JPH0598951A - 電気ヒータ付触媒の制御装置 - Google Patents

電気ヒータ付触媒の制御装置

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JPH0598951A
JPH0598951A JP25374891A JP25374891A JPH0598951A JP H0598951 A JPH0598951 A JP H0598951A JP 25374891 A JP25374891 A JP 25374891A JP 25374891 A JP25374891 A JP 25374891A JP H0598951 A JPH0598951 A JP H0598951A
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JP
Japan
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electric heater
engine
battery
catalyst
electric
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Pending
Application number
JP25374891A
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English (en)
Inventor
Seishi Wataya
晴司 綿谷
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 バッテリから触媒の電気ヒータへ通電するこ
とによるバッテリの容量低下を防止し、スタータによる
エンジン始動を円滑に行なう。 【構成】 バッテリの充放電々流を電流センサにより検
出し、この充放電々流を積算することによりバッテリの
充電量を演算し、この充電量が所定値以下の場合には少
なくともエンジン始動前の電気ヒータへの通電を禁止
し、バッテリによるスタータの駆動を円滑に行なわせ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、車両用エンジンの排
出ガス浄化に用いられる電気ヒータ付触媒の制御装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】自動車の排気ガス規制は地球環境保護の
観点から年々厳しくなっているが、最近ではエンジン始
動後の数分間のいわゆる暖機中に排出される炭化水素
(HC)のレベルを低減させることが強く要求されてい
る。そこで、このような社会的要請に対応するため、エ
ンジン始動前及び始動後の所定時間に触媒に内蔵された
電気ヒータにより触媒を加熱し、活性化までの時間を短
縮することが提案されている。
【0003】図2は従来のエンジン制御部を含む電気ヒ
ータ付触媒の制御装置の構成を示し、1はエンジン、2
はエンジン1の負荷を検出する圧力センサ、3はエンジ
ン1の回転数を検出する回転数センサ、4は吸気管、5
はエンジン1に燃料を供給するインジェクタ、6はエン
ジン制御部、7は排気管、8は排気管7に設けられ、排
出ガスを浄化する触媒部、9は触媒部8に内蔵された電
気ヒータ、10はエンジン1によって駆動される発電
機、11はバッテリ、12は電気ヒータ9をオンオフす
る制御スイッチ、13はキースイッチ、14は制御スイ
ッチ12の開閉を制御する触媒制御部、15はエンジン
1を始動するスタータである。
【0004】上記構成において、圧力センサ2から得ら
れるエンジン負荷情報と回転数センサ3から得られるエ
ンジン回転数情報を主要パラメータとして、エンジン制
御部6はエンジン1へ供給すべき燃料量即ちインジェク
タ5の駆動パルス幅を演算し、所定の空燃比となるよう
にエンジン1を制御する。エンジン1内で燃焼した後の
有害ガス(HC,CO,NOx)は触媒部8を通過する
間に浄化されるが、触媒部8の浄化効率を80%程度ま
で上昇させるためには、触媒の温度が400〜500℃
以上に達していることが必要である。なお、エンジン1
によって駆動される発電機10によってバッテリ11は
充電され、スタータ15はキースイッチ13を介してバ
ッテリ11によって駆動される。
【0005】しかしながら、エンジン1の始動後数分間
は触媒の温度が充分に上昇していないため浄化効率が低
く、有害な排気ガス成分(特にHC)が多く排出されて
しまう。このような課題を解決するための一つの手段と
して、触媒部8に電気ヒータ9を内蔵し、予熱及び始動
後の加熱を行なうことが提案されている。
【0006】図3は触媒制御部14の動作を示すフロー
チャートであり、ステップ101ではキースイッチ13
がIG位置に正常にオンされたか否かを判定し、オンさ
れていれば制御スイッチ12をオンし、所定時間(予熱
20Sec 程度、始動後20Sec 程度)だけ電気ヒータ9
にバッテリ11から通電させる。この電気ヒータ9の通
電によって図4のbに示すように触媒温度が上昇する。
即ち、図4のaは電気ヒータ9を用いない場合の触媒温
度の上昇を示しているが、電気ヒータ9により予熱及び
始動後加熱を行なうと、曲線bに示すように触媒温度の
上昇が速く、短時間で活性化温度に達する。
【0007】しかしながら、電気ヒータ9により加熱す
るために要する電力は3〜5KWとなるので、12Vの
バッテリ11の放電々流も250〜400Aとなり、短
時間ではあってもバッテリ11の放電量は無視できない
ものとなった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
の電気ヒータ付触媒の制御装置においては、電気ヒータ
9への供給電力が非常に大きいため、図5に示すように
バッテリ11の残存容量がかなり低下する。従って、エ
ンジン1の始動後に発電機10によるバッテリ11への
充電が充分に行なわれないうちにエンジン1を停止し、
その後再び始動のための動作を行なうと、予熱の電力消
費によってバッテリ11の容量がさらに低下し、バッテ
リ11によってスタータ15を充分な回転数で駆動する
ことができなくなり、エンジン1の始動不能に陥いると
いう課題があった。
【0009】この発明は上記のような課題を解決するた
めに成されたものであり、触媒の電気ヒータへのバッテ
リからの通電によるバッテリの容量低下を防止し、スタ
ータによるエンジン始動を円滑に行なうことができる電
気ヒータ付触媒の制御装置を得ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明に係る電気ヒー
タ付触媒の制御装置は、エンジンにより駆動される発電
機によって充電され、触媒を加熱する電気ヒータに電力
を供給するとともに、スタータを駆動するバッテリと、
バッテリの充放電々流を検出する電流センサと、この充
放電々流を電気ヒータへの通電開始からエンジン始動を
経てエンジンの運転停止までの間積算する積算手段と、
この積算値を所定値と比較し、積算値が所定値以下の場
合には少なくともエンジン始動前の電気ヒータへの通電
を禁止する手段を設けたものである。
【0011】又、この発明に係る電気ヒータ付触媒の制
御装置は、エンジンにより駆動される発電機によって充
電され、電気ヒーターへ電力を供給するとともに、スタ
ータを駆動するバッテリと、予め設定した電気ヒータへ
の通電々流に電気ヒータへの通電時間を乗じてバッテリ
の放電量を演算する手段と、エンジンの回転数を検出す
るエンジン回転数検出手段と、エンジン回転数から発電
機の発電々流を演算する手段と、この発電々流を積算し
てバッテリの充電量を演算する手段と、上記充電量から
放電量を引いた値が所定値以下のときに少なくともエン
ジン始動前の電気ヒータへの通電を禁止する手段を設け
たものである。
【0012】
【作用】この発明においては、バッテリの充放電々流が
電流センサにより検出され、この充放電々流が積算され
てバッテリの充電量が演算され、この充電量が所定値以
下の場合には少なくともエンジン始動前の電気ヒータへ
の通電は禁止される。
【0013】又、この発明においては、予め設定された
電気ヒータへの通電々流に電気ヒータへの通電時間を乗
じてバッテリの放電量が演算され、またエンジン回転数
から演算された発電機の発電々流を積算してバッテリの
充電量が演算され、この充電量から放電量を引いた値が
所定値以下のときに少なくともエンジン始動前の電気ヒ
ータへの通電は禁止される。
【0014】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面とともに説明
する。図1はこの実施例によるエンジン制御部を含む電
気ヒータ付触媒の制御装置の構成を示し、14aは触媒
制御部、16はバッテリ11の充放電々流を検出する電
流センサであり、他の構成は図2と同様である。
【0015】次に、上記構成の動作を図6のタイムチャ
ートに基づいて説明する。まず、図6(a)に示すよう
に触媒部8に内蔵された電気ヒータ9に通電して予備加
熱及び始動後加熱を行なうと、バッテリ11は図6
(c)に示すように大電流で放電し、その結果バッテリ
11の残存容量は図6(d)に示すように大幅に減少す
る。エンジン1が始動した後も、始動後加熱のために通
電々流がバッテリ11から電気ヒータ9へ流れ、エンジ
ン1により駆動される発電機10は発電を開始するが、
発電々流に比べて電気ヒータ9の消費電流が圧倒的に大
きい(発電々流が60〜90A、消費電流が200〜4
00A)ので、バッテリ11は放電状態を続ける。電気
ヒータ9の始動後加熱が完了すると、バッテリ11への
充電が可能になる。
【0016】ここで、車両の運転状態に対応してエンジ
ン回転数は図6(b)に示すように変化し、エンジン1
にベルトにより機械的に結合されている発電機10の回
転数も同様に変化する。発電機10の回転数に対する出
力電流特性は図7に示すように飽和特性を有するので、
バッテリ11の充電々流は図6(c)に示すようにな
り、バッテリ11の残存容量はこの充電々流によって徐
々に回復する。当然、ヘッドランプなどの電気負荷が発
電機10の出力電流を消費すれば、バッテリ11への充
電々流は減少し、バッテリ11の回復は遅れる。
【0017】バッテリ11の充放電々流を検出する電流
センサ16としては、シャント抵抗を用いたものやホー
ル素子を用いたものが実用化されているが、周知技術で
あるので詳細な説明は省略する。
【0018】次に、触媒制御部14aの動作について説
明する。通常、キースイッチ13がIG位置にオンされ
た時点から予め設定された時間だけ制御スイッチ12を
オンさせ、電気ヒータ9への通電を行なわせる。又、電
流センサ16の出力を受けて触媒制御部14aは図8の
フローチャートに示すような動作をする。まず、ステッ
プ200では電流センサ16の出力信号Iを所定の時間
々隔T0 (例えば0.1Sec )でサンプリングし、ステ
ップ201ではこの値をサンプリング毎に積算してゆ
く。
【0019】電流値Iはバッテリ11の放電時はマイナ
スであり、充電時はプラスとなる。このように、電流値
Iを電気ヒータ9への通電開始からエンジン1の運転停
止までの間サンプリングし、サンプリング時間T0 を乗
じた値を積算することにより、充電量Ah(c)が求められ
る。この値はエンジン停止後も不揮発性メモリに保持さ
れる。エンジン停止後、次の始動が行なわれるときに、
従来装置では必らず電気ヒータ9への通電が行なわれた
が、この実施例では図9のフローチャートに示すような
動作をする。
【0020】即ち、ステップ300ではキースイッチ1
3がオンか否かを判定し、オンの場合にはステップ30
1で前回運転時のバッテリ充電量Ahが判別値Ah(x)よ
り大きいか否かを判定し、大きいときのみステップ30
2へ進み、所定時間電気ヒータ9への通電を行なう。A
h<Ah(x)の場合には、少なくとも始動前の電気ヒータ
9への通電を禁止する。始動後加熱についても、バッテ
リ11の保護上やはり通電禁止が望ましいが、排出ガス
浄化との関連で決めるのがよい。
【0021】判別値Ah(x)は原則的には零より若干大き
い値が望ましい。その理由は、バッテリ11の充電効率
は100%ではなく充電時損失を有するからであり、こ
のような判定値を用いることにより短かいインターバル
でのヒータ通電の繰返しを禁止し、ハッテリ11の残存
容量の減少を防止することができる。
【0022】上記実施例では、バッテリ11の充電量を
電流センサ16により検出する場合について説明した
が、他の実施例を図10、図11に従って説明する。図
10はこの実施例による装置の構成を示し、14bは触
媒制御部であり、回転数センサ3の出力はエンジン制御
部6の他に触媒制御部14bにも入力される。他の構成
は図2と同様である。
【0023】次に、触媒制御部14bの動作を図11の
フローチャートによって説明する。ステップ400では
電気ヒータ9の作動を読み込み、ステップ401では触
媒制御部14b内のメモリに予め記憶させたヒータ通電
々流の値IHを読出し、これに電気ヒータ9の作動時間
1 を乗じてバッテリ11の放電量Ah(d)を算出する。
次に、ステップ402では回転数センサ3の出力からエ
ンジン回転数Ne を所定間隔T0 でサンプリングし、ス
テップ403では図7に示した発電機10のNe −IG
特性から発電々流IG を読出し、ステップ404では発
電々流IG からイグニッションコイルなど通常使用され
ている各種電気負荷の平均的な電流を差し引いた値I′
G (例えばIG ×0.6)にサンプリング間隔T0 を乗
じ、これをエンジン1の停止まで積算して充電量Ah(c)
の推定量を求める。次に、ステップ405ではステップ
401で求めたバッテリ放電量Ah(d)とステップ404
で求めた充電量Ah(c)との差から充放電量Ahを求め
る。この充放電量Ahはキースイッチ13のオフ後も不
揮発性メモリに記憶され、次のエンジン1の始動の際、
電流センサ16を用いた実施例と同様に充放電量Ahが
所定値Ah(x)以上のときのみ、電気ヒータ9への通電を
行なうようにする。
【0024】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、触媒の
電気ヒータへの通電を行なう際にバッテリの充電状態を
判定し、充電が不充分な場合には少なくともエンジン始
動前の電気ヒータへの通電を禁止するようにしており、
バッテリの容量低下を防止することができ、スタータへ
のバッテリの印加電圧が充分に確保され、スタータによ
るエンジン始動を円滑に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明装置の実施例1による構成図である。
【図2】従来装置の構成図である。
【図3】従来装置の動作を示すフローチャートである。
【図4】触媒の時間と温度との関係図である。
【図5】電気ヒータへの通電によるバッテリの残存容量
の特性図である。
【図6】この発明装置の実施例1による動作を示すタイ
ムチャートである。
【図7】この発明の実施例1による発電機の出力電流特
性図である。
【図8】この発明装置の実施例1による動作を示すフロ
ーチャートである。
【図9】この発明装置の実施例1による動作を示すフロ
ーチャートである。
【図10】この発明装置の実施例2による構成図であ
る。
【図11】この発明装置の実施例2による動作を示すフ
ローチャートである。
【符号の説明】
1 エンジン 3 回転数センサ 7 排気管 8 触媒部 9 電気ヒータ 10 発電機 11 バッテリ 12 制御スイッチ 13 キースイッチ 14a,14b 触媒制御部 15 スタータ 16 電流センサ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンの排気管に設けられ、排気ガス
    を浄化する触媒部と、エンジン始動前及び始動後に触媒
    部を加熱する電気ヒータを備えた電気ヒータ付触媒にお
    いて、エンジンにより駆動される発電機によって充電さ
    れ、電気ヒータに電力を供給するとともに、スタータを
    駆動するバッテリと、バッテリの充放電々流を検出する
    電流センサと、この充放電々流を電気ヒータへの通電開
    始からエンジン始動を経てエンジンの運転停止までの間
    積算する積算手段と、この積算値を所定値と比較し、積
    算値が所定値以下の場合には少なくともエンジン始動前
    の電気ヒータへの通電を禁止する手段を備えたことを特
    徴とする電気ヒータ付触媒の制御装置。
  2. 【請求項2】 エンジンの排気管に設けられ、排気ガス
    を浄化する触媒部と、エンジン始動前及び始動後に触媒
    部を加熱する電気ヒータを備えた電気ヒータ付触媒にお
    いて、エンジンにより駆動される発電機によって充電さ
    れ、電気ヒータに電力を供給するとともに、スタータを
    駆動するバッテリと、予め設定した電気ヒータへの通電
    々流に電気ヒータへの通電時間を乗じてバッテリの放電
    量を演算する手段と、エンジンの回転数を検出するエン
    ジン回転数検出手段と、エンジン回転数から発電機の発
    電々流を演算する手段と、この発電々流を積算してバッ
    テリの充電量を演算する手段と、上記充電量から上記放
    電量を引いた値が所定値以下のときに少なくともエンジ
    ン始動前の電気ヒータへの通電を禁止する手段を備えた
    ことを特徴とする電気ヒータ付触媒の制御装置。
JP25374891A 1991-10-01 1991-10-01 電気ヒータ付触媒の制御装置 Pending JPH0598951A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25374891A JPH0598951A (ja) 1991-10-01 1991-10-01 電気ヒータ付触媒の制御装置
US07/937,287 US5257501A (en) 1991-10-01 1992-08-31 Control device for a catalyst having an electric heater
DE4231711A DE4231711C2 (de) 1991-10-01 1992-09-22 Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines elektrischen Heizgeräts zur Erwärmung eines Katalysators

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25374891A JPH0598951A (ja) 1991-10-01 1991-10-01 電気ヒータ付触媒の制御装置

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JPH0598951A true JPH0598951A (ja) 1993-04-20

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ID=17255594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25374891A Pending JPH0598951A (ja) 1991-10-01 1991-10-01 電気ヒータ付触媒の制御装置

Country Status (1)

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JP (1) JPH0598951A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5444978A (en) * 1993-03-15 1995-08-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Catalyst warming up device of an internal combustion engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5444978A (en) * 1993-03-15 1995-08-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Catalyst warming up device of an internal combustion engine

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