JPH08218855A - エンジンの排気浄化装置 - Google Patents
エンジンの排気浄化装置Info
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- JPH08218855A JPH08218855A JP7026832A JP2683295A JPH08218855A JP H08218855 A JPH08218855 A JP H08218855A JP 7026832 A JP7026832 A JP 7026832A JP 2683295 A JP2683295 A JP 2683295A JP H08218855 A JPH08218855 A JP H08218855A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 触媒コンバータの過熱を防止しつつ、速やか
に昇温できるエンジンの排気浄化装置を提供する。 【構成】 触媒の不活性域にレギュレータｄの作動を解
除し、かつオルタネータｃの出力電流を電熱手段に供給
する通電制御手段ｆを備え、触媒コンバータａが電熱手
段の通電により得られる加熱量Ｑ1から触媒コンバータ
ａが排気ガスに放熱する放熱量Ｑ2を差し引いた熱量Ｑ
が、所定値Ｑ0を越えて上昇した場合に、電熱手段ｂへ
の通電を停止する過熱防止手段ｇを備える。
に昇温できるエンジンの排気浄化装置を提供する。 【構成】 触媒の不活性域にレギュレータｄの作動を解
除し、かつオルタネータｃの出力電流を電熱手段に供給
する通電制御手段ｆを備え、触媒コンバータａが電熱手
段の通電により得られる加熱量Ｑ1から触媒コンバータ
ａが排気ガスに放熱する放熱量Ｑ2を差し引いた熱量Ｑ
が、所定値Ｑ0を越えて上昇した場合に、電熱手段ｂへ
の通電を停止する過熱防止手段ｇを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの電熱触媒コ
ンバータを備える排気浄化装置の改良に関するものであ
る。
ンバータを備える排気浄化装置の改良に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】自動車用エンジン等の大気汚染対策のた
めに用いられる触媒コンバータにおいて、触媒をその活
性温度以上に保つように加熱する電熱触媒コンバータを
備えるものがある(特開平５−２１４９２７号公報、参
照)。
めに用いられる触媒コンバータにおいて、触媒をその活
性温度以上に保つように加熱する電熱触媒コンバータを
備えるものがある(特開平５−２１４９２７号公報、参
照)。
【０００３】この種の排気浄化装置として、従来例えば
図６に示すように、エンジン１１の排気管１２の途中に
は触媒コンバータ１０が設置され、触媒コンバータ１０
にはこれを加熱する電熱ヒータ１４が設けられる。
図６に示すように、エンジン１１の排気管１２の途中に
は触媒コンバータ１０が設置され、触媒コンバータ１０
にはこれを加熱する電熱ヒータ１４が設けられる。
【０００４】コントロールユニット１６はエンジン１１
の始動時にＯＮとなるイグニッションスイッチ１７の信
号と、触媒コンバータ１０の温度Ｔを検出する温度セン
サ３からの検出信号と、エンジン回転数Ｎｅを検出する
回転数センサ１５の検出信号等をそれぞれ入力し、検出
温度Ｔが所定値以下の不活性域に電熱ヒータ１４への通
電をバッテリ１８を電源とし、トランジスタスイッチ１
９を介して制御する。これにより、触媒が活性温度に達
する時間が短くなる。触媒コンバータ１０は、触媒が活
性温度に達したら排気ガス中のＨＣ、ＣＯを酸化させ、
その反応熱によってさらに昇温する。
の始動時にＯＮとなるイグニッションスイッチ１７の信
号と、触媒コンバータ１０の温度Ｔを検出する温度セン
サ３からの検出信号と、エンジン回転数Ｎｅを検出する
回転数センサ１５の検出信号等をそれぞれ入力し、検出
温度Ｔが所定値以下の不活性域に電熱ヒータ１４への通
電をバッテリ１８を電源とし、トランジスタスイッチ１
９を介して制御する。これにより、触媒が活性温度に達
する時間が短くなる。触媒コンバータ１０は、触媒が活
性温度に達したら排気ガス中のＨＣ、ＣＯを酸化させ、
その反応熱によってさらに昇温する。
【０００５】触媒コンバータ１０の過熱を防止するた
め、コントロールユニット１６は、電熱ヒータ１４への
通電電流の検出値と通電時間の積から供給電力Ｗを算出
する一方、排気ガスに触媒コンバータ１０が奪われる放
熱量として、エンジン回転数Ｎｅの積算値と比例定数α
との乗算値ΣＮｅ・αを算出し、判定値ＸをＸ＝Ｗ−Σ
Ｎｅ・αとして算出し、判定値Ｘが所定値より大きくな
った場合に、電熱ヒータ１４への通電を停止するように
なっている。
め、コントロールユニット１６は、電熱ヒータ１４への
通電電流の検出値と通電時間の積から供給電力Ｗを算出
する一方、排気ガスに触媒コンバータ１０が奪われる放
熱量として、エンジン回転数Ｎｅの積算値と比例定数α
との乗算値ΣＮｅ・αを算出し、判定値ＸをＸ＝Ｗ−Σ
Ｎｅ・αとして算出し、判定値Ｘが所定値より大きくな
った場合に、電熱ヒータ１４への通電を停止するように
なっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のエンジンの排気浄化装置にあっては、排気ガ
スに触媒コンバータ１０が奪われる放熱量として、エン
ジン回転数Ｎｅの積算値と比例定数αとの乗算値ΣＮｅ
・αを算出しているが、同一回転数においても負荷が異
なれば、排気ガスの流量も異なるため、電熱ヒータ１４
への通電量を適確に制御できないという問題点が考えら
れる。
うな従来のエンジンの排気浄化装置にあっては、排気ガ
スに触媒コンバータ１０が奪われる放熱量として、エン
ジン回転数Ｎｅの積算値と比例定数αとの乗算値ΣＮｅ
・αを算出しているが、同一回転数においても負荷が異
なれば、排気ガスの流量も異なるため、電熱ヒータ１４
への通電量を適確に制御できないという問題点が考えら
れる。
【０００７】また、電熱ヒータ１４へ供給される電力Ｗ
を算出するのに、電熱ヒータ１４に通電される電流を検
出するセンサ等が必要であり、構造が複雑化してコスト
アップ等を招く。
を算出するのに、電熱ヒータ１４に通電される電流を検
出するセンサ等が必要であり、構造が複雑化してコスト
アップ等を招く。
【０００８】さらに、電熱ヒータ１４はバッテリ５を電
源として通電されるため、触媒コンバータ１０が加熱さ
れるのに時間がかかる。
源として通電されるため、触媒コンバータ１０が加熱さ
れるのに時間がかかる。
【０００９】本発明は上記の問題点を解消し、触媒コン
バータを速やかに昇温できるエンジンの排気浄化装置を
提供することを目的とする。
バータを速やかに昇温できるエンジンの排気浄化装置を
提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載のエンジ
ンの排気浄化装置は、図７に示すように、排気通路の途
中に介装される触媒コンバータａと、通電により触媒コ
ンバータａを加熱する電熱手段ｂと、エンジンによって
駆動されて発電するオルタネータｃと、オルタネータｃ
の出力電圧を調節するレギュレータｄと、触媒の不活性
域を判定する不活性域判定手段ｅと、触媒の不活性域に
レギュレータｄがオルタネータｃの出力電圧を一定に調
節する作動を解除し、かつオルタネータｃの出力電流を
電熱手段に供給する通電制御手段ｆと、触媒コンバータ
ａが電熱手段の通電により得られる加熱量Ｑ1から触媒
コンバータａが排気ガスに放熱する放熱量Ｑ2を差し引
いた熱量Ｑが、所定値Ｑ0を越えて上昇した場合に、電
熱手段ｂへの通電を停止する過熱防止手段ｇと、を備え
る。
ンの排気浄化装置は、図７に示すように、排気通路の途
中に介装される触媒コンバータａと、通電により触媒コ
ンバータａを加熱する電熱手段ｂと、エンジンによって
駆動されて発電するオルタネータｃと、オルタネータｃ
の出力電圧を調節するレギュレータｄと、触媒の不活性
域を判定する不活性域判定手段ｅと、触媒の不活性域に
レギュレータｄがオルタネータｃの出力電圧を一定に調
節する作動を解除し、かつオルタネータｃの出力電流を
電熱手段に供給する通電制御手段ｆと、触媒コンバータ
ａが電熱手段の通電により得られる加熱量Ｑ1から触媒
コンバータａが排気ガスに放熱する放熱量Ｑ2を差し引
いた熱量Ｑが、所定値Ｑ0を越えて上昇した場合に、電
熱手段ｂへの通電を停止する過熱防止手段ｇと、を備え
る。
【００１１】請求項２に記載のエンジンの排気浄化装置
は、請求項１に記載の発明において、図８に示すよう
に、エンジン回転数Ｎｅを検出する回転数検出手段ｈ
と、触媒コンバータａが電熱手段ｂの通電により受ける
加熱量Ｑ1を、エンジン回転数Ｎｅと経過時間の積算値
ΣＮｅの関数として算出する加熱量算出手段ｉと、を備
える。
は、請求項１に記載の発明において、図８に示すよう
に、エンジン回転数Ｎｅを検出する回転数検出手段ｈ
と、触媒コンバータａが電熱手段ｂの通電により受ける
加熱量Ｑ1を、エンジン回転数Ｎｅと経過時間の積算値
ΣＮｅの関数として算出する加熱量算出手段ｉと、を備
える。
【００１２】請求項３に記載のエンジンの排気浄化装置
は、請求項１または２に記載の発明において、図９に示
すように、吸入空気量Ｑａを検出する吸入空気量検出手
段ｊと、触媒コンバータａが排気ガスに奪われる放熱量
Ｑ2を、吸入空気量Ｑａと経過時間の積算値ΣＱａの関
数として算出する放熱量算出手段ｋと、を備える。
は、請求項１または２に記載の発明において、図９に示
すように、吸入空気量Ｑａを検出する吸入空気量検出手
段ｊと、触媒コンバータａが排気ガスに奪われる放熱量
Ｑ2を、吸入空気量Ｑａと経過時間の積算値ΣＱａの関
数として算出する放熱量算出手段ｋと、を備える。
【００１３】請求項４に記載のエンジンの排気浄化装置
は、請求項１から３のいずれか一つに記載の発明におい
て、図１０に示すように、吸気通路の流路面積を調節す
るスロットルバルブの開度ＴＶＯを検出するスロットル
開度センサｍと、検出されるスロットルバルブの開度Ｔ
ＶＯの時間当たりの変化率ΔＴＶＯを算出するスロット
ル開度変化率算出手段ｎと、スロットル開度変化率ΔＴ
ＶＯに比例して大きくなる先取り補正値ΔＱを設定する
先取り補正値設定手段ｏと、加熱量Ｑ1から放熱量Ｑ2お
よび先取り補正値ΔＱを差し引いた熱量Ｑが、所定値Ｑ
0を越えて上昇した場合に、電熱手段ｂへの通電を停止
する過熱防止手段ｐと、を備える。
は、請求項１から３のいずれか一つに記載の発明におい
て、図１０に示すように、吸気通路の流路面積を調節す
るスロットルバルブの開度ＴＶＯを検出するスロットル
開度センサｍと、検出されるスロットルバルブの開度Ｔ
ＶＯの時間当たりの変化率ΔＴＶＯを算出するスロット
ル開度変化率算出手段ｎと、スロットル開度変化率ΔＴ
ＶＯに比例して大きくなる先取り補正値ΔＱを設定する
先取り補正値設定手段ｏと、加熱量Ｑ1から放熱量Ｑ2お
よび先取り補正値ΔＱを差し引いた熱量Ｑが、所定値Ｑ
0を越えて上昇した場合に、電熱手段ｂへの通電を停止
する過熱防止手段ｐと、を備える。
【００１４】
【作用】請求項１に記載のエンジンの排気浄化装置にお
いて、レギュレータｄの作動が解除された状態で、オル
タネータｃの発生電圧は、その回転速度が高い程高くな
り、電熱手段ｂに供給される電力はその回転速度に比例
して高くなるため、レギュレータｄを作動させた状態で
電熱手段ｂを通電する従来装置に比べて、触媒コンバー
タａの触媒が活性温度に達する時間が短くなり、暖機時
における排気ガスの浄化性能を高められる。
いて、レギュレータｄの作動が解除された状態で、オル
タネータｃの発生電圧は、その回転速度が高い程高くな
り、電熱手段ｂに供給される電力はその回転速度に比例
して高くなるため、レギュレータｄを作動させた状態で
電熱手段ｂを通電する従来装置に比べて、触媒コンバー
タａの触媒が活性温度に達する時間が短くなり、暖機時
における排気ガスの浄化性能を高められる。
【００１５】電熱手段ｂが通電される運転時に、電熱手
段ｂに供給される加熱量Ｑ1から触媒コンバータａが排
気ガスに放熱する放熱量Ｑ2を差し引いた熱量Ｑが、所
定値Ｑ0を越えて上昇したことが判定された場合に、電
熱手段ｂへの通電を停止する構成により、触媒コンバー
タａの過熱を回避し、熱劣化等を来すことを防止する。
段ｂに供給される加熱量Ｑ1から触媒コンバータａが排
気ガスに放熱する放熱量Ｑ2を差し引いた熱量Ｑが、所
定値Ｑ0を越えて上昇したことが判定された場合に、電
熱手段ｂへの通電を停止する構成により、触媒コンバー
タａの過熱を回避し、熱劣化等を来すことを防止する。
【００１６】請求項２に記載のエンジンの排気浄化装置
において、触媒コンバータａが電熱手段ｂの通電により
受ける加熱量Ｑ1は、オルタネータ２から供給される電
力に比例して増加し、オルタネータ２の出力電圧はエン
ジン回転数Ｎｅに比例して増加するため、加熱量Ｑ1を
エンジン回転数Ｎｅと経過時間の積算値ΣＮｅの関数と
して算出することができる。
において、触媒コンバータａが電熱手段ｂの通電により
受ける加熱量Ｑ1は、オルタネータ２から供給される電
力に比例して増加し、オルタネータ２の出力電圧はエン
ジン回転数Ｎｅに比例して増加するため、加熱量Ｑ1を
エンジン回転数Ｎｅと経過時間の積算値ΣＮｅの関数と
して算出することができる。
【００１７】オルタネータ２から供給される電力を検出
するのに、電熱手段ｂに通電される電流を検出するセン
サ等が不要であり、構造を簡素化して、コストダウン等
がはかれる。
するのに、電熱手段ｂに通電される電流を検出するセン
サ等が不要であり、構造を簡素化して、コストダウン等
がはかれる。
【００１８】請求項３に記載のエンジンの排気浄化装置
において、触媒コンバータａが排気ガスに奪われる放熱
量Ｑ2は、排気ガス量に相関して増減し、排気ガス量は
吸入空気量に相関して増減するため、放熱量Ｑ2を吸入
空気量Ｑａと経過時間の積算値ΣＱａの関数として算出
することができる。
において、触媒コンバータａが排気ガスに奪われる放熱
量Ｑ2は、排気ガス量に相関して増減し、排気ガス量は
吸入空気量に相関して増減するため、放熱量Ｑ2を吸入
空気量Ｑａと経過時間の積算値ΣＱａの関数として算出
することができる。
【００１９】請求項４に記載のエンジンの排気浄化装置
において、スロットル開度変化率ΔＴＶＯに比例して大
きくなる先取り補正値ΔＱを設定し、加熱量Ｑ1から放
熱量Ｑ2および先取り補正値ΔＱを差し引いた熱量Ｑ
が、所定値Ｑ0を越えて上昇した場合に、電熱手段ｂへ
の通電を停止する構成のため、エンジン回転数Ｎｅが急
上昇する加速時等において、電熱手段ｂの通電を停止す
る制御応答性が確保され、触媒コンバータａを過熱し、
熱劣化等を来すことを防止する。
において、スロットル開度変化率ΔＴＶＯに比例して大
きくなる先取り補正値ΔＱを設定し、加熱量Ｑ1から放
熱量Ｑ2および先取り補正値ΔＱを差し引いた熱量Ｑ
が、所定値Ｑ0を越えて上昇した場合に、電熱手段ｂへ
の通電を停止する構成のため、エンジン回転数Ｎｅが急
上昇する加速時等において、電熱手段ｂの通電を停止す
る制御応答性が確保され、触媒コンバータａを過熱し、
熱劣化等を来すことを防止する。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
説明する。
【００２１】図１に示すシステム図において、１は電熱
触媒コンバータ（ＥＨＣ）であり、電熱触媒コンバータ
１は図示しないエンジンの排気通路の途中には設置さ
れ、排気ガス中のＨＣ、ＣＯを酸化するとともに、ＮＯ
ｘを還元する。
触媒コンバータ（ＥＨＣ）であり、電熱触媒コンバータ
１は図示しないエンジンの排気通路の途中には設置さ
れ、排気ガス中のＨＣ、ＣＯを酸化するとともに、ＮＯ
ｘを還元する。
【００２２】電熱触媒コンバータ１は、触媒担体に通電
されることにより発熱するヒータ機能を持ち、電熱手段
を構成する。
されることにより発熱するヒータ機能を持ち、電熱手段
を構成する。
【００２３】図中２はオルタネータであり、８はレギュ
レータである。オルタネータ２はエンジンによって回転
駆動され、レギュレータ８を介して指令される電圧の電
流を出力する。オルタネータ２から出力される電流はス
イッチ４を介してバッテリ１８と電気負荷６または電熱
触媒コンバータ１に供給される。
レータである。オルタネータ２はエンジンによって回転
駆動され、レギュレータ８を介して指令される電圧の電
流を出力する。オルタネータ２から出力される電流はス
イッチ４を介してバッテリ１８と電気負荷６または電熱
触媒コンバータ１に供給される。
【００２４】オルタネータ２の発生電圧はその回転速度
が高い程高くなるが、レギュレータ８はオルタネータ２
の出力電圧を略一定に調節する。
が高い程高くなるが、レギュレータ８はオルタネータ２
の出力電圧を略一定に調節する。
【００２５】コントロールユニット１６は、電熱触媒コ
ンバータ１の温度Ｔを検出する温度センサ３からの検出
信号と、エンジン回転数Ｎｅを検出する回転数センサ１
５の検出信号、エアフロメータ１４で検出される吸気量
Ｑａと、スロットル開度センサで検出されるスロットル
開度ＴＶＯ、エンジンの始動時にＯＮとなるイグニッシ
ョンスイッチの信号等をそれぞれ入力し、スイッチ４を
介して電熱触媒コンバータ１への通電を制御する。
ンバータ１の温度Ｔを検出する温度センサ３からの検出
信号と、エンジン回転数Ｎｅを検出する回転数センサ１
５の検出信号、エアフロメータ１４で検出される吸気量
Ｑａと、スロットル開度センサで検出されるスロットル
開度ＴＶＯ、エンジンの始動時にＯＮとなるイグニッシ
ョンスイッチの信号等をそれぞれ入力し、スイッチ４を
介して電熱触媒コンバータ１への通電を制御する。
【００２６】コントロールユニット１６は、触媒温度Ｔ
が所定値Ｔ0以下の触媒不活性域に、レギュレータ８の
作動を解除し、オルタネータ２から出力される電流をス
イッチ４を介して電熱触媒コンバータ１へ供給する。
が所定値Ｔ0以下の触媒不活性域に、レギュレータ８の
作動を解除し、オルタネータ２から出力される電流をス
イッチ４を介して電熱触媒コンバータ１へ供給する。
【００２７】図３に示すように、レギュレータ８の作動
が解除された状態で、オルタネータ２の発生電圧は、そ
の回転速度が高い程高くなり、電熱触媒コンバータ１に
供給される電力はその回転速度に比例して高くなるた
め、電熱触媒コンバータ１の触媒が活性温度に達する時
間が短くなる。触媒コンバータ１は、触媒が活性温度に
達したら排気ガス中のＨＣ、ＣＯを酸化させ、その反応
熱によってさらに昇温する。
が解除された状態で、オルタネータ２の発生電圧は、そ
の回転速度が高い程高くなり、電熱触媒コンバータ１に
供給される電力はその回転速度に比例して高くなるた
め、電熱触媒コンバータ１の触媒が活性温度に達する時
間が短くなる。触媒コンバータ１は、触媒が活性温度に
達したら排気ガス中のＨＣ、ＣＯを酸化させ、その反応
熱によってさらに昇温する。
【００２８】電熱触媒コンバータ１は、これに供給され
る電力が所定値Ｑ0を越えるＥＨＣ熱劣化域に入ると、
過熱されて熱劣化を来す可能性がある。このため、エン
ジン回転数が急速に上昇するような運転時に、電熱触媒
コンバータ１の通電を止める制御が遅れると、電熱触媒
コンバータ１に供給される電力が過大になり、電熱触媒
コンバータ１を過熱する可能性がある。
る電力が所定値Ｑ0を越えるＥＨＣ熱劣化域に入ると、
過熱されて熱劣化を来す可能性がある。このため、エン
ジン回転数が急速に上昇するような運転時に、電熱触媒
コンバータ１の通電を止める制御が遅れると、電熱触媒
コンバータ１に供給される電力が過大になり、電熱触媒
コンバータ１を過熱する可能性がある。
【００２９】電熱触媒コンバータ１の過熱を防止するた
め、コントロールユニット１６は、電熱触媒コンバータ
１が通電される運転時に、電熱触媒コンバータ１に供給
される加熱量Ｑ1から電熱触媒コンバータ１が排気ガス
に放熱する放熱量Ｑ2を差し引いた熱量Ｑが、所定値Ｑ0
を越えて上昇したことが判定された場合に、電熱触媒コ
ンバータ１への通電を停止する制御を行う。
め、コントロールユニット１６は、電熱触媒コンバータ
１が通電される運転時に、電熱触媒コンバータ１に供給
される加熱量Ｑ1から電熱触媒コンバータ１が排気ガス
に放熱する放熱量Ｑ2を差し引いた熱量Ｑが、所定値Ｑ0
を越えて上昇したことが判定された場合に、電熱触媒コ
ンバータ１への通電を停止する制御を行う。
【００３０】電熱触媒コンバータ１がその通電により受
ける加熱量Ｑ1は、オルタネータ２から供給される電力
に比例し、オルタネータ２の出力電圧はエンジン回転数
Ｎｅに比例するため、エンジン回転数Ｎｅと経過時間の
積算値ΣＮｅの関数として算出できる。
ける加熱量Ｑ1は、オルタネータ２から供給される電力
に比例し、オルタネータ２の出力電圧はエンジン回転数
Ｎｅに比例するため、エンジン回転数Ｎｅと経過時間の
積算値ΣＮｅの関数として算出できる。
【００３１】この結果、電熱触媒コンバータ１に通電さ
れる電力を測定する装置等を設ける必要がなく、構造の
簡素化をして、コストダウンがはかれる。
れる電力を測定する装置等を設ける必要がなく、構造の
簡素化をして、コストダウンがはかれる。
【００３２】電熱触媒コンバータ１が排気ガスに奪われ
る放熱量Ｑ2は、排気ガス量に相関して増減し、排気ガ
ス量は吸入空気量に相関して増減するため、吸入空気量
Ｑａと経過時間の積算値ΣＱａの関数として算出する。
る放熱量Ｑ2は、排気ガス量に相関して増減し、排気ガ
ス量は吸入空気量に相関して増減するため、吸入空気量
Ｑａと経過時間の積算値ΣＱａの関数として算出する。
【００３３】図２のフローチャートはコントロールユニ
ット１６において実行される電熱触媒コンバータ１の通
電を制御するプログラムを示しており、これは一定周期
毎に実行される。
ット１６において実行される電熱触媒コンバータ１の通
電を制御するプログラムを示しており、これは一定周期
毎に実行される。
【００３４】これについて説明すると、まず、ステップ
１でイグニッションスイッチがＯＮとなる始動時が判定
されると、ステップ２，３に進み、加熱量Ｑ1と放熱量
Ｑ2の初期化がそれぞれ行われる。
１でイグニッションスイッチがＯＮとなる始動時が判定
されると、ステップ２，３に進み、加熱量Ｑ1と放熱量
Ｑ2の初期化がそれぞれ行われる。
【００３５】続いて、ステップ４に進んで、触媒温度Ｔ
が所定値Ｔ0以下の触媒不活性域かどうかを判定する。
が所定値Ｔ0以下の触媒不活性域かどうかを判定する。
【００３６】ここで、触媒温度Ｔが所定値Ｔ0を越えて
上昇した触媒活性域であることが判定された場合、ステ
ップ１０に進んでレギュレータ８を作動させて、オルタ
ネータ２の出力電圧を一定に調節するとともに、電熱触
媒コンバータ１への通電を行わない。
上昇した触媒活性域であることが判定された場合、ステ
ップ１０に進んでレギュレータ８を作動させて、オルタ
ネータ２の出力電圧を一定に調節するとともに、電熱触
媒コンバータ１への通電を行わない。
【００３７】一方、触媒温度Ｔが所定値Ｔ0以下の触媒
不活性域と判定された場合にステップ５に進み、レギュ
レータ８の作動を停止し、電熱触媒コンバータ１をスイ
ッチ４を介して通電する。
不活性域と判定された場合にステップ５に進み、レギュ
レータ８の作動を停止し、電熱触媒コンバータ１をスイ
ッチ４を介して通電する。
【００３８】こうして、電熱触媒コンバータ１が通電さ
れる運転時は、ステップ６に進んで、加熱量Ｑ1をエン
ジン回転数Ｎｅと経過時間の積算値ΣＮｅの関数として
算出する。
れる運転時は、ステップ６に進んで、加熱量Ｑ1をエン
ジン回転数Ｎｅと経過時間の積算値ΣＮｅの関数として
算出する。
【００３９】続いて、ステップ７に進んで、放熱量Ｑ2
を吸入空気量Ｑａと経過時間の積算値ΣＱａの関数とし
て算出する。
を吸入空気量Ｑａと経過時間の積算値ΣＱａの関数とし
て算出する。
【００４０】続いて、ステップ８に進んで、電熱触媒コ
ンバータ１に残る熱量Ｑを、加熱量Ｑ1と放熱量Ｑ2の差
として算出する。
ンバータ１に残る熱量Ｑを、加熱量Ｑ1と放熱量Ｑ2の差
として算出する。
【００４１】続いて、ステップ９に進んで、電熱触媒コ
ンバータ１に残る熱量Ｑが所定値Ｑ0を越えて上昇する
かどうかを判定する。
ンバータ１に残る熱量Ｑが所定値Ｑ0を越えて上昇する
かどうかを判定する。
【００４２】電熱触媒コンバータ１に残る熱量Ｑが所定
値Ｑ0を越えて上昇したことが判定された場合、ステッ
プ１０に進んでレギュレータ８を作動させて、オルタネ
ータ２の出力電圧を一定に調節するとともに、電熱触媒
コンバータ１への通電を停止する。これにより、電熱触
媒コンバータ１はこれに供給される電力が過大になって
過熱されることを回避し、熱劣化を来すことを防止でき
る。
値Ｑ0を越えて上昇したことが判定された場合、ステッ
プ１０に進んでレギュレータ８を作動させて、オルタネ
ータ２の出力電圧を一定に調節するとともに、電熱触媒
コンバータ１への通電を停止する。これにより、電熱触
媒コンバータ１はこれに供給される電力が過大になって
過熱されることを回避し、熱劣化を来すことを防止でき
る。
【００４３】次に、他の実施例として、エンジン回転数
Ｎｅが急上昇する加速時等に、電熱触媒コンバータ１の
通電を停止する制御が遅れることを防止するため、コン
トロールユニット１６は、電熱触媒コンバータ１が通電
される運転時に、電熱触媒コンバータ１に供給される加
熱量Ｑ1から電熱触媒コンバータ１が排気ガスに放熱す
る放熱量Ｑ2およびスロットルバルブ開度ＴＶＯの時間
当たりの変化率ΔＴＶＯに比例して大きくなる先取り補
正値ΔＱを差し引いた熱量Ｑが、所定値Ｑ0を越えて上
昇したことが判定された場合に、電熱触媒コンバータ１
への通電を停止するように構成してもよい。
Ｎｅが急上昇する加速時等に、電熱触媒コンバータ１の
通電を停止する制御が遅れることを防止するため、コン
トロールユニット１６は、電熱触媒コンバータ１が通電
される運転時に、電熱触媒コンバータ１に供給される加
熱量Ｑ1から電熱触媒コンバータ１が排気ガスに放熱す
る放熱量Ｑ2およびスロットルバルブ開度ＴＶＯの時間
当たりの変化率ΔＴＶＯに比例して大きくなる先取り補
正値ΔＱを差し引いた熱量Ｑが、所定値Ｑ0を越えて上
昇したことが判定された場合に、電熱触媒コンバータ１
への通電を停止するように構成してもよい。
【００４４】次に、図４に示したフローチャートは、こ
の実施例において実行される電熱触媒コンバータ１の通
電を制御するプログラムを示しており、これは一定周期
毎に実行される。
の実施例において実行される電熱触媒コンバータ１の通
電を制御するプログラムを示しており、これは一定周期
毎に実行される。
【００４５】これについて説明すると、まず、ステップ
２０でイグニッションスイッチがＯＮとなる始動時が判
定されると、ステップ２１，２２，２３に進み、先取り
補正量ΔＱと加熱量Ｑ1および放熱量Ｑ2の初期化がそれ
ぞれ行われる。
２０でイグニッションスイッチがＯＮとなる始動時が判
定されると、ステップ２１，２２，２３に進み、先取り
補正量ΔＱと加熱量Ｑ1および放熱量Ｑ2の初期化がそれ
ぞれ行われる。
【００４６】続いて、ステップ２４に進んで、触媒温度
Ｔが所定値Ｔ0以下の触媒不活性域かどうかを判定す
る。
Ｔが所定値Ｔ0以下の触媒不活性域かどうかを判定す
る。
【００４７】ここで、触媒温度Ｔが所定値Ｔ0を越えて
上昇した触媒活性域であることが判定された場合、ステ
ップ３０に進んでレギュレータ８を作動させて、オルタ
ネータ２の出力電圧を一定に調節するとともに、電熱触
媒コンバータ１への通電を行わない。
上昇した触媒活性域であることが判定された場合、ステ
ップ３０に進んでレギュレータ８を作動させて、オルタ
ネータ２の出力電圧を一定に調節するとともに、電熱触
媒コンバータ１への通電を行わない。
【００４８】一方、触媒温度Ｔが所定値Ｔ0以下の触媒
不活性域と判定された場合にステップ２５に進み、レギ
ュレータ８の作動を停止し、電熱触媒コンバータ１をス
イッチ４を介して通電する。
不活性域と判定された場合にステップ２５に進み、レギ
ュレータ８の作動を停止し、電熱触媒コンバータ１をス
イッチ４を介して通電する。
【００４９】こうして、電熱触媒コンバータ１が通電さ
れる運転時は、ステップ２６に進んで、加熱量Ｑ1をエ
ンジン回転数Ｎｅと経過時間の積算値ΣＮｅの関数とし
て算出する。
れる運転時は、ステップ２６に進んで、加熱量Ｑ1をエ
ンジン回転数Ｎｅと経過時間の積算値ΣＮｅの関数とし
て算出する。
【００５０】続いて、ステップ２７に進んで、放熱量Ｑ
2を吸入空気量Ｑａと経過時間の積算値ΣＱａの関数と
して算出する。
2を吸入空気量Ｑａと経過時間の積算値ΣＱａの関数と
して算出する。
【００５１】続いて、ステップ２８に進んで、電熱触媒
コンバータ１に残る熱量Ｑを、Ｑ＝Ｑ1−Ｑ2−ΔＱとし
て算出する。
コンバータ１に残る熱量Ｑを、Ｑ＝Ｑ1−Ｑ2−ΔＱとし
て算出する。
【００５２】図５に示すように、先取り補正値ΔＱは、
スロットルバルブ開度ＴＶＯの時間当たりの変化率ΔＴ
ＶＯに比例して大きくなるように設定されている。
スロットルバルブ開度ＴＶＯの時間当たりの変化率ΔＴ
ＶＯに比例して大きくなるように設定されている。
【００５３】続いて、ステップ２９に進んで、電熱触媒
コンバータ１に残る熱量Ｑが所定値Ｑ0を越えて上昇す
るかどうかを判定する。
コンバータ１に残る熱量Ｑが所定値Ｑ0を越えて上昇す
るかどうかを判定する。
【００５４】電熱触媒コンバータ１に残る熱量Ｑが所定
値Ｑ0を越えて上昇したことが判定された場合、ステッ
プ３０に進んでレギュレータ８を作動させて、オルタネ
ータ２の出力電圧を一定に調節するとともに、電熱触媒
コンバータ１への通電を停止する。
値Ｑ0を越えて上昇したことが判定された場合、ステッ
プ３０に進んでレギュレータ８を作動させて、オルタネ
ータ２の出力電圧を一定に調節するとともに、電熱触媒
コンバータ１への通電を停止する。
【００５５】この実施例は、スロットルバルブ開度ＴＶ
Ｏの変化率ΔＴＶＯに応じて、電熱触媒コンバータ１へ
の通電を早く停止する構成により、エンジン回転数Ｎｅ
が急上昇する加速時等においても制御応答性を十分に確
保することができ、電熱触媒コンバータ１の過熱を防止
することができる。
Ｏの変化率ΔＴＶＯに応じて、電熱触媒コンバータ１へ
の通電を早く停止する構成により、エンジン回転数Ｎｅ
が急上昇する加速時等においても制御応答性を十分に確
保することができ、電熱触媒コンバータ１の過熱を防止
することができる。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載のエ
ンジンの排気浄化装置は、吸気通路の途中に介装される
触媒コンバータと、通電により触媒コンバータを加熱す
る電熱手段と、エンジンによって駆動されて発電するオ
ルタネータと、オルタネータの出力電圧を調節するレギ
ュレータと、触媒の不活性域を判定する不活性域判定手
段と、触媒の不活性域にレギュレータがオルタネータの
出力電圧を一定に調節する作動を解除し、かつオルタネ
ータの出力電流を電熱手段に供給する通電制御手段と、
触媒コンバータが電熱手段の通電により得られる加熱量
Ｑ1から触媒コンバータが排気ガスに放熱する放熱量Ｑ2
を差し引いた熱量Ｑが、所定値Ｑ0を越えて上昇した場
合に、電熱手段への通電を停止する過熱防止手段とを備
えたため、触媒コンバータの過熱を防止しつつ速やかに
昇温させることができ、暖機時等における排気ガスの浄
化性能を高められる。
ンジンの排気浄化装置は、吸気通路の途中に介装される
触媒コンバータと、通電により触媒コンバータを加熱す
る電熱手段と、エンジンによって駆動されて発電するオ
ルタネータと、オルタネータの出力電圧を調節するレギ
ュレータと、触媒の不活性域を判定する不活性域判定手
段と、触媒の不活性域にレギュレータがオルタネータの
出力電圧を一定に調節する作動を解除し、かつオルタネ
ータの出力電流を電熱手段に供給する通電制御手段と、
触媒コンバータが電熱手段の通電により得られる加熱量
Ｑ1から触媒コンバータが排気ガスに放熱する放熱量Ｑ2
を差し引いた熱量Ｑが、所定値Ｑ0を越えて上昇した場
合に、電熱手段への通電を停止する過熱防止手段とを備
えたため、触媒コンバータの過熱を防止しつつ速やかに
昇温させることができ、暖機時等における排気ガスの浄
化性能を高められる。
【００５７】請求項２に記載のエンジンの排気浄化装置
は、請求項１に記載の発明において、触媒コンバータが
電熱手段の通電により受ける加熱量Ｑ1を、エンジン回
転数Ｎｅと経過時間の積算値ΣＮｅの関数として算出す
る構成としたため、電熱手段に通電される電流を検出す
るセンサ等を用いることなく、加熱量Ｑ1を算出するこ
とができ、構造の簡素化をはかりつつ、制御精度を高め
られる。
は、請求項１に記載の発明において、触媒コンバータが
電熱手段の通電により受ける加熱量Ｑ1を、エンジン回
転数Ｎｅと経過時間の積算値ΣＮｅの関数として算出す
る構成としたため、電熱手段に通電される電流を検出す
るセンサ等を用いることなく、加熱量Ｑ1を算出するこ
とができ、構造の簡素化をはかりつつ、制御精度を高め
られる。
【００５８】請求項３に記載のエンジンの排気浄化装置
は、触媒コンバータが排気ガスに奪われる放熱量Ｑ
2を、吸入空気量Ｑａと経過時間の積算値ΣＱａの関数
として算出する構成としたため、放熱量Ｑ2を算出する
ことができ、構造の簡素化をはかりつつ、制御精度を高
められる。
は、触媒コンバータが排気ガスに奪われる放熱量Ｑ
2を、吸入空気量Ｑａと経過時間の積算値ΣＱａの関数
として算出する構成としたため、放熱量Ｑ2を算出する
ことができ、構造の簡素化をはかりつつ、制御精度を高
められる。
【００５９】請求項４に記載のエンジンの排気浄化装置
は、スロットル開度変化率ΔＴＶＯに比例して大きくな
る先取り補正値ΔＱを設定し、加熱量Ｑ1から放熱量Ｑ2
および先取り補正値ΔＱを差し引いた熱量Ｑが、所定値
Ｑ0を越えて上昇した場合に、電熱手段ｂへの通電を停
止する構成としたため、エンジン回転数Ｎｅが急上昇す
る加速時においても電熱手段の通電を停止する制御応答
性を確保し、触媒コンバータが過熱されることを回避
し、熱劣化を来すことを防止できる。
は、スロットル開度変化率ΔＴＶＯに比例して大きくな
る先取り補正値ΔＱを設定し、加熱量Ｑ1から放熱量Ｑ2
および先取り補正値ΔＱを差し引いた熱量Ｑが、所定値
Ｑ0を越えて上昇した場合に、電熱手段ｂへの通電を停
止する構成としたため、エンジン回転数Ｎｅが急上昇す
る加速時においても電熱手段の通電を停止する制御応答
性を確保し、触媒コンバータが過熱されることを回避
し、熱劣化を来すことを防止できる。
【図１】本発明の実施例を示すシステム図。
【図２】同じく制御内容を示すフローチャート。
【図３】同じくオルタネータの回転数と電熱触媒コンバ
ータへ供給される電力の関係を示す特性図。
ータへ供給される電力の関係を示す特性図。
【図４】他の実施例の制御内容を示すフローチャート。
【図５】同じくスロットルバルブ開度の変化率ΔＴＶＯ
と先取り補正値ΔＱの関係を示す特性図。
と先取り補正値ΔＱの関係を示す特性図。
【図６】従来例を示すシステム図。
【図７】請求項１に記載の発明を示すクレーム対応図。
【図８】請求項２に記載の発明を示すクレーム対応図。
【図９】請求項３に記載の発明を示すクレーム対応図。
【図１０】請求項４に記載の発明を示すクレーム対応
図。
図。
１ 電熱触媒コンバータ ２ オルタネータ ３ 触媒温度センサ ４ スイッチ ８ レギュレータ １３ スロットル開度センサ １４ エアフロメータ １５ エンジン回転数センサ １６ コントロールユニット １８ バッテリ ａ 触媒コンバータ ｂ 電熱手段 ｃ オルタネータ ｄ レギュレータ ｅ 不活性域判定手段 ｆ 通電制御手段 ｇ 過熱防止手段 ｈ 回転数検出手段 ｉ 加熱量算出手段 ｊ 吸入空気量検出手段 ｋ 放熱量算出手段 ｌ スロットルバルブ ｍ スロットル開度センサ ｎ スロットル開度変化率手段 ｏ 先取り補正値設定手段 ｐ 過熱防止手段
Claims (4)
- 【請求項１】排気通路の途中に介装される触媒コンバー
タと、 通電により触媒コンバータを加熱する電熱手段と、 エンジンによって駆動されて発電するオルタネータと、 オルタネータの出力電圧を調節するレギュレータと、 触媒の不活性域を判定する不活性域判定手段と、 触媒の不活性域にレギュレータがオルタネータの出力電
圧を一定に調節する作動を解除し、かつオルタネータの
出力電流を電熱手段に供給する通電制御手段と、 触媒コンバータが電熱手段の通電により得られる加熱量
Ｑ1から触媒コンバータが排気ガスに放熱する放熱量Ｑ2
を差し引いた熱量Ｑが、所定値Ｑ0を越えて上昇した場
合に、電熱手段への通電を停止する過熱防止手段と、 を備えたことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項２】エンジン回転数Ｎｅを検出する回転数検出
手段と、 触媒コンバータが電熱手段の通電により受ける加熱量Ｑ
1を、エンジン回転数Ｎｅと経過時間の積算値ΣＮｅの
関数として算出する加熱量算出手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの
排気浄化装置。 - 【請求項３】吸入空気量Ｑａを検出する吸入空気量検出
手段と、 触媒コンバータが排気ガスに奪われる放熱量Ｑ2を、吸
入空気量Ｑａと経過時間の積算値ΣＱａの関数として算
出する放熱量算出手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のエ
ンジンの排気浄化装置。 - 【請求項４】吸気通路の流路面積を調節するスロットル
バルブの開度ＴＶＯを検出するスロットル開度センサ
と、 検出されるスロットルバルブの開度ＴＶＯの時間当たり
の変化率ΔＴＶＯを算出するスロットル開度変化率算出
手段と、 スロットル開度変化率ΔＴＶＯに比例して大きくなる先
取り補正値ΔＱを設定する先取り補正値設定手段と、 加熱量Ｑ1から放熱量Ｑ2および先取り補正値ΔＱを差し
引いた熱量Ｑが、所定値Ｑ0を越えて上昇した場合に、
電熱手段への通電を停止する過熱防止手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一
つに記載のエンジンの排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7026832A JPH08218855A (ja) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | エンジンの排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7026832A JPH08218855A (ja) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | エンジンの排気浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08218855A true JPH08218855A (ja) | 1996-08-27 |
Family
ID=12204247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7026832A Pending JPH08218855A (ja) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | エンジンの排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08218855A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102817674A (zh) * | 2011-06-06 | 2012-12-12 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 电加热的碳氢化合物（hc）吸附剂 |
-
1995
- 1995-02-15 JP JP7026832A patent/JPH08218855A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102817674A (zh) * | 2011-06-06 | 2012-12-12 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 电加热的碳氢化合物（hc）吸附剂 |
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