JPH0921310A - 内燃機関の排気ガス浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気ガス浄化装置Info
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- JPH0921310A JPH0921310A JP7191244A JP19124495A JPH0921310A JP H0921310 A JPH0921310 A JP H0921310A JP 7191244 A JP7191244 A JP 7191244A JP 19124495 A JP19124495 A JP 19124495A JP H0921310 A JPH0921310 A JP H0921310A
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 排気系に電気加熱式触媒を設け、冷間始動時
に通電加熱して活性化を促進するものにおいて、燃料供
給量が所定値を超えるか否か検出し、暖機運転時など燃
料供給量が比較的多い運転状態においては触媒への通電
を禁止する。 【効果】 排気系雰囲気温度の過度の昇温を防止して触
媒の早期の劣化ないしは破損を防止することができる。
に通電加熱して活性化を促進するものにおいて、燃料供
給量が所定値を超えるか否か検出し、暖機運転時など燃
料供給量が比較的多い運転状態においては触媒への通電
を禁止する。 【効果】 排気系雰囲気温度の過度の昇温を防止して触
媒の早期の劣化ないしは破損を防止することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は内燃機関の排気ガ
ス浄化装置に関し、より具体的には排気系に設けた電気
加熱式触媒の加熱を制御するものに関する。
ス浄化装置に関し、より具体的には排気系に設けた電気
加熱式触媒の加熱を制御するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関においては排気ガス浄化装置と
して、排気系に三元触媒（キャタライザ）を設け、排気
ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ成分を低減して浄化を図っ
ているが、触媒温度が活性化温度に至らない場合には浄
化作用を期待し得ない。この活性化は、例えば冷間始動
時などは長時間を要するため、近時は電気的に加熱して
その活性化を促進するようにした電気加熱式触媒が用い
られている。
して、排気系に三元触媒（キャタライザ）を設け、排気
ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ成分を低減して浄化を図っ
ているが、触媒温度が活性化温度に至らない場合には浄
化作用を期待し得ない。この活性化は、例えば冷間始動
時などは長時間を要するため、近時は電気的に加熱して
その活性化を促進するようにした電気加熱式触媒が用い
られている。
【０００３】即ち、触媒を担持する触媒担体付近に電熱
ヒータを配置する、あるいは触媒担体自体を電熱ヒータ
構造としてそれに通電し、抵抗加熱によって加熱する。
加熱されたヒータはそこを通過する排気ガス中の未燃焼
成分を燃焼させ、それによって排気系雰囲気温度を更に
昇温させ、当該触媒およびその後段に配置した触媒を早
期に活性化する。
ヒータを配置する、あるいは触媒担体自体を電熱ヒータ
構造としてそれに通電し、抵抗加熱によって加熱する。
加熱されたヒータはそこを通過する排気ガス中の未燃焼
成分を燃焼させ、それによって排気系雰囲気温度を更に
昇温させ、当該触媒およびその後段に配置した触媒を早
期に活性化する。
【０００４】他方、排気ガス中の未燃焼成分が多いとき
は燃焼温度が高くなって排気系の雰囲気温度が上がり、
触媒担体（金属セル）の劣化ないし破損を早める恐れが
生じる。そのため特開平７−３４８６１号公報記載の技
術は、失火、点火時期の遅角制御ないしは機関始動不良
の状態にあるとき、触媒への通電を禁止することを提案
している。
は燃焼温度が高くなって排気系の雰囲気温度が上がり、
触媒担体（金属セル）の劣化ないし破損を早める恐れが
生じる。そのため特開平７−３４８６１号公報記載の技
術は、失火、点火時期の遅角制御ないしは機関始動不良
の状態にあるとき、触媒への通電を禁止することを提案
している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、排気ガ
ス中の未燃焼成分が多い運転状態は上記に限られるもの
ではなく、機関の冷間始動時などには燃料供給量が比較
的多くなって排気ガス中の未燃焼成分も増加する。しか
しながら、上記した従来技術は、それについて何等対策
するものではなかった。
ス中の未燃焼成分が多い運転状態は上記に限られるもの
ではなく、機関の冷間始動時などには燃料供給量が比較
的多くなって排気ガス中の未燃焼成分も増加する。しか
しながら、上記した従来技術は、それについて何等対策
するものではなかった。
【０００６】従って、この発明の目的は上記した従来技
術の欠点を解消することにあり、燃料供給量が比較的多
く、排気系雰囲気温度の昇温を助長するような運転状態
においては、電気加熱式触媒の加熱を禁止し、よって触
媒の早期の劣化ないし破損を防止するするようにした内
燃機関の排気ガス浄化装置を提供することを目的とす
る。
術の欠点を解消することにあり、燃料供給量が比較的多
く、排気系雰囲気温度の昇温を助長するような運転状態
においては、電気加熱式触媒の加熱を禁止し、よって触
媒の早期の劣化ないし破損を防止するするようにした内
燃機関の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】上記の目的を達成するた
めに、内燃機関の排気系に設けられる電気加熱式触媒
と、前記内燃機関が所定の運転状態にあるとき、前記電
気加熱式触媒を加熱する加熱手段と、を備えた内燃機関
の排気ガス浄化装置において、前記内燃機関の運転状態
に応じて燃料供給量を制御する燃料供給量制御手段と、
前記燃料供給量が所定の値より大きいか否かを検出する
検出手段と、および前記検出手段により前記燃料供給量
が所定の値より大きいことが検出されたとき、前記加熱
手段による前記電気加熱式触媒の加熱を禁止する禁止手
段と、を備える如く構成した。
めに、内燃機関の排気系に設けられる電気加熱式触媒
と、前記内燃機関が所定の運転状態にあるとき、前記電
気加熱式触媒を加熱する加熱手段と、を備えた内燃機関
の排気ガス浄化装置において、前記内燃機関の運転状態
に応じて燃料供給量を制御する燃料供給量制御手段と、
前記燃料供給量が所定の値より大きいか否かを検出する
検出手段と、および前記検出手段により前記燃料供給量
が所定の値より大きいことが検出されたとき、前記加熱
手段による前記電気加熱式触媒の加熱を禁止する禁止手
段と、を備える如く構成した。
【０００８】上記の如く、燃料供給量が所定の値より大
きいことが検出されたとき、電気加熱式触媒の加熱を禁
止する如く構成したので、燃料供給量が比較的多くて排
気ガス中の未燃焼成分が多量に発生するような運転状態
において、排気系の雰囲気温度が過度に高くなることが
なく、よって触媒担体（金属セル）の早期の劣化ないし
は破損を効果的に防止することができる。
きいことが検出されたとき、電気加熱式触媒の加熱を禁
止する如く構成したので、燃料供給量が比較的多くて排
気ガス中の未燃焼成分が多量に発生するような運転状態
において、排気系の雰囲気温度が過度に高くなることが
なく、よって触媒担体（金属セル）の早期の劣化ないし
は破損を効果的に防止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に即してこの発明
の実施の形態を説明する。
の実施の形態を説明する。
【００１０】図１は、この発明に係る内燃機関の排気ガ
ス浄化装置を含む内燃機関の制御装置を概略的に示す全
体図である。
ス浄化装置を含む内燃機関の制御装置を概略的に示す全
体図である。
【００１１】図において、符号１０は４気筒などの多気
筒内燃機関を示し、吸気管１２の先端に配置されたエア
クリーナ（図示せず）から導入された吸気は、スロット
ル弁１４でその流量を調節されつつサージタンクと吸気
マニホルド（共に図示せず）を経て、各気筒へ流入され
る。各気筒の吸気弁（図示せず）の付近には燃料噴射弁
１６が設けられて燃料を噴射する。噴射されて吸気と一
体となった混合気は、各気筒内で図示しない点火プラグ
で点火されて燃焼してピストン（図示せず）を駆動す
る。
筒内燃機関を示し、吸気管１２の先端に配置されたエア
クリーナ（図示せず）から導入された吸気は、スロット
ル弁１４でその流量を調節されつつサージタンクと吸気
マニホルド（共に図示せず）を経て、各気筒へ流入され
る。各気筒の吸気弁（図示せず）の付近には燃料噴射弁
１６が設けられて燃料を噴射する。噴射されて吸気と一
体となった混合気は、各気筒内で図示しない点火プラグ
で点火されて燃焼してピストン（図示せず）を駆動す
る。
【００１２】燃焼後の排気ガスは、排気弁（図示せず）
および排気マニホルド（図示せず）を介して排気管１８
に送られる。排気管１８には上流側から順に、電気加熱
式触媒（Electrically Heated Catalyst) （以下「ＥＨ
Ｃ」と言う）２０、スタート触媒２２および三元触媒２
４が配置され、排気ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ成分な
どを浄化する。尚、スタート触媒２２（ライトオフキャ
タリストとも通称される）も、主として機関始動直後の
排気ガス浄化効率向上のために設けられた、比較的小径
で小型の触媒である。
および排気マニホルド（図示せず）を介して排気管１８
に送られる。排気管１８には上流側から順に、電気加熱
式触媒（Electrically Heated Catalyst) （以下「ＥＨ
Ｃ」と言う）２０、スタート触媒２２および三元触媒２
４が配置され、排気ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ成分な
どを浄化する。尚、スタート触媒２２（ライトオフキャ
タリストとも通称される）も、主として機関始動直後の
排気ガス浄化効率向上のために設けられた、比較的小径
で小型の触媒である。
【００１３】ＥＨＣ２０の本体部、即ち、触媒を担持す
る担体は、素材を押し出し成形した後、焼結してセラミ
ック化し、次いで厚さ１０ｃｍ程度に裁断して製作され
る金属セルからなる。図２に示す如く、金属セル２００
にはスリット２０２が適宜箇所に穿設され、その間に電
流路２０４が形成され、それ自体が電熱ヒータ構造を備
える。電流路２０４は両端において正負極端子部２０
６，２０８に接続される。
る担体は、素材を押し出し成形した後、焼結してセラミ
ック化し、次いで厚さ１０ｃｍ程度に裁断して製作され
る金属セルからなる。図２に示す如く、金属セル２００
にはスリット２０２が適宜箇所に穿設され、その間に電
流路２０４が形成され、それ自体が電熱ヒータ構造を備
える。電流路２０４は両端において正負極端子部２０
６，２０８に接続される。
【００１４】ここで、図１において切換スイッチ２６の
端子２６ａが２６ｂに切り換えられると、正負極端子部
２０６，２０８はオルタネータ２８に接続され、オルタ
ネータ２８より電流の供給を受けて金属セル２００が加
熱する。その結果、ＥＨＣ２０はそこを通過する排気ガ
ス中の未燃焼成分を捕捉して燃焼させ、その化学反応熱
で更に昇温して活性化温度に迅速に到達すると共に、排
気系の雰囲気温度を昇温させて後段のスタート触媒２２
および三元触媒２４の活性化も促進する。
端子２６ａが２６ｂに切り換えられると、正負極端子部
２０６，２０８はオルタネータ２８に接続され、オルタ
ネータ２８より電流の供給を受けて金属セル２００が加
熱する。その結果、ＥＨＣ２０はそこを通過する排気ガ
ス中の未燃焼成分を捕捉して燃焼させ、その化学反応熱
で更に昇温して活性化温度に迅速に到達すると共に、排
気系の雰囲気温度を昇温させて後段のスタート触媒２２
および三元触媒２４の活性化も促進する。
【００１５】また、排気管１８にはＥＨＣ２０配置位置
の上流側に通路３０が接続されており、通路３０の他端
には空気ポンプ３２が設けられて２次空気を供給する。
空気ポンプ３２は、酸素を供給して未燃焼成分の燃焼を
促進し、浄化効率を向上させるためのものである。
の上流側に通路３０が接続されており、通路３０の他端
には空気ポンプ３２が設けられて２次空気を供給する。
空気ポンプ３２は、酸素を供給して未燃焼成分の燃焼を
促進し、浄化効率を向上させるためのものである。
【００１６】図１において内燃機関１０のカム軸または
クランク軸（共に図示せず）の周囲にはピストン（図示
せず）の所定クランク角度ごとに信号を出力するクラン
ク角センサ（図１に「ＮＥ」と示す）３６と、特定気筒
の特定クランク角度で信号を出力する気筒判別センサ
（図１に「ＣＹＬ」と示す）３８が設けられる。
クランク軸（共に図示せず）の周囲にはピストン（図示
せず）の所定クランク角度ごとに信号を出力するクラン
ク角センサ（図１に「ＮＥ」と示す）３６と、特定気筒
の特定クランク角度で信号を出力する気筒判別センサ
（図１に「ＣＹＬ」と示す）３８が設けられる。
【００１７】また、スロットル弁１４にはその開度に応
じた信号を出力するスロットル開度センサ（図１に「θ
ＴＨ」と示す）４０が接続されると共に、吸気管１２は
スロットル弁１４下流で分岐され、分岐路４２の末端に
は管内の吸気圧力（絶対圧力）に応じた信号を出力する
絶対圧センサ（図１に「ＰＢＡ」と示す）４４が設けら
れる。
じた信号を出力するスロットル開度センサ（図１に「θ
ＴＨ」と示す）４０が接続されると共に、吸気管１２は
スロットル弁１４下流で分岐され、分岐路４２の末端に
は管内の吸気圧力（絶対圧力）に応じた信号を出力する
絶対圧センサ（図１に「ＰＢＡ」と示す）４４が設けら
れる。
【００１８】更に、吸気管１２において分岐位置の下流
には吸入空気の温度に応じた信号を出力する吸気温セン
サ（図１に「ＴＡ」と示す）４６が設けられると共に、
機関のシリンダブロックなどの適宜位置には機関冷却水
温に応じた信号を出力する水温センサ（図１に「ＴＷ」
と示す）４８が設けられる。
には吸入空気の温度に応じた信号を出力する吸気温セン
サ（図１に「ＴＡ」と示す）４６が設けられると共に、
機関のシリンダブロックなどの適宜位置には機関冷却水
温に応じた信号を出力する水温センサ（図１に「ＴＷ」
と示す）４８が設けられる。
【００１９】更に、排気管１８においては前記した通路
３０の上流側に、排気ガス中の酸素濃度に応じた出力信
号を出力する第１のＯ2 センサ（酸素濃度センサ）５０
が設けられると共に、スタート触媒２２と三元触媒２４
の間には第２のＯ2 センサ５２が設けられる。また、第
２のＯ2 センサ５２の付近には、排気系の雰囲気温度に
応じた信号を出力する排気温センサ（図１に「Ｔｃａ
ｔ」と示す）５３が設けられる。
３０の上流側に、排気ガス中の酸素濃度に応じた出力信
号を出力する第１のＯ2 センサ（酸素濃度センサ）５０
が設けられると共に、スタート触媒２２と三元触媒２４
の間には第２のＯ2 センサ５２が設けられる。また、第
２のＯ2 センサ５２の付近には、排気系の雰囲気温度に
応じた信号を出力する排気温センサ（図１に「Ｔｃａ
ｔ」と示す）５３が設けられる。
【００２０】ここで、第１、第２のＯ2 センサ５０，５
２もヒータ部を備え、通電回路（図１では図示省略）を
介して通電されると、検出素子を加熱する。尚、かかる
Ｏ2センサは例えば特開平１−２３２２４６号および特
開平２−２４５５０号公報より公知なので、その構造の
説明は省略する。
２もヒータ部を備え、通電回路（図１では図示省略）を
介して通電されると、検出素子を加熱する。尚、かかる
Ｏ2センサは例えば特開平１−２３２２４６号および特
開平２−２４５５０号公報より公知なので、その構造の
説明は省略する。
【００２１】これらセンサ群の出力は、制御ユニット
（以下「ＥＣＵ」と言う）５４に送られる。
（以下「ＥＣＵ」と言う）５４に送られる。
【００２２】ＥＣＵ５４は、入力回路５４ａ、ＣＰＵ５
４ｂ、記憶手段５４ｃ、および出力回路５４ｄよりな
る。入力回路５４ａは、各種センサからの入力信号波形
を整形する、信号レベルを所定レベルに変換する、アナ
ログ信号値をデジタル信号値に変換する、などの処理を
行う。記憶手段５４ｃは、ＣＰＵ５４ｂが実行する各種
演算プログラムおよび演算結果などを記憶する。
４ｂ、記憶手段５４ｃ、および出力回路５４ｄよりな
る。入力回路５４ａは、各種センサからの入力信号波形
を整形する、信号レベルを所定レベルに変換する、アナ
ログ信号値をデジタル信号値に変換する、などの処理を
行う。記憶手段５４ｃは、ＣＰＵ５４ｂが実行する各種
演算プログラムおよび演算結果などを記憶する。
【００２３】ＣＰＵ５４ｂは、上述の検出パラメータに
基づき、出力回路５４ｄを介して、後述の如く切換スイ
ッチ２６の端子２６ａを端子２６ｂに接続し、オルタネ
ータ２８の出力を接続してＥＨＣ２０へ通電する。オル
タネータ２８はレギュレータ５６を備えており、ＣＰＵ
５４ｂは出力回路５４ｄを介してデューティパルスをレ
ギュレータ５６に出力し、オルタネータ２８の発電電圧
を目標の値に制御する。
基づき、出力回路５４ｄを介して、後述の如く切換スイ
ッチ２６の端子２６ａを端子２６ｂに接続し、オルタネ
ータ２８の出力を接続してＥＨＣ２０へ通電する。オル
タネータ２８はレギュレータ５６を備えており、ＣＰＵ
５４ｂは出力回路５４ｄを介してデューティパルスをレ
ギュレータ５６に出力し、オルタネータ２８の発電電圧
を目標の値に制御する。
【００２４】ここで切換スイッチ２６の端子２６ａが端
子２６ｃに切り換えられると、オルタネータ２８の出力
はバッテリ５８の正電極に接続され、バッテリ５８を充
電する。バッテリ５８の正電極は線６０を介して前記し
た空気ポンプ３２のモータ（図示せず）を含む電気負荷
に接続される。ＣＰＵ５４ｂはそのモータの制御を通じ
て空気ポンプ３２の動作を制御すると共に、燃料噴射量
（燃料供給量）を決定し、決定した量に対応する時間、
燃料噴射弁１６を開弁させることで燃料噴射制御（燃料
供給量の制御）を行う。
子２６ｃに切り換えられると、オルタネータ２８の出力
はバッテリ５８の正電極に接続され、バッテリ５８を充
電する。バッテリ５８の正電極は線６０を介して前記し
た空気ポンプ３２のモータ（図示せず）を含む電気負荷
に接続される。ＣＰＵ５４ｂはそのモータの制御を通じ
て空気ポンプ３２の動作を制御すると共に、燃料噴射量
（燃料供給量）を決定し、決定した量に対応する時間、
燃料噴射弁１６を開弁させることで燃料噴射制御（燃料
供給量の制御）を行う。
【００２５】図３は、その燃料噴射制御を示すフロー・
チャートである。
チャートである。
【００２６】以下説明すると、先ずＳ１０において検出
した機関回転数ＮＥと吸気圧力ＰＢＡ（機関負荷）とか
ら記憶手段５４ｃに格納されたマップを検索して基本値
Ｔｉｍを求める。次いでＳ１２に進んで乗算形式で行う
各種補正項ＫＴＯＴＡＬ（後述）を求め、Ｓ１４に進ん
で加算形式で行う大気圧補正などの各種補正項ＴＴＯＴ
ＡＬを求め、Ｓ１６に進んで図示の如く燃料噴射量Ｔｏ
ｕｔ（燃料噴射弁１６の開弁時間として求められる）を
算出する。尚、燃料噴射弁１６の無効時間は燃料噴射量
Ｔｏｕｔの指令時に別途加算される。
した機関回転数ＮＥと吸気圧力ＰＢＡ（機関負荷）とか
ら記憶手段５４ｃに格納されたマップを検索して基本値
Ｔｉｍを求める。次いでＳ１２に進んで乗算形式で行う
各種補正項ＫＴＯＴＡＬ（後述）を求め、Ｓ１４に進ん
で加算形式で行う大気圧補正などの各種補正項ＴＴＯＴ
ＡＬを求め、Ｓ１６に進んで図示の如く燃料噴射量Ｔｏ
ｕｔ（燃料噴射弁１６の開弁時間として求められる）を
算出する。尚、燃料噴射弁１６の無効時間は燃料噴射量
Ｔｏｕｔの指令時に別途加算される。
【００２７】上記において、乗算形式で行う各種補正項
ＫＴＯＴＡＬは具体的には、機関の暖機運転時の増量側
の補正項およびその他の補正項とに大別される。ここ
で、暖機運転時の増量側の補正項は、ＫＴＷ：水温によ
る補正項、ＫＴＡ：吸気温による補正項、ＫＣＲ：始動
モードの補正項などからなる。以下、暖機運転時の増量
側の補正項をＫＷＵと総称する。また、その他の補正項
は、加速増量補正項ＫＡＣＣ、バッテリ電圧補正項ＫＶ
Ｂ、空燃比補正項ＫＯ2 などからなる。
ＫＴＯＴＡＬは具体的には、機関の暖機運転時の増量側
の補正項およびその他の補正項とに大別される。ここ
で、暖機運転時の増量側の補正項は、ＫＴＷ：水温によ
る補正項、ＫＴＡ：吸気温による補正項、ＫＣＲ：始動
モードの補正項などからなる。以下、暖機運転時の増量
側の補正項をＫＷＵと総称する。また、その他の補正項
は、加速増量補正項ＫＡＣＣ、バッテリ電圧補正項ＫＶ
Ｂ、空燃比補正項ＫＯ2 などからなる。
【００２８】次いで図４フロー・チャートを参照してこ
の発明に係る排気ガス浄化装置の動作を説明する。尚、
このフロー・チャートは所定の時間間隔で起動される。
の発明に係る排気ガス浄化装置の動作を説明する。尚、
このフロー・チャートは所定の時間間隔で起動される。
【００２９】先ず、Ｓ２０において前記した暖機運転時
の増量側の補正項ＫＷＵを所定値Ｋｒｅｆと比較し、所
定値を超えているか否か判断する。ＫＷＵは乗算形式に
よる補正項であることから、具体的にはＫＴＷ＝１．
１，ＫＴＡ＝１．３のように係数で示されるが、ここで
はそれらを乗算し、その積（例えば１．４３）が所定値
（例えば２．０）を超えているか否かで判断する。
の増量側の補正項ＫＷＵを所定値Ｋｒｅｆと比較し、所
定値を超えているか否か判断する。ＫＷＵは乗算形式に
よる補正項であることから、具体的にはＫＴＷ＝１．
１，ＫＴＡ＝１．３のように係数で示されるが、ここで
はそれらを乗算し、その積（例えば１．４３）が所定値
（例えば２．０）を超えているか否かで判断する。
【００３０】Ｓ２０においてＫＷＵが所定値Ｋｒｅｆを
超えていると判断されるときはＳ２２に進んでフラグＦ
ＥＨＣを０にリセットする。他方、Ｓ２０においてＫＷ
Ｕの合算値が所定値Ｋｒｅｆを超えていないと判断され
るときはＳ２４に進んでクランキング時間（機関が始動
モードにある時間）ＴＣＲが所定時間Ｔｒｅｆを超えて
いるか否か判断する。
超えていると判断されるときはＳ２２に進んでフラグＦ
ＥＨＣを０にリセットする。他方、Ｓ２０においてＫＷ
Ｕの合算値が所定値Ｋｒｅｆを超えていないと判断され
るときはＳ２４に進んでクランキング時間（機関が始動
モードにある時間）ＴＣＲが所定時間Ｔｒｅｆを超えて
いるか否か判断する。
【００３１】これは具体的には機関回転数ＮＥが４００
ｒｐｍ付近の完爆回転数にある時間（ないしはスタータ
のオン時間）を計測し、所定値Ｔｒｅｆと比較すること
で行う。そしてＳ２４においてクランキング時間が所定
値Ｔｒｅｆを超えていないと判断されるときはＳ２６に
進んで前記したフラグＦＥＨＣを１にセットする。
ｒｐｍ付近の完爆回転数にある時間（ないしはスタータ
のオン時間）を計測し、所定値Ｔｒｅｆと比較すること
で行う。そしてＳ２４においてクランキング時間が所定
値Ｔｒｅｆを超えていないと判断されるときはＳ２６に
進んで前記したフラグＦＥＨＣを１にセットする。
【００３２】次いで、ＥＨＣ２０の通電制御を説明す
る。
る。
【００３３】図５はその動作を示すフロー・チャートで
あり、先ずＳ１００においてイグニッションスイッチ
（図示せず）がオンされているか否か判断し、肯定され
るときはＳ１０２に進んで前記したフラグＦＥＨＣが１
にセットされているか否か判断する。そして、Ｓ１０２
で否定されるときはＳ１０４に進んでＥＨＣをＯＦＦ、
即ち、ＥＨＣ２０への通電を行わない。
あり、先ずＳ１００においてイグニッションスイッチ
（図示せず）がオンされているか否か判断し、肯定され
るときはＳ１０２に進んで前記したフラグＦＥＨＣが１
にセットされているか否か判断する。そして、Ｓ１０２
で否定されるときはＳ１０４に進んでＥＨＣをＯＦＦ、
即ち、ＥＨＣ２０への通電を行わない。
【００３４】この結果、機関が暖機運転時にあって、か
つ増量側の補正項の合算値が所定値を超えるとき、即
ち、燃料噴射量（燃料供給量）が比較的多いときはＥＨ
Ｃ２０が通電されないので、ＥＨＣ２０は加熱すること
がない。即ち、もしＥＨＣ２０が通電されて加熱された
とすると、ＥＨＣ２０を通過する排気ガス中の未燃焼成
分を捕捉して再燃焼させ、その化学反応熱で排気系の雰
囲気温度を更に昇温させる。
つ増量側の補正項の合算値が所定値を超えるとき、即
ち、燃料噴射量（燃料供給量）が比較的多いときはＥＨ
Ｃ２０が通電されないので、ＥＨＣ２０は加熱すること
がない。即ち、もしＥＨＣ２０が通電されて加熱された
とすると、ＥＨＣ２０を通過する排気ガス中の未燃焼成
分を捕捉して再燃焼させ、その化学反応熱で排気系の雰
囲気温度を更に昇温させる。
【００３５】そのとき、暖機運転時のように燃料噴射量
が多く、排気ガス中の未燃焼成分が多いときは燃焼温度
が過度に高くなってＥＨＣ２０の金属セル（触媒担体）
ないしは後段のスタート触媒２２および三元触媒２４の
劣化、破損を早める恐れがある。しかしながら、上記の
ように構成した結果、燃料噴射量が比較的多いときはＥ
ＨＣ２０が通電されないことから、そのような不都合が
生じる恐れがない。
が多く、排気ガス中の未燃焼成分が多いときは燃焼温度
が過度に高くなってＥＨＣ２０の金属セル（触媒担体）
ないしは後段のスタート触媒２２および三元触媒２４の
劣化、破損を早める恐れがある。しかしながら、上記の
ように構成した結果、燃料噴射量が比較的多いときはＥ
ＨＣ２０が通電されないことから、そのような不都合が
生じる恐れがない。
【００３６】これは、図４フロー・チャートのＳ２４に
おいてクランキング時間ＴＣＲが所定時間Ｔｒｅｆを超
えると判断されたときも同様である。その場合も始動時
間が長いことから、未燃焼成分がそれだけ多量に排気系
に排出されるからである。
おいてクランキング時間ＴＣＲが所定時間Ｔｒｅｆを超
えると判断されたときも同様である。その場合も始動時
間が長いことから、未燃焼成分がそれだけ多量に排気系
に排出されるからである。
【００３７】尚、前記した所定値Ｋｒｅｆないし所定時
間Ｔｒｅｆは、上記から逆に言えば、排気系雰囲気温度
の昇温を助長してＥＨＣ２０の金属セル（触媒担体）な
どの劣化ないし破損を早める恐れがある未燃焼成分を発
生する運転状態を識別するに足るほどの値を求めること
で決定する。
間Ｔｒｅｆは、上記から逆に言えば、排気系雰囲気温度
の昇温を助長してＥＨＣ２０の金属セル（触媒担体）な
どの劣化ないし破損を早める恐れがある未燃焼成分を発
生する運転状態を識別するに足るほどの値を求めること
で決定する。
【００３８】図５フロー・チャートに説明に戻ると、続
いてＳ１０６に進み、検出した機関回転数ＮＥ、吸気温
ＴＡ、機関冷却水温ＴＷ、および排気系雰囲気温度Ｔｃ
ａｔを読み出し、Ｓ１０８に進んでＥＨＣ２０のヒータ
部の通電時間ＴＯＮおよび印加電圧ＶＥＨＣを決定す
る。印加電圧ＶＥＨＣの値は例えば、冷間始動時には３
０ｖ程度に決定される。
いてＳ１０６に進み、検出した機関回転数ＮＥ、吸気温
ＴＡ、機関冷却水温ＴＷ、および排気系雰囲気温度Ｔｃ
ａｔを読み出し、Ｓ１０８に進んでＥＨＣ２０のヒータ
部の通電時間ＴＯＮおよび印加電圧ＶＥＨＣを決定す
る。印加電圧ＶＥＨＣの値は例えば、冷間始動時には３
０ｖ程度に決定される。
【００３９】ここで通電時間ＴＯＮは図６ないし図８に
示す如く、排気系雰囲気温度Ｔｃａｔ、吸気温ＴＡない
しは機関冷却水温ＴＷが高温になるほど短くなるように
決定される。また、印加電圧ＶＥＨＣも図９ないし図１
１に示す如く、排気系雰囲気温度Ｔｃａｔ、吸気温ＴＡ
ないしは機関冷却水温ＴＷが高温になるほど小さくなる
ように決定される。
示す如く、排気系雰囲気温度Ｔｃａｔ、吸気温ＴＡない
しは機関冷却水温ＴＷが高温になるほど短くなるように
決定される。また、印加電圧ＶＥＨＣも図９ないし図１
１に示す如く、排気系雰囲気温度Ｔｃａｔ、吸気温ＴＡ
ないしは機関冷却水温ＴＷが高温になるほど小さくなる
ように決定される。
【００４０】次いでＳ１１０に進んで機関回転数ＮＥが
完爆判定用回転数ＮＥＫに達したか否か判断し、肯定さ
れるときはＳ１１２ないしＳ１１６に進んで排気系雰囲
気温度Ｔｃａｔ、吸気温ＴＡおよび機関冷却水温ＴＷが
それぞれ所定値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆで規定される範
囲内にあるか否か判断する。
完爆判定用回転数ＮＥＫに達したか否か判断し、肯定さ
れるときはＳ１１２ないしＳ１１６に進んで排気系雰囲
気温度Ｔｃａｔ、吸気温ＴＡおよび機関冷却水温ＴＷが
それぞれ所定値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆで規定される範
囲内にあるか否か判断する。
【００４１】そして、Ｓ１１２ないしＳ１１６で肯定さ
れるときはＳ１１８に進み、切換スイッチ２６の端子２
６ａを端子２６ｂに接続すると共に、オルタネータ２８
の出力電圧が決定された印加電圧ＶＥＨＣとなるように
レギュレータ５６を介して制御し、ＥＨＣ２０のヒータ
部に通電する。そしてＳ１２０に進んで時間ＴＯＮの経
過を判断し、経過後と判断されるときは切換スイッチ２
６の端子２６ａを２６ｃに切換えてＥＨＣ２０のヒータ
部への通電を停止する。
れるときはＳ１１８に進み、切換スイッチ２６の端子２
６ａを端子２６ｂに接続すると共に、オルタネータ２８
の出力電圧が決定された印加電圧ＶＥＨＣとなるように
レギュレータ５６を介して制御し、ＥＨＣ２０のヒータ
部に通電する。そしてＳ１２０に進んで時間ＴＯＮの経
過を判断し、経過後と判断されるときは切換スイッチ２
６の端子２６ａを２６ｃに切換えてＥＨＣ２０のヒータ
部への通電を停止する。
【００４２】尚、Ｓ１００，Ｓ１０２およびＳ１１０な
いしＳ１１６で否定されるときはＳ１０４に進んでＥＨ
Ｃ２０のヒータ部への通電を中止する。
いしＳ１１６で否定されるときはＳ１０４に進んでＥＨ
Ｃ２０のヒータ部への通電を中止する。
【００４３】尚、図示は省略するが、上記したＥＨＣ２
０のヒータ部の通電制御と同時に、前記した空気ポンプ
３２を動作させて２次空気を供給する。
０のヒータ部の通電制御と同時に、前記した空気ポンプ
３２を動作させて２次空気を供給する。
【００４４】この発明の実施の形態は上記の如く、暖機
運転時ないしは始動時間が長い場合などにあって燃料噴
射量（燃料供給量）が比較的多いときはＥＨＣ２０に通
電しないようにしたことから、排気系の雰囲気温度を過
度に昇温させてＥＨＣ２０の金属セル（触媒担体）ない
しは後段のスタート触媒２２および三元触媒２４の早期
の劣化、破損を効果的に回避することができる。
運転時ないしは始動時間が長い場合などにあって燃料噴
射量（燃料供給量）が比較的多いときはＥＨＣ２０に通
電しないようにしたことから、排気系の雰囲気温度を過
度に昇温させてＥＨＣ２０の金属セル（触媒担体）ない
しは後段のスタート触媒２２および三元触媒２４の早期
の劣化、破損を効果的に回避することができる。
【００４５】ここで、請求項と発明の実施の形態との関
係について述べると、図３フロー・チャートに述べるス
テップが燃料供給量制御手段に、図４フロー・チャート
に述べるステップが検出手段に、図５フロー・チャート
のＳ１０２のステップが禁止手段に相当する。
係について述べると、図３フロー・チャートに述べるス
テップが燃料供給量制御手段に、図４フロー・チャート
に述べるステップが検出手段に、図５フロー・チャート
のＳ１０２のステップが禁止手段に相当する。
【００４６】尚、上記において乗算形式による補正項の
うち、該当する補正項の積を求め、それを所定値と比較
することで燃料噴射量（燃料供給量）の多寡を検出する
ようにしたが、それに限られるものではなく、該当する
補正項の加算値を求め、それを所定値と比較することで
行っても良い。更に、同種の補正値が加算項で与えられ
るときは、該当する加算項の加算値（あるいは積）を、
適宜設定する所定の値と比較することで行うことは言う
までもない。
うち、該当する補正項の積を求め、それを所定値と比較
することで燃料噴射量（燃料供給量）の多寡を検出する
ようにしたが、それに限られるものではなく、該当する
補正項の加算値を求め、それを所定値と比較することで
行っても良い。更に、同種の補正値が加算項で与えられ
るときは、該当する加算項の加算値（あるいは積）を、
適宜設定する所定の値と比較することで行うことは言う
までもない。
【００４７】更には、補正項の合算値を所定値と比較す
ることで燃料噴射量（燃料供給量）の多寡を検出するよ
うにしたが、補正項の一部を適宜設定する所定の値と比
較することで行っても良い。
ることで燃料噴射量（燃料供給量）の多寡を検出するよ
うにしたが、補正項の一部を適宜設定する所定の値と比
較することで行っても良い。
【００４８】更には、燃料噴射量（燃料供給量）の合計
値（前記したＴｏｕｔ）を適宜設定する所定の値と比較
することで行っても良い。
値（前記したＴｏｕｔ）を適宜設定する所定の値と比較
することで行っても良い。
【００４９】更には、電気加熱式触媒（ＥＨＣ）の例と
して押し出し成形してなるものを示したが、これに限る
ものでなく、メタルホイル型と呼ばれる金属材を渦巻き
状に重ね合わせてなるものであっても良い。
して押し出し成形してなるものを示したが、これに限る
ものでなく、メタルホイル型と呼ばれる金属材を渦巻き
状に重ね合わせてなるものであっても良い。
【００５０】
【発明の効果】請求項１項に係る内燃機関の排気ガス浄
化装置にあっては、燃料供給量が所定の値より大きいこ
とが検出されたとき、電気加熱式触媒の加熱を禁止する
如く構成したので、燃料供給量が比較的多くて排気ガス
中の未燃焼成分が多量に発生するような運転状態におい
て排気系の雰囲気温度が過度に高くなることがなく、よ
って触媒担体（金属セル）の早期の劣化ないし破損を効
果的に防止することができる。
化装置にあっては、燃料供給量が所定の値より大きいこ
とが検出されたとき、電気加熱式触媒の加熱を禁止する
如く構成したので、燃料供給量が比較的多くて排気ガス
中の未燃焼成分が多量に発生するような運転状態におい
て排気系の雰囲気温度が過度に高くなることがなく、よ
って触媒担体（金属セル）の早期の劣化ないし破損を効
果的に防止することができる。
【図１】この発明に係る内燃機関の排気ガス浄化装置を
含む内燃機関の制御装置を全体的に示す概略図である。
含む内燃機関の制御装置を全体的に示す概略図である。
【図２】図１の電気加熱式触媒（ＥＨＣ）の触媒担体部
の説明平面図である。
の説明平面図である。
【図３】図１の内燃機関制御装置の燃料噴射制御を示す
フロー・チャートである。
フロー・チャートである。
【図４】図１の排気ガス浄化装置の動作を示すフロー・
チャートである。
チャートである。
【図５】図１の電気加熱式触媒（ＥＨＣ）の通電制御を
示すフロー・チャートである。
示すフロー・チャートである。
【図６】図５の制御で用いる排気系雰囲気温度に対する
ヒータ通電時間の特性を示す特性図である。
ヒータ通電時間の特性を示す特性図である。
【図７】図５の制御で用いる吸気温に対するヒータ通電
時間の特性を示す特性図である。
時間の特性を示す特性図である。
【図８】図５の制御で用いる機関冷却水温に対するヒー
タ通電時間の特性を示す特性図である。
タ通電時間の特性を示す特性図である。
【図９】図５の制御で用いる排気系雰囲気温度に対する
ヒータ印加電圧の特性を示す特性図である。
ヒータ印加電圧の特性を示す特性図である。
【図１０】図５の制御で用いる吸気温に対するヒータ印
加電圧の特性を示す特性図である。
加電圧の特性を示す特性図である。
【図１１】図５の制御で用いる機関冷却水温に対するヒ
ータ印加電圧の特性を示す特性図である。
ータ印加電圧の特性を示す特性図である。
１０ 内燃機関 ２０ 電気加熱式触媒（ＥＨＣ） ２２ スタート触媒 ２４ 三元触媒 ２６ 切換スイッチ ２８ オルタネータ ４４ 絶対圧センサ ４６ 吸気温センサ ４８ 水温センサ ５３ 排気温センサ ５４ 制御ユニット（ＥＣＵ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 斎藤 彰久 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 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 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 (72)発明者 中山 隆義 栃木県芳賀郡芳賀町芳賀台143番地 株式 会社ピーエスジー内
Claims (1)
- 【請求項１】ａ．内燃機関の排気系に設けられる電気加
熱式触媒と、 ｂ．前記内燃機関が所定の運転状態にあるとき、前記電
気加熱式触媒を加熱する加熱手段と、を備えた内燃機関
の排気ガス浄化装置において、 ｃ．前記内燃機関の運転状態に応じて燃料供給量を制御
する燃料供給量制御手段と、 ｄ．前記燃料供給量が所定の値より大きいか否かを検出
する検出手段と、 および ｅ．前記検出手段により前記燃料供給量が所定の値より
大きいことが検出されたとき、前記加熱手段による前記
電気加熱式触媒の加熱を禁止する禁止手段と、を備える
ことを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19124495A JP3602613B2 (ja) | 1995-07-04 | 1995-07-04 | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
| US08/674,693 US5732550A (en) | 1995-07-04 | 1996-07-02 | Current supply control system of electrically heated catalytic converter of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19124495A JP3602613B2 (ja) | 1995-07-04 | 1995-07-04 | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0921310A true JPH0921310A (ja) | 1997-01-21 |
| JP3602613B2 JP3602613B2 (ja) | 2004-12-15 |
Family
ID=16271304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19124495A Expired - Fee Related JP3602613B2 (ja) | 1995-07-04 | 1995-07-04 | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5732550A (ja) |
| JP (1) | JP3602613B2 (ja) |
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- 1995-07-04 JP JP19124495A patent/JP3602613B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5732550A (en) | 1998-03-31 |
| JP3602613B2 (ja) | 2004-12-15 |
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