JPH07139339A

JPH07139339A - 内燃エンジンの排気ガス浄化装置

Info

Publication number: JPH07139339A
Application number: JP5314439A
Authority: JP
Inventors: Moriyoshi Awasaka; 守良粟坂; Toshiyuki Nishida; 俊之西田; Takashi Sugai; 孝菅井
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1993-11-19
Filing date: 1993-11-19
Publication date: 1995-05-30

Abstract

(57)【要約】【目的】排気ガス流量に起因した排気浄化特性の低下
を極力回避することが可能な加熱機構付き触媒装置を備
えた内燃エンジンの排気ガス浄化装置を提供する。【構成】ステップＳ２及びステップＳ３で排気ガス流
量ＱＥＸＡ及び触媒床の目標温度ＴＳＥＴを算出し、触
媒床温度ＴＣＡＴがＴＳＥＴ値より低いときはヒータ通
電を行い（Ｓ４）、さらに前記ＱＥＸＡ値が所定流量Ｑ
ＥＸＡＨを越えたときは（Ｓ６）ＶＥＨＣテーブルを検
索して（Ｓ９）ヒータ部への供給電力ＶＥＨＣを増大さ
せる。一方、触媒床温度ＴＣＡＴがＴＳＥＴ値より高い
ときはヒータ部への通電を停止し（Ｓ５）、その後前記
ＱＥＸＡ値が前記ＱＥＸＡＨを越えたときはヒータ部へ
の通電を再開する（Ｓ１１）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃エンジンの排気ガス
浄化装置に関し、より詳しくは内燃エンジンの排気系に
配設されて排気ガス中の未燃焼ガスを浄化する加熱機構
付き触媒装置を備えた内燃エンジンの排気ガス浄化装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、内燃エンジンの排気系に配設
された触媒装置の昇温を促進して該触媒装置の早期活性
化を図るべく、該触媒装置にヒータが付設された技術が
既に提案されている（例えば、特開平５−２１４９２７
号公報）。

【０００３】上記従来の技術においては、エンジン回転
数の積算値に基づいてヒータ付き触媒に残る残余エネル
ギを算出し、該エネルギと所定値とを比較してヒータを
オン・オフ制御している。すなわち、残余エネルギが所
定値以下のときはヒータに通電する一方、残余エネルギ
が前記所定値以上になるとヒータへの通電を遮断して無
駄な電力消費を防止している。つまり、上記従来技術に
おいては、触媒の活性化温度よりも高い所定温度をヒー
タの到達すべき目標温度に設定し、ヒータが該目標温度
に到達するとヒータへの通電を停止し、触媒装置がその
活性化温度を下回ったときは再びヒータに通電して触媒
の活性化状態を維持すべくヒータをオン・オフ制御して
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エンジ
ンの排気管から排出される排気ガス流量が多いときは、
該排気ガスの冷却効果によりヒータ通電がなされてから
所定の目標温度に到達するのに長時間を要し、前記触媒
装置が一旦触媒の活性化温度に到達してもその後再び前
記活性化温度を下回ることがある。特に外部より加熱さ
れている時は浄化反応熱が低いこともあり、上述した現
象が発生しやすい。すなわち、従来の技術においては、
触媒の低温時、前記排気ガスによる冷却効果によって触
媒での所望の排気ガス浄化が行われないために排気浄化
特性の悪化を招来するという問題点があった。

【０００５】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであって、排気ガス流量の影響を最小限に抑制して
排気浄化特性の向上を図ることが可能な加熱装置付き触
媒装置を備えた内燃エンジンの排気ガス浄化装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、内燃エンジンの排気系に配設されて排気ガ
ス中の未燃焼ガスを浄化すると共に電気的に加熱する加
熱装置を備えた触媒装置を有する内燃エンジンの排気ガ
ス浄化装置において、前記触媒装置の温度状態を検出す
る温度状態検出手段と、該温度状態検出手段の検出結果
に基づいて前記加熱装置を作動させるか否かを判別する
判別手段と、エンジンの運転状態を検出する運転状態検
出手段と、該運転状態検出手段の検出結果に基づいて排
気ガス流量を算出する流量算出手段とを備え、前記温度
状態検出手段により検出された温度状態値が所定値以下
であって前記流量算出手段により検出された排気ガス流
量が所定値以上のときは前記加熱装置の発熱量を増大さ
せる発熱量増大手段を有していることを特徴としてい
る。

【０００７】また、前記発熱量増大手段は、前記加熱機
構に通電する通電手段であることを特徴とするのも好ま
しい。

【０００８】

【作用】上記構成によれば、触媒装置の温度状態が所定
値以下であって排気ガス流量が所定値以上の場合は、加
熱装置に供給される電力が増大され、前記加熱装置が非
通電状態にあるときは該加熱装置に通電がなされて前記
加熱装置の発熱量が増大する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳説す
る。

【００１０】図１は本発明に係る内燃エンジンの排気ガ
ス浄化装置の一実施例を示す全体構成図である。

【００１１】図中、１は各シリンダに吸気弁と排気弁
（図示せず）とを各一対ずつ設けたＤＯＨＣ直列４気筒
の内燃エンジン（以下、「エンジン」という）であっ
て、該エンジン１の吸気管２の途中にはスロットルボデ
ィ３が設けられ、その内部にはスロットル弁３′が配さ
れている。また、スロットル弁３′にはスロットル弁開
度（θＴＨ）センサ４が連結されており、当該スロット
ル弁３′の開度に応じた電気信号を出力して電子コント
ロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）５に供給す
る。

【００１２】燃料噴射弁６は、吸気管２の途中であって
エンジン１とスロットル弁３′との間に各気筒毎に配設
され、図示しない燃料ポンプに接続されると共にＥＣＵ
５に電気的に接続されて当該ＥＣＵ５からの信号により
燃料噴射の開弁時間が制御される。

【００１３】また、スロットル弁３′の下流側には分岐
管７が設けられ、該分岐管７の先端には絶対圧（ＰＢ
Ａ）センサ８が取り付けられている。該ＰＢＡセンサ８
はＥＣＵ５に電気的に接続されており、吸気管２内の絶
対圧ＰＢＡは前記ＰＢＡセンサ８により電気信号に変換
されてＥＣＵ５に供給される。

【００１４】また、分岐管７の下流側の吸気管２の管壁
には吸気温（ＴＡ）センサ９が装着され、該ＴＡセンサ
９により検出された吸気温ＴＡは電気信号に変換されて
ＥＣＵ５に供給される。

【００１５】エンジン１のシリンダブロックの冷却水が
充満した気筒周壁にはサーミスタ等からなるエンジン水
温（ＴＷ）センサ１０が装着され、該ＴＷセンサ１０に
より検出されたエンジンの冷却水温ＴＷは電気信号に変
換されてＥＣＵ５に供給される。

【００１６】エンジン１の図示しないカム軸周囲又はク
ランク軸周囲にはエンジン回転数（ＮＥ）センサ１１及
び気筒判別（ＣＹＬ）センサ１２が取り付けられてい
る。

【００１７】ＮＥセンサ１１はエンジン１のクランク軸
の１８０度回転毎に所定のクランク角度位置で信号パル
ス（以下、「ＴＤＣ信号パルス」という）を出力し、Ｃ
ＹＬセンサ１２は特定の気筒の所定のクランク角度位置
で信号パルス（以下、「ＣＹＬ信号パルス」という）を
出力し、これらの各信号パルスはＥＣＵ５に供給され
る。

【００１８】また、エンジン１の各気筒の点火プラグ１
３は、ＥＣＵ５に電気的に接続され、ＥＣＵ５により点
火時期が制御されている。

【００１９】エンジン１の排気管１４の途中であってエ
ンジン１の直下又は床下には第１の触媒装置１５が配設
され、さらに該第１の触媒装置１５の下流側のエンジン
床下には第２の触媒装置１６が配設されている。

【００２０】第１の触媒装置１５は三元触媒部１７とヒ
ータ部１８とからなり、前記ヒータ部１８はヒータ制御
部１９を介してＥＣＵ５に接続されている。すなわち、
ヒータ部１８は後述するようにヒータ制御部１９から供
給されるオン・オフ制御信号により、第１の触媒装置１
５が所定の触媒活性化温度ＴＣＡＴＡ（例えば、１６０
℃）以下のときに作動してその活性化を促進し、所定の
目標温度ＴＳＥＴ（例えば、２２０℃）以上になると作
動を停止して消費電力の節約を図っている。

【００２１】さらに、第１の触媒装置１５には触媒温度
（ＴＣＡＴ）センサ２１が装着されている。該ＴＣＡＴ
センサ２０はＥＣＵ５に電気的に接続され、該ＴＣＡＴ
センサ２０からの検出信号がＥＣＵ５に供給される。そ
して、該第１の触媒装置１５をエンジン直下に配設した
場合は、エンジン１からの排熱により第１の触媒装置１
５の早期昇温化が可能となり、必要最小限の消費電力で
もって前記第１の触媒装置１５の早期活性化が可能とな
る。また前記第１の触媒装置１５をエンジン床下に配設
した場合は、エンジン直下に配設した場合に比し、三元
触媒部１７の昇温速度は遅くなるが耐熱性及び耐久性等
に関しては好適した配置となる。

【００２２】第２の触媒装置１６は前記第１の触媒装置
１５より容量の大きな三元触媒からなり、該第２の触媒
装置１６により主としてエンジン暖機後の排気ガス中の
ＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等の有害成分が浄化が行われる。

【００２３】また、排気管１４の前記第１の触媒装置１
５の上流側には、酸素濃度センサ２１（以下、「Ｏ₂セ
ンサ」という）が配設され、該Ｏ₂センサ２１により排
気ガス中の酸素濃度が検出されてその出力信号がＥＣＵ
５に供給される。

【００２４】また、前記ヒータ制御部１９にはバッテリ
２２が接続され、前記ヒータ制御部１９に電力を供給す
る。

【００２５】しかして、ＥＣＵ５は、各種センサからの
入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正
し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機
能を有する入力回路５ａ、中央演算処理回路（以下「Ｃ
ＰＵ」という）５ｂ、ＣＰＵ５ｂで実行される各種演算
プログラム及び演算結果等を記憶する記憶手段５ｃ、前
記燃料噴射弁６や点火プラグ１３に駆動信号を供給する
出力回路５ｄとを備えている。

【００２６】ＣＰＵ５ｂは上述の各種エンジンパラメー
タ信号に基づいて、排気ガス中の酸素濃度に応じたフィ
ードバック制御運転領域やオープンループ制御運転領域
等の種々のエンジン運転状態を判別するとともに、エン
ジン運転状態に応じ、数式（１）に基づき、前記ＴＤＣ
信号パルスに同期する燃料噴射弁６の燃料噴射時間Ｔｏ
ｕｔを演算する。

【００２７】Ｔｏｕｔ＝Ｔｉ×ＫＣＭＤＭ×ＫＯ２×Ｋ１＋Ｋ２ …（１) ここに、Ｔｉは基本燃料噴射時間、具体的にはエンジン
回転数ＮＥと吸気管内絶対圧ＰＢＡとに応じて決定され
る基本燃料噴射時間であり、このＴｉ値を決定するため
のＴｉマップが記憶手段５ｃに記憶されている。

【００２８】ＫＣＭＤＭは修正目標空燃比係数であっ
て、エンジン回転数ＮＥや吸気管内絶対圧ＰＢＡ等エン
ジンの運転状態に応じて設定される目標空燃比係数ＫＣ
ＭＤに燃料冷却補正係数ＫＥＴＶを乗算することによっ
て算出される。

【００２９】ＫＯ２は、Ｏ₂センサ２１に基づいて算出
される空燃比補正係数であって、空燃比フィードバック
制御中はＯ₂センサ２１によって検出される空燃比（酸
素濃度）が目標空燃比に一致するように設定され、オー
プンループ制御中はエンジンの運転状態に応じた所定値
に設定される。

【００３０】Ｋ１及びＫ２は夫々各種エンジンパラメー
タ信号に応じて演算される他の補正係数及び補正変数で
あり、エンジン運転状態に応じた燃費特性、エンジン加
速特性等の諸特性の最適化が図られるような値に設定さ
れる。

【００３１】また、前記ヒータ制御部１９は、図２に示
すように、ＥＣＵ５に接続されてヒータ部１８への通電
を制御するマイクロコンピュータ等からなる制御回路２
３と、該制御回路２３からの指令によりスイッチング動
作を行うトランジスタ２４と、該トランジスタ２４から
の電流値を検出して前記制御回路２３にその電気信号を
出力する電流センサ２５とを備えている。また、トラン
ジスタ２４のベース電極は制御回路２３に接続されると
共に、エミッタ電極は負極端子が接地されたバッテリ２
０の正極端子に接続され、さらにコレクタ電極は電流セ
ンサ２５を介してヒータ部１８の抵抗２６に接続されて
いる。

【００３２】このように構成されたヒータ制御部１９に
おいては、ＴＣＡＴセンサ２０等のエンジンパラメータ
信号を受信したＥＣＵ５が、ヒータ部１８に通電すべき
でないと判断したときは制御回路２３を介してトランジ
スタ２４をオフ状態とする一方、ヒータ部１８に通電す
べきであると判断したときは制御回路２３に通電開始信
号を入力してトランジスタ２４のベース電極にロウレベ
ル信号を供給する。そして、トランジスタ２４はオン状
態とされ、バッテリ２２からトランジスタ２４及び電流
センサ２５を介してヒータ部１８の抵抗２６に電流が供
給され、ヒータ部１８が発熱して三元触媒部１７の触媒
床温度ＴＣＡＴが上昇する。

【００３３】しかして、上記排気ガス浄化装置は、触媒
床温度ＴＣＡＴの検出値に基づいてヒータ部１８を作動
させるか否かを判別する判別手段と、エンジン回転数Ｎ
Ｅ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡの検出値に基づいて排気ガ
ス流量ＱＥＸＡを算出する流量算出手段とを備え、触媒
床温度ＴＣＡＴが活性化温度ＴＣＡＴＡ以下であって排
気ガス流量ＱＥＸＡが所定流量ＱＥＸＡＨ以上のときは
前記ヒータ部１８の発熱量を増大させる発熱量増大手段
を有している。

【００３４】図３は上記各手段を含むヒータ制御ルーチ
ンのフローチャートであって、本プログラムは、ＥＣＵ
５に内蔵されたタイマにより、例えば１００ｍsec 毎に
発生する擬似信号パルスに同期してＣＰＵ５ｂで実行さ
れる。

【００３５】すなわち、ステップＳ１ではＮＥセンサ１
１により検出されるエンジン回転数ＮＥ及びＰＢＡセン
サ８により検出される吸気管内絶対圧ＰＢＡを読み込
み、次いでステップＳ２でＱＥＸＡマップを検索してエ
ンジンの運転状態に応じた排気ガス流量ＱＥＸＡを算出
する。

【００３６】ＱＥＸＡマップは、具体的には、図４に示
すように、エンジン回転数ＮＥ０〜ＮＥ２０及び吸気管
内絶対圧ＰＢＡ０〜ＰＢＡ２０に応じてマップ値ＱＥＸ
Ａが与えられており、排気ガス流量ＱＥＸＡは、かかる
ＱＥＸＡマップを検索することにより読み出され、或い
は補間法により算出される。この図４から明らかなよう
に、エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡが増
大する程、排気ガス流量ＱＥＸＡは大きな値を示す。

【００３７】次に、ステップＳ３に進み、ＴＳＥＴテー
ブルを検索してヒータ部１８が到達すべき目標温度ＴＳ
ＥＴを算出する。

【００３８】ＴＳＥＴテーブルは、図５に示すように、
排気ガス流量ＱＥＸＡ０〜ＱＥＸＡ５に対してテーブル
値ＴＳＥＴ０〜ＴＳＥＴ５が与えられており、前記目標
温度ＴＳＥＴは、かかるＴＳＥＴテーブルを検索するこ
とにより読み出され、或いは補間法により算出される。
この図５から明らかなように、目標温度ＴＳＥＴは、排
気ガス流量ＱＥＸＡが多い程高い値に設定される。これ
は排気ガス流量ＱＥＸＡが少ないときは第１の触媒装置
１５が排気ガス流量ＱＥＸＡの影響を受けることが比較
的少なくその冷却効果が比較的小さいため、目標温度Ｔ
ＳＥＴを高く設定する必要性がなく、したがって無駄な
電力消費を回避するためである。

【００３９】次に、ステップＳ４に進み触媒床温度ＴＣ
ＡＴが目標温度ＴＳＥＴより低いか否かを判別し、その
答が否定（Ｎｏ）のとき、すなわち触媒床温度ＴＣＡＴ
が目標温度ＴＳＥＴより高いときは第１の触媒装置１５
は活性化状態にあると判断してヒータ部１８への通電を
停止し（ステップＳ５）、ステップＳ７に進む。

【００４０】一方、ステップＳ４の答が肯定（Ｙｅｓ）
のときは、触媒床温度ＴＣＡＴが目標温度ＴＳＥＴより
低いため、ヒータ部１８に通電指令を発して（ステップ
Ｓ６）ステップＳ７に進む。

【００４１】次いで、ステップＳ７ではステップＳ２で
算出された排気ガス流量ＱＥＸＡが所定流量ＱＥＸＡＨ
より大きいか否かを判別する。ここで、所定流量ＱＥＸ
ＡＨは、排気ガス流量ＱＥＸＡが第１の触媒装置１５に
対して所定の冷却効果を及ぼさないような上限値に設定
される。

【００４２】そして、ステップＳ７の答が否定（Ｎｏ）
のときは第１の触媒装置１５が排気ガス流量ＱＥＸＡの
冷却に対する影響を受けないと判断してそのまま本プロ
グラムを終了する。すなわち、この場合はステップＳ６
でなされたヒータ部１８への通常供給電力による通電を
続行するか、あるいはステップＳ５でなされたヒータ部
１８への通電停止を維持する。

【００４３】一方、ステップＳ７の答が肯定（Ｙｅｓ）
のときは排気ガス流量ＱＥＸＡが多く該排気ガス流量Ｑ
ＥＸＡにより第１の触媒装置１５が冷却される場合であ
ると判断し、ステップＳ８に進んでヒータ部１８に通電
がなされているか否かを判別する。そして、その答が肯
定（Ｙｅｓ）のときはＶＥＨＣテーブルを検索してヒー
タ部１８への供給電圧のデューティ比ＶＥＨＣを算出す
る。

【００４４】ＶＥＨＣテーブルは、図６に示すように、
排気ガス流量ＱＥＸＡ０〜ＱＥＸＡ５に対してテーブル
値ＶＥＨＣ０〜ＶＥＨＣ５が与えられており、前記デュ
ーティ比ＶＥＨＣは、かかるＶＥＨＣテーブルを検索す
ることにより読み出され、或いは補間法により算出され
る。この図６から明らかなように、デューティ比ＶＥＨ
Ｃは、排気ガス流量ＱＥＸＡが多い程第１の触媒装置１
５の冷却がなされることを考慮して排気ガス流量ＱＥＸ
Ａが多い程大きい値に設定される。尚、本実施例では上
述の如くＶＥＨＣテーブルは線型特性を有しているが、
排気ガス流量ＱＥＸＡが所定流量ＱＥＸＡＨに到達した
ときにステップ状にデューティ比ＶＥＨＣを増加させる
ようにしてもよい。

【００４５】このようにステップＳ９でデューティ比Ｖ
ＥＨＣを算出した後、該ＶＥＨＣ値を出力して（ステッ
プＳ１０）本プログラムを終了する。これによりヒータ
部１８への通電中においては、排気ガス流量ＱＥＸＡの
影響により第１の触媒装置１５の温度が低下してもヒー
タ部１８への供給電力ＶＥＨＣが増大され、触媒床温度
ＴＣＡＴが活性化温度ＴＣＡＴＡを下回るのを極力回避
することができ、排気ガス流量ＱＥＸＡの影響による排
気浄化特性の低下を極力回避することができる。

【００４６】一方、ステップＳ８の答が否定（Ｎｏ）の
ときは前記ステップＳ５でヒータ部１８への通電停止指
令が発せられている場合であり、ステップＳ１１に進ん
でヒータ部１８に通電し、ヒータ部１８を加熱発熱させ
て第１の触媒装置１５を昇温させる。これにより、触媒
床温度ＴＣＡＴが目標温度ＴＳＥＴに到達してヒータ部
１８への通電がなされていないときにおいても、排気ガ
ス流量ＱＥＸＡが増大するとヒータ部１８に通電指令が
発せられて第１の触媒装置１５の加熱が再開され、排気
ガス流量ＱＥＸＡの影響による排気浄化特性の低下を極
力回避することができる。

【００４７】図７は上記ヒータ制御ルーチン（図３）の
実行により制御される触媒床温度ＴＣＡＴの時間的推移
の一例を示したタイムチャートであって、横軸が時間ｔ
（秒）、縦軸が触媒床温度ＴＣＡＴ（℃）である。

【００４８】エンジン１の駆動により、活性化温度ＴＣ
ＡＴＡより低い触媒床温度ＴＣＡＴ０でヒータ部１８へ
の通電がなされ、第１の触媒装置１５は昇温を開始する
（点Ａがヒータ通電時を示す）。そして、触媒床温度Ｔ
ＣＡＴは経過時間に対して略直線的に上昇し、その活性
化温度ＴＣＡＴＡに達し（点Ｂで示す）、さらに目標温
度ＴＳＥＴに近づこうとするが、エンジンの運転状態に
起因して排気ガス流量ＱＥＸＡが増加してくると該排気
ガス流量ＱＥＸＡにより前記第１の触媒装置１５は冷却
されて下降傾向を辿り、触媒床温度ＴＣＡＴは活性化温
度ＴＣＡＴＡ近傍に低下する。そして、その後さらに排
気ガス流量ＱＥＸＡが増大すると大量の排気ガス流量Ｑ
ＥＸＡによる第１の触媒装置１５への冷却効果が一段と
顕著になり、触媒床温度ＴＣＡＴはその活性化温度ＴＣ
ＡＴＡを下回り得る。そこで、本実施例では前記排気ガ
ス流量ＱＥＸＡが所定流量ＱＥＸＡＨ以上になると（点
ＣがＱＥＸＡ＞ＱＥＸＡＨとなる点を示す）ＶＥＨＣテ
ーブル（図６）に従ってヒータ部のデューティ比ＶＥＨ
Ｃを増大させて発熱量を増大させ、触媒床温度ＴＣＡＴ
を早期に活性化温度ＴＣＡＴＡに回復させる。そして、
その後前記排気ガス流量ＱＥＸＡが所定流量ＱＥＸＡＨ
以下になると通常のデューティ比ＶＥＨＣに戻して通電
制御を行い、その後目標温度ＴＳＥＴに到達した時点で
ヒータ部１８への通電を停止している。つまり、従来の
ように、排気ガス流量ＱＥＸＡとは無関係に単に触媒床
温度ＴＣＡＴのみを基準にしてヒータ部１８への通電制
御を行ったときは二点鎖線に示すように、その後緩やか
な曲線を描いて活性化温度ＴＣＡＴＡに到達し得るのに
対し、本実施例においては、触媒床温度ＴＣＡＴが一旦
活性化温度ＴＣＡＴＡを下回っても早期に活性化温度Ｔ
ＣＡＴＡ以上に確実に回復させることができるので、少
なくとも領域Ｐに相当する部分の時間だけ従来に比し、
排気浄化特性の向上を図ることができる。また、その後
のループで排気ガス流量ＱＥＸＡが所定流量ＱＥＸＡＨ
以下になったときは前記デューティ比ＶＥＨＣの増大を
停止して通常時のデューティ比でもってヒータ部１８へ
の通電制御を行うので、一点鎖線に示すように、第１の
触媒装置１５が必要以上の発熱量でもって加熱されるこ
ともなく、少なくとも領域Ｑに相当する部分だけ無駄な
電力消費がなされるのを防止することができる。

【００４９】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、要旨を逸脱しない範囲において変更可能なこ
とはいうまでもない。例えば、上記実施例においては、
第１の触媒装置１５の温度状態を検出する手段としてＴ
ＣＡＴセンサ２０を使用しているが、ＴＷセンサ１０や
或いは吸排気弁を作動させるための作動油温度を検出す
る油温センサ（図示せず）を使用しても前記第１の触媒
装置１５の温度を代表することが可能であり、また目標
温度ＴＳＥＴに到達したか否かは燃料噴射弁から噴射さ
れる燃料噴射量ＴＯＵＴの始動時からの積算値で判断す
るのも好ましい。

【００５０】このように燃料噴射量ＴＯＵＴの積算値に
よりヒータ通電をＯＦＦすることにより、触媒の耐久性
及びコスト上問題のあるセンサを排気系に設ける必要が
なく、しかも発熱エネルギを指定することが可能となる
ため、触媒加熱時間を比較的正確に判定することができ
る。

【００５１】また、上記実施例では、ヒータ部１８を有
する第１の触媒装置１５をエンジン直下又はエンジン床
下に配設しているが、図８に示すように、エンジン低温
時に排気ガス中の未燃焼ガス（ＨＣ）を吸着すると共に
排気温度が所定温度（約２００℃）以上になると前記未
燃焼ガスを脱離させる吸着装置２７と、上述と同様のヒ
ータ部２８と三元触媒部２９とを有する触媒装置３０と
をエンジン直下に直列に配設すると共に、前記吸着装置
２７及び前記触媒装置３０をバイパスするバイパス通路
３０を設け、該バイパス通路３１と前記吸着装置２７と
の分岐部に流路切換弁３２を設けてもよい。すなわち、
かかる場合においては、触媒装置をエンジン床下に配設
した場合に比し、低温時における排気浄化特性向上をよ
り短時間に図ることができると共に、排気ガス温度が充
分に上昇してエンジンの運転状態が定常運転に移行した
後は、排気ガスをバイパス通路３１側に切換えるように
することにより、エンジン暖機完了後における吸着装置
２７や触媒装置３０が高温雰囲気に晒されることなく耐
熱性及び耐久性が低下するのを未然に防止することがで
きる。

【００５２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明は、内燃エン
ジンの排気系に配設されて排気ガス中の未燃焼ガスを浄
化すると共に電気的に加熱する加熱装置を備えた触媒装
置を有する内燃エンジンの排気ガス浄化装置において、
前記触媒装置の温度状態を検出する温度状態検出手段
と、該温度状態検出手段の検出結果に基づいて前記加熱
装置を作動させるか否かを判別する判別手段と、エンジ
ンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、該運転状
態検出手段の検出結果に基づいて排気ガス流量を算出す
る流量算出手段とを備え、前記温度状態検出手段により
検出された温度状態値が所定値以下であって前記流量算
出手段により検出された排気ガス流量が所定値以上のと
きは前記加熱装置の発熱量を増大させる発熱量増大手段
を有しているので、排気ガス流量の増加によって触媒床
温度が活性化温度から低下するのを極力回避することが
でき、エンジン低温時におけるＣＯやＨＣ等の有害成分
の排出をより一層低下させることができる。しかも、前
記流量算出手段により検出された排気ガス流量が所定値
以下のときは発熱量は増大させないので、最低限のバッ
テリ消費量でもって効率的に加熱装置を加熱させること
ができる。

【００５３】また、前記発熱量増大手段が前記加熱装置
に通電する通電手段とすることにより、加熱装置への通
電が停止している場合においては前記加熱装置への通電
を再開可能とされ、上述と同様、排気ガス流量の影響に
よる排気浄化特性の低下を極力回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る排気ガス浄化装置の一実施例を示
す全体構成図である。

【図２】図１のヒータ制御部の詳細を示す電気回路図で
ある。

【図３】ヒータ部への通電制御を行うヒータ制御ルーチ
ンのフローチャートである。

【図４】排気ガス流量ＱＥＸＡを算出するＱＥＸＡマッ
プである。

【図５】触媒床温度ＴＣＡＴの目標温度を算出するＴＳ
ＥＴテーブル図である。

【図６】デューティ比ＶＥＨＣを算出するＶＥＨＣテー
ブル図である。

【図７】触媒床温度ＴＣＡＴの時間的推移を示したタイ
ムチャートである。

【図８】本発明に係る排気ガス浄化装置の他の実施例の
要部構成図である。

【符号の説明】

１内燃エンジン５ＥＣＵ（判別手段、流量算出手段）８ＰＢＡセンサ（運転状態検出手段）１１ＮＥセンサ（運転状態検出手段）１５第１の触媒装置（触媒装置）１８ヒータ部（加熱装置）１９ヒータ制御部（発熱量増大手段）２０ＴＣＡＴセンサ（温度状態検出手段）３０触媒装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃エンジンの排気系に配設されて排気
ガス中の未燃焼ガスを浄化すると共に電気的に加熱する
加熱装置を備えた触媒装置を有する内燃エンジンの排気
ガス浄化装置において、前記触媒装置の温度状態を検出する温度状態検出手段
と、該温度状態検出手段の検出結果に基づいて前記加熱
装置を作動させるか否かを判別する判別手段と、エンジ
ンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、該運転状
態検出手段の検出結果に基づいて排気ガス流量を算出す
る流量算出手段とを備え、前記温度状態検出手段により検出された温度状態値が所
定値以下であって前記流量算出手段により検出された排
気ガス流量が所定値以上のときは前記加熱装置の発熱量
を増大させる発熱量増大手段を有していることを特徴と
する内燃エンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項２】前記発熱量増大手段は、前記加熱装置に
通電する通電手段であることを特徴とする請求項１記載
の内燃エンジンの排気ガス浄化装置。