JP3077457B2 - 内燃機関の触媒暖機装置 - Google Patents

内燃機関の触媒暖機装置

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JP3077457B2
JP3077457B2 JP05158851A JP15885193A JP3077457B2 JP 3077457 B2 JP3077457 B2 JP 3077457B2 JP 05158851 A JP05158851 A JP 05158851A JP 15885193 A JP15885193 A JP 15885193A JP 3077457 B2 JP3077457 B2 JP 3077457B2
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比呂志 田中
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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触媒暖機装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】機関始動後できるだけ早い時期から未燃
HC,COを浄化するために機関始動後ただちに通電加
熱せしめられる通電加熱式触媒を機関排気通路内に配置
し、触媒の温度が未燃HC,COの酸化作用を促進しう
る活性化温度に達すると触媒上流の機関排気通路内に2
次空気を供給してこの2次空気により未燃HC,COを
浄化するようにした内燃機関が公知である(特開平5−
59940号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが通電加熱式触
媒は大電力を必要とするために通電加熱式触媒が通電加
熱されているときに機関の運転に不必要な電気負荷に通
電するとバッテリ電圧が大巾に低下し、機関の運転が不
安定になってしまうという問題を生じる。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば、機関排気通路内に通電加熱式触媒
を配置して触媒を暖機すべきときに触媒を通電加熱する
ようにした内燃機関において、触媒の通電加熱作用が行
れているときに機関の運転に不必要な少くとも一部の電
気負荷へ通電すべき要求が出されたときにはその要求に
かかわらずに触媒の通電加熱作用を継続させつつ上述の
一部の電気負荷への通電を禁止する通電禁止手段を具備
している。
【0005】
【作用】触媒を通電加熱しているときには機関の運転に
不必要な電気負荷への通電が禁止される。
【0006】
【実施例】図1は本発明をV型8気筒内燃機関に適用し
た場合を示す。図1を参照するとV型8気筒内燃機関1
の各気筒は対応する吸気枝管2を介して共通の吸気ダク
ト3に連結され、各吸気枝管2には夫々対応する気筒の
吸気ポート内に向けて燃料を噴射するための燃料噴射弁
4が取付けられる。吸気ダクト3はエアフロメータ5を
介してエアクリーナ6に連結され、吸気ダクト3の入口
部にはスロットル弁7が配置される。また、このV型8
気筒内燃機関は一対の排気マニホルド8a,8bを具備
し、各排気マニホルド8a,8bは夫々対応する触媒コ
ンバータ9a,9bおよび排気管10,10bを介し
て共通の触媒コンバータ11に連結される。触媒コンバ
ータ9a,9bは同じ構造を有しており、図2に示され
るように触媒コンバータ9a,9bの入口部に配置され
た通電加熱式三元触媒12a,12bと、通電加熱式三
元触媒12a,12bの下流に配置された一対の主三元
触媒13a,13bとにより構成される。
【0007】通電加熱式三元触媒12a,12bは図3
に示されるように中心電極14a,14b周りに交互に
巻設された金属製薄板15と金属製波形板16とにより
構成され、これら金属製薄板15および金属製波形板1
6上には三元触媒が担持されている。中心電極14a,
14bに電圧を印加すると金属製薄板15および金属製
波形板16内を中心部から外方に向けて電流が流れるた
めに金属製薄板15および金属製波形板16が発熱し、
斯くしてこれら金属製薄板15および金属製波形板16
により担持された三元触媒が加熱されることになる。従
ってこれら金属製薄板15と金属製波形板16はヒータ
の役目を果していることになる。なお、通電加熱式三元
触媒12a,12bには通電加熱式三元触媒12a,1
2bの温度を検出するための温度センサ17a,17b
が取付けられている。
【0008】また、図1に示されるように内燃機関1は
2次空気供給用電動式エアポンプ18を具備している。
このエアポンプ18の吐出口は遮断弁19を介して一対
の2次空気供給用分岐管20a,20bに連結され、各
分岐管20a,20bは夫々対応する触媒コンバータ9
a,9b上流の排気マニホルド8a,8b内に連結され
る。これら各分岐管20a,20b内には夫々対応する
排気マニホルド8a,8b内に向けてのみ流通可能な逆
止弁21a,21bが配置される。遮断弁19の負圧ダ
イアフラム室22は大気に連通可能な切換弁23を介し
てスロットル弁7下流の吸気ダクト3内に連結されてい
る。負圧ダイアフラム室22は通常切換弁23を介して
大気に開放されており、このとき遮断弁19は図1に示
されるように閉弁している。これに対して切換弁23の
切換え作用により負圧ダイアフラム室22が吸気ダクト
3内に連結されると遮断弁19が開弁し、このときエア
ポンプ18から吐出された2次空気が各排気マルホルド
a,8b内に供給される。
【0009】電子制御ユニット30はディジタルコンピ
ュータからなり、双方向性バス31によって相互に接続
されたROM(リードオンリメモリ)32、RAM(ラ
ンダムアクセスメモリ)33、CPU(マイクロプロセ
ッサ)34、常時電源に接続されているバックアップR
AM35、入力ポート36および出力ポート37を具備
する。機関1に取付けられたディストリビュータ38に
は機関回転数を表わす出力パルスを発生する回転数セン
サ39が取付けられ、回転数センサ39の出力パルスが
入力ポート36に入力される。エアフロメータ5は吸入
空気量に比例した出力電圧を発生し、この出力電圧が対
応したAD変換器40を介して入力ポート36に入力さ
れる。機関1には機関冷却水温に比例した出力電圧を発
生する水温センサ41が取付けられ、この水温センサ4
1の出力電圧が対応するAD変換器40を介して入力ポ
ート36に入力される。
【0010】また、機関1を始動させるためのスタータ
の駆動制御をするスタータスイッチ42が設けられ、こ
のスタータスイッチ42がオンにされたことを示す信号
が入力ポート36に入力される。また、電磁クラッチ4
3を介して機関1により駆動されるエアコン用コンプレ
ッサ44とこのコンプレッサ44を作動させるためのエ
アコンスイッチ45とが設けられ、このエアコンスイッ
チ45がオンにされたことを示す信号が入力ポート36
に入力される。また、通常は12(V)程度の出力電圧
を発生するバッテリ46が設けられ、このバッテリ46
の出力電圧が対応するAD変換器40介して入力ポート
36に入力される。
【0011】各通電加熱式三元触媒12a,12bに夫
々取付けられた温度センサ17a,17bは対応する三
元触媒12a,12bの温度に比例した出力電圧を発生
し、これら出力電圧は夫々対応するAD変換器40を介
して入力ポート36に入力される。また、各触媒コンバ
ータ9a,9b上流の各排気マニホルド8a,8b内に
は夫々排気ガス中の酸素濃度を検出するための第1の酸
素濃度検出器、即ち第1のO2 センサ47a,47bが
配置され、更に各触媒コンバータ9a,9b下流の各排
気管10a,10b内には夫々第2のO2 センサ48
a,48bが配置される。これらの各O2 センサ47
a,47b,48a,48bは空燃比がリーン(稀薄)
のときにはは0.1ボルト程度の出力電圧(リーン電
圧)を発生し、空燃比がリッチ(過濃)になると0.9
ボルト程度の出力電圧(リッチ出力)を発生する。各O
2 センサ47a,47b,48a,48bの出力電圧は
夫々対応するAD変換器40を介して入力ポート36に
入力される。
【0012】また、通電加熱式三元触媒12a,12b
の各中心電極14a,14bは夫々対応するリレー49
a,49bを介してバッテリ46に接続され、またエア
ポンプ18もリレー50を介してバッテリ46に接続さ
れる。出力ポート37は対応する駆動回路51を介して
各リレー49a,49b,50に接続される。リレー4
9a,49bがオンになると各通電加熱式三元触媒12
a,12bに電力が供給されるために各三元触媒12
a,12bが加熱され、リレー50がオンになるとエア
ポンプ18に電力が供給されるためにエアポンプ18が
駆動せしめられる。なお、このエアポンプ18はエアポ
ンプ18の入力端子に印加される電圧とエアポンプ18
に供給される電流を検出するための電圧電流検出器51
を具備しており、この電圧電流検出器51により検出さ
れた電圧および電流値が対応するAD変換器40を介し
て入力ポート36に入力される。また、出力ポート37
は対応する駆動回路52,53を介して夫々切換弁23
および電磁クラッチ43に接続される。
【0013】次に図4を参照しつつ図1に示される触媒
暖機装置の基本的な作動についてまず初めに説明する。
図4に示されるようにイグニッションスイッチ(図示せ
ず)がオンにされるとスタートフラグXSがセットされ
る。次いでスタータスイッチ42がオンとされて機関が
始動され、機関回転数Nが予め定められた設定値、例え
ば400r.p.mを越えるとスタートフラグXSがリ
セットされる。スタートフラグXSがリセットされると
通電加熱式触媒12a,12bへの電力の供給が開始さ
れ、即ち金属製薄板15と金属製波形板16からなるヒ
ータがオンとされその結果図4に示されるように通電加
熱式触媒12a,12bの温度が上昇を開始する。この
とき機関シリンダ内ではリッチ混合気が燃焼せしめられ
ており、従ってこのとき各排気マニホルド8a,8b内
には多量の未燃HC,COを含んだ排気ガスが排出され
る。
【0014】次いで通電加熱式触媒12a,12bの温
度が未燃HC,COの酸化作用を促進しうる活性化温度
Ta(図4)近くまで上昇するとエアポンプ18が駆動
されて排気ガスの空燃比を14.7から15.5程度の
リーン又は理論空燃比とするのに必要な量の2次空気の
供給が開始される。次いで通電加熱式触媒12a,12
bの温度が活性化温度Taに達すると2次空気による未
燃HC,COの酸化作用が開始され、このときの酸化反
応熱によって通電加熱式触媒12a,12bの温度が急
速に上昇する。この酸化反応による発熱量は極めて大き
く、従って一旦酸化反応が開始されると通電加熱式触媒
12a,12bを通電加熱しなくても通電加熱式触媒1
2a,12bの温度は急速に上昇する。従って未燃H
C,COの酸化反応が開始されると図4に示されるよう
に通電加熱式触媒12a,12bへの電力の供給が停止
される。このように図1に示される触媒暖機装置では通
電加熱式触媒12a,12bの温度が活性化温度Taを
越えた直後までしか通電加熱式触媒12a,12bに電
力を供給する必要がないので電力消費量を大巾に低減で
きることになる。
【0015】図4に示されるように通電加熱式触媒12
a,12bへの電力の供給が停止された後にも2次空気
の供給が続行される。この間、酸化反応熱によって排気
ガスがかなり高温になるために通電加熱式触媒12a,
12bの下流に配置された主三元触媒13a,13bは
すみやかに活性化温度Taに達し、主三元触媒13a,
13bにおいても未燃HC,CO酸化作用が開始され
る。次いで2次空気の供給が停止され、O2 センサ17
a,17b,18a,18bの出力信号に基く空燃比の
フィードバック制御が開始される。
【0016】このように2次空気を供給することによっ
て排気ガスの空燃比をリーン又は理論空燃比にしうると
きには機関始動後短時間のうちに未燃HC,COの浄化
作用が開始される。ところが例えばエアポンプ18が故
障して2次空気を供給することができない場合、或いは
エアポンプ18から2次空気が供給されても排気ガスの
空燃比がリーン又は理論空燃比にならない場合には未燃
HC,COを酸化するのに十分な酸素が排気ガス中に存
在せず、従ってこの場合には通電加熱式触媒12a,1
2bを通電加熱しても電力を消費するだけで何の意味も
ないことになる。従って本発明による実施例ではこのよ
うに2次空気を供給しえないか、或いは排気ガスの空燃
比をリーン又は理論空燃比にしえない場合には通電加熱
式触媒12a,12bへの電力の供給を停止するように
している。
【0017】ところで車両は通常図1に示されるような
機関の運転に不必要なエアコン用電磁クラッチ43の如
き電気負荷、および機関の運転に不必要なカーラジオ、
カーステレオ、フォグランプ等(図示せず)の電気負荷
を備えており、また、車両は車両の安全な運転には必ず
しも常に必要でないヘッドライトのハイビーム等の電気
負荷も具えている。ところが通電加熱式触媒12a,1
2bの通電加熱には大電力が必要とされ、従って通電加
熱式触媒12a,12bが通電加熱されたときには上述
のような電気負荷にも通電されるとバッテリ46の電圧
が大巾に低下してしまい、その結果機関1の安定した運
転を確保することができないという問題を生じる。
【0018】そこで本発明では通電加熱式触媒12a,
12bが通電加熱されたときには上述のような機関の運
転に不必要な、或いは車両の安全な運転には必ずしも常
に必要ではない電気負荷の全部又は一部への通電を禁止
するようにしている。図5から図9に示すフローチャー
トは一例として通電加熱式触媒12a,12bが通電加
熱されたときには電磁クラッチ43への通電を停止する
ようにした触媒加熱制御の一実施例を示しているが、無
論通電加熱式触媒12a,12bが通電加熱されたとき
には上述した他の電気負荷の全部又は一部への通電を停
止することもできる。
【0019】次に図5から図9に示すフローチャートを
参照しつつ触媒加熱制御の一実施例について説明する。
図5を参照するとまず初めにステップ100において図
4に示すスタートフラグXSがセットされているか否か
が判別される。イグニッションスイッチがオンにされた
直後はスタートフラグXSはリセットされているのでス
テップ101に進み、機関回転数Nが一定値、例えば2
00r.p.m よりも低いか否かが判別される。このときに
はN<200r.p.m であるのでステップ102に進んで
スタートフラグXSがセットされる。即ち前述したよう
にイグニッションスイッチがオンにされるとスタートフ
ラグXSがセットされることになる。次いでステップ1
05に進む。スタートフラグXSがセットされるとステ
ップ100からステップ103に進んで機関回転数Nが
400r.p.m 以上になったか否かが判別される。N≦4
00r.p.m のときはステップ105にジャンプする。一
方、N>400r.p.m になるとステップ104に進んで
スタートフラグXSがリセットされ、次いでステップ1
05に進む。
【0020】ステップ105では通電加熱式触媒12
a,12bの通電制御、即ち金属製薄板15と金属製波
形板16からなるヒータの制御が行われる。次いでステ
ップ106では2次空気の供給制御が行われる。図6お
よび図7は図5のステップ105において行われるヒー
タ制御を示している。
【0021】図6および図7を参照するとまず初めにス
テップ200においてスタートフラグXSがリセットさ
れているか否かが判別される。スタートフラグXSがセ
ットされているとき、即ち機関始動後機関回転数Nが4
00r.p.m に達するまではステップ201に進んで水温
センサ41により検出された機関冷却水温Twが始動時
冷却水温TwSとされる。次いでステップ202ではヒ
ータがオフとされる。即ち、通電加熱式触媒12a,1
2bへの電力の供給が停止される。次いでステップ20
3ではエアコンスイッチ45がオンであるか否かが判別
される。エアコンスイッチ203がオンのときにはステ
ップ204に進んでエアコン用電磁クラッチ43がオン
とされ、斯くしてこのときにはコンプレッサ44が機関
1により駆動される。
【0022】一方、ステップ200においてスタートフ
ラグXSがリセットされたと判別されると、即ち機関回
転数Nが400r.p.m を越えるとステップ205に進
む。従って始動時冷却水温TwSは機関回転数Nが40
0r.p.m を越えたときの機関冷却水温Twを表わしてい
ることがわかる。ステップ205では機関冷却水温Tw
が−10℃≦Tw≦35℃の範囲にあるか否かが判別さ
れる。Tw<−10℃又はTw>35℃のときにはステ
ップ202に進んでヒータがオフとされる。これに対し
て−10℃≦Tw≦35℃のときにはステップ206に
進んでバッテリ46の電圧Vが11(V)以下になった
ときにセットされるバッテリフラグXBがリセットされ
ているか否かが判別される。バッテリフラグXBがセッ
トされているときにはステップ202に進んでヒータが
オフとされる。これに対してバッテリフラグXBがリセ
ットされているときにはステップ207に進む。
【0023】ステップ207ではバッテ46の電圧V
が16(V)以下か否かが判別される。V>16(V)
のときにはステップ202に進んでヒータがオフとされ
る。これに対してV≦16(V)のときにはステップ2
08に進んでバッテリ46の電圧Vが11(V)よりも
高いか否かが判別される。V<11(V)のときにはス
テップ209に進んでバッテリフラグXBがセットさ
れ、次いでステップ202に進んでヒータがオフとされ
る。これに対してV≧11(V)のときにはステップ2
10に進んでスタータスイッチ42がオフとなっている
か否かが判別される。スタータスイッチ42がオンのと
きにはステップ202に進んでヒータがオフにされる。
これに対してスタータスイッチ42がオフであるとステ
ップ211に進む。
【0024】ステップ211およびステップ212では
エアポンプ18に異常があることを示すポンプフラグX
E1又はXE2がリセットされているか否かが判別され
る。これらのポンプフラグXE1,XE2は図11に示
す時間割込みルーチンにおいて処理され、従ってここで
図11に示す時間割込みルーチンについて説明する。図
11を参照するとまず初めにステップ250においてエ
アポンプ18を作動させるためにリレー50オンとさ
れているか否かが判別される。リレー50がオフとされ
ているときには処理ルーチンを完了する。これに対して
リレー50がオンとされているときにはステップ251
に進んでエアポンプ18の電圧電流検出器51の出力に
基いてエアポンプ18の入力端子に印加される電圧Eが
零であるか否かが判別される。電圧Eが零となるのは例
えば電力供給線が断線しているときである。電圧Eが零
になるとエアポンプ18が駆動されないのでこのときに
はステップ252に進んでポンプフラグXE1がセット
される。
【0025】一方、E=0でないときにはステップ25
1からステップ253に進んでエアポンプ18の電圧電
流検出器51の出力に基いてエアポンプ18に供給され
る電流値Iが許容電流値Ioを越えているか否かが判別
される。例えばエアポンプ18が焼付きを生じて回転し
ない場合にはエアポンプ18には過大な電流が流れ、従
ってこのような場合に電流値Iが許容電流値Ioよりも
大きくなる。I>Ioになるとエアポンプ18から2次
空気が全く吐出されないか、或いは吐出されたとしても
不十分な量の2次空気しか吐出されないのでこのときに
はステップ254に進んでホンプフラグEX2がセット
される。なお、これらのポンプフラグEX1,EX2の
セット・リセット状態はバックアップRAM35に記憶
される。
【0026】更び図6および図7に戻るとステップ21
1においてポンプフラグXE1がセットされていると判
断されたときにはステップ202に進んでヒータがオフ
にされる。これに対してポンプフラグXE1がリセット
されているときにはステップ212に進む。ステップ2
12においてポンプフラグXE2がセットされていると
判断されたときにはステップ202に進んでヒータがオ
フとされ、ポンプフラグXE2がリセットされていると
きにはステップ213に進む。
【0027】ステップ213では機関始動後の累積吸入
空気量GAが予め定められた最大吸入空気量GAmax
よりも小さいか否かが判別される。この累積吸入空気量
GAは図10に示す時間割込みルーチンにより算出さ
れ、従ってここで図10に示す時間割込みルーチンにつ
いて説明する。図10を参照するとまず初めにステップ
260においてスタートフラグXSがリセットされてい
るか否かが判別され、スタートフラグXSがリセットさ
れているときにはエアフローメータ5により計測された
吸入空気量Gと割込み時間間隔tとの積G・tにGAを
加算することによって累積吸入空気量GAが算出され
る。エアフローメータ5により計測される吸入空気量G
は単位時間当りに機関シリンダ内に供給される吸入空気
量を表わしているので積G・tは割込み時間間隔の間に
機関シリンダ内に供給される吸入空気量を表わしてお
り、従って累積吸入空気量GAは機関回転数Nが400
r.p.m を越えた後に機関シリンダ内に供給された累積吸
入空気量を表わしていることになる。
【0028】次いでステップ262ではカウント値CT
1が1だけインクリメントされ、次いでステップ263
ではカウント値CT2が1だけインクリメントされる。
即ち、機関回転数Nが400r.p.m を越えると各カウン
ト値CT1,CT2のカウントアップ作用が開始され
る。一方、最大吸入空気量GAmaxはヒータへの通電
を停止するために定められている。即ち、累積吸入空気
量GAが最大吸入空気量GAmaxに達するとヒータへ
の通電が停止される。即ち、通電加熱式触媒12a,1
2bはヒータにより加熱されるが排気ガスによっても加
熱され、従って通電加熱式触媒12a,12bの温度が
活性化温度に達するまでの時間は機関始動後通電加熱式
触媒12a,12b内に流入した累積排気ガス量の影響
を受けることになる。そこで本発明による実施例では通
電加熱式触媒12a,12bが活性化温度を若干越えた
温度になるまでの累積排気ガス量、即ち累積吸入空気量
GAを最大吸入空気量GAmaxとして予め求めてお
き、累積吸入空気量GAが最大吸入空気量GAmaxに
達したときにはヒータへの通電を停止するようにしてい
る。
【0029】なお、始動時冷却水温TwSが高いほど通
電加熱式触媒12a,12bは早く温度上昇するので最
大吸入空気量GAmaxは図12に示されるように始動
時冷却水温TwSが高くなるほど小さくなる。また、バ
ッテリ46の電圧Vが高いほどヒータの発熱量が多くな
るので通電加熱式触媒12a,12bは早く温度上昇
し、従って最大吸入空気量GAmaxは図12に示され
るようにバッテリ46の電圧Vが高くなるほど小さくな
る。なお、この最大吸入空気量GAmaxは始動時冷却
水温TwSおよびバッテリ46の電圧Vの関数として図
13(A)に示すようなマップの形で予めROM32内
に記憶されている。
【0030】更び図6および図7に戻り、ステップ21
3においてGA≦GAmaxであると判断されると、ス
テップ214に進む。ステップ214では図10に示す
ルーチンにより算出されているカウント値CT1が一定
値、例えば10秒間に相当する一定値CTO1よりも小
さいか否かが判別される。このCTO1はヒータを長時
間に亘ってオンにし続けないためのガードとして設けら
れており、もしCT1≧CTO1になった場合にはステ
ップ202に進んでヒータがオフとされる。これに対し
てCT1<CTO1のときにはステップ215に進む。
ステップ215ではエアコンスイッチ45がオフである
か否かが判別され、エアコンスイッチ45がオフのとき
にはステップ217に進む。これに対してエアコンスイ
ッチ45がオンのときにはステップ216に進んでエア
コン用電磁クラッチ43がオフとされる。即ち、コンプ
レッサ44の作動が停止される。次いでステップ217
に進んでヒータがオンとされ、通電加熱式触媒12a,
12bの通電加熱作用が開始される。
【0031】従って機関回転数Nが400r.p.m を越え
たときに−10℃≦Tw≦35℃であり、かつ11
(V)<V<16(V)であり、かつスタータスイッチ
42がオフであり、かつポンプフラグXE1,XE2が
共にリセットされているときにはヒータがオンとされ、
このときエアコン用電磁クラッチ43への通電が停止さ
れる。このようにヒータに通電されたときにはエアコン
用電磁クラッチ43への通電が停止されるのでバッテリ
46の電圧はさほど低下せず、斯くして機関1の安定し
た運転を確保できることになる。
【0032】一方、ステップ213においてGA≦GA
maxになったと判断されるとステップ202に進んで
ヒータがオフとされる。次いでステップ203において
アエコンスイッチ45がオンになっていると判断される
とステップ204に進んでエアコン用電磁クラッチ43
がオンにされる。即ち、エアコンスイッチ45がオンに
されていたとしてもヒータがオンにされている間はエア
コン用電磁クラッチ43がオフとされ、ヒータがオフに
された後にエアコン用電磁クラッチ43に通電されるこ
とになる。
【0033】なお、本発明による実施例ではエアポンプ
18が故障して少くとも一方のポンプフラグXE1,X
E2がセットされているときにはヒータはオフとされ
る。従ってエアポンプ18により十分な2次空気を供給
可能なときでなければヒータがオンにされないことがわ
かる。図8および図9は図5のステップ106において
行われる2次空気供給制御を示している。
【0034】図8および図9を参照するとまず初めにス
テップ301においてスタートフラグXSがセットされ
るいるか否かが判別される。スタートフラグXSがセッ
トされているとき、即ち機関回転数Nが400r.p.m に
達していないときにはステップ302に進んで機関冷却
水温Twが−10℃≦Tw≦35℃の範囲にあるか否か
が判別される。−10℃≦Tw≦35℃のときにはステ
ップ303に進んで2次空気を供給すべき前提条件が成
立していることを示す許可フラグXPがセットされ、次
いでステップ306に進む。これに対してTw<−10
℃又はTw>35℃のときにはステップ305に進んで
許可フラグがリセットされ、次いでステップ306に進
む。
【0035】ステップ306ではスタートフラグXSが
リセットされているか否かが判別される。このときには
スタートフラグXSがセットされているのでステップ3
07に進んでエアポンプ18がオフとされる。次いでス
テップ308では切換弁23の切換作用によって遮断弁
19が閉弁せしめられる。一方、スタートフラグXSが
リセットされると、即ち機関回転数Nが400r.p.m を
越えるとステップ301からステップ304に進んで累
積吸入空気量GAが最大吸入空気量GImaxよりも大
きくなったか否かが判別される。この最大吸入空気量G
Imaxは2次空気の供給を停止するために定められて
いる。即ち、累積吸入空気量GAが最大吸入空気量GI
maxに達すると2次空気の供給が停止される。図12
からわかるようにこの最大吸入空気量GImaxはヒー
タ通電停止のための、最大吸入空気量GAmaxよりも
かなり大きく、従ってヒータがオフにされてから暫らく
した後に2次空気の供給が停止されることがわかる。な
お、図12からわかるように最大吸入空気量GImax
も始動時冷却水温TwSとバッテリ46の電圧Vとの関
数であり、この最大吸入空気量GImaxは図13
(B)に示すようなマップの形で予めROM32内に記
憶されている。
【0036】ステップ304においてGA≦GImax
であると判断されるとステップ306にジャンプする。
このときステップ306ではスタートフラグXSがリセ
ットされていると判断されるのでステップ309に進
む。ステップ309では図10に示すルーチンにおいて
算出されているカウント値CT2が一定値CTO2を越
えたか否かが判別される。この一定値CTO2は機関回
転数Nが400r.p.m を越えたときから2次空気の供給
を開始するときまでの時間を表わしており、この一定値
CTO2は例えば5秒間に相当する値にされている。ス
テップ309においてCT2≦CTO2と判断されたと
きにはステップ307に進み、CT2>CTO2になる
と、即ち機関回転数Nが400r.p.m を越えてから5秒
間経過するとステップ310に進む。
【0037】ステップ310ではバッテリ46の電圧V
が11(V)よりも高いか否かが判別される。V≦11
(V)のときにはステップ311に進んでヒータがオン
にされているか否かが判別さる。ヒータがオフのときに
はステップ307に進んでエアポンプ18がオフとされ
る。これに対してヒータがオンであると判別されたとき
にはステップ312に進んでヒータがオフとされ、次い
でステップ307に進んでエアポンプ18がオフとされ
る。即ち、バッテリ46の電圧Vは通常12(V)程度
であるがバッテリ46の電圧(V)が11(V)以下に
なるとエアポンプ18を駆動しても十分な量の2次空気
を供給できない。従ってこのときにはエアポンプ18を
オフにすると共にヒータがオフにされる。
【0038】一方、ステップ310においてV>11
(V)であると判別されたときにはステップ313に進
んで許可フラグXPがセットされているか否かが判別さ
れる。許可フラグXPがセットされているときにはステ
ップ314に進んでエアポンプ18がオンとされ、次い
でステップ315に進んでエアポンプ18がオンにされ
てから一定時間、例えば0.5秒経過したか否かが判別
される。一定時間経過しないときにはステップ308に
進んで遮断弁19が閉弁され続け、一定時間を経過する
とステップ316に進んで切換弁23の切換作用により
遮断弁19が開弁せしめられる。即ち、エアポンプ18
がオンにされた後にエアポンプ18の吐出圧が高まるの
を持ち、エアポンプ18の吐出圧が高まったときに遮断
弁19が開弁されて2次空気の供給が開始される。
【0039】次いで、ステップ304においてGA>G
Imaxになったと判別されたときにはステップ305
に進んで許可フラグXPがリセットされる。許可フラグ
がリセットされるとステップ313からステップ307
に進んでエアポンプ18がオフとされ、次いでステップ
308において遮断弁19が閉弁せしめられるので、2
次空気の供給が停止される。
【0040】
【発明の効果】通電加熱式触媒が通電加熱されたときに
は機関の運転に不必要な少くとも一部の電気負荷への通
電が停止されるのでバッテリ電圧が大巾に低下するのを
阻止することができ、斯くして機関の安定した運転を確
保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】内燃機関の全体図である。
【図2】触媒コンバータの拡大側面断面図である。
【図3】通電加熱式触媒の断面図である。
【図4】ヒータおよびエアポンプの作動を説明するため
のタイムチャートである。
【図5】触媒の加熱制御を実行するためのフローチャー
トである。
【図6】ヒータ制御を実行するためのフローチャートで
ある。
【図7】ヒータ制御を実行するためのフローチャートで
ある。
【図8】2次空気制御を実行するためのフローチャート
である。
【図9】2次空気制御を実行するためのフローチャート
である。
【図10】時間割込みルーチンを示すフローチャートで
ある。
【図11】時間割込みルーチンを示すフローチャートで
ある。
【図12】最大吸入空気量GAmax,GImaxを示
す線図である。
【図13】最大吸収空気量GAmax,GImaxのマ
ップを示す図である。
【符号の説明】
8a,8b…排気マニホルド 12a,12b…通電加熱式触媒 18…エアポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01N 3/20 F01N 3/24 F01N 9/00 F02D 43/00 F02D 45/00 F02D 29/00 - 29/06

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 機関排気通路内に通電加熱式触媒を配置
    して該触媒を暖機すべきときに該触媒を通電加熱するよ
    うにした内燃機関において、上記触媒の通電加熱作用が
    行れているときに機関の運転に不必要な少くとも一部の
    電気負荷へ通電すべき要求が出されたときには該要求に
    かかわらずに触媒の通電加熱作用を継続させつつ上記
    部の電気負荷への通電を禁止する通電禁止手段を具備し
    た内燃機関の触媒暖機装置。
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