JPH0693836A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】改質ガソリンと通常ガソリンとを切換え若しく
は混合して機関に供給すると共に、排気を浄化する電気
ヒータ付触媒装置を備えるものにおいて、ガソリン組成
に応じて電気ヒータへの通電を最適に制御する。 【構成】燃料組成検出手段Ｅにより検出されたガソリン
の組成に応じて供給電力量を設定し（Ｆ）、触媒装置
（Ｃ）の電気ヒータＤに前記供給電力量を通電する。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、特に複数種類のガソリンを混合若しくは切換
えて使用する機関において、排気浄化用触媒装置を加熱
する電気ヒータの通電制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の内燃機関の排気浄化装置の従来
例として、以下のようなものがある（実開昭63−６７６
０９号公報参照，Ｓ．Ａ．Ｅ．ペーパー９０２１１５等
参照）。すなわち、機関の排気通路に排気浄化用触媒装
置を介装し、始動時に触媒装置を電気ヒータにより例え
ば略一定時間加熱し触媒を活性化させて排気を良好に浄
化させるようにしている。

【０００３】また、特開昭63−５１３０号公報，特開昭
63−５１３１号公報には、アルコールを含む混合ガソリ
ンを使用する機関において、排気中の酸素濃度を検出す
る酸素センサにより検出されたアルコール濃度に応じた
理論空燃比を設定し、空燃比を最適に制御するものが開
示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年通常ガ
ソリンと改質ガソリン（例えば含酸素化合物であるＭＴ
ＢＥ（メチルターシャリーブチル・エーテル）を通常ガ
ソリンに混合させたもの）とを切換えて若しくは混合し
て使用することが実用化されているが、改質ガソリン使
用時には触媒の活性化温度が通常ガソリンよりも低いの
にも拘わらず、従来においては電気ヒータに通常ガソリ
ン使用時と同様に略一定時間通電するようにしているの
で、改質ガソリン使用時には電気ヒータに必要以上に通
電されるため、燃費が悪化すると共に触媒装置の劣化を
早め、結果的に排気性状を悪化させるという不具合があ
る。

【０００５】本発明は、このような実状に鑑みてなされ
たもので、ガソリン組成による触媒の活性化温度に対応
させて電気ヒータへの通電を最適に制御することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため、本発明は図１
に示すように複数種類のガソリンを切換え若しくは混合
して機関Ａに供給すると共に、機関Ａの排気通路Ｂに介
装される触媒装置Ｃと、該触媒装置Ｃの触媒を加熱する
電気ヒータＤと、を備えるものにおいて、前記ガソリン
組成を検出する燃料組成検出手段Ｅと、検出されたガソ
リン組成に基づいて前記電気ヒータＤへの供給電力量を
設定する電力量設定手段Ｆと、設定された供給電力量に
基づいて前記電気ヒータＤに通電する通電手段Ｇと、を
備えるようにした。

【０００７】

【作用】そして、ガソリン組成に応じた供給電力量を電
気ヒータに通電し、触媒を通電し、触媒をガソリン組成
に対応する活性化温度に最適に上昇できるようにした。

【０００８】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図２〜図６は本発明の第１実施例を示す。図２
において、機関１の排気通路２には電気ヒータ部を有す
るヒータ付触媒装置３が介装され、ヒータ付触媒装置３
下流の排気通路２にはモノリス型の三元触媒装置４が介
装されている。前記ヒータ付触媒装置３の電気ヒータ部
には電力供給装置５を介してバッテリ６から通電され、
前記電力供給装置５には制御装置７から空燃比補正係数
の信号が入力されている。 前記ヒータ付触媒装置３
は、触媒をメタルにて担持すると共にメタルにアルミナ
がコーティングされており、前記メタルとアルミナとが
電気ヒータ部を構成する。

【０００９】前記制御装置７にはヒータ付触媒装置３上
流の排気通路２に設けられた酸素センサ８から酸素濃度
検出信号が設けられている。そして、制御装置７は、吸
入空気量，機関回転速度等に基づいて燃料噴射量を演算
すると共に酸素センサ８の検出信号に基づいて空燃比が
目標空燃比に保持されるように空燃比補正係数を設定
し、前記燃料噴射量を空燃比補正係数にて補正し最終的
な燃料噴射量を求め空燃比フィードバック制御を行う。
そして、制御装置７は求められた燃料噴射量に対応する
パルス信号を各吸気ポートに設けられた燃料噴射弁９に
出力する。

【００１０】また、電力供給装置５にはヒータ付触媒装
置３の触媒温度を検出する温度センサ10から検出信号が
入力される。電力供給装置５は図３及び図４のフローチ
ャートに従って作動し電気モータ部への通電制御を行う
ようになっている。ここでは、電力供給装置５が電力量
設定手段と通電手段とを構成する。また、制御装置７と
酸素センサ８とが燃料組成検出手段を構成する。

【００１１】次に、作用を図３及び図４のフローチャー
トに従って説明する。まず、図３のフローチャートに示
すルーチンを説明する。このルーチンは前記空燃比フィ
ードバック制御中に実行される。Ｓ１では、制御装置７
から逐次入力される空燃比補正係数を平均して平均値α
ＡＶを算出する。この平均値αＡＶは例えば60秒毎に計
算される。

【００１２】Ｓ２では、算出された平均値αＡＶが設定
値α１以上か否かを判定し、ＹＥＳのときにはＳ３に進
みＮＯのときにはＳ４に進む。ここで、前記平均値αＡ
Ｖは、例えば燃料タンクが殆ど空になってから通常ガソ
リンから改質ガソリンに入替えたときには、図５に示す
ように、通常ガソリン時よりも大きくなるように徐々に
ずれていくように変化する。従って、平均値αＡＶが設
定値α１以上に変化したときに通常ガソリンから改質ガ
ソリンに切換ったと判定できるのである。

【００１３】Ｓ３では、ガソリンは改質ガソリンである
と判断し改質ガソリンのときの供給電力Ｗ１（例えば２
KW）を設定する。一方、Ｓ４では、ガソリンは通常ガソ
リンであると判断し前記供給電力Ｗ１より大きな供給電
力Ｗ２（例えば４KW）を設定する。Ｓ５では、Ｓ３若し
くはＳ４にて設定された供給電力をＲＡＭにメモリす
る。

【００１４】ここで、前記改質ガソリンの具体例とし
て、通常ガソリンに含酸素化合物であるＭＴＢＥを混合
させたもので重質分が少ないもの、アロマティック成分
を減少（重質ＨＣを減少）させたもの、サルファ成分を
減少させたもの等がある。また、改質ガソリン使用時の
触媒活性化温度は、通常ガソリン使用時のものに較べて
低くなるようになっている。

【００１５】次に、図４のフローチャートに示すルーチ
ンを説明する。このルーチンは始動時に実行される。Ｓ
11では、温度センサ10により検出された触媒温度を読込
む。Ｓ12では、読込まれた触媒温度が設定値（例えば 2
00°Ｃ）以下か否かを判定し、ＹＥＳのときにはＳ13に
進みＮＯのときにはルーチンを終了させる。ここで、触
媒温度を判定するのは、通電開始の有無を判定するため
である。

【００１６】Ｓ14では、前記ＲＡＭにメモリされた供給
電力を読込む。Ｓ14では、読込まれた供給電力に応じて
ヒータ付触媒装置３の電気ヒータ部に一定時間通電す
る。このようにして、改質ガソリン使用時の供給電力Ｗ
１を通常ガソリン使用時の供給電力Ｗ２よりも低く設定
し夫々一定時間電気ヒータに通電するようにしたので、
図６に示すように改質ガソリン使用時の触媒活性化温度
が通常ガソリン使用時のものに較べて低くても、いずれ
の場合にも略同一時間で触媒を活性化でき、もって排気
を良好に維持できる。また、ガソリン組成に応じて供給
電力を適性に変化させるようにしたので、供給電力を低
減できるため、電力供給系（バッテリ、オルタネータ
等）の負担を低減できそれらの耐久性を向上できると共
に、燃費を向上できまた電気ヒータ（メタル部）の劣化
を低減できその耐久性を向上できる。

【００１７】尚、改質ガソリン使用時と通常ガソリン使
用時の供給電力を略同様に設定し、改質ガソリン使用時
の通電時間を通常ガソリン使用時よりも短く設定するよ
うにしてもよい。図７及び図８は本発明の第２実施例を
示すフローチャートである。尚、構成は前記実施例と同
様であるので説明は省略し、各部品については図２と同
一符号を付して説明を省略する。

【００１８】図７のＳ21では前記Ｓ１と同様に空燃比補
正係数の平均値αＡＶを算出する。Ｓ22では、算出され
た平均値αＡＶが設定値α１以上か否かを判定し、ＹＥ
Ｓのときには改質ガソリンと判断してＳ23に進みＮＯの
ときには通常ガソリンと判断してＳ24に進む。Ｓ23で
は、改質ガソリン用オフ温度（触媒が活性化する温度で
あって例えば 300°Ｃ）を設定し、Ｓ24では通常ガソリ
ン用オフ温度（例えば 500°Ｃ）を設定し、Ｓ25では設
定されたオフ温度をＲＡＭにメモリする。

【００１９】そして、図８のＳ31では、電気ヒータに現
在通電中か否かを判定し、ＹＥＳのときにはＳ32に進み
ＮＯのときにはルーチンを終了させる。ここで、電気ヒ
ータへの通電開始は別のルーチンにて触媒温度が例えば
200°Ｃ以下のときに行われる。Ｓ32ではＲＡＭにメモ
リされたオフ温度を読込むと共に、Ｓ33では温度センサ
10により検出されたヒータ付触媒装置３の触媒温度を読
込む。

【００２０】Ｓ34では、検出された触媒温度が前記オフ
温度以上か否かを判定し、ＹＥＳのときには触媒が活性
化したと判断しＳ35に進みＮＯのときにはＳ36に進む。
Ｓ35では電気ヒータへの通電をオフさせＳ36では電気ヒ
ータへの通電を継続させる。このようにして、電気ヒー
タをオフさせるオフ温度を改質ガソリンと通常ガソリン
とで変化させると、供給電力が同じであるので、電力供
給系の負担は従来と同様であるが通電時間を改質ガソリ
ン使用時に短縮できるため総合的な供給エネルギを低減
でき燃費を改善できると共にヒータ付触媒装置３の耐久
性を向上でき、しかも改質ガソリン使用時の排気改善効
果はそのまま維持できる。

【００２１】ここで、上記各実施例では空燃比補正係数
の平均値から改質ガソリンか通常ガソリンかを判断する
ようにしたが、空燃比補正係数が 1.0からずれた分を学
習値にて補正して空燃比補正係数を図９に示すように
1.0付近に維持させる学習機能を備えるものでは、通常
ガソリンから改質ガソリンに切換えると学習値が徐々に
小さくなるので、学習値の平均値が所定値よりも小さく
なったときに改質ガソリンと判断するようにしてもよ
い。

【００２２】尚、燃料組成センサにてガソリン組成を直
接検出してもよく、また改質ガソリンと通常ガソリンと
を混合させたものでもよい。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、ガソリ
ン組成に応じて触媒装置の電気ヒータへの供給電力量を
変化させるようにしたので、ガソリン組成に対応させて
触媒を活性化しつつ供給電力量を低減できるため、燃費
を改善できると共に触媒装置の劣化を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクレーム対応図

【図２】本発明の第１実施例を示す構成図

【図３】同上のフローチャート

【図４】同上の他のフローチャート

【図５】同上の作用を説明する図

【図６】同上の作用を説明する他の図

【図７】本発明の第２実施例を示すフローチャート

【図８】同上の他のフローチャート

【図９】同上の変形例を説明するための図

【符号の説明】

２ 排気通路 ３ ヒータ付触媒装置 ５ 電力供給装置 ７ 制御装置 ８ 酸素センサ

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６４ Ｋ 7536−3Ｇ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数種類のガソリンを切換え若しくは混合
   して機関に供給すると共に、機関の排気通路に介装され
   る触媒装置と、該触媒装置の触媒を加熱する電気ヒータ
   と、を備える内燃機関の排気浄化装置において、 前記ガソリン組成を検出する燃料組成検出手段と、検出
   されたガソリン組成に基づいて前記電気ヒータへの供給
   電力量を設定する電力量設定手段と、設定された供給電
   力量に基づいて前記電気ヒータに通電する通電手段と、
   を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。