JP2003307125A - 車輌用内燃機関排気系の触媒冷却手段の作動制御方法 - Google Patents
車輌用内燃機関排気系の触媒冷却手段の作動制御方法Info
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- JP2003307125A JP2003307125A JP2002110575A JP2002110575A JP2003307125A JP 2003307125 A JP2003307125 A JP 2003307125A JP 2002110575 A JP2002110575 A JP 2002110575A JP 2002110575 A JP2002110575 A JP 2002110575A JP 2003307125 A JP2003307125 A JP 2003307125A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
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- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 排気ガス浄化触媒を備えた車輌の内燃機関が
停止されたとき、触媒に暫時温度上昇が生ずることを踏
まえ、触媒が高温劣化することがないよう、触媒冷却手
段の作動を内燃機関機の停止に関連して制御する。 【解決手段】 排気系に排気ガス浄化触媒と触媒冷却手
段とを備えた車輌に於いて、触媒の温度が所定値以上で
あって、内燃機関の運転が停止されたとき、触媒冷却手
段を作動させて触媒を冷却する。
停止されたとき、触媒に暫時温度上昇が生ずることを踏
まえ、触媒が高温劣化することがないよう、触媒冷却手
段の作動を内燃機関機の停止に関連して制御する。 【解決手段】 排気系に排気ガス浄化触媒と触媒冷却手
段とを備えた車輌に於いて、触媒の温度が所定値以上で
あって、内燃機関の運転が停止されたとき、触媒冷却手
段を作動させて触媒を冷却する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車輌用内燃機関の
排気系に設けられた排気ガス浄化触媒を冷却する触媒冷
却手段の作動を制御する方法に係り、特にそのような排
気ガス浄化触媒を高温劣化から保護することに係わる。
排気系に設けられた排気ガス浄化触媒を冷却する触媒冷
却手段の作動を制御する方法に係り、特にそのような排
気ガス浄化触媒を高温劣化から保護することに係わる。
【0002】
【従来の技術】近年、大気環境保全の必要から、自動車
等の車輌の内燃機関の排気系には、機関の作動により生
じたHC、CO、NOxの如き有害物質を処理して無害
のH2O、CO2、N2にする三元触媒やリーンNOx触
媒の如き排気ガス浄化触媒を備えた触媒コンバータが設
けられている。かかる触媒コンバータに於ける排気ガス
浄化触媒は、それが有効に作動する活性化のためには、
700°C前後のかなり高い加熱状態が必要であり、そ
のような加熱状態は、内燃機関より排出される高温の排
気ガスが触媒コンバータへ導入され、それによって触媒
が加熱されることと、触媒層内にてHCやCOの如き未
燃成分が酸化することにより発生した熱により触媒が加
熱されることとにより達成されている。
等の車輌の内燃機関の排気系には、機関の作動により生
じたHC、CO、NOxの如き有害物質を処理して無害
のH2O、CO2、N2にする三元触媒やリーンNOx触
媒の如き排気ガス浄化触媒を備えた触媒コンバータが設
けられている。かかる触媒コンバータに於ける排気ガス
浄化触媒は、それが有効に作動する活性化のためには、
700°C前後のかなり高い加熱状態が必要であり、そ
のような加熱状態は、内燃機関より排出される高温の排
気ガスが触媒コンバータへ導入され、それによって触媒
が加熱されることと、触媒層内にてHCやCOの如き未
燃成分が酸化することにより発生した熱により触媒が加
熱されることとにより達成されている。
【0003】しかし、排気ガス浄化触媒は、一般にその
温度が850°Cを越えるような温度に達すると、その
粒子どうしが合体して大きくなり、触媒機能が劣化して
くるという問題を含んでいる。かかる触媒の高温劣化は
内燃機関の高負荷運転時に起こりやすいことに鑑みて、
機関運転中に排気温度を検出し、それが触媒の高温劣化
を来たす温度まで上昇すると、触媒コンバータを通過し
てマフラーの近くまで流れ、温度が低くなっている排気
ガスを二次空気ポンプにて吸引し、これを触媒コンバー
タの入口に注入して触媒を冷却する手段とすることが特
開平9-88563号に於いて提案されている。
温度が850°Cを越えるような温度に達すると、その
粒子どうしが合体して大きくなり、触媒機能が劣化して
くるという問題を含んでいる。かかる触媒の高温劣化は
内燃機関の高負荷運転時に起こりやすいことに鑑みて、
機関運転中に排気温度を検出し、それが触媒の高温劣化
を来たす温度まで上昇すると、触媒コンバータを通過し
てマフラーの近くまで流れ、温度が低くなっている排気
ガスを二次空気ポンプにて吸引し、これを触媒コンバー
タの入口に注入して触媒を冷却する手段とすることが特
開平9-88563号に於いて提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】触媒コンバータ内の触
媒は、上記の通りそこに導入される内燃機関からの高温
の排気ガスにより加熱されているので、触媒が過熱気味
になったときには、ハイブリット車の如く車輌の運行状
態対し内燃機関の運転をかなり大幅に変更できる場合に
は、触媒の温度を下げるため、機関を一時停止させるこ
とが考えられる。しかし、触媒は、触媒コンバータを通
って流れる排気ガスにより加熱されると同時に、また、
これによって冷却もされている。換言すれば、触媒コン
バータ内の触媒は、それを通って排気ガスの流れが維持
されている間は、排気ガスにより加熱されると同時に、
その温度が高くなり過ぎれば、排気ガスの流れにより熱
を持ち去られ、触媒の温度上昇が抑えられるという熱的
平衡の下に、その温度が定まっている。従って、内燃機
関が停止され、触媒層を横切る排気ガスの流れがなくな
り、触媒より排気ガスによって熱が取り去られることが
なくなると、機関停止の瞬間に既に触媒コンバータ内に
持ち込まれていた未燃成分が発生する熱の全てが触媒コ
ンバータ内に留まることになるため、内燃機関停止直後
の暫くの間、触媒コンバータ内の触媒温度は上昇する。
媒は、上記の通りそこに導入される内燃機関からの高温
の排気ガスにより加熱されているので、触媒が過熱気味
になったときには、ハイブリット車の如く車輌の運行状
態対し内燃機関の運転をかなり大幅に変更できる場合に
は、触媒の温度を下げるため、機関を一時停止させるこ
とが考えられる。しかし、触媒は、触媒コンバータを通
って流れる排気ガスにより加熱されると同時に、また、
これによって冷却もされている。換言すれば、触媒コン
バータ内の触媒は、それを通って排気ガスの流れが維持
されている間は、排気ガスにより加熱されると同時に、
その温度が高くなり過ぎれば、排気ガスの流れにより熱
を持ち去られ、触媒の温度上昇が抑えられるという熱的
平衡の下に、その温度が定まっている。従って、内燃機
関が停止され、触媒層を横切る排気ガスの流れがなくな
り、触媒より排気ガスによって熱が取り去られることが
なくなると、機関停止の瞬間に既に触媒コンバータ内に
持ち込まれていた未燃成分が発生する熱の全てが触媒コ
ンバータ内に留まることになるため、内燃機関停止直後
の暫くの間、触媒コンバータ内の触媒温度は上昇する。
【0005】内燃機関が車輌の運転の都合により、或い
はハイブリット車やエコラン車に於いては更に車輌運転
制御装置による機関運転制御判断により停止されたと
き、或いは更に触媒コンバータに於ける触媒の温度制御
のために停止されるとするとき、触媒の温度が上記の現
象による温度上昇によっても触媒の高温劣化の問題を生
じない温度であればよいが、機関停止時の触媒の温度が
それ以上であると、そのような温度上昇により触媒は機
関の停止に伴って過熱され、高温劣化を生ずる恐れがあ
る。これは、特にハイブリット車やエコラン車に於いて
は、内燃機関の停止が頻繁に行われることから重大であ
る。
はハイブリット車やエコラン車に於いては更に車輌運転
制御装置による機関運転制御判断により停止されたと
き、或いは更に触媒コンバータに於ける触媒の温度制御
のために停止されるとするとき、触媒の温度が上記の現
象による温度上昇によっても触媒の高温劣化の問題を生
じない温度であればよいが、機関停止時の触媒の温度が
それ以上であると、そのような温度上昇により触媒は機
関の停止に伴って過熱され、高温劣化を生ずる恐れがあ
る。これは、特にハイブリット車やエコラン車に於いて
は、内燃機関の停止が頻繁に行われることから重大であ
る。
【0006】本発明は、上記の事情に着目し、車両用内
燃機関の排気系に排気ガス浄化触媒と触媒冷却手段とが
設けられている場合に、触媒冷却手段の作動を内燃機関
の運転停止と関連付けて制御することにより、触媒を高
温劣化から保護することを課題としている。
燃機関の排気系に排気ガス浄化触媒と触媒冷却手段とが
設けられている場合に、触媒冷却手段の作動を内燃機関
の運転停止と関連付けて制御することにより、触媒を高
温劣化から保護することを課題としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するも
のとして、本発明は、車輌用内燃機関の排気系に設けら
れた排気ガス浄化触媒を冷却する触媒冷却手段の作動を
制御する方法にして、前記触媒の温度が所定値以上であ
るとき、内燃機関の停止に応じて、前記触媒冷却手段を
作動させることを特徴とする触媒冷却手段作動制御方法
を提案するのである。
のとして、本発明は、車輌用内燃機関の排気系に設けら
れた排気ガス浄化触媒を冷却する触媒冷却手段の作動を
制御する方法にして、前記触媒の温度が所定値以上であ
るとき、内燃機関の停止に応じて、前記触媒冷却手段を
作動させることを特徴とする触媒冷却手段作動制御方法
を提案するのである。
【0008】上記の触媒冷却手段作動制御方法の対象と
なる内燃機関の停止は、車輌運行の終了による機関停
止、またはハイブリッド車やエコラン車に於ける車輌運
転制御装置の制御判断による機関の一時停止の如く、車
輌の運転に於ける都合或いは制御に基づく任意の機関停
止であってよいが、更には、触媒の温度が所定値を越え
ることにより行われたものであってもよい。
なる内燃機関の停止は、車輌運行の終了による機関停
止、またはハイブリッド車やエコラン車に於ける車輌運
転制御装置の制御判断による機関の一時停止の如く、車
輌の運転に於ける都合或いは制御に基づく任意の機関停
止であってよいが、更には、触媒の温度が所定値を越え
ることにより行われたものであってもよい。
【0009】この場合、触媒の温度が所定値を越えるこ
とによる内燃機関の停止は、特に車速が所定の車速値以
下であり且つアクセル開度が所定のアクセル開度値以下
であることを条件として行われてよい。更にこの場合、
所定の車速値および所定のアクセル開度値は、触媒の温
度が第一の所定値を越えることに対し第一の所定車速値
および第一のアクセル開度値として設定され、また触媒
の温度が前記第一の所定値より低い第二の所定値を越え
ることに対し前記第一の所定車速値より低い第二の所定
車速値および前記第一のアクセル開度値より小さい第二
のアクセル開度値として設定されてもよい。
とによる内燃機関の停止は、特に車速が所定の車速値以
下であり且つアクセル開度が所定のアクセル開度値以下
であることを条件として行われてよい。更にこの場合、
所定の車速値および所定のアクセル開度値は、触媒の温
度が第一の所定値を越えることに対し第一の所定車速値
および第一のアクセル開度値として設定され、また触媒
の温度が前記第一の所定値より低い第二の所定値を越え
ることに対し前記第一の所定車速値より低い第二の所定
車速値および前記第一のアクセル開度値より小さい第二
のアクセル開度値として設定されてもよい。
【0010】更にまた、触媒温度の前記所定値は内燃機
関の停止により触媒の温度が一時上昇することを見込ん
で触媒を高温劣化より保護するよう定められてよい。
関の停止により触媒の温度が一時上昇することを見込ん
で触媒を高温劣化より保護するよう定められてよい。
【0011】上記の触媒冷却手段作動制御方法に於ける
触媒冷却手段は、触媒に冷却用空気を注入する空気注入
手段、或いは排気系を通って排気ガスを再循環させる手
段であってよい。
触媒冷却手段は、触媒に冷却用空気を注入する空気注入
手段、或いは排気系を通って排気ガスを再循環させる手
段であってよい。
【0012】また、上記の触媒冷却手段作動制御方法を
実施するのは、エコラン車或いはハイブリット車であっ
てよい。
実施するのは、エコラン車或いはハイブリット車であっ
てよい。
【0013】
【発明の作用及び効果】車輌用内燃機関の排気系に排気
ガス浄化触媒とそれを冷却する触媒冷却手段とが設けら
れている場合に、上記の如く触媒の温度が所定値以上で
あるとき、内燃機関の停止に応じて、前記触媒冷却手段
を作動させるようにすれば、機関の停止により、触媒に
接触して流れ、これより熱を取り去ってくれる排気ガス
の流れによる正規の触媒冷却作用がなくなっても、その
ことによって熱の滞留や残留する未燃成分の発熱により
触媒温度が全体として或いは局部的に上昇し、触媒の高
温劣化を招くような事態を確実に防止することができ
る。
ガス浄化触媒とそれを冷却する触媒冷却手段とが設けら
れている場合に、上記の如く触媒の温度が所定値以上で
あるとき、内燃機関の停止に応じて、前記触媒冷却手段
を作動させるようにすれば、機関の停止により、触媒に
接触して流れ、これより熱を取り去ってくれる排気ガス
の流れによる正規の触媒冷却作用がなくなっても、その
ことによって熱の滞留や残留する未燃成分の発熱により
触媒温度が全体として或いは局部的に上昇し、触媒の高
温劣化を招くような事態を確実に防止することができ
る。
【0014】この場合、前記内燃機関の停止は、触媒の
温度が所定値を越えることにより行われるものを含むこ
ととされれば、内燃機関の運転の全域にわたって触媒温
度を適切に保つことができる。
温度が所定値を越えることにより行われるものを含むこ
ととされれば、内燃機関の運転の全域にわたって触媒温
度を適切に保つことができる。
【0015】また、触媒の温度が所定値を越えることに
よる内燃機関の停止は、車速が所定の車速値以下であり
且つアクセル開度が所定のアクセル開度値以下であるこ
とを条件として行われることとすれば、喩え車輌の運行
状態に対する内燃機関の運転条件を大幅に変更すること
が可能なハイブリット車に於いても、排気ガス浄化触媒
の温度制御のための内燃機関の停止を適正な度合に抑え
ることができる。この場合、更に所定の車速値および所
定のアクセル開度値は、触媒の温度が第一の所定値を越
えることに対し第一の所定車速値および第一のアクセル
開度値として設定され、また触媒の温度が前記第一の所
定値より低い第二の所定値を越えることに対し前記第一
の所定車速値より低い第二の所定車速値および前記第一
のアクセル開度値より小さい第二のアクセル開度値とし
て設定されることとすれば、触媒温度を下げるための機
関停止を、車輌の運行状態のより細かい考慮の下に行う
ことができる。
よる内燃機関の停止は、車速が所定の車速値以下であり
且つアクセル開度が所定のアクセル開度値以下であるこ
とを条件として行われることとすれば、喩え車輌の運行
状態に対する内燃機関の運転条件を大幅に変更すること
が可能なハイブリット車に於いても、排気ガス浄化触媒
の温度制御のための内燃機関の停止を適正な度合に抑え
ることができる。この場合、更に所定の車速値および所
定のアクセル開度値は、触媒の温度が第一の所定値を越
えることに対し第一の所定車速値および第一のアクセル
開度値として設定され、また触媒の温度が前記第一の所
定値より低い第二の所定値を越えることに対し前記第一
の所定車速値より低い第二の所定車速値および前記第一
のアクセル開度値より小さい第二のアクセル開度値とし
て設定されることとすれば、触媒温度を下げるための機
関停止を、車輌の運行状態のより細かい考慮の下に行う
ことができる。
【0016】更にまた、触媒の温度は内燃機関の停止に
より触媒を横切る排気ガスの流れが停止すると一時上昇
することの認識を踏まえ、触媒温度の所定値が内燃機関
の停止により生ずる触媒温度の一時上昇を見込んで触媒
の高温劣化を阻止するよう定められれば、より高い排気
ガス浄化性能を達成すべく触媒が十分高い温度にて作動
される場合にも、これを高温劣化より確実に保護し、触
媒の浄化性能の向上と耐久性の向上とを両立させた触媒
作動制御を達成することができる。
より触媒を横切る排気ガスの流れが停止すると一時上昇
することの認識を踏まえ、触媒温度の所定値が内燃機関
の停止により生ずる触媒温度の一時上昇を見込んで触媒
の高温劣化を阻止するよう定められれば、より高い排気
ガス浄化性能を達成すべく触媒が十分高い温度にて作動
される場合にも、これを高温劣化より確実に保護し、触
媒の浄化性能の向上と耐久性の向上とを両立させた触媒
作動制御を達成することができる。
【0017】内燃機関の停止直後に生ずる一時的な触媒
温度上昇は50°C程度であり、適当なエアポンプを暫
時運転して触媒に冷却用の空気を注入すれば、これを抑
制することができる。内燃機関には、機関始動時に未燃
焼のまま排気系へ排出されるHCやCOを排気系にて燃
焼させるため、排気ポートの出口部に空気を注入するた
めの空気注入手段を有するものがある。そのような場合
には、かかる空気注入手段を本発明の目的に使用するこ
とができる。
温度上昇は50°C程度であり、適当なエアポンプを暫
時運転して触媒に冷却用の空気を注入すれば、これを抑
制することができる。内燃機関には、機関始動時に未燃
焼のまま排気系へ排出されるHCやCOを排気系にて燃
焼させるため、排気ポートの出口部に空気を注入するた
めの空気注入手段を有するものがある。そのような場合
には、かかる空気注入手段を本発明の目的に使用するこ
とができる。
【0018】また、排気ガス浄化触媒が設けられた触媒
コンバータおよびこれよりマフラーに至る排気系の下流
部は外気に露呈されているので、これらの内部を通って
排気ガスが流されれば、触媒に対してかなりの冷却効果
を与えることができる。従って、排気系内の排気ガスを
適当なポンプにより暫時再循環させれば、上記の原因に
よる触媒の高温劣化を十分に抑制することができる。
コンバータおよびこれよりマフラーに至る排気系の下流
部は外気に露呈されているので、これらの内部を通って
排気ガスが流されれば、触媒に対してかなりの冷却効果
を与えることができる。従って、排気系内の排気ガスを
適当なポンプにより暫時再循環させれば、上記の原因に
よる触媒の高温劣化を十分に抑制することができる。
【0019】エコラン車やハイブリット車に於いては、
通常の車輌に比して内燃機関を停止させる頻度が格段に
高いので、本発明が適用されることにより触媒の高温劣
化を抑制する効果は甚大である。
通常の車輌に比して内燃機関を停止させる頻度が格段に
高いので、本発明が適用されることにより触媒の高温劣
化を抑制する効果は甚大である。
【0020】
【発明の実施の形態】図1は、本発明による触媒冷却手
段作動制御方法のいくつかの実施の態様を実行するため
の構造を便宜上複合して示す概略図である。図に於い
て、1は図には示されていない車輌の内燃機関であり、
2はそのピストン、3はクランクシャフト、4および5
はその吸気ポートおよび吸気弁、6および7はその排気
ポートおよび排気弁である。排気ポート6は、排気管8
により、内部に排気ガス浄化触媒を装填された触媒コン
バータ9の入口に接続されている。触媒コンバータ9の
出口は排気管10によりマフラー11に接続されてい
る。
段作動制御方法のいくつかの実施の態様を実行するため
の構造を便宜上複合して示す概略図である。図に於い
て、1は図には示されていない車輌の内燃機関であり、
2はそのピストン、3はクランクシャフト、4および5
はその吸気ポートおよび吸気弁、6および7はその排気
ポートおよび排気弁である。排気ポート6は、排気管8
により、内部に排気ガス浄化触媒を装填された触媒コン
バータ9の入口に接続されている。触媒コンバータ9の
出口は排気管10によりマフラー11に接続されてい
る。
【0021】12はエアポンプであり、この例では、元
々内燃機関の始動時に排気ポート6より排出されてくる
排気ガス中に含まれるHCやCOを排気系中にて酸化さ
せるため、排気ポートの出口部にて排気系中に空気を注
入するために設けられたエアポンプであるが、ここでは
本発明の実行のために触媒冷却用の空気を注入するため
に利用されている。このエアポンプは、HCやCOを酸
化させるため或いは触媒冷却のために排気系へ空気を注
入するときには、その吸入側に設けられた三方弁13の
切り換えにより大気を吸入するようになっている。かか
るエアポンプ12を用いて機関停止時に暫時排気ガス浄
化触媒に対し冷却用の空気を供給するのが本発明にて使
用される触媒冷却手段の一つである。
々内燃機関の始動時に排気ポート6より排出されてくる
排気ガス中に含まれるHCやCOを排気系中にて酸化さ
せるため、排気ポートの出口部にて排気系中に空気を注
入するために設けられたエアポンプであるが、ここでは
本発明の実行のために触媒冷却用の空気を注入するため
に利用されている。このエアポンプは、HCやCOを酸
化させるため或いは触媒冷却のために排気系へ空気を注
入するときには、その吸入側に設けられた三方弁13の
切り換えにより大気を吸入するようになっている。かか
るエアポンプ12を用いて機関停止時に暫時排気ガス浄
化触媒に対し冷却用の空気を供給するのが本発明にて使
用される触媒冷却手段の一つである。
【0022】図1には、更に、便宜上、上記の空気注入
による触媒冷却手段に複合して、他の一つの触媒冷却手
段を構成する排気ガス再循環ポンプ14が示されてい
る。このポンプ14は、機関停止時に暫時触媒コンバー
タ9内の触媒に冷却効果を与えるべく、マフラー11の
部分より排気ガスを吸引し、これを触媒コンバータ9の
入口部に注入することにより、触媒コンバータ9より排
気管10とマフラー11とを通って循環する排気ガスの
流れを起こさせるものである。かかる排気系はかなりの
大きさの表面にて外気に露呈されているので、この中を
通って排気ガスが再循環されれば、触媒コンバータ内の
触媒には機関停止直後の暫時の温度上昇を抑制するに十
分な冷却効果が与えられる。
による触媒冷却手段に複合して、他の一つの触媒冷却手
段を構成する排気ガス再循環ポンプ14が示されてい
る。このポンプ14は、機関停止時に暫時触媒コンバー
タ9内の触媒に冷却効果を与えるべく、マフラー11の
部分より排気ガスを吸引し、これを触媒コンバータ9の
入口部に注入することにより、触媒コンバータ9より排
気管10とマフラー11とを通って循環する排気ガスの
流れを起こさせるものである。かかる排気系はかなりの
大きさの表面にて外気に露呈されているので、この中を
通って排気ガスが再循環されれば、触媒コンバータ内の
触媒には機関停止直後の暫時の温度上昇を抑制するに十
分な冷却効果が与えられる。
【0023】図1には、便宜上、上記の二つの触媒冷却
手段に複合して、更に他の一つの触媒冷却手段が示され
ている。それは、上記のポンプ14により触媒コンバー
タ9、排気管10、マフラー11を通って排気ガスを再
循環させる代わりに、三方弁13を切り換え、未燃成分
を排気系中にて燃焼させるためのエアポンプ12により
触媒コンバータ9、排気管10、マフラー11を通る排
気ガスの再循環を起こさせるものである。
手段に複合して、更に他の一つの触媒冷却手段が示され
ている。それは、上記のポンプ14により触媒コンバー
タ9、排気管10、マフラー11を通って排気ガスを再
循環させる代わりに、三方弁13を切り換え、未燃成分
を排気系中にて燃焼させるためのエアポンプ12により
触媒コンバータ9、排気管10、マフラー11を通る排
気ガスの再循環を起こさせるものである。
【0024】図2は、図1に示した如き触媒冷却手段の
いずれかを用いて本発明による触媒冷却手段作動制御方
法をエコラン車あるいはハイブリット車に於いて実行す
る一つの実施例を示すフローチャートである。このフロ
ーチャートによる制御は、図には示されていないマイク
ロコンピュータを備えた車輌運転制御装置により、車輌
の運行開始と同時に開始され、その都度必要なデータを
読み取った後、ステップ10より始まって行われる。
いずれかを用いて本発明による触媒冷却手段作動制御方
法をエコラン車あるいはハイブリット車に於いて実行す
る一つの実施例を示すフローチャートである。このフロ
ーチャートによる制御は、図には示されていないマイク
ロコンピュータを備えた車輌運転制御装置により、車輌
の運行開始と同時に開始され、その都度必要なデータを
読み取った後、ステップ10より始まって行われる。
【0025】ステップ10に於いては、触媒温度が所定
値以上であるか否かが判断される。この触媒温度に関す
る所定値は、触媒を高温劣化から保護する温度の上限値
であるが、上記の通り内燃機関が停止され、触媒コンバ
ータを通る排気ガスの流れが停止したときには、その直
後にコンバータ内の触媒の温度が暫時上昇することと、
触媒冷却手段による触媒の冷却効果には、上記のいずれ
の構造によるときにも、多少とも作動遅れがあることを
考慮し、そのような温度上昇があっても、触媒が高温劣
化することがないような温度の上限値とされるのが好ま
しい。触媒が高温劣化することを防ぐ許容上限値は触媒
によって異なるが、概略800〜850°Cであり、ま
た機関停止直後に触媒コンバータ内の触媒に生ずる暫時
の温度上昇は、機関停止前の機関の運転状態によるが、
概略50°程度であると見込まれる。従って、上記の所
定値はこれらの予想される許容温度上限値と温度上昇推
定値に基づいて設定されてよい。即ち、許容上限値が8
00〜850°Cあれば、上記の所定値は750〜80
0°Cということになる。ステップ10の答がイエスあ
るとき、制御はステップ20へ進む。
値以上であるか否かが判断される。この触媒温度に関す
る所定値は、触媒を高温劣化から保護する温度の上限値
であるが、上記の通り内燃機関が停止され、触媒コンバ
ータを通る排気ガスの流れが停止したときには、その直
後にコンバータ内の触媒の温度が暫時上昇することと、
触媒冷却手段による触媒の冷却効果には、上記のいずれ
の構造によるときにも、多少とも作動遅れがあることを
考慮し、そのような温度上昇があっても、触媒が高温劣
化することがないような温度の上限値とされるのが好ま
しい。触媒が高温劣化することを防ぐ許容上限値は触媒
によって異なるが、概略800〜850°Cであり、ま
た機関停止直後に触媒コンバータ内の触媒に生ずる暫時
の温度上昇は、機関停止前の機関の運転状態によるが、
概略50°程度であると見込まれる。従って、上記の所
定値はこれらの予想される許容温度上限値と温度上昇推
定値に基づいて設定されてよい。即ち、許容上限値が8
00〜850°Cあれば、上記の所定値は750〜80
0°Cということになる。ステップ10の答がイエスあ
るとき、制御はステップ20へ進む。
【0026】ステップ20に於いては、内燃機関が停止
されたか否かが判断される。機関の運転停止は、エコラ
ン車やハイブリット車の場合には、運転者による機関停
止の他に、車輌運転制御装置の制御判断による機関の運
転停止であってよい。答がイエスのときには、制御はス
テップ30へ進み、触媒冷却手段が作動される。この場
合、制御は次いでステップ40へ進み、フラグFが1に
セットされ、制御はステップ10の前に戻る。その後な
おステップ10および20の答がイエスである限り、触
媒冷却手段の作動が続けられる。
されたか否かが判断される。機関の運転停止は、エコラ
ン車やハイブリット車の場合には、運転者による機関停
止の他に、車輌運転制御装置の制御判断による機関の運
転停止であってよい。答がイエスのときには、制御はス
テップ30へ進み、触媒冷却手段が作動される。この場
合、制御は次いでステップ40へ進み、フラグFが1に
セットされ、制御はステップ10の前に戻る。その後な
おステップ10および20の答がイエスである限り、触
媒冷却手段の作動が続けられる。
【0027】ステップ10または20の答がノーである
と、制御はステップ50へ進み、フラグFが1であるか
否かが判断される。制御が一度ステップ30へ進み、触
媒冷却手段が作動されているときには、フラグFは1と
なっているので、このときには制御はステップ60へ進
み、触媒冷却手段の作動が停止される。これに対し、制
御がステップ30を通ることなくステップ50に至った
ときには、触媒冷却手段は作動されていないので、触媒
冷却手段はそのままにしておけばよく、制御はステップ
60をバイパスしてステップ10の前に戻り、触媒温度
の監視を続ける。尚、図には複雑化を避けるため省略さ
れているが、制御がステップ10よりステップを20へ
進むときと、制御が一旦ステップ10よりステップ20
へ進んだ後、制御がステップ10よりステップ50へ進
むときの判断に於ける所定値は、互いに同一ではなく、
後者が前者より幾分低くされるよう、その間に制御安定
化ヒステリシスのための差が設けられるのが好ましい。
このことは以下の実施例においても同じである。
と、制御はステップ50へ進み、フラグFが1であるか
否かが判断される。制御が一度ステップ30へ進み、触
媒冷却手段が作動されているときには、フラグFは1と
なっているので、このときには制御はステップ60へ進
み、触媒冷却手段の作動が停止される。これに対し、制
御がステップ30を通ることなくステップ50に至った
ときには、触媒冷却手段は作動されていないので、触媒
冷却手段はそのままにしておけばよく、制御はステップ
60をバイパスしてステップ10の前に戻り、触媒温度
の監視を続ける。尚、図には複雑化を避けるため省略さ
れているが、制御がステップ10よりステップを20へ
進むときと、制御が一旦ステップ10よりステップ20
へ進んだ後、制御がステップ10よりステップ50へ進
むときの判断に於ける所定値は、互いに同一ではなく、
後者が前者より幾分低くされるよう、その間に制御安定
化ヒステリシスのための差が設けられるのが好ましい。
このことは以下の実施例においても同じである。
【0028】図3は、図1に示した如き触媒冷却手段の
いずれかを用いて本発明による触媒冷却手段作動制御方
法をエコラン車あるいはハイブリット車に於いて実行す
る他の一つの実施例を示すフローチャートである。
いずれかを用いて本発明による触媒冷却手段作動制御方
法をエコラン車あるいはハイブリット車に於いて実行す
る他の一つの実施例を示すフローチャートである。
【0029】この場合、制御が開始されると、ステップ
110にて触媒温度が所定値以上であるか否かが判断さ
れる。この触媒温度に関する所定値は、触媒の温度が高
くなった場合に、高温劣化を回避するため、機関の運転
を一時停止することが望まれるような温度である。ただ
この場合にも、機関が停止したとき、触媒コンバータに
於ける触媒温度は一時的に上昇することを考慮に入れて
温度設定がなされるべきである。答がイエスであると、
制御はステップ120へ進み、機関の運転が停止され
る。次いで、制御はステップ130へ進み、触媒冷却手
段が作動される。次いで、制御はステップ140へ進
み、触媒冷却手段が作動されたことを示すフラグFが1
にセットされる。
110にて触媒温度が所定値以上であるか否かが判断さ
れる。この触媒温度に関する所定値は、触媒の温度が高
くなった場合に、高温劣化を回避するため、機関の運転
を一時停止することが望まれるような温度である。ただ
この場合にも、機関が停止したとき、触媒コンバータに
於ける触媒温度は一時的に上昇することを考慮に入れて
温度設定がなされるべきである。答がイエスであると、
制御はステップ120へ進み、機関の運転が停止され
る。次いで、制御はステップ130へ進み、触媒冷却手
段が作動される。次いで、制御はステップ140へ進
み、触媒冷却手段が作動されたことを示すフラグFが1
にセットされる。
【0030】こうして機関停止と触媒冷却手段の作動に
より触媒温度が次第に低下していくと、やがてステップ
110の答がイエスからノーに転ずる。これより制御は
ステップ150へ進み、フラグFが1であるか否かが判
断される。触媒冷却手段が作動されているときには、答
はイエスであるので、制御はステップ160へ進み、触
媒冷却手段の作動が停止される。次いで、制御はステッ
プ170へ進み、ステップ130にて行なった機関運転
停止が解除される。ハイブリッド車の場合、機関の運転
はこの他にも種々の条件に基づいて車輌運転制御装置に
より制御されているので、その後の機関の運転は他の条
件に基づいて制御される。
より触媒温度が次第に低下していくと、やがてステップ
110の答がイエスからノーに転ずる。これより制御は
ステップ150へ進み、フラグFが1であるか否かが判
断される。触媒冷却手段が作動されているときには、答
はイエスであるので、制御はステップ160へ進み、触
媒冷却手段の作動が停止される。次いで、制御はステッ
プ170へ進み、ステップ130にて行なった機関運転
停止が解除される。ハイブリッド車の場合、機関の運転
はこの他にも種々の条件に基づいて車輌運転制御装置に
より制御されているので、その後の機関の運転は他の条
件に基づいて制御される。
【0031】図4は、図3に示した実施例に於いて、機
関の運転停止について、車速とアクセル開度に関する条
件が付加された他の一つの実施例を示す図3と同様のフ
ローチャートである。図4に於いて、図3に於けるステ
ップと同様のステップは図3に於けると同じステップ番
号により示されている。
関の運転停止について、車速とアクセル開度に関する条
件が付加された他の一つの実施例を示す図3と同様のフ
ローチャートである。図4に於いて、図3に於けるステ
ップと同様のステップは図3に於けると同じステップ番
号により示されている。
【0032】この実施例に於いては、ステップ110に
て触媒温度が第一の所定値以上であると判断されると、
制御はステップ111へ進み、車速が例えば50km/h以
下であるか否かが判断される。答がイエスであると、制
御はステップ112へ進み、さらにアクセル開度が例え
ば15%以下であるか否かが判断される。そしてこれら
2つの条件が成立する場合にのみ、制御はステップ12
0へ進み、図3の実施例に於けると同様に機関の運転が
停止され、更に触媒冷却手段が作動される。ステップ1
11または112のいずれかに於ける答がノーの場合、
即ちこの例では少なくとも車速が50km/h以上であるか
或いはアクセル開度が15%以上であるときには、制御
はステップ120へは進まず、ステップ110の前に戻
る。
て触媒温度が第一の所定値以上であると判断されると、
制御はステップ111へ進み、車速が例えば50km/h以
下であるか否かが判断される。答がイエスであると、制
御はステップ112へ進み、さらにアクセル開度が例え
ば15%以下であるか否かが判断される。そしてこれら
2つの条件が成立する場合にのみ、制御はステップ12
0へ進み、図3の実施例に於けると同様に機関の運転が
停止され、更に触媒冷却手段が作動される。ステップ1
11または112のいずれかに於ける答がノーの場合、
即ちこの例では少なくとも車速が50km/h以上であるか
或いはアクセル開度が15%以上であるときには、制御
はステップ120へは進まず、ステップ110の前に戻
る。
【0033】また、この実施例では、ステップ110の
答がノーであるときにも、更にステップ113にて触媒
温度が前記第一の所定値より低い第二の所定値以上であ
るか否かが判断される。そして答がイエスのときには、
制御はステップ114へ進み、車速が例えば40km/h以
下であるか否かが判断され、答がイエスのときにはさら
に制御はステップ115へ進み、アクセル開度が例えば
10%以下であるか否かが判断される。そしてこれらの
ステップ114および115の答がいずれもイエスのと
き、制御はステップ120へ進み、機関の運転が停止さ
れ、更に触媒冷却手段が作動される。これは触媒温度が
高くなり、その高温劣化を防ぐため機関を一時停止させ
る制御を行おうとするとき、それを許容する車速とアク
セル開度の大きさをチェックするに当たって、それを2
段階に分けて行うものである。これに代えて、図3のフ
ローチャートにステップ111および112のみが追加
されてもよい。
答がノーであるときにも、更にステップ113にて触媒
温度が前記第一の所定値より低い第二の所定値以上であ
るか否かが判断される。そして答がイエスのときには、
制御はステップ114へ進み、車速が例えば40km/h以
下であるか否かが判断され、答がイエスのときにはさら
に制御はステップ115へ進み、アクセル開度が例えば
10%以下であるか否かが判断される。そしてこれらの
ステップ114および115の答がいずれもイエスのと
き、制御はステップ120へ進み、機関の運転が停止さ
れ、更に触媒冷却手段が作動される。これは触媒温度が
高くなり、その高温劣化を防ぐため機関を一時停止させ
る制御を行おうとするとき、それを許容する車速とアク
セル開度の大きさをチェックするに当たって、それを2
段階に分けて行うものである。これに代えて、図3のフ
ローチャートにステップ111および112のみが追加
されてもよい。
【0034】制御開始後、ステップ110に於ける答も
ステップ113に於ける答もノーであるとき、あるいは
ステップ110よりステップ111および112を経て
ステップ120に、またはステップ113よりステップ
114および115を経てステップ120に至り、機関
運転が停止され、触媒冷却手段が作動され、やがて触媒
温度が低下し、遂にステップ113にて答がノーとなっ
たとき、制御はステップ150に至る。ここで、制御が
ステップ140を通っていないとき、即ちこの制御によ
る機関運転停止もそれに伴う触媒冷却手段の作動も行わ
れていないときには、ステップ150の答はノーであ
り、このときには制御はそのままステップ110の前に
戻るが、答がイエスのときには、制御はステップ160
へ進み、触媒冷却手段の作動が停止され、さらにステッ
プ170にて機関運転停止が解除される。これらの制御
は図3の実施例に於けると同じである。
ステップ113に於ける答もノーであるとき、あるいは
ステップ110よりステップ111および112を経て
ステップ120に、またはステップ113よりステップ
114および115を経てステップ120に至り、機関
運転が停止され、触媒冷却手段が作動され、やがて触媒
温度が低下し、遂にステップ113にて答がノーとなっ
たとき、制御はステップ150に至る。ここで、制御が
ステップ140を通っていないとき、即ちこの制御によ
る機関運転停止もそれに伴う触媒冷却手段の作動も行わ
れていないときには、ステップ150の答はノーであ
り、このときには制御はそのままステップ110の前に
戻るが、答がイエスのときには、制御はステップ160
へ進み、触媒冷却手段の作動が停止され、さらにステッ
プ170にて機関運転停止が解除される。これらの制御
は図3の実施例に於けると同じである。
【0035】以上に於いては本発明をいくつかの実施例
について詳細に説明したが、これらの実施例について本
発明の範囲内にて種々の修正が可能であることは当業者
にとって明らかであろう。
について詳細に説明したが、これらの実施例について本
発明の範囲内にて種々の修正が可能であることは当業者
にとって明らかであろう。
【図1】本発明による触媒冷却手段作動制御方法を実行
するため幾つかの触媒冷却手段の構造を便宜上複合して
示す概略図。
するため幾つかの触媒冷却手段の構造を便宜上複合して
示す概略図。
【図2】本発明による触媒冷却手段作動制御方法をエコ
ラン車あるいはハイブリット車に於いて実行する一つの
実施例を示すフローチャート。
ラン車あるいはハイブリット車に於いて実行する一つの
実施例を示すフローチャート。
【図3】本発明による触媒冷却手段作動制御方法をエコ
ラン車あるいはハイブリット車に於いて実行する他の一
つの実施例を示すフローチャート。
ラン車あるいはハイブリット車に於いて実行する他の一
つの実施例を示すフローチャート。
【図4】本発明による触媒冷却手段作動制御方法をハイ
ブリット車に於いて実行する更に他の一つの実施例を示
すフローチャート。
ブリット車に於いて実行する更に他の一つの実施例を示
すフローチャート。
1…内燃機関
2…ピストン
3…クランクシャフト
4…吸気ポート
5…吸気弁
6…排気ポート
7…排気弁
8…排気管
9…触媒コンバータ
10…排気管
11…マフラー
12…エアポンプ
13…三方弁
14…排気ガス再循環ポンプ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
F02D 17/04 F02D 17/04 V
21/08 301 21/08 301A
29/02 29/02 D
321 321A
45/00 310 45/00 310R
Fターム(参考) 3G084 AA03 BA05 BA09 BA17 BA20
BA24 CA04 DA10 DA19 DA28
DA36 DA37 EA11 EB01 EB22
FA27
3G091 AA02 AA11 AA14 AA17 AA28
AB01 BA04 BA05 BA08 BA10
BA36 CA13 CA23 CB02 CB03
CB07 CB08 DA01 DA02 DB10
EA18 FA14 FB03 FC08 GA06
HA39 HB03 HB05
3G092 AA01 AA13 AA17 AB02 AC02
AC03 DC03 DC09 DC10 DC16
EA01 EA02 EA11 EA12 FA15
FA20 FA26 FA29 FA30 FA38
FB07 GA06 GA10 GA18 GB03
GB06 GB10 HD02Y
3G093 AA07 AA16 AB00 BA17 BA21
BA22 DA06 DB05 DB09 EA00
FA11
Claims (9)
- 【請求項1】車輌用内燃機関の排気系に設けられた排気
ガス浄化触媒を冷却する触媒冷却手段の作動を制御する
方法にして、前記触媒の温度が所定値以上であるとき、
内燃機関の停止に応じて、前記触媒冷却手段を作動させ
ることを特徴とする触媒冷却手段作動制御方法。 - 【請求項2】前記内燃機関の停止は、前記触媒の温度が
所定値を越えることにより行われたものであることを特
徴とする請求項1に記載の触媒冷却手段作動制御方法。 - 【請求項3】前記触媒の温度が前記所定値を越えること
による前記内燃機関の停止は、車速が所定の車速値以下
であり且つアクセル開度が所定のアクセル開度値以下で
あることを条件として行われることを特徴とする請求項
2に記載の触媒冷却手段作動制御方法。 - 【請求項4】前記所定の車速値および前記所定のアクセ
ル開度値は、前記触媒の温度が第一の所定値を越えるこ
とに対し第一の所定車速値および第一のアクセル開度値
として設定され、また前記触媒の温度が前記第一の所定
値より低い第二の所定値を越えることに対し前記第一の
所定車速値より低い第二の所定車速値および前記第一の
アクセル開度値より小さい第二のアクセル開度値として
設定されることを特徴とする請求項3に記載の触媒冷却
手段作動制御方法。 - 【請求項5】前記触媒の温度の所定値は内燃機関の停止
により前記触媒の温度が一時上昇することを見込んで前
記触媒を高温劣化より保護するよう定められることを特
徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の触媒冷却手段
作動制御方法。 - 【請求項6】前記触媒冷却手段は前記触媒に冷却用空気
を注入する空気注入手段であることを特徴とする請求項
1〜5のいずれかに記載の触媒冷却手段作動制御方法。 - 【請求項7】前記触媒冷却手段は排気系を通って排気ガ
スを再循環させる手段であることを特徴とする請求項1
〜5のいずれかに記載の触媒冷却手段作動制御方法。 - 【請求項8】車輌は内燃機関による駆動力と電動機によ
る駆動力の両者を駆動力として使用可能になっているハ
イブリッド車であることを特徴とする請求項1〜7のい
ずれかに記載の触媒冷却手段作動制御方法。 - 【請求項9】車輌は一時停車時に適宜内燃機関を一時停
止させるエコラン車であることを特徴とする請求項1〜
7のいずれかに記載の触媒冷却手段作動制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002110575A JP2003307125A (ja) | 2002-04-12 | 2002-04-12 | 車輌用内燃機関排気系の触媒冷却手段の作動制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002110575A JP2003307125A (ja) | 2002-04-12 | 2002-04-12 | 車輌用内燃機関排気系の触媒冷却手段の作動制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003307125A true JP2003307125A (ja) | 2003-10-31 |
Family
ID=29393673
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002110575A Pending JP2003307125A (ja) | 2002-04-12 | 2002-04-12 | 車輌用内燃機関排気系の触媒冷却手段の作動制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003307125A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010163903A (ja) * | 2009-01-13 | 2010-07-29 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
JP2010265872A (ja) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Osaka Gas Co Ltd | エンジンシステム及びエンジン制御方法 |
JP2015137630A (ja) * | 2014-01-24 | 2015-07-30 | いすゞ自動車株式会社 | 排ガス浄化システム及びその制御方法 |
US9242635B2 (en) | 2011-06-23 | 2016-01-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle having a ventilation device for an intake passage of an internal combustion engine |
-
2002
- 2002-04-12 JP JP2002110575A patent/JP2003307125A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010163903A (ja) * | 2009-01-13 | 2010-07-29 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
JP2010265872A (ja) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Osaka Gas Co Ltd | エンジンシステム及びエンジン制御方法 |
US9242635B2 (en) | 2011-06-23 | 2016-01-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle having a ventilation device for an intake passage of an internal combustion engine |
JP2015137630A (ja) * | 2014-01-24 | 2015-07-30 | いすゞ自動車株式会社 | 排ガス浄化システム及びその制御方法 |
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