JPH09501752A - フィードバック制御を使用する電気加熱触媒への二次空気の制御 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 二次ポンプを使用する触媒コンバータの上流に電気加熱触媒（ＥＴＣ）を取り付けた内燃機関の排出物システムへの二次空気の噴射が、該ＥＨＣからの排出物流中に電気加熱触媒の下流に配置された専用の加熱酸素センサを使用することによって制御される。このセンサはＥＨＣ排出物流中の酸素含有量を測定し、コントローラに信号を送り、コントローラは加熱センサからの信号がコントローラのプリセットした設定点を越えたとき二次空気ポンプを作動させ、それにより内燃機関からＥＨＣへの排出物流中に補充空気を噴射する。

Description

【発明の詳細な説明】 フィードバック制御を使用する電気加熱触媒への二次空気の制御 発明の分野 本発明は、標準触媒コンバータの前に、二次空気噴射ポンプを備えた電気加熱 触媒コンバータを使用する、冷時始動／ウオームアップ及び熱時始動の間に内燃 機関からの炭化水素、ＣＯ及びＮＯｘ排出物の同時制御に関する。発明の背景 炭化水素、ＣＯ及びＮＯｘからなる内燃機関排出物は、触媒コンバータを使用 することによって制御される。このような機関からの炭化水素及びＣＯ排出物の 大部分は、冷機関を始動させた後数分以内に生じる。機関が作動又は駆動性問題 を避けるために燃料リッチで作動している始動及びウオームアップの間及び触媒 コンバータが炭化水素及びＣＯ排出物を減少させる程十分な温度（ライト・オフ 温度）まで加熱されないうちに、触媒コンバータは排出物を制御するために十分 高いレベルの効率で作動しない。これらの始動／ウオームアップ又は熱時始動排 出物を制御するために、電気加熱触媒コンバータ（ＥＨＣ）が内燃機関と標準触 媒コンバータとの間に配設されている。ＥＨＣは始動／ウオームアップ又は熱時 始動排出物を転化するための活性触媒表面を提供する。このＥＨＣに、ＥＨＣに 導入される排出物ガス中に補充酸素（空気）を噴射するための二次酸素ポンプを 設けることによって、排出物中に存在する炭化水素及びＣＯのより完全な燃焼が 可能になる。このようなポンプは通 常、始動で開始する任意のプリセット時間の間連続的に作動する。この作動時間 は典型的に僅か約１分である。選択された時間が短すぎると、炭化水素及びＣＯ 排出物は適当に制御されない。この時間が長すぎて、標準触媒コンバータがウオ ームアップした後に過剰の空気が導入され、機関運転が閉ループに切り替わると 、ＮＯｘ排出物が増加する。最大の炭化水素、ＣＯ及びＮＯｘ制御を確保するた めに二次空気ポンプを作動させるべき時間は、機関形式、燃料組成、温度及び当 該排出物システムに依存する。作動時間を任意に設定することによって二次空気 ポンプを制御することは、有効な制御機構ではない。図面の説明 図１は、電気加熱触媒、二次空気噴射ポンプ、加熱酸素センサ及びポンプにフ ィードバック制御を与えるコントローラを備えた内燃機関の排出物システムの概 略図である。 図２は、燃料としてインドレン(Indolene)で作動するフォード・テンポ(Ford Tempo)４気筒２．３Ｌ機関に、二次空気噴射フィードバック制御を有する電気加 熱触媒を付加する結果を示す。 図３は、燃料としてインドレンで作動するフォード・テンポ４気筒２．３Ｌ機 関に、二次空気噴射フィードバック制御を有しない（ちょうど１２５秒間の連続 空気噴射をするだけ）電気加熱触媒を付加する結果を示す。 図４、５及び６は、燃料としてそれぞれインドレン、ＲＦ−Ｉ及びＲＦ−Ｆを 用いる、電気加熱触媒及び二次空気噴射フィードバック制御を有するシボレー・ ルミナ(Chevrolet Lumina)６気筒３．１Ｌ機関を作 動させる結果を示す。本発明 本発明は、機関始動／ウオームアップ又は機関熱時始動の間、内燃機関の炭化 水素、ＣＯ及びＮＯｘ排出物、火花点火又は圧縮点火（ディーゼル）、好ましく は火花点火を同時制御するためのシステム及び方法に指向している。このシステ ム及び方法には、電気加熱触媒コンバータ中に供給される排出物流中に噴射され る補充空気／酸素の使用及び制御並びに該電気加熱触媒コンバータから下流に位 置する加熱酸素センサを使用することによる補充空気／酸素噴射流の自動フィー ドバック制御が含まれる。 機関、機関からの排出物ガスを電気加熱触媒コンバータに向ける機関からの排 出物マニホールド／パイプ、処理した排出物を大気中に廃棄する触媒コンバータ 中に至る該ＥＨＣからの排出物パイプ、及び始動／ウオームアップ及び熱時始動 の間に機関の炭化水素及びＣＯ排出物を制御する目的のために排出物をＥＨＣに 向ける機関マニホールド／パイプ中に二次空気を噴射するための二次空気／酸素 ポンプからなる、内燃機関の排出物システム中への二次空気の噴射は、ＥＨＣか らの排出物流の中に挿入された加熱酸素センサを使用し、該センサが排出物流の 酸素含有量に応答して変化する信号電圧を与え、該信号電圧が、加熱酸素センサ からプリセットした設定点より高い信号を受けたとき二次空気／酸素ポンプを作 動させるようにプリセットされたコントローラに送られ、該信号が流れの酸素含 有量に対応して発生することによって、ＣＯ、炭化水素及びＮＯｘ排出物が、Ｎ Ｏｘ排出物の如何なる増加も最小にするか又 は防ぎながら減少するＣＯ及び炭化水素排出物と同時に制御されるように制御さ れる。 ＥＨＣ排出物流中の加熱酸素センサは分離されたセンサであり、機関の燃料吸 い込み量を制御するために内燃機関と共に使用される全ての酸素センサからは独 立しており、素性及び機能の両方で区別されたものである。 ＥＨＣ排出物流中の加熱酸素センサは、ＥＨＣが機関始動の前に加熱されると 同時に加熱され、排出物流の酸素含有量又は空気／燃料比を測定する。酸素含有 量に応じて、加熱センサは公称としてゼロと１との間で、変化する電圧を発生す る。ゼロは、流れが酸素リッチ（即ち、燃料リーン）であるときの電圧であり、 １は流れが酸素希薄（即ち、燃料リッチ）であるときの電圧である。この電圧信 号はセンサからコントローラに送られ、コントローラは信号に応答して、電圧信 号がコントローラ内でプログラミングされたプリセット値（設定点）より上であ るか又は下であるかに依存して、補充空気／酸素ポンプを作動させるべきか又は 停止させるべきかを決定する。 炭化水素排出物、ＣＯ排出物及びＮＯｘ排出物は、コントローラが加熱酸素セ ンサから少なくとも約０．２５ボルト、好ましくは少なくとも約０．２８ボルト 、更に好ましくは少なくとも約０．２９ボルト、最も好ましくは少なくとも約０ ．３０ボルトの信号を受け取ったときのみ、補充空気ポンプを作動させることに よって、全始動／ウオームアップ手順及び熱時始動手順に亘って同時に制御でき ることが見出された。 加熱酸素センサ出力は、ゼロボルト（燃料リーン）から１ボルト（燃 料リッチ）まで変化するので、二次空気噴射コントローラ設定点は０．５ボルト にしなくてはならず、そうすればこのシステムはＮＯｘ転化のマイナス(debit) 無しにＣＯ及び炭化水素転化を達成するために化学量論的空気／燃料比で作動す ると信じられた。０．５ボルトの設定点は、電気加熱触媒コンバータが顕著な量 のＣＯ及び炭化水素を転化するためには不十分であることが予想外にも見出され た。それで、有効な設定点は少なくとも約０．２５ボルト、最も好ましくは少な くとも約０．３ボルトであるとは予想されなかった。 それで、機関が（冷時機関始動に於けるように）燃料リッチで作動するならば 、センサは酸素リーン運転に対応する電圧、即ち設定点より高い電圧を発生し、 コントローラは補充空気／酸素ポンプを作動させる。ポンプはコントローラから 送られる命令に応答してのみ作動するので、センサからコントローラへの電圧信 号が設定点より下になったとき（即ち、燃料リーン又は酸素リッチ機関運転）、 コントローラはポンプを停止させ、そうして過剰の空気／酸素が排出物流の中に 噴射されることを防止し、そうして過剰の空気の噴射がＮＯｘ排出物の如何なる 増加にも寄与しないことを確保する。 機関が運転の始動／ウオームアップ時間（典型的に２〜３分間）を終えると、 補充空気／酸素センサはしばらくの間設定点より低い電圧を発生するであろう。 補充加熱センサ／コントローラ／ポンプの組合せは機関運転者によって手動でス イッチを切ることが可能であるけれども、機関始動後の所定時間の後でそれ自体 を非活動にするか又は所定時間の間設定点より低いセンサからの信号を受けた後 非活動にするようにコント ローラをプログラミングすることも可能である。機関が閉ループ運転に進むと、 補充酸素センサは必ずしもしばらくの間設定点よりも低い信号を連続的に発生す るとは限らない。その結果、所定時間後の非活動が現在好ましい運転の方式であ る。オートマチック運転方式に於いては、コントローラは、機関が停止された後 再設定して、二次センサ／コントローラ／ポンプの組合せが、機関が冷時始動又 はどの程度の熱時始動であるかに無関係に、機関が始動したときはいつでも排出 物制御のために使用できるようにプログラミングすることができる。 図１は、センサ制御二次空気ポンプを設けた電気加熱触媒コンバータを備えた 内燃機関排出物システムの配置の概略図である。 機関（１）からの排出物ガスは、マニホールド／パイプ（Ｍ）を経て電気加熱 触媒コンバータ（ＥＨＣ）（３）に通過する。酸素センサ（２）は機関の燃料吸 い込み量を調節するために使用される。電気加熱触媒コンバータ（３）はバッテ リー（Ｂ）によって加熱される。電気加熱触媒コンバータからの排出物は、パイ プ（４）を経て主触媒コンバータ（６）へ送られる。パイプ（４）中の排出物ガ スの酸素含有量は、ＥＨＣ（３）が加熱されると同時にバッテリー（Ｂ）によっ て加熱される加熱二次酸素センサ（５）によって測定される。加熱二次酸素セン サ（５）は、排出物ガスの酸素含有量に依存して公称としてゼロ〜１ボルトの範 囲内の変化する信号をコントローラ（７）に送る。コントローラは、センサ（５ ）からの電圧信号が（前記した）設定点であるか又はそれより高いとき二次空気 ポンプ（８）が作動され、電圧が前記設定点より落ちるとき二次空気ポンプを停 止するように設定されている。実施例 ２台の自動車、即ち１９９１年型フォード・テンポ（４気筒２．３Ｌ）及び１ ９９２年型シボレー・ルミナ（６気筒３．１Ｌ）に、以下二次空気噴射フィード バック制御（ＳＡＩＣ）と言う加熱二次酸素センサ／コントローラ／ポンプ組合 せを有するＥＨＣを取り付けた。ルミナには、現在のカリフォルニア州ＮＯｘ排 出物レベル（０．４ｇ／マイル）の達成を可能にしたカリフォルニアＰＲＯＭ（ プログラム可能な読み出し専用メモリ）を取り付けた。ＥＨＣは両方の自動車で 主触媒の上流に付加した。両方の自動車で、主触媒は下部位置に配置されている 。主触媒のすぐ上流の排出物管の一部を除いて、露出した端部のそれぞれにフラ ンジを溶接した。切り出した部分にも両端にフランジを取り付け、それが排出物 システムに元通り適合できるようにした。これによって自動車を基本状態に素早 く戻し変えることができるようにした。ＥＨＣ（キャメット(Camet)型１０−８ ）を、ＥＨＣの上流の二次空気噴射用ポート、ＥＨＣのすぐ下流の酸素センサ用 ポート及び両端のフランジを含む排出物管スプール片の中に入れた。二次空気を 電気空気ポンプ（Coltec Automotive X030174D、６０標準リットル／分の容量） を介してＥＨＣに供給した。通常は閉じているソレノイドバルブを空気ポンプと 排出物管との間に置いた。このバルブは電力が電気空気ポンプに送られた時はい つでも賦勢された。排出物ガスからポンプを保護することに加えて、ソレノイド は、ポンプが運転されないとき空気が排出物システムに吸引されるのを防いだ。 フォード・テンポは装備された最初の自動車であり、三つのケース、即ち基本自 動車、ＥＨＣを有するが空気噴射制御はない及 びＳＡＩＣを使用するＥＨＣを有する場合について排出物レベルについて試験し た。以下に引用した全ての排出物結果は、自動車排出物排出物を測定するための 米国連邦試験方法（ＦＴＰ）用のものである。ＦＴＰに於いて、自動車は道路走 行状態をシミュレートするシャーシダイナモメーター上で走行される。自動車か らの排出物は特別のプラスチック製「袋」に集められ、試験の後で、袋の中の排 出物を分析して、排出物されたＣＯ、炭化水素及びＮＯｘの全量を決定する。Ｆ ＴＰは、三つの段階、即ち冷時始動段階、熱時安定化段階及び熱時始動段階から なっている。各段階からの排出物は別々の袋に集められ、そうして袋１、袋２及 び袋３はＦＴＰの３段階を表す。ＦＴＰの初めの２段階は、自動車が実際に走行 される様式を表すことを意味するＬＡ−４サイクルとして知られている。ＬＡ− ４サイクルはロサンジェルスに於て走行パターンの検査により開発された。ＬＡ −４サイクルに於いて、最初の５０５秒は段階１即ち袋１であり、最後の８６９ 秒は段階１即ち袋２である。ＦＴＰの袋３は、自動車がＦＴＰの袋１及び２を完 結した後１０分間均熱した後熱時始動する以外は、ＬＡ−４サイクルの最初の５ ０５秒の繰り返しである。試験自動車からの蒸発性排出物は測定しなかった。自 動車は試験燃料を使用する排出物試験の前日にＬＡ−４サイクルを走行させるこ とによって調整した。燃料又は条件（ＥＨＣの有無）を変えた場合に、自動車は 燃料を変更するために、自動車／油空気品質改良研究プログラム(Auto/Oil Air Quality Improvement Research Program)（ＡＱＩＲＰ）によって採用された手 順（ＬＡ−４、５分間均熱、１分間アイドリング、１分間均熱、１分間アイドリ ング、１分間均熱、続いて他のＬＡ −４。均熱とは機関が停止され、再始動する前に或時間そのままにしておかれる ことを意味する）を使用して調整した。これによって現在の技術の適応学習シス テムの自動車を新しい条件に調整することが可能であった。排出物分析ベンチは 各試験の前にゼロ及びスパンガスを使用して較正について検査した。 ＥＨＣを取り付けた自動車を試験するために下記の方法を採用した。ＦＴＰを 開始する前に、自動車バッテリーを使用してＥＨＣを約４００℃（７５０°Ｆ） まで抵抗加熱した。加熱時間は典型的に１０〜１５秒であった。ＥＨＣ加熱が始 まった時点で、電力を二次空気噴射フィードバック制御ループに使用される加熱 Ｏ₂センサにも導いた。ＥＨＣ加熱が完結すると、二次空気ポンプを自動車と 同時に始動させた。空気噴射制御のないＥＨＣの場合に、空気ポンプを自動車始 動（袋１冷時始動、袋３熱時始動）時に手動で作動させ、約１２５秒後に手動で 停止させた。空気ポンプを、始動後に自動車が走行に移って最初の加速を始める まで最初の１５秒間連続的に作動させた。この時点で、空気ポンプ電力供給を手 動で、加熱Ｏ₂センサからの信号に依存してコントローラが空気ポンプを作動及 び停止に切り替えるようにする、制御方式に切り替えた。空気ポンプを手動で１ ２５秒間試験に無能にした（袋１の最初の山の底）。この手順を袋３の開始時に 繰り返した（熱時始動）。１９９１年型フォード２．３Ｌ機関についてこの試験 を設定する際に、多数の異なったコントローラ設定点、即ち０．１Ｖ、０．２Ｖ 、０．２５Ｖ、０．３Ｖ及び０．５Ｖを使用した。予想外に０．３Ｖが、最も望 ましいＣＯ及び炭化水素排出物減少と最小のＮＯｘマイナスとの組合せを生じた ことが 見出された。その後コントローラ設定点は０．３Ｖであった。この方法は両方の 試験自動車について使用した。これにより、両方の自動車に於いて、ＮＯｘ排出 物を増加させることなく、ＣＯ及び特に全炭化水素（ＴＨＣ）排出物の顕著な減 少が可能であった。表１及び２は、それぞれテンポ及びルミナについて、種々の 条件及び燃料についての排出物データの要約を示し、ＦＴＰ運転が条件の各組に ついて何回行われたかを示す。 これらの試験で３種の異なった燃料を使用した。これらは、インドレン（自動 車／油に於ける認定燃料として引用する）、ＲＦ−Ｆ及びＲＦ−Ｉであった。Ｒ Ｆ−Ｆは低Ｔ９０レベル（２８０〜３００°Ｆ）及び低芳香族レベル（２０体積 ％）を有する燃料である。ＲＦ−Ｉは二次燃料であり、これは高Ｔ９０レベル（ ３５０〜３６０°Ｆ）及び高芳香族レベル（４５体積％）を有していた。ＲＦ− Ｆ又はＲＦ−１の何れにもＭＴＢＥも含有されず、共に低オレフィンレベル（５ 体積％）を有していた。両方とも燃料硫黄はほぼ同じで、ＲＦ−Ｉは２６１ｐｐ ｍ、ＲＦ−Ｆは２９０ｐｐｍ有していた。 図２及び３は、空気噴射フィードバック制御有り及び無しＥＨＣがそれぞれ基 本自動車に適用された時のフォード・テンポの排出物への影響を示す。報告され た変化は、元の装置メーカ供給の触媒コンバータのみを使用し、ＥＨＣ又は空気 噴射を全く使用しないで確立された基本線に対するものである。濃い棒は全ＦＴ Ｐについての排出物の変化パーセントを表す。残りの３本の棒はＦＴＰのそれぞ れの個々の袋によって作られた複合排出物に於ける変化への相対寄与度を表す。 これらの３本の棒のベクトル合計は特定の汚染物質についての複合ＴＦＰ排出物 の変化に等しい。この種のグラフは、ＦＴＰのどの部分が全体排出物に最大の影 響を有するかを理解する際に大きな価値を有する。 図２は、ＳＡＩＣを有するＥＨＣを取り付けた時のフォード・テンポ での排出物の変化を示す。主として袋１（ＦＴＰの冷時始動部分）に於ける減少 のために、ＣＯ排出物に於いて２０％の減少があった。全ＨＣは３６％減少した が、それは再度袋１に於ける減少に由来する。ＮＯｘは複合ＴＦＰについて正味 変化を有しなかったが、袋２に於いて約１０％の顕著な減少があった。これは多 分、ＥＨＣによって与えられる増加した触媒表面積のためであろう。僅かに過剰 の二次空気噴射のための袋１及び袋３に於ける僅かな増加により、ＥＨＣのため の全体ＮＯｘマイナスが無いことになった。このデータは、ＥＨＣのために袋３ 内のＣＯ及びＨＣの減少が無いために、この特定の自動車について二次空気噴射 を削除できたことを示唆している。 しかしながら、図３は空気噴射制御無しのＥＨＣを取り付けたフォード・テン ポでの排出物の変化を示す。ＣＯはＳＡＩＣ有りのＥＨＣについて観察される減 少の約２倍である４５％減少し、全ＨＣはＳＡＩＣ有りのＥＨＣについて観察さ れる減少より約４４％多い５２％減少したけれども、ＮＯｘ排出物は袋１及び３ に於ける増加のために４７％増加した。この増加は、明らかに自動車始動後の過 剰の空気噴射のためである。 このデータは明らかに、センサ制御二次空気噴射によって、ＥＨＣがＮＯｘマ イナスを起こすことなく始動ＨＣ及びＣＯ排出物を減少させ得ることを示してい る。ＳＡＩＣによって同じ設定点を使用してシボレー・ルミナでの同様の結果が 達成された。このデータをグラフで示した。図４、５及び６を参照されたい。図 は、ＳＡＩＣ有りのＥＨＣを、使用した燃料がそれぞれインドレン、ＲＦ−Ｉ及 びＲＦ−ＦであったケースについてＥＨＣ及び空気噴射を全く使用しない基本ケ ースに対して比較す るように使用したときに測定された排出物の％変化を示す。全てのケースで、Ｎ Ｏｘ排出物に対するマイナス無しの基本ケースに比較して、ＣＯ及び炭化水素の 総括減少が制御した空気噴射有りのＥＨＣを使用して達成された。（ＮＯｘ排出 物に於ける全ての減少はＥＨＣの付加により起こされる空気／燃料比に於ける移 動に寄与する。）このように、このＳＡＩＣは空気噴射スケジュール又は設定点 を再較正する必要無しに完全に異なった自動車に適合した。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９５年６月２０日 【補正内容】 作動時間を任意に設定することによって二次空気ポンプを制御することは、有効 な制御機構ではない。 ＷＯ９２／１４９１２は自動車において触媒による排出物抑制を行うための方 法及び装置を教示しており、そこでは、機関から延びる排ガスパイプ中の主触媒 の丁度前に電気加熱始動触媒が設けられている。このシステムは、電源と、電気 加熱触媒と電源とを結ぶスイッチと、制御センサと、電気加熱触媒コンバータの 丁度前に設けられ機関からの排出ガス中の酸素を検出するラムダセンサと、ラム ダセンサと電気加熱触媒コンバータとの間に挿入された空気路を含む空気ポンプ とから成る。制御センサは時間及び／又は温度に基づき電気加熱触媒コンバータ を制御するとともに、空気ボンプの制御も行う。図面の説明 図１は、電気加熱触媒、二次空気噴射ポンプ、加熱酸素センサ及びポンプにフ ィードバック制御を与えるコントローラを備えた内燃機関の排出物システムの概 略図である。 請求の範囲 １．（ａ）内燃機関（１）、 （ｂ）該機関によって作られた排出物ガスを該機関から離れるように向けるた めに該内燃機関に付設され、該内燃機関と気体連通している機関排出物マニホー ルド／パイプ（Ｍ）、 （ｃ）該機関排出物マニホールド／パイプと気体連通している補充空気ポンプ （８）、 （ｄ）機関排出物ガスを電気加熱触媒コンバータ（３）内に導入する該排出物 マニホールド／パイプ（Ｍ）により該内燃機関（１）と気体連通している、機関 の始動／ウオームアップ又は機関の熱時始動サイクルの間に機関の炭化水素及び ＣＯ排出物を制御するための電気加熱触媒コンバータ（３）、 （ｅ）該電気加熱触媒コンバータ（３）内で処理する排出物ガスを該コンバー タから離れるように向けるための該電気加熱触媒コンバータから延びたパイプ（ ４）、 （ｆ）該電気加熱触媒コンバータ（３）からの排出物ガスを触媒的に処理する ための、該電気加熱触媒コンバータから延びたパイプ（４）に接続されている触 媒コンバータ（６）、からなる、内燃機関炭化水素、ＣＯ及びＮＯｘ排出物制御 システムにおいて、 （ｇ）該電気加熱触媒コンバータ（３）から延びた該パイプ（４）中の排出物 ガスと気体連通している加熱酸素センサ（５）であって、該電気加熱触媒コンバ ータから出る排出物ガス中の酸素又は空気／燃料比を 測定し、該酸素含有量又は空気／燃料に対応してゼロ〜１ボルトの信号電圧を生 じる加熱酸素センサと、 （ｈ）該加熱酸素センサ（５）と電気的に連通されたコントローラ手段（７） とを設けるとともに、該機関排出物マニホールド／パイプと気体連通している補 充空気ボンプを該コントローラ手段（７）と電気的に連通させ、且つ該コントロ ーラ手段の制御下におき、該コントローラ手段を、該加熱酸素センサから該コン トローラ手段によって受け取られる信号電圧が少なくとも約０．２５ボルトであ るとき該補充空気ポンプ（８）を作動させるように調節したことを特徴とする排 出物制御システム。 ２．該コントローラ手段（７）は、該加熱酸素センサ（５）から受領した信号 電圧が少なくとも約０．２８ボルトであるとき、該補充空気／酸素ポンプ（８） を作動させるように調節されている請求の範囲１の排出物制御システム。 ３．該コントローラ手段（７）は、該加熱酸素センサ（５）から受領した信号 電圧が少なくとも約０．３ボルトであるとき、該補充空気／酸素ポンプ（８）を 作動させるように調節されている請求の範囲１の排出物制御システム。 ４．該コントローラ手段（７）は、機開始動／ウォームアップ又は機関熱時始 動サイクルの完了の後、不活性化されるものである請求の範囲１の排出物抑制シ ステム。 ５．機関始動／ウオームアップ又は機関熱時始動の間に請求の範囲１に記載の 内燃機関によって作られる炭化水素、ＣＯ及びＮＯｘ排出物の 同時制御方法であって、内燃機関からの排出物ガス流は蓄積され排出物マニホー ルド／パイプ（Ｍ）によって機関から離れるように向けられ、排出物マニホール ド／パイプは補充空気／酸素ポンプを備えるとともに排出物ガス流を、機関始動 ／ウオームアップ又は機関熱時始動の間に発生した機関排出物流中の炭化水素及 びＣＯを処理するために排出物ガス流を電気加熱触媒コンバータ（３）に向け、 該電気加熱触媒コンバータからの排出物流は、排出物炭化水素、ＣＯ及びＮＯｘ の最終処理が行われる触媒コンバータ（６）内に排出物ガスを向けるパイプ（４ ）を通して該加熱コンバータから廃棄され、該処理された排出物ガスは触媒コン バータから大気に廃棄されるようにした排出物システムにおいて、電気加熱触媒 コンバータ（３）と触媒コンバータ（６）との間のパイプ（４）中に、電気加熱 触媒コンバータから出る排出物ガスの酸素又は空気／燃料比を測定し、且つ該酸 素含有量又は空気／燃料比に対応した信号電圧を発生する加熱酸素センサ（５） を挿入したこと、該加熱酸素センサは、加熱酸素センサの発生した信号電圧を読 み取りそれ自体電気加熱触媒コンバータ（３）の前の機関と気体連通している排 出物マニホールド／パイプ（Ｍ）に付設されている補充空気／酸素ポンプ（８） と電気的に連通されているコントローラ手段（７）と電気的に連通されているこ と、及び該コントローラが加熱酸素センサの発生した信号電圧が少なくとも約０ ．２５ボルトであるとき補充空気／酸素ポンプを作動させるように調整されてい ることを特徴とする制御方法。 ６．該コントローラ手段（７）は、該加熱酸素センサ（５）から受領した信号 電圧が少なくとも約０．２８ボルトであるとき、該補充空気／ 酸素ポンプ（８）を作動させるように調節されている請求の範囲５の方法。 ７．該コントローラ手段（７）は、該加熱酸素センサから受領した信号電圧が 少なくとも約０．３ボルトであるとき、該補充空気／酸素ポンプを作動させるよ うに調節されている請求の範囲５の方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．（ａ）内燃機関、 （ｂ）該機関によって作られた排出物ガスを該機関から離れるように向けるた めに該内燃機関に付設され、該内燃機関と気体連通している機関排出物マニホー ルド／パイプ、 （ｃ）機関排出物ガスを電気加熱触媒コンバータ内に導入する該排出物マニホ ールド／パイプにより該内燃機関と気体連通している、機関の始動／ウオームア ップ又は機関の熱時始動サイクルの間に機関の炭化水素及びＣＯ排出物を制御す るための電気加熱触媒コンバータ、 （ｄ）該電気加熱触媒コンバータ内で処理する排出物ガスを該コンバータから 離れるように向けるための該電気加熱触媒コンバータから延びたパイプ、 （ｅ）該電気加熱触媒コンバータから延びた該パイプ中の排出物ガスと気体連 通している加熱酸素センサであって、該電気加熱触媒コンバータから出る排出物 ガス中の酸素又は空気／燃料比を測定し、該酸素含有量又は空気／燃料に対応し てゼロ〜１ボルトの信号電圧を生じる加熱酸素センサ、 （ｆ）該加熱酸素センサと電気的に連通されたコントローラ手段、 （ｇ）該コントローラ手段と電気的に連通され、該コントローラ手段の制御下 にあり、機関排出物マニホールド／パイプと気体連通している補充空気ポンプで あって、該コントローラ手段は、該加熱酸素センサから該コントローラ手段によ って受け取られる信号電圧が少なくとも約０． ２５ボルトであるとき補充空気ポンプを作動させるように調節されている補充空 気ポンプ、 （ｈ）該電気加熱触媒コンバータからの排出物ガスを触媒的に処理するための 、該電気加熱触媒コンバータから延びたパイプに接続されている触媒コンバータ 、 からなる、内燃機関炭化水素、ＣＯ及びＮＯｘ排出物制御システム。 ２．該コントローラ手段は、該加熱酸素センサから受領した信号電圧が少なく とも約０．２８ボルトであるとき、該補充空気／酸素ポンプを作動させるように 調節されている請求の範囲１の排出物制御システム。 ３．該コントローラ手段は、該加熱酸素センサから受領した信号電圧が少なく とも約０．３ボルトであるとき、該補充空気／酸素ポンプを作動させるように調 節されている請求の範囲１の排出物制御システム。 ４．該コントローラ手段は、機開始動／ウォームアップ又は機関熱時始動サイ クルの完了の後、不活性化されるものである請求の範囲１の排出物制御システム 。 ５．機関始動／ウオームアップ又は機関熱時始動の間に内燃機関によって作ら れる炭化水素、ＣＯ及びＮＯｘ排出物の同時制御方法であって、排出物ガス流を 発生する内燃機関を含む排出物システムに於いて、排出物ガス流が蓄積され排出 物マニホールド／パイプによって機関から離れるように向けられ、排出物マニホ ールド／パイプは排出物ガス流を、機関始動／ウオームアップ又は機関熱時始動 の間に発生した機関排出物流中の炭化水素及びＣＯを処理するための電気加熱触 媒コンバータに向け、該電気加熱触媒コンバータからの排出物流は、排出物炭化 水素、ＣＯ及 びＮＯｘの最終処理が行われる触媒コンバータ内に排出物ガスを向けるパイプを 通して該加熱コンバータから廃棄され、該処理された排出物ガスが触媒コンバー タから大気に廃棄され、電気加熱触媒コンバータと触媒コンバータとの間のパイ プ中に、電気加熱触媒コンバータから出る排出物ガスの酸素又は空気／燃料比を 測定し、該酸素含有量又は空気／燃料比に対応した信号電圧を発生する加熱酸素 センサを挿入し、該加熱酸素センサが、加熱酸素センサの発生した信号電圧を読 み取りそれ自体、電気加熱触媒コンバータの前の機関と気体連通している排出物 マニホールド／パイプに付設されている補充空気／酸素ポンプと電気的に連通さ れているコントローラ手段と電気的に連通されており、該コントローラが加熱酸 素センサの発生した信号電圧が少なくとも約０．２５ボルトであるとき補充空気 ／酸素ポンプを作動させるように調整されていることからなる方法。 ６．該コントローラ手段は、該加熱酸素センサから受領した信号電圧が少なく とも約０．２８ボルトであるとき、該補充空気／酸素ポンプを作動させるように 調節されている請求の範囲５の方法。 ７．該コントローラ手段は、該加熱酸素センサから受領した信号電圧が少なく とも約０．３ボルトであるとき、該補充空気／酸素ポンプを作動させるように調 節されている請求の範囲８の方法。