JP2001214734A - 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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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジン運転状態にかかわらずＮＯx触媒を
高ＮＯx浄化率の温度域で使用できるようにする。 【解決手段】 始動時触媒１２の下流において排気通路
を第１通路２０と第２通路４０に分岐し、ＮＯx触媒６
１の上流において第１通路２０と第２通路４０を再度合
流させる。第１通路２０の途中には、放熱効果を上げる
ために断面を円弧状にした排気冷却促進部２３を設け、
第１通路２０に排気ガスが流れたときの排気ガスの温度
降下を、第２通路４０に排気ガスを流したときよりも増
大させる。排気温センサ６７で検出した排気ガス温度が
規定値よりも低いときには第１排気切替弁５２を全閉、
第２排気切替弁５４を全開にして排気ガスを第２通路４
０に流し、排気ガス温度が規定値よりも高いときには第
１排気切替弁５２を全開、第２排気切替弁５４を全閉に
して排気ガスを第１通路２０に流す。

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
される排気ガスを触媒によって浄化する排気浄化装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関から排出される排気ガス中の有
害成分の大気への排出量を低減するための一手段とし
て、触媒の酸化作用あるいは還元作用を利用して有害成
分を浄化するシステムがある。
【０００３】一般に、この種の触媒には活性温度範囲が
あり、触媒床温がこの活性温度範囲から外れているとき
には排気ガス中の有害成分を浄化することができない。
また、活性温度範囲内においても触媒床温に応じて排気
浄化能力が大きく異なるという温度特性を有している。
【０００４】ところで、内燃機関の排気通路に設置され
た触媒の床温はそこを流れる排気ガスの温度に大きく依
存するが、排気ガス温度は内燃機関の運転状態に応じて
大きく変化するため、これにしたがって触媒床温も変化
する。
【０００５】したがって、何らかの手段を講じて触媒床
温を制御しないと、触媒の排気浄化能力が刻々と変化し
て安定せず、その結果、大気に放出される排気ガス中の
有害成分濃度が変動する虞れがあり好ましくない。
【０００６】触媒を用いた排気浄化システムにおいて
は、いかにして触媒床温を活性温度範囲に保持するか、
さらに好ましくは浄化能力の高い温度領域にいかにして
安定させるかが、排気浄化性能向上の鍵となる。
【０００７】また、触媒は高温に晒されると熱劣化し
て、浄化性能が低下するため、高温の排気ガスを不用意
に触媒に流さないようにする必要がある。
【０００８】一方、内燃機関の燃料には硫黄分が含まれ
ており、燃料を燃焼すると、燃料中の硫黄分が燃焼して
ＳＯ2やＳＯ3などの硫黄酸化物（ＳＯx）が発生し、こ
れも排気ガス成分となる。このＳＯxを含む排気ガスが
前記触媒に流れると、ＳＯxは触媒に吸収されて硫酸塩
などになり易く、この硫酸塩は安定しているため、分
解、放出されにくく、触媒内に蓄積し易い傾向がある。
触媒内のＳＯx蓄積量が増大すると、触媒が排気ガス中
の他の有害成分（ＨＣ，ＣＯ，ＮＯx）を浄化する能力
を低下させる。これがいわゆるＳ被毒である。
【０００９】したがって、触媒の排気浄化能力を長期に
亘って高く維持するためには、触媒に蓄積されているＳ
Ｏxを該触媒から分解、放出させてＳ被毒から回復させ
る必要がある。このＳ被毒回復処理には、触媒を所定温
度以上の高温雰囲気にする必要があり、この場合にも、
触媒のＳ被毒からの回復を効率よく行うには、触媒床温
の制御が非常に重要である。
【００１０】特開平８−１０５３１８号公報には、前述
したＳ被毒回復処理時における触媒床温制御に関する技
術が開示されている。この公報に開示された排気浄化装
置においては、希薄燃焼可能な内燃機関の排気マニホル
ドと、この内燃機関から排出される排気ガス中のＮＯx
を浄化可能な触媒（いわゆるリーンＮＯx触媒）とを、
互いに並列的に配置された第１排気通路および第２排気
通路によって接続している。
【００１１】そして、第１排気通路の流路長を第２排気
通路の流路長よりも十分に長くしている。これは、排気
ガスを第１排気通路に流したときの排気ガスの温度降下
の方が、第２排気通路に流したときの排気ガスの温度降
下よりも大きくなるようにするためであり、換言する
と、第１排気通路の放熱による排気ガス冷却効果が第２
排気通路の放熱による排気ガス冷却効果よりも大きくな
るようにするためである。
【００１２】さらに、第２排気通路に制御弁を設け、こ
の制御弁を閉じることにより排気ガスを第１排気通路に
流し、制御弁を開くことにより排気ガスを第２排気通路
に流すことができるようにしている。
【００１３】そして、前記触媒に対しＳ被毒回復処理実
行時には、触媒床温を高く維持する必要があるので、流
路長が短くて排気ガスが冷却されにくい第１排気通路に
排気ガスが流れるように前記制御弁を開弁制御し、Ｓ被
毒回復処理実行時以外のときには、流路長が長くて排気
ガスが冷却され易い第２排気通路に排気ガスが流れるよ
うに前記制御弁を閉弁制御するようにしている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の触媒床温の制御システムでは、排気ガスに対す
る冷却効果を第１排気通路と第２排気通路とで大きく相
違させるために、両排気通路の流路長を大きく相違させ
なければならず、そうすると、第２排気通路の流路長が
非常に長くなって、触媒床温制御部が大型化し、車両へ
の搭載性に問題が生じる。
【００１５】本発明はこのような従来の技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする
課題は、触媒の床温制御に好適であって、構造簡単、且
つ、コンパクトな排気浄化装置を得ることを目的とす
る。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、以下の手段を採用した。（１）本発明は、
（イ）内燃機関と、（ロ）この内燃機関から排出される
排気ガスを浄化する触媒と、（ハ）放熱量の大きい断面
構造の排気冷却促進部を有し、前記内燃機関から前記触
媒に排気ガスを導く第１通路と、（ニ）前記第１通路の
排気冷却促進部よりも放熱量の小さい断面構造をなし、
前記内燃機関から前記触媒に排気ガスを導く第２通路
と、（ホ）前記内燃機関から排出される排気ガスの温度
降下を促進させて前記触媒に排気ガスを流すべきときに
は前記第２通路よりも前記第１通路に流れる排気ガス流
量を多くし、前記内燃機関から排出される排気ガスの温
度降下を抑制して前記触媒に排気ガスを流すべきときに
は前記第１通路よりも前記第２通路に流れる排気ガス流
量を多くするように前記第１通路と第２通路に流れる排
気ガス流量を制御する流量制御手段と、を備えることを
特徴とする内燃機関の排気浄化装置である。
【００１７】前記（１）に記載の排気浄化装置において
は、流量制御手段が前記第１通路と第２通路に流れる排
気ガス流量を制御して、前記内燃機関から排出される排
気ガスの温度降下を促進させて前記触媒に排気ガスを流
すべきときには前記第２通路よりも前記第１通路に流れ
る排気ガス流量を多くし、前記内燃機関から排出される
排気ガスの温度降下を抑制して前記触媒に排気ガスを流
すべきときには前記第１通路よりも前記第２通路に流れ
る排気ガス流量を多くする。したがって、流量制御手段
を制御することにより、前記触媒の床温を所望の温度に
制御することができる。
【００１８】前記（１）に記載の排気浄化装置におい
て、前記第１通路の排気冷却促進部はその断面形状を略
円弧状とすることによって放熱量を大きくすることがで
き、前記第２通路は断面形状を略円形とすることによっ
て放熱量を小さくすることができる。尚、第１通路の排
気冷却促進部の断面形状は略円弧状に限るものではな
く、例えば、略Ｕ字状、略コ字状、あるいは複数の直線
を非直線的に繋いだような多関節状を採用することもで
きる。また、「放熱量の大きい断面構造」には、第１通
路の外壁面に放熱フィンを設けることも含まれる。
【００１９】前記第１通路の排気冷却促進部は前記第２
通路を取り囲むように設けることができる。このように
すると、排気浄化装置をコンパクトにすることができ、
車両搭載性も向上する。
【００２０】前記（１）に記載の排気浄化装置において
は、前記第１通路の管路長と第２通路の管路長がほぼ同
じ長さにするのが好ましい。排気浄化装置をコンパクト
にすることができ、車両搭載上有利だからである。
【００２１】前記（１）に記載の排気浄化装置におい
て、前記触媒は、リーン空燃比の排気ガス中のＮＯxを
浄化可能なリーンＮＯx触媒とすることができる。リー
ンＮＯx触媒には、吸蔵還元型ＮＯx触媒や選択還元型Ｎ
Ｏx触媒が含まれる。ここで、吸蔵還元型ＮＯx触媒と
は、流入する排気ガスの空燃比がリーンのときはＮＯx
を吸収し、流入する排気ガス中の酸素濃度が低下すると
吸収したＮＯxを放出しＮ2に還元する触媒であり、選択
還元型ＮＯx触媒は、酸素過剰の雰囲気で炭化水素の存
在下でＮＯxを還元または分解する触媒である。尚、前
記触媒は、リーンＮＯx触媒に限るものではなく、三元
触媒であってもよい。
【００２２】前記（１）に記載の排気浄化装置におい
て、流量制御手段は流量制御弁で構成することができ、
流量制御弁とした場合、電磁駆動式、空気圧駆動式など
が採用可能である。
【００２３】流量制御手段の作用において、「前記第２
通路よりも前記第１通路に流れる排気ガス流量を多く
し」には、前記第２通路に全量の排気ガスを流し、第１
通路には排気ガスを全く流さない場合が含まれる。ま
た、流量制御手段の作用において、「前記第１通路より
も前記第２通路に流れる排気ガス流量を多くする」に
は、前記第１通路に全量の排気ガスを流し、第２通路に
は排気ガスを全く流さない場合が含まれる。
【００２４】前記（１）に記載の排気浄化装置におい
て、前記流量制御手段は、前記触媒の触媒床温あるいは
触媒床温を支配するパラメータに基づいて前記第１通路
と前記第２通路に流れる排気ガス流量を制御することが
できる。このようにすることにより、触媒床温をより正
確に制御することができる。ここで、触媒床温を支配す
るパラメータとしては、排気ガス温度、あるいは内燃機
関の運転状態を例示することができる。排気ガス温度を
前記パラメータとすることができるのは、触媒床温は排
気ガス温度に大きく依存するからである。また、内燃機
関の運転状態を前記パラメータとすることができるの
は、内燃機関の運転状態に応じて内燃機関から排出され
る排気ガス温度が推定可能だからである。
【００２５】さらに、前記流量制御手段の場合には、前
記触媒の触媒床温を浄化率の高い所定の温度領域に制御
すべく前記第１通路と前記第２通路に流れる排気ガス流
量を制御するのが好ましい。このようにすると、排気浄
化装置の排気浄化性能が向上する。
【００２６】前記（１）に記載の排気浄化装置におい
て、前記流量制御手段は、前記触媒に吸収されたＳＯx
を放出せしめるＳ被毒回復処理時に、前記第１通路より
も前記第２通路に流れる排気ガス流量が多くなるように
制御することができる。Ｓ被毒回復処理時には触媒床温
を所定の高温に保持した方が触媒からＳＯxが放出され
易いが、排気ガスを第２通路に流すと排気ガスの温度降
下を少なくすることができ、したがって、触媒をＳＯx
放出させ易い雰囲気にできる。
【００２７】その場合には、前記Ｓ被毒回復処理時に前
記触媒に流入する排気ガスの空燃比を理論空燃比あるい
はそれよりもリッチな空燃比にする排気空燃比制御手段
を備えるのが好ましい。触媒からＳＯxが放出され易く
なるからである。排気空燃比制御手段は、内燃機関の気
筒内において空燃比を制御して気筒から排出される際の
排気ガスの空燃比を制御するタイプのものであってもよ
いし、内燃機関から排出された排気ガス中に燃料または
還元剤を供給して排気ガスの空燃比を制御するタイプの
ものであってもよい。
【００２８】また、前記流量制御手段は、前記Ｓ被毒回
復処理の完了直後、第１通路に流れる排気ガスの割合を
多くすべく制御するのが好ましい。Ｓ被毒回復処理完了
直後は触媒床温が高温になっていて浄化率が悪く、触媒
床温を浄化率が良くなる温度まで素早く冷却する必要が
ある。そこで、Ｓ被毒回復処理直後に第１通路に流れる
排気ガスの割合を多くすると、触媒に流入する排気ガス
の温度を素早く冷却することができ、Ｓ被毒回復処理後
の排気浄化率を向上させることができる。また、このよ
うにＳ被毒回復処理後に触媒を迅速に冷却することによ
り、触媒の熱劣化を防止することができる。
【００２９】前記（１）に記載の排気浄化装置において
は、前記第１通路にＨＣ吸着材を設け、前記流量制御手
段は、内燃機関の始動時に排気ガスを第１通路に流すよ
うに制御することが可能である。始動時に多く排出され
るＨＣをＨＣ吸着材で吸収することができ、始動時の排
気浄化率が向上する。
【００３０】その場合、前記ＨＣ吸着材を前記排気冷却
促進部よりも下流に設けるのが好ましい。排気ガスは排
気冷却促進部を通過する際に冷却されるので、ＨＣ吸着
材に流入する排気ガスの温度を低減することができ、そ
の結果、ＨＣ吸着時間を拡大することができる。
【００３１】前述の如く第１通路にＨＣ吸着材を設けた
排気浄化装置においては、前記触媒が、酸素過剰の雰囲
気で炭化水素の存在下でＮＯxを還元または分解する選
択還元型ＮＯx触媒であり、前記第２通路には、流入す
る排気ガスの空燃比がリーンのときにＮＯxを吸収し流
入する排気ガス中の酸素濃度が低下すると吸収したＮＯ
xを放出してＮ2に還元する吸蔵還元型ＮＯx触媒を設
け、前記流量制御手段は、内燃機関の高負荷運転時に主
として前記第１通路に排気ガスが流れるように制御する
ことができる。
【００３２】このようにすると、高負荷運転時に排気ガ
スが第１通路を通過する際にＨＣ吸着材からＨＣが放出
され、このＨＣが選択還元型ＮＯx触媒に流入して還元
剤として作用するので、選択還元型ＮＯx触媒のＮＯx浄
化率が向上する。また、第２通路に排気ガスを流したと
きには、第２通路の吸蔵還元型ＮＯx触媒でＮＯxを浄化
することができ、選択還元型ＮＯx触媒の排気浄化の負
荷を低減することができる。
【００３３】また、この場合にさらに、前記第１通路と
前記第２通路の上流にこれら両通路に分流される前の排
気ガスが流れる共通通路を備え、この共通通路にも、酸
素過剰の雰囲気で炭化水素の存在下でＮＯxを還元また
は分解する選択還元型ＮＯx触媒を設けることができ
る。これにより、さらに、排気浄化性能が向上する。
【００３４】前記（１）に記載の排気浄化装置において
は、前記第１通路における下流部分と前記第２通路にお
ける下流部分が合流する合流通路あるいはこの合流通路
よりも下流の排気通路あるいは前記触媒に温度検出手段
が設けられ、前記流量制御手段を作動させて第１通路と
第２通路に流れる排気ガスの流量比を変えたときに前記
温度検出手段で検出された温度変化に基づいて前記流量
制御手段の作動が正常か否か判定することができる。
【００３５】また、前記（１）に記載の排気浄化装置に
おいては、前記第１通路に排気ガス圧力を検出する圧力
検出手段を備え、前記流量制御手段を作動させて第１通
路と第２通路に流れる排気ガスの流量比を変えたときに
前記圧力検出手段で検出された圧力変化に基づいて前記
流量制御手段の作動が正常か否か判定することができ
る。
【００３６】前記（１）に記載の排気浄化装置におい
て、内燃機関としてはガソリンエンジンやディーゼルエ
ンジンを例示することができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る内燃機関の排
気浄化装置の実施の形態を図１から図１７の図面を参照
して説明する。尚、以下に説明する各実施の形態は、本
発明に係る内燃機関の排気浄化装置を、希薄燃焼可能な
筒内噴射型の車両用リーンバーンガソリンエンジンに適
用した例である。
【００３８】〔第１の実施の形態〕初めに、本発明に係
る内燃機関の排気浄化装置の第１の実施の形態を図１か
ら図１１の図面を参照して説明する。まず、第１の実施
の形態における内燃機関の排気浄化装置の構成を図１か
ら図４の図面を参照して説明する。
【００３９】第１の実施の形態における機関本体１は直
列４気筒エンジンである。機関本体１の各気筒の吸気ポ
ートは対応する吸気枝管２を介してサージタンク３に接
続され、サージタンク３は吸気管４を介してエアクリー
ナ５に接続されている。吸気管４内にはスロットル弁６
が設けられており、スロットル弁６よりも上流には、吸
気管４内を流れる空気量に対応した電気信号を出力する
エアフロメータ８が設けられている。また、各気筒には
筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁７が取り付けられ
ている。この燃料噴射弁７は後述するＥＣＵ９０ととも
に、排気空燃比制御手段を構成する。
【００４０】また、機関本体１の各気筒の排気ポートは
排気マニホルド９を介して排気管１０に接続されてお
り、各気筒から排出された排気ガスがこの排気管１０に
おいて合流する。排気管１０には、排気管１０を流れる
排気ガスの酸素濃度に対応した電気信号を出力する上流
側Ｏ2センサ１１が取り付けられている。
【００４１】排気管１０は始動時触媒１２を収容したケ
ーシング１３に接続されている。始動時触媒１２は、後
述するＮＯx触媒６１が活性化していない機関始動時に
排気ガスを浄化するものであり、例えばアルミナ担体上
に白金Ｐｔのような貴金属が坦持された三元触媒から構
成されている。
【００４２】ケーシング１３は排気管１４を介して第１
通路２０と第２通路４０に接続されている。第１通路２
０と第２通路４０はほぼ同じ長さであり、互いに並行に
配置されている。
【００４３】第１通路２０は、排気管１４に連結される
部分が円筒状をなす円管部２１になっていて、円管部２
１が断面変形部２２を介して図３に示すように断面略円
弧状をなす排気冷却促進部２３に連結され、排気冷却促
進部２３が断面変形部２４を介して円筒状をなす円管部
２５に連結され、円管部２５がＨＣ吸着材２６を収容し
たケーシング２７に連結され、ケーシング２７が円筒状
をなす円管部２８に連結されて、構成されている。
【００４４】排気冷却促進部２３は、第１通路２０を流
れる排気ガスの温度降下を促進させるために断面を略円
弧状にして放熱量の増大を図った部分であり、所望の放
熱効果が得られるように、排気冷却促進部２３の断面形
状や寸法、及び排気冷却促進部２３の軸線方向長さ（す
なわち、排気ガスの流れ方向に沿う長さ）が設定されて
いる。
【００４５】また、排気冷却促進部２３には、その途中
に、排気冷却促進部２３を流れる排気ガスの流速分布を
円弧方向に平均化するための邪魔板２９が円弧端部の一
方に取り付けられている。排気ガスの流速分布を平均化
することにより効率的な放熱が行われる。
【００４６】断面変形部２２は、断面円形の円管部２１
から徐々に断面変形させて断面円弧状の排気冷却促進部
２３にスムーズに連結する部分であり、断面変形部２４
は、断面円弧状の排気冷却促進部２３から徐々に断面変
形させて断面円形の円管部２５にスムーズに連結する部
分である。
【００４７】ＨＣ吸着材２６は、エンジンを冷間始動さ
せたときなどに始動時触媒１２で浄化できない未燃ＨＣ
を吸着するためのものである。
【００４８】第１通路２０の円管部２１には、第１アク
チュエータ５１によって開閉駆動される第１排気切替弁
５２が設けられている。一方、第２通路４０はその全長
に亙って円筒状をなしており、第２通路４０には、第２
アクチュエータ５３によって開閉駆動される第２排気切
替弁５４が設けられている。
【００４９】この実施の形態において、第１排気切替弁
５２と第２排気切替弁５４は、第１通路２０を流れる排
気ガス量と第２通路４０を流れる排気ガス量を制御する
流量制御手段を構成する。
【００５０】このように第１通路２０と第２通路４０が
構成されているので、同一温度の排気ガスを同一流量で
第１通路２０あるいは第２通路４０に流した場合を比較
すると、第１通路２０に流したときの方が第２通路４０
に流したときよりも、排気ガスの温度降下が大きい。
【００５１】第１通路２０の円管部２８と第２通路４０
は共に合流管（合流通路）６０に接続されている。合流
管６０はリーンＮＯx触媒の一種である吸蔵還元型ＮＯx
触媒（以下、ＮＯx触媒と略す）６１を収容したケーシ
ング６２に接続され、ケーシング６２は排気管６３を介
して、三元触媒６４を収容したケーシング６５に接続さ
れ、ケーシング６５は排気管６６を介して図示しないマ
フラーに接続されている。
【００５２】ＮＯx触媒６１は、例えばアルミナを担体
とし、この担体上に例えばカリウムＫ，ナトリウムＮ
ａ，リチウムＬｉ，セシウムＣｓのようなアルカリ金
属、バリウムＢａ，カルシウムＣａのようなアルカリ土
類、ランタンＬａ，イットリウムＹのような希土類から
選ばれた少なくとも一つと、白金Ｐｔ，パラジウムＰ
ｄ，ロジウムＲｈ，イリジウムＩｒのような貴金属とが
担持されてなる。
【００５３】ＮＯx触媒６１は、排気空燃比がリーンの
ときにはＮＯxを吸収し、流入排気ガス中の酸素濃度が
低下すると吸収したＮＯxを放出するＮＯxの吸放出作用
を行う。また、ＮＯx触媒６１から放出されたＮＯxは還
元剤によってＮ2に還元される。ここで、排気空燃比と
は、機関吸気通路およびＮＯx触媒６１より上流の排気
通路内に供給された全燃料量及び全還元剤量に対する全
空気量の比をいう。
【００５４】なお、ＮＯx触媒６１よりも上流の排気通
路内に燃料（炭化水素）あるいは空気が供給されない場
合には、排気空燃比は各気筒に供給される全燃料量に対
する全空気量の比に一致する。
【００５５】排気管６３には、排気管６３を流れる排気
ガスの温度に比例した電気信号を出力する排気温センサ
（温度検出手段）６７と、排気管６３を流れる排気ガス
の酸素濃度に対応した電気信号を出力する下流側Ｏ2セ
ンサ６８が取り付けられている。
【００５６】この実施の形態においては、排気温センサ
６７により検出される排気ガス温度は、ＮＯx触媒６１
の触媒床温あるいは三元触媒６４の触媒床温としても代
用される。
【００５７】合流管６０には、二次空気供給管６９が接
続されており、二次空気供給装置７０を作動させること
により二次空気を合流管６０に供給することができるよ
うになっている。
【００５８】エンジンコントロール用の電子制御ユニッ
ト（ＥＣＵ）９０はディジタルコンピュータからなり、
図４に示すように、双方向性バス９１によって相互に接
続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）９２、ＲＡＭ
（ランダムアクセスメモリ）９３、ＣＰＵ（マイクロプ
ロセッサ）９４、常時電力が供給されているＢ−ＲＡＭ
（バックアップＲＡＭ）９５、入力ポート９６及び出力
ポート９７を具備する。
【００５９】ＥＣＵ９０の入力ポート９６には、エアフ
ロメータ８、上流側Ｏ2センサ１１、排気温センサ６
７、下流側Ｏ2センサ６８などの出力信号がそれぞれ対
応するＡＤ変換器９８を介して入力される。また、ＥＣ
Ｕ９０の入力ポート９６には、回転数センサ（図示せ
ず）から機関回転数Ｎを表す出力パルスが入力される。
【００６０】ＥＣＵ９０の出力ポート９７は、対応する
駆動回路９９を介して、各気筒の燃料噴射弁７、各気筒
の点火栓（図示せず）、第１アクチュエータ５１、第２
アクチュエータ５３、二次空気供給装置７０などに電気
的に接続されている。
【００６１】ところで、この実施の形態のエンジンで
は、エンジンの運転状態に応じて空燃比を変えて運転す
る空燃比制御が実行される。つまり、このエンジンで
は、リーン条件成立時には各気筒で燃焼せしめられる混
合気の空燃比が理論空燃比よりもリーンに制御（これを
リーン制御という）され、リーン条件不成立時には各気
筒で燃焼せしめられる混合気の空燃比が理論空燃比に制
御（これをストイキ制御という）される。例えば機関負
荷が予め定められた設定負荷よりも高いとき、暖機運転
時、またはＮＯx触媒６１が活性状態にないときにリー
ン条件が不成立であると判断されてストイキ制御が実行
され、それ以外はリーン条件が成立していると判断され
てリーン制御が実行される。
【００６２】リーン制御時に機関から排出される排気ガ
スの空燃比はリーンであることから、リーン制御時に排
気ガス中のＮＯxはＮＯx触媒６１に吸収される。ところ
が、ＮＯx触媒６１のＮＯx吸収能力には限界があるので
ＮＯx触媒６１のＮＯx吸収能力が飽和する前にＮＯx触
媒６１からＮＯxを放出させる必要がある。そこで、こ
の実施の形態では、ＮＯx触媒６１のＮＯx吸収量が予め
定められた設定量よりも多くなったときには各気筒で燃
焼せしめられる混合気の空燃比を一時的に理論空燃比よ
りもリッチにしてＮＯx触媒６１からＮＯxを放出させる
とともに還元するようにしている。このような空燃比制
御をリーン・リッチスパイク制御と称している。
【００６３】また、ＮＯx触媒６１のＮＯx浄化率は、図
１０に示すように触媒床温によって異なり、触媒床温が
低すぎてもあるいは高すぎてもＮＯx浄化率が低く、所
定の温度域において極めて高いＮＯx浄化率を示す。
【００６４】そこで、この実施の形態においては、排気
ガスの温度降下が大きい第１通路２０と、排気ガスの温
度降下が小さい第２通路４０を状況に応じて使い分ける
ことにより、ＮＯx触媒６１の触媒床温をＮＯx浄化率の
高い温度領域（以下、高ＮＯx浄化温度領域という）に
保持するようにしている。このようにＮＯx触媒６１の
触媒床温を制御することにより、ＮＯx触媒６１を高温
に晒されにくくすることができ、その結果、ＮＯx触媒
６１の熱劣化の進行を抑制することができる。尚、排気
ガスの流路切り替えは第１排気切替弁５２と第２排気切
替弁５４で行う。このＮＯx触媒６１の温度制御につい
ては、後で詳述する。
【００６５】一方、燃料には硫黄（Ｓ）が含まれてお
り、燃料中の硫黄が燃焼するとＳＯ2やＳＯ3などの硫黄
酸化物（ＳＯx）が発生し、ＮＯx触媒６１は排気ガス中
のこれらＳＯxも吸収する。このＳＯxはＮＯx触媒６１
において硫酸塩を生成するが、硫酸塩は安定していて分
解しにくく、リッチ空燃比の排気ガスを流しただけでは
分解できず、ＮＯx触媒６１内に残ってしまう。そし
て、硫酸塩の生成量の増大に伴ってＮＯx触媒６１のＮ
Ｏx吸収能力が低下する。これがいわゆるＳ被毒であ
る。
【００６６】ところが、ＮＯx触媒６１内で生成された
硫酸塩は、ＮＯx触媒６１の温度が所定の温度（以下、
この温度をＳＯx放出温度という）よりも高いときに流
入排気空燃比を理論空燃比より僅かにリッチ（以下、弱
リッチという）にすると分解してＳＯ3の形でＮＯx触媒
６１から放出される。そこで、この実施の形態では、Ｎ
Ｏx触媒６１のＳＯx吸収量が予め定められた規定量より
も多くなったときには、流入排気空燃比を弱リッチ（例
えば１３．５から１４．３程度）にするとともにＮＯx
触媒６１を昇温し、これによってＮＯx触媒６１からＳ
Ｏxを放出させるようにしている。この処理を、ＮＯx触
媒６１のＳ被毒回復処理と称す。Ｓ被毒回復処理により
ＮＯx触媒６１から放出されたＳＯ3は流入する排気ガス
中のＨＣ、ＣＯによってただちにＳＯ2に還元せしめら
れる。
【００６７】そして、この実施の形態では、Ｓ被毒回復
処理時に、ＮＯx触媒６１からＳＯxを放出させるべくＮ
Ｏx触媒６１を昇温するために、合流管６０に二次空気
を供給している。Ｓ被毒回復処理時にはエンジンを弱リ
ッチの空燃比で運転するので、排気ガスには未燃ＨＣが
多く含まれており、合流管６１に二次空気を供給する
と、排気ガス中の未燃ＨＣと二次空気の多量の酸素がＮ
Ｏx触媒６１において酸化反応を起こす。この時に生じ
る反応熱によってＮＯx触媒６１の温度が上昇する。ま
た、Ｓ被毒回復処理時には、排気ガスを第２通路４０に
流して排気ガスの温度降下を抑制し、ＮＯx触媒６１の
加熱を促進する。
【００６８】また、Ｓ被毒回復処理完了直後は、ＮＯx
触媒６１の触媒床温が極めて高いため、ＮＯx浄化率が
低い。そこで、この実施の形態においては、Ｓ被毒回復
処理完了後は、ＮＯx触媒６１をＮＯx浄化率の高い温度
まで素早く冷却するために、排気ガスの流路を排気ガス
の温度降下が大きい第１通路２０に切り替えるととも
に、合流管６０に二次空気を供給する。この処理をＮＯ
x触媒冷却処理と称す。Ｓ被毒回復処理およびＮＯx触媒
冷却処理については後で詳述する。
【００６９】尚、空燃比を理論空燃比に制御するとき、
および、弱リッチ空燃比に制御するときには、ＥＣＵ９
０は、上流側Ｏ2センサ１１の出力値に基づいて燃料噴
射量のメインフィードバック制御を行い、さらに制御性
を高めるために下流側Ｏ2センサ６８の出力値に基づい
て燃料噴射量のサブフィードバック制御を行う。
【００７０】次に、本実施の形態における内燃機関の排
気浄化装置の作用を図５から図９のフローチャートを参
照して詳細に説明する。図５のフローチャートは、本実
施の形態における内燃機関の排気浄化装置の基本制御ル
ーチンを示しており、この基本制御ルーチンは、ＥＣＵ
９０のＲＯＭ９２に予め記憶されており、ＣＰＵ９４に
より予め設定された所定時間毎に繰り返し実行される。
【００７１】＜ステップ１００＞まず、ＥＣＵ９０は、
ステップ１００において、ＨＣ吸着・パージ制御を実行
する。ＨＣ吸着・パージ制御は、エンジンを冷間始動さ
せたときに多量に発生する未燃ＨＣを大気に放出させな
いように、冷間始動時に排気ガスを第１通路２０に流し
てＨＣ吸着材２６により排気ガス中の未燃ＨＣを吸着
し、さらに、ＨＣ吸着材２６で吸着したＨＣを所定のエ
ンジン運転状態になったときにＨＣ吸着材２６から脱離
させ、下流に配置されたＮＯx触媒６１または三元触媒
６４で酸化し浄化するために行われる。ＨＣ吸着・パー
ジ制御については後で詳細に説明する。
【００７２】＜ステップ２００＞ＨＣ吸着・パージ制御
を実行した後、ＥＣＵ９０は、ステップ２００に進み、
ＮＯx触媒６１の温度制御を実行する。ＮＯx触媒温度制
御は、ＮＯx触媒６１の触媒床温が常にＮＯx浄化率の高
い最適温度域に収まるように、触媒床温が最適温度域よ
りも高温側にずれそうになったときには排気ガスを第１
通路２０に流して放熱量を増大させＮＯx触媒６１に流
入する排気ガスの温度を下げることによりＮＯx触媒６
１の触媒床温を低下させ、触媒床温が最適温度域よりも
低温側にずれそうになったときには排気ガスを第２通路
４０に流して放熱量を低減させてＮＯx触媒６１に流入
する排気ガスの温度を上げることによりＮＯx触媒６１
の触媒床温を上昇させるために行われる。ＮＯx触媒温
度制御については後で詳述する。
【００７３】＜ステップ３００＞ＮＯx触媒温度制御を
実行した後、ＥＣＵ９０は、ステップ３００に進んで、
ＮＯx触媒６１のＳ被毒カウンタをカウントアップす
る。Ｓ被毒カウンタは、積算燃料消費量や積算排気ガス
量などＳ消費量の代替値となり得る物理量を積算してＮ
Ｏx触媒６１のＳ被毒量を推定するものであり、Ｓ被毒
回復処理完了時にリセットされる。
【００７４】＜ステップ４００＞次に、ＥＣＵ９０は、
ステップ４００に進んで、Ｓ被毒カウンタのカウント値
が予め設定した規定値以上、あるいは、排気冷却実行フ
ラグＦ1が「１」、の少なくともいずれか一方の条件が
満たされているか否か判定する。Ｓ被毒カウンタのカウ
ント値が前記規定値以上であるときは、ＮＯx触媒６１
のＳ被毒が進んでＳ被毒回復処理を実行すべき時であ
る。また、排気冷却実行フラグＦ1が「１」のときは、
Ｓ被毒回復処理後にＮＯx触媒６１を迅速にＮＯx浄化可
能な温度まで冷却するために、排気通路に二次空気の供
給を実行すべき時である。
【００７５】＜ステップ５００＞Ｓ被毒カウンタのカウ
ント値が予め設定した規定値以上のとき、あるいは、排
気冷却実行フラグＦ1が「１」のときには、ＥＣＵ９０
は、ステップ４００において肯定判定してステップ５０
０に進み、Ｓ被毒回復制御を実行する。Ｓ被毒回復制御
は、ＮＯx触媒６１に吸収されているＳＯxをＮＯx触媒
６１から脱離しＳＯ2として排出し、さらに、ＮＯx触媒
６１からＳＯxを脱離させた直後のＮＯx触媒６１は高温
でＮＯx浄化能が低いので、ＮＯx浄化能の高い温度まで
ＮＯx触媒６１の触媒床温を下げるために行われる。Ｓ
被毒回復制御については後で詳述する。
【００７６】＜ステップ６００＞ステップ４００におい
て否定判定した場合、及び、ステップ５００のＳ被毒回
復制御を実行した後、ＥＣＵ９０は、ステップ６００に
進んで、二次空気制御を実行する。二次空気制御は、必
要なときに排気通路に二次空気を供給するために行われ
る。ステップ６００を実行した後、ＥＣＵ９０は、本ル
ーチンの実行を一旦終了する。
【００７７】《ＨＣ吸着・パージ制御》次に、ステップ
１００のＨＣ吸着・パージ制御について図６に示すＨＣ
吸着・パージ制御ルーチンを参照して説明する。
【００７８】＜ステップ１０１＞まず、ＥＣＵ９０は、
ステップ１０１において、ＲＡＭ９３の所定領域に予め
設定された吸着完了フラグＦ2の記憶領域および吸着禁
止フラグＦ3の記憶領域にアクセスし、吸着完了フラグ
Ｆ2が「０」、あるいは、吸着禁止フラグＦ3が「０」、
の少なくともいずれか一方の条件が満たされているか否
か判定する。
【００７９】吸着完了フラグＦ2の記憶領域は、冷間始
動時にＨＣ吸着材２６に所定量のＨＣが吸着されたとき
に「１」が記憶され、エンジン停止時に初期値「０」が
記憶される領域である。したがって、吸着完了フラグＦ
2は、エンジン始動時には常に初期値「０」が記憶され
ている。
【００８０】また、吸着禁止フラグＦ3の記憶領域は、
排気ガスの温度が規定値以上になったときに「１」が記
憶され、エンジン停止時に初期値「０」が記憶される領
域である。したがって、吸着禁止フラグＦ3は、エンジ
ン始動時には常に初期値「０」が記憶されている。
【００８１】＜ステップ１０２＞吸着完了フラグＦ2が
「０」のとき、あるいは、吸着禁止フラグＦ3が「０」
のときには、ＥＣＵ９０は、ステップ１０１において肯
定判定してステップ１０２に進み、ＨＣ吸着条件が成立
しているか否か判定する。ここで、ＨＣ吸着条件成立
は、始動時触媒１２が活性温度に達していないときであ
り、エンジンの冷却水温度や始動時からの積算排気ガス
量などから判定する。したがって、未燃ＨＣの発生量が
多くなるエンジンの冷間始動時はＨＣ吸着条件が成立す
る。
【００８２】＜ステップ１０３＞ステップ１０２におい
て肯定判定した場合には、ＥＣＵ９０は、ステップ１０
３に進み、第１排気切替弁５２が全開になるように第１
アクチュエータ５１を作動させるとともに、第２排気切
替弁５４が全閉になるように第２アクチュエータ５３を
作動させて、排気ガスを第１通路２０に流す。ＨＣ吸着
条件成立時にはＨＣ吸着材２６が吸着温度にあり、且つ
排気ガス温度が低いため、排気ガスを第１通路２０に流
すと、排気ガス中の未燃ＨＣがＨＣ吸着材２６に吸着さ
れる。また、排気ガスは第１通路２０の排気冷却促進部
２３を通過する際に冷却されるため、ＨＣ吸着材２６に
流入する排気ガス温度が下がり、ＨＣ吸着材２６のＨＣ
吸着率が高められるとともにＨＣ吸着時間が拡大され
る。
【００８３】＜ステップ１０４＞ステップ１０３を実行
した後、ＥＣＵ９０は、ステップ１０４に進み、ＨＣ吸
着条件成立後の積算排気ガス量が規定値以上であるか否
か判定する。ここで、積算排気ガス量の規定値は、ＨＣ
吸着材２６の温度がＨＣ放出温度以上になるまでに必要
な排気ガス量であり、予め実験的に求めてＲＯＭ９２に
記憶しておく。
【００８４】＜ステップ１０５＞ステップ１０４におい
て肯定判定した場合には、ＥＣＵ９０は、ステップ１０
５に進み、吸着完了フラグＦ2の記憶領域の値を「０」
から「１」に書き換え、その後、ステップ１０９に進
む。一方、ステップ１０４において否定判定した場合に
は、ＥＣＵ９０は、ステップ１０４からステップ１０９
に進む。したがって、ＨＣ吸着条件が成立している間
は、ＨＣ吸着条件成立後の積算排気ガス量が前記規定値
以上になりステップ１０４で肯定判定されるまで、排気
ガスは第１通路２０に流れることになる。
【００８５】＜ステップ１０６＞一方、ステップ１０２
において否定判定した場合には、ＥＣＵ９０は、ステッ
プ１０６に進み、第１排気切替弁５２が全閉になるよう
に第１アクチュエータ５１を作動させるとともに、第２
排気切替弁５４が全開になるように第２アクチュエータ
５３を作動させて、排気ガスを第２通路４０に流す。
【００８６】ここで、排気ガスの流れを第１通路２０か
ら第２通路４０に切り替える理由は次の通りである。吸
着条件不成立のときには始動時触媒１２が活性温度に達
しているので、この始動時触媒１２で排気ガス中のＨＣ
を浄化することができるからであり、また、吸着条件不
成立時にはＨＣ吸着材２６の温度がＨＣ放出温度以上に
なっていると推定されるので、そのときに排気ガスを第
１通路２０に流すとＨＣ吸着材２６からＨＣが離脱し排
気エミッションを悪化させる虞れがあるからである。
【００８７】＜ステップ１０７＞ステップ１０６を実行
した後、ＥＣＵ９０は、ステップ１０７に進み、排気温
センサ６７の出力値から排気ガス温度が規定値以上であ
るか否か判定する。このステップ１０７における排気ガ
ス温度は三元触媒６４の触媒床温の代用として用いてお
り、排気ガス温度が規定値以上ということは三元触媒６
４が活性温度以上であることを意味する。排気ガス温度
の前記規定値は予め実験的に求めＲＯＭ９２に記憶して
おく。
【００８８】＜ステップ１０８＞ステップ１０７におい
て肯定判定した場合には、ＥＣＵ９０は、三元触媒６４
が活性化していると判断してステップ１０８に進み、吸
着禁止フラグＦ3の記憶領域の値を「０」から「１」に
書き換え、その後、ステップ１０９に進む。一方、ステ
ップ１０７において否定判定した場合には、ＥＣＵ９０
は、ステップ１０７からステップ１０９に進む。
【００８９】＜ステップ１０９＞ＥＣＵ９０は、ステッ
プ１０９において、吸着禁止フラグＦ3が「１」か否か
判定する。ステップ１０９において否定判定された場合
には、ＥＣＵ９０は、本ルーチンの実行を一旦終了す
る。すなわち、吸着禁止フラグＦ3が「１」になるまで
は、ＥＣＵ９０はステップ１１０〜１１５，１１６のス
テップには進まず、ＨＣ吸着材２６からのＨＣパージを
実行しない。
【００９０】尚、ステップ１０５において吸着完了フラ
グＦ2が「１」に書き換えられ、さらに、ステップ１０
８において吸着禁止フラグＦ3が「１」に書き換えられ
た以降にＥＣＵ９０が本ルーチンを実行するときには、
ステップ１０１において否定判定して、ステップ１０１
からステップ１０９に進むことになる。
【００９１】＜ステップ１１０＞ステップ１０９におい
て肯定判定した場合には、ＥＣＵ９０は、ステップ１１
０に進み、ＲＡＭ９３の所定領域に予め設定されたＨＣ
パージ完了フラグＦ4の記憶領域にアクセスし「０」が
記憶されているか否か判定する。
【００９２】ＨＣパージ完了フラグＦ4の記憶領域は、
ＨＣ吸着材２６からのＨＣパージ実行時における排気ガ
ス量の積算値が規定値以上になったときに「１」が記憶
され、エンジン停止時に初期値「０」が記憶される領域
である。したがって、ＨＣパージ完了フラグＦ4は、エ
ンジン始動時には常に初期値「０」が記憶されている。
【００９３】＜ステップ１１１＞ステップ１１０におい
て肯定判定した場合には、ＥＣＵ９０は、ステップ１１
１に進みＨＣパージ実行条件が成立しているか否か判定
する。ここで、ＨＣパージ実行条件成立の条件は、三元
触媒６４の触媒床温が活性温度以上であり、且つ、エン
ジンがリーン制御モードで運転されているか、あるい
は、エンジンがフューエルカット運転であることであ
る。これは、排気ガスの空燃比がリーンのときにＨＣ吸
着材２６からＨＣを脱離させた方が、ＮＯx触媒６１お
よび三元触媒６４への負担を減らすことができ、したが
ってエミッションの悪化を防止することができ、また、
三元触媒６４の触媒床温が活性温度以上でないと、ＨＣ
吸着材２６からパージしたＨＣを三元触媒６４で浄化で
きず、エミッションを悪化させてしまうからである。
尚、この実施の形態では、三元触媒６４の触媒床温は排
気温センサ６７で検出される排気ガス温度で代用する。
【００９４】＜ステップ１１２＞ステップ１１１におい
て肯定判定した場合、すなわち、ＨＣパージ実行条件が
成立している場合には、ＥＣＵ９０は、ステップ１１２
に進み、第１排気切替弁５２が全開になるように第１ア
クチュエータ５１を作動させるとともに、第２排気切替
弁５４が全閉になるように第２アクチュエータ５３を作
動させて、排気ガスを第１通路２０に流す。
【００９５】排気ガスを第１通路２０に流すと、ＨＣ吸
着材２６はＨＣ放出温度以上であるので、ＨＣ吸着材２
６に吸着されていたＨＣがパージされ、パージされたＨ
Ｃは排気ガスとともにＮＯx触媒６１および三元触媒６
４に流れ、ＮＯx触媒６１あるいは三元触媒６４で酸化
されて浄化される。
【００９６】＜ステップ１１３＞ステップ１１２を実行
した後、ＥＣＵ９０は、ステップ１１３に進み、ＨＣ吸
着材２６のＨＣパージ時の排気ガス量をパージ開始から
積算するパージ積算ガス量カウンタをカウントアップ
し、ＨＣパージ時の排気ガス量を積算する。尚、このパ
ージ積算ガス量カウンタはエンジン停止時に初期値
「０」にリセットされるようになっている。
【００９７】＜ステップ１１４＞ステップ１１３でＨＣ
パージ時の排気ガス量を積算した後、ＥＣＵ９０は、ス
テップ１１４に進み、パージ積算ガス量カウンタのカウ
ント値が規定値以上か否か、すなわち、ＨＣパージ時の
積算排気ガス量が規定値以上か否か判定する。ここで、
ＨＣパージ時の積算排気ガス量の規定値は、ＨＣ吸着材
２６に吸着されたＨＣの全量をパージさせるのに必要な
排気ガス量であり、予め実験的に求めてＲＯＭ９２に記
憶しておく。
【００９８】ステップ１１４において否定判定した場合
には、ＥＣＵ９０は、本ルーチンを一旦終了する。した
がって、ＨＣパージ時の積算排気ガス量が規定値以上に
なるまで第１通路２０に排気ガスを流しＨＣ吸着材２６
のＨＣパージが続行されることになる。
【００９９】＜ステップ１１５＞ステップ１１４におい
て肯定判定した場合には、ＥＣＵ９０は、ステップ１１
５に進み、ＨＣパージ完了フラグＦ4の記憶領域の値を
「０」から「１」に書き換えて、本ルーチンの実行を一
旦終了する。
【０１００】この場合、ＥＣＵ９０が本ルーチンを次回
以後実行したときには、ＥＣＵ９０は、ステップ１１０
において否定判定して、本ルーチンの実行を一旦終了す
ることになり、したがって、ステップ１１１〜１１５，
１１６のステップを実行しない。
【０１０１】＜ステップ１１６＞また、ＨＣ吸着材２６
からＨＣをパージしていても、次回本ルーチンを実行し
たときにパージ実行条件不成立になったときには、ＥＣ
Ｕ９０は、ステップ１１１において否定判定して、ステ
ップ１１６に進み、第１排気切替弁５２が全閉になるよ
うに第１アクチュエータ５１を作動させるとともに、第
２排気切替弁５４が全開になるように第２アクチュエー
タ５３を作動させて、排気ガスを第２通路４０に流す。
これにより、ＨＣ吸着材２６からのＨＣパージが一旦中
断され、再びパージ実行条件成立となったときにＨＣパ
ージを再開することになる。
【０１０２】以上のように、このＨＣ吸着・パージ制御
を実行することにより、エンジン始動時に排出される未
燃ＨＣ、特に、冷間始動時に多く排出される未燃ＨＣが
大気に排出されなくなる。
【０１０３】《ＮＯx触媒温度制御》次に、図５の基本
制御ルーチンにおけるステップ２００のＮＯx触媒温度
制御について図７に示すＮＯx触媒温度制御ルーチンを
参照して説明する。
【０１０４】＜ステップ２０１＞まず、ＥＣＵ９０は、
ステップ２０１において、吸着完了フラグＦ2とＨＣパ
ージ完了フラグＦ4が両方とも「１」であるか否か判定
する。ＥＣＵ９０は、ステップ２０１において否定判定
した場合にはステップ２０２に進み、肯定判定した場合
にはステップ２０３に進む。
【０１０５】＜ステップ２０２＞ＥＣＵ９０は、ステッ
プ２０２において、吸着禁止フラグＦ3が「１」である
か否か判定し、肯定判定した場合にはステップ２０３に
進み、否定判定した場合には本ルーチンの実行を一旦終
了する。したがって、ＥＣＵ９０は、ＨＣ吸着材２６に
吸着されたＨＣのパージが完了している場合、あるい
は、三元触媒６４が活性した後でなければ、ステップ２
０３に進まないこととなる。
【０１０６】＜ステップ２０３＞ステップ２０３におい
て、ＥＣＵ９０は、Ｓ被毒回復制御実行フラグＦ5の記
憶領域にアクセスし「０」が記憶されているか否か判定
する。Ｓ被毒回復制御実行フラグＦ5の記憶領域は、Ｎ
Ｏx触媒６１に吸収されたＳＯxを脱離させるＳ被毒回復
処理を実行しているときに「１」が記憶され、Ｓ被毒回
復処理完了後のＮＯx触媒冷却処理を実行しているとき
に「０」が記憶される領域である。ステップ２０３にお
いて否定判定した場合、すなわち、ＮＯx触媒６１に対
してＳ被毒回復処理を実行中のときは、ＥＣＵ９０は、
本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１０７】＜ステップ２０４＞ステップ２０３におい
て肯定判定した場合には、ＥＣＵ９０は、ステップ２０
４に進み、ＮＯx触媒６１の触媒床温が予め設定された
規定値αよりも低いか否か判定する。尚、この実施の形
態においては、排気温センサ６７で検出される排気ガス
温度をＮＯx触媒６１の触媒床温として代用する。
【０１０８】＜ステップ２０５＞ステップ２０４におい
て肯定判定した場合には、ＥＣＵ９０は、第１排気切替
弁５２が全閉になるように第１アクチュエータ５１を作
動させるとともに、第２排気切替弁５４が全開になるよ
うに第２アクチュエータ５３を作動させて、排気ガスを
第２通路４０に流す。排気ガスが第２通路４０を流れた
ときは第１通路２０を流れたときよりも排気ガスの温度
降下が少ないので、ＮＯx触媒６１に流入する排気ガス
の温度を上げることができ、その結果、ＮＯx触媒６１
の触媒床温を高ＮＯx浄化率が得られる温度領域に保持
することができる。
【０１０９】＜ステップ２０６＞ステップ２０４で否定
判定した場合には、ＥＣＵ９０は、ステップ２０６に進
み、ＮＯx触媒６１の触媒床温が予め設定された規定値
β以上か否か判定する。尚、規定値βは規定値αよりも
高い温度である（β＞α）。
【０１１０】＜ステップ２０７＞ステップ２０６におい
て肯定判定した場合には、ＥＣＵ９０は、第１排気切替
弁５２が全開になるように第１アクチュエータ５１を作
動させるとともに、第２排気切替弁５４が全閉になるよ
うに第２アクチュエータ５３を作動させて、排気ガスを
第１通路２０に流す。排気ガスが第１通路２０を流れた
ときは第２通路４０を流れたときよりも排気ガスの温度
降下が大きいので、ＮＯx触媒６１に流入する排気ガス
の温度を下げることができ、その結果、ＮＯx触媒６１
の触媒床温を高ＮＯx浄化率が得られる温度領域に保持
することができる。
【０１１１】ステップ２０６において否定判定した場合
には、ＥＣＵ９０は、本ルーチンの実行を一旦終了す
る。したがって、ＮＯx触媒６１の触媒床温が規定値α
以上であって規定値βより小さいときには、排気ガスの
流路は切り替わることなく現状維持となり、これにより
排気流路の切り替え頻度が少なくなる。
【０１１２】尚、排気ガスの流路を切り替える際に閾値
となる規定値αはＮＯx浄化率を高く維持可能な最低温
度であり、規定値βはＮＯx浄化率を高く維持可能な最
大温度である。さらに、この規定値α，βは、単に固定
値を用いてもよいし、図１０に示すようにＮＯx浄化率
の温度特性はＮＯx触媒の熱劣化の度合によって異なる
ことから、ＮＯx触媒の熱劣化の度合を検出し、検出さ
れた熱劣化度合に応じて規定値α，βを変更してもよ
い。
【０１１３】図１１は、車速と、第１通路２０に排気ガ
スを流したときのＮＯx触媒６１の触媒床温、あるい
は、第２通路４０に排気ガスを流したときのＮＯx触媒
６１の触媒床温との関係を実験的に求めた一例である。
このように第１通路２０に排気ガスを流したときには低
速運転時にＮＯx触媒６１を高ＮＯx浄化温度領域に保持
することができず、第２通路４０に排気ガスを流したと
きには高速運転時にＮＯx触媒６１を高ＮＯx浄化温度領
域に保持することができない。しかしながら、前述の如
くＮＯx触媒６１の触媒床温に応じて排気ガスの流路を
第１通路２０あるいは第２通路４０に切り替えると、低
車速から高車速の広範囲においてＮＯx触媒６１の触媒
床温を高ＮＯx浄化温度領域に保持することが可能にな
る。
【０１１４】《Ｓ被毒回復制御》次に、図５の基本制御
ルーチンにおけるステップ５００のＳ被毒回復制御につ
いて図８に示すＳ被毒回復制御ルーチンを参照して説明
する。
【０１１５】＜ステップ５０１＞まず、ＥＣＵ９０は、
ステップ５０１において、排気冷却実行フラグＦ1が
「０」か否か判定する。
【０１１６】＜ステップ５０２＞ステップ５０１におい
て肯定判定した場合には、Ｓ被毒カウンタのカウント値
が規定値以上であることになるので、ＥＣＵ９０は、ス
テップ５０２に進み、Ｓ被毒回復制御実行フラグＦ5を
「１」とする。Ｓ被毒回復制御実行フラグＦ5＝１はＳ
被毒回復処理実行中を意味する。
【０１１７】＜ステップ５０３＞ステップ５０２に続い
て、ＥＣＵ９０は、ステップ５０３に進み、（１）排気
ガスを第２通路４０に流し、（２）二次空気を排気ガス
中に供給し、（３）空燃比を弱リッチに制御してエンジ
ンを運転する。
【０１１８】詳述すると、まず、ＥＣＵ９０は、第１排
気切替弁５２が全閉になるように第１アクチュエータ５
１を作動させるとともに、第２排気切替弁５４が全開に
なるように第２アクチュエータ５３を作動させて、排気
ガスを第２通路４０に流す。これにより、排気ガスがＮ
Ｏx触媒６１に到達するまでの排気ガスの温度降下が抑
制される。次に、ＥＣＵ９０は、二次空気供給装置７０
を作動させて、二次空気供給管６９からＮＯx触媒６１
の上流の合流管６０に二次空気を供給する。次に、ＥＣ
Ｕ９０は、燃料噴射制御装置により空燃比を弱リッチに
制御する。
【０１１９】弱リッチの空燃比でエンジンを運転する
と、排気ガスは未燃ＨＣを多量に含む弱リッチな空燃比
の排気ガスとなり、この排気ガスが第２通路４０を通っ
てＮＯx触媒６１に流入する。
【０１２０】そして、未燃ＨＣを多量に含む弱リッチな
空燃比の排気ガスと二次空気供給管６９から供給された
二次空気が合流管６０において合流し、ここで未燃ＨＣ
を多量に含む酸素過剰な排気ガスとなってＮＯx触媒６
１に流入する。その結果、ＮＯx触媒６１において排気
ガス中の未燃ＨＣと酸素が酸化反応し、その反応熱によ
ってＮＯx触媒６１の触媒床温が上昇する。ＮＯx触媒６
１の触媒床温がＳＯx放出温度（例えば、６５０゜Ｃ）
以上になるとＮＯx触媒６１に吸収されていたＳＯxがＮ
Ｏx触媒６１から脱離しＳＯ2として放出される。
【０１２１】ＮＯx触媒６１において酸化されなかった
未燃ＨＣは、下流の三元触媒６４において酸化されるこ
とになる。したがって、ステップ５０３において空燃比
を弱リッチに制御する際の弱リッチの程度は、ＮＯx触
媒６１を通過した未燃ＨＣを三元触媒６４で浄化するこ
とができる程度とするのが好ましい。
【０１２２】尚、排気ガスは第２通路４０に流入する前
に始動時触媒１２を通るが、始動時触媒１２を通る際に
は未だ二次空気が供給されておらず、排気ガス中の酸素
濃度が極めて低いので、始動時触媒１２において酸化す
る未燃ＨＣは極めて少なく、排気ガス中の多くの未燃Ｈ
ＣがＮＯx触媒６１に流入する。
【０１２３】また、ステップ５０３における処理を前述
したように（１）排気ガス流路の切り替え、（２）二次
空気供給、（３）弱リッチ制御の順番で実行することに
より、Ｓ被毒回復処理開始時にエミッションが悪化する
のを防止することができる。
【０１２４】＜ステップ５０４＞ステップ５０３の処理
を実行した後、ＥＣＵ９０は、ステップ５０４に進み、
ＮＯx触媒６１の触媒床温が前記ＳＯx放出温度以上であ
り且つ下流側０2センサの出力値がリッチ出力か否か判
定する。尚、この実施の形態においては、排気温センサ
６７で検出される排気ガス温度をＮＯx触媒６１の触媒
床温として代用する。
【０１２５】ＮＯx触媒６１から効率的にＳＯxを脱離し
ＳＯ2として放出するためには、ＮＯx触媒６１の触媒床
温がＳＯx放出温度以上であり、且つ、ＮＯx触媒６１に
おいて排気ガスの空燃比が弱リッチであることが必要で
ある。ＮＯx触媒下流に配置されている下流側０2センサ
の出力値がリッチ出力であれば、ＮＯx触媒６１のケー
シング６２内も弱リッチな雰囲気であると判断できる。
【０１２６】また、ＮＯx触媒６１に流入する排気ガス
の空燃比が、ＳＯxを効率的に還元することができる所
定の空燃比となるように、二次空気供給装置７０を制御
して二次空気供給量を制御するのが好ましい。なお、二
次空気供給量を一定にし、エンジンの空燃比を制御し
て、ＮＯx触媒６１に流入する排気ガスの空燃比を制御
してもよい。
【０１２７】＜ステップ５０５＞ＥＣＵ９０は、ステッ
プ５０４において肯定判定した場合には、ＮＯx触媒６
１からＳＯxが放出されているものとして、ステップ５
０５に進み、ＳＯx放出時の排気ガス量を積算するＳ被
毒回復積算ガス量カウンタをカウントアップする。
【０１２８】一方、ステップ５０４において否定判定し
た場合には、ＥＣＵ９０は、ステップ５１１に進み、Ｎ
Ｏx触媒６１の触媒床温が規定値Ｔ2よりも低く、且つ、
排気冷却実行フラグＦ1が「１」であるか否か判定す
る。この時点ではまだ排気冷却実行フラグＦ1が「０」
であるので、ステップ５１１において否定判定して、Ｅ
ＣＵ９０は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１２９】＜ステップ５０６＞ステップ５０５の処理
を実行した後、ＥＣＵ９０は、ステップ５０６に進み、
Ｓ被毒回復積算ガス量カウンタのカウント値が規定値以
上か否か判定する。この規定値は、ＮＯx触媒６１に吸
収されているＳＯxをほぼ完全に放出するのに必要な排
気ガス量に対応するカウント値であり、予め実験的に求
めてＲＯＭ９２に記憶しておく。
【０１３０】ステップ５０６において否定判定した場合
には、ＥＣＵ９０は、ステップ５１１に進み、ＮＯx触
媒６１の触媒床温が規定値Ｔ2よりも低く、且つ、排気
冷却実行フラグＦ1が「１」であるか否か判定する。こ
の時点ではまだ排気冷却実行フラグＦ1が「０」である
ので、ステップ５１１において否定判定して、ＥＣＵ９
０は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１３１】＜ステップ５０７＞一方、ステップ５０６
において肯定判定した場合には、ＮＯx触媒６１のＳ被
毒回復処理が完了したものとして、ＥＣＵ９０は、ステ
ップ５０７に進み、（１）第１排気切替弁５２が全開に
なるように第１アクチュエータ５１を作動させるととも
に、第２排気切替弁５４が全閉になるように第２アクチ
ュエータ５３を作動させて、排気ガスを第１通路２０に
流し、（２）燃料噴射制御装置による空燃比制御を弱リ
ッチ制御から上流側Ｏ2センサ１１の出力値だけに基づ
くフィードバックストイキ制御に切り替え、（３）排気
冷却実行フラグＦ1を「１」とし、（４）Ｓ被毒カウン
タをリセットし、（５）Ｓ被毒回復積算ガス量カウンタ
をリセットして、ＮＯx触媒６１に対する冷却処理を開
始する。
【０１３２】ＮＯx触媒６１のＳ被毒回復処理完了直後
はＮＯx触媒６１の触媒床温が非常に高く、ＮＯx浄化率
の低い温度域にあるため、その状態でリーン空燃比の排
気ガスを流すと、エミッションが悪化してしまう。その
ため、Ｓ被毒回復処理完了後は素早くＮＯx触媒６１の
触媒床温を下げる必要がある。排気ガスを第１通路２０
に流すと、排気冷却促進部２３の冷却促進効果により、
合流管６０に到達するまでの排気ガスの温度降下が増大
し、ＮＯx触媒６１の触媒床温を早く下げることができ
る。
【０１３３】また、合流管６０への二次空気の供給は停
止されず続行されるので、ＮＯx触媒６１には二次空気
との混合によりさらに冷却された排気ガスが流入するこ
とになり、ＮＯx触媒６１の冷却が促進される。
【０１３４】また、ＮＯx触媒６１の触媒床温がＮＯx浄
化率の低い高温域にある間は排気空燃比を理論空燃比に
しているので、ＮＯx触媒６１および三元触媒６４の三
元触媒作用により排気ガスを浄化することができ、した
がって、Ｓ被毒回復処理完了直後のエミッション悪化を
防止することができる。
【０１３５】尚、ステップ５０７における空燃比のスト
イキ制御を、上流側Ｏ2センサ１１の出力値だけに基づ
くフィードバック制御とするのは、Ｓ被毒回復処理完了
後しばらくの間は下流側Ｏ2センサ６８の出力値がリッ
チ出力となるので、下流側Ｏ2センサ６８の出力値に基
づくサブフィードバック制御も行うと、空燃比がリーン
側に誤補正されるからである。
【０１３６】＜ステップ５０８＞ステップ５０７におい
て排気冷却実行フラグＦ1を「１」にすると、次回この
ルーチンを実行したときには、ＥＣＵ９０は、ステップ
５０１において否定判定してステップ５０８に進み、Ｓ
被毒回復制御実行フラグＦ5を「０」にする。
【０１３７】＜ステップ５０９＞次に、ＥＣＵ９０は、
ステップ５０９に進んで、ＮＯx触媒６１の触媒床温が
予め設定された規定温度Ｔ1よりも小さく且つ上流側Ｏ2
センサ１１の出力値に基づくフィードバックストイキ制
御を実行しているか否か判定する。規定温度Ｔ1は、ス
トイキの排気ガスとリーン空燃比の排気ガスのどちらを
流すかを決定する閾値である。
【０１３８】＜ステップ５１０＞ステップ５０９におい
て肯定判定した場合には、ＥＣＵ９０は、ステップ５１
０に進み、燃料噴射制御装置による空燃比制御を上流側
Ｏ2センサ１１の出力値だけに基づくフィードバックス
トイキ制御から通常制御（すなわち、エンジンの運転状
態に応じた空燃比制御）に切り替えて、ステップ５１１
に進む。
【０１３９】また、ステップ５０９において否定判定し
た場合には、ＥＣＵ９０は、ステップ５１１に進む。し
たがって、ステップ５０７において空燃比を上流側Ｏ2
センサ１１の出力値だけに基づくフィードバックストイ
キ制御に切り替えた後、ＮＯx触媒６１の触媒床温が規
定温度Ｔ1よりも小さくなるまでは、ステップ５０９に
おいて否定判定されて、上流側Ｏ2センサ１１の出力値
だけに基づくフィードバックストイキ制御を続行する。
【０１４０】＜ステップ５１１＞ステップ５１１におい
て、ＥＣＵ９０は、ＮＯx触媒６１の触媒床温が予め設
定した規定温度Ｔ2よりも低く、且つ、排気冷却実行フ
ラグＦ1が「１」であるか否か判定する。尚、規定温度
Ｔ2は規定温度Ｔ1よりも小さい値に設定しておく（例え
ば、Ｔ1＝５５０゜Ｃ ，Ｔ2＝５００゜Ｃ）。
【０１４１】ＮＯx触媒６１の触媒床温が規定温度Ｔ2以
上の時には、ステップ５１１において否定判定され、Ｅ
ＣＵ９０は、本ルーチンの実行を一旦終了する。したが
って、この場合には、合流管６０への二次空気の供給は
停止されずに続行され、ＮＯx触媒６１の冷却を続行す
る。
【０１４２】＜ステップ５１２＞ＮＯx触媒６１の触媒
床温が規定温度Ｔ2よりも低くなると、ステップ５１１
において肯定判定されるので、ＥＣＵ９０は、ステップ
５１２に進み、排気冷却実行フラグＦ1を「０」に書き
換える。排気冷却実行フラグＦ1が「０」になると、後
述の二次空気制御で説明するように、合流管６０への二
次空気の供給が停止される。これによりＳ被毒回復処理
完了後のＮＯx触媒冷却処理が終了する。
【０１４３】また、排気冷却実行フラグＦ1が「０」に
なることにより、次回ルーチン実行時には基本制御ルー
チンのステップ４００において否定判定されるので、こ
のＳ被毒回復制御５００は実行されない。
【０１４４】なお、この実施の形態では、ステップ５０
６で肯定判定されてＳ被毒回復処理が完了すると、ＮＯ
x触媒６１の上流への二次空気の供給を続行しつつ、ス
テップ５０７でエンジンの空燃比をストイキ制御に変更
し、ストイキの排気ガスと二次空気とを第１通路２０を
介してＮＯx触媒６１に流すようにしているが、このよ
うにすると、ＮＯx触媒６１に流入する排気ガスの空燃
比がリーン寄りになるため、ＮＯx触媒６１の触媒床温
が高温状態（前述の実施の形態においては規定温度Ｔ1
以上）にあるときにＮＯx浄化率が低くなる虞れがあ
る。そこで、これに対処するに、Ｓ被毒回復処理が完了
した時点で一旦ＮＯx触媒６１への二次空気の供給を停
止し、ＮＯx触媒６１の触媒床温が規定温度Ｔ1よりも小
さくなるまでは、二次空気をＮＯx触媒６１に供給せ
ず、エンジンの空燃比をストイキ制御に変更し、ストイ
キの排気ガスを第１通路２０を介してＮＯx触媒６１に
流すだけにすることにより、ＮＯx浄化率を高く維持し
つつＮＯx触媒６１の冷却を行い、ＮＯx触媒６１の触媒
床温が規定温度Ｔ1よりも低くなったらＮＯx触媒６１に
二次空気を供給してより効率的にＮＯx触媒６１の冷却
を行い、ＮＯx触媒６１の触媒床温が規定温度Ｔ2よりも
低くなったら二次空気の供給を停止するようにしてもよ
い。この場合、二次空気の供給に併せてエンジンの空燃
比をリーン制御に変更してもよいし、あるいはストイキ
制御を続行してもよい。
【０１４５】また、前述の実施の形態では、ステップ５
０６で肯定判定されてＳ被毒回復処理が完了すると、ス
テップ５０９で肯定判定されるまでの間は、ストイキの
排気ガスを流してＮＯx触媒６１の冷却処理を実行して
いるが、Ｓ被毒回復処理完了後、直ぐにリーン空燃比の
排気ガスを第１通路２０に流してＮＯx触媒６１の触媒
床温を規定温度Ｔ2より低くすることができる場合に
は、換言すれば、それくらい十分に排気冷却効果が得ら
れるように排気冷却促進部２３を設計してある場合に
は、ストイキの排気ガスをＮＯx触媒６１に流して冷却
する処理を省略することができ、それによりストイキ運
転による燃費悪化を抑制することができる。
【０１４６】《二次空気制御》次に、図５の基本制御ル
ーチンにおけるステップ６００の二次空気制御について
図９の二次空気制御ルーチンを参照して説明する。
【０１４７】＜ステップ６０１＞まず、ＥＣＵ９０は、
ステップ６０１において、Ｓ被毒回復制御実行フラグＦ
5が「１」、あるいは、排気冷却実行フラグＦ1が
「１」、の少なくともいずれか一方の条件が満たされて
いるか否か判定する。
【０１４８】＜ステップ６０２＞Ｓ被毒回復制御実行フ
ラグＦ5が「１」のとき、あるいは、排気冷却実行フラ
グＦ1が「１」のときには、ＥＣＵ９０は、ステップ６
０１において肯定判定してステップ６０２に進み、二次
空気供給装置７０を作動させて、二次空気供給管６９か
ら合流管６０に二次空気を供給する。
【０１４９】＜ステップ６０３＞Ｓ被毒回復制御実行フ
ラグＦ5が「０」であって、且つ、排気冷却実行フラグ
Ｆ1が「０」であるときには、ＥＣＵ９０は、ステップ
６０１において否定判定してステップ６０３に進み、二
次空気供給装置７０の作動を停止し、二次空気供給管６
９から合流管６０への二次空気の供給を停止する。
【０１５０】したがって、ＥＣＵ９０が、基本制御ルー
チンにおいてステップ４００で肯定判定し、ステップ５
００のＳ被毒回復制御に進んだ場合には、Ｓ被毒回復制
御ルーチンのステップ５１２において排気冷却実行フラ
グＦ1が「０」に書き換えられるまでは、合流管６０へ
の二次空気供給が行われることになる。
【０１５１】〔第２の実施の形態〕次に、本発明に係る
内燃機関の排気浄化装置の第２の実施の形態を図１２か
ら図１５の図面を参照して説明する。
【０１５２】第２の実施の形態は第１の実施の形態の排
気浄化装置をさらにコンパクト化したものである。図１
２および図１３に示すように、第２の実施の形態では、
始動時触媒１２を収容したケーシング１３の下流に設置
された排気管１４の内部が、その途中から仕切板３１に
よって上下二つの断面半円形の通路３２，４１に仕切ら
れている。
【０１５３】排気管１４において仕切板３１よりも上側
の部分（即ち、通路３２）は、断面変形部３４を介して
断面略円弧状の排気冷却促進部３５に接続されており、
排気冷却促進部３５は断面変形部３６を介して合流管６
０の上半分部分に接続されている。合流管６０は円筒状
をなし、第１の実施の形態と同様にＮＯx触媒６１を収
容したケーシング６２に接続されている。また、合流管
６０には二次空気供給管６９が接続されている。断面変
形部３４は、排気管１４の上半分部分から徐々に断面変
形させて断面円弧状の排気冷却促進部３５にスムーズに
接続する部分であり、断面変形部３６は、断面円弧状の
排気冷却促進部３５から徐々に断面変形させて合流管６
０の上半分部分にスムーズに接続する部分である。
【０１５４】排気管１４において仕切板３１よりも下側
の部分（即ち、通路４１）は、断面変形部４２を介して
円筒状をなす円管部４３に接続されており、円管部４３
は断面変形部４４を介して合流管６０の下半分部分に接
続されている。断面変形部４２は、排気管１４の下半分
部分から徐々に断面変形させて円筒状の円管部４３にス
ムーズに接続する部分であり、断面変形部４４は、円管
部４３から徐々に断面変形させて合流管６０の下半分部
分にスムーズに接続する部分である。排気冷却促進部３
５と円管部４３の位置関係は、図１５に示すように、円
管部４３を取り囲むように排気冷却促進部３５が配置さ
れている。
【０１５５】排気管１４の通路３２，４１には、アクチ
ュエータ５５によって開閉駆動される排気切替弁５６が
設けられている。排気切替弁５６は、図１４に示すよう
に、仕切板３１を貫いて回動自在に設けられた１本の弁
軸５６ｃに、通路３２を開閉する弁体５６ａと、通路４
１を開閉する弁体５６ｂとが、互いに直交するように取
り付けられていて、弁軸５６ｃがアクチュエータ５５に
よって回動せしめられるようになっている。この排気切
替弁５６では、弁体５６ａが通路３２を全閉するように
位置したときに弁体５６ｂは通路４１を全開するように
位置し、弁体５６ａが通路３２を全開するように位置し
たときに弁体５６ｂは通路４１を全閉するように位置す
る。
【０１５６】また、第２の実施の形態においては、ＨＣ
吸着材２６は、排気冷却促進部３５の下流側端部に収容
されている。第２の実施の形態においては、排気管１４
の通路３２と断面変形部３４と排気冷却促進部３５と断
面変形部３６によって第１通路２０が構成され、排気管
１４の通路４１と断面変形部４２と円管部４３と断面変
形部４４によって第２通路４０が構成されている。ま
た、第２の実施の形態においては、排気切替弁５６が、
第１通路２０を流れる排気ガス量と第２通路４０を流れ
る排気ガス量を制御する流量制御手段を構成する。その
他の構成については第１の実施の形態と同じであるので
説明を省略する。
【０１５７】この第２の実施の形態においても、第１通
路２０が排気冷却促進部３５を備えることにより、同一
温度の排気ガスを同一流量で第１通路２０あるいは第２
通路４０に流した場合を比較すると、第１通路２０に流
したときの方が第２通路４０に流したときよりも、排気
ガスの温度降下が大きくなる。したがって、第１通路２
０と第２通路４０の流路を使い分けることにより、第１
の実施の形態の場合と同様に、ＮＯx触媒６１の触媒床
温を高ＮＯx浄化温度領域に保持することができるとと
もに、ＮＯx触媒６１の熱劣化を抑制することができ
る。
【０１５８】そして、この第２の実施の形態において
は、排気冷却促進部３５が円管部４３を取り囲むように
設けられており、流量制御手段が一つの排気切替弁５６
で構成されおり、ＨＣ吸着材２６が排気冷却促進部３５
に収容されているので、第１の実施の形態よりも排気浄
化装置をさらにコンパクトにすることができる。
【０１５９】〔他の実施の形態〕前述した第１の実施の
形態では、ＮＯx触媒６１の触媒床温として排気ガス温
度を代用し、その排気ガス温度を検出する排気温センサ
６７をＮＯx触媒６１の下流に配置したが、排気温セン
サ６７はＮＯx触媒６１の上流に配置しても構わない。
あるいは、ケーシング６２に触媒温センサを設け、この
触媒温センサで直接にＮＯx触媒６１の触媒床温を検出
するようにしても構わない。
【０１６０】また、前述した第１の実施の形態では、排
気温センサ６７で検出した排気ガス温度に基づいて排気
ガスを第１通路２０と第２通路４０のいずれの流路に流
すか切り替えてはいるが、排気温センサあるいはＮＯx
触媒６１の触媒床温を検出する触媒温センサは本発明に
おいて必須の構成ではない。
【０１６１】例えば、予め実験的に、あらゆるエンジン
運転状態（エンジン回転数、機関負荷、空燃比）を想定
して第１通路２０に排気ガスを全量流した場合と第２通
路４０に排気ガスを全量流した場合のＮＯx触媒６１の
触媒床温を求め、この実験結果から、エンジン運転状態
に応じてＮＯx浄化率が高くなる流路を決定し、エンジ
ン運転状態と排気通路（第１通路２０と第２通路４０）
の対応マップを作成してＲＯＭ９２に記憶しておき、こ
のマップを参照してＥＣＵ９０が排気切替弁５２，５４
を制御するようにしてもよい。
【０１６２】また、前述した第１の実施の形態では、排
気ガスを第１通路２０と第２通路４０のいずれか一方に
流すように第１，第２排気切替弁５２，５４を制御した
が、このように制御すると排気ガスの流路を切り替えた
ときにＮＯx触媒６１に流入する排気ガスの温度が急激
に変化する虞れがあり、エミッションに与える影響が大
きくなる虞れがある。そこで、第１，第２排気切替弁５
２，５４を流量制御可能なタイプのもので構成し、排気
流路切り替え温度域においては、第１通路２０と第２通
路４０の流量比を制御すべく第１，第２排気切替弁５
２，５４を制御し、第１通路２０と第２通路４０の両方
に所定の流量比で排気ガスを流すことによって、ＮＯx
触媒６１の触媒床温の急激な変化を防止するとともに、
正確な触媒床温制御を行うようにすることができる。
【０１６３】ここで、前記排気流路切り替え温度域と
は、第１の実施の形態において第１通路２０から第２通
路４０に流路を切り替えるときの閾値αよりも高く、第
２通路４０から第１通路２０に流路を切り替えるときの
閾値βよりも低い温度域に対応する。第１通路２０と第
２通路４０の流量比設定方法としては、前記排気流路切
り替え温度域内の各温度に対して、より高いＮＯx浄化
率を得るための最適な流量比を予め実験的に求めてマッ
プ化してＲＯＭ９２に記憶させておき、排気温センサ６
７で検出した排気ガス温度に応じてＥＣＵ９０がこのマ
ップを参照して流量比を選択する方法を例示することが
できる。
【０１６４】また、エンジン運転状態に基づいて排気ガ
スの流路を切り替えるシステムにした場合には、あらゆ
るエンジン運転状態（エンジン回転数、機関負荷、空燃
比）を想定して第１通路２０に排気ガスを全量流した場
合と第２通路４０に排気ガスを全量流した場合のＮＯx
触媒６１の触媒床温を求めてこれらをマップ化してＲＯ
Ｍ９２に記憶するとともに、第１通路２０と第２通路の
流量比によってこれらマップを補間してＮＯx触媒６１
の触媒床温の温度推定を行い、ＥＣＵ９０がＮＯx浄化
に最適な触媒床温になる流量比を選択する方法を例示す
ることができる。
【０１６５】第１の実施の形態においては流路切り替え
による触媒床温制御の対象となる触媒、即ちケーシング
６２に収容する触媒を吸蔵還元型ＮＯx触媒６１とした
が、ケーシング６２に収容する触媒はリーンＮＯx触媒
の一種である選択還元型ＮＯx触媒５７とすることが可
能である（図１６参照）。
【０１６６】ところで、選択還元型ＮＯx触媒の高ＮＯx
浄化温度領域は、吸蔵還元型ＮＯx触媒の高ＮＯx浄化温
度領域よりも高温側にある。そこで、この場合には、図
１６に示すように、比較的低温の排気ガスが流れる第２
通路４０に吸蔵還元型ＮＯx触媒５８を設けて、排気ガ
ス低温時のＮＯx浄化率を高くするのが好ましい。この
ようにすると、排気ガスを第２通路４０に流していると
きの選択還元型ＮＯx触媒５７への負荷、換言すれば選
択還元型ＮＯx触媒５７に流入する排気ガスのＮＯx濃度
を低減することができる。
【０１６７】また、図１６に示す態様の排気浄化装置に
おいても、基本的な流路の切り替え制御は第１の実施の
形態と同じであり、したがって、排気ガスが高温になる
高負荷運転時には第１通路２０に排気ガスが流れるが、
このときにＨＣ吸着材２６に吸着されていたＨＣが脱離
し排気ガスとともに選択還元型ＮＯx触媒５７に流入し
ＮＯx浄化用の還元剤として作用する。したがって、高
速走行など高負荷運転時におけるＮＯx浄化率が向上す
る。
【０１６８】さらに、図１７に示すように、始動時触媒
１２を収容するケーシング１３と排気管１４の間に、選
択還元型ＮＯx触媒１５を収容したケーシング１６を設
けると、高速走行など高負荷運転時にエンジンから温度
の高い排気ガスが排出されたときに、この選択還元型Ｎ
Ｏx触媒１５によって高浄化率でＮＯxを浄化することが
できる。また、これにより、下流に配置された選択還元
型ＮＯx触媒５７への負荷を少なくすることができる。
この場合、ケーシング１６は第１通路２０と第２通路４
０の上流における共通通路を構成する。
【０１６９】また、前述した第１の実施の形態の排気浄
化装置においては、第１，第２排気切替弁５２，５４の
開閉制御により排気ガスの流路を切り替えた時に排気温
センサ６７で検出される排気ガス温度の温度変化の大き
さから、第１，第２排気切替弁５２，５４が正常に作動
しているか否かを判定することができる。これは、第
１，第２排気切替弁５２，５４が正常に作動していると
きには、排気ガスの流路を切り替えた時に生じるＮＯx
触媒６１における温度変化の大きさがエンジン運転状態
に応じてほぼ決まっているからである。
【０１７０】したがって、エンジン運転状態と、第１，
第２排気切替弁５２，５４が正常に作動している時の流
路切り替え時の温度変化の大きさとの関係を予め実験的
に求めて、これに許容誤差を考慮して基準温度差のマッ
プを作成しＲＯＭ９２に記憶しておき、流路切り替え前
後において排気温センサ６７で検出した排気ガス温度に
基づいて算出した温度変化の大きさと、エンジン運転状
態に対応してマップから読み出した前記基準温度差とを
比較することにより、第１，第２排気切替弁５２，５４
が正常に作動しているか否か良否判定をすることができ
る。この排気切替弁の作動良否判定は、第２の実施の形
態の排気浄化装置においても実施可能である。
【０１７１】また、排気切替弁の作動良否判定は、上述
のように流路切り替え時の温度変化の大きさで判定する
以外に、流路切り替え時の圧力変化によっても判定する
ことができる。これについて、第２の実施の形態の排気
浄化装置を例にとって説明する。
【０１７２】図１２に示す第２の実施の形態の排気浄化
装置においては、ＨＣ吸着材２６より上流の管内圧力
は、弁体５６ａが通路３２を開いているときの方が通路
３２を閉ざしているときよりも大きくなる。そして、弁
体５６ａが開弁状態から閉弁状態に切り替わったとき、
あるいはその逆に閉弁状態から開弁状態に切り替わった
ときに生じる圧力変化の大きさは、エンジン運転状態に
応じてほぼ決まっている。
【０１７３】そこで、弁体５６ａとＨＣ吸着材２６との
間の管内圧力を検出する圧力センサ（圧力検出手段）３
７を例えば排気管１４に設けるとともに、エンジン運転
状態と、排気切替弁５６が正常に作動している時の流路
切り替え時の圧力変化の大きさとの関係を予め実験的に
求めて、これに許容誤差を考慮して基準圧力変化幅のマ
ップを作成しＲＯＭ９２に記憶しておき、流路切り替え
前後において圧力センサ３７で検出した圧力値に基づい
て算出した圧力変化の大きさと、エンジン運転状態に対
応して前記マップから読み出した前記基準圧力変化幅と
を比較することにより、排気切替弁５６が正常に作動し
ているか否かを判定することができる。
【０１７４】尚、図１２に示す第２の実施の形態では、
排気切替弁５６をＨＣ吸着材２６よりも上流に設けてい
るが、排気切替弁５６を仕切板３１とともにＨＣ吸着材
２６よりも下流の合流管６０に設置することも可能であ
る。その場合にも、ＨＣ吸着材２６と排気切替弁５６の
弁体５６ａの間に区間に圧力センサを設けることによ
り、排気切替前後にこの圧力センサで検出した圧力値の
変化幅の大きさから、排気切替弁６０の作動良否判定を
行うことができる。この圧力変化に基づく排気切替弁の
作動良否判定は、第１の実施の形態の排気浄化装置にお
いても実施可能である。
【０１７５】
【発明の効果】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置に
よれば、（イ）内燃機関と、（ロ）この内燃機関から排
出される排気ガスを浄化する触媒と、（ハ）放熱量の大
きい断面構造の排気冷却促進部を有し、前記内燃機関か
ら前記触媒に排気ガスを導く第１通路と、（ニ）前記第
１通路の排気冷却促進部よりも放熱量の小さい断面構造
をなし、前記内燃機関から前記触媒に排気ガスを導く第
２通路と、（ホ）前記内燃機関から排出される排気ガス
の温度降下を促進させて前記触媒に排気ガスを流すべき
ときには前記第２通路よりも前記第１通路に流れる排気
ガス流量を多くし、前記内燃機関から排出される排気ガ
スの温度降下を抑制して前記触媒に排気ガスを流すべき
ときには前記第１通路よりも前記第２通路に流れる排気
ガス流量を多くするように前記第１通路と第２通路に流
れる排気ガス流量を制御する流量制御手段と、を備える
ことにより、前記触媒の床温を所望の温度に制御するこ
とができるという優れた効果が奏される。
【０１７６】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置にお
いて、前記第２通路を取り囲むように前記第１通路の排
気冷却促進部設けた場合には、排気浄化装置をコンパク
トにすることができ、車両搭載性が向上する。
【０１７７】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置にお
いて、前記第１通路の管路長と第２通路の管路長をほぼ
同じ長さにした場合には、排気浄化装置をコンパクトに
することができ、車両搭載性が向上する。
【０１７８】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置にお
いて、前記流量制御手段が、前記触媒の触媒床温あるい
は触媒床温を支配するパラメータに基づいて前記第１通
路と前記第２通路に流れる排気ガス流量を制御するよう
にした場合には、触媒床温をより正確に制御することが
できるという優れた効果が奏される。
【０１７９】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置にお
いて、前記流量制御手段が、前記触媒の触媒床温を浄化
率の高い所定の温度領域に制御すべく前記第１通路と前
記第２通路に流れる排気ガス流量を制御するようにした
場合には、排気浄化装置の排気浄化性能をさらに向上さ
せることができる。
【０１８０】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置にお
いて、前記流量制御手段が、前記触媒に吸収されたＳＯ
xを放出せしめるＳ被毒回復処理時に前記第１通路より
も前記第２通路に流れる排気ガス流量が多くなるように
制御するようにした場合には、Ｓ被毒回復処理を効率よ
く行うことができるという優れた効果が奏される。
【０１８１】さらに、前記Ｓ被毒回復処理時に前記触媒
に流入する排気ガスの空燃比を理論空燃比あるいはそれ
よりもリッチな空燃比にする排気空燃比制御手段を備え
ると、Ｓ被毒回復処理をより効率よく行うことができ
る。
【０１８２】また、前記流量制御手段が、前記Ｓ被毒回
復処理の完了直後、第１通路に流れる排気ガスの割合を
多くすべく制御するようにした場合には、Ｓ被毒回復処
理後の排気浄化率を向上させることができるとともに、
触媒の熱劣化を防止することができる。
【０１８３】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置にお
いて、前記第１通路にＨＣ吸着材を設け、前記流量制御
手段が、内燃機関の始動時に排気ガスを第１通路に流す
ように制御した場合には、始動時の排気浄化率が向上す
る。
【０１８４】さらに、前記ＨＣ吸着材を前記排気冷却促
進部よりも下流に設けた場合には、ＨＣ吸着時間の拡大
により、始動時の排気浄化率がさらに向上する。
【０１８５】前述のように第１通路にＨＣ吸着材を設け
た場合であって、前記触媒が選択還元型ＮＯx触媒であ
り、前記第２通路には吸蔵還元型ＮＯx触媒を設け、前
記流量制御手段が、内燃機関の高負荷運転時に主として
前記第１通路に排気ガスが流れるように制御する場合に
は、高負荷運転時に排気ガスが第１通路を通過する際に
ＨＣ吸着材からＨＣが脱離し、このＨＣが選択還元型Ｎ
Ｏx触媒に流入して還元剤として作用するので、選択還
元型ＮＯx触媒のＮＯx浄化率を向上させることができ
る。
【０１８６】また、本発明に係る内燃機関の排気浄化装
置においては、前記第１通路における下流部分と前記第
２通路における下流部分が合流する合流通路あるいはこ
の合流通路よりも下流の排気通路あるいは前記触媒に温
度検出手段が設けられ、前記流量制御手段を作動させて
第１通路と第２通路に流れる排気ガスの流量比を変えた
ときに前記温度検出手段で検出された温度変化に基づい
て前記流量制御手段の作動が正常か否か判定することが
できる。
【０１８７】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置にお
いては、前記第１通路に排気ガス圧力を検出する圧力検
出手段を備え、前記流量制御手段を作動させて第１通路
と第２通路に流れる排気ガスの流量比を変えたときに前
記圧力検出手段で検出された圧力変化に基づいて前記流
量制御手段の作動が正常か否か判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の第１
の実施の形態の概略構成図である。
【図２】 第１の実施の形態の排気浄化装置の要部の斜
視図である。
【図３】 第１の実施の形態の排気浄化装置の排気冷却
促進部の縦断面図である。
【図４】 第１の実施の形態におけるＥＣＵの構成図で
ある。
【図５】 第１の実施の形態における基本制御ルーチン
を示すフローチャートである。
【図６】 第１の実施の形態におけるＨＣ吸着・パージ
制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】 第１の実施の形態におけるＮＯx触媒温度制
御ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】 第１の実施の形態におけるＳ被毒回復制御ル
ーチンを示すフローチャートである。
【図９】 第１の実施の形態における二次空気制御ルー
チンを示すフローチャートである。
【図１０】 吸蔵還元型ＮＯx触媒のＮＯx浄化率温度特
性の一例を示す図である。
【図１１】 排気ガスを第１通路あるいは第２通路の一
方にだけ流したときの触媒床温と車速との関係を示す図
である。
【図１２】 本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の第
２の実施の形態における要部を示す構成図である。
【図１３】 第２の実施の形態の排気浄化装置の要部の
斜視図である。
【図１４】 第２の実施の形態における排気切替弁の概
略斜視図である。
【図１５】 第２の実施の形態における第１通路と第２
通路の断面図である。
【図１６】 本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の他
の実施の形態における要部を示す構成図である。
【図１７】 本発明に係る内燃機関の排気浄化装置のさ
らに別の実施の形態における要部を示す構成図である。
【符号の説明】
１ 機関本体 ７ 燃料噴射弁（排気空燃比制御手段） ８ エアフロメータ ９ 排気マニホルド（排気通路） １０，１４，６３，６６ 排気管（排気通路） １１ 上流側Ｏ2センサ １５ 選択還元型ＮＯx触媒 １６ ケーシング（共通通路） ２０ 第１通路（排気通路） ２１ 円管部 ２２ 断面変形部 ２３，３５ 排気冷却促進部 ２４ 断面変形部 ２５ 円管部 ２６ ＨＣ吸着材 ２８ 円管部 ３７ 圧力センサ（圧力検出手段） ４０ 第２通路 ５２ 第１排気切替弁（流量制御手段） ５４ 第２排気切替弁（流量制御手段） ５６ 排気切替弁（流量制御手段） ５７ 選択還元型ＮＯx触媒（リーンＮＯx触媒） ５８ 吸蔵還元型ＮＯx触媒 ６０ 合流管（排気管、合流通路） ６１ 吸蔵還元型ＮＯx触媒（リーンＮＯx触媒） ６４ 三元触媒 ６７ 排気温センサ（温度検出手段） ６８ 下流側Ｏ2センサ ６９ 二次空気供給管 ７０ 二次空気供給装置 ９０ ＥＣＵ（排気空燃比制御手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｎ 3/20 Ｆ０１Ｎ 3/20 Ｅ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５Ａ (72)発明者 一瀬 宏樹 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 加藤 健治 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 田中 比呂志 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 伊藤 啓二 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G091 AA12 AA17 AA28 AB03 AB06 AB10 BA07 BA11 BA36 CA08 CA23 CA27 CB02 DB10 EA17 EA18 EA19 EA21 EA34 FB02 FB12 FC01 GB02W GB03W GB04W GB05W GB06W GB07W GB10X GB17X HA12 HA20 HA36 HA37 HA42 HB02 3G301 HA01 HA06 HA15 JA25 MA01 MA11 PD09Z PD11Z

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （イ）内燃機関と、（ロ）この内燃機関
    から排出される排気ガスを浄化する触媒と、（ハ）放熱
    量の大きい断面構造の排気冷却促進部を有し、前記内燃
    機関から前記触媒に排気ガスを導く第１通路と、（ニ）
    前記第１通路の排気冷却促進部よりも放熱量の小さい断
    面構造をなし、前記内燃機関から前記触媒に排気ガスを
    導く第２通路と、（ホ）前記内燃機関から排出される排
    気ガスの温度降下を促進させて前記触媒に排気ガスを流
    すべきときには前記第２通路よりも前記第１通路に流れ
    る排気ガス流量を多くし、前記内燃機関から排出される
    排気ガスの温度降下を抑制して前記触媒に排気ガスを流
    すべきときには前記第１通路よりも前記第２通路に流れ
    る排気ガス流量を多くするように前記第１通路と第２通
    路に流れる排気ガス流量を制御する流量制御手段と、を
    備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
  2. 【請求項２】 前記第１通路の排気冷却促進部は断面略
    円弧状をなし、前記第２通路は断面略円形をなすことを
    特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
  3. 【請求項３】 前記第１通路の排気冷却促進部は前記第
    ２通路を取り囲むように設けられていることを特徴とす
    る請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
  4. 【請求項４】 前記第１通路の管路長と第２通路の管路
    長がほぼ同じ長さであることを特徴とする請求項１に記
    載の内燃機関の排気浄化装置。
  5. 【請求項５】 前記触媒は、リーン空燃比の排気ガス中
    のＮＯxを浄化可能なリーンＮＯx触媒であることを特徴
    とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
  6. 【請求項６】 前記流量制御手段は、前記触媒の触媒床
    温あるいは触媒床温を支配するパラメータに基づいて前
    記第１通路と前記第２通路に流れる排気ガス流量を制御
    することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気
    浄化装置。
  7. 【請求項７】 前記流量制御手段は、前記触媒の触媒床
    温を浄化率の高い所定の温度領域に制御すべく前記第１
    通路と前記第２通路に流れる排気ガス流量を制御するこ
    とを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の排気浄化装
    置。
  8. 【請求項８】 前記流量制御手段は、前記触媒に吸収さ
    れたＳＯxを放出せしめるＳ被毒回復処理時に、前記第
    １通路よりも前記第２通路に流れる排気ガス流量が多く
    なるように制御することを特徴とする請求項１に記載の
    内燃機関の排気浄化装置。
  9. 【請求項９】 前記Ｓ被毒回復処理時に前記触媒に流入
    する排気ガスの空燃比を理論空燃比あるいはそれよりも
    リッチな空燃比にする排気空燃比制御手段を備えること
    を特徴とする請求項８に記載の内燃機関の排気浄化装
    置。
  10. 【請求項１０】 前記流量制御手段は、前記Ｓ被毒回復
    処理の完了直後、第１通路に流れる排気ガスの割合を多
    くすべく制御することを特徴とする請求項８に記載の内
    燃機関の排気浄化装置。
  11. 【請求項１１】 前記第１通路にはＨＣ吸着材が設けら
    れ、前記流量制御手段は、内燃機関の始動時に排気ガス
    を第１通路に流すように制御することを特徴とする請求
    項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
  12. 【請求項１２】 前記ＨＣ吸着材は前記排気冷却促進部
    よりも下流に設けられていることを特徴とする請求項１
    １に記載の内燃機関の排気浄化装置。
  13. 【請求項１３】 前記触媒は酸素過剰の雰囲気で炭化水
    素の存在下でＮＯxを還元または分解する選択還元型Ｎ
    Ｏx触媒であり、前記第２通路には、流入する排気ガス
    の空燃比がリーンのときにＮＯxを吸収し流入する排気
    ガス中の酸素濃度が低下すると吸収したＮＯxを放出し
    てＮ2に還元する吸蔵還元型ＮＯx触媒が設けられ、前記
    流量制御手段は、内燃機関の高負荷運転時に主として前
    記第１通路に排気ガスが流れるように制御することを特
    徴とする請求項１１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
  14. 【請求項１４】 前記第１通路と前記第２通路の上流に
    これら両通路に分流される前の排気ガスが流れる共通通
    路を備え、この共通通路にも、酸素過剰の雰囲気で炭化
    水素の存在下でＮＯxを還元または分解する選択還元型
    ＮＯx触媒が設けられていることを特徴とする請求項１
    ３に記載の内燃機関の排気浄化装置。
  15. 【請求項１５】 前記第１通路における下流部分と前記
    第２通路における下流部分が合流する合流通路あるいは
    この合流通路よりも下流の排気通路あるいは前記触媒に
    温度検出手段が設けられ、前記流量制御手段を作動させ
    て第１通路と第２通路に流れる排気ガスの流量比を変え
    たときに前記温度検出手段で検出された温度変化に基づ
    いて前記流量制御手段の作動が正常か否か判定すること
    を特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装
    置。
  16. 【請求項１６】 前記第１通路に排気ガス圧力を検出す
    る圧力検出手段を備え、前記流量制御手段を作動させて
    第１通路と第２通路に流れる排気ガスの流量比を変えた
    ときに前記圧力検出手段で検出された圧力変化に基づい
    て前記流量制御手段の作動が正常か否か判定することを
    特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
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EP01101376A EP1122413B1 (en) 2000-02-03 2001-01-22 Exhaust purifying apparatus and method for internal combustion engine
DE60104737T DE60104737T2 (de) 2000-02-03 2001-01-22 Abgasreinigungsgerät und -verfahren, für eine Brennkraftmaschine
KR10-2001-0004804A KR100413551B1 (ko) 2000-02-03 2001-02-01 내연 기관의 배기 정화 장치

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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003065116A (ja) * 2001-08-24 2003-03-05 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の排気浄化装置
JP2003322010A (ja) * 2002-05-01 2003-11-14 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2003336538A (ja) * 2002-05-20 2003-11-28 Denso Corp 内燃機関の排出ガス浄化装置
JP2005083352A (ja) * 2003-09-11 2005-03-31 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2005180324A (ja) * 2003-12-19 2005-07-07 Isuzu Motors Ltd 排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システム
JP2006104966A (ja) * 2004-10-01 2006-04-20 Hitachi Ltd 内燃機関の排ガス浄化装置及び排ガス浄化方法
JP2006348909A (ja) * 2005-06-20 2006-12-28 Ford Global Technologies Llc エンジンの排出制御装置
JP2007187146A (ja) * 2005-12-13 2007-07-26 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
WO2009110373A1 (ja) * 2008-03-03 2009-09-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP2010510439A (ja) * 2006-11-20 2010-04-02 ルノー・エス・アー・エス 窒素酸化物の触媒的捕捉用のデバイスから硫黄酸化物ｓｏｘを除去するシステムおよび方法
JP2019132227A (ja) * 2018-02-01 2019-08-08 マツダ株式会社 エンジンの排気浄化制御装置

Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3659193B2 (ja) * 2001-06-08 2005-06-15 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化システム
JP2003200062A (ja) * 2001-10-26 2003-07-15 Denso Corp 車両用触媒
US6820417B2 (en) 2001-11-29 2004-11-23 Analytical Engineering, Inc. Exhaust aftertreatment system and method for an internal combustion engine
JP3757894B2 (ja) * 2002-04-15 2006-03-22 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置及び内燃機関の排気浄化方法
JP4225126B2 (ja) * 2003-06-11 2009-02-18 日産自動車株式会社 エンジンの排気ガス浄化装置
DE602004006415T2 (de) * 2003-06-18 2008-01-10 Johnson Matthey Public Ltd., Co. Verfahren zur steuerung der reduktionsmittelzugabe
JP2005042661A (ja) * 2003-07-25 2005-02-17 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の燃焼制御装置
JP4144485B2 (ja) * 2003-09-12 2008-09-03 株式会社日立製作所 触媒温度制御装置及び制御方法、並びにエンジンシステム
US20050223698A1 (en) * 2004-03-31 2005-10-13 Mitsubishi Fuso Truck And Bus Corporation Exhaust gas cleaning device
US7263824B2 (en) * 2004-12-03 2007-09-04 Cummins, Inc. Exhaust gas aftertreatment device for an internal combustion engine
JP4594128B2 (ja) * 2005-02-17 2010-12-08 アイシン高丘株式会社 排気マニホールド
GB2425493B (en) * 2005-04-28 2008-08-27 Ford Global Tech Llc An emission control system for an engine
JP4107320B2 (ja) * 2005-10-17 2008-06-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP4349361B2 (ja) * 2005-12-02 2009-10-21 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
FR2897100B1 (fr) * 2006-02-08 2008-04-18 Faurecia Sys Echappement Element d'echappement de ligne d'echappement des gaz
KR100905811B1 (ko) * 2006-03-15 2009-07-02 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 내연 기관의 배기 정화 장치의 고장 진단 장치
JP4428361B2 (ja) * 2006-05-24 2010-03-10 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化システム
JP2008038788A (ja) * 2006-08-08 2008-02-21 Nissan Motor Co Ltd 車両用内燃機関の制御方法及び車両用内燃機関
US8359837B2 (en) * 2006-12-22 2013-01-29 Cummins Inc. Temperature determination and control of exhaust aftertreatment system adsorbers
US7673446B2 (en) * 2007-01-29 2010-03-09 Caterpillar Inc. Dual path exhaust emission control system
JP4710856B2 (ja) * 2007-03-15 2011-06-29 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP4665924B2 (ja) * 2007-03-16 2011-04-06 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化システム
JP4197039B2 (ja) * 2007-03-28 2008-12-17 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法
JP4442678B2 (ja) * 2007-10-25 2010-03-31 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP4462361B2 (ja) * 2008-03-03 2010-05-12 トヨタ自動車株式会社 排気浄化装置
JP4506874B2 (ja) * 2008-05-09 2010-07-21 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
DE102008038720A1 (de) * 2008-08-12 2010-02-18 Man Nutzfahrzeuge Ag Verfahren und Vorrichtung zur Regeneration eines im Abgasstrang einer Brennkraftmaschine angeordneten Partikelfilters
JP4640480B2 (ja) * 2008-09-30 2011-03-02 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US8945495B2 (en) * 2008-10-21 2015-02-03 GM Global Technology Operations LLC Method and architecture for reducing NOX and particulate matter emissions in exhaust gas from hydrocarbon fuel source with a fuel lean combustion mixture
US8161733B2 (en) * 2009-03-03 2012-04-24 Ford Global Technologies, Llc Hydrocarbon retaining and purging system
WO2011039807A1 (ja) * 2009-09-30 2011-04-07 トヨタ自動車株式会社 制振制御装置
US8448421B2 (en) * 2010-02-11 2013-05-28 Umicore Ag & Co. Kg HC adsorber with OBD capability
DE102010038138B4 (de) * 2010-10-13 2014-10-16 Ford Global Technologies, Llc. Abgasanlage einer Brennkraftmaschine
US8661799B2 (en) 2010-10-13 2014-03-04 Ford Global Technologies, Llc Exhaust system for an internal combustion engine
DE102010056281A1 (de) 2010-12-24 2012-06-28 Volkswagen Ag Abgasanlage mit HC-Adsorber und parallelem Abgaskatalysator sowie Fahrzeug mit einer solchen Abgasanlage
JP5801066B2 (ja) * 2011-03-07 2015-10-28 本田技研工業株式会社 エンジンの排気浄化装置
EP2735716B1 (en) * 2011-07-20 2016-07-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Engine cooling device
DE102011117090B4 (de) 2011-10-27 2023-01-26 Volkswagen Aktiengesellschaft Abgasreinigungsvorrichtung
US9163543B2 (en) 2012-05-25 2015-10-20 Ford Global Technologies, Llc Exhaust air injection
US9255513B2 (en) 2012-05-25 2016-02-09 Ford Global Technologies, Llc Exhaust air injection
GB2503243A (en) * 2012-06-18 2013-12-25 Johnson Matthey Plc Combined particulate filter and hydrocarbon trap
JP6015629B2 (ja) * 2013-11-01 2016-10-26 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
CN104727904B (zh) * 2015-01-25 2017-02-22 北京工业大学 一种汽车冷启动排放吸附装置及控制方法
DE102015211169A1 (de) * 2015-06-17 2016-12-22 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Abgasnachbehandlungssystems, Abgasnachbehandlungssystem und Brennkraftmaschine mit einem Abgasnachbehandlungssystem
US20170234182A1 (en) * 2016-02-17 2017-08-17 Wen-Lo Chen High-end processing device for purification of exhaust of diesel engine
US11639693B2 (en) 2016-09-30 2023-05-02 Cummins Inc. Internal combustion engine and method to increase the temperature of a liquid in the internal combustion engine
US10030557B2 (en) * 2016-11-14 2018-07-24 Ford Global Technologies, Llc Exhaust passage having first and second catalysts
JP6946871B2 (ja) * 2017-09-05 2021-10-13 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御システム
JP7077883B2 (ja) * 2018-09-06 2022-05-31 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
KR102390507B1 (ko) 2019-11-20 2022-04-25 비테스코 테크놀로지스 코리아 유한책임회사 배기 가스 정화 방법 및 그 전자 장치
DE102020107130A1 (de) 2020-03-16 2021-09-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Abgasanlage mit mehreren Abgasreinigungsvorrichtungen und Sekundärluft
US11881093B2 (en) 2020-08-20 2024-01-23 Denso International America, Inc. Systems and methods for identifying smoking in vehicles
US11636870B2 (en) 2020-08-20 2023-04-25 Denso International America, Inc. Smoking cessation systems and methods
US11760170B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Olfaction sensor preservation systems and methods
US11813926B2 (en) 2020-08-20 2023-11-14 Denso International America, Inc. Binding agent and olfaction sensor
US11932080B2 (en) 2020-08-20 2024-03-19 Denso International America, Inc. Diagnostic and recirculation control systems and methods
US11828210B2 (en) 2020-08-20 2023-11-28 Denso International America, Inc. Diagnostic systems and methods of vehicles using olfaction
US11760169B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Particulate control systems and methods for olfaction sensors
US12017506B2 (en) 2020-08-20 2024-06-25 Denso International America, Inc. Passenger cabin air control systems and methods

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5127635A (en) * 1974-08-30 1976-03-08 Toyota Motor Co Ltd Nainenkikan no shitsukakenshutsusochi
DE3406968A1 (de) * 1984-02-25 1985-03-28 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Verfahren zur erzeugung einer optimalen abgaseingangstemperatur fuer den abgaskatalysator von verbrennungsmotoren
US4625511A (en) * 1984-08-13 1986-12-02 Arvin Industries, Inc. Exhaust processor
JPS61200316A (ja) * 1985-03-01 1986-09-04 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気ガス浄化装置
JPS61202619U (ja) 1985-06-10 1986-12-19
DE4218834C2 (de) * 1992-06-09 1996-11-28 Opel Adam Ag Abgasanlage für einen Verbrennungsmotor
JP2605556B2 (ja) 1992-10-13 1997-04-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
DE4400202C1 (de) * 1994-01-05 1995-04-06 Daimler Benz Ag Verfahren zur Reduzierung von Kohlenwasserstoff-Emissionen einer Brennkraftmaschine
JPH08105318A (ja) 1994-10-05 1996-04-23 Mitsubishi Motors Corp 排気浄化触媒を備えた内燃エンジン
DE19507977A1 (de) * 1995-03-07 1996-09-12 Schatz Thermo Gastech Gmbh Verfahren und Anordnung zur Reduzierung der Abgasemissionen von Verbrennungsmotoren mit Abgaskatalysatoren
US5855113A (en) * 1997-03-28 1999-01-05 Ford Global Technologies, Inc. Method and system for controlling the temperature of an exhaust system having a variable length exhaust pipe
FR2764638B1 (fr) * 1997-06-16 1999-08-13 Inst Francais Du Petrole Procede et ensemble d'elimination des oxydes d'azote presents dans des gaz d'echappement, utilisant un echangeur thermique
DE19729284C1 (de) 1997-07-09 1998-09-10 Ford Global Tech Inc Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine und Katalysator
DE19742762C1 (de) 1997-09-27 1998-12-10 Ford Global Tech Inc Abgasanlage für einen Verbrennungsmotor
FR2776015B1 (fr) * 1998-03-11 2000-08-11 Ecia Equip Composants Ind Auto Organe d'echappement a echangeur de chaleur
US5979159A (en) 1998-03-16 1999-11-09 Ford Global Technologies, Inc. Exhaust after-treatment system for automotive vehicle
JP3228232B2 (ja) * 1998-07-28 2001-11-12 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003065116A (ja) * 2001-08-24 2003-03-05 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の排気浄化装置
JP2003322010A (ja) * 2002-05-01 2003-11-14 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2003336538A (ja) * 2002-05-20 2003-11-28 Denso Corp 内燃機関の排出ガス浄化装置
JP2005083352A (ja) * 2003-09-11 2005-03-31 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2005180324A (ja) * 2003-12-19 2005-07-07 Isuzu Motors Ltd 排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システム
JP2006104966A (ja) * 2004-10-01 2006-04-20 Hitachi Ltd 内燃機関の排ガス浄化装置及び排ガス浄化方法
JP2006348909A (ja) * 2005-06-20 2006-12-28 Ford Global Technologies Llc エンジンの排出制御装置
JP2007187146A (ja) * 2005-12-13 2007-07-26 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
JP4646868B2 (ja) * 2005-12-13 2011-03-09 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
JP2010510439A (ja) * 2006-11-20 2010-04-02 ルノー・エス・アー・エス 窒素酸化物の触媒的捕捉用のデバイスから硫黄酸化物ｓｏｘを除去するシステムおよび方法
WO2009110373A1 (ja) * 2008-03-03 2009-09-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US8887492B2 (en) 2008-03-03 2014-11-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification apparatus of an internal combustion engine
JP2019132227A (ja) * 2018-02-01 2019-08-08 マツダ株式会社 エンジンの排気浄化制御装置
JP7095295B2 (ja) 2018-02-01 2022-07-05 マツダ株式会社 エンジンの排気浄化制御装置

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