JPS627956A - エンジンの排気浄化装置 - 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） 本発明はエンジンの排気浄化装置に関し、特にエンジン
始動時に学期暖機が行われるように構成された排気浄化
装置の劣化に対処するものである。

（従　　来　　技　　術） エンジンのＩＪＩ気系には、排気ガス中に含まれる有害
成分を除去する触媒コンバータやリーマルリアクタ等の
Ｍ気浄化装置が備えられるが、この種の排気浄化装置の
浄化作用を促進させるには該装置内における反応温洩を
十分高ｍに保持する必要がある。しかし、エンジンの始
動時ないし始動直後においては、上記排気浄化装置及び
排気ガスが低温状態にあるため、十分な排気浄化能力が
得られず、そのため排気性能が悪化するといった問題が
生じる。

このような問題に対処するものとして、例えば実公昭５
２−５３８４７＠公報に開示されたものがある。これは
、エンジンの暖機運転時、特にチョーク弁の作動等によ
り空燃比がリッチな状態とされている時に、排気通路に
供給する２次空気の量を通常の運転時よりも増加させる
ようにする。

そして、この増加された２次空気と、上記空燃比がリッ
チであることに起因して多くなる未燃ガスとを排気通路
における排気浄化装置の上流側で積極的に反応させるこ
とにより多聞の燃焼熱を発生させ、この燃焼熱によって
上記υ１気浄化装置を学期に暖機するようにしたもので
ある。また、このように排気浄化装置を早期に高温状態
にする方法としては上記公報に開示されたもの以外に、
点火時期をリタードさせるといった方法も知られている
。この方法は、点火時期をリタードさけることによって
排気ガスの温石そのものが高温になるといった特性を利
用して排気浄化装置を早期に暖機するものである。

しかし、上記のようにして排気浄化装置の早期暖機が行
われている間に、アクセルペダルが踏込まれて所謂空炊
しが行われたり或は自動車が発進した場合には、排気ガ
ス量の増加に伴って排気ガスの熱量も増加し、そのため
、上記排気浄化装置の温度が過度に上昇して該装置が劣
化するといった不具合を招くことになる。また、−上記
のように自動車が発進した場合には、最早、排気浄化装
置の早期暖機を行う必要がなくなるが、それにも拘らず
早期暖機が行われて空燃比がリッチな状態とされると、
その分だけ燃費が悪化することになる。

（発　　明　　の　　目　　的） 本発明は、エンジンの１１気浄化装置に関する上記のよ
うｂ問題に対処するものぐ、エンジン始動後の所定時間
、排気通路に設けられた＋３１気浄化装置の早期暖機を
行うべく燃料供給間を増加し或は点火時期をリタードさ
ぼる制御が行われるエンジンにおいて、上記早期暖機時
における燃料供給量の増加率或は点火時期のリタード間
等の制御量をスロットル開度に応じて補正４る。これに
より、エンジンの始動時にυｌｌ気化化装置暖機して該
装置の良好な排気性能及び燃費ｖ１能を確保するとＪξ
に、このような早期暖機中にアクヒルが踏込まれて空吹
し或は発進が行われた場合における排気浄化装置の過度
な温度−［−昇及びこれに起因する該装置の劣化を防止
することを目的とする。

（発　　明　　の　　構　　成） 本発明は上記目的達成のため、次のように構成したこと
を特徴とする。

即ち、第１図に示すように、エンジン１の排気系に備え
られた排気浄化装置２と、エンジン１の始動後の所定時
間、燃料供給量を増加させ或いは点火時期をリタードさ
ぼる制御を行って上記υ１気浄化装置２の早期暖機を行
う早ＩＩＪ暖機手段３とを有する構成において、上記早
期暖機手段３により排気浄化装置２の暖機が行われてい
る時に、エンジン１の吸気通路に設けられたスロットル
バルブの開度を検出するスロットル開瘍検出手段４から
の信号に基づいて上記早期暖機手段３を補正する補正手
段５を設ける。この補正手段５は、上記スロットル間度
検出手段４からの信号が、スロットル開度が所定値以−
ヒであることを示す時に、上記早期暖機手段３による燃
料供給量もしくは点火時期のリタード量等の制御量を減
量するように作動する。

ところで、上記早期暖機手段３により燃料供給量が増加
されると、これに伴って排気ガス中における未燃ガスの
含有量が増加し、この増加した未燃ガスが排気通路に供
給される２次空気によって積極的に燃焼されることによ
り−Ｌ記排気浄化装買２が学期に高温状態となり、また
点火時期がリタードされると、排気ガスが高温になり、
この高温になった排気ガスによって」−記排気浄化装Ｍ
２の早期暖機が図られる。このように、排気浄化装置２
が早期に高温状態になると、エンジン１の始動直後から
良好な排気性能が得られることになるが、この学期暖機
手段３による暖機中に、空吹しゃ自動車の発進走行（特
に高速走行）等が行われた場合、換言すればスロットル
バルブが大きく開かれた場合には、排気ガスの流量ない
し熱量が増加することに伴って排気浄化装置２の温度が
過度に−に昇することになる。そこで、このように排気
浄化装置２の早期暖機中にスロットル開度が大きくなっ
た場合には、上記補正手段５により燃料供給量或は点火
時期のリタード間等の早期暖機のための制御量を減少し
、排気浄化装置２を最適な温度に維持するのである。

（発　　明　　の　　効　　果） 以上のように本発明によれば、エンジン始動後の所定時
間、燃料供給量を増加させ、或は点火時期をリタードさ
せることによりＩＩ気気化化装置早期暖機を行うように
構成された］ンジンにおいで、上記早期暖機中にス【−
１ツトル開度が所定値以、ｌ−になったＩＦ、？には、
早期暖機のための制御１ｆｔＮを減少さＵるようにした
ので、ス［１ツトル開度の大きさ、つまり排気ガスの流
量及び熱量等に応じた最適なｉｌｌｌ浮気装置の暖機制
御が行われることになる。

これにより、エンジンの始動時にお（〕る自好な排気性
能及び燃費性能を確保した上で、」−記早期暖機中にア
クセルが踏込まれて空炊しゃ発進走行等が行われた場合
に生じる排気浄化装置の過度な温度上野及びこれに起因
する該浄化装置の劣化が防止されることにイｒる。

〈実　　施　　例） 以下、本発明の実施例に−）いて説明する。

第２図に示すように、エンジン１０の燃焼室１１には吸
、排気弁１２．１３を介して吸気通路１４及び排気通路
１５が連通されていると共に、吸気通路１４には、−Ｆ
流側から燃焼室１１に吸入される吸入空気量を検出する
エアフローセンサ１６と、該吸入空気量ないしエンジン
出力をコン］−［１−ルするスロットルバルブ１７と、
燃焼室１１に燃料を供給する燃料噴銅ノズル１Ｂとが備
えられている。また、排気通路１５には排気ガス中の有
害成分を除去するｌｊｌ気浄化装置（触媒＝１ンバータ
或はサーマルリアクタ）１９及び消音器（図示υず）等
が備えられ、更に上記燃焼室１１に１ま点火プラグ２０
が備えられている。

一方、このエンジン１０には、上記燃料噴射ノズル１８
を制御するコン１−〇−ラ２１が備えられている。この
コントローラ２１は、基本的には、上記エアフローセン
サ１６から出力される吸気■信号ａと、エンジン回転数
を検出するエンジン回転センサ−２２から出力される回
転数倍ｓｋｉとを入力し、これらの信号ａ、ｂが示す吸
入空気量とエンジン回転数とに応じて空燃比が最適値（
例えば１４．７）になるように燃料噴射量を設定ケると
共に、この噴ＩＩＩ　量を燃料噴射信号Ｃとして上記燃
料噴射ノズル１８に出力する。その場合に、王妃コント
ローラ２１は、エンジン１０が始動されたことを示すス
タータ２３からのスタータ信号ｄが入力されてからの時
間が所定時間（例えば１５秒）を経過」ノておらず、且
つエンジン１０の冷却水温を検出覆る水温センサ２４か
らの水温信＠ｅが、上記冷却水温が所定温度以下である
ことを示す時に、上記吸気量信号ａとエンジン回転数信
号すとに基づいて設定される燃料噴射量を増量し、この
増量された燃料噴射量を燃料噴射信号Ｃとして上記燃料
噴射ノズル１８に出力づる。つまり、冷却水温が所定温
度以下でのエンジン１０の始動時には、所定時間の間、
燃料噴射量が増量され、これに伴う排気通路１５への未
燃ガスの排出量の増大と別途供給される２次空気との燃
焼により排気浄化装置１９の早期暖機が行われるように
なっている。

そして、このコントローラ２１は、以−にの動作に加え
て、スロットルバルブ１７の開度を検出するスロットル
開度センサ２５からのスロットル開度信号［を入力し、
燃料噴射量を増量している上記所定時間の間において、
このスロットル開度信号ｆが示すスロットル開度に応じ
て該燃料噴射量の補正制御を行うＪ、うになっている。

次に、このコントローラ２１にょる燃料噴射りの補正制
御動作を第３図の）［ｌ−チャートに従って説明する。

エンジン１０が始動されてスタータ２３がらスタータ信
号ｄが出力されると、コントロ〜う２１ハ先ずステップ
×１で、水温信号ｅに基づいて１ンジン１０の冷却水温
が所定温度以下であるか否かを判定すると共に、上記ス
タータ信号ｄを入力してからの時間が所定時間を経過し
ているが否かを判定する。その結宋、上記冷却水温が所
定温度以下であり且つスタータ信号ｄを入力してからの
時間が所定時間内である時、即ち排気浄化装＠１９の早
期暖機を行う条件が満たされている時には、コント０−
５２１はステップ×２を実行してスロットル開度センサ
２５からのスロットル開度信号ｆに基づいてスロットル
開度が予め設定された設定１ｉｉ！以上であるか否かを
判定する。そして、スロットル開度が上記設定値以下で
ある場合には、ステップＸ２からステップ×３を実行し
て吸気石信＠ａとエンジン回転数信号すとに基づいて設
定される燃料噴射量を２０％増槌し、この２０％増品さ
れた燃料噴射量を燃料噴射信号Ｃとして燃料噴射ノズル
１８に出力する。一方、スロットル開度が設定値以上で
ある場合には、上記ステップ×２からステップ×４を実
行することにより、上２と同様に信号ａ、ｂに基づいて
設定される燃料噴射量を１０％増品し、この１０％増吊
堆石た燃料噴射量を燃料噴射信号Ｃとして上記燃ｒ１噴
射ノズル１８に出力する。このように、エンジン始動時
において排気浄化装置１９の早期暖機を行う場合に、ス
【］］ツｉ−ル開が小さい時、つまり排気ガスの流量４
【いし熱量が少ない時には燃料噴射量の増量率が大きく
なり、これに伴って量が多くイＴる未燃ガスの燃焼によ
り上記排気浄化装置１９の暖機が促進され、これにより
良好な排気性能が維持される。

また、このような排気浄化装置１１９の早期暖機中にお
いてアクセルペダルが踏込まれてスロットル開度が大ぎ
くなった時、つまり排気ガスの流量ないし熱量が多くな
ってこの熱量によってｆＪ［気化化装置１９が十分暖機
される時には、早期暖機のための燃料噴射量の増量率が
小さくなって、排気浄化装置１９の過度な温面上昇及び
これに起因する該装置１９の劣化が防止されることにな
る。また、この場合に、必要以上に燃料を供給すること
が防止されるので燃費性能が改善されることになる。

尚、上記ステップ×１で、冷却水温が所定温度以上であ
るか或はスタータ信号ｄを入力してからの時間が所定時
間を経過したかのいずれか一方又は両方であることが判
定された場合、つまり早期暖機を行う必要がない場合に
は、コントローラ２１はステップ×５を実行して上記早
期暖機とは異なる通常の暖機運転を行うための燃料噴射
量の増量を行う。

ここで、以上の実施例においては、スロットル開度が設
定値以上か否かによって、燃料噴射量の増量率を１０％
或は２０％のいずれかに設定するようにしたが、この燃
料噴射量の増１率がスロットル開度の増大に伴って無段
階的に小さくなるように制御してもよい。また、この実
施例は、燃料噴射量を増加させることによって排気浄化
装置の早期暖機を行うように構成されたエンジンに本発
明を適用したものであるが、これを点火プラグの点火時
期をリタードさせることによって上記早期暖機を行うよ
うに構成されたエンジンに適用することもできる。更に
、この実施例においては、排気浄化装置の早期暖機とエ
ンジンの通常暖機とを区別して制御を行うように構成さ
れたエンジンに本発明を適用したが、これに限らず、エ
ンジンと゛排気浄化装置との双方の暖機を同時に兼ねて
制御を行うように構成されたエンジンに本発明を適用す
ることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成を示すブロック図である。第
２．３図は本発明の実施例を示すもので、第２図は制御
システム図、第３図は作動を示すフローチＩＩ−ト図で
ある。 １０・・・エンジン、１９・・・排気浄化装置、２１・
・・早期暖機手段、補正手段（コントローラ）、２５・
・・スロットル開度センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）排気系に排気浄化装置が備えられ、且つエンジン
   始動後の所定時間、燃料供給量を増加させ或は点火時期
   をリタードさせる制御を行って上記排気浄化装置の早期
   暖機を行う早期暖機手段が設けられたエンジンにおいて
   、上記エンジン始動後の所定時間内であって且つスロッ
   トル開度が所定値以上となった時に、上記早期暖機手段
   による制御の制御量を減少させる補正手段を設けたこと
   を特徴とするエンジンの排気浄化装置。