(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設けられ還元剤の存在下でＮＯxを還元するＮＯx触媒と、
前記ＮＯx触媒へ還元剤を供給する還元剤供給手段と、
前記ＮＯx触媒の下流に設けられ酸化機能を有する触媒と、
前記ＮＯx触媒から前記酸化機能を有する触媒までの間の排気通路に二次空気を供給す
る少なくとも２つの二次空気供給源と、
前記内燃機関の負荷に応じて前記二次空気供給源を切り替える二次空気供給源切替手段と、
を具備し、
前記二次空気供給源の少なくとも１つは電動モータにより駆動されるエアポンプからなり、また少なくとも１つは該エアポンプ以外の手段からなり、前記二次空気供給源切替手段は、前記エアポンプの作動状態に基づいて該エアポンプとその他の二次空気供給源とを切り替えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記内燃機関が軽負荷で運転されている場合には、前記エアポンプからの空気を排気通路へ供給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。
【請求項３】
過給機と、
前記ＮＯx触媒から前記酸化機能を有する触媒までの間の排気通路と前記過給機から前
記内燃機関までの間の吸気通路とを接続する二次空気供給管と、
をさらに備え、
前記二次空気供給源の少なくとも１つは前記過給機からなり、前記過給機から前記内燃機関までの間の吸気通路の圧力が、前記ＮＯx触媒から前記酸化機能を有する触媒までの
間の排気通路の圧力よりも高い場合には、前記吸気通路を流れる空気を前記二次空気供給管を介して前記排気通路へ供給することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記過給機から前記内燃機関までの間に吸気を冷却するためのインタークーラをさらに備え、
前記二次空気供給管は、前記ＮＯx触媒から前記酸化機能を有する触媒までの間の排気
通路と前記インタークーラから内燃機関までの間の吸気通路とを接続することを特徴とす
る請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気通路に吸蔵還元型ＮＯx触媒（以下、単にＮＯx触媒という。）を配置する技術が知られている。このＮＯx触媒は、流入する排気の酸素濃度が高いときは排気中
のＮＯxを吸蔵し、流入する排気の酸素濃度が低下し且つ還元剤が存在するときは吸蔵し
ていたＮＯxを還元する。
【０００３】
ところで、ＮＯx触媒には燃料に含まれる硫黄分が燃焼して生成される硫黄酸化物（Ｓ
Ｏx）もＮＯxと同じメカニズムで吸蔵される。このように吸蔵されたＳＯxはＮＯxよりも放出されにくく、ＮＯx触媒内に蓄積される。これを硫黄被毒という。この硫黄被毒によ
りＮＯx触媒でのＮＯx浄化率が低下するため、適宜の時期に硫黄被毒から回復させる被毒回復処理を施す必要がある。この被毒回復処理は、ＮＯx触媒を高温にし、且つ酸素濃度
を低下させた排気をＮＯx触媒に流通させて行われる。
【０００４】
このようにして、ＮＯxの還元及び硫黄被毒の回復をリッチ雰囲気にて行うと、ＮＯx触媒下流に還元剤やＨ2Ｓが流出することがある。ここで、ＮＯx触媒の下流に酸化触媒を設け、該酸化触媒に空気を供給して酸素過剰の雰囲気を形成し、還元剤やＨ2Ｓを酸化させ
る技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２０００−１１０５５２号公報
【特許文献２】特開２００２−３０９９２９号公報
【特許文献３】特開２００４−０７６６８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、二次空気を供給するためのエアポンプは、もともと機関始動直後における触媒の暖機促進やＨＣ浄化のために備えられている。そのため、走行中に長時間二次空気を送る必要がある硫黄被毒回復処理時に用いることは考えられていない。仮に、硫黄被毒回復処理にエアポンプを用いるとすると、モータの使用頻度が高くなるので、モータの寿命を延長させるための設計変更等が必要となる。そのため、コストアップするおそれがある。また、モータの消費電力が多くなるため、燃費を悪化させるおそれもある。
【０００６】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、内燃機関の排気浄化装置において、二次空気供給用のエアポンプの使用頻度を低下させることができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成するために本発明の内燃機関の排気浄化装置は、以下の手段を採用した。即ち、本発明の内燃機関の排気浄化装置は、
内燃機関の排気通路に設けられ還元剤の存在下でＮＯxを還元するＮＯx触媒と、
前記ＮＯx触媒へ還元剤を供給する還元剤供給手段と、
前記ＮＯx触媒の下流に設けられ酸化機能を有する触媒と、
前記ＮＯx触媒から前記酸化機能を有する触媒までの間の排気通路に二次空気を供給す
る少なくとも２つの二次空気供給源と、
前記内燃機関の負荷に応じて前記二次空気供給源を切り替える二次空気供給源切替手段と、
を具備することを特徴とする。
【０００８】
ＮＯx触媒に還元剤が供給されると、該ＮＯx触媒に流入する排気の空燃比がリッチ空燃比となり、該ＮＯx触媒からＳＯxが放出される。しかし、このときにＨＣやＣＯ等の還元剤の一部が下流へ流出することがある。また、硫黄被毒回復時には、ＮＯx触媒から放出
されたＳＯxがＨ2Ｓになり易い。このようにしてＮＯx触媒から流出したＨＣ、ＣＯ、お
よびＨ2Ｓを下流の触媒により酸化させる。ここで、酸化機能を有する触媒は、酸素過剰
の雰囲気において酸化機能が有効に働くが、硫黄被毒回復時には還元剤の供給により酸素濃度が低下しているので、触媒の酸化能力も低下してしまう。このような状態であっても、二次空気供給源から酸化機能を有する触媒の上流へ空気を供給することにより、該触媒の酸化能力を向上させることができる。
【０００９】
そして、二次空気供給源を少なくとも２つ備え、内燃機関の負荷に応じて切り替えることにより、夫々の二次空気供給源の使用頻度を低下させることができる。これにより、夫々の二次空気供給源における部品の劣化等を抑制することができるので、夫々の二次空気供給源の耐久性を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明においては、前記二次空気供給源の少なくとも１つは電動モータにより駆動されるエアポンプからなり、また少なくとも１つは該エアポンプ以外の手段からなり、前記二次空気供給源切替手段は、前記エアポンプの作動状態に基づいて該エアポンプとその他の二次空気供給源とを切り替えることができる。
【００１１】
すなわち、内燃機関の負荷とエアポンプの作動状態とに基づいて二次空気供給源を切り替えることができる。ここで、エアポンプの作動状態として、たとえばエアポンプの作動時間、エアポンプの消費電力、または電動モータのブラシ温度を挙げることができる。エアポンプの作動時間が長くなったり、エアポンプの消費電力が多くなったりすると、所謂バッテリ上がりが起こるおそれがある。また、電動モータのブラシ温度が高くなるとモータの寿命が短くなる。これらが起こり得る場合にはエアポンプ以外の他の二次空気供給源から二次空気を供給することにより、バッテリ上がりや電動モータのブラシ温度の上昇を抑制しつつエアポンプの使用頻度を低下させることができる。これにより、電動モータの負担を軽減することができるので、電動モータの耐久性の向上および消費電力の低減を図ることができる。たとえば、内燃機関の負荷によりエアポンプから他の二次空気供給源に切り替える必要が生じても、該エアポンプの作動状態によってはエアポンプによる二次空気の供給を続行してもよい。
【００１２】
また、本発明においては、前記内燃機関が軽負荷で運転されている場合には、前記エアポンプからの空気を排気通路へ供給することができる。
【００１３】
内燃機関が軽負荷で運転されているときに、前記エアポンプから二次空気を供給し、他の負荷のときには、エアポンプ以外の二次空気供給源から二次空気を供給することにより、モータの負荷を軽減することができる。これにより、エアポンプの耐久性の向上および消費電力の低減を図ることができる。
【００１４】
また、本発明においては、過給機と、
前記ＮＯx触媒から前記酸化機能を有する触媒までの間の排気通路と前記過給機から前
記内燃機関までの間の吸気通路とを接続する二次空気供給管と、
をさらに備え、
前記二次空気供給源の少なくとも１つは前記過給機からなり、前記過給機から前記内燃機関までの間の吸気通路の圧力が、前記ＮＯx触媒から前記酸化機能を有する触媒までの
間の排気通路の圧力よりも高い場合には、前記吸気通路を流れる空気を前記二次空気供給
管を介して前記排気通路へ供給することができる。
【００１５】
前記過給機により吸気通路を流れる空気の圧力が上昇される。そして、前記過給機から前記内燃機関までの間の吸気通路の圧力が、前記ＮＯx触媒から前記酸化機能を有する触
媒までの間の排気通路の圧力よりも高い場合には、二次空気供給管内を吸気通路から排気通路へ向かって空気が流通する。これにより、酸化機能を有する触媒へ吸気通路内の空気を供給することができるので、該酸化機能を有する触媒の酸化能力を向上させることが可能となる。また、過給機による過給圧が十分でない場合には、前記エアポンプにより二次空気を供給することができる。このようにして、エアポンプの負荷を低減することができる。そして、エアポンプの耐久性の向上および消費電力の低減を図ることができる。
【００１６】
また、本発明においては、前記過給機から前記内燃機関までの間に吸気を冷却するためのインタークーラをさらに備え、
前記二次空気供給管は、前記ＮＯx触媒から前記酸化機能を有する触媒までの間の排気
通路と前記インタークーラから内燃機関までの間の吸気通路とを接続することができる。
【００１７】
ここで、前記過給機で圧縮された空気は温度が上昇する。その後、インタークーラを通過させることにより、この空気の温度を低下させることができる。そして、温度が低下した空気を触媒へ供給することにより、該触媒の温度上昇を低減することができる。そのため、還元剤供給間隔を短くすることができるので、還元剤供給の効果を高めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、二次空気供給源を切り替えることができるので、二次空気供給用のエアポンプの使用頻度を低下させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本実施例に係る内燃機関の排気浄化装置を適用する内燃機関１とその吸・排気通路の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、４つの気筒２を有する４サイクル・ディーゼルエンジンである。
【００２１】
内燃機関１には、吸気枝管３が接続されており、該吸気枝管３の各枝管は、各気筒２の燃焼室と通じている。前記吸気枝管３は、吸気管４に接続され、該吸気管４の途中には、排気の熱エネルギを駆動源として作動する遠心過給機（ターボチャージャ）５のコンプレッサハウジング５ａが設けられている。
【００２２】
前記吸気管４における吸気枝管３の直上流に位置する部位には、該吸気管４内を流通する吸気の流量を調節する吸気絞り弁６が設けられている。吸気絞り弁６とコンプレッサハウジング５ａとの間の吸気管４には、吸気の温度を低下させるためのインタークーラ７が取り付けられている。空気がコンプレッサハウジング５ａで圧縮されると該空気の温度が上昇する。そして、インタークーラ７は、吸気と外気とで熱交換を行うことにより、吸気を冷却する。また、吸気絞り弁６とインタークーラ７との間の吸気管４には、流通する吸気の圧力に対応した電気信号を出力する吸気圧センサ８が取り付けられている。
【００２３】
一方、内燃機関１には、排気枝管９が接続され、排気枝管９の各枝管は各気筒２の燃焼室へと通じている。排気枝管９は、前記ターボチャージャ５のタービンハウジング５ｂと
接続されている。前記タービンハウジング５ｂは、排気管１０と接続されている。
排気管１０の途中には、吸蔵還元型ＮＯx触媒（以下、単にＮＯｘ触媒という。）を担持
したパティキュレートフィルタ（以下、単にフィルタという。）１１が設けられている。フィルタ１１は排気中の粒子状物質（以下、ＰＭという。）を捕集する。また、ＮＯｘ触媒は、流入する排気の酸素濃度が高いときは排気中のＮＯxを吸蔵し、流入する排気の酸
素濃度が低下し且つ還元剤が存在するときは吸蔵していたＮＯxを還元する機能を有する
。このフィルタ１１の下流には、酸化機能を有する酸化触媒１２が設けられている。また、フィルタ１１と酸化触媒１２との間には、流通する排気の圧力に対応した電気信号を出力する排気圧センサ１３が取り付けられている。
【００２４】
また、フィルタ１１と酸化触媒１２との間の排気管１０には、該排気管１０内に二次空気を供給するための二次空気供給ノズル２０が取り付けられている。この二次空気供給ノズル２０には、２つの二次空気供給管が接続されている。一方は、インタークーラ７と吸気絞り弁６との間の吸気管４に接続される吸気側供給管２１である。他方は、エアポンプ２２に接続されるポンプ側供給管２３である。エアポンプ２２は、電動モータを備えて構成され、その回転数に応じた空気を吐出する。
【００２５】
そして、吸気側供給管２１およびポンプ側供給管２３は、二次空気供給ノズル２０に併設された切替弁２４に接続されている。この切替弁２４により、吸気側供給管２１またはポンプ側供給管２３の何れか一方が選択されて、二次空気供給ノズル２０に接続される。つまり、吸気側供給管２１が選択されることにより、吸気管４と二次空気供給ノズル２０とが連通される。さらに、二次空気供給ノズル２０が開弁されることにより、吸気管４と、排気管１０とが連通される。このときに、排気管１０よりも吸気管４の圧力が高い場合には、吸気管４内を流通する吸気の一部が吸気側供給管２１へ流入し、二次空気供給ノズル２０を介して排気管１０へ供給される。
【００２６】
また、ポンプ側供給管２３が選択されることにより、エアポンプ２２と二次空気供給ノズル２０とが連通される。さらに、二次空気供給ノズル２０が開弁されることにより、エアポンプ２２と、排気管１０とが連通される。このときにエアポンプ２２が作動して空気を吐出することにより、空気がポンプ側供給管２３へ流入する。そして、この空気は、二次空気供給ノズル２０を介して排気管１０へ供給される。
【００２７】
このようにして排気管１０へ供給された空気は、排気管１０の上流から流れてきた排気と混ざり合いつつ酸化触媒１２へ流入する。なお、本実施例ではターボチャージャ５と、エアポンプ２２とが、本発明における二次空気供給源に相当する。また、本実施例では吸気側供給管２１が、本発明における二次空気供給管に相当する。
【００２８】
さらに、本実施例では、排気枝管９内を流通する排気中に還元剤たる燃料（軽油）を添加する還元剤添加弁１４を備えている。還元剤添加弁１４は、後述するＥＣＵ１０からの信号により開弁して燃料を噴射する。そして、還元剤添加弁１４から排気枝管９内へ噴射された燃料は、排気の空燃比をリッチにすると共に、ＮＯx触媒に吸蔵されていたＮＯxを還元する。ＮＯx還元時には、フィルタ１１に流入する排気の空燃比を比較的に短い周期
でスパイク的（短時間）にリッチとする、所謂リッチスパイク制御を実行する。なお、本実施例では還元剤添加弁１４が、本発明における還元剤供給手段に相当する。
【００２９】
以上述べたように構成された内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ１５が併設されている。このＥＣＵ１５は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態を制御する。
【００３０】
ＥＣＵ１５には、各種センサが電気配線を介して接続され、上記した各種センサの出力
信号がＥＣＵ１５に入力されるようになっている。一方、ＥＣＵ１５には、吸気絞り弁６、還元剤添加弁１４、二次空気供給ノズル２０、エアポンプ２２、および切替弁２４等が電気配線を介して接続され、ＥＣＵ１５はこれらを制御することが可能になっている。たとえば、ＥＣＵ１５は、二次空気供給ノズル２０の開弁量を調整することができ、これにより二次空気の供給量を制御することができる。また、ＥＣＵ１５は、切替弁２４を作動させることにより、吸気側供給管２１またはポンプ側供給管２３の何れか一方を二次空気供給ノズル２０に接続させる。また、前記ＥＣＵ１５は、各種アプリケーションプログラム及び各種制御マップを記憶している。
【００３１】
ところで、ＮＯx触媒には燃料に含まれる硫黄分が燃焼して生成される硫黄酸化物（Ｓ
Ｏx）もＮＯxと同じメカニズムで吸蔵される。このように吸蔵されたＳＯxはＮＯxよりも放出されにくく、ＮＯx触媒内に蓄積される。これを硫黄被毒という。この硫黄被毒によ
りＮＯx触媒におけるＮＯx浄化率が低下するため、適宜の時期に硫黄被毒から回復させる被毒回復処理を施す必要がある。この被毒回復処理は、ＮＯx触媒を高温にし、且つ酸素
濃度を低下させた排気をＮＯx触媒に流通させて行われる。そして、硫黄被毒回復処理で
は、ＥＣＵ１５は、フィルタ１１に流入する排気中の酸素濃度を比較的に短い周期でスパイク的に低くする、燃料添加制御（所謂リッチスパイク制御）を実行する。
【００３２】
燃料添加制御では、ＥＣＵ１５は、還元剤添加弁１４からスパイク的に還元剤たる燃料を噴射させるべく当該還元剤添加弁１４を制御することにより、フィルタ１１に流入する排気の空燃比を一時的に所定の目標リッチ空燃比とする。フィルタ１１では、温度の上昇とともにＮＯx触媒からＳＯxが放出される。これにより、フィルタ１１に担持されたＮＯx触媒の硫黄被毒を回復することが可能となる。
【００３３】
ところで、ＮＯx触媒の硫黄被毒を回復させるために該ＮＯx触媒へ燃料が供給されると、前述のようにＮＯx触媒からＳＯxが放出されるが、この放出されたＳＯxはリッチ雰囲
気ではＨ2Ｓになり易い。また、燃料添加量が多すぎると、ＨＣ、ＣＯ等の還元成分がＮ
Ｏx触媒を通過して下流へ流出することがある。
【００３４】
これに対し、下流に酸化触媒を設けて、炭化水素（ＨＣ）等を酸化させることも考えられるが、硫黄被毒回復時では還元雰囲気となるため酸化触媒の酸化能力が著しく低下してしまう。
【００３５】
そこで、本実施例では、酸化触媒１２の上流に二次空気を供給することにより該酸化触媒１２に流入する排気を酸化雰囲気にして、該酸化触媒１２の酸化能力を高めるようにした。これにより、酸化触媒１２にてＨＣ、ＣＯ及びＨ2Ｓ等を酸化させることが可能とな
る。
【００３６】
そのため、本実施例では、インタークーラ７と吸気絞り弁６との間の吸気管４内の圧力、およびフィルタ１１と酸化触媒１２との間の排気管１０内の圧力を夫々検出している。そして、排気管１０内の圧力よりも吸気管４内の圧力が高い場合には、吸気側供給管２１が選択され、排気管１０内の圧力よりも吸気管４内の圧力が低い場合にはポンプ側供給管２３が選択される。その後、選択されたほうの供給管と二次空気供給ノズル２０とが切替弁２４により連通され、さらに二次空気供給ノズル２０が開弁されると排気管１０内へ二次空気が供給される。
【００３７】
次に、本実施例に係る二次空気供給制御のフローについて説明する。
【００３８】
図２は、本実施例に係る二次空気供給制御のフローを示したフローチャートである。本ルーチンは、硫黄被毒回復制御実行中において所定時間毎に繰り返し実行される。
【００３９】
ステップＳ１０１では、リッチ制御中であるか否か判定される。硫黄被毒回復制御では、フィルタ１１に流入する排気の空燃比が一時的に所定の目標リッチ空燃比とされる。そして、フィルタ１１が目標リッチ空燃比とされている期間において二次空気が必要となるため、本ステップではこの期間であるか否か判定している。ステップＳ１０１で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０２へ進み、一方否定判定がなされた場合には本ルーチンを一旦終了させる。
【００４０】
ステップＳ１０２では、吸気管４内の圧力が排気管１０内の圧力よりも高いか否か判定される。吸気管４内の圧力とは、インタークーラ７と吸気絞り弁６との間の吸気管４内の圧力であり、吸気圧センサ８により検出される圧力である。また、排気管１０内の圧力とは、フィルタ１１と酸化触媒１２との間の排気管１０内の圧力であり、排気圧センサ１３により検出される圧力である。
【００４１】
すなわち、本ステップでは、吸気管４内の圧力が排気管１０内の圧力よりも高いことにより、吸気管４内の空気を排気管１０内へ供給できるか否か判定している。なお、排気管１０内の圧力は、内燃機関１の運転状態から推定してもよい。また、例えば減速時やアイドル時、さらには軽負荷運転時などのように吸気管４内の圧力が高くなり得ない場合には、実際に圧力を検出しなくても、吸気管４内の圧力が排気管１０内の圧力よりも低いと判断してもよい。すなわち、内燃機関１の負荷に応じて二次空気の供給源を切り替えるようにしてもよい。また、例えば内燃機関の回転数と負荷と切替弁２４の切替ポイントとの関係を予め実験等により求めてマップ化し、該マップに基づいて切替弁２４を制御してもよい。ステップＳ１０２で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０３へ進み、一方否定判定がなされた場合にはステップＳ１０４へ進む。
【００４２】
ステップＳ１０３では、切替弁２４により吸気側供給管２１と二次空気供給ノズル２０とが接続される。このときにエアポンプ２２が作動している場合には、エアポンプ２２を停止させる。
【００４３】
ステップＳ１０４では、切替弁２４によりポンプ側供給管２３と二次空気供給ノズル２０とが接続される。同時にエアポンプ２２を作動させる。
【００４４】
ステップＳ１０５では、二次空気供給ノズル２０の開弁量を調整することにより、二次空気の供給量が制御される。
【００４５】
このようにして、酸化触媒１２へ酸素を供給することができるので、硫黄被毒回復時にＮＯｘ触媒１１から流出するＣＯ、ＨＣ、およびＨ2Ｓ等を酸化することができる。なお
、本実施例では吸気管４および排気管１０の圧力を比較して（ステップＳ１０２）切替弁２４を切り替える（ステップＳ１０３，１０４）ＥＣＵ１５と、切替弁２４とが、本発明における二次空気供給源切替手段に相当する。
【００４６】
このようにして、吸気管４内の圧力が排気管１０内の圧力よりも高い場合には、吸気管４内の空気を二次空気として供給し、そうでない場合には、エアポンプ２２からの空気を二次空気として供給することができる。これにより、エアポンプ２２の使用頻度を低減することができる。そのため、消費電力を低減することができるので燃費を向上させることができる。また、エアポンプ２２の磨耗等を低減することができるので、該エアポンプ２２の寿命を延ばすことができる。
【００４７】
また、硫黄被毒回復時に二次空気を供給すると酸化触媒１２でＨＣが酸化するため、該酸化触媒１２の温度が上昇する。そして、走行中に硫黄被毒回復を行うと、このときの排
気のエネルギは大きいので、さらに酸化触媒１２の温度が上昇して過熱するおそれがある。このときに、インタークーラ７を通過した後の温度の低い空気を二次空気として供給することにより、酸化触媒１２の上流の排気の温度を低減することができるので、酸化触媒１２の過熱を抑制することができる。
【００４８】
ところで、還元剤添加時には触媒の過熱を抑制するために還元剤を添加しない期間を設けている。しかし、二次空気の供給により酸化触媒１２の温度上昇を抑制することができるので、この還元剤を添加しない期間を短くすることができる。これにより、酸化触媒１２から硫黄成分を容易に放出させることができる。また、硫黄被毒回復に要する時間を短縮することができるので、有害成分の放出を抑制することができる。また、燃費を向上させることができる。
【００４９】
さらに、内燃機関１の負荷が高いときにはエアポンプ２２から二次空気を供給する必要がなくなるため、該エアポンプ２２の最大吐出量を減少させることができるので、エアポンプ２２の小型化が可能となる。
【実施例２】
【００５０】
実施例１では、内燃機関１の負荷に応じて切替弁２４を制御しているが、本実施例では、これに代えて、またはこれと共に、エアポンプ２２の作動状態に基づいて切替弁２４を制御するようにする。たとえば、エアポンプ２２の作動時間、エアポンプ２２の消費電力、またはエアポンプ２２に備わる電動モータのブラシ温度に基づいて切替弁２４を制御する。
【００５１】
エアポンプ２２の作動時間が所定時間よりも長くなった場合、エアポンプの消費電力が所定値よりも大きくなった場合、または電動モータのブラシ温度が所定温度よりも高くなった場合に、ＥＣＵ１５が切替弁２４を作動させて吸気側供給管２１と二次空気供給ノズル２０とを連通させ、さらにエアポンプ２２を停止させる。これにより、バッテリ上がりの抑制やエアポンプ２２の寿命を延長させることができる。また、電動モータの負担を軽減することができるので、電動モータの耐久性の向上および消費電力の低減を図ることができる。
【００５２】
さらに内燃機関の負荷を考慮して切替弁２４を制御してもよい。ここで、実施例１では、吸気管４内の圧力が排気管１０内の圧力よりも高い場合に、切替弁２４により二次空気供給ノズル２０と吸気側供給管２１とを連通させていた。一方、本実施例では、吸気管４内の圧力が排気管１０内の圧力よりも高くなっても、これだけでは切替弁２４を切り替えず、さらにエアポンプ２２の作動状態が前記したバッテリ上がりを起こすおそれやエアポンプ２２の寿命を短くするおそれのある状態の場合に切替弁２４を切り替えてもよい。すなわち、内燃機関１の負荷だけを考慮すれば吸気管４からの空気を排気管１０に供給するような状態であっても、エアポンプ２２の作動状態によっては該エアポンプ２２からの空気を排気管１０に供給してもよい。
【００５３】
このようにしても、エアポンプ２２の作動時間を短縮することができるので、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】実施例に係る内燃機関の排気浄化装置を適用する内燃機関とその吸・排気通路の概略構成を示す図である。
【図２】実施例に係る二次空気供給制御のフローを示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
１     内燃機関
２     気筒
３     吸気枝管
４     吸気管
５     ターボチャージャ
５ａ   コンプレッサハウジング
５ｂ   タービンハウジング
６     吸気絞り弁
７     インタークーラ
８     吸気圧センサ
９     排気枝管
１０   排気管
１１   フィルタ（吸蔵還元型ＮＯx触媒）
１２   酸化触媒
１３   排気圧センサ
１４   還元剤添加弁
１５   ＥＣＵ
２０   二次空気供給ノズル
２１   吸気側供給管
２２   エアポンプ
２３   ポンプ側供給管
２４   切替弁
【図１】
0004631680.tif 000002
【図２】
0004631680.tif 000003