JPH06200743A - 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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- JPH06200743A JPH06200743A JP5000833A JP83393A JPH06200743A JP H06200743 A JPH06200743 A JP H06200743A JP 5000833 A JP5000833 A JP 5000833A JP 83393 A JP83393 A JP 83393A JP H06200743 A JPH06200743 A JP H06200743A
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- adsorbent
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
- F01N2240/18—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an adsorber or absorber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
- F01N2570/12—Hydrocarbons
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＨＣの吸着材からの脱離処理に際し、ＮＯｘ
排出量の増加無しに処理を可能にする。 【構成】 機関の冷間時に排気を吸着材７に導いて、排
気中のＨＣを吸着させる。暖機完了後の一時期に排気を
再び吸着材７に導いて、ＨＣを脱離させ、この脱離した
ＨＣを下流のメイン触媒４により浄化する。この脱離処
理時に、メイン触媒４上流にエアポンプ９により２次空
気を導入すると共に、機関１への燃料噴射弁15からの燃
料噴射量を増量させて、機関吸入混合気の空燃比をリッ
チ化し、メイン触媒４入口の空燃比を理論空燃比に近づ
ける。
排出量の増加無しに処理を可能にする。 【構成】 機関の冷間時に排気を吸着材７に導いて、排
気中のＨＣを吸着させる。暖機完了後の一時期に排気を
再び吸着材７に導いて、ＨＣを脱離させ、この脱離した
ＨＣを下流のメイン触媒４により浄化する。この脱離処
理時に、メイン触媒４上流にエアポンプ９により２次空
気を導入すると共に、機関１への燃料噴射弁15からの燃
料噴射量を増量させて、機関吸入混合気の空燃比をリッ
チ化し、メイン触媒４入口の空燃比を理論空燃比に近づ
ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排気浄化装
置に関し、特に機関の冷間時に排気中の炭化水素（以下
「ＨＣ」という）を吸着材に吸着させ暖機完了後に脱離
させて処理するようにした排気浄化装置に関する。
置に関し、特に機関の冷間時に排気中の炭化水素（以下
「ＨＣ」という）を吸着材に吸着させ暖機完了後に脱離
させて処理するようにした排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の始動直後においては、機関か
らの排気中にＨＣが比較的多量に含まれ、また排気浄化
用の触媒の温度が活性温度に達しないためにＨＣが浄化
されにくい。このため、例えば特開昭５５−１０１７１
５号公報などに示されるように、排気浄化用の触媒の上
流にて、排気通路の主通路に対し並列に副通路を設け
て、この副通路にＨＣの吸着材を介装する一方、主通路
及び副通路への排気の流れを制御する弁装置を設け、こ
の弁装置を制御することにより、機関の冷間時に排気の
全てを吸着材に流通させて、排気中のＨＣを吸着材に吸
着させている。そして、暖機完了後の一時期に、吸着材
からＨＣを脱離させ、この脱離したＨＣを下流側の触媒
により浄化させている。
らの排気中にＨＣが比較的多量に含まれ、また排気浄化
用の触媒の温度が活性温度に達しないためにＨＣが浄化
されにくい。このため、例えば特開昭５５−１０１７１
５号公報などに示されるように、排気浄化用の触媒の上
流にて、排気通路の主通路に対し並列に副通路を設け
て、この副通路にＨＣの吸着材を介装する一方、主通路
及び副通路への排気の流れを制御する弁装置を設け、こ
の弁装置を制御することにより、機関の冷間時に排気の
全てを吸着材に流通させて、排気中のＨＣを吸着材に吸
着させている。そして、暖機完了後の一時期に、吸着材
からＨＣを脱離させ、この脱離したＨＣを下流側の触媒
により浄化させている。
【０００３】また、ＨＣの脱離処理時には、触媒浄化性
能向上のため、つまり触媒内雰囲気のリッチ化及び温度
低下によるＨＣ転化率悪化を防止するため、触媒上流に
設けた２次空気導入口より大量の２次空気を導入して触
媒での燃焼を活発化させることが有効であることも知ら
れている。
能向上のため、つまり触媒内雰囲気のリッチ化及び温度
低下によるＨＣ転化率悪化を防止するため、触媒上流に
設けた２次空気導入口より大量の２次空気を導入して触
媒での燃焼を活発化させることが有効であることも知ら
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の排気浄化装置にあっては、ＨＣの脱離処理時
に触媒上流に２次空気を導入することによって、燃焼が
活発化してＨＣの転化率は向上するものの、触媒内雰囲
気がリーンとなり、ＮＯｘの浄化が充分に行われなくな
って、ＮＯｘ排出量が増大するという問題点があった。
うな従来の排気浄化装置にあっては、ＨＣの脱離処理時
に触媒上流に２次空気を導入することによって、燃焼が
活発化してＨＣの転化率は向上するものの、触媒内雰囲
気がリーンとなり、ＮＯｘの浄化が充分に行われなくな
って、ＮＯｘ排出量が増大するという問題点があった。
【０００５】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、脱離処理時でかつ２次空気導入時
においてＮＯｘ排出量の増加無しに良好なＨＣの脱離処
理を可能にすることを目的とする。
してなされたもので、脱離処理時でかつ２次空気導入時
においてＮＯｘ排出量の増加無しに良好なＨＣの脱離処
理を可能にすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、本発明は、図
１に示すように、排気浄化用の触媒の上流にて、排気通
路の主通路に対し並列に副通路を設けて、この副通路に
炭化水素の吸着材を介装する一方、主通路及び副通路へ
の排気の流れを制御する弁装置と、この弁装置を制御す
ることにより、機関の冷間時に排気の全てを吸着材に流
通させて排気中の炭化水素を吸着させ、暖機完了後の一
時期に排気の少なくとも一部を吸着材に流通させて炭化
水素を脱離させる制御装置とを備える内燃機関の排気浄
化装置において、前記制御装置による前記吸着材からの
炭化水素の脱離時に、前記触媒に２次空気を導入する脱
離時２次空気導入手段を設けると共に、この脱離時に、
機関吸入混合気の空燃比をリッチ側へ制御する脱離時空
燃比リッチ化手段を設ける構成とするものである。
１に示すように、排気浄化用の触媒の上流にて、排気通
路の主通路に対し並列に副通路を設けて、この副通路に
炭化水素の吸着材を介装する一方、主通路及び副通路へ
の排気の流れを制御する弁装置と、この弁装置を制御す
ることにより、機関の冷間時に排気の全てを吸着材に流
通させて排気中の炭化水素を吸着させ、暖機完了後の一
時期に排気の少なくとも一部を吸着材に流通させて炭化
水素を脱離させる制御装置とを備える内燃機関の排気浄
化装置において、前記制御装置による前記吸着材からの
炭化水素の脱離時に、前記触媒に２次空気を導入する脱
離時２次空気導入手段を設けると共に、この脱離時に、
機関吸入混合気の空燃比をリッチ側へ制御する脱離時空
燃比リッチ化手段を設ける構成とするものである。
【０００７】又は、本発明は、前記脱離時空燃比リッチ
化手段に代えて、脱離時に、排気通路から吸気通路へ還
流させる排気還流（以下「ＥＧＲ」という）量を増量側
へ制御する脱離時ＥＧＲ増量手段を設ける構成とするも
のである（図１の点線部参照）。
化手段に代えて、脱離時に、排気通路から吸気通路へ還
流させる排気還流（以下「ＥＧＲ」という）量を増量側
へ制御する脱離時ＥＧＲ増量手段を設ける構成とするも
のである（図１の点線部参照）。
【０００８】
【作用】上記の構成においては、暖機完了後に排気の少
なくとも一部を吸着材に流通させて、吸着材からＨＣを
脱離させ、この脱離したＨＣを下流側の触媒により浄化
させる際、触媒に２次空気を導入する一方、機関吸入混
合気の空燃比をリッチ側へ制御する。
なくとも一部を吸着材に流通させて、吸着材からＨＣを
脱離させ、この脱離したＨＣを下流側の触媒により浄化
させる際、触媒に２次空気を導入する一方、機関吸入混
合気の空燃比をリッチ側へ制御する。
【０００９】すなわち、脱離処理の際に、触媒に対し、
触媒での活発な燃焼を得るだけの充分な量の２次空気を
導入して、触媒のＨＣ浄化性能を高める一方、機関吸入
混合気の空燃比をリッチ側へ制御することで、２次空気
を導入したことでリーン雰囲気になり、ＮＯｘ浄化性能
が低下している触媒入口空燃比を理論空燃比に近づけ
て、触媒での３成分（ＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ）の浄化性能
を良好に保つ。つまり、２次空気を供給して、酸素の絶
対量を増加しつつ、触媒入口空燃比を理論空燃比に近づ
けることができ、触媒での活発な燃焼を保って触媒の温
度低下を防止しつつ、ＮＯｘ排出量を低減することがで
きる。同時に燃焼室内の雰囲気がリッチになることで、
機関からのＮＯｘの発生量も減少する。
触媒での活発な燃焼を得るだけの充分な量の２次空気を
導入して、触媒のＨＣ浄化性能を高める一方、機関吸入
混合気の空燃比をリッチ側へ制御することで、２次空気
を導入したことでリーン雰囲気になり、ＮＯｘ浄化性能
が低下している触媒入口空燃比を理論空燃比に近づけ
て、触媒での３成分（ＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ）の浄化性能
を良好に保つ。つまり、２次空気を供給して、酸素の絶
対量を増加しつつ、触媒入口空燃比を理論空燃比に近づ
けることができ、触媒での活発な燃焼を保って触媒の温
度低下を防止しつつ、ＮＯｘ排出量を低減することがで
きる。同時に燃焼室内の雰囲気がリッチになることで、
機関からのＮＯｘの発生量も減少する。
【００１０】また、機関吸入混合気の空燃比をリッチ側
へ制御する代わりに、ＥＧＲ率を多くすることで、機関
から発生するＮＯｘを減少させるようにしてもよい。
へ制御する代わりに、ＥＧＲ率を多くすることで、機関
から発生するＮＯｘを減少させるようにしてもよい。
【００１１】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。図２は一
実施例のシステム構成を示している。機関１の排気通路
２には、排気浄化用にプリ触媒３とメイン触媒４とが設
けられている。
実施例のシステム構成を示している。機関１の排気通路
２には、排気浄化用にプリ触媒３とメイン触媒４とが設
けられている。
【００１２】プリ触媒３とメイン触媒４との間におい
て、排気通路２は主通路５と副通路６とに分岐してい
て、副通路６に活性炭あるいはゼオライトを主成分とす
るＨＣの吸着材７が介装されている。そして、主通路５
及び副通路６への排気の流れを制御するための弁装置と
して、主通路５及び副通路６の下流側合流部に電磁式の
流路切換弁８が設けられている。尚、流路切換弁は主通
路５及び副通路６の上流側分岐部に設けてもよい。
て、排気通路２は主通路５と副通路６とに分岐してい
て、副通路６に活性炭あるいはゼオライトを主成分とす
るＨＣの吸着材７が介装されている。そして、主通路５
及び副通路６への排気の流れを制御するための弁装置と
して、主通路５及び副通路６の下流側合流部に電磁式の
流路切換弁８が設けられている。尚、流路切換弁は主通
路５及び副通路６の上流側分岐部に設けてもよい。
【００１３】また、メイン触媒４の上流（入口）にはエ
アポンプ９からの２次空気導入口10が設けられている。
ここにおいて、流路切換弁８及びエアポンプ９は、ＨＣ
吸着・脱離の制御装置としてのコントロールユニット11
により制御される。コントロールユニット11は、マイク
ロコンピュータを内蔵するもので、これには、吸着材７
の入口側の排気温度Ｔａを検出する吸着材入口排温セン
サ12、メイン触媒４の出口側の排気温度Ｔｅを検出する
メイン触媒出口排温センサ13等からの信号が入力されて
おり、後述するフローチャートに従って演算処理を行
う。
アポンプ９からの２次空気導入口10が設けられている。
ここにおいて、流路切換弁８及びエアポンプ９は、ＨＣ
吸着・脱離の制御装置としてのコントロールユニット11
により制御される。コントロールユニット11は、マイク
ロコンピュータを内蔵するもので、これには、吸着材７
の入口側の排気温度Ｔａを検出する吸着材入口排温セン
サ12、メイン触媒４の出口側の排気温度Ｔｅを検出する
メイン触媒出口排温センサ13等からの信号が入力されて
おり、後述するフローチャートに従って演算処理を行
う。
【００１４】一方、機関１の吸気通路14のマニホールド
部分に気筒ごとに電磁式の燃料噴射弁15が設けられてい
て、各燃料噴射弁15は、エンジン制御用のコントロール
ユニット16により制御される。コントロールユニット16
は、マイクロコンピュータを内蔵するもので、これに
は、機関吸入空気流量Ｑや機関回転数Ｎ等の情報が入力
される他、機関１からの排気中のＯ2 濃度を介して機関
吸入混合気の空燃比のリッチ・リーンを検出できるＯ2
センサ17からの信号が入力されており、次のように演算
処理を行う。すなわち、機関吸入空気流量Ｑと機関回転
数Ｎとから基本燃料噴射量Ｔｐ＝Ｋ×Ｑ／Ｎ（Ｋは定
数）を演算し、これをＯ2 センサ17からの信号に基づい
て比例積分制御（ＰＩ制御）により設定される空燃比フ
ィードバック補正係数αにより補正して、燃料噴射量Ｔ
ｉ＝Ｔｐ×αを演算し、このＴｉに相当するパルス幅の
駆動パルス信号を機関回転に同期した所定のタイミング
で燃料噴射弁15に出力して燃料噴射を行わせる。
部分に気筒ごとに電磁式の燃料噴射弁15が設けられてい
て、各燃料噴射弁15は、エンジン制御用のコントロール
ユニット16により制御される。コントロールユニット16
は、マイクロコンピュータを内蔵するもので、これに
は、機関吸入空気流量Ｑや機関回転数Ｎ等の情報が入力
される他、機関１からの排気中のＯ2 濃度を介して機関
吸入混合気の空燃比のリッチ・リーンを検出できるＯ2
センサ17からの信号が入力されており、次のように演算
処理を行う。すなわち、機関吸入空気流量Ｑと機関回転
数Ｎとから基本燃料噴射量Ｔｐ＝Ｋ×Ｑ／Ｎ（Ｋは定
数）を演算し、これをＯ2 センサ17からの信号に基づい
て比例積分制御（ＰＩ制御）により設定される空燃比フ
ィードバック補正係数αにより補正して、燃料噴射量Ｔ
ｉ＝Ｔｐ×αを演算し、このＴｉに相当するパルス幅の
駆動パルス信号を機関回転に同期した所定のタイミング
で燃料噴射弁15に出力して燃料噴射を行わせる。
【００１５】そして、ＨＣ吸着・脱離制御用のコントロ
ールユニット11とエンジン制御用のコントロールユニッ
ト16とは通信線18により接続されている。図３はコント
ロールユニット11により実行されるＨＣ吸着・脱離制御
のフローチャートである。ステップ１（図にはＳ１と記
してある。以下同様）では、スタートスイッチのＯＮ・
ＯＦＦを判定し、スタートスイッチがＯＮになったとき
にステップ２以降へ進む。
ールユニット11とエンジン制御用のコントロールユニッ
ト16とは通信線18により接続されている。図３はコント
ロールユニット11により実行されるＨＣ吸着・脱離制御
のフローチャートである。ステップ１（図にはＳ１と記
してある。以下同様）では、スタートスイッチのＯＮ・
ＯＦＦを判定し、スタートスイッチがＯＮになったとき
にステップ２以降へ進む。
【００１６】ステップ２では、流路切換弁８を主通路５
を閉止し副通路６を開通させるように切換える。これに
より、機関１からの排気の全てを副通路６へ迂回させて
吸着材７に流通させる。従って、始動時及び始動直後の
冷間時であって、メイン触媒４がまだ活性化していない
間は、排気中のＨＣが吸着材７に吸着され、大気への放
出が防止される。
を閉止し副通路６を開通させるように切換える。これに
より、機関１からの排気の全てを副通路６へ迂回させて
吸着材７に流通させる。従って、始動時及び始動直後の
冷間時であって、メイン触媒４がまだ活性化していない
間は、排気中のＨＣが吸着材７に吸着され、大気への放
出が防止される。
【００１７】ステップ３では、吸着材入口排温センサ12
により検出される吸着材入口排温Ｔａが所定値（吸着材
のＨＣ脱離温度）Ｔ1 以上になったか否かを判定し、こ
れに達するまではステップ２での切換状態を保持し、達
したところでステップ４へ進む。ステップ４では、流路
切換弁８を主通路５を開通させ副通路６を閉止するよう
に切換える。
により検出される吸着材入口排温Ｔａが所定値（吸着材
のＨＣ脱離温度）Ｔ1 以上になったか否かを判定し、こ
れに達するまではステップ２での切換状態を保持し、達
したところでステップ４へ進む。ステップ４では、流路
切換弁８を主通路５を開通させ副通路６を閉止するよう
に切換える。
【００１８】すなわち、暖機がある程度進んで、吸着材
入口排温Ｔａが所定値Ｔ1 以上になった場合は、吸着材
７の吸着能力がなくなると共に、メイン触媒４もかなり
活性化されているので、ＨＣの吸着を終了させ、かつ脱
離を防止するため、主通路５を開通させ副通路６を閉止
する。これにより、機関１からの排気を副通路６へ迂回
させることなく、全て主通路５を通じてメイン触媒４へ
と送る。
入口排温Ｔａが所定値Ｔ1 以上になった場合は、吸着材
７の吸着能力がなくなると共に、メイン触媒４もかなり
活性化されているので、ＨＣの吸着を終了させ、かつ脱
離を防止するため、主通路５を開通させ副通路６を閉止
する。これにより、機関１からの排気を副通路６へ迂回
させることなく、全て主通路５を通じてメイン触媒４へ
と送る。
【００１９】ステップ５では、メイン触媒出口排温セン
サ13により検出されるメイン触媒出口排温Ｔｅが所定値
（触媒の活性温度）Ｔ2 以上になったか否かを判定し、
これに達するまではステップ４での切換状態を保持し、
達したところでステップ６へ進む。ステップ６では、流
路切換弁８を主通路５を閉止し副通路６を開通させるよ
うに切換える。
サ13により検出されるメイン触媒出口排温Ｔｅが所定値
（触媒の活性温度）Ｔ2 以上になったか否かを判定し、
これに達するまではステップ４での切換状態を保持し、
達したところでステップ６へ進む。ステップ６では、流
路切換弁８を主通路５を閉止し副通路６を開通させるよ
うに切換える。
【００２０】すなわち、暖機が完了して、メイン触媒出
口排温Ｔｅが所定値Ｔ2 以上になった場合は、ＨＣの脱
離処理のため、主通路５を閉止し副通路６を開通させ
る。これにより、機関１からの排気を副通路６へ迂回さ
せて吸着材７に流通させ、この後メイン触媒４を経て排
出する。従って、吸着材７に吸着されていたＨＣが脱離
され、この脱離されたＨＣがメイン触媒４に導入されて
浄化される。
口排温Ｔｅが所定値Ｔ2 以上になった場合は、ＨＣの脱
離処理のため、主通路５を閉止し副通路６を開通させ
る。これにより、機関１からの排気を副通路６へ迂回さ
せて吸着材７に流通させ、この後メイン触媒４を経て排
出する。従って、吸着材７に吸着されていたＨＣが脱離
され、この脱離されたＨＣがメイン触媒４に導入されて
浄化される。
【００２１】この脱離処理の際、ステップ６の実行と同
時に、ステップ７及びステップ８を実行する。ステップ
７では、エアポンプ９を作動させることにより２次空気
導入口10からメイン触媒４上流に２次空気を導入する。
この部分が脱離時２次空気導入手段に相当する。
時に、ステップ７及びステップ８を実行する。ステップ
７では、エアポンプ９を作動させることにより２次空気
導入口10からメイン触媒４上流に２次空気を導入する。
この部分が脱離時２次空気導入手段に相当する。
【００２２】ステップ８では、通信線18を介してエンジ
ン制御用のコントロールユニット16に信号を送り、燃料
噴射量制御定数の１つであるＰＩ定数を変更することに
より、燃料噴射弁15からの燃料噴射量を増量させる。こ
の部分が脱離時空燃比リッチ化手段に相当する。すなわ
ち、脱離処理の際に、メイン触媒４上流より、メイン触
媒４での活発な燃焼を得るだけの充分な量の２次空気を
導入し、メイン触媒４でのＨＣ浄化性能を高めると共
に、燃料噴射量制御定数の１つであるＰＩ定数を変更し
てリッチシフトをかける。尚、ＰＩ定数は、Ｏ2 センサ
17からの信号に基づくリッチ・リーンの判定に従って、
空燃比フィードバック補正係数αを増減する場合の増減
値であり、リーン判定時に空燃比フィードバック補正係
数αを増大させる場合に用いるＰＩ定数をリッチ判定時
に空燃比フィードバック補正係数αを減少させる場合に
用いるＰＩ定数より大きくすることによって、リッチシ
フトが可能である。
ン制御用のコントロールユニット16に信号を送り、燃料
噴射量制御定数の１つであるＰＩ定数を変更することに
より、燃料噴射弁15からの燃料噴射量を増量させる。こ
の部分が脱離時空燃比リッチ化手段に相当する。すなわ
ち、脱離処理の際に、メイン触媒４上流より、メイン触
媒４での活発な燃焼を得るだけの充分な量の２次空気を
導入し、メイン触媒４でのＨＣ浄化性能を高めると共
に、燃料噴射量制御定数の１つであるＰＩ定数を変更し
てリッチシフトをかける。尚、ＰＩ定数は、Ｏ2 センサ
17からの信号に基づくリッチ・リーンの判定に従って、
空燃比フィードバック補正係数αを増減する場合の増減
値であり、リーン判定時に空燃比フィードバック補正係
数αを増大させる場合に用いるＰＩ定数をリッチ判定時
に空燃比フィードバック補正係数αを減少させる場合に
用いるＰＩ定数より大きくすることによって、リッチシ
フトが可能である。
【００２３】ここで、図５(a) は脱離処理時に２次空気
を導入した場合（空燃比をリッチ化しない場合）のメイ
ン触媒入口空燃比及びメイン触媒出口ＮＯｘの変化の様
子を示し、図５(b) は脱離処理時に２次空気を導入する
と共に空燃比をリッチ化した場合のメイン触媒入口空燃
比及びメイン触媒出口ＮＯｘの変化の様子を示してい
る。
を導入した場合（空燃比をリッチ化しない場合）のメイ
ン触媒入口空燃比及びメイン触媒出口ＮＯｘの変化の様
子を示し、図５(b) は脱離処理時に２次空気を導入する
と共に空燃比をリッチ化した場合のメイン触媒入口空燃
比及びメイン触媒出口ＮＯｘの変化の様子を示してい
る。
【００２４】このように吸着材の脱離処理時でかつ２次
空気導入時において、ＰＩ定数を変更して、リッチシフ
トすることで、脱離処理時に２次空気を導入したことで
リーン雰囲気になり、ＮＯｘ浄化性能が低下しているメ
イン触媒入口空燃比を理論空燃比に近づけて、触媒での
３成分（ＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ）の浄化性能を良好に保
ち、同時に燃焼室内の雰囲気がリッチになることで、機
関からのＮＯｘの発生量も減り、これらの結果、ＮＯｘ
の排出量の増加無しに吸着材の脱離処理を実施すること
が可能になる。
空気導入時において、ＰＩ定数を変更して、リッチシフ
トすることで、脱離処理時に２次空気を導入したことで
リーン雰囲気になり、ＮＯｘ浄化性能が低下しているメ
イン触媒入口空燃比を理論空燃比に近づけて、触媒での
３成分（ＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ）の浄化性能を良好に保
ち、同時に燃焼室内の雰囲気がリッチになることで、機
関からのＮＯｘの発生量も減り、これらの結果、ＮＯｘ
の排出量の増加無しに吸着材の脱離処理を実施すること
が可能になる。
【００２５】尚、脱離処理時において、リッチシフトを
かける方法としては、ＰＩ定数の変更の他にも、ベース
空燃比の変更、Ｏ2 センサのスライスレベルの変更など
の方法もある。ステップ９では、脱離処理が終了したか
否かを、時間経過や、吸着材温度の低下などから判定
し、終了した段階でステップ10へ進む。
かける方法としては、ＰＩ定数の変更の他にも、ベース
空燃比の変更、Ｏ2 センサのスライスレベルの変更など
の方法もある。ステップ９では、脱離処理が終了したか
否かを、時間経過や、吸着材温度の低下などから判定
し、終了した段階でステップ10へ進む。
【００２６】ステップ10では、流路切換弁８を主通路５
を開通させ副通路６を閉止するように切換えると共に、
エアポンプ９による２次空気導入を停止し、また通信線
18を介してＰＩ定数を元の値に戻して、このルーチンを
終了する。図４にはＨＣ吸着・脱離制御のフローチャー
トの別の態様を示す。ここで、脱離処理時に実行するス
テップ６’〜８’の部分が図３と異なり、この部分を説
明する。
を開通させ副通路６を閉止するように切換えると共に、
エアポンプ９による２次空気導入を停止し、また通信線
18を介してＰＩ定数を元の値に戻して、このルーチンを
終了する。図４にはＨＣ吸着・脱離制御のフローチャー
トの別の態様を示す。ここで、脱離処理時に実行するス
テップ６’〜８’の部分が図３と異なり、この部分を説
明する。
【００２７】メイン触媒４の活性が判断された場合に、
先ず、ステップ６’で、通信線18を介してエンジン制御
用のコントロールユニット16に信号を送り、燃料噴射量
制御定数の１つであるＰＩ定数を変更することにより、
燃料噴射弁15からの燃料噴射量を増量させて、空燃比を
リッチ化する。そして、適当な時間待ちを行う。その後
に、ステップ７’で、流路切換弁８を主通路５を閉止し
副通路６を開通させるように切換えて、排気を吸着材７
に導き、これと同時に、ステップ８’で、エアポンプ９
を作動させることにより２次空気導入口10からメイン触
媒４上流に２次空気を導入する。
先ず、ステップ６’で、通信線18を介してエンジン制御
用のコントロールユニット16に信号を送り、燃料噴射量
制御定数の１つであるＰＩ定数を変更することにより、
燃料噴射弁15からの燃料噴射量を増量させて、空燃比を
リッチ化する。そして、適当な時間待ちを行う。その後
に、ステップ７’で、流路切換弁８を主通路５を閉止し
副通路６を開通させるように切換えて、排気を吸着材７
に導き、これと同時に、ステップ８’で、エアポンプ９
を作動させることにより２次空気導入口10からメイン触
媒４上流に２次空気を導入する。
【００２８】つまり、脱離処理に先立って空燃比のリッ
チ化を図り、ＮＯｘの排出量を最小限にしたものであ
る。すなわち、図５(b) に示すようにリッチ化の効果に
は遅れを生じ、その間ＮＯｘの排出量が増大することか
ら、脱離処理に先立って空燃比のリッチ化を図り、図５
(c) に示すように、ＮＯｘの排出量を最小限にしたもの
である。
チ化を図り、ＮＯｘの排出量を最小限にしたものであ
る。すなわち、図５(b) に示すようにリッチ化の効果に
は遅れを生じ、その間ＮＯｘの排出量が増大することか
ら、脱離処理に先立って空燃比のリッチ化を図り、図５
(c) に示すように、ＮＯｘの排出量を最小限にしたもの
である。
【００２９】次に他の実施例について説明する。図６は
他の実施例のシステム構成を示しており、図２と異なる
部分についてのみ説明する。機関の排気通路２（プリ触
媒３上流）から排気の一部を導き吸気通路14に還流させ
るＥＧＲ通路21が設けられ、このＥＧＲ通路21にはＥＧ
Ｒ制御弁22が介装されている。ＥＧＲ制御弁22は、エン
ジン制御用のコントロールユニット23により制御され
る。
他の実施例のシステム構成を示しており、図２と異なる
部分についてのみ説明する。機関の排気通路２（プリ触
媒３上流）から排気の一部を導き吸気通路14に還流させ
るＥＧＲ通路21が設けられ、このＥＧＲ通路21にはＥＧ
Ｒ制御弁22が介装されている。ＥＧＲ制御弁22は、エン
ジン制御用のコントロールユニット23により制御され
る。
【００３０】コントロールユニット23は、マイクロコン
ピュータを内蔵するもので、これには、各種情報が入力
されており、所定の演算処理を行って、ＥＧＲ制御弁22
の作動を制御し、ＥＧＲ量を制御する。そして、ＨＣ吸
着・脱離制御用のコントロールユニット11とエンジン制
御用のコントロールユニット23とは通信線24により接続
されている。
ピュータを内蔵するもので、これには、各種情報が入力
されており、所定の演算処理を行って、ＥＧＲ制御弁22
の作動を制御し、ＥＧＲ量を制御する。そして、ＨＣ吸
着・脱離制御用のコントロールユニット11とエンジン制
御用のコントロールユニット23とは通信線24により接続
されている。
【００３１】図７はコントロールユニット11により実行
されるＨＣ吸着・脱離制御のフローチャートであり、図
３と異なる部分についてのみ説明する。ステップ８で
は、燃料噴射量を増量する代わりに、通信線24を介して
エンジン制御用のコントロールユニット23に信号を送
り、ＥＧＲ制御弁22の開度を増大させて、ＥＧＲ量を増
量する。この部分が脱離時ＥＧＲ増量手段に相当する。
尚、ステップ10では、燃料噴射量の増量を停止する代わ
りに、ＥＧＲ量の増量を停止させる。
されるＨＣ吸着・脱離制御のフローチャートであり、図
３と異なる部分についてのみ説明する。ステップ８で
は、燃料噴射量を増量する代わりに、通信線24を介して
エンジン制御用のコントロールユニット23に信号を送
り、ＥＧＲ制御弁22の開度を増大させて、ＥＧＲ量を増
量する。この部分が脱離時ＥＧＲ増量手段に相当する。
尚、ステップ10では、燃料噴射量の増量を停止する代わ
りに、ＥＧＲ量の増量を停止させる。
【００３２】すなわち、この実施例では、脱離処理時で
かつ２次空気導入時において、ＥＧＲ率を多くすること
で、機関から排出されるＮＯｘを減少させるのである。
これは次のように説明できる。通常運転時の機関１から
のＮＯｘ排出濃度を 100として、プリ触媒３によってｘ
％が浄化されるとすると、プリ触媒３出口のＮＯｘ排出
濃度は、下記（１）となる。
かつ２次空気導入時において、ＥＧＲ率を多くすること
で、機関から排出されるＮＯｘを減少させるのである。
これは次のように説明できる。通常運転時の機関１から
のＮＯｘ排出濃度を 100として、プリ触媒３によってｘ
％が浄化されるとすると、プリ触媒３出口のＮＯｘ排出
濃度は、下記（１）となる。
【００３３】100 ×（１−ｘ／100 ） …（１） 更に、メイン触媒４によってｙ％が浄化されるとする
と、メイン触媒４出口のＮＯｘ排出濃度は、下記（２）
となる。 100 ×（１−ｘ／100 ）×（１−ｙ／100 ） …（２） しかし、脱離処理時にメイン触媒４上流に２次空気を導
入することで、メイン触媒４のＮＯｘ浄化率がｚ％に落
ちるので、このときのＮＯｘ排出濃度は、下記（３）と
なる。
と、メイン触媒４出口のＮＯｘ排出濃度は、下記（２）
となる。 100 ×（１−ｘ／100 ）×（１−ｙ／100 ） …（２） しかし、脱離処理時にメイン触媒４上流に２次空気を導
入することで、メイン触媒４のＮＯｘ浄化率がｚ％に落
ちるので、このときのＮＯｘ排出濃度は、下記（３）と
なる。
【００３４】 100 ×（１−ｘ／100 ）×（１−ｚ／100 ） …（３） ここで、ｚ＜ｙのため、（３）＞（２）となって、ＮＯ
ｘ排出濃度が増加する。そこで、脱離処理時において、
ＥＧＲ率を増やしてやり、機関からのＮＯｘ排出濃度を
100より下げて、下記（４）のごとく、 100−Ａとする
ことで、メイン触媒４のＮＯｘ浄化率の悪化分を補っ
て、ＮＯｘ排出量の増加を防止するのである。 （100 −Ａ）×（１−ｘ／100 ）×（１−ｚ／100 ） …（４） また、図８のフローチャートに示すように、メイン触媒
４の活性が判断された場合に、先ず、ステップ６’で、
ＥＧＲ制御弁22の開度を増大させて、ＥＧＲ量を増量
し、適当な時間待ちの後に、ステップ７’で、流路切換
弁８を主通路５を閉止し副通路６を開通させるように切
換えて、排気を吸着材７に導き、これと同時に、ステッ
プ８’で、エアポンプ９を作動させることにより２次空
気導入口10からメイン触媒４上流に２次空気を導入する
ようにしてもよい。
ｘ排出濃度が増加する。そこで、脱離処理時において、
ＥＧＲ率を増やしてやり、機関からのＮＯｘ排出濃度を
100より下げて、下記（４）のごとく、 100−Ａとする
ことで、メイン触媒４のＮＯｘ浄化率の悪化分を補っ
て、ＮＯｘ排出量の増加を防止するのである。 （100 −Ａ）×（１−ｘ／100 ）×（１−ｚ／100 ） …（４） また、図８のフローチャートに示すように、メイン触媒
４の活性が判断された場合に、先ず、ステップ６’で、
ＥＧＲ制御弁22の開度を増大させて、ＥＧＲ量を増量
し、適当な時間待ちの後に、ステップ７’で、流路切換
弁８を主通路５を閉止し副通路６を開通させるように切
換えて、排気を吸着材７に導き、これと同時に、ステッ
プ８’で、エアポンプ９を作動させることにより２次空
気導入口10からメイン触媒４上流に２次空気を導入する
ようにしてもよい。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｎ
Ｏｘの排出量の増加無しに吸着材からのＨＣの脱離処理
を良好に実施することが可能になるという効果が得られ
る。
Ｏｘの排出量の増加無しに吸着材からのＨＣの脱離処理
を良好に実施することが可能になるという効果が得られ
る。
【図１】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図２】 本発明の一実施例を示すシステム構成図
【図３】 ＨＣ吸着・脱離制御のフローチャート
【図４】 ＨＣ吸着・脱離制御の別の態様を示すフロー
チャート
チャート
【図５】 ２次空気導入及び空燃比リッチ化による効果
を示す図
を示す図
【図６】 他の実施例を示すシステム構成図
【図７】 他の実施例におけるＨＣ吸着・脱離制御のフ
ローチャート
ローチャート
【図８】 他の実施例におけるＨＣ吸着・脱離制御の別
の態様を示すフローチャート
の態様を示すフローチャート
１ 機関 ２ 排気通路 ３ プリ触媒 ４ メイン触媒 ５ 主通路 ６ 副通路 ７ 吸着材 ８ 流路切換弁 ９ エアポンプ 10 ２次空気導入口 11 コントロールユニット 12 吸着材入口排温センサ 13 メイン触媒出口排温センサ 14 吸気通路 15 燃料噴射弁 16 エンジン制御用のコントロールユニット 17 Ｏ2 センサ 18 通信線 21 ＥＧＲ通路 22 ＥＧＲ制御弁 23 エンジン制御用のコントロールユニット 24 通信線
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 3/32 ＺＡＢ ３０１ Ｃ Ｆ０２Ｄ 41/06 ３３０ Ｂ 8011−3Ｇ 43/00 ３０１ Ｈ 7536−3Ｇ Ｎ 7536−3Ｇ Ｔ 7536−3Ｇ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ Ｒ
Claims (2)
- 【請求項１】排気浄化用の触媒の上流にて、排気通路の
主通路に対し並列に副通路を設けて、この副通路に炭化
水素の吸着材を介装する一方、主通路及び副通路への排
気の流れを制御する弁装置と、この弁装置を制御するこ
とにより、機関の冷間時に排気の全てを吸着材に流通さ
せて排気中の炭化水素を吸着させ、暖機完了後の一時期
に排気の少なくとも一部を吸着材に流通させて炭化水素
を脱離させる制御装置とを備える内燃機関の排気浄化装
置において、 前記制御装置による前記吸着材からの炭化水素の脱離時
に、前記触媒に２次空気を導入する脱離時２次空気導入
手段を設けると共に、この脱離時に、機関吸入混合気の
空燃比をリッチ側へ制御する脱離時空燃比リッチ化手段
を設けたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項２】排気浄化用の触媒の上流にて、排気通路の
主通路に対し並列に副通路を設けて、この副通路に炭化
水素の吸着材を介装する一方、主通路及び副通路への排
気の流れを制御する弁装置と、この弁装置を制御するこ
とにより、機関の冷間時に排気の全てを吸着材に流通さ
せて排気中の炭化水素を吸着させ、暖機完了後の一時期
に排気の少なくとも一部を吸着材に流通させて炭化水素
を脱離させる制御装置とを備える内燃機関の排気浄化装
置において、 前記制御装置による前記吸着材からの炭化水素の脱離時
に、前記触媒に２次空気を導入する脱離時２次空気導入
手段を設けると共に、この脱離時に、排気通路から吸気
通路へ還流させる排気還流量を増量側へ制御する脱離時
排気還流量増量手段を設けたことを特徴とする内燃機関
の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5000833A JPH06200743A (ja) | 1993-01-06 | 1993-01-06 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5000833A JPH06200743A (ja) | 1993-01-06 | 1993-01-06 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06200743A true JPH06200743A (ja) | 1994-07-19 |
Family
ID=11484626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5000833A Pending JPH06200743A (ja) | 1993-01-06 | 1993-01-06 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06200743A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002256934A (ja) * | 2001-02-27 | 2002-09-11 | Mazda Motor Corp | エンジンの排気浄化装置 |
-
1993
- 1993-01-06 JP JP5000833A patent/JPH06200743A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002256934A (ja) * | 2001-02-27 | 2002-09-11 | Mazda Motor Corp | エンジンの排気浄化装置 |
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