JPH10148119A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
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- JPH10148119A JPH10148119A JP8309317A JP30931796A JPH10148119A JP H10148119 A JPH10148119 A JP H10148119A JP 8309317 A JP8309317 A JP 8309317A JP 30931796 A JP30931796 A JP 30931796A JP H10148119 A JPH10148119 A JP H10148119A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Abstract
(57)【要約】
【課題】 排気エミッションの悪化を抑制しながら、触
媒の劣化を抑制することのできる内燃機関の排気浄化装
置を提供する。 【解決手段】 排気管３は、第１排気管４と第２排気管
５に分岐されている。第１排気管４の内部にはリーン雰
囲気に晒されると劣化度合いが大きいという特性を有す
るPt−Rn（白金−ロジウム）系の第１触媒６が配設さ
れ、第２排気管５の内部にはリッチ雰囲気に晒されると
劣化度合いが大きいという特性を有するPd−Rn（パラジ
ウム−ロジウム）系の第２触媒７が配設されている。分
岐点には、排気ガスの流れを切り換える切り換え弁９が
配設されている。そして、切り換え弁９は、排気ガスの
空燃比に応じて、リーンのときには第１排気管４を閉
じ、リッチのときには第２排気管５を閉じるようにＥＣ
Ｕ２０からの信号により制御される。
媒の劣化を抑制することのできる内燃機関の排気浄化装
置を提供する。 【解決手段】 排気管３は、第１排気管４と第２排気管
５に分岐されている。第１排気管４の内部にはリーン雰
囲気に晒されると劣化度合いが大きいという特性を有す
るPt−Rn（白金−ロジウム）系の第１触媒６が配設さ
れ、第２排気管５の内部にはリッチ雰囲気に晒されると
劣化度合いが大きいという特性を有するPd−Rn（パラジ
ウム−ロジウム）系の第２触媒７が配設されている。分
岐点には、排気ガスの流れを切り換える切り換え弁９が
配設されている。そして、切り換え弁９は、排気ガスの
空燃比に応じて、リーンのときには第１排気管４を閉
じ、リッチのときには第２排気管５を閉じるようにＥＣ
Ｕ２０からの信号により制御される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気浄
化装置に関する。
化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の排気通路には排気ガスを浄化
するための触媒が設けられ、この排気ガス浄化に用いら
れる触媒にも色々の種類があるが、その内、Pt−Rn（白
金−ロジウム）系触媒はリーン雰囲気に晒されると劣化
度合いが大きいという特性を有している。そこで、Pt−
Rn系触媒を用いた場合に、この触媒の劣化を抑制するた
めに、触媒をバイパスするバイパス通路と、排気ガスの
流れを触媒が設けられた排気通路とバイパス通路との間
で切り換える切り換え弁とを設け、触媒が高温状態であ
り排気ガスがリーンになる燃料カット時には、排気ガス
をバイパス通路に流すようにしてPt−Rn系触媒の劣化を
防止するようにした内燃機関の排気浄化装置が提案され
ている（特開平８−１４４８１４号公報参照）。
するための触媒が設けられ、この排気ガス浄化に用いら
れる触媒にも色々の種類があるが、その内、Pt−Rn（白
金−ロジウム）系触媒はリーン雰囲気に晒されると劣化
度合いが大きいという特性を有している。そこで、Pt−
Rn系触媒を用いた場合に、この触媒の劣化を抑制するた
めに、触媒をバイパスするバイパス通路と、排気ガスの
流れを触媒が設けられた排気通路とバイパス通路との間
で切り換える切り換え弁とを設け、触媒が高温状態であ
り排気ガスがリーンになる燃料カット時には、排気ガス
をバイパス通路に流すようにしてPt−Rn系触媒の劣化を
防止するようにした内燃機関の排気浄化装置が提案され
ている（特開平８−１４４８１４号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報の
装置において、燃料カット開始からリーンの排気ガスが
触媒に達するまでに輸送遅れがあり、燃料カット開始後
に直ちにバイパス通路に排気ガスを流すと未燃ガスが触
媒で浄化されずに排出され、排気エミッションが悪化す
る。したがって、排気ガスの輸送遅れを考慮して切り換
え弁を作動させることが必要であるが、バイパス通路に
排気ガスを流すのが遅れると触媒が劣化することから、
輸送遅れに対して切り換えタイミングを一致させなけれ
ばならず、排気エミッション悪化の抑制と触媒劣化の抑
制を両立させることが難しいという問題があった。本発
明は上記問題に鑑み、排気エミッションの悪化を抑制し
ながら、触媒の劣化を抑制することのできる内燃機関の
排気浄化装置を提供することを目的とする。
装置において、燃料カット開始からリーンの排気ガスが
触媒に達するまでに輸送遅れがあり、燃料カット開始後
に直ちにバイパス通路に排気ガスを流すと未燃ガスが触
媒で浄化されずに排出され、排気エミッションが悪化す
る。したがって、排気ガスの輸送遅れを考慮して切り換
え弁を作動させることが必要であるが、バイパス通路に
排気ガスを流すのが遅れると触媒が劣化することから、
輸送遅れに対して切り換えタイミングを一致させなけれ
ばならず、排気エミッション悪化の抑制と触媒劣化の抑
制を両立させることが難しいという問題があった。本発
明は上記問題に鑑み、排気エミッションの悪化を抑制し
ながら、触媒の劣化を抑制することのできる内燃機関の
排気浄化装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、内燃機関の排気通路を分岐して形成した第１排気通
路及び第２排気通路と、第１排気通路に配設されたリー
ン雰囲気で劣化度合いが大きい第１触媒と、第２排気通
路に配設されたリッチ雰囲気で劣化度合いが大きい第２
触媒と、第１排気通路と第２排気通路への排気ガスの流
れを切り換える切換手段と、内燃機関の空燃比に応じて
前記切換手段を制御する制御手段とを具備し、前記制御
手段は、空燃比がリーンの時は、前記第１排気通路への
排気ガスの流れを阻止すると共に、空燃比がリッチの時
は、前記第２排気通路への排気ガスの流れを阻止するよ
うに前記切換手段を制御する内燃機関の排気浄化装置が
提供される。この様に構成された内燃機関の排気浄化装
置では、排気ガスの輸送遅れに対し切換手段の切り換え
タイミングを一致させる必要がなく、未燃ガスを第１触
媒と第２触媒とで浄化できると共に、第１触媒がリーン
雰囲気に晒されることと、第２触媒がリッチ雰囲気に晒
されることが防止できる。
ば、内燃機関の排気通路を分岐して形成した第１排気通
路及び第２排気通路と、第１排気通路に配設されたリー
ン雰囲気で劣化度合いが大きい第１触媒と、第２排気通
路に配設されたリッチ雰囲気で劣化度合いが大きい第２
触媒と、第１排気通路と第２排気通路への排気ガスの流
れを切り換える切換手段と、内燃機関の空燃比に応じて
前記切換手段を制御する制御手段とを具備し、前記制御
手段は、空燃比がリーンの時は、前記第１排気通路への
排気ガスの流れを阻止すると共に、空燃比がリッチの時
は、前記第２排気通路への排気ガスの流れを阻止するよ
うに前記切換手段を制御する内燃機関の排気浄化装置が
提供される。この様に構成された内燃機関の排気浄化装
置では、排気ガスの輸送遅れに対し切換手段の切り換え
タイミングを一致させる必要がなく、未燃ガスを第１触
媒と第２触媒とで浄化できると共に、第１触媒がリーン
雰囲気に晒されることと、第２触媒がリッチ雰囲気に晒
されることが防止できる。
【０００５】請求項２の発明によれば、請求項１に記載
の内燃機関の排気浄化装置において、前記制御手段は、
内燃機関の空燃比が理論空燃比の時は、前記第１排気通
路及び第２排気通路の両方に排気ガスが流れるように前
記切換手段を制御するようにした内燃機関の排気浄化装
置が提供される。この様に構成された内燃機関の排気浄
化装置では、両方の触媒を活性維持を含め有効に用いる
ことができる。
の内燃機関の排気浄化装置において、前記制御手段は、
内燃機関の空燃比が理論空燃比の時は、前記第１排気通
路及び第２排気通路の両方に排気ガスが流れるように前
記切換手段を制御するようにした内燃機関の排気浄化装
置が提供される。この様に構成された内燃機関の排気浄
化装置では、両方の触媒を活性維持を含め有効に用いる
ことができる。
【０００６】請求項３の発明によれば、請求項２に記載
の内燃機関の排気浄化装置において、前記第１触媒と第
２触媒のうち、一方の触媒が他方の触媒に比べて低温活
性の良い触媒であって、前記制御手段は、前記一方の触
媒と他方の触媒が暖機前の場合には、前記他方の触媒が
配設された排気通路への排気ガスの流れを阻止するよう
に前記切換手段を制御するようにした内燃機関の排気浄
化装置が提供される。この様に構成された内燃機関の排
気浄化装置では、低温活性の良い触媒への排気ガス流量
を確保し、この触媒を早期に活性化させることで、排気
ガスの早期浄化を図ることができる。
の内燃機関の排気浄化装置において、前記第１触媒と第
２触媒のうち、一方の触媒が他方の触媒に比べて低温活
性の良い触媒であって、前記制御手段は、前記一方の触
媒と他方の触媒が暖機前の場合には、前記他方の触媒が
配設された排気通路への排気ガスの流れを阻止するよう
に前記切換手段を制御するようにした内燃機関の排気浄
化装置が提供される。この様に構成された内燃機関の排
気浄化装置では、低温活性の良い触媒への排気ガス流量
を確保し、この触媒を早期に活性化させることで、排気
ガスの早期浄化を図ることができる。
【０００７】請求項４の発明によれば、請求項３に記載
の内燃機関の排気浄化装置において、前記制御手段は、
前記一方の触媒が暖機後であって、他方の触媒が暖機前
の場合には、前記他方の触媒が配設された排気通路への
排気ガスの流れを間欠的に阻止するように前記切換手段
を制御するようにした内燃機関の排気浄化装置が提供さ
れる。この様に構成された内燃機関の排気浄化装置で
は、低温活性の悪い方の触媒への排気の流れを間欠的に
阻止することで、この触媒の暖機を図ると共に、低温活
性の良い方の触媒を主に用いることで、排気エミッショ
ンの悪化の抑制を図ることができる。
の内燃機関の排気浄化装置において、前記制御手段は、
前記一方の触媒が暖機後であって、他方の触媒が暖機前
の場合には、前記他方の触媒が配設された排気通路への
排気ガスの流れを間欠的に阻止するように前記切換手段
を制御するようにした内燃機関の排気浄化装置が提供さ
れる。この様に構成された内燃機関の排気浄化装置で
は、低温活性の悪い方の触媒への排気の流れを間欠的に
阻止することで、この触媒の暖機を図ると共に、低温活
性の良い方の触媒を主に用いることで、排気エミッショ
ンの悪化の抑制を図ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施の形態を説明する。図１は本発明による排気浄化装
置を備えた内燃機関の全体の構成を示している。エンジ
ン１には、排気マニホールド２が取り付けられている。
排気マニホールド２には、排気管３が連結されていて、
排気管３は、第１排気管４と第２排気管５に分岐されて
いる。第１排気管４の内部には、リーン雰囲気に晒され
ると劣化度合いが大きいという特性を有するPt−Rn（白
金−ロジウム）系の第１触媒６が配設され、第２排気管
５の内部には、リッチ雰囲気に晒されると劣化度合いが
大きいという特性を有するPd−Rn（パラジウム−ロジウ
ム）系の第２触媒７が配設されている。ここで、第２触
媒７は、第１触媒６に比較して低温での浄化性能が良
い、すなわち、低温活性の良い触媒である。
実施の形態を説明する。図１は本発明による排気浄化装
置を備えた内燃機関の全体の構成を示している。エンジ
ン１には、排気マニホールド２が取り付けられている。
排気マニホールド２には、排気管３が連結されていて、
排気管３は、第１排気管４と第２排気管５に分岐されて
いる。第１排気管４の内部には、リーン雰囲気に晒され
ると劣化度合いが大きいという特性を有するPt−Rn（白
金−ロジウム）系の第１触媒６が配設され、第２排気管
５の内部には、リッチ雰囲気に晒されると劣化度合いが
大きいという特性を有するPd−Rn（パラジウム−ロジウ
ム）系の第２触媒７が配設されている。ここで、第２触
媒７は、第１触媒６に比較して低温での浄化性能が良
い、すなわち、低温活性の良い触媒である。
【０００９】また、排気管の分岐点の上流には、排気ガ
スの空燃比を検出する空燃比センサ８が配設され、分岐
点には、排気ガスの流れを切り換える切り換え弁９が配
設されている。切り換え弁９は、ロッド９ａを介してア
クチュエータ９ｂに連結されており、アクチュエータ９
ｂは、エンジンコントロールユニット（以下ＥＣＵとい
う）２０からの信号により切り換え弁９の位置を変更す
るように作動する。一方、１０は吸気マニホールドであ
って、吸気管１１に配設されたエアクリーナ１２で濾過
され、エアフローメータ１３で計量され、サージタンク
１４を経た吸入空気を、燃料噴射弁１５から噴射された
燃料と共に、エンジン１の各燃焼室に供給している。な
お、１６はイグニッションスィッチ、１７はエンジン回
転数を検出するエンジン回転数センサ、１８はエンジン
冷却水温を検出する水温センサである。
スの空燃比を検出する空燃比センサ８が配設され、分岐
点には、排気ガスの流れを切り換える切り換え弁９が配
設されている。切り換え弁９は、ロッド９ａを介してア
クチュエータ９ｂに連結されており、アクチュエータ９
ｂは、エンジンコントロールユニット（以下ＥＣＵとい
う）２０からの信号により切り換え弁９の位置を変更す
るように作動する。一方、１０は吸気マニホールドであ
って、吸気管１１に配設されたエアクリーナ１２で濾過
され、エアフローメータ１３で計量され、サージタンク
１４を経た吸入空気を、燃料噴射弁１５から噴射された
燃料と共に、エンジン１の各燃焼室に供給している。な
お、１６はイグニッションスィッチ、１７はエンジン回
転数を検出するエンジン回転数センサ、１８はエンジン
冷却水温を検出する水温センサである。
【００１０】ＥＣＵ２０は、相互に連結された入力イン
ターフェイス回路２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、ＣＰ
Ｕ２４、出力インターフェイス回路２５から成り、燃料
噴射量の制御、点火時期の制御等の基本制御の他に、排
気ガスの流れを切り換える切り換え弁９を各種条件に基
づいて制御する。
ターフェイス回路２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、ＣＰ
Ｕ２４、出力インターフェイス回路２５から成り、燃料
噴射量の制御、点火時期の制御等の基本制御の他に、排
気ガスの流れを切り換える切り換え弁９を各種条件に基
づいて制御する。
【００１１】図２は、上記のように構成された本発明の
第１の実施の形態における切り換え弁９の制御のフロー
チャートである。まずステップ１では、イグニッション
スィッチ１６からイグニッション信号を取り込み、ステ
ップ２でイグニッションスィッチ１６がオンかどうか、
すなわち、エンジン１が始動したかどうかを判定する。
エンジン１が始動していれば、ステップ３で切り換え弁
９の位置を示す信号ＳＢを取り込み、続くステップ４で
運転状態のパラメータを取り込む。そして、ステップ５
では、第１及び第２触媒６，７が高温状態かどうかを判
定する。この判定は、この実施の形態では、ステップ４
で取り込んだ運転状態のパラメータ、例えば、エンジン
回転数ＮＥから判定するが、排気温センサを第１及び第
２触媒６，７の近傍に配設して、排気温センサの検出し
た排気温から直接判定しても良い。
第１の実施の形態における切り換え弁９の制御のフロー
チャートである。まずステップ１では、イグニッション
スィッチ１６からイグニッション信号を取り込み、ステ
ップ２でイグニッションスィッチ１６がオンかどうか、
すなわち、エンジン１が始動したかどうかを判定する。
エンジン１が始動していれば、ステップ３で切り換え弁
９の位置を示す信号ＳＢを取り込み、続くステップ４で
運転状態のパラメータを取り込む。そして、ステップ５
では、第１及び第２触媒６，７が高温状態かどうかを判
定する。この判定は、この実施の形態では、ステップ４
で取り込んだ運転状態のパラメータ、例えば、エンジン
回転数ＮＥから判定するが、排気温センサを第１及び第
２触媒６，７の近傍に配設して、排気温センサの検出し
た排気温から直接判定しても良い。
【００１２】ステップ５で第１及び第２触媒６，７が高
温であると判定された場合は、燃料噴射の状態、すなわ
ち、空燃比の状態により、ステップ６以降のステップを
実施して、切り換え弁９の位置を切り換える制御をおこ
なう。まずステップ６では、フィードバック制御中であ
るかどうかを判定する。フィードバック制御中である場
合は、ステップ７に進む。フィードバック制御中は理論
空燃比近傍で燃焼がおこなわれ、リーンあるいはリッチ
にずれた排気ガスは流入してこない。したがって、ステ
ップ７では、排気ガスが第１排気管４と第２排気管５の
両方に流れるような中立位置に切り換え弁９がセットさ
れる様にアクチュエータ９ｂを作動させる。
温であると判定された場合は、燃料噴射の状態、すなわ
ち、空燃比の状態により、ステップ６以降のステップを
実施して、切り換え弁９の位置を切り換える制御をおこ
なう。まずステップ６では、フィードバック制御中であ
るかどうかを判定する。フィードバック制御中である場
合は、ステップ７に進む。フィードバック制御中は理論
空燃比近傍で燃焼がおこなわれ、リーンあるいはリッチ
にずれた排気ガスは流入してこない。したがって、ステ
ップ７では、排気ガスが第１排気管４と第２排気管５の
両方に流れるような中立位置に切り換え弁９がセットさ
れる様にアクチュエータ９ｂを作動させる。
【００１３】一方、ステップ６でフィードバック制御中
でないと判定された場合は、ステップ８に進んで、フュ
ーエルカット中であるかどうかを判定する。ステップ８
でフューエルカット中であると判定された場合には、ス
テップ９に進み、フューエルカット中は排気ガスはリー
ンとなるのでリーン雰囲気に晒されると劣化度合いが大
きいという特性を有するPt−Rn（白金−ロジウム）系の
第１触媒６には排気ガスを導かない方が良く、そこで、
ステップ９では、排気ガスはすべて第２排気管５に流
れ、第１排気管４には流れないように切り換え弁９がセ
ットされる様にアクチュエータ９ｂを作動させる。
でないと判定された場合は、ステップ８に進んで、フュ
ーエルカット中であるかどうかを判定する。ステップ８
でフューエルカット中であると判定された場合には、ス
テップ９に進み、フューエルカット中は排気ガスはリー
ンとなるのでリーン雰囲気に晒されると劣化度合いが大
きいという特性を有するPt−Rn（白金−ロジウム）系の
第１触媒６には排気ガスを導かない方が良く、そこで、
ステップ９では、排気ガスはすべて第２排気管５に流
れ、第１排気管４には流れないように切り換え弁９がセ
ットされる様にアクチュエータ９ｂを作動させる。
【００１４】また、ステップ８でフューエルカット中で
ないと判定された場合は、ステップ１０に進んで、ＯＴ
Ｐ増量中であるかどうかを判定する。ステップ１０でＯ
ＴＰ増量中であると判定された場合には、ステップ１１
に進み、ＯＴＰ増量中は排気ガスはリッチとなるので、
リッチ雰囲気に晒されると劣化度合いが大きいという特
性を有するPd−Rn（パラジウム−ロジウム）系の第２触
媒７には排気ガスを導かない方が良く、そこで、ステッ
プ１１では、排気ガスはすべて第１排気管４に流れ、第
２排気管５には流れないように切り換え弁９がセットさ
れる様にアクチュエータ９ｂを作動させる。なお、ステ
ップ２またはステップ５でＮＯと判定された場合には、
ステップ７に進み、切り換え弁９は中立位置にセットさ
れる。
ないと判定された場合は、ステップ１０に進んで、ＯＴ
Ｐ増量中であるかどうかを判定する。ステップ１０でＯ
ＴＰ増量中であると判定された場合には、ステップ１１
に進み、ＯＴＰ増量中は排気ガスはリッチとなるので、
リッチ雰囲気に晒されると劣化度合いが大きいという特
性を有するPd−Rn（パラジウム−ロジウム）系の第２触
媒７には排気ガスを導かない方が良く、そこで、ステッ
プ１１では、排気ガスはすべて第１排気管４に流れ、第
２排気管５には流れないように切り換え弁９がセットさ
れる様にアクチュエータ９ｂを作動させる。なお、ステ
ップ２またはステップ５でＮＯと判定された場合には、
ステップ７に進み、切り換え弁９は中立位置にセットさ
れる。
【００１５】図３に示すのは第１の実施の形態を変形し
た第２の実施の形態の制御のフローチャートであって、
第１の実施の形態の制御において、フューエルカット中
であるときに排気ガスをすべて第２排気管５に流し、第
１排気管４には流れないように切り換え弁９をセット
し、ＯＴＰ増量中であるときに排気ガスをすべて第１排
気管４に流し、第２排気管５には流れないように切り換
え弁９をセットする動作を、フューエルカット開始、あ
るいはＯＴＰ増量開始と同時におこなうのではなくて、
それぞれ、実際にリーンの排気ガス、あるいは、リッチ
の排気ガスが、第１及び第２排気管４，５に流れ込もう
とする直前に切り換え弁９をセットするものである。
た第２の実施の形態の制御のフローチャートであって、
第１の実施の形態の制御において、フューエルカット中
であるときに排気ガスをすべて第２排気管５に流し、第
１排気管４には流れないように切り換え弁９をセット
し、ＯＴＰ増量中であるときに排気ガスをすべて第１排
気管４に流し、第２排気管５には流れないように切り換
え弁９をセットする動作を、フューエルカット開始、あ
るいはＯＴＰ増量開始と同時におこなうのではなくて、
それぞれ、実際にリーンの排気ガス、あるいは、リッチ
の排気ガスが、第１及び第２排気管４，５に流れ込もう
とする直前に切り換え弁９をセットするものである。
【００１６】具体的には、第１の制御のステップ８でフ
ューエルカット中であると判定された後、ステップ３０
１に進み、フューエルカット開始からの経過時間ＴＦＣ
を取り込み、続くステップ３０２においては、フューエ
ルカットによるリーンな排気ガスが触媒に到達する直前
の時間ＴＬを計算する。このＴＬの計算は、フューエル
カット開始時の運転状態、具体的には、エンジン回転数
ＮＥと吸入空気ＧＡや、フューエルカット開始後の回転
数の変化等から計算すれば良く、あるいは、フューエル
カット開始時のエンジン回転数ＮＥと吸入空気ＧＡに対
するＴＬの値をマップとしてＲＯＭ２２に記憶しておい
ても良い。そして、ステップ３０３でＴＦＣとＴＬを比
較し、ＴＦＣ＞ＴＬになった場合に初めてステップ３０
４に進み、第１の制御のステップ９と同様に排気ガスは
すべて第２排気管５に流れ、第１排気管４には流れない
ように切り換え弁９がセットされる様にアクチュエータ
９ｂを作動させる。そして、ステップ３０５でＴＦＣを
計測するタイマーをクリアしてリターンする。
ューエルカット中であると判定された後、ステップ３０
１に進み、フューエルカット開始からの経過時間ＴＦＣ
を取り込み、続くステップ３０２においては、フューエ
ルカットによるリーンな排気ガスが触媒に到達する直前
の時間ＴＬを計算する。このＴＬの計算は、フューエル
カット開始時の運転状態、具体的には、エンジン回転数
ＮＥと吸入空気ＧＡや、フューエルカット開始後の回転
数の変化等から計算すれば良く、あるいは、フューエル
カット開始時のエンジン回転数ＮＥと吸入空気ＧＡに対
するＴＬの値をマップとしてＲＯＭ２２に記憶しておい
ても良い。そして、ステップ３０３でＴＦＣとＴＬを比
較し、ＴＦＣ＞ＴＬになった場合に初めてステップ３０
４に進み、第１の制御のステップ９と同様に排気ガスは
すべて第２排気管５に流れ、第１排気管４には流れない
ように切り換え弁９がセットされる様にアクチュエータ
９ｂを作動させる。そして、ステップ３０５でＴＦＣを
計測するタイマーをクリアしてリターンする。
【００１７】また、ＯＴＰ増量がおこなわれる場合も同
様に、第１の制御のステップ１０でＯＴＰ増量中である
と判定された後、ステップ３０６に進み、ＯＴＰ増量開
始からの経過時間ＴＯＴＰを取り込み、続くステップ３
０７においては、ＯＴＰ増量によるリッチな排気ガスが
触媒に到達する直前の時間ＴＲを計算する。そして、ス
テップ３０８でＴＯＴＰとＴＲを比較し、ＴＯＴＰ＞Ｔ
Ｒになった場合に初めてステップ３０９に進み、第１の
制御のステップ１１と同様に排気ガスはすべて第１排気
管４に流れ、第２排気管５には流れないように切り換え
弁９がセットされる様にアクチュエータ９ｂを作動させ
る。そして、ステップ３１０でＴＯＴＰ計測用タイマー
をクリアしてリターンする。
様に、第１の制御のステップ１０でＯＴＰ増量中である
と判定された後、ステップ３０６に進み、ＯＴＰ増量開
始からの経過時間ＴＯＴＰを取り込み、続くステップ３
０７においては、ＯＴＰ増量によるリッチな排気ガスが
触媒に到達する直前の時間ＴＲを計算する。そして、ス
テップ３０８でＴＯＴＰとＴＲを比較し、ＴＯＴＰ＞Ｔ
Ｒになった場合に初めてステップ３０９に進み、第１の
制御のステップ１１と同様に排気ガスはすべて第１排気
管４に流れ、第２排気管５には流れないように切り換え
弁９がセットされる様にアクチュエータ９ｂを作動させ
る。そして、ステップ３１０でＴＯＴＰ計測用タイマー
をクリアしてリターンする。
【００１８】この様にすることにより、排気ガスを両方
の触媒に流す時間が最大にされ、片方の触媒に流す時間
は最小限度に抑えられる。そして、排気ガスの浄化は両
方の触媒を最大限用いた方が良いので、図２の制御に比
べると排気ガスの浄化が良くなる。
の触媒に流す時間が最大にされ、片方の触媒に流す時間
は最小限度に抑えられる。そして、排気ガスの浄化は両
方の触媒を最大限用いた方が良いので、図２の制御に比
べると排気ガスの浄化が良くなる。
【００１９】図４に示すのは第３の実施の形態の切り換
え弁９の制御のフローチャートである。この第３の実施
の形態は、前述の第１、第２の実施の形態が、排気ガス
の空燃比がリーン、あるいは、リッチになる制御がおこ
なわれた場合に対応して切り換え弁９の制御をおこなう
ものであるのに対して、空燃比センサ８により検出され
た排気ガスの空燃比に直接基づいて切り換え弁９の制御
をおこなうものである。
え弁９の制御のフローチャートである。この第３の実施
の形態は、前述の第１、第２の実施の形態が、排気ガス
の空燃比がリーン、あるいは、リッチになる制御がおこ
なわれた場合に対応して切り換え弁９の制御をおこなう
ものであるのに対して、空燃比センサ８により検出され
た排気ガスの空燃比に直接基づいて切り換え弁９の制御
をおこなうものである。
【００２０】具体的には、第１の実施の形態の制御のフ
ローチャートのステップ５で、第１及び第２触媒６，７
が高温状態と判定された場合に、ステップ４０１に進
み、空燃比Ａ／Ｆを取り込む。そして、ステップ４０２
に進んで、まず、理論空燃比よりリーンかどうかを判定
する。リーンの場合にはステップ４０３に進み、第１の
制御のステップ９と同様に排気ガスはすべて第２排気管
５に流れ、第１排気管４には流れないように切り換え弁
９がセットされる様にアクチュエータ９ｂを作動させ
る。
ローチャートのステップ５で、第１及び第２触媒６，７
が高温状態と判定された場合に、ステップ４０１に進
み、空燃比Ａ／Ｆを取り込む。そして、ステップ４０２
に進んで、まず、理論空燃比よりリーンかどうかを判定
する。リーンの場合にはステップ４０３に進み、第１の
制御のステップ９と同様に排気ガスはすべて第２排気管
５に流れ、第１排気管４には流れないように切り換え弁
９がセットされる様にアクチュエータ９ｂを作動させ
る。
【００２１】一方、ステップ４０２でリーンではないと
判定された場合には、ステップ４０４に進み、理論空燃
比よりもリッチであるかどうかを判定する。そして、リ
ッチの場合にはステップ４０５に進み、第１の制御のス
テップ１１と同様に排気ガスはすべて第１排気管４に流
れ、第２排気管５には流れないように切り換え弁９がセ
ットされる様にアクチュエータ９ｂを作動させる。
判定された場合には、ステップ４０４に進み、理論空燃
比よりもリッチであるかどうかを判定する。そして、リ
ッチの場合にはステップ４０５に進み、第１の制御のス
テップ１１と同様に排気ガスはすべて第１排気管４に流
れ、第２排気管５には流れないように切り換え弁９がセ
ットされる様にアクチュエータ９ｂを作動させる。
【００２２】また、ステップ４０４で理論空燃比よりも
リッチでないと判定された場合には、排気ガスは理論空
燃比であるので、ステップ４０６に進み、第１の制御の
ステップ７と同様に、排気ガスが第１排気管と第２排気
管の両方に流れるような中立位置に切り換え弁９がセッ
トされる様にアクチュエータ９ｂを作動させる。このよ
うに、第３の制御では、排気ガスの空燃比に直接基づい
て制御をおこなうので制御の精度が向上する。
リッチでないと判定された場合には、排気ガスは理論空
燃比であるので、ステップ４０６に進み、第１の制御の
ステップ７と同様に、排気ガスが第１排気管と第２排気
管の両方に流れるような中立位置に切り換え弁９がセッ
トされる様にアクチュエータ９ｂを作動させる。このよ
うに、第３の制御では、排気ガスの空燃比に直接基づい
て制御をおこなうので制御の精度が向上する。
【００２３】図５に示すのは第４の実施の形態の制御の
フローチャートであって、第３の実施の形態の制御のス
テップ４０３の後に、ステップ５０１を配してステップ
４０３の動作後の経過時間ＴＬＰを計測するタイマーを
スタートさせ、その後に、ステップ５０２を配しフュー
エルカット中か否かを判定する。フューエルカット中で
ないと判定された場合には、ステップ５０３に進み、ス
テップ５０１でスタートさせたタイマーからステップ４
０５の動作後の経過時間ＴＬＰを取り込み、さらに、ス
テップ５０４に進んで、取り込んだ経過時間ＴＬＰと予
め定めた判定値ＴＡとを比較する。ここで、判定値ＴＡ
はリーン状態がある時間以上継続するのは異常であると
の考えに基づき実験的に定めた値である。
フローチャートであって、第３の実施の形態の制御のス
テップ４０３の後に、ステップ５０１を配してステップ
４０３の動作後の経過時間ＴＬＰを計測するタイマーを
スタートさせ、その後に、ステップ５０２を配しフュー
エルカット中か否かを判定する。フューエルカット中で
ないと判定された場合には、ステップ５０３に進み、ス
テップ５０１でスタートさせたタイマーからステップ４
０５の動作後の経過時間ＴＬＰを取り込み、さらに、ス
テップ５０４に進んで、取り込んだ経過時間ＴＬＰと予
め定めた判定値ＴＡとを比較する。ここで、判定値ＴＡ
はリーン状態がある時間以上継続するのは異常であると
の考えに基づき実験的に定めた値である。
【００２４】同様に、第３の実施の形態の制御のステッ
プ４０５の後に、ステップ５０５を配してステップ４０
５の動作後の経過時間ＴＲＰを計測するタイマーをスタ
ートさせ、その後にステップ５０６を配しＯＴＰ増量中
か否かを判定する。ＯＴＰ増量中でないと判定された場
合には、ステップ５０７に進み、ステップ５０５でスタ
ートさせたタイマーからステップ４０５の動作後の経過
時間ＴＲＰを取り込み、さらに、ステップ５０８に進ん
で、取り込んだ経過時間ＴＲＰと予め定めた判定値ＴＢ
とを比較する。ここで、判定値ＴＢはリッチ状態がある
時間以上継続するのは異常であるとの考えに基づき実験
的に定めた値である。
プ４０５の後に、ステップ５０５を配してステップ４０
５の動作後の経過時間ＴＲＰを計測するタイマーをスタ
ートさせ、その後にステップ５０６を配しＯＴＰ増量中
か否かを判定する。ＯＴＰ増量中でないと判定された場
合には、ステップ５０７に進み、ステップ５０５でスタ
ートさせたタイマーからステップ４０５の動作後の経過
時間ＴＲＰを取り込み、さらに、ステップ５０８に進ん
で、取り込んだ経過時間ＴＲＰと予め定めた判定値ＴＢ
とを比較する。ここで、判定値ＴＢはリッチ状態がある
時間以上継続するのは異常であるとの考えに基づき実験
的に定めた値である。
【００２５】ステップ５０４またはステップ５０８でＹ
ＥＳと判定された場合は、燃料の噴射系に異常があると
判断して、共にステップ５０９に進み、図示しない自己
診断装置の異常警告灯を点灯させ、運転者に燃料の噴射
系が異常であることを知らせる。そして、ステップ５１
０でタイマーをそれぞれクリアしてリターンする。
ＥＳと判定された場合は、燃料の噴射系に異常があると
判断して、共にステップ５０９に進み、図示しない自己
診断装置の異常警告灯を点灯させ、運転者に燃料の噴射
系が異常であることを知らせる。そして、ステップ５１
０でタイマーをそれぞれクリアしてリターンする。
【００２６】図６に示すのは第５の実施の形態の制御の
フローチャートであって、第１乃至第４の実施の形態の
制御と組み合わせられるものであり、付加した制御を示
すものである。すなわち、図２のステップ２でエンジン
１が始動したと判定されると、ステップ６０１で各パラ
メータを取り込み、ステップ６０２において、第１及び
第２触媒６，７が活性状態か否かを判定し、いずれも活
性状態でないと判定された場合には、ステップ６０３に
て比較的、低温で浄化能がよいPd−Rn（パラジウム−ロ
ジウム）系の第２触媒７のみに排気ガスが導かれるよう
に、切り換え弁９を作動させる。ここで、第１及び第２
触媒６，７が活性状態か否かの判定は、この実施の形態
では、エンジン１の暖機状態、すなわち、水温センサ１
８の検出したエンジン水温によって判定するが、その他
の適切な方法、例えば、触媒容器内の温度を直接計測し
てその温度によって判定しても良い。このように制御す
ることにより、低温で浄化能が良い第２触媒７への排気
ガス流量を多くして暖機促進しながら使用することによ
り、排気エミッションの早期浄化ができる。なお、ステ
ップ６０２にて第２触媒７が活性状態であると判定され
た場合には、図２のステップ３以降へ進み、切り換え弁
９は、第１乃至第４の実施の形態の制御と同様に制御さ
れる。
フローチャートであって、第１乃至第４の実施の形態の
制御と組み合わせられるものであり、付加した制御を示
すものである。すなわち、図２のステップ２でエンジン
１が始動したと判定されると、ステップ６０１で各パラ
メータを取り込み、ステップ６０２において、第１及び
第２触媒６，７が活性状態か否かを判定し、いずれも活
性状態でないと判定された場合には、ステップ６０３に
て比較的、低温で浄化能がよいPd−Rn（パラジウム−ロ
ジウム）系の第２触媒７のみに排気ガスが導かれるよう
に、切り換え弁９を作動させる。ここで、第１及び第２
触媒６，７が活性状態か否かの判定は、この実施の形態
では、エンジン１の暖機状態、すなわち、水温センサ１
８の検出したエンジン水温によって判定するが、その他
の適切な方法、例えば、触媒容器内の温度を直接計測し
てその温度によって判定しても良い。このように制御す
ることにより、低温で浄化能が良い第２触媒７への排気
ガス流量を多くして暖機促進しながら使用することによ
り、排気エミッションの早期浄化ができる。なお、ステ
ップ６０２にて第２触媒７が活性状態であると判定され
た場合には、図２のステップ３以降へ進み、切り換え弁
９は、第１乃至第４の実施の形態の制御と同様に制御さ
れる。
【００２７】図７に示すのは第６の実施の形態における
制御のフローチャートであって、第５の実施の形態の制
御と同様に第１乃至第４の実施の形態の制御と組み合わ
せられるものであり、付加した制御を示すものである。
ここで、この第６の実施の形態は、低温活性の比較的良
い第２触媒７が暖機終了して活性状態になって、低温活
性の悪い第１触媒６が暖機未了で活性状態になっていな
い場合に、切り換え弁９を中立位置にして、低温活性の
悪い第１触媒６を使うと、排気エミッションが悪化して
しまうので、ある時間第１触媒６にも排気ガスを流した
後は、暖機が完了した第２触媒７の方に排気ガスを流し
て排気ガスの浄化の低下を防止し、その後、第１触媒６
の方にも排気ガスを流すものである。
制御のフローチャートであって、第５の実施の形態の制
御と同様に第１乃至第４の実施の形態の制御と組み合わ
せられるものであり、付加した制御を示すものである。
ここで、この第６の実施の形態は、低温活性の比較的良
い第２触媒７が暖機終了して活性状態になって、低温活
性の悪い第１触媒６が暖機未了で活性状態になっていな
い場合に、切り換え弁９を中立位置にして、低温活性の
悪い第１触媒６を使うと、排気エミッションが悪化して
しまうので、ある時間第１触媒６にも排気ガスを流した
後は、暖機が完了した第２触媒７の方に排気ガスを流し
て排気ガスの浄化の低下を防止し、その後、第１触媒６
の方にも排気ガスを流すものである。
【００２８】そこで、第５の実施の形態と同様にステッ
プ７０１で各パラメータを取り込み、ステップ７０２に
おいて、第１触媒６が活性状態かどうかを判定する。Ｙ
ＥＳ、すなわち、第１触媒６が活性状態であれば、図６
と同様に図２のステップ３以降へ進むがステップ７０２
において、ＮＯ、すなわち、第１触媒６が活性状態でな
い場合は、ステップ７０３に進み、第２触媒７が活性状
態かどうかを判定する。そして、第２触媒７が活性状態
でなければ、図６のステップ６０３と同様にステップ７
０４にて第２触媒７のみに排気ガスが導かれるよう切り
換え弁９を作動させ、ルーチンを終了し、第２触媒７が
活性状態であれば、ステップ７０５に進む。ステップ７
０５においては、切り換え弁９を中立位置にすると共
に、最初にこのステップ７０５が実行された場合には、
中立位置にした時点からの経過時間ＴＭを計るタイマー
をスタートさせてステップ７０６に進む。
プ７０１で各パラメータを取り込み、ステップ７０２に
おいて、第１触媒６が活性状態かどうかを判定する。Ｙ
ＥＳ、すなわち、第１触媒６が活性状態であれば、図６
と同様に図２のステップ３以降へ進むがステップ７０２
において、ＮＯ、すなわち、第１触媒６が活性状態でな
い場合は、ステップ７０３に進み、第２触媒７が活性状
態かどうかを判定する。そして、第２触媒７が活性状態
でなければ、図６のステップ６０３と同様にステップ７
０４にて第２触媒７のみに排気ガスが導かれるよう切り
換え弁９を作動させ、ルーチンを終了し、第２触媒７が
活性状態であれば、ステップ７０５に進む。ステップ７
０５においては、切り換え弁９を中立位置にすると共
に、最初にこのステップ７０５が実行された場合には、
中立位置にした時点からの経過時間ＴＭを計るタイマー
をスタートさせてステップ７０６に進む。
【００２９】そして、ステップ７０６では、中立位置に
設定してからの経過時間ＴＭが、排気エミッションの悪
化と、暖機の度合いとから予め定めた値であるＴＸを超
えたかどうかを判定する。そして、ＴＭがＴＸを超えた
場合は、ステップ７０７に進み、排気ガスはすべて第２
排気管５に流れ、第１排気管４には流れないように切り
換え弁９がセットされる様にアクチュエータ９ｂを作動
させる。と共に、最初にこのステップ７０７が実行され
た場合には、そのように切り換え弁９がセットされてか
らの経過時間Ｔ１を計測するタイマーをスタートさせて
ステップ７０８に進む。
設定してからの経過時間ＴＭが、排気エミッションの悪
化と、暖機の度合いとから予め定めた値であるＴＸを超
えたかどうかを判定する。そして、ＴＭがＴＸを超えた
場合は、ステップ７０７に進み、排気ガスはすべて第２
排気管５に流れ、第１排気管４には流れないように切り
換え弁９がセットされる様にアクチュエータ９ｂを作動
させる。と共に、最初にこのステップ７０７が実行され
た場合には、そのように切り換え弁９がセットされてか
らの経過時間Ｔ１を計測するタイマーをスタートさせて
ステップ７０８に進む。
【００３０】ステップ７０８では、排気ガスはすべて第
２排気管５に流れ、第１排気管４には流れないように切
り換え弁９がセットされてからの経過時間Ｔ１が予め定
めたＴＹを超えたかどうかを判定する。そしてＴ１がＴ
Ｙを超えた場合には、ステップ７０９に進み、切り換え
弁９が中立位置に設定されるようにアクチュエータ９ｂ
を作動させて、ステップ７１０に進み、ステップ７１０
でタイマーをクリアしてからリターンする。なお、ステ
ップ７０６、７０８でＮＯと判定された場合は、そのま
まリターンする。
２排気管５に流れ、第１排気管４には流れないように切
り換え弁９がセットされてからの経過時間Ｔ１が予め定
めたＴＹを超えたかどうかを判定する。そしてＴ１がＴ
Ｙを超えた場合には、ステップ７０９に進み、切り換え
弁９が中立位置に設定されるようにアクチュエータ９ｂ
を作動させて、ステップ７１０に進み、ステップ７１０
でタイマーをクリアしてからリターンする。なお、ステ
ップ７０６、７０８でＮＯと判定された場合は、そのま
まリターンする。
【００３１】
【発明の効果】本発明の各請求項によれば、排気エミッ
ションの悪化を抑制しながら、触媒の劣化を抑制するこ
とができる。
ションの悪化を抑制しながら、触媒の劣化を抑制するこ
とができる。
【図１】本発明の構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態の制御のフローチャートであ
る。
る。
【図３】第２の実施の形態の制御のフローチャートであ
る。
る。
【図４】第３の実施の形態の制御のフローチャートであ
る。
る。
【図５】第４の実施の形態の制御のフローチャートであ
る。
る。
【図６】第５の実施の形態の制御のフローチャートであ
る。
る。
【図７】第６の実施の形態の制御のフローチャートであ
る。
る。
１…エンジン ２…排気マニホールド ３…排気管 ４…第１排気管 ５…第２排気管 ６…第１触媒 ７…第２触媒 ８…空燃比センサ ９…切り換え弁 ２０…ＥＣＵ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｊ 23/46 ３１１ Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１Ｈ Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１ Ｆ０２Ｄ 9/04 Ｃ Ｆ０２Ｄ 9/04 Ｅ 17/00 Ｇ 17/00 41/04 ３０１Ｚ 41/04 ３０１ 45/00 ３１０Ｂ 45/00 ３１０ Ｂ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢＢ
Claims (4)
- 【請求項１】 内燃機関の排気通路を分岐して形成した
第１排気通路及び第２排気通路と、 第１排気通路に配設されたリーン雰囲気で劣化度合いが
大きい第１触媒と、 第２排気通路に配設されたリッチ雰囲気で劣化度合いが
大きい第２触媒と、 第１排気通路と第２排気通路への排気ガスの流れを切り
換える切換手段と、 内燃機関の空燃比に応じて前記切換手段を制御する制御
手段とを具備し、 前記制御手段は、空燃比がリーンの時は、前記第１排気
通路への排気ガスの流れを阻止すると共に、空燃比がリ
ッチの時は、前記第２排気通路への排気ガスの流れを阻
止するように前記切換手段を制御することを特徴とする
内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項２】 前記制御手段は、内燃機関の空燃比が理
論空燃比の時は、前記第１排気通路及び第２排気通路の
両方に排気ガスが流れるように前記切換手段を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化
装置。 - 【請求項３】 前記第１触媒と第２触媒のうち、一方の
触媒が他方の触媒に比べて低温活性の良い触媒であっ
て、 前記制御手段は、前記一方の触媒と他方の触媒が暖機前
の場合には、前記他方の触媒が配設された排気通路への
排気ガスの流れを阻止するように前記切換手段を制御す
ることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の排気浄
化装置。 - 【請求項４】 前記制御手段は、前記一方の触媒が暖機
後であって、他方の触媒が暖機前の場合には、前記他方
の触媒が配設された排気通路への排気ガスの流れを間欠
時に阻止するように前記切換手段を制御することを特徴
とする請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8309317A JPH10148119A (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8309317A JPH10148119A (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10148119A true JPH10148119A (ja) | 1998-06-02 |
Family
ID=17991569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8309317A Pending JPH10148119A (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10148119A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100342613B1 (ko) * | 1999-08-26 | 2002-07-04 | 류정열 | 두 개의 촉매 컨버터를 가지는 자동차용 배기 장치 |
| US8099948B2 (en) | 2005-12-08 | 2012-01-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust system of internal combustion engine |
| JP2015500935A (ja) * | 2011-12-01 | 2015-01-08 | ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフトＵｍｉｃｏｒｅ ＡＧ ＆ Ｃｏ．ＫＧ | 排気ガス浄化システムの運転方法 |
-
1996
- 1996-11-20 JP JP8309317A patent/JPH10148119A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100342613B1 (ko) * | 1999-08-26 | 2002-07-04 | 류정열 | 두 개의 촉매 컨버터를 가지는 자동차용 배기 장치 |
| US8099948B2 (en) | 2005-12-08 | 2012-01-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust system of internal combustion engine |
| JP2015500935A (ja) * | 2011-12-01 | 2015-01-08 | ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフトＵｍｉｃｏｒｅ ＡＧ ＆ Ｃｏ．ＫＧ | 排気ガス浄化システムの運転方法 |
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