JP2850664B2

JP2850664B2 - 内燃機関の排気浄化装置

Info

Publication number: JP2850664B2
Application number: JP4247903A
Authority: JP
Inventors: 国章沢本; 議市塩山
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1992-09-17
Filing date: 1992-09-17
Publication date: 1999-01-27
Anticipated expiration: 2014-01-27
Also published as: JPH06101451A

Description

【発明の詳細な説明】

【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、詳しくは、排気通路に排気中の炭化水素ＨＣを
吸着する吸着材を備えた内燃機関の排気浄化装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、機関の排気通路に活性炭のよ
うな吸着材を介装し、触媒の処理機能が低下する冷間始
動時に、前記吸着材によってＨＣを吸着してＨＣの大気
への放散を防ぎ、吸着材が殆ど吸着作用しない高温時に
は、活性化した触媒で前記ＨＣの処理を行わせるシステ
ムが提案されている。

【０００３】吸着性能に優れた活性炭の吸着材を用いた
ものとしては、従来例えば特開昭６２−２５５５１３号
公報に開示されているようなものがある。一方、従来の
消音器は、消音機能を有するだけのものが一般的である
が、実公平３−３０５７３号公報に開示されるようにペ
レット型触媒を充填して浄化機能を兼有させたものも提
案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
活性炭の吸着材を用いた排気浄化装置にあっては、燃料
タンクから発生する燃料蒸気を吸着処理するキャニスタ
を吸着材と兼用しているが、キャニスタ内に排気中の未
燃オイル成分やカーボンが入り込み、活性炭の表面積が
減少して吸着能力が低下してしまい、吸着能力の高い活
性炭を吸着材として使用しても十分な吸着性能、延いて
はＨＣ浄化性能が得られないという問題を生じる。ま
た、活性炭の劣化について考慮されていないため、高温
の排気の導入により活性炭の劣化の進行が早められると
いう問題も生じる。

【０００５】一方、前記触媒の充填により浄化機能を兼
有した消音器では、触媒が消音器内にあって、かつ、常
に全量の排気が流れるため、放熱性が悪く高温に保持さ
れて熱劣化が早められるという問題がある。本発明は、
このような従来の問題点に鑑みなされたもので、消音器
の少なくとも一部を経由した排気を吸着材に吸着させる
と共に、機関運転状態に応じて所定条件で吸着，脱離を
行わせる構成として、上記種々の問題点を解決した内燃
機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】機関排気通路に排気浄化
用触媒及び消音器を備えると共に、機関運転条件に応じ
て排気中の炭化水素を吸着し、また、吸着した炭化水素
を脱離する吸着材が介装された内燃機関の排気浄化装置
であって、前記吸着材を介装したバイパス通路を消音器
下流の排気通路から分岐させて形成すると共に、機関運
転状態の検出に基づいて前記吸着材による炭化水素の吸
着条件を検出する手段と、吸着条件の検出結果に基づい
て前記バイパス通路と吸着材を経由しない排気通路とを
切り換えて排気を流通させる通路切換手段と、を含んで
構成され、かつ、前記吸着条件を検出する手段は、バイ
パス通路を排気通路と遮断する条件として、機関の停止
若しくは極低速回転時又は所定以上の高速回転時, 所定
以上の高負荷時, 機関温度の所定以上の高温時、フュー
エルカット時, 失火時又は始動後所定時間経過後のいず
れかの条件を検出することを特徴とする。

【０００７】また、本発明に係る第２の内燃機関の排気
浄化装置は、図１ (Ｂ) に示すように、前記吸着材を介
装したバイパス通路を消音器の内部に形成すると共に、
機関運転状態の検出に基づいて前記吸着材による炭化水
素の吸着条件を検出する手段と、吸着条件の検出結果に
基づいて前記バイパス通路と吸着材を経由しない排気通
路とを切り換えて排気を流通させる通路切換手段を含ん
で構成した。

【０００８】また、これらの装置において、前記吸着条
件を検出する手段は、例えば、バイパス通路に排気を導
く吸着条件として、機関温度の所定以下の低温時を検出
し、かつバイパス通路を排気通路と遮断する条件でない
状態を検出すればよい。

【０００９】また、これらの装置において、鎖線で図示
したように吸着材温度を検出する手段と、吸着材温度が
所定温度を超えるときに、前記バイパス通路を排気通路
と遮断すると共に、バイパス通路に空気を流通させて吸
着材に吸着されている炭化水素を脱離させる手段と、を
含んで構成してもよい。

【００１０】また、これらの装置において、前記吸着材
は、例えば活性炭を吸着成分として含有するものを使用
すればよい。

【００１１】

【作用】機関運転状態に基づいて、前記各種の条件が満
たされた時に吸着材に排気を流して排気中の炭化水素を
吸着すべきであると判断してバイパス通路を開側に切り
換える。このとき、排気は消音器の少なくとも一部を経
由した後バイパス通路に流入するため、消音器によって
排気中の未燃オイルやカーボン等が除去された後、吸着
材に至り炭化水素が吸着される。したがって、吸着材と
して活性炭のような吸着性能の高いものを含有した場合
でも、未燃オイルやカーボン等で覆われることなく、吸
着性能を良好に維持できると共に、吸着材が吸着能力の
低い高温時や吸着能力があっても排気熱によって劣化し
やすい条件等では、排気を流通させないように通路が切
換制御される。

【００１２】また、吸着材に吸着した炭化水素の脱離
は、排気通路と遮断した状態で空気を送り込んで行われ
るため、脱離時に排気に曝されることもなく未燃オイル
やカーボン等で汚染されることもない。

【００１３】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。実施例の
システム構成を示す図２において、Ｖ型内燃機関１の各
気筒には、エアクリーナ２，スロットル弁３, 吸気マニ
ホールド４を介して空気が吸引される。前記吸気マニホ
ールド４の各ブランチ部には、それぞれ電磁式の燃料噴
射弁５が設けられている。

【００１４】機関１からの排気は、排気マニホールド６
ａ，６ｂによって片バンク毎に集められた後、それぞれ
排気管７ａ，７ｂによってマフラ (消音器) ８に導かれ
る。前記排気管７ａ，７ｂには、それぞれに排気浄化用
触媒として三元触媒９ａ，９ｂが介装されている。コン
トロールユニット10は、マイクロコンピュータを内蔵
し、各種センサからの検出信号に基づいて後述のように
燃料噴射弁５による燃料噴射量Ｔｉを演算し、該燃料噴
射量Ｔｉに基づいて燃料噴射弁５を開駆動制御すること
で、機関１への燃料供給を電子制御する。

【００１５】前記各種センサとしては、スロットル弁３
の上流側で機関１の吸入空気量Ｑａを検出するエアフロ
ーメータ11、カム軸から回転信号を取り出すクランク角
センサ12、機関１の冷却水温度Ｔｗを検出する冷却水温
度センサ13、排気マニホールド６ａ，６ｂの集合部にそ
れぞれ設けられて各バンク毎に排気中の酸素濃度を検出
する酸素センサ14ａ，14ｂ、スロットル弁３の開度を検
出するポテンショメータ式のスロットルセンサ15、各触
媒９ａ，９ｂの出口付近で排気温度を検出する排気温度
センサ16ａ，16ｂ、イグニッションスイッチ30, 車速を
検出する車速センサ31が設けられている。

【００１６】また、17はアイドル時の吸入空気量を調整
するためのコントロールバルブであり、スロットル弁３
をバイパスして設けられたバイパス通路18を介して機関
１に供給される空気量を調整する。更に、図示しない燃
料タンクからの燃料蒸気を吸着するキャニスタ19が設け
られており、該キャニスタ19からのパージエアは、キャ
ニスタパージコントロールバルブ20で制御され、パージ
通路21を介してスロットル弁３下流の吸気系に導入され
るようになっている。

【００１７】また、本実施例の機関１には、前記触媒９
ａ，９ｂで浄化されずに排出されようとするＨＣを吸着
して大気中への排出を回避するシステムとして以下のよ
うな構成を備えている。即ち、マフラ８の下流側で排気
通路は排気主通路22と該排気主通路22をバイパスするバ
イパス通路23とに分岐され、前記排気主通路22をバイパ
スして設けられたバイパス通路23は、途中に排気中の炭
化水素ＨＣを吸着するための吸着材24が介装されて大気
開放されるようになっている。

【００１８】前記吸着材24は、図３に示すようにハニカ
ム構造の担体24ａに保持される基材(ウオッシュコート)
24ｂに活性炭24ｃを分散させたものや特開平２−１３
５１２６号公報に開示されるようなゼオライトに金属を
イオン交換した材料等からなり、低温時に高いＨＣ吸着
能力を示し、高温（例えば200 ℃以上）になると低温時
に吸着したＨＣを脱離するものである。

【００１９】前記吸着材24上流側のバイパス通路23には
電磁式の第１切換弁25が介装されると共に、この第１
切換弁25と吸着材24との間と、前記パージ通路21とを連
通させるパージ通路26が設けられている。前記パージ通
路26には、吸着材パージコントロールバルブ27が介装さ
れており、吸着材24から脱離されたＨＣは、前記パージ
コントロールバルブ27を介しパージ通路26及びパージ通
路21によってスロットル弁３下流の吸気系に導入される
ようになっている。

【００２０】また、前記バイパス通路23の分岐部よりも
下流側の排気主通路22には、電磁式の第２切換弁28が介
装されており、また、吸着材24には、その床温度Ｔａを
検出する吸着材温度検出手段として吸着材温度センサ29
が設けられている。更に、吸着材24の下流側に第３切換
弁32を設ける。尚、コントロールユニット10は、前記吸
着材24によるＨＣの吸着条件を検出する吸着条件検出手
段としての機能の他、該検出結果に基づいて前記各バル
ブ25，27，28を制御して吸着材24による吸着及び吸着材
24から脱離されたＨＣの吸気系への導入を制御する機能
も備えている。

【００２１】ここで、図４及び図５のフローチャートに
示すプログラムを参照しつつ詳細に説明する。このフロ
ーはコントロールユニットへのパワーＯＮ (イグニッシ
ョンＯＮ) からイグニッションＯＦＦ後所定時間 (例え
ば10秒程度) の間に、所定時間 (例えば100 ms )毎に実
行される。図４及び図５のフローチャートにおいて、ま
ず、Ｐ１では、イグニッションスイッチ30のＯＮ, ＯＦ
Ｆを読み込み、Ｐ２でＯＮ, ＯＦＦの判別を行う。そし
て、イグニッションスイッチ30がＯＦＦと判定されると
Ｐ22で後述するタイマＴｍをリセットした後、Ｐ18，19
へ進んで第２切換弁28を開き、第１切換弁25，第３切換
弁32を閉じる。

【００２２】また、イグニッションスイッチ30がＯＮと
判定されるとＰ３へ進んで、スタートスイッチ31のＯ
Ｎ, ＯＦＦを読み込み、Ｐ４でＯＮ, ＯＦＦの判別を行
う。そして、スタートスイッチ31がＯＮである、つまり
クランキング時であると判定されるとＰ５で始動開始か
らの経過時間を計測するためのタイマＴｍを起動した
後、Ｐ６へ進む。

【００２３】また、始動が完了しＰ４でスタートスイッ
チ31がＯＦＦになったと判定されるとＰ20でタイマＴｍ
の値を所定周期 (例えば100ms ) ずつ加算した値で更新
し、Ｐ21で該カウント値Ｔｍが所定時間 (例えば100s)
に達したか否かを判定し、達する前はＰ６へ進む。Ｐ６
では、クランク角センサ12の出力を読み込み機関回転速
度Ｎを検出する。そして、Ｐ７で機関回転速度Ｎが停止
に近い設定値例えば500rpmを超え高速の設定値4000rpm
未満の範囲にあるか否かを判定し、前記設定範囲外にあ
ると判定されたときはＰ18，19へ進んで第２切換弁28を
開き、第１切換弁25，第３切換弁32を閉じる。即ち、停
止時及びその直前の時は吸着材24からのＨＣの大気への
放出を防止するため、一方、高速時は排気温度が高く吸
着材24に排気を流すと吸着材24が焼損する可能性がある
ため、バイパス通路23を閉じ排気主通路22側を開いて排
気を直接外に放出する。

【００２４】また、機関回転速度Ｎが前記設定範囲内に
あると判定されたときはＰ８へ進んで冷却水温度センサ
13の出力から冷却水温度 (以下水温と略す) Ｔｗを検出
し、Ｐ９で水温Ｔｗを設定温度例えば60°Ｃと比較す
る。そして、水温Ｔｗが所定温度60°Ｃを超えると判定
されたときはＰ23，24へ進んで第２切換弁28を開き、絞
り25，32を閉じることにより、排気主通路22から排気を
直接外へ放出する。

【００２５】また、水温Ｔｗが所定温度60°Ｃ以下と判
定されるとＰ10へ進み、エアフローメータ12の出力から
吸入空気流量Ｑを検出し、Ｐ11で前記吸入空気流量Ｑと
前記クランク角センサ12の出力により検出された機関回
転速度Ｎとに基づいて機関負荷を代表する変数として基
本燃料噴射量Ｔ_P (＝Ｋ・Ｑ／Ｎ；Ｋは比例定数) を演
算する。

【００２６】そして、Ｐ12で前記基本燃料噴射量Ｔ_Pを
設定値５msと比較し、Ｔ_P＞５msと判定されたときは、
高負荷であるため排気温度が高いので高速時と同様に排
気の流通が吸着材24を焼損させる可能性があると判断し
てＰ18, 19へ進み排気を直接外に放出する。また、Ｐ12
でＴ_P≦５msと判定されるとＰ13で第１スロットルセン
サ15ａの出力からスロットル弁３の開度θａを検出し、
Ｐ14で車速センサ31の出力から車速ＶＳＰを検出した後
Ｐ15へ進み、前記スロットル弁３が全閉で、かつ、車速
ＶＳＰ, 機関回転速度Ｎが夫々所定値以上のフューエル
カット条件が満たされているか否かを判定する。そし
て、フューエルカット条件が成立していると判定された
ときは、フューエルカット制御により排気中の空気濃度
が過大となって吸着材24に排気を流すと焼損する可能性
があると判断してＰ18, 19へ進み排気を直接外に放出す
る。

【００２７】Ｐ15でフューエルカット条件が成立してい
ないと判定されるとＰ16へ進み、クランク角センサ12の
出力の変化状態より失火状態を検出し、Ｐ17で失火の有
無を判定する。そして、Ｐ17で失火を生じていると判定
されたときは、やはり排気中の酸素濃度が過大となるか
らＰ18, 19へ進み排気を直接外に放出する。また、Ｐ17
で失火を生じていないと判定されたときはＰ22で第１切
換弁25, 第３切換弁32を開、Ｐ23で第２切換弁28を閉と
してバイパス通路23側を開く。即ち、以上の各条件から
求められた運転状態は、吸着材24がＨＣを吸着できる条
件が成立し、かつ、吸着材24に排気を流入させるべきで
ない全ての条件が除外された条件であるため、バイパス
通路23を開いて吸着材24に排気を流通させ排気中のＨＣ
を吸着させる。

【００２８】また、Ｐ21で始動開始から所定時間 (100
s) を経過した後 (Ｔ_m＞100s) は、三元触媒９ａ，９
ｂが排気熱で温度上昇して活性化していると判断し、排
気熱で吸着材24が劣化することを防止するためＰ18, 19
へ進み、排気を直接外に放出する。ここで、Ｐ１〜Ｐ17
及びＰ20，Ｐ21の機能が吸着条件検出手段に相当し、前
記第１切換弁25，第２切換弁28及び第３切換弁32とＰ1
8，Ｐ19及びＰ22，Ｐ23の機能が通路切換手段に相当す
る。

【００２９】次に、前記吸着材24からのＨＣの脱離制御
を、図６のフローチャートに基づいて説明する。まず、
Ｐ31では、冷却水温度Ｔｗを検出し、次のＰ32では、前
記検出された冷却水温度Ｔｗが、三元触媒９ａ，９ｂの
活性化が予測される所定温度（例えば60℃）を越えてい
るか否かを判別する。

【００３０】冷却水温度Ｔｗが所定温度を越えていると
きには、触媒９ａ，９ｂで良好に排気が浄化され、ＨＣ
の排出量が充分に少なくなるため、吸着材24による吸着
の必要性がない。このため、この場合にはＰ33へ進み、
第２切換弁28を開くと共に、次のＰ34では第１切換弁25
を閉じて、排気がバイパス通路23内に導入されないよう
にする。

【００３１】次いで、Ｐ35では、吸着材温度センサ29に
より吸着材24の床温度Ｔａを検出する。そして、Ｐ36で
は、前記検出された吸着材24の床温度Ｔａが、後述する
脱離制御によって吸着材24の焼損が発生する惧れがある
所定温度（例えば300 ℃）を越えているか否かを判別す
る。ここで、吸着材24の温度が所定の焼損温度を越えて
いないときには、Ｐ37へ進み、吸着材パージコントロー
ルバルブ27と第３切換弁32を開き、機関の吸入負圧によ
ってバイパス通路23の大気開放端から大気を引き込ん
で、脱離されたＨＣを大気と共に吸気系に導入させる。

【００３２】一方、吸着材24の温度が所定の焼損温度を
越えているときには、上記のような大気の引込みによっ
て新気が吸着材24を通過すると、吸着材24の温度が上昇
して吸着材24の焼損を招く惧れがあるので、Ｐ38へ進
み、吸着材パージコントロールバルブ27と第３切換弁32
を閉じ、脱離されたＨＣを新気と共に吸気系に導入する
制御を行わない。

【００３３】一方、前記Ｐ32で冷却水温度Ｔｗが所定温
度以下であると判別された場合には、Ｐ39へ進み、吸着
材24の床温度Ｔａを検出し、次のＰ40では前記床温度Ｔ
ａが脱離温度（例えば200 ℃）を越えているか否かを判
別する。そして、脱離温度を越えている場合には、前記
Ｐ33へ進み、バイパス通路23への排気導入を遮断し、吸
着材24の焼損の惧れのない温度条件では、パージコント
ロールバルブ27を開いて脱離されたＨＣの吸気系への導
入を行わせる。

【００３４】また、Ｐ40で、吸着材24の温度が脱離温度
に達していないと判別されたときには、Ｐ41で第２切換
弁28を閉じると共に、Ｐ42で第１切換弁25と第３切換弁
32を開いて、吸着材24に排気を全て導入させて、排気中
のＨＣを吸着材24に吸着させる。このときには、Ｐ43へ
進み、パージコントロールバルブ27は閉じた状態に維持
される。

【００３５】かかるルーチン及び第１切換弁25，第２切
換弁28，第３切換弁32，パージ通路21及びパージコント
ロールバルブ27により炭化水素脱離手段が構成される。
上記のように、パージコントロールバルブ27を、吸着材
の温度条件に応じてたとえ脱離温度状態であっても閉じ
る制御を行わせる場合には、吸着材24が脱離を行う温度
条件のときで、第１切換弁25を閉じているにも関わら
ず、パージコントロールバルブ27が閉じたままに制御さ
れるときには、前記第３切換弁32を閉じて脱離したＨＣ
が大気中に放散されるのを回避するようにする。

【００３６】図７は異なる脱離システムを備えた実施例
のシステム構成を示す。このものでは、排気中に二次空
気を供給してＨＣ，ＣＯを浄化する二次空気供給装置を
備えたものに適用され、二次空気供給源であるエアポン
プ41の吐出口をを前記吸着材24と第３切換弁32との間の
バイパス通路23に接続すると共に、第１切換弁25と吸着
材24との間から分岐するパージ通路26のパージコントロ
ールバルブ27下流に二次空気制御弁42を介装し、該パー
ジ通路26の下流端を三元触媒９ａ上流の酸素センサ14ａ
より上流の排気マニホールド６ａに接続した構成とす
る。又は、同様のパージ通路26の下流端を三元触媒９ｂ
上流の酸素センサ14ｂより上流の排気マニホールド６ｂ
に接続するか、或いはパージ通路21の下流端を分岐させ
て形成した下流端を排気マニホールド６ａ，６ｂに夫々
接続して均等に二次空気を供給する構成としてもよい。

【００３７】そして、このものにおいてＨＣの脱離を行
う場合は、前記図５で示したものと同様の制御を行えば
よいが、第３切換弁32は閉じ、パージコントロールバル
ブ27を開いて二次空気の供給と同時にＨＣの脱離を行う
構成とする。このようにすれば、二次空気供給装置の供
給通路の一部を共有でき、コンパクト化，コスト削減を
図れると共に、吸気系のＨＣによる汚損等を最小限に抑
制することができる。

【００３８】次に、マフラ (消音器) に吸着材を備えた
実施例について説明する。本実施例のシステム構成を示
す図８において、マフラ８及びマフラ８下流の第２切換
弁28を介装した排気主通路22と並列にマフラ８の入口側
に一端が接続されマフラ８内部を通って下流側に延びる
バイパス通路23を備えており、該バイパス通路23のマフ
ラ８外側の上流端部に第１切換弁25が介装されマフラ８
内にある部分に吸着材24が介装されている。また、バイ
パス通路23のマフラ８外側にあって第１切換弁25の下流
側部分にパージ通路21の上流端が接続されている。その
他の構成は、図２に示したものと同様である。尚、同一
機能のものは同一符号を付してある (以下の実施例も同
様) 。

【００３９】図９ (Ａ) ， (Ｂ) は、本実施例の吸着動
作時と脱離動作時の状態を示したもので、吸着時は、第
１切換弁25を開，第２切換弁28を閉，第３切換弁32を
開，パージコントロールバルブ27を閉とすることによ
り、排気主通路22及びパージ通路21が閉ざされるのでマ
フラ８を経由したた排気はバイパス通路23に流出し、マ
フラ８内側の吸着材24を経てマフラ８外側に排出され
る。また、脱離時は第１切換弁25を閉，第２切換弁28，
第３切換弁32を開, パージコントロールバルブ27を開と
することにより、排気はマフラ８を介して排気主通路22
から排出される一方、バイパス通路23に吸着時の排気流
通方向とは逆方向に空気が流入し、吸着材24を介してＨ
Ｃを脱離させてパージ通路23に流出する。

【００４０】このように前記実施例と同様に吸着時は、
マフラ８を経由した排気が吸着材24に流入するので、排
気中の未燃オイルやカーボンがマフラ８で捕集され、吸
着材24の吸着性能を良好に保持でき、脱離も空気を媒体
として行うので未燃オイルやカーボンで汚染されること
がない。また、バイパス通路23の一部をマフラ８内部に
通したことによりコンパクト化も促進される。

【００４１】また、前記実施例と同様の吸着条件の時の
み吸着材24に排気を流通させることにより排気熱による
吸着材24の劣化を抑制できる。図10は、前記実施例の一
部を変形した実施例を示し、バイパス通路23の排気入口
をマフラ８内部で開放させ、該入口端部に介装される第
１切換弁25と吸着材24との間からパージ通路21を分岐さ
せてマフラ８外側に突出させパージコントロールバルブ
27を介装したものを示し、 (Ａ) は吸着時， (Ｂ) は脱
離時の状態を示す。第１切換弁25, 第２切換弁28，第３
切換弁32, パージコントロールバルブ27の開閉と吸着，
脱離との関係は前記実施例と同一であり、前記実施例と
の相違は、吸着時にマフラ８を経由した排気がマフラ８
外側を経由することなくそのままマフラ８内部の吸着材
24に流入する点だけであり、通路をマフラ８内に収める
割合が増加する分コンパクト化がより促進される。、機
能，効果は同様である。

【００４２】図11は、更に別の実施例を示したもので、
排気入口をマフラ８内部に開放させ吸着材24をマフラ８
の内側部分に介装したバイパス通路23のマフラ８外側に
突出させた下流部分に第１切換弁25を介装し、マフラ８
外側にあって第１切換弁25より上流部分からパージコン
トロールバルブ27を介装したパージ通路21を分岐させて
接続したものである。

【００４３】このものでは、 (Ａ) に示す吸着時と
(Ｂ) に示す脱離時における第１切換弁25，第２切換弁2
8，第３切換弁32, パージコントロールバルブ27の開閉
と吸着，脱離との関係は前記実施例と同一であり、吸着
作用は同様であるが、脱離は、マフラ８を経由した排気
の一部を吸着材24に導いてＨＣを脱離させ、パージ通路
21を介して排出する点で異なる。また、第３切換弁32が
設けられていない。但し、脱離時も吸着と同様マフラ８
を経由した排気が吸着材24に導かれるので未燃オイルや
カーボンによる汚染を防止できる。

【００４４】また、以上のマフラに吸着材を内蔵させる
実施例においても、脱離手段として二次空気を利用する
構成を採用してもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
消音器の少なくとも一部を経由した排気を吸着材に導い
て吸着を行うため、排気中の未燃オイルやカーボン等を
消音器で除去して吸着材の汚染を防止でき、吸着性能を
良好に維持でき、また、必要時のみ吸着材に排気を流す
ようにしたため、排気による吸着材の熱劣化を可及的に
抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成を示すブロック図

【図２】第１実施例のシステム構成を示す概略図

【図３】同上実施例に使用される吸着材の一例の構造を
示す図

【図４】同上実施例の吸着制御ルーチンを示すフローチ
ャート

【図５】同上に続くフローチャート

【図６】同上実施例の脱離制御ルーチンを示すフローチ
ャート

【図７】第２実施例のシステム構成を示す概略図

【図８】第３実施例のシステム構成を示す概略図

【図９】同上実施例の吸着動作時及び脱離動作時の吸着
材周辺の状態を示す断面図

【図10】第４実施例の吸着動作時及び脱離動作時の吸着
材周辺の状態を示す断面図

【図11】第５実施例の吸着動作時及び脱離動作時の吸着
材周辺の状態を示す断面図

【符号の説明】

１内燃機関５燃料噴射弁８マフラ９ａ，９ｂ三元触媒 10 コントロールユニット 11 エアフローメータ 12 クランク角センサ 13 冷却水温度センサ 14ａ，14ｂ酸素センサ 16ａ，16ｂ触媒温度センサ 19 キャニスタ 21 パージ通路 22 排気主通路 23 バイパス通路 24 吸着材 25 第１切換弁 26 パージ通路 27 吸着材パージコントロールバルブ 28 第２切換弁 29 吸着材温度センサ 32 第３切換弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F01N 3/08 - 3/24

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】機関排気通路に排気浄化用触媒及び消音器
を備えると共に、機関運転条件に応じて排気中の炭化水
素を吸着し、また、吸着した炭化水素を脱離する吸着材
が介装された内燃機関の排気浄化装置であって、前記吸着材を介装したバイパス通路を消音器下流の排気
通路から分岐させて形成すると共に、機関運転状態の検出に基づいて前記吸着材による炭化水
素の吸着条件を検出する手段と、吸着条件の検出結果に基づいて前記バイパス通路と吸着
材を経由しない排気通路とを切り換えて排気を流通させ
る通路切換手段と、を含んで構成され、かつ、前記吸着条件を検出する手段は、バイパス通路を
排気通路と遮断する条件として、機関の停止若しくは極
低速回転時又は所定以上の高速回転時, 所定以上の高負
荷時, 機関温度の所定以上の高温時、フューエルカット
時, 失火時又は始動後所定時間経過後のいずれかの条件
を検出することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】機関排気通路に排気浄化用触媒及び消音器
を備えると共に、機関運転条件に応じて排気中の炭化水
素を吸着し、また、吸着した炭化水素を脱離する吸着材
が介装された内燃機関の排気浄化装置であって、前記吸着材を介装したバイパス通路を消音器の内部に形
成すると共に、機関運転状態の検出に基づいて前記吸着材による炭化水
素の吸着条件を検出する手段と、吸着条件の検出結果に基づいて前記バイパス通路と吸着
材を経由しない排気通路とを切り換えて排気を流通させ
る通路切換手段を含んで構成されたことを特徴とする内
燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】前記吸着条件を検出する手段は、バイパス
通路に排気を導く吸着条件として、機関温度の所定以下
の低温時を検出し、かつ前記バイパス通路を排気通路と
遮断する条件でない状態を検出することを特徴とする請
求項１又は請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】吸着材温度を検出する手段と、吸着材温度が所定温度を超えるときに、前記バイパス通
路を排気通路と遮断すると共に、バイパス通路に空気を
流通させて吸着材に吸着されている炭化水素を脱離させ
る手段と、を含んで構成されたことを特徴とする請求項
１〜請求項３のいずれか１つに記載の内燃機関の排気浄
化装置。
【請求項５】前記吸着材は、活性炭を吸着成分として含
有してなる請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の
内燃機関の排気浄化装置。