JPH09158715A

JPH09158715A - 電気加熱式触媒の通電制御装置

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Publication number: JPH09158715A
Application number: JP7318974A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Matsuoka; 広樹松岡; Masaaki Tanaka; 正明田中; Shigemitsu Iizaka; 重光飯坂; Michio Furuhashi; 道雄古橋; Toshinari Nagai; 俊成永井; Tadayuki Nagai; 忠行永井; Takashi Kawai; 孝史川合; Kenji Harima; 謙司播磨; Yuichi Goto; 雄一後藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-12-07
Filing date: 1995-12-07
Publication date: 1997-06-17

Abstract

(57)【要約】【課題】排気通路に複数のＥＨＣが直列に配置されて
いる内燃機関において、各ＥＨＣへの供給電力を減らし
て電源を負荷を減らす。【解決手段】排気通路２に直列に複数個設けられたＥ
ＨＣ4A, 4Bがそれぞれスイッチ5A, 5Bを介して電源６に
接続された内燃機関１において、運転状態パラメータ検
出手段101 が機関の運転状態パラメータを検出し、通電
条件判定手段102が運転状態パラメータからＥＨＣ4A, 4
Bへの通電条件を判定し、通電時間演算手段103 がＥＨ
Ｃ4A, 4Bへの通電条件が揃った時に、各ＥＨＣ4A, 4Bの
通電開始時期又は通電終了時期がそれぞれ異なるように
各ＥＨＣ4A, 4Bへの通電時間を演算し、演算された通電
時間だけスイッチ制御手段104 が各開閉スイッチ5A, 5B
をオン状態にするように構成する。通電時間演算手段10
3 は下流側ＥＨＣ4Bへの通電開始を上流側EHC4A より所
定時間遅らせるように通電時間を演算しても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気加熱式触媒の制
御装置に関し、特に、排気通路に複数個の電気加熱式触
媒が直列に設けられている場合に各電気加熱式触媒に通
電を行なう制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両に搭載された内燃機関から排出され
る排気ガス中にはＨＣ（炭化水素）やＮＯx(窒素酸化
物) 等の有害物質が含まれているので、内燃機関の排気
通路には一般に排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置と
しての触媒コンバータが設けられている。ところが、こ
の触媒コンバータに使用される三元触媒は、触媒の温度
が低い時 (不活性状態) には排気ガス中の有害物質の浄
化率が低いことが知られている。したがって、例えば、
内燃機関の冷間始動後の触媒コンバータが不活性の状態
では排気ガスの浄化が十分に行なえなかった。

【０００３】そこで、触媒コンバータの上流側の排気通
路に、酸化触媒が担持されると共に電気ヒータを組み込
んだ電気加熱式の第２の触媒コンバータ（ＥＨＣ：Elec
trically Heated Catalyst）を組み込み、触媒コンバー
タが不活性の状態の時にこの第２の触媒コンバータを電
気的に加熱して酸化触媒を活性化させ、ＨＣの浄化を促
進させるようにした排気ガス浄化装置が提案されてい
る。

【０００４】このような第２の触媒コンバータ（以後電
気加熱式触媒という）を備えた内燃機関の中には、電気
加熱式触媒を排気管内に多段に複数個直列に並べて配置
したもの、具体的には、上流側電気加熱式触媒と下流側
電気加熱式触媒の抵抗又は熱容量を異ならせて、複数の
電気加熱式触媒が均一に加熱昇温されるようにしたもの
もある（例えば、特開平６−５０１３５号公報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
６−５０１３５号公報に開示の電気加熱式触媒及びその
通電制御方法では、電気加熱式触媒の加熱時に、常に複
数の電気加熱式触媒に同時に通電しているので、バッテ
リやオルタネータ等の電源の負荷が大きくなり、高性
能、高容量のバッテリ又はオルタネータが必要となっ
て、コストアップを招いたり、バッテリが早期劣化する
恐れがあるという問題がある。

【０００６】そこで、本発明は、排気通路に複数の電気
加熱式触媒が直列に多段に配置されている内燃機関にお
いて、各電気加熱式触媒への通電を工夫することによ
り、電気加熱式触媒に同時に供給する電力を減らし、バ
ッテリやオルタネータ等の電源を負荷を減らすことがで
きる電気加熱式触媒の通電制御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】前記目的を達成する本発
明の電気加熱式触媒の通電制御装置の形態が図１に示さ
れる。図１に示すように、内燃機関１の排気通路２には
電気ヒータを内蔵する複数個の電気加熱式触媒（ＥＨ
Ｃ）４Ａ，４Ｂが直列に接続され、各ＥＨＣ４Ａ，４Ｂ
はそれぞれ開閉スイッチ５Ａ，５Ｂを介して電源６に接
続され、各開閉スイッチ５Ａ，５Ｂをオンすることによ
って電源６から対応するＥＨＣ４Ａ，４Ｂに通電を行な
うようになっている。３Ａ，３Ｂは通常の触媒コンバー
タである。このように、排気通路２に直列にＥＨＣ４
Ａ，４Ｂが設けられている内燃機関１において、本発明
では、運転状態パラメータ検出手段１０１が内燃機関１
の運転状態パラメータを検出し、通電条件判定手段１０
２が検出された機関の運転状態パラメータにより、ＥＨ
Ｃ４Ａ，４Ｂへの通電条件を判定する。そして、通電時
間演算手段１０３がＥＨＣ４Ａ，４Ｂへの通電条件が揃
った時に、各ＥＨＣ４Ａ，４Ｂの通電開始時期、或い
は、通電終了時期がそれぞれ異なるように、各ＥＨＣ４
Ａ，４Ｂへの通電時間を演算し、演算された通電時間だ
けスイッチ制御手段１０４が各開閉スイッチ５Ａ，５Ｂ
をオン状態にすることを特徴としている。

【０００８】このようなＥＨＣ４Ａ，４Ｂの通電制御装
置において、通電時間演算手段１０３は、排気通路２の
下流側に設けられたＥＨＣ４Ｂへの通電開始を、上流側
に設けられたＥＨＣ４Ａへの通電開始時間より所定時間
遅らせるように、通電時間を演算しても良い。また、通
電時間演算手段１０３は、図１に点線で示すように機関
の温度と負荷を取り込み、機関の温度が所定値以下で且
つ機関の負荷が所定値以下の時に、排気通路２の下流側
に設けられたＥＨＣ４Ｂへの通電開始を、上流側に設け
られたＥＨＣ４Ａへの通電開始時間より所定時間遅らせ
るように、通電時間を演算しても良い。更に、図１に一
点鎖線で示すように、通電時間演算手段１０３の出力か
ら各開閉スイッチ５Ａ，５Ｂが同時にオンしている状態
を検出する同時加熱検出手段１０５と、機関の負荷を取
り込んで機関が高負荷で所定時間以上継続して運転され
たか否かを検出する高負荷継続時間判定手段１０６とを
設け、機関１が同時に加熱されている状態で、機関１の
高負荷運転状態が所定時間以上継続した場合に、スイッ
チ制御手段１０４が上流側のＥＨＣ４Ａに接続された開
閉スイッチ５Ｂをオフ状態にするようにしても良い。

【０００９】本発明の電気加熱式触媒の通電制御装置に
よれば、複数のＥＨＣを同時に通電する時間を減らすこ
とで、バッテリ等の電源の負荷を減らすことができる。
また、排気通路の下流側に設けられたＥＨＣへの通電開
始を、上流側に設けられたＥＨＣへの通電開始時間より
所定時間遅らせことにより、複数のＥＨＣそれぞれの昇
温性能を低下させることなく、複数のＥＨＣを同時に通
電する時間を減らすことができる。更に、機関の高負荷
運転状態が所定時間以上継続した場合に、上流側のＥＨ
Ｃへの通電を強制的に停止することにより、上流側のＥ
ＨＣが機関の高負荷運転の継続時に排気熱及び通電加熱
の両方で過度に加熱することを抑えることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下添付図面を用いて本発明の実
施形態を具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。図
２は本発明の電気加熱式触媒の通電制御装置の一実施例
を搭載した内燃機関１の全体構成を示す図である。

【００１１】図２において、内燃機関１の吸気通路２０
にはエアクリーナ２３が設けられており、その下流側に
エアフローメータ２１とスロットル弁２２がある。エア
フローメータ２１には吸入空気量を検出するセンサであ
るエアフローセンサ２４が設けられており、このエアフ
ローセンサ２４の吸入空気量の検出値Ｑは、負荷量とし
てＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニット）１０に
送られる。

【００１２】また、内燃機関１の排気通路２には、上流
側にＥＨＣ４Ａと通常の触媒コンバータ３Ａが設けられ
ており、下流側にＥＨＣ４Ｂと通常の触媒コンバータ３
Ｂが設けられている。通常は、触媒の暖機性向上のた
め、上流側が小容量、下流側が大容量になっている。一
方、内燃機関１の出力側には内燃機関１の回転数を検出
する回転数センサ８が設けられており、また、内燃機関
１の近傍には、内燃機関１によって駆動されて発電を行
う発電機（オルタネータ）９が設けられている。オルタ
ネータ９の発電によって得られた電力により、車両に搭
載されたバッテリ６が充電されるようになっている。回
転数センサ８が検出した機関回転数Ｎｅと、バッテリ６
の出力電圧ＶｅはＥＣＵ１０に入力されるようになって
いる。

【００１３】この実施例では、バッテリ６の出力端子
は、開閉スイッチであるリレー５Ａを介して上流側のＥ
ＨＣ４Ａに接続され、リレー５Ｂを介して下流側のＥＨ
Ｃ４Ｂに接続されている。このリレー５Ａ，５ＢはＥＣ
Ｕ１０からの制御信号によって開閉駆動されるようにな
っており、オンされるとＥＨＣ４Ａ，４Ｂにバッテリ６
から通電が行なわれて加熱される。

【００１４】次に、以上のように構成された内燃機関の
電気加熱式触媒の通電制御装置において、ＥＨＣ４Ａ，
４Ｂへの通電制御を、図３，図４に示すフローチャート
を用いて説明する。図３は、本発明におけるＥＨＣ４
Ａ，４Ｂの通電条件の判定の手順を示すフローチャート
である。このフローチャートは所定時間毎に実行され
る。

【００１５】まず、ステップ３０１では内燃機関１が始
動後か否かを判定する。内燃機関１が始動後の場合はス
テップ３０２に進み、バッテリ６の端子電圧Ｖｅと機関
回転数Ｎｅを読み込んだ後にステップ３０３において機
関の回転数Ｎｅが所定値以上か否かを判定する。ステッ
プ３０３で機関回転数Ｎｅが所定値以上の時はステップ
３０４に進んでバッテリ６の端子電圧Ｖｅが許容最低電
圧Ｖ２と許容最大電圧Ｖ１の間にあるか否かを判定す
る。この判定は、バッテリ電圧が所定値以下の場合に
は、ＥＨＣ４Ａ，４Ｂへの供給電力が安定しないために
この条件を避け、逆に、バッテリ電圧が所定値以上の場
合には、高電圧が印加された場合に生じる電気負荷を軽
減して触媒を保護するために行なう。そして、バッテリ
６の端子電圧Ｖｅが許容最低電圧Ｖ２と許容最大電圧Ｖ
１の間にある場合はステップ３０５に進む。

【００１６】ステップ３０５では、ＥＨＣ４Ａ，４Ｂの
ヒータの断線検出等のダイアグノーシス（図にはダイア
グと略記）に異常がないか否かを判定し、異常がない場
合にステップ３０６に進む。そして、ステップ３０６で
は、１の時にＥＨＣ４Ａ，４Ｂに通電を行なうフラグＦ
ＥＨＣを１にしてこのルーチンを終了する。一方、ステ
ップ３０１で内燃機関１が始動後でない場合、ステップ
３０３で機関回転数Ｎｅが所定値よりも小さい場合、ス
テップ３０４でバッテリ６の端子電圧Ｖｅが許容最低電
圧Ｖ２より低いか、或いは許容最大電圧Ｖ１より高い場
合、及び、ステップ３０５においてダイアグノーシスに
異常が検出された場合はステップ３０７に進む。そし
て、ステップ３０７ではＥＨＣ４Ａ，４Ｂに通電を行な
うフラグＦＥＨＣの値を０にしてこのルーチンを終了す
る。

【００１７】図４は、本発明におけるＥＨＣ４Ａ，４Ｂ
の通電制御の第１の実施例の制御手順を示すフローチャ
ートである。ステップ４０１では、ＥＨＣ４Ａ，４Ｂに
通電を行なうフラグＦＥＨＣが１であるか否かを判定す
る。そして、ＦＥＨＣ＝１の場合はステップ４０２に進
み、上流側触媒コンバータ３Ａが非活性状態か否かを判
定する。上流側触媒コンバータ３Ａが非活性状態の時は
ステップ４０３に進み、下流側触媒コンバータ３Ｂが非
活性状態か否かを判定する。この触媒コンバータ３Ａ，
３Ｂの非活性状態は、触媒温度センサで触媒の温度を検
出するか、始動後からの積算吸入空気量を検出する、或
いは、機関の水温によって判定することができる。

【００１８】ステップ４０１でＦＥＨＣ＝０と判定した
場合、又は、ステップ４０２で上流側触媒コンバータ３
Ａが活性状態にあると判定した場合はステップ４１９に
進み、上流側ＥＨＣ４Ａを非通電状態とし、続くステッ
プ４２０で下流側ＥＨＣ４Ｂも非通電状態としてこのル
ーチンを終了する。また、ステップ４０３で下流側触媒
コンバータ３Ｂが活性状態にあると判定した場合はステ
ップ４２０に進み、下流側ＥＨＣ４Ｂも非通電状態とし
てこのルーチンを終了する。

【００１９】一方、ステップ４０３で下流側触媒コンバ
ータ３Ｂが非活性であると判定した場合はステップ４０
４に進み、機関１が暖機前の冷間時か、或いは暖機後の
温間時かを判定する。まず、機関１が冷間時の制御につ
いて説明する。機関１の冷間時はまず、ステップ４０５
において機関負荷が所定値未満の低負荷か、或いは、所
定値以上の高負荷かを判定する。機関負荷は、例えば、
機関１回転数当たりの吸入空気量（Ｇ／Ｎ）によって判
定することができる。機関１が低負荷時の時はステップ
４０６に進み、上流側ＥＨＣ４Ａに通電を行なう。上流
側ＥＨＣ４Ａへの通電は、ＥＣＵ１０がリレー５Ａをオ
ンにすることによって行なう。

【００２０】そして、続くステップ４０７ではリレー５
Ａへの通電時間ＣＴ１を計数し、ステップ４０８では通
電時間ＣＴ１が所定時間Ｔ１になったか否かを判定す
る。上流側ＥＨＣ４Ａに通電してから所定時間Ｔ１が経
過していない場合はこのルーチンを終了し、所定時間Ｔ
１が経過した場合はステップ４０９に進んで、下流側Ｅ
ＨＣ４Ｂの通電を行なう。下流側ＥＨＣ４Ｂへの通電
は、ＥＣＵ１０がリレー５Ｂをオンにすることによって
行なう。この後、ステップ４１０で計数時間ＣＴ１の計
数値をクリアしてこのルーチンを終了する。

【００２１】このような機関が冷間状態で低負荷運転さ
れている場合の上流側と下流側のＥＨＣ４Ａ，４Ｂへの
通電状態を図５(a) に示す。この状態では、最初に上流
側ＥＨＣ４Ａの通電を行い、所定時間Ｔ１後に下流側Ｅ
ＨＣ４Ｂへの通電を行なう。上流側ＥＨＣ４Ａへの通電
の停止は、図３で説明したルーチンにおいてフラグＦＥ
ＨＣが０になった時、及び、ステップ４０２において上
流側触媒３Ａが活性状態になった時である。同様に、下
流側ＥＨＣ４Ｂへの通電の停止は、図３で説明したルー
チンにおいてフラグＦＥＨＣが０になった時、ステップ
４０２において上流側触媒３Ｂが活性状態になった時、
及び、ステップ４０３において下流側触媒３Ｂが活性状
態になった時である。

【００２２】一方、機関１が冷間状態で高負荷運転され
ている場合はステップ４０５からステップ４１１に進
む。そして、ステップ４１１においてＥＣＵ１０がリレ
ー５Ａ，５Ｂを共にオンすることによって上流側ＥＨＣ
４Ａと下流側ＥＨＣ４Ｂに共に通電を行ない、このルー
チンを終了する。この時の上流側ＥＨＣ４Ａと下流側Ｅ
ＨＣ４Ｂへの通電状態を図５(b) に示す。

【００２３】次に、ステップ４０５で機関が温間と判断
した時の制御について説明する。機関の温間状態とは、
例えば、機関暖機後ある時間だけ機関を停止し、再始動
した場合の状態である。この時はステップ４１２に進
み、上流側ＥＨＣ４Ａと下流側ＥＨＣ４Ｂに共に通電を
行なう。そして、続くステップ４１３では上流側ＥＨＣ
４Ａと下流側ＥＨＣ４Ｂへの通電時間ＣＴ２を計数す
る。

【００２４】この後、ステップ４１４において通電時間
ＣＴ２が所定時間Ｔ２になったか否かを判定する。ＥＨ
Ｃ４Ａ，４Ｂに通電してから所定時間Ｔ２が経過してい
ない場合はこのルーチンを終了し、所定時間Ｔ２が経過
した場合はステップ４１５に進んで、上流側ＥＨＣ４Ａ
の通電を停止する。上流側ＥＨＣ４Ａへの通電停止は、
ＥＣＵ１０がリレー５Ａをオフにすることによって行な
う。

【００２５】ステップ４１５が終了するとステップ４１
６において通電時間ＣＴ２が所定時間Ｔ３になったか否
かを判定する。下流側ＥＨＣ４Ｂに通電してから所定時
間Ｔ３が経過していない場合はこのルーチンを終了し、
所定時間Ｔ３が経過した場合はステップ４１７に進ん
で、下流側ＥＨＣ４Ｂの通電を停止する。下流側ＥＨＣ
４Ｂへの通電停止は、ＥＣＵ１０がリレー５Ｂをオフに
することによって行なう。この後、ステップ４１０８計
数時間ＣＴ２の計数値をクリアしてこのルーチンを終了
する。

【００２６】このような機関が温間状態における上流側
と下流側のＥＨＣ４Ａ，４Ｂへの通電状態を図５(c) に
示す。この状態では、上流側ＥＨＣ４Ａと下流側ＥＨＣ
４Ｂへの通電を同時に行ない、所定時間Ｔ２が経過した
ら上流側ＥＨＣ４Ａへの通電を停止し、所定時間Ｔ３が
経過したら下流側ＥＣＨ４Ｂへの通電を停止する。この
他にも、上流側ＥＨＣ４Ａへの通電の停止は、時間Ｔ２
が経過する前に図３で説明したルーチンにおいてフラグ
ＦＥＨＣが０になった時、及び、ステップ４０２におい
て上流側触媒３Ａが活性状態になった時に行なわれる。
同様に、下流側ＥＨＣ４Ｂへの通電の停止も、時間Ｔ３
が経過する前に図３で説明したルーチンにおいてフラグ
ＦＥＨＣが０になった時、ステップ４０２において上流
側触媒３Ｂが活性状態になった時、及び、ステップ４０
３において下流側触媒３Ｂが活性状態になった時にも行
なわれる。

【００２７】図６は本発明におけるＥＨＣ４Ａ，４Ｂの
通電制御の第２の実施例の制御手順を示すフローチャー
トである。第２の実施例は第１の実施例において、機関
１が冷間状態で高負荷運転されている時の制御のみを変
更したものである。従って、図４で説明した第１の実施
例の制御手順のステップと同じ制御を示すステップには
同じステップ番号を付してその説明を省略する。

【００２８】第１の実施例においては、機関１が冷間状
態で高負荷運転されている時には、ステップ４１１にお
いてＥＣＵ１０がリレー５Ａ，５Ｂを共にオンすること
によって上流側ＥＨＣ４Ａと下流側ＥＨＣ４Ｂに共に通
電を行なっただけでこのルーチンを終了していた。一
方、第２の実施例においては、機関１が冷間状態で高負
荷運転されている時には、ステップ４１１において上流
側ＥＨＣ４Ａと下流側ＥＨＣ４Ｂに共に通電を行なった
後に、ステップ６０１において通電時間ＣＴ３を計数す
る。

【００２９】そして、ステップ６０２において上流側Ｅ
ＨＣ４Ａと下流側ＥＨＣ４Ｂへの通電時間が所定時間Ｔ
４に達したか否かを判定し、所定時間Ｔ４に達していな
い場合は第１の実施例と同様にこのルーチンを終了する
が、所定時間Ｔ４に達した場合にはステップ６０３に進
み、上流側ＥＨＣ４Ａへの通電を停止する。そして、続
くステップ６０４において計数時間ＣＴ３をクリアして
このルーチンを終了する。

【００３０】このように、機関１が冷間状態の時に、高
負荷運転状態が所定時間Ｔ４だけ継続した時に上流側Ｅ
ＨＣ４Ａへの通電を停止するのは、機関の高負荷運転時
は、排気ガスからの受熱量が大きいため、上流側の触媒
コンバータ３Ａの温度上昇が早く、ヒータ通電時間を短
くできるからである。また、上流側ＥＨＣ４Ａへの通電
時間を短くすることにより、触媒コンバータ３Ａの触媒
温度上昇による熱劣化を防止することができるからであ
る。

【００３１】このような機関が冷間状態で高負荷運転さ
れた時における上流側と下流側のＥＨＣ４Ａ，４Ｂへの
通電状態を図７(a) 〜図７(e) に示す。この状態では、
図７(a) ，(b) に示すように、上流側ＥＨＣ４Ａと下流
側ＥＨＣ４Ｂへの通電を同時に行ない、図７(c) に示す
ように、最初から機関１の負荷がしきい値を超えた高負
荷運転状態の時は、所定時間Ｔ４が経過したら上流側Ｅ
ＨＣ４Ａへの通電を停止する。

【００３２】一方、図７(d) ，(e) に示すように、機関
１が最初低負荷運転されている場合は、まず、上流側Ｅ
ＨＣ４Ａだけ通電を同時に行ない、機関１が高負荷運転
に以降した段階で、図７(f) に示すように下流側ＥＨＣ
４Ｂへの通電を行なう。そして、機関１が高負荷運転状
態になってから、所定時間Ｔ４が経過したら上流側ＥＨ
Ｃ４Ａへの通電を停止する。

【００３３】下流側ＥＨＣ４Ｂへの通電の停止は、図３
で説明したルーチンにおいてフラグＦＥＨＣが０になっ
た時、ステップ４０２において上流側触媒３Ｂが活性状
態になった時、或いは、ステップ４０３において下流側
触媒３Ｂが活性状態になった時である。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次のような効果がある。 (1) 複数のＥＨＣを同時に通電する時間を減らすこと
で、バッテリ等の電源の負荷を減らすことができる。 (2) 排気通路の下流側に設けられたＥＨＣへの通電開始
を、上流側に設けられたＥＨＣへの通電開始時間より所
定時間遅らせことにより、複数のＥＨＣそれぞれの昇温
性能を低下させることなく、複数のＥＨＣを同時に通電
する時間を減らすことができる。 (3) 機関の高負荷運転状態が所定時間以上継続した場合
に、上流側のＥＨＣへの通電を強制的に停止することに
より、上流側のＥＨＣが機関の高負荷運転の継続時に排
気熱及び通電加熱の両方で過度に加熱することを抑える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電気加熱式触媒の通電制御装置の構成
を示す原理構成図である。

【図２】本発明の電気加熱式触媒の通電制御装置の一実
施例を搭載した内燃機関の構成を示す図である。

【図３】本発明における電気加熱式触媒の通電条件の判
定の手順を示すフローチャートである。

【図４】本発明における電気加熱式触媒の通電制御の第
１の実施例の制御手順を示すフローチャートである。

【図５】(a) は図４の制御手順における冷間低負荷時の
上流側ＥＨＣと下流側ＥＨＣの通電状態を示す図、(b)
は図４の制御手順における冷間高負荷時の上流側ＥＨＣ
と下流側ＥＨＣの通電状態を示す図、(c) は図４の制御
手順における温間時の上流側ＥＨＣと下流側ＥＨＣの通
電状態を示す図である。

【図６】本発明における電気加熱式触媒の通電制御の第
２の実施例の制御手順を示すフローチャートである。

【図７】図６の制御手順における冷間高負荷時の上流側
ＥＨＣと下流側ＥＨＣの通電状態を、機関の負荷と共に
示す図であり、(a) 〜(c) は機関の負荷が最初から高負
荷の場合の上流側ＥＨＣと下流側ＥＨＣの通電状態を示
す図であり、(d) 〜(f)は機関の負荷が最初は低負荷で
その後高負荷に移行した場合の上流側ＥＨＣと下流側Ｅ
ＨＣの通電状態を示す図である。

【符号の説明】

１…内燃機関２…排気通路３Ａ，３Ｂ…通常の触媒コンバータ４Ａ，４Ｂ…電気加熱式触媒（ＥＨＣ）５Ａ，５Ｂ…開閉スイッチ（リレー）６…バッテリ８…回転数センサ９…オルタネータ１０…ＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニット）２０…吸気通路２１…エアフローメータ２４…エアフローセンサ１０１…運転状態パラメータ検出手段１０２…通電条件判定手段段１０３…通電時間演算手段１０４…スイッチ制御手段１０５…同時加熱検出手段１０６…高負荷継続時間判定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６０Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６０Ｃ (72)発明者古橋道雄愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者永井俊成愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者永井忠行愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者川合孝史愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者播磨謙司愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者後藤雄一愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の排気通路に、電気ヒータを内
蔵する電気加熱式触媒が複数個直列に接続され、各電気
加熱式触媒はそれぞれ開閉スイッチを介して電源に接続
され、各開閉スイッチをオンすることによって前記電源
から対応する前記電気加熱式触媒に通電を行なう電気加
熱式触媒の通電制御装置であって、前記機関の運転状態パラメータを検出する運転状態パラ
メータ検出手段と、検出された機関の運転状態パラメータにより、前記電気
加熱式触媒への通電条件を判定する通電条件判定手段
と、前記電気加熱式触媒への通電条件が揃った時に、前記各
電気加熱式触媒の通電開始時期、或いは、通電終了時期
がそれぞれ異なるように、各電気加熱式触媒への通電時
間を演算する通電時間演算手段と、演算された通電時間だけ前記各開閉スイッチをオン状態
にするスイッチ制御手段と、を備えることを特徴とする
電気加熱式触媒の通電制御装置。
【請求項２】請求項１に記載の電気加熱式触媒の通電
制御装置において、前記通電時間演算手段が、前記排気
通路の下流側に設けられた電気加熱式触媒への通電開始
を、上流側に設けられた電気加熱式触媒への通電開始時
間より所定時間遅らせるように、通電時間を演算するこ
とを特徴とする電気加熱式触媒の通電制御装置。
【請求項３】請求項２に記載の電気加熱式触媒の通電
制御装置において、前記通電時間演算手段が、機関の温
度が所定値以下で且つ機関の負荷が所定値以下の時に、
前記排気通路の下流側に設けられた電気加熱式触媒への
通電開始を、上流側に設けられた電気加熱式触媒への通
電開始時間より所定時間遅らせるように、通電時間を演
算することを特徴とする電気加熱式触媒の通電制御装
置。
【請求項４】請求項３に記載の電気加熱式触媒の通電
制御装置において、前記各開閉スイッチが同時にオンし
ている状態を検出する同時加熱検出手段と、機関が高負
荷で所定時間以上継続して運転されたか否かを検出する
高負荷継続時間判定手段とを更に設け、前記機関が同時に加熱されている状態で、前記機関の高
負荷運転状態が所定時間以上継続した場合に、前記スイ
ッチ制御手段が、上流側の電気加熱式触媒に接続された
スイッチをオフ状態にすることを特徴とする電気加熱式
触媒の通電制御装置。