JP2000054830A - エンジンの排気浄化装置 - Google Patents

エンジンの排気浄化装置

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JP2000054830A
JP2000054830A JP10224468A JP22446898A JP2000054830A JP 2000054830 A JP2000054830 A JP 2000054830A JP 10224468 A JP10224468 A JP 10224468A JP 22446898 A JP22446898 A JP 22446898A JP 2000054830 A JP2000054830 A JP 2000054830A
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JP
Japan
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temperature
set temperature
electrically heated
ehc
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JP10224468A
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Yuichi Shimazaki
勇一 島崎
Hiroaki Kato
裕明 加藤
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

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  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】エンジンの排気通路に電気加熱式触媒(EH
C)を含む触媒ユニットを介設し、エンジン温度TWが
第1設定温度YTW1以下となる冷間始動時にEHCに
通電するものにおいて、低温時に生じ易いEHCのヒー
トショックによる耐久性の悪化を防止する。 【解決手段】第1設定温度YTW1(例えば50℃)よ
り低く設定する第2設定温度YTW2(例えば5℃)以
下の低温時は、EHCへの通電時間をYTW2より高い
時の時間Ytm1よりも短い時間Ytm2にしたり、E
HCへの印加電圧を下げ、EHCへの通電電力量を低減
する。また、低温時には、EHCの故障判別のためのデ
ータを積算電力量WEHCからEHCの抵抗値REHC
に切換え、低温時における短時間の通電でも、故障判別
を行うことができるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として車両用の
エンジンに適用される排気浄化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、エンジンの排気浄化装置として、
エンジンの排気通路に電気加熱式触媒を含む触媒ユニッ
トを介設し、エンジンの冷間始動時に電気加熱式触媒に
通電して、触媒ユニットでの排気浄化反応を促進し、冷
間始動時の排気エミッションを向上させるようにしたも
のが知られている(特開平9−21313号公報参
照)。
【0003】また、電気加熱式触媒の通電電流値を検出
し、電気加熱式触媒の発熱量を表わすパラメータとな
る、電気加熱式触媒に通電された積算電力量を検出電流
値に基づいて算出し、積算電力量が所定の許容範囲内に
入っていない場合に電気加熱式触媒が故障であると判別
する故障検出手段を設けたものも知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、エンジン温
度が常温よりもかなり低い時に電気加熱式触媒に通電す
ると、電気加熱式触媒のヒートショックを生じてその耐
久性に悪影響が及び易くなる。
【0005】本発明は、以上の点に鑑み、低温時の電気
加熱式触媒への通電による耐久性の悪化を防止できるよ
うにした排気浄化装置を提供することを課題としてい
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
本発明は、エンジンの排気通路に電気加熱式触媒を含む
触媒ユニットを介設し、エンジン温度が第1設定温度以
下の冷間始動時に電気加熱式触媒に通電する排気浄化装
置において、エンジン温度が第1設定温度より低く設定
した第2設定温度以下の時に、電気加熱式触媒への通電
電力量を、エンジン温度が第2設定温度より高い時の通
電電力量よりも低減させる電力低減手段を設けている。
【0007】エンジン温度が第2設定温度以下となる低
温時は、電気加熱式触媒への通電電力量を低減するた
め、電気加熱式触媒の発熱量が比較的低くなり、ヒート
ショックによる電気加熱式触媒の耐久性の悪化が防止さ
れる。尚、電気加熱式触媒への通電電力量を低下する
と、触媒ユニットにおける排気浄化効率も低下するが、
低温時は光化学スモッグ等の深刻な大気汚染は生じない
から、特に問題はない。
【0008】尚、上記電力低減手段による通電電力量の
低減手法としては、電気加熱式触媒への通電時間を短縮
する方法や、電気加熱式触媒への印加電圧を低下する方
法や、通電時間の短縮と印加電圧の低下とを併用する方
法がある。
【0009】ところで、電気加熱式触媒への通電電流値
を検出して電気加熱式触媒の故障の有無を判別する故障
検出手段を設け、従来のように、電気加熱式触媒に通電
された積算電力量を検出電流値に基づいて算出して、積
算電力量が所定の許容範囲に入っていない場合に故障有
りと判別する場合、ある程度の通電時間が必要となり、
第2設定温度以下の低温時に通電電力量を低減すべく通
電時間を短縮すると、故障の有無を正確に判別できなく
なる。
【0010】これに対し、故障検出手段として、エンジ
ン温度が第2設定温度より高い時に、上記の如く検出時
間内の積算電力量による故障判別を行う第1の故障検出
手段と、エンジン温度が第2設定温度以下の時に、検出
電流値に基づいて電気加熱式触媒の抵抗値を算出して、
抵抗値が所定の許容範囲に入っていない場合に故障有り
と判別する第2の故障検出手段とを設ければ、第2設定
温度以下の低温時における短時間の通電でも、故障判別
を行い得られるようになり、有利である。
【0011】尚、後記する実施形態において、上記電力
低減手段に相当するのは図3のS12とS13のステッ
プにおける処理であり、上記第1の故障検出手段に相当
するのは、図3のS15とS16のステップにおける処
理であり、上記第2の故障検出手段に相当するのは、図
3のS18とS19のステップにおける処理である。
【0012】
【発明の実施の形態】図1を参照して、1は車両用のエ
ンジンであり、エンジン1の吸気通路2に、上流側から
順に、エアクリーナ3と、スロットルバルブ4と、燃料
噴射弁5とを設け、スロットル開度θを検出するセンサ
6と、吸気負圧PBを検出するセンサ7と、吸気温TA
を検出するセンサ8と、エンジン回転数NEを検出する
センサ9と、エンジン冷却水の水温TWを検出するセン
サ10と、車速Vを検出するセンサ11とからの信号を
車載コンピュータから成るコントローラ12に入力し、
コントローラ12によりこれらセンサからの信号に応じ
て燃料噴射弁5からの燃料噴射量を制御するようにして
いる。
【0013】また、エンジン1の排気通路13には、通
電により発熱するヒータとしての機能を持つ電気加熱式
触媒(以下、EHCと記す)14と、主としてエンジン
始動直後の排気浄化を分担するスタート触媒15と、三
元触媒16とから成る触媒ユニットが介設されており、
更に、触媒ユニットの上流の排気通路13の部分にエア
ポンプ17を接続し、エアクリーナ3とスロットルバル
ブ4との間の吸気通路2の部分からのエアをエアポンプ
17により2次エアとして排気通路13に供給し得るよ
うにしている。
【0014】EHC14及びエアポンプ17は、図2に
示す回路で通電制御されるようになっている。即ち、エ
ンジン1で駆動されるオルタネータ18の出力側に、車
載バッテリー19を接続する常閉接点20aを有する切
換スイッチ20を設け、切換スイッチ20の常開接点2
0bにEHC14を接続し、切換スイッチ20の常閉接
点20aに開閉スイッチ21を介してエアポンプ17を
接続している。そして、コントローラ12により切換ス
イッチ20及び開閉スイッチ21を切換制御し、切換ス
イッチ20の常開接点20bを閉じると共に開閉スイッ
チ21をオンすることで、EHC14とエアポンプ17
とに通電するようにしている。また、オルタネータ18
の出力電圧を可変するレギュレータ22をコントローラ
12で制御し、切換スイッチ20の常閉接点20aが閉
じられるときは、オルタネータ18の出力電圧を比較的
低圧(例えば14.5V)にし、切換スイッチ20の常
開接点20bが閉じられるときは、原則として、オルタ
ネータ18の出力電圧を比較的高圧(例えば30V)に
している。
【0015】切換スイッチ20とEHC14との接続回
路14aには、電流センサ23が設けられており、電流
センサ23でEHC14の通電電流値(以下、ヒータ電
流と記す)IEHCを検出して、電流センサ23からの
検出信号をコントローラ12に入力し、更に、接続回路
14aから分岐した電圧信号線14bをコントローラ1
2に接続し、コントローラ12でEHC14の印加電圧
(以下、ヒータ電圧と記す)VEHCを検出し得るよう
にしている。
【0016】EHC14とエアポンプ17との通電制御
は、エンジン温度、即ち、水温TWに関する判定値し
て、EHC14の加熱が必要となる温度範囲の上限温度
に設定される第1設定温度YTW1(例えば50℃)
と、EHC14のヒートショックによる耐久性の悪化を
生じ易くなる温度に設定される第2設定温度YTW2
(例えば5℃)と、耐久性上EHC14への通電が不可
能となる第3設定温度YTW3(例えば−7℃)とを用
い、図3に示すプログラムに従って行われる。
【0017】これを詳述するに、先ず、S1のステップ
でエンジン1が完爆したか否かを判別し、完爆前であれ
ばS2のステップに進み、切換スイッチの常閉スイッチ
20aを閉じると共に開閉スイッチ21をオフし、EH
C14及びエアポンプ17への通電は行わない。完爆後
は、S3のステップでエンジン回転数NEが所定値YN
E(例えば2500rpm)以下か否かを判別し、NE
≦YNEであれば、S4のステップで水温TWが第1設
定温度YTW1以下であるか否かを判別し、TW≦YT
W1であれば、S5のステップで水温TWが第2設定温
度YTW2以下であるか否かを判別し、TW≦YTW2
であれば、S6のステップで水温TWが第3設定温度Y
TW3以下であるか否かを判別する。
【0018】YTW2<TW≦YTW1であれば、S5
のステップからS7のステップに進んでタイマの計時動
作を開始し、次に、S8のステップでタイマの計時時間
tmが所定の第1設定時間Ytm1(例えば60秒)以
内であるか否かを判別し、tm≦Ytm1であれば、S
9のステップでオルタネータ18の出力電圧を高くし、
S10のステップで切換スイッチ20の常開接点20b
を閉じると共に開閉スイッチ21をオンして、EHC1
4及びエアポンプ17に通電する。
【0019】YTW3<TW≦YTW2であれば、S6
のステップからS11のステップに進んでタイマの計時
動作を開始し、次に、S12のステップでタイマの計時
時間tmがYtm1よりも短く設定した第2設定時間Y
tm2(例えば5秒)以内であるか否かを判別し、tm
≦Ytm2であれば、S13のステップでオルタネータ
18の出力電圧を低くしてからS10のステップに進
み、EHC14及びエアポンプ17に通電する。
【0020】S3のステップでNE>YNEと判別され
たときや、S4のステップでTW>YTW1と判別され
たときや、S6のステップでTW≦YTW3と判別され
たときはS2のステップに進み、また、S8のステップ
でtm>Ytm1と判別されたときや、S12のステッ
プでtm>Ytm2と判別されたときは後記する故障検
出処理を行ってS2のステップに進み、EHC14とエ
アポンプ17とへの通電を停止する。かくて、EHC1
4とエアポンプ17とに、エンジン1の冷間始動時に、
YTW2<TW≦YTW1であればYtm1の時間、Y
TW3<TW≦YTW2であればYtm2の時間、通電
されることになる。そして、YTW3<TW≦YTW2
となる低温時は、YTW2<TW≦YTW1となる常温
時に比し、通電時間及びヒータ電圧VEHCが少なくな
るため、EHC14への通電電力量が減少し、かくて、
低温時に生じ易いEHC14のヒートショックによる耐
久性の悪化が防止される。
【0021】また、通電時は、S14のステップでヒー
タ電流IEHCとヒータ電圧VEHCとをサンプリング
し、S8のステップでtm>Ytm1と判別されたとき
に、S15のステップでEHC14に通電された積算電
力量WEHC=∫IEHC・VEHCdtを算出し、次
に、S16のステップでWEHCが所定の許容範囲に入
っているか否かを判別し、入っていればそのままS2の
ステップに進み、入っていなければEHC14が故障し
たと判断し、S17のステップでEHC14の故障表示
ランプを点灯する等の故障処理を行ってからS2のステ
ップに進む。また、S12のステップでtm>Ytm2
と判別されたときは、S18のステップでEHC14の
抵抗値REHC=IEHC/VEHCを算出し、次に、
S19のステップでREHCが所定の許容範囲に入って
いるか否かを判別し、入っていればそのままS2のステ
ップに進み、入っていなければS17のステップで故障
処理を行ってからS2のステップに進む。ここで、抵抗
値REHCは短時間のサンプリングデータからでも正確
に算出することができ、低温時に通電時間を短縮して
も、故障判別を行うことができる。
【0022】尚、上記実施形態では、低温時に通電時間
とヒータ電圧VEHCとを共に減少させたが、通電時間
とヒータ電圧VEHCとの何れか一方のみを減少させて
も良い。また、通電時間やヒータ電圧VEHCを水温T
Wが低下する程減少するように水温TWに応じて可変し
ても良い。
【0023】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、低温時に電気加熱式触媒への通電電力量を低
減することで、電気加熱式触媒のヒートショックによる
耐久性の悪化を防止でき、更に、低温時に故障判別のた
めのデータを積算電力量から抵抗値に切換えることによ
り、低温時における短時間の通電でも、故障判別を行う
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置を具備するエンジンの制御系のブロ
ック図
【図2】本発明装置の一例の回路図
【図3】電気加熱式触媒の通電制御プログラムを示すフ
ローチャート
【符号の説明】
1 エンジン 12 コントロ
ーラ 13 排気通路 14 電気加
熱式触媒 YTW1 第1設定温度 YTW2 第
2設定温度 IEHC 電流値 WEHC 積
算電力量 REHC 抵抗値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3G091 AA02 AA17 AA23 AB01 AB03 BA03 BA10 BA23 BA33 CA04 CA22 CA23 CB02 CB08 DA03 DB06 DB08 DB11 DB13 EA01 EA06 EA07 EA15 EA16 EA26 EA27 EA28 EA30 EA39 FA02 FA04 FB02 FC01 FC06 FC07 HA02 HA08 HA45 HA47 HB07

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンの排気通路に電気加熱式触媒を含
    む触媒ユニットを介設し、エンジン温度が第1設定温度
    以下の冷間始動時に電気加熱式触媒に通電する排気浄化
    装置において、 エンジン温度が第1設定温度より低く設定した第2設定
    温度以下の時に、電気加熱式触媒への通電電力量を、エ
    ンジン温度が第2設定温度より高い時の通電電力量より
    も低減させる電力低減手段を設ける、 ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のエンジンの排気浄化装置
    であって、 電気加熱式触媒の通電電流値を検出して電気加熱式触媒
    の故障の有無を判別する故障検出手段を備えるものにお
    いて、 故障検出手段として、エンジン温度が前記第2設定温度
    より高い時に、電気加熱式触媒に通電された積算電力量
    を検出電流値に基づいて算出して、積算電力量が所定の
    許容範囲に入っていない場合に故障有りと判別する第1
    の故障検出手段と、エンジン温度が前記第2設定温度以
    下の時に、電気加熱式触媒の抵抗値を検出電流値に基づ
    いて算出して、抵抗値が所定の許容範囲に入っていない
    場合に故障有りと判別する第2の故障検出手段とを設け
    る、 ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
JP10224468A 1998-08-07 1998-08-07 エンジンの排気浄化装置 Withdrawn JP2000054830A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009114978A (ja) * 2007-11-07 2009-05-28 Hitachi High-Technologies Corp 尿素水注入装置
JP2013185499A (ja) * 2012-03-08 2013-09-19 Toyota Motor Corp 通電加熱式触媒装置の異常判定システム

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Effective date: 20051101