JPH07238826A - 内燃機関の排気ガス浄化装置 - Google Patents

内燃機関の排気ガス浄化装置

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JPH07238826A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ヒータ付触媒（ＥＨＣ）のヒータへの通電開
始時期を適切に制御し、ヒータによる電力消費を最小限
に抑える。 【構成】 吸着装置３の温度ＴＡＤＳ及びヒーター付触
媒（ＥＨＣ）４の温度ＴＥＨＣが検出される（Ｓ１）。
温度ＴＡＤＳが所定温度ＴＡＤＳ０より高く（Ｓ２）、
かつ温度ＴＥＨＣが所定温度ＴＥＨＣ０より低く（Ｓ
３）、かつエンジン始動後所定期間経過していれば（Ｓ
４）、ヒータへの通電を行う（Ｓ５）。上記以外のとき
は、ヒータへの通電は行わない（Ｓ６）。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排気通路に排気ガス中
未燃成分を吸着する吸着装置を有する内燃機関の排気ガ
ス浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】機関の始動直後のような機関の低温時に
は、排気ガスの浄化を行う触媒コンバータが活性化して
いないため、機関内で燃焼せずにそのまま排出される燃
料成分（未燃成分）により排気ガス特性が一時的に悪化
する傾向がある。
【０００３】この問題を解決するため、機関の排気通路
に未燃成分を吸着する吸着装置とともにヒータ付の触媒
コンバータを設けるようにした排気ガス浄化装置が既に
提案されている（実開平４−１０５９２５号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】機関の排気通路に装置
される吸着装置は、一般にその温度が低い状態では未燃
成分を吸着するが、温度が上昇すると吸着した未燃成分
を脱離するという特性を有する。ところが、上記従来の
装置ではヒータへの通電開始時期が、吸着装置の脱離開
始時期と無関係に設定されるため、必要以上に早くヒー
タへの通電が開始される場合があった。そのため、バッ
テリからの電力消費低減という点で改善の余地が残され
ていた。
【０００５】また、上記従来の装置では吸着装置の劣化
については考慮していないため、性能が劣化した吸着装
置をそのまま使用して排気ガス特性を悪化させるおそれ
があった。
【０００６】本発明は、上述した点に鑑みなされたもの
であり、触媒コンバータの加熱装置の作動を適切に制御
し、電力消費の低減を図ることができる排気ガス浄化装
置を提供することを第１の目的とし、さらに吸着装置の
劣化を検出する機能を有する排気ガス浄化装置を提供す
ることを第２の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため本発明は、内燃機関の排気通路に設けられ、排気
ガス中の未燃成分を吸着する吸着手段と、該吸着手段の
下流側に設けられ、排気ガスを浄化する触媒を有する浄
化手段と、該浄化手段の触媒を電気的に加熱する加熱手
段とを備えた内燃機関の排気ガス浄化装置において、前
記吸着手段の温度を検出する吸着手段温度検出手段と、
少なくとも前記検出した吸着手段の温度が所定温度以上
であることを条件として前記加熱手段を作動させる制御
手段とを設けるようにしたものである。
【０００８】また、上記第２の目的を達成するため本発
明は、内燃機関の排気通路に設けられ、排気ガス中の未
燃成分を吸着する吸着手段と、該吸着手段の下流側に設
けられ、排気ガスを浄化する触媒を有する浄化手段とを
備えた内燃機関の排気ガス浄化装置において、前記浄化
手段の温度を検出する浄化手段温度検出手段と、前記浄
化手段の温度上昇特性を検出する温度上昇特性検出手段
と、該検出した温度上昇特性に基づいて前記吸着手段の
劣化状態を検出する劣化状態検出手段とを設けるように
したものである。
【０００９】さらに、前記浄化手段の触媒を電気的に加
熱する加熱手段を設け、前記温度上昇特性検出手段は、
前記加熱手段の作動中に前記温度上昇特性を検出するこ
とが望ましい。
【００１０】
【作用】請求項１の排気ガス浄化装置によれば、吸着手
段の温度が検出され、少なくとも検出した吸着手段の温
度が所定温度以上であることを条件として加熱手段が作
動する。
【００１１】請求項２の排気ガス浄化装置によれば、浄
化手段の温度上昇特性が検出され、その温度上昇特性に
基づいて吸着手段の劣化が判定される。
【００１２】請求項３の排気ガス浄化装置によれば、浄
化手段の温度上昇特性は浄化手段を電気的に加熱してい
るときに検出される。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
【００１４】図１は、本発明の一実施例に係る内燃機関
（以下「エンジン」という）及びその排気ガス浄化装置
の構成を示す図であり、エンジン１の排気通路２には、
上流側から順に排気ガス中の未燃成分（ＨＣ成分）を吸
着する吸着装置３、電気的に加熱可能なヒータ付触媒
（以下「ＥＨＣ」という）４、主としてエンジン始動直
後における排気ガス浄化のために設けられた小型のライ
トオフ触媒５及び排気ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等の
成分の浄化を行う三元触媒６が配設されている。
【００１５】吸着装置３にはその温度ＴＡＤＳを検出す
る温度センサ（吸着手段温度検出手段）７が装着されて
おり、その検出信号はＥＣＵ（電子コントロールユニッ
ト）９に供給される。また、ＥＨＣ４にもその温度ＴＥ
ＨＣを検出する温度センサ（浄化手段温度検出手段）８
が装着されており、その検出信号がＥＣＵ９に供給され
る。
【００１６】ＥＨＣ４のヒータの一端はスイッチ１２を
介してバッテリ１３の負極に接続され、他端は直接バッ
テリ１３の正極に接続されている。スイッチ１２はＥＣ
Ｕ９からの制御信号によりそのオン／オフが制御される
ように構成されている。
【００１７】排気通路２の吸着装置３とＥＨＣ４との間
には通路１１を介して二次空気供給装置１０が接続され
ており、二次空気供給装置１０が作動することにより、
排気通路２の途中に空気が供給される。二次空気供給装
置１０はＥＣＵ９に電気的に接続されており、その作動
がＥＣＵ９により制御される。
【００１８】吸着装置３は例えばデオライトという触媒
等を有するものであり、その温度が約２００℃以下では
未燃成分を吸着するが、それを越える温度では逆に吸着
した成分を脱離（パージ）する。
【００１９】ＥＣＵ９はセンサ３，４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、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」とい
う）、ＣＰＵ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部、二次空気供給装置１０及びス
イッチ１２に制御信号を供給する出力回路等から構成さ
れる。
【００２０】図２は、ＥＣＵ９におけるスイッチ１２の
オン／オフ制御、即ちＥＨＣ４のヒータへの通電制御を
行う処理のフローチャートである。なお、本処理は例え
ば一定時間毎に実行される。
【００２１】先ずステップＳ１で吸着装置３の温度ＴＡ
ＤＳ及びＥＨＣ４の温度ＴＥＨＣを読み込み、吸着装置
温度ＴＡＤＳが所定温度ＴＡＤＳ０より高いか否かを判
別する（ステップＳ２）。ＴＡＤＳ≦ＴＡＤＳ０が成立
し、吸着装置温度ＴＡＤＳが低いときはヒータをオフと
する（ステップＳ６）一方、ＴＡＤＳ＞ＴＡＤＳ０が成
立するときはさらにＥＨＣ温度ＴＥＨＣが所定温度ＴＥ
ＨＣ０（例えば３５０℃）より低いか否かを判別する
（ステップＳ３）。ＴＥＨＣ≧ＴＥＨＣ０が成立し、Ｅ
ＨＣ温度が高いときは、ヒータ（スイッチ１２）をオフ
とする（ステップＳ６）一方、ＴＥＨＣ＜ＴＥＨＣ０が
成立するときは、さらにエンジン１の始動後所定期間
（例えば６０秒）経過したか否かを判別する（ステップ
Ｓ４）。エンジン始動後所定期間経過前であれば、ヒー
タ（スイッチ１２）をオンする一方（ステップＳ５）、
経過後はヒータをオフとする（ステップＳ６）。
【００２２】上記所定温度ＴＡＤＳ０は、吸着装置３が
吸着したＨＣ成分の脱離を開始する温度より低い温度で
あって、脱離開始時点までにＥＨＣ４及びその下流側の
触媒５，６が活性化しうる時間を考慮して決定されるも
のであり、例えば１５０℃程度に設定する。
【００２３】本実施例は、ＥＨＣ４は吸着装置３が脱離
を開始する時点までに活性化していれば足りる点に着目
したものであり、本実施例によれば、エンジン始動時に
ＥＨＣ温度ＴＥＨＣが低ければ（ＴＥＨＣ＜ＴＥＨＣ
０）、直ちにヒータへの通電を開始する従来の装置に比
べて、より適切な時期にヒータへの通電が開始されるの
で、ヒータによる電力消費を最小限に抑えることができ
る。
【００２４】図３は、ＥＣＵ９における吸着装置３の劣
化判定処理のフローチャートである。本処理は例えば一
定時間毎に実行される。
【００２５】ステップＳ１１では、ＥＨＣ温度ＴＥＨＣ
を読み込み、次いで次式により温度上昇率ＲＴＥＨＣを
算出する（ステップＳ１２）。
【００２６】ＲＴＥＨＣ＝（ＴＥＨＣ（ｔ２）−ＴＥＨ
Ｃ（ｔ１））／（ｔ２−ｔ１） ここで、（ｔ２），（ｔ１）はそれぞれ時刻ｔ２，ｔ１
における検出値を意味する（図４参照）。
【００２７】次に、温度上昇率ＲＴＥＨＣが所定上昇率
ＲＴＥＨＣ０より小さいか否かを判別し（ステップＳ１
３）、ＲＴＥＨＣ＜ＲＴＥＨＣ０が成立するとき吸着装
置３は正常と判定する一方（ステップＳ１４）、ＲＴＥ
ＨＣ≧ＲＴＥＨＣ０が成立するとき吸着装置３は劣化し
ていると判定する（ステップＳ１５）。
【００２８】このように判定するのは、以下の理由によ
る。即ち、吸着装置３が正常であるときは、脱離が行わ
れない低温時であればＥＨＣ４に流れる排ガス中のＨＣ
成分は少なく、ＥＨＣ４におけるＨＣ酸化反応熱が少な
いので、ＥＨＣ４の温度上昇率ＲＴＥＨＣ（＝ΔＴＥＨ
Ｃ１／Δｔ）は小さくなる一方、吸着装置３が劣化した
ときは、低温時であってもＥＨＣ４へ流れる排ガス中の
ＨＣ成分が多くなり、ＨＣ酸化反応熱が多くなるので、
ＥＨＣ４の温度上昇率ＲＴＥＨＣ（＝ΔＴＥＨＣ２／Δ
ｔ）は大きくなる（図４参照）。従って、上昇率ＲＴＥ
ＨＣが所定上昇率ＲＴＥＨＣ０より大きいときは、吸着
装置３は劣化していると判定することができる。
【００２９】このような判定処理は、吸着装置温度ＴＡ
ＤＳの低温時（脱離開始前）に行うことが好ましく、例
えばＥＨＣ４のヒータへの通電時に行うとよい。
【００３０】本実施例によれば、吸着装置３の劣化を検
出することができるので、適切な処置をとることがで
き、良好な排気ガス特性を維持することができる。
【００３１】
【発明の効果】以上詳述したように請求項１の排気ガス
浄化装置によれば、吸着手段の温度が検出され、少なく
とも検出した吸着手段の温度が所定温度以上であること
を条件として加熱手段が作動するので、従来に比べてよ
り適切な時期に加熱手段の作動が開始され、加熱手段に
よる電力消費を最小限に抑えることができる。
【００３２】請求項２の排気ガス浄化装置によれば、浄
化手段の温度上昇特性が検出され、その温度上昇特性に
基づいて吸着手段の劣化が判定されるので、劣化してい
ると判定されたときは適切な処置をとることができ、良
好な排気ガス特性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る排気ガス浄化装置の構
成を示す図である。
【図２】ヒータ付触媒のヒータへの通電を制御する処理
のフローチャートである。
【図３】吸着装置の劣化判定を行う処理のフローチャー
トである。
【図４】吸着装置の劣化判定手法を説明するための図で
ある。
【符号の説明】
１ 内燃機関 ２ 排気通路 ３ 吸着装置 ４ ヒータ付触媒 ５ ライトオフ触媒 ６ 三元触媒 ７，８ 温度センサ ９ 電子コントロールユニット １２ スイッチ １３ バッテリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 9/00 ＺＡＢ Ｚ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６０ Ｃ (72)発明者 加藤 裕明 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 斎藤 彰久 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 桶谷 利一 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関の排気通路に設けられ、排気ガ
    ス中の未燃成分を吸着する吸着手段と、該吸着手段の下
    流側に設けられ、排気ガスを浄化する触媒を有する浄化
    手段と、該浄化手段の触媒を電気的に加熱する加熱手段
    とを備えた内燃機関の排気ガス浄化装置において、 前記吸着手段の温度を検出する吸着手段温度検出手段
    と、少なくとも前記検出した吸着手段の温度が所定温度
    以上であることを条件として前記加熱手段を作動させる
    制御手段とを設けたことを特徴とする内燃機関の排気ガ
    ス浄化装置。
  2. 【請求項２】 内燃機関の排気通路に設けられ、排気ガ
    ス中の未燃成分を吸着する吸着手段と、該吸着手段の下
    流側に設けられ、排気ガスを浄化する触媒を有する浄化
    手段とを備えた内燃機関の排気ガス浄化装置において、 前記浄化手段の温度を検出する浄化手段温度検出手段
    と、 前記浄化手段の温度上昇特性を検出する温度上昇特性検
    出手段と、 該検出した温度上昇特性に基づいて前記吸着手段の劣化
    状態を検出する劣化状態検出手段とを設けたことを特徴
    とする内燃機関の排気ガス浄化装置。
  3. 【請求項３】 前記浄化手段の触媒を電気的に加熱する
    加熱手段を設け、前記温度上昇特性検出手段は、前記加
    熱手段の作動中に前記温度上昇特性を検出することを特
    徴とする請求項２記載の内燃機関の排気ガス浄化装置。
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