JP4178358B2

JP4178358B2 - 排気浄化装置

Info

Publication number: JP4178358B2
Application number: JP2001066703A
Authority: JP
Inventors: 保樹田村; 川島　　一仁
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2001-03-09
Filing date: 2001-03-09
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2021-03-09
Also published as: JP2002266632A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気浄化装置に係り、詳しくは、内燃機関の始動時において有害物質の排出量を低減する技術に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
排気中の有害物質（ＨＣ、ＣＯ、Ｈ₂等の未燃物の他、スモーク、ＮＯx等を含む）を低減させることを目的とした技術として、触媒上での反応を利用した排気浄化技術が知られている。
その一つとして、排気ポートに２次エアを供給して触媒の早期昇温を行い、有害物質を低減させる技術がある。
【０００３】
さらに、主噴射（リーン空燃比設定）とは別に副噴射を行い、主噴射で残存した酸素と副噴射による未燃燃料を排気系（燃焼室（排気弁部を含む）からエキゾーストマニホールドを含む）内で反応させることにより触媒の早期昇温を行い、有害物質を低減させる２段燃焼技術が知られている。
しかしながら、当該排気浄化技術では、触媒が昇温し活性化されるまでの間にＨＣ等の未燃物が大気放出されるという問題があり、このように触媒活性化までに放出される有害物質量は、コールドモードでの全放出量の９割にも達する場合もあり重要な問題となっている。
【０００４】
一方、例えば特開平３−１１７６１１号、特開平４−１８３９２１号公報に開示されるように、排気圧を上昇させることにより冷態時の触媒を早期活性化させる技術が開発されている。
そして、出願人の実験によれば、上記２次エアの供給や２段燃焼技術を上記排気圧の上昇技術と組み合わせることによって、排気系内での反応が促進され、排ガスの浄化能力が増強され、浄化効率の向上及び触媒の早期活性化が図られることが確認されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、その後の調査で、内燃機関の始動直後（クランキング開始直後）においては、通常は排気ポート近傍の排気系温度が低下しているため、排気温度が低下し、２次エアを供給し或いは副噴射を実施しながら排気圧を上昇させても、反応がそれほど促進されず、有害物質の排出量が一時的に増加してしまうという問題があることが確認された。
【０００６】
また、排気圧を上昇させると、燃焼室から吸気ポート側への排ガスの還流である内部ＥＧＲが増大して燃焼後の触媒の早期活性化に有効な未燃物が増加する一方、かかるＥＧＲの増大により燃焼温度が低下するため、排気温度が上がらず、排気ポート近傍の温度がなかなか上昇しないという問題があることも確認された。
【０００７】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、内燃機関の始動時において常に確実に有害物質を低減可能な排気浄化装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、請求項１の発明では、内燃機関の始動時に有害物質の排出量の低減効果を高めるよう排気流動を抑制する排気流動制御手段と、内燃機関の始動時に主燃焼用の燃料とは別に前記内燃機関の排気系に燃料を追加供給する燃料供給手段と、前記内燃機関の始動直後であってファイアリング後の前記内燃機関の排気系が冷態状態にある期間、前記排気流動制御手段による排気流動の抑制を制限するとともに前記燃料供給手段による燃料の追加供給を制限する制限手段とを備えることを特徴としている。
【００１１】
従って、内燃機関の始動時において排気流動が抑制され、例えば排気圧が上昇すると、燃料供給手段による排気系への燃料、即ち未燃物の追加供給と相まって、排気系内の未燃物と酸素等との関わりが強化されて反応が促進され、有害物質の排出量の低減効果が高められるが、さらに、内燃機関の始動直後であってファイアリング後の内燃機関の排気系（排気ポート近傍等）が未だ冷態状態にある期間、即ちファイアリング後であっても排気系での反応が鈍くなっている期間は、制限手段によって排気流動の抑制とともに燃料の追加供給をも制限するので、内部ＥＧＲが低減し、燃焼温度の低下が防止されるとともに燃焼後の未燃物の量が抑えられ、さらに追加供給された燃料が十分に反応しないことによる未燃物の増量が抑えられる。これにより、内燃機関の始動直後であってファイアリング後における有害物質の一時的な排出量増大が抑制されながら、始動時において有害物質の排出量が確実に低減される。
【００１２】
また、請求項２の発明では、さらに、内燃機関の始動時に前記内燃機関の排気系に２次エアを供給する２次エア供給手段を備え、前記制限手段は、前記内燃機関の始動直後であってファイアリング後の前記内燃機関の排気系が冷態状態にある期間、前記排気流動制御手段による排気流動の抑制を制限するとともに、前記燃料供給手段による燃料の追加供給を制限し且つ前記２次エア供給手段による２次エアの供給を制限することを特徴としている。
【００１３】
従って、内燃機関の始動時において排気流動が抑制され、例えば排気圧が上昇すると、燃料の追加供給及び２次エア供給手段による排気系への２次エアの供給と相まって、排気系内の未燃物と酸素等との関わりが強化されて反応が促進され、有害物質の排出量の低減効果が高められるが、さらに、内燃機関の始動直後であってファイアリング後の内燃機関の排気系（排気ポート近傍等）が未だ冷態状態にある期間、即ちファイアリング後であっても排気系での反応が鈍くなっている期間は、制限手段によって排気流動の抑制とともに燃料の追加供給及び２次エアの供給をも制限するので、内部ＥＧＲが低減し、燃焼温度の低下が防止されるとともに燃焼後の未燃物の量が抑えられ、さらに２次エアの供給による排気系温度の低下や２次エアを供給するためのエネルギ消費が防止される。これにより、より早期に排気系が暖められ、内燃機関の始動直後であってファイアリング後における有害物質の一時的な排出量増大が抑制されながら、始動時において有害物質の排出量がより一層確実に低減される。
【００１４】
また、請求項３の発明では、前記制限手段は、前記内燃機関の始動直後であってファイアリング後の所定時間に亘り制限を実施することを特徴としている。
従って、排気流動の抑制等が始動直後であってファイアリング後の所定時間に亘って制限されることになり、所定時間を例えば内燃機関の始動直後であってファイアリング後の排気系（排気ポート近傍等）が未だ冷態状態にある期間に対応した時間とすれば、制限手段による制限が必要最小限とされ、始動時において有害物質の排出量が効率よく低減される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１を参照すると、本発明に係る排気浄化装置の概略構成図が示されており、以下、当該排気浄化装置の構成を説明する。
同図に示すように、内燃機関であるエンジン本体（以下、単にエンジンという）１としては、例えば、燃料噴射モードを切換えることで吸気行程での燃料噴射（吸気行程噴射）とともに圧縮行程での燃料噴射（圧縮行程噴射）を実施可能な筒内噴射型火花点火式ガソリンエンジンが採用される。この筒内噴射型のエンジン１は、容易にして理論空燃比（ストイキ）での運転やリッチ空燃比での運転（リッチ空燃比運転）の他、リーン空燃比での運転（リーン空燃比運転）が実現可能である。
【００１６】
同図に示すように、エンジン１のシリンダヘッド２には、各気筒毎に点火プラグ４とともに電磁式の燃料噴射弁６が取り付けられており、これにより、燃料を燃焼室内に直接噴射可能である。なお、燃料噴射弁６は排気系に燃料を追加供給する燃料追加供給手段としても機能する。
点火プラグ４には高電圧を出力する点火コイル８が接続されている。また、燃料噴射弁６には、燃料パイプ７を介して燃料タンクを擁した燃料供給装置（図示せず）が接続されている。より詳しくは、燃料供給装置には、低圧燃料ポンプと高圧燃料ポンプとが設けられており、これにより、燃料タンク内の燃料を燃料噴射弁６に対し低燃圧或いは高燃圧で供給し、該燃料を燃料噴射弁６から燃焼室内に向けて所望の燃圧で噴射可能である。
【００１７】
シリンダヘッド２には、各気筒毎に略直立方向に吸気ポートが形成されており、各吸気ポートと連通するようにして吸気マニホールド１０の一端がそれぞれ接続されている。なお、吸気マニホールド１０には吸入空気量を調節する電磁式のスロットル弁１４が設けられている。
また、シリンダヘッド２には、各気筒毎に略水平方向に排気ポートが形成されており、各排気ポートと連通するようにして排気マニホールド１２の一端がそれぞれ接続されている。排気マニホールド１２としては、ここでは、デュアル型エキゾーストマニホールドシステムが採用される。その他、排気マニホールド１２は、シングル型エキゾーストマニホールドシステムであっても、またクラムシェル型エキゾーストマニホールドシステムであってもよい。
【００１８】
また、各排気ポートには空気通路１７を介して２次エアポンプ１６が接続されており、当該２次エアポンプ１６が作動することで各排気ポートに２次エアが供給可能とされている。
なお、当該筒内噴射型のエンジン１は既に公知のものであるため、その構成の詳細については説明を省略する。
【００１９】
排気マニホールド１２の他端には排気管（排気通路）２０が接続されている。そして、排気管２０には、排気浄化触媒装置として三元触媒３０が介装されている。この三元触媒３０は、担体に活性貴金属として銅（Ｃｕ），コバルト（Ｃｏ），銀（Ａｇ），白金（Ｐｔ），ロジウム（Ｒｈ），パラジウム（Ｐｄ）のいずれかを有している。
【００２０】
また、同図に示すように、排気管２０には、排気圧を検出する排気圧センサ２２、及び、Ｏ₂センサ２４が配設されている。
さらに、排気管２０の三元触媒３０よりも下流の部分には、排気流動制御装置（排気流動制御手段）４０が介装されている。
排気流動制御装置４０は、排ガス中の有害物質（ＨＣ、ＣＯ等の未燃物の他、ＮＯx、スモーク、Ｈ₂等を含む）の低減を促進させることを目的とする装置であり、排気圧、排気密度及び排気流速（低減効果増強要因）の少なくともいずれか一つを変更することが可能に構成されている。具体的には、排気流動制御装置４０は排気管２０の流路面積を調節可能な密閉型開閉弁４２によって構成されている。
【００２１】
密閉型開閉弁４２としては種々の方式が考えられるが、ここでは、例えば、図２（ａ）に閉弁状態を示し、図２（ｂ）に開弁状態を示すように、排気管２０を貫通する軸４３回りに弁体４４を回転させることで排気管２０の流路面積を調節可能なバタフライ弁が採用される。バタフライ弁にはアクチュエータ４５が設けられており、バタフライ弁は当該アクチュエータ４５によって弁体４４が軸４３回りに回転させられて開閉作動する。
【００２２】
ＥＣＵ６０は、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えており、当該ＥＣＵ６０により、エンジン１を含めた排気浄化装置の総合的な制御が行われる。
ＥＣＵ６０の入力側には、上述した排気圧センサ２２、Ｏ₂センサ２４等の各種センサ類が接続されており、これらセンサ類からの検出情報が入力される。
【００２３】
一方、ＥＣＵ６０の出力側には、上述の燃料噴射弁６、点火コイル８、スロットル弁１４、２次エアポンプ１６、アクチュエータ４５等の各種出力デバイスが接続されており、これら各種出力デバイスには各種センサ類からの検出情報に基づき演算された燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期、排気流動制御量等がそれぞれ出力され、これにより、燃料噴射弁６から適正量の燃料が適正なタイミングで噴射され、点火プラグ４により適正なタイミングで火花点火が実施され、適正なタイミングで２次エアが供給され、所望の排気流動制御量（例えば、目標排気圧）となるよう適正なタイミングで開閉弁４２が開閉操作される。
【００２４】
以下、このように構成された本発明に係る排気浄化装置の作用を説明する。
本発明に係る排気浄化装置では、エンジン１が冷態状態にあるときには、三元触媒３０を早期に活性化させるべく排気流動制御を行うようにしており、詳しくは、一時的に開閉弁４２を閉弁操作して排気流動を抑制するようにしている（図２（ａ）の状態）。これにより、排気系内の排気圧或いは排気密度が上昇して排気系内のＨＣ、ＣＯ等の未燃物と酸素或いはＮＯxとの関わりが強化されて反応が促進され、有害物質の排出が良好に防止されるとともに排気温度が上昇して三元触媒３０が早期に活性化される。
【００２５】
しかしながら、上述したように、エンジン１の始動直後（クランキング開始直後）にあっては、排気ポートや排気マニホールド１２等の排気系は冷態状態にあり、このように排気系が冷態状態にある期間は、排気流動制御を行って排気圧や排気密度を高めたとしても未燃物やＮＯxの反応はそれほど促進されず、一時的に排気浄化性能が低下する。
【００２６】
そこで、さらに本発明の排気浄化装置では、エンジン１の始動直後において排気系が冷態状態にある期間であっても、排気浄化性能を低下させないようにしており、詳しくは、排気系が冷態状態にある期間において、排気流動の抑制を制限するようにしている。以下詳細に説明する。
図３を参照すると、排気流動の抑制の制限制御の制御ルーチンがフローチャートで示されており、以下同図に沿って説明する。
【００２７】
ステップＳ１０では、排気系が冷態状態である期間中であるか否かを判別する。ここでは、例えば、始動後経過時間が所定時間ｔ1未満（始動後経過時間＜所定時間ｔ1（例えば、２sec））であるか否かを判別する。なお、この所定時間ｔ1（例えば、２sec）は、排気系が冷態状態にある期間に相当する必要十分な時間に設定されている。
【００２８】
また、排気系が冷態状態である期間中であるか否かを、以下の条件のうちの何れか一つ以上が成立したか否かで判別するようにしてもよい。
・（エンジン回転速度＞所定回転速度（例えば、１２００rpm））が１回以上成立
・排気温度＜所定温度（例えば、６００℃）
・油温＜所定温度（例えば、３５℃）
・冷却水温＜所定温度（例えば、４０℃）
なお、排気系（排気ポートや排気マニホールド１２等）はエンジン１が暖機状態となる前に容易に温態状態となるため、排気系の冷態期間はエンジン１の冷態期間よりも短時間であり、ここにいう排気系の冷態状態はエンジン１の冷態状態とは区別される。それ故、所定時間ｔ1を含む上記各条件の判別閾値はエンジン１の暖機状態の判別閾値よりも低い値とされている。
【００２９】
ステップＳ１０の判別結果が真（Ｙｅｓ）、即ち排気系が冷態状態であると判定された場合には、次にステップＳ１２に進む。
ステップＳ１２では、エンジン停止期間が所定時間（例えば、１５min）より長い（エンジン停止期間＞所定期間）か否かを判別する。つまり、エンジン１が停止してから十分に時間が経っており、エンジン１が冷えた状態にあるか否かを判別する。
【００３０】
なお、上記ステップＳ１０及びステップＳ１２における所定時間ｔ1を含む各条件の判別閾値としての所定値は、固定値であってもよいが、運転条件（始動後経過時間、エンジン回転速度、エンジン停止期間、体積効率、正味平均有効圧、排気温度、油温、冷却水温、吸入空気量、排気体積流量、排気質量流量、或いはこれらと相関のある指標のうちの一つ以上）によって最適化されたマップ値であってもよい。
【００３１】
ステップＳ１２の判別結果が真（Ｙｅｓ）でエンジン停止期間が所定時間より長い場合には、ステップＳ１０の判別に拘わらず、エンジン１は冷えた状態にあると判定し、次にステップＳ１４に進む。
ステップＳ１４では、排気流動制御量を所定値Ｚ1以下に設定し、排気流動の抑制を制限すべく開閉弁４２の閉じ量を小さく制限する（制限手段）。実際には、アクチュエータ４５を操作し、排気圧を所定値Ｚ1に対応する所定圧以下として保持する。好ましくは、排気流動制御量を値０として排気圧を増量しないようにするのがよい。
【００３２】
このように排気流動の抑制を制限すると、当該制限している期間は排気圧や排気密度が上昇しないことになり、燃焼室から吸気ポート側への排ガスの還流である内部ＥＧＲが低減される。これにより、通常であればＥＧＲが増大すると燃焼温度が低下するとともに燃焼後の未燃物が増加するのであるが、このような排気温度の低下や未燃物の増加が防止される。
【００３３】
次のステップＳ１６では、排気流動の抑制を制限したことに伴い、２次エアの供給や燃料の追加供給の制限を行う。つまり、２次エアの供給や燃料の追加供給は排気流動の抑制とともに実施することで高い効果を発揮する一方、２次エアの供給や燃料の追加供給は排気系を冷却するため、排気流動の抑制を制限している期間は２次エアの供給や燃料の追加供給を制限する。具体的には、２次エアの供給量を所定値Ｑ1以下とし（２次エア量≦Ｑ1）、燃料の追加供給量を所定値Ｆ1以下とする（副噴射量≦Ｆ1）。好ましくは、２次エアの供給量や燃料の追加供給量を値０とし、２次エアの供給や燃料の追加供給を行わないようにするのがよい。
【００３４】
従って、２次エアの供給を制限することで、排気系の冷却を防止して排気温度の低下を防止することができるとともに２次エアを供給するためのエネルギ消費を防止して省エネ化を図ることができ、燃料の追加供給を制限することで、未燃燃料の供給量を減らし、追加供給された燃料が十分に反応しないことによる未燃物の排出量増大を防止できる。
【００３５】
これにより、上記排気流動の抑制の制限と併せて、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯx等の排出量が始動直後に一時的に増大するようなことが良好に抑制される。
一方、始動後経過時間が所定時間ｔ1（例えば、２sec）を越える等して、ステップＳ１０の判別結果が偽（Ｎｏ）と判定された場合、或いは、ステップＳ１２の判別結果が偽（Ｎｏ）と判定された場合には、次にステップＳ１８に進む。
【００３６】
ステップＳ１８では、排気流動の抑制の制限を中止し、排気流動制御量を目標値Ｚ0に設定し、排気流動を抑制すべく開閉弁４２を閉弁状態とする。実際には、アクチュエータ４５を操作し、排気圧を目標値Ｚ0に対応する所定圧（例えば、７００mmHg＝９３３hPa）にまで上昇させて保持する。
つまり、ステップＳ１０やステップＳ１２の判別結果が偽（Ｎｏ）の場合には、排気ポートや排気マニホールド１２等の排気系は既に冷態状態を脱しており、温態状態にあると判断できる。従って、このような状態では、もはや排気流動の抑制の制限を継続する必要はなく、排気流動を抑制するようにする。
【００３７】
ステップＳ２０では、排気流動の抑制に伴い、２次エアの供給や燃料の追加供給を行う。具体的には、２次エアの供給量を所定値Ｑ0とし（２次エア量＝Ｑ0）、燃料の追加供給量を所定値Ｆ0とする（副噴射量＝Ｆ0）。なお、これら所定値Ｑ0や所定値Ｆ0は、例えば排気空燃比が所定の空燃比となるように予め設定されている。
【００３８】
詳しくは、２次エアの供給を行う場合には、２次エアポンプ１６から空気を供給する。一方、燃料の追加供給を行う場合には、２段燃焼を実施する。即ち、燃焼終了後（膨張行程中期以降）に主噴射とは別に燃料噴射弁６で副噴射を行い、燃焼室内に燃料を供給する。この２段燃焼では、副噴射した追加燃料は膨張仕事に寄与することなく未燃物として排気系に排出される。
【００３９】
このように、排気圧を高く保持しながら２次エアの供給や燃料の追加供給を実施すると、排気系内に供給された未燃物や酸素等が高密度の状態で互いに関わり合うことになり、排気系内での酸化反応、還元反応が連鎖的に急速に促進され、ＨＣ、ＣＯ等の有害物質が極めて良好に除去されることとなる。
なお、２次エアの供給や燃料の追加供給はいずれか一方のみ実施してもよいが、双方とも実施するとより高い効果が得られる。
【００４０】
また、燃料の追加供給は、例えば排気系（燃焼室（排気弁部を含む）から排気マニホールドを含む）内に燃料を直接供給するようなものであってもよい。
これにより、エンジン１の始動時において、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯx等の有害物質の排出量を常に確実に低減することができ、また、反応熱が大量に発生するために、排気温度が高温に保持され、三元触媒３０を早期に活性化することができる。
【００４１】
つまり、図４を参照すると、排気圧を増量させない場合、即ち排気流動の抑制を制限した場合のＨＣの排出量（例えば、触媒出口）の時間変化（実線）が、排気圧を所定圧（例えば、７００mmHg＝９３３hPa）に高めた場合（破線）と比較して示されているが、同図に示すように、排気流動を抑制して排気圧を高めると始動直後一時的にＨＣの排出が増大する一方（破線）、排気流動の抑制を制限して排気圧を増量させない場合には始動直後におけるＨＣの排出量が比較的少なくなっており（実線）、故に、上記の如く、始動直後の期間（例えば、所定時間ｔ1）に排気流動の抑制を制限することで、かかるＨＣの排出量の増大を抑制でき、エンジン１の始動時におけるＨＣ、ＣＯ、ＮＯx等の有害物質の排出量を常に確実に低減可能となるのである。
【００４２】
なお、当該実施例では、排気流動制御と併せて２次エアの供給或いは燃料の追加供給を行うようにした例を示したが、必ずしも２次エアの供給或いは燃料の追加供給は実施しなくてもよく、始動直後に排気流動の抑制を制限するだけでも本発明の効果は十分に得られる。
また、上記実施形態では、エンジン１として筒内噴射型ガソリンエンジンを用いるようにしたが、エンジンはディーゼルエンジンであってもよく、吸気管噴射型ガソリンエンジンであってもよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、触媒として三元触媒３０を用いたが、触媒はリーンＮＯx触媒、ＨＣ吸着触媒等いかなるものでもよく、ＭＣＣ、ＦＣＣ、ＵＣＣのいずれであってもよい。
また、上記実施形態では、２次エアポンプ１６によって２次エアを供給するようにしたが、２以上に分けられた排気系にそれぞれ排気流動制御装置を設けて各排気系内に圧力差を生じさせ、さらに排気圧の高い排気系内の酸素量を所定値以上とし、かかる高排気圧且つ高酸素量の排気系から低排気圧の排気系に排ガスを流すことで２次エアを供給するようにしてもよい。この場合、例えば、２以上の排気系をつなぐ通路の断面積を変更することにより、或いは、高排気圧側排気系内の酸素量を変更することにより２次エア量を調節可能である。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の請求項１の排気浄化装置によれば、内燃機関の始動時において排気の流動状態を制御し、例えば排気圧を上昇させることで、燃料供給手段による排気系への燃料、即ち未燃物の追加供給と相まって、排気系内の反応を促進させ有害物質の排出量の低減効果を高めることができるが、内燃機関の始動直後であってファイアリング後の内燃機関の排気系（排気ポート近傍等）が未だ冷態状態にある期間、即ちファイアリング後であっても排気系での反応が鈍くなっている期間は、さらに、排気流動制御手段によって排気流動の抑制とともに燃料の追加供給をも制限するようにしたので、始動直後であってファイアリング後において、内部ＥＧＲを低減するようにでき、燃焼温度の低下を防止できるとともに燃焼後の未燃物の量を抑えることができ、さらに追加供給された燃料が十分反応しないことによる未燃物の増量を抑えることができる。これにより、内燃機関の始動直後であってファイアリング後における有害物質の一時的な排出量増大を抑制でき、始動時において有害物質の排出量を確実に低減させることができる。
【００４６】
また、請求項２の排気浄化装置によれば、内燃機関の始動時において排気の流動状態を制御し、例えば排気圧を上昇させることで、燃料の追加供給及び２次エア供給手段による排気系への２次エアの供給と相まって、排気系内の反応を促進させ有害物質の排出量の低減効果を高めることができるが、内燃機関の始動直後であってファイアリング後の内燃機関の排気系（排気ポート近傍等）が未だ冷態状態にある期間、即ちファイアリング後であっても排気系での反応が鈍くなっている期間は、さらに、排気流動制御手段によって排気流動の抑制とともに燃料の追加供給及び２次エアの供給をも制限するようにしたので、始動直後であってファイアリング後において、内部ＥＧＲを低減するようにでき、燃焼温度の低下を防止できるとともに燃焼後の未燃物の量を抑えることができ、さらに２次エアの供給による排気系温度の低下や２次エアを供給するためのエネルギ消費を防止することができる。これにより、より早期に排気系を暖めることができ、内燃機関の始動直後であってファイアリング後における有害物質の一時的な排出量増大を抑制でき、始動時において有害物質の排出量をより一層確実に低減させることができる。
【００４７】
また、請求項３の排気浄化装置によれば、排気流動の抑制等を始動直後であってファイアリング後の所定時間に亘って制限でき、所定時間を例えば内燃機関の始動直後であってファイアリング後の排気系（排気ポート近傍等）が未だ冷態状態にある期間に対応した時間とすることにより、制限手段による制限を必要最小限にでき、始動時において有害物質の排出量を効率よく低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る排気浄化装置の概略構成図である。
【図２】排気流動制御装置としてのバタフライ弁を示す図である。
【図３】排気流動の抑制の制限制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】排気流動の抑制を制限した場合のＨＣの排出量（例えば、触媒出口）の時間変化（実線）を、排気圧を所定圧（例えば、７００mmHg＝９３３hPa）に高めた場合（破線）と比較して示した図である。
【符号の説明】
１エンジン本体
６燃料噴射弁
１２排気マニホールド
２０排気管
３０三元触媒
４０排気流動制御装置（排気流動制御手段）
４２密閉型開閉弁
６０ＥＣＵ（電子コントロールユニット）

Claims

内燃機関の始動時に有害物質の排出量の低減効果を高めるよう排気流動を抑制する排気流動制御手段と、
内燃機関の始動時に主燃焼用の燃料とは別に前記内燃機関の排気系に燃料を追加供給する燃料供給手段と、
前記内燃機関の始動直後であってファイアリング後の前記内燃機関の排気系が冷態状態にある期間、前記排気流動制御手段による排気流動の抑制を制限するとともに前記燃料供給手段による燃料の追加供給を制限する制限手段と、
を備えることを特徴とする排気浄化装置。
さらに、内燃機関の始動時に前記内燃機関の排気系に２次エアを供給する２次エア供給手段を備え、
前記制限手段は、前記内燃機関の始動直後であってファイアリング後の前記内燃機関の排気系が冷態状態にある期間、前記排気流動制御手段による排気流動の抑制を制限するとともに、前記燃料供給手段による燃料の追加供給を制限し且つ前記２次エア供給手段による２次エアの供給を制限することを特徴とする、請求項１記載の排気浄化装置。
前記制限手段は、前記内燃機関の始動直後であってファイアリング後の所定時間に亘り制限を実施することを特徴とする、請求項１または２記載の排気浄化装置。