JPH11257059A - Catalytic heater power supply control unit - Google Patents

Catalytic heater power supply control unit

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Publication number
JPH11257059A
JPH11257059A JP10058645A JP5864598A JPH11257059A JP H11257059 A JPH11257059 A JP H11257059A JP 10058645 A JP10058645 A JP 10058645A JP 5864598 A JP5864598 A JP 5864598A JP H11257059 A JPH11257059 A JP H11257059A
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JP
Japan
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heater
power supply
air
engine
fuel ratio
Prior art date
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Pending
Application number
JP10058645A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hironao Fukuchi
博直 福地
Yuichi Shimazaki
勇一 島崎
Hiroaki Kato
裕明 加藤
Kazutomo Sawamura
和同 澤村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH11257059A publication Critical patent/JPH11257059A/en
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    • 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

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent excessive rise of temperature of a current carrying heater when increased fuel is supplied, by providing a power setting means that sets supply power value lower as the detected air-fuel ratio of engine gets richer, and by supplying power to the current carrying heater according to the supply power value immediately after the start of the engine. SOLUTION: When an engine 22 starts, an air-fuel ratio feedback is controlled so that an air-fuel ratio feedback correction coefficient is 1. In addition, immediately after the start of the engine 22, a fuel injection time is set larger as the temperature of the engine 22 is lower. When the fuel injection time is larger than the threshold at the engine start, a voltage applied to the heater is set low corresponding to the fuel injection time. Accordingly, even when unburned components increased in the exhaust gas in a driving condition where increased amount of fuel is supplied, if a current carrying heater 1 is heated with the combustion heat of the unburned components, the rise of the heater temperature up to the tolerable upper limit temperature of the current carrying heater 1 is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃エンジンの排
気ガス中の有害成分を低減させるために排気系に備えら
れた触媒コンバータに含まれる通電ヒータの給電を制御
する触媒ヒータ給電制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a catalytic heater power supply control device for controlling power supply to an electric heater included in a catalytic converter provided in an exhaust system in order to reduce harmful components in exhaust gas of an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃エンジンの排気ガス中の有害成分を
低減させるために排気管に触媒が設けられている。触媒
はその温度が350℃以上に上昇しないと十分に活性化
されないので、エンジン作動中においては常に触媒が排
気ガスに対して有効に浄化作用をなすように通電ヒータ
が触媒コンバータ内の上流側に配設されている。このヒ
ータへの給電を制御するために触媒ヒータ給電制御装置
がある。
2. Description of the Related Art A catalyst is provided in an exhaust pipe to reduce harmful components in exhaust gas of an internal combustion engine. Since the catalyst is not sufficiently activated unless its temperature rises to 350 ° C. or higher, an energized heater is provided upstream of the catalytic converter so that the catalyst always effectively purifies exhaust gas during operation of the engine. It is arranged. There is a catalyst heater power supply control device to control the power supply to the heater.

【0003】触媒ヒータ給電制御装置においては、エン
ジン始動時にエンジン冷却水温及び吸気温が予め定めら
れた低温条件を満たしているときにはエンジンが始動さ
れてから通電ヒータへの給電が所定の期間だけ実行され
る。このような触媒ヒータ給電制御装置は例えば、特開
平4−279718号公報に開示されている。
In the catalytic heater power supply control device, when the engine cooling water temperature and intake air temperature satisfy predetermined low-temperature conditions at the time of engine start, power supply to the energized heater is performed only for a predetermined period after the engine is started. You. Such a catalyst heater power supply control device is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-279718.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エンジ
ン始動時にエンジン冷却水温及び吸気温が低温条件を満
たしていても、燃料が増量供給されるような運転状態で
は排気ガス中の未燃焼成分が増加するので、その未燃焼
成分の燃焼熱によってヒータが加熱されるようになり、
ヒータ自身の温度が過剰に上昇することが起きる。ヒー
タの耐用上限温度(例えば、800℃)に達するほどヒ
ータの温度が上昇すると、ヒータを劣化や損傷させてし
まうという問題があった。
However, even when the engine cooling water temperature and the intake air temperature satisfy the low temperature condition at the time of starting the engine, the unburned components in the exhaust gas increase in an operating state in which the fuel is supplied in an increased amount. Therefore, the heater is heated by the combustion heat of the unburned component,
The temperature of the heater itself may rise excessively. If the temperature of the heater rises so as to reach the upper limit temperature (for example, 800 ° C.) of the heater, there is a problem that the heater is deteriorated or damaged.

【0005】そこで、本発明の目的は、燃料増量供給時
における通電ヒータの温度の過剰上昇を防止することが
できる触媒ヒータ給電制御装置を提供することである。
It is an object of the present invention to provide a catalyst heater power supply control device capable of preventing an excessive rise in the temperature of a current-carrying heater when supplying an increased amount of fuel.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の触媒ヒータ給電
制御装置は、内燃エンジンの排気系に備えられた触媒コ
ンバータに含まれる通電ヒータへの給電を制御する触媒
ヒータ給電制御装置であって、内燃エンジンの供給混合
気の空燃比を検出する空燃比検出手段と、空燃比検出手
段による検出空燃比がリッチになるほど通電ヒータへの
供給電力値を低く設定する電力設定手段と、エンジン始
動直後において供給電力値に応じた電力を通電ヒータに
供給する電力供給手段とを備えたことを特徴としてい
る。
A catalyst heater power supply control device according to the present invention is a catalyst heater power supply control device for controlling power supply to an electric heater included in a catalytic converter provided in an exhaust system of an internal combustion engine. Air-fuel ratio detection means for detecting the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the internal combustion engine; power setting means for setting the power supply value to the energized heater lower as the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio detection means becomes rich; Power supply means for supplying power to the energized heater in accordance with the supplied power value.

【0007】すなわち、本発明によれば、内燃エンジン
の供給混合気の空燃比がリッチであるほど通電ヒータへ
の供給電力値が低く設定され、エンジン始動直後におい
てその供給電力値に応じた電力が通電ヒータに供給され
る。この構成により、燃料が増量供給されるような空燃
比がリッチである運転状態では排気ガス中の未燃焼成分
が増加し、その未燃焼成分の燃焼熱によってヒータが加
熱されるが、空燃比のリッチ程度に応じて通電ヒータへ
の供給電力が低く抑えられるので、給電によるヒータ自
身の発熱が低下してヒータ温度の過剰上昇を防止するこ
とができる。
That is, according to the present invention, the richer the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the internal combustion engine, the lower the power supplied to the energized heater is set, and immediately after the engine is started, the power corresponding to the supplied power is reduced. It is supplied to the energized heater. With this configuration, in an operation state in which the air-fuel ratio is rich such that an increased amount of fuel is supplied, the unburned components in the exhaust gas increase, and the heater is heated by the combustion heat of the unburned components. Since the power supplied to the energized heater is suppressed low according to the degree of richness, the heat generated by the heater itself due to power supply is reduced, and an excessive rise in the heater temperature can be prevented.

【0008】また、本発明の触媒ヒータ給電制御装置に
おいては、空燃比検出手段による検出空燃比がリッチに
なるほど電力設定手段が通電ヒータへの供給電力値を連
続的に低く設定することにより、精度良く通電ヒータへ
の供給電力を制御してヒータ温度の過剰上昇を的確に防
止することができる。更に、本発明の触媒ヒータ給電制
御装置は、電力供給手段による通電ヒータへの電力供給
中における空燃比検出手段による新たな検出空燃比のリ
ッチ状態に応じて電力設定手段が通電ヒータへの供給電
力値を新たに設定し、その新たに設定された供給電力値
に応じた電力を電力供給手段が通電ヒータに供給するこ
とを特徴としている。ここで、リッチ状態に応じてとは
単に空燃比が変化した場合や、リッチ状態が例えば、3
秒以上継続した場合にということである。この構成によ
り、ヒータ温度の過剰上昇を精度良く防止することがで
きる。
In the catalytic heater power supply control device of the present invention, the power setting means continuously sets the power supply value to the energized heater to be lower as the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio detector becomes richer. By controlling the power supplied to the energized heater well, an excessive rise in the heater temperature can be accurately prevented. Further, the catalytic heater power supply control device according to the present invention is characterized in that the power setting means adjusts the power supply to the energized heater according to a new rich state of the detected air-fuel ratio by the air-fuel ratio detecting means during the power supply to the energized heater by the power supply means. A new value is set, and the power supply means supplies power to the energized heater according to the newly set supply power value. Here, depending on the rich state, the case where the air-fuel ratio simply changes, or the case where the rich state is, for example, 3
That is, when it lasts more than seconds. With this configuration, an excessive rise in the heater temperature can be accurately prevented.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照しつつ詳細に説明する。図1は本発明による触媒ヒー
タ給電制御装置を示している。この触媒ヒータ給電制御
装置においては、通電ヒータ1にはオルタネータ2から
切換スイッチ3を介して直流電圧が印加されるように構
成されている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a catalytic heater power supply control device according to the present invention. In this catalytic heater power supply control device, a DC voltage is applied to the energized heater 1 from the alternator 2 via the changeover switch 3.

【0010】通電ヒータ1は図2に示すように触媒コン
バータ21内に備えられている。触媒コンバータ21は
エンジン22の排気ポートから延出した排気管23に設
けられており、筒ケース24内に上流から通電ヒータ
1、ライトオフ(light-off)触媒25及びメイン触媒2
6が順に備えている。通電ヒータ1は例えば、触媒材料
が塗布されたハニカム構造体からなり、自身も触媒作用
をなして排気ガス未燃焼成分の酸化熱によっても加熱さ
れるようになっており、ライトオフ触媒25の上流の排
気ガスを加熱する。なお、通電ヒータを有する触媒コン
バータの構造については特開平8−218857号公報
及び特開平8−316660号公報に示されている。
The energized heater 1 is provided in a catalytic converter 21 as shown in FIG. The catalytic converter 21 is provided in an exhaust pipe 23 extending from an exhaust port of the engine 22, and is provided with an energized heater 1, a light-off catalyst 25, and a main catalyst 2 from upstream in a cylindrical case 24.
6 are provided in order. The energized heater 1 is formed of, for example, a honeycomb structure coated with a catalyst material, and itself is also configured to perform a catalytic action and be heated by the oxidizing heat of the unburned components of the exhaust gas. Heat exhaust gas. The structure of a catalytic converter having a current-carrying heater is disclosed in JP-A-8-218857 and JP-A-8-316660.

【0011】図1に戻って、切換スイッチ3はバッテリ
4の正端子にも接続されており、オルタネータ2の出力
は切換スイッチ3によって通電ヒータ1とバッテリ4と
のいずれか一方に選択的に接続されるようになってい
る。切換スイッチ3の定常状態はオルタネータ2の出力
をバッテリ4に接続した充電状態である。切換スイッチ
3の切換動作はECU(エンジンコントロールユニット)
6からの指令に応じて実行される。オルタネータ2はエ
ンジン22の回転によって駆動されて交流電圧を発生
し、その交流電圧を整流してから直流電圧として出力す
る。また、その直流電圧を設定するためにレギュレータ
5がオルタネータ2には接続されている。レギュレータ
5はECU6からの電圧設定指令に応じてオルタネータ
2の出力電圧を設定する。
Returning to FIG. 1, the changeover switch 3 is also connected to the positive terminal of the battery 4, and the output of the alternator 2 is selectively connected to either the energized heater 1 or the battery 4 by the changeover switch 3. It is supposed to be. The steady state of the changeover switch 3 is a charging state in which the output of the alternator 2 is connected to the battery 4. The changeover operation of the changeover switch 3 is performed by an ECU (engine control unit).
6 is executed in response to a command from The alternator 2 is driven by the rotation of the engine 22 to generate an AC voltage, rectifies the AC voltage, and outputs it as a DC voltage. A regulator 5 is connected to the alternator 2 to set the DC voltage. The regulator 5 sets the output voltage of the alternator 2 according to a voltage setting command from the ECU 6.

【0012】ECU6は、図3に示すようにCPU1
1、ROM12、RAM13、A/D変換器14、カウ
ンタ15、入力インターフェース回路16、出力インタ
ーフェース回路17及びタイマ19を少なくとも備えて
おり、それらは共通バスで互いに接続されている。A/
D変換器14には、内燃エンジンの冷却水温TWを検出
する冷却水温センサ31、エンジンの吸気温TAを検出
する吸気温センサ32、スロットル弁(図示せず)下流
の吸気管内の圧力を検出する吸気管内圧センサ33、排
気管23に設けられて排気ガス中の酸素濃度を検出する
酸素濃度センサ34等のセンサが接続されている。A/
D変換器14はそれらセンサの出力値をディジタル値に
変換する。カウンタ15はクランク角センサ35から出
力されるパルスの発生間隔を、図示しないクロック発生
器から出力されたクロックパルスの発生数の計数により
測定してエンジン回転数Neを示す信号を生成する。ク
ランク角センサ35はクランク軸の回転角度が所定角度
位置にある時点を示す基準位置信号と共に各気筒のピス
トンの上死点時点を示すTDC信号も発生し、それらは
CPU11に供給される。入力インターフェース回路1
6にはイグニッションスイッチ7の一端が接続され、イ
グニッションスイッチ7のオンオフが検出されるように
なっている。出力インターフェース回路17には上記の
切換スイッチ3及びレギュレータ5が接続される他、E
CU6において算出される燃料噴射時間Toutに応じて
所定のタイミングで燃料噴射するためのインジェクタ2
7が接続されている。
The ECU 6 includes a CPU 1 as shown in FIG.
1, at least a ROM 12, a RAM 13, an A / D converter 14, a counter 15, an input interface circuit 16, an output interface circuit 17, and a timer 19, which are connected to each other by a common bus. A /
The D converter 14 has a cooling water temperature sensor 31 for detecting a cooling water temperature T W of the internal combustion engine, an intake temperature sensor 32 for detecting an intake air temperature T A of the engine, and a pressure in an intake pipe downstream of a throttle valve (not shown). Sensors such as an intake pipe internal pressure sensor 33 for detection and an oxygen concentration sensor 34 provided in the exhaust pipe 23 for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas are connected. A /
The D converter 14 converts the output values of these sensors into digital values. The counter 15 measures a generation interval of a pulse output from the crank angle sensor 35 by counting the number of generations of a clock pulse output from a clock generator (not shown), and generates a signal indicating the engine speed Ne. The crank angle sensor 35 generates a TDC signal indicating the top dead center of the piston of each cylinder together with a reference position signal indicating the time when the rotation angle of the crankshaft is at a predetermined angular position, and these are supplied to the CPU 11. Input interface circuit 1
One end of an ignition switch 7 is connected to 6 so that ON / OFF of the ignition switch 7 is detected. The output interface circuit 17 is connected to the changeover switch 3 and the regulator 5 described above.
Injector 2 for injecting fuel at a predetermined timing according to fuel injection time Tout calculated in CU 6
7 is connected.

【0013】ECU6のCPU11はイグニッションス
イッチ7のオンを入力インターフェース回路16を介し
て検出すると、通電ヒータ1の給電制御動作を行なう。
この給電制御動作は例えば、イグニッションスイッチ7
のオンから所定時間だけ経過するまで繰り返し実行され
るものである。給電制御動作においては、図4に示すよ
うに、先ず、ヒータ通電を行なうべき運転状態か否かを
判別する(ステップS1)。ヒータ通電を行なうべき運
転状態か否かの判別は、吸気温センサ32によって検出
された吸気温TAと冷却水温センサ31によって検出さ
れた冷却水温TWとをA/D変換器14を介して得て、
その吸気温TAが閾値T1(例えば、0〜40℃)以下
である低吸気温時で、かつ冷却水温TWが閾値T2(例
えば、0〜60℃)以下である低冷却水温時である状態
を検出することにより行なわれる。TA>T1又はTW
T2のような暖機が進行しているため、ヒータ通電を行
なうべき運転状態ではないならば、給電停止指令を発生
し(ステップS2)、給電フラグFONをリセットして
0に等しくさせる(ステップS3)。
When the CPU 11 of the ECU 6 detects that the ignition switch 7 is turned on via the input interface circuit 16, the CPU 11 performs a power supply control operation of the electric heater 1.
This power supply control operation is performed by, for example, the ignition switch 7.
Is repeatedly executed until a predetermined time elapses from the turning on of. In the power supply control operation, as shown in FIG. 4, first, it is determined whether or not an operation state in which heater power supply should be performed (step S1). The determination as to whether or not the heater is in the operation state in which the heater is energized is made by comparing the intake air temperature T A detected by the intake air temperature sensor 32 and the cooling water temperature T W detected by the cooling water temperature sensor 31 via the A / D converter 14. Get,
As the intake air temperature T A is the threshold value T1 (for example, 0 to 40 ° C.) when the low intake air temperature is less, and the cooling water temperature T W is the threshold T2 (for example, 0 to 60 ° C.) is at low cooling water temperature is below This is done by detecting the state. T A > T1 or T W >
Since the warming-up as in T2 is in progress, if it is not the operation state in which the heater power should be supplied, a power supply stop command is generated (step S2), and the power supply flag FON is reset to be equal to 0 (step S3). ).

【0014】一方、ヒータ通電を行なうべき運転状態な
らば、通電ヒータ1への給電中であるか否かを判別する
(ステップS4)。この給電中の判別はステップS3又
はS10で設定された給電フラグFONの内容から行な
われる。FON=0ならば、給電中ではないので、エン
ジン22が始動したか否かを判別する(ステップS
5)。エンジン始動は、例えば、エンジン回転数Neが
所定の低回転数(クランキング回転数)N1(例えば、
500rpm)以上であるか否かを判別することにより
判別される。
On the other hand, if the operation state is such that the heater is to be energized, it is determined whether or not power is being supplied to the energized heater 1 (step S4). This determination during power supply is made from the contents of the power supply flag FON set in step S3 or S10. If FON = 0, power is not being supplied, and it is determined whether the engine 22 has started (step S).
5). When the engine is started, for example, the engine speed Ne is reduced to a predetermined low speed (cranking speed) N1 (for example,
500 rpm) or more.

【0015】エンジン始動前ならば、ステップS2に進
む。一方、エンジン22が始動したならば、燃料噴射制
御動作において算出された最新の燃料噴射時間Toutを
読み取り(ステップS6)、その燃料噴射時間Toutに
対応するヒータ印加電圧VEHCを設定する(ステップS
7)。燃料噴射時間Toutとヒータ印加電圧VEHCとの関
係は例えば、図5に実線で示す特性の通りであり、RO
M12にVEHCデータマップとして予め記憶されている
ので、そのVEHCデータマップから燃料噴射時間Toutに
対応するヒータ印加電圧VEHCを検索して読み出す。な
お、燃料噴射時間Toutについては後述する。
If the engine has not been started, the process proceeds to step S2. On the other hand, when the engine 22 is started, the latest fuel injection time Tout calculated in the fuel injection control operation is read (step S6), and the heater applied voltage VEHC corresponding to the fuel injection time Tout is set (step S6).
7). The relationship between the fuel injection time Tout and the heater applied voltage V EHC is, for example, as shown by the solid line in FIG.
Since a V EHC data map is stored in advance in M12, the heater application voltage V EHC corresponding to the fuel injection time Tout is retrieved and read from the V EHC data map. The fuel injection time Tout will be described later.

【0016】CPU11はヒータ印加電圧VEHCを設定
すると、ヒータ印加電圧VEHCでの給電指令を出力イン
ターフェース回路17に対して発生する(ステップS
8)。そして、タイマ19に予め設定されたヒータ給電
時間tEHCからの時間計測を開始させ(ステップS
9)、更に、給電フラグFONをセットして1に等しく
させる(ステップS10)。
[0016] CPU11 is setting the voltage applied to the heater V EHC, generates a feed command in voltage applied to the heater V EHC to the output interface circuit 17 (step S
8). Then, the timer 19 is started to measure time from the preset heater power supply time t EHC (step S
9) Further, the power supply flag FON is set to be equal to 1 (step S10).

【0017】ステップS4において、通電ヒータ1への
給電中と判別したならば、タイマ19はヒータ給電時間
EHCだけの時間計測を終了したか否かを判別する(ス
テップS11)。ヒータ給電時間tEHCの時間計測を終
了していない場合には、ヒータ給電制御動作を一旦終了
する。一方、ヒータ給電時間tEHCの計測を終了した場
合には、給電制御動作の完了であるので、ステップS2
に進んで給電停止指令を発生し、更に、ステップS3に
おいて給電フラグFONをリセットして0に等しくさせ
る。
If it is determined in step S4 that power is being supplied to the energized heater 1, the timer 19 determines whether or not time measurement for the heater power supply time t EHC has been completed (step S11). If the time measurement of the heater power supply time t EHC has not been completed, the heater power supply control operation is temporarily terminated. On the other hand, when the measurement of the heater power supply time t EHC has been completed, the power supply control operation has been completed.
The power supply stop command is generated, and the power supply flag FON is reset to be equal to 0 in step S3.

【0018】給電指令に応じて出力インターフェース回
路17は切換スイッチ3を定常状態から非定常状態に切
り換えさせる。同時にレギュレータ5の設定電圧をバッ
テリ充電のための供給電圧14.5Vからヒータ印加電
圧VEHCに切り換えさせる。よって、オルタネータ2の
出力直流電圧はヒータ印加電圧VEHC(例えば、30
V)となり、この直流電圧は切換スイッチ3を介して通
電ヒータ1に印加されるので、通電ヒータ1が発熱して
ライトオフ触媒25上流の排気ガスを加熱する。
The output interface circuit 17 switches the changeover switch 3 from a steady state to an unsteady state in response to a power supply command. At the same time, the set voltage of the regulator 5 is switched from the supply voltage 14.5 V for charging the battery to the heater applied voltage V EHC . Therefore, the output DC voltage of the alternator 2 is equal to the heater applied voltage V EHC (for example, 30
V), and this DC voltage is applied to the energizing heater 1 via the changeover switch 3, so that the energizing heater 1 generates heat and heats the exhaust gas upstream of the light-off catalyst 25.

【0019】また、給電停止指令に応じて出力インター
フェース回路17は切換スイッチ3を非定常状態から定
常状態に切り換えさせ、同時にレギュレータ5の設定電
圧をヒータ印加電圧VEHCからバッテリ充電のための供
給電圧14.5Vに切り換えさせる。よって、オルタネ
ータ2の出力直流電圧は14.5Vとなり、この直流電
圧は切換スイッチ3を介してバッテリ4に印加されるの
で、バッテリ4が充電されることになり、通電ヒータ1
へ電圧は印加されず通電ヒータ1の更なる発熱は停止さ
れる。
In response to the power supply stop command, the output interface circuit 17 switches the changeover switch 3 from the unsteady state to the steady state, and at the same time, changes the set voltage of the regulator 5 from the heater applied voltage V EHC to the supply voltage for battery charging. Switch to 14.5V. Therefore, the output DC voltage of the alternator 2 becomes 14.5 V, and this DC voltage is applied to the battery 4 via the changeover switch 3, so that the battery 4 is charged, and
No voltage is applied to the heater 1 and further heating of the energized heater 1 is stopped.

【0020】燃料噴射時間ToutはCPU11において
例えば、次の算出式の如く算出される。
The fuel injection time Tout is calculated by the CPU 11 according to the following calculation formula, for example.

【0021】[0021]

【数1】Tout=Ti×KO2×KWOT×KTW×KTA+T
ACC+TDEC ここで、Tiはエンジン回転数Neと吸気管内圧力PB
とに応じてROM12からのデータマップ検索により決
定される空燃比基準制御値である基本燃料噴射時間であ
る。KO2は酸素濃度センサ34の出力レベルに応じて設
定される空燃比フィードバック補正係数、KWOTはスロ
ットル弁全開時のような高負荷時の燃料増量補正係数、
TWは冷却水温TWに応じて設定される冷却水温補正係
数、KTAは吸気温KTAに応じて設定される吸気温補正係
数、TACCはエンジン回転数Neの加速の程度に応じて
設定される加速増量値、TDECはエンジン回転数Neの
減速の程度に応じて設定される減速減量値である。これ
らの補正係数KO2、KWOT、KTW、KTA、加速増量値T
ACC、減速減量値TDECはROM12からのデータマップ
検索により決定される。このように決定された燃料噴射
時間Toutは供給混合気の空燃比を示しており、その燃
料噴射時間Toutの時間だけCPU11からの噴射指令
に応じてTDC信号によって定まるタイミングでインジ
ェクタ27によって燃料噴射が行なわれる。
[Equation 1] Tout = Ti × K O2 × K WOT × K TW × K TA + T
ACC + T DEC where Ti is the engine speed Ne and the intake pipe pressure P B
Is a basic fuel injection time which is an air-fuel ratio reference control value determined by a data map search from the ROM 12 in accordance with the above. K O2 is an air-fuel ratio feedback correction coefficient set according to the output level of the oxygen concentration sensor 34, K WOT is a fuel increase correction coefficient at a high load such as when the throttle valve is fully opened,
K TW is a cooling water temperature correction coefficient set in accordance with the cooling water temperature T W , K TA is an intake air temperature correction coefficient set in accordance with the intake air temperature K TA , and T ACC is in accordance with the degree of acceleration of the engine speed Ne. The set acceleration increase value, T DEC, is a deceleration decrease value set according to the degree of deceleration of the engine speed Ne. These correction coefficients K O2 , K WOT , K TW , K TA , and the acceleration increase value T
ACC and deceleration reduction value T DEC are determined by searching a data map from the ROM 12. The fuel injection time Tout determined in this way indicates the air-fuel ratio of the supplied air-fuel mixture, and the fuel injection is performed by the injector 27 at the timing determined by the TDC signal according to the injection command from the CPU 11 for the fuel injection time Tout. Done.

【0022】エンジン22の始動時には、空燃比フィー
ドバック制御は通常、開始されていないので空燃比フィ
ードバック補正係数KO2は1である。また、エンジン冷
却水温TWが低いほど冷却水温補正係数KTWは大きく設
定されるので、燃料噴射時間Toutはエンジン始動直後
にはエンジン22が低温であるほど大きく設定される。
すなわち、エンジン始動時にエンジン冷却水温TWが低
温である場合にはエンジン始動直後においては供給混合
気の空燃比がリッチ化される。図5に示したように、エ
ンジン始動時に燃料噴射時間Toutが閾値TREFより大き
いと、その燃料噴射時間Toutに対応してヒータ印加電
圧VEHCは低く設定され、通電ヒータ1にオルタネータ
2からヒータ印加電圧VEHCが印加された場合に給電自
体による通電ヒータ1の発熱は低く抑えられることにな
る。一方、燃料供給量が増量供給されるような運転状態
では排気ガス中の未燃焼成分が増加するので、その未燃
焼成分の燃焼熱によって通電ヒータ1が加熱されるよう
になり、ヒータ自身の温度が上昇する。しかしながら、
ヒータ印加電圧VEHCが低く設定されたことにより、図
6に示すように、燃料噴射時間Toutが長くなってもヒ
ータ温度TEHCがヒータの耐用上限温度(例えば、80
0℃)まで上昇することが防止される。このことは、エ
ンジン始動時に算出された燃料噴射時間Toutが補正係
数KTWだけでなく他の補正係数KWOT、KTA、加速増量
値TACC、減速減量値TDECによって閾値TR EFより大き
いときにも同様である。
When the engine 22 is started, the air-fuel ratio feedback control coefficient K O2 is 1 because the air-fuel ratio feedback control is not normally started. Further, since the cooling water temperature correction coefficient K TW is set to be larger as the engine cooling water temperature T W is lower, the fuel injection time Tout is set to be larger as the engine 22 is colder immediately after the engine is started.
That is, when the engine cooling water temperature T W is low at the time of starting the engine, the air-fuel ratio of the supplied air-fuel mixture is enriched immediately after the start of the engine. As shown in FIG. 5, when the fuel injection time Tout is larger than the threshold value T REF at the time of starting the engine, the heater applied voltage V EHC is set to be low in accordance with the fuel injection time Tout. When the applied voltage V EHC is applied, the heat generation of the current-carrying heater 1 due to the power supply itself is suppressed to a low level. On the other hand, in an operating state in which the fuel supply amount is increased, the unburned components in the exhaust gas increase, and the energized heater 1 is heated by the combustion heat of the unburned components, and the temperature of the heater itself increases. Rises. However,
By setting the heater applied voltage V EHC to be low, as shown in FIG. 6, even if the fuel injection time Tout becomes long, the heater temperature T EHC is maintained at the heater upper limit temperature (for example, 80 ° C.).
0 ° C.). This means that the fuel injection time Tout calculated at the time of starting the engine is larger than the threshold value T R EF by not only the correction coefficient K TW but also other correction coefficients K WOT , K TA , the acceleration increasing value T ACC , and the deceleration decreasing value T DEC . The same is sometimes true.

【0023】なお、上記した実施例においては、燃料噴
射時間Toutに対応するヒータ印加電圧VEHCが設定され
ているが、各補正係数KWOT、KTW、KTAに対応するヒ
ータ印加電圧VEHCを設定しても良い。また、上記した
実施例においては、図5に示されたように燃料噴射時間
Toutが長くなるほど、すなわち検出空燃比がリッチに
なるほど通電ヒータへの供給電力値が連続的に低く設定
され、これにより精度良く通電ヒータへの供給電力を制
御してヒータ温度の過剰上昇を的確に防止することがで
きるが、検出空燃比がリッチになるほど通電ヒータへの
供給電力値を段階的に低く設定しても良い。例えば、図
7に示すように、燃料噴射時間Toutに対応させてヒー
タ印加電圧VEHCを段階的に設定するのである。また、
図8に示すように、燃料噴射時間Toutが所定値より長
い時にはヒータ印加電圧VEHCをV1より低いV2に単
に設定しても良い。この所定値は、排気ガス中の未燃焼
成分の燃焼熱によって通電ヒータが加熱される空燃比、
例えば、13に対応する。
[0023] Incidentally, in the above embodiment, although the heater applied voltage V EHC corresponding to the fuel injection time Tout is set, the correction coefficient K WOT, K TW, voltage applied to the heater V EHC corresponding to K TA May be set. Further, in the above-described embodiment, as shown in FIG. 5, the longer the fuel injection time Tout, that is, the richer the detected air-fuel ratio, the lower the power supply value to the energized heater is set to be continuously lower. Although the power supply to the energized heater can be accurately controlled to prevent the heater temperature from excessively rising, the power supply value to the energized heater can be set stepwise lower as the detected air-fuel ratio becomes richer. good. For example, as shown in FIG. 7, the heater applied voltage VEHC is set stepwise in accordance with the fuel injection time Tout. Also,
As shown in FIG. 8, when the fuel injection time Tout is longer than a predetermined value, the heater applied voltage VEHC may be simply set to V2 lower than V1. This predetermined value is the air-fuel ratio at which the energized heater is heated by the combustion heat of the unburned components in the exhaust gas,
For example, it corresponds to 13.

【0024】更に、上記した実施例においては、通電ヒ
ータ1への印加電圧VEHCを制御することによって通電
ヒータへの供給電力を変えているが、通電ヒータへの供
給電流を制御しても良い。また、上記した実施例におい
ては、ヒータ印加電圧VEHCを一旦設定すると、その
後、ヒータ通電が終了するまでそのヒータ印加電圧V
EHCを維持するようになっているが、ヒータ通電時にお
いても新たに算出された燃料噴射時間Toutを用いてそ
れに対応するヒータ印加電圧VEHCを再設定するように
しても良い。この場合には、例えば、図9に示すよう
に、ステップS11でタイマの時間計測が終了していな
いと判別したならば、燃料噴射制御動作において算出さ
れた最新の燃料噴射時間Toutを読み取り(ステップS
12)、その燃料噴射時間Toutに対応するヒータ印加
電圧VEHCを設定し(ステップS13)、ヒータ印加電
圧VEHCでの給電指令を出力インターフェース回路17
に対して発生する(ステップS14)。この構成によ
り、エンジン始動直後においてタイマの時間計測が終了
していない限りはステップS12〜S14が繰り返され
て新たに設定されたヒータ印加電圧VEHCがヒータ1に
印加されるので、ヒータ温度の過剰上昇を精度良く防止
することができる。更に、リッチ状態が継続した場合に
は図5の傾きを破線のように変えても良い。
Further, in the above embodiment, the power supplied to the current-carrying heater 1 is changed by controlling the voltage V EHC applied to the current-carrying heater 1, but the current supplied to the current-carrying heater may be controlled. . Further, in the above-described embodiment, once the heater application voltage V EHC is set, the heater application voltage V EHC is thereafter set until the energization of the heater ends.
Although the EHC is maintained, even when the heater is energized, the heater application voltage V EHC corresponding thereto may be reset using the newly calculated fuel injection time Tout. In this case, for example, as shown in FIG. 9, if it is determined in step S11 that the timer time measurement has not been completed, the latest fuel injection time Tout calculated in the fuel injection control operation is read (step S11). S
12) The heater application voltage V EHC corresponding to the fuel injection time Tout is set (step S13), and the power supply command at the heater application voltage V EHC is output to the output interface circuit 17.
(Step S14). With this configuration, steps S12 to S14 are repeated and the newly set heater applied voltage V EHC is applied to the heater 1 unless the time measurement of the timer is completed immediately after the engine is started. The rise can be accurately prevented. Further, when the rich state continues, the inclination of FIG. 5 may be changed as shown by a broken line.

【0025】また、上記した実施例において、CPU1
1が給電制御動作においてステップS6を実行すること
により空燃比検出手段が構成され、ステップS7を実行
することにより電力設定手段が構成され、また、CPU
11がステップS2、S8及びS9を実行すること並び
にオルタネータ2,スイッチ3、レギュレータ5及び出
力インターフェース回路17により電力供給手段が構成
される。更に、上記した実施例において、燃料噴射時間
Toutが長くなるほどヒータ印加電圧VEHCを低く設定し
ているが、この構成が、検出空燃比がリッチになるほど
通電ヒータへの供給電力値を低く設定することに対応す
る。上記の燃料噴射時間Toutの算出式から分かるよう
に、燃料噴射時間Toutは供給混合気の空燃比を示すパ
ラメータであるからである。
In the above embodiment, the CPU 1
1 executes the step S6 in the power supply control operation to constitute the air-fuel ratio detecting means, and executes the step S7 to constitute the electric power setting means.
11 performs steps S2, S8 and S9, and the alternator 2, switch 3, regulator 5 and output interface circuit 17 constitute a power supply means. Further, in the above-described embodiment, the heater applied voltage V EHC is set lower as the fuel injection time Tout becomes longer. However, this configuration sets the power supply value to the energized heater lower as the detected air-fuel ratio becomes richer. Corresponding to This is because the fuel injection time Tout is a parameter indicating the air-fuel ratio of the supplied air-fuel mixture, as can be seen from the above formula for calculating the fuel injection time Tout.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、内燃エン
ジンの供給混合気の空燃比がリッチになるほど通電ヒー
タへの供給電力値が低く設定され、エンジン始動直後に
おいてその供給電力値に応じた電力が通電ヒータに供給
される。この構成により、燃料が増量供給されるような
空燃比がリッチになっている運転状態では排気ガス中の
未燃焼成分が増加し、その未燃焼成分の燃焼熱によって
ヒータが加熱されるが、空燃比のリッチ程度に応じて通
電ヒータへの供給電力が低く抑えられるので、給電によ
るヒータ自身の発熱が低下してヒータ温度の過剰上昇を
防止することができる。
As described above, according to the present invention, as the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the internal combustion engine becomes richer, the power supply value to the energized heater is set lower, and the power supply value is adjusted immediately after the engine is started. The supplied power is supplied to the energized heater. With this configuration, in an operation state in which the air-fuel ratio is rich such that an increased amount of fuel is supplied, the unburned components in the exhaust gas increase, and the heater is heated by the combustion heat of the unburned components. Since the electric power supplied to the energized heater is suppressed to be low in accordance with the degree of richness of the fuel ratio, the heat generated by the heater itself due to the power supply is reduced, and an excessive rise in the heater temperature can be prevented.

【0027】また、本発明の触媒ヒータ給電制御装置に
おいては、空燃比検出手段による検出空燃比がリッチに
なるほど電力設定手段が通電ヒータへの供給電力値を連
続的に低く設定する。この構成により、精度良く通電ヒ
ータへの供給電力を制御してヒータ温度の過剰上昇を的
確に防止することができる。また、本発明の触媒ヒータ
給電制御装置においては、電力供給手段による通電ヒー
タへの電力供給中における空燃比検出手段による新たな
検出空燃比のリッチ状態に応じて電力設定手段が通電ヒ
ータへの供給電力値を新たに設定し、その新たに設定さ
れた供給電力値に応じた電力を電力供給手段が通電ヒー
タに供給する。この構成により、ヒータ温度の過剰上昇
を精度良く防止することができる。
Further, in the catalytic heater power supply control device of the present invention, the power setting means sets the power supply value to the energized heater continuously lower as the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio detecting means becomes rich. With this configuration, it is possible to accurately control the electric power supplied to the energized heater and accurately prevent an excessive rise in the heater temperature. Further, in the catalytic heater power supply control device of the present invention, the power setting means supplies power to the energized heater in accordance with a new rich state of the detected air-fuel ratio by the air-fuel ratio detecting means during power supply to the energized heater by the power supply means. An electric power value is newly set, and the electric power supply means supplies electric power to the energized heater according to the newly set supply electric power value. With this configuration, an excessive rise in the heater temperature can be accurately prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】触媒コンバータが設けられたエンジンの排気系
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an exhaust system of an engine provided with a catalytic converter.

【図3】ECUの構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of an ECU.

【図4】給電制御動作を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating a power supply control operation.

【図5】燃料噴射時間とヒータ印加電圧との関係を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a fuel injection time and a heater applied voltage.

【図6】燃料噴射時間とヒータ温度との関係を示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a fuel injection time and a heater temperature.

【図7】燃料噴射時間とヒータ印加電圧との関係を示す
図である。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a fuel injection time and a heater applied voltage.

【図8】燃料噴射時間とヒータ印加電圧との関係を示す
図である。
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a fuel injection time and a heater applied voltage.

【図9】給電制御動作を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart illustrating a power supply control operation.

【主要部分の符号の説明】[Description of Signs of Main Parts]

1 通電ヒータ 2 オルタネータ 3 切換スイッチ 4 バッテリ 5 レギュレータ 6 ECU 7 イグニッションスイッチ 21 触媒コンバータ 22 エンジン 23 排気管 24 筒ケース 25 ライトオフ触媒 26 メイン触媒 27 インジェクタ 34 酸素濃度センサ REFERENCE SIGNS LIST 1 energized heater 2 alternator 3 selector switch 4 battery 5 regulator 6 ECU 7 ignition switch 21 catalytic converter 22 engine 23 exhaust pipe 24 cylinder case 25 light-off catalyst 26 main catalyst 27 injector 34 oxygen concentration sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 澤村 和同 埼玉県和光市中央1丁目4番1号株式会社 本田技術研究所内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Kazuto Sawamura 1-4-1 Chuo, Wako-shi, Saitama

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃エンジンの排気系に備えられた触媒
コンバータに含まれる通電ヒータへの給電を制御する触
媒ヒータ給電制御装置であって、 前記内燃エンジンの供給混合気の空燃比を検出する空燃
比検出手段と、 前記空燃比検出手段による検出空燃比がリッチになるほ
ど前記通電ヒータへの供給電力値を低く設定する電力設
定手段と、 エンジン始動直後において前記供給電力値に応じた電力
を前記通電ヒータに供給する電力供給手段と、を備えた
ことを特徴とする触媒ヒータ給電制御装置。
1. A catalyst heater power supply control device for controlling power supply to an energizing heater included in a catalytic converter provided in an exhaust system of an internal combustion engine, wherein the air conditioner detects an air-fuel ratio of a mixture supplied to the internal combustion engine. Fuel-ratio detecting means, power setting means for setting the power supply value to the heater to be lower as the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio detector becomes richer, and supplying the power corresponding to the power supply value immediately after starting the engine. A catalyst heater power supply control device, comprising: a power supply unit that supplies power to a heater.
【請求項2】 前記電力設定手段は、前記空燃比検出手
段による検出空燃比がリッチになるほど前記通電ヒータ
への供給電力値を連続的に低く設定することを特徴とす
る請求項1記載の触媒ヒータ給電制御装置。
2. The catalyst according to claim 1, wherein the power setting means continuously sets a lower power supply value to the energized heater as the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio detecting means becomes richer. Heater power supply control device.
【請求項3】 前記電力設定手段は、前記電力供給手段
による前記通電ヒータへの電力供給中における前記空燃
比検出手段による新たな検出空燃比のリッチ状態に応じ
て前記通電ヒータへの供給電力値を新たに設定し、 前記電力供給手段は、その新たに設定された前記供給電
力値に応じた電力を前記通電ヒータに供給することを特
徴とする請求項1記載の触媒ヒータ給電制御装置。
3. A power supply value to the energized heater according to a new rich state of the detected air-fuel ratio by the air-fuel ratio detection unit during power supply to the energized heater by the power supply unit. 2. The catalytic heater power supply control device according to claim 1, wherein the power supply unit supplies power to the energized heater according to the newly set power supply value. 3.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013076868A1 (en) 2011-11-25 2013-05-30 トヨタ自動車株式会社 Control device for electrically heated catalyst and device for estimating degree of degradation of electrodes for electrically heated catalyst

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013076868A1 (en) 2011-11-25 2013-05-30 トヨタ自動車株式会社 Control device for electrically heated catalyst and device for estimating degree of degradation of electrodes for electrically heated catalyst
US9163541B2 (en) 2011-11-25 2015-10-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for an electrically heated catalyst, and electrode deterioration degree estimation device for an electrically heated catalyst

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