JPH09329016A - 電熱触媒の電源電圧制御装置 - Google Patents
電熱触媒の電源電圧制御装置Info
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- JPH09329016A JPH09329016A JP8149151A JP14915196A JPH09329016A JP H09329016 A JPH09329016 A JP H09329016A JP 8149151 A JP8149151 A JP 8149151A JP 14915196 A JP14915196 A JP 14915196A JP H09329016 A JPH09329016 A JP H09329016A
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- 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
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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
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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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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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電熱触媒の抵抗値変化に応じてオルタネータの
供給電圧を調整し、オルタネータの供給電力を一定制御
することで、抵抗値のばらつきに起因する昇温特性の変
化を防止する。 【解決手段】機関駆動されるオルタネータ１に接続され
る電熱触媒３の抵抗値Ｒを、電流センサ８の電流検出信
号に基づいてコントロールユニット６で算出し、コント
ロールユニット６は、算出した抵抗値Ｒに基づいて電圧
レギュレータ２をデューティ制御して電熱触媒３への供
給電力が一定となるようオルタネータ１の出力電圧を設
定する。
供給電圧を調整し、オルタネータの供給電力を一定制御
することで、抵抗値のばらつきに起因する昇温特性の変
化を防止する。 【解決手段】機関駆動されるオルタネータ１に接続され
る電熱触媒３の抵抗値Ｒを、電流センサ８の電流検出信
号に基づいてコントロールユニット６で算出し、コント
ロールユニット６は、算出した抵抗値Ｒに基づいて電圧
レギュレータ２をデューティ制御して電熱触媒３への供
給電力が一定となるようオルタネータ１の出力電圧を設
定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電熱触媒の電源電
圧制御装置に関して、特に、電熱触媒の電気抵抗値に応
じて電熱触媒への供給電力が一定となるよう電源電圧を
可変制御する技術に関する。
圧制御装置に関して、特に、電熱触媒の電気抵抗値に応
じて電熱触媒への供給電力が一定となるよう電源電圧を
可変制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、内燃機関の排気浄化対策として、
触媒の早期活性化のために電熱を利用した電熱触媒（Ｅ
ＨＣ）が利用されているが、従来の電熱触媒の昇温制御
は、例えば特開平６−１０１４５７号公報に示されるよ
うに、供給電圧を一定に制御して電熱触媒に電力供給を
行っている。
触媒の早期活性化のために電熱を利用した電熱触媒（Ｅ
ＨＣ）が利用されているが、従来の電熱触媒の昇温制御
は、例えば特開平６−１０１４５７号公報に示されるよ
うに、供給電圧を一定に制御して電熱触媒に電力供給を
行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
供給電圧一定の制御方式の場合、電熱触媒への供給電力
（電熱触媒での消費電力（仕事量）に対応する）をＷ、
供給電圧をＶ、電熱触媒の抵抗値をＲとすると、Ｗ＝Ｖ
2 ／Ｒであり、消費電力Ｗは抵抗値Ｒに依存して変わ
る。従って、電熱触媒の製造時のばらつきで抵抗値が設
計値と異なった場合や、使用に伴う劣化等により抵抗値
が変化した場合、電熱触媒の昇温性能が設定と異なった
り、経時変化したりし、以下のような問題が発生する。
供給電圧一定の制御方式の場合、電熱触媒への供給電力
（電熱触媒での消費電力（仕事量）に対応する）をＷ、
供給電圧をＶ、電熱触媒の抵抗値をＲとすると、Ｗ＝Ｖ
2 ／Ｒであり、消費電力Ｗは抵抗値Ｒに依存して変わ
る。従って、電熱触媒の製造時のばらつきで抵抗値が設
計値と異なった場合や、使用に伴う劣化等により抵抗値
が変化した場合、電熱触媒の昇温性能が設定と異なった
り、経時変化したりし、以下のような問題が発生する。
【０００４】例えば、電熱触媒の抵抗値が低い場合に
は、電熱触媒の通電量が過大となり、配線系統の耐久性
が低下する。また、電熱触媒の抵抗値が高い場合には、
昇温特性が低下し触媒の活性化が遅れる。また、電熱触
媒の電源として、内燃機関で駆動するオルタネータを使
用して電圧一定制御した場合には、抵抗値の変化により
機関に対するオルタネータ負荷（オルタネータの供給電
力）が変化し、機関運転性や燃費に影響を与える。即
ち、抵抗値が低く供給電力増大によりオルタネータ負荷
が増大すると、機関回転の低下や、機関回転一定制御の
場合には燃費の増大等を招く。逆に、抵抗値が高く供給
電力低下でオルタネータ負荷が低下すると、機関回転が
必要以上に高くなる。
は、電熱触媒の通電量が過大となり、配線系統の耐久性
が低下する。また、電熱触媒の抵抗値が高い場合には、
昇温特性が低下し触媒の活性化が遅れる。また、電熱触
媒の電源として、内燃機関で駆動するオルタネータを使
用して電圧一定制御した場合には、抵抗値の変化により
機関に対するオルタネータ負荷（オルタネータの供給電
力）が変化し、機関運転性や燃費に影響を与える。即
ち、抵抗値が低く供給電力増大によりオルタネータ負荷
が増大すると、機関回転の低下や、機関回転一定制御の
場合には燃費の増大等を招く。逆に、抵抗値が高く供給
電力低下でオルタネータ負荷が低下すると、機関回転が
必要以上に高くなる。
【０００５】尚、電熱触媒への供給電力を設定して通電
制御する技術が特開平６−９３８３６号公報に開示され
ているが、供給電力をどのように一定に制御するのか具
体的な記載はない。本発明はこのような従来の課題に鑑
みてなされたもので、電気抵抗値に応じて供給電圧を可
変制御して供給電力を一定とすることで、電熱触媒の昇
温性能を安定化させることができる電熱触媒の電源電圧
制御装置を提供することを目的とする。
制御する技術が特開平６−９３８３６号公報に開示され
ているが、供給電力をどのように一定に制御するのか具
体的な記載はない。本発明はこのような従来の課題に鑑
みてなされたもので、電気抵抗値に応じて供給電圧を可
変制御して供給電力を一定とすることで、電熱触媒の昇
温性能を安定化させることができる電熱触媒の電源電圧
制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１の発
明では、図１に示すように、排気を浄化する触媒Ａを通
電加熱し活性化を早めるための電熱触媒の電源電圧制御
装置において、機関Ｂにより駆動されて発電し前記触媒
Ａに電圧を供給する発電手段Ｃと、前記触媒Ａの抵抗値
を測定する抵抗値測定手段Ｄと、前記抵抗値測定手段Ｄ
で測定された抵抗値に基づいて前記触媒通電加熱時の触
媒供給電力が一定となるよう前記発電手段Ｃの供給電圧
を制御する電圧制御手段Ｅとを備えて構成した。
明では、図１に示すように、排気を浄化する触媒Ａを通
電加熱し活性化を早めるための電熱触媒の電源電圧制御
装置において、機関Ｂにより駆動されて発電し前記触媒
Ａに電圧を供給する発電手段Ｃと、前記触媒Ａの抵抗値
を測定する抵抗値測定手段Ｄと、前記抵抗値測定手段Ｄ
で測定された抵抗値に基づいて前記触媒通電加熱時の触
媒供給電力が一定となるよう前記発電手段Ｃの供給電圧
を制御する電圧制御手段Ｅとを備えて構成した。
【０００７】かかる構成では、抵抗値測定手段で電熱触
媒の抵抗値を計測し、この計測抵抗値に応じて電圧制御
手段により発電手段から電熱触媒に供給する電圧を、電
熱触媒への供給電力が一定となるように制御する。これ
により、電熱触媒の抵抗値が異なっても昇温性能が変わ
ることがない。請求項２の発明にかかる装置では、前記
抵抗値測定手段が、前記触媒の通電加熱中の抵抗値を常
時計測する構成である。
媒の抵抗値を計測し、この計測抵抗値に応じて電圧制御
手段により発電手段から電熱触媒に供給する電圧を、電
熱触媒への供給電力が一定となるように制御する。これ
により、電熱触媒の抵抗値が異なっても昇温性能が変わ
ることがない。請求項２の発明にかかる装置では、前記
抵抗値測定手段が、前記触媒の通電加熱中の抵抗値を常
時計測する構成である。
【０００８】かかる構成では、触媒の通電加熱中の抵抗
値変化に追従して逐次電圧が可変制御される。請求項３
の発明にかかる装置では、前記抵抗値測定手段が、前記
触媒の非通電時に抵抗値を計測する構成であり、前記電
圧制御手段は前記抵抗値に基づいて次回の通電加熱制御
時の供給電圧を制御する構成である。
値変化に追従して逐次電圧が可変制御される。請求項３
の発明にかかる装置では、前記抵抗値測定手段が、前記
触媒の非通電時に抵抗値を計測する構成であり、前記電
圧制御手段は前記抵抗値に基づいて次回の通電加熱制御
時の供給電圧を制御する構成である。
【０００９】かかる構成では、電熱触媒の通電加熱中
は、前回の通電加熱制御から今回の通電加熱制御までの
間の非通電期間において予め計測された抵抗値に基づい
て電圧が設定され、この設定電圧に保持して通電加熱が
行われる。請求項４の発明にかかる装置では、前記発電
手段が電圧レギュレータにより出力電圧が調整可能なオ
ルタネータであり、該オルタネータの出力端を切換えス
イッチにより触媒側と車載電気負荷側に切換え接続する
構成であって、前記切換えスイッチを前記触媒の通電条
件成立時に触媒側に接続し通電条件不成立時に車載電気
負荷側に接続するスイッチ制御手段と、通電条件が不成
立になった時に当該不成立以前において触媒が通電状態
であった時には所定時間遅延して前記切換えスイッチを
車載電気負荷側に接続するスイッチ切換え遅延手段を設
ける構成とした。
は、前回の通電加熱制御から今回の通電加熱制御までの
間の非通電期間において予め計測された抵抗値に基づい
て電圧が設定され、この設定電圧に保持して通電加熱が
行われる。請求項４の発明にかかる装置では、前記発電
手段が電圧レギュレータにより出力電圧が調整可能なオ
ルタネータであり、該オルタネータの出力端を切換えス
イッチにより触媒側と車載電気負荷側に切換え接続する
構成であって、前記切換えスイッチを前記触媒の通電条
件成立時に触媒側に接続し通電条件不成立時に車載電気
負荷側に接続するスイッチ制御手段と、通電条件が不成
立になった時に当該不成立以前において触媒が通電状態
であった時には所定時間遅延して前記切換えスイッチを
車載電気負荷側に接続するスイッチ切換え遅延手段を設
ける構成とした。
【００１０】かかる構成では、電熱触媒が充分活性化さ
れて通電を停止する場合、オルタネータ出力電圧が電熱
触媒加熱時の電圧値から通常の車載電気負荷に対する出
力電圧値に低下するまである程度時間がかかるので、通
常の出力電圧値になるまでの所定時間、切換えスイッチ
を触媒側に保持し、その後に車載電気負荷側に切換え
る。
れて通電を停止する場合、オルタネータ出力電圧が電熱
触媒加熱時の電圧値から通常の車載電気負荷に対する出
力電圧値に低下するまである程度時間がかかるので、通
常の出力電圧値になるまでの所定時間、切換えスイッチ
を触媒側に保持し、その後に車載電気負荷側に切換え
る。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
かかる装置によれば、電熱触媒の抵抗値の変化に応じて
触媒への供給電力を一定にするので、電熱触媒の抵抗値
の製造ばらつきや経時変化があっても電熱触媒の昇温性
能が安定し排気浄化性能を安定化できる。また、機関に
対する発電負荷の変化も防止できるので、電熱触媒加熱
制御中の機関の運転性及び燃費を向上できる。
かかる装置によれば、電熱触媒の抵抗値の変化に応じて
触媒への供給電力を一定にするので、電熱触媒の抵抗値
の製造ばらつきや経時変化があっても電熱触媒の昇温性
能が安定し排気浄化性能を安定化できる。また、機関に
対する発電負荷の変化も防止できるので、電熱触媒加熱
制御中の機関の運転性及び燃費を向上できる。
【００１２】請求項２の発明では、請求項１の発明の効
果に加えて、電熱触媒の加熱制御中の抵抗値変化にも対
応して供給電力を一定とすることができるので、制御精
度を向上できる。請求項３の発明では、請求項１の発明
の効果に加えて、電熱触媒に供給する電圧の算出処理が
１回行えばよいので、加熱制御中の制御処理動作を簡素
化できる利点がある。
果に加えて、電熱触媒の加熱制御中の抵抗値変化にも対
応して供給電力を一定とすることができるので、制御精
度を向上できる。請求項３の発明では、請求項１の発明
の効果に加えて、電熱触媒に供給する電圧の算出処理が
１回行えばよいので、加熱制御中の制御処理動作を簡素
化できる利点がある。
【００１３】請求項４の発明では、請求項１〜３の発明
の効果に加えて、車載電気負荷への過電圧印加を防止で
きる。
の効果に加えて、車載電気負荷への過電圧印加を防止で
きる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図２に本発明の第１実施形態のブロ
ック構成図を示す。図２において、発電手段としてのオ
ルタネータ１は、図示しない内燃機関により駆動され、
電圧レギュレータ２により供給電圧が調整される。前記
オルタネータ１の出力端は、切換えスイッチＳＷ１の接
点ａ側で排気通路（図示せず）に介装された電熱触媒３
に接続し、接点ｂ側でヘッドランプ、オーディオ装置等
の車載電気負荷４（図中抵抗で示す）及びバッテリ５に
接続する。
基づいて説明する。図２に本発明の第１実施形態のブロ
ック構成図を示す。図２において、発電手段としてのオ
ルタネータ１は、図示しない内燃機関により駆動され、
電圧レギュレータ２により供給電圧が調整される。前記
オルタネータ１の出力端は、切換えスイッチＳＷ１の接
点ａ側で排気通路（図示せず）に介装された電熱触媒３
に接続し、接点ｂ側でヘッドランプ、オーディオ装置等
の車載電気負荷４（図中抵抗で示す）及びバッテリ５に
接続する。
【００１５】コントロールユニット６は、マイクロコン
ピュータを内蔵し、電熱触媒３の温度を検出する温度セ
ンサ７、電熱触媒３の抵抗値を計測するための例えば電
流センサ８及びイグニッションスイッチ９からの信号を
入力する。そして、これら入力信号に基づいて、図３の
フローチャートに示すように電熱触媒３の通電条件成立
か否かの判定を行い、前記電圧レギュレータ２をデュー
ティ制御してオルタネータ１の出力電圧を制御し、切換
えスイッチＳＷ１の接点切換えを制御する。また、補助
空気流量制御機構10による補助空気流量の制御も行う。
ピュータを内蔵し、電熱触媒３の温度を検出する温度セ
ンサ７、電熱触媒３の抵抗値を計測するための例えば電
流センサ８及びイグニッションスイッチ９からの信号を
入力する。そして、これら入力信号に基づいて、図３の
フローチャートに示すように電熱触媒３の通電条件成立
か否かの判定を行い、前記電圧レギュレータ２をデュー
ティ制御してオルタネータ１の出力電圧を制御し、切換
えスイッチＳＷ１の接点切換えを制御する。また、補助
空気流量制御機構10による補助空気流量の制御も行う。
【００１６】ここで、本実施例では、コントロールユニ
ット６による電熱触媒３の加熱制御中の電圧調整は、前
記電流センサ８からの信号に基づいて電熱触媒３に流れ
る電流値を検出し、検出した電流値に基づいてオームの
法則から電熱触媒３の抵抗値を算出しこの算出した抵抗
値に基づいて行う。従って、コントロールユニット６及
び電流センサ８で抵抗値測定手段を構成する。また、コ
ントロールユニット６が電圧制御手段及びスイッチ制御
手段の機能を備える。
ット６による電熱触媒３の加熱制御中の電圧調整は、前
記電流センサ８からの信号に基づいて電熱触媒３に流れ
る電流値を検出し、検出した電流値に基づいてオームの
法則から電熱触媒３の抵抗値を算出しこの算出した抵抗
値に基づいて行う。従って、コントロールユニット６及
び電流センサ８で抵抗値測定手段を構成する。また、コ
ントロールユニット６が電圧制御手段及びスイッチ制御
手段の機能を備える。
【００１７】尚、前記電流センサ８としては、例えばカ
レントトランス等を使用すればよい。次に、図３のフロ
ーチャートに基づいて電熱触媒３の電圧制御動作につい
て説明する。まず、ステップ１（図中Ｓ１と記し、以下
同様とする）では、イグニッションスイッチ９がＯＦＦ
からＯＮに反転したか否かを判定する。反転したと判定
された時、即ち、機関の始動操作が行われた時はステッ
プ２に進み、オルタネータ１の電圧レギュレータ２の調
整電圧を設定するデューティ比ＡＬＴＤＵＴＹを０％に
設定し、ステップ３に進み、切換えスイッチ３の接続位
置を示すフラグＦ１をＦ１＝０（接続位置が接点ｂ側で
ある）に設定し、タイマ値ＴＩＭＥＲ＝０に設定し、そ
れぞれ初期設定し、ステップ５に進む。
レントトランス等を使用すればよい。次に、図３のフロ
ーチャートに基づいて電熱触媒３の電圧制御動作につい
て説明する。まず、ステップ１（図中Ｓ１と記し、以下
同様とする）では、イグニッションスイッチ９がＯＦＦ
からＯＮに反転したか否かを判定する。反転したと判定
された時、即ち、機関の始動操作が行われた時はステッ
プ２に進み、オルタネータ１の電圧レギュレータ２の調
整電圧を設定するデューティ比ＡＬＴＤＵＴＹを０％に
設定し、ステップ３に進み、切換えスイッチ３の接続位
置を示すフラグＦ１をＦ１＝０（接続位置が接点ｂ側で
ある）に設定し、タイマ値ＴＩＭＥＲ＝０に設定し、そ
れぞれ初期設定し、ステップ５に進む。
【００１８】ステップ５では、電熱触媒３の通電条件が
成立したか否かを判定する。ここでは、例えば温度セン
サ７の検出温度に基づいて電熱触媒３が活性化温度より
低い時は通電条件成立（ＹＥＳ）と判断してステップ６
に進む。尚、電熱触媒３の温度に関連する機関温度、外
気温、排気温度等を用いて判定するようにしてもよい。
成立したか否かを判定する。ここでは、例えば温度セン
サ７の検出温度に基づいて電熱触媒３が活性化温度より
低い時は通電条件成立（ＹＥＳ）と判断してステップ６
に進む。尚、電熱触媒３の温度に関連する機関温度、外
気温、排気温度等を用いて判定するようにしてもよい。
【００１９】ステップ６では、フラグＦ１を判定し、機
関の始動時にはステップ３の初期選定によりフラグＦ１
＝０になっているので、ステップ７に進む。ステップ７
では、切換えスイッチＳＷ１をＯＮ（接点ａ側に切換え
接続）とする。ステップ８では、フラグＦ１＝１にセッ
トし、切換えスイッチＳＷ１の接続位置が接点ａ側（電
熱触媒３側）に切り換わったことを示す。
関の始動時にはステップ３の初期選定によりフラグＦ１
＝０になっているので、ステップ７に進む。ステップ７
では、切換えスイッチＳＷ１をＯＮ（接点ａ側に切換え
接続）とする。ステップ８では、フラグＦ１＝１にセッ
トし、切換えスイッチＳＷ１の接続位置が接点ａ側（電
熱触媒３側）に切り換わったことを示す。
【００２０】ステップ９では、電流センサ８の出力を読
込み現在の電熱触媒３の抵抗値Ｒを算出する。ステップ
10では、下記の（１）式からオルタネータ１の供給電圧
ＡＬＴＶを算出する。 ＡＬＴＶ＝（Ｗ・Ｒ）1/2 ・・・ （１） ここで、Ｗは予め設定した制御目標値であるオルタネー
タ１の供給電力であり、一定である。
込み現在の電熱触媒３の抵抗値Ｒを算出する。ステップ
10では、下記の（１）式からオルタネータ１の供給電圧
ＡＬＴＶを算出する。 ＡＬＴＶ＝（Ｗ・Ｒ）1/2 ・・・ （１） ここで、Ｗは予め設定した制御目標値であるオルタネー
タ１の供給電力であり、一定である。
【００２１】ステップ11では、ステップ10で算出した供
給電圧ＡＬＴＶに基づいて電圧レギュレータ２に出力す
るデューティ比ＡＬＴＤＵＴＹ（％）を下記の（２）式
から算出する。 ＡＬＴＤＵＴＹ（％）＝（ＡＬＴＶ／ＶＭＡＸ）×１００ ・・・ （２） 尚、デューティ比ＡＬＴＤＵＴＹとオルタネータ１の供
給電圧との関係は、例えば図４に示すように設定してあ
る。即ち、ＡＬＴＤＵＴＹが１％以下又は99％以上では
それぞれ予め設定したＶ1 、Ｖ2 に固定され、１％〜99
％の間ではＡＬＴＤＵＴＹに対応して供給電圧は可変と
なる。尚、ＶＭＡＸは、オルタネータ１の最大供給電圧
値を示し、適宜設定する。
給電圧ＡＬＴＶに基づいて電圧レギュレータ２に出力す
るデューティ比ＡＬＴＤＵＴＹ（％）を下記の（２）式
から算出する。 ＡＬＴＤＵＴＹ（％）＝（ＡＬＴＶ／ＶＭＡＸ）×１００ ・・・ （２） 尚、デューティ比ＡＬＴＤＵＴＹとオルタネータ１の供
給電圧との関係は、例えば図４に示すように設定してあ
る。即ち、ＡＬＴＤＵＴＹが１％以下又は99％以上では
それぞれ予め設定したＶ1 、Ｖ2 に固定され、１％〜99
％の間ではＡＬＴＤＵＴＹに対応して供給電圧は可変と
なる。尚、ＶＭＡＸは、オルタネータ１の最大供給電圧
値を示し、適宜設定する。
【００２２】電熱触媒３の通電加熱中は、ステップ９〜
11の動作が繰り返され、電熱触媒３の抵抗値Ｒに基づい
て供給電力Ｗが一定となるようにオルタネータ１の供給
電圧ＡＬＴＶを制御する。上述の電圧制御動作を図５に
示すオルタネータ１の出力電圧−出力電流特性図を参照
して詳述する。
11の動作が繰り返され、電熱触媒３の抵抗値Ｒに基づい
て供給電力Ｗが一定となるようにオルタネータ１の供給
電圧ＡＬＴＶを制御する。上述の電圧制御動作を図５に
示すオルタネータ１の出力電圧−出力電流特性図を参照
して詳述する。
【００２３】電熱触媒３の設定抵抗値Ｒの時、制御目標
値であるオルタネータ１の供給電力Ｗとなるオルタネー
タ出力電圧をＶとする。抵抗値Ｒが例えばＲｂに増大し
た時、オルタネータ１の出力電圧がそのままＶの時は、
供給電力がＷからＷｂに低下し（図中Ｂの位置）昇温特
性が低下するが、前記抵抗値Ｒの増大変化に応じて出力
電圧をＶからＶｂに増大させることでオルタネータ１の
供給電力を制御目標値であるＷ（図中Ｂ′の位置）に維
持して昇温特性の低下を防止できる。逆に、抵抗値Ｒが
例えばＲａに低下した時、オルタネータ１の出力電圧が
そのままＶの時は、供給電力がＷからＷａに増大し（図
中Ａの位置）機関負荷の増大で運転性や燃費の悪化を招
くが、出力電圧をＶからＶａに低下させることでオルタ
ネータ１の供給電力をＷ（図中Ａ′の位置）に維持し機
関負荷の増大を防止できる。
値であるオルタネータ１の供給電力Ｗとなるオルタネー
タ出力電圧をＶとする。抵抗値Ｒが例えばＲｂに増大し
た時、オルタネータ１の出力電圧がそのままＶの時は、
供給電力がＷからＷｂに低下し（図中Ｂの位置）昇温特
性が低下するが、前記抵抗値Ｒの増大変化に応じて出力
電圧をＶからＶｂに増大させることでオルタネータ１の
供給電力を制御目標値であるＷ（図中Ｂ′の位置）に維
持して昇温特性の低下を防止できる。逆に、抵抗値Ｒが
例えばＲａに低下した時、オルタネータ１の出力電圧が
そのままＶの時は、供給電力がＷからＷａに増大し（図
中Ａの位置）機関負荷の増大で運転性や燃費の悪化を招
くが、出力電圧をＶからＶａに低下させることでオルタ
ネータ１の供給電力をＷ（図中Ａ′の位置）に維持し機
関負荷の増大を防止できる。
【００２４】以上のような加熱制御動作により、温度セ
ンサ７の検出値が電熱触媒３の活性化温度に到達してス
テップ５の判定がＮＯになると、ステップ12に進む。ス
テップ12では、フラグＦ１＝１か否かを判定する。フラ
グＦ１＝１の時は、それまで電熱触媒３の加熱制御が実
行されていたと判断し、ステップ13に進む。ステップ13
では、デューティ比ＡＬＴＤＵＴＹ＝０に設定し、オル
タネータ１の供給電圧ＡＬＴＶを、通常の車載電気負荷
用の固定値Ｖ1 に設定する。
ンサ７の検出値が電熱触媒３の活性化温度に到達してス
テップ５の判定がＮＯになると、ステップ12に進む。ス
テップ12では、フラグＦ１＝１か否かを判定する。フラ
グＦ１＝１の時は、それまで電熱触媒３の加熱制御が実
行されていたと判断し、ステップ13に進む。ステップ13
では、デューティ比ＡＬＴＤＵＴＹ＝０に設定し、オル
タネータ１の供給電圧ＡＬＴＶを、通常の車載電気負荷
用の固定値Ｖ1 に設定する。
【００２５】ステップ14では、タイマ値ＴＩＭＥＲが所
定時間ｔ1 に達したか否かを判定する。そして、ＴＩＭ
ＥＲ≧ｔ1 となるまで、ステップ15で、タイマ値ＴＩＭ
ＥＲに所定値ＤＴの加算動作を繰り返し、ＴＩＭＥＲ≧
ｔ1 となった時、ステップ16に進み、切換えスイッチＳ
Ｗ１をＯＦＦ（接点ｂ側に切換え接続）として電熱触媒
３への通電を停止し、ステップ17で、フラグＦ１＝０に
セットし、切換えスイッチＳＷ１の接続位置が接点ｂ側
に切り換わったことを示す。
定時間ｔ1 に達したか否かを判定する。そして、ＴＩＭ
ＥＲ≧ｔ1 となるまで、ステップ15で、タイマ値ＴＩＭ
ＥＲに所定値ＤＴの加算動作を繰り返し、ＴＩＭＥＲ≧
ｔ1 となった時、ステップ16に進み、切換えスイッチＳ
Ｗ１をＯＦＦ（接点ｂ側に切換え接続）として電熱触媒
３への通電を停止し、ステップ17で、フラグＦ１＝０に
セットし、切換えスイッチＳＷ１の接続位置が接点ｂ側
に切り換わったことを示す。
【００２６】このように、電熱触媒３が加熱制御により
活性化温度に達した時、切換えスイッチＳＷ１を直ちに
接点ｂ側に切り換えずに、所定時間経過しオルタネータ
１の供給電圧が車載電気負荷用の通常の電圧値Ｖ1 に低
下するまで待ってから接点ｂ側に切換えることで、車載
電気負荷４に過電圧が印加することを防止でき、車載電
気負荷４に悪影響を及ぼすことがない。
活性化温度に達した時、切換えスイッチＳＷ１を直ちに
接点ｂ側に切り換えずに、所定時間経過しオルタネータ
１の供給電圧が車載電気負荷用の通常の電圧値Ｖ1 に低
下するまで待ってから接点ｂ側に切換えることで、車載
電気負荷４に過電圧が印加することを防止でき、車載電
気負荷４に悪影響を及ぼすことがない。
【００２７】次に、本発明の第２実施形態について説明
する。図６は、第２実施形態のブロック構成図である。
尚、第１実施形態と同一要素には同一符号を付して説明
を省略する。図６において、本実施形態では、電流セン
サ８に代えて、電熱触媒３と切換えスイッチＳＷ１の接
点ａとの中間点とバッテリ５のプラス極との間に、スイ
ッチＳＷ２と抵抗Ｒ１の直列回路を接続し、抵抗Ｒ１の
両端電圧を計測する電圧計20を設けた。そして、電圧計
20の計測値に基づいてコントロールユニット６で抵抗値
を算出する構成とした。従って、前記スイッチＳＷ２、
抵抗Ｒ１、電圧計20及びコントロールユニット６で抵抗
値測定手段を構成する。
する。図６は、第２実施形態のブロック構成図である。
尚、第１実施形態と同一要素には同一符号を付して説明
を省略する。図６において、本実施形態では、電流セン
サ８に代えて、電熱触媒３と切換えスイッチＳＷ１の接
点ａとの中間点とバッテリ５のプラス極との間に、スイ
ッチＳＷ２と抵抗Ｒ１の直列回路を接続し、抵抗Ｒ１の
両端電圧を計測する電圧計20を設けた。そして、電圧計
20の計測値に基づいてコントロールユニット６で抵抗値
を算出する構成とした。従って、前記スイッチＳＷ２、
抵抗Ｒ１、電圧計20及びコントロールユニット６で抵抗
値測定手段を構成する。
【００２８】本実施形態では、電熱触媒３の通電加熱制
御が終了した後の電熱触媒３が非通電状態の時に電熱触
媒３の抵抗値を測定するようにしており、抵抗値の測定
は以下のようにして行う。バッテリ電圧をＶB 、抵抗Ｒ
１の抵抗値をｒ1 、電熱触媒の抵抗値をＲ、スイッチＳ
Ｗ２をＯＮした時に流れる電流値をＩ、電流値Ｉの時の
抵抗Ｒ１両端の計測電圧をＶX とすると、下記の
（３）、（４）式が成り立つ。
御が終了した後の電熱触媒３が非通電状態の時に電熱触
媒３の抵抗値を測定するようにしており、抵抗値の測定
は以下のようにして行う。バッテリ電圧をＶB 、抵抗Ｒ
１の抵抗値をｒ1 、電熱触媒の抵抗値をＲ、スイッチＳ
Ｗ２をＯＮした時に流れる電流値をＩ、電流値Ｉの時の
抵抗Ｒ１両端の計測電圧をＶX とすると、下記の
（３）、（４）式が成り立つ。
【００２９】 ＶB ＝Ｉ（Ｒ＋ｒ1 ） ・・・ （３） Ｉ＝ＶX ／ｒ1 ・・・ （４） （３）、（４）式から、 Ｒ＝〔（ＶB ／ＶX ）−１〕・ｒ1 ・・・ （５） ここで、抵抗Ｒ１の抵抗値ｒ1 は、設定値であり既知の
値である。また、バッテリ電圧ＶB は図示しないモニタ
ー装置で常時モニターしている。従って、ＶXの測定値
から電熱触媒３の抵抗値Ｒを算出することができる。
値である。また、バッテリ電圧ＶB は図示しないモニタ
ー装置で常時モニターしている。従って、ＶXの測定値
から電熱触媒３の抵抗値Ｒを算出することができる。
【００３０】次に、第２実施形態の加熱制御動作を図７
のフローチャートを参照して説明する。ステップ21〜28
までの動作は第１実施形態のステップ１〜８と同様であ
る。ステップ29では、電熱触媒３の非通電時に算出して
記憶されている抵抗値Ｒを読み込む。
のフローチャートを参照して説明する。ステップ21〜28
までの動作は第１実施形態のステップ１〜８と同様であ
る。ステップ29では、電熱触媒３の非通電時に算出して
記憶されている抵抗値Ｒを読み込む。
【００３１】ステップ30では、読み込んだ抵抗値Ｒに基
づいて、第１実施形態の場合と同様に、オルタネータ１
の供給電圧値ＡＬＴＶを算出し、ステップ31で、デュー
ティ比ＡＬＹＤＵＴＹ（％）を演算する。第２実施形態
では、電熱触媒３の加熱制御中は抵抗値Ｒが一定であ
り、加熱開始の最初に演算されたデューティ比ＡＬＹＤ
ＵＴＹで加熱制御が行われることになるので、その後ス
テップ25の通電条件が成立している間は、ステップ29〜
31の動作を省略する。これにより、加熱制御中の演算処
理動作が少なくなり制御動作が簡素化できる。
づいて、第１実施形態の場合と同様に、オルタネータ１
の供給電圧値ＡＬＴＶを算出し、ステップ31で、デュー
ティ比ＡＬＹＤＵＴＹ（％）を演算する。第２実施形態
では、電熱触媒３の加熱制御中は抵抗値Ｒが一定であ
り、加熱開始の最初に演算されたデューティ比ＡＬＹＤ
ＵＴＹで加熱制御が行われることになるので、その後ス
テップ25の通電条件が成立している間は、ステップ29〜
31の動作を省略する。これにより、加熱制御中の演算処
理動作が少なくなり制御動作が簡素化できる。
【００３２】電熱触媒３が活性化して通電条件が不成立
となると、ステップ25の判定がＯＮとなりステップ32に
進み加熱停止動作に移行する。この加熱停止動作（ステ
ップ32〜37）は、第１実施形態のステップ12〜17と同様
であるので、ここでは説明を省略する。ステップ37で、
フラグＦ１＝０にセットされて電熱触媒３への通電が停
止すると、ステップ32の判定がＮＯとなり、ステップ38
に進む。
となると、ステップ25の判定がＯＮとなりステップ32に
進み加熱停止動作に移行する。この加熱停止動作（ステ
ップ32〜37）は、第１実施形態のステップ12〜17と同様
であるので、ここでは説明を省略する。ステップ37で、
フラグＦ１＝０にセットされて電熱触媒３への通電が停
止すると、ステップ32の判定がＮＯとなり、ステップ38
に進む。
【００３３】ステップ38では、フラグＦ２の判定を行
う。フラグＦ２は、ステップ23でＦ２＝０に初期設定さ
れるので、最初の判定はＹＥＳとなりステップ39に進
む。ステップ39では、スイッチＳＷ２をＯＮにしステッ
プ40に進み、電熱触媒３の抵抗値測定動作に移行する。
ステップ40では、電熱触媒３の抵抗値Ｒを前述のように
して演算する。
う。フラグＦ２は、ステップ23でＦ２＝０に初期設定さ
れるので、最初の判定はＹＥＳとなりステップ39に進
む。ステップ39では、スイッチＳＷ２をＯＮにしステッ
プ40に進み、電熱触媒３の抵抗値測定動作に移行する。
ステップ40では、電熱触媒３の抵抗値Ｒを前述のように
して演算する。
【００３４】ステップ41では、ステップ40で算出した抵
抗値Ｒをメモリに記憶する。ステップ42では、スイッチ
ＳＷ２をＯＦＦにする。ステップ43では、フラグＦ２＝
１にセットし、抵抗値測定動作が終了したことを示す。
かかる第２実施形態によれば、電熱触媒３の抵抗値が経
時変化した場合に、この変化に応じてオルタネータ１の
供給電圧を設定することで、供給電力がオルタネータ１
の供給電力を常に一定値に維持でき、電熱触媒３の経時
変化により昇温特性が変化するのを防止できる。このた
め、電熱触媒３の排気浄化性能を一定に維持でき安定化
できる。
抗値Ｒをメモリに記憶する。ステップ42では、スイッチ
ＳＷ２をＯＦＦにする。ステップ43では、フラグＦ２＝
１にセットし、抵抗値測定動作が終了したことを示す。
かかる第２実施形態によれば、電熱触媒３の抵抗値が経
時変化した場合に、この変化に応じてオルタネータ１の
供給電圧を設定することで、供給電力がオルタネータ１
の供給電力を常に一定値に維持でき、電熱触媒３の経時
変化により昇温特性が変化するのを防止できる。このた
め、電熱触媒３の排気浄化性能を一定に維持でき安定化
できる。
【図１】本発明の構成を示す構成図
【図２】本発明の第１実施形態のブロック構成図
【図３】同上第１実施形態の動作を示すフローチャート
【図４】オルタネータ電圧と制御デューティ比との関係
図
図
【図５】オルタネータの出力特性図
【図６】本発明の第２実施形態のブロック構成図
【図７】同上第２実施形態の動作を示すフローチャート
１ オルタネータ ２ 電圧レギュレータ ３ 電熱触媒 ５ バッテリ ６ コントロールユニット ８ 電流センサ 20 電圧計 ＳＷ１ 切換えスイッチ ＳＷ２ スイッチ Ｒ１ 抵抗
Claims (4)
- 【請求項１】排気を浄化する触媒を通電加熱し活性化を
早めるための電熱触媒の電源電圧制御装置において、機
関により駆動されて発電し前記触媒に電圧を供給する発
電手段と、前記触媒の抵抗値を測定する抵抗値測定手段
と、前記抵抗値測定手段で測定された抵抗値に基づいて
前記触媒通電加熱時の触媒供給電力が一定となるよう前
記発電手段の供給電圧を制御する電圧制御手段とを備え
て構成したことを特徴とする電熱触媒の電源電圧制御装
置。 - 【請求項２】前記抵抗値測定手段が、前記触媒の通電加
熱中の抵抗値を常時計測する構成である請求項１記載の
電熱触媒の電源電圧制御装置。 - 【請求項３】前記抵抗値測定手段が、前記触媒の非通電
時に抵抗値を計測する構成であり、前記電圧制御手段は
前記抵抗値に基づいて次回の通電加熱制御時の供給電圧
を制御する構成である請求項１記載の電熱触媒の電源電
圧制御装置。 - 【請求項４】前記発電手段が電圧レギュレータにより出
力電圧が調整可能なオルタネータであり、該オルタネー
タの出力端を切換えスイッチにより触媒側と車載電気負
荷側に切換え接続する構成であって、前記切換えスイッ
チを前記触媒の通電条件成立時に触媒側に接続し通電条
件不成立時に車載電気負荷側に接続するスイッチ制御手
段と、通電条件が不成立になった時に当該不成立前に触
媒が通電状態であった時には所定時間遅延して前記切換
えスイッチを車載電気負荷側に接続するスイッチ切換え
遅延手段を設ける構成とした請求項１〜３のいずれかに
記載の電熱触媒の電源電圧制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8149151A JPH09329016A (ja) | 1996-06-11 | 1996-06-11 | 電熱触媒の電源電圧制御装置 |
| KR1019970024058A KR980007838A (ko) | 1996-06-11 | 1997-06-11 | 전열촉매의 전원전압 제어장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8149151A JPH09329016A (ja) | 1996-06-11 | 1996-06-11 | 電熱触媒の電源電圧制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09329016A true JPH09329016A (ja) | 1997-12-22 |
Family
ID=15468903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8149151A Pending JPH09329016A (ja) | 1996-06-11 | 1996-06-11 | 電熱触媒の電源電圧制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09329016A (ja) |
| KR (1) | KR980007838A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SG163536A1 (en) * | 2005-06-29 | 2010-08-30 | Watlow Electric Mfg | Smart layered heater surfaces |
-
1996
- 1996-06-11 JP JP8149151A patent/JPH09329016A/ja active Pending
-
1997
- 1997-06-11 KR KR1019970024058A patent/KR980007838A/ko not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR980007838A (ko) | 1998-03-30 |
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