JPH09324622A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

内燃機関の排気浄化装置

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JPH09324622A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、内燃機関の運転状態を不安定にす
ることなく且つ短時間で、未燃ガスを吸着した吸着剤の
再生処理を終了させ、もって吸着剤の性能低下を防止す
ることを課題とする 【解決手段】触媒の下流で分岐された第１の排気通路及
び第２の排気通路の一方に排気ガス中の未燃ガスを吸着
する吸着手段と、前記吸着手段からの排気ガスを前記内
燃機関の吸気側へ環流する環流手段とを備えた内燃機関
の排気浄化装置において、内燃機関の負荷状態を検出す
る負荷検出手段と、この負荷検出手段が検出した負荷状
態に応じて、前記環流手段によって環流される排気ガス
の量を変更する環流量変更手段とを備えたことを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関から排出
される排気ガスを浄化する排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車等の内燃機関では、排出される排
気ガス、例えば、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（Ｎ
ＯX）、及び炭化水素（ＨＣ）等の成分が大気に放出さ
れる前に浄化する必要がある。
【０００３】このような要求に対して、特開平５−１７
１９２９公報に記載された「内燃機関の排気浄化装置」
が知られている。この排気浄化装置は、触媒より下流の
排気管を第１の分岐通路部と第２の分岐通路部とに分岐
し、これらの分岐通路部をさらに下流において再び合流
させた排気系において、第１の分岐通路部に炭化水素を
吸着する吸着材を設けると共に、この吸着材の下流に排
気ガスの一部を内燃機関の吸気側へ導く排気還流通路を
設けている。そして、排気浄化装置は、内燃機関を冷間
始動したときのように触媒が未活性状態にある場合に
は、触媒が活性化されるまでの間、内燃機関からの排気
ガスを触媒から第１の分岐通路部へ流し、吸着材を通し
てマフラーへ流すようにしている。これにより、排気ガ
ス中に含まれる炭化水素（ＨＣ）は、吸着材に吸着され
る。
【０００４】その後、触媒が排気ガスの熱を受けて昇温
し、活性化する温度に達すると、排気浄化装置は、触媒
によって浄化された排気ガスを第１の分岐通路部と第２
の分岐通路部との両方に流し、第１の分岐通路部に流れ
込んだ排気ガスが吸着材を経て排気還流通路へ流れ、第
２の分岐通路部に流れ込んだ排気ガスがマフラーへ流れ
る。この場合、第１の分岐通路部に流れ込んだ排気ガス
は、吸着材を昇温させ、吸着材に吸着されていた炭化水
素（ＨＣ）を離脱させる。そして、吸着材から離脱した
炭化水素（ＨＣ）は、排気ガスとともに排気還流通路へ
流入し、内燃機関の吸気側に再循環される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の排気浄
化装置は、以下のような不具合を生じる虞がある。すな
わち、吸気側への還流量が増加すると、混合気の燃焼温
度が低められ、燃焼室内の燃焼速度が遅くなる。これに
より、サイクル毎の燃焼期間の変動が増大して、トルク
変動の増加を招くとともに、燃焼室における不完全燃焼
や失火を誘発し、燃料消費率の悪化や未燃炭化水素の増
加という問題が生じる。一方、還流量を減少させると、
吸着材を通る排気ガスの量が減少するため、吸着材の昇
温に時間がかかる。これにより、炭化水素が吸着材から
脱離するまでに時間がかかり、脱離が完了しないうちに
エンジンが停止される場合がある。脱離が終了しないう
ちにエンジンが停止されると、炭化水素が吸着材に吸着
したままとなり、吸着能力の低下を招くという問題があ
る。
【０００６】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、内燃機関の運転状態を不安定にすることなく
早期に吸着材の再生処理を終了させ、もって吸着材の性
能低下を防止することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために以下のような構成を採用した。すなわち、
本発明にかかる内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関に
接続された排気管と、この排気管に取り付けられた触媒
と、この触媒の下流で分岐された第１の排気通路及び第
２の排気通路と、これら第１の排気通路及び第２の排気
通路の少なくとも一方に排気ガスを流入させる通路切換
手段と、前記第１の排気通路に設けられて排気ガス中の
未燃ガスを吸着する吸着手段と、前記吸着手段からの排
気ガスの少なくとも一部を前記内燃機関の吸気側へ還流
する還流手段とを備えた内燃機関の排気浄化装置におい
て、前記内燃機関の負荷状態を検出する負荷検出手段
と、この負荷検出手段によって検出された負荷状態に応
じて、前記還流手段によって還流される排気ガスの量を
変更する還流量変更手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】その際、前記触媒が活性化したか否かを判
定する活性化判定手段を備え、前記還流手段は、前記活
性化判定手段により触媒が活性化されたと判定されたこ
とを条件に、前記排気ガスの還流を開始するようにする
ことがより望ましい。
【０００９】さらに、上記の構成要素に加え、内燃機関
の冷却水の温度を検出する水温検出手段を備えるように
してもよい。この場合、還流量変更手段は、水温検出手
段によって検出された冷却水の温度に応じて、還流する
排気ガス量を補正するようにしてもよい。
【００１０】また、本発明にかかる内燃機関の排気浄化
装置は、上記課題を解決するために以下のような構成を
採用してもよい。すなわち、本発明にかかる内燃機関の
排気浄化装置は、内燃機関に接続された排気管と、この
排気管に取り付けられた触媒と、この触媒の下流で分岐
された第１の排気通路及び第２の排気通路と、これら第
１の排気通路及び第２の排気通路の少なくとも一方に排
気ガスを流入させる通路切換手段と、前記第１の排気通
路に設けられて排気ガス中の未燃ガスを吸着する吸着手
段と、前記吸着手段からの排気ガスの少なくとも一部を
前記内燃機関の吸気側へ還流する還流手段とを備えた内
燃機関の排気浄化装置において、前記内燃機関の燃焼状
態を検出する燃焼状態検出手段と、この燃焼状態検出手
段によって検出された燃焼状態に応じて、前記還流手段
によって還流される排気ガスの量を変更する還流量変更
手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】以下、本発明の作用について述べる。本発
明は、内燃機関の運転状況に応じた還流制御を行う。す
なわち、本発明にかかる内燃機関の排気浄化装置は、通
路切換手段によって第１の排気通路を開くとともに第２
の排気通路を閉塞し、触媒からの排気ガスが第１の排気
通路に流入するようにする。このとき、第１の排気通路
に流入した排気ガスは吸着手段を通ることになり、触媒
で浄化されなかった排気ガス中の未燃ガスが吸着手段に
吸着される。
【００１２】そして、吸着手段に吸着した未燃ガスを脱
離させるとき、通路切換手段は、内燃機関からの排気ガ
スの大部分を第２の排気通路へ流し、残りの一部の排気
ガスを第１の排気通路へ流すようにする。そして、還流
手段は、第１の排気通路に流入した排気ガスの還流を開
始する。このとき、第１の排気通路に流入した排気ガス
は、吸着手段を通り、還流手段によって内燃機関の吸気
側へ還流される。これにより、吸着手段は、排気ガスに
よって加熱される。吸着手段が昇温して、吸着されてい
る未燃ガス成分が吸着手段から脱離する温度域に達する
と、吸着手段から脱離した未燃ガスは、第１の排気通路
に流入した排気ガスによって内燃機関の吸気側へと再循
環される。この間、還流量変更手段は、負荷検出手段に
よって検出される負荷状態に応じて、吸気側へ還流する
排気ガスの量を変更する。これにより、例えば、負荷が
小さい場合は、還流量変更手段は、還流する排気ガスの
量を少なくして内燃機関の燃焼を安定させるようにす
る。一方、負荷がある程度大きい場合は、還流量変更手
段は、還流量を多くして吸着手段の昇温を促進させるよ
うにする。
【００１３】また、本発明にかかる内燃機関の排気浄化
装置が活性化判定手段を備えている場合には、活性化を
条件にして還流が開始される。例えば、活性化判定手段
によって触媒が未活性であると判定された場合は、通路
切換手段が触媒からの排気ガスを第１の排気通路へ流す
ようにするとともに、還流手段が還流を停止する。これ
により、触媒で浄化されなかった排気ガス中の未燃ガス
は、吸着手段に吸着される。一方、活性化判定手段によ
って触媒が活性化したと判定された場合は、通路切換手
段は、内燃機関からの排気ガスの大部分を第２の排気通
路へ流し、残りの一部の排気ガスを第１の排気通路へ流
すようにする。これと同時に、還流手段は、第１の排気
通路に流入した排気ガスの還流を開始する。これによ
り、排気ガスは、吸着手段に吸着した未燃ガスを脱離さ
せ、脱離した未燃ガスを内燃機関の吸気側へ再循環させ
る。
【００１４】また、本発明にかかる内燃機関の排気浄化
装置が水温検出手段を備えている場合は、還流量変更手
段は、水温検出手段によって検出された冷却水の温度に
応じて還流する排気ガスの量を補正する。これにより、
例えば、冷却水の温度が低い場合は、還流量変更手段は
還流量を少なくして内燃機関の燃焼を安定させるように
する。一方、冷却水の温度が上昇すると、還流量変更手
段は、冷却水の温度上昇にともなって還流量を多くし、
吸着手段の昇温を促進させるようにする。
【００１５】次に、本発明にかかる内燃機関の排気浄化
装置として、内燃機関の燃焼状態に応じて還流制御を行
う構成を採用した場合の作用について述べる。内燃機関
の排気浄化装置は、通路切換手段によって第１の排気通
路を開くとともに第２の排気通路を閉塞し、触媒からの
排気ガスが第１の排気通路に流入するようにする。この
とき、第１の排気通路に流入した排気ガスは吸着手段を
通ることになり、触媒で浄化されなかった排気ガス中の
未燃ガスが吸着手段に吸着される。
【００１６】そして、吸着手段に吸着した未燃ガスを脱
離させるとき、通路切換手段は、内燃機関からの排気ガ
スの大部分を第２の排気通路へ流し、残りの一部の排気
ガスを第１の排気通路へ流すようにする。そして、還流
手段は、第１の排気通路に流入した排気ガスの還流を開
始する。このとき、第１の排気通路に流入した排気ガス
は、吸着手段を通り、還流手段によって内燃機関の吸気
側へ還流される。これにより、吸着手段は、排気ガスに
よって加熱される。吸着手段が昇温して、吸着されてい
る未燃ガス成分が吸着手段から脱離する温度域に達する
と、吸着手段から脱離した未燃ガスは、第１の排気通路
に流入した排気ガスによって内燃機関の吸気側へと再循
環される。この間、還流量変更手段は、燃焼状態検出手
段によって検出される燃焼状態に応じて、吸気側へ還流
する排気ガスの量を変更する。これにより、例えば、燃
焼状態検出手段によって内燃機関の燃焼状態が不安定で
あることが検出された場合は、還流量変更手段は、還流
量を減少させ、燃焼状態を安定させるようにする。一
方、燃焼状態検出手段によって内燃機関の燃焼状態が安
定していることが検出された場合は、還流量変更手段
は、還流する排気ガスの量を増加させ、吸着手段の昇温
を促進させる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる内燃機関の
排気浄化装置の一実施態様について図面に基づいて説明
する。
【００１８】本実施の形態における内燃機関の排気浄化
装置は、自動車の排気系とそれを制御する制御系とによ
って実現される。先ず、本実施の形態における自動車の
排気系について述べる。
【００１９】図１は、本発明における内燃機関の排気浄
化装置を適用する自動車の排気系を示す概略構成図であ
る。同図に示すように、排気系は、エンジン１に接続さ
れた二本の排気管２ａ、２ｂを一旦合流させた後に再び
二本の排気管８ａ、８ｂに分割し、これら排気管８ａ、
８ｂのそれぞれを車体後方に取り付けられたマフラー９
ａ、９ｂに接続して構成されている。さらに、二本の排
気管２ａ、２ｂには、それぞれ排気浄化用の触媒３ａ、
３ｂが設けられており、これら触媒３ａ、３ｂ下流の排
気管２ａ、２ｂが合流した部分には、吸着筒４が設けら
れている。
【００２０】吸着筒４は、図２に示すように、内部が二
本の流路Ａ、Ｂに分割されている。これら流路Ａ、Ｂは
それぞれ、本発明の第１の排気通路及び第２の排気通路
に対応する。そして、流路Ａには、本発明の吸着手段と
して、吸着材、例えば、ゼオライト系の吸着材４２が設
けられている。この吸着材４２は、排気ガス中の炭化水
素（ＨＣ）を吸着する。さらに、流路Ａにおいて、吸着
材４２の下流には、還流パイプ５が接続され、この還流
パイプ５はエンジン１の吸気管に設けられたサージタン
ク１１に接続されている。この還流パイプ５は、排気ガ
ス再循環（ＥＧＲ）に使用されるパイプであり、その途
中には流量コントロールバルブ（ＥＧＲバルブ）１０が
取り付けられている。この流量コントロールバルブ１０
は、図３に示すように、４相の励磁コイル１３からなる
ステータ１４と、このステータ１４内で回転する着磁し
た円筒ロータ１５と、この円筒ロータ１５内に螺合し
て、円筒ロータ１５の回転によって進退するロッド１６
とを備えたステッパ・モータ１７を備えている。このス
テッパ・モータ１７のロッド１６の先端には、ロッド１
６を進出させる方向にバネ付勢されている可動板１８が
取り付けられている。さらに、可動板１８と接離するバ
ルブロッド１９の先端には、還流パイプ５内の弁座に着
座するバルブ２２が設けられている。そして、ステッパ
・モータ１７の４相の励磁コイル１３の各相に順次通電
することによりロッド１６が退行し、その分、バルブ２
２が開弁する。ここで、励磁コイル１３の各相に通電す
る順序を制御することによって、ロッド１６の進退方向
及び進退量（バルブ２２の開弁量）を変更し、還流パイ
プ５の通路開口面積、即ち、還流パイプ５の流量を制御
することができる。これら還流パイプ５と流量コントロ
ールバルブ１０は、本発明の還流手段を実現するもので
ある。
【００２１】また、吸着筒４の出口部分Ｃには、流路Ａ
と流路Ｂとを選択的に開閉するバイパスバルブ４０が取
り付けられている。このバイパスバルブ４０は、吸着筒
４の外部に取り付けられたダイヤフラム室４１と梃子４
３を介して接続されている。この梃子４３は、支点４４
を中心に回動するものであり、ダイヤフラム室側の端部
が押し下げられると、バイパスバルブ側の端部がバイパ
スバルブ４０を引っ張り上げて、流路Ｂを開放するとと
もに流路Ａを閉塞する。一方、梃子４３は、ダイヤフラ
ム室側の端部が引っ張り上げられると、バイパスバルブ
側の端部がバイパスバルブ４０を押し下げて、流路Ａを
開放するとともに流路Ｂを閉塞する。
【００２２】ここで、上記のダイヤフラム室４１には、
図１に示すように、一端がエンジン１の図示しない吸気
管に接続されたパイプ７の他端が接続されており、吸気
管内の負圧を導入することができるようになっている。
そして、パイプ７の途中には、吸気管側からダイヤフラ
ム室側への負圧のみを許容するチェックバルブ６と、非
通電時にパイプ７を閉じ、通電時にパイプ７を開くバキ
ュームスイッチングバルブＶＳＶとが取り付けられてい
る。バキュームスイッチングバルブＶＳＶに電力を供給
しなければ（非通電時）、バキュームスイッチングバル
ブＶＳＶがパイプ７を閉じ、ダイヤフラム室４１に対す
る負圧が遮断されて、ダイヤフラム室４１が大気開放さ
れた状態になる。このとき、梃子４３のダイヤフラム室
側端部は、ダイヤフラム自身のバネ力によって押し下げ
られる。これにともなって、梃子４３のバイパスバルブ
側端部は、バイパスバルブ４０を引っ張り上げる。この
とき、バイパスバルブ４０は、流路Ａを閉塞するととも
に流路Ｂを開放する。一方、バキュームスイッチングバ
ルブＶＳＶに電力を供給すると（通電時）、バキューム
スイッチングバルブＶＳＶがパイプ７を開き、吸気管内
の負圧がダイヤフラム室４１に導入される。このとき、
ダイヤフラム室４１は、梃子４３のダイヤフラム室側端
部を引っ張り上げる。梃子４３のダイヤフラム室側端部
が引っ張り上げられると、梃子４３が支点４４を中心に
回動し、梃子４３のバイパスバルブ側端部がバイパスバ
ルブ４０を押し下げて流路Ａを開放するとともに流路Ｂ
を閉塞する。
【００２３】上記のバイパスバルブ４０、ダイヤフラム
室４１、及びバキュームスイッチングバルブＶＳＶは、
本発明の通路切換手段を実現するものである。次に、上
記した排気系を制御する制御系について図４に基づいて
説明する。この制御系は、水温センサ１０８、スロット
ル開度センサ１０９、エアフローメータ１１０、及びク
ランクポジションセンサ１１１を、エレクトロニックコ
ントロールユニット（ＥＣＵ）１００に接続して構成さ
れる。
【００２４】水温センサ１０８は、本発明の水温検出手
段を実現するものであり、エンジン１の冷却水の温度を
検出する。スロットル開度センサ１０９は、エンジン１
の吸気管に設けられたスロットル弁の開度に比例する電
圧を出力する。この出力信号は、エンジン１がアイドル
状態にあるか否かを判別するために使用される。
【００２５】エアフロメータ１１０は、後述のクランク
ポジションセンサ１１１とともに本発明の負荷状態検出
手段を実現するものであり、エンジン１に吸入される空
気量Ｇａに比例した電圧を出力する。
【００２６】クランクポジションセンサ１１１は、クラ
ンクシャフトが一定角度回転する毎にパルス信号を出力
する。この出力信号は、エンジン１の回転数ＮＥを算出
するために使用される。さらに、クランクポジションセ
ンサ１１１の出力信号は、ａアフロメータ１１０の出力
信号と併せて、エンジン１の一回転当たりの吸入空気量
ＧＮを算出するために使用される。算出された回転数Ｎ
Ｅと一回転当たりの吸入空気量ＧＮとは、エンジン１の
負荷状態を表すデータとして使用される。
【００２７】ＥＣＵ１００は、各センサからの信号に基
づいて上記排気系を制御するものであり、ＣＰＵ１０
１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、及び入出力ポート
（Ｉ／Ｏ）１０５を備え、これらをバス１０４によって
接続して構成される。さらに、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）
１０５には、Ａ／Ｄコンバータ１０６と駆動回路１０７
とが接続されている。尚、ＥＣＵ１００は、燃料噴射制
御用のＥＣＵを兼用してもよいし、排気浄化装置専用の
ＥＣＵでもよい。
【００２８】上記のＲＯＭ１０２は、ＣＰＵ１０１が実
行すべきアプリケーションプログラムや、種々の制御用
マップを格納する。ＲＯＭ１０２の制御用マップは、例
えば、図５に示すように、エンジン１の一回転当たりの
吸入空気量ＧＮとエンジン回転数ＮＥとから決定される
負荷状態と、流量コントロールバルブ１０の開度（還流
の流量）に対応したステップ数との関係を示すマップＡ
である。このマップＡでは、一回転当たりの吸入空気量
ＧＮが一定の場合に、エンジン回転数ＮＥが高くなる
と、ステップ数を大きくして、還流量が多くなるように
なっている。また、エンジン回転数ＮＥが一定の場合
に、一回転当たりの吸入空気量ＧＮが増加すると、ステ
ップ数を大きくして、還流量が多くなるようになってい
る。例えば、軽負荷から中負荷の領域でスロットル開度
が略一定している運転状態に対応する吸入空気量ＧＮ及
びエンジン回転数ＮＥの場合（図５中のａの負荷領域）
は、流量コントロールバルブ１０の目標となるステップ
数として「２０」が選択される。一方、スロットル開度
を閉じて減速や惰行する運転状態に対応する吸入空気量
ＧＮ及びエンジン回転数ＮＥの場合（図５中のｂの負荷
領域）は、吸入空気量ＧＮが少なくなるので、流量コン
トロールバルブ１０の目標となるステップ数として
「２」が選択される。尚、図５に例示したマップＡは、
高負荷・高回転の負荷状態のときには、エンジン１のト
ルクを重視するためにステップ数を小さく設定している
が、還流を重視する場合は、逆にステップ数を大きく設
定するようにしてもよい。
【００２９】また、別の制御用マップは、図６に示すよ
うに、冷却水の温度ＴＨＷと係数ｋｐｔｅｍｐとの関係
を示すマップＢである。ここでいう係数ｋｐｔｅｍｐ
は、マップＡによって特定された目標ステップ数に乗算
される補正係数である。例えば、エンジン１を冷間始動
したときのように、冷却水の温度ＴＨＷが低いときはエ
ンジン１の燃焼が不安定であり、多くの排気還流を行う
とエンジン１の燃焼温度が下がりトルク変動やエンジン
ストール等を発生するため、還流量を少なくするように
補正する。一方、冷却水の温度ＴＨＷが上昇するにつれ
てエンジン１の燃焼が安定するので、冷却水の温度上昇
にともなって還流量を多くするように補正する。
【００３０】上記のマップＡ、ＢとＣＰＵ１０１とは、
本発明にかかる還流量変更手段を実現する。さらに、Ｒ
ＯＭ１０２の制御用マップとして、エンジン１を始動し
た時の冷却水の温度ＴＨＷと始動時から触媒３ａ、３ｂ
が活性化するまでにかかる時間（以下、触媒活性時間と
記す）との関係を示すマップＣ（図示せず）が格納され
ている。このマップＣとＣＰＵ１０１とは、本発明の活
性化判定手段を実現する。すなわち、エンジン１の始動
時からの運転時間が、マップＣから読み出された触媒活
性時間に達すると、触媒３ａ、３ｂが活性化したものと
判定し、エンジン１の運転時間が触媒活性時間未満なら
ば、触媒３ａ、３ｂが未活性であると判定する。
【００３１】ＣＰＵ１０１は、さらに、ＲＯＭ１０２の
アプリケーションプログラムを実行することにより、駆
動回路１０７を介して、流量コントロールバルブ１０及
びバキュームスイッチングバルブＶＳＶを制御する。
【００３２】ＲＡＭ１０３は、水温センサ１０８、スロ
ットル開度センサ１０９、エアフローメータ１１０、及
びクランクポジションセンサ１１１からの信号や、ＣＰ
Ｕ１０１の演算結果（例えば、一回転当たりの吸入空気
量ＧＮやエンジン回転数ＮＥ）等を格納する。各センサ
からの信号は、一定時間毎（例えば、クランクポジショ
ンセンサ１１１の出力毎）に最新の信号に書き換えられ
る。また、ＲＡＭ１０３は、エンジン１がアイドル状態
にあるか否かを識別するアイドル識別フラグＸｉｄｌｅ
（アイドル時；Ｘｉｄｌｅ＝１、オフアイドル時；Ｘｉ
ｄｌｅ＝０）、冷却水の温度が暖気終了温度を超えてい
るか否かを示す暖気終了フラグＸｔｈｗｏｎ（暖気終了
後；Ｘｔｈｗｏｎ＝１、暖気終了前；Ｘｔｈｗｏｎ＝
０）、及び排気ガス再循環（ＥＧＲ）の実行条件が満た
されているか否かを識別するＥＧＲフラグＸＥＧＲ（実
行条件を満たしている時；ＸＥＧＲ＝１、実行条件を満
たしいない時；ＸＥＧＲ＝０）を格納する領域を有して
いる。これらのフラグはＣＰＵ１０１によってセット及
びリセットされる。ここで、アイドル状態の判定方法と
しては、スロットル開度センサ１０９からの信号が
「０」を示しているか否か（すなわち、スロットル弁の
開度が「０」であるか否か）を判別する方法、もしく
は、スロットル開度センサ１０９にアイドルスイッチを
取り付け、このアイドルスイッチがオン状態にあるか否
かを判別する方法等がある。また、暖気終了状態の判定
方法は、水温センサ１からの信号が予め設定されている
閾値（例えば、８０Ｃ°）以上を示しているか否かを判
別する方法がある。さらに、ＥＧＲの実行条件として
は、例えば、エンジン始動から所定時間以上経過してい
るか否か、エンジン１の暖気が終了しているか否か、エ
ンジン１の回転数が所定の回転数以下であるか否か、エ
ンジン１がオフアイドル状態であるか否か等の条件を例
示することができる。
【００３３】さらに、ＲＡＭ１０３は、ＲＯＭ１０２の
マップＡから読み出された目標ステップ数や、マップＢ
から読み出された係数ｋｐｔｅｍｐを格納する領域も有
している。
【００３４】Ａ／Ｄコンバータ１０６は、水温センサ１
０８、スロットル開度センサ１０９、及びエアフロメー
タ１１０からの信号をアナログ形式からデジタル形式へ
変換して入出力ポート（Ｉ／Ｏ）１０５へ入力する。
【００３５】駆動回路１０７は、流量コントロールバル
ブ１０、及びバキュームスイッチングバルブＶＳＶと接
続されている。そして、駆動回路１０７は、ＣＰＵ１０
１から、流量コントロールバルブ１０を目標ステップ数
まで駆動する通電順序比信号を受けると、この信号に従
って流量コントロールバルブ１０を駆動する。さらに、
駆動回路１０７は、ＣＰＵ１０から、バキュームスイッ
チングバルブＶＳＶの通電と非通電との切り換え信号を
受けると、この信号に従ってバキュームスイッチングバ
ルブＶＳＶを駆動する。
【００３６】以下、本実施の形態の作用について述べ
る。先ず、本実施の形態にかかる内燃機関の排気浄化装
置の前提となる動作について説明する。
【００３７】冷間時（触媒３ａ、３ｂが未活性のとき）
にエンジン１が始動されると、ＣＰＵ１０１は、駆動回
路１０７からバキュームスイッチングバルブＶＳＶへ電
力を供給する。電力を受けて通電状態になったバキュー
ムスイッチングバルブＶＳＶは、吸着筒４内の流路Ａを
開くとともに流路Ｂを閉塞する。尚、エンジン１の始動
時には、還流パイプ５の流量コントロールバルブ１０は
全閉状態になっている。このとき、触媒３ａ、３ｂから
排出された排気ガスの全ては、流路Ａを通って排気管８
ａ、８ｂへ排出されることになり、触媒３ａ、３ｂによ
って酸化されなかった炭化水素（ＨＣ）は、流路Ａの吸
着材４２に吸着される。
【００３８】また、ＣＰＵ１０１は、エンジン始動時
に、水温センサ１０８からの出力信号（冷却水の温度）
を読み込む。そして、ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２の
マップＣにアクセスして冷却水の温度に対応した触媒活
性時間を読み出し、この触媒活性時間とエンジン始動時
から現時点までの運転時間とを比較する。エンジン１の
運転時間が触媒活性時間に達すると、ＣＰＵ１０１は、
駆動回路１０７からバキュームスイッチングバルブへの
電力供給を停止する。電力供給を停止されて非通電状態
になったバキュームスイッチングバルブＶＳＶは、吸着
筒４内の流路Ａを閉塞するとともに流路Ｂを開放する。
このとき、活性化した触媒３ａ、３ｂによって浄化され
た排気ガスは、吸着筒４内の流路Ｂを通って排気管８
ａ、８ｂ流入し、次いでマフラー９ａ、９ｂへ流れる。
【００３９】ここで、吸着材４２に吸着された炭化水素
（ＨＣ）を吸着材４２から脱離させて、エンジン１のサ
ージタンク１１へ還流する排気ガス再循環（ＥＧＲ）を
行う必要があるが、エンジン１の運転状態を考慮せずに
大量の排気還流を行うとトルク変動等の弊害を誘発し、
その反対に排気還流の量を少なくすると炭化水素（Ｈ
Ｃ）の脱離に時間がかかるという問題がある。このた
め、還流する排気ガスの量を運転状態に応じて制御する
ことが好ましい。そこで、本実施の形態におけるＣＰＵ
１０１は、図７に示すＥＧＲ制御ルーチンを実行する。
【００４０】先ず、ＣＰＵ１０１は、バイパスバルブ４
０が流路Ａを閉塞し、且つ、流路Ｂを開放しているか否
か、すなわち触媒３ａ、３ｂが活性化したか否かを判別
する（ステップ７０１）。
【００４１】ここで、ＣＰＵ１０１は、バイパスバルブ
４０が流路Ａを開放し、且つ、流路Ｂを閉塞しているこ
とを判定すると、すなわち、触媒３ａ、３ｂが未活性で
あることを判定すると、流量コントロールバルブ１０の
目標開度（目標ステップ数）を「０」に設定し（ステッ
プ７０８）、流量コントロールバルブ１０の閉塞状態を
維持する（ステップ７０７）。すなわち、還流は行わな
い。
【００４２】一方、上記のステップ７０１において、Ｃ
ＰＵ１０１は、バイパスバルブ４０が流路Ａを閉塞する
と同時に流路Ｂを開放していることを判定すると、すな
わち、触媒３ａ、３ｂが活性化したことを判定すると、
ステップ７０２へ進む。ステップ７０２において、ＣＰ
Ｕ１０１は、ＲＡＭ１０３へアクセスし、エンジン１の
一回転当たりの吸入空気量ＧＮと回転数ＮＥとを読み出
す。そして、ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２のマップＡ
にアクセスして、一回転当たりの吸入空気量ＧＮ及び回
転数ＮＥに対応する目標ステップ数（流量コントロール
バルブ１０の開度量）を読み出す。さらに、ＣＰＵ１０
１は、読み出した目標ステップ数を目標開度としてＲＡ
Ｍ１０３に書き込む。
【００４３】次に、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３のア
イドル識別フラグＸｉｄｌｅを参照し、エンジン１がア
イドル状態にあるか（Ｘｉｄｌｅ＝１）、あるいはオフ
アイドル状態にあるか（Ｘｉｄｌｅ＝０）を判別する
（ステップ７０３）。
【００４４】ここで、ＲＡＭ１０３のアイドル識別フラ
グがＸｉｄｌｅ＝０であれば、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ
１０３の暖気終了フラグＸｔｈｗｏｎを参照して、エン
ジン１の暖気が終了しているか（Ｘｔｈｗｏｎ＝１）、
あるいは、エンジン１の暖気が終了していないか（Ｘｔ
ｈｗｏｎ＝０）を判別する（ステップ７０４）。
【００４５】ここで、ＲＡＭ１０３の暖気終了フラグが
Ｘｔｈｗｏｎ＝１であれば、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１
０３のＥＧＲフラグＸＥＧＲを参照して、ＥＧＲ実行条
件が満たされているか（ＸＥＧＲ＝１）、あるいはＥＧ
Ｒ実行条件が満たされていないか（ＸＥＧＲ＝０）を判
別する（ステップ７０５）。
【００４６】ここで、ＲＡＭ１０３のＥＧＲフラグがＸ
ＥＧＲ＝１であれば、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３に
書き込まれた目標開度（目標ステップ数）に対応する通
電順序比信号を駆動回路１０７に入力して、目標ステッ
プ数まで流量コントロールバルブ１０を駆動する（ステ
ップ７０７）。すなわち、目標ステップ数に応じた量だ
け還流パイプ５を開弁する。
【００４７】上記のステップ７０１、７０２、７０３、
及び７０７の処理は、エンジン１の暖機終了後、ＥＧＲ
の実行条件を満たしたときに行われる通常の排気ガス再
循環（ＥＧＲ）処理を示している。
【００４８】また、上記のステップ７０３において、Ｒ
ＡＭ１０３のアイドル識別フラグがＸｉｄｌｅ＝１であ
る場合（エンジン１がアイドル状態）は、ＣＰＵ１０１
は、上記のステップ７０７へジャンプし、ＲＡＭ１０３
に書き込まれた目標開度（目標ステップ数）に対応する
通電順序比信号を駆動回路１０７に入力して、目標ステ
ップ数まで流量コントロールバルブ１０を駆動する。す
なわち、目標ステップ数に応じた量だけ還流パイプ５を
開弁する。
【００４９】さらに、上記のステップ７０４において、
ＲＡＭ１０３の暖気終了フラグがＸｔｈｗｏｎ＝０であ
る場合（エンジン１が暖機終了前）、あるいは上記のス
テップ７０５において、ＲＡＭ１０３のＥＧＲフラグが
ＸＥＧＲ＝０である場合（ＥＧＲ実行条件が満たされて
いない場合）は、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３に格納
されている冷却水の温度ＴＨＷを読み出したのち、ＲＯ
Ｍ１０２のマップＢへアクセスする。そして、ＣＰＵ１
０１は、冷却水の温度ＴＨＷに対応する係数ｋｐｔｅｍ
ｐを、マップＢから読み出す。さらに、ＣＰＵ１０１
は、ＲＡＭ１０３の目標開度（目標ステップ数）に係数
ｋｐｔｅｍｐを乗算して、新たな目標開度（新たな目標
ステップ数）を算出する（ステップ７０６）。そして、
ＣＰＵ１０１は、上記のステップ７０７と同様の手順
で、新たに算出した目標開度（新たな目標ステップ数）
に対応する通電順序比信号を駆動回路１０７に入力し
て、目標ステップ数まで流量コントロールバルブ１０を
駆動する。この結果、エンジン１の暖気が終了していな
い場合、あるいはＥＧＲの実行条件が満たされていない
場合でも、そのときのエンジン１の負荷状態及び冷却水
ＴＨＷに応じた量の排気還流を行うことができる。
【００５０】ここで、オフアイドル状態におけるエンジ
ン１の負荷状態と排気還流との関係を図８に示す。同図
において、縦軸はエンジン１の一回転当たりの吸入空気
量ＧＮを表し、横軸はエンジン１の回転数ＮＥを表して
いる。そして、図中の領域Ａは通常の排気ガス再循環
（ＥＧＲ）を行う領域を示し、領域Ｂは本発明にかかる
排気還流を行う領域を示している。通常の排気ガス再循
環（ＥＧＲ）処理では、上記した図７のステップ７０４
及びステップ７０５の条件を満たさなければ排気還流を
行わないが、本実施の形態にかかる内燃機関の排気浄化
装置では、ステップ７０４あるいはステップ７０５の条
件を満たさなくても、その時のエンジン１の状態（負荷
状態、あるいは負荷状態と冷却水の温度ＴＨＷ）に応じ
た量の排気還流を行える。言い換えると、本実施の形態
の内燃機関の排気浄化装置は、通常の排気ガス再循環
（ＥＧＲ）処理では排気還流を行わないような負荷領域
（図８の領域Ｂ）においても排気還流を行うので、広い
範囲で排気還流を行うことができ、吸着材４２の未燃ガ
スを早期に脱離・還流させることができる。また、本実
施の形態では、図８の領域Ｂにおいて、エンジン１の状
態に応じた量の排気還流を行っているので、エンジン１
の安定化を図ることができる。
【００５１】このように、本実施の形態では、エンジン
１の運転状態の広範囲において、その運転状態を不安定
にすることなく、排気ガスの還流を行うことができる。
ここで、通常の排気ガス再循環（ＥＧＲ）処理のみを行
った場合の吸着材４２の温度変化と、本実施の形態にか
かる排気還流処理を行った場合の吸着材４２の温度変化
とを図９に示す。図中、縦軸は吸着材４２の温度を示
し、横軸は時間を示している。通常の排気ガス再循環
（ＥＧＲ）処理のみを行った場合には、エンジン１の始
動時（図中）から触媒３ａ、３ｂが活性化する時点
（図中）までの間は、全ての排気ガスが吸着材４２を
流れるため、吸着材の温度上昇率が高い。しかし、触媒
３ａ、３ｂが活性化された時点（図中）から暖機が終
了する時点（図中）までの間は、排気ガスが吸着材４
２を流れないため、吸着材４２は、流路Ｂを流れる排気
ガスからの伝熱のみによって加熱されることになり、炭
化水素（ＨＣ）の脱離温度に達するまでに時間がかかっ
ている。
【００５２】これに対し、本実施の形態にかかる排気還
流は、触媒３ａ、３ｂが活性化した時点（図中：暖気
終了前）から行われるため、暖気終了前であっても、排
気ガスの一部（エンジン１の状態に応じた量の排気ガ
ス）が吸着材４２を流れることになる。この場合、吸着
材４２は、一部の排気ガスによって直接加熱されること
になり、短時間で炭化水素（ＨＣ）の脱離温度に達して
いる。
【００５３】このように本実施の形態に示した内燃機関
の排気浄化装置によれば、エンジン１の状態を考慮しつ
つ、エンジン１始動後の早い時期から排気還流を行うこ
とができ、もって早期に吸着材の再生処理を終了させる
ことが可能となる。これにより、炭化水素（ＨＣ）の脱
離が終了する前にエンジン停止される可能性が低下し、
もって吸着材の性能低下を防止することができる。 〈他の実施の形態〉前述の実施の形態では、エンジン１
の負荷状態に応じて決定された目標開度、あるいはその
目標開度を冷却水の温度ＴＨＷに応じて補正する例につ
いて説明したが、本実施の形態では、エンジン１の燃焼
状態をフィードバックして目標開度を補正する例につい
て説明する。
【００５４】エンジン１の燃焼状態を判定する方法とし
ては、混合気に点火した直後にクランクシャフトが一定
角度回転するのに要する時間を監視することにより、エ
ンジン１の燃焼状態を判定する方法を例示することがで
きる。具体的には、クランクポジションセンサ１１１と
して、上死点を基準にしてエンジン１のクランクシャフ
トが３０度回転する毎に信号を出力するＭＰＵ式の電磁
ピックアップを使用し、このクランクポジションセンサ
１１１が上死点を検出してから次の信号（クランクシャ
フトが上死点から３０度回転したときに出力される信
号）を出力するまでに要する時間Ｔ３０ＤnをＥＣＵ１
０のＲＡＭ１０３に書き込む。そして、前回の回転に要
した時間Ｔ３０Ｄn-1と今回の回転に要した時間Ｔ３０
Ｄnとの差分ＤＴＤＣＰ（＝Ｔ３０Ｄn−Ｔ３０Ｄn-1）
を算出する。ここで、今回の燃焼状態が前回の燃焼状態
よりも悪化した場合、差分ＤＴＤＣＰは正の値を示す。
但し、差分ＤＴＤＣＰの値は、エンジン負荷の変化によ
って正の値を示す場合があるので、燃焼状態の悪化によ
る場合とエンジン負荷の変化による場合とを区別するた
めに、エンジン負荷の変化によって差分ＤＴＤＣＰがと
りうる値を明確にする必要がある。そこで、本実施の形
態では、図１０に示すように、エンジン１の吸入空気量
Ｇａ及びエンジン回転数ＮＥから特定される一回転当た
りの吸入空気量ＧＮと差分ＤＴＤＣＰの許容範囲を特定
する判定定数ｋｄｃｐとの関係を示すマップＤを、ＥＣ
Ｕ１０のＲＯＭ１０２に格納する。この場合、ＣＰＵ１
０１は、マップＤにアクセスしてエンジン１の一回転当
たりの吸入空気量ＧＮに対応する判定定数ｋｄｃｐを読
み出し、読み出した判定定数ｋｄｃｐと差分ＤＴＤＣＰ
とを比較する。そして、ＣＰＵ１０１は、差分ＤＴＤＣ
Ｐの値が判定定数ｋｄｃｐよりも大きいことを判定する
と、エンジン１の燃焼状態が悪化していると判定する。
一方、差分ＤＴＣＰの値が判定定数ｋｄｃｐの値よりも
小さいと、ＣＰＵ１０１は、エンジン１の燃焼状態が安
定していると判定する。
【００５５】上記のクランクポジションセンサ１１１、
ＣＰＵ１０１、及びマップＤとは、本発明の燃焼状態検
出手段に対応する。その他の構成は、前述の実施の形態
と同様であり、説明は省略する。
【００５６】ここで、上記の燃焼状態判定方法を用いて
流量コントロールバルブ１０の開弁量を補正するフィー
ドバック制御について図１１、１２に沿って説明する。
図１１は、クランクポジションセンサ１１１が信号を出
力する度（クランクシャフトが３０度回転する度）に、
ＣＰＵ１０１が実行する排気還流用の目標開度補正ルー
チンである。先ず、ＣＰＵ１０１は、触媒３ａ、３ｂが
活性されているか否かを判別する（ステップ１１０
１）。ここで、触媒３ａ、３ｂが未活性であれば、ＣＰ
Ｕ１０１は、流量コントロールバルブ１０の目標開度
（目標ステップ数）を「０」に設定する（ステップ１１
０２）。そして、ＣＰＵ１０１は、前述のステップ１１
０２で設定した目標開度（目標ステップ数）「０」の上
限ガード処理を実行する（ステップ１１０３）。この上
限ガード処理は、各センサの誤検出等によって目標開度
（目標ステップ数）が許容範囲を超えてしまうことを防
止する処理である。例えば、ＣＰＵ１０１は、上記のス
テップ１１０２で設定された目標開度（目標ステップ
数）が上限値以下であるか否かを判別し、目標開度（目
標ステップ数）が上限値以下であれば前記目標開度をそ
のまま排気還流用の目標開度としてＲＡＭ１０３に書き
込む。一方、前記目標開度（目標ステップ数）が上限値
を超えていれば、ＣＰＵ１０１は、上限値を排気還流の
目標開度としてＲＡＭ１０３に書き込む（ステップ１１
０４）。但し、上記のステップ１１０２では目標ステッ
プ数として「０」が設定されているので、ＣＰＵ１０１
は、目標ステップ数「０」をそのままＲＡＭ１０３に書
き込む。
【００５７】上記のステップ１１０１、１１０２、１１
０３、及び１１０４の処理が繰り返されるうちに触媒３
ａ、３ｂが活性化すると、ＣＰＵ１０１は、ステップ１
１０１において触媒３ａ、３ｂが活性したことを判定
し、ステップ１１０５に進む。
【００５８】ステップ１１０５では、ＣＰＵ１０１は、
ＲＡＭ１０３に予め格納されている目標開度（目標ステ
ップ数）の初期値を読み出す。この初期値は、エンジン
１の燃焼状態が悪化しない小さな値（例えば、ステップ
数「１」）である。
【００５９】次に、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３に格
納されている還流終了フラグＸＰＧＣの値を参照する
（ステップ１１０６）。この還流終了フラグＸＰＧＣ
は、排気還流が既に終了しているか否か（排気還流が終
了している場合；ＸＰＧＣ＝１、排気還流が終了してい
ない場合；ＸＰＧＣ＝０）、すなわち、吸着材４２の再
生が終了したか否かを示すフラグである。
【００６０】上記のステップ１１０６において、ＲＡＭ
１０３の還流終了フラグがＸＰＧＣ＝０であれば、ＣＰ
Ｕ１０１は、ＲＡＭ１０３にアクセスし、クランクポジ
ションセンサ１１１の出力が上死点後３０度を示す信号
であるか否かを判別する（ステップ１１０７）。ここ
で、ＣＰＵ１０１は、クランクポジションセンサ１１１
の出力が上死点後３０度を示す信号であることを判定す
ると、上死点から上死点後３０度までにかかった時間Ｔ
３０Ｄnを算出するとともに、ＲＡＭ１０３にアクセス
して前回の回転に要した時間Ｔ３０Ｄn-1を読み出す。
そして、ＣＰＵ１０１は、今回の回転に要した時間Ｔ３
０Ｄnから前回の回転に要した時間Ｔ３０Ｄn-1を減算
し、差分ＤＴＤＣＰを算出する（ステップ１１０８）。
【００６１】また、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３にア
クセスして、エンジン１の一回転当たりの吸入空気量Ｇ
Ｎを読み出す。そして、ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２
のマップＤにアクセスして、一回転当たりの吸入空気量
ＧＮに対応する判定定数ｋｄｃｐを読み出す（ステップ
１１０９）。
【００６２】ＣＰＵ１０１は、上記のステップ１１０８
で算出した差分ＤＴＤＣＰとステップ１１０９で読み出
した判定定数ｋｄｃｐとを比較する（ステップ１１１
０）。ここで、差分ＤＴＤＣＰが判定定数ｋｄｃｐより
も大きければ、ＣＰＵ１０１は、排気還流によってエン
ジン１の燃焼状態が悪化したと判定する。この場合、Ｃ
ＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３に格納されている排気還流
用の目標開度（目標ステップ数）を読み出し、この目標
開度（目標ステップ数）に１未満の補正係数（例えば、
０．９８）を乗算して、新たな目標開度（新たな目標ス
テップ数）を算出する（ステップ１１１１）。
【００６３】ＣＰＵ１０１は、新たな目標開度（新たな
目標ステップ数）について、上記のステップ１１０３と
同様の上限ガード処理を実行する。上限ガード処理によ
って得られた値は、新たな排気還流用の目標開度として
ＲＡＭ１０３に書き込まれる。
【００６４】また、上記のステップ１１１０において、
差分ＤＴＤＣＰが判定定数ｋｄｃｐ以下であることが判
定されると、ＣＰＵ１０１は、判定定数ｋｄｃｐに１未
満の係数（例えば、０．９）を乗算した値と差分ＤＴＤ
ＣＰとを比較する（ステップ１１１２）。ここで、差分
ＤＴＤＣが判定定数ｋｄｃｐに１未満の係数を乗算した
値よりも大きければ、ＣＰＵ１０１は、エンジン１の燃
焼状態が安定しており、還流量も適量であると判定し、
目標開度の補正を行わない。一方、差分ＤＴＤＣが判定
定数ｋｄｃｐに１未満の係数を乗算した値以下であれ
ば、ＣＰＵ１０１は、エンジン１の燃焼状態が良好であ
り、還流量の増量が可能であると判定し、ＲＡＭ１０３
の目標開度（目標ステップ数）に１以上の補正係数（例
えば、１．０１）を乗算して、新たな目標開度（新たな
目標ステップ数）を算出する（ステップ１１１３）。そ
して、ＣＰＵ１０１は、上記のステップ１１０３と同様
に、新たに算出された目標開度（新たな目標ステップ
数）に対して上限ガード処理を実行し、上限ガード処理
によって得られた値を新たな排気還流用の目標開度とし
てＲＡＭ１０３に書き込む。
【００６５】図１２は、所定時間毎（例えば１６ｍｓｅ
ｃ毎）に、ＣＰＵ１０１が実行するＥＧＲ制御ルーチン
である。ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３のＥＧＲフラグ
ＸＥＧＲを参照し、ＥＧＲ実行条件が満たされているか
（ＸＥＧＲ＝１）、あるいは、ＥＧＲ実行条件が満たさ
れていないか（ＸＥＧＲ＝０）を判別する（ステップ１
２０１）。
【００６６】ここで、ＲＡＭ１０３のＥＧＲフラグがＸ
ＥＧＲ＝１であれば、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３か
ら一回転当たりの吸入空気量ＧＮ及びエンジン回転数Ｎ
Ｅを読み出す。そして、ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２
のマップＡにアクセスして、吸入空気量ＧＮ及びエンジ
ン回転数ＮＥに対応する目標ステップ数（流量コントロ
ールバルブ１０の目標開度）を読み出す（ステップ１２
０２）。
【００６７】続いて、ＣＰＵ１０１は、上記のステップ
１２０２で読み出した目標ステップ数に対応する通電順
序比信号を駆動回路１０７に入力して、目標ステップ数
まで流量コントロールバルブ１０を駆動する（ステップ
１２０３）。すなわち、流量コントロールバルブ１０
は、目標ステップ数に応じた量だけ還流パイプ５を開弁
する。
【００６８】これまでの処理は、暖機終了後に行われる
排気ガス再循環（ＥＧＲ）処理を示している。上記のス
テップ１２０１において、ＲＡＭ１０３のＥＧＲフラグ
がＸＥＧＲ＝０であれば、ＣＰＵ１０１は、触媒３ａ、
３ｂが活性しているか否かを判別する（ステップ１２０
４）。
【００６９】上記のステップ１２０４で触媒３ａ、３ｂ
が未活性であることが判定されると、ＣＰＵ１０１は、
流量コントロールバルブ１０の目標開度（目標ステップ
数）を「０」とし（ステップ１２０７）、流量コントロ
ールバルブ１０の閉塞状態を維持する。すなわち、還流
は行わない。
【００７０】一方、上記のステップ１２０４で触媒３
ａ、３ｂが活性化していることが判定されると、ＣＰＵ
１０１は、ＲＡＭ１０３の還流終了フラグＸＰＧＣを参
照し、既に排気還流が終了しているか否か、すなわち吸
着材４２の再生処理が終了しているか否かを判別する
（ステップ１２０５）。
【００７１】上記のステップ１２０５において、ＲＡＭ
１０３の還流終了フラグがＸＰＧＣ＝０であれば、ＣＰ
Ｕ１０１は、ＲＡＭ１０３へアクセスし、図１１のルー
チンを実行して得られた排気還流用の目標開度（目標ス
テップ数）を読み出す（ステップ１２０６）。そして、
ＣＰＵ１０１は、上記のステップ１２０３と同様の処理
を行い、ＲＡＭ１０３から読み出された排気還流用の目
標開度（目標ステップ数）に対応する通電順序比信号を
駆動回路１０７に入力して、目標ステップ数まで流量コ
ントロールバルブ１０を駆動する。すなわち、流量コン
トロールバルブ１０は、目標ステップ数に応じた量だけ
還流パイプ５を開弁する。
【００７２】このような処理によって吸着材４２の再生
処理が終了すると、ＣＰＵ１０１は、上記のステップ１
２０５において排気還流の終了を判定し、上記のステッ
プ１２０７と同様に、目標開度（目標ステップ数）を
「０」にする。そして、ＣＰＵ１０１は、上記のステッ
プ１２０３と同様に、目標開度（目標ステップ数）
「０」に対応する通電順序比信号を駆動回路１０７に入
力して、目標ステップ数「０」まで流量コントロールバ
ルブ１０を駆動する。すなわち、流量コントロールバル
ブ１０は、目標ステップ数「０」に応じて、還流パイプ
５を閉塞する。
【００７３】本実施の形態における内燃機関の排気浄化
装置によれば、エンジン１の負荷状態に応じて排気還流
の量を決定するとともに、エンジン１の燃焼状態をフィ
ードバックして還流される排気ガスの量を補正すること
ができる。これにより、排気還流による失火やエンジン
停止を抑制することが可能になる。
【００７４】尚、本実施の形態では、エンジン１の燃焼
状態を判定する方法として、エンジン１のクランクシャ
フトが一定角度回転するのに要する時間を監視する方法
を例示したが、燃焼室内のイオン電流や、燃焼圧、ある
いは排気管の触媒上流に取り付けられる空燃比センサの
出力等を監視して燃焼状態（失火状態）を検出する方法
でもかまわない。
【００７５】また、本実施の形態では、流量コントロー
ルバルブとして、ステッパモータ式のバルブを例示して
いるが、これに限定されないことは勿論であり、例え
ば、デユーティ制御されるバキュームスイッチングバル
ブ等を例示することができる。
【００７６】
【発明の効果】本発明によれば、内燃機関の運転状態に
応じて排気還流の量を決定することにより、内燃機関の
運転状態が安定しているときには大量の排気還流を行
い、内燃機関の運転状態が不安定なときには少量の排気
還流を行うことができる。
【００７７】従って、本発明の内燃機関の排気浄化装置
は、内燃機関の暖機が終了する前であっても、内燃機関
の運転状態を不安定にすることなく排気還流を行うこと
ができるため、吸着手段の再生処理を早期に終了させ、
もって吸着手段の再生処理が終了するまえにエンジン停
止される可能性を低下させ、吸着手段の性能低下を防止
することができる。
【００７８】さらに、内燃機関の燃焼状態（失火状態）
を検出する手段を備えたことにより、排気還流によって
内燃機関の燃焼状態が悪化した場合には、排気還流の量
を減少させるフィードバック制御を行うことができるの
で、吸着手段の再生処理の早期化と内燃機関の燃焼の安
定化とを両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における内燃機関の排気浄化装置を適用
する自動車の排気系を示す概略構成図
【図２】吸着筒の内部構成を示す断面図
【図３】流量コントロールバルブの構成を示す図
【図４】本発明における内燃機関の排気浄化装置を適用
する自動車の制御系の構成を示す概略構成図
【図５】エンジン負荷状態と流量コントロールバルブの
開弁量との関係を示す図
【図６】エンジン冷却水の温度ＴＨＷと補正係数ｋｐｔ
ｅｍｐとの関係を示す図
【図７】ＥＧＲ制御ルーチンの一例を示すフローチャー
ト
【図８】アイドルオフ状態におけるＥＧＲ実行領域と本
発明にかかる排気環流実行領域とを示す図
【図９】吸着材の温度特性を示す図
【図10】エンジンの一回転当たりの吸入空気量ＧＮと判
定定数ｋｄｃｐとの関係を示す図
【図11】他の実施の形態における目標開度補正ルーチン
の一例を示すフローチャート
【図12】他の実施の形態におけるＥＧＲ制御ルーチンを
示すフローチャート
【符号の説明】
１・・エンジン ２ａ・・排気管 ２ｂ・・排気管 ３ａ・・触媒 ３ｂ・・触媒 ４・・吸着筒 ５・・還流パイプ ６・・チェックバルブ ７・・パイプ ８ａ・・排気管 ８ｂ・・排気管 ９ａ・・マフラー ９ｂ・・マフラー １０・・流量コントロールバルブ １１・・サージタンク ４０・・バイパスバルブ ４１・・ダイヤフラム室 ４２・・吸着材 １００・・ＥＣＵ １０１・・ＣＰＵ １０２・・ＲＯＭ １０３・・ＲＡＭ １０４・・バス １０５・・入出力ポート（Ｉ／Ｏ） １０６・・Ａ／Ｄコンバータ １０７・・駆動回路 １０８・・水温センサ １０９・・スロットル開度センサ １１０・・エアフローメータ １１１・・クランクポジションセンサ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関に接続された排気管と、この排
    気管に取り付けられた触媒と、この触媒の下流で分岐さ
    れた第１の排気通路及び第２の排気通路と、これら第１
    の排気通路及び第２の排気通路の少なくとも一方に排気
    ガスを流入させる通路切換手段と、前記第１の排気通路
    に設けられて排気ガス中の未燃ガスを吸着する吸着手段
    と、前記吸着手段からの排気ガスの少なくとも一部を前
    記内燃機関の吸気側へ還流する還流手段とを備えた内燃
    機関の排気浄化装置において、 前記内燃機関の負荷状態を検出する負荷検出手段と、 前記負荷検出手段が検出した負荷状態に応じて、前記還
    流手段によって還流される排気ガスの量を変更する還流
    量変更手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の排気
    浄化装置。
  2. 【請求項２】 前記触媒が活性化したか否かを判定する
    活性化判定手段を備え、前記還流手段は、前記活性化判
    定手段により触媒が活性化されたと判定されたことを条
    件に、前記排気ガスの還流を開始することを特徴とする
    内燃機関の排気浄化装置。
  3. 【請求項３】 前記内燃機関の冷却水の温度を検出する
    水温検出手段をさらに備え、 前記還流量変更手段は、前記水温検出手段によって検出
    された冷却水の温度に応じて、還流される排気ガス量を
    補正することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排
    気浄化装置。
  4. 【請求項４】 内燃機関に接続された排気管と、この排
    気管に取り付けられた触媒と、この触媒の下流で分岐さ
    れた第１の排気通路及び第２の排気通路と、これら第１
    の排気通路及び第２の排気通路の少なくとも一方に排気
    ガスを流入させる通路切換手段と、前記第１の排気通路
    に設けられて排気ガス中の未燃ガスを吸着する吸着手段
    と、前記吸着手段からの排気ガスの少なくとも一部を前
    記内燃機関の吸気側へ還流する還流手段とを備えた内燃
    機関の排気浄化装置において、 前記内燃機関の燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段
    と、 前記燃焼状態検出手段によって検出された燃焼状態に応
    じて、前記還流手段によって還流される排気ガスの量を
    変更する還流量変更手段とを備えたことを特徴とする内
    燃機関の排気浄化装置。
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