で調整される。すなわち、ＥＣＵ８からの信号によって調整弁２２が制御され、吸着浄化触媒１４を流通する排気ガスの流量が制御される。
【００１９】
因みに、機関の始動時においては、通常、調整弁２２は全閉状態にされている。これは、機関の始動時においては二つの触媒１２、１４の温度が共に低いため、排気ガス中のＨＣは吸着浄化触媒１４に吸着させる必要があり、そのためには機関から排出される全排気ガスが吸着浄化触媒１４を通過するようにする必要があるためである。
本排気ガス浄化装置２０に限らず、排気通路の上流側に三元触媒１２、下流側に吸着浄化触媒１４が配置された排気ガス浄化装置においては、一般に以下のようにして排気ガス中のＨＣが除去され、ＨＣの大気への放出が抑制される。
【００２０】
すなわち、機関の始動後間もない時等、三元触媒１２及び吸着浄化触媒１４が共に温度の低い時には、排気ガスに含まれて上流から流れてくるＨＣは、その殆どが活性状態になっていない三元触媒１２を通過し、吸着浄化触媒１４において吸着される。そして、運転が継続される等して両触媒１２、１４の温度が上昇してくると、今度は、三元触媒１２が活性状態になって上流から流れてくるＨＣの殆どを浄化するようになる。そしてこの時、吸着浄化触媒１４においてはその温度の低い時に吸着したＨＣが脱離せしめられると共に酸化反応により浄化せしめられる。
【００２１】
排気ガス中のＨＣは、通常、このようにして除去せしめられ、大気への放出が抑制されるのであるが、吸着浄化触媒１４において吸着されていたＨＣが急速に脱離した場合や吸着浄化触媒１４を流通する排気ガスの流量が多く吸着浄化触媒１４においてＨＣを浄化するための十分な反応時間が確保できない場合等には、目標とする所定の浄化率でＨＣを浄化することができず、未浄化のＨＣが多量に（例えば、許容量を超えて）下流へ流れ大気へ放出されてしまう恐れがある。
【００２２】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、次に、本排気ガス浄化装置２０で実施し得る、上記問題を解決した排気ガス中のＨＣを除去するための方法について説明する。
この方法は、吸着浄化触媒１４を流通する排気ガスの流量Ｑｃが予め定めた流量Ｑｍ以下になるように調整弁２２を制御することにより、吸着浄化触媒１４から脱離せしめられたＨＣが浄化せしめられるのに十分な反応時間を確保し、脱離せしめられたＨＣが吸着浄化触媒１４によって所定の浄化率で浄化せしめられるようにするというものである。
【００２３】
吸着浄化触媒１４を流通する排気ガスの流量が増加すると吸着されていたＨＣの脱離が促進されると共に、脱離せしめられたＨＣの吸着浄化触媒１４における滞在時間が短くなって浄化反応の時間を十分に確保することができなくなる。このため、吸着浄化触媒１４を流通する排気ガスの流量が増加すると浄化しきれないＨＣが多量に下流へ流れ大気へ放出されてしまう恐れがある。上記予め定めた流量Ｑｍは、このような不都合の生じない最大の流量であり、脱離せしめられたＨＣを浄化しきることができる、すなわち脱離せしめられたＨＣを目標とする所定の浄化率で浄化することが可能な上限流量であって、以下で説明するＨＣを除去するための方法を実施する場合には、この流量Ｑｍを事前に実験等によって求め、予めＥＣＵ８に記憶させておく必要がある。
【００２４】
図３はこの方法を実施するための制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンはＥＣＵ８により一定時間毎の割込みによって実施される。なお、上述したように機関の始動時には調整弁２２は全閉状態にあり、したがって、本制御ルーチンが機関始動後、最初に実施される時には調整弁２２は全閉状態にある。
本制御ルーチンがスタートすると、まずステップ１００において吸着浄化触媒１４を流通する排気ガスの流量Ｑｃが推定される。この排気ガス流量Ｑｃの推定方法には種々の方法があり、例えば以下のように推定することができる。
【００２５】
すなわち、機関から排出される全排気ガス流量は、機関負荷Ｑ／Ｎ（吸入空気量Ｑ／機関回転数Ｎ）が高くなればなるほど多くなり、機関回転数Ｎが高くなればなるほど多くなる。そこで、全排気ガス流量を機関負荷Ｑ／Ｎ及び機関回転数Ｎの関数として予め実験により求め、これをＥＣＵ８に記憶させておけば、機関負荷Ｑ／Ｎ及び機関回転数Ｎで定まる各機関運転状態での全排気ガス流量は求めることができる。そして各機関運転状態における全排気ガス流量の場合において調整弁２２の各開度状態の時に吸着浄化触媒１４を流通する排気ガスの流量Ｑｃについては実験または計算により求めることができる。
【００２６】
したがって、これら機関負荷Ｑ／Ｎ及び機関回転数Ｎの関数としての全排気ガス流量と、全排気ガス流量及び調整弁２２の開度状態の関数としての排気ガス流量Ｑｃとが求められるので、これらの関係をＥＣＵ８に記憶させておくことによって、各機関運転状態及び調整弁２２の各開度状態から排気ガス流量Ｑｃを求めることができる。なお、ここで機関の始動後間もない時等で調整弁２２が全閉状態である場合には、全排気ガス流量が吸着浄化触媒１４を流通する排気ガスの流量Ｑｃとなる。
【００２７】
あるいは、吸着浄化触媒１４の上流側直近部分の圧力Ｐを測定する圧力センサ（図示なし）を設ける、もしくは吸着浄化触媒１４の上流側と下流側との圧力差ΔＰを測定する差圧センサ（図示なし）を設ける等して、吸着浄化触媒１４を流通する排気ガスの流量Ｑｃと相関関係のある圧力Ｐまたは圧力差ΔＰを求め、これらに基づいて排気ガス流量Ｑｃを推定するようにしてもよい。この場合には、排気ガス流量Ｑｃと圧力Ｐまたは圧力差ΔＰとの関係を予め実験等によって求め、ＥＣＵ８に記憶させておく必要がある。
【００２８】
上述のような方法の何れかによりステップ１００において吸着浄化触媒１４を流通する排気ガスの流量Ｑｃが推定されると、続くステップ１０２においてはその排気ガス流量Ｑｃが上述の予め定めた流量Ｑｍと比較される。
ステップ１０２において排気ガス流量Ｑｃが上述の予め定めた流量Ｑｍ以下であると判定された場合には本制御ルーチンは終了し、調整弁２２の制御は行われない。一方、排気ガス流量Ｑｃが上述の予め定めた流量Ｑｍよりも多いと判定された場合にはステップ１０４に進み、調整弁２２の制御が行われる。
【００２９】
ステップ１０４に進む場合はすなわち、吸着浄化触媒１４を流通する排気ガスの流量Ｑｃが多いために吸着されていたＨＣの脱離が促進され、且つ、脱離せしめられたＨＣの吸着浄化触媒１４における滞在時間が短くなって浄化反応の時間を十分に確保することができなくなり、浄化しきれないＨＣが多量に下流へ流れて大気へ放出されてしまう恐れのある場合であるから、ここでの調整弁２２の制御は調整弁２２の開度を増し、バイパス通路１８を流れる排気ガス流量Ｑｂを増加して吸着浄化触媒１４を流通する排気ガスの流量Ｑｃを低減しようとするものである。
【００３０】
したがって、例えば全閉状態であった調整弁２２を全開状態にする等の制御が行われる。あるいは、排気ガス流量Ｑｃが予め定めた流量Ｑｍ以下となるように、もしくは予め定めた流量Ｑｍとなるように調整弁２２をＥＣＵ８からの信号によって制御してもよい。この場合、上述した排気ガス流量Ｑｃの推定に利用した機関運転状態、調整弁２２の開度状態及び排気ガス流量Ｑｃの関係から排気ガス流量Ｑｃが所望の流量（例えば予め定めた流量Ｑｍ）となる開度状態を求めることができるので、ＥＣＵ８からの信号により駆動部２４を制御することによって調整弁２２をその開度状態にするようにして排気ガス流量Ｑｃを所望の流量とすることができる。そして、このような調整弁２２の制御は機関の停止まで行われ、機関が停止された時に本制御ルーチンが終了する。
【００３１】
なお、ここでの調整弁２２の制御を排気ガス流量Ｑｃが徐々に変化するように行うことによって（例えば、調整弁２２の開度状態を徐々に開側に調整することによって）、排気系の圧力損失変化（背圧変化）を緩やかにすることができ、機関のトルク変動を軽減することができる。このことは後述する他の排気ガス浄化装置についても同様である。
【００３２】
図４及び図５は、排気ガス浄化装置２０において、機関負荷が上昇して全排気ガス流量が増加した時に、上述したような図３の制御ルーチンで示された方法が実施された場合の全排気ガス流量、調整弁２２の開度、吸着浄化触媒１４を流通する排気ガス流量Ｑｃ、バイパス通路１８の排気ガス流量Ｑｂ及び排気ガス中のＨＣ量の経時変化を示したものである。図４は排気ガス流量Ｑｃが予め定めた流量Ｑｍより多くなった時に調整弁２２の開度状態が一気に開側に調整された場合を示し、図５は調整弁２２の開度状態が徐々に開側に調整された場合を示している。これらの図中、ＨＣ量を示す部分において線Ａは機関から排出される全ＨＣ量を示し、線Ｂは吸着浄化触媒１４の下流におけるＨＣ量を示している。更に、一点鎖線で示された線Ｂ´は調整弁２２の制御を行わなかった場合、すなわち調整弁２２が全閉状態に維持された場合の吸着浄化触媒１４の下流におけるＨＣ量を示している。
【００３３】
これらの図に示されているように、上述したような図３の制御ルーチンで示された方法が実施される場合には、排気ガス流量Ｑｃが予め定めた流量Ｑｍより多くなると調整弁２２の開度状態が調整され、排気ガスの一部がバイパス通路１８を流れるようにされて吸着浄化触媒１４を流通する排気ガス流量Ｑｃが予め定めた流量Ｑｍ以下に維持される。そしてこの結果、機関負荷が上昇して全排気ガス流量が増加した時においても、吸着浄化触媒１４から脱離せしめられたＨＣをその吸着浄化触媒１４において所定の浄化率で浄化することができる状態が維持される。
【００３４】
なおここで、機関負荷が上昇して排気ガス流量Ｑｃが予め定めた流量Ｑｍより多くなるような状態、すなわち高負荷の状態においては、通常、排気ガスの温度が高く、上流側の三元触媒１２が排気ガスの熱で昇温されて活性状態になっており、排気ガス中に含まれて流れてくるＨＣは三元触媒１２で浄化されるようになっている。このため、通常は排気ガスが吸着浄化触媒１４をバイパスして流れるために下流側にＨＣが排出されるという問題は生じない。
【００３５】
また、このような排気ガス温度の高い状態おいては、吸着浄化触媒１４を流通する排気ガス流量Ｑｃを低減すること、すなわち予め定めた流量Ｑｍ以下に維持することには、吸着浄化触媒１４の温度上昇を抑制し、吸着浄化触媒１４からのＨＣの脱離を抑制する作用もある。したがってこの場合には、吸着浄化触媒１４を流通する排気ガス流量Ｑｃを予め定めた流量Ｑｍ以下に維持することにより、ＨＣの浄化反応時間が確保されること等の他に、吸着浄化触媒１４の温度上昇の抑制による脱離ＨＣ量の低減によっても、脱離ＨＣの吸着浄化触媒１４における完全な浄化が図られることとなる。
【００３６】
以上のようなことから、上述したような図３の制御ルーチンで示した方法を実施することにより、吸着浄化触媒１４の下流におけるＨＣ量はゼロもしくは相当に低いレベルに維持することができる。なお、上記説明からも明らかなように、図４及び図５中、線Ｂ´で示されたＨＣ量の増加は、線Ａで示される機関から排出される全ＨＣ量の増加に起因するものではなく、吸着浄化触媒１４から脱離せしめられるＨＣ量の増加に起因するものである。
【００３７】
次に図６を参照して、上述した方法とほぼ同様の方法を実施でき、同様の作用及び効果を得ることができる別の構成の排気ガス浄化装置２０´について説明する。
この排気ガス浄化装置２０´の基本的な構成は、上述の排気ガス浄化装置２０と同様であるが、本排気ガス浄化装置２０´においては、ＥＣＵ８からの信号によって開度状態が調整される調整弁２２の代わりに別のタイプの調整弁２６が設けられている。
【００３８】
この調整弁２６は、その弁体２８に作用する排気ガスの圧力（より詳細には圧力差）によって自動的に開閉するタイプの弁である。このようなタイプの弁の一例としては、所定の付勢力を発生するバネにより弁体２８を閉弁状態に保つようにした弁が挙げられる。
そしてこのようなタイプの調整弁２６において、上記の所定の付勢力を、吸着浄化触媒１４を流通する排気ガスの流量Ｑｃが上述の予め定めた流量Ｑｍとなった時に弁体２８に作用する排気ガスの力（開弁する向きへ作用する圧力による力と閉弁する向きへ作用する圧力による力との差）と一致させておけば、全排気ガス流量が増加して排気ガス流量Ｑｃが予め定めた流量Ｑｍとなった時に調整弁２６が自動的に開弁され、排気ガスの一部がバイパス通路１８を流れるようにされて排気ガス流量Ｑｃが予め定めた流量Ｑｍ以下に維持される。
【００３９】
以上の説明から明らかなように、本排気ガス浄化装置２０´の構成においても排気ガス浄化装置２０を用いて実施される上述の方法と同様の方法を実施でき、同様の作用及び効果を得ることができる。そしてこの場合、ＥＣＵ８との信号のやり取りを省略でき、装置の構成を簡単化することができる。
次に図７を参照して、別の構成の排気ガス浄化装置３０について説明する。この排気ガス浄化装置３０の基本的な構成は、上述の排気ガス浄化装置２０と同様であるが、本排気ガス浄化装置３０においては、吸着浄化触媒１４にその温度を測定する温度センサ３２が設けられている。この温度センサ３２はＥＣＵ８に接続されていて、測定結果はＥＣＵ８に与えられる。
【００４０】
なお、本排気ガス浄化装置３０においては、温度センサ３２が、吸着浄化触媒１４に直接設けられたが、温度センサを吸着浄化触媒１４の下流に設置し、排気ガスの温度を測定することで吸着浄化触媒１４の温度を推定する等、その他の手段によって吸着浄化触媒１４の温度を求めるようにしてもよい。
次に、本排気ガス浄化装置３０で実施し得る排気ガス中のＨＣを除去するための方法について説明する。
【００４１】
上述したように吸着浄化触媒１４においては、その温度が低い時にＨＣが吸着され、温度が高くなると吸着したＨＣが脱離せしめられると共に酸化反応により浄化せしめられる。ここで説明する方法は、吸着浄化触媒１４の温度Ｔｃを監視しておき、その温度ＴｃがＨＣを脱離し始める温度（脱離開始温度）またはその近傍の予め定めた温度Ｔｍに達した時に吸着浄化触媒１４を流通する排気ガス流量Ｑｃを制御して、吸着浄化触媒１４から脱離せしめられたＨＣが浄化せしめられるのに十分な反応時間を確保し、脱離せしめられたＨＣが吸着浄化触媒１４によって所定の浄化率で浄化せしめられるようにするというものである。
【００４２】
図８はこの方法を実施するための制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンはＥＣＵ８により一定時間毎の割込みによって実施される。なお、本排気ガス浄化装置３０においても機関始動時には調整弁２２は全閉状態にあり、したがって、本制御ルーチンが機関始動後、最初に実施される時には調整弁２２は全閉状態にある。
【００４３】
本制御ルーチンがスタートすると、まずステップ２００において吸着浄化触媒１４の温度Ｔｃが推定される。本排気ガス浄化装置３０においては、吸着浄化触媒１４に温度センサ３２が設けられているので、ここで推定される温度Ｔｃは温度センサ３２の測定値である。但し、本発明はこれに限定されるものではなく、吸着浄化触媒１４の温度Ｔｃは、上述したように種々の方法で推定するようにすることができる。例えば、温度センサを吸着浄化触媒１４の下流もしくは上流に設ける、あるいは上流と下流の両方に設ける等して流通する排気ガスの温度を測定し、それに基づいて温度Ｔｃを推定するようにしてもよい。この場合、各温度センサにより測定される排気ガス温度と温度Ｔｃとの関係を予め実験等によって求め、それをＥＣＵ８に記憶させておく。
【００４４】
または、機関冷却水温度を測定し、それに基づいて温度Ｔｃを推定するようにしてもよい。この場合には、機関冷却水温度と温度Ｔｃとの関係を予め実験等によって求め、それをＥＣＵ８に記憶させておく必要がある。あるいは、機関運転状態に基づいて温度Ｔｃを推定するようにしてもよい。すなわち、機関から排出される排気ガスの温度及び全排気ガス量は機関負荷Ｑ／Ｎ及び機関回転数Ｎで定まる機関運転状態と相関があるため、吸着浄化触媒１４の温度Ｔｃについてもこの機関運転状態と相関がある。そこで温度Ｔｃを機関負荷Ｑ／Ｎ及び機関回転数Ｎの関数として予め実験により求め、これをＥＣＵ８に記憶させておけば、機関負荷Ｑ／Ｎ及び機関回転数Ｎで定まる各機関運転状態での温度Ｔｃを求めることができる。更に別の方法として、機関始動からの経過時間で温度Ｔｃを推定するようにしてもよい。この場合は、機関始動からの経過時間と温度Ｔｃとの関係を予め実験により求め、これをＥＣＵ８に記憶させておく。
【００４５】
上述のような方法の何れかによりステップ２００において吸着浄化触媒１４の温度Ｔｃが推定されると、続くステップ２０２において、その温度Ｔｃが予め定めた温度Ｔｍと比較される。この温度Ｔｍは、吸着浄化触媒１４からＨＣが脱離し始める温度（脱離開始温度）またはその近傍の温度であって、好ましくは脱離開始温度よりも僅かに低い温度である。
【００４６】
ステップ２０２において温度Ｔｃが予め定めた温度Ｔｍ未満であると判定された場合には本制御ルーチンは終了し、調整弁２２の制御は行われない。すなわち、この場合には吸着浄化触媒１４の温度が低いために吸着されたＨＣの脱離が起こらないので、脱離したＨＣを吸着浄化触媒１４によって所定の浄化率で浄化できるようにするために、ＨＣが浄化せしめられるのに十分な反応時間を確保すべく吸着浄化触媒１４を流通する排気ガス流量Ｑｃを制御する必要はなく、したがって調整弁２２の制御は行われない。
【００４７】
一方、温度Ｔｃが上述の予め定めた温度Ｔｍ以上であると判定された場合にはステップ２０４に進み、調整弁２２の制御が行われる。
ステップ２０４における調整弁２２の制御は、先に排気ガス浄化装置２０に関連して図３のフローチャートを参照しつつ説明した方法のステップ１０４における調整弁２２の制御と同様であり、例えば、全閉状態であった調整弁２２を全開状態にする等の制御が行われる。または、排気ガス流量Ｑｃが先に説明した予め定めた流量Ｑｍ以下となるように、もしくは予め定めた流量Ｑｍとなるように調整弁２２をＥＣＵ８からの信号によって制御してもよい。そして、このような調整弁２２の制御は機関の停止まで行われ、機関が停止された時に本制御ルーチンが終了する。
【００４８】
図９は、排気ガス浄化装置３０において、機関負荷が上昇して全排気ガス流量が増加した時に、図８の制御ルーチンで示された方法が実施された場合の全排気ガス流量、調整弁２２の開度、吸着浄化触媒１４の温度Ｔｃ、吸着浄化触媒１４を流通する排気ガスの流量Ｑｃ及び排気ガス中のＨＣ量の経時変化を示したものである。この図は吸着浄化触媒１４の温度Ｔｃが予め定めた温度Ｔｍに達した時に調整弁２２の開度状態が一気に開側に調整された場合を示している。
【００４９】
図中、ＨＣ量を示す部分の表現は、図４及び図５の場合と同様であり、線Ａは機関から排出される全ＨＣ量を示し、線Ｂは吸着浄化触媒１４の下流におけるＨＣ量を示している。更に、一点鎖線で示された線Ｂ´は調整弁２２の制御を行わなかった場合、すなわち調整弁２２が全閉状態に維持された場合の吸着浄化触媒１４の下流におけるＨＣ量を示している。なお、図４及び図５の場合と同様に、この線Ｂ´で示されたＨＣ量の増加は、線Ａで示される機関から排出される全ＨＣ量の増加に起因するものではなく、吸着浄化触媒１４から脱離せしめられるＨＣ量の増加に起因するものである。また、吸着浄化触媒１４の温度Ｔｃを示す部分に一点鎖線で示されているのは、調整弁２２の制御を行わなかった場合、すなわち調整弁２２が全閉状態に維持された場合の温度Ｔｃである。
【００５０】
この図に示されているように、図８の制御ルーチンで示された方法が実施される場合には、温度Ｔｃが予め定めた温度Ｔｍに達すると調整弁２２の開度状態が調整され、排気ガスの一部がバイパス通路１８を流れるようにされて排気ガス流量Ｑｃが上述の予め定めた流量Ｑｍ以下に維持される。そしてこの結果、機関負荷が上昇して全排気ガス流量が増加した時においても、吸着浄化触媒１４から脱離せしめられたＨＣをその吸着浄化触媒１４において所定の浄化率で浄化することができる状態が維持される。
【００５１】
なおここで、ＨＣ吸着浄化触媒１４の温度Ｔｃが上昇して予め定めた温度Ｔｍに達するような状態においては、通常、排気ガスの温度が高く、上流側の三元触媒１２が排気ガスの熱で昇温されて活性状態になっており、排気ガス中に含まれて流れてくるＨＣは三元触媒１２で浄化されるようになっている。このため、通常は排気ガスが吸着浄化触媒１４をバイパスして流れるために下流側にＨＣが排出されるという問題は生じない。
【００５２】
また、図９の吸着浄化触媒１４の温度Ｔｃを示す部分にも示されているように、この方法を実施することによって吸着浄化触媒１４を流通する排気ガス流量Ｑｃが低減されると、吸着浄化触媒１４の温度上昇が抑制される。そしてその結果吸着浄化触媒１４からのＨＣの脱離が抑制され、このことによっても脱離ＨＣの吸着浄化触媒１４における完全な浄化が図られることとなる。
【００５３】
以上のようなことから、図８の制御ルーチンで示された方法を実施することによっても、吸着浄化触媒１４の下流におけるＨＣ量はゼロもしくは相当に低いレベルに維持することができる。また、この方法によれば吸着浄化触媒１４がＨＣを脱離し始める温度になるのに対応して吸着浄化触媒を流通する排気ガスの流量Ｑｃの上記制御を実施することができるので、流量制御実施時期の適正化を図ることができる。
【００５４】
次に図１０を参照して更に別の構成の排気ガス浄化装置４０について説明する。この排気ガス浄化装置４０の基本的な構成は、上述の排気ガス浄化装置２０と同様であるが、本排気ガス浄化装置４０においては、吸着浄化触媒１４の上流側に設けられた三元触媒１２にその温度を測定する温度センサ３４が設けられている。この温度センサ３４はＥＣＵ８に接続されていて、測定結果はＥＣＵ８に与えられる。
【００５５】
なお、本排気ガス浄化装置４０においては、温度センサ３４が、三元触媒１２に直接設けられたが、温度センサを三元触媒１２の下流に設置し、排気ガスの温度を測定することで三元触媒１２の温度を推定する等、その他の手段によって三元触媒１２の温度を求めるようにしてもよい。
次に、本排気ガス浄化装置４０で実施し得る排気ガス中のＨＣを除去するための方法について説明する。
【００５６】
上述したように、本明細書で説明されているような排気ガス通路の上流側に三元触媒１２が配置され、その下流側に吸着浄化触媒１４が配置されている排気ガス浄化装置においては、機関の始動後間もない時等、三元触媒１２及び吸着浄化触媒１４が共に温度の低い時には、排気ガスに含まれて上流から流れてくるＨＣは、その殆どが活性状態になっていない三元触媒１２を通過し、吸着浄化触媒１４に吸着される。そして、機関の運転が継続される等して両触媒１２、１４の温度が上昇してくると、今度は、三元触媒１２が活性状態になって上流から流れてくるＨＣの殆どを浄化するようになると共に、吸着浄化触媒１４においてはその温度の低い時に吸着したＨＣが脱離せしめられ、且つ酸化反応により浄化せしめられる。以下で説明する方法は、上流側に配置された三元触媒１２の活性状態を判定し、三元触媒１２が活性状態にある場合にのみ排気ガスの一部が下流側に配置された吸着浄化触媒１４をバイパスするようにして吸着浄化触媒１４を流通する排気ガス流量Ｑｃを制御し、未浄化のＨＣが吸着浄化触媒１４をバイパスして下流へ排出されるのを確実に防止すると共に、吸着浄化触媒１４から脱離せしめられたＨＣが浄化せしめられるのに十分な反応時間を確保し、脱離せしめられたＨＣが吸着浄化触媒１４によって所定の浄化率で浄化せしめられるようにするというものである。
【００５７】
図１１はこの方法を実施するための制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンはＥＣＵ８により一定時間毎の割込みによって実施される。なお、本排気ガス浄化装置４０においても機関始動時には調整弁２２は全閉状態にあり、したがって、本制御ルーチンが機関始動後、最初に実施される時には調整弁２２は全閉状態にある。
【００５８】
本制御ルーチンがスタートすると、まずステップ３０２において三元触媒１２が活性状態にあるか否かが判定される。本排気ガス浄化装置４０においては、上述したように三元触媒１２に温度センサ３４が設けられているので、ここで測定される温度Ｔｓが三元触媒１２の活性化温度Ｔａ以上であるか否かが判定される。この場合、当然のことながら温度Ｔｓが活性化温度Ｔａ以上であれば三元触媒１２は活性状態にある。なお、この三元触媒１２の温度Ｔｓは、上述したように温度センサを三元触媒１２の下流に設置し、排気ガスの温度を測定することで三元触媒１２の温度を推定する等、その他の手段によって求めるようにしてもよい。すなわち、この三元触媒１２の温度Ｔｓは先に図８の制御ルーチンで示した方法に関連して説明した吸着浄化触媒１４の温度Ｔｃの各推定方法とほぼ同様な方法を用いても推定することができるので、そのようにして求めた三元触媒１２の温度Ｔｓと活性化温度Ｔａとを比較するようにしてもよい。
【００５９】
また、温度Ｔｓを用いない方法で三元触媒１２の活性状態を判定するようにしてもよい。すなわち、例えば排気ガス中のＨＣ濃度またはＮＯｘ濃度、もしくはＣＯ濃度等を測定できる排気ガスセンサを三元触媒１２と吸着浄化触媒１４との間に設け、この排気ガスセンサの測定値により三元触媒１２が活性状態にあるか否かを判定するようにしてもよい。あるいは、三元触媒１２が活性状態となる機関始動時からの時間を予め求めておき、機関始動時からその時間が経過した時には三元触媒１２は活性状態になるものとしてもよい。
【００６０】
ステップ３０２において、上述のような方法の何れかにより三元触媒１２の活性状態が判定され、三元触媒１２が活性状態ではないと判定された場合には本制御ルーチンは終了し、調整弁２２の制御は行われない。すなわち、この場合には三元触媒１２が活性状態ではないので三元触媒１２を通過した排気ガスにはまだＨＣが含まれている。したがって、吸着浄化触媒１４を流通する排気ガス流量Ｑｃを制御すべく調整弁２２を制御して排気ガスの一部が吸着浄化触媒１４をバイパスするようにすると、そのバイパスした排気ガス中のＨＣは未浄化のまま大気中へ放出されてしまう恐れがある。このため調整弁２２の制御は行われず全閉状態が維持される。
【００６１】
一方、三元触媒が活性状態にあると判定された場合にはステップ３０４に進み、調整弁２２の制御が行われる。
ステップ３０４における調整弁２２の制御は、先に排気ガス浄化装置２０に関連して図３のフローチャートを参照しつつ説明した方法のステップ１０４における調整弁２２の制御と同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。調整弁２２の制御は機関の停止まで行われ、機関が停止された時に本制御ルーチンが終了する。
【００６２】
以上のように、図１１の制御ルーチンで示された方法が実施される場合には、上流側に配置された三元触媒１２が活性状態になるまで調整弁２２が全閉状態に保たれるので、ＨＣを含んだ排気ガスがＨＣ吸着浄化触媒１４をバイパスすることによって排気ガス中に含まれたＨＣが下流へ排出されるのを確実に防止することができる。そして、三元触媒１２が活性状態になると、調整弁２２の開度状態が調整され、排気ガスの一部がバイパス通路１８を流れるようにされて排気ガス流量Ｑｃが上述の予め定めた流量Ｑｍ以下に維持されるので、機関負荷が上昇して全排気ガス流量が増加した時においても、吸着浄化触媒１４から脱離せしめられたＨＣをその吸着浄化触媒１４において所定の浄化率で浄化することのできる状態が維持される。
【００６３】
このようにして、図１１の制御ルーチンで示された方法を実施することによっても、吸着浄化触媒１４の下流におけるＨＣ量はゼロもしくは相当に低いレベルに維持することができる。
【００６４】
なお、吸着浄化触媒１４のＨＣ吸着性能（すなわち、単位時間当たりに吸着できるＨＣ量）または浄化性能（すなわち、単位時間当たりに浄化できるＨＣ量）の劣化を考慮して、上述の各制御ルーチンに示した方法における調整弁２２の制御方法を変更するようにしてもよい。すなわち、吸着浄化触媒１４は、使用し続けることによって次第にそのＨＣ吸着性能または浄化性能（以下、「ＨＣ浄化性能等」という）が劣化する。したがって、使用開始時には浄化できたＨＣ量が劣化後には浄化できなくなる場合がある。このような場合、例えば図３の制御ルーチンで示された方法において、予め定めた流量Ｑｍを吸着浄化触媒１４の使用時間に応じて変更することによりＨＣ浄化性能等の劣化に対応した調整弁制御が実施できる。つまり、吸着浄化触媒１４の使用がある程度続けられてＨＣ浄化性能等の劣化が進んだ時には、予め定めた流量Ｑｍを吸着浄化触媒１４の使用開始時に比べて低く設定するようにし、吸着浄化触媒１４を流通する排気ガスの流量Ｑｃを使用開始時よりも小さく維持するようにしてＨＣ浄化性能等が劣化した吸着浄化触媒１４によっても脱離せしめられたＨＣが所定の浄化率で浄化せしめられるようにすることができる。
【００６５】
また、図８の制御ルーチンで示された方法において、予め定めた温度Ｔｍを同様に吸着浄化触媒１４の使用時間に応じて変更することよっても吸着浄化触媒１４のＨＣ浄化性能等の劣化に対応した調整弁制御が実施できる。この場合、使用時間が長くなるほど予め定めた温度Ｔｍが低く設定される。
なお、吸着浄化触媒１４のＨＣ浄化性能等の劣化の程度については、上述のような使用時間の他、吸着浄化触媒１４の下流にＨＣセンサを設ける等その他の方法によって判定するようにしてもよい。
【００６６】
また、上述の排気ガス浄化装置２０、３０、４０の構成のうちの任意の二つもしくは三つ全ての構成を組合せ、図３、図８及び図１１の各制御ルーチンで示された方法のうちの対応する任意の二つもしくは三つ全ての方法を組合せて実施するようにしてもよい。これら組合せた場合の各構成及び各方法については、上述の説明及び各図面から概ね明らかであると思われるので詳細な説明は省略するが、例えば、排気ガス浄化装置２０の構成と排気ガス浄化装置４０の構成を組合せ（この場合、図示される構成は図１０の排気ガス浄化装置４０と同じになる）、図３の制御ルーチンで示された方法と図１１の制御ルーチンで示された方法とを組合せて実施する場合には、三元触媒１２が活性状態にある時であって、吸着浄化触媒１４を流通する排気ガスの流量Ｑｃが予め定めた流量Ｑｍよりも多くなった時に調整弁２２がステップ１０４（図３）またはステップ３０４（図１１）のように制御される。
【００６７】
また、排気ガス浄化装置２０、３０、４０の三つ全ての構成を組合せ、上述の三つ全ての方法を組合せて実施する場合には、三元触媒１２が活性状態にある時であって、吸着浄化触媒１４の温度Ｔｃが予め定めた温度Ｔｍ以上になり、更に吸着浄化触媒１４を流通する排気ガスの流量Ｑｃが予め定めた流量Ｑｍよりも多くなった時に調整弁２２が制御される。このように幾つかの方法を組合せることによって、調整弁２２の不必要な制御を低減でき、また、図１１の制御ルーチンで示された方法を含むようにすることにより、排気ガス中に含まれたＨＣの大気への放出を確実に抑制することができる。
【００６８】
また、上述した排気ガス浄化装置２０、２０´、３０、４０は、マフラ（消音器）と一体にして構成することができる。図１２は、図２に示された排気ガス浄化装置２０をマフラと一体にして構成した場合（排気ガス浄化装置５０）を示しており、ここでは、この排気ガス浄化装置５０の場合を例にとって説明する。
排気ガス浄化装置５０においては、以下で説明するようにして消音機能が発揮される。
【００６９】
すなわち、調整弁２２が閉じている場合には、排気ガスは図中の実線の矢印で示されるように、三元触媒１２を通過した後、その全てが吸着浄化触媒１４を通過し、排気ガス浄化装置５０から排出される。この際、基幹通路１６の一部である空間Ｉは拡張室として作用し、消音機能を発揮する。またバイパス通路１８の一部である空間IIは調整弁２２が閉じられているために共鳴室を構成し、消音機能が発揮される。
【００７０】
一方、吸着浄化触媒１４を流通する排気ガスの流量Ｑｃを調整するために調整弁２２が開かれている場合には、三元触媒１２を通過した排気ガスは、その一部が吸着浄化触媒１４を通過して、その残りが図中の点線の矢印で示されるようにバイパス通路１８（空間II）を通過して、それぞれ基幹通路１６の一部である空間Ｉへ到達し、その後排気ガス浄化装置５０から排出される。この場合には、基幹通路１６の一部である空間Ｉ及びバイパス通路１８の一部である空間IIは共に拡張室として作用し、消音機能が発揮される。
【００７１】
以上のように、図１２で示されたような構成とすることによって、排気ガス浄化装置に消音機能を具備させることができる。そして、このようにマフラと排気ガス浄化装置を一体にして構成することにより搭載性の向上を図ることができる。
【００７２】
【発明の効果】
１番目の発明によれば、ＨＣ吸着浄化手段を流通する排気ガスの流量を制御することにより、ＨＣ吸着浄化手段から脱離せしめられるＨＣがそのＨＣ吸着浄化手段によって所定の浄化率で浄化できるようにされるので、未浄化ＨＣの大気への放出が抑制される。また、ＨＣ吸着浄化手段を流通する排気ガスの流量の制御を実施する時期の適正化を図ることができる。
【００７３】
２番目の発明によれば、ＨＣ吸着浄化手段のＨＣ吸着性能または浄化性能の劣化に起因して大気へ放出される未浄化ＨＣが増えてしまうことが防止される。
３番目の発明によっても２番目の発明とほぼ同様の効果を得ることができる。
【００７４】
４番目の発明によれば、未浄化ＨＣの大気への放出を確実に抑制することができる。
５番目の発明によれば、排気系の圧力損失変化（背圧変化）を緩やかにすることができ、内燃機関のトルク変動を軽減することができる。
【００７５】
６番目の発明によれば、マフラ（消音器）と排気ガス浄化装置とを一体にして構成することが可能になり、搭載性の向上を図ることができる。
７番目の発明によっても１番目の発明とほぼ同様の作用及び効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の排気ガス浄化装置をガソリンエンジンに適用した場合を示す図である。
【図２】図２は、本発明の排気ガス浄化装置を示した説明図である。
【図３】図３は、図２に示した排気ガス浄化装置で実施される制御を示すフローチャートである。
【図４】図４は、図３に示された制御が実施された場合の全排気ガス流量、調整弁開度、吸着浄化触媒を流通する排気ガス流量、バイパス通路の排気ガス流量及び排気ガス中のＨＣ量の経時変化を示したものであり、調整弁の開度状態を一気に調整した場合のものである。
【図５】図５は、図４と同様の図であって、調整弁の開度状態を徐々に調整した場合のものである。
【図６】図６は、本発明の別の排気ガス浄化装置を示した説明図である。
【図７】図７は、本発明の更に別の排気ガス浄化装置を示した説明図である。
【図８】図８は、図７に示した排気ガス浄化装置で実施される制御を示すフローチャートである。
【図９】図９は、図８に示された制御が実施された場合の全排気ガス流量、調整弁開度、吸着浄化触媒の温度、吸着浄化触媒を流通する排気ガスの流量及び排気ガス中のＨＣ量の経時変化を示したものであり、調整弁の開度状態を一気に調整した場合のものである。
【図１０】図１０は、本発明の別の排気ガス浄化装置を示した説明図である。
【図１１】図１１は、図１０に示した排気ガス浄化装置で実施される制御を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、図２に示された排気ガス浄化装置をマフラと一体にして構成した場合について説明するための図である。
【符号の説明】
２…機関（エンジン）本体
４…吸気通路
６…排気ガス通路
８…電子制御ユニット（ＥＣＵ）
１０、２０、２０´、３０、４０、５０…排気ガス浄化装置
１２…三元触媒
１４…ＨＣ吸着浄化型触媒
１６…基幹通路
１８…バイパス通路
２２、２６…調整弁
２４…駆動部
２８…弁体
３２、３４…温度センサ

Claims (7)

1. ＨＣ吸着浄化手段の温度が低い時には流通する排気ガス中のＨＣを吸着し、その温度が高くなると吸着していたＨＣを脱離せしめると共に浄化する機能を有するＨＣ吸着浄化手段が内燃機関から排出される排気ガスが通る排気ガス通路に配置されている排気ガス浄化装置において、
   上記ＨＣ吸着浄化手段をバイパスするバイパス通路と、
   上記ＨＣ吸着浄化手段を流通する排気ガスの流量と上記バイパス通路を流れる排気ガスの流量の割合を調整して上記ＨＣ吸着浄化手段を流通する排気ガスの流量を制御する流量制御手段とを備えていて、
   上記ＨＣ吸着浄化手段を流通する排気ガスの流量が、上記ＨＣ吸着浄化手段から脱離せしめられるＨＣを上記ＨＣ吸着浄化手段によって所定の浄化率で浄化することが可能な予め定めた上限流量以下になるように、上記流量制御手段によって制御される、排気ガス浄化装置であって、
   上記流量制御手段による上記ＨＣ吸着浄化手段を流通する排気ガスの流量の上記制御は、上記ＨＣ吸着浄化手段の温度が上記ＨＣ吸着浄化手段からＨＣが脱離し始める温度に基づいて予め定めた温度未満の時には行われず、上記ＨＣ吸着浄化手段の温度が上記予め定めた温度以上である時に行われる、排気ガス浄化装置。
2. 上記上限流量が上記ＨＣ吸着浄化手段のＨＣ吸着性能または浄化性能の劣化に応じて低く設定される、請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
3. 上記の予め定めた温度が上記ＨＣ吸着浄化手段のＨＣ吸着性能または浄化性能の劣化に応じて低く設定される、請求項１または２に記載の排気ガス浄化装置。
4. 更に、上記ＨＣ吸着浄化手段の上流に、活性状態においてＨＣを浄化する機能を有するＨＣ浄化手段を備えていて、
   上記流量制御手段による上記ＨＣ吸着浄化手段を流通する排気ガスの流量の上記制御は、上記ＨＣ浄化手段が活性状態にある場合にのみ行われる請求項１から３の何れか一項に記載の排気ガス浄化装置。
5. 上記流量制御手段による上記ＨＣ吸着浄化手段を流通する排気ガスの流量の上記制御において、上記ＨＣ吸着浄化手段を流通する排気ガスの流量は徐々に変化せしめられる、請求項１から４の何れか一項に記載の排気ガス浄化装置。
6. 上記バイパス通路の一部が共鳴室もしくは拡張室を構成し消音機能を具備している、請求項１から５の何れか一項に記載の排気ガス浄化装置。
7. ＨＣ吸着浄化手段の温度が低い時には流通する排気ガス中のＨＣを吸着し、その温度が高くなると吸着していたＨＣを脱離せしめると共に浄化する機能を有するＨＣ吸着浄化手段を内燃機関から排出される排気ガスの通る排気ガス通路に配置して行う排気ガス浄化方法において、
   上記ＨＣ吸着浄化手段を流通する排気ガスの流量が、上記ＨＣ吸着浄化手段から脱離せしめられるＨＣを上記ＨＣ吸着浄化手段によって所定の浄化率で浄化することが可能な予め定めた上限流量以下になるように制御される、排気ガス浄化方法であって、
   上記ＨＣ吸着浄化手段を流通する排気ガスの流量の上記制御は、上記ＨＣ吸着浄化手段の温度が上記ＨＣ吸着浄化手段からＨＣが脱離し始める温度に基づいて予め定めた温度未満の時には行われず、上記ＨＣ吸着浄化手段の温度が上記予め定めた温度以上である時に行われる、排気ガス浄化方法。

Images