JPH05285395A - 電気加熱触媒制御装置 - Google Patents

電気加熱触媒制御装置

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Publication number
JPH05285395A
JPH05285395A JP4086750A JP8675092A JPH05285395A JP H05285395 A JPH05285395 A JP H05285395A JP 4086750 A JP4086750 A JP 4086750A JP 8675092 A JP8675092 A JP 8675092A JP H05285395 A JPH05285395 A JP H05285395A
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JP
Japan
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battery
electric heating
catalyst
heating catalyst
ehc
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Application number
JP4086750A
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English (en)
Inventor
Akio Matsumoto
紀生 松本
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

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  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低温時における電気加熱触媒への通電々力の
確保とバッテリの過放電を防止できる電気加熱触媒制御
装置を得る。 【構成】 イグニッションスイッチ信号により電気加熱
触媒コントローラ5が起動され、車両の外気温とエンジ
ンの冷却水温から電気加熱触媒コントローラ5により通
電制御スイッチ手段4の開閉制御を行って、バッテリ2
により電気加熱触媒1の通電を制御するとともに、エン
ジンで駆動される車両用交流発電機3の出力でバッテリ
2の充電時間を制御する。 【効果】 低温時のバッテリの過放電の防止と、電気加
熱触媒への通電が確保できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、エンジンの排出ガス
を浄化する電気加熱触媒の加熱電力の供給を外気温とエ
ンジンの冷却水温に応じて制御するようにした電気加熱
触媒制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図7は従来の電気加熱触媒制御装置の構
成を示すブロック図である。この図7において、1はエ
ンジン(図示せず)からの排出ガスを浄化するヒータ付
電気加熱触媒であり、触媒内部に温度を検出するための
触媒温度センサ8を設けている。2はバッテリであり、
上記電気加熱触媒1および車両のライト等の車両に搭載
された車両電気負荷11に電力を供給するためのバッテ
リである。
【0003】3はエンジンにより駆動されて発電し、上
記バッテリ2および車両電気負荷11に電力を供給する
ための車両用交流発電機であり、この車両用交流発電機
3の出力を図示しない整流器で整流したDC電圧をバッ
テリ2、車両電気負荷11に印加するようになってい
る。また、4はバッテリ2から電気加熱触媒1へ供給す
る電力を制御する通電制御スイッチ手段であり、電気加
熱触媒コントローラ5が触媒温度センサ8、イグニッシ
ョンスイッチ9、クランキングスイッチ10の出力を受
けて、通電制御スイッチ手段4の開閉を制御するように
している。
【0004】次に、図8のフローチャートに沿って動作
について説明する。電気加熱触媒制御装置は、主に始動
時および始動直後の触媒の非活性状態を活性状態とし、
エンジンの排出ガスの浄化効率を高めるためのものであ
る。したがって、エンジン始動時の動作について述べる
ことにする。
【0005】まず、自動車のドライバがエンジンを始動
するため、イグニッションキーを操作すると、イグニッ
ションスイッチ9が閉じ(ステップ801)、イグニッ
ション信号が電気加熱触媒コントローラ5に入力され
る。電気加熱触媒(以下、EHCという)コントローラ
5はイグニッション信号の入力によって起動し、EHC
1内の触媒温度センサ8から出力される触媒温度Tc
検出して、触媒が活性化する温度To と比較し(ステッ
プ802)、その比較の結果、Tc ≦To の場合は通電
制御スイッチ手段4を閉路させるように通電制御信号を
出力する(ステップ803)。
【0006】以降、触媒温度Tc を検出し、Tc ≦To
の期間はEHC1に通電加熱させ、EHC1が活性化し
て、Tc >To となった後、通電制御スイッチ手段4を
開路させるように、通電制御信号をEHCコントローラ
5からこの通電制御スイッチ手段4に出力する(ステッ
プ804)。
【0007】なお、EHCコントローラ5の起動時にす
でに触媒が活性化して、触媒温度がTc >To となって
いる場合には、通電制御スイッチ手段4を閉路せずとな
り、EHC1に通電させない。EHC1への通電加熱は
上記のように、エンジン始動前に行われるので、その電
力供給はバッテリ2より行われる。バッテリが供給した
放電々力はエンジン始動後(ステップ805)にエンジ
ンより駆動される車両用交流発電機3の発電出力により
充電され(ステップ806)、次回の放電に備える。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の電気加熱触媒制
御装置は以上のように構成されているので、触媒温度の
みによって、EHC1への通電制御を行っており、自動
車の置かれた環境の外気温が低い場合、EHC1への通
電時間が長くなり、バッテリ2が過放電となるという問
題点があった。
【0009】また、外気温が低い場合は、バッテリの容
量が低下するので、バッテリ2が過放電となっても、E
HC1に充分な電力を供給できないという問題点があっ
た。
【0010】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、自動車の外気温が低い場合で
も、電気加熱触媒へ電力を供給することができるととも
に、外気温が低い場合にも充分な電力を電気加熱触媒に
電力を供給できる電気加熱触媒制御装置を得ることを目
的としており、また、車両電気負荷に安定した電力供給
を行うことができる電気加熱触媒制御装置を得ることを
目的としており、さらに、バッテリの電圧を上昇させる
ことができ、低温時の供給電力を確保することができる
電気加熱触媒制御装置を得ることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明に係る電気加熱
触媒制御装置は、電気加熱触媒への通電を制御する通電
制御スイッチ手段と、車両の外気温とエンジン冷却水の
温度に応じて通電制御スイッチ手段の開閉制御を行う電
気加熱触媒コントローラとを設けたものである。
【0012】また、電気負荷に電力を供給するバッテリ
と、電気加熱触媒に電力を供給するバッテリと、電気加
熱触媒へ放電した後の電気加熱触媒用のバッテリの充電
時間を車両の外気温と冷却水温により制御する電気加熱
触媒コントローラとを設けたものである。
【0013】さらに、複数のバッテリの直列接続と並列
接続を切り替えるバッテリ接続制御スイッチ手段と、こ
のバッテリ接続制御スイッチ手段の切替え制御を車両の
外気温と冷却水温とに応じて切り替え制御を行う電気加
熱触媒コントローラとを設けたものである。
【0014】
【作用】この発明における電気加熱触媒コントローラ
は、車両の外気温と冷却水温に応じて通電制御スイッチ
手段の開閉制御を行うことにより、バッテリから電気加
熱触媒への通電量を制御する。
【0015】また、この発明における電気加熱触媒用の
バッテリが電気加熱触媒に電力を供給して放電した後に
充電する充電時間を、車両の外気温と冷却水温に応じて
電気加熱触媒コントローラにより制御する。
【0016】さらに、この発明における電気加熱触媒コ
ントローラは車両の外気温と冷却水温とに応じてバッテ
リ接続制御スイッチ手段の開閉制御を行って、複数のバ
ッテリを直列接続したり、並列接続に切り替える。
【0017】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1はその構成を示すブロック図であり、図7の
従来例と同一部分には、同一符号を付して述べる。図1
における1は電気加熱触媒(実施例の説明の欄でもEH
Cという)であり、エンジン(図示せず)から排出され
る有毒成分を減少し、除去する触媒に加熱ヒータを設け
たものである。このEHC1には、触媒内部の温度を検
出するために、熱電対などの触媒温度センサ8が取り付
けられている。
【0018】2は上記EHC1およびライトなどの車両
電気負荷11に電力を供給するバッテリであり、3はエ
ンジンにベルトなどの機械的要素で接続されて、エンジ
ンの出力で駆動されて発電し、その発電電力を図示しな
い整流器で整流した後、上記バッテリ2、車両電気負荷
11に供給する車両用交流発電機である。
【0019】4は上記バッテリ2からEHC1のヒータ
への通電制御するスイッチSW1による通電制御スイッ
チ手段であり、この開閉はEHCコントローラ5により
行われるようになっている。EHCコントローラ5は自
動車の置かれた周囲の外気温を検出する気温センサ6お
よびエンジンの冷却水の温度を検出する水温センサ7、
自動車の主電源を開,閉するイグニッションスイッチ
9、クランキングスイッチ10および触媒温度センサ8
からの信号を入力して、通電制御スイッチ手段4の開閉
制御を行うようになっている。
【0020】次に、図2のフローチャートを参照して動
作について説明する。まず、従来の場合と同様に、自動
車のドライバがイグニッションキーを操作することによ
って、イグニッションスイッチ9が閉じ(ステップ20
1)、イグニッション信号がEHCコントローラ5に入
力される。これにより、EHCコントローラ5が起動す
る。
【0021】EHCコントローラ5は起動直後に、気温
センサ6で検出された外気温信号を入力し(ステップ2
02)、その外気温によって変化するバッテリ2の容量
を算出し、エンジンを始動するための必要な電力量を差
し引いたEHC1へ通電可能な電力量、すなわち、通電
可能な最大時間to を算出する(ステップ203)。
【0022】その後、EHC1内の触媒温度センサ8か
らEHCコントローラ5に入力される触媒温度Tc を検
出する。この触媒温度Tcが触媒の活性化温度To 以下
(Tc ≦To )で、すなわち、触媒が非活性で、かつE
HCコントローラ5が起動した後の積算したEHC通電
時間tc が温度によって算出された通電可能最大時間t
o 以下(tc ≦to )であるかをチェックして(ステッ
プ204)、EHCコントローラ5は通電制御スイッチ
手段4に通電制御信号を出力して、この通電制御スイッ
チ手段4を閉じる(ステップ205)。
【0023】これにより、バッテリ2の電力が通電制御
スイッチ手段4を通してEHC1のヒータに供給され、
EHC1を加熱する。以降、触媒温度Tc の検出および
EHC通電時間の積算を行い、EHC1が活性化して、
c >To となったか、あるいは通電時間の積算値が通
電可能時間を越えて、tc >to となった場合、通電制
御スイッチ手段4を開路させ、EHC1への通電加熱を
終了する(ステップ206)。
【0024】なお、エンジン暖機後の再始動時などのE
HCコントローラ5の起動時に、触媒がすでに活性化し
て、Tc >To となっている場合は、通電制御スイッチ
手段4を閉路せず、EHC1のヒータに通電しない。
【0025】また、EHC1に通電されたバッテリ2の
放電々力はエンジンが始動された後に(ステップ20
7)、エンジンにより車両用交流発電機3が駆動され
て、発電出力を整流器で整流した直流電流によって、バ
ッテリ2が充電される(ステップ208)。
【0026】実施例2.上記実施例では、バッテリを一
つの構成要素とし、EHC1および車両電気負荷11に
同一のバッテリから電力を供給するものを示したが、ス
タータモータ等の車両電気負荷11に安定した電力を供
給するために、車両電気負荷11へ電力を供給するバッ
テリ2bとEHC1へ電力を供給するバッテリ2aとを
図3に示すように分離した構成としてもよい。
【0027】この図3にバッテリ2a,2bを分離した
構成のブロック図を示す。この図3では、図1の構成に
加えて、EHC1用のバッテリ2aと車両用交流発電機
3との接続を制御する充電制御スイッチ手段12が付加
されている。この充電制御スイッチ手段12はEHCコ
ントローラ5によって開閉制御されるようになっいる。
【0028】次に、この図3に示す第2実施例の動作に
ついて、図4のフローチャートを併用して述べる。EH
C1への通電制御は図1で示した第1実施例と同様であ
る。つまり、図4のステップ401〜ステップ407ま
での処理は図2のフローチャートのステップ201〜ス
テップ207と同様であり、この図3の第2実施例で
は、上述のように、バッテリ2a,2bに分離してお
り、EHC1へは専用のバッテリ2aより通電制御スイ
ッチ手段4を通してヒータの加熱用の電力を供給する。
また、車両電気負荷11へ電力を供給するためのバッテ
リ2bを設けているので、EHC1への通電に関係して
スタータを回し、エンジンを始動することができる(ス
テップ407)。
【0029】EHC1への通電が終了し、エンジンが始
動され、車両用交流発電機3が発電可能状態となった
後、EHCコントローラ5は放電時間中にEHC用のバ
ッテリ2aが放電した電気量を補うために、必要な充電
時間tcoを算出し(ステップ408)、充電制御スイッ
チ手段12へEHCコントローラ5から充電制御信号、
すなわち、閉じる信号を出力し(ステップ411)、E
HC用のバッテリ2aが車両用交流発電機3の発電出力
を整流して充電される。
【0030】以降、EHC用バッテリ2aの充電時間t
cgを積算し、充電時間tcgが放電量を補うために必要な
充電時間tcoを越えたか否か(tcg≦tco)をチェック
し(ステップ409)、そのチェックの結果、tcg>t
coとなった場合には、EHCコントローラ5から充電制
御信号が充電制御スイッチ手段12に出力され、この充
電制御スイッチ手段12を開路させ(ステップ41
0)、EHC用のバッテリ4aの充電を完了する。
【0031】実施例3.上記第2実施例では、バッテリ
をEHC用のバッテリ2aと車両電気負荷用のバッテリ
2bとの二つに分離したバッテリを直列、並列に接続す
るように切り換えるバッテリ接続制御スイッチ手段13
を図5に示すように設けてもよい。図5は第3の実施例
の構成を示すブロック図であり、この図5において、バ
ッテリ接続制御スイッチ手段13はスイッチSW2〜S
W4で構成され、スイッチSW2はバッテリ2aと2b
の正極間に接続され、スイッチSW3はバッテリ2aと
2bの負極間に接続され、スイッチSW4はバッテリ2
bの正極とバッテリ2aの負極間に接続されている。こ
のバッテリ接続制御スイッチ手段13はEHCコントロ
ーラ5から出力されるバッテリ接続制御信号により、開
閉制御されるようになっている。
【0032】次に、図6のフローチャートを併用して、
図5の第3の実施例の動作について説明する。図6のフ
ローチャートにおいて、ステップ601,602の処理
は図4のステップ401,402と同じであり、その説
明は省略するが、EHCコントローラ5がイグニッショ
ン信号によって起動されると、気温センサ6から自動車
の外気温を検出して得られた外気温信号がEHCコント
ローラ5に入力され、気温によって変化するバッテリの
容量および端子電圧をEHCコントローラ5で算出し、
EHC用のバッテリ2aのみでEHC1へ充分な電力を
供給できるか、否かを判断する(ステップ603)。
【0033】この判断の結果、外気温が低く、バッテリ
2aのみで充分な電力がEHC1へ供給できないと判断
すると、EHCコントローラ5からバッテリ接続制御信
号をバッテリの接続制御スイッチ手段13に出力して、
このバッテリ接続制御スイッチ手段13のスイッチSW
4を閉じ(ステップ604)、バッテリ2aと2bを直
列に接続する。このように、バッテリ2aと2bを直列
に接続することによって、高い電圧で充分な電力をEH
C1へ供給することができる。
【0034】一方、外気温が高く、バッテリ2aのみで
充分な電力がEHC1へ供給できると判断した場合に
は、EHCコントローラ5からバッテリ接続制御スイッ
チ手段13にバッテリ接続制御信号を送り、バッテリ接
続制御スイッチ手段13のスイッチSW3を閉じて、バ
ッテリ2aのみで電力をEHC1に供給するようにする
(ステップ605)。
【0035】通電制御スイッチ手段4の閉時間によるE
HC1への通電々力量の制御ならびにバッテリ接続制御
スイッチ手段13のスイッチSW2,SW3の閉時間に
よるEHCのバッテリ2aへの充電電力量の制御は前述
の第1の実施例と第2の実施例と同様であり、EHCコ
ントローラ5の起動時の自動車外気温を検出することに
よって制御する。すなわち、図6におけるステップ60
6ないしステップ614までの処理は図4のフローチャ
ートの処理ステップ403〜ステップ411と同様であ
る。
【0036】実施例4.また、上記第2の実施例、第3
の実施例では、EHC用のバッテリ2aと車両電気負荷
11用のバッテリ2bの端子電圧が等しいとして説明を
したが、大電力を供給しなければならないEHC用のバ
ッテリの直列接続数を増し、端子電圧を上げ、昇圧装置
によって充電する構成のシステムとしてもよい。
【0037】実施例5.以上の実施例においては、バッ
テリからEHC1への放電電力量、車両用交流発電機3
からEHC1用のバッテリへの充電電力量、二つに分け
たバッテリの接続を制御する自動車環境の検出用センサ
として、気温センサを用いたものを示したが、外気温と
の相関関係が高い冷却水温のデータを用いて、上記の制
御を行ってもよい。
【0038】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、車両
の外気温とエンジンの冷却水の温度に応じて、電気加熱
触媒コントローラにより通電制御スイッチ手段の開閉制
御を行って、電気加熱触媒への通電制御を行うように構
成したので、バッテリの温度変化による容量変化が算出
でき、外気温が低い場合にも、電気加熱触媒への電力の
供給を十分行うことができるとともに、低温時における
バッテリの過放電を防止でき、バッテリの劣化を防止で
きる効果がある。
【0039】また、車両電気負荷用のバッテリと電気加
熱触媒用のバッテリとに分離し、電気加熱触媒へ放電し
た後の電気加熱触媒用のバッテリの充電時間を車両の外
気温と冷却水温に応じて制御するようにしたので、車両
電気負荷に安定した電力を供給することができるととも
に、両バッテリの過放電を防止することができる効果が
ある。
【0040】さらに、複数のバッテリを直列あるいは並
列に接続替えするバッテリ接続制御スイッチ手段を設
け、このバッテリ接続制御スイッチ手段を車両の外気温
とエンジンの冷却水温に応じて電気加熱触媒コントロー
ラで開閉制御するようにしたので、低温時にバッテリを
直列にして電気加熱触媒への印加電圧を上昇させること
ができ、低温時の電気加熱触媒への電力供給を確保する
ことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例による電気加熱触媒制
御装置の構成を示すブロック図である。
【図2】同上第1実施例の動作の流れを示すフローチャ
ートである。
【図3】この発明の第2実施例による電気加熱触媒制御
装置の構成を示すブロック図である。
【図4】同上第2実施例の動作の流れを示すフローチャ
ートである。
【図5】この発明の第3実施例による電気加熱触媒制御
装置の構成を示すブロック図である。
【図6】同上第3実施例の動作の流れを示すフローチャ
ートである。
【図7】従来の電気加熱触媒制御装置の構成を示すブロ
ック図である。
【図8】従来の電気加熱触媒制御装置の動作の流れを示
すフローチャートである。
【符号の説明】
1 電気加熱触媒(EHC) 2 バッテリ 2a バッテリ 2b バッテリ 3 車両用交流発電機 4 通電制御スイッチ手段 5 電気加熱触媒コントローラ 6 気温センサ 7 水温センサ 8 触媒温度センサ 9 イグニッションスイッチ 10 クランキングスイッチ 11 車両電気負荷 12 充電制御スイッチ手段 13 バッテリ接続制御スイッチ手段
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年8月24日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0028
【補正方法】変更
【補正内容】
【0028】次に、この図3に示す第2実施例の動作に
ついて、図4のフローチャートを併用して述べる。EH
C1への通電制御は図1で示した第1実施例と同様であ
る。つまり、図4のステップ401〜ステップ407ま
での処理は図2のフローチャートのステップ201〜ス
テップ207と同様であり、この図3の第2実施例で
は、上述のように、バッテリ2a,2bに分離してお
り、EHC1へは専用のバッテリ2aより通電制御スイ
ッチ手段4を通してヒータの加熱用の電力を供給する。
また、車両電気負荷11へ電力を供給するためのバッテ
リ2bを設けているので、EHC1への通電中にもスタ
ータを回し、エンジンを始動することができる(ステッ
プ407)。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0029
【補正方法】変更
【補正内容】
【0029】EHC1への通電が終了し、エンジンが始
動され、車両用交流発電機3が発電可能状態となった
後、EHCコントローラ5は放電時間中にEHC用のバ
ッテリ2aが放電した電気量を補うために、必要な充電
時間tcoを算出し(ステップ408)、充電制御スイッ
チ手段12へEHCコントローラ5から充電制御信号、
すなわち、閉信号を出力し(ステップ411)、EH
C用のバッテリ2aが車両用交流発電機3の発電出力を
整流して充電される。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0031
【補正方法】変更
【補正内容】
【0031】実施例3.上記第2実施例では、バッテリ
をEHC用のバッテリ2aと車両電気負荷用のバッテリ
2bとの二つに分離したが、これらのバッテリを直列、
並列に接続するように切り換えるバッテリ接続制御スイ
ッチ手段13を図5に示すように設けてもよい。図5は
第3の実施例の構成を示すブロック図であり、この図5
において、バッテリ接続制御スイッチ手段13はスイッ
チSW2〜SW4で構成され、スイッチSW2はバッテ
リ2aと2bの正極間に接続され、スイッチSW3はバ
ッテリ2aと2bの負極間に接続され、スイッチSW4
はバッテリ2bの正極とバッテリ2aの負極間に接続さ
れている。このバッテリ接続制御スイッチ手段13はE
HCコントローラ5から出力されるバッテリ接続制御信
号により、開閉制御されるようになっている。
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンの排出ガスを浄化する触媒コン
    バータにヒータを設けた電気加熱触媒と、この電気加熱
    触媒を加熱するための電力を供給するバッテリと、上記
    エンジンにより駆動されかつ上記バッテリに充電々力を
    供給する車両用交流発電機と、上記電気加熱触媒への通
    電を制御するスイッチ手段と、車両の外気温を検出する
    気温センサと、上記エンジンの冷却水の温度を検出する
    水温センサと、上記気温センサで検出された外気温と上
    記水温センサで検出された冷却水の温度により上記スイ
    ッチ手段の開,閉制御を行って上記電気加熱触媒の通電
    制御を行う電気加熱触媒コントローラとを備えた電気加
    熱触媒制御装置。
  2. 【請求項2】 上記バッテリは自動車に搭載された電気
    負荷に電力を供給する第1のバッテリと上記電気加熱触
    媒に電力を供給する第2のバッテリに分離されかつこの
    第2のバッテリを上記電気加熱触媒へ放電した後の充電
    時間を上記外気温と上記冷却水温により上記電気加熱触
    媒コントローラで制御することを特徴とする請求項1に
    記載の電気加熱触媒制御装置。
  3. 【請求項3】 上記バッテリを直列接続と並列接続とを
    切り替えるバッテリ接続制御スイッチ手段を設け、この
    バッテリ接続制御スイッチを上記電気加熱触媒コントロ
    ーラにより上記外気温と上記冷却水温とにより切り替え
    ることを特徴とする請求項1に記載の電気加熱触媒制御
    装置。
JP4086750A 1992-04-08 1992-04-08 電気加熱触媒制御装置 Pending JPH05285395A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014118874A (ja) * 2012-12-17 2014-06-30 Mazda Motor Corp エンジンの排気浄化制御装置

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JP2014118874A (ja) * 2012-12-17 2014-06-30 Mazda Motor Corp エンジンの排気浄化制御装置

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