JP2712545B2 - Vehicle catalyst temperature alarm - Google Patents

Vehicle catalyst temperature alarm

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JP2712545B2 JP1122857A JP12285789A JP2712545B2 JP 2712545 B2 JP2712545 B2 JP 2712545B2 JP 1122857 A JP1122857 A JP 1122857A JP 12285789 A JP12285789 A JP 12285789A JP 2712545 B2 JP2712545 B2 JP 2712545B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は車両のエンジンからの排気を清浄化するため
の触媒の温度を検出して警報する車両用触媒温度警報装
置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to a catalyst temperature warning device for a vehicle for detecting and warning a temperature of a catalyst for purifying exhaust gas from a vehicle engine. Things.

(従来の技術) 近年においては車両のエンジンから排出される排気ガ
スを清浄化するために種々の触媒がエンジン排気部に組
込まれている。
(Prior Art) In recent years, various catalysts have been incorporated into an engine exhaust part in order to purify exhaust gas discharged from a vehicle engine.

このエンジン排気部に組込まれた触媒が高温の排気ガ
スによって所定の温度以上に上昇すると、これを検出し
て警報する必要がある。
When the temperature of the catalyst incorporated in the engine exhaust rises to a predetermined temperature or higher due to high-temperature exhaust gas, it is necessary to detect this and give an alarm.

第3図はこのような従来の車両用触媒温度警報装置の
回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram of such a conventional catalyst temperature warning device for a vehicle.

第3図においてサーミスタTHはエンジン排気部に組込
まれた触媒に近接して設置され、触媒の温度が上昇する
に応じてその抵抗Rtが減少する。この抵抗Rtと並列に抵
抗R2が接続され、抵抗Rt,R2の合成抵抗と抵抗R1との分
圧電圧Vtを触媒の温度検出信号として比較器OPAの反転
入力へ与えている。
In FIG. 3, the thermistor TH is installed close to the catalyst incorporated in the engine exhaust, and its resistance Rt decreases as the temperature of the catalyst increases. This and resistance Rt in parallel with the resistor R 2 is connected, the resistor Rt, giving a divided voltage Vt of the combined resistance of the R 2 and the resistor R 1 to the inverting input of comparator OPA as a temperature detection signal of the catalyst.

一方、比較器OPAの非反転入力端子には所定の基準電
圧Vsが与えられている。触媒の温度上昇によりサーミス
タTHの抵抗Rtが減少し、温度検出信号Vtの値が基準電圧
Vsを下回ると、比較器OPAがHレベルの信号を出力す
る。これによりトランジスタTRがオンし警報ランプLTを
点灯して非定常であることを警報する。
On the other hand, a predetermined reference voltage Vs is applied to a non-inverting input terminal of the comparator OPA. When the temperature of the catalyst rises, the resistance Rt of the thermistor TH decreases, and the value of the temperature detection signal Vt changes to the reference voltage.
When the voltage falls below Vs, the comparator OPA outputs an H level signal. As a result, the transistor TR is turned on, and the alarm lamp LT is turned on to warn that the operation is abnormal.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、温度センサとしてのサーミスタTHの温
度特性は検出温度が低温であるときには抵抗Rtが非常に
大きな値を示す。
(Problems to be Solved by the Invention) However, the temperature characteristic of the thermistor TH as a temperature sensor shows that the resistance Rt has a very large value when the detected temperature is low.

このためサーミスタTH内での断線又は比較器OPAの反
転入力端子へ接続される信号線が断線すると、この比較
器OPAの反転入力端子への入力抵抗が無限大となり、あ
たかも触媒の温度が低温である場合と同一の状態に設定
される。従ってこのような状態では触媒の温度の異常を
適切に検出することができなかった。又サーミスタTHの
断線は、サーミスタTHの温度特性は検出温度が低温時に
は非常に大きな抵抗値となるものでこれと区別すること
が難しく困難であった。
Therefore, if the disconnection in the thermistor TH or the signal line connected to the inverting input terminal of the comparator OPA is disconnected, the input resistance to the inverting input terminal of the comparator OPA becomes infinite, as if the temperature of the catalyst was low. It is set to the same state as in some cases. Therefore, in such a state, an abnormality in the temperature of the catalyst could not be properly detected. Further, when the thermistor TH is disconnected, the temperature characteristic of the thermistor TH has a very large resistance value when the detected temperature is low, and it is difficult and difficult to distinguish from this.

本発明は上記課題に鑑みなされたものでサーミスタへ
接続される信号線等が断線した場合にはその異常を確実
に検出するこのできる車両用触媒温度警報装置を提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a vehicle catalyst temperature alarm device capable of reliably detecting an abnormality when a signal line or the like connected to a thermistor is disconnected in view of the above problems.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記目的を達成するための本発明が提供する車両用触
媒温度警報装置はエンジンからの排気の清浄化に係る触
媒の温度を検出する温度検出手段と、エンジン吸入空気
量に基づいて前記触媒の温度を推定する温度推定手段
と、前記温度検出手段によって検出された温度が高温で
なく、且つ温度推定手段によって推定された温度が高温
であるときには非定常である旨を警報する警報手段とを
有するようにした。
[Constitution of the Invention] (Means for Solving the Problems) A catalyst temperature alarm device for a vehicle provided by the present invention for achieving the above object detects a temperature of a catalyst related to purification of exhaust gas from an engine. Means, temperature estimating means for estimating the temperature of the catalyst based on the engine intake air amount, and when the temperature detected by the temperature detecting means is not high and the temperature estimated by the temperature estimating means is high There is provided an alarming means for alarming that it is unsteady.

(作用) 本発明はエンジンからの排気の清浄化に係る触媒の温
度を検出する温度検出手段の他に触媒の温度を推定する
ための温度推定手段を有している。すなわちエンジン排
気部に設置される触媒の温度上昇はエンジンの発生する
平均熱量に比例し、このエンジンの発生する平均熱量は
エンジンの平均空気吸入量に比例する。従ってエンジン
の平均空気吸入量を算出し、この算出結果に基づいて触
媒の温度を推定するようにしている。また温度検出手段
によって検出された温度が高温でない場合であって、温
度推定手段によって推定された温度が高温である場合に
は非定常である旨を警報する。従って温度検出手段の障
害又は温度検出手段に接続される信号線の断線等が生じ
た場合には、異常を確実に検出することができる。
(Operation) The present invention has a temperature estimating means for estimating the temperature of the catalyst in addition to the temperature detecting means for detecting the temperature of the catalyst for purifying the exhaust gas from the engine. That is, the temperature rise of the catalyst installed in the engine exhaust part is proportional to the average amount of heat generated by the engine, and the average amount of heat generated by the engine is proportional to the average air intake amount of the engine. Therefore, the average air intake amount of the engine is calculated, and the temperature of the catalyst is estimated based on the calculation result. If the temperature detected by the temperature detecting means is not high, and if the temperature estimated by the temperature estimating means is high, an alarm is issued indicating that the temperature is unsteady. Therefore, when a failure of the temperature detecting means or a disconnection of a signal line connected to the temperature detecting means occurs, an abnormality can be reliably detected.

(実施例) 以下、図面を参照して本発明に係る一実施例を詳細に
説明する。
(Example) Hereinafter, an example according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

まず第1図を参照して構成を説明する。 First, the configuration will be described with reference to FIG.

定電圧電源1は図示しないバッテリーと接続され、バ
ッテリーからの電源を入力して一定の電圧V0を出力す
る。この定電圧電源1とアースとのあいだには抵抗R1
R2が直列に接続されている。抵抗R1とR2の接続点はA/D
変換器3の入力端子P1と接続されている。また抵抗R2
はサーミスタTHが並列に接続されている。サーミスタTH
はエンジン排気部に組込まれた触媒に近接して設置さ
れ、触媒の温度が上昇するに応じてその抵抗Rtが減少す
る。また逆にサーミスタTHは触媒の温度が低下するに応
じて抵抗Rtが増大する。すなちわサーミスタTHはエンジ
ン排気部に設置された触媒の温度を検出し、検出した温
度に応じて抵抗Rtを変化する。
Constant-voltage power supply 1 is connected to a battery (not shown), and outputs a constant voltage V 0 to input power from the battery. And the resistor R 1 is between between the constant-voltage power supply 1 and the ground
R 2 is connected in series. Connection point of the resistors R 1 and R 2 are A / D
It is connected to the input terminal P 1 of the converter 3. Further the resistor R 2 is connected thermistor TH is in parallel. Thermistor TH
Is installed close to the catalyst incorporated in the engine exhaust, and its resistance Rt decreases as the temperature of the catalyst increases. Conversely, the resistance Rt of the thermistor TH increases as the temperature of the catalyst decreases. That is, the thermistor TH detects the temperature of the catalyst installed in the engine exhaust, and changes the resistance Rt according to the detected temperature.

エンジン吸入空気量センサ(以下センサと略す)5は
エンジンの空気吸入口に設けられ、例えば、所定時間毎
にサンプリングして吸入した空気量の平均値を検出し、
アナログ量でなる吸入量検出信号を出力する。またセン
サ5はサンプリングした値の所定数の移動平均値を吸入
量検出信号として出力するように構成してもよい。
An engine intake air amount sensor (hereinafter abbreviated as a sensor) 5 is provided at an air intake port of the engine, for example, detects an average value of the amount of intake air by sampling every predetermined time,
An inhalation amount detection signal composed of an analog amount is output. Further, the sensor 5 may be configured to output a predetermined number of moving average values of the sampled values as an inhalation amount detection signal.

A/D変換器3は端子P2を介してセンサ5と接続され前
記吸入量検出信号を入力する。A/D変換器3は端子P1
介して入力した温度検出信号及び端子P2を介して入力し
た吸入量検出信号をそれそれディジタル信号に変換す
る。
A / D converter 3 is connected to the sensor 5 through the terminal P 2 to enter the intake amount detection signal. A / D converter 3 converts the intake amount detection signal input via the temperature detection signal and the terminal P 2 input through the terminal P 1 it it a digital signal.

マイクロコンピュータ(以下MPUと略する)7はA/D変
換路3と接続され、A/D変換器3からの温度検出信号及
び吸入量検出信号を入力する。MPU7は吸入量検出信号に
基づいて触媒の温度を推定するための温度推定手段を有
している。すなわち触媒が組込まれたエンジン排気部の
温度上昇の平均値はエンジンの発生する平均熱量に比例
し、エンジンの発生する平均熱量は吸入した空気量の平
均値に比例する。従って触媒の温度Tthは以下に示す第
(1)に基づいて算出することができる。
A microcomputer (hereinafter abbreviated as MPU) 7 is connected to the A / D conversion path 3, and inputs a temperature detection signal and a suction amount detection signal from the A / D converter 3. The MPU 7 has temperature estimating means for estimating the temperature of the catalyst based on the suction amount detection signal. That is, the average value of the temperature rise of the engine exhaust section in which the catalyst is incorporated is proportional to the average amount of heat generated by the engine, and the average amount of heat generated by the engine is proportional to the average value of the amount of intake air. Therefore, the catalyst temperature Tth can be calculated based on the following (1).

Tth=K×[吸入空気量の平均値] …(1) 但しKは係数 またMPU7は温度検出信号に基づいて触媒の温度を判別
するための温度判別手段を有しており、触媒の温度が所
定温度Ts1以上であることを判別した場合にはHレベル
の判別信号を出力する。またMPU7は温度判別手段によっ
て判別された温度が低温、例えば所定温度Ts2(Ts2<Ts
1)以下であり、且つ温度推定手段によって推定された
温度が高温、例えば温度Ts1以上である場合には非定常
であることを判別するための非定常判定手段を有してい
る。この非定常判定手段が非定常であることを判定する
とHレベルの判定信号を出力する。
Tth = K × [Average value of intake air amount] (1) where K is a coefficient. The MPU 7 has a temperature determining means for determining the temperature of the catalyst based on the temperature detection signal. If it is determined that the predetermined temperature Ts 1 or more outputs an H level judgment signal. The temperature of the MPU 7 determined by the temperature determining means is low, for example, a predetermined temperature Ts 2 (Ts 2 <Ts 2
1) or less, and has a non-stationary determination means for and the temperature estimated by the temperature estimation means determines that the high temperature, for example in the case where the temperature Ts 1 or more is unsteady. When the unsteady determination means determines that the state is unsteady, it outputs an H-level determination signal.

A/D変換器3とMPU7とで演算処理部9を構成している。The A / D converter 3 and the MPU 7 constitute an arithmetic processing unit 9.

MPU7の出力端子P3は抵抗R7及びR8を介してアースと接
続されている。また出力端子P3は抵抗R7を介してトラン
ジスタTRのベースと接続され、トランジスタTRのコレク
タは警報ランプLTと接続されている。従って、MPU7に内
蔵した温度判別手段又は非定常判定手段からのHレベル
の信号に基づいてトランジスタTRがオンし、警報ランプ
LTを点灯して警報する。
Output terminals P 3 of MPU7 is connected to ground via a resistor R 7 and R 8. The output terminal P 3 is connected to the base of the transistor TR through the resistor R 7, the collector of the transistor TR is connected to a warning lamp LT. Therefore, the transistor TR is turned on based on the H level signal from the temperature discriminating means or the unsteady discriminating means incorporated in the MPU 7, and the alarm lamp
Turn on LT to warn.

次に第1図に示した実施例の動作を説明する。 Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be described.

A/D変換器3の入力端子P1へ入力する温度検出信号の
信号電圧Vtは第(2)式に示す如く、サーミスタTHの抵
抗Rtに応じて変化する。
Signal voltage Vt of the temperature detection signal to be input to the input terminal P 1 of the A / D converter 3 as shown in equation (2), it varies according to the resistance Rt of the thermistor TH.

この信号電圧Vtの温度検出信号はA/D変換器3でディ
ジタル信号に変換されMPU7へ送出される。
The temperature detection signal of the signal voltage Vt is converted into a digital signal by the A / D converter 3 and sent to the MPU 7.

MPU7では温度判別手段が温度検出信号に基づいて触媒
の温度を判別しており、この触媒の温度が所定温度Ts1
以上であることを判別するとHレベルの判別信号を出力
する。これによりトランジスタTRがオンし警報ランプLT
を点灯して警報する。
Temperature determining means in MPU7 has determined the temperature of the catalyst based on the temperature detection signal, the predetermined temperature of the catalyst temperature Ts 1
When it is determined that the above is true, an H-level determination signal is output. This turns on the transistor TR and turns on the alarm lamp LT.
Lights up to give an alarm.

次にサーミスタTHとA/D変換器3とのあいだの信号線
が第2図に示すX印の箇所で断線した状態における触媒
の温度検出を説明する。
Next, detection of the temperature of the catalyst in a state where the signal line between the thermistor TH and the A / D converter 3 is broken at the position indicated by X in FIG. 2 will be described.

第2図に示す如く入力端子P1には抵抗R1とR2の分圧電
圧Vt0が入力する。
The input terminal P 1 as shown in FIG. 2 divided voltage Vt 0 of the resistor R 1 and R 2 are inputted.

この分圧電圧Vt0と対応する温度は所定温度Ts2以下と
なるように設定されており、MPU7の温度判別手段は分圧
電圧Vt0に基づく温度が低温であることを判別してLレ
ベルの信号を出力する。
The temperature corresponding to the divided voltage Vt 0 is set to be equal to or lower than the predetermined temperature Ts 2, and the temperature determining means of the MPU 7 determines that the temperature based on the divided voltage Vt 0 is low, The signal of is output.

一方、MPU7の温度推定手段はセンサ5からの吸入量検
出信号に基づいて触媒の温度を推定しており、吸入した
空気量の平均値が所定値以上である場合には当該触媒の
温度が所定温度Ts1以上であることを推定する。
On the other hand, the temperature estimating means of the MPU 7 estimates the temperature of the catalyst based on the intake amount detection signal from the sensor 5, and when the average value of the amount of intake air is equal to or more than a predetermined value, the temperature of the catalyst is set to the predetermined value. estimating that the temperature Ts 1 or more.

以上の如く温度判別手段によって判別された温度が低
温、例えば所定温度Ts2以下で且つ温度推定手段によっ
て推定された温度が高温、例えば所定温度Ts1以上であ
る場合には非定常判定手段が非定常であることを判定し
てHレベルの判定信号を出力する。これによりトランジ
スタTRがオンし警報ランプLTが点灯して警報する。
More as the temperature discrimination means discriminating temperature is low by, for example, a predetermined temperature Ts 2 and the temperature estimated by the temperature estimating means hot or less, for example, in the case where the predetermined temperature Ts 1 or unsteady determination means non It is determined that it is stationary, and an H-level determination signal is output. Thereby, the transistor TR is turned on, and the alarm lamp LT is turned on to give an alarm.

次に第2図を参照して本発明に係る他の実施例を説明
する。
Next, another embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG.

第2図に示す実施例はエンジン吸入空気量に基づいて
触媒の温度を推定する温度推定手段として演算増幅器OP
Bを用いて構成し、この演算増幅器OPBと、抵抗R11,R12
と、コンデンサC1により指数重み付け平均回路を形成
し、触媒の温度を高精度に推定するようにしたことを特
徴とする。
The embodiment shown in FIG. 2 is an operational amplifier OP as temperature estimating means for estimating the temperature of the catalyst based on the amount of intake air of the engine.
B, the operational amplifier OPB and the resistors R 11 and R 12
If, forming an exponential weighted averaging circuit by the capacitor C 1, characterized by being adapted to estimate the temperature of the catalyst with high accuracy.

サーミスタTHと比較器OPAとで形成される温度検出手
段は第3図に示した例と同一であり同一番号を付して詳
細な説明を省略する。
The temperature detecting means formed by the thermistor TH and the comparator OPA is the same as that in the example shown in FIG.

センサ5は抵抗R11を介して演算増幅器OPBの反転入力
端子と接続され、演算増幅器OPBの出力端子は抵抗R12
介して反転入力端子へ帰還接続されている。この抵抗R
12にはコンデンサC1が並列に接続されている。また演算
増幅器OPBの出力端子は抵抗R14を介して比較器OPCの反
転入力端子と接続されている。比較器OPCの非反転入力
端子はサーミスタTHと接続され、サーミスタTHからの温
度検出信号を入力する。
Sensor 5 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier OPB through the resistor R 11, the output terminal of the operational amplifier OPB is feedback-connected via a resistor R 12 to the inverting input terminal. This resistance R
Capacitor C 1 is connected in parallel to the 12. The output terminal of the operational amplifier OPB is connected to the inverting input terminal of the comparator OPC via a resistor R 14. The non-inverting input terminal of the comparator OPC is connected to the thermistor TH and inputs a temperature detection signal from the thermistor TH.

以上の如く構成された実施例では温度推定手段、すな
わち演算増幅器OPBがセンサ5からの吸入量検出信号に
基づいて触媒の温度を高精度で推定し、推定温度が上昇
すると演算増幅器OPBから出力される信号レベルが低下
する。従って、比較器OPCの反転入力端子には、触媒の
推定温度が上昇するに応じて低下する推定信号Vbが与え
られる。
In the embodiment configured as described above, the temperature estimating means, that is, the operational amplifier OPB estimates the temperature of the catalyst with high accuracy based on the suction amount detection signal from the sensor 5, and when the estimated temperature increases, the temperature is output from the operational amplifier OPB. Signal level decreases. Therefore, the inverting input terminal of the comparator OPC is supplied with the estimation signal Vb that decreases as the estimated temperature of the catalyst increases.

一方、比較器OPCの非反転入力端子には、サーミスタT
Hからの温度検出信号を入力しており、サーミスタTHに
障害を生じた場合、例えば図中X印の箇所で断線を生じ
ると、第(3)式に示した如く抵抗R1とR2の分圧電圧Vt
0が入力する。前記推定信号Vbの値がこの分圧電圧Vt0
下回る場合、すなわち触媒の推定温度が所定温度以上で
ある場合には比較器OPCがHレベルの信号を出力してト
ランジスタTRをオンし、警報ランプLTを点灯して警報す
る。
On the other hand, the thermistor T is connected to the non-inverting input terminal of the comparator OPC.
When a temperature detection signal is input from H and a failure occurs in the thermistor TH, for example, when a disconnection occurs at a point indicated by X in the figure, the resistances of the resistors R 1 and R 2 are expressed as shown in Expression (3). Divided voltage Vt
0 is input. Wherein when the value of the estimated signal Vb falls below the divided voltage Vt 0, that is, when the estimated temperature of the catalyst is equal to or higher than a predetermined temperature by turning the transistor TR comparator OPC is outputs an H level signal, alarm Turn on the lamp LT to give an alarm.

以上の如く第2図に示す実施例はサーミスタTHに障害
を生じた場合には、これを確実に警報することがてき
る。
As described above, in the embodiment shown in FIG. 2, when a failure occurs in the thermistor TH, it is possible to surely give an alarm.

[発明の効果] 以上説明してきたように本発明によれば、温度検出手
段によって検出された触媒温度が温度推定手段によって
推定された触媒温度より所定温度以上低温である場合に
は、非定常であることを警報するようにしたので、サー
ミスタへ接続される信号線等が断線した場合であっても
非定常状態を確実に検出することができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, when the catalyst temperature detected by the temperature detecting means is lower than the catalyst temperature estimated by the temperature estimating means by a predetermined temperature or more, an unsteady state is obtained. Since the warning is given, the unsteady state can be reliably detected even when the signal line or the like connected to the thermistor is broken.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明に係る一実施例を示した回路図、第2図
は本発明の他の実施例を示した回路図、第3図は従来例
を示した回路図である。 5……エンジン吸入空気量センサ 7……マイクロコンピュータ TH……サーミスタ OPB……演算増幅器 OPC……比較器
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a conventional example. It is a circuit diagram. 5: Engine intake air flow sensor 7: Microcomputer TH: Thermistor OPB: Operational amplifier OPC: Comparator

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】エンジンからの排気の清浄化に係る触媒の
温度を検出する温度検出手段と、 エンジン吸入空気量に基づいて前記触媒の温度を推定す
る温度推定手段と、 前記温度検出手段によって検出された温度が温度推定手
段によって推定された温度より所定温度以上低温である
ときには警報を発する警報手段と を有することを特徴とする車両用触媒温度警報装置。
1. A temperature detecting means for detecting a temperature of a catalyst related to purifying exhaust gas from an engine; a temperature estimating means for estimating a temperature of the catalyst based on an engine intake air amount; Alarm means for issuing an alarm when the detected temperature is lower than the temperature estimated by the temperature estimating means by a predetermined temperature or more.
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