JP2010270653A - Exhaust emission purifying system for internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To surely avoid an electric leak due to the inflow of exhaust emissions containing condensed water without decreasing the effect of an electric heating type catalyst device. <P>SOLUTION: In a hybrid vehicle 10, the ECU 100 executes EHC electrical leak prevention control. In the control, the ECU 100 controls a selector valve 500, when an EHC 400 is energized, and temperature of the EHC 400 is less than 100°C, while the position of a valve body 520 of the selector valve 500 is controlled to a bypass position. When the valve body position is controlled to the bypass position, exhaust emission is directed to a bypass passage 217, on the upstream side of the EHC 400. On the other hand, in the bypass passage 217, an adsorbent 218 adsorbing the moisture in the exhaust emissions is placed, and the exhaust emission directed to the bypass passage 217 is supplied to the EHC 400 in a state where moisture such as condensed water is decreased due to the action of the adsorbent 218. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の排気浄化システムの技術分野に関する。   The present invention relates to the technical field of an exhaust gas purification system for an internal combustion engine.

この種のシステムとして電気加熱式触媒装置を備える構成において、この電気加熱式触媒装置の漏電を防止する装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示された内燃機関の排気浄化装置によれば、ヒータ機能を有する上流触媒担体と下流触媒担体とを備え、排気ガスの一部を、上流触媒担体を迂回させつつ下流触媒担体に導くパイパス通路を設けることにより、下流触媒担体の昇温を促進する構成において、上流触媒担体におけるヒータの正電極をバイパス通路よりも上方に配置することによって、バイパス通路において結露した水分が正電極に流出することによる漏電を防止することが可能であるとされている。   In a configuration including an electrically heated catalyst device as this type of system, a device for preventing electric leakage of the electrically heated catalyst device has been proposed (see, for example, Patent Document 1). According to the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine disclosed in Patent Document 1, an upstream catalyst carrier having a heater function and a downstream catalyst carrier are provided, and a part of the exhaust gas is diverted to the downstream catalyst carrier while bypassing the upstream catalyst carrier. In the configuration in which the temperature increase of the downstream catalyst carrier is promoted by providing a bypass passage that leads, the positive electrode of the heater in the upstream catalyst carrier is disposed above the bypass passage, so that moisture condensed in the bypass passage is transferred to the positive electrode. It is said that it is possible to prevent electric leakage due to outflow.

尚、ハイブリッド車両において、EV走行時にSOC低下によりエンジン始動する際に、EHCに通電するものも提案されている(例えば、特許文献2参照)。   In addition, some hybrid vehicles have been proposed in which EHC is energized when the engine is started due to a decrease in SOC during EV travel (see, for example, Patent Document 2).

また、電気加熱式触媒装置を有さぬ構成においては、水分を吸着可能なHC吸着材を設け、冷間始動時に当該HC吸着材に排気を流入させるものも提案されている(例えば、特許文献3参照)。   In addition, in a configuration that does not have an electrically heated catalyst device, an HC adsorbent capable of adsorbing moisture is provided, and an exhaust gas is allowed to flow into the HC adsorbent during cold start (for example, Patent Documents). 3).

特開平8−210217号公報JP-A-8-210217 特開平10−288028号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-288028 特開平8−14035号公報Japanese Patent Laid-Open No. 8-14035

燃焼済みガスは、水をその一成分として含んでおり、例えば長期間冷間状態に置かれた内燃機関では、とりわけその排気通路において凝縮水が生成され易い。従って、電気加熱式触媒装置を備える構成においては、例えば比較的長期の非稼動期間を経て内燃機関が始動されるにあたって触媒暖機を促進すべく電気加熱式触媒装置への通電を行った場合等に、電気加熱式触媒装置に対し電気加熱式触媒装置の上流側の排気通路から、この凝縮水を少なからず含む排気が流入し、漏電が発生する可能性がある。   The burned gas contains water as a component. For example, in an internal combustion engine that has been in a cold state for a long period of time, condensed water is likely to be generated particularly in the exhaust passage. Accordingly, in a configuration including an electrically heated catalyst device, for example, when the electrically heated catalyst device is energized to promote catalyst warm-up when the internal combustion engine is started after a relatively long non-operation period, etc. Furthermore, there is a possibility that the exhaust gas containing not only this condensed water flows from the exhaust passage on the upstream side of the electrically heated catalyst device into the electrically heated catalyst device, thereby causing electric leakage.

漏電が生じた場合、或いは漏電が生じ得る状態であるにもかかわらず通電が行われた場合、先ず第1には、電力資源が無駄に消費される可能性がある。また第2に、車両本体(ボディやシャシ)或いは排気通路が帯電し得ることに起因して、例えばドライバが運転中にボディに接触した場合等に、程度の差はあれ一種の感電が発生する可能性がある。   When power leakage occurs, or when power is supplied in spite of the possibility of leakage, first of all, power resources may be wasted. Secondly, due to the fact that the vehicle body (body or chassis) or the exhaust passage can be charged, for example, when the driver contacts the body during driving, a kind of electric shock occurs to some extent. there is a possibility.

特許文献1に開示された装置によれば、漏電の可能性を考慮して電極の設置位置に工夫がなされているものの、排気通路に生じる凝縮水を主たる要因とする漏電の発生を、この種のハードウェア上の対策のみにより防止することには自ずと限界がある。また、単に漏電を回避することを目的として、電気加熱式触媒装置への通電を頻繁に制限することとなれば、内燃機関始動時のエミッションの低減が不十分となり、電気加熱式触媒装置を設置することの意義自体が薄れてしまう。また、上記特許文献2及び3の装置には、係る漏電についての示唆すらなく、この種の漏電を防止することは先ずもって不可能と言わざるを得ない。   According to the device disclosed in Patent Document 1, although the electrode installation position has been devised in consideration of the possibility of electric leakage, the occurrence of electric leakage caused mainly by condensed water generated in the exhaust passage is this type. There are limits to what can be prevented only by hardware measures. In addition, if the electric heating type catalyst device is frequently restricted for the purpose of simply avoiding electric leakage, the emission reduction at the start of the internal combustion engine will be insufficient, and the electric heating type catalyst device will be installed. The significance of doing it will fade. In addition, the devices of Patent Documents 2 and 3 have no suggestion about such a leakage, and it must be said that it is impossible to prevent this type of leakage.

このように、上記先行技術を含む各種従来の装置には、電気加熱式触媒装置に要求される排気浄化性能を十分に担保しつつ、凝縮水を含む排気の流入による漏電を回避することが困難であるという技術的問題点がある。本発明は、係る問題点に鑑みてなされたものであり、電気加熱式触媒装置の効能を減じることなく凝縮水を含む排気の流入による漏電を確実に回避し得る内燃機関の排気浄化システムを提供することを課題とする。   As described above, it is difficult for various conventional apparatuses including the above-described prior art to avoid leakage due to inflow of exhaust gas including condensed water while sufficiently ensuring the exhaust gas purification performance required for the electrically heated catalyst device. There is a technical problem. The present invention has been made in view of such problems, and provides an exhaust gas purification system for an internal combustion engine that can reliably avoid electric leakage due to inflow of exhaust gas containing condensed water without reducing the effectiveness of the electrically heated catalyst device. The task is to do.

上述した課題を解決するため、本発明に係る内燃機関の排気浄化システムは、車両に搭載される内燃機関の排気浄化システムであって、前記内燃機関の主排気通路に設置され、通電により発熱する電気加熱式触媒装置と、前記電気加熱式触媒装置の上流側において前記主排気通路における所定の被バイパス区間をバイパスするように設けられたバイパス通路と、該バイパス通路に設置され、排気中の水分を捕集可能な吸着手段と、前記バイパス通路を開放及び閉鎖可能な切り替え弁と、前記内燃機関の始動時に前記通電がなされるように前記電気加熱式触媒装置を制御する第1制御手段と、前記電気加熱式触媒装置の温度を特定する特定手段と、前記特定された温度が基準値未満である場合に前記排気が前記バイパス通路に導かれるように前記切り替え弁を制御する第2制御手段とを具備することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, an exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to the present invention is an exhaust gas purification system for an internal combustion engine mounted on a vehicle, and is installed in a main exhaust passage of the internal combustion engine and generates heat when energized. An electrically heated catalyst device, a bypass passage provided on the upstream side of the electrically heated catalyst device so as to bypass a predetermined bypassed section in the main exhaust passage, and water in the exhaust gas installed in the bypass passage Adsorbing means capable of trapping, a switching valve capable of opening and closing the bypass passage, and first control means for controlling the electric heating catalyst device so that the energization is performed when starting the internal combustion engine, A specifying means for specifying the temperature of the electrically heated catalyst device, and so that the exhaust gas is led to the bypass passage when the specified temperature is less than a reference value. Characterized by comprising a second control means for controlling the switching valve.

本発明に係る内燃機関は、燃料の燃焼を機械的動力に変換可能な機関を意味するものであって、例えば燃料種別(例えばガソリン、軽油、アルコール、アルコール混合燃料或いは天然ガス等)、燃料の供給態様、燃料の燃焼態様、吸排気系の構成及び気筒配列等、物理的、機械的又は電気的な構成は特に限定されない。本発明に係る車両は、少なくとも一の動力源として係る内燃機関を備え得る車両であり、その限りにおいて、その実践的態様は多岐にわってよい。   The internal combustion engine according to the present invention means an engine capable of converting the combustion of fuel into mechanical power. For example, the fuel type (for example, gasoline, light oil, alcohol, alcohol mixed fuel or natural gas), the fuel There are no particular limitations on the physical, mechanical, or electrical configuration, such as the supply mode, fuel combustion mode, intake / exhaust system configuration, and cylinder arrangement. The vehicle according to the present invention is a vehicle that can include the internal combustion engine as at least one power source, and as long as the vehicle is used, the practical aspects may vary.

本発明に係る電気加熱式触媒装置は、この内燃機関の主排気通路に設置された、内燃機関の排気を浄化する触媒装置としての機能と、通電に伴う発熱作用により当該触媒装置を暖機するヒータとしての機能とを少なくとも有する排気浄化装置を包括する概念であり、係る概念の範囲において、その物理的、機械的、電気的、磁気的及び化学的構成は何ら限定されない趣旨である。   The electric heating type catalyst device according to the present invention warms up the catalyst device by the function as a catalyst device installed in the main exhaust passage of the internal combustion engine to purify the exhaust gas of the internal combustion engine and the heat generation action accompanying energization. It is a concept encompassing an exhaust emission control device having at least a function as a heater, and within the concept, its physical, mechanical, electrical, magnetic and chemical configurations are not limited at all.

例えば電気加熱式触媒装置は、触媒担体が電気抵抗の比較的高い電気抵抗体で構成されること等により触媒装置自体がヒータ機能を併有する構成を有していてもよいし、ヒータが触媒担体の外周部或いは上下流部に近接配置され、伝導熱又は輻射熱により触媒担体を暖機する構成を有していてもよい。尚、電気加熱式触媒装置は、その実践的態様として、バッテリ等の電力源や、電力供給回路、電力供給配線及び供給電力を制御する各種コントローラや制御装置等を適宜含み得るが、無論、それらは、必ずしも主排気通路に設置されている必要はない。   For example, the electrically heated catalyst device may have a structure in which the catalyst device itself has a heater function, for example, because the catalyst carrier is composed of an electric resistor having a relatively high electric resistance, or the heater is a catalyst carrier. The catalyst carrier may be arranged close to the outer peripheral part or the upstream / downstream part of the catalyst and warm up the catalyst carrier by conduction heat or radiant heat. In addition, the electric heating type catalyst device may appropriately include various power sources such as a battery, a power supply circuit, a power supply wiring, and various controllers and control devices for controlling the supplied power as practical aspects. Is not necessarily installed in the main exhaust passage.

本発明に係る内燃機関の排気浄化システムにおいて、電気加熱式触媒装置の上流側における主排気通路(好適には、更に排気マニホールドの下流側である)の一部の区間に相当する被バイパス区間は、内部においてこの主排気通路に連通するバイパス通路によってバイパスされる構成となっている。このバイパス通路には、バイパス通路に導かれた排気中の水分を捕集可能な(尚、「捕集」とは、吸着、濾過、捕捉或いは脱離等多様な実践的態様を伴う包括概念である)吸着手段が設置されている。   In the exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to the present invention, the bypassed section corresponding to a part of the main exhaust passage (preferably further downstream of the exhaust manifold) on the upstream side of the electrically heated catalyst device is In the interior, it is bypassed by a bypass passage communicating with the main exhaust passage. In this bypass passage, moisture in the exhaust gas led to the bypass passage can be collected (Note that “collection” is a comprehensive concept including various practical aspects such as adsorption, filtration, capture or desorption. There is a suction means.

一方、このバイパス通路は、切り替え弁の作用により、適宜開放又は閉鎖される構成となっている。切り替え弁は、好適には、バイパス通路が開放されるのに伴って主排気通路の被バイパス区間が閉鎖されるように構成されるが、例えば、予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて実践上問題ない(後述するように、排気中の凝縮水が電気加熱式触媒装置の漏電を少なくとも顕著には促進しない)旨が確定した許容範囲内で、バイパス通路の開放時に排気の一部を被バイパス区間に導いてもよい。   On the other hand, the bypass passage is configured to be appropriately opened or closed by the action of the switching valve. The switching valve is preferably configured so that the bypassed section of the main exhaust passage is closed as the bypass passage is opened, but for example, experimentally, empirically, theoretically in advance. Or, open the bypass passage within an allowable range where it has been determined that there is no practical problem based on simulation or the like (as will be described later, the condensed water in the exhaust does not at least significantly promote the electric leakage of the electrically heated catalyst device). Sometimes a part of the exhaust may be led to the bypassed section.

ここで、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置によれば、その動作時には、例えば、一又は複数のCPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、各種プロセッサ又は各種コントローラ、或いは更にROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、バッファメモリ又はフラッシュメモリ等の各種記憶手段等を適宜に含み得る、単体の或いは複数のECU(Electronic Controlled Unit)等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る第1制御手段により、内燃機関の始動時に、好適には冷間始動時に通電がなされるように電気加熱式触媒装置が制御される。電気加熱式触媒装置は、通電により生じるジュール熱により触媒装置を暖機し得る構成であり、このように通電がなされることにより、触媒装置の暖機を促進することが可能となる。   Here, according to the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, at the time of operation, for example, one or a plurality of CPUs (Central Processing Units), MPUs (Micro Processing Units), various processors or various controllers, or even ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), various storage units such as buffer memory or flash memory, etc. as appropriate, various processing units such as single or multiple ECUs (Electronic Controlled Units), various controllers, By means of the first control means that can take the form of various computer systems such as a microcomputer device, the electrically heated catalyst device is controlled so as to be energized at the start of the internal combustion engine, preferably at the cold start. The electrically heated catalyst device is configured to warm up the catalyst device by Joule heat generated by energization, and by energizing in this way, it becomes possible to promote warming up of the catalyst device.

尚、この際、第1制御手段は、内燃機関の始動時に必ずしも常にこのような通電を行わしめる必要はなく、例えば、触媒温度が顕著に低下しない十分に短いインタバルを経て内燃機関が再始動される場合等を含む温間始動時には、係る通電を停止又は禁止してもよい。   At this time, it is not always necessary for the first control means to perform such energization when the internal combustion engine is started. For example, the internal combustion engine is restarted after a sufficiently short interval at which the catalyst temperature does not significantly decrease. Such warming may be stopped or prohibited during a warm start including the case where the

一方、内燃機関が始動前の停止状態にある場合、とりわけ物理的に完全に停止している場合(即ち、燃料供給が停止された状況下で惰性或いは慣性等により生じる物理的な運動すら生じていない場合)、排気通路内に滞留する排気は、内燃機関が自然に冷却される過程において排気通路の管壁に熱を奪われる等して凝縮水を生じ易い。この際、電気加熱式触媒装置の上流側で生成された凝縮水は、内燃機関の始動時に排気通路に排気流が形成された場合に、下流側の電気加熱式触媒装置に到達する。その結果、電気加熱式触媒装置は湿潤な雰囲気に晒され、漏電を生じる可能性が相対的に高くなる。   On the other hand, when the internal combustion engine is in a stop state before starting, particularly when it is physically stopped (that is, even when the fuel supply is stopped, even physical movement caused by inertia or inertia occurs). When the exhaust gas stays in the exhaust passage, condensed water is likely to be generated due to heat deprived from the pipe wall of the exhaust passage in the course of the natural cooling of the internal combustion engine. At this time, the condensed water generated on the upstream side of the electrically heated catalyst device reaches the downstream electrically heated catalyst device when an exhaust flow is formed in the exhaust passage when the internal combustion engine is started. As a result, the electrically heated catalyst device is exposed to a moist atmosphere, and the possibility of causing electric leakage is relatively high.

そこで、このような問題を回避するため、本発明に係る内燃機関の排気浄化システムでは、例えば、一又は複数のCPU、MPU、各種プロセッサ又は各種コントローラ、或いは更にROM、RAM、バッファメモリ又はフラッシュメモリ等の各種記憶手段等を適宜に含み得る、単体の或いは複数のECU等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る特定手段によって、電気加熱式触媒装置の温度が特定される。尚、本発明に係る「特定」とは、検出、算出、導出、選択、取得及び同定等を含み、制御上の参照情報として確定することを広く包括する概念であり、その実践的態様は、如何様にも限定されない趣旨である。   Therefore, in order to avoid such a problem, in the exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to the present invention, for example, one or a plurality of CPUs, MPUs, various processors or various controllers, or further ROM, RAM, buffer memory or flash memory The temperature of the electrically heated catalyst device can be suitably included in various processing units such as a single or a plurality of ECUs, various controllers, various computer systems such as a microcomputer device, etc. Is identified. In addition, “specific” according to the present invention includes detection, calculation, derivation, selection, acquisition, identification, and the like, and is a concept that broadly encompasses the determination as reference information for control. The purpose is not limited in any way.

このように電気加熱式触媒装置の温度が特定されると、例えば、一又は複数のCPU、MPU、各種プロセッサ又は各種コントローラ、或いは更にROM、RAM、バッファメモリ又はフラッシュメモリ等の各種記憶手段等を適宜に含み得る、単体の或いは複数のECU等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る第2制御手段によって切り替え弁が適宜制御される。即ち、第2制御手段は、特定された温度が基準値未満である場合に、排気が先に述べたバイパス通路に導かれるように切り替え弁を制御する。   When the temperature of the electrically heated catalyst device is specified in this way, for example, one or a plurality of CPUs, MPUs, various processors or various controllers, or various storage means such as ROM, RAM, buffer memory, flash memory, etc. The switching valve is appropriately controlled by second control means that can take various forms such as various processing units such as a single unit or a plurality of ECUs, various controllers or various computer systems such as a microcomputer device. That is, the second control means controls the switching valve so that the exhaust gas is guided to the bypass passage described above when the specified temperature is lower than the reference value.

バイパス通路には、先に述べたように吸着手段が設置されており、バイパス通路に導かれた排気中の凝縮水は、少なくとも吸着後の排気に含まれる凝縮水が電気加熱式触媒装置の電気的絶縁状態に顕著な影響を与えない程度に、或いは理想的には全量又はほぼ全量が吸着される。その結果、バイパス通路を経由して電気加熱式触媒装置に導かれた排気は、電気加熱式触媒装置の電気的絶縁状態に実践上不利益となり得る程度の悪影響を与えることなく下流側に排出される。従って、本発明によれば、凝縮水を含む湿潤な排気が電気加熱式触媒装置に流入することによる漏電の可能性に配慮して、電気加熱式触媒装置への通電が制限又は禁止される必要がなくなる。即ち、電気加熱式触媒装置の効能を減じることなく凝縮水による漏電を回避することが可能となるのである。   As described above, adsorption means is installed in the bypass passage, and at least the condensed water contained in the exhaust gas led to the bypass passage is converted into the electric power of the electrically heated catalyst device. The total amount or ideally the entire amount is adsorbed to the extent that it does not significantly affect the mechanical insulation state. As a result, the exhaust gas guided to the electrically heated catalyst device via the bypass passage is discharged downstream without adversely affecting the electrical insulation state of the electrically heated catalyst device to a practical disadvantage. The Therefore, according to the present invention, it is necessary to limit or prohibit energization of the electrically heated catalyst device in consideration of the possibility of electric leakage due to wet exhaust gas containing condensed water flowing into the electrically heated catalyst device. Disappears. That is, it is possible to avoid electric leakage due to condensed water without reducing the effectiveness of the electrically heated catalyst device.

尚、第2制御手段は、排気をバイパス通路に導くにあたって、必ずしも主排気通路の被バイパス区間を閉鎖する必要はない。即ち、予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて、電気加熱式触媒装置の電気的絶縁状態にさしたる影響を与えない分配比率や被バイパス区間の許容流量等が確定されている場合等には、当該分配比率や許容流量に基づいて、排気の一部を被バイパス区間に導いてもよい。バイパス通路に吸着材が配置される構成に鑑みれば、バイパス通路よりも主排気通路の被バイパス区間の方が、流路抵抗が低くなり得るから、このように排気の一部を被パイパス区間に導き得る構成においては、内燃機関の背圧の過度な上昇を回避することが可能となり、内燃機関の動力性能に影響を与えることなく電気加熱式触媒装置の漏電を確実に回避することができる。   The second control means does not necessarily need to close the bypassed section of the main exhaust passage when introducing the exhaust into the bypass passage. That is, based on experimental, empirical, theoretical, or simulation, the distribution ratio that does not affect the electrical insulation state of the electrically heated catalyst device, the allowable flow rate of the bypassed section, etc. are determined in advance. In such a case, a part of the exhaust gas may be guided to the bypassed section based on the distribution ratio and the allowable flow rate. In view of the configuration in which the adsorbent is arranged in the bypass passage, the bypass passage section of the main exhaust passage may have a lower flow resistance than the bypass passage. In the configuration that can be derived, it is possible to avoid an excessive increase in the back pressure of the internal combustion engine, and it is possible to reliably avoid electric leakage of the electrically heated catalyst device without affecting the power performance of the internal combustion engine.

尚、本発明に係る「未満」とは、基準値の設定如何により容易に「以下」と置換し得る概念であり、基準値がいずれの領域に含まれるかは、本発明の本質に影響を与えない。   The term “less than” according to the present invention is a concept that can be easily replaced with “below” depending on the setting of the reference value, and in which region the reference value is included affects the essence of the present invention. Don't give.

本発明に係る内燃機関の排気浄化システムの一の態様では、前記基準値は、100℃以上の温度である。   In one aspect of the exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to the present invention, the reference value is a temperature of 100 ° C. or higher.

水の沸点は通常の大気圧下では概ね100℃であり、電気加熱式触媒装置の温度が100℃以上であれば、凝縮水を含む排気が電気加熱式触媒装置へ導かれたとしても、電気加熱式触媒装置においてその蒸発が促進されるため、漏電の可能性は著しく減じられる。即ち、この態様によれば、効率的に電気加熱式触媒装置の漏電を回避することが可能となる。   The boiling point of water is approximately 100 ° C. under normal atmospheric pressure, and if the temperature of the electrically heated catalyst device is 100 ° C. or higher, even if exhaust containing condensed water is led to the electrically heated catalyst device, Since the evaporation is promoted in the heated catalyst device, the possibility of electrical leakage is significantly reduced. That is, according to this aspect, it is possible to efficiently avoid electric leakage of the electrically heated catalyst device.

尚、特定される電気加熱式触媒装置の温度は、必ずしも電気加熱式触媒装置の最低温度ではないから、より漏電の可能性を排除する観点からは、ある程度安全側にマージンを与えてもよく、例えば基準値は、100℃+αとされてもよい。   In addition, since the temperature of the specified electrically heated catalyst device is not necessarily the lowest temperature of the electrically heated catalyst device, a margin may be given to the safe side to some extent from the viewpoint of eliminating the possibility of leakage. For example, the reference value may be 100 ° C. + α.

本発明に係る内燃機関の排気浄化システムの他の態様では、前記第2制御手段は、前記内燃機関の減速燃料カット期間において前記排気が前記バイパス通路に導かれるように前記切り替え弁を制御する。   In another aspect of the exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to the present invention, the second control means controls the switching valve so that the exhaust gas is guided to the bypass passage during a deceleration fuel cut period of the internal combustion engine.

車両の減速期間において燃料供給が停止される減速燃料カット期間においては、内燃機関は惰性で物理的に稼動している状態となり、凝縮水の生成源となる燃焼済みの排気が生じることがない。即ち、内燃機関の排気は、外界から吸入される吸入空気に略等しい状態となる。この態様によれば、この清浄な排気により形成される排気流を利用する形で、バイパス通路の掃気を行うことが可能となるため、吸着材の水分吸着能力を常に一定以上に維持することが可能となる。また、吸着材が飽和を超えること等によって吸着された凝縮水が望ましくないタイミングで放出されること等を防止することができる。尚、吸着材の物理的な寿命を考えた場合、吸着量の変動幅は大きくない方が望ましい。その点から言っても本態様は有利である。   In the deceleration fuel cut period in which the fuel supply is stopped during the deceleration period of the vehicle, the internal combustion engine is in a state of inertia and physically operating, and no combusted exhaust as a source of condensed water is generated. That is, the exhaust gas of the internal combustion engine is substantially equal to the intake air sucked from the outside. According to this aspect, since it is possible to scavenge the bypass passage using the exhaust flow formed by this clean exhaust, it is possible to always maintain the moisture adsorption capacity of the adsorbent above a certain level. It becomes possible. Further, it is possible to prevent the condensed water adsorbed from being discharged at an undesirable timing due to the adsorbent exceeding saturation or the like. In view of the physical life of the adsorbent, it is desirable that the fluctuation range of the adsorption amount is not large. In this respect, this embodiment is advantageous.

本発明に係る内燃機関の排気浄化システムの他の態様では、前記車両は、動力源として回転電機を備えたハイブリッド車両である。   In another aspect of the exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to the present invention, the vehicle is a hybrid vehicle including a rotating electrical machine as a power source.

この種のハイブリッド車両においては、回転電機の動力によりEV(Electric Vehicle)走行を行うことが可能であり、内燃機関の稼動頻度は、内燃機関のみを動力源として備える構成の車両と較べて低下する。このため、内燃機関の始動時に、排気中に凝縮水が存在する可能性は相対的に高くなる。特に、回転電機との間で電力の入出力が行われ得るバッテリ等の蓄電手段が、外部電源により適宜充電可能に構成される、所謂PHV(Plug-in Hybrid Vehicle)の場合には、更にその傾向は顕著となり得る。このような点に鑑みれば、本発明に係る内燃機関の排気浄化システムは、この種のハイブリッド車両に好適に適用され得る。   In this type of hybrid vehicle, EV (Electric Vehicle) traveling can be performed by the power of the rotating electrical machine, and the operating frequency of the internal combustion engine is lower than that of a vehicle having only the internal combustion engine as a power source. . For this reason, when the internal combustion engine is started, the possibility that condensed water is present in the exhaust gas is relatively high. In particular, in the case of a so-called PHV (Plug-in Hybrid Vehicle) in which power storage means such as a battery capable of inputting / outputting electric power to / from a rotating electric machine is configured to be appropriately chargeable by an external power source, further The trend can be significant. In view of such a point, the exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to the present invention can be suitably applied to this type of hybrid vehicle.

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。   Such an operation and other advantages of the present invention will become apparent from the embodiments described below.

本発明の第1実施形態に係るハイブリッド車両の構成を概念的に表してなる模式的なブロック図である。1 is a schematic block diagram conceptually showing a configuration of a hybrid vehicle according to a first embodiment of the present invention. 図1のハイブリッド車両に備わるエンジンの一平面構成を概念的に且つ模式的に例示する模式断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view conceptually and schematically illustrating a one-plane configuration of an engine provided in the hybrid vehicle in FIG. 1. 図2のエンジンにおいて排気管の伸長方向に沿ったEHCの一断面構成を概念的に表してなる模式断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view conceptually showing a cross-sectional configuration of EHC along the extension direction of the exhaust pipe in the engine of FIG. 2. ECUにより実行されるEHC漏電防止制御のフローチャートである。3 is a flowchart of EHC leakage prevention control executed by an ECU. 本発明の第2実施形態に係るEHC漏電防止制御のフローチャートである。It is a flowchart of EHC leakage prevention control which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

<発明の実施形態>
以下、図面を参照して、本発明の各種実施形態について説明する。
<第1実施形態>
<実施形態の構成>
始めに、図1を参照して、本発明の第1実施形態に係るハイブリッド車両10の構成について説明する。ここに、図1は、ハイブリッド車両10の構成を概念的に表してなる模式的なブロック図である。
<Embodiment of the Invention>
Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
<Configuration of Embodiment>
First, the configuration of the hybrid vehicle 10 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic block diagram conceptually showing the configuration of the hybrid vehicle 10.

図1において、ハイブリッド車両10は、減速機構11、駆動輪12、アクセル開度センサ13及び車速センサ14並びにECU100、エンジン200、モータジェネレータMG1(以下、適宜「MG1」と略称する)、モータジェネレータMG2(以下、適宜「MG2」と略称する)、動力分割機構300、EHC400、切り替え弁500、PCU600及びバッテリ700を備えた、本発明に係る「車両」の一例たるハイブリッド車両である。   In FIG. 1, a hybrid vehicle 10 includes a speed reduction mechanism 11, a drive wheel 12, an accelerator opening sensor 13, a vehicle speed sensor 14, an ECU 100, an engine 200, a motor generator MG1 (hereinafter abbreviated as “MG1” as appropriate), and a motor generator MG2. (Hereinafter abbreviated as “MG2” as appropriate), a hybrid vehicle as an example of a “vehicle” according to the present invention, including a power split mechanism 300, an EHC 400, a switching valve 500, a PCU 600, and a battery 700.

減速機構11は、デファレンシャルギア(不図示)及びプラネタリギアを含んでなるギア機構であり、動力分割機構300の動力出力軸である駆動軸(符号省略)の回転速度を所定の減速比に従って駆動輪12に連結された車軸に伝達可能に構成されている。尚、減速機構の構成は、減速機構11のものに限定されず、各種態様を採ることが可能である。例えば、減速機構は、複数のクラッチ及びブレーキ並びに遊星歯車機構により複数の変速段を実現可能な変速機構としての機能を有していてもよい。   The speed reduction mechanism 11 is a gear mechanism including a differential gear (not shown) and a planetary gear. The speed of the drive shaft (not shown), which is the power output shaft of the power split mechanism 300, is adjusted according to a predetermined reduction ratio. 12 is configured to be able to transmit to an axle connected to the vehicle. Note that the configuration of the speed reduction mechanism is not limited to that of the speed reduction mechanism 11, and various modes can be adopted. For example, the speed reduction mechanism may have a function as a speed change mechanism capable of realizing a plurality of shift speeds by a plurality of clutches and brakes and a planetary gear mechanism.

ECU100は、CPU、ROM及びRAM等を備え、ハイブリッド車両10の動作全体を制御可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「第1制御手段」、「特定手段」及び「第2制御手段」の一例である。ECU100は、ROMに格納された制御プログラムに従って、後述するEHC漏電防止制御を実行可能に構成されている。   The ECU 100 is an electronic control unit that includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and is configured to be able to control the entire operation of the hybrid vehicle 10. The “first control means”, “specification means”, and “ It is an example of “control means”. The ECU 100 is configured to be able to execute EHC leakage prevention control, which will be described later, according to a control program stored in the ROM.

尚、ECU100は、本発明に係る「第1制御手段」、「特定手段」及び「第2制御手段」の夫々一例として機能するように構成された一体の電子制御ユニットであり、これら各手段に係る動作は、全てECU100によって実行されるように構成されている。但し、本発明に係るこれら各手段の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれら各手段は、複数のECU、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成されていてもよい。   The ECU 100 is an integrated electronic control unit configured to function as an example of each of the “first control unit”, the “specification unit”, and the “second control unit” according to the present invention. All such operations are configured to be executed by the ECU 100. However, the physical, mechanical, and electrical configurations of each of the units according to the present invention are not limited to this. For example, each of these units includes a plurality of ECUs, various processing units, various controllers, a microcomputer device, and the like. It may be configured as various computer systems.

エンジン200は、ハイブリッド車両10の一動力源として機能し得る、本発明に係る「内燃機関」の一例たるガソリンエンジンである。ここで、図2を参照し、エンジン200の詳細な構成について説明する。ここに、図2は、エンジン200の一平面構成を概念的に且つ模式的に例示する模式断面図である。尚、同図において、図1と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。   The engine 200 is a gasoline engine as an example of the “internal combustion engine” according to the present invention that can function as a power source of the hybrid vehicle 10. Here, a detailed configuration of the engine 200 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view conceptually and schematically illustrating the one-plane configuration of the engine 200. In the figure, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIG. 1, and the description thereof will be omitted as appropriate.

エンジン200は、ガソリンを燃料とする、本発明に係る「内燃機関」の一例たる直列4気筒ガソリンエンジンである。エンジン200の概略について説明すると、エンジン200は、シリンダブロック201に4本のシリンダ202が並列配置された構成を有している。そして、各気筒内において燃料を含む混合気が点火装置(不図示)の点火動作により着火した際に生じる力が、不図示のピストンを紙面と垂直な方向に往復運動させ、更にコネクティングロッドを介してピストンに連結されるクランクシャフト(いずれも不図示)の回転運動に変換される構成となっている。以下に、エンジン200の要部構成を、その動作の一部と共に説明する。   The engine 200 is an in-line four-cylinder gasoline engine that is an example of an “internal combustion engine” according to the present invention that uses gasoline as fuel. The outline of the engine 200 will be described. The engine 200 has a configuration in which four cylinders 202 are arranged in parallel in a cylinder block 201. A force generated when an air-fuel mixture containing fuel is ignited by an ignition operation of an ignition device (not shown) in each cylinder causes a piston (not shown) to reciprocate in a direction perpendicular to the paper surface, and further via a connecting rod. The crankshaft (none of which is not shown) connected to the piston is converted into a rotational motion. Below, the principal part structure of the engine 200 is demonstrated with a part of the operation | movement.

尚、本実施形態に係るエンジン200は、シリンダ202が図1において紙面と垂直な方向に4本並列してなる直列4気筒ガソリンエンジンであるが、個々のシリンダ202の構成は相互に等しいため、ここでは一のシリンダ202についてのみ説明することとする。また、本実施形態におけるエンジン200は、ガソリンエンジンであるが、本発明に係る「内燃機関」とは、好適な一形態として軽油を燃料とするディーゼルエンジンであってもよいし、アルコールやアルコール混合燃料を燃料とするエンジンであってもよい。   The engine 200 according to this embodiment is an in-line four-cylinder gasoline engine in which four cylinders 202 are arranged in parallel in a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1, but the configuration of the individual cylinders 202 is equal to each other. Here, only one cylinder 202 will be described. Further, the engine 200 in the present embodiment is a gasoline engine, but the “internal combustion engine” according to the present invention may be a diesel engine using light oil as fuel as a preferred form, or alcohol or alcohol mixed An engine using fuel as fuel may also be used.

シリンダ202内における混合気の燃焼に際し、エアフィルタを介して外部から吸入された空気たる吸入空気は、吸気管203に導かれる。吸気管203には、吸入空気の量を調節可能なスロットルバルブ204が配設されている。このスロットルバルブ204は、ECU100と電気的に接続され且つECU100により上位に制御されるスロットルバルブモータ(不図示)から供給される駆動力により回転可能に構成された回転弁であり、スロットルバルブ204を境にした吸気管203の上流部分と下流部分とをほぼ遮断する全閉位置から、ほぼ全面的に連通させる全開位置まで、その回転位置が連続的に制御される構成となっている。   When the air-fuel mixture burns in the cylinder 202, the intake air, which is the air sucked from the outside through the air filter, is guided to the intake pipe 203. A throttle valve 204 capable of adjusting the amount of intake air is disposed in the intake pipe 203. The throttle valve 204 is a rotary valve that is configured to be rotatable by a driving force supplied from a throttle valve motor (not shown) that is electrically connected to the ECU 100 and controlled by the ECU 100 in a higher level. The rotation position is continuously controlled from the fully closed position where the upstream and downstream portions of the intake pipe 203 at the boundary are substantially blocked to the fully open position where the intake pipe 203 is communicated almost entirely.

吸気管203は、吸気マニホールド205と連通しており、この吸気マニホールド205を介して更に、シリンダブロック201に各シリンダに対応して形成された吸気ポート206に連通している。一方、吸気管203に導かれる吸入空気は、吸気マニホールド205上流側の合流位置において、後述するEGRガスと混合され、吸気ポート206とシリンダ内部とを連通させることが可能に構成された不図示の吸気バルブの開弁時にシリンダ202内に吸気として吸入される。   The intake pipe 203 communicates with the intake manifold 205, and further communicates with the intake port 206 formed in the cylinder block 201 corresponding to each cylinder via the intake manifold 205. On the other hand, the intake air guided to the intake pipe 203 is mixed with EGR gas, which will be described later, at the merging position on the upstream side of the intake manifold 205, and is configured to allow the intake port 206 and the inside of the cylinder to communicate with each other. When the intake valve is opened, it is sucked into the cylinder 202 as intake air.

シリンダ202内には、筒内直噴型のユニットインジェクタ207から燃料たるガソリンが噴射される構成となっており、噴射された燃料が各シリンダ内部で、当該吸気と混合され、上述した混合気となる。尚、詳細は省略するが、燃料は、不図示の燃料タンクに貯留されており、不図示のフィードポンプの作用により燃料タンクから汲み出され、不図示の低圧配管を介して公知の各種態様を採り得高圧ポンプ(不図示)に圧送される構成となっている。この高圧ポンプは、コモンレール208に対し、燃料を供給可能に構成されている。   In the cylinder 202, gasoline as fuel is injected from a cylinder direct injection type unit injector 207, and the injected fuel is mixed with the intake air in each cylinder, and Become. Although details are omitted, the fuel is stored in a fuel tank (not shown), pumped out of the fuel tank by the action of a feed pump (not shown), and various known modes are provided via a low-pressure pipe (not shown). It is configured to be pumped to a high pressure pump (not shown). This high-pressure pump is configured to be able to supply fuel to the common rail 208.

コモンレール208は、ECU100と電気的に接続され、上流側(即ち、高圧ポンプ側)から供給される高圧燃料をECU100により設定される目標レール圧まで蓄積することが可能に構成された、高圧貯留手段である。尚、コモンレール208には、レール圧を検出することが可能なレール圧センサ及びレール圧が上限値を超えないように蓄積される燃料量を制限するプレッシャリミッタ等が配設されるが、ここではその図示を省略することとする。前述したユニットインジェクタ207は、シリンダ202毎に搭載されており、夫々が高圧デリバリ209を介してコモンレール208に接続されている。   The common rail 208 is electrically connected to the ECU 100 and is configured to store high pressure fuel supplied from the upstream side (that is, the high pressure pump side) up to a target rail pressure set by the ECU 100. It is. The common rail 208 is provided with a rail pressure sensor capable of detecting the rail pressure and a pressure limiter for limiting the amount of fuel accumulated so that the rail pressure does not exceed the upper limit value. The illustration is omitted. The unit injector 207 described above is mounted for each cylinder 202, and each unit injector 207 is connected to the common rail 208 via the high-pressure delivery 209.

上述した混合気は、圧縮工程において点火装置の点火動作により着火して燃焼し、燃焼済みガス或いは一部未燃のHC及び不完全燃焼によるCO等を含む排気として、吸気バルブの開閉に連動して開閉する排気バルブ(不図示)の開弁時に、シリンダブロック201に形成された排気ポート210を介して排気マニホールド211に導かれる構成となっている。この排気マニホールド211は、排気管212に連通している。排気管212は、本発明に係る「主排気通路」の一例である。   The above-mentioned air-fuel mixture is ignited and burned by the ignition operation of the ignition device in the compression process, and is linked to the opening and closing of the intake valve as exhaust gas including burned gas or partially unburned HC and CO due to incomplete combustion. When an exhaust valve (not shown) that opens and closes is opened, the exhaust manifold 211 is guided through an exhaust port 210 formed in the cylinder block 201. The exhaust manifold 211 communicates with the exhaust pipe 212. The exhaust pipe 212 is an example of the “main exhaust passage” according to the present invention.

排気マニホールド211には、排気管212とは別にEGR通路213が連通している。EGR通路213は、排気マニホールド211と吸気管203とを連通させる金属製且つ中空の管状部材である。EGR通路213は、上述した合流位置において吸気管203と連通する構成となっており、排気の一部をEGRガスとして吸気管203に還流可能に構成されている。EGR通路213には、EGRクーラ214が設置されている。EGRクーラ214は、EGR通路213に設けられた冷却装置である。EGRクーラ213は、外周部にエンジン200の冷却水配管が張り巡らされた金属製且つ中空の管状部材であり、EGRクーラ214を通過する排気を冷却可能に構成されている。   In addition to the exhaust pipe 212, an EGR passage 213 communicates with the exhaust manifold 211. The EGR passage 213 is a metal and hollow tubular member that allows the exhaust manifold 211 and the intake pipe 203 to communicate with each other. The EGR passage 213 is configured to communicate with the intake pipe 203 at the above-described joining position, and is configured to be able to recirculate a part of the exhaust gas to the intake pipe 203 as EGR gas. An EGR cooler 214 is installed in the EGR passage 213. The EGR cooler 214 is a cooling device provided in the EGR passage 213. The EGR cooler 213 is a metallic and hollow tubular member having a cooling water pipe extending around the outer periphery of the engine 200, and is configured to cool the exhaust gas passing through the EGR cooler 214.

EGRバルブ215は、EGR通路213に設置された開閉可能な弁体と、当該弁体を駆動する駆動装置を含むバルブ機構である。EGRバルブ215の弁体は、当該駆動装置により開閉状態が連続的に変化するように構成されており、当該開閉状態に応じて、EGR通路213を流れるEGRガスの流量、即ち、EGR量を制御可能に構成されている。EGRバルブ215の駆動装置は、ECU100と電気的に接続されており、EGRバルブ215の弁体の開閉状態は、ECU100により上位に制御される構成となっている。   The EGR valve 215 is a valve mechanism including an openable / closable valve body installed in the EGR passage 213 and a driving device that drives the valve body. The valve body of the EGR valve 215 is configured so that the open / close state is continuously changed by the driving device, and the flow rate of the EGR gas flowing through the EGR passage 213, that is, the EGR amount is controlled according to the open / close state. It is configured to be possible. The drive device of the EGR valve 215 is electrically connected to the ECU 100, and the opening / closing state of the valve body of the EGR valve 215 is controlled by the ECU 100 to the upper level.

排気管212には、三元触媒216が設置されている。三元触媒216は、アルミナ等の塩基性担体に白金等の貴金属を担持すると共に排気管212の径方向に沿った断面がハニカム状をなし、排気中のNOx(窒素酸化物)の還元反応と、排気中のCO(一酸化炭素)及びHC(炭化水素)の酸化反応とを略同時に進行させることにより排気を浄化可能に構成された排気浄化装置である。   A three-way catalyst 216 is installed in the exhaust pipe 212. The three-way catalyst 216 carries a noble metal such as platinum on a basic carrier such as alumina and has a cross section along the radial direction of the exhaust pipe 212 having a honeycomb shape, and a reduction reaction of NOx (nitrogen oxide) in the exhaust. The exhaust emission control device is configured to be able to purify the exhaust gas by causing the oxidation reaction of CO (carbon monoxide) and HC (hydrocarbon) in the exhaust gas to proceed substantially simultaneously.

エンジン200は、排気管212における三元触媒216の上流側に、本発明に係る「電気加熱式触媒装置」の一例たるEHC400を備える。尚、EHC400については後述する。   The engine 200 includes an EHC 400 as an example of the “electrically heated catalyst device” according to the present invention on the upstream side of the three-way catalyst 216 in the exhaust pipe 212. The EHC 400 will be described later.

ここで、排気管212におけるEHC400の上流側の一部の区間は、バイパス通路217によってバイパスされる被バイパス区間となっている。このバイパス通路217には、水分を吸着可能に構成された、本発明に係る「吸着手段」の一例たる吸着材218が設置されている。   Here, a part of the exhaust pipe 212 on the upstream side of the EHC 400 is a bypassed section that is bypassed by the bypass passage 217. The bypass passage 217 is provided with an adsorbent 218 that is configured to be able to adsorb moisture and is an example of the “adsorption means” according to the present invention.

吸着材218の下流側(尚、「下流側」とは、排気の流れる方向を基準とする方向概念であって、即ち、EHC400側である)における、バイパス通路217と排気管212との合流部位には、切り替え弁500が設置されている。切り替え弁500は、排気マニホールド211側の排気管212と連通する第1ポート、バイパス通路217と連通する第2ポート及びEHC400側の排気管212と連通する第3ポートからなる三個のポート(即ち、連通口)を備えたケース510と、このケース510の内部において、回動可能に設置された弁体520と、この弁体520を駆動する不図示の駆動系を備えた、本発明に係る「切り替え弁」の一例である。   The merged portion of the bypass passage 217 and the exhaust pipe 212 on the downstream side of the adsorbent 218 (the “downstream side” is a directional concept based on the exhaust flow direction, that is, the EHC 400 side). Is provided with a switching valve 500. The switching valve 500 has three ports (i.e., a first port that communicates with the exhaust pipe 212 on the exhaust manifold 211 side, a second port that communicates with the bypass passage 217, and a third port that communicates with the exhaust pipe 212 on the EHC 400 side). , A communication port), a valve body 520 rotatably installed inside the case 510, and a drive system (not shown) for driving the valve body 520 according to the present invention. It is an example of a “switching valve”.

切り替え弁500において、弁体520は、第1ポートを閉鎖して被パイパス区間をバイパスさせつつ排気をEHC400へ導くことが可能なバイパス位置と、第2ポートを閉鎖してバイパス通路217を経由させることなく排気をECU400へ導く非バイパス位置との間がその回動範囲となっており、弁体520の位置は、この回動範囲内において可変に制御される構成となっている。尚、弁体520は、バイパス位置と非バイパス位置との間で二値的にその弁体位置が制御される構成とされてもよい。尚、切り替え弁500の駆動系(主として当該モータを駆動する駆動系)は、ECU100と電気的に接続されており、切り替え弁500の動作状態は、ECU100により上位に制御される構成となっている。   In the switching valve 500, the valve body 520 closes the first port to bypass the bypassed section and bypasses the bypassed section, and bypasses the bypass port 217 by closing the second port and bypassing the second port. The rotation range is between the exhaust gas and the non-bypass position where the exhaust is led to the ECU 400, and the position of the valve body 520 is variably controlled within the rotation range. In addition, the valve body 520 may be configured such that the valve body position is controlled in a binary manner between the bypass position and the non-bypass position. Note that the drive system of the switching valve 500 (mainly the drive system that drives the motor) is electrically connected to the ECU 100, and the operation state of the switching valve 500 is controlled to the upper level by the ECU 100. .

ここで、図3を参照し、EHC400について説明する。ここに、図3は、排気管212の伸長方向に沿ったEHC400の一断面構成を概念的に表してなる模式断面図である。尚、同図において、図2と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。   Here, the EHC 400 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view conceptually showing a cross-sectional configuration of the EHC 400 along the extending direction of the exhaust pipe 212. In the figure, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIG. 2, and the description thereof will be omitted as appropriate.

図3において、EHC400は、ケース410、断熱部材420、EHC担体430、温度センサ440、正電極450、正電極皮膜部460、負電極470及び負電極皮膜部480を含んで構成された、本発明に係る「EHC」の一例たる電気加熱式触媒装置である。   3, the EHC 400 includes a case 410, a heat insulating member 420, an EHC carrier 430, a temperature sensor 440, a positive electrode 450, a positive electrode coating portion 460, a negative electrode 470, and a negative electrode coating portion 480. This is an electrically heated catalyst device as an example of “EHC” according to the above.

ケース410は、金属材料で構成されたEHC400の筐体であり、その上下流側の夫々の端部において、不図示の連結部材を介して排気管212と接続されている。   The case 410 is a housing of the EHC 400 made of a metal material, and is connected to the exhaust pipe 212 via a coupling member (not shown) at each of the upstream and downstream ends thereof.

断熱部材420は、ケース410の内周面を覆うように設置されており、断熱性と共に電気的絶縁性を有している。   The heat insulating member 420 is installed so as to cover the inner peripheral surface of the case 410, and has heat insulation and electrical insulation.

EHC担体430は、図3と直交する断面がハニカム状をなす導電性の触媒担体である。EHC担体430には、不図示の酸化触媒が担持されており、EHC400を通過する排気を適宜浄化可能に構成されている。尚、EHC担体430に担持される触媒は、三元触媒であってもよく、その場合、下流側の三元触媒216と貴金属の配分が異なっていてもよい。また、エンジン200は、三元触媒216に加えて或いは代えて、NSR(Nox Storage Reduction:NOx吸蔵還元)触媒等、他の触媒装置を有していてもよい。   The EHC carrier 430 is a conductive catalyst carrier whose cross section perpendicular to FIG. 3 forms a honeycomb shape. The EHC carrier 430 carries an oxidation catalyst (not shown) so that the exhaust gas passing through the EHC 400 can be appropriately purified. The catalyst supported on the EHC carrier 430 may be a three-way catalyst. In this case, the distribution of the noble metal may be different from that of the three-way catalyst 216 on the downstream side. The engine 200 may have other catalyst devices such as an NSR (Nox Storage Reduction) catalyst in addition to or instead of the three-way catalyst 216.

正電極450は、一端部がEHC担体430の排気上流側の端部近傍に固定された正電圧印加用の電極である。正電極450の他端部は、後述するPCU600に接続されている。尚、正電極450は、一部が電気的絶縁性を有する樹脂製の正電極皮膜部460に覆われており、ケース410と正電極450とが電気的絶縁状態に維持されている。   The positive electrode 450 is an electrode for applying a positive voltage whose one end is fixed in the vicinity of the end on the exhaust upstream side of the EHC carrier 430. The other end of the positive electrode 450 is connected to a PCU 600 described later. The positive electrode 450 is partially covered with a resin-made positive electrode coating 460 having electrical insulation, and the case 410 and the positive electrode 450 are maintained in an electrically insulated state.

上流側温度センサ440は、EHC担体430における正電極450近傍部位に付設され、当該部位の温度たる上流側EHC温度を検出可能に構成されたセンサである。上流側温度センサ440は、ECU100と電気的に接続されており、検出された上流側EHC温度は、ECU100により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。   The upstream temperature sensor 440 is a sensor attached to a portion in the vicinity of the positive electrode 450 in the EHC carrier 430 and configured to detect the upstream EHC temperature as the temperature of the portion. The upstream temperature sensor 440 is electrically connected to the ECU 100, and the detected upstream EHC temperature is referred to by the ECU 100 at a constant or indefinite period.

負電極470は、一端部がEHC担体430の排気下流側の端部近傍に固定された基準電位供給用の電極である。負電極470の他端部は、後述するPCU600に接続されている。尚、負電極470は、一部が電気的絶縁性を有する樹脂製の負電極皮膜部480に覆われており、ケース410と負電極470とが電気的絶縁状態に維持されている。   The negative electrode 470 is an electrode for supplying a reference potential whose one end is fixed near the end of the EHC carrier 430 on the exhaust downstream side. The other end of the negative electrode 470 is connected to the PCU 600 described later. The negative electrode 470 is partially covered with a resin-made negative electrode coating 480 having electrical insulation, and the case 410 and the negative electrode 470 are maintained in an electrically insulated state.

下流側温度センサ490は、EHC担体430における負電極470近傍部位に付設され、当該部位の温度たる下流側EHC温度を検出可能に構成されたセンサである。下流側温度センサ490は、ECU100と電気的に接続されており、検出された下流側EHC温度は、ECU100により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。   The downstream temperature sensor 490 is a sensor attached to the vicinity of the negative electrode 470 in the EHC carrier 430 and configured to detect the downstream EHC temperature as the temperature of the part. The downstream temperature sensor 490 is electrically connected to the ECU 100, and the detected downstream EHC temperature is referred to by the ECU 100 at a constant or indefinite period.

このような構成を有するEHC400では、負電極470の電位を基準として正電極450に正の印加電圧たる駆動電圧Vdが印加された場合に、導電性のEHC担体430に電流が流れ、EHC担体430が発熱する。この発熱によりEHC担体430に担持された酸化触媒の昇温が促され、EHC400は速やかに触媒活性状態に移行する構成となっている。   In the EHC 400 having such a configuration, when a drive voltage Vd, which is a positive applied voltage, is applied to the positive electrode 450 with reference to the potential of the negative electrode 470, a current flows through the conductive EHC carrier 430, and the EHC carrier 430 Generates heat. Due to this heat generation, the temperature rise of the oxidation catalyst carried on the EHC carrier 430 is promoted, and the EHC 400 is configured to promptly shift to the catalyst active state.

尚、このようなEHC400の構成は、一例に過ぎず、例えばEHC担体の構成及び各電極の付設態様及び制御態様等は公知の各種態様を採り得る。   Such a configuration of the EHC 400 is merely an example, and for example, the configuration of the EHC carrier, the attachment mode of each electrode, the control mode, and the like can take various known modes.

ここで、EHC400では、その熱容量を十分に担保する目的から、EHC担体430として、電気抵抗が比較的大きい導電材料が使用されている。このヒートマスの大きいEHC担体430を十分に発熱させるために、EHC400では、後述するバッテリ700を電力源とするPCU600からの電力供給により、触媒暖機を目的とした通常の駆動時における駆動電圧Vdが、約200Vの比較的高電圧に設定されている。   Here, in the EHC 400, a conductive material having a relatively large electric resistance is used as the EHC carrier 430 for the purpose of sufficiently securing the heat capacity. In order to sufficiently generate heat in the EHC carrier 430 having a large heat mass, the EHC 400 generates a drive voltage Vd during normal driving for the purpose of warming up the catalyst by supplying power from the PCU 600 using the battery 700 described later as a power source. The voltage is set to a relatively high voltage of about 200V.

図1に戻り、モータジェネレータMG1は、バッテリ700を充電するための或いはモータジェネレータMG2に電力を供給するための発電機として、更にはエンジン200の動力をアシストする電動機として機能するように構成された、本発明に係る「回転電機」の一例たる電動発電機である。   Returning to FIG. 1, the motor generator MG1 is configured to function as a generator for charging the battery 700 or supplying power to the motor generator MG2, and further as an electric motor for assisting the power of the engine 200. The motor generator is an example of the “rotary electric machine” according to the present invention.

モータジェネレータMG2は、エンジン200の動力をアシストする電動機として、或いはバッテリ700を充電するための発電機として機能するように構成された、本発明に係る「回転電機」の他の一例たる電動発電機である。   Motor generator MG2 is a motor generator as another example of the “rotating electric machine” according to the present invention, which is configured to function as an electric motor for assisting the power of engine 200 or as a generator for charging battery 700. It is.

尚、これらモータジェネレータMG1及びモータジェネレータMG2は、例えば同期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える。但し、他の形式のモータジェネレータであっても構わない。   The motor generator MG1 and the motor generator MG2 are configured as, for example, a synchronous motor generator, and include a rotor having a plurality of permanent magnets on the outer peripheral surface, and a stator wound with a three-phase coil that forms a rotating magnetic field. Prepare. However, other types of motor generators may be used.

動力分割機構300は、エンジン200の出力動力たるエンジントルクTeを、MG1及び駆動軸へ分配することが可能に構成された遊星歯車機構である。尚、動力分割機構300の構成は公知の各種態様を採り得るため、ここではその詳細な説明を省略するが、簡略的に説明すると、動力分割機構300は、中心部に設けられたサンギアと、サンギアの外周に同心円状に設けられたリングギアと、サンギアとリングギアとの間に配置されてサンギアの外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギアと、クランクシャフト205の端部に結合され、各ピニオンギアの回転軸を軸支するプラネタリキャリアとを備える。   Power split device 300 is a planetary gear mechanism configured to be able to distribute engine torque Te, which is the output power of engine 200, to MG1 and the drive shaft. In addition, since the structure of the power split mechanism 300 can take various well-known aspects, a detailed description thereof is omitted here, but in brief, the power split mechanism 300 includes a sun gear provided at the center, A ring gear concentrically provided on the outer periphery of the sun gear, a plurality of pinion gears disposed between the sun gear and the ring gear and revolving while rotating on the outer periphery of the sun gear, and coupled to an end of the crankshaft 205, And a planetary carrier that supports the rotation shaft of each pinion gear.

このサンギアは、サンギア軸を介してMG1のロータ(符合は省略)に結合され、リングギアは、駆動軸及び減速機構11を介してMG2の不図示のロータに結合されている。駆動軸は、先述したように車軸と連結されており、MG2から供給されるモータトルクは、駆動軸及び減速機構11を介して車軸へと伝達され、同様に車軸を介して伝達される車輪12からの駆動力は、減速機構11及び駆動軸を介してこのMG2に入力される。係る構成の下、動力分割機構300により、エンジントルクTeは、プラネタリキャリアとピニオンギアとによってサンギア及びリングギアに伝達され、エンジントルクTeが2系統に分割される。   The sun gear is coupled to the rotor (not shown) of the MG 1 via the sun gear shaft, and the ring gear is coupled to the rotor (not shown) of the MG 2 via the drive shaft and the speed reduction mechanism 11. The drive shaft is connected to the axle as described above, and the motor torque supplied from the MG 2 is transmitted to the axle via the drive shaft and the speed reduction mechanism 11, and is similarly transmitted to the wheel 12 via the axle. Is input to the MG 2 via the speed reduction mechanism 11 and the drive shaft. Under such a configuration, the engine torque Te is transmitted to the sun gear and the ring gear by the power carrier mechanism 300 and the pinion gear, and the engine torque Te is divided into two systems.

この際、MG1は、例えばサンギアに伝達されるエンジントルクTeと釣り合うようにその出力トルクが制御されることにより、反力要素として機能し得る。このため、動力分割機構300によれば、MG1の回転速度を制御することにより、エンジン200の回転速度を自由に制御することが可能となる。この特性を利用して、ハイブリッド車両10では、MG1がエンジン200の回転速度制御装置として利用され、エンジン200の動作点が、例えば最適燃費動作点に維持され、またエンジン200の始動時におけるクランキングなどが実行される。   At this time, the MG1 can function as a reaction force element by controlling its output torque so as to balance the engine torque Te transmitted to the sun gear, for example. For this reason, according to power split device 300, it is possible to freely control the rotational speed of engine 200 by controlling the rotational speed of MG1. Using this characteristic, in the hybrid vehicle 10, MG1 is used as a rotation speed control device of the engine 200, the operating point of the engine 200 is maintained at, for example, the optimum fuel consumption operating point, and cranking at the time of starting the engine 200 is performed. Etc. are executed.

バッテリ700は、モータジェネレータMG1及びモータジェネレータMG2を力行するための電力に係る電力供給源として機能することが可能に構成された充電可能な蓄電池である。   Battery 700 is a rechargeable storage battery configured to be able to function as a power supply source related to power for powering motor generator MG1 and motor generator MG2.

PCU600は、バッテリ700から取り出した直流電力を交流電力に変換して、モータジェネレータMG1及びモータジェネレータMG2に供給すると共に、モータジェネレータMG1及びモータジェネレータMG2によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ700に供給することが可能に構成された不図示のインバータ等を含み、バッテリ700と各モータジェネレータとの間の電力の入出力を、或いは各モータジェネレータ相互間の電力の入出力(即ち、この場合、バッテリ700を介さずに各モータジェネレータ相互間で電力の授受が行われる)を制御することが可能に構成された電力制御ユニットである。PCU600は、ECU100と電気的に接続されており、ECU100によってその動作が制御される構成となっている。   The PCU 600 converts the DC power extracted from the battery 700 into AC power, supplies the AC power to the motor generator MG1 and the motor generator MG2, and converts AC power generated by the motor generator MG1 and the motor generator MG2 into DC power. It includes an inverter (not shown) configured to be able to supply the battery 700, and input / output of power between the battery 700 and each motor generator, or input / output of power between the motor generators (that is, In this case, the electric power control unit is configured to be capable of controlling power transfer between the motor generators without using the battery 700. The PCU 600 is electrically connected to the ECU 100, and its operation is controlled by the ECU 100.

一方、PCU600は、EHC400の正負電極と電気的に接続されており、正電極450に対して、直流駆動電圧Vdを供給可能に構成されている。EHC担体430には、この直流駆動電圧Vdに応じた駆動電流Idが生じ、この駆動電流IdとEHC担体430の電気抵抗Rにより生じるジュール熱に応じて、EHC担体430が発熱する構成となっている。   On the other hand, the PCU 600 is electrically connected to the positive and negative electrodes of the EHC 400, and is configured to be able to supply the DC drive voltage Vd to the positive electrode 450. A drive current Id corresponding to the DC drive voltage Vd is generated in the EHC carrier 430, and the EHC carrier 430 generates heat in accordance with Joule heat generated by the drive current Id and the electric resistance R of the EHC carrier 430. Yes.

他方、PCU600は、切り替え弁500とも電気的に接続されており、切り替え弁500の駆動源たるモータに対し、適宜駆動電圧を供給可能である。   On the other hand, the PCU 600 is also electrically connected to the switching valve 500, and can appropriately supply a driving voltage to a motor that is a driving source of the switching valve 500.

アクセル開度センサ13は、ハイブリッド車両10における不図示のアクセルペダルの操作量たるアクセル開度Taを検出可能なセンサである。アクセル開度センサ13は、ECU100と電気的に接続されており、検出されたアクセル開度Taは、ECU100により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。車速センサ14は、ハイブリッド車両10の車速Vを検出可能に構成されたセンサである。車速センサ14は、ECU100と電気的に接続されており、検出された車速Vは、ECU100により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。   The accelerator opening sensor 13 is a sensor that can detect an accelerator opening Ta that is an operation amount of an accelerator pedal (not shown) in the hybrid vehicle 10. The accelerator opening sensor 13 is electrically connected to the ECU 100, and the detected accelerator opening Ta is referred to by the ECU 100 at a constant or indefinite period. The vehicle speed sensor 14 is a sensor configured to be able to detect the vehicle speed V of the hybrid vehicle 10. The vehicle speed sensor 14 is electrically connected to the ECU 100, and the detected vehicle speed V is referred to by the ECU 100 at a constant or indefinite period.

<実施形態の動作>
エンジン200の排気中には、一成分として水分が含まれている。この水分は、排気管212の温度が低いと、排気管212の管壁に熱を奪われ、排気管212内で凝縮することがある。この凝縮により生じた凝縮水は、排気管212の管壁に付着し、排気管212の結露を招来する。一方、排気管212には、EHC400が設置されており、EHC400の上流側で生成された凝縮水は、エンジン200の稼動期間において、このEHC400に導かれる。
<Operation of Embodiment>
The exhaust gas of the engine 200 contains moisture as a component. When the temperature of the exhaust pipe 212 is low, this moisture may be deprived of heat by the pipe wall of the exhaust pipe 212 and may be condensed in the exhaust pipe 212. Condensed water generated by this condensation adheres to the pipe wall of the exhaust pipe 212 and causes condensation in the exhaust pipe 212. On the other hand, the EHC 400 is installed in the exhaust pipe 212, and the condensed water generated on the upstream side of the EHC 400 is guided to the EHC 400 during the operation period of the engine 200.

ところで、EHC400は、既に説明したように、正負電極間に駆動電圧Vdを印加することにより通電状態となるが、例えば、EHC400に到達した凝縮水が正電極450とケース410とを覆う程にEHC400が被水するような場合には、正電極450とケース410とは電気的導通状態となり漏電が生じる可能性がある。   As described above, the EHC 400 is energized by applying the drive voltage Vd between the positive and negative electrodes. For example, the EHC 400 is covered so that the condensed water reaching the EHC 400 covers the positive electrode 450 and the case 410. In the case where water is exposed to water, the positive electrode 450 and the case 410 are in an electrically conductive state, and there is a possibility that leakage occurs.

EHC400の通常時の駆動電圧Vdは、先に述べたように、ヒートマスの大きいEHC担体430の早期昇温を図るため、約200Vの高電圧に設定されており、このような漏電の発生は、確実に回避される必要がある。一方で、EHC400は、エンジン200の冷間始動時におけるエミッション低減の役割を担っており、この種の漏電回避を優先すべく、然るべき通電要求時に通電が禁止され続けては、エミッションの悪化が避け難い問題となる。即ち、ハイブリッド車両10を含め、車両にEHC400等の電気加熱式触媒装置を搭載するにあたっては、電気加熱式触媒装置の効能を減じることなく漏電を確実に回避する必要がある。   As described above, the normal driving voltage Vd of the EHC 400 is set to a high voltage of about 200 V in order to quickly raise the temperature of the EHC carrier 430 having a large heat mass. It needs to be avoided reliably. On the other hand, the EHC 400 plays a role in reducing emissions when the engine 200 is cold-started. In order to give priority to avoiding this type of leakage, avoiding deterioration of emissions if energization is continuously prohibited when an appropriate energization request is made. It becomes a difficult problem. That is, when an electrically heated catalyst device such as EHC400 is mounted on a vehicle including the hybrid vehicle 10, it is necessary to reliably avoid electric leakage without reducing the effectiveness of the electrically heated catalyst device.

ハイブリッド車両10では、ECU100により実行されるEHC漏電防止制御により、係る課題が好適に解決される。ここで、図4を参照し、EHC漏電防止制御の詳細について説明する。ここに、図4は、EUC漏電防止制御のフローチャートである。   In the hybrid vehicle 10, such a problem is preferably solved by the EHC leakage prevention control executed by the ECU 100. Here, the details of the EHC leakage prevention control will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart of EUC leakage prevention control.

図4において、ECU100は、EHC400が通電状態にあるか否かを判別する(ステップS101)。ECU100は、エンジン200の始動時にEHC400に通電が行われるようにPCU600を制御する構成となっており、このEHC400への通電は、EHC担体430の温度が、担持される酸化触媒の活性温度に達するか、或いはEHC400下流の三元触媒216の温度が触媒活性温度に達するまで継続される構成となっている。尚、EHC400への通電の実践的態様は、このようなものに限定されず、例えば公知の各種制御態様を適用可能である。   In FIG. 4, ECU 100 determines whether or not EHC 400 is in an energized state (step S101). The ECU 100 is configured to control the PCU 600 so that the EHC 400 is energized when the engine 200 is started. This energization of the EHC 400 causes the temperature of the EHC carrier 430 to reach the activation temperature of the supported oxidation catalyst. Alternatively, the configuration is continued until the temperature of the three-way catalyst 216 downstream of the EHC 400 reaches the catalyst activation temperature. The practical mode of energizing the EHC 400 is not limited to this, and various known control modes can be applied, for example.

EHC400が通電状態にない場合(ステップS101:NO)、ECU100は、切り替え弁500の弁体位置を、非パイパス位置に制御し、バイパス通路217を閉鎖する(ステップS104)。一方、EHC400が通電状態にある場合(ステップS101:YES)、ECU100は、EHC400の温度が100℃未満であるか否かを判別する(ステップS102)。ここで、EHC400の温度としては、先に述べた上流側EHC温度と下流側EHC温度のうち低い方の温度が採用される。このように低い方の温度が採用されることにより、EHC400内の温度分布の影響を極力排除することができる。   When the EHC 400 is not in an energized state (step S101: NO), the ECU 100 controls the valve body position of the switching valve 500 to a non-pipas position and closes the bypass passage 217 (step S104). On the other hand, when EHC 400 is in the energized state (step S101: YES), ECU 100 determines whether or not the temperature of EHC 400 is less than 100 ° C. (step S102). Here, as the temperature of the EHC 400, the lower one of the upstream EHC temperature and the downstream EHC temperature described above is employed. By adopting such a lower temperature, the influence of the temperature distribution in the EHC 400 can be eliminated as much as possible.

EHC400の温度が100℃以上であれば(ステップS102:NO)、ECU100は、処理をステップS104に進め、先に述べたように、切り替え弁500の弁体位置を非パイパス位置に制御する。一方、EHC400の温度が100℃未満である場合(ステップS102:YES)、ECU100は、切り替え弁500の弁体位置をバイパス位置に制御し、排気管212の被パイパス区間への排気の流入を遮断する(ステップS103)。ステップS103又はステップS104が実行されると、処理はステップS101に戻され、一連の処理が繰り返される。EHC漏電防止制御は以上のように実行される。   If the temperature of EHC 400 is 100 ° C. or higher (step S102: NO), ECU 100 advances the process to step S104, and controls the valve body position of switching valve 500 to the non-bypass position as described above. On the other hand, when the temperature of the EHC 400 is less than 100 ° C. (step S102: YES), the ECU 100 controls the valve body position of the switching valve 500 to the bypass position and blocks the inflow of exhaust gas into the bypassed section of the exhaust pipe 212. (Step S103). When step S103 or step S104 is executed, the process returns to step S101, and a series of processes is repeated. The EHC leakage prevention control is executed as described above.

このように、本実施形態に係るEHC漏電防止制御によれば、EHC400が通電状態にある場合、EHC400の温度が100℃(即ち、本発明に係る「基準値」の一例であり、100℃よりも高い値であってもよい)未満である期間については、排気がバイパス通路217に導かれ、排気中の水分が吸着材218に吸着される。その結果、凝縮水を含まない排気又は凝縮水量が減じられた排気が、或いは、凝縮水生成以前の湿潤な排気であれば湿度が減じられた乾燥した排気がECH400に流入する。   Thus, according to the EHC leakage prevention control according to the present embodiment, when the EHC 400 is in the energized state, the temperature of the EHC 400 is 100 ° C. (that is, an example of the “reference value” according to the present invention. For a period less than (which may be a higher value), the exhaust gas is guided to the bypass passage 217 and the moisture in the exhaust gas is adsorbed by the adsorbent 218. As a result, exhaust that does not contain condensed water or exhaust with reduced amount of condensed water, or dry exhaust with reduced humidity flows into the ECH 400 if it is moist exhaust before the generation of condensed water.

従って、通電状態にあるEHC400に漏電が生じる可能性が著しく減じられ、理想的にはそのような可能性が排除される。即ち、エンジン始動時の排気浄化といったEHC400の効能を減じることなく、ECH400の漏電を確実に防止することが可能となるのである。
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係るEHC漏電防止制御について説明する。ここに、図5は、第2実施形態に係るEHC漏電防止制御のフローチャートである。尚、同図において、図4と重複する箇所には同一の符合を付してその説明を適宜省略することとする。
Therefore, the possibility of electrical leakage occurring in the energized EHC 400 is significantly reduced, and ideally such possibility is eliminated. In other words, it is possible to reliably prevent the ECH 400 from leaking without reducing the effectiveness of the EHC 400 such as exhaust purification at the time of starting the engine.
<Second Embodiment>
Next, EHC leakage prevention control according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a flowchart of the EHC leakage prevention control according to the second embodiment. In the figure, the same reference numerals are given to the same parts as those in FIG. 4, and the description thereof will be omitted as appropriate.

図5において、EHC400が非通電状態にあるか(ステップS101:NO)、又はEHC400が通電状態にあってもEHC400の温度が100℃以上である場合(ステップS102:NO)、ECU100は、エンジン200が減速フューエルカット状態にあるか否かを判別する(ステップS201)。尚、ECU100は、ECH漏電防止制御とは異なる制御として、エンジン200の稼動期間において車両の減速状態が一定期間継続した場合に、燃料の供給を停止する減速フューエルカット制御を実行するように構成されている。   In FIG. 5, if the EHC 400 is in a non-energized state (step S101: NO), or if the temperature of the EHC 400 is 100 ° C. or higher even when the EHC 400 is in an energized state (step S102: NO), the ECU 100 Is in a deceleration fuel cut state (step S201). The ECU 100 is configured to execute a deceleration fuel cut control that stops the fuel supply when the vehicle deceleration state continues for a certain period during the operation period of the engine 200 as a control different from the ECH leakage prevention control. ing.

エンジン200が減速フューエルカット状態になければ(ステップS201:NO)、即ち、エンジン200が通常稼働中であれば、ECU100は、処理をステップS104に進ませる。一方、エンジン200が減速フューエルカット状態にある場合(ステップS201:YES)、ECU100は、処理をステップS103に進め、切り替え弁500の弁体位置をバイパス位置に制御する。   If engine 200 is not in the deceleration fuel cut state (step S201: NO), that is, if engine 200 is in normal operation, ECU 100 advances the process to step S104. On the other hand, when engine 200 is in the deceleration fuel cut state (step S201: YES), ECU 100 proceeds the process to step S103 and controls the valve body position of switching valve 500 to the bypass position.

本実施形態に係るEHC漏電防止制御によれば、EHC400が非通電状態にある場合、又は通電状態であってもEHC400の温度が100℃以上である場合、即ち、本来的な趣旨から言えば排気中の水分を吸着材218に吸着させる必要の生じない場合に、エンジン200が減速フューエルカット状態にあることを条件に、即ち、排気が単なる吸入空気又はそれに近い乾燥した空気であることを条件に、排気をバイパス通路217へ導入することが可能である。   According to the EHC leakage prevention control according to the present embodiment, when the EHC 400 is in a non-energized state, or when the temperature of the EHC 400 is 100 ° C. or higher even in the energized state, that is, in terms of the original purpose, the exhaust gas is exhausted. When it is not necessary to adsorb the moisture in the adsorbent 218, the engine 200 is in a deceleration fuel cut state, that is, the exhaust is just intake air or dry air close thereto. The exhaust can be introduced into the bypass passage 217.

このようにバイパス通路217に吸入空気に類する乾燥したガスが導入されると、吸着材218を含めバイパス通路217全体が乾燥した空気により掃気され、水分を少なからず含んだ状態でEHC400へ供給される。一方、この際、EHC400は、非通電状態にあるか、又は通電状態にあっても水分の蒸発が十分に促進される状態にあるから、いずれにせよこの湿潤な空気によりEHC400が漏電する可能性は著しく低い。即ち、EHC400に漏電を生じさせることなく、バイパス通路217及び吸着材218を掃気し、有限な吸着限界を有する吸着材218の吸着容量を、常時好適な範囲に維持することが可能となって、吸着材218が飽和を超えて予期せぬタイミングで吸着水分を放出する等の事態を未然に防ぐことが可能となるのである。   When a dry gas similar to intake air is introduced into the bypass passage 217 in this way, the entire bypass passage 217 including the adsorbent 218 is scavenged by the dry air and supplied to the EHC 400 in a state containing a little moisture. . On the other hand, at this time, the EHC 400 is in a non-energized state or is in a state in which the evaporation of moisture is sufficiently accelerated even in the energized state. Is remarkably low. That is, without causing leakage in the EHC 400, the bypass passage 217 and the adsorbent 218 are scavenged, and the adsorption capacity of the adsorbent 218 having a finite adsorption limit can always be maintained in a suitable range. This makes it possible to prevent a situation in which the adsorbent 218 exceeds saturation and releases adsorbed moisture at an unexpected timing.

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う内燃機関の排気浄化装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the spirit or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. The purification device is also included in the technical scope of the present invention.

本発明に係る内燃機関の排気浄化システムは、車両用の内燃機関の排気浄化装置として利用可能である。   The exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to the present invention can be used as an exhaust gas purification device for an internal combustion engine for a vehicle.

10…ハイブリッド車両、100…ECU、200…エンジン、202…シリンダ、203…吸気管、211…排気マニホールド、212…排気管、217…掃気通路、300…動力分割機構、400…EHC、410…ケース、420…断熱部材、430…EHC担体、440…上流側温度センサ、450…正電極、470…負電極、490…下流側温度センサ、500…切り替え弁、510…ケース、520…弁体、600…PCU、700…バッテリ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Hybrid vehicle, 100 ... ECU, 200 ... Engine, 202 ... Cylinder, 203 ... Intake pipe, 211 ... Exhaust manifold, 212 ... Exhaust pipe, 217 ... Scavenging passage, 300 ... Power split mechanism, 400 ... EHC, 410 ... Case , 420 ... heat insulating member, 430 ... EHC carrier, 440 ... upstream temperature sensor, 450 ... positive electrode, 470 ... negative electrode, 490 ... downstream temperature sensor, 500 ... switching valve, 510 ... case, 520 ... valve body, 600 ... PCU, 700 ... battery.

Claims (4)

車両に搭載される内燃機関の排気浄化システムであって、
前記内燃機関の主排気通路に設置され、通電により発熱する電気加熱式触媒装置と、
前記電気加熱式触媒装置の上流側において前記主排気通路における所定の被バイパス区間をバイパスするように設けられたバイパス通路と、
該バイパス通路に設置され、排気中の水分を捕集可能な吸着手段と、
前記バイパス通路を開放及び閉鎖可能な切り替え弁と、
前記内燃機関の始動時に前記通電がなされるように前記電気加熱式触媒装置を制御する第1制御手段と、
前記電気加熱式触媒装置の温度を特定する特定手段と、
前記特定された温度が基準値未満である場合に前記排気が前記バイパス通路に導かれるように前記切り替え弁を制御する第2制御手段と
を具備することを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
An exhaust purification system for an internal combustion engine mounted on a vehicle,
An electrically heated catalyst device installed in the main exhaust passage of the internal combustion engine and generating heat when energized;
A bypass passage provided to bypass a predetermined bypassed section in the main exhaust passage on the upstream side of the electrically heated catalyst device;
An adsorption means installed in the bypass passage and capable of collecting moisture in the exhaust;
A switching valve capable of opening and closing the bypass passage;
First control means for controlling the electric heating catalyst device so that the energization is performed when starting the internal combustion engine;
A specifying means for specifying the temperature of the electrically heated catalyst device;
An exhaust gas purification system for an internal combustion engine, comprising: second control means for controlling the switching valve so that the exhaust gas is led to the bypass passage when the specified temperature is lower than a reference value.
前記基準値は、100℃以上の温度である
ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気浄化システム。
The exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the reference value is a temperature of 100 ° C or higher.
前記第2制御手段は、前記内燃機関の減速燃料カット期間において前記排気が前記バイパス通路に導かれるように前記切り替え弁を制御する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の排気浄化システム。
The exhaust of the internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the second control means controls the switching valve so that the exhaust is guided to the bypass passage during a deceleration fuel cut period of the internal combustion engine. Purification system.
前記車両は、動力源として回転電機を備えたハイブリッド車両である
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化システム。
The exhaust purification system for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the vehicle is a hybrid vehicle including a rotating electric machine as a power source.
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