JPH0518236A

JPH0518236A - 自動車の排ガス浄化装置

Info

Publication number: JPH0518236A
Application number: JP3172409A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Sakai; 康裕酒井
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1991-07-12
Filing date: 1991-07-12
Publication date: 1993-01-26

Abstract

(57)【要約】【目的】排ガス中の未燃炭化水素を効率良く浄化可能
とする自動車の排ガス浄化装置を提供することにある。【構成】自動車の排ガス浄化装置は、エンジン１から
延びる排ガス管路２に介挿された床下触媒ユニット３
と、排ガス管路２に床下触媒ユニット３よりも下流側に
位置して介挿され、排ガス中の少なくとも未燃炭化水素
を酸化させて浄化するヒータ付きの補助触媒ユニット７
と、排ガス管路２に補助触媒ユニット７の直上流に位置
して介挿され、所定温度以下の吸着温度領域では主とし
て排ガス中の未燃炭化水素を吸着する一方、所定温度を
越えた脱離温度領域では主として吸着した未燃炭化水素
を脱離させるヒータ付きの吸着剤ユニット９とを備えて
構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車の排ガスを浄
化するための浄化装置に係わり、特に、エンジンの始動
直後に多量に排出される未燃炭化水素を浄化するための
自動車の排ガス浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車体のフロントにエンジンが搭載されて
いる自動車に於いて、エンジンからの排ガス管路は、車
体の床下を車体後部まで延びている。この排ガス管路に
は、排ガス中の有害ガスを浄化する排ガス浄化装置が備
えられており、この排ガス浄化装置は、通常、排ガス管
路の途中に介挿された床下触媒ユニットからなってい
る。この床下触媒ユニットの床下触媒は、いわゆる三元
触媒と称されているもので、この床下触媒は排ガス中に
含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、未燃炭化水素（ＨＣ）及
び窒素酸化物（ＮＯx）を同時に浄化する機能を有して
いる。

【０００３】

【発明が解決しようする課題】ところで、上述した床下
触媒ユニットは、その床下触媒温度が所定の活性化温度
に達していないと、本来の浄化機能を発揮することがで
きない。それ故、床下触媒ユニットを排ガスの熱を利用
して活性化温度まで速やかに上昇させるには、排ガス管
路中のエンジン側に近接した位置に床下触媒ユニットを
介挿しておくのが好ましい。しかしながら、床下触媒ユ
ニットが余りにもエンジンに近接していると、床下触媒
ユニットの床下触媒は排ガスによって過熱し、劣化し易
くなってしまう。このようことから、床下触媒ユニット
は、活性化温度に達するのに要する時間とその劣化とを
考慮し、エンジンから所定の距離を存して排ガス管路に
介挿されており、従って、エンジンの始動時から床下触
媒が活性化温度まで加熱されるには、ある程度の時間を
必要としている。

【０００４】このため、エンジンの始動から床下触媒ユ
ニットがその活性化温度に達するまで間にあっては、床
下触媒による浄化作用が有効に機能しないから、排ガス
中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯxは、床下触媒ユニットで浄化さ
れず、この床下触媒ユニットをそのまま通過してしまう
ことになる。ここで、排ガス中のＨＣは、エンジンの始
動直後に多量に発生し、しかも、エンジンが冷態時にあ
るとき、排ガス中のＨＣ量は更に増加するから、これら
のＨＣは浄化されずに大気に放出されてしまい、好まし
いものではない。

【０００５】この発明は、上述した事情に基づいてなさ
れたもので、その目的とするところは、エンジンの始動
直後に排ガス中に多量に発生するＨＣを効果的に浄化す
ることができる自動車の排ガス浄化装置を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の自動車の排ガ
ス浄化装置は、排ガス管路に介挿された床下触媒ユニッ
トと、この床下触媒ユニットよりも下流側に位置して介
挿され、排ガス中の少なくとも未燃炭化水素を酸化させ
て浄化可能なヒータ付きの補助触媒ユニットと、この補
助触媒ユニットの直上流に位置して排ガス管路に介挿さ
れ、所定温度以下の吸着温度領域では主として排ガス中
の未燃炭化水素を吸着する一方、所定温度を越えた脱離
温度領域領域では主として吸着した未燃炭化水素を脱離
させるヒータ付きの吸着剤ユニットとを備えて構成され
ている。

【０００７】更に、排ガス浄化装置は、補助触媒ユニッ
ト及び吸着剤ユニットの各ヒータへの通電を制御する制
御手段を備えているのが望ましく、また、排ガス管路に
は吸着剤ユニットと床下触媒ユニットとの間に位置し
て、排ガス管路内に空気を導入可能とする空気供給ポー
トを設けておくのが好ましい。

【０００８】

【作用】上述した排ガス浄化装置によれば、エンジンの
始動時、床下触媒ユニットが活性化温度に達していない
場合でも、床下触媒ユニットを通過した排ガス中のＨＣ
は、吸着剤ユニットの吸着剤により吸着される。ここ
で、エンジンの始動時や始動前に補助触媒ユニットのヒ
ータに通電して、その補助触媒を活性化させておけば、
この後、吸着剤ユニットの吸着剤温度が脱離温度領域ま
で上昇して、その吸着剤に吸着されたＨＣが離脱して
も、このＨＣは既に活性されている触媒ユニットの補助
触媒により浄化されることになる。

【０００９】前述した制御手段は、補助触媒ユニット及
び吸着剤ユニットの各ヒータへの通電を以下のように制
御する。即ち、エンジンの排気制御系が通常運転状態に
達する前、例えば、エンジンの空燃比制御が開始される
前か、又は、前記床下触媒ユニットの触媒が排ガスによ
り加熱されて活性化温度に達する前に、制御手段は補助
触媒ユニットに於けるヒータへの通電を開始して、補助
触媒ユニットの補助触媒をその活性化温度まで上昇させ
る。補助触媒ユニットが活性化温度に達するまでの間に
あっては、前記吸着剤ユニットの吸着剤温度はその吸着
温度領域にあり、排ガス中のＨＣは吸着剤ユニットにて
吸着される。

【００１０】このような状況で、補助触媒ユニットの触
媒温度が活性化温度に達すると、この時点で、制御手段
は吸着剤ユニットのヒータに通電し、その吸着剤を加熱
する。吸着剤ユニットの吸着剤温度が脱着温度領域に達
すると、吸着剤に吸着されていたＨＣが脱離し始める
が、このとき、補助触媒ユニットの触媒は既に活性化さ
れているので、吸着剤から脱離したＨＣは補助触媒ユニ
ットにより浄化されることになる。

【００１１】この後、エンジンの排気制御系が通常運転
状態に達すると、所定の時間が経過した後、制御手段
は、補助触媒ユニット及び吸着剤ユニットに於ける各ヒ
ータの通電制御を停止する。制御手段は、吸着剤ユニッ
トの吸着剤が脱離温度領域に達した後、更に、そのヒー
タへの通電を制御して吸着剤をその再生温度まで加熱す
ることもできる。

【００１２】更に、排ガス管路に於いて、床下触媒ユニ
ットと吸着剤ユニットとの間に空気供給ポートが設けら
れていれば、この空気供給ポートを通じて排ガス管路に
導入される空気は、補助触媒ユニット内でのＨＣの酸化
に有効に利用され、また、この空気は、吸着剤ユニット
を通過する排ガスの温度を下げる働きをなす。

【００１３】

【実施例】図１を参照すると、車体のフロントにエンジ
ン１を搭載した自動車が概略的に示されており、この自
動車は、エンジン１から車体の床下を車体後部まで延び
る排ガス管路２を備えている。排ガス管路２には、一実
施例に係わる排ガス浄化装置が組み込まれており、この
排ガス装置は、床下触媒ユニット３を備えている。この
床下触媒ユニット３は、排ガス管路２中のエンジン１側
に介挿されて、車体側に支持されている。床下触媒ユニ
ット３内には、例えば三元触媒が内蔵されており、この
三元触媒は、活性化されたとき、排ガス中のＣＯ，Ｈ
Ｃ，ＮＯxを同時に浄化することができる。

【００１４】なお、排ガス管路２に於いて、床下触媒ユ
ニット３の直上流側には排気ベローズ４が介挿されてお
り、一方、床下触媒ユニット３の直下流側にはプリマフ
ラ５が介挿されている。排気ベローズ４は、エンジン１
側に於ける排ガス管路２の部位と車体側に於ける排ガス
管路２の部位との間の相対的な変位を吸収するためのも
のである。

【００１５】更に、排ガス管路２の下流端には、メイン
マフラ６が接続されており、このメインマフラ６は、車
体のトランクルーム１３の下側に配置されている。そし
て、排ガス管路２には、トランクルーム１３の近傍即ち
メインマフラ６の直上流に位置して補助触媒ユニット７
が介挿されている。この補助触媒ユニット７内には、メ
タルタイプの主として未燃炭化水素（ＨＣ）を酸化させ
て浄化する補助触媒と、この補助触媒を加熱するための
触媒ヒータ８が夫々内蔵されている。補助触媒の温度に
対するＨＣの浄化効率は、図２に示されており、この実
施例の場合、補助触媒の活性化温度は、Ｔs0で示されて
いる。

【００１６】更に、排ガス管路２には、トランクルーム
１３の近傍即ち補助触媒ユニット７の直上流側に位置し
て、吸着剤ユニット９が介挿されている。この吸着剤ユ
ニット９には、例えばゼオライト系の吸着剤と、この吸
着剤を加熱するため吸着剤ヒータ１０とが夫々内蔵され
ている。図３に示されているように吸着剤は、Ｔk0以下
の吸着温度領域にあるときに主としてＨＣを吸着し、こ
れに対し、Ｔk0を越えた脱離温度領域に達すると、吸着
したＨＣを脱離させる特性を有している。

【００１７】そして、上述した補助触媒ユニット７及び
吸着剤ユニット９の触媒及び吸着剤ヒータ８，１０の夫
々は、制御手段を構成するコントローラ１１に電気的に
接続されており、このコントローラ１１により、その通
電が制御されるようになっている。即ち、コントローラ
１１には、触媒及び吸着剤ヒータ８，１０への給電をな
すバッテリ１２が接続されている一方、各ヒータ８，１
０への通電制御に利用される各種のセンサが夫々接続さ
れている。バッテリ１２は、車体のトランクルーム１３
に配置された大形のものであり、また、コントローラ１
１もまたトランクルーム１３内か、又は、トランクルー
ム１３の近傍に配置されている。従って、バッテリ１２
から触媒ヒータ８及び吸着剤ヒータ１０までの給電経路
は短く、これにより、バッテリ１２から供給される触媒
及び吸着剤ヒータ８，１０への給電電圧の低下を最小限
に抑制することができる。

【００１８】一方、コンローラ１１に接続されているセ
ンサには、補助触媒ユニット７に於ける補助触媒のベッ
ド温度を検出するセンサ即ち触媒温度センサ１４、吸着
剤ユニット９に於ける吸着剤のベッド温度を検出するセ
ンサ即ち吸着剤温度センサ１５、床下触媒ユニット３に
於ける触媒のベッド温度を検出する触媒温度センサ１
６、及び、自動車の運転席側のドアが開いたことを検出
するドア開スイッチ１７がある。

【００１９】更に、排ガス管路２には、吸着剤ユニット
９の直上流に位置して空気供給ポート１８が設けられて
おり、この空気供給ポート１８には、２次空気供給管路
１９の一端が接続されている。この２次空気供給管路１
９の他端は、エンジン１の吸気通路２０に接続されてお
り、また、２次空気供給管路１９の途中には、この２次
空気供給管路１９を開閉する制御弁２１が介挿されてい
る。この制御弁２１は、前述したコントローラ１１に電
気的に接続されており、このコントローラ１１からの指
令信号に基づき、その作動が制御されるようになってい
る。

【００２０】吸気通路２０には、エンジン１の燃焼室に
燃料を噴射する燃料噴射弁２２が設けられている一方、
排ガス管路２のエンジン１側の部位には、酸素センサ２
３が設けられている。これらフューエルインジェクタ２
２及び酸素センサ２３は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）
２４に電気的に接続されており、これにより、フューエ
ルインジェクタ２２の作動はＥＣＵ２４からの指令信号
によって制御され、また、酸素センサ２３にて検出した
排ガス中の酸素濃度は、ＥＣＵ２４に供給されるように
なっている。なお、この実施例の場合、ＥＣＵ２４は、
コントローラ１１に電気的に接続されている。

【００２１】次に、上述した排ガス浄化装置の作動、つ
まり、コントローラ１１による排ガス浄化制御ルーチン
に関し、図４及び図５のフローチャートを参照しながら
説明する。排ガス浄化制御ルーチン先ず、図４のステップＳ１では、ドア開スイッチ１７が
オン操作された否かが判別され、ここでの判別が否（N
O）である場合には、ステップＳ１が繰り返して実施さ
れる。即ち、ステップＳ１の判別結果が正（YES）にな
るまで、コントローラ１１は待機した状態にある。

【００２２】ステップＳ１の判別結果が正になると、自
動車に運転者が乗り込んで、そのエンジン１を始動させ
るものと判定でき、この時点で、次のステップＳ２に進
み、このステップにて後述する各フラグが夫々０にリセ
ットされる。なお、ステップＳ１の判別は、エンジン１
のイグニッションキー（図示しない）がオン操作された
か否かでも実施可能である。

【００２３】ステップＳ２からステップＳ３に進むと、
触媒温度センサ１４及び吸着剤温度センサ１５からのセ
ンサ信号に基づき、補助触媒の温度Ｔs及び吸着剤の温
度Ｔkがコントローラ１１に夫々読み込まれる。次のス
テップＳ４では、フラグＦ1が１にセットされているか
否かが判別されるが、この時点ではその判別結果は否と
なるから、ステップＳ５に進んで、補助触媒ユニット７
の触媒ヒータ８がオン操作される。即ち、この時点で触
媒ヒータ８への通電が開始される。

【００２４】上述したようにして触媒ヒータ８に通電さ
れると、次のステップＳ６では、排ガス管路２に２次空
気を供給可能であるか否かの条件が判別され、この判別
が正の場合にはステップＳ７にて制御弁２１が開かれ、
これにより、排ガス管路２に２次空気が供給される。一
方、ステップＳ６の判別結果が否の場合には、ステップ
Ｓ８の実施により、制御弁２１が閉じられ、排ガス管路
２への２次空気の供給が停止される。ここで、ステップ
Ｓ６での判別は、例えば補助触媒温度Ｔsに基づいてな
され、具体的には補助触媒温度Ｔsが所定温度以上に達
したとき、その判別結果が否となる。

【００２５】ステップＳ７又はＳ８からは、ステップＳ
９にて、フラグＦ1が１にセットされているか否かの判
別がされるが、この時点でも、その判別結果は否となる
から、次のステップＳ１０での判別が実施される。この
ステップでは、補助触媒温度Ｔsが図２に示した活性化
温度Ｔs0を越えたか否かが判別され、ここでの判別結果
が否の場合には、ステップＳ３に戻って、このステップ
以降のステップが繰り返して実施される。従って、この
ような状況にあっては、触媒ヒータ８がオンに維持され
たままとなるから、補助触媒ユニット７の補助触媒は、
その触媒ヒータ８により加熱され続けることになる。

【００２６】この後、エンジン１が既に駆動されている
場合にあっては、排ガスによる加熱に加えて、前述した
触媒ヒータ８により補助触媒が加熱されることにより、
その温度Ｔsが活性化温度Ｔs0を越え、この結果、ステ
ップＳ１０の判別結果が正になると、次のステップＳ１
１にて、フラグＦ１に１がセットされる。ステップＳ１
１からは、図５のステップＳ１２に進み、このステップ
にて、吸着剤ユニット９の吸着ヒータ１０がオン操作さ
れる。即ち、この時点で、吸着ヒータ１０への通電が開
始されることにより、吸着剤はその吸着ヒータ１０によ
って加熱されることになる。

【００２７】次のステップＳ１４にて、エンジン１の排
気系が通常の運転状態に達したか否か、具体的には、エ
ンジン１の空燃比（Ａ／Ｆ）制御が開始されるか、又
は、床下触媒ユニット３の触媒がその活性化温度に達し
たか否かが判別される。ここで、Ａ／Ｆ制御が開始され
たか否かは、前述したＥＣＵ２４からコントーラ１１に
供給される信号に基づいて判別することができ、これに
対し、床下触媒ユニット３が活性化したか否かは、前述
した触媒温度センサ１６からのセンサ信号に基づいて判
別することができる。

【００２８】ステップＳ１４の判別結果が否の場合に
は、ステップＳ３に戻って、このステップからステップ
Ｓ１４までのステップが繰り返して実施されることにな
るが、この場合、フラグＦ1には既に１がセットされて
いるから、前述したステップＳ５の代わりにステップＳ
１５が実施され、また、ステップＳ１０はバイパスして
実施されることになる。ステップＳ１５では、補助触媒
ユニット７の補助触媒の温度Ｔsがその活性化温度Ｔs0
に維持されるように、その触媒ヒータ８への通電がフィ
ードバック制御されることになる。

【００２９】従って、補助触媒ユニット７の補助触媒温
度Ｔsが一旦活性化温度Ｔs0に達して吸着剤ヒータ１０
への通電が開始された場合には、ステップＳ１４の判別
結果が正になるまでの間、ステップＳ１５が繰り返して
実施されることから、補助触媒温度Ｔsはその活性化温
度Ｔs0に維持されるが、一方、吸着剤ユニット９の吸着
剤は、排ガスによる加熱に加えて、その吸着ヒータ１０
により加熱され続けることになる。それ故、この後、吸
着剤温度Ｔkは、前述した吸着温度領域から温度Ｔk0を
越えて上昇し、脱離温度領域に至ることになる。

【００３０】上述の説明から明かなように、ステップＳ
１の判別結果が正になった後、ステップＳ１４の判別結
果が正となるまでの間に於いて、例え、床下触媒ユニッ
ト３が活性化されていなくても、この床下触媒ユニット
３をそのまま通過するＨＣは、まだ吸着温度領域にある
吸着剤ユニット９の吸着剤によって吸着されることにな
る。そして、ステップＳ１の判別結果が正になると、直
ちに触媒ヒータ８への通電が開始されるから、吸着剤の
温度Ｔkがその脱離温度領域に達する前に、補助触媒ユ
ニット７の補助触媒は、その活性化温度Ｔs0まで速やか
に上昇されることになる。

【００３１】この後、補助触媒温度Ｔsがその活性化温
度Ｔs0に達した時点で、吸着ヒータ１０への通電が開始
されるから、吸着剤ユニット９の吸着剤の温度Ｔkは、
吸着温度領域から脱離温度領域に直ちに移行する。従っ
て、補助触媒ユニット７が既に活性化している状況で、
吸着剤ユニット９の吸着剤温度Ｔkが脱離温度領域に達
し、吸着剤に吸着されていたＨＣが吸着剤から脱離し始
めても、そのＨＣは、補助触媒ユニット７の補助触媒に
より酸化されて浄化されることになる。

【００３２】一方、ステップＳ１４の判別結果が正にな
ると、ここで初めてステップＳ１５以降のステップが実
施される。即ち、ステップＳ１５では、コントローラ１
１内のタイマ（図示しない）が作動されてタイムカウン
トが開始され、次のステップＳ１６では、ステップＳ１
４の判別結果が正になってからの経過時間ｔａが所定時
間ｔ1に達したか否かが判別される。ここでの判別結果
が否の場合には、再びステップＳ３に戻って上述したス
テップが繰り返されるが、しかしながら、その判別結果
が正になると、ステップＳ１７からステップＳ２０が順
次実施されることにより、前述した制御弁２１が閉位置
に切換えられ、そして、吸着及び触媒ヒータ８，１０が
オフ操作、つまり、その通電が停止されて、排ガス浄化
ルーチンを終了する。

【００３３】ここで、ステップＳ１４の判別結果が正と
なった状況では、Ａ／Ｆ制御が開始されているか、又
は、床下触媒ユニット３が既に活性化されているので、
排ガス管路２を流れる排ガス中のＨＣは低減した状態に
あるか、又は、排ガス中にＨＣが存在していても、この
ＨＣは既に活性化している床下触媒ユニット３にて浄化
可能となっている。従って、このような状況では、補助
触媒ユニット７や吸着剤ユニット９は実質的に不要とな
るから、ステップＳ１８，１９にて、吸着ヒータ１０及
び触媒ヒータ８への通電制御を停止することができる。

【００３４】これら吸着ヒータ１０及び触媒ヒータ８へ
の通電制御は、ステップＳ１４の判別結果が正になった
時点で直ちに停止することもできるが、しかしながら、
上述した実施例のように、ステップＳ１４が正になって
から所定時間ｔ1の経過後に各ヒータ１０，８への通電
制御を停止するのが好ましい。即ち、ステップＳ１４の
判別結果が正になった時点でも、吸着剤ユニット９の吸
着剤にまだ幾らかのＨＣが吸着されている場合も考えら
れるので、吸着剤からＨＣが完全に脱離するのに要する
時間、つまり、上記所定時間ｔ1を確保しておけば、吸
着剤にて吸着したＨＣの全てを補助触媒ユニット７によ
り酸化させて浄化することができる。

【００３５】そして、上述した実施例では、排ガス管路
２に於いて、吸着剤ユニット９の直上流の部位から２次
空気を導入できるようになっているので、この２次空気
の供給により、補助触媒ユニット７に供給される酸素量
が十分に確保され、ＨＣの酸化による浄化を効率よく行
うことができる。また、このことから、補助触媒ユニッ
ト７内ではＨＣの燃焼が良好となるから、その燃焼熱を
も有効に利用することで、その活性化温度Ｔs0に達する
のに要する時間を短縮することもできる。

【００３６】一方、排ガス管路２に導入される２次空気
は、結果的に吸着剤ユニット９内を流れる排ガスの温度
を低下させるから、吸着剤ユニット９に於ける吸着剤の
温度上昇を遅らせることができる。従って、吸着剤はそ
の吸着温度領域に長く留まることができ、ＨＣの吸着時
間を十分に確保することができる。なお、一実施例で
は、排ガス管路２に吸気負圧を利用して２次空気を供給
するようにしたが、空圧ポンプ及び噴射ノズルを使用す
ることで、排ガス管路内に２次空気を噴射するようにし
てもよい。

【００３７】補助触媒ユニット７及び吸着剤ユニット９
は、前述したようにエンジン１から遠く離れた排ガス管
路２の部位に介挿されているので、これらユニット７，
９の補助触媒及び吸着剤が高温の排ガスに晒されること
はなく、これら補助触媒及び吸着剤に要求される耐熱性
のレベルを下げることができる。この発明は、上述した
一実施例に制約されるものではなく、種々の変形が可能
である。例えば、図６及び図７を参照すると、排ガス浄
化制御ルーチンの変形例が示されており、図６及び図７
のフローチャートは、一実施例の排ガス浄化制御ルーチ
ンの一部、即ち、図５のフローチャートの代わりに実行
されるものである。

【００３８】図６のフローチャートに於いては、前述し
たステップＳ１２の実施に先立ち、ステップＳ２１，Ｓ
２２が実施される。これらのステップでは、フラグＦ
3，Ｆ2に１がセットされているか否かが判別されるが、
この時点ではフラグＦ3，Ｆ2は何れも０にリセットされ
たままであるから、次のステップＳ１２にて、吸着ヒー
タ１０がオン操作される。従って、この変形例の場合で
も、図４に於けるステップＳ１０の判別結果が正になっ
たときには、ステップＳ１２が直ちに実施されて、吸着
ヒータ１０への通電が開始される。

【００３９】この後、ステップＳ１２からは、次のステ
ップＳ２３に進み、このステップでは、吸着剤温度Ｔk
が前述した吸着温度領域と脱離温度領域とを分ける温度
Ｔk0よりも高い脱離温度Ｔk1を越えたか否かが判別され
る。ここでの判別結果が否の場合には、図４のステップ
Ｓ３に戻って、このステップ以降のステップが前述した
ようにして実施される。

【００４０】ステップＳ２３の判別結果が正になると、
次のステップＳ２４にてフラグＦ2が１にセットされた
後、ステップＳ２５にて、コントローラ１１内のタイマ
が作動してタイムカウントが開始され、そして、次のス
テップＳ２６にて、ステップＳ２３の判別結果が正にな
った後の経過時間ｔｂが所定時間ｔ2（≧０）に達した
か否かが判別される。

【００４１】ステップＳ２６の判別結果が否の場合に
は、図４のステップＳ３に戻って、このステップ以降の
ステップが実施されることになるが、ここで、この後、
ステップＳ２２の判別が実施されるときには、その判別
結果が正となるから、この場合はステップＳ１２の代わ
りにステップＳ２７を介してステップＳ２４に至ること
になる。

【００４２】ステップＳ２７では、吸着剤温度Ｔkを離
脱温度Ｔk1に維持するように、その吸着ヒータ１０への
通電がフィードバック制御される。この後、ステップＳ
２６の判別結果が正になると、ステップＳ２８にて、フ
ラグＦ3に１がセットされた後、図７に示されているス
テップＳ２９に進み、このステップではフラグＦ4が１
にセットされているか否かが判別される。ここでも、そ
の判別結果は否となるから、次のステップＳ３０に進
み、吸着ヒータ１０がオン操作され、そして、ステップ
Ｓ３１にて、吸着剤温度Ｔkが例えば５００℃以上の吸
着剤の再生温度Ｔk2（＞Ｔk1）に達したか否かが判別さ
れる。

【００４３】ステップＳ３１の判別結果が否である場合
には、図４のステップＳ３に戻って、このステップ以降
のステップが繰り返して実施されるが、ここで、再び、
ステップＳ２１の判別が実施されるとき、その判別結果
が正となるから、ステップＳ２１からは、図７のステッ
プＳ２９に飛び、このステップ以降が実施される。従っ
て、ステップＳ３１の判別結果が正となるまで吸着ヒー
タ１０は通電状態に維持されるから、吸着剤は再生温度
Ｔk2に向かって、その温度が上昇されることになる。

【００４４】ステップＳ３１の判別結果が正になれば、
次のステップＳ３２，Ｓ３３に進んで、フラグＦ4に１
がセットされた後、コントローラ１１内のタイマが作動
されて、タイムカウントが開始される。次のステップＳ
３４では、ステップＳ３１の判別結果が正になってから
の経過時間ｔｃが所定時間ｔ3（数秒程度）に達した否
が判別され、その判別結果が否の場合には、図４のステ
ップＳ３に戻り、このステップ以降のステップが繰り返
される。この場合、ステップＳ２９の判別が次に実施さ
れると、その判別結果は正となるから、この場合には、
ステップＳ３０，Ｓ３１をバイパスして、ステップＳ３
５が実施される。このステップでは、吸着剤温度Ｔkが
再生温度Ｔk2に維持されるように、その吸着ヒータ１０
への通電がフィードバック制御される。

【００４５】この後、ステップＳ３４の判別結果が正に
なると、前述した一実施例の場合と同様に、ステップＳ
１４の判別が実施され、そして、その判別結果が正にな
った時点で、ステップＳ１７，Ｓ１８，Ｓ２０が順次実
施されて、排ガス浄化制御ルーチンを終了する。上述し
た変形例の制御ルーチンによれば、吸着剤ユニット９の
吸着剤は一定の時間、脱離温度Ｔk1に維持された後、そ
の再生温度Ｔk2まで加熱されて所定時間の間維持される
から、吸着剤に付着したカーボンを完全に燃焼させて除
去することができ、次の使用時に於いて、吸着剤が未活
性となることはなく、その吸着効率を長期に亘って維持
可能となる。

【００４６】次に、図８を参照すれば、車両の走行実験
を図示のパターンで実際に実施した場合での補助触媒及
び吸着剤の昇温特性が示されている。この走行実験で
は、前述した排ガス浄化ルーチンとは異なり、触媒ヒー
タ８への通電はＳ1時点で開始され、また、吸着ヒータ
１０への通電はＳ2時点で開始されるようになってい
る。図８中、補助触媒温度Ｔs及び触媒温度Ｔsの昇温特
性は、夫々２本の実線で示されているが、これらは、２
次空気の供給の有無を表している。２次空気の供給があ
る場合、図中矢印Ａで示すように補助触媒温度Ｔsは迅
速に上昇し、これに対し、矢印Ｂで示すように吸着剤温
度Ｔkに関しては、その上昇率が低下しているのが分か
る。一点鎖線で示した吸着剤温度Ｔkの昇温特性は、吸
着剤が再生温度まで昇温されることを示している。な
お、破線で示した補助触媒温度Ｔs及び触媒温度Ｔsの昇
温特性は、ヒータを使用しない場合の例を示している。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の排ガス
浄化装置によれば、排ガス管路の下流側の部位に、吸着
剤ユニット及び補助触媒ユニットを順次介挿してあるか
ら、床下触媒ユニットがまだ活性化していないエンジン
の始動直後であっても、排ガス中のＨＣを吸着剤ユニッ
トの吸着剤に一旦吸着させておくことができる。そし
て、この後、ヒータの加熱により、補助触媒ユニットの
補助触媒が活性化するのを待ってから、ヒータにより加
熱して吸着剤に吸着されているＨＣを脱離させるように
したから、吸着剤から脱離したＨＣは、補助触媒により
確実に酸化して浄化され、ＨＣが大気に放出されるよう
なことはない等、ＨＣを浄化する上で優れた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の排ガス浄化装置を示した概略図であ
る。

【図２】補助触媒の温度に対するＨＣの浄化効率を示し
たグラフである。

【図３】吸着剤の温度に対するＨＣの吸着・脱離特性を
示したグラフである。

【図４】一実施例の排ガス浄化制御ルーチンの一部を示
したフローチャートである。

【図５】一実施例の排ガス浄化制御ルーチンの残りの部
分を示したフローチャートである。

【図６】変形例の排ガス浄化制御ルーチンに関し、図５
のフローチャートに対応する一部を示したフローチャー
トである。

【図７】変形例の排ガス浄化制御ルーチンに関し、図５
のフローチャートに対応する残りの部分を示したフロー
チャートである。

【図８】走行実験での車速変化と補助触媒及び吸着剤の
昇温特性を示したグラフである。

【符号の説明】

１エンジン２排ガス管路３床下触媒ユニット６メインマフラ７補助触媒ユニット８触媒ヒータ９吸着剤ユニット１０吸着ヒータ１１コントローラ１８空気供給ポート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンから車体の床下を車体後部まで
延びる排ガス管路に介挿された床下触媒ユニットと、排
ガス管路に床下触媒ユニットよりも下流側に位置して介
挿され、排ガス中の少なくとも未燃炭化水素を酸化させ
て浄化可能なヒータ付きの補助触媒ユニットと、排ガス
管路に補助触媒ユニットの直上流に位置して介挿され、
所定温度以下の吸着温度領域では主として排ガス中の未
燃炭化水素を吸着する一方、所定温度を越えた脱離温度
領域では主として吸着した未燃炭化水素を脱離させるヒ
ータ付きの吸着剤ユニットとを具備したことを特徴とす
る自動車の排ガス浄化装置。
【請求項２】前記補助触媒ユニット及び吸着剤ユニッ
トの各ヒータへの通電を夫々制御する制御手段を更に備
え、この制御手段は、エンジンの排気制御系が通常運転
状態に達する前に、一方のヒータに通電して補助触媒ユ
ニットの触媒を活性化温度まで加熱した後に、他方のヒ
ータに通電して吸着剤ユニットの吸着剤温度を前記脱離
温度領域まで上昇させ、この後、エンジンの排気制御系
が通常運転状態に達したときには、所定の時間が経過し
た後、吸着剤ユニット及び補助触媒ユニットの各ヒータ
への通電制御を停止することを特徴とする請求項１に記
載の自動車の排ガス浄化装置。
【請求項３】前記制御手段は、吸着剤ユニットの吸着
剤温度が前記脱離温度領域に達した後、吸着剤ユニット
のヒータに更に通電して吸着剤を再生温度まで上昇させ
ることを特徴とする請求項２に記載の自動車の排ガス浄
化装置。
【請求項４】前記排ガス管路には、前記吸着剤ユニッ
トと床下触媒ユニットとの間に位置して、排ガス管路中
に空気を供給可能とする空気供給ポートが設けられてい
ることを特徴とする請求項１に記載の自動車の排ガス浄
化装置。