JPH04136410A - 排ガス処理用触媒装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は排ガス処理用触媒装置に係り、特にエンジン
の始動時にヒータにより触媒を加熱し、十分な排ガス浄
化機能を発揮させる排ガス処理用触媒装置に関する。

［従来の技術］ 触媒装置のヒータ加熱式触媒は、エンジンの排気通路途
中に設けられ、エンジン始動時にヒータによって触媒を
加熱し、触媒機能を向上させてＣＯやＨＣ等の排ガス中
の有害成分を低減させている。

排ガス処理用触媒装置には、特開平１−２４０７１８号
公報に開示されるものがある。この公報に開示される排
ガス処理用触媒の加熱装置は、排ガスの排出路中に排ガ
スを処理する触媒を配設し、この触媒を加熱するヒータ
を儲け、排ガスによる温度上昇を利用することなく、ヒ
ータによって所定の温度まで触媒温度を上昇させ、触媒
の排ガス浄化能力を向上させている。

〔発明が解決しようとする問題点コ ところで、従来の排ガス処理用触媒装置においては、ヒ
ータ加熱式触媒の有無や予熱機能の有無によって触媒温
度が変化し、ＨＣ濃度も異なるものである。

すなわち、ヒータ加熱式触媒を有していないものは、第
５図に２点鎖線で示す如く、雰囲気温度によって触媒温
度が上昇されるのみであり、排ガス中のＨＣ濃度が高い
ものである。

また、ヒータ加熱式触媒を有しているが、予熱機能を有
していないものは、第５図に実線で示す如く、エンジン
始動後に触媒が加熱され、触媒温度がヒータ加熱式触媒
を有していないものに比し急激に上昇し、排ガス中のＨ
Ｃ濃度を低減させている。

更に、ヒータ加熱式触媒の予熱機能を有するものは、第
５図に１点鎖線で示す如く、シートスイッチ等の事前検
出部からの予熱シグナルたる検出信号により予め触媒は
予熱され、エンジン始動時には触媒温度がある程度まで
上昇しており、ＨＣ濃度を効率良く低減させている。

つまり、ヒータ加熱式触媒の予熱機能を有しないものは
、エンジン始動時にヒータによって触媒の加熱を開始し
ており、エンジン始動直後の排ガス中のＣＯやＨＣ等の
有害成分を十分に低減できる温度まで触媒温度が達して
いないのが現状であこのため、第７図に破線で示す如く
、エンジン始動直後の排ガスとともに、ＣＯやＨＣ等の
有害成分が多量に排出され、排ガス規制をクリアできな
いとともに、公害問題を惹起するという不都合がある。

つまり排ガス試験（モード）は、例えばコールドスター
ト時から約１０〜２０秒間、すなわちスタート直後のｃ
ｏ及びＨＣ値によって決定されており、エンジン始動時
に触媒をある程度の温度まで加熱しておく必要がある。

また、米国においては、シートスイッチを利用して触媒
を予熱しているものがある。

しかし、従来の予熱機器においては、雰囲気温度、例え
ばバッテリの電圧に拘らず、常時触媒を予熱すべく制御
していることにより、バッテリ上がりが生じ、実用上不
利であるという不都合かある。

更に、エンジン始動後にエンジン回転数の極端に低い、
例えばエンジンストールが発生して際、あるいはエンジ
ン回転数が高回転域に達した際にも触媒を常時加熱して
いることにより、バッテリからの大なる電流を必要とし
、経済的に不利であるという不都合がある。

［発明の目的］ そこでこの発明の目的は、上述不都合を除去するために
、エンジンの始動動作を事前に検出し信号を出力する事
前検出部を設け、事前検出部からの検出信号を入力し雰
囲気状態に応じて触媒を所定温度まで予熱するとともに
エンジン始動後に触媒を所定温度まで加熱し且つエンジ
ン始動後の運転状態に応じて加熱を断続すべく制御する
制御部を設けたことにより、雰囲気状態及び運転状態に
応じて予熱及び加熱を断続制御し、触媒を効率良く予熱
できるとともに、エンジン始動後の加熱をも効率良く果
たし得る排ガス処理用触媒装置を実現するにある。

［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するためにこの発明は、エンジンの始動
時に十分な排ガス浄化機能を発揮させるべくヒータによ
り加熱される触媒を有する排ガス処理用触媒装置におい
て、前記エンジンの始動動作を事前に検出し信号を出力
する事前検出部を設け、この事前検出部からの検出信号
を入力し雰囲気状態に応じて前記触媒を所定温度まで予
熱するとともにエンジン始動後に触媒を所定温度まで加
熱し且つエンジン始動後の運転状態に応じて加熱を断続
すべく制御する制御部を設けたことを特徴とする。

［作用コ 上述の如く構成したことにより、事前検出部からの検出
信号を入力した際には、制御部により雰囲気状態に応じ
て触媒を所定温度まで予熱するとともに、エンジン始動
後に触媒を所定温度まで加熱し且つエンジン始動後の運
転状態に応じて加熱を断続すべく制御し、雰囲気状態及
び運転状態に応じて予熱及び加熱を断続制御し、触媒を
効率良く予熱するとともに、エンジン始動後の加熱をも
効率良く果たしている。

［実施例コ 以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する
。

第１〜６図はこの発明の実施例を示すものである。第２
図において、２はエンジン、４は排気通路である。

この排気通路４途中に、上流側からメタルやセラミック
等の材料により形成される触媒、例えばヒータ加熱式触
媒６、メイン触媒８、消音器１０を順次設ける。

つまり、前記エンジン２とヒータ加熱式触媒６とを第１
排気通路４−１により連絡して設けるとともに、ヒータ
加熱式触媒６とメイン触媒８とを第２排気通路４−２に
より連絡して設け、メイン触媒８と消音器１０とを第３
排気通路４−３により連絡して設け、消音器１０下流側
を第４排気通路４−４とし、第１〜第４排気通路４−１
．４−２．４−３．４−４により前記排気通路４を構成
している。

また、前記ヒータ加熱式触媒６には、制御部１２を接続
して設ける。

前記エンジン２の始動動作を事前に検出し信号を出力す
るシートスイッチや図示しないドアの開閉状態を検出す
るドアスイッチ等の事前検出部、例えばシートスイッチ
１４を設ける。

このシートスイッチ１４は、第３図に示す如く、図示し
ない車両のシート部１６に設けられ、運転者がシート部
１６に座った際に、事前検出信号である予熱シグナルを
出力するものである。

前記制御部１２は、事前検出部であるシートスイッチ１
４からの検出信号たる予熱シグナルを入力し雰囲気状態
に応じて前記ヒータ加熱式触媒６を所定温度まで予熱す
るとともにエンジン始動後にヒータ加熱式触媒６を所定
温度まで加熱し且つエンジン始動後の運転状態に応じて
加熱を断続すべく制御する構成を有する。

詳述すれば、前記制御部１２は、第１図に示す如く、演
算処理部１８とリレ一部２０とからなり、演算処理部１
８にはエンジン回転数検出信号やイグニションシグナル
、予熱シグナル、そして触媒温度シグナルが夫々入力さ
れるとともに、バッテリ２２が接続され、このバッテリ
２２はリレ一部２２にも接続されている。

また、リレ一部２０は、前記演算処理部１８からの制御
信号によりバッテリ２２の触媒加熱用電流をＯＮ＠ＯＦ
Ｆするものである。

そして、前記制御部１２は、雰囲気状態に応じて予熱動
作を断続すべく制御している。

つまり、前記バッテリ２２の電圧が低い場合や触媒温度
が高い場合に予熱の実施を阻止すべく制御するとともに
、予熱からイグニションスイッチ（図示せず）のＯＮ信
号たるイグニションシグナルが出力されるまでの時間が
長い場合には、予熱動作を停止すべく制御する。

また、前記制御部１２は、エンジン２の始動後にヒータ
加熱式触媒６の触媒温度を触媒側からの触媒温度シグナ
ルによってモニタし所定温度を維持すべく加熱している
。

更に、前記制御部１２は、エンジン始動後の運転状態、
例えばエンジンストールの惹起される惧れのある低回転
域のエンジン回転数の場合やエンジン回転数が高回転域
となった場合にヒータ加熱式触媒６の加熱を停止させる
べく制御する。

なお、前記ヒータ加熱式触媒６は、簗４図に示す如く、
予熱用及び加熱用加熱電流を入力するとともに、触媒温
度シグナルを出力している。

次に作用について説明する。

前記制御部１２に図示しない車両のシート部１６に設け
られたシートスイッチ１４から予熱シグナルが入力され
た際には、演算処理部１８により演算された制御信号が
リレ一部２０に出力され、このリレ一部２０によって予
熱用の加熱電流がヒータ加熱式触媒６に流される。

そしてこのとき、前記バッテリ２２の電圧が低い場合や
触媒温度が高い場合には、予熱の実施が制御部１２によ
り阻止されるとともに、予熱からイグニションスイッチ
（図示せず）のＯＮ信号たるイグニションシグナルが制
御部１２に入力されるまでの時間が長い場合には、バッ
テリ２２の電圧使用量を低減させるために予熱動作を停
止させる。

また、前記ヒータ加熱式触媒６の予熱開始後にイグニシ
ョンスイッチ（図示せず）のイグニションシグナルが制
御部１２に入力された際には、演算処理部１８により演
算された制御信号がリレー部２０に出力され、このリレ
一部２０によって加熱用の加熱電流が前記ヒータ加熱式
触媒６に流される。

そしてこのとき、例えばエンジンストールの惹起される
惧れのある低回転域のエンジン回転数の場合やエンジン
回転数が高回転域となった場合には、前記制御部１２か
らの制御信号によってヒータ加熱式触媒６の加熱を停止
させ、ヒータ加熱式触媒６の不要な加熱を防止している
。

また、前記ヒータ加熱式触媒６の加熱動作時には、触媒
側からの触媒温度シグナルによってヒータ加熱式触媒６
の触媒温度をモニタし、触媒温度を所定に維持すべく前
記制御部１２により加熱動作を制御している。

これにより、前記シートスイッチ１４からの検出信号を
入力した際に制御部１２により雰囲気状態に応じてヒー
タ加熱式触媒６を予熱でき、エンジン始動時のヒータ加
熱式触媒６の浄化機能を向上することができ、第５．６
図に示す如＜、ＨＣ濃度やＨＣ，Ｃｏの排出量を低減さ
せ得るとともに、ヒータ加熱式触媒６を従来に比し小型
化することができ、コストを低廉とし得て、経済的に有
利である。

また、エンジン始動後にヒータ加熱式触媒６を所定温度
まで加熱し且つエンジン始動後の運転状態に応じて加熱
を断続すべく制御部１２によって制御することにより、
バッテリ２２の電圧が低い場合や触媒温度が高い場合、
イグニションシグナルが制御部１２に入力されるまでの
時間が長い場合等の雰囲気状態及び低回転域のエンジン
回転数の場合やエンジン回転数が高回転域となった場合
等の運転状態に応じて予熱及び加熱を断続制御でき、ヒ
ータ加熱式触媒６を効率良く予熱するとともに、エンジ
ン始動後の加熱をも効率良く果たし得て、実用上有利で
ある。

更に、上述の如く前記制御部１２による制御の際に、雰
囲気状態及び運転状態を勘案することにより、バッテリ
上がりを確実に防止でき、保守・点検作業を徒に増加さ
せる不都合がないとともに、高回転域等における不要な
エンジン回転数の変動及びヒータ加熱式触媒８の加熱を
阻止できる。

［発明の効果コ 以上詳細に説明した如くこの発明によれば、エンジンの
始動動作を事前に検出し信号を出力する事前検出部を設
け、事前検出部からの検出信号を入力し雰囲気状態に応
じて触媒を所定温度まで予熱するとともにエンジン始動
後に触媒を所定温度まで加熱し且つエンジン始動後の運
転状態に応じて加熱を断続すべく制御する制御部を設け
たので、事前検出部からの検出信号を入力した際に制御
部により雰囲気状態に応じて触媒を予熱でき、エンジン
始動時の触媒の浄化機能を向上することができるととも
に、触媒を従来に比し小型化することができ、コストを
低廉とし得て、経済的に有利である。また、エンジン始
動後に触媒を所定温度まで加熱し且つエンジン始動後の
運転状態に応じて加熱を断続すべく制御部によって制御
することにより、雰囲気状態及び運転状態に応じて予熱
及び加熱を断続制御でき、触媒を効率良く予熱し得ると
ともに、エンジン始動後の加熱をも効率良く果たし得て
、実用上有利である。更に、前記制御部による制御の際
に、雰囲気状態を勘案することにより、バッテリ上がり
を確実に防止し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１〜６図はこの発明の実施例を示し、第１図は排ガス
処理用触媒装置の制御部の概略説明図、第２図は排ガス
処理用触媒装置の概略説明図、第３図はシート部とシー
トスイッチとの概略図、第４図はヒータ加熱式触媒の概
略図、第５図は排ガス処理用触媒装置における予熱機能
の有無及び加熱機能の有無による触媒温度とＨＣ濃度と
を表すタイムチャート、第６図は車速と時間との関係に
おけるＨＣまたはＣＯの排出量を示す図である。 第７図はこの発明の従来技術の車速と時間との関係にお
けるＨＣまたはＣＯの排出量を示す図である。 図において、２はエンジン、４は排気通路、６はヒータ
加熱式触媒、８はメイン触媒、１０は消音器、１２は制
御部、１４はシートスイッチ、１６はシート部、１８は
演算処理部、２０はリレ一部、２２はバッテリである。 理 許　出願人　　鈴木自動車工業株式会社人　弁理士　　
西　　郷　　義　　美 第４図 第 図 第７図 第３ エンジン１自動

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　エンジンの始動時に十分な排ガス浄化機能を発揮
   させるべくヒータにより加熱される触媒を有する排ガス
   処理用触媒装置において、前記エンジンの始動動作を事
   前に検出し信号を出力する事前検出部を設け、この事前
   検出部からの検出信号を入力し雰囲気状態に応じて前記
   触媒を所定温度まで予熱するとともにエンジン始動後に
   触媒を所定温度まで加熱し且つエンジン始動後の運転状
   態に応じて加熱を断続すべく制御する制御部を設けたこ
   とを特徴とする排ガス処理用触媒装置。