JPH0674029A - 内燃機関の排気管内空気導入制御装置 - Google Patents
内燃機関の排気管内空気導入制御装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 排気側へ空気を導入して排気ガス浄化の効率
を向上するようにした内燃機関の排気管内空気導入制御
装置において、始動直後の排気ガス温度が低い状態での
触媒の浄化効率の低下を防止する。 【構成】 排気側へ空気を導入する空気導入管９に制御
弁１１を設け、始動中又は始動中および始動直後所定時
間は制御弁１１を遮断状態とする。
を向上するようにした内燃機関の排気管内空気導入制御
装置において、始動直後の排気ガス温度が低い状態での
触媒の浄化効率の低下を防止する。 【構成】 排気側へ空気を導入する空気導入管９に制御
弁１１を設け、始動中又は始動中および始動直後所定時
間は制御弁１１を遮断状態とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、排気ガス浄化のため
に内燃機関の排気管内に空気を導入する排気管内空気導
入制御装置に関するものである。
に内燃機関の排気管内に空気を導入する排気管内空気導
入制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の排気ガス浄化のために排気通
路に触媒を設けることが一般に行われており、さらに触
媒温度が低く浄化効率の低い内燃機関の始動直後におい
ては、排気管内の触媒の上流に空気を導入し、触媒内で
のＨＣ，ＣＯ等の酸化を促進させて触媒の昇温を早め、
浄化効率を高めることが従来より行われている。
路に触媒を設けることが一般に行われており、さらに触
媒温度が低く浄化効率の低い内燃機関の始動直後におい
ては、排気管内の触媒の上流に空気を導入し、触媒内で
のＨＣ，ＣＯ等の酸化を促進させて触媒の昇温を早め、
浄化効率を高めることが従来より行われている。
【０００３】図４６は従来における内燃機関の排気管内
空気導入制御装置の構成を示し、１は内燃機関、２はト
ランスミッション、３は吸気管、４は排気管、５は排気
管４に設けられた触媒、６は吸気管３に設けられたスロ
ットル弁、７は吸気管３の入口部分に設けられたエアク
リーナ、８は内燃機関１に取付けられた空気導入手段で
あるエアポンプ、９はエアポンプ８により空気を排気管
４の触媒５上流側に導入する空気導入管、１０は排気管
４からの排気ガスの逆流を防止するために空気導入管９
に設けられた逆止弁である。
空気導入制御装置の構成を示し、１は内燃機関、２はト
ランスミッション、３は吸気管、４は排気管、５は排気
管４に設けられた触媒、６は吸気管３に設けられたスロ
ットル弁、７は吸気管３の入口部分に設けられたエアク
リーナ、８は内燃機関１に取付けられた空気導入手段で
あるエアポンプ、９はエアポンプ８により空気を排気管
４の触媒５上流側に導入する空気導入管、１０は排気管
４からの排気ガスの逆流を防止するために空気導入管９
に設けられた逆止弁である。
【０００４】次に、従来装置の動作について説明する。
エアポンプ８は内燃機関１の回転に応じて空気を空気導
入管９を介して排気管４へ導入し、排気管４内に導入さ
れた空気は排気管４内及び触媒５内において排気ガス成
分ＣＯ，ＨＣと反応し、Ｈ2Ｏ，ＣＯ2 として排気ガス
浄化がなされる。この排気管４への空気導入は図４７に
示すように図示しない始動スイッチのオン動作と同時に
開始される。又、このときの導入空気量は図４８に示す
ように時間的にほぼ一定であり、導入空気の温度は外気
温となっている。
エアポンプ８は内燃機関１の回転に応じて空気を空気導
入管９を介して排気管４へ導入し、排気管４内に導入さ
れた空気は排気管４内及び触媒５内において排気ガス成
分ＣＯ，ＨＣと反応し、Ｈ2Ｏ，ＣＯ2 として排気ガス
浄化がなされる。この排気管４への空気導入は図４７に
示すように図示しない始動スイッチのオン動作と同時に
開始される。又、このときの導入空気量は図４８に示す
ように時間的にほぼ一定であり、導入空気の温度は外気
温となっている。
【０００５】図４９は他の従来装置の構成を示し、１１
は空気導入管９に設けられ、空気導入量を調整する制御
弁、１５は空気導入管９を通る空気を加熱する加熱手段
である加熱器、１６は制御弁１１に取付けられたリリー
フ弁、１２は制御弁１１及び加熱器１５を制御する制御
器である。他の構成は図４６と同様である。
は空気導入管９に設けられ、空気導入量を調整する制御
弁、１５は空気導入管９を通る空気を加熱する加熱手段
である加熱器、１６は制御弁１１に取付けられたリリー
フ弁、１２は制御弁１１及び加熱器１５を制御する制御
器である。他の構成は図４６と同様である。
【０００６】次に、図４９の従来装置の動作を説明す
る。図示しないキースイッチのオンと同時に制御器１２
の制御により制御弁１１は開路するとともに、内燃機関
のクランキング中（始動スイッチのオン）からエアポン
プ８は内燃機関１に駆動されて空気を空気導入管９、制
御弁１１、加熱器１５及び逆止弁１０を介して排気管４
へ導入する。排気管４へ導入された空気は排気管４及び
触媒５において排気ガス成分ＨＣ、ＣＯと反応し、排気
ガスの浄化がなされる。図５０はこのときの動作チャー
トを示し、キースイッチのオンと同時に始動スイッチも
オンし、これと同時に内燃機関１も回転を開始してエア
ポンプ８を駆動し、その回転数に応じた空気量を排気管
４内に導入する。このとき、空気は加熱器１５により加
熱され、加熱器１５の出口の空気温度は図５１のように
時間と共に変化する。
る。図示しないキースイッチのオンと同時に制御器１２
の制御により制御弁１１は開路するとともに、内燃機関
のクランキング中（始動スイッチのオン）からエアポン
プ８は内燃機関１に駆動されて空気を空気導入管９、制
御弁１１、加熱器１５及び逆止弁１０を介して排気管４
へ導入する。排気管４へ導入された空気は排気管４及び
触媒５において排気ガス成分ＨＣ、ＣＯと反応し、排気
ガスの浄化がなされる。図５０はこのときの動作チャー
トを示し、キースイッチのオンと同時に始動スイッチも
オンし、これと同時に内燃機関１も回転を開始してエア
ポンプ８を駆動し、その回転数に応じた空気量を排気管
４内に導入する。このとき、空気は加熱器１５により加
熱され、加熱器１５の出口の空気温度は図５１のように
時間と共に変化する。
【０００７】又、図５２はさらに他の従来装置を示し、
８ａは空気導入管９に設けられた電気制御式のエアポン
プ、２２は吸気管３に設けられ、吸気空気量を計測する
エアフローセンサである。動作は上記した従来装置と同
様である。
８ａは空気導入管９に設けられた電気制御式のエアポン
プ、２２は吸気管３に設けられ、吸気空気量を計測する
エアフローセンサである。動作は上記した従来装置と同
様である。
【０００８】図５３はさらにまた他の従来装置の構成を
示し、４６は排気管４に設けられ、排気ガスの空燃比を
検出する空燃比センサであり、他の構成は前述と同様で
ある。動作も前述と同様であるが、空燃比センサ４６は
空気導入時排気ガスと導入空気の混合気の空燃比を検出
し、これに基づいて空燃比制御を行なうことができる。
示し、４６は排気管４に設けられ、排気ガスの空燃比を
検出する空燃比センサであり、他の構成は前述と同様で
ある。動作も前述と同様であるが、空燃比センサ４６は
空気導入時排気ガスと導入空気の混合気の空燃比を検出
し、これに基づいて空燃比制御を行なうことができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来における内燃機関
の排気管内導入制御装置は以上のように構成され、排気
ガスの温度が低い始動直後から排気管４内に常温の空気
を導入しており、導入空気によりさらに排気ガスの温度
が低下し、触媒５での排気ガスの浄化効率の低下が生じ
るという課題があった。又、始動スイッチのオンと同時
に排気管４内に空気を導入しているので、加熱器１５が
所定の温度に達する前にその内部に空気が通過し、加熱
器１５の昇温速度が遅くなり、触媒５内での排気ガスの
浄化効率が低下するという課題があった。
の排気管内導入制御装置は以上のように構成され、排気
ガスの温度が低い始動直後から排気管４内に常温の空気
を導入しており、導入空気によりさらに排気ガスの温度
が低下し、触媒５での排気ガスの浄化効率の低下が生じ
るという課題があった。又、始動スイッチのオンと同時
に排気管４内に空気を導入しているので、加熱器１５が
所定の温度に達する前にその内部に空気が通過し、加熱
器１５の昇温速度が遅くなり、触媒５内での排気ガスの
浄化効率が低下するという課題があった。
【００１０】さらに、導入空気量は機関の運転状態や触
媒５の種類、状態によらずに一定であり、最適浄化効率
が達成できないという課題があった。又、空気導入管９
に設けられた逆止弁１０、加熱器１５、制御弁１１には
排気管４からの排気ガスの高温が作用するため、これら
が長期間にわたって正常に作動することは困難であり、
ひいては浄化効率の低下を招いた。
媒５の種類、状態によらずに一定であり、最適浄化効率
が達成できないという課題があった。又、空気導入管９
に設けられた逆止弁１０、加熱器１５、制御弁１１には
排気管４からの排気ガスの高温が作用するため、これら
が長期間にわたって正常に作動することは困難であり、
ひいては浄化効率の低下を招いた。
【００１１】又、従来装置においては、始動と同時に空
気導入を開始し、図５４に示すように排気管４における
触媒入口温度（実線）と触媒出口温度（点線）が一致
（Ａ点）した時点を過ぎても排気管４への空気導入を継
続しており、触媒５の昇温が飽和状態となり、触媒５に
より浄化効率の一層の向上が妨げられるとともに、酸素
過剰供給状態となり、触媒５による窒素酸化物の還元作
用が低下し、窒素酸化物の排出量が増加するという課題
があった。又、空燃比センサ４６の上流側に空気導入が
行われるので、排気ガスのみの空燃比を正確に検出する
ことができず、燃料制御を正確に行うことができないと
い課題があった。
気導入を開始し、図５４に示すように排気管４における
触媒入口温度（実線）と触媒出口温度（点線）が一致
（Ａ点）した時点を過ぎても排気管４への空気導入を継
続しており、触媒５の昇温が飽和状態となり、触媒５に
より浄化効率の一層の向上が妨げられるとともに、酸素
過剰供給状態となり、触媒５による窒素酸化物の還元作
用が低下し、窒素酸化物の排出量が増加するという課題
があった。又、空燃比センサ４６の上流側に空気導入が
行われるので、排気ガスのみの空燃比を正確に検出する
ことができず、燃料制御を正確に行うことができないと
い課題があった。
【００１２】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたものであり、排気管及び触媒での排気ガ
ス浄化反応の効率を高めることができるとともに、窒素
酸化物の排出量を低減することができ、かつ燃料制御も
正確に行うことができる内燃機関の排気管内空気導入制
御装置を得ることを目的とする。
ためになされたものであり、排気管及び触媒での排気ガ
ス浄化反応の効率を高めることができるとともに、窒素
酸化物の排出量を低減することができ、かつ燃料制御も
正確に行うことができる内燃機関の排気管内空気導入制
御装置を得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る内燃機関の排気管内空気導入制御装置は、空気導入管
を介して排気側へ空気を導入する空気導入手段と、内燃
機関の始動中又は始動中及び始動後所定時間排気側への
空気導入を遮断する制御手段を設けたものである。又、
請求項２に係る内燃機関の排気管内空気導入制御装置
は、空気導入管へ導入された空気を加熱する加熱手段
と、機関始動中又は始動後所定時間加熱空気の排気管へ
の導入を禁止する制御手段とを設けたものである。
る内燃機関の排気管内空気導入制御装置は、空気導入管
を介して排気側へ空気を導入する空気導入手段と、内燃
機関の始動中又は始動中及び始動後所定時間排気側への
空気導入を遮断する制御手段を設けたものである。又、
請求項２に係る内燃機関の排気管内空気導入制御装置
は、空気導入管へ導入された空気を加熱する加熱手段
と、機関始動中又は始動後所定時間加熱空気の排気管へ
の導入を禁止する制御手段とを設けたものである。
【００１４】又、請求項３に係る内燃機関の排気管内空
気導入制御装置は、空気導入管へ導入された空気を加熱
する加熱手段と、機関始動後所定時間後に加熱空気の排
気管への導入を開始させるとともに、この導入空気量を
所定の時間間隔で変化させる制御手段とを設けたもので
ある。又、請求項４に係る内燃機関の排気管内空気導入
制御装置は、排気管内の触媒と空気導入管接続部との間
に排気ガス及び導入空気を加熱する加熱手段とを設けた
ものである。
気導入制御装置は、空気導入管へ導入された空気を加熱
する加熱手段と、機関始動後所定時間後に加熱空気の排
気管への導入を開始させるとともに、この導入空気量を
所定の時間間隔で変化させる制御手段とを設けたもので
ある。又、請求項４に係る内燃機関の排気管内空気導入
制御装置は、排気管内の触媒と空気導入管接続部との間
に排気ガス及び導入空気を加熱する加熱手段とを設けた
ものである。
【００１５】又、請求項５に係る内燃機関の排気管内空
気導入制御装置は、排気管内の加熱手段機関停止後も所
定時間作動させるようにしたもので、請求項６に係る内
燃機関の排気管内空気導入制御装置は、空気導入管へ導
入された空気を加熱する加熱手段と、排気管への導入空
気量を所定の時間間隔で変化させる制御手段とを設けた
ものである。請求項７に係る内燃機関の排気管内空気導
入制御装置は、排気管への導入空気の変化時間間隔、変
化量、加熱手段の加熱量のうちの少なくとも一つを機関
の運転パラメータに応じて変化させるようにしたもので
ある。
気導入制御装置は、排気管内の加熱手段機関停止後も所
定時間作動させるようにしたもので、請求項６に係る内
燃機関の排気管内空気導入制御装置は、空気導入管へ導
入された空気を加熱する加熱手段と、排気管への導入空
気量を所定の時間間隔で変化させる制御手段とを設けた
ものである。請求項７に係る内燃機関の排気管内空気導
入制御装置は、排気管への導入空気の変化時間間隔、変
化量、加熱手段の加熱量のうちの少なくとも一つを機関
の運転パラメータに応じて変化させるようにしたもので
ある。
【００１６】請求項８に係る内燃機関の排気管内空気導
入制御装置は、空気導入管へ導入された空気を加熱する
空気加熱手段と、触媒を加熱する触媒加熱手段と、排気
管への導入空気量を所定の時間間隔で変化させる制御手
段とを設けたものである。請求項９に係る内燃機関の排
気管内空気導入制御装置は、排気ガスの温度を検出する
排気温センサと、触媒温度を検出する触媒温度センサ
と、排気ガス温度と触媒温度のどちらか一方に応じて導
入空気量とその変化時間間隔を制御する制御手段とを設
けたものである。
入制御装置は、空気導入管へ導入された空気を加熱する
空気加熱手段と、触媒を加熱する触媒加熱手段と、排気
管への導入空気量を所定の時間間隔で変化させる制御手
段とを設けたものである。請求項９に係る内燃機関の排
気管内空気導入制御装置は、排気ガスの温度を検出する
排気温センサと、触媒温度を検出する触媒温度センサ
と、排気ガス温度と触媒温度のどちらか一方に応じて導
入空気量とその変化時間間隔を制御する制御手段とを設
けたものである。
【００１７】請求項１０に係る内燃機関の排気管内空気
導入制御装置は、導入空気量の変化時間間隔、変化量、
空気加熱量、触媒加熱量の少なくとも一つを機関の運転
パラメータに応じて変化させるようにしたものである。
請求項１１に係る内燃機関の排気管内空気導入制御装置
は、機関始動後所定時間後に排気管への空気導入を開始
させるとともに、この導入空気量を所定の時間間隔で変
化させる制御手段とを設けたものである。
導入制御装置は、導入空気量の変化時間間隔、変化量、
空気加熱量、触媒加熱量の少なくとも一つを機関の運転
パラメータに応じて変化させるようにしたものである。
請求項１１に係る内燃機関の排気管内空気導入制御装置
は、機関始動後所定時間後に排気管への空気導入を開始
させるとともに、この導入空気量を所定の時間間隔で変
化させる制御手段とを設けたものである。
【００１８】請求項１２に係る内燃機関の排気管内空気
導入制御装置は、排気管内の触媒上流部分に設けられた
排気バイパス通路と、排気バイパス通路へ空気導入管を
介して空気を導入する空気導入手段と、導入空気を加熱
する加熱手段と、排気ガスの流れを排気管と排気バイパ
ス通路とに切換える切換弁と、空気導入が停止される所
定時間前に排気ガスが排気管に流れるように切換弁を切
換える制御手段とを備えたものである。請求項１３に係
る内燃機関の排気管内空気導入制御装置は、空気導入を
機関始動後所定時間後に開始させたものである。
導入制御装置は、排気管内の触媒上流部分に設けられた
排気バイパス通路と、排気バイパス通路へ空気導入管を
介して空気を導入する空気導入手段と、導入空気を加熱
する加熱手段と、排気ガスの流れを排気管と排気バイパ
ス通路とに切換える切換弁と、空気導入が停止される所
定時間前に排気ガスが排気管に流れるように切換弁を切
換える制御手段とを備えたものである。請求項１３に係
る内燃機関の排気管内空気導入制御装置は、空気導入を
機関始動後所定時間後に開始させたものである。
【００１９】請求項１４に係る内燃機関の排気管内空気
導入制御装置は、排気ガスから触媒に与えられる熱容量
を検出する熱容量検出手段と、この熱容量が所定値に達
した際に排気側への空気導入を開始させる開始手段を備
えたものである。請求項１５に係る内燃機関の排気管内
空気導入制御装置は、触媒入口温度と出口温度を検出す
る各排気温センサと、触媒の入口温度と出口温度が一致
したとき又はその温度差が所定値以内となったとき排気
管への空気導入を停止する手段を設けたものである。
導入制御装置は、排気ガスから触媒に与えられる熱容量
を検出する熱容量検出手段と、この熱容量が所定値に達
した際に排気側への空気導入を開始させる開始手段を備
えたものである。請求項１５に係る内燃機関の排気管内
空気導入制御装置は、触媒入口温度と出口温度を検出す
る各排気温センサと、触媒の入口温度と出口温度が一致
したとき又はその温度差が所定値以内となったとき排気
管への空気導入を停止する手段を設けたものである。
【００２０】請求項１６に係る内燃機関の排気管内空気
導入制御装置は、排気管の空気導入管接続部より上流側
に設けられ、排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサ
と、排気管内の触媒入口又は出口付近に設けられ、排気
管内の酸素濃度を検出する酸素センサと、各センサの出
力に応じて燃料制御と導入空気量制御を行う制御手段と
を設けたものである。
導入制御装置は、排気管の空気導入管接続部より上流側
に設けられ、排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサ
と、排気管内の触媒入口又は出口付近に設けられ、排気
管内の酸素濃度を検出する酸素センサと、各センサの出
力に応じて燃料制御と導入空気量制御を行う制御手段と
を設けたものである。
【００２１】請求項１７に係る内燃機関の排気管内空気
導入制御装置は、排気管内の触媒上流部分に設けられた
排気バイパス通路と、排気バイパス通路へ空気導入管を
介して空気を導入する空気導入手段と、排気バイパス通
路に設けられ、排気ガスと導入空気の混合気を加熱する
加熱手段と、排気ガスの流れを排気管と排気バイパス通
路とに切換える切換弁と、排気側への空気導入が停止さ
れる際に排気ガスが排気管に流れるように切換弁を切換
える制御手段とを備えたものである。
導入制御装置は、排気管内の触媒上流部分に設けられた
排気バイパス通路と、排気バイパス通路へ空気導入管を
介して空気を導入する空気導入手段と、排気バイパス通
路に設けられ、排気ガスと導入空気の混合気を加熱する
加熱手段と、排気ガスの流れを排気管と排気バイパス通
路とに切換える切換弁と、排気側への空気導入が停止さ
れる際に排気ガスが排気管に流れるように切換弁を切換
える制御手段とを備えたものである。
【００２２】請求項１８に係る内燃機関の排気管内空気
導入制御装置は、内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空
気導入管を介して空気を導入する空気導入手段と、空気
導入管へ導入された空気を加熱する加熱手段と、排気管
への導入空気量を所定の時間間隔で変化させるととも
に、導入空気量の大きさも変化させる制御手段とを備え
たものである。
導入制御装置は、内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空
気導入管を介して空気を導入する空気導入手段と、空気
導入管へ導入された空気を加熱する加熱手段と、排気管
への導入空気量を所定の時間間隔で変化させるととも
に、導入空気量の大きさも変化させる制御手段とを備え
たものである。
【００２３】請求項１９に係る内燃機関の排気管内空気
導入制御装置は、排気管内の触媒上流部分に設けられた
排気バイパス通路と、空気導入管を介して排気バイパス
通路へ空気を導入する空気導入手段と、空気導入管に設
けられ、導入空気を加熱する加熱手段と、排気ガスの流
れを排気管と排気バイパス通路とに切換える切換弁と、
始動から所定時間排気バイパス通路への空気導入を禁止
するとともに、空気導入時点より所定時間前に切換弁を
作動して排気ガスを排気バイパス通路へ流す制御手段と
を備えたものである。
導入制御装置は、排気管内の触媒上流部分に設けられた
排気バイパス通路と、空気導入管を介して排気バイパス
通路へ空気を導入する空気導入手段と、空気導入管に設
けられ、導入空気を加熱する加熱手段と、排気ガスの流
れを排気管と排気バイパス通路とに切換える切換弁と、
始動から所定時間排気バイパス通路への空気導入を禁止
するとともに、空気導入時点より所定時間前に切換弁を
作動して排気ガスを排気バイパス通路へ流す制御手段と
を備えたものである。
【００２４】請求項２０に係る内燃機関の排気管内空気
導入制御装置は、内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空
気導入管を介して空気を導入する空気導入手段と、空気
導入管へ導入された空気を加熱する加熱手段と、加熱手
段の作動と同時または所定時間経過後に空気導入手段の
作動を行い、触媒の温度が所定の温度になるまで空気導
入手段からの空気量を触媒が活性化したときに反応に最
低必要とする空気量よりも多い加熱した空気を排気管に
導入し、触媒の温度が所定の温度よりも高くなったとき
に加熱手段に導入する空気量を減少させ触媒で必要とす
る空気量に制御する制御手段とを備えたものである。
導入制御装置は、内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空
気導入管を介して空気を導入する空気導入手段と、空気
導入管へ導入された空気を加熱する加熱手段と、加熱手
段の作動と同時または所定時間経過後に空気導入手段の
作動を行い、触媒の温度が所定の温度になるまで空気導
入手段からの空気量を触媒が活性化したときに反応に最
低必要とする空気量よりも多い加熱した空気を排気管に
導入し、触媒の温度が所定の温度よりも高くなったとき
に加熱手段に導入する空気量を減少させ触媒で必要とす
る空気量に制御する制御手段とを備えたものである。
【００２５】請求項２１に係る内燃機関の排気管内空気
導入制御装置は、内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空
気導入管を介して空気を導入する空気導入手段と、空気
導入管へ導入された空気を加熱する加熱手段と、加熱手
段の作動と同時または所定時間経過後に空気導入手段の
作動を行い、触媒の温度が所定の温度になるまで空気導
入手段からの空気量を触媒が活性化したときに反応に最
低必要とする空気量よりも多い加熱した空気を排気管に
導入し、触媒下流の排気ガス温度が所定の温度よりも高
くなったときに加熱手段に導入する空気量を減少させ触
媒で必要とする空気量に制御する制御手段とを備えたも
のである。
導入制御装置は、内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空
気導入管を介して空気を導入する空気導入手段と、空気
導入管へ導入された空気を加熱する加熱手段と、加熱手
段の作動と同時または所定時間経過後に空気導入手段の
作動を行い、触媒の温度が所定の温度になるまで空気導
入手段からの空気量を触媒が活性化したときに反応に最
低必要とする空気量よりも多い加熱した空気を排気管に
導入し、触媒下流の排気ガス温度が所定の温度よりも高
くなったときに加熱手段に導入する空気量を減少させ触
媒で必要とする空気量に制御する制御手段とを備えたも
のである。
【００２６】請求項２２に係る内燃機関の排気管内空気
導入制御装置は、内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空
気導入管を介して空気を導入する空気導入手段と、空気
導入管へ導入された空気を加熱する加熱手段と、加熱手
段の作動と同時または所定時間経過後に空気導入手段の
作動を行い、空気導入手段からの空気量を触媒が活性化
したときに反応に最低必要とする空気量よりも多い加熱
した空気を排気管に導入し、所定時間後に加熱手段に導
入する空気量を減させ触媒で必要とする空気量に制御す
る制御手段とを備えたものである。
導入制御装置は、内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空
気導入管を介して空気を導入する空気導入手段と、空気
導入管へ導入された空気を加熱する加熱手段と、加熱手
段の作動と同時または所定時間経過後に空気導入手段の
作動を行い、空気導入手段からの空気量を触媒が活性化
したときに反応に最低必要とする空気量よりも多い加熱
した空気を排気管に導入し、所定時間後に加熱手段に導
入する空気量を減させ触媒で必要とする空気量に制御す
る制御手段とを備えたものである。
【００２７】請求項２３に係る内燃機関の排気管内空気
導入制御装置は、内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空
気導入管を介して空気を導入する空気導入手段と、空気
導入管へ導入された空気を加熱する加熱手段と、加熱手
段の作動と同時または所定時間経過後に空気導入手段の
作動を行い、触媒が活性化したときに必要とする空気量
より多い所定の流量で加熱した空気を排気管に導入し、
触媒の温度が所定の温度範囲にある間導入する空気量を
触媒温度に応じて変更制御する制御手段とを備えたもの
である。
導入制御装置は、内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空
気導入管を介して空気を導入する空気導入手段と、空気
導入管へ導入された空気を加熱する加熱手段と、加熱手
段の作動と同時または所定時間経過後に空気導入手段の
作動を行い、触媒が活性化したときに必要とする空気量
より多い所定の流量で加熱した空気を排気管に導入し、
触媒の温度が所定の温度範囲にある間導入する空気量を
触媒温度に応じて変更制御する制御手段とを備えたもの
である。
【００２８】請求項２４に係る内燃機関の排気管内空気
導入制御装置は、内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空
気導入管を介して空気を導入する空気導入手段と、空気
導入管へ導入された空気を加熱する加熱手段と、加熱手
段の作動と同時または所定時間経過後に空気導入手段の
作動を行い、触媒が活性化したときに必要とする空気量
より多い所定の流量で加熱した空気を排気管に導入し、
触媒下流の排気ガス温度が所定の温度範囲にある間導入
する空気量を触媒温度に応じて変更制御する制御手段と
を備えたものである。
導入制御装置は、内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空
気導入管を介して空気を導入する空気導入手段と、空気
導入管へ導入された空気を加熱する加熱手段と、加熱手
段の作動と同時または所定時間経過後に空気導入手段の
作動を行い、触媒が活性化したときに必要とする空気量
より多い所定の流量で加熱した空気を排気管に導入し、
触媒下流の排気ガス温度が所定の温度範囲にある間導入
する空気量を触媒温度に応じて変更制御する制御手段と
を備えたものである。
【００２９】請求項２５に係る内燃機関の排気管内空気
導入制御装置は、内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空
気導入管を介して空気を導入する空気導入手段と、空気
導入管へ導入された空気を加熱する加熱手段と、加熱手
段の作動と同時または所定時間経過後に空気導入手段の
作動を行い、触媒が活性化したときに必要とする空気量
より多い所定の流量で加熱した空気を排気管に導入し、
内燃機関の始動から所定時間経過した第１の所定の時間
から第２の所定の時間までの間導入する空気量を時間経
過に応じて変更制御する制御手段とを備えたものであ
る。
導入制御装置は、内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空
気導入管を介して空気を導入する空気導入手段と、空気
導入管へ導入された空気を加熱する加熱手段と、加熱手
段の作動と同時または所定時間経過後に空気導入手段の
作動を行い、触媒が活性化したときに必要とする空気量
より多い所定の流量で加熱した空気を排気管に導入し、
内燃機関の始動から所定時間経過した第１の所定の時間
から第２の所定の時間までの間導入する空気量を時間経
過に応じて変更制御する制御手段とを備えたものであ
る。
【００３０】
【作用】この発明の請求項１においては、始動中又は始
動中及び始動後所定時間は排気管への空気導入は行われ
ず、温度が低い排気ガスの温度がさらに低下することは
防止され、触媒での始動直後の浄化効率の低下は生じな
い。又、請求項２においては、機関始動中又は始動後所
定時間は加熱空気の排気管への導入は禁止され、低温の
加熱空気の導入による排気ガス温度の低下は生じず、触
媒の浄化効率の低下は生じない。
動中及び始動後所定時間は排気管への空気導入は行われ
ず、温度が低い排気ガスの温度がさらに低下することは
防止され、触媒での始動直後の浄化効率の低下は生じな
い。又、請求項２においては、機関始動中又は始動後所
定時間は加熱空気の排気管への導入は禁止され、低温の
加熱空気の導入による排気ガス温度の低下は生じず、触
媒の浄化効率の低下は生じない。
【００３１】又、請求項３においては、始動後所定時間
後に加熱空気の排気管へ導入され、排気ガス温度の低下
による触媒の浄化効率の低下は生じない。又、加熱空気
の導入量は所定の時間間隔で変動し、触媒の反応系の雰
囲気がリッチとリーンに交互に変動し、触媒の浄化効率
が向上する。請求項４においては、排気管内に設けられ
た加熱手段により排気ガス及び吸気側からの導入空気が
加熱され、結果として排気ガス温度が上昇し、排気管内
及び触媒内で排気ガス浄化作用が促進される。
後に加熱空気の排気管へ導入され、排気ガス温度の低下
による触媒の浄化効率の低下は生じない。又、加熱空気
の導入量は所定の時間間隔で変動し、触媒の反応系の雰
囲気がリッチとリーンに交互に変動し、触媒の浄化効率
が向上する。請求項４においては、排気管内に設けられ
た加熱手段により排気ガス及び吸気側からの導入空気が
加熱され、結果として排気ガス温度が上昇し、排気管内
及び触媒内で排気ガス浄化作用が促進される。
【００３２】又、請求項５においては、排気管内の加熱
手段が機関停止後も作動され、排気ガスが通過しなくな
った加熱手段内に付着したすすが焼かれる。請求項６に
おいては、排気管への導入空気は加熱されるとともに、
導入空気量は所定の時間間隔で変化され、触媒の浄化効
率が向上する。請求項７においては、導入空気の変化時
間間隔、変化量、加熱手段の加熱量の少なくとも一つを
機関の運転パラメータに応じて変化され、排気ガスや触
媒の状態に応じて最適な浄化効率が得られる。
手段が機関停止後も作動され、排気ガスが通過しなくな
った加熱手段内に付着したすすが焼かれる。請求項６に
おいては、排気管への導入空気は加熱されるとともに、
導入空気量は所定の時間間隔で変化され、触媒の浄化効
率が向上する。請求項７においては、導入空気の変化時
間間隔、変化量、加熱手段の加熱量の少なくとも一つを
機関の運転パラメータに応じて変化され、排気ガスや触
媒の状態に応じて最適な浄化効率が得られる。
【００３３】請求項８においては、排気管内への導入空
気と触媒が加熱されて化学反応の反応速度が促進される
とともに、導入空気量は所定の時間間隔で変化され、触
媒の浄化効率が向上する。請求項９においては、排気ガ
ス温度と触媒温度のどちらか一方に応じて加熱空気量と
その変化時間間隔が制御され、触媒の過加熱が防止され
るとともに、機関の運転状態に応じた最適な空気導入が
なされる。請求項１０においては、導入空気の変化時間
間隔、変化量、空気加熱量、触媒加熱量の少なくとも一
つが機関の運転パラメータに応じて変化され、排気ガス
や触媒の状態に応じて最適な浄化効率が得られる。
気と触媒が加熱されて化学反応の反応速度が促進される
とともに、導入空気量は所定の時間間隔で変化され、触
媒の浄化効率が向上する。請求項９においては、排気ガ
ス温度と触媒温度のどちらか一方に応じて加熱空気量と
その変化時間間隔が制御され、触媒の過加熱が防止され
るとともに、機関の運転状態に応じた最適な空気導入が
なされる。請求項１０においては、導入空気の変化時間
間隔、変化量、空気加熱量、触媒加熱量の少なくとも一
つが機関の運転パラメータに応じて変化され、排気ガス
や触媒の状態に応じて最適な浄化効率が得られる。
【００３４】請求項１１においては、排気管への空気導
入は機関始動後所定時間後に開始され、排気ガス温度の
低下による触媒の浄化効率の低下は生じない。又、導入
空気量は周期的に変動され、排気ガス浄化作用が促進さ
れる。請求項１２においては、排気側への空気導入時の
み排気ガスが排気バイパス通路に流され、加熱手段への
排気ガスの熱の影響は軽減される。請求項１３において
は、空気導入が始動後所定時間後に開始され、始動直後
の導入空気による触媒温度の低下は生じない。
入は機関始動後所定時間後に開始され、排気ガス温度の
低下による触媒の浄化効率の低下は生じない。又、導入
空気量は周期的に変動され、排気ガス浄化作用が促進さ
れる。請求項１２においては、排気側への空気導入時の
み排気ガスが排気バイパス通路に流され、加熱手段への
排気ガスの熱の影響は軽減される。請求項１３において
は、空気導入が始動後所定時間後に開始され、始動直後
の導入空気による触媒温度の低下は生じない。
【００３５】請求項１４においては、機関始動後排気ガ
スから触媒に与えられる熱容量が検出され、この熱容量
から触媒の活性度が検出され、この活性度が所定値にな
った際に排気側への空気導入が開始される。請求項１５
においては、触媒の入口温度と出口温度が検出され、こ
れらの温度から触媒が活性状態になったか否かが判定さ
れ、活性状態になった際には排気管への空気導入が停止
される。これにより、触媒の昇温が促進されるととも
に、酸素過剰供給による窒素酸化物排出量の増加が防止
される。
スから触媒に与えられる熱容量が検出され、この熱容量
から触媒の活性度が検出され、この活性度が所定値にな
った際に排気側への空気導入が開始される。請求項１５
においては、触媒の入口温度と出口温度が検出され、こ
れらの温度から触媒が活性状態になったか否かが判定さ
れ、活性状態になった際には排気管への空気導入が停止
される。これにより、触媒の昇温が促進されるととも
に、酸素過剰供給による窒素酸化物排出量の増加が防止
される。
【００３６】請求項１６においては、空燃比センサは排
気管の空気導入管接続部の上流側に位置しているので、
排気ガスのみの空燃比が検出され、正確な空燃比制御が
行われる。又、酸素センサにより触媒付近の酸素濃度が
検出され、これに応じて触媒に必要な酸素量となるよう
空気が導入され、触媒での浄化効率が向上する。請求項
１７においては、吸気側から排気側への空気導入時のみ
排気ガスが排気バイパス通路に流され、加熱手段や空気
導入管側への排気ガスの熱の影響が軽減される。請求項
１８においては、排気管への導入空気は加熱されるとと
もに、導入空気量は所定の時間間隔で変化されるととも
に、その大きさも変化される。
気管の空気導入管接続部の上流側に位置しているので、
排気ガスのみの空燃比が検出され、正確な空燃比制御が
行われる。又、酸素センサにより触媒付近の酸素濃度が
検出され、これに応じて触媒に必要な酸素量となるよう
空気が導入され、触媒での浄化効率が向上する。請求項
１７においては、吸気側から排気側への空気導入時のみ
排気ガスが排気バイパス通路に流され、加熱手段や空気
導入管側への排気ガスの熱の影響が軽減される。請求項
１８においては、排気管への導入空気は加熱されるとと
もに、導入空気量は所定の時間間隔で変化されるととも
に、その大きさも変化される。
【００３７】請求項１９においては、始動後所定時間は
排気側への空気導入は行われず、浄化効率の低下は生じ
ない。又、排気側への空気導入時のみ排気ガスが排気バ
イパス通路へ流され、排気ガスの熱の影響が除去され
る。
排気側への空気導入は行われず、浄化効率の低下は生じ
ない。又、排気側への空気導入時のみ排気ガスが排気バ
イパス通路へ流され、排気ガスの熱の影響が除去され
る。
【００３８】請求項２０ないし２５においては、触媒が
不活性の期間に触媒に供給する加熱した空気の量を触媒
の反応に最低必要な空気量より多く流し、触媒を早期に
昇温し触媒の活性化を早めることができる。
不活性の期間に触媒に供給する加熱した空気の量を触媒
の反応に最低必要な空気量より多く流し、触媒を早期に
昇温し触媒の活性化を早めることができる。
【００３９】
実施例１．以下、この発明の実施例を図面とともに説明
する。図１は実施例１による内燃機関の排気管内空気導
入制御装置の構成を示し、１７は制御弁１１を制御する
制御手段である制御器、１３は始動スイッチ、１４はバ
ッテリである。
する。図１は実施例１による内燃機関の排気管内空気導
入制御装置の構成を示し、１７は制御弁１１を制御する
制御手段である制御器、１３は始動スイッチ、１４はバ
ッテリである。
【００４０】次に、実施例１の動作について説明する。
内燃機関１の始動中、及び始動後空気導入手段であるエ
アポンプ８により吸気管３内の空気が空気導入管９へ供
給される。一方、制御器１７は図２（ａ）に示す始動ス
イッチ１３のオンオフ信号を受け、図２（ｂ）に示すよ
うに始動スイッチ１３のオン期間中、又は図２（ｃ）に
示すように始動スイッチ１３がオンしてから所定時間Ｔ
1 経過するまで制御弁１１を作動させない。従って、こ
の間制御弁１１は閉じたままであり、排気管４への空気
導入は行われず、始動直後の排気管４内における排気ガ
スの温度低下による浄化効率の低下を防止することがで
きる。その後、制御弁１１が開かれ、排気管４への空気
導入が行なわれ、この間に温度が上昇した排気ガスの浄
化効率を向上させることができる。
内燃機関１の始動中、及び始動後空気導入手段であるエ
アポンプ８により吸気管３内の空気が空気導入管９へ供
給される。一方、制御器１７は図２（ａ）に示す始動ス
イッチ１３のオンオフ信号を受け、図２（ｂ）に示すよ
うに始動スイッチ１３のオン期間中、又は図２（ｃ）に
示すように始動スイッチ１３がオンしてから所定時間Ｔ
1 経過するまで制御弁１１を作動させない。従って、こ
の間制御弁１１は閉じたままであり、排気管４への空気
導入は行われず、始動直後の排気管４内における排気ガ
スの温度低下による浄化効率の低下を防止することがで
きる。その後、制御弁１１が開かれ、排気管４への空気
導入が行なわれ、この間に温度が上昇した排気ガスの浄
化効率を向上させることができる。
【００４１】なお、実施例１では制御器１７により制御
弁１１を制御するようにしたが、エアポンプ８が電気式
の場合にエアポンプ８の作動を制御しても同様の効果が
得られる。
弁１１を制御するようにしたが、エアポンプ８が電気式
の場合にエアポンプ８の作動を制御しても同様の効果が
得られる。
【００４２】実施例２．図３は実施例２による構成を示
し、１８は制御弁１１及び加熱手段である加熱器１５を
制御する制御器であり、他の構成は前述したものと同様
である。
し、１８は制御弁１１及び加熱手段である加熱器１５を
制御する制御器であり、他の構成は前述したものと同様
である。
【００４３】次に、実施例２の動作について説明する。
始動時に始動スイッチ１３をオンすると、制御器１８へ
バッテリ１４の電圧が供給される。制御器１８は始動ス
イッチのオンに応じて加熱器１５を作動させる。内燃機
関１の始動中及び始動後は、内燃機関１の回転に応じて
エアポンプ８の作動により空気が空気導入管９に導入さ
れる。しかし、制御器１８は図４（ｂ）に示すように始
動スイッチ１３のオンから所定時間Ｔ1 の間は制御弁１
１を開路させないので、空気は排気管４へは供給されな
い。Ｔ1 時間経過すると制御弁１１は開となり、加熱空
気は排気管４に供給される。この場合、加熱器１５の出
口の空気温度は図５のｂに示すようになり、ａに示す従
来より昇温速度が早くなり、触媒５での浄化効率が向上
する。
始動時に始動スイッチ１３をオンすると、制御器１８へ
バッテリ１４の電圧が供給される。制御器１８は始動ス
イッチのオンに応じて加熱器１５を作動させる。内燃機
関１の始動中及び始動後は、内燃機関１の回転に応じて
エアポンプ８の作動により空気が空気導入管９に導入さ
れる。しかし、制御器１８は図４（ｂ）に示すように始
動スイッチ１３のオンから所定時間Ｔ1 の間は制御弁１
１を開路させないので、空気は排気管４へは供給されな
い。Ｔ1 時間経過すると制御弁１１は開となり、加熱空
気は排気管４に供給される。この場合、加熱器１５の出
口の空気温度は図５のｂに示すようになり、ａに示す従
来より昇温速度が早くなり、触媒５での浄化効率が向上
する。
【００４４】なお、実施例２では始動スイッチ１３がオ
ンしてからＴ1 時間の間制御弁１１を開路させないよう
にしたが、図４（ｃ）に示すように始動中即ち始動スイ
ッチ１３のオン期間中は制御弁１１を開始させないよう
にしても同様の効果が得られる。又、エアポンプ８が電
気式の場合、制御弁１１を用いずに、エアポンプ８を始
動中又は始動後所定時間作動させるようにしてもよい。
ンしてからＴ1 時間の間制御弁１１を開路させないよう
にしたが、図４（ｃ）に示すように始動中即ち始動スイ
ッチ１３のオン期間中は制御弁１１を開始させないよう
にしても同様の効果が得られる。又、エアポンプ８が電
気式の場合、制御弁１１を用いずに、エアポンプ８を始
動中又は始動後所定時間作動させるようにしてもよい。
【００４５】実施例３．図６は実施例３による構成を示
し、１９は制御弁１１及び加熱器１５を制御する制御器
である。他の構成は実施例２と同様である。
し、１９は制御弁１１及び加熱器１５を制御する制御器
である。他の構成は実施例２と同様である。
【００４６】次に、実施例３の動作について説明する。
内燃機関１の始動と同時にエアポンプ８の作動により空
気が空気導入管９に導入される。しかし、制御器１９は
始動スイッチ１３がオンしてからＳ1 時間は制御弁１１
をオンしない。このため、図７に示すようにＳ1 時間は
排気側への導入空気量は零である。一方、始動と同時に
制御器１９は加熱器１５を作動させる。始動からＳ1 時
間経過すると制御器１９は制御弁１１を開状態とし、吸
気側からの導入空気は逆止弁１０及び加熱器１５を介し
て排気管４に供給される。従って、排気管４への供給空
気は適切な温度に昇温され、排気ガス温度の低下による
触媒効率の低下は生じない。
内燃機関１の始動と同時にエアポンプ８の作動により空
気が空気導入管９に導入される。しかし、制御器１９は
始動スイッチ１３がオンしてからＳ1 時間は制御弁１１
をオンしない。このため、図７に示すようにＳ1 時間は
排気側への導入空気量は零である。一方、始動と同時に
制御器１９は加熱器１５を作動させる。始動からＳ1 時
間経過すると制御器１９は制御弁１１を開状態とし、吸
気側からの導入空気は逆止弁１０及び加熱器１５を介し
て排気管４に供給される。従って、排気管４への供給空
気は適切な温度に昇温され、排気ガス温度の低下による
触媒効率の低下は生じない。
【００４７】又、排気管７への導入空気量は制御器１９
の制御により所定の時間間隔Ｔ2，Ｔ3 でＱ1 を基準に
してその上下にＱ2，Ｑ3だけ交互に変化させる。これに
より、例えば社団法人自動車技術会学術講演前刷集８６
１昭和６１−５ ８６１０１２「三元触媒の低温活性向
上法」に述べられているように、三元触媒上での反応系
の雰囲気を周期的にリッチ、リーンと変動させることに
より、触媒の効率を大きく向上させることができる。Ｔ
2 ＋Ｔ3 の周期は通常１〜１０Ｈｚ程度に設定し、Ｑ1
〜Ｑ3 と共に使用触媒に応じて最適値に設定する。
の制御により所定の時間間隔Ｔ2，Ｔ3 でＱ1 を基準に
してその上下にＱ2，Ｑ3だけ交互に変化させる。これに
より、例えば社団法人自動車技術会学術講演前刷集８６
１昭和６１−５ ８６１０１２「三元触媒の低温活性向
上法」に述べられているように、三元触媒上での反応系
の雰囲気を周期的にリッチ、リーンと変動させることに
より、触媒の効率を大きく向上させることができる。Ｔ
2 ＋Ｔ3 の周期は通常１〜１０Ｈｚ程度に設定し、Ｑ1
〜Ｑ3 と共に使用触媒に応じて最適値に設定する。
【００４８】実施例３においては、機関の始動からＳ1
時間排気管４へ加熱空気を導入しないようにしたが、エ
アポンプ８を電気式にした場合には制御弁１１を設けず
に制御器１９によりエアポンプ８を制御するようにして
も同様の効果が得られる。
時間排気管４へ加熱空気を導入しないようにしたが、エ
アポンプ８を電気式にした場合には制御弁１１を設けず
に制御器１９によりエアポンプ８を制御するようにして
も同様の効果が得られる。
【００４９】実施例４．図８は実施例４による構成を示
し、２０は加熱器１５を制御する制御器、２１はキース
イッチであり、加熱器１５は排気管４における触媒５と
空気導入管９の接続部との間に設けられている。他の構
成は前述と同様である。
し、２０は加熱器１５を制御する制御器、２１はキース
イッチであり、加熱器１５は排気管４における触媒５と
空気導入管９の接続部との間に設けられている。他の構
成は前述と同様である。
【００５０】次に、実施例４の動作について説明する。
内燃機関１の回転に応じてエアポンプ８が回転し、空気
が空気導入管９を介して排気管４へ導入される。一方、
加熱器１５は制御器２０により機関始動と同時に作動さ
れる。排気管４内に導入された空気は排気ガスと混合さ
れて加熱器１５に送られ、加熱される。従って、この混
合ガスの温度が上昇し、触媒５における排気ガスの浄化
効率が向上する。又、図９に示すように、加熱器１５は
キースイッチ２１がオフになってもＴ1 時間だけ作動さ
れるため加熱状態を維持し、機関が停止して排気ガスが
通過しなくなった際に、加熱器１５内に付着したすすを
焼く。このため、加熱器１５は常に良好に排気ガスを流
通させることができる。
内燃機関１の回転に応じてエアポンプ８が回転し、空気
が空気導入管９を介して排気管４へ導入される。一方、
加熱器１５は制御器２０により機関始動と同時に作動さ
れる。排気管４内に導入された空気は排気ガスと混合さ
れて加熱器１５に送られ、加熱される。従って、この混
合ガスの温度が上昇し、触媒５における排気ガスの浄化
効率が向上する。又、図９に示すように、加熱器１５は
キースイッチ２１がオフになってもＴ1 時間だけ作動さ
れるため加熱状態を維持し、機関が停止して排気ガスが
通過しなくなった際に、加熱器１５内に付着したすすを
焼く。このため、加熱器１５は常に良好に排気ガスを流
通させることができる。
【００５１】実施例５．図１０は実施例５による構成を
示し、２２は内燃機関１の吸入空気量を検出するエアフ
ローセンサ、２３は内燃機関１のクランク軸の回転数を
検出する回転数センサ、２４は内燃機関１を冷却する冷
却水の温度を検出する冷却水温センサ、２５は内燃機関
１やトランスミッションの油温を検出する油温センサ、
２６はスロットル弁６の下流の負圧を検出するインマニ
圧センサ、２７は外気の吸気温度を検出する吸気温セン
サ、２８は外気の大気圧力を検出する大気圧センサ、２
９はスロットル弁６の開度を検出するスロットル開度セ
ンサ、３０はエキゾーストマニホールドに流れる排気ガ
スの圧力を検出する排圧センサ、３１は排気温センサ、
３２は導入空気温センサ、３６は触媒温センサ、３３は
内燃機関１の各種パラメータを入力し、これらパラメー
タに応じて各種の判定及び演算を行い、加熱器１５及び
制御弁１１を制御する制御器である。
示し、２２は内燃機関１の吸入空気量を検出するエアフ
ローセンサ、２３は内燃機関１のクランク軸の回転数を
検出する回転数センサ、２４は内燃機関１を冷却する冷
却水の温度を検出する冷却水温センサ、２５は内燃機関
１やトランスミッションの油温を検出する油温センサ、
２６はスロットル弁６の下流の負圧を検出するインマニ
圧センサ、２７は外気の吸気温度を検出する吸気温セン
サ、２８は外気の大気圧力を検出する大気圧センサ、２
９はスロットル弁６の開度を検出するスロットル開度セ
ンサ、３０はエキゾーストマニホールドに流れる排気ガ
スの圧力を検出する排圧センサ、３１は排気温センサ、
３２は導入空気温センサ、３６は触媒温センサ、３３は
内燃機関１の各種パラメータを入力し、これらパラメー
タに応じて各種の判定及び演算を行い、加熱器１５及び
制御弁１１を制御する制御器である。
【００５２】次に、実施例５の動作につい説明する。内
燃機関１の回転に応じてエアポンプ８が回転し、空気が
空気導入管９を介して排気管４へ供給される。このとき
の導入空気量は、制御器３３により制御弁１１を制御す
ることにより、図１１（ａ），（ｂ）に示すように所定
の時間間隔Ｔ1 ，Ｔ2 あるいはＴ3 ，Ｔ4 でリーン側と
リッチ側に変化させる。このような変化により浄化効率
が向上することは前述した通りである。又、加熱器１５
により導入空気は加熱され、これによっても浄化効率は
向上する。時間間隔Ｔ1 〜Ｔ4 は１〜１０Ｈｚ程度の周
期とし、これを使用触媒５の種類、量、状態に応じて変
化させる。
燃機関１の回転に応じてエアポンプ８が回転し、空気が
空気導入管９を介して排気管４へ供給される。このとき
の導入空気量は、制御器３３により制御弁１１を制御す
ることにより、図１１（ａ），（ｂ）に示すように所定
の時間間隔Ｔ1 ，Ｔ2 あるいはＴ3 ，Ｔ4 でリーン側と
リッチ側に変化させる。このような変化により浄化効率
が向上することは前述した通りである。又、加熱器１５
により導入空気は加熱され、これによっても浄化効率は
向上する。時間間隔Ｔ1 〜Ｔ4 は１〜１０Ｈｚ程度の周
期とし、これを使用触媒５の種類、量、状態に応じて変
化させる。
【００５３】なお、実施例５では時間間隔Ｔ1 〜Ｔ4 で
導入空気量を変化させたが、図１２、図１３に示すよう
に導入量が大のときの時間間隔Ｔ6 ，Ｔ8 と小のときの
時間間隔Ｔ5 ，Ｔ7 の比即ちデューティを変化させるこ
とにより、平均流量を触媒５の成分、量、状態や内燃機
関１の運転状態に合せて最適値をとるようにすることも
できる。又、吸気側からの空気はスロットル弁６の下流
のインテークマニホールドからエアポンプ８により導入
しているが、スロットル弁６の上流、あるいはエアフロ
ーセンサ２２の上流やエアクリーナ７とは別の導入口を
設けて導入してもよい。さらに、制御弁１１としては、
デューティ信号で開度を制御するリニアソレノイド、オ
ンオフ信号で流量を制御するデューティソレノイド、ス
テッピングモータやＤＣモータ、超音波モータで制御す
るバルブ、負圧で開度を制御するバルブなどを用いるこ
とができる。
導入空気量を変化させたが、図１２、図１３に示すよう
に導入量が大のときの時間間隔Ｔ6 ，Ｔ8 と小のときの
時間間隔Ｔ5 ，Ｔ7 の比即ちデューティを変化させるこ
とにより、平均流量を触媒５の成分、量、状態や内燃機
関１の運転状態に合せて最適値をとるようにすることも
できる。又、吸気側からの空気はスロットル弁６の下流
のインテークマニホールドからエアポンプ８により導入
しているが、スロットル弁６の上流、あるいはエアフロ
ーセンサ２２の上流やエアクリーナ７とは別の導入口を
設けて導入してもよい。さらに、制御弁１１としては、
デューティ信号で開度を制御するリニアソレノイド、オ
ンオフ信号で流量を制御するデューティソレノイド、ス
テッピングモータやＤＣモータ、超音波モータで制御す
るバルブ、負圧で開度を制御するバルブなどを用いるこ
とができる。
【００５４】実施例６．実施例５では時間間隔を変化さ
せる場合を示したが、導入空気量の変動幅（変動量）を
可変し、触媒５の成分、量、状態や内燃機関１の運転状
態に応じて最適値とするようにしてもよい。即ち、図１
１（ａ），（ｂ）のように、触媒５の容量によって変動
幅のみを変える場合、あるいは図１４（ａ），（ｂ）の
ように触媒５の状態や内燃機関１の運転状態によって、
導入空気量が大のときの値と小のときの値を変更して最
適値とする場合がある。
せる場合を示したが、導入空気量の変動幅（変動量）を
可変し、触媒５の成分、量、状態や内燃機関１の運転状
態に応じて最適値とするようにしてもよい。即ち、図１
１（ａ），（ｂ）のように、触媒５の容量によって変動
幅のみを変える場合、あるいは図１４（ａ），（ｂ）の
ように触媒５の状態や内燃機関１の運転状態によって、
導入空気量が大のときの値と小のときの値を変更して最
適値とする場合がある。
【００５５】実施例７．実施例５，６を組合せ、触媒５
の成分、量、状態や内燃機関１の運転状態に応じて、導
入空気量の変動の時間間隔と変動幅を変化させるように
して、より最適に設定する。
の成分、量、状態や内燃機関１の運転状態に応じて、導
入空気量の変動の時間間隔と変動幅を変化させるように
して、より最適に設定する。
【００５６】実施例８．導入空気量の変化する時間間
隔、変化量を内燃機関１の運転パラメータに応じて変化
させることにより、よりきめ細かい制御が可能となり、
排気ガスの理想的な浄化を実行することができる。運転
パラメータとしては、排気温度、触媒温度、排圧、エン
ジン回転数、吸入空気量、スロットル開度、インマニ
圧、冷却水温、油温、吸気温、大気圧などがあるが、例
えばエンジン吸入空気量をＱA 、排気管４への導入空気
量ＱB とすると、 ＱB ＝Ｋ＊ＱA （１） として、吸入空気量ＱA に応じて導入空気量ＱB を変化
させる場合について説明する。
隔、変化量を内燃機関１の運転パラメータに応じて変化
させることにより、よりきめ細かい制御が可能となり、
排気ガスの理想的な浄化を実行することができる。運転
パラメータとしては、排気温度、触媒温度、排圧、エン
ジン回転数、吸入空気量、スロットル開度、インマニ
圧、冷却水温、油温、吸気温、大気圧などがあるが、例
えばエンジン吸入空気量をＱA 、排気管４への導入空気
量ＱB とすると、 ＱB ＝Ｋ＊ＱA （１） として、吸入空気量ＱA に応じて導入空気量ＱB を変化
させる場合について説明する。
【００５７】いま、図１５に示すようにＱA が時間と共
に増大するとき、ＱB もこれに応じて増やす必要があ
る。このとき、図１６のようにＱA とＱBとがリニアな
関係にあれば、ＱB は図１７のようにすればよい。吸入
空気量ＱA はエアフローセンサ２２で計測してもよい
が、スロットル開度センサ２９、インマニ圧センサ２６
等により吸入空気量相当値を求めてもよい。特に、スロ
ットル開度は車両運転者の加速・減速挙動をすばやく察
知できるので、エンジンの運転状態の急変に応じてＱB
を迅速に変化させることができる。
に増大するとき、ＱB もこれに応じて増やす必要があ
る。このとき、図１６のようにＱA とＱBとがリニアな
関係にあれば、ＱB は図１７のようにすればよい。吸入
空気量ＱA はエアフローセンサ２２で計測してもよい
が、スロットル開度センサ２９、インマニ圧センサ２６
等により吸入空気量相当値を求めてもよい。特に、スロ
ットル開度は車両運転者の加速・減速挙動をすばやく察
知できるので、エンジンの運転状態の急変に応じてＱB
を迅速に変化させることができる。
【００５８】図１８はエンジンの冷却水温ＴW と導入空
気量ＱB の関係を示し、冷却水温ＴW が低いときには通
常エンジンに対して濃い混合気を供給するので、導入空
気量ＱB を増大することにより、未燃焼排気ガス成分の
浄化効率を向上することができる。しかし、燃料制御に
おける空燃比設定等により排気ガス成分は実際には様々
に変化するので、種々の条件を加味して最適な導入空気
量ＱB を得ることができる。
気量ＱB の関係を示し、冷却水温ＴW が低いときには通
常エンジンに対して濃い混合気を供給するので、導入空
気量ＱB を増大することにより、未燃焼排気ガス成分の
浄化効率を向上することができる。しかし、燃料制御に
おける空燃比設定等により排気ガス成分は実際には様々
に変化するので、種々の条件を加味して最適な導入空気
量ＱB を得ることができる。
【００５９】図１９はエンジン回転数とＱB との関係を
示し、エンジン回転数Ｎｅが上がると時間当り吸入空気
量が増大するとして、ＱB を増大させる。極高回転領域
では、触媒５中の酸化反応の発生熱量が過大となるた
め、ＱB を減少させる。図２０はスロットル開度θと導
入空気量ＱBとの関係を示す。
示し、エンジン回転数Ｎｅが上がると時間当り吸入空気
量が増大するとして、ＱB を増大させる。極高回転領域
では、触媒５中の酸化反応の発生熱量が過大となるた
め、ＱB を減少させる。図２０はスロットル開度θと導
入空気量ＱBとの関係を示す。
【００６０】図２１はエンジン回転数Ｎｅと吸入空気量
ＱA の２つのパラメータに対して、ＱB を決定するパラ
メータをマップ値として持つ場合を示し、９つの各ゾー
ンの係数Ｋ1 〜Ｋ9 を用いて ＱB ＝Ｋn ＊ＱA （２） によりＱB を求める。又、係数Ｋ1 〜Ｋ9 を用いてＱA
に関係なくＱB を決定してもよい。即ち、ＱB ＝Ｋn と
してもよい。又、Ｔe を排気温度、Ｔ0 を油温、Ｐb を
大気圧、Ｔa を吸気温度、Ｐi をインマニ圧、Ｔc を触
媒温度、Ｔ1 を導入空気温度、またこれらを変数とした
関数をＦＱA （Ｘ）、ＦＴW （Ｘ）、ＦＮe （Ｘ）、Ｆ
θ（Ｘ）、ＦＴe （Ｘ）、ＦＴ0 （Ｘ）、ＦＰb
（Ｘ）、ＦＴa （Ｘ）、ＦＰi （Ｘ）、ＦＴc （Ｘ）、
ＦＴ1 （Ｘ）として、 ＱB ＝ＦＱA（ＱA）＋ＦＴW（ＴW）＋ＦＮe（Ｎe）＋Ｆθ（θ） ＋ＦＴe（Ｔe）＋ＦＴ0（Ｔ0）＋ＦＰb（Ｐb）＋ＦＴa（Ｔa） ＋ＦＰi（Ｐi）＋ＦＴc（Ｔc）＋ＦＴ1（Ｔ1） （３） のように設定してもよい。
ＱA の２つのパラメータに対して、ＱB を決定するパラ
メータをマップ値として持つ場合を示し、９つの各ゾー
ンの係数Ｋ1 〜Ｋ9 を用いて ＱB ＝Ｋn ＊ＱA （２） によりＱB を求める。又、係数Ｋ1 〜Ｋ9 を用いてＱA
に関係なくＱB を決定してもよい。即ち、ＱB ＝Ｋn と
してもよい。又、Ｔe を排気温度、Ｔ0 を油温、Ｐb を
大気圧、Ｔa を吸気温度、Ｐi をインマニ圧、Ｔc を触
媒温度、Ｔ1 を導入空気温度、またこれらを変数とした
関数をＦＱA （Ｘ）、ＦＴW （Ｘ）、ＦＮe （Ｘ）、Ｆ
θ（Ｘ）、ＦＴe （Ｘ）、ＦＴ0 （Ｘ）、ＦＰb
（Ｘ）、ＦＴa （Ｘ）、ＦＰi （Ｘ）、ＦＴc （Ｘ）、
ＦＴ1 （Ｘ）として、 ＱB ＝ＦＱA（ＱA）＋ＦＴW（ＴW）＋ＦＮe（Ｎe）＋Ｆθ（θ） ＋ＦＴe（Ｔe）＋ＦＴ0（Ｔ0）＋ＦＰb（Ｐb）＋ＦＴa（Ｔa） ＋ＦＰi（Ｐi）＋ＦＴc（Ｔc）＋ＦＴ1（Ｔ1） （３） のように設定してもよい。
【００６１】あるいは、次のように乗算によって各関数
を結合してもよい。 ＱB ＝ＦＱA（ＱA）＊ＦＴW（ＴW）＊ＦＮe（Ｎe）＊Ｆθ（θ） ＊ＦＴe（Ｔe）＊ＦＴ0（Ｔ0）＊ＦＰb（Ｐb）＊ＦＴa（Ｔa） ＊ＦＰi（Ｐi）＊ＦＴc（Ｔc）＊ＦＴ1（Ｔ1） （４） また、和算と乗算を組合せてもよいし、２つ以上のパラ
メータによって決まる関数Ｆ（Ｘ1，Ｘ2，Ｘ3，・・
・，Ｘn）を用いてもよい。上記のように、エンジンの
運転状態の各パラメータに応じて導入空気量ＱB を変化
させる場合について述べたが、各パラメータに応じて導
入空気量ＱB の周期的に変化する時間間隔、変化量を変
化させるようにしてもよい。
を結合してもよい。 ＱB ＝ＦＱA（ＱA）＊ＦＴW（ＴW）＊ＦＮe（Ｎe）＊Ｆθ（θ） ＊ＦＴe（Ｔe）＊ＦＴ0（Ｔ0）＊ＦＰb（Ｐb）＊ＦＴa（Ｔa） ＊ＦＰi（Ｐi）＊ＦＴc（Ｔc）＊ＦＴ1（Ｔ1） （４） また、和算と乗算を組合せてもよいし、２つ以上のパラ
メータによって決まる関数Ｆ（Ｘ1，Ｘ2，Ｘ3，・・
・，Ｘn）を用いてもよい。上記のように、エンジンの
運転状態の各パラメータに応じて導入空気量ＱB を変化
させる場合について述べたが、各パラメータに応じて導
入空気量ＱB の周期的に変化する時間間隔、変化量を変
化させるようにしてもよい。
【００６２】実施例９．実施例８では、エンジンの運転
パラメータに応じて導入空気の制御量を変化させるよう
にしたが、これに加えて加熱器１５に与える熱量もエン
ジンパラメータに応じて変化させてもよい。例えば、図
１９では極高回転領域で触媒中の酸化反応の発生熱量が
過大となるため、ＱB を減少させるようにしたが、この
とき図２２に示すように加熱器１５の熱量を減少または
カットし、常温の空気を導入することにより触媒５を冷
却し、図２３に示すようにＱB を減少させないようにし
てもよい。図２４〜図２９は加熱器１５による導入空気
加熱量をそれぞれ冷却水温ＴW 、エンジン吸入空気量Ｑ
A 、吸気温度Ｔa 、導入空気温度Ｔ1 に応じて変化させ
る例を示している。
パラメータに応じて導入空気の制御量を変化させるよう
にしたが、これに加えて加熱器１５に与える熱量もエン
ジンパラメータに応じて変化させてもよい。例えば、図
１９では極高回転領域で触媒中の酸化反応の発生熱量が
過大となるため、ＱB を減少させるようにしたが、この
とき図２２に示すように加熱器１５の熱量を減少または
カットし、常温の空気を導入することにより触媒５を冷
却し、図２３に示すようにＱB を減少させないようにし
てもよい。図２４〜図２９は加熱器１５による導入空気
加熱量をそれぞれ冷却水温ＴW 、エンジン吸入空気量Ｑ
A 、吸気温度Ｔa 、導入空気温度Ｔ1 に応じて変化させ
る例を示している。
【００６３】実施例１０．図３０は実施例１０による構
成を示し、８ａはＤＣモータを内蔵し、ＤＣ電源で駆動
される例えばターボ式やストローク式の電動エアポン
プ、３４は触媒５を加熱する触媒加熱器、３６は触媒温
センサ、３５は内燃機関１の各種パラメータを入力し、
これらのパラメータに応じて各種の判定及び演算を行
い、加熱器１５，３４及び制御弁１１を制御する制御器
であり、他の構成は前述と同様である。
成を示し、８ａはＤＣモータを内蔵し、ＤＣ電源で駆動
される例えばターボ式やストローク式の電動エアポン
プ、３４は触媒５を加熱する触媒加熱器、３６は触媒温
センサ、３５は内燃機関１の各種パラメータを入力し、
これらのパラメータに応じて各種の判定及び演算を行
い、加熱器１５，３４及び制御弁１１を制御する制御器
であり、他の構成は前述と同様である。
【００６４】次に、実施例１０の動作を説明する。エア
クリーナ７を通過し浄化された空気をエアポンプ８ａに
より吸い込み、空気導入管９に導入する。制御弁１１は
制御器３５からの制御信号を受け、図１１（ａ）に示す
ようにＴ1 ，Ｔ2 の時間間隔で空燃比がリーン側とリッ
チ側に交互に変化させる。Ｔ1 ，Ｔ2 の比及び周期Ｔの
時間は予め制御器３５内のメモリに記憶されている。例
えば、Ｔ1：Ｔ2＝１：１、Ｔ＝０．１〜５．０ｓｅｃで
ある。なお、時間間隔や周期は内燃機関１の運転状態に
応じて図１１（ｂ）に示すようにＴ3，Ｔ4，Ｔとしても
よい。
クリーナ７を通過し浄化された空気をエアポンプ８ａに
より吸い込み、空気導入管９に導入する。制御弁１１は
制御器３５からの制御信号を受け、図１１（ａ）に示す
ようにＴ1 ，Ｔ2 の時間間隔で空燃比がリーン側とリッ
チ側に交互に変化させる。Ｔ1 ，Ｔ2 の比及び周期Ｔの
時間は予め制御器３５内のメモリに記憶されている。例
えば、Ｔ1：Ｔ2＝１：１、Ｔ＝０．１〜５．０ｓｅｃで
ある。なお、時間間隔や周期は内燃機関１の運転状態に
応じて図１１（ｂ）に示すようにＴ3，Ｔ4，Ｔとしても
よい。
【００６５】制御弁１１によって制御された導入空気は
加熱器１５に供給され、所定の温度に加熱されて逆止弁
１０を介して排気管４の触媒５の上流側に導入される。
又、触媒加熱器３４は内燃機関１の始動と同時に制御器
３５の制御により通電され、触媒５を加熱する。触媒５
の耐熱温度は９００℃で限界であるため、それ以上の温
度になると劣化する。このため、所定時間（例えば２０
０ｓｅｃ）経過したときに触媒加熱器３４への通電を停
止する。このように、実施例１０では導入空気量を所定
の時間間隔で変化させており、触媒５の浄化効率を向上
させることができる。しかし、導入空気及び触媒５を加
熱しており、混合空気及び触媒５の温度が上昇して浄化
作用を向上することができる。
加熱器１５に供給され、所定の温度に加熱されて逆止弁
１０を介して排気管４の触媒５の上流側に導入される。
又、触媒加熱器３４は内燃機関１の始動と同時に制御器
３５の制御により通電され、触媒５を加熱する。触媒５
の耐熱温度は９００℃で限界であるため、それ以上の温
度になると劣化する。このため、所定時間（例えば２０
０ｓｅｃ）経過したときに触媒加熱器３４への通電を停
止する。このように、実施例１０では導入空気量を所定
の時間間隔で変化させており、触媒５の浄化効率を向上
させることができる。しかし、導入空気及び触媒５を加
熱しており、混合空気及び触媒５の温度が上昇して浄化
作用を向上することができる。
【００６６】なお、実施例１０では導入空気量を変化さ
せる時間間隔をＴ1〜Ｔ4としたが、図１２，図１３に示
すようにＴ5〜Ｔ8としてもよい。又、導入空気を吸気側
のいずれの部分から導入するか、あるいは制御弁１１を
どのようなものにするかなどは実施例５と同様な変更が
考えられる。
せる時間間隔をＴ1〜Ｔ4としたが、図１２，図１３に示
すようにＴ5〜Ｔ8としてもよい。又、導入空気を吸気側
のいずれの部分から導入するか、あるいは制御弁１１を
どのようなものにするかなどは実施例５と同様な変更が
考えられる。
【００６７】実施例１１．実施例１０では時間間隔を定
期的に変化させるようにしたが、導入空気量の変動幅
（変動幅）を可変とし、触媒５の成分、量、状態やエン
ドンの運転状態に応じて最適値とするようにしてもよ
い。この場合、実施例６と同様に図１１，図１４のよう
に変更する。
期的に変化させるようにしたが、導入空気量の変動幅
（変動幅）を可変とし、触媒５の成分、量、状態やエン
ドンの運転状態に応じて最適値とするようにしてもよ
い。この場合、実施例６と同様に図１１，図１４のよう
に変更する。
【００６８】実施例１２．実施例１０，１１では導入空
気量を変化させる時間間隔あるいは変動量を変化させた
が、実施例１２では排気ガスの温度を検出する排気温セ
ンサ３１の出力と触媒５の温度を検出する触媒温センサ
３６の出力の少なくともどちらか一方の出力に応じて制
御弁１１による導入空気量とその変動の時間間隔を制御
する。これにより、上記効果の他に、触媒５の過加熱に
よる劣化を防止するとともに、エンジンの運転状態に応
じた最適な導入空気量の制御を行なうことができ、運転
状態にかかわらず排気ガスの浄化作用を向上することが
できる。
気量を変化させる時間間隔あるいは変動量を変化させた
が、実施例１２では排気ガスの温度を検出する排気温セ
ンサ３１の出力と触媒５の温度を検出する触媒温センサ
３６の出力の少なくともどちらか一方の出力に応じて制
御弁１１による導入空気量とその変動の時間間隔を制御
する。これにより、上記効果の他に、触媒５の過加熱に
よる劣化を防止するとともに、エンジンの運転状態に応
じた最適な導入空気量の制御を行なうことができ、運転
状態にかかわらず排気ガスの浄化作用を向上することが
できる。
【００６９】実施例１３．実施例１３では、導入空気量
及びこれを変動させる時間間隔及び変動量を内燃機関１
の運転パラメータに応じて変化させる。これにより、き
め細かい制御が可能となり、排気ガスの理想的な状態を
実行することができる。この制御は実施例８と同様に行
なわれるので説明を省略する。
及びこれを変動させる時間間隔及び変動量を内燃機関１
の運転パラメータに応じて変化させる。これにより、き
め細かい制御が可能となり、排気ガスの理想的な状態を
実行することができる。この制御は実施例８と同様に行
なわれるので説明を省略する。
【００７０】実施例１４．実施例１３ではエンジンの運
転パラメータに応じて導入空気の制御量を変化させるよ
うにしたが、これに加えて加熱器１５，３４に与える熱
量もエンジンパラメータに応じて変化させてもよい。例
えば、図１９では極高回転領域で触媒５中の酸化反応の
発生熱量が過大となるため、導入空気量ＱB を減少させ
るようにしたが、このとき図２２に示すように加熱器１
５，３４の熱量を減少またはカットし、常温の空気を導
入することにより触媒５を冷却し、図２３に示すように
ＱBを減少させないようにしてもよい。導入空気加熱量
及び触媒加熱量を各エンジンパラメータに応じて変化さ
せた例を図２４〜図２９に示す。
転パラメータに応じて導入空気の制御量を変化させるよ
うにしたが、これに加えて加熱器１５，３４に与える熱
量もエンジンパラメータに応じて変化させてもよい。例
えば、図１９では極高回転領域で触媒５中の酸化反応の
発生熱量が過大となるため、導入空気量ＱB を減少させ
るようにしたが、このとき図２２に示すように加熱器１
５，３４の熱量を減少またはカットし、常温の空気を導
入することにより触媒５を冷却し、図２３に示すように
ＱBを減少させないようにしてもよい。導入空気加熱量
及び触媒加熱量を各エンジンパラメータに応じて変化さ
せた例を図２４〜図２９に示す。
【００７１】実施例１５．図３１は実施例１５による構
成を示し、３７は制御弁１１を制御する制御器であり、
他の構成は前述と同様である。次に、実施例１５の動作
について説明する。内燃機関１の始動と同時にエアポン
プ８の作動により空気が空気導入管９に導入される。し
かし、制御器３７は図７に示すように始動スイッチ１３
がオンしてからＳ1 時間は制御弁１１をオンしない。こ
のため、Ｓ1 時間は排気側への導入空気はゼロである。
始動からＳ1 時間経過すると制御器３７は制御弁１１を
開状態とし、吸気側からの導入空気は逆止弁１０を介し
て排気管４へ供給される。従って、始動直後の低温の排
気ガスが吸気側からの低温空気の混入によりさらに低温
になることは防止され、触媒による浄化効率の低下は防
止される。Ｓ1 時間は数秒〜数十秒の値をとる。又、排
気管４への導入空気量は制御弁１１の制御により所定の
時間間隔Ｔ2，Ｔ3でＱ1 を基準にしてその上下にＱ2，
Ｑ3だけ交互に変化させ、これにより触媒５の浄化効率
を向上させることができる。
成を示し、３７は制御弁１１を制御する制御器であり、
他の構成は前述と同様である。次に、実施例１５の動作
について説明する。内燃機関１の始動と同時にエアポン
プ８の作動により空気が空気導入管９に導入される。し
かし、制御器３７は図７に示すように始動スイッチ１３
がオンしてからＳ1 時間は制御弁１１をオンしない。こ
のため、Ｓ1 時間は排気側への導入空気はゼロである。
始動からＳ1 時間経過すると制御器３７は制御弁１１を
開状態とし、吸気側からの導入空気は逆止弁１０を介し
て排気管４へ供給される。従って、始動直後の低温の排
気ガスが吸気側からの低温空気の混入によりさらに低温
になることは防止され、触媒による浄化効率の低下は防
止される。Ｓ1 時間は数秒〜数十秒の値をとる。又、排
気管４への導入空気量は制御弁１１の制御により所定の
時間間隔Ｔ2，Ｔ3でＱ1 を基準にしてその上下にＱ2，
Ｑ3だけ交互に変化させ、これにより触媒５の浄化効率
を向上させることができる。
【００７２】なお、実施例１５でも、エアポンプ８が電
気式の場合には、制御弁１１を設けずにエアポンプ８の
制御により上記制御動作を行うことができる。
気式の場合には、制御弁１１を設けずにエアポンプ８の
制御により上記制御動作を行うことができる。
【００７３】実施例１６．図３２は実施例１６による構
成を示し、３８は排気管４の触媒５より上流部分に設け
られた排気バイパス通路であり、一端が吸気側に接続さ
れた空気導入管９の他端はこの排気バイパス通路３８に
接続されている。３９は内燃機関１から排出された排気
ガスの流れを排気管４側と排気バイパス通路３８側とに
切換える切換弁、４０は切換弁３９のリンク機構、４１
はリンク機構４０を介して切換弁３９を作動させるアク
チュエータ、４２は制御弁１１、加熱器１５及びアクチ
ュエータ４１を制御する制御器である。
成を示し、３８は排気管４の触媒５より上流部分に設け
られた排気バイパス通路であり、一端が吸気側に接続さ
れた空気導入管９の他端はこの排気バイパス通路３８に
接続されている。３９は内燃機関１から排出された排気
ガスの流れを排気管４側と排気バイパス通路３８側とに
切換える切換弁、４０は切換弁３９のリンク機構、４１
はリンク機構４０を介して切換弁３９を作動させるアク
チュエータ、４２は制御弁１１、加熱器１５及びアクチ
ュエータ４１を制御する制御器である。
【００７４】次に、実施例１６の動作について図３３を
参照して説明する。内燃機関１の始動と同時にエアポン
プ８により空気が空気導入管９に導入される。制御器４
２は始動スイッチ１３の作動により始動を検知し、加熱
器１５を作動させる。やがて、制御器４２からの指令に
よりアクチュエータ４１及びリンク機構４０を介して切
換弁３９が作動され、排気ガスを排気バイパス通路３８
へ流すように切換わる。この切換弁３９の作動からＴ4
時間後、即ち始動時からＴ1 時間後に制御器４２は制御
弁１１を開とし、空気は逆止弁１０を通って加熱器１５
により加熱され、排気バイパス通路３８へ導入される。
制御弁１１はＴ2 時間開となった後、再び閉となる。
参照して説明する。内燃機関１の始動と同時にエアポン
プ８により空気が空気導入管９に導入される。制御器４
２は始動スイッチ１３の作動により始動を検知し、加熱
器１５を作動させる。やがて、制御器４２からの指令に
よりアクチュエータ４１及びリンク機構４０を介して切
換弁３９が作動され、排気ガスを排気バイパス通路３８
へ流すように切換わる。この切換弁３９の作動からＴ4
時間後、即ち始動時からＴ1 時間後に制御器４２は制御
弁１１を開とし、空気は逆止弁１０を通って加熱器１５
により加熱され、排気バイパス通路３８へ導入される。
制御弁１１はＴ2 時間開となった後、再び閉となる。
【００７５】この結果、排気ガスは加熱空気と混合さ
れ、排気バイパス通路３８内及び触媒５内においてＨ
Ｃ，ＣＯ成分が効率良く浄化される。又、制御弁１１が
閉じられるＴ3 時間前に加熱器１５への通電は停止され
るとともに、制御弁１１が閉じられるＴ5 時間前に切換
弁３９は作動され、排気ガスを排気管４へ流すように切
換えられる。従って、空気導入がなされていない間排気
ガスは排気バイパス通路に流れず、加熱器１５等への排
気ガスの熱の影響は軽減される。又、空気導入を始動後
所定時間行わないので、始動直後の触媒温度の低下によ
る浄化効率の低下は生じない。なお、エアポンプ８が電
気式の場合には、制御弁１１を設けなくてもエアポンプ
８により空気導入制御を行うことができる。又、切換弁
３９を排気バイパス通路３８の入口側に設けたが、出口
側に設けてもよい。
れ、排気バイパス通路３８内及び触媒５内においてＨ
Ｃ，ＣＯ成分が効率良く浄化される。又、制御弁１１が
閉じられるＴ3 時間前に加熱器１５への通電は停止され
るとともに、制御弁１１が閉じられるＴ5 時間前に切換
弁３９は作動され、排気ガスを排気管４へ流すように切
換えられる。従って、空気導入がなされていない間排気
ガスは排気バイパス通路に流れず、加熱器１５等への排
気ガスの熱の影響は軽減される。又、空気導入を始動後
所定時間行わないので、始動直後の触媒温度の低下によ
る浄化効率の低下は生じない。なお、エアポンプ８が電
気式の場合には、制御弁１１を設けなくてもエアポンプ
８により空気導入制御を行うことができる。又、切換弁
３９を排気バイパス通路３８の入口側に設けたが、出口
側に設けてもよい。
【００７６】実施例１７．図３４は実施例１７による構
成を示し、４３は排気温センサ３１及び始動スイッチ１
３からの信号を受けて制御弁１１を制御する制御器であ
る。他の構成は前述と同様である。
成を示し、４３は排気温センサ３１及び始動スイッチ１
３からの信号を受けて制御弁１１を制御する制御器であ
る。他の構成は前述と同様である。
【００７７】次に、実施例１７の動作について説明す
る。内燃機関１の始動と同時に排気ガスは排気管４及び
触媒５を通過する。触媒５の入口付近に設置された排気
温センサ３１は排気ガスの温度を検出し、図３５（ａ）
のイに示す出力を制御器４３へ送る。このとき、触媒５
の出口の排気ガス温度は図３５（ａ）のロに示すように
なっている。制御器４３は始動スイッチ１３のオン信号
を受けると、排気温センサ３１の出力を図３５（ｂ）に
示すように積分し、触媒５に与えられた熱容量を検出
し、触媒５の活性度を判断する。積分値がαになると、
制御器４３は制御弁１１を開とし、図３５（ｃ）に示す
ように吸気側からの空気を排気管４に導入する。所定値
αは使用される触媒５に応じて予め設定する。このよう
に実施例１７では、触媒５に与えた熱容量を検出し、こ
の熱容量から触媒５の活性度を判定し、活性度が所定値
になってから空気導入を行なっており、触媒５における
浄化効率を向上することができる。
る。内燃機関１の始動と同時に排気ガスは排気管４及び
触媒５を通過する。触媒５の入口付近に設置された排気
温センサ３１は排気ガスの温度を検出し、図３５（ａ）
のイに示す出力を制御器４３へ送る。このとき、触媒５
の出口の排気ガス温度は図３５（ａ）のロに示すように
なっている。制御器４３は始動スイッチ１３のオン信号
を受けると、排気温センサ３１の出力を図３５（ｂ）に
示すように積分し、触媒５に与えられた熱容量を検出
し、触媒５の活性度を判断する。積分値がαになると、
制御器４３は制御弁１１を開とし、図３５（ｃ）に示す
ように吸気側からの空気を排気管４に導入する。所定値
αは使用される触媒５に応じて予め設定する。このよう
に実施例１７では、触媒５に与えた熱容量を検出し、こ
の熱容量から触媒５の活性度を判定し、活性度が所定値
になってから空気導入を行なっており、触媒５における
浄化効率を向上することができる。
【００７８】なお、実施例１７では触媒５に与えられた
熱容量を排気ガス温度から検出したが、機関の吸気量又
は吸気量と排気ガス温度とから熱容量を検出してもよ
い。又、エアポンプ８が電気式の場合、制御弁１１を設
けずに、エアポンプ８の制御により空気導入制御を行っ
てもよい。
熱容量を排気ガス温度から検出したが、機関の吸気量又
は吸気量と排気ガス温度とから熱容量を検出してもよ
い。又、エアポンプ８が電気式の場合、制御弁１１を設
けずに、エアポンプ８の制御により空気導入制御を行っ
てもよい。
【００７９】実施例１８．図３６は実施例１８による構
成を示し、８は内燃機関１の回転によって駆動されるエ
アポンプ、１１は電磁ソレノイドによるデューティ制御
の制御弁、３１は触媒５の入口の排気ガスの温度を検出
する排気温センサ、４４は触媒５の出口の排気ガスの温
度を検出する排気温センサ、４５は排気温センサ３１，
４４の出力を受け、制御弁１１に制御信号Ｓ1 を送る制
御器である。
成を示し、８は内燃機関１の回転によって駆動されるエ
アポンプ、１１は電磁ソレノイドによるデューティ制御
の制御弁、３１は触媒５の入口の排気ガスの温度を検出
する排気温センサ、４４は触媒５の出口の排気ガスの温
度を検出する排気温センサ、４５は排気温センサ３１，
４４の出力を受け、制御弁１１に制御信号Ｓ1 を送る制
御器である。
【００８０】次に、実施例１８の動作を説明する。図３
７は機関始動後加速し、定常走行した際の触媒５の入口
と出口の温度の変化を示したものであり、実線が入口温
度、点線が出口温度を示し、両者の交点がＡである。
又、図３８は導入空気量、制御信号Ｓ1 及び始動スイッ
チの動作を示す。
７は機関始動後加速し、定常走行した際の触媒５の入口
と出口の温度の変化を示したものであり、実線が入口温
度、点線が出口温度を示し、両者の交点がＡである。
又、図３８は導入空気量、制御信号Ｓ1 及び始動スイッ
チの動作を示す。
【００８１】エアクリーナ７を通過した空気をエアポン
プ８により吸い込み、制御弁１１へ供給する。制御弁１
１は始動スイッチがオンすると同時に制御器４５からの
制御信号Ｓ1 を受けて開状態となり、排気管４内への空
気導入が開始される。導入空気量Ｑは機関の運転状態に
応じて図３８（ａ）に示すように定量導入される。な
お、所定の時間間隔で空気導入量を変化させるようにし
てもよい。
プ８により吸い込み、制御弁１１へ供給する。制御弁１
１は始動スイッチがオンすると同時に制御器４５からの
制御信号Ｓ1 を受けて開状態となり、排気管４内への空
気導入が開始される。導入空気量Ｑは機関の運転状態に
応じて図３８（ａ）に示すように定量導入される。な
お、所定の時間間隔で空気導入量を変化させるようにし
てもよい。
【００８２】このとき、導入空気は逆止弁１０を介して
排気管４内に導入され、内燃機関１から排出された排気
ガスと混合されて触媒５に送り込まれ、触媒５内で酸化
還元反応が生じて熱を発生し、触媒５の温度が上昇して
その出口側の排気温度が入口側の排気温度より上昇す
る。即ち、触媒５の前後の排気温度は図３７に示すよう
な傾向で上昇する。従って、この入口温度と出口温度を
それぞれ排気温センサ３１，４４で検出し、この検出値
を制御器４５に送り、制御器４５は二つの検出値に比較
し、検出値が一致（Ａ点）したとき又は温度差が所定値
以内となったとき、触媒５が活性状態となったと判定
し、制御弁１１を閉状態とし、空気導入を停止する。こ
れにより、触媒５の活性後の昇温が促進され、一層の浄
化効率の向上が図れるとともに、窒素酸化物の排出量を
低減することができる。
排気管４内に導入され、内燃機関１から排出された排気
ガスと混合されて触媒５に送り込まれ、触媒５内で酸化
還元反応が生じて熱を発生し、触媒５の温度が上昇して
その出口側の排気温度が入口側の排気温度より上昇す
る。即ち、触媒５の前後の排気温度は図３７に示すよう
な傾向で上昇する。従って、この入口温度と出口温度を
それぞれ排気温センサ３１，４４で検出し、この検出値
を制御器４５に送り、制御器４５は二つの検出値に比較
し、検出値が一致（Ａ点）したとき又は温度差が所定値
以内となったとき、触媒５が活性状態となったと判定
し、制御弁１１を閉状態とし、空気導入を停止する。こ
れにより、触媒５の活性後の昇温が促進され、一層の浄
化効率の向上が図れるとともに、窒素酸化物の排出量を
低減することができる。
【００８３】なお、実施例１８では制御弁１１の制御に
より空気導入を制御したが、エアポンプ８がＤＣモータ
を内蔵してＤＣ電源で駆動される例えばターボ式やスト
ローク式の電動エアポンプの場合、エアポンプ８の制御
により空気導入制御を行なうことができる。
より空気導入を制御したが、エアポンプ８がＤＣモータ
を内蔵してＤＣ電源で駆動される例えばターボ式やスト
ローク式の電動エアポンプの場合、エアポンプ８の制御
により空気導入制御を行なうことができる。
【００８４】実施例１９．図３９は実施例１９による構
成を示し、５１は触媒５の温度を検出する温度検出器、
５２はエアポンプ８をＯＮ−ＯＦＦするエアポンプ用リ
レー、５３は加熱器１５をＯＮ−ＯＦＦする加熱器用リ
レー、６０はエアポンプ８の最大限の空気量を吐出する
ようにエアポンプ８の制御する制御器である。
成を示し、５１は触媒５の温度を検出する温度検出器、
５２はエアポンプ８をＯＮ−ＯＦＦするエアポンプ用リ
レー、５３は加熱器１５をＯＮ−ＯＦＦする加熱器用リ
レー、６０はエアポンプ８の最大限の空気量を吐出する
ようにエアポンプ８の制御する制御器である。
【００８５】次に、実施例１９の動作について説明す
る。内燃機関１の始動と同時または始動後所定の時間後
に、エアポンプ８は制御器６０により作動され空気を吐
出する。このとき、制御器６０はエアポンプ８の最大限
の空気量を吐出するようにエアポンプ制御出力を出力す
る。また、制御器６０は内燃機関１の始動と同時に加熱
器用リレー５３を作動させて出力を行うため、加熱器１
５には加熱器用リレー５３を介して電流が供給される。
その後、触媒５の温度を温度検出器５１で検出して、所
定の温度になったときに制御器６０はエアポンプ８の作
動を最大の空気量を吐出する状態から触媒５の必要とす
る所定の空気量をエアポンプ８が吐出する制御へと制御
状態を変更する。
る。内燃機関１の始動と同時または始動後所定の時間後
に、エアポンプ８は制御器６０により作動され空気を吐
出する。このとき、制御器６０はエアポンプ８の最大限
の空気量を吐出するようにエアポンプ制御出力を出力す
る。また、制御器６０は内燃機関１の始動と同時に加熱
器用リレー５３を作動させて出力を行うため、加熱器１
５には加熱器用リレー５３を介して電流が供給される。
その後、触媒５の温度を温度検出器５１で検出して、所
定の温度になったときに制御器６０はエアポンプ８の作
動を最大の空気量を吐出する状態から触媒５の必要とす
る所定の空気量をエアポンプ８が吐出する制御へと制御
状態を変更する。
【００８６】図４０は触媒温度に応じて変更する空気量
を示す図であり、内燃機関１の始動からＴ1までは空気
量Ｑ1ｌ／minを導入してＴ1以降は触媒での反応に必要
な所定の空気量Ｑ2ｌ／minを導入するようになってい
る。また、流量を切り換える温度は一般的に触媒５の活
性温度の約３００℃をとる。
を示す図であり、内燃機関１の始動からＴ1までは空気
量Ｑ1ｌ／minを導入してＴ1以降は触媒での反応に必要
な所定の空気量Ｑ2ｌ／minを導入するようになってい
る。また、流量を切り換える温度は一般的に触媒５の活
性温度の約３００℃をとる。
【００８７】エアポンプ８と加熱器１５との制御によ
り、触媒５に与えることのできる熱量を図４２に示す。
加熱器１５の特性として、図４１に示すように加熱器１
５の容量と加熱器１５に与える電力が同一のとき、加熱
器１５より出力される空気の温度は流量の増大に比例し
て温度が低下しない傾向がある。これより、加熱器１５
により得られる熱量は次式 熱量＝流量＊(加熱器出口温度−加熱器入口温度) (５) により求められる。図４２に示すように、ａの流量時の
熱量(Ｈａ)は従来の装置における加熱器から得られる熱
量を示し、ｂの流量時の熱量(Ｈｂ)はこの実施例により
得られる熱量を示す。
り、触媒５に与えることのできる熱量を図４２に示す。
加熱器１５の特性として、図４１に示すように加熱器１
５の容量と加熱器１５に与える電力が同一のとき、加熱
器１５より出力される空気の温度は流量の増大に比例し
て温度が低下しない傾向がある。これより、加熱器１５
により得られる熱量は次式 熱量＝流量＊(加熱器出口温度−加熱器入口温度) (５) により求められる。図４２に示すように、ａの流量時の
熱量(Ｈａ)は従来の装置における加熱器から得られる熱
量を示し、ｂの流量時の熱量(Ｈｂ)はこの実施例により
得られる熱量を示す。
【００８８】以上のように、内燃機関１の始動後から加
熱器１５に導入する空気量を大きくし、触媒５の温度が
所定の温度になったときに空気量を触媒５の反応に必要
な量に変更することにより触媒５に与えることができる
熱量を大きくすることが可能となり、触媒５の昇温を早
めることができ、排気ガス浄化効率を向上させることが
できる。
熱器１５に導入する空気量を大きくし、触媒５の温度が
所定の温度になったときに空気量を触媒５の反応に必要
な量に変更することにより触媒５に与えることができる
熱量を大きくすることが可能となり、触媒５の昇温を早
めることができ、排気ガス浄化効率を向上させることが
できる。
【００８９】実施例２０．実施例１９では、触媒５の温
度を検出するために温度検出器５１を触媒５に設けた
が、温度検出器は触媒５の出口温度または触媒下流の排
気管の排気ガス温度を検出しても同様の効果が得られ
る。
度を検出するために温度検出器５１を触媒５に設けた
が、温度検出器は触媒５の出口温度または触媒下流の排
気管の排気ガス温度を検出しても同様の効果が得られ
る。
【００９０】実施例２１．実施例１９では、触媒５の温
度を検出し、実施例２０では触媒下流の排気ガス温度を
検出することとしたが、流量の切り換え時点を内燃機関
１の始動または加熱器１５に空気を始動し始めてからの
時間で行ってもよく、同様の効果が得られる。
度を検出し、実施例２０では触媒下流の排気ガス温度を
検出することとしたが、流量の切り換え時点を内燃機関
１の始動または加熱器１５に空気を始動し始めてからの
時間で行ってもよく、同様の効果が得られる。
【００９１】実施例２２．実施例１９，２０および２１
では、触媒５の温度、排気ガスの温度、および内燃機関
１の始動からの時間で導入する空気量を直ちに変更する
制御としたが、触媒５の温度、排気ガスの温度、および
内燃機関１の始動からの時間の所定範囲で段階的に流量
を変更しても同様の効果が得られる。
では、触媒５の温度、排気ガスの温度、および内燃機関
１の始動からの時間で導入する空気量を直ちに変更する
制御としたが、触媒５の温度、排気ガスの温度、および
内燃機関１の始動からの時間の所定範囲で段階的に流量
を変更しても同様の効果が得られる。
【００９２】以下、実施例２２の動作を図４３を参照し
ながら説明する。図４３は内燃機関１の始動から加熱器
１５に空気を導入し、所定の時間の経過後、導入する空
気量を切り換える場合の空気量のタイムチャートを示
す。ｔ1からｔ2は触媒５が充分に活性化されていない時
間であるために、時間経過とともに徐々に空気量を変更
する状態を示す。また、内燃機関１の始動からｔ1まで
とｔ2以降は触媒５の温度検出または排気ガス温度検出
の実施例１９，２０と同様の空気量を導入する制御であ
る。また、触媒５の温度検出または排気ガスの温度検出
においても所定の温度範囲内で温度に応じた流量を導入
する制御とすることにより実現できることは言うまでも
ない。
ながら説明する。図４３は内燃機関１の始動から加熱器
１５に空気を導入し、所定の時間の経過後、導入する空
気量を切り換える場合の空気量のタイムチャートを示
す。ｔ1からｔ2は触媒５が充分に活性化されていない時
間であるために、時間経過とともに徐々に空気量を変更
する状態を示す。また、内燃機関１の始動からｔ1まで
とｔ2以降は触媒５の温度検出または排気ガス温度検出
の実施例１９，２０と同様の空気量を導入する制御であ
る。また、触媒５の温度検出または排気ガスの温度検出
においても所定の温度範囲内で温度に応じた流量を導入
する制御とすることにより実現できることは言うまでも
ない。
【００９３】実施例２３．図４４は実施例２３による構
成を示し、４７は排気管４における空気導入管９の接続
部分より上流に設けられ、排気ガスの空燃比を検出する
空燃比センサ、４８は排気管４の触媒５の入口又は出口
付近に設けられ、排気管４内の酸素濃度を検出する酸素
センサ、４９は空燃比センサ４７及び酸素センサ４８の
出力を入力され、燃料制御を行うとともに、制御弁１１
を制御する制御器である。
成を示し、４７は排気管４における空気導入管９の接続
部分より上流に設けられ、排気ガスの空燃比を検出する
空燃比センサ、４８は排気管４の触媒５の入口又は出口
付近に設けられ、排気管４内の酸素濃度を検出する酸素
センサ、４９は空燃比センサ４７及び酸素センサ４８の
出力を入力され、燃料制御を行うとともに、制御弁１１
を制御する制御器である。
【００９４】次に、実施例２３の動作について説明す
る。内燃機関１の冷態から始動し、暖機中において、空
燃比センサ４７は始動後数十秒で排気管４中の排気ガス
から空燃比を検出する。又、始動と同時にエアポンプ８
は空気導入管９を介して空気を導入する。制御器４９は
酸素センサ４８からの酸素濃度信号に基づいて触媒５内
での反応に必要な酸素量を計算し、これに応じて制御弁
１１を制御し、必要な酸素量が得られるように導入空気
を排気管４内に導入する。又、制御器４９は空燃比セン
サ４７の出力に応じて適正な燃料量を算出し、これに応
じて図示しないインジェクタを制御して燃料制御を行
う。
る。内燃機関１の冷態から始動し、暖機中において、空
燃比センサ４７は始動後数十秒で排気管４中の排気ガス
から空燃比を検出する。又、始動と同時にエアポンプ８
は空気導入管９を介して空気を導入する。制御器４９は
酸素センサ４８からの酸素濃度信号に基づいて触媒５内
での反応に必要な酸素量を計算し、これに応じて制御弁
１１を制御し、必要な酸素量が得られるように導入空気
を排気管４内に導入する。又、制御器４９は空燃比セン
サ４７の出力に応じて適正な燃料量を算出し、これに応
じて図示しないインジェクタを制御して燃料制御を行
う。
【００９５】なお、実施例２３ではエアポンプ８を内燃
機関１の回転により駆動される機械式のものを用いた
が、電気的なものを用いてもよく、この場合制御弁１１
を省略することができる。又、燃料制御と導入空気量制
御を同一の制御器４９により行ったが、別々の制御によ
り行ってもよい。
機関１の回転により駆動される機械式のものを用いた
が、電気的なものを用いてもよく、この場合制御弁１１
を省略することができる。又、燃料制御と導入空気量制
御を同一の制御器４９により行ったが、別々の制御によ
り行ってもよい。
【００９６】実施例２４．図４５は実施例２４による構
成を示し、５０は加熱器１５、制御弁１１及びアクチュ
エータ４１を制御する制御器であり、加熱器１５は排気
バイパス通路３８に設けられている。他の構成は図３２
と同様である。
成を示し、５０は加熱器１５、制御弁１１及びアクチュ
エータ４１を制御する制御器であり、加熱器１５は排気
バイパス通路３８に設けられている。他の構成は図３２
と同様である。
【００９７】次に、実施例２４の動作について説明す
る。内燃機関１の始動と同時に、エアポンプ８の作動に
より空気は空気導入管９、制御弁１１、逆止弁１０を介
して排気バイパス通路３８に導入される。又、始動スイ
ッチ１３のオンにより制御器５０は制御弁１１、加熱器
１５及びアクチュエータ４１を制御し、排気バイパス通
路３８内に導入された空気は加熱器１５により加熱され
る。一方、アクチュエータ４１によりリンク機構４０を
介して切換弁３９は図示の状態となり、内燃機関１から
排出された排気ガスは排気管４に行かず、排気バイパス
通路３８に導入され、導入空気と混合されて加熱器１５
により加熱され、排気ガス中に含まれるＨＣ，ＣＯ成分
は排気バイパス通路３８内及び触媒５内で浄化される。
一方、制御器５０により制御弁１１を閉じると排気側へ
の空気導入は停止され、切換弁３９は排気ガスが排気管
４に流れるように切換えられる。従って、排気バイパス
通路３８には必要なときのみ排気ガスが流されるので、
加熱器１５や空気導入管９側への排気ガスの熱の影響は
軽減される。なお、実施例２４ではエアポンプ８を機械
式のものとしたが電気式のものであってもよい。
る。内燃機関１の始動と同時に、エアポンプ８の作動に
より空気は空気導入管９、制御弁１１、逆止弁１０を介
して排気バイパス通路３８に導入される。又、始動スイ
ッチ１３のオンにより制御器５０は制御弁１１、加熱器
１５及びアクチュエータ４１を制御し、排気バイパス通
路３８内に導入された空気は加熱器１５により加熱され
る。一方、アクチュエータ４１によりリンク機構４０を
介して切換弁３９は図示の状態となり、内燃機関１から
排出された排気ガスは排気管４に行かず、排気バイパス
通路３８に導入され、導入空気と混合されて加熱器１５
により加熱され、排気ガス中に含まれるＨＣ，ＣＯ成分
は排気バイパス通路３８内及び触媒５内で浄化される。
一方、制御器５０により制御弁１１を閉じると排気側へ
の空気導入は停止され、切換弁３９は排気ガスが排気管
４に流れるように切換えられる。従って、排気バイパス
通路３８には必要なときのみ排気ガスが流されるので、
加熱器１５や空気導入管９側への排気ガスの熱の影響は
軽減される。なお、実施例２４ではエアポンプ８を機械
式のものとしたが電気式のものであってもよい。
【００９８】
【発明の効果】以上のように請求項１によれば、排気管
に導入する空気を機関始動中又は始動中及び始動後所定
時間は導入しないようにしており、始動直後の排気ガス
温度が低い状態での触媒の浄化効率の低下を防止するこ
とができる。又、請求項２によれば、排気管内への空気
導入を加熱器の出口温度が昇温するまで遅らせているの
で、排気管への導入空気温度を所定温度にすることがで
き、排気ガス浄化効率を向上することができる。
に導入する空気を機関始動中又は始動中及び始動後所定
時間は導入しないようにしており、始動直後の排気ガス
温度が低い状態での触媒の浄化効率の低下を防止するこ
とができる。又、請求項２によれば、排気管内への空気
導入を加熱器の出口温度が昇温するまで遅らせているの
で、排気管への導入空気温度を所定温度にすることがで
き、排気ガス浄化効率を向上することができる。
【００９９】又、請求項３によれば、機関始動から所定
時間後に加熱空気の排気管に導入するようにしているの
で、始動直後の常温（加熱されていない）空気を導入し
て排気ガス温度を低下させ、触媒の浄化効率を低下させ
ることを防止することができる。又、導入空気量を所定
の時間間隔で変化させており、触媒の反応系の雰囲気を
リッチ、リーンと変化させて触媒の浄化効率を充分に発
揮させることができる。
時間後に加熱空気の排気管に導入するようにしているの
で、始動直後の常温（加熱されていない）空気を導入し
て排気ガス温度を低下させ、触媒の浄化効率を低下させ
ることを防止することができる。又、導入空気量を所定
の時間間隔で変化させており、触媒の反応系の雰囲気を
リッチ、リーンと変化させて触媒の浄化効率を充分に発
揮させることができる。
【０１００】又、請求項４によれば、排気ガスと吸気側
からの導入空気を加熱するので、排気ガスの温度を高く
することができ、触媒での浄化効率を向上することがで
きる。又、請求項５によれば、排気管内の加熱手段を機
関停止後も作動させるので、排気ガスか通流しなくなっ
た際に内部に付着したすすを焼くことができ、排気ガス
の通流を良好に保つことができる。
からの導入空気を加熱するので、排気ガスの温度を高く
することができ、触媒での浄化効率を向上することがで
きる。又、請求項５によれば、排気管内の加熱手段を機
関停止後も作動させるので、排気ガスか通流しなくなっ
た際に内部に付着したすすを焼くことができ、排気ガス
の通流を良好に保つことができる。
【０１０１】請求項６によれば、排気管内に導入する空
気を加熱することにより化学反応を加速し、かつ導入空
気量を定期的に変動させることにより排気ガスの浄化効
率を向上させることができる。請求項７によれば、導入
空気の変動時間間隔、変化量、導入空気の加熱手段によ
る加熱量をエンジンの運転状態に応じて変化させるよう
にしており、触媒の浄化効率を最適に制御することがで
きる。
気を加熱することにより化学反応を加速し、かつ導入空
気量を定期的に変動させることにより排気ガスの浄化効
率を向上させることができる。請求項７によれば、導入
空気の変動時間間隔、変化量、導入空気の加熱手段によ
る加熱量をエンジンの運転状態に応じて変化させるよう
にしており、触媒の浄化効率を最適に制御することがで
きる。
【０１０２】請求項８によれば、導入空気及び触媒が加
熱されるので、触媒における酸化反応が促進され、浄化
効率が向上する。又、導入空気量が所定の時間間隔で増
減され、これによっても浄化効率を向上することができ
る。請求項９によれば、排気温度と触媒温度のどちらか
一方に応じて加熱空気量とその変化時間間隔が制御さ
れ、触媒の過加熱による劣化を防止することができると
ともに、機関の運転状態に応じた最適な空気導入をする
ことができ、運転状態にかかわらず排気ガス浄化作用が
促進される。
熱されるので、触媒における酸化反応が促進され、浄化
効率が向上する。又、導入空気量が所定の時間間隔で増
減され、これによっても浄化効率を向上することができ
る。請求項９によれば、排気温度と触媒温度のどちらか
一方に応じて加熱空気量とその変化時間間隔が制御さ
れ、触媒の過加熱による劣化を防止することができると
ともに、機関の運転状態に応じた最適な空気導入をする
ことができ、運転状態にかかわらず排気ガス浄化作用が
促進される。
【０１０３】請求項１０によれば、始動後所定時間は吸
気側から排気側への空気導入は行われず、触媒温度の低
下による浄化効率の低下を防止することができる。又、
導入空気量を周期的に変動させることにより、触媒によ
る浄化効率を高めることができる。請求項１１によれ
ば、空気導入は機関始動後所定時間後に開始されるの
で、触媒温度の低下による浄化効率の低下を防止するこ
とができる。又、導入空気量が周期的に変動させるの
で、排気ガス浄化作用を促進することができる。
気側から排気側への空気導入は行われず、触媒温度の低
下による浄化効率の低下を防止することができる。又、
導入空気量を周期的に変動させることにより、触媒によ
る浄化効率を高めることができる。請求項１１によれ
ば、空気導入は機関始動後所定時間後に開始されるの
で、触媒温度の低下による浄化効率の低下を防止するこ
とができる。又、導入空気量が周期的に変動させるの
で、排気ガス浄化作用を促進することができる。
【０１０４】請求項１２によれば、空気導入時のみ排気
ガスが排気ガスバイパス通路に流されるので、排気バイ
パス通路に接続された空気導入管に設けられた加熱器等
への排気ガスの熱の影響を軽減することができ、加熱器
等の寿命が長くなり、高い浄化効率を維持することがで
きる。請求項１３によれば、始動直後は空気導入を行わ
ないので、触媒温度の低下による浄化効率の低下を防止
することができる。
ガスが排気ガスバイパス通路に流されるので、排気バイ
パス通路に接続された空気導入管に設けられた加熱器等
への排気ガスの熱の影響を軽減することができ、加熱器
等の寿命が長くなり、高い浄化効率を維持することがで
きる。請求項１３によれば、始動直後は空気導入を行わ
ないので、触媒温度の低下による浄化効率の低下を防止
することができる。
【０１０５】請求項１４によれば、触媒の熱容量の検出
により触媒の活性度を検出し、この活性度が所定値にな
ると空気導入を行うようにしており、触媒における浄化
効率を向上することができる。請求項１５によれば、触
媒前後の排気温を検出し、両者が一致又は所定値以内と
なったとき触媒が活性状態となったと判定し、排気管内
へ空気を導入しないようにしたので、触媒活性後の浄化
効率を向上することができるとともに、窒素酸化物の排
出量を低減することができる。
により触媒の活性度を検出し、この活性度が所定値にな
ると空気導入を行うようにしており、触媒における浄化
効率を向上することができる。請求項１５によれば、触
媒前後の排気温を検出し、両者が一致又は所定値以内と
なったとき触媒が活性状態となったと判定し、排気管内
へ空気を導入しないようにしたので、触媒活性後の浄化
効率を向上することができるとともに、窒素酸化物の排
出量を低減することができる。
【０１０６】請求項１６によれば、空熱比センサを排出
管の空気導入管接続部より上流側に設けたので、排気ガ
スのみの空燃比を検出することができ、空気導入時にも
正確を燃料制御を行うことができる。又、酸素センサに
より触媒で必要な酸素量を検出し、これに応じて空気を
導入しているので、浄化効率を向上することができる。
請求項１７によれば、排気管に排気バイパス通路を設
け、排気側への空気導入を行うときだけ排気バイパス通
路へ排気ガスを導入するようにしたので、排気管に設け
られた加熱器及び排気管に接続された空気導入管側への
排気ガスの熱の影響を軽減することができ、これらの寿
命を長くすることができ、浄化効率を高く維持すること
ができる。請求項１８によれば、導入空気量を定期的に
かつその大きさまで変動させることにより、排気ガスの
浄化効率を向上させることができる。
管の空気導入管接続部より上流側に設けたので、排気ガ
スのみの空燃比を検出することができ、空気導入時にも
正確を燃料制御を行うことができる。又、酸素センサに
より触媒で必要な酸素量を検出し、これに応じて空気を
導入しているので、浄化効率を向上することができる。
請求項１７によれば、排気管に排気バイパス通路を設
け、排気側への空気導入を行うときだけ排気バイパス通
路へ排気ガスを導入するようにしたので、排気管に設け
られた加熱器及び排気管に接続された空気導入管側への
排気ガスの熱の影響を軽減することができ、これらの寿
命を長くすることができ、浄化効率を高く維持すること
ができる。請求項１８によれば、導入空気量を定期的に
かつその大きさまで変動させることにより、排気ガスの
浄化効率を向上させることができる。
【０１０７】請求項１９によれば、始動直後所定時間は
空気導入は行われず、触媒温度の低下による浄化効率の
低下を防止することができる。又、排気側への空気導入
時のみ排気ガスが排気バイパス通路へ流されるので、排
気ガスの熱の影響を除去することができる。
空気導入は行われず、触媒温度の低下による浄化効率の
低下を防止することができる。又、排気側への空気導入
時のみ排気ガスが排気バイパス通路へ流されるので、排
気ガスの熱の影響を除去することができる。
【０１０８】請求項２０ないし請求項２５によれば、内
燃機関の始動から触媒が活性化するまでに加熱した空気
を多量に触媒上流に導入し、触媒の活性化に応じて加熱
して導入する空気量を触媒の反応に最適な量を導入する
ように変更したので、触媒の活性化の促進が図られ排気
ガス成分であるＨＣ，ＣＯの浄化効率の向上が大きく得
られる。
燃機関の始動から触媒が活性化するまでに加熱した空気
を多量に触媒上流に導入し、触媒の活性化に応じて加熱
して導入する空気量を触媒の反応に最適な量を導入する
ように変更したので、触媒の活性化の促進が図られ排気
ガス成分であるＨＣ，ＣＯの浄化効率の向上が大きく得
られる。
【図１】この発明装置の実施例１による構成図である。
【図２】この発明装置の実施例１による動作を示すタイ
ムチャートである。
ムチャートである。
【図３】この発明装置の実施例２による構成図である。
【図４】この発明装置の実施例２による動作を示すタイ
ムチャートである。
ムチャートである。
【図５】この発明装置の実施例２による加熱器の出口空
気温度の変化図である。
気温度の変化図である。
【図６】この発明装置の実施例３による構成図である。
【図７】この発明装置の実施例３による導入空気量の変
化図である。
化図である。
【図８】この発明装置の実施例４による構成図である。
【図９】この発明装置の実施例４による加熱器制御信号
の動作波形図である。
の動作波形図である。
【図１０】この発明装置の実施例５による構成図であ
る。
る。
【図１１】この発明装置の実施例５による導入空気量の
変化図である。
変化図である。
【図１２】この発明装置の実施例５による導入空気量の
変化図である。
変化図である。
【図１３】この発明装置の実施例５による導入空気量の
変化図である。
変化図である。
【図１４】この発明装置の実施例６による導入空気量の
変化図である。
変化図である。
【図１５】この発明装置の実施例８による吸入空気量の
変化図である。
変化図である。
【図１６】この発明装置の実施例８による量と吸入空気
量の関係図である。
量の関係図である。
【図１７】この発明装置の実施例８による導入空気量の
変化図である。
変化図である。
【図１８】この発明装置の実施例８による冷却水温と導
入空気量の関係図である。
入空気量の関係図である。
【図１９】この発明装置の実施例８によるエンジン回転
数と導入空気量との関係図である。
数と導入空気量との関係図である。
【図２０】この発明装置の実施例８によるスロットル開
度と導入空気量との関係図である。
度と導入空気量との関係図である。
【図２１】この発明装置の実施例８による吸入空気量の
データマップである。
データマップである。
【図２２】この発明装置の実施例９によるエンジン回転
数と加熱量との関係図である。
数と加熱量との関係図である。
【図２３】この発明装置の実施例９によるエンジン回転
数と導入空気量との関係図である。
数と導入空気量との関係図である。
【図２４】この発明装置の実施例９による冷却水温と加
熱量との関係図である。
熱量との関係図である。
【図２５】この発明装置の実施例９による冷却水温と加
熱量との関係図である。
熱量との関係図である。
【図２６】この発明装置の実施例９による吸入空気量と
加熱量との関係図である。
加熱量との関係図である。
【図２７】この発明装置の実施例９による吸気温度と加
熱量との関係図である。
熱量との関係図である。
【図２８】この発明装置の実施例９による導入空気温度
と加熱量との関係図である。
と加熱量との関係図である。
【図２９】この発明装置の実施例９によるスロットル開
度と加熱量との関係図である。
度と加熱量との関係図である。
【図３０】この発明装置の実施例１０による構成図であ
る。
る。
【図３１】この発明装置の実施例１５による構成図であ
る。
る。
【図３２】この発明装置の実施例１６による構成図であ
る。
る。
【図３３】この発明装置の実施例１６による動作を示す
タイムチャートである。
タイムチャートである。
【図３４】この発明装置の実施例１７による構成図であ
る。
る。
【図３５】この発明装置の実施例１７による排気温セン
サの出力図である。
サの出力図である。
【図３６】この発明装置の実施例１８による構成図であ
る。
る。
【図３７】この発明装置の実施例１８による排気温セン
サの出力図である。
サの出力図である。
【図３８】この発明装置の実施例１８による動作を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図３９】この発明装置の実施例１９による構成図であ
る。
る。
【図４０】この発明装置の実施例１９による導入空気量
と触媒温度との関係図である。
と触媒温度との関係図である。
【図４１】この発明装置の実施例１９による加熱器の導
入空気量と出口温度との関係図である。
入空気量と出口温度との関係図である。
【図４２】この発明装置の実施例１９による導入空気量
と熱量との関係図である。
と熱量との関係図である。
【図４３】この発明装置の実施例２２による導入空気量
を切り換えるタイムチャート図である。
を切り換えるタイムチャート図である。
【図４４】この発明装置の実施例２３による構成図であ
る。
る。
【図４５】この発明装置の実施例２４による構成図であ
る。
る。
【図４６】第１の従来装置の構成図である。
【図４７】第１の従来装置の動作を示すタイムチャート
である。
である。
【図４８】第１の従来装置の導入空気量のタイムチャー
トである。
トである。
【図４９】第２の従来装置の構成図である。
【図５０】第２の従来装置の動作を示すタイムチャート
である。
である。
【図５１】第２の従来装置における加熱器の出口空気温
度の変化図である。
度の変化図である。
【図５２】第３の従来装置の構成図である。
【図５３】第４の従来装置の構成図である。
【図５４】従来装置の時間と排気温との関係を示す図で
あ得。
あ得。
１ 内燃機関 ３ 吸気管 ４ 排気管 ５ 触媒 ８，８ａ エアポンプ（空気導入手段） ９ 空気導入管 １１ 制御弁 １５ 加熱器（加熱手段） 17〜20，33,35,37,42,43,45,49,50,60 制御器（制御手
段） ３１，４４ 排気温センサ ３４ 触媒加熱器 ３６ 触媒温センサ ３８ 排気バイパス通路 ３９ 切換弁 ４７ 空燃比センサ ４８ 酸素センサ
段） ３１，４４ 排気温センサ ３４ 触媒加熱器 ３６ 触媒温センサ ３８ 排気バイパス通路 ３９ 切換弁 ４７ 空燃比センサ ４８ 酸素センサ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年９月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の排気ガス浄化のために排気通
路に触媒を設けることが一般に行われており、さらに触
媒温度が低く浄化効率の低い内燃機関の始動直後から、
排気管内の触媒の上流に空気を導入し、触媒内でのＨ
Ｃ，ＣＯ等の酸化を促進させて触媒の昇温を早め、浄化
効率を高めることが従来より行われている。
路に触媒を設けることが一般に行われており、さらに触
媒温度が低く浄化効率の低い内燃機関の始動直後から、
排気管内の触媒の上流に空気を導入し、触媒内でのＨ
Ｃ，ＣＯ等の酸化を促進させて触媒の昇温を早め、浄化
効率を高めることが従来より行われている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３０】
【作用】この発明の請求項１においては、始動中又は始
動中及び始動後所定時間は排気管への空気導入は行われ
ず、温度が低い排気ガスの温度がさらに低下することは
防止され、触媒での浄化効率の低下は生じない。又、請
求項２においては、機関始動中又は始動後所定時間は加
熱空気の排気管への導入は禁止され、低温の加熱空気の
導入による排気ガス温度の低下は生じず、触媒の浄化効
率の低下は生じない。
動中及び始動後所定時間は排気管への空気導入は行われ
ず、温度が低い排気ガスの温度がさらに低下することは
防止され、触媒での浄化効率の低下は生じない。又、請
求項２においては、機関始動中又は始動後所定時間は加
熱空気の排気管への導入は禁止され、低温の加熱空気の
導入による排気ガス温度の低下は生じず、触媒の浄化効
率の低下は生じない。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６４】次に、実施例１０の動作を説明する。エア
クリーナ７を通過し浄化された空気をエアポンプ８ａに
より吸い込み、空気導入管９に導入する。制御弁１１は
制御器３５からの制御信号を受け、図１１（ａ）に示す
ようにＴ1 ，Ｔ2 の時間間隔で空燃比がリーン側とリッ
チ側に交互に変化させる。Ｔ1 ，Ｔ2 の比及び周期Ｔの
時間は予め制御器３５内のメモリに記憶されている。例
えば、Ｔ1：Ｔ2＝１：１、Ｔ＝０．１〜５．０ｓｅｃで
ある。なお、時間間隔や周期は内燃機関１の運転状態に
応じて図１１（ｂ）に示すようにＴ3，Ｔ 4としてもよ
い。
クリーナ７を通過し浄化された空気をエアポンプ８ａに
より吸い込み、空気導入管９に導入する。制御弁１１は
制御器３５からの制御信号を受け、図１１（ａ）に示す
ようにＴ1 ，Ｔ2 の時間間隔で空燃比がリーン側とリッ
チ側に交互に変化させる。Ｔ1 ，Ｔ2 の比及び周期Ｔの
時間は予め制御器３５内のメモリに記憶されている。例
えば、Ｔ1：Ｔ2＝１：１、Ｔ＝０．１〜５．０ｓｅｃで
ある。なお、時間間隔や周期は内燃機関１の運転状態に
応じて図１１（ｂ）に示すようにＴ3，Ｔ 4としてもよ
い。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６７】実施例１１．実施例１０では時間間隔を定
期的に変化させるようにしたが、導入空気量の変動幅
（変動幅）を可変とし、触媒５の成分、量、状態やエン
ジンの運転状態に応じて最適値とするようにしてもよ
い。この場合、実施例６と同様に図１１，図１４のよう
に変更する。
期的に変化させるようにしたが、導入空気量の変動幅
（変動幅）を可変とし、触媒５の成分、量、状態やエン
ジンの運転状態に応じて最適値とするようにしてもよ
い。この場合、実施例６と同様に図１１，図１４のよう
に変更する。
───────────────────────────────────────────────────── 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 3/30 ＺＡＢ Ｄ 3/32 ＺＡＢ Ｂ ３０１ Ｂ
Claims (25)
- 【請求項１】 内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空気
導入管を介して空気を導入する空気導入手段と、内燃機
関の始動中又は始動中及び始動後所定時間排気側への空
気導入を遮断する制御手段とを備えたことを特徴とする
内燃機関の排気管内空気導入制御装置。 - 【請求項２】 内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空気
導入管を介して空気を導入する空気導入手段と、空気導
入管へ導入された空気を加熱する加熱手段と、内燃機関
の始動中又は始動後所定時間加熱空気の排気側への導入
を禁止する制御手段とを備えたことを特徴とする内燃機
関の排気管内空気導入制御装置。 - 【請求項３】 内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空気
導入管を介して空気を導入する空気導入手段と、空気導
入管へ導入された空気を加熱する加熱手段と、機関始動
後所定時間後に加熱空気の排気管への導入を開始させる
とともに、この導入空気量を所定の時間間隔で変化させ
る制御手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の排気
管内空気導入制御装置。 - 【請求項４】 内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空気
導入管を介して空気を導入する空気導入手段と、排気管
内の触媒と空気導入管接続部との間に設けられ、排気ガ
ス及び空気導入管からの導入空気を加熱する加熱手段と
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気管内空気導入
制御装置。 - 【請求項５】 上記加熱手段を機関停止後も所定時間作
動させることを特徴とする請求項４記載の内燃機関の排
気管内空気導入制御装置。 - 【請求項６】 内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空気
導入管を介して空気を導入する空気導入手段と、空気導
入管へ導入された空気を加熱する加熱手段と、排気管へ
の導入空気量を所定の時間間隔で変化させる制御手段と
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気管内空気導入
制御装置。 - 【請求項７】 排気管への導入空気量の変化時間間隔、
変化量、加熱手段の加熱量の少なくとも一つを機関の運
転パラメータに応じて変化させるようにしたことを特徴
とする請求項６記載の内燃機関の排気管内空気導入制御
装置。 - 【請求項８】 内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空気
導入管を介して空気を導入する空気導入手段と、空気導
入管へ導入された空気を加熱する空気加熱手段と、触媒
を加熱する触媒加熱手段と、排気管への導入空気量を所
定の時間間隔で変化させる制御手段とを備えたことを特
徴とする内燃機関の排気管内空気導入制御装置。 - 【請求項９】 排気ガスの温度を検出する排気温センサ
と、触媒温度を検出する触媒温センサとを備え、排気ガ
ス温度と触媒温度のどちらかに応じて導入空気量とその
変化時間間隔を制御することを特徴とする請求項８記載
の内燃機関の排気管内空気導入制御装置。 - 【請求項１０】 排気管への導入空気量の変化時間間
隔、変化量、空気加熱量、触媒加熱量の少なくとも一つ
を機関の運転パラメータに応じて変化させるようにした
ことを特徴とする請求項６記載の内燃機関の排気管内空
気導入制御装置。 - 【請求項１１】 内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空
気導入管を介して空気を導入する空気導入手段と、機関
始動後所定時間後に排気管への空気導入を開始させると
ともに、この導入空気量を所定の時間間隔で変化させる
制御手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の排気管
内空気導入制御装置。 - 【請求項１２】 排気管内の触媒上流部分に設けられた
排気バイパス通路と、空気導入管を介して排気バイパス
通路へ空気を導入する空気導入手段と、空気導入管に設
けられ、導入空気を加熱する加熱手段と、排気ガスの流
れを排気管と排気バイパス通路とに切換える切換弁と、
排気側への空気導入が停止される所定時間前に空気導入
停止と共に排気ガスが排気管に流れるように切換弁を切
換える制御手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の
排気管内空気導入制御装置。 - 【請求項１３】 排気側への空気導入を機関始動後所定
時間後に開始させるとともに、この際に切換弁を排気ガ
スが排気バイパス通路に流れるように切換えることを特
徴とする請求項１２記載の内燃機関の排気管内空気導入
制御装置。 - 【請求項１４】 内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空
気導入管を介して空気を導入する空気導入手段と、排気
ガスから触媒に与えられる熱容量を検出する熱容量検出
手段と、この熱容量が所定値に達した際に排気側への空
気送入を開始させる開始手段とを備えたことを特徴とす
る内燃機関の排気管内空気導入制御装置。 - 【請求項１５】 内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空
気導入管を介して空気を導入する空気導入手段と、排気
管における触媒入口と出口の排気温を検出する各排気温
センサと、触媒の入口温度と出口温度が一致したとき又
は温度差が所定値以内となったとき排気管への空気導入
を停止する停止手段を備えたことを特徴とする内燃機関
の排気管内空気導入制御装置。 - 【請求項１６】 内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空
気導入管を介して空気を導入する空気導入手段と、排気
管の空気導入管接続部より上流側に設けられ、排気ガス
の空燃比を検出する空燃比センサと、排気管内の触媒入
口又は出口付近に設けられ、排気管内の酸素濃度を検出
する酸素センサと、空燃比センサの出力に応じて燃料制
御を行うとともに、酸素センサの出力に応じて導入空気
量を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする内燃
機関の排気管内空気導入制御装置。 - 【請求項１７】 排気管内の触媒上流部分に設けられた
排気バイパス通路と、排気バイパス通路へ空気導入管を
介して空気を導入する空気導入手段と、排気バイパス通
路に設けられ、排気ガスと導入空気の混合気を加熱する
加熱手段と、排気ガスの流れを排気管と排気バイパス通
路とに切換える切換弁と、排気側への空気導入が停止さ
れる際に排気ガスが排気管に流れるように切換弁を切換
える制御手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の排
気管内空気導入制御装置。 - 【請求項１８】 内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空
気導入管を介して空気を導入する空気導入手段と、空気
導入管へ導入された空気を加熱する加熱手段と、排気管
への導入空気量を所定の時間間隔で変化させるととも
に、導入空気量の大きさも変化させる制御手段とを備え
たことを特徴とする内燃機関の排気管内空気導入制御装
置。 - 【請求項１９】 排気管内の触媒上流部分に設けられた
排気バイパス通路と、空気導入管を介して排気バイパス
通路へ空気を導入する空気導入手段と、空気導入管に設
けられ、導入空気を加熱する加熱手段と、排気ガスの流
れを排気管と排気バイパス通路とに切換える切換弁と、
始動から所定時間排気バイパス通路への空気導入を禁止
するとともに、空気導入時点より所定時間前に切換弁を
作動して排気ガスを排気バイパス通路へ流す制御手段と
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気管内空気導入
制御装置。 - 【請求項２０】 内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空
気導入管を介して空気を導入する空気導入手段と、空気
導入管へ導入された空気を加熱する加熱手段と、加熱手
段の作動と同時または所定時間経過後に空気導入手段の
作動を行い、触媒の温度が所定の温度になるまで空気導
入手段からの空気量を触媒が活性化したときに反応に最
低必要とする空気量よりも多い加熱した空気を排気管に
導入し、触媒の温度が所定の温度よりも高くなったとき
に加熱手段に導入する空気量を減少させ触媒で必要とす
る空気量に制御する制御手段とを備えた内燃機関の排気
管内空気導入制御装置。 - 【請求項２１】 内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空
気導入管を介して空気を導入する空気導入手段と、空気
導入管へ導入された空気を加熱する加熱手段と、加熱手
段の作動と同時または所定時間経過後に空気導入手段の
作動を行い、触媒下流の排気ガス温度が所定の温度にな
るまで空気導入手段からの空気量を触媒が活性化したと
きに反応に最低必要とする空気量よりも多い加熱した空
気を排気管に導入し、触媒の温度が所定の温度よりも高
くなったときに加熱手段に導入する空気量を減少させ触
媒で必要とする空気量に制御する制御手段とを備えた内
燃機関の排気管内空気導入制御装置。 - 【請求項２２】 内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空
気導入管を介して空気を導入する空気導入手段と、空気
導入管へ導入された空気を加熱する加熱手段と、加熱手
段の作動と同時または所定時間経過後に空気導入手段の
作動を行い、空気導入手段からの空気量を触媒が活性化
したときに反応に最低必要とする空気量よりも多い加熱
した空気を排気管に導入し、所定時間後に加熱手段に導
入する空気量を減少させ触媒で必要とする空気量に制御
する制御手段とを備えた内燃機関の排気管内空気導入制
御装置。 - 【請求項２３】 内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空
気導入管を介して空気を導入する空導入手段と、空気導
入管へ導入された空気を加熱する加熱手段と、加熱手段
の作動と同時または所定時間経過後に空気導入手段の作
動を行い、触媒が活性化したときに必要とする空気量よ
り多い所定の流量で加熱した空気を排気管に導入し、触
媒の温度が所定の温度範囲にある間導入する空気量を触
媒温度に応じて変更制御する制御手段とを備えた内燃機
関の排気管内空気導入制御装置。 - 【請求項２４】 内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空
気導入管を介して空気を導入する空気導入手段と、空気
導入管へ導入された空気を加熱する加熱手段と、加熱手
段の作動と同時または所定時間経過後に空気導入手段の
作動を行い、触媒が活性化したときに必要とする空気量
より多い所定の流量で加熱した空気を排気管に導入し、
触媒下流の排気ガス温度が所定の温度範囲にある間導入
する空気量を触媒温度に応じて変更制御する制御手段と
を備えた内燃機関の排気管内空気導入制御装置。 - 【請求項２５】 内燃機関の排気管内の触媒上流側へ空
気導入管を介して空気を導入する空気導入手段と、空気
導入管へ導入された空気を加熱する加熱手段と、加熱手
段の作動と同時または所定時間経過後に空気導入手段の
作動を行い、触媒が活性化したときに必要とする空気量
より多い所定の流量で加熱した空気を排気管に導入し、
内燃機関の始動から所定時間経過した第１の所定の時間
から第２の所定の時間までの間導入する空気量を時間経
過に応じて変更制御する制御手段とを備えた内燃機関の
排気管内空気導入制御装置。
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