JPH06108833A - エンジンの排ガス浄化装置 - Google Patents
エンジンの排ガス浄化装置Info
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- JPH06108833A JPH06108833A JP4259775A JP25977592A JPH06108833A JP H06108833 A JPH06108833 A JP H06108833A JP 4259775 A JP4259775 A JP 4259775A JP 25977592 A JP25977592 A JP 25977592A JP H06108833 A JPH06108833 A JP H06108833A
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/22—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
- F01N3/222—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives using electric valves only
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion
- F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 触媒装置の暖機を促進する手段を有する排ガ
ス浄化装置において、エンジン始動後の触媒装置の暖機
を遅らせるようなことのないようにしつつ、エンジン暖
機達成までの間における排ガス浄化作用を高め、ＨＣ，
ＣＯの排出量を低減する。 【構成】 触媒温度センサ３５と、水温センサ３６と、
二次エア通路１７および二次エア調節弁１８等からなる
二次エア供給手段と、コントロールユニット３０により
構成される二次エア制御手段とを有し、エンジン冷機時
に触媒温度が所定の浄化温度に達した時点から二次エア
の供給を開始させ、エンジン温度が所定のエンジン暖機
温度に達するまで二次エア供給を持続させるようにす
る。
ス浄化装置において、エンジン始動後の触媒装置の暖機
を遅らせるようなことのないようにしつつ、エンジン暖
機達成までの間における排ガス浄化作用を高め、ＨＣ，
ＣＯの排出量を低減する。 【構成】 触媒温度センサ３５と、水温センサ３６と、
二次エア通路１７および二次エア調節弁１８等からなる
二次エア供給手段と、コントロールユニット３０により
構成される二次エア制御手段とを有し、エンジン冷機時
に触媒温度が所定の浄化温度に達した時点から二次エア
の供給を開始させ、エンジン温度が所定のエンジン暖機
温度に達するまで二次エア供給を持続させるようにす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、触媒装置の暖機を促進
させる手段を有するエンジンの排ガス浄化装置に関する
ものである。
させる手段を有するエンジンの排ガス浄化装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、排気通路に三元触媒等の触媒
装置を設けて、排ガス中のＨＣ，ＣＯおよびＮＯｘを除
去するようにした排ガス浄化装置は、一般に知られてい
るが、上記触媒装置は、所定の浄化温度に達しなければ
触媒性能を発揮することができない。そして、所定の浄
化温度に達するまでの時間が長くかかると、その間にＨ
Ｃ，ＣＯ等を多く排出してしまう。このため、触媒装置
の暖機を促進させる手段を設けることは従来から行なわ
れ、例えば触媒装置をできるだけ排気通路上流側に位置
させて燃焼室に近づけることにより、排気熱で温度上昇
を促進するものがある。このほかに浄化装置を加熱する
手段としてはヒーターを用いるもの（特開平１−１０４
９０９号公報参照）、点火時期をリタードするもの等が
ある。
装置を設けて、排ガス中のＨＣ，ＣＯおよびＮＯｘを除
去するようにした排ガス浄化装置は、一般に知られてい
るが、上記触媒装置は、所定の浄化温度に達しなければ
触媒性能を発揮することができない。そして、所定の浄
化温度に達するまでの時間が長くかかると、その間にＨ
Ｃ，ＣＯ等を多く排出してしまう。このため、触媒装置
の暖機を促進させる手段を設けることは従来から行なわ
れ、例えば触媒装置をできるだけ排気通路上流側に位置
させて燃焼室に近づけることにより、排気熱で温度上昇
を促進するものがある。このほかに浄化装置を加熱する
手段としてはヒーターを用いるもの（特開平１−１０４
９０９号公報参照）、点火時期をリタードするもの等が
ある。
【０００３】また、触媒装置による排気浄化を高めるた
め、アイドリング時を含む軽負荷時等に二次エアを触媒
装置に供給することは、従来において知られている（特
開平３−２１３６２２号公報、特開平１−２３７３２０
号公報参照）。
め、アイドリング時を含む軽負荷時等に二次エアを触媒
装置に供給することは、従来において知られている（特
開平３−２１３６２２号公報、特開平１−２３７３２０
号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
に触媒装置の暖機を促進して所定の浄化温度になるまで
の時間を短くした場合、この触媒装置の暖機よりもエン
ジンの暖機が遅れる場合が多くなる。この場合に、エン
ジンが暖機するまでは、燃料の気化、霧化が悪くて、燃
焼性を確保するため空燃比がかなりリッチにされるの
で、排ガス中のＨＣ、ＣＯの量が非常に多くなる。そし
て、排ガス浄化装置として一般に用いられている触媒は
一般に理論空燃比もしくはこれよりリーン側で性能が良
く（例えば三元触媒であれば理論空燃比付近が良い）、
空燃比がリッチになると性能が低下するため、触媒装置
暖機後でも排ガス中のＨＣ，ＣＯの濃度が著しく多いと
十分に浄化することができない。
に触媒装置の暖機を促進して所定の浄化温度になるまで
の時間を短くした場合、この触媒装置の暖機よりもエン
ジンの暖機が遅れる場合が多くなる。この場合に、エン
ジンが暖機するまでは、燃料の気化、霧化が悪くて、燃
焼性を確保するため空燃比がかなりリッチにされるの
で、排ガス中のＨＣ、ＣＯの量が非常に多くなる。そし
て、排ガス浄化装置として一般に用いられている触媒は
一般に理論空燃比もしくはこれよりリーン側で性能が良
く（例えば三元触媒であれば理論空燃比付近が良い）、
空燃比がリッチになると性能が低下するため、触媒装置
暖機後でも排ガス中のＨＣ，ＣＯの濃度が著しく多いと
十分に浄化することができない。
【０００５】そこで、エンジンが始動してからエンジン
の暖機が達成されるまでの冷間中に、二次エアを供給す
るすれば、上記のような場合のＨＣ，ＣＯの燃焼に有利
となる。しかし、触媒装置が活性化するまでは二次エア
を供給しても触媒装置での燃焼が行なわれず、却って二
次エアが触媒装置を冷却してその温度上昇を抑えるた
め、触媒装置の暖機までの時間を増大させるという不都
合がある。
の暖機が達成されるまでの冷間中に、二次エアを供給す
るすれば、上記のような場合のＨＣ，ＣＯの燃焼に有利
となる。しかし、触媒装置が活性化するまでは二次エア
を供給しても触媒装置での燃焼が行なわれず、却って二
次エアが触媒装置を冷却してその温度上昇を抑えるた
め、触媒装置の暖機までの時間を増大させるという不都
合がある。
【０００６】本発明は、上記の事情に鑑み、エンジン始
動後の触媒装置の暖機を遅らせるようなことのないよう
にしつつ、エンジン暖機達成までの間における排ガス浄
化作用を高め、ＨＣ，ＣＯの排出量を低減することがで
きるエンジンの排ガス浄化装置を提供することを目的と
する。
動後の触媒装置の暖機を遅らせるようなことのないよう
にしつつ、エンジン暖機達成までの間における排ガス浄
化作用を高め、ＨＣ，ＣＯの排出量を低減することがで
きるエンジンの排ガス浄化装置を提供することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、排気通路に触媒装置を備えるとともに、
触媒装置の暖機を促進する手段を有するエンジンの排ガ
ス浄化装置において、触媒装置の温度を検出する触媒温
度検出手段と、エンジンの温度を検出するエンジン温度
検出手段と、触媒装置の上流に二次エアを供給する二次
エア供給手段と、上記触媒温度検出手段およびエンジン
温度検出手段の出力を受け、エンジン冷機時に触媒温度
が所定の浄化温度に達した時点から二次エアの供給を開
始させて、エンジン温度が所定のエンジン暖機温度に達
するまで二次エア供給を行なわせるように二次エア供給
手段を制御する二次エア制御手段とを設けたものであ
る。
に、本発明は、排気通路に触媒装置を備えるとともに、
触媒装置の暖機を促進する手段を有するエンジンの排ガ
ス浄化装置において、触媒装置の温度を検出する触媒温
度検出手段と、エンジンの温度を検出するエンジン温度
検出手段と、触媒装置の上流に二次エアを供給する二次
エア供給手段と、上記触媒温度検出手段およびエンジン
温度検出手段の出力を受け、エンジン冷機時に触媒温度
が所定の浄化温度に達した時点から二次エアの供給を開
始させて、エンジン温度が所定のエンジン暖機温度に達
するまで二次エア供給を行なわせるように二次エア供給
手段を制御する二次エア制御手段とを設けたものであ
る。
【０００８】この発明において、触媒温度が所定の浄化
温度以上であってもエンジン温度が所定のエンジン暖機
温度に達するまでは空燃比を理論空燃比よりリッチに制
御し、上記エンジン暖機温度以上となったときに空燃比
を理論空燃比もしくはこれよりリーンに制御する空燃比
制御手段を備えることが好ましい。
温度以上であってもエンジン温度が所定のエンジン暖機
温度に達するまでは空燃比を理論空燃比よりリッチに制
御し、上記エンジン暖機温度以上となったときに空燃比
を理論空燃比もしくはこれよりリーンに制御する空燃比
制御手段を備えることが好ましい。
【０００９】
【作用】上記構成によると、冷機状態からのエンジン始
動後に、触媒装置が所定の浄化温度に達するまでは二次
エアの供給が行なわれず、かつ触媒装置の暖機を促進す
る手段を有していることにより、触媒装置が速やかに温
度上昇して浄化温度に達する。そして、触媒装置が浄化
温度に達した後、エンジンが暖機温度に達するまでの間
は、二次エアの供給により触媒装置の浄化作用が高めら
れる。
動後に、触媒装置が所定の浄化温度に達するまでは二次
エアの供給が行なわれず、かつ触媒装置の暖機を促進す
る手段を有していることにより、触媒装置が速やかに温
度上昇して浄化温度に達する。そして、触媒装置が浄化
温度に達した後、エンジンが暖機温度に達するまでの間
は、二次エアの供給により触媒装置の浄化作用が高めら
れる。
【００１０】また、このような二次エアの制御に加え、
上記空燃比制御手段による制御が行なわれると、エンジ
ン暖機までは空燃比がリッチとされることにより燃焼性
が確保され、またこれによりＨＣ，ＣＯが多く発生する
状態となることに対し、触媒装置が浄化温度に達した後
は二次エアの供給により触媒装置でのＨＣ，ＣＯの燃焼
が促進される。
上記空燃比制御手段による制御が行なわれると、エンジ
ン暖機までは空燃比がリッチとされることにより燃焼性
が確保され、またこれによりＨＣ，ＣＯが多く発生する
状態となることに対し、触媒装置が浄化温度に達した後
は二次エアの供給により触媒装置でのＨＣ，ＣＯの燃焼
が促進される。
【００１１】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施例による吸気装置を示し、この図
において、１は複数の気筒２を備えたエンジン本体、３
は吸気通路である。上記吸気通路３は、上流側の共通吸
気通路４と、下流側の吸気マニホールド５とからなり、
吸気マニホールド５は気筒別の独立吸気通路６を有して
いる。そして、各独立吸気通路６の下流端の吸気ポート
７が各気筒２の燃焼室に開口し、図外の吸気弁で開閉さ
れるようになっている。上記吸気ポート７の近傍の各独
立吸気通路６には、燃料噴射弁８が配設されている。
図１は本発明の一実施例による吸気装置を示し、この図
において、１は複数の気筒２を備えたエンジン本体、３
は吸気通路である。上記吸気通路３は、上流側の共通吸
気通路４と、下流側の吸気マニホールド５とからなり、
吸気マニホールド５は気筒別の独立吸気通路６を有して
いる。そして、各独立吸気通路６の下流端の吸気ポート
７が各気筒２の燃焼室に開口し、図外の吸気弁で開閉さ
れるようになっている。上記吸気ポート７の近傍の各独
立吸気通路６には、燃料噴射弁８が配設されている。
【００１２】上記共通吸気通路４には、エアクリーナ
９、エアフローメータ１０およびスロットル弁１１が配
設されるとともに、スロットル弁１１の下流に過給機１
２が設けられている。図示の過給機１２は、エンジン出
力軸によりベルト等の伝動手段１３を介して駆動される
機械式過給機となっている。さらにこの過給機１２の下
流には、過給気を冷却するインタクーラ１４が設けられ
ている。また、過給機１２をバイパスするバイパス通路
１５と、低負荷時にこのバイパス通路１５を開くバイパ
ス制御弁１６が設けられている。
９、エアフローメータ１０およびスロットル弁１１が配
設されるとともに、スロットル弁１１の下流に過給機１
２が設けられている。図示の過給機１２は、エンジン出
力軸によりベルト等の伝動手段１３を介して駆動される
機械式過給機となっている。さらにこの過給機１２の下
流には、過給気を冷却するインタクーラ１４が設けられ
ている。また、過給機１２をバイパスするバイパス通路
１５と、低負荷時にこのバイパス通路１５を開くバイパ
ス制御弁１６が設けられている。
【００１３】上記過給機１２とインタクーラ１４との間
の吸気通路３には、二次エア通路１７が接続され、この
二次エア通路１７中に、二次エア流量を調節する二次エ
ア調節弁１８が設けられており、これら二次エア通路１
７および二次エア調節弁１８により、二次エア供給手段
が構成されている。上記二次エア通路接続箇所の直下流
の吸気通路３には、二次エア通路１７が開通された時に
過給機１２からの吐出エアの一部を二次エア通路１７に
送り込むために吸気通路を絞る補助絞り弁１９が設けら
れ、この補助絞り弁１９は制御信号に応じてアクチュエ
ータ１９ａにより作動されるようになっている。
の吸気通路３には、二次エア通路１７が接続され、この
二次エア通路１７中に、二次エア流量を調節する二次エ
ア調節弁１８が設けられており、これら二次エア通路１
７および二次エア調節弁１８により、二次エア供給手段
が構成されている。上記二次エア通路接続箇所の直下流
の吸気通路３には、二次エア通路１７が開通された時に
過給機１２からの吐出エアの一部を二次エア通路１７に
送り込むために吸気通路を絞る補助絞り弁１９が設けら
れ、この補助絞り弁１９は制御信号に応じてアクチュエ
ータ１９ａにより作動されるようになっている。
【００１４】また、２０は排気通路であって、気筒毎の
独立排気通路２２を有する排気マニホールド２１とその
下流の共通排気通路２４とからなっており、各独立排気
通路２２の上流端の排気ポート２３が燃焼室に開口し
て、図外の排気弁で開閉されるようになっている。上記
共通排気通路２４には、触媒装置が設けられ、図示の例
では上流側と下流側の２つの触媒装置２５，２６が配設
されている。
独立排気通路２２を有する排気マニホールド２１とその
下流の共通排気通路２４とからなっており、各独立排気
通路２２の上流端の排気ポート２３が燃焼室に開口し
て、図外の排気弁で開閉されるようになっている。上記
共通排気通路２４には、触媒装置が設けられ、図示の例
では上流側と下流側の２つの触媒装置２５，２６が配設
されている。
【００１５】上記触媒装置に対してその暖機を促進する
手段が設けられ、当実施例では、上流側触媒装置２５が
排気マニホールド２１の集合部直下流に設けられて、こ
の触媒装置２５とエンジンの燃焼室との距離が可及的に
短くされることにより、冷間始動時にエンジンの排気熱
により上流側触媒装置２５が速やかに暖機されるように
し、このような触媒配置とした排気系により、上流側触
媒装置２５に対して暖機を促進する手段が構成されてい
る。なお、排気温度が高い高負荷時に上流側触媒装置２
５が熱損することのないように、上流側触媒装置２５を
バイパスするバイパス通路２７が設けられるとともに、
排ガスを低負荷時は上流側触媒装置２５に流し、高負荷
時はバイパス通路２７に流す切換弁２８ａ，２８ｂが設
けられている。
手段が設けられ、当実施例では、上流側触媒装置２５が
排気マニホールド２１の集合部直下流に設けられて、こ
の触媒装置２５とエンジンの燃焼室との距離が可及的に
短くされることにより、冷間始動時にエンジンの排気熱
により上流側触媒装置２５が速やかに暖機されるように
し、このような触媒配置とした排気系により、上流側触
媒装置２５に対して暖機を促進する手段が構成されてい
る。なお、排気温度が高い高負荷時に上流側触媒装置２
５が熱損することのないように、上流側触媒装置２５を
バイパスするバイパス通路２７が設けられるとともに、
排ガスを低負荷時は上流側触媒装置２５に流し、高負荷
時はバイパス通路２７に流す切換弁２８ａ，２８ｂが設
けられている。
【００１６】また、排気通路２０における上流側触媒装
置２５の上流、例えば排気マニホールド２１の集合部
に、上記二次エア通路１７の下流端が接続されている。
置２５の上流、例えば排気マニホールド２１の集合部
に、上記二次エア通路１７の下流端が接続されている。
【００１７】３０はコントロールユニットであり、マイ
クロコンピュータ等で構成されている。このコントロー
ルユニット３０には、上流側触媒装置２５の温度を検出
する触媒温度センサ（触媒温度検出手段）３５と、エン
ジン温度に相当するエンジンウォータジャケット内の水
温を検出する水温センサ（エンジン温度検出手段）３６
とからの各検出信号が入力され、さらに上記エアフロー
メータ１０からの信号、エンジン回転数を検出する回転
数センサ３７からの信号等も入力されている。そしてコ
ントロールユニット３０から、二次エア調節弁１８およ
び補助絞り弁１９のアクチュエータ１９ａに制御信号が
出力され、かつ上記燃料噴射弁８に燃料噴射制御信号が
出力されるようになっている。
クロコンピュータ等で構成されている。このコントロー
ルユニット３０には、上流側触媒装置２５の温度を検出
する触媒温度センサ（触媒温度検出手段）３５と、エン
ジン温度に相当するエンジンウォータジャケット内の水
温を検出する水温センサ（エンジン温度検出手段）３６
とからの各検出信号が入力され、さらに上記エアフロー
メータ１０からの信号、エンジン回転数を検出する回転
数センサ３７からの信号等も入力されている。そしてコ
ントロールユニット３０から、二次エア調節弁１８およ
び補助絞り弁１９のアクチュエータ１９ａに制御信号が
出力され、かつ上記燃料噴射弁８に燃料噴射制御信号が
出力されるようになっている。
【００１８】上記コントロールユニット３０は、図２に
示すように、二次エア制御手段３１と、空燃比制御手段
３２とを含んでいる。上記二次エア制御手段３１は、触
媒温度センサ３５の出力と触媒温度設定値（所定の浄化
温度）ＴＣｏとの比較、および水温センサ３６の出力と
水温設定値（所定のエンジン暖機温度）ＴＷｏとの比較
に基づき、エンジン冷機時に触媒温度が上記触媒温度設
定値ＴＣｏに達した時点で二次エア供給を開始させ、水
温が上記水温設定値ＴＷｏに達するまで二次エア供給を
持続させるように、二次エア調節弁１８および補助絞り
弁１９のアクチュエータ１９ａを制御するようになって
いる。
示すように、二次エア制御手段３１と、空燃比制御手段
３２とを含んでいる。上記二次エア制御手段３１は、触
媒温度センサ３５の出力と触媒温度設定値（所定の浄化
温度）ＴＣｏとの比較、および水温センサ３６の出力と
水温設定値（所定のエンジン暖機温度）ＴＷｏとの比較
に基づき、エンジン冷機時に触媒温度が上記触媒温度設
定値ＴＣｏに達した時点で二次エア供給を開始させ、水
温が上記水温設定値ＴＷｏに達するまで二次エア供給を
持続させるように、二次エア調節弁１８および補助絞り
弁１９のアクチュエータ１９ａを制御するようになって
いる。
【００１９】また、上記空燃比制御手段３２は、触媒温
度が上記触媒温度設定値ＴＣｏに達していても水温が上
記水温設定値ＴＷｏに達するまでは空燃比を理論空燃比
よりもリッチにし、触媒温度が上記触媒温度設定値ＴＣ
ｏ以上で、かつ水温が水温設定値ＴＷｏ以上となったと
きに空燃比を理論空燃比（λ＝１）もしくはこれよりリ
ーンにするように、燃料噴射弁８からの噴射量を制御す
るようになっている。
度が上記触媒温度設定値ＴＣｏに達していても水温が上
記水温設定値ＴＷｏに達するまでは空燃比を理論空燃比
よりもリッチにし、触媒温度が上記触媒温度設定値ＴＣ
ｏ以上で、かつ水温が水温設定値ＴＷｏ以上となったと
きに空燃比を理論空燃比（λ＝１）もしくはこれよりリ
ーンにするように、燃料噴射弁８からの噴射量を制御す
るようになっている。
【００２０】なお、上記触媒温度設定値ＴＣｏは２００
°Ｃ〜３００°Ｃ程度、水温設定値ＴＷｏは３５°Ｃ〜
４０°Ｃ程度が適当である。
°Ｃ〜３００°Ｃ程度、水温設定値ＴＷｏは３５°Ｃ〜
４０°Ｃ程度が適当である。
【００２１】当実施例の吸気装置の作用を、図３および
図４を参照しつつ次に説明する。
図４を参照しつつ次に説明する。
【００２２】図３はエンジンの冷間始動後の触媒温度お
よび水温の変化と、それに応じた制御による空燃比およ
び二次エアの変化と、排ガス中のＨＣ，ＣＯおよびＮＯ
ｘの変化を示している。
よび水温の変化と、それに応じた制御による空燃比およ
び二次エアの変化と、排ガス中のＨＣ，ＣＯおよびＮＯ
ｘの変化を示している。
【００２３】この図のように、エンジンが始動すると、
触媒温度およびエンジン温度が次第に上昇し、とくに上
流側触媒装置２５はエンジンの燃焼室に近い位置にあっ
て暖機が促進されることにより、その触媒温度が比較的
急速に上昇する。そして、触媒温度が低くて活性化して
いないうちは、二次エアが供給されると却って熱が奪わ
れて触媒温度の上昇が遅れる（線ａ’，ｄ’）ので、触
媒温度が設定値ＴＣｏに達するまでの間は二次エアの供
給が停止され（ｄ1 部分）、これにより、二次エアによ
る冷却が避けられて触媒装置２５の温度上昇が早められ
る（線ａ）。
触媒温度およびエンジン温度が次第に上昇し、とくに上
流側触媒装置２５はエンジンの燃焼室に近い位置にあっ
て暖機が促進されることにより、その触媒温度が比較的
急速に上昇する。そして、触媒温度が低くて活性化して
いないうちは、二次エアが供給されると却って熱が奪わ
れて触媒温度の上昇が遅れる（線ａ’，ｄ’）ので、触
媒温度が設定値ＴＣｏに達するまでの間は二次エアの供
給が停止され（ｄ1 部分）、これにより、二次エアによ
る冷却が避けられて触媒装置２５の温度上昇が早められ
る（線ａ）。
【００２４】こうして触媒温度は短時間で設定値ＴＣｏ
に達して浄化可能な暖機状態となり、一方、エンジンの
暖機（水温が設定値に達する状態）はこれよりも遅れる
（線ｂ）。また、エンジン温度が低いうちは、気化、霧
化が悪くて燃焼に寄与する燃料の割合が低いことから、
燃焼性確保のため空燃比がリッチにされる（Ｃ1 部
分）。
に達して浄化可能な暖機状態となり、一方、エンジンの
暖機（水温が設定値に達する状態）はこれよりも遅れる
（線ｂ）。また、エンジン温度が低いうちは、気化、霧
化が悪くて燃焼に寄与する燃料の割合が低いことから、
燃焼性確保のため空燃比がリッチにされる（Ｃ1 部
分）。
【００２５】触媒温度が設定値ＴＣｏに達すると、その
時点ｔ1 で二次エアの供給が開始され、水温が設定値Ｔ
Ｗｏに達してエンジンが暖機状態となる時点ｔ2 まで、
二次エアの供給が持続される（ｄ2 部分）。これによ
り、エンジンが暖機状態に至る前でも、触媒装置が浄化
可能になれば二次エアの供給により触媒装置２５でのＨ
Ｃ，ＣＯの燃焼が促進される。とくに、エンジンが暖機
状態となるまでは空燃比がリッチにされ、燃焼室からの
排出ガス中にＨＣ，ＣＯが多く含まれるが、二次エアの
供給により触媒装置２５において十分に燃焼が行なわ
れ、ｔ1 の時点からＨＣ，ＣＯが大幅に減少される（線
ｅ）。
時点ｔ1 で二次エアの供給が開始され、水温が設定値Ｔ
Ｗｏに達してエンジンが暖機状態となる時点ｔ2 まで、
二次エアの供給が持続される（ｄ2 部分）。これによ
り、エンジンが暖機状態に至る前でも、触媒装置が浄化
可能になれば二次エアの供給により触媒装置２５でのＨ
Ｃ，ＣＯの燃焼が促進される。とくに、エンジンが暖機
状態となるまでは空燃比がリッチにされ、燃焼室からの
排出ガス中にＨＣ，ＣＯが多く含まれるが、二次エアの
供給により触媒装置２５において十分に燃焼が行なわ
れ、ｔ1 の時点からＨＣ，ＣＯが大幅に減少される（線
ｅ）。
【００２６】水温が設定値に達した時点ｔ2 からは、燃
料の気化、霧化が良くなって燃焼性が高められることか
ら、空燃比が理論空燃比（λ＝１）とされる（Ｃ2 部
分）とともに、二次エアの供給が停止される（ｄ3 部
分）。この状態に至ると、エンジンの燃焼室で燃焼が良
好に行なわれ、かつ空燃比がリッチでないことから、二
次エア供給が停止されても浄化が良好に行なわれてＨ
Ｃ，ＣＯが少なくなる。なお、ＮＯｘは、空燃比がリッ
チな状態や理論空燃比では十分に抑制される（線ｆ）。
料の気化、霧化が良くなって燃焼性が高められることか
ら、空燃比が理論空燃比（λ＝１）とされる（Ｃ2 部
分）とともに、二次エアの供給が停止される（ｄ3 部
分）。この状態に至ると、エンジンの燃焼室で燃焼が良
好に行なわれ、かつ空燃比がリッチでないことから、二
次エア供給が停止されても浄化が良好に行なわれてＨ
Ｃ，ＣＯが少なくなる。なお、ＮＯｘは、空燃比がリッ
チな状態や理論空燃比では十分に抑制される（線ｆ）。
【００２７】また、エンジン停止後に水温が下がりきる
前に再始動される場合のように、エンジン始動時に水温
が比較的高い状態にあると、図４に示すように水温が設
定温度ＴＷｏに達するエンジン暖機時点が、触媒温度が
設定温度ＴＣｏに達する触媒暖機時点よりも早くなる場
合がある。この場合は、触媒温度が設定温度ＴＣｏに達
したときエンジンが既に暖機しているので二次エア供給
を停止した状態が保たれ、かつ触媒温度が設定温度ＴＣ
ｏに達した時点で空燃比がリッチから理論空燃比へ変化
し、ＮＯｘが抑制される。そして、触媒暖機時点からＨ
Ｃ，ＣＯが低減される。
前に再始動される場合のように、エンジン始動時に水温
が比較的高い状態にあると、図４に示すように水温が設
定温度ＴＷｏに達するエンジン暖機時点が、触媒温度が
設定温度ＴＣｏに達する触媒暖機時点よりも早くなる場
合がある。この場合は、触媒温度が設定温度ＴＣｏに達
したときエンジンが既に暖機しているので二次エア供給
を停止した状態が保たれ、かつ触媒温度が設定温度ＴＣ
ｏに達した時点で空燃比がリッチから理論空燃比へ変化
し、ＮＯｘが抑制される。そして、触媒暖機時点からＨ
Ｃ，ＣＯが低減される。
【００２８】なお、上記実施例では、エンジン等が暖機
状態に至ったときに空燃比を理論空燃比にまで変化させ
ているが、これよりリーンな状態にまで変化させてもよ
い。
状態に至ったときに空燃比を理論空燃比にまで変化させ
ているが、これよりリーンな状態にまで変化させてもよ
い。
【００２９】また、触媒装置の始動の促進は、触媒装置
に対してヒーターを設け、あるいは点火時期を遅角させ
ることにより排気温度を上昇させる等の手段によっても
よい。また、上記実施例では排気中に２つの触媒装置を
設けているが、触媒装置は１つでもよい。
に対してヒーターを設け、あるいは点火時期を遅角させ
ることにより排気温度を上昇させる等の手段によっても
よい。また、上記実施例では排気中に２つの触媒装置を
設けているが、触媒装置は１つでもよい。
【００３０】
【発明の効果】請求項１に記載のエンジンの排ガス浄化
装置は、触媒装置の暖機を促進する手段を有するととも
に、触媒温度検出手段、エンジン温度検出手段、二次エ
ア供給手段および二次エア制御手段を有し、エンジン冷
機時に触媒温度が所定の浄化温度に達した時点から二次
エアの供給を開始させて、エンジン温度が所定のエンジ
ン暖機温度に達するまで二次エア供給を行なわせるよう
にしているため、触媒装置暖機前は二次エアで冷却され
ることを避けて触媒装置の暖機を早め、触媒装置が暖機
して浄化可能となれば二次エアの供給によりエンジン暖
機前でも浄化作用を高め、効果的にＨＣ，ＣＯを低減す
ることができる。
装置は、触媒装置の暖機を促進する手段を有するととも
に、触媒温度検出手段、エンジン温度検出手段、二次エ
ア供給手段および二次エア制御手段を有し、エンジン冷
機時に触媒温度が所定の浄化温度に達した時点から二次
エアの供給を開始させて、エンジン温度が所定のエンジ
ン暖機温度に達するまで二次エア供給を行なわせるよう
にしているため、触媒装置暖機前は二次エアで冷却され
ることを避けて触媒装置の暖機を早め、触媒装置が暖機
して浄化可能となれば二次エアの供給によりエンジン暖
機前でも浄化作用を高め、効果的にＨＣ，ＣＯを低減す
ることができる。
【００３１】とくに、エンジン温度が所定のエンジン暖
機温度に達するま空燃比を理論空燃比よりもリッチに制
御し、上記エンジン暖機温度以上となったときに空燃比
を理論空燃比もしくはこれよりリーンに制御する空燃比
制御と、上記の二次エア制御とを行なうようにすると
（請求項２記載）、エンジンが暖機されるまでの間は空
燃比をリッチにすることで燃焼性が確保されつつ、触媒
装置暖機時点からは、空燃比がリッチな状態にあること
で多く発生するＨＣ，ＣＯを、二次エアの供給によって
十分に燃焼、除去することができる。
機温度に達するま空燃比を理論空燃比よりもリッチに制
御し、上記エンジン暖機温度以上となったときに空燃比
を理論空燃比もしくはこれよりリーンに制御する空燃比
制御と、上記の二次エア制御とを行なうようにすると
（請求項２記載）、エンジンが暖機されるまでの間は空
燃比をリッチにすることで燃焼性が確保されつつ、触媒
装置暖機時点からは、空燃比がリッチな状態にあること
で多く発生するＨＣ，ＣＯを、二次エアの供給によって
十分に燃焼、除去することができる。
【図１】本発明の一実施例による吸気装置の概略図であ
る。
る。
【図２】制御系統のブロック図である。
【図３】エンジン温度が低い状態からのエンジン始動後
の、各種要素の変化を示すタイムチャートである。
の、各種要素の変化を示すタイムチャートである。
【図４】エンジン温度がある程度高い状態からのエンジ
ン始動後の、各種要素の変化を示すタイムチャートであ
る。
ン始動後の、各種要素の変化を示すタイムチャートであ
る。
１ エンジン本体 ２ 気筒 ３ 吸気通路 ８ 燃料噴射弁 １７ 二次エア通路 １８ 二次エア調節弁 ２０ 排気通路 ２５，２６ 触媒装置 ３０ コントロールユニット ３１ 二次エア供給制御手段 ３２ 空燃比制御手段 ３５ 触媒温度センサ ３６ 水温センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅原 健 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 排気通路に触媒装置を備えるとともに、
触媒装置の暖機を促進する手段を有するエンジンの排ガ
ス浄化装置において、触媒装置の温度を検出する触媒温
度検出手段と、エンジンの温度を検出するエンジン温度
検出手段と、触媒装置の上流に二次エアを供給する二次
エア供給手段と、上記触媒温度検出手段およびエンジン
温度検出手段の出力を受け、エンジン冷機時に触媒温度
が所定の浄化温度に達した時点から二次エアの供給を開
始させて、エンジン温度が所定のエンジン暖機温度に達
するまで二次エア供給を行なわせるように二次エア供給
手段を制御する二次エア制御手段とを設けたことを特徴
とするエンジンの排ガス浄化装置。 - 【請求項２】 触媒温度が所定の浄化温度以上であって
もエンジン温度が所定のエンジン暖機温度に達するまで
は空燃比を理論空燃比よりリッチに制御し、上記エンジ
ン暖機温度以上となったときに空燃比を理論空燃比もし
くはこれよりリーンに制御する空燃比制御手段を備えた
請求項１記載のエンジンの排ガス浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4259775A JPH06108833A (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | エンジンの排ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4259775A JPH06108833A (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | エンジンの排ガス浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06108833A true JPH06108833A (ja) | 1994-04-19 |
Family
ID=17338802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4259775A Pending JPH06108833A (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | エンジンの排ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06108833A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09317520A (ja) * | 1996-05-31 | 1997-12-09 | Nissan Motor Co Ltd | 過給機付内燃機関の吸気弁制御装置および制御方法 |
| EP1357268A4 (en) * | 2001-01-29 | 2004-03-24 | Mitsubishi Motors Corp | EXHAUST EXHAUST CONTROL UNIT FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
| JP2009079534A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の二次空気供給装置 |
-
1992
- 1992-09-29 JP JP4259775A patent/JPH06108833A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09317520A (ja) * | 1996-05-31 | 1997-12-09 | Nissan Motor Co Ltd | 過給機付内燃機関の吸気弁制御装置および制御方法 |
| EP1357268A4 (en) * | 2001-01-29 | 2004-03-24 | Mitsubishi Motors Corp | EXHAUST EXHAUST CONTROL UNIT FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
| JP2009079534A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の二次空気供給装置 |
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