JPH03117609A - エンジンの排気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンの排気ガス通路にそれを通じて排出
される排気ガスの浄化を行う触媒部が配設されて成るエ
ンジンの排気装置に関する。

（従来の技術） 車両に搭載されるエンジンにおいては、外部に排出され
る排気ガスを浄化すべく、空燃比制御が行われて混合気
の燃焼状態が良好なものとされるとともに、排気装置に
備えられて排気ガスを外部に導出する排気導出通路に触
媒部、例えば、三元触媒コンバータが配設されて、その
三元触媒コンバータにより、エンジン本体から排気導出
通路に排出された排気ガス中に含まれるＮ０ｘ（窒素酸
化物）、ＨＣ（炭化水素）及びＣｏ（−酸化炭素）等の
除去が行われるようにされたものが知られている。また
、ＮＯｘは、エンジンが排気ガス温度が比較的低い値を
とる運転状態にあるときに比して、排気ガス温度が比較
的高い値をとる運転状態にあるときの方が多量に発生す
るものとされ、ＨＣは、エンジンが排気ガス温度が比較
的高い値をとる運転状態にあるときに比して、排気ガス
温度が比較的低い値をとる運転状態にあるときの方が多
量に発生するものとされることから、例えば、エンジン
がその温度が比較的低い値をとる低負荷運転状態にある
とき、三元触媒コンバータより上流側に位置する排気ポ
ート部に空気を供給する第１の空気供給通路と、エンジ
ンが排気ガス温度が比較的高い値をとる高負荷運転状態
にあるとき、三元触媒コンバータの下流側部分に空気を
供給する第２の空気供給通路とを設け、エンジンの運転
状態に応じて三元触媒コンバータの作用状態を異ならせ
ることにより、ＮＯｘ及びＨＣの効果的な除去を図るこ
とが意図された排気装置も提案されている（本願と同一
の出願人による特願昭６３−７６４３６号）。

斯かる排気装置にあっては、エンジンが低負荷運転状態
にあるときには、第１の空気供給通路から排気ポート部
に空気が供給される状態がとられることにより、エンジ
ンにおける燃焼性の向上が図られるとともに、三元触媒
コンバータ全体に空気が供給されて、三元触媒コンバー
タが酸化触媒として機能するものとされ、排気ガス中に
含まれるＨＣの除去が効果的に行われるようにされる。

また、エンジンが高負荷運転状態にあるときには、第２
の空気供給通路から三元触媒コンバータに空気が供給さ
れる状態がとられて、三元触媒コンバータにおける第２
の空気供給通路が接続された部分より上流側の部分が還
元触媒として機能するとともに、第２の空気供給通路が
接続された部分より下流側の部分が酸化触媒として機能
するものとされて、排気ガス中に含まれるＮＯｘの除去
が優先されるようになされる。

なお、例えば、実開昭５４−７１００５号公報において
は、上流側端部が空気供給源に連結された切換弁に夫々
接続された２本の空気供給通路が備えられ、一方が、排
気導出通路における排気ポート近傍となる部分に下流側
端部が接続されて、エンジンが低負荷運転状態にあると
き、空気供給源からの空気が供給されるものとされ、ま
た、他方が、排気導出通路における三元触媒コンバータ
近傍の上流側部分に下流側端部が接続されて、エンジン
が高負荷運転状態にあるとき、空気供給源からの空気が
供給されるものとされた排気ガス浄化装置が開示されて
いる。

一方、車両に搭載されるエンジンにおいては、冷却水温
が所定の値以下であるとき冷却水主流のラジェータを通
じての循環が行われないようにされて、冷却水温の上昇
を促進するようにされた冷却水温調整制御が行われる。

また、例えば、特公昭５４−９６６５号公報に示される
如く、エンジンに設けられた冷却水通路にバイパス部が
設けられ、斯かるバイパス部が、エンジンが高負荷運転
状態にあるときには開状態とされて、通常の制御が行わ
れるようになされ、エンジンが低負荷運転状態にあると
きには閉状態とされて、冷却水の流量が減少せしめられ
、それにより、エンジンが低負荷運転状態にあるときに
おける冷却水温の上昇が促進されるようになされた冷却
水温調整制御も提案されている。斯かる冷却水について
の制御が行われるもとにあっては、冷却水温が所定の値
以下で冷却水主流のラジェータを通じての循環が行われ
ないとき、あるいは、冷却水の流量が減少せしめられる
とき、エンジンにおける燃焼室周囲の温度が比較的高く
なり、その結果、排気ガス中に含まれるＮＯｘの量が増
加してしまうことになる虞がある。

従って、斯かる冷却水温調整制御と、上述の如くのエン
ジンの運転状態に応じて異なる空気供給通路から空気が
供給されることによってその機能が変化せしめられるよ
うにされた三元触媒コンバータが用いられての排気ガス
浄化制御とが、共に行われるようにされたエンジンにお
いては、低負荷運転状態にあるとき、冷却水温の上昇促
進が図られるべく冷却水主流のラジェータを通じての循
環が行われない、あるいは、冷却水の流量が減少せしめ
られるちとで、三元触媒コンバータが酸化触媒としての
機能を果たすものとされ、排気ガス中におけるＨＣの浄
化が効果的に行われることになるようにされるが、その
際、エンジンにおける燃焼室周囲の温度が比較的高（な
り、その結果、排気ガス中に含まれるＮＯｘの量が増加
しても、その増量されたＮＯｘに三元触媒コンバータが
適切に対応できないことになるという問題が伴われる。

斯かる点に鑑み、本発明は、排気導出通路に配設されて
エンジンの運転状態に応じて機能が変化せしめられるも
のとされた三元触媒コンバータ等とされる触媒部が用い
られて、外部に排出される排気ガスの浄化が行われるよ
うにされるとともに、冷却水温が所定の値以下であると
きその上昇促進が図られる冷却水温調整制御が行われる
ようにされたもとで、例えば、エンジンが低負荷運転状
態にあって、冷却水温が比較的低いもとにおいても、排
気ガス中に含まれるＮＯｘ及びＨＣの浄化が共に適切に
行われるようにされた、エンジンの排気装置を提供する
ことを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成すべく、本発明に係るエンジンの排気
装置は、エンジンから排出される排気ガスを外部に導出
する排気導出通路と、排気導出通路を通じる排気ガスの
浄化を行うべく、排気導出通路に配設された触媒部と、
空気供給源からの空気を触媒部における異なる部位に供
給する複数の空気供給通路と、複数の空気供給通路を通
じての触媒部に対する空気の供給状態を切換制御する切
換手段と、エンジンの冷却水温が所定の値以下であると
きその冷却水温の上昇促進を図るとともに、エンジンが
低負荷運転状態にあるときには、高負荷運転状態にある
ときに比して、冷却水温の上昇促進に関わる上述の所定
の値を大となす動作を行う冷却水制御手段と、エンジン
の運転状態を検出する運転状態検出手段と、切換手段を
制御する空気供給制御手段とが備えられ、空気供給制御
手段が、運転状態検出手段によりエンジンの高負荷運転
状態が検出されるもとでは、切換手段に、複数の空気供
給通路のいずれからの触媒部への空気の供給もなされな
い状態をとらせる動作を行わせ、運転状態検出手段によ
りエンジンの低負荷運転状態が検出されるもとでは、切
換手段に、冷却水制御手段によりエンジンにおける冷却
水温の上昇促進制御が行われない場合と、エンジンにお
ける冷却水温の上昇促進制御が行われる場合とで、複数
の空気供給通路のいずれかを通じての触媒部に対する空
気の供給態様を異なるものとなす動作を行わせるものと
されて、構成される。

（作　用） 上述の如くの構成とされる本発明に係るエンジンの排気
装置においては、外部に排出される排気ガスの浄化を行
うべく備えられた触媒部に、エンジンが高負荷運転状態
にあるもとでは複数の空気供給通路を通じての空気の供
給がなされず、エンジンが低負荷運転状態にあるもとで
は、複数の空気供給通路を通じての空気の供給が行われ
るとともに、冷却水制御手段によるエンジンにおける冷
却水温の上昇促進制御が行われているか否かで、複数の
空気供給通路のいずれかを通じてなされる空気の触媒部
への供給態様が異なるものとされ、例えば、冷却水制御
手段によるエンジンにおける冷却水温の上昇促進制御が
行われているもとでは、複数の空気供給通路のいずれか
を通じての空気の触媒部への供給が、排気ガス中に含ま
れるＮＯｘの浄化により効果的なものとなるようにされ
る。

このようにされることにより、例えば、エンジンが低負
荷運転状態にあって、しかも、冷却水温が比較的低いも
とにおいても、排気ガス中に含まれるＮＯｘ及びＨＣの
浄化が共に適切に行われることになる。

（実施例） 第１図は、本発明に係るエンジンの排気装置の一例を、
それが適用されたロータリーピストンエンジンの冷却系
と共に示す。

第１図において示されるエンジン本体ｌＯは、そのハウ
ジング１１内に３個のロータが内蔵されたものとされて
おり、ハウジング１１に設けられた３個の吸気ボートに
は、吸気導入通路１２の下流側部分を形成する３個の分
岐吸気通路１３が接続されている。吸気導入通路１２に
は、その上流側から、順次、エアクリーナ１６．エアフ
ローメータ１７、及び、スロットル弁１８が配設されて
おり、分岐吸気通路１３には、夫々、燃料噴射弁が臨設
されている。また、ハウジング１１に設けられた３個の
排気ボートには、排気導出通路１４の上流側部分を形成
する３個の分岐排気通路１５が接続されている。さらに
、ハウジング１１には、冷却水循環系の一部を構成する
冷却水供給通路２５Ａ及び冷却水戻し通路２６Ａの一端
部が夫々接続されている。

排気導出通路１４には、その分岐排気通路１５が形成さ
れた部分から下流側に向かって順次、０２センサ１９．
三元触媒コンバータ２０．排気温センサ２１、及び、消
音器２２が配設されている。

三元触媒コンバータ２０は、その上流側から下流側に向
かって第１の部分２０Ａ、第２の部分２０Ｂ及び第３の
部分２０Ｃに分割されたものとされており、第１の部分
２ＯＡと第２の部分２０Ｂとの間、及び、第２の部分２
０Ｂと第３の部分２０Ｃとの間には、夫々、空隙部２３
及び２４が設けられている。また、０□センサ１９は、
排気導出通路１４を通じる排気ガス中における酸素濃度
を検出して、その検出された酸素濃度に応じた検出出力
信号Ｓｏを送出するものとされ、排気温センサ２１は、
排気導出通路１４を通じる排気ガスの温度を検出して、
その検出された温度に応じた検出出力信号Ｓｐを送出す
るものとされる。

一方、吸気導入通路１２におけるエアクリーナ１６とエ
アフローメータ１７との間に位置する部分には、空気供
給通路４５の上流側端部が接続されている。空気供給通
路４５は、エンジン本体１０により駆動されるエアポン
プ４７が配されて、その下流側端部が、切換弁ユニット
４６に接続されたものとされている。さらに、空気供給
通路４５におけるエアポンプ４７が配された部分より上
流側の部分には、下流側端部が切換弁ユニット４６に接
続されたリリーフ通路４９の上流側端部が接続されてい
る。

切換弁ユニット４６には、エンジン本体１０のハウジン
グ１１に設けられた３個の排気ボートに、夫々、下流側
端部に設けられた３個の分岐路が接続される第１の空気
供給分岐通路５１．三元触媒コンバータ２０における空
隙部２３内に下流側部分が挿入された第２の空気供給分
岐通路５２、及び、三元触媒コンバータ２０における空
隙部２４内に下流側部分が挿入された第３の空気供給分
岐通路５３における夫々の上流側端部が接続されており
、その具体構成は、第２図に示される如くとされる。

第２図に示される如く、切換弁ユニット４６は、ダイア
フラム式のアクチュエータ５４．５５及び５６と、ソレ
ノイド弁５８．５９及び６０とを有するものとされる。

アクチュエータ５４は、その加圧空気導入室５４ａにソ
レノイド弁５８を介してエアポンプ４７からの加圧空気
が導入されて、その大気導入室５４ｂから大気が排出さ
れるとき、弁本体５４ｃが、スプリングの付勢力に抗し
て実線により示される如くの位置から一点鎖線により示
される如くの位置をとるものとされて、開状態におかれ
る。それにより、空気供給通路４５とリリーフ通路４９
とが連通状態とされて、エアポンプ４７からの加圧空気
が空気供給通路４５を介してリリーフ通路４９に導入さ
れる。また、アクチュエータ５４は、その加圧空気導入
室５４ａにソレノイド弁５８を介して加圧空気が導入さ
れず、その大気導入室５４ｂに大気が導入されるとき、
弁本体５４ｃが、スプリングの付勢力に従って一点鎖線
により示される如くの位置から実線により示される如く
の位置をとるものとされて、閉状態におかれる。斯かる
アクチュエータ５４が閉状態をとるもとで、アクチュエ
ータ５５が、その負圧導入室５５ａにソレノイド弁５９
を介して負圧が導入されて、弁本体５５ｃが、スプリン
グの付勢力に抗して実線により示される如くの位置から
一点鎖線により示される如くの位置をとるものとされた
場合には、空気供給通路４５と第１の空気供給分岐通路
５１とが連通状態とされる。それにより、空気供給通路
４５から第１の空気供給分岐通路５１に加圧空気が導入
される状態がとられ、ハウジング１工に設けられた各排
気ポートに加圧空気が供給される。

また、アクチュエータ５４が閉状態をとるもとで、アク
チュエータ５５が、その負圧導入室５５ａにソレノイド
弁５９を介して負圧が導入されず、その大気導入室５５
ｂから大気が排出されるとき、弁本体５５ｃが、スプリ
ングの付勢力に従って一点鎖線により示される如くの位
置から実線により示される如くの位置をとるものとされ
、斯かる際、アクチュエータ５６が、その負圧導入室５
６ａにソレノイド弁６０を介して負圧が導入されず、弁
本体５６ｃが、スプリングの付勢力に従って一点鎖線に
より示される如くの位置から実線により示される如くの
位置をとるものとされた場合には、空気供給通路４５と
第２の空気供給分岐通路５２とが連通状態とされる。そ
れにより、空気供給通路４５から第２の空気供給分岐通
路５２に加圧空気が導入される状態がとられ、空気供給
分岐通路５２における空隙部２３内に挿入された下流側
部分に形成された複数の孔を通じて、三元触媒コンバー
タ２０に加圧空気が供給される。

さらに、アクチュエータ５４が閉状態をとるとともに、
アクチュエータ５５が、その弁本体５５Ｃが実線により
示される如くの位置をとるものとされたもとで、アクチ
ュエータ５６が、その負圧導入室５６ａにソレノイド弁
６０を介して負圧が導入されて、弁本体５６ｃが、スプ
リングの付勢力に抗して実線により示される如くの位置
から一点鎖線により示される如くの位置をとるものとさ
れた場合には、空気供給通路４５と第３の空気供給分岐
通路５３とが連通状態とされる。それにより、空気供給
通路４５から第３の空気供給分岐通路５３に加圧空気が
導入される状態がとられ、空気供給分岐通路５３におけ
る空隙部２４内に挿入された下流側部分に形成された複
数の孔を通じて、三元触媒コンバータ２０に加圧空気が
供給される。

一方、ハウジング１１に一端部が接続された冷却水供給
通路２５Ａの他端部は、エンジン本体１０により駆動さ
れるウォータポンプ２７に接続されている。ウォータポ
ンプ２７は、冷却水供給通路２５Ｂを介して冷却用ファ
ン３５の作動による通風が行われて冷却水の冷却を行う
ラジェータ２８の下部２８ａに連結されている。また、
ハウジング１１に一端部が接続された冷却水戻し通路２
６Ａには水温センサ３８が配されていて、その他端部は
、温度調整部３０に接続されており、温度調整部３０は
冷却水戻し通路２６Ｂを介して、ラジェータ２８の上部
２８ｂに連結されている。斯かるラジェータ２８におい
て冷却された冷却水は、冷却水供給通路２５Ａ及び２５
Ｂを通じてハウジング１１内に設けられたウォータジャ
ケットに供給され、エンジン本体１０の冷却を行った後
、冷却水戻し通路２６Ａ及び２６Ｂからラジェータ２８
内に戻されて、再びラジェータ２８による冷却に供され
るようにされる。

温度調整部３１ｊ内は、主通路３１Ａ及び副通路３１Ｂ
とに分割されている。主通路３１Ａには、弁３２ａが備
えられた低温用サーモスタット３２Ａが配されており、
副通路３１Ｂには、弁３２ｂが備えられた高温用サーモ
スタット３２Ｂが配されている。また、主通路３１Ａ及
び副通路３１Ｂには、バイパス部３３Ａ及びバイパス部
３３Ａより通路径が小とされたバイパス部３３Ｂの上流
側端部が夫々接続されている。バイパス部３３Ａ及び３
３Ｂの下流側部分は合流せしめられて、冷却水供給通路
２５Ｂにおける下流側部分に接続されている。

低温用サーモスタット３２Ａは、冷却水温が、例えば、
８２°Ｃ以上になると弁３２ａを作動させて、冷却水戻
し通路２６Ａとバイパス部３３Ａとを遮断状態とするも
のとされ、また、高温用サーモスタッ）３２Ｂは、冷却
水温が、例えば、１００°Ｃ以上になると弁３２ｂを作
動させて、冷却水戻し通路２６Ａとバイパス部３３Ｂと
を遮断状態とするものとされる。

さらに、温度調整部３０には、主通路３１Ａと冷却水戻
し通路２６Ｂとの連通状態を制御するダイアフラム式の
アクチエエータ３４が備えられている。アクチュエータ
３４における負圧導入室３４ａには、吸気導入通路１２
におけるスロットル弁１８が配された部分より下流側の
部分に上流側端部が接続されるとともに、ソレノイド弁
３６が配された負圧導入通路３７の下流側端部が接続さ
れている。

上述如くの構成に加えて、制御ユニット７０が備えられ
ている。制御ユニット７０には、第１図に示される如（
，０□センサ１９からの排気ガス中における酸素濃度を
あられす検出出力信号ＳＯ１及び、排気温センサ２１か
らの排気温をあられす検出出力信号Ｓｐが供給されると
ともに、スロットル弁１８の開度を検出する開度センサ
６１から得られる検出出力信号ＳＬ、エアフローメータ
１７から得られる吸入空気量をあられす検出出力信号Ｓ
ａ、回転数センサ６２から得られるエンジン回転数をあ
られす検出出力信号Ｓｎ、水温センサ３８から得られる
冷却水温をあられす検出出力信号Ｓｗ、外気温センサ６
３から得られる外気温をあられす検出出力信号Ｓｇ、及
び、他のエンジンの運転状態をあられす検出出力信号Ｓ
ｘが供給される。

制御ユニット７０は、上述の各種検出出力信号に基づい
て、エンジン本体１０において燃焼に供される混合気の
空燃比を理論空燃比に一致させる空燃比制御を行うとと
もに、ソレノイド弁３６に駆動信号Ｋｄを供給して冷却
水温調整制御を行い、さらに、ソレノイド弁５８．５９
及び６０に夫々駆動信号Ｋａ、Ｋｂ及びＫｃを選択的に
供給して加圧空気供給制御を行う。

制御ユニット７０による冷却水温調整制御においては、
検出出力信号Ｓｔに基づいてエンジンが低負荷運転状態
にあることが検知されるとともに、検出出力信号Ｓｗが
あられす冷却水温が、例えば、１０８℃以下であり、ま
た、検出出力信号Ｓｇがあられす外気温が、例えば、１
５°Ｃより大であるという冷却水温強制上昇条件が成立
している場合には、ソレノイド弁３６に駆動信号Ｋｄが
供給されてそれが開状態とされ、アクチュエータ３４に
おける負圧導入室３４ａに負圧が導入されて、弁本体３
４ｂが、第１図において一点鎖線により示される如くの
位置をとるものとされ、主通路３１Ａと冷却水戻し通路
２６Ｂとが遮断状態にされる。

斯かるちとでは、冷却水温が８２°Ｃ未満である場合に
は、冷却水戻し通路２６Ａからの冷却水はバイパス部３
３Ａ及び３３Ｂを通じるものとされ、また、冷却水温が
８２℃以上で１００°Ｃ未満である場合には、バイパス
部３３Ｂを通じるものとされて、ラジェータ２８には戻
されず、一方、冷却水温が１００°Ｃ以上である場合に
は、冷却水戻し通路２６Ａからの冷却水は、副通路３１
Ｂを通じてラジェータ２８に戻される。このように冷却
水戻し通路２６Ａからの冷却水は、主通路３１Ａを通じ
てはラジェータ２日に戻されず、従って、冷却水主流の
ラジェータ２８を通じての循環が行われないことになり
、冷却水温が１００°Ｃ以上であっても冷却水温の上昇
促進が行われることになる。

一方、冷却水温強制上昇条件が成立していない場合には
、ソレノイド弁３６に駆動信号Ｋｄが供給されず、閉状
態とされて、アクチュエータ３４の弁本体３４ｂが、第
１図において実線により示される如くの位置をとるもの
とされ、主通路３１Ａと冷却水戻し通路２６Ｂとが連通
状態にされる。

斯かるちとでは、冷却水温が８２°Ｃ未満であるとき、
冷却水戻し通路２６Ａからの冷却水は、ラジェータ２８
に戻されることなくバイパス部３３Ａ及び３３Ｂを通じ
るものとされ、また、冷却水温が８２°Ｃ以上で１００
°Ｃ未満であるとき、冷却水戻し通路２６Ａからの冷却
水は、バイパス部３３Ｂに通じるものとされるとともに
、主通路３１Ａから冷却水戻し通路２６Ｂを通じてラジ
ェータ２８に戻されるものとされ、さらに、冷却水温が
１００°Ｃ以上となったとき、冷却水戻し通路２６Ａか
らの冷却水は、主通路３１Ａ及び副通路３１Ｂの両者か
ら冷却水戻し通路２６Ｂを通じてラジェータ２８に戻さ
れるものとされる。従って、斯かる場合には、冷却水温
が１００°Ｃ未満であるもとで、冷却水主流のラジェー
タ２８を通じての循環が行われないことになって、冷却
水温の上昇促進制御が行われることになる。

なお、上述の如くに、冷却水温強制上昇条件の一つとし
て冷却水温が１０８°Ｃ以下とされているのは、エンジ
ン本体１０がノッキングが発生し易い状態におかれるこ
とを回避するためであり、また、外気温が１５°Ｃより
大とされているのは、ラジェータ２８において、外気温
度と冷却水温との温度差が大とされることによる支障が
生じることを回避するためである。

−４、制御ユニット７０には、スロットル弁１８の開度
ＴＨとエンジン回転数Ｎとにより規定されるエンジンの
動作領域をあられす、第３図により示される如くの特性
図に対応するデータマツプが内蔵されたメモリに記憶さ
れている。第３図に示される特性図は、実線ａにより区
画されて、スロットル弁１８の開度ＴＨが大とされる方
向においてとられた領域ａ１と、スロットル弁１８の開
度Ｔ）Ｉが小とされる方向においてとられた領域ａ２及
び領域ａ２内において、エンジン回転数Ｎが小とされる
部分を除いてスロットル弁１８の開度ＴＨが大とされる
方向においてとられた領域ａａ。

エンジン回転数Ｎが小とされる部分を除いてスロットル
弁１８の開度ＴＨが小とされる方向においてとられた領
域ａｂ、領域ａａと領域ａｂとの間にとられた領域ａＣ
１及び、領域ａａと領域ａｂと領域ａｃとが除かれた部
分とされる領域ａｄとをあられす。

そして、制御ユニット７０による加圧空気供給制御が行
われるにあたっては、データマツプに、検出出力信号Ｓ
ｔがあられすスロットル弁１８の開度ＴＨと検出出力信
号Ｓｎがあられすエンジン回転数Ｎとが照合されて、第
３図により示される如くの特性図における領域ａ１及び
ａ２のいずれにあるか、さらには、領域ａ２内の領域ａ
ａ、ａｂ、ａｃ及びａｄのいずれにあるかが判断され、
さらに、冷却水温強制上昇条件が成立しているか否かの
判断が加えられ、その結果に応じて、空気供給通路４５
と、第１．第２及び第３の空気供給分岐通路５１．５２
及び５３のうちいずれとが連結状態とされるべきかが決
定される。

検出出力信号Ｓｔがあられすスロットル弁１８の開度Ｔ
Ｈと検出出力信号Ｓｎがあられすエンジン回転数Ｎとが
領域ａｌ内にある場合には、エンジンの運転状態がＮＯ
ｘが比較的多量に発生する状態にあるので、駆動信号Ｋ
ａがソレノイド弁５８に供給されて、それが開状態をと
るものとされる。それにより、アクチュエータ５４の弁
本体５４ｃが、第２図において一点鎖線により示される
如くの位置をとるものとされて、空気供給通路４５とリ
リーフ通路４９とが連通状態とされる。斯かる場合には
、エアポンプ４７からの加圧空気が空気供給通路４５か
らリリーフ通路４９に導入されて、三元触媒コンバータ
２０には供給されず、三元触媒コンバータ２０は、その
全体が還元触媒としての機能を果たすものとされ、排気
ガス中に含まれるＮＯｘの除去が効果的に行われる。

一方、検出出力信号Ｓｔがあられすスロットル弁１８の
開度と検出出力信号Ｓｎがあられすエンジン回転数とが
領域ａｌ内にな（、領域ａ２内にある場合には、エンジ
ンの運転状態がＨＣが発生し易い状態にあるので、駆動
信号Ｋａのソレノイド弁５８への供給が行われず、それ
が閉状態をとるものとされる。それによりアクチュエー
タ５４の弁本体５４ｃが、第２図において実線により示
される如くの位置をとるものとされ、斯かるちとで、検
出出力信号Ｓｔがあられすスロットル弁１８の開度と検
出出力信号Ｓｎがあられすエンジン回転数とが、領域ａ
２内のいずれにあるかが判断される。そして、検出出力
信号Ｓｔがあられすスロットル弁１８の開度と検出出力
信号Ｓｎがあられすエンジン回転数とが、領域ａｄ内に
ある場合には、排気ガス中にＨＣが特に発生し易い状態
にあるので、駆動信号Ｋｂのソレノイド弁５９への供給
は行われず、それが開状態をとるものとされ、それによ
り、アクチュエータ５５の弁本体５５ｃが、第２図にお
いて一点鎖線により示される如くの位置をとるものとさ
れる。斯かる場合には、空気供給通路４５から第１の空
気供給分岐通路５１に加圧空気が導入され、その加圧空
気がハウジング１１に設けられた排気ポートから排出さ
れる状態がとられ、エンジン本体１０からの排気ガスの
排出が促進されるとともに、排気導出通路１４の上流側
部分から三元触媒コンバータ２０に加圧空気が供給され
て、三元触媒コンバータ２０は、その全体が酸化触媒と
しての機能を果たすものとされ、排気ガス中に含まれる
ＨＣの除去が効果的に行われる。

また、検出出力信号Ｓｔがあられすスロットル弁１８の
開度と検出出力信号Ｓｎがあられすエンジン回転数とが
、領域ａａ、ａｂ及びａｃのいずれかにある場合には、
排気ガス温度が１００℃未満であるとき、上述と同様に
、空気供給通路４５から第１の空気供給分岐通路５１に
加圧空気が導入される状態がとられ、一方、排気ガス温
度が５００°Ｃ以上であるとき、空気供給通路４５から
第２の空気供給分岐通路５２に加圧空気が導入される状
態がとられる。

そして、検出出力信号Ｓｔがあられすスロットル弁１８
の開度と検出出力信号Ｓｎがあられすエンジン回転数と
が、領域ａａ、ａｂ及びａｃのいずれかにあり、排気ガ
ス温度が１００°Ｃ〜５００°Ｃの間にあるもとでは、
検出出力信号Ｓｔがあられすスロットル弁１８の開度Ｔ
Ｈと検出出力信号Ｓｎがあられすエンジン回転数Ｎとが
、領域ａｂ内にある場合には、エンジンの運転状態が、
ＮＯｘの発生量が徐々に増加する傾向にあるとともに、
ＨＣの発生が比較的多量とされる状態が継続されている
状態にあるので、駆動信号Ｋａのソレノイド弁５日への
供給が行われず、アクチュエータ５４の弁本体５４ｃが
、第２図において実線により示される如くの位置をとる
ものとされるとともに、駆動信号Ｋｂのソレノイド弁５
９への供給が行われず、それが閉状態をとるものとされ
て、アクチュエータ５５の弁本体５５ｃが、第２図にお
いて実線により示される如くの位置をとるものとされ、
さらに、駆動信号Ｋｃのソレノイド弁６０への供給も行
われず、それが閉状態をとるものとされて、アクチュエ
ータ５６の弁本体５６ｃが、第２図において実線により
示される如くの位置をとるものとされる。斯かる場合に
は、空気供給通路４５から第２の空気供給分岐通路５２
に加圧空気が導入され、その加圧空気により、三元触媒
コンバータ２０における空隙部２３より下流側に位置す
る部分２０Ｂ及び２０Ｃが酸化触媒としての機能を果た
すものとされるとともに、空隙部２３より上流側に位置
する部分２０Ａが還元触媒としての機能を果たすものと
される。従って、三元触媒コンバータ２０の酸化触媒と
して機能する部分が、還元触媒として機能する部分より
大とされるので、排気ガス中に増加する傾向にあるＮＯ
ｘの除去及び排気ガス中に多量に含まれるＨＣの除去が
効果的に行われる。

また、検出出力信号ＳＬがあられすスロットル弁１８の
開度ＴＨと検出出力信号Ｓｎがあられすエンジン回転数
Ｎとが、領域ａｃ内にある場合には、エンジンの運転状
態が、領域ａｂ内にあるときよりＮＯｘの発生量が増加
する傾向にあるので、冷却水温強制上昇条件が成立して
いるときには、駆動信号Ｋａのソレノイド弁５８への供
給が行われず、アクチュエータ５４の弁本体５４ｃが、
第２図において実線により示される如くの位置をとるも
のとされるとともに、駆動信号Ｋｂのソレノイド弁５９
への供給も行われず、アクチュエータ５５の弁体５５ｃ
が、第２図において実線により示される如くの位置をと
るものとされ、また、駆動信号Ｋｃがソレノイド弁６０
に供給されて、それが開状態をとるものとされて、アク
チュエータ５６の弁本体５６ｃが、第２図において一点
鎖線により示される如くの位置をとるものとされる。

斯かる場合には、空気供給通路４５から第３の空気供給
分岐通路５３に加圧空気が導入され、その加圧空気によ
り、三元触媒コンバータ２０における空隙部２４より下
流側に位置する部分２０Ｃが酸化触媒としての機能を果
たすものとされるとともに、空隙部２４より上流側に位
置する部分２０Ａ及び２０Ｂが還元触媒としての機能を
果たすものとされる。従って、三元触媒コンバータ２０
による、排気ガス中に含まれるＮＯｘの除去が優先され
たもとでのＮＯｘ及びＨＣの除去が効果的に行われると
ともに、温度上昇が促進された冷却水によるＨＣの低減
効果が得られることになる。

一方、検出出力信号Ｓｔがあられすスロットル弁１８の
開度ＴＨと検出出力信号Ｓｎがあられすエンジン回転数
Ｎとが、領域ａｃ内にある場合において、冷却水温強制
上昇条件が成立していないときには、検出出力信号Ｓｔ
があられすスロットル弁１８の開度ＴＨと検出出力信号
Ｓｎがあられすエンジン回転数Ｎとが領域ａｂ内にあっ
た場合と同様に、空気供給通路４５から第２の空気供給
分岐通路５２に加圧空気が導入される状態がとられるよ
うにされる。

さらに、検出出力信号Ｓｔがあられすスロットル弁１８
の開度ＴＨと検出出力信号Ｓｎがあられすエンジン回転
数Ｎとが領域ａａ内にある場合には、エンジンの運転状
態が、ＮＯｘの発生量が増加する傾向にあるので、検出
出力信号Ｓｔがあられすスロットル弁１８の開度ＴＨと
検出出力信号Ｓｎがあられすエンジン回転数Ｎとが領域
ａｃ内にあり、かつ、冷却水温強制上昇条件が成立して
いたときと同様に、空気供給通路４５から第３の空気供
給分岐通路５３に加圧空気が導入される状態がとられ、
排気ガス中に含まれるＮＯｘの除去が優先されたもとで
のＮＯｘ及びＨＣの除去が効果的に行われるようにされ
る。

上述の如くにして行われる加圧空気供給制御においては
、空気供給通路４５から第２の空気供給分岐通路５２に
加圧空気が導入される状態が、冷却水温強制上昇条件が
成立していないもとでは、エンジンの運転状態が領域ａ
ｂもしくは領域ａｃにあるとき行われ、また、冷却水温
強制上昇条件が成立しているもとでは、エンジンの運転
状態が領域ａｂのみにあるとき行われるようにされる。

そして、空気供給通路４５から第３の空気供給分岐通路
５３に加圧空気が導入される状態が、冷却水温強制上昇
条件が成立していないもとでは、エンジンの運転状態が
領域ａａのみにあるとき行われ、また、また、冷却水温
強制上昇条件が成立しているもとでは、エンジンの運転
状態が領域ａａもしくは領域ａｃにあるとき行われるよ
うにされる。従って、エンジンの運転状態が領域ａＣに
あるとき、冷却水温強制上昇条件が成立し、温度上昇が
促進された冷却水によるＨＣの低減効果が得られるもと
では、空気供給通路４５から第３の空気供給分岐通路５
３に加圧空気が導入される状態がとられて、三元触媒コ
ンバータ２０が、ＨＣの除去に比してＮＯｘの除去が優
先される機能を有するものとされ、また、エンジンの運
転状態が領域ａｃにあるとき、冷却水温強制上昇条件が
成立していないことにより、温度上昇が促進された冷却
水によるＨＣの低減効果が得られないもとでは、空気供
給通路４５から第２の空気供給分岐通路５２に加圧空気
が導入される状態がとられて、三元触媒コンバータ２０
が、ＮＯｘの除去に比してＨＣの除去が優先される機能
を有するものとされる。

上述の如くの動作を行う制御ユニット７０は、例えば、
マイクロコンビニーりが用いられて構成されるが、斯か
る場合においてマイクロコンピュータが実行する加圧空
気供給制御を行うに際してのプログラムの一゛例を、第
４図のフローチャートを参照して説明する。　第４図の
フローチャートにより示されるプログラムにおいては、
スタート後、ステップ７１において各種検出出力信号を
取込み、続くステップ７２において、検出出力信号Ｓｔ
及び検出出力信号Ｓｎに基づいて、エンジンの運転状態
が領域ａ１にあるか否かを判断する。

その結果、領域ａ１にあると判断された場合には、ステ
ップ７３において駆動信号Ｋａをソレノイド弁５８に送
出して、ステップ７１に戻る。また、領域ａ１にないと
判断された場合には、ステップ７４において、エンジン
の運転状態が領域ａａ。

ａｂもしくはａＣにあるか否かを判断し、領％ｉ　ａａ
、ａｂもしくはａＣにないと判断された場合には、ステ
ップ７５において、ソレノイド弁５９に駆動信号Ｋｂを
送出して、元に戻る。ステップ７４において、エンジン
の運転状態が領域ａａ、ａｂもしくはａＣにあると判断
された場合には、続くステップ７６において、排気ガス
温度Ｔが１００°Ｃ以上であるか否かを判断する。その
結果、排気ガス温度Ｔが１００°Ｃ未満である場合には
、ステップ７５に進み、また、排気ガス温度Ｔが１００
°Ｃ以上である場合には、ステ・ンプ７７に進む。

ステップ７７においては、排気ガス温度Ｔが５ｏｏ’ｃ
以上であるか否かを判断し、排気ガス温度Ｔが５００°
Ｃ以上であると判断された場合には、駆動信号Ｋａ、Ｋ
ｂ及びＫｃの送出を行うことなくステップ７１に戻る。

また、ステ・ンブ７７において排気ガス温度Ｔが５００
°Ｃ未満であると判断された場合には、ステップ７９に
おいて、エンジンの運転状態が領域ａｂもしくはａｃに
あるか否かを判断する。その結果、領域ａｂ及びａｃの
いずれにもないと判断された場合には、ステップ８０に
おいて、駆動信号Ｋｃをソレノイド弁６０に送出して、
ステップ７１に戻る。また、ステ・ンプ７９において、
エンジンの運転状態が領域ａｂもしくはａＣにあると判
断された場合には、ステップ８１において、冷却水温強
制上昇条件が成立しているか否かを判断し、冷却水温強
制上昇条件が成立していないときには、ステップ７１に
戻り、冷却水温強制上昇゛条件が成立しているときには
、ステップ８２において、エンジンの運転状態が領域ａ
ｂにあるか否かを判断する。そして、領域ａｂにあると
判断された場合には、ステップ７１に戻り、また、領域
ａｂにないと判断された場合には、ステップ８０に進む
。

（発明の効果） 以上の説明から明らかな如く、本発明に係るエンジンの
排気装置によれば、排気導出通路に配設されてエンジン
の運転状態に応じて機能が変化せしめられるものとされ
た三元触媒コンバータ等とされる触媒部に、エンジンが
高負荷運転状態にあるもとでは複数の空気供給通路を通
じての空気の供給がなされず、エンジンが低負荷運転状
態にあるもとでは、複数の空気供給通路を通じての空気
の供給が行われるとともに、冷却水制御手段によるエン
ジンにおける冷却水温の上昇促進制御が行われているか
否かで、複数の空気供給通路のいずれかを通じてなされ
る空気の触媒部への供給態様が異なるものとされ、例え
ば、冷却水制御手段によるエンジンにおける冷却水温の
上昇促進制御が行われているもとでは、複数の空気供給
通路のいずれかを通じての空気の触媒部への供給が、排
気ガス中に含まれるＮＯｘの浄化により効果的なものと
なるようにされることにより、例えば、エンジンが高負
荷運転状態にあるときには、排気ガス中に含まれるＮＯ
ｘの除去を効果的に行うことができるとともに、エンジ
ンが低負荷運転状態にあって冷却水温の上昇促進制御が
行われていないときには、排気ガス中に含まれるＨＣの
除去を効果的に行うことができ、さらに、エンジンが低
負荷運転状態にあって冷却水温の上昇促進制御が行われ
ているときには、排気ガス中に含まれるＮＯｘ及びＨＣ
の浄化を共に適切に行うことができることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るエンジンの排気装置の一例をそれ
が適用されたロータリーピストンエンジンの冷却系と共
に示す概略構成図、第２図は本発明に係るエンジンの排
気装置の一例の主要部を示す図、第３図は第１図に示さ
れる例における動作説明に供される特性図、第４図は第
１図に示される例における制御ユニットにマイクロコン
ピュータが用いられた場合における、斯かるマイクロコ
ンピュータが実行するプログラムの一例を示すフローチ
ャートである。 図中、１０はエンジン本体、１４は排気導出通路、１８
はスロットル弁、２０は三元触媒コンノ〈−タ、２１は
排気温センサ、３０は温度調整部、３１Ａは主通路、３
１Ｂは副通路、３４はアクチュエータ、３８は水温セン
サ、４５は空気供給通路、４６は切換弁ユニット、５１
は第１の空気供給分岐通路、５２は第２の空気供給分岐
通路、５３は第３の空気供給分岐通路、６１は開度セン
サ、６２は回転数センサ、 ６３は外気温センサ、 ０ はＩ■卸ユニッ トである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エンジンから排出される排気ガスを外部に導出する排気
   導出通路と、 該排気導出通路を通じる排気ガスの浄化を行うべく上記
   排気導出通路に配設された触媒部と、空気供給源からの
   空気を上記触媒部における異なる部位に供給する複数の
   空気供給通路と、該複数の空気供給通路を通じての上記
   触媒部に対する空気の供給状態を切換制御する切換手段
   と、上記エンジンの冷却水温が所定の値以下であるとき
   上記エンジンにおける冷却水温の上昇促進制御を行い、
   上記エンジンが低負荷運転状態にあるときには、高負荷
   運転状態にあるときに比して上記所定の値を大となす動
   作を行う冷却水制御手段と、 上記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により上記エンジンの高負荷運転状
   態が検出されるもとでは、上記切換手段に、上記複数の
   空気供給通路のいずれからの上記触媒部への空気の供給
   もなされない状態をとらせる動作を行わせ、上記運転状
   態検出手段により上記エンジンの低負荷運転状態が検出
   されるもとでは、上記切換手段に、上記冷却水制御手段
   により上記エンジンにおける冷却水温の上昇促進制御が
   行われない場合と、上記エンジンにおける冷却水温の上
   昇促進制御が行われる場合とで、上記複数の空気供給通
   路のいずれかを通じての上記触媒部に対する空気の供給
   態様を異なるものとなす動作を行わせる空気供給制御手
   段と、 を備えて構成されるエンジンの排気装置。