JPH0531320A - 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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- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
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- Treating Waste Gases (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】吸着装置からの有害成分放出により、吸着装置
下流側の触媒における酸素不足を解消して有害成分の排
出量を抑える。 【構成】吸着装置２と触媒３との間の排気通路２に外気
導入通路４を開口させる。そして、外気導入通路に介装
した外気導入バルブ５を酸素センサ６からの出力に基づ
いて、触媒３の排気流入口の空燃比がリッチ雰囲気の時
に、外気導入バルブ５を開として外気を導入し、リーン
雰囲気の時に、外気導入バルブ５を閉として外気導入を
停止するようにして、外気導入量を制御する。
下流側の触媒における酸素不足を解消して有害成分の排
出量を抑える。 【構成】吸着装置２と触媒３との間の排気通路２に外気
導入通路４を開口させる。そして、外気導入通路に介装
した外気導入バルブ５を酸素センサ６からの出力に基づ
いて、触媒３の排気流入口の空燃比がリッチ雰囲気の時
に、外気導入バルブ５を開として外気を導入し、リーン
雰囲気の時に、外気導入バルブ５を閉として外気導入を
停止するようにして、外気導入量を制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排気浄化装
置に関し、特に、排気浄化用触媒の上流側に排気中の有
害成分を捕集する吸着装置を有する排気浄化装置に関す
る。
置に関し、特に、排気浄化用触媒の上流側に排気中の有
害成分を捕集する吸着装置を有する排気浄化装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の排気浄化装置としては、排気
通路に排気浄化用触媒を介装し、この触媒により排気中
の有害成分を酸化又は還元して浄化するものが一般によ
く知られている。しかし、このような排気浄化装置で
は、触媒温度がある程度まで上昇し触媒が活性化される
までは浄化作用が余り働かないため、図11に示すように
エンジンが始動してから触媒が暖機され活性化されるま
では有害成分の排出量が多いという問題がある。
通路に排気浄化用触媒を介装し、この触媒により排気中
の有害成分を酸化又は還元して浄化するものが一般によ
く知られている。しかし、このような排気浄化装置で
は、触媒温度がある程度まで上昇し触媒が活性化される
までは浄化作用が余り働かないため、図11に示すように
エンジンが始動してから触媒が暖機され活性化されるま
では有害成分の排出量が多いという問題がある。
【０００３】そこで、触媒が活性化されるまでの触媒暖
機期間中の有害成分の排出量を低減させるため、触媒の
上流側に有害成分を捕集し保持する吸着装置を介装した
ものがある。このものは、触媒が活性化していない低温
時に排気中の有害成分を吸着装置で吸着保持し、排気温
度の上昇により触媒が活性化した後は、吸着装置に吸着
保持されている有害成分を放出して触媒で浄化する。
機期間中の有害成分の排出量を低減させるため、触媒の
上流側に有害成分を捕集し保持する吸着装置を介装した
ものがある。このものは、触媒が活性化していない低温
時に排気中の有害成分を吸着装置で吸着保持し、排気温
度の上昇により触媒が活性化した後は、吸着装置に吸着
保持されている有害成分を放出して触媒で浄化する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、触媒暖
機途中の低温時に吸着装置で捕集、保持される有害成分
は主に未燃ＨＣである。従って、触媒活性後に、吸着装
置に捕集されていた有害成分が放出されると、触媒上流
側の有害成分濃度が高くなり、触媒においてこれら有害
成分を浄化するための触媒反応に必要な酸素が不足し浄
化が促進されない。その結果、図12の斜線で示すよう
に、触媒暖機期間では、吸着装置による捕集により有害
成分の排出量は減少するものの、触媒活性後は吸着装置
からの放出により逆に有害成分の排出量が増大し大気中
に多くの有害成分を放出してしまうことになる。
機途中の低温時に吸着装置で捕集、保持される有害成分
は主に未燃ＨＣである。従って、触媒活性後に、吸着装
置に捕集されていた有害成分が放出されると、触媒上流
側の有害成分濃度が高くなり、触媒においてこれら有害
成分を浄化するための触媒反応に必要な酸素が不足し浄
化が促進されない。その結果、図12の斜線で示すよう
に、触媒暖機期間では、吸着装置による捕集により有害
成分の排出量は減少するものの、触媒活性後は吸着装置
からの放出により逆に有害成分の排出量が増大し大気中
に多くの有害成分を放出してしまうことになる。
【０００５】本発明は上記の事情に鑑みなされたもの
で、触媒上流側に有害成分捕集用の吸着装置を備える構
成の排気浄化装置において、触媒活性後における有害成
分排出量を低減することを目的とする。
で、触媒上流側に有害成分捕集用の吸着装置を備える構
成の排気浄化装置において、触媒活性後における有害成
分排出量を低減することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、排気
通路に、排気中の有害成分を吸着保持する有害成分吸着
手段と、該有害成分吸着手段の下流側に有害成分を触媒
作用で浄化する排気浄化用触媒とを介装し、前記排気浄
化用触媒の上流側排気通路内に外気を導入する外気導入
手段を設けて構成した。
通路に、排気中の有害成分を吸着保持する有害成分吸着
手段と、該有害成分吸着手段の下流側に有害成分を触媒
作用で浄化する排気浄化用触媒とを介装し、前記排気浄
化用触媒の上流側排気通路内に外気を導入する外気導入
手段を設けて構成した。
【０００７】また、前記排気浄化用触媒の排気流入口に
排気中の酸素濃度を検出する酸素センサを設け、該酸素
センサの検出出力に基づいて外気導入手段を駆動制御し
て外気導入量を制御する制御手段とを設けて構成するよ
うにした。また、吸気通路に介装されるスロットルバル
ブの開度を検出するスロットル開度センサを設け、酸素
センサの出力に代えてスロットル開度センサの検出出力
に基づいて外気導入手段を駆動制御して外気導入量を制
御するように構成した。
排気中の酸素濃度を検出する酸素センサを設け、該酸素
センサの検出出力に基づいて外気導入手段を駆動制御し
て外気導入量を制御する制御手段とを設けて構成するよ
うにした。また、吸気通路に介装されるスロットルバル
ブの開度を検出するスロットル開度センサを設け、酸素
センサの出力に代えてスロットル開度センサの検出出力
に基づいて外気導入手段を駆動制御して外気導入量を制
御するように構成した。
【０００８】また、前記有害成分吸着手段をバイパスす
るバイパス通路と、該バイパス通路を開閉する通路開閉
弁とを設け、前記排気浄化用触媒の排気流入口に設けた
酸素センサの検出出力に基づいて前記通路開閉弁を駆動
制御する構成とした。また、酸素センサの出力に代えて
スロットル開度センサの出力に基づいてバイパス通路の
通路開閉弁を駆動制御する構成とした。
るバイパス通路と、該バイパス通路を開閉する通路開閉
弁とを設け、前記排気浄化用触媒の排気流入口に設けた
酸素センサの検出出力に基づいて前記通路開閉弁を駆動
制御する構成とした。また、酸素センサの出力に代えて
スロットル開度センサの出力に基づいてバイパス通路の
通路開閉弁を駆動制御する構成とした。
【０００９】
【作用】かかる構成において、有害成分吸着手段は、排
気浄化触媒が活性化されるまでの期間において、排気中
の有害成分を吸着保持する。触媒が活性化された後は、
触媒で吸着手段から放出された有害成分を浄化する。こ
の際に、外気導入手段から触媒入口側に外気が導入され
ることにより、有害成分を浄化するのに充分な酸素量が
補給され、触媒において有害成分の浄化が良好に行われ
有害成分の排出量が低減できる。
気浄化触媒が活性化されるまでの期間において、排気中
の有害成分を吸着保持する。触媒が活性化された後は、
触媒で吸着手段から放出された有害成分を浄化する。こ
の際に、外気導入手段から触媒入口側に外気が導入され
ることにより、有害成分を浄化するのに充分な酸素量が
補給され、触媒において有害成分の浄化が良好に行われ
有害成分の排出量が低減できる。
【００１０】また、触媒入口の酸素濃度を酸素センサで
検出し、その検出値に基づいて外気導入量を制御するこ
とにより、酸素不足を素早く検出して効果的に有害成分
を低減できる。また、酸素センサに代えてスロットル開
度センサからのスロットル開度信号に基づいて外気導入
量を制御すれば、高負荷時のような有害成分の放出速度
が増大する際にこれを予測した外気導入が行え、より一
層効果的に有害成分を低減できる。
検出し、その検出値に基づいて外気導入量を制御するこ
とにより、酸素不足を素早く検出して効果的に有害成分
を低減できる。また、酸素センサに代えてスロットル開
度センサからのスロットル開度信号に基づいて外気導入
量を制御すれば、高負荷時のような有害成分の放出速度
が増大する際にこれを予測した外気導入が行え、より一
層効果的に有害成分を低減できる。
【００１１】また、通路開閉弁を有し吸着手段をバイパ
スするバイパス通路を設け、酸素センサ又はスロットル
開度センサからの検出信号に基づいて通路開閉弁を駆動
制御して排気流れをバイパス通路側と吸着手段側に選択
的に切り換えるようにすることより、触媒における有害
成分浄化状況に応じて吸着手段からの有害成分の離脱量
のコントロールが可能となる。
スするバイパス通路を設け、酸素センサ又はスロットル
開度センサからの検出信号に基づいて通路開閉弁を駆動
制御して排気流れをバイパス通路側と吸着手段側に選択
的に切り換えるようにすることより、触媒における有害
成分浄化状況に応じて吸着手段からの有害成分の離脱量
のコントロールが可能となる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本発明の第１実施例を示す図１において、図示し
ないエンジンに接続された排気通路１には、エンジン側
から順次有害成分吸着手段としての吸着装置２と排気浄
化用の触媒３が直列に介装されている。触媒３の上流側
排気通路部には、外気導入通路４が設けられている。該
外気導入通路４には、当該通路４を開閉する例えば電磁
式の外気導入バルブ５が介装されており、外気導入通路
４と外気導入バルブ５で外気導入手段を構成している。
する。本発明の第１実施例を示す図１において、図示し
ないエンジンに接続された排気通路１には、エンジン側
から順次有害成分吸着手段としての吸着装置２と排気浄
化用の触媒３が直列に介装されている。触媒３の上流側
排気通路部には、外気導入通路４が設けられている。該
外気導入通路４には、当該通路４を開閉する例えば電磁
式の外気導入バルブ５が介装されており、外気導入通路
４と外気導入バルブ５で外気導入手段を構成している。
【００１３】また、前記触媒３の排気流入口には、排気
中の酸素濃度を検出する酸素センサ６が装着されてい
る。マイクロコンピュータ内蔵のコントロールユニット
７には、前記酸素センサ６からの検出出力の他、水温セ
ンサ８からのエンジン冷却水温検出出力やバッテリ９か
らの電圧信号等が入力する。そして、コントロールユニ
ット７は、これら各種信号に基づいて外気導入バルブ５
を図２に示すフローチャートに従って駆動制御する。
中の酸素濃度を検出する酸素センサ６が装着されてい
る。マイクロコンピュータ内蔵のコントロールユニット
７には、前記酸素センサ６からの検出出力の他、水温セ
ンサ８からのエンジン冷却水温検出出力やバッテリ９か
らの電圧信号等が入力する。そして、コントロールユニ
ット７は、これら各種信号に基づいて外気導入バルブ５
を図２に示すフローチャートに従って駆動制御する。
【００１４】次に、図２のフローチャートに従って本実
施例における外気導入動作を説明する。まず、ステップ
１（図中Ｓ１と記す、以下同様）では、水温センサ８か
らのエンジン冷却水温信号及びバッテリ９からの電圧信
号を読み込む。ステップ２では、ステップ１で入力した
情報に基づいて外気導入可能か否かの判定を行う。ここ
で、エンジンがまだ充分に暖機されず触媒３の温度が活
性温度に達していない場合には、判定はＮＯとなる。そ
の後、エンジンの暖機が充分で触媒温度が活性温度にな
った場合には、判定がＹＥＳとなりステップ３に進む。
施例における外気導入動作を説明する。まず、ステップ
１（図中Ｓ１と記す、以下同様）では、水温センサ８か
らのエンジン冷却水温信号及びバッテリ９からの電圧信
号を読み込む。ステップ２では、ステップ１で入力した
情報に基づいて外気導入可能か否かの判定を行う。ここ
で、エンジンがまだ充分に暖機されず触媒３の温度が活
性温度に達していない場合には、判定はＮＯとなる。そ
の後、エンジンの暖機が充分で触媒温度が活性温度にな
った場合には、判定がＹＥＳとなりステップ３に進む。
【００１５】ステップ３では、予め設定した酸素センサ
６による酸素濃度判定用のスライスレベルＳＬを読み込
む。ステップ４では、触媒３の排気流入口に装着した酸
素センサ６の検出出力Ｓを読み込む。ステップ５では、
ステップ３とステップ４でそれぞれ読み込んだスライス
レベルＳＬと酸素センサの検出出力Ｓとを比較し、触媒
３の排気流入口における空燃比がリッチ（Ｓ＞ＳＬ）か
否かを判定する。ここで、Ｓ＞ＳＬの場合は、触媒３の
排気流入口における有害成分濃度が高く触媒３での浄化
作用に必要な酸素量が有害成分量に対して不足している
と判断し、ステップ６に進み、外気導入バルブ５を開弁
側に駆動制御して、外気導入通路４から触媒３の上流側
排気通路１内に外気を供給する。外気の供給方法として
は、排気流を利用してエゼクタ作用で吸引させるように
してもよく、また、エアポンプを用いて強制的に供給す
るようにしてもよい。
６による酸素濃度判定用のスライスレベルＳＬを読み込
む。ステップ４では、触媒３の排気流入口に装着した酸
素センサ６の検出出力Ｓを読み込む。ステップ５では、
ステップ３とステップ４でそれぞれ読み込んだスライス
レベルＳＬと酸素センサの検出出力Ｓとを比較し、触媒
３の排気流入口における空燃比がリッチ（Ｓ＞ＳＬ）か
否かを判定する。ここで、Ｓ＞ＳＬの場合は、触媒３の
排気流入口における有害成分濃度が高く触媒３での浄化
作用に必要な酸素量が有害成分量に対して不足している
と判断し、ステップ６に進み、外気導入バルブ５を開弁
側に駆動制御して、外気導入通路４から触媒３の上流側
排気通路１内に外気を供給する。外気の供給方法として
は、排気流を利用してエゼクタ作用で吸引させるように
してもよく、また、エアポンプを用いて強制的に供給す
るようにしてもよい。
【００１６】また、ステップ５で、Ｓ≦ＳＬの場合は、
触媒３の排気流入口の有害成分濃度に対して酸素量が充
分であり、外気導入の必要はないと判断し、ステップ７
に進み、外気導入バルブ５がオープン状態にあれば外気
導入バルブ５を閉弁側に駆動制御して外気導入を停止す
る。即ち、外気導入バルブ５は、酸素センサ６からの出
力に基づいて図３に示すように、触媒排気流入口の空燃
比がリッチの時には開弁制御され、空燃比リーンの時に
は閉弁制御される。
触媒３の排気流入口の有害成分濃度に対して酸素量が充
分であり、外気導入の必要はないと判断し、ステップ７
に進み、外気導入バルブ５がオープン状態にあれば外気
導入バルブ５を閉弁側に駆動制御して外気導入を停止す
る。即ち、外気導入バルブ５は、酸素センサ６からの出
力に基づいて図３に示すように、触媒排気流入口の空燃
比がリッチの時には開弁制御され、空燃比リーンの時に
は閉弁制御される。
【００１７】かかる構成によれば、図４に示すように、
触媒３が低温で充分に活性されていない期間では、図中
斜線で示すように吸着装置２による有害成分（主に未燃
ＨＣ）の吸着作用で有害成分の排出量が低減されると共
に、触媒３が活性化された後は、吸着装置２からの有害
成分の放出によって触媒３上流側の有害成分濃度が見掛
け上上昇してリッチ雰囲気になった時に酸素センサ６の
検出出力による外気の導入によって酸素量不足を解消で
き、触媒３における有害成分浄化作用が充分に行われ有
害成分の排出量の増大を防止できる。従って、従来の排
気浄化装置に比べて有害成分の排出量を大幅に低減でき
る。
触媒３が低温で充分に活性されていない期間では、図中
斜線で示すように吸着装置２による有害成分（主に未燃
ＨＣ）の吸着作用で有害成分の排出量が低減されると共
に、触媒３が活性化された後は、吸着装置２からの有害
成分の放出によって触媒３上流側の有害成分濃度が見掛
け上上昇してリッチ雰囲気になった時に酸素センサ６の
検出出力による外気の導入によって酸素量不足を解消で
き、触媒３における有害成分浄化作用が充分に行われ有
害成分の排出量の増大を防止できる。従って、従来の排
気浄化装置に比べて有害成分の排出量を大幅に低減でき
る。
【００１８】次に図５に本発明の第２実施例を示し説明
する。図において、本実施例は、酸素センサ６の代わり
に、吸気通路11に介装したスロットルバルブ12の開度を
検出するスロットル開度センサ13を用い、このスロット
ル開度センサ13からのスロットル開度ＴＶＯ信号に基づ
いて外気導入バルブ５の開閉を制御する構成である。
尚、図１に示す第１実施例と同一要素には同一符号を付
して説明を省略する。
する。図において、本実施例は、酸素センサ６の代わり
に、吸気通路11に介装したスロットルバルブ12の開度を
検出するスロットル開度センサ13を用い、このスロット
ル開度センサ13からのスロットル開度ＴＶＯ信号に基づ
いて外気導入バルブ５の開閉を制御する構成である。
尚、図１に示す第１実施例と同一要素には同一符号を付
して説明を省略する。
【００１９】次に図６のフローチャートに従って本実施
例の動作を説明する。ステップ11，ステップ12は、第１
実施例と同様である。ステップ12で判定がＹＥＳとなり
ステップ13に進んだ場合、ステップ13では、予め設定し
た外気導入か否かを決定するスロットル開度の閾値ＳＬ
ＴＶＯを読み込む。
例の動作を説明する。ステップ11，ステップ12は、第１
実施例と同様である。ステップ12で判定がＹＥＳとなり
ステップ13に進んだ場合、ステップ13では、予め設定し
た外気導入か否かを決定するスロットル開度の閾値ＳＬ
ＴＶＯを読み込む。
【００２０】ステップ14では、スロットル開度センサ13
の検出したスロットル開度ＴＶＯを読み込む。ステップ
15では、ステップ13とステップ14でそれぞれ読み込んだ
閾値ＳＬＴＶＯとスロットル開度センサ13で検出した実
際のスロットル開度ＴＶＯとを比較し、ＴＶＯ＞ＳＬＴ
ＶＯの場合は、酸素量不足と判断し、ステップ16に進
み、外気導入バルブ５を開弁側に駆動制御して、外気導
入通路４から触媒３の上流側排気通路１内に外気を供給
する。
の検出したスロットル開度ＴＶＯを読み込む。ステップ
15では、ステップ13とステップ14でそれぞれ読み込んだ
閾値ＳＬＴＶＯとスロットル開度センサ13で検出した実
際のスロットル開度ＴＶＯとを比較し、ＴＶＯ＞ＳＬＴ
ＶＯの場合は、酸素量不足と判断し、ステップ16に進
み、外気導入バルブ５を開弁側に駆動制御して、外気導
入通路４から触媒３の上流側排気通路１内に外気を供給
する。
【００２１】また、ステップ15で、ＴＶＯ≦ＳＬＴＶＯ
の場合は、酸素量が充分で外気の導入の必要はないと判
断し、ステップ17に進み、外気導入バルブ５がオープン
状態にあれば外気導入バルブ５を閉弁側に駆動制御して
外気導入を停止する。吸着装置２では、低負荷時のよう
な内部の吸着剤が冷えていて有害成分（主に未燃ＨＣ）
の離脱速度よりも有害成分の吸着速度の方が大の場合、
吸着装置２の下流側における有害成分濃度は比較的低
い。一方、高負荷時のような吸着剤が暖機されて温度が
高く有害成分の離脱速度の方が吸着速度よりも大の場
合、吸着装置２下流側の有害成分濃度は比較的高い。従
って、高負荷時の方が低負荷時に比べて触媒３の排気流
入口の有害成分濃度が高く（リッチ雰囲気）なり、触媒
３における浄化作用において多くの酸素が必要となり、
外気の導入を要することになる。
の場合は、酸素量が充分で外気の導入の必要はないと判
断し、ステップ17に進み、外気導入バルブ５がオープン
状態にあれば外気導入バルブ５を閉弁側に駆動制御して
外気導入を停止する。吸着装置２では、低負荷時のよう
な内部の吸着剤が冷えていて有害成分（主に未燃ＨＣ）
の離脱速度よりも有害成分の吸着速度の方が大の場合、
吸着装置２の下流側における有害成分濃度は比較的低
い。一方、高負荷時のような吸着剤が暖機されて温度が
高く有害成分の離脱速度の方が吸着速度よりも大の場
合、吸着装置２下流側の有害成分濃度は比較的高い。従
って、高負荷時の方が低負荷時に比べて触媒３の排気流
入口の有害成分濃度が高く（リッチ雰囲気）なり、触媒
３における浄化作用において多くの酸素が必要となり、
外気の導入を要することになる。
【００２２】このことから、外気導入を要するスロット
ル開度の閾値を予め設定しておき、スロットルバルブ12
の開度が前記閾値より大きくなった時、即ち、低負荷か
ら高負荷に推移して吸着装置２が有害成分の離脱雰囲気
となり触媒３の排気流入口の有害成分濃度がリッチ雰囲
気となった時に、外気の導入を行うことによって、吸着
装置２で吸着され放出される有害成分の触媒３における
効果的な浄化が行える。
ル開度の閾値を予め設定しておき、スロットルバルブ12
の開度が前記閾値より大きくなった時、即ち、低負荷か
ら高負荷に推移して吸着装置２が有害成分の離脱雰囲気
となり触媒３の排気流入口の有害成分濃度がリッチ雰囲
気となった時に、外気の導入を行うことによって、吸着
装置２で吸着され放出される有害成分の触媒３における
効果的な浄化が行える。
【００２３】そして、本実施例の構成によれば、外気の
導入・停止制御にスロットル開度ＴＶＯを参照している
ので、触媒３の排気流入口の酸素濃度検出用の酸素セン
サ６を新たに設ける必要がなく第１実施例のものに比べ
てコスト的に有利である。また、触媒３の排気流入口が
リッチ雰囲気になる前段階、即ち、スロットルバルブ12
が所定値より開いた時点で酸素量不足を予測して外気を
導入するので、放出された有害成分を遅れなく触媒３に
おいて浄化することができる効果を有する。
導入・停止制御にスロットル開度ＴＶＯを参照している
ので、触媒３の排気流入口の酸素濃度検出用の酸素セン
サ６を新たに設ける必要がなく第１実施例のものに比べ
てコスト的に有利である。また、触媒３の排気流入口が
リッチ雰囲気になる前段階、即ち、スロットルバルブ12
が所定値より開いた時点で酸素量不足を予測して外気を
導入するので、放出された有害成分を遅れなく触媒３に
おいて浄化することができる効果を有する。
【００２４】次に図７に本発明の第３実施例を示し説明
する。図において、本実施例は、図１に示す第１実施例
の構成に加えて、吸着装置２をバイパスするバイパス通
路15を設け、該バイパス通路15に通路開閉弁としての例
えば電磁式のバイパスバルブ16を介装する構成である。
次に図８のフローチャートに従って本実施例の動作を説
明する。
する。図において、本実施例は、図１に示す第１実施例
の構成に加えて、吸着装置２をバイパスするバイパス通
路15を設け、該バイパス通路15に通路開閉弁としての例
えば電磁式のバイパスバルブ16を介装する構成である。
次に図８のフローチャートに従って本実施例の動作を説
明する。
【００２５】ステップ21，ステップ22は、第１実施例と
同様である。ステップ22で判定がＹＥＳとなりステップ
23に進んだ場合、ステップ23では、外気導入バルブ５を
開弁駆動して外気導入状態とする。ステップ24では、予
め設定した酸素センサ６による酸素濃度判定用のスライ
スレベルＳＬを読み込む。
同様である。ステップ22で判定がＹＥＳとなりステップ
23に進んだ場合、ステップ23では、外気導入バルブ５を
開弁駆動して外気導入状態とする。ステップ24では、予
め設定した酸素センサ６による酸素濃度判定用のスライ
スレベルＳＬを読み込む。
【００２６】ステップ25では、触媒３の排気流入口に装
着した酸素センサ６の検出出力Ｓを読み込む。ステップ
26では、ステップ24とステップ25でそれぞれ読み込んだ
スライスレベルＳＬと酸素センサの検出出力Ｓとを比較
し、触媒３の排気流入口における空燃比がリーン（Ｓ＜
ＳＬ）か否かを判定する。ここで、Ｓ＜ＳＬの場合は、
ステップ27に進む。
着した酸素センサ６の検出出力Ｓを読み込む。ステップ
26では、ステップ24とステップ25でそれぞれ読み込んだ
スライスレベルＳＬと酸素センサの検出出力Ｓとを比較
し、触媒３の排気流入口における空燃比がリーン（Ｓ＜
ＳＬ）か否かを判定する。ここで、Ｓ＜ＳＬの場合は、
ステップ27に進む。
【００２７】ステップ27では、バイパスバルブ16を開弁
制御して排気流を吸着装置２側に導入する。ステップ28
では、エンジン運転条件に応じて予め設定した吸着装置
２に排気を導入してから離脱するまでの有害成分の離脱
時間ＴＯを読み込む。ステップ29では、タイマによる時
間のカウントを開始する。
制御して排気流を吸着装置２側に導入する。ステップ28
では、エンジン運転条件に応じて予め設定した吸着装置
２に排気を導入してから離脱するまでの有害成分の離脱
時間ＴＯを読み込む。ステップ29では、タイマによる時
間のカウントを開始する。
【００２８】ステップ30では、タイマのカウント値Ｔと
離脱時間ＴＯとを比較し、Ｔ＞ＴＯになるまで待機す
る。Ｔ＞ＴＯになった時はステップ21に再び戻りステッ
プ26における触媒３の排気流入口における空燃比の検出
を行う。そして、ステップ26の判定がＳ≧ＳＬ（リッ
チ）となった場合は、ステップ31に進む。ステップ31で
は、バイパスバルブ16を開弁駆動してバイパス通路15を
開通させ排気流をバイパス通路15側に導入する。
離脱時間ＴＯとを比較し、Ｔ＞ＴＯになるまで待機す
る。Ｔ＞ＴＯになった時はステップ21に再び戻りステッ
プ26における触媒３の排気流入口における空燃比の検出
を行う。そして、ステップ26の判定がＳ≧ＳＬ（リッ
チ）となった場合は、ステップ31に進む。ステップ31で
は、バイパスバルブ16を開弁駆動してバイパス通路15を
開通させ排気流をバイパス通路15側に導入する。
【００２９】ステップ32では、離脱時間カウント用のタ
イマをリセットして終了する。ステップ22の判定がＮＯ
の場合はステップ33で外気導入バルブ５を閉弁するかか
る構成によれば、吸着装置２に流入する排気を制御でき
るので、触媒３の排気流入口における排気中の有害成分
濃度、即ち、空燃比を理論空燃比にコントロールする場
合に吸着装置２から離脱する有害成分量そのものをコン
トロールすることが可能となる。従って、触媒３の活性
が充分でない時（エンジン冷機時等）に、吸着装置２へ
の排気流入量を制限することで吸着装置２からの有害成
分の離脱を停止させたり、触媒温度の検出等を行うこと
で触媒３の浄化能力に応じて離脱させる有害成分量を決
めることが可能となる。また、高速走行時等、吸着装置
２の吸着剤が急速に劣化するような温度条件では吸着剤
保護のためにバイパス通路15側に排気を導入して、吸着
装置２側への排気の流入を停止させることも可能であ
る。
イマをリセットして終了する。ステップ22の判定がＮＯ
の場合はステップ33で外気導入バルブ５を閉弁するかか
る構成によれば、吸着装置２に流入する排気を制御でき
るので、触媒３の排気流入口における排気中の有害成分
濃度、即ち、空燃比を理論空燃比にコントロールする場
合に吸着装置２から離脱する有害成分量そのものをコン
トロールすることが可能となる。従って、触媒３の活性
が充分でない時（エンジン冷機時等）に、吸着装置２へ
の排気流入量を制限することで吸着装置２からの有害成
分の離脱を停止させたり、触媒温度の検出等を行うこと
で触媒３の浄化能力に応じて離脱させる有害成分量を決
めることが可能となる。また、高速走行時等、吸着装置
２の吸着剤が急速に劣化するような温度条件では吸着剤
保護のためにバイパス通路15側に排気を導入して、吸着
装置２側への排気の流入を停止させることも可能であ
る。
【００３０】次に図９に本発明の第４実施例を示し説明
する。図において、本実施例は、図７に示す第３実施例
の構成において、酸素センサ６の代わりに、吸気通路11
に介装したスロットルバルブ12の開度を検出するスロッ
トル開度センサ13を用い、このスロットル開度センサ13
からのスロットル開度ＴＶＯ信号に基づいてバイパスバ
ルブ16の開閉を制御する構成である。
する。図において、本実施例は、図７に示す第３実施例
の構成において、酸素センサ６の代わりに、吸気通路11
に介装したスロットルバルブ12の開度を検出するスロッ
トル開度センサ13を用い、このスロットル開度センサ13
からのスロットル開度ＴＶＯ信号に基づいてバイパスバ
ルブ16の開閉を制御する構成である。
【００３１】次に図10のフローチャートに従って本実施
例の動作を説明する。ステップ41〜43は、第３実施例と
同様である。ステップ43で外気導入バルブ５を開弁駆動
した後はステップ44に進む。ステップ44では、スロット
ル開度センサ13の検出したスロットル開度ＴＶＯを読み
込む。
例の動作を説明する。ステップ41〜43は、第３実施例と
同様である。ステップ43で外気導入バルブ５を開弁駆動
した後はステップ44に進む。ステップ44では、スロット
ル開度センサ13の検出したスロットル開度ＴＶＯを読み
込む。
【００３２】ステップ45では、その時のエンジン運転条
件、例えばエンジン冷却水温とスロットル開度ＴＶＯと
に基づいて予め設定記憶させたバイパスバルブ16の開度
マップから、バイパスバルブ16の開度量を検索する。ス
テップ46では、ステップ45で得られたバイパスバルブ開
度量にバイパスバルブ16を開閉制御する。即ち、エンジ
ン冷却水温が低くスロットル開度ＴＶＯが小さい低負荷
側になる程バイパスバルブ16の開度を小さくして吸着装
置２への排気導入量が増大するようにし、エンジン冷却
水温が高くスロットル開度ＴＶＯが大きい高負荷側にな
る程バイパスバルブ16の開度を大きくして吸着装置２へ
の排気導入量が減少するようにする。
件、例えばエンジン冷却水温とスロットル開度ＴＶＯと
に基づいて予め設定記憶させたバイパスバルブ16の開度
マップから、バイパスバルブ16の開度量を検索する。ス
テップ46では、ステップ45で得られたバイパスバルブ開
度量にバイパスバルブ16を開閉制御する。即ち、エンジ
ン冷却水温が低くスロットル開度ＴＶＯが小さい低負荷
側になる程バイパスバルブ16の開度を小さくして吸着装
置２への排気導入量が増大するようにし、エンジン冷却
水温が高くスロットル開度ＴＶＯが大きい高負荷側にな
る程バイパスバルブ16の開度を大きくして吸着装置２へ
の排気導入量が減少するようにする。
【００３３】ステップ42の判定がＮＯの場合は第３実施
例と同様にステップ47で外気導入バルブ５を閉弁するか
かる第４実施例のものも、第３実施例と同様の効果を有
する。
例と同様にステップ47で外気導入バルブ５を閉弁するか
かる第４実施例のものも、第３実施例と同様の効果を有
する。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、吸
着装置とその下流側の触媒との間の排気通路に外気を導
入するよう構成したので、触媒活性後に吸着装置からの
有害成分放出によって生じる酸素不足を外気導入によっ
て解消でき、触媒での有害成分の浄化作用が充分に行え
有害成分の排出量を低減できる。
着装置とその下流側の触媒との間の排気通路に外気を導
入するよう構成したので、触媒活性後に吸着装置からの
有害成分放出によって生じる酸素不足を外気導入によっ
て解消でき、触媒での有害成分の浄化作用が充分に行え
有害成分の排出量を低減できる。
【００３５】また、触媒の排気流入口に酸素センサを設
け酸素センサの出力に基づいて外気導入を制御すれば、
効果的な外気導入制御ができ有害成分の排出量の低減効
果が向上できる。また、酸素センサの代わりにスロット
ル開度量に基づいて外気導入を制御する構成とすれば、
触媒の排気流入口の有害成分の増大を予測した外気導入
が行えるので、有害成分の増大に対して応答遅れなく外
気を導入でき、より一層有害成分の浄化促進を図れる。
け酸素センサの出力に基づいて外気導入を制御すれば、
効果的な外気導入制御ができ有害成分の排出量の低減効
果が向上できる。また、酸素センサの代わりにスロット
ル開度量に基づいて外気導入を制御する構成とすれば、
触媒の排気流入口の有害成分の増大を予測した外気導入
が行えるので、有害成分の増大に対して応答遅れなく外
気を導入でき、より一層有害成分の浄化促進を図れる。
【００３６】更に、吸着装置をバイパスするバイパス通
路を設けると共にこのバイパス通路に通路開閉弁を設
け、酸素センサ出力やスロットル開度等によって通路開
閉弁を駆動制御して吸着装置への排気流入量を制御でき
る構成とすれば、触媒の排気流入口側の空燃比を制御す
る際に吸着装置からの有害成分離脱量を直接コントロー
ルできる。このため、触媒の活性が充分でない時に、吸
着装置への排気流入量を制限することで吸着装置からの
有害成分の離脱を停止させたり、触媒の浄化能力に応じ
て離脱させる有害成分量を決めることが可能となる。ま
た、吸着装置２の吸着剤が急速に劣化するような運転条
件ではバイパス通路側に排気を導入することで、吸着装
置の保護を図ることができる。
路を設けると共にこのバイパス通路に通路開閉弁を設
け、酸素センサ出力やスロットル開度等によって通路開
閉弁を駆動制御して吸着装置への排気流入量を制御でき
る構成とすれば、触媒の排気流入口側の空燃比を制御す
る際に吸着装置からの有害成分離脱量を直接コントロー
ルできる。このため、触媒の活性が充分でない時に、吸
着装置への排気流入量を制限することで吸着装置からの
有害成分の離脱を停止させたり、触媒の浄化能力に応じ
て離脱させる有害成分量を決めることが可能となる。ま
た、吸着装置２の吸着剤が急速に劣化するような運転条
件ではバイパス通路側に排気を導入することで、吸着装
置の保護を図ることができる。
【図１】本発明の第１実施例を示す簡略構成図
【図２】同上第１実施例の制御動作を示すフローチャー
ト
ト
【図３】同上実施例の外気導入バルブ動作の説明図
【図４】同上実施例の有害成分排出状態説明図
【図５】本発明の第２実施例を示す簡略構成図
【図６】同上第２実施例の制御動作を示すフローチャー
ト
ト
【図７】本発明の第３実施例を示す簡略構成図
【図８】同上第３実施例の制御動作を示すフローチャー
ト
ト
【図９】本発明の第４実施例を示す簡略構成図
【図10】同上第４実施例の制御動作を示すフローチャー
ト
ト
【図11】従来の触媒のみの排気浄化システムの有害成分
排出特性
排出特性
【図12】従来の吸着装置付き排気浄化システムの有害成
分排出状態説明図
分排出状態説明図
１ 排気通路 ２ 吸着装
置 ３ 触媒 ４ 外気導
入通路 ５ 外気導入バルブ ６ 酸素セ
ンサ ７ コントロールユニット 13 スロッ
トル開度センサ 15 バイパス通路 16 バイパ
スバルブ
置 ３ 触媒 ４ 外気導
入通路 ５ 外気導入バルブ ６ 酸素セ
ンサ ７ コントロールユニット 13 スロッ
トル開度センサ 15 バイパス通路 16 バイパ
スバルブ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所
Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｆ 9150−3Ｇ
Claims (5)
- 【請求項１】排気通路に、排気中の有害成分を吸着保持
する有害成分吸着手段と、該有害成分吸着手段の下流側
に有害成分を触媒作用で浄化する排気浄化用触媒とを介
装し、前記排気浄化用触媒の上流側排気通路内に外気を
導入する外気導入手段を設けて構成したことを特徴とす
る内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項２】前記排気浄化用触媒の排気流入口の排気中
の酸素濃度を検出する酸素センサと、該酸素センサの検
出出力に基づいて外気導入量を制御すべく前記外気導入
手段を駆動制御する制御手段とを設けてなる請求項１記
載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項３】吸気通路に介装されるスロットルバルブの
開度を検出するスロットル開度センサと、該スロットル
開度センサの検出出力に基づいて外気導入量を制御すべ
く前記外気導入手段を駆動制御する制御手段とを設けて
なる請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項４】前記有害成分吸着手段をバイパスするバイ
パス通路と、該バイパス通路を開閉する通路開閉弁と、
前記排気浄化用触媒の排気流入口の排気中の酸素濃度を
検出する酸素センサと、該酸素センサの検出出力に基づ
いて前記通路開閉弁を駆動制御する制御手段とを設けて
なる請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項５】前記有害成分吸着手段をバイパスするバイ
パス通路と、該バイパス通路を開閉する通路開閉弁と、
吸気通路に介装されるスロットルバルブの開度を検出す
るスロットル開度センサと、該スロットル開度センサの
検出出力に基づいて前記通路開閉弁を駆動制御する制御
手段とを設けてなる請求項１記載の内燃機関の排気浄化
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03192198A JP3128873B2 (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03192198A JP3128873B2 (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0531320A true JPH0531320A (ja) | 1993-02-09 |
| JP3128873B2 JP3128873B2 (ja) | 2001-01-29 |
Family
ID=16287311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03192198A Expired - Fee Related JP3128873B2 (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3128873B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0629771A2 (en) * | 1993-06-11 | 1994-12-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | An engine exhaust gas purification device |
| US6029441A (en) * | 1996-12-09 | 2000-02-29 | Ngk Insulators, Ltd. | Method for exhaust gas purification and system for exhaust gas purification used therein |
| WO2000052310A1 (de) * | 1999-03-02 | 2000-09-08 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Reduktion der kaltstartemissionen eines verbrennungsmotors mit einem hc-adsorber und einem katalysator |
| WO2011108075A1 (ja) * | 2010-03-02 | 2011-09-09 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP2012523373A (ja) * | 2009-04-17 | 2012-10-04 | ホナムペトロケミカルコーポレーション | 可燃性不純物が混在する排出ガスから二酸化炭素を回収するための二酸化炭素の高純度化装置、及びこれを用いた高純度の二酸化炭素を回収する方法 |
-
1991
- 1991-07-31 JP JP03192198A patent/JP3128873B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0629771A2 (en) * | 1993-06-11 | 1994-12-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | An engine exhaust gas purification device |
| EP0629771A3 (en) * | 1993-06-11 | 1998-07-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | An engine exhaust gas purification device |
| US6029441A (en) * | 1996-12-09 | 2000-02-29 | Ngk Insulators, Ltd. | Method for exhaust gas purification and system for exhaust gas purification used therein |
| WO2000052310A1 (de) * | 1999-03-02 | 2000-09-08 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Reduktion der kaltstartemissionen eines verbrennungsmotors mit einem hc-adsorber und einem katalysator |
| JP2012523373A (ja) * | 2009-04-17 | 2012-10-04 | ホナムペトロケミカルコーポレーション | 可燃性不純物が混在する排出ガスから二酸化炭素を回収するための二酸化炭素の高純度化装置、及びこれを用いた高純度の二酸化炭素を回収する方法 |
| WO2011108075A1 (ja) * | 2010-03-02 | 2011-09-09 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| CN102770640A (zh) * | 2010-03-02 | 2012-11-07 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的控制装置 |
| EP2543854A1 (en) * | 2010-03-02 | 2013-01-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device for internal combustion engine |
| JP5187458B2 (ja) * | 2010-03-02 | 2013-04-24 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| EP2543854A4 (en) * | 2010-03-02 | 2013-06-05 | Toyota Motor Co Ltd | CONTROL DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
| US8806856B2 (en) | 2010-03-02 | 2014-08-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3128873B2 (ja) | 2001-01-29 |
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