JPH08296431A - 内燃エンジンの排気ガス浄化装置 - Google Patents
内燃エンジンの排気ガス浄化装置Info
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- JPH08296431A JPH08296431A JP7120648A JP12064895A JPH08296431A JP H08296431 A JPH08296431 A JP H08296431A JP 7120648 A JP7120648 A JP 7120648A JP 12064895 A JP12064895 A JP 12064895A JP H08296431 A JPH08296431 A JP H08296431A
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- JP
- Japan
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- engine
- alternator
- internal combustion
- exhaust gas
- ehc
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion
- F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
- F01N3/2013—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気加熱式触媒（ＥＨＣ）への供給エネルギ
を精度よく制御でき、しかも供給電流を低減して周辺部
品のコストダウンを図ることができる排気ガス浄化装置
を提供する。 【構成】 エンジン水温ＴＷ及び吸気温ＴＡを検出し
（Ｓ２）、ＴＷ値及びＴＡ値に応じて、ＥＨＣ１６への
供給電圧ＶＥＨＣ及び通電時間ＴＯＮを決定する（Ｓ
３）。エンジン１が完爆状態に達すると、決定した供給
電圧ＶＥＨＣが得られるようにオルタネータ２１の出力
電圧を制御し、決定した通電時間ＴＯＮに亘って、オル
タネータ２１からＥＨＣ１６に電力を供給する（Ｓ５，
Ｓ６）。
を精度よく制御でき、しかも供給電流を低減して周辺部
品のコストダウンを図ることができる排気ガス浄化装置
を提供する。 【構成】 エンジン水温ＴＷ及び吸気温ＴＡを検出し
（Ｓ２）、ＴＷ値及びＴＡ値に応じて、ＥＨＣ１６への
供給電圧ＶＥＨＣ及び通電時間ＴＯＮを決定する（Ｓ
３）。エンジン１が完爆状態に達すると、決定した供給
電圧ＶＥＨＣが得られるようにオルタネータ２１の出力
電圧を制御し、決定した通電時間ＴＯＮに亘って、オル
タネータ２１からＥＨＣ１６に電力を供給する（Ｓ５，
Ｓ６）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃エンジンの排気ガ
ス浄化装置に関し、特に電気加熱式の触媒を有するもの
に関する。
ス浄化装置に関し、特に電気加熱式の触媒を有するもの
に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃エンジンの排気ガスの浄化を行う触
媒は、エンジンの冷間始動時においては活性化するまで
に時間を要するため、電気的に加熱してその活性化を早
めるようにした電気加熱式触媒が従来より知られてい
る。
媒は、エンジンの冷間始動時においては活性化するまで
に時間を要するため、電気的に加熱してその活性化を早
めるようにした電気加熱式触媒が従来より知られてい
る。
【０００３】この電気加熱式触媒の通電制御手法とし
て、検出したエンジン温度等に応じて通電時間を設定
し、該設定した通電時間に亘ってバッテリから電力を供
給することにより、所望の触媒温度が得られるようにし
たものが従来より知られている（特開平４−２７９７１
８号公報）。
て、検出したエンジン温度等に応じて通電時間を設定
し、該設定した通電時間に亘ってバッテリから電力を供
給することにより、所望の触媒温度が得られるようにし
たものが従来より知られている（特開平４−２７９７１
８号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の制御手法は、バッテリを電源とした通電時間のみの制
御であり、例えばエンジンのホットリスタート時のよう
に触媒（ヒータ）に冷間始動時ほど大きな電力を供給す
る必要が無い場合に、触媒への供給エネルギ（積算電力
量）を精度よく制御することが困難であり、必要以上に
エネルギを消費する傾向があった。また、供給エネルギ
が大きすぎると触媒の温度が過度に上昇し、触媒の耐久
性を悪化させるという問題も発生する。
の制御手法は、バッテリを電源とした通電時間のみの制
御であり、例えばエンジンのホットリスタート時のよう
に触媒（ヒータ）に冷間始動時ほど大きな電力を供給す
る必要が無い場合に、触媒への供給エネルギ（積算電力
量）を精度よく制御することが困難であり、必要以上に
エネルギを消費する傾向があった。また、供給エネルギ
が大きすぎると触媒の温度が過度に上昇し、触媒の耐久
性を悪化させるという問題も発生する。
【０００５】さらに、バッテリを電源としているため、
触媒（ヒータ）に大電流を供給する必要があるため、電
流定格の大きな周辺回路部品（スイッチや電線）を使わ
なければならず、この点でも改善の余地があった。
触媒（ヒータ）に大電流を供給する必要があるため、電
流定格の大きな周辺回路部品（スイッチや電線）を使わ
なければならず、この点でも改善の余地があった。
【０００６】本発明はこの点に着目してなされたもので
あり、電気加熱式触媒への供給エネルギを精度よく制御
でき、しかも供給電流を低減して周辺部品のコストダウ
ンを図ることができる排気ガス浄化装置を提供すること
を目的とする。
あり、電気加熱式触媒への供給エネルギを精度よく制御
でき、しかも供給電流を低減して周辺部品のコストダウ
ンを図ることができる排気ガス浄化装置を提供すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、内燃エンジンにより駆動され、電力を発電す
るオルタネータと、該オルタネータの発電電圧を制御す
るレギュレータ手段と、前記エンジンの排気系に設けら
れ、前記オルタネータにより発電された電力により電気
的に加熱される電気加熱式触媒と、前記エンジンの運転
状態を検出する運転状態検出手段と、該運転状態検出手
段の出力に応じて前記電気加熱式触媒に供給する発電電
圧を制御するレギュレータ制御手段とを備えることを特
徴とする内燃エンジンの排気ガス浄化装置を提供するも
のである。
本発明は、内燃エンジンにより駆動され、電力を発電す
るオルタネータと、該オルタネータの発電電圧を制御す
るレギュレータ手段と、前記エンジンの排気系に設けら
れ、前記オルタネータにより発電された電力により電気
的に加熱される電気加熱式触媒と、前記エンジンの運転
状態を検出する運転状態検出手段と、該運転状態検出手
段の出力に応じて前記電気加熱式触媒に供給する発電電
圧を制御するレギュレータ制御手段とを備えることを特
徴とする内燃エンジンの排気ガス浄化装置を提供するも
のである。
【０００８】また、前記レギュレータ制御手段は、さら
に前記発電電圧を前記電気加熱式触媒に供給する時間を
前記検出したエンジン運転状態に応じて制御することが
望ましい。
に前記発電電圧を前記電気加熱式触媒に供給する時間を
前記検出したエンジン運転状態に応じて制御することが
望ましい。
【０００９】また、前記運転状態検出手段は、前記エン
ジンの温度、吸入空気温度及び前記エンジンの排気系の
温度の少なくとも１つであることが望ましい。
ジンの温度、吸入空気温度及び前記エンジンの排気系の
温度の少なくとも１つであることが望ましい。
【００１０】
【作用】請求項１の排気ガス浄化装置によれば、オルタ
ネータから電気加熱式触媒に電力が供給され、検出した
エンジン運転状態に応じてオルタネータの発電電圧が制
御される。
ネータから電気加熱式触媒に電力が供給され、検出した
エンジン運転状態に応じてオルタネータの発電電圧が制
御される。
【００１１】請求項２の排気ガス浄化装置によれば、さ
らに電気加熱式触媒に電力を供給する時間がエンジン運
転状態に応じて制御される。
らに電気加熱式触媒に電力を供給する時間がエンジン運
転状態に応じて制御される。
【００１２】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。
る。
【００１３】図１は本発明の一実施例に係る内燃エンジ
ン及びその制御装置の全体の構成図であり、エンジン１
の吸気管２の途中にはスロットル弁３が配されている。
スロットル弁３にはスロットル弁開度（θＴＨ）センサ
４が連結されており、当該スロットル弁３の開度に応じ
た電気信号を出力してＥＣＵ５に供給する。
ン及びその制御装置の全体の構成図であり、エンジン１
の吸気管２の途中にはスロットル弁３が配されている。
スロットル弁３にはスロットル弁開度（θＴＨ）センサ
４が連結されており、当該スロットル弁３の開度に応じ
た電気信号を出力してＥＣＵ５に供給する。
【００１４】燃料噴射弁６はエンジン１とスロットル弁
３との間且つ吸気管２の図示しない吸気弁の少し上流側
に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃
料ポンプに接続されていると共に電子コントロールユニ
ット（以下「ＥＣＵ」という）５に電気的に接続されて
当該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射弁６の開弁時間
が制御される。
３との間且つ吸気管２の図示しない吸気弁の少し上流側
に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃
料ポンプに接続されていると共に電子コントロールユニ
ット（以下「ＥＣＵ」という）５に電気的に接続されて
当該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射弁６の開弁時間
が制御される。
【００１５】一方、スロットル弁３の直ぐ下流には管７
を介して吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ８が設けられ
ており、この絶対圧センサ８により電気信号に変換され
た絶対圧信号は前記ＥＣＵ５に供給される。また、その
下流には吸気温（ＴＡ）センサ９が取付けられており、
吸気温ＴＡを検出して対応する電気信号を出力してＥＣ
Ｕ５に供給する。
を介して吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ８が設けられ
ており、この絶対圧センサ８により電気信号に変換され
た絶対圧信号は前記ＥＣＵ５に供給される。また、その
下流には吸気温（ＴＡ）センサ９が取付けられており、
吸気温ＴＡを検出して対応する電気信号を出力してＥＣ
Ｕ５に供給する。
【００１６】エンジン１の本体に装着されたエンジン水
温（ＴＷ）センサ１０はサーミスタ等から成り、エンジ
ン水温（冷却水温）ＴＷを検出して対応する温度信号を
出力してＥＣＵ５に供給する。
温（ＴＷ）センサ１０はサーミスタ等から成り、エンジ
ン水温（冷却水温）ＴＷを検出して対応する温度信号を
出力してＥＣＵ５に供給する。
【００１７】エンジン１の図示しないカム軸周囲又はク
ランク軸周囲には、エンジン回転数（ＮＥ）センサ１１
及び気筒判別（ＣＹＬ）センサ１２が取り付けられてい
る。エンジン回転数センサ１１は、エンジン１の各気筒
の吸入行程開始時の上死点（ＴＤＣ）に関し所定クラン
ク角度前のクランク角度位置で（４気筒エンジンではク
ランク角１８０゜毎に）ＴＤＣ信号パルスを出力し、気
筒判別センサ１２は、特定の気筒の所定クランク角度位
置で気筒判別信号パルスを出力するものであり、これら
の各信号パルスはＥＣＵ５に供給される。
ランク軸周囲には、エンジン回転数（ＮＥ）センサ１１
及び気筒判別（ＣＹＬ）センサ１２が取り付けられてい
る。エンジン回転数センサ１１は、エンジン１の各気筒
の吸入行程開始時の上死点（ＴＤＣ）に関し所定クラン
ク角度前のクランク角度位置で（４気筒エンジンではク
ランク角１８０゜毎に）ＴＤＣ信号パルスを出力し、気
筒判別センサ１２は、特定の気筒の所定クランク角度位
置で気筒判別信号パルスを出力するものであり、これら
の各信号パルスはＥＣＵ５に供給される。
【００１８】エンジン１の排気管１３には、上流側から
順に電気加熱式触媒（以下「ＥＨＣ」という）１６、ス
タート触媒１７及び三元触媒１８が配置されており、こ
れらの触媒は排気ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等の成分
の浄化を行う。ここで、スタート触媒１７は、主として
エンジン始動直後における排気ガス浄化のために設けら
れた小型の触媒である。
順に電気加熱式触媒（以下「ＥＨＣ」という）１６、ス
タート触媒１７及び三元触媒１８が配置されており、こ
れらの触媒は排気ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等の成分
の浄化を行う。ここで、スタート触媒１７は、主として
エンジン始動直後における排気ガス浄化のために設けら
れた小型の触媒である。
【００１９】排気管１３には、さらにＥＨＣ１６の上流
側に２次空気を供給する通路１４が接続されており、通
路１４の途中には空気ポンプ１５が設けられている。
側に２次空気を供給する通路１４が接続されており、通
路１４の途中には空気ポンプ１５が設けられている。
【００２０】ＥＨＣ１６及び空気ポンプ１５は、ＥＣＵ
５に接続されており、その作動がＥＣＵ５により制御さ
れる。また、三元触媒１８にはその温度ＴＣＡＴを検出
する触媒温度センサ１９が設けられており、その検出信
号がＥＣＵ５に供給される。また、エンジン１によって
駆動されるオルタネータ２１は、レギュレータ２２を介
してＥＣＵ５に接続されており、その発電電圧がＥＣＵ
５により制御される。
５に接続されており、その作動がＥＣＵ５により制御さ
れる。また、三元触媒１８にはその温度ＴＣＡＴを検出
する触媒温度センサ１９が設けられており、その検出信
号がＥＣＵ５に供給される。また、エンジン１によって
駆動されるオルタネータ２１は、レギュレータ２２を介
してＥＣＵ５に接続されており、その発電電圧がＥＣＵ
５により制御される。
【００２１】ＥＣＵ５は各種センサからの入力信号波形
を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ
信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入
力回路５ａ、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」とい
う）５ｂ、ＣＰＵ５ｂで実行される各種演算プログラム
及び演算結果等を記憶する記憶手段５ｃ、前記燃料噴射
弁６、空気ポンプ１５、ＥＨＣ１６、レギュレータ２２
等の制御信号を出力する出力回路５ｄ等から構成され
る。
を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ
信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入
力回路５ａ、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」とい
う）５ｂ、ＣＰＵ５ｂで実行される各種演算プログラム
及び演算結果等を記憶する記憶手段５ｃ、前記燃料噴射
弁６、空気ポンプ１５、ＥＨＣ１６、レギュレータ２２
等の制御信号を出力する出力回路５ｄ等から構成され
る。
【００２２】ＣＰＵ５ｂは上述の各種エンジンパラメー
タ信号に基づいて、後述するようにＥＨＣ１６の通電時
間ＴＯＮ及び供給電圧ＶＥＨＣの演算処理等を行い、そ
の演算結果に応じた制御信号を出力する。
タ信号に基づいて、後述するようにＥＨＣ１６の通電時
間ＴＯＮ及び供給電圧ＶＥＨＣの演算処理等を行い、そ
の演算結果に応じた制御信号を出力する。
【００２３】図２は、ＥＣＵ５、オルタネータ２１、レ
ギュレータ２２、ＥＨＣ１６のヒータ抵抗２４、空気ポ
ンプ１５のモータ２７及びバッテリ２９の接続状態を示
す回路図である。なお、本実施例のＥＨＣ１６は、触媒
自体に通電してヒータとしても機能するようにしてお
り、その抵抗分をヒータ抵抗２４として表している。
ギュレータ２２、ＥＨＣ１６のヒータ抵抗２４、空気ポ
ンプ１５のモータ２７及びバッテリ２９の接続状態を示
す回路図である。なお、本実施例のＥＨＣ１６は、触媒
自体に通電してヒータとしても機能するようにしてお
り、その抵抗分をヒータ抵抗２４として表している。
【００２４】同図において、オルタネータ２１の出力側
は、切換スイッチ２３の端子２３ａに接続されており、
切換スイッチ２３の端子２３ｃはヒータ抵抗２４の一端
に接続されている。ヒータ抵抗２４の他端は接地されて
おり、その接続線３１の途中にヒータ電流ＩＥＨＣを検
出するＥＨＣ電流センサ２５が設けられている。
は、切換スイッチ２３の端子２３ａに接続されており、
切換スイッチ２３の端子２３ｃはヒータ抵抗２４の一端
に接続されている。ヒータ抵抗２４の他端は接地されて
おり、その接続線３１の途中にヒータ電流ＩＥＨＣを検
出するＥＨＣ電流センサ２５が設けられている。
【００２５】切換スイッチ２３の端子２３ｂは、バッテ
リ２９の正電極及びオンオフスイッチ２６の端子２６ａ
に接続されており、端子２６ｂはモータ２７の一端に接
続されている。モータ２７の他端は接地されており、そ
の接続線３３の途中にポンプ電流ＩＡＰを検出するポン
プ電流センサ２８が設けられている。
リ２９の正電極及びオンオフスイッチ２６の端子２６ａ
に接続されており、端子２６ｂはモータ２７の一端に接
続されている。モータ２７の他端は接地されており、そ
の接続線３３の途中にポンプ電流ＩＡＰを検出するポン
プ電流センサ２８が設けられている。
【００２６】バッテリ２９の負電極は接地されており、
また正電極はＥＣＵ５に接続されている。
また正電極はＥＣＵ５に接続されている。
【００２７】スイッチ２３、２６は、ＥＣＵ５に接続さ
れており、ＥＣＵ５からの制御信号により切換可能に構
成されている。通常はスイッチ２３は、図２に示すよう
に端子２３ａ及び２３ｂが接続された状態とされ、スイ
ッチ２６はオフ状態とされ、エンジン始動直後において
必要に応じて切換制御される。また、接続線３０、３２
は、ＥＵＣ５に接続されており、ＥＣＵ５はＥＨＣ電圧
ＶＥＨＣ及びポンプ電圧ＶＡＰの検出を行う。また、電
流センサ２５、２８もＥＣＵ５に接続されており、これ
らの検出信号がＥＣＵ５に供給される。これらの電流セ
ンサ２５、２８は、断線等の異常を検出するために設け
られている。
れており、ＥＣＵ５からの制御信号により切換可能に構
成されている。通常はスイッチ２３は、図２に示すよう
に端子２３ａ及び２３ｂが接続された状態とされ、スイ
ッチ２６はオフ状態とされ、エンジン始動直後において
必要に応じて切換制御される。また、接続線３０、３２
は、ＥＵＣ５に接続されており、ＥＣＵ５はＥＨＣ電圧
ＶＥＨＣ及びポンプ電圧ＶＡＰの検出を行う。また、電
流センサ２５、２８もＥＣＵ５に接続されており、これ
らの検出信号がＥＣＵ５に供給される。これらの電流セ
ンサ２５、２８は、断線等の異常を検出するために設け
られている。
【００２８】図３は、ヒータ抵抗２４への電力供給制御
を行う処理のフローチャートである。
を行う処理のフローチャートである。
【００２９】ステップＳ１では、前条件が成立している
か否か（イグニッションスイッチがオンされたか否か）
を判別し、不成立のときは直ちに本処理を終了する。前
条件が成立したときは（イグニッションスイッチがオン
されたときは）、エンジン水温ＴＷ及び吸気温ＴＡの検
出値を読み込む（ステップＳ２）。次いで、ＴＷ値及び
ＴＡ値に応じて設定されたＴＯＮマップ及びＶＥＨＣマ
ップを検索し、ヒータ抵抗２４の通電時間（ＥＨＣオン
時間）ＴＯＮ及びＥＨＣ１６への供給電圧ＶＥＨＣを決
定する（ステップＳ３）。
か否か（イグニッションスイッチがオンされたか否か）
を判別し、不成立のときは直ちに本処理を終了する。前
条件が成立したときは（イグニッションスイッチがオン
されたときは）、エンジン水温ＴＷ及び吸気温ＴＡの検
出値を読み込む（ステップＳ２）。次いで、ＴＷ値及び
ＴＡ値に応じて設定されたＴＯＮマップ及びＶＥＨＣマ
ップを検索し、ヒータ抵抗２４の通電時間（ＥＨＣオン
時間）ＴＯＮ及びＥＨＣ１６への供給電圧ＶＥＨＣを決
定する（ステップＳ３）。
【００３０】ＴＯＮマップは、図４に示すように、吸気
温ＴＡが上昇するほど、またエンジン水温ＴＷが上昇す
るほど、ＴＯＮ値が減少する傾向に設定されている。な
お、所定温度ＴＡＨ，ＴＷＨ以上は、通電しないので、
ＴＯＮは０とされる。また、ＶＥＨＣマップは、図５
（ａ），（ｂ）に示すように、吸気温ＴＡが上昇するほ
どまたエンジン水温ＴＷが上昇するほど、ＶＥＨＣ値が
低下する傾向に設定されている。したがって、ＥＨＣ１
６への供給電力は、図５（ｃ）に示すように制御され
る。なお、ＶＥＨＣ値は例えば冷間始動時には３０Ｖ程
度に設定する。これにより、バッテリから電力を供給す
る場合に比べて供給電流を約１／２に低下させることが
できる。
温ＴＡが上昇するほど、またエンジン水温ＴＷが上昇す
るほど、ＴＯＮ値が減少する傾向に設定されている。な
お、所定温度ＴＡＨ，ＴＷＨ以上は、通電しないので、
ＴＯＮは０とされる。また、ＶＥＨＣマップは、図５
（ａ），（ｂ）に示すように、吸気温ＴＡが上昇するほ
どまたエンジン水温ＴＷが上昇するほど、ＶＥＨＣ値が
低下する傾向に設定されている。したがって、ＥＨＣ１
６への供給電力は、図５（ｃ）に示すように制御され
る。なお、ＶＥＨＣ値は例えば冷間始動時には３０Ｖ程
度に設定する。これにより、バッテリから電力を供給す
る場合に比べて供給電流を約１／２に低下させることが
できる。
【００３１】続くステップＳ４では、エンジン回転数Ｎ
Ｅが完爆判定用の所定回転数ＮＥＫ（例えば４００ｒｐ
ｍ）以上か否かを判別し、ＮＥ＜ＮＥＫであるときは、
直ちに本処理を終了する一方、ＮＥ≧ＮＥＫであるとき
は、切換スイッチ２３を端子２３ｃ側に切り換えるとと
もにオルタネータ出力電圧ＶＡＬＴがステップＳ３で決
定したＶＥＨＣ値となるように制御して、ＥＨＣ１６に
電力を供給する（ステップＳ５）。そして、通電時間Ｔ
ＯＮ経過後にオルタネータ出力電圧ＶＡＬＴを通常の出
力電圧ＶＣＨＧ（例えば１４．５Ｖ）まで低下させると
ともに、切換スイッチ２３を端子２３ｂ側に切り換える
（ステップＳ６）。
Ｅが完爆判定用の所定回転数ＮＥＫ（例えば４００ｒｐ
ｍ）以上か否かを判別し、ＮＥ＜ＮＥＫであるときは、
直ちに本処理を終了する一方、ＮＥ≧ＮＥＫであるとき
は、切換スイッチ２３を端子２３ｃ側に切り換えるとと
もにオルタネータ出力電圧ＶＡＬＴがステップＳ３で決
定したＶＥＨＣ値となるように制御して、ＥＨＣ１６に
電力を供給する（ステップＳ５）。そして、通電時間Ｔ
ＯＮ経過後にオルタネータ出力電圧ＶＡＬＴを通常の出
力電圧ＶＣＨＧ（例えば１４．５Ｖ）まで低下させると
ともに、切換スイッチ２３を端子２３ｂ側に切り換える
（ステップＳ６）。
【００３２】以上のように本実施例では、ＥＨＣ１６の
通電時間のみならず供給電圧も、吸気温ＴＡ及びエンジ
ン水温ＴＷに応じて変更可能としたので、ＥＨＣ１６に
供給するエネルギ（積算電力量）を精度よく制御し、無
駄なエネルギの消費を抑制することができる。また、Ｅ
ＨＣ電圧ＶＥＨＣをバッテリ電圧より高く、例えば３０
Ｖ程度とすることにより、供給電流を低減して周辺部品
のコストダウンを図ることができる。また、オルタネー
タ２１の出力電圧を３０Ｖと程度とすることにより、オ
ルタネータ２１の発電効率を向上させることができる。
通電時間のみならず供給電圧も、吸気温ＴＡ及びエンジ
ン水温ＴＷに応じて変更可能としたので、ＥＨＣ１６に
供給するエネルギ（積算電力量）を精度よく制御し、無
駄なエネルギの消費を抑制することができる。また、Ｅ
ＨＣ電圧ＶＥＨＣをバッテリ電圧より高く、例えば３０
Ｖ程度とすることにより、供給電流を低減して周辺部品
のコストダウンを図ることができる。また、オルタネー
タ２１の出力電圧を３０Ｖと程度とすることにより、オ
ルタネータ２１の発電効率を向上させることができる。
【００３３】なお、図３のステップＳ１における前条件
は、イグニッションスイッチがオンされかつエンジン水
温ＴＷ及び／又は触媒温度ＴＣＡＴが所定温度以下のと
き、成立するとしてもよい。
は、イグニッションスイッチがオンされかつエンジン水
温ＴＷ及び／又は触媒温度ＴＣＡＴが所定温度以下のと
き、成立するとしてもよい。
【００３４】図６は、本実施例における制御動作例のタ
イミングチャートであり、時刻ｔ０にイグニッションス
イッチがオンされると（同図（ａ））、ＥＣＵ５はレギ
ュレータ制御電圧ＶＣを通常運転時用の所定電圧ＶＣ１
に設定し、発電モード１とする（同図（ｆ）（ｈ））。
時刻ｔ０から時間ＴＤ（例えばキー回しに要する時間
（０．１秒程度））経過後の時刻ｔ１にスタータがオン
されると、エンジンの回転が開始され（同図（ｂ）
（ｃ））、エンジン回転数ＮＥの上昇に伴ってオルタネ
ータ出力電圧ＶＡＬＴがバッテリ充電電圧ＶＣＨＧまで
上昇する（同図（ｇ））。
イミングチャートであり、時刻ｔ０にイグニッションス
イッチがオンされると（同図（ａ））、ＥＣＵ５はレギ
ュレータ制御電圧ＶＣを通常運転時用の所定電圧ＶＣ１
に設定し、発電モード１とする（同図（ｆ）（ｈ））。
時刻ｔ０から時間ＴＤ（例えばキー回しに要する時間
（０．１秒程度））経過後の時刻ｔ１にスタータがオン
されると、エンジンの回転が開始され（同図（ｂ）
（ｃ））、エンジン回転数ＮＥの上昇に伴ってオルタネ
ータ出力電圧ＶＡＬＴがバッテリ充電電圧ＶＣＨＧまで
上昇する（同図（ｇ））。
【００３５】エンジン回転数ＮＥが完爆判定用所定回転
数ＮＥＫに達すると（時刻ｔ２）、ＥＣＵ５は完爆と判
定し（同図（ｃ）（ｄ））、スイッチ２３を端子２３ｂ
側から２３ｃ側に切り換える切換制御信号をが出力する
（同図（ｅ））。このときスイッチ２３の切り換えに要
する時間（制御信号の出力から実際に切換が完了するま
での時間、例えば０．２５秒程度）ΔＴを考慮して、時
刻ｔ２からΔＴ経過後の時刻ｔ３にレギュレータ制御電
圧ＶＣを、オルタネータ出力電圧ＶＡＬＴが図３のステ
ップＳ３で決定したＶＥＨＣ値となるようなＥＨＣ制御
電圧ＶＣ２に設定し、発電モード２に移行する（同図
（ｆ）（ｈ））。これにより、オルタネータ出力電圧Ｖ
ＡＬＴはＶＥＨＣ値まで上昇し（同図（ｇ））、ＥＨＣ
１６の温度が上昇を開始する（同図（ｉ））。ここで、
ＥＨＣ制御電圧ＶＣ２は、検出した供給電圧（図２の接
続線３０の電圧）が、前記決定したＶＥＨＣ値に一致す
るようにフィードバック制御される。
数ＮＥＫに達すると（時刻ｔ２）、ＥＣＵ５は完爆と判
定し（同図（ｃ）（ｄ））、スイッチ２３を端子２３ｂ
側から２３ｃ側に切り換える切換制御信号をが出力する
（同図（ｅ））。このときスイッチ２３の切り換えに要
する時間（制御信号の出力から実際に切換が完了するま
での時間、例えば０．２５秒程度）ΔＴを考慮して、時
刻ｔ２からΔＴ経過後の時刻ｔ３にレギュレータ制御電
圧ＶＣを、オルタネータ出力電圧ＶＡＬＴが図３のステ
ップＳ３で決定したＶＥＨＣ値となるようなＥＨＣ制御
電圧ＶＣ２に設定し、発電モード２に移行する（同図
（ｆ）（ｈ））。これにより、オルタネータ出力電圧Ｖ
ＡＬＴはＶＥＨＣ値まで上昇し（同図（ｇ））、ＥＨＣ
１６の温度が上昇を開始する（同図（ｉ））。ここで、
ＥＨＣ制御電圧ＶＣ２は、検出した供給電圧（図２の接
続線３０の電圧）が、前記決定したＶＥＨＣ値に一致す
るようにフィードバック制御される。
【００３６】そして図３のステップＳ３で決定した時間
ＴＯＮ後の時刻ｔ４にレギュレータ制御電圧ＶＣをＶＣ
ＨＧ値に戻して発電モード１に戻る（同図（ｆ）
（ｈ））。これによりオルタネータ出力電圧ＶＡＬＴ
は、通常のバッテリ充電電圧ＶＣＨＧとなる（同図
（ｇ））。ＥＣＵ５は、時刻ｔ４から時間ΔＴ経過後の
時刻ｔ５にスイッチ２３を端子２３ｃ側から２３ｂ側に
切り換える制御信号を出力し、エンジン始動時の制御を
終了する（同図（ｅ））。
ＴＯＮ後の時刻ｔ４にレギュレータ制御電圧ＶＣをＶＣ
ＨＧ値に戻して発電モード１に戻る（同図（ｆ）
（ｈ））。これによりオルタネータ出力電圧ＶＡＬＴ
は、通常のバッテリ充電電圧ＶＣＨＧとなる（同図
（ｇ））。ＥＣＵ５は、時刻ｔ４から時間ΔＴ経過後の
時刻ｔ５にスイッチ２３を端子２３ｃ側から２３ｂ側に
切り換える制御信号を出力し、エンジン始動時の制御を
終了する（同図（ｅ））。
【００３７】なお、本実施例では、空気ポンプのモータ
２７は、ＥＨＣ１６をオン作動させるのと同じタイミン
グで作動させるようにしている。
２７は、ＥＨＣ１６をオン作動させるのと同じタイミン
グで作動させるようにしている。
【００３８】また、上述した実施例ではＥＨＣ１６へ供
給する電圧及び通電時間を、ともにエンジン水温ＴＷ及
び吸気温ＴＡに応じて設定するようにしたが、通電時間
は一定としてもよい。また、エンジン水温ＴＷ又は吸気
温ＴＡのいずれか一方に代えて、触媒温度センサ１９に
よって検出される触媒温度ＴＣＡＴを用いて、電圧ＶＥ
ＣＨ及び通電時間ＴＯＮを設定するようにしてもよい。
あるいは、エンジン水温ＴＷ、吸気温ＴＡ又は触媒温度
ＴＣＡＴのいずれか１つ又は２つに応じて、電圧ＶＥＣ
Ｈ及び通電時間ＴＯＮを設定するようにしてもよい。さ
らに、触媒温度ＴＣＡＴに代えて、排気ガス温度等の排
気系の温度を代表するパラメータを用いてもよい。
給する電圧及び通電時間を、ともにエンジン水温ＴＷ及
び吸気温ＴＡに応じて設定するようにしたが、通電時間
は一定としてもよい。また、エンジン水温ＴＷ又は吸気
温ＴＡのいずれか一方に代えて、触媒温度センサ１９に
よって検出される触媒温度ＴＣＡＴを用いて、電圧ＶＥ
ＣＨ及び通電時間ＴＯＮを設定するようにしてもよい。
あるいは、エンジン水温ＴＷ、吸気温ＴＡ又は触媒温度
ＴＣＡＴのいずれか１つ又は２つに応じて、電圧ＶＥＣ
Ｈ及び通電時間ＴＯＮを設定するようにしてもよい。さ
らに、触媒温度ＴＣＡＴに代えて、排気ガス温度等の排
気系の温度を代表するパラメータを用いてもよい。
【００３９】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、オ
ルタネータから電気加熱式触媒に電力が供給され、検出
したエンジン運転状態に応じてオルタネータの発電電圧
が制御されるので、電気加熱式触媒に供給するエネルギ
（積算電力量）を精度よく制御し、無駄なエネルギ消費
を抑制することができる。また、オルタネータの発電電
圧をバッテリ電圧より高く設定することにより、電気加
熱式触媒への供給電流を低減して周辺部品のコストダウ
ンを図ることができる。
ルタネータから電気加熱式触媒に電力が供給され、検出
したエンジン運転状態に応じてオルタネータの発電電圧
が制御されるので、電気加熱式触媒に供給するエネルギ
（積算電力量）を精度よく制御し、無駄なエネルギ消費
を抑制することができる。また、オルタネータの発電電
圧をバッテリ電圧より高く設定することにより、電気加
熱式触媒への供給電流を低減して周辺部品のコストダウ
ンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例にかかる内燃エンジン及びそ
の制御装置の構成を示す図である。
の制御装置の構成を示す図である。
【図２】電気加熱式触媒のヒータ抵抗等の接続状態を示
す回路図である。
す回路図である。
【図３】電気加熱式触媒に供給する電圧及び通電時間を
制御する処理のフローチャートである。
制御する処理のフローチャートである。
【図４】図３の処理で使用するテーブルを示す図であ
る。
る。
【図５】図３の処理で使用するテーブル等を示す図であ
る。
る。
【図６】本実施例における制御動作例のタイミングチャ
ートである。
ートである。
１ 内燃エンジン ５ 電子コントロールユニット ９ 吸気温センサ １０ エンジン水温センサ １６ 電気加熱式触媒 １８ 三元触媒 ２１ オルタネータ ２２ レギュレータ ２３ 切換スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 手代木 哲 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 (72)発明者 青木 琢也 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 (72)発明者 加藤 裕明 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 (72)発明者 小松田 卓 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 (72)発明者 古元 秀夫 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
Claims (3)
- 【請求項１】 内燃エンジンにより駆動され、電力を発
電するオルタネータと、 該オルタネータの発電電圧を制御するレギュレータ手段
と、 前記エンジンの排気系に設けられ、前記オルタネータに
より発電された電力により電気的に加熱される電気加熱
式触媒と、 前記エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段
と、 該運転状態検出手段の出力に応じて前記電気加熱式触媒
に供給する発電電圧を制御するレギュレータ制御手段と
を備えることを特徴とする内燃エンジンの排気ガス浄化
装置。 - 【請求項２】 前記レギュレータ制御手段は、さらに前
記発電電圧を前記電気加熱式触媒に供給する時間を前記
検出したエンジン運転状態に応じて制御することを特徴
とする請求項１記載の内燃エンジンの排気ガス浄化装
置。 - 【請求項３】 前記運転状態検出手段は、前記エンジン
の温度、吸入空気温度及び前記エンジンの排気系の温度
の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１又は
２記載の内燃エンジンの排気ガス浄化装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12064895A JP3550215B2 (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | 内燃エンジンの排気ガス浄化装置 |
| US08/634,507 US5791140A (en) | 1995-04-21 | 1996-04-18 | Exhaust gas-purifying system for internal combustion engines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12064895A JP3550215B2 (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | 内燃エンジンの排気ガス浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08296431A true JPH08296431A (ja) | 1996-11-12 |
| JP3550215B2 JP3550215B2 (ja) | 2004-08-04 |
Family
ID=14791434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12064895A Expired - Fee Related JP3550215B2 (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | 内燃エンジンの排気ガス浄化装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5791140A (ja) |
| JP (1) | JP3550215B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5818119A (en) * | 1996-02-14 | 1998-10-06 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Alternator control system |
| JP2019152113A (ja) * | 2018-03-01 | 2019-09-12 | マツダ株式会社 | エンジンの制御方法及び制御装置 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3509426B2 (ja) * | 1996-05-24 | 2004-03-22 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
| DE19639150C2 (de) * | 1996-09-24 | 1998-07-02 | Daimler Benz Ag | Zentrale Heizvorrichtung für ein Gaserzeugungssystem |
| US6752125B2 (en) | 2001-12-19 | 2004-06-22 | Caterpillar Inc | Method and apparatus for controlling an engine |
| US8727050B2 (en) * | 2009-02-25 | 2014-05-20 | GM Global Technology Operations LLC | System and method for controlling an electrically heated catalyst for a hybrid vehicle |
| US7792627B1 (en) * | 2009-04-14 | 2010-09-07 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Hybrid vehicle exhaust control strategy |
| US8322472B2 (en) * | 2009-05-04 | 2012-12-04 | GM Global Technology Operations LLC | Hybrid vehicle exhaust control strategy |
| US9458812B2 (en) * | 2009-09-02 | 2016-10-04 | GM Global Technology Operations LLC | Engine control systems and methods for minimizing fuel consumption |
| US9410458B2 (en) * | 2009-10-01 | 2016-08-09 | GM Global Technology Operations LLC | State of charge catalyst heating strategy |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0500287B1 (en) * | 1991-02-20 | 1995-04-26 | Hitachi, Ltd. | Catalyzer control apparatus |
| JP2913868B2 (ja) * | 1991-03-08 | 1999-06-28 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排ガス浄化装置 |
| US5390493A (en) * | 1992-01-30 | 1995-02-21 | Hitachi, Ltd. | Apparatus for controlling the electric heating of catalyst |
| US5404720A (en) * | 1993-08-16 | 1995-04-11 | Ford Motor Company | Alternator powered electrically heated catalyst |
| DE4335771C2 (de) * | 1993-10-20 | 1999-11-04 | Daimler Chrysler Ag | Kraftfahrzeugelektrische Anlage mit elektrischer Maschine mit Bordnetzgeneratorfunktion |
-
1995
- 1995-04-21 JP JP12064895A patent/JP3550215B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-04-18 US US08/634,507 patent/US5791140A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5818119A (en) * | 1996-02-14 | 1998-10-06 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Alternator control system |
| JP2019152113A (ja) * | 2018-03-01 | 2019-09-12 | マツダ株式会社 | エンジンの制御方法及び制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5791140A (en) | 1998-08-11 |
| JP3550215B2 (ja) | 2004-08-04 |
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