JP2011196290A - Exhaust emission control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の排ガス中の特定成分を吸着材で吸着させる排ガス浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust gas purification apparatus that adsorbs a specific component in exhaust gas of an internal combustion engine with an adsorbent.
内燃機関の排ガス中の特定成分(例えばHC)を吸着する吸着材は、吸着材温度が放出温度T1未満ではHCを吸着し、放出温度T1以上になると吸着していたHCを放出する。そして、吸着材から放出されたHCを酸化する酸化触媒は、触媒温度が活性化温度T2以上になると活性化して酸化可能な状態となる。そして、活性化温度T2は放出温度T1よりも高温(T2>T1)であるのが一般的である。要するに、酸化触媒の温度が活性化温度T2に達するまでの間、吸着材でHCを吸着させておく。 The adsorbent that adsorbs a specific component (for example, HC) in the exhaust gas of the internal combustion engine adsorbs HC when the adsorbent temperature is lower than the release temperature T1, and releases adsorbed HC when the adsorbent temperature is equal to or higher than the release temperature T1. The oxidation catalyst that oxidizes HC released from the adsorbent is activated and becomes oxidizable when the catalyst temperature is equal to or higher than the activation temperature T2. The activation temperature T2 is generally higher than the discharge temperature T1 (T2> T1). In short, HC is adsorbed by the adsorbent until the temperature of the oxidation catalyst reaches the activation temperature T2.
ところで、内燃機関の冷間始動時において、触媒温度を早期に活性化温度T2にまで上昇させるべく点火時期を遅角させる制御(点火遅角制御)が特許文献1,2等にて開示されている。但し、内燃機関の始動時から直ぐに点火遅角制御を実施すると、吸着されたHCが飽和量に達していない状態で吸着材温度が放出温度T1以上となり、吸着材による吸着能力が十分に発揮されなくなる。そこで、この種の排ガス浄化装置では、吸着材温度が放出温度T1に達した時点から点火遅角制御を開始させている。これにより、吸着材での吸着量を十分に増やしつつ触媒暖機の早期完了を図っている。 By the way, at the time of cold start of the internal combustion engine, control for retarding the ignition timing (ignition retarding control) so as to raise the catalyst temperature to the activation temperature T2 at an early stage is disclosed in Patent Documents 1 and 2 and the like. Yes. However, if ignition retard control is performed immediately after the start of the internal combustion engine, the adsorbent temperature becomes equal to or higher than the release temperature T1 in a state where the adsorbed HC has not reached the saturation amount, and the adsorbing capacity by the adsorbent is sufficiently exhibited. Disappear. Therefore, in this type of exhaust gas purifying apparatus, ignition retard control is started from the time when the adsorbent temperature reaches the discharge temperature T1. Thereby, the catalyst warm-up is completed early while sufficiently increasing the amount of adsorption by the adsorbent.
しかしながら、内燃機関の始動直後における排ガス温度の上昇が速いと、吸着されたHCが飽和量に達していない状態で吸着材温度が放出温度T1以上となる場合がある。この場合には、飽和量より少ない量しかHCを吸着できていないため、吸着能力を十分に発揮させているとは言えない。なお、この問題は、排ガス中のHCを吸着して酸化させる場合に限らず、例えばNOxを吸着して還元させる場合にも同様に生じ得る。 However, if the exhaust gas temperature rises immediately after the start of the internal combustion engine, the adsorbent temperature may be equal to or higher than the discharge temperature T1 in a state where the adsorbed HC has not reached the saturation amount. In this case, since HC can be adsorbed only in an amount smaller than the saturation amount, it cannot be said that the adsorption capacity is sufficiently exhibited. This problem is not limited to the case where HC in the exhaust gas is adsorbed and oxidized, but can also occur in the same manner when NOx is adsorbed and reduced, for example.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、内燃機関の始動直後において吸着材で吸着させる量を増やして吸着能力を十分に発揮させることを図った排ガス浄化装置を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to increase the amount of the adsorbent that is adsorbed immediately after the internal combustion engine is started so that the adsorption capacity can be sufficiently exerted. Is to provide.
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。 Hereinafter, means for solving the above-described problems and the operation and effects thereof will be described.
請求項1記載の発明では、自身の温度が放出温度未満では内燃機関の排ガス中の特定成分を吸着し、自身の温度が前記放出温度以上になると吸着した前記特定成分を放出する吸着材と、前記吸着材の上流側に配置され、排ガスと熱交換して排ガスから熱回収する熱回収器と、前記吸着材の温度が前記放出温度未満であることを条件として吸着可能状態であると判定する吸着状態判定手段と、を備え、前記吸着状態判定手段により前記吸着可能状態であると判定されている時には、吸着可能状態でないと判定されている時に比べて前記熱回収器による熱回収量を増大させる熱回収増大制御を実施するとともに、吸着可能状態でないと判定されている時に比べて前記内燃機関の出力を減少させる出力減少制御を実施することを特徴とする。 In the first aspect of the invention, the adsorbent that adsorbs the specific component in the exhaust gas of the internal combustion engine when its own temperature is lower than the release temperature, and releases the adsorbed specific component when its temperature is equal to or higher than the release temperature; A heat recovery unit that is arranged upstream of the adsorbent and exchanges heat with exhaust gas to recover heat from the exhaust gas, and is determined to be in an adsorbable state on condition that the temperature of the adsorbent is lower than the discharge temperature. An adsorption state determination unit, and when the adsorption state determination unit determines that the adsorption is possible, the amount of heat recovered by the heat recovery device is increased compared to when the adsorption state determination unit determines that the adsorption state is not possible The heat recovery increase control is performed, and the output decrease control is performed to decrease the output of the internal combustion engine as compared to when it is determined that the adsorption is not possible.
これによれば、排ガスから熱回収する熱回収器を吸着材の上流側に配置し、吸着可能状態である時には熱回収量を増大させる(熱回収増大制御)ので、内燃機関の始動直後における排ガス温度上昇を抑制できる。さらに、吸着可能状態である時には内燃機関の出力を減少させる(出力減少制御)ので、内燃機関の始動直後における排ガス温度上昇をより一層抑制できる。そのため、内燃機関の始動直後において吸着材温度が放出温度に達するまでの時間を長く確保でき、ひいては、吸着材での吸着量を増やして吸着能力を十分に発揮させることができる。 According to this, the heat recovery device for recovering heat from the exhaust gas is arranged on the upstream side of the adsorbent, and the heat recovery amount is increased when the adsorption is possible (heat recovery increase control). Temperature rise can be suppressed. Furthermore, since the output of the internal combustion engine is reduced (output reduction control) when the adsorption is possible, the exhaust gas temperature rise immediately after the start of the internal combustion engine can be further suppressed. Therefore, it is possible to ensure a long time until the adsorbent temperature reaches the discharge temperature immediately after the start of the internal combustion engine. As a result, it is possible to increase the amount of adsorption by the adsorbent and to fully exhibit the adsorption capacity.
請求項2記載の発明では、前記吸着可能状態であると判定されている時に前記出力減少制御を実施することなく前記熱回収増大制御を実施することで、前記吸着可能状態を所定時間以上維持できるか否かを判定する出力減少要否判定手段を備え、前記出力減少要否判定手段により前記吸着可能状態を所定時間以上維持できないと判定されたことを条件として、前記出力減少制御を実施することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the adsorbable state can be maintained for a predetermined time or longer by performing the heat recovery increase control without performing the output reduction control when it is determined that the adsorbable state is achieved. Output reduction necessity determination means for determining whether or not the output reduction necessity determination means performs the output reduction control on the condition that the suction possible state cannot be maintained for a predetermined time or more by the output reduction necessity determination means. It is characterized by.
ここで、出力減少制御を実施すると、運転者の出力要求に反して内燃機関の出力が減少し、運転者に違和感を与えてしまうことが懸念される。この懸念に対し上記発明によれば、出力減少制御を実施しなくとも熱回収増大制御の実施だけで吸着可能状態を所定時間以上維持できる場合には、出力減少制御は実施させずに熱回収増大制御を実施させることとなるので、上記懸念を解消しつつ、吸着材の吸着能力を十分に発揮させることができる。 Here, when the output reduction control is performed, there is a concern that the output of the internal combustion engine is reduced against the driver's output request, and the driver feels uncomfortable. In response to this concern, according to the above-described invention, if the adsorbable state can be maintained for a predetermined time or more only by performing the heat recovery increase control without performing the output decrease control, the heat recovery increase without performing the output decrease control. Since the control is performed, the adsorption capability of the adsorbent can be sufficiently exhibited while eliminating the above-mentioned concerns.
請求項3記載の発明では、前記内燃機関の出力に加えて電動モータの出力を走行駆動源とする車両に適用され、前記出力減少制御を実施している時には、前記出力減少制御を実施していない時に比べて前記電動モータの出力を増大させるモータ出力増大制御を実施することを特徴とする。 The invention according to claim 3 is applied to a vehicle that uses the output of the electric motor in addition to the output of the internal combustion engine as a travel drive source. When the output reduction control is being executed, the output reduction control is being executed. Motor output increase control for increasing the output of the electric motor as compared to when there is not is performed.
これによれば、出力減少制御を実施している時には電動モータの出力を増大さる(モータ出力増大制御)ので、運転者の出力要求に対する内燃機関の実際の出力が、出力減少制御を実施することに伴い少なくなることを抑制できる。よって、先述した「運転者に違和感を与えてしまう」といった懸念を抑制できる。 According to this, since the output of the electric motor is increased when the output reduction control is performed (motor output increase control), the actual output of the internal combustion engine in response to the driver's output request performs the output decrease control. It is possible to suppress the decrease with the increase. Therefore, it is possible to suppress the above-mentioned concern of “giving the driver a sense of incongruity”.
請求項4記載の発明では、前記出力減少制御による出力減少分を前記電動モータの出力増大分で補うことが可能か否かを判定するモータ出力増大可否判定手段を備え、前記出力減少分を前記出力増大分で補うことが可能であると判定されたことを条件として、前記出力減少制御を実施することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided motor output increase enable / disable determining means for determining whether or not the output decrease by the output decrease control can be supplemented by the output increase of the electric motor, and the output decrease is The output reduction control is performed on the condition that it is determined that the output increase can be compensated.
これによれば、内燃機関の出力減少分を電動モータの出力増大分で補うことができない場合には出力減少制御の実施は許可されないので、先述した「運転者の出力要求に反して内燃機関の出力が減少し、運転者に違和感を与えてしまう」との懸念を解消できる。 According to this, when the decrease in the output of the internal combustion engine cannot be compensated by the increase in the output of the electric motor, the execution of the output decrease control is not permitted. The output can be reduced and the driver can feel uncomfortable.
以下、本発明を具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。 Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other are denoted by the same reference numerals in the drawings, and the description of the same reference numerals is used.
(第1実施形態)
本実施形態にかかる排ガス浄化装置は、点火式のガソリンエンジン(内燃機関)に適用されたものであり、先ず、図1を用いてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。
(First embodiment)
The exhaust gas purifying apparatus according to this embodiment is applied to an ignition type gasoline engine (internal combustion engine). First, a schematic configuration of the entire engine control system will be described with reference to FIG.
内燃機関であるエンジン11の吸気管12には、スロットル開度を調整するスロットルバルブ13が設けられ、各気筒に空気を導入する吸気マニホールド14の各気筒の分岐管部には、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁15が取り付けられている。
An
一方、エンジン11の排気管16のうち排気マニホールド17の下流側部分には、排ガス中の有害成分を低減させる浄化装置30が設置されている。図2(a)は浄化装置30を排ガス流れ方向から見た図であり、図2(b)は(a)の拡大図である。図2に示すように、浄化装置30は、HC,CO,NOxを浄化する三元触媒又はHC,COを浄化する酸化触媒(以下、単に「触媒33」と記載)と、HCを吸着する吸着材32とを有して構成されている。
On the other hand, in the
より詳細に説明すると、浄化装置30は、コージェライト等のセラミックでハニカム状に形成された担体31の内壁面に、ゼオライト等の吸着材32をコーティングし、この吸着材32の表面に三元触媒又は酸化触媒等の触媒33をコーティング等により担持させたものである。触媒33は無数の微細孔を有する多孔状に形成され、排ガス中のHCが触媒33の微細孔を通過して吸着材32に吸着されるようになっている。
More specifically, the purifying
浄化装置30の触媒33の担持量は、浄化装置30の上流部よりも下流部の方が多くなるように形成され、浄化装置30の下流部でのHC浄化反応量を多くするようにしている。また、吸着材32を形成しているゼオライトは、その原料であるシリカ/アルミナの比が大きいほど耐熱性が良くなるが、HC吸着率が低下してしまうという特性をもっているため、浄化装置30の吸着材32(ゼオライト)は、高熱に晒される上流部のシリカ/アルミナの比を大きくして耐熱性を確保し、上流部よりも温度が低くなる下流部のシリカ/アルミナの比を小さくしてHC吸着率を高めるようにしている。
The carrying amount of the catalyst 33 of the
吸着材32は、自身の温度が放出温度T1未満となっている低温時には、排ガス中のHCを吸着する。一方、自身の温度が放出温度T1以上になると、吸着しているHCが離脱して放出される。また、触媒33は、自身の温度が活性化温度T2(例えば約250℃)以上になると活性化して、HC,CO,NOxを酸化、還元する機能が発揮されるようになる。そして、活性化温度T2は放出温度T1よりも高い温度である。 The adsorbent 32 adsorbs HC in the exhaust gas at a low temperature when the temperature of the adsorbent 32 is lower than the discharge temperature T1. On the other hand, when its own temperature becomes equal to or higher than the release temperature T1, the adsorbed HC is released and released. Further, the catalyst 33 is activated when its own temperature becomes equal to or higher than the activation temperature T2 (for example, about 250 ° C.), and functions to oxidize and reduce HC, CO, and NOx are exhibited. The activation temperature T2 is higher than the discharge temperature T1.
そして、排ガス温度が低温となっているエンジン11の冷間始動時には、触媒温度Tcが活性化温度T2未満となっているため触媒33は未活性状態であり、エンジン11から排出されるHCを浄化することができない。そこで、触媒33が未活性でHCを浄化できない期間には、浄化装置30に流入する排ガス中のHCは、触媒33の微細孔を通過して吸着材32に一旦吸着される。その後、浄化装置30の温度が上昇して、吸着材温度Taが放出温度T1まで上昇するとともに触媒温度Tcが活性化温度T2まで上昇すると、吸着材32から離脱したHCが触媒33で酸化されて浄化されることとなる。
At the time of cold start of the
なお、触媒33は吸着材32の上層側に担持されているので、触媒33は排ガスに直接晒されることとなる。そのため、触媒温度Tcは吸着材温度Taよりも常に高温となる。よって、吸着材温度Taが放出温度T1に達してHCが放出される時期から、触媒温度Tcが活性化温度T2に達して浄化可能になる時期までの時間を短くすることができる。よって、吸着材32から放出されるHCが触媒33で浄化されることなく浄化装置30から排出されてしまうことを抑制できる。
Since the catalyst 33 is carried on the upper layer side of the adsorbent 32, the catalyst 33 is directly exposed to the exhaust gas. Therefore, the catalyst temperature Tc is always higher than the adsorbent temperature Ta. Therefore, the time from the time when the adsorbent temperature Ta reaches the release temperature T1 and the release of HC to the time when the catalyst temperature Tc reaches the activation temperature T2 and can be purified can be shortened. Therefore, it is possible to prevent HC released from the adsorbent 32 from being discharged from the
エンジン制御回路(以下「ECU18」と記載)は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたROM(記憶媒体)に記憶された燃料噴射制御プログラム(図示せず)を実行することで、エンジン運転状態(例えばエンジン回転速度及びエンジン負荷)に応じて燃料噴射弁15の燃料噴射量を制御する。具体的には、エンジン回転速度及びエンジン負荷と最適噴射量との関係を予め試験して取得しておき、その試験に基づき作成されたエンジン回転速度及びエンジン負荷と最適噴射量との関係を示す噴射量マップを参照して、エンジン回転速度及びエンジン負荷に基づき最適噴射量(目標噴射量)を算出する。
An engine control circuit (hereinafter referred to as “ECU18”) is configured mainly by a microcomputer, and executes an engine operation by executing a fuel injection control program (not shown) stored in a built-in ROM (storage medium). The fuel injection amount of the
また、ECU18は、前記ROMに記憶された点火制御プログラム(図示せず)を実行することで、点火プラグ19の点火時期を制御する。具体的には、エンジン回転速度及びエンジン負荷と最適噴射量との関係を予め試験して取得しておき、その試験に基づき作成されたエンジン回転速度及びエンジン負荷と最適点火時期との関係を示す点火時期マップを参照して、エンジン回転速度及びエンジン負荷に基づき最適点火時期(目標点火時期)を算出する。
The
そして、エンジン11の冷間始動時には、燃料噴射量を増量させる増量補正や、点火時期を遅角させる遅角補正等の触媒暖機制御(点火遅角制御)を実施することで、排ガス温度の上昇を促進させて触媒33の早期活性化を図ることができる。
When the
図1に示すエンジン11は、冷却水(熱媒体)により冷却される水冷式であり、エンジン11と熱交換した冷却水はラジエータ20により外気と熱交換して冷却される。エンジン11及びラジエータ20間にて冷却水を循環させる循環配管21には、ラジエータ20をバイパスして冷却水を循環させるバイパス配管22が接続されている。そして、冷却水温度が所定以下である冷間始動時には、ラジエータ20をバイパスしてバイパス配管22を冷却水が循環するようサーモスタット23(切替バルブ)が作動する。これによりエンジン11の暖機促進が図られる。一方、冷却水温度が所定以上であれば、冷却水がラジエータ20を循環するようサーモスタット23が作動する。
The
なお、エンジン出力を駆動源として作動するウォータポンプ24により冷却水は循環する。したがって、エンジン回転速度が速いほどウォータポンプ24の回転速度が速くなり、循環流量も増大し、ラジエータ20により冷却水が外気と熱交換する量(冷却される量)も増大する。また、冷却水は、車室内を空調する空調装置の熱源としても利用されており、車室内へ向けて送風される送風空気は、冷却水と熱交換することで加熱されて温風となり、車室内へ吹き出される。
The cooling water is circulated by a
排気管16のうち排気マニホールド17の下流側部分、かつ浄化装置30の上流側部分には、排ガスと熱交換する熱媒体を循環させることにより排ガスから熱回収する熱回収器40が設置されている。本実施形態では、熱回収器40に循環させる熱媒体として、ウォータポンプ24により循環する冷却水が用いられている。
A
エンジン11及び熱回収器40間にて冷却水を循環させる熱回収用配管25には、冷却水の流量を調整する流量調整バルブ41(熱回収量調整手段)が設けられている。この流量調整バルブ41は電磁式のバルブであり、ECU18により電磁バルブの開度が制御される。そして、そのバルブ開度を制御することで、冷却水が熱回収器40を循環する循環流量が調整(制御)される。
The
したがって、流量調整バルブ41のバルブ開度を全閉にして熱回収器40への循環流量をゼロにすれば、ウォータポンプ24から吐出される冷却水の全量が循環配管21を循環する。一方、流量調整バルブ41を開ければ、ウォータポンプ24から吐出される冷却水の一部が熱回収器40へ循環し、冷却水は排ガスと熱交換して熱回収する。このように排ガスから熱回収することで、エンジン11の冷間始動時において、エンジン11の暖機促進が図られるとともに、車室内へ送風される空調風の早期加熱を図ることができる。
Therefore, if the valve opening degree of the flow
排気管16のうち熱回収器40の上流側部分には、排ガス温度を検出する排ガス温度センサ42が備えられている。排ガス温度センサ42により検出された温度は、熱回収器40へ流入してくる排ガスであって、熱交換される前の排ガスの温度(以下、「排ガス入口温度Tex」と記載)である。ECU18は、検出された排ガス入口温度Texに基づき、流量調整バルブ41の作動を制御して熱回収器40への循環流量を調整することで、排熱回収量を調整する。
An exhaust
ところで、エンジン11の冷間始動時において、上述した燃料噴射量の増量補正や点火時期の遅角補正等の触媒暖機制御(点火遅角制御)を、エンジン始動時から直ぐに実施すると、吸着材32で吸着されるHCが飽和量に達していない状態で吸着材温度Taが放出温度T1以上となり、吸着材32による吸着能力が十分に発揮されなくなる。 By the way, when the engine warm-up control (ignition retarding control) such as the fuel injection amount increase correction and the ignition timing retardation correction described above is performed immediately after the engine is started, In a state where the amount of HC adsorbed at 32 has not reached the saturation amount, the adsorbent temperature Ta becomes equal to or higher than the release temperature T1, and the adsorbing ability by the adsorbent 32 is not fully exhibited.
そこで本実施形態では、吸着材温度Taが放出温度T1に達するまでは、以下に説明する「熱回収増大制御」及び「エンジン出力減少制御」を実施する。「熱回収増大制御」では、吸着材温度Taの温度上昇を抑制して吸着材温度Taが放出温度T1に達することを遅らせるよう、熱回収器40を循環する冷却水の流量(循環流量)を最大にして、最大能力で熱回収させる。これにより、浄化装置30へ流入する排ガス温度の低下を図る。「エンジン出力減少制御」では、上述した噴射量マップに基づき算出した目標噴射量(通常時目標噴射量)を減量するよう補正することで、エンジン出力を減少させる。これにより、浄化装置30へ流入する排ガス温度の低下を図る。
Therefore, in the present embodiment, “heat recovery increase control” and “engine output decrease control” described below are performed until the adsorbent temperature Ta reaches the discharge temperature T1. In the “heat recovery increase control”, the flow rate (circulation flow rate) of the cooling water circulating through the
一方、吸着材温度Taが放出温度T1に達した後には、触媒温度Tcの温度上昇を促進させて触媒温度Tcが活性化温度T2に達することを早まらせるよう、上記「熱回収増大制御」を終了して熱回収器40への循環流量をゼロ(最小)にするとともに、「エンジン出力減少制御」を終了して通常時目標噴射量(又は当該噴射量を暖機増量補正した量)に基づき燃料を噴射する。これにより、吸着材32での吸着量を十分に増やしつつ触媒暖機の早期完了を図っている。なお、吸着材温度Ta及び触媒温度Tcは、排ガス温度センサ42の検出値(排ガス入口温度Tex)、及び熱回収量等に基づき推定する。
On the other hand, after the adsorbent temperature Ta reaches the discharge temperature T1, the above-mentioned “heat recovery increase control” is performed so as to accelerate the temperature rise of the catalyst temperature Tc and accelerate the catalyst temperature Tc to reach the activation temperature T2. After completing the flow rate to the
図3は、ECU18が有するマイクロコンピュータによる熱回収増大制御及びエンジン出力減少制御の処理手順を示すフローチャートである。当該処理は、イグニッションスイッチがオン操作されたことをトリガとして起動した後、所定周期(例えば先述のCPUが行う演算周期又は所定のクランク角度毎)で繰り返し実行される。
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of heat recovery increase control and engine output decrease control by the microcomputer of the
先ず、図3に示すステップS10において、排ガス温度センサ42により検出された排ガス入口温度Texを取得する。また、取得した排ガス入口温度Tex及び熱回収器40による熱回収量に基づき触媒温度Tcを推定する。熱回収量は、流量調整バルブ41の開度及びエンジン冷却水温度に基づき算出すればよい。そして、算出した熱回収量に基づき熱回収器40での熱交換による温度低下分を算出し、その温度低下分を排ガス入口温度Texから減算することで触媒温度Tcを算出する。なお、図3の処理では、吸着材温度Taは触媒温度Tcと同じであるとみなす。
First, in step S10 shown in FIG. 3, the exhaust gas inlet temperature Tex detected by the exhaust
続くステップS11(吸着状態判定手段)では、吸着材温度Taが放出温度T1未満であるか否かを判定する。Ta<T1であると判定された場合には(S11:YES)、続くステップS12では、吸着材32で吸着されているHCの吸着量を推定する。例えば、エンジン11の運転状態(例えばエンジン回転速度、エンジン負荷、エンジン冷却水温度等)、エンジン始動開始からの経過時間及び吸着材温度Taの少なくとも1つに基づき、吸着材32で吸着されているHCの吸着量を推定すればよい。 In subsequent step S11 (adsorption state determination means), it is determined whether or not the adsorbent temperature Ta is lower than the discharge temperature T1. If it is determined that Ta <T1 (S11: YES), the amount of HC adsorbed by the adsorbent 32 is estimated in the subsequent step S12. For example, it is adsorbed by the adsorbent 32 based on at least one of the operating state of the engine 11 (for example, engine rotation speed, engine load, engine coolant temperature, etc.), the elapsed time from the start of engine start, and the adsorbent temperature Ta. What is necessary is just to estimate the adsorption amount of HC.
具体的には、上述したエンジン運転状態に基づきエンジン11から排出されたHCの量(HC排出量)を算出するとともに、吸着材温度Taに基づき吸着材32の吸着率を算出する。そして、算出したHC排出量に吸着率を乗算することでHC吸着量を算出する。 Specifically, the amount of HC discharged from the engine 11 (HC discharge amount) is calculated based on the engine operating state described above, and the adsorption rate of the adsorbent 32 is calculated based on the adsorbent temperature Ta. Then, the HC adsorption amount is calculated by multiplying the calculated HC discharge amount by the adsorption rate.
なお、厳密には、吸着材32は放出温度T1よりも低い温度(放出開始温度)で放出を開始するが、放出温度T1未満であれば吸着機能も発揮されている。つまり、吸着材温度Taが放出開始温度(例えば100℃)以上かつ放出温度T1(例えば150℃)未満である温度範囲にある場合には、吸着と放出が同時に為され、放出温度T1にまで上昇した時点で吸着機能が発揮されなくなる。そして、上記温度範囲(100℃≦Ta<150℃)では、吸着材温度Taが高くなるほど吸着率が徐々に低下していく。したがって、上述した吸着率の算出では、吸着材温度Taが高いほど吸着率を低くするよう算出している。 Strictly speaking, the adsorbent 32 starts to be released at a temperature lower than the release temperature T1 (release start temperature), but if it is lower than the release temperature T1, the adsorption function is also exhibited. That is, when the adsorbent temperature Ta is in a temperature range that is equal to or higher than the discharge start temperature (for example, 100 ° C.) and lower than the discharge temperature T1 (for example, 150 ° C.), the adsorption and the discharge are simultaneously performed and the temperature rises to the discharge temperature T1 At that time, the adsorption function is not exhibited. In the temperature range (100 ° C. ≦ Ta <150 ° C.), the adsorption rate gradually decreases as the adsorbent temperature Ta increases. Therefore, in the calculation of the adsorption rate described above, the adsorption rate is calculated to be lower as the adsorbent temperature Ta is higher.
続くステップS13(吸着状態判定手段)では、ステップS12で算出したHC吸着量が飽和量未満であるか否かを判定する。HC吸着量が飽和量未満であると判定されると(S13:YES)、続くステップS14(熱回収増大制御手段)において、流量調整バルブ41を全開に制御して熱回収増大制御を実施する。要するに、吸着材温度Ta<放出温度T1かつHC吸着量<飽和量であれば、吸着材32がHCを吸着可能な状態であると言える。つまり、飽和状態になっていなくても吸着材温度Taが放出温度T1に達していれば吸着不能であり、吸着材温度Taが放出温度T1に達していなくても飽和状態になっていれば吸着不能である。そして、吸着可能状態であることを条件として熱回収増大制御が実施される。これにより、浄化装置30へ流入する排ガスの温度の低下ひいては触媒温度Tc及び吸着材温度Taの低下が図られるので、吸着材温度Taが放出温度T1に達することを遅らせることができ、吸着可能状態である時間を長くできる。
In subsequent step S13 (adsorption state determination means), it is determined whether or not the HC adsorption amount calculated in step S12 is less than the saturation amount. If it is determined that the HC adsorption amount is less than the saturation amount (S13: YES), in the subsequent step S14 (heat recovery increase control means), the flow
続くステップS15(出力減少要否判定手段)では、エンジン出力減少制御を実施することなく、ステップS14での熱回収増大制御を実施するのみで、吸着可能状態である時間を所定時間以上維持できるか否かを判定する。例えば、その時の吸着材温度Taが所定の閾値温度以下であれば、前記維持が可能であると判定する。なお、その時のエンジン冷却水温度に応じて前記閾値温度を可変設定してもよい。つまり、エンジン冷却水温度が低いほど熱交換量が多くなり、浄化装置30へ流入する排ガスの温度を大きく低下させることができるので、エンジン冷却水温度が低いほど前記閾値温度を高く設定する。
In the subsequent step S15 (output reduction necessity determination means), is it possible to maintain the adsorbable state time for a predetermined time or more only by performing the heat recovery increase control in step S14 without performing the engine output decrease control? Determine whether or not. For example, if the adsorbent temperature Ta at that time is equal to or lower than a predetermined threshold temperature, it is determined that the maintenance is possible. The threshold temperature may be variably set according to the engine coolant temperature at that time. That is, the lower the engine coolant temperature, the greater the amount of heat exchange, and the temperature of the exhaust gas flowing into the
熱回収増大制御だけでは前記維持が可能でないと判定されれば、(S15:NO)、続くステップS16(出力減少制御手段)において、通常時目標噴射量を減量するよう補正することでエンジン出力を減少させるエンジン出力減少制御を実施する。これにより、浄化装置30へ流入する排ガスの温度低下ひいては触媒温度Tc及び吸着材温度Taの低下が促進されるので、吸着材温度Taが放出温度T1に達することを遅らせることができ、吸着可能状態である時間を所定時間以上維持できるようになる。
If it is determined that the maintenance is not possible only by the heat recovery increase control (S15: NO), in the subsequent step S16 (output decrease control means), the engine output is corrected by correcting the normal target injection amount to decrease. Implement engine output reduction control to decrease. As a result, the temperature decrease of the exhaust gas flowing into the
なお、吸着可能状態でなければ(S11:NO、S13:NO)、ステップS14での熱回収増大制御及びステップS16エンジン出力減少制御のいずれも実施することなく図3の処理を終了する。吸着可能状態ではあるが(S11:YES、S13:YES)、熱回収増大制御だけで前記維持が可能であれば(S15:YES)、熱回収増大制御は実施するもののエンジン出力減少制御は実施しない。 If it is not in the adsorbable state (S11: NO, S13: NO), the process of FIG. 3 is terminated without performing any of the heat recovery increase control and the step S16 engine output decrease control in step S14. Although it is in an adsorbable state (S11: YES, S13: YES), if the above-described maintenance is possible only by heat recovery increase control (S15: YES), engine output decrease control is not performed although heat recovery increase control is performed. .
図4は、図3の処理を実施したことによる一態様を示すタイムチャートである。図4の(a)は車両の走行動力、(b)はエンジン出力、(c)はエンジン直下排気熱量、(d)は熱回収器40による排気熱回収量、(e)は触媒温度Tc、(f)中の実線は触媒33へ流入するHCの流量、(f)中の一点鎖線は触媒33から流出するHCの流量を示す。
FIG. 4 is a time chart showing an embodiment by performing the process of FIG. 4 (a) is the driving power of the vehicle, (b) is the engine output, (c) is the exhaust heat quantity directly under the engine, (d) is the exhaust heat recovery quantity by the
図4の例では、エンジンを始動したt1時点において、熱回収増大制御及びエンジン出力減少制御を開始する。その後、エンジン直下排気温度(排ガス入口温度Tex)が放出温度T1に達したt2時点、或いは、推定した触媒温度Tc(つまり吸着材温度Ta)が放出温度T1に達した時点で上記両制御を終了させる。 In the example of FIG. 4, at time t1 when the engine is started, heat recovery increase control and engine output decrease control are started. Thereafter, both the above-described controls are terminated at the time t2 when the exhaust temperature immediately below the engine (exhaust gas inlet temperature Tex) reaches the discharge temperature T1 or when the estimated catalyst temperature Tc (that is, the adsorbent temperature Ta) reaches the discharge temperature T1. Let
t2時点までの期間にエンジン出力減少制御を実施することにより、(a)(b)に示す如くエンジン出力及び走行動力が点線に示す値から実線に示す値にまで低下し、その結果、(c)に示す如くエンジン直下排気熱量(排ガス入口温度Tex)は点線に示す値から実線に示す値にまで低下する。また、t2時点までの期間に熱回収増大制御を実施することにより、(d)に示す如く排熱回収量は増大する。 By performing the engine output reduction control in the period up to the time point t2, the engine output and the traveling power are reduced from the values shown by the dotted line to the values shown by the solid line as shown in (a) and (b), and as a result, (c ), The exhaust heat quantity directly under the engine (exhaust gas inlet temperature Tex) decreases from the value shown by the dotted line to the value shown by the solid line. Further, by performing heat recovery increase control during the period up to time t2, the amount of exhaust heat recovery increases as shown in (d).
以上により、(e)に示す如く触媒温度Tcが放出温度T1未満である時間(t1からt2までの時間)を長くすることができ、吸着材32で吸着させる量の増大を図ることができる。つまり、浄化装置30へ流入するHC流量((f)中の実線参照)に対し、浄化装置30から流出するHC流量((f)中の一点鎖線参照)を十分に低下させることができる。 As described above, as shown in (e), the time during which the catalyst temperature Tc is lower than the discharge temperature T1 (the time from t1 to t2) can be lengthened, and the amount adsorbed by the adsorbent 32 can be increased. That is, the HC flow rate flowing out from the purification device 30 (see the one-dot chain line in (f)) can be sufficiently reduced with respect to the HC flow rate flowing into the purification device 30 (see the solid line in (f)).
以上に詳述した本実施形態によれば、以下の効果が発揮される。 According to the embodiment described in detail above, the following effects are exhibited.
(1)浄化装置30の上流側に熱回収器40を配置し、熱回収器40への冷却水循環流量を調整して熱回収量を調整することで、浄化装置30へ流入する排ガスの温度(排ガス出口温度Tout)を調整することを可能にしている。
(1) The temperature of the exhaust gas flowing into the purification device 30 (by adjusting the heat recovery amount by arranging the
(2)吸着材温度Taが放出温度T1未満となっている時には循環流量を最大にするとともにエンジン出力を低下させるので、浄化装置30へ流入する排ガス温度の上昇が抑制される。そのため、吸着材温度Taが放出温度T1に達するまでの時間を長く確保でき、ひいては、吸着材32での吸着量を増やして吸着能力を十分に発揮させることができる。なお、触媒温度Tcが活性化温度T2以上となっている時には、循環流量をゼロにして、浄化装置30へ流入する排ガス温度の上昇を促進させるようにしてもよい。これによれば、吸着材32が吸着可能状態でなくなった時点から、触媒温度Tcが活性化温度T2に達する時点までの時間を短くして、触媒暖機の早期完了を図ることができる。
(2) When the adsorbent temperature Ta is lower than the discharge temperature T1, the circulation flow rate is maximized and the engine output is reduced, so that an increase in the exhaust gas temperature flowing into the
(3)吸着材温度Taが放熱温度T1未満であっても、飽和している等により吸着可能状態でなければ、循環流量をゼロにして触媒温度Tcの上昇を促進させるので、吸着材温度Taが放出温度T1にまで上昇することを待たずして直ぐに触媒温度Tcの上昇を促進させることができ、吸着も酸化もできていない無駄な時間を短縮して、触媒暖機の早期完了を図ることができる。 (3) Even if the adsorbent temperature Ta is lower than the heat dissipation temperature T1, if the adsorbent temperature Ta is not adsorbable due to saturation or the like, the circulation flow rate is reduced to zero to promote the increase of the catalyst temperature Tc. The catalyst temperature Tc can be immediately increased without waiting for the catalyst to rise to the discharge temperature T1, and the wasteful time during which neither adsorption nor oxidation is performed can be shortened, and the catalyst warm-up can be completed early. be able to.
(4)ここで、出力減少制御を実施すると、運転者の出力要求に反してエンジン出力が減少して運転者に違和感を与えてしまうことが懸念される。この懸念に対し本実施形態によれば、出力減少制御を実施しなくとも熱回収増大制御の実施だけで吸着可能状態を所定時間以上維持できる場合(S15:YES)には、出力減少制御は実施させずに熱回収増大制御を実施させることとなるので、上記懸念を解消しつつ、吸着材32の吸着能力を十分に発揮させることができる。 (4) Here, when the output reduction control is performed, there is a concern that the engine output is reduced against the driver's output request and the driver feels uncomfortable. In response to this concern, according to the present embodiment, the output reduction control is performed when the adsorbable state can be maintained for a predetermined time or longer only by performing the heat recovery increase control without performing the output reduction control (S15: YES). Therefore, the heat recovery increase control is performed without causing the adsorption capability of the adsorbent 32 to be sufficiently exhibited while eliminating the above-described concerns.
(5)吸着材温度Taが放出温度T1に達するまでの期間は循環流量を最大にするので、熱回収器40での熱回収量を十分に増大させることができ、ひいては、空調装置の熱源利用を早期に実施でき、エンジン始動時点t1から暖房により車室内温度を目標温度にするまでに要する時間を短くできる。
(5) Since the circulation flow rate is maximized until the adsorbent temperature Ta reaches the discharge temperature T1, the heat recovery amount in the
(第2実施形態)
図5に示す本実施形態では、エンジン制御システム全体の概略構成を説明する。図5に示す車両は所謂ハイブリッド式の車両であり、エンジン11の出力に加えて、バッテリ26から電力供給されて駆動するモータジェネレータ27(電動モータ)の出力を走行駆動源とする。また、エンジン出力によりモータジェネレータ27を駆動させることにより発電した電力をバッテリ26へ充電させることも可能である。図5の例では、エンジン11により回転駆動するクランクシャフトはモータジェネレータ27によりアシストされて駆動する。そして、エンジン11及びモータジェネレータ27の出力がトランスミッション28へ伝達されて駆動輪29を駆動させる。ちなみに、図1では排ガス温度センサ42を熱回収器40の上流側に配置していたのに対し、図5に示す本実施形態では、排ガス温度センサ42を熱回収器40の下流側に配置している。
(Second Embodiment)
In the present embodiment shown in FIG. 5, a schematic configuration of the entire engine control system will be described. The vehicle shown in FIG. 5 is a so-called hybrid vehicle. In addition to the output of the
ECU18は、バッテリ26の充電状態(SOC)が所定範囲内となるよう充放電制御する。特に、充電率を示すSOCが下限値よりも低下している場合にはエンジン出力によりモータジェネレータ27で発電させてバッテリ26を充電させる。よって、この場合にはモータジェネレータ27による上記アシストは不可である。
The
そして、本実施形態では、エンジン出力減少制御を実施する場合には、SOCが下限値よりも低下しないことを条件として、モータジェネレータ27による上記アシストを実施する。特に、エンジン出力減少制御により出力が減少する分だけ、モータジェネレータ27でアシストすることが望ましい。
In the present embodiment, when the engine output reduction control is performed, the assist by the
図6は、ECU18が有するマイクロコンピュータによる熱回収増大制御及びエンジン出力減少制御の処理手順を示すフローチャートであり、図3のフローチャートにステップS17を追加するとともに、図3のステップS16をステップS18に変更している。図3及び図6において互いに同一の処理を実施するステップには同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure of heat recovery increase control and engine output decrease control by the microcomputer of the
先ず、ステップS10〜S13に基づき吸着可能状態であると判定されれば、ステップS14にて熱回収増大制御を実施する。そして、続くステップS15において熱回収増大制御だけでは吸着可能状態である時間を所定時間以上維持できないと判定されれば、(S15:NO)、次のステップS17に進む。 First, if it is determined that the adsorption is possible based on steps S10 to S13, heat recovery increase control is performed in step S14. If it is determined in the subsequent step S15 that the adsorbable time cannot be maintained for a predetermined time or more only by the heat recovery increase control (S15: NO), the process proceeds to the next step S17.
続くステップS17(モータ出力増大可否判定手段)では、エンジン出力減少制御による出力減少分を、モータジェネレータ27でアシスト可能であるか否かを判定する。すなわち、バッテリ26の充電量(SOC)が、エンジン出力減少制御による出力減少分をモータアシストするのに十分であるか否かを判定する。例えば、エンジン出力減少制御による出力減少分(噴射量減少分)を固定しておき、SOCが所定値以上であれば、出力減少分をモータジェネレータ27の出力で補うことができると判定すればよい。
In the subsequent step S17 (motor output increase enable / disable determining means), it is determined whether or not the
そして、モータアシスト可能出力がエンジン出力減少分以上であると判定されれば(S17:YES)、続くステップS18(出力減少制御手段、モータ出力増大制御手段)において、エンジン出力減少制御を実施するとともに、モータジェネレータ27への電力供給量を増大させる制御(モータ出力増大制御)を実施して、エンジン出力減少制御による出力減少分をモータジェネレータ27の出力で補うようにする。
If it is determined that the motor assist possible output is equal to or greater than the engine output decrease (S17: YES), the engine output decrease control is performed in the subsequent step S18 (output decrease control means, motor output increase control means). Then, the control for increasing the power supply amount to the motor generator 27 (motor output increase control) is performed, and the output decrease due to the engine output decrease control is compensated by the output of the
一方、モータアシスト可能出力がエンジン出力減少分以上でない(つまりSOCが所定値未満である)と判定されれば(S17:NO)、ステップS18によるエンジン出力減少制御及びモータ出力増大制御の両制御の実施を許可しない。 On the other hand, if it is determined that the motor assist possible output is not equal to or greater than the engine output decrease (that is, the SOC is less than the predetermined value) (S17: NO), both the engine output decrease control and the motor output increase control in step S18 are controlled. Do not allow implementation.
図7は、図6の処理を実施したことによる一態様を示すタイムチャートである。図7の(a)は車両の走行動力、(b)はエンジン出力、(c)はバッテリ26の充放電量、(d)はエンジン直下排気熱量、(e)は熱回収器40による排気熱回収量、(f)は触媒温度Tc、(g)中の実線は触媒33へ流入するHCの流量、(g)中の一点鎖線は触媒33から流出するHCの流量を示す。
FIG. 7 is a time chart showing an aspect of the execution of the process of FIG. 7 (a) is the driving power of the vehicle, (b) is the engine output, (c) is the charge / discharge amount of the
図7の例では、エンジンを始動したt1時点において、熱回収増大制御、エンジン出力減少制御及びモータ出力増大制御を開始する。その後、エンジン直下排気温度(排ガス入口温度Tex)が放出温度T1に達したt2時点、或いは、触媒温度Tc(つまり吸着材温度Ta)が放出温度T1に達したt2時点で上記両制御を終了させる。 In the example of FIG. 7, at time t1 when the engine is started, heat recovery increase control, engine output decrease control, and motor output increase control are started. Thereafter, both the above-described controls are terminated at the time t2 when the exhaust temperature immediately below the engine (exhaust gas inlet temperature Tex) reaches the discharge temperature T1, or at the time t2 when the catalyst temperature Tc (that is, the adsorbent temperature Ta) reaches the discharge temperature T1. .
t2時点までの期間に熱回収増大制御を実施することにより、(e)に示す如く排熱回収量は増大する。また、t2時点までの期間に、(c)に示す如くバッテリ放電量を増大させるモータ出力増大制御を実施することにより、(b)に示すエンジン出力減少制御を実施しても、(a)中の点線に示すような走行動力の低下が回避され、(a)中の実線に示す如く走行動力を、ドライバが要求する走行動力に維持させることができる。 By performing heat recovery increase control during the period up to time t2, the amount of exhaust heat recovery increases as shown in (e). Further, during the period up to the time t2, even if the engine output decrease control shown in (b) is performed by performing the motor output increase control for increasing the battery discharge amount as shown in (c), A decrease in travel power as shown by the dotted line can be avoided, and the travel power can be maintained at the travel power required by the driver as shown by the solid line in FIG.
以上により、熱回収増大制御及びエンジン出力減少制御を実施することで、(f)に示す如く触媒温度Tcが放出温度T1未満である時間(t1からt2までの時間)を長くすることができ、吸着材32で吸着させる量の増大を図ることができる。つまり、浄化装置30へ流入するHC流量((g)中の実線参照)に対し、浄化装置30から流出するHC流量((g)中の一点鎖線参照)を十分に低下させることができる。しかも、ドライバが要求する走行動力に維持させることができる。 As described above, by performing the heat recovery increase control and the engine output decrease control, the time during which the catalyst temperature Tc is lower than the discharge temperature T1 (time from t1 to t2) can be lengthened as shown in (f). The amount to be adsorbed by the adsorbent 32 can be increased. That is, the HC flow rate flowing out from the purification device 30 (see the one-dot chain line in (g)) can be sufficiently reduced with respect to the HC flow rate flowing into the purification device 30 (see the solid line in (g)). Moreover, the driving power required by the driver can be maintained.
また、モータ出力増大制御を実施するので、ドライバが要求する走行動力に対して実際の走行動力が減少してしまうことの回避を図ることができる。しかも、モータアシスト可能出力がエンジン出力減少分以上でない場合には(S17:NO)、エンジン出力減少制御は許可されないので、ドライバが要求する走行動力に対して実際の走行動力が減少してしまうことを確実に回避できる。 Further, since the motor output increase control is performed, it is possible to avoid the actual traveling power from being reduced with respect to the traveling power requested by the driver. In addition, when the motor-assistable output is not equal to or greater than the engine output decrease (S17: NO), the engine output decrease control is not permitted, and thus the actual travel power is reduced with respect to the travel power requested by the driver. Can be avoided reliably.
(他の実施形態)
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。また、各実施形態の特徴的構成をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the description of the above embodiment, and may be modified as follows. Moreover, you may make it combine the characteristic structure of each embodiment arbitrarily, respectively.
・上記各実施形態では、熱回収器40において、ラジエータ20を流通するエンジン冷却水と排ガスとを熱交換させているが、エンジン冷却水を、他の熱媒体と熱交換させ、前記他の熱媒体と排ガスとを熱交換させるようにしてもよい。この場合の熱回収増大制御では、エンジン冷却水の循環流量を増大させてもよいし、他の熱媒体を循環させる電動ポンプによる循環流量を増大させるようにしてもよいし、両循環流量を増大させてもよい。
In each of the above embodiments, in the
・図1に示す実施形態では、流量調整バルブ41の開度を制御することで熱回収増大制御を実施しているが、例えば、排ガスが熱回収器40をバイパスして流通するバイパス通路を排気管16に形成し、排ガスの流通経路をバイパス通路及び熱回収器40のいずれかに切り替える切替バルブを設けるようにしてもよい。この場合、切替バルブの作動を制御して、バイパス通路へ排ガスを流通させる状態から熱回収器40へ排ガスを流通させる状態に切り替えることで、熱回収増大制御を実施すればよい。
In the embodiment shown in FIG. 1, the heat recovery increase control is performed by controlling the opening degree of the flow
・上記各実施形態では、熱回収量調整手段として流量調整バルブ41を設けているが、ウォータポンプ24が電動モータにより駆動されるエンジンにおいては、ウォータポンプ24の回転速度を可変制御することで循環流量を調整できるようになるため、この場合には流量調整バルブ41を廃止して、ウォータポンプ24の作動を制御することで熱回収器40への循環流量を調整するようにしてもよい。
In each of the above embodiments, the flow
・図1に示す実施形態では、排気管16のうち熱回収器40の上流側部分に排ガス温度センサ42を設けて、排ガス入口温度Texから触媒温度Tc及び吸着材温度Taを推定して制御しているが、このような温度センサを浄化装置30に設けて、触媒33の温度を直接検出するようにしてもよい。或いは、排ガス温度センサ42を熱回収器40の下流側に配置して、当該排ガス温度センサ42による検出値、冷却水の循環流量及びエンジン11の運転状態に基づき触媒温度Tc及び吸着材温度Taを推定するようにしてもよい。
In the embodiment shown in FIG. 1, an exhaust
・図6のステップS17において、モータアシスト可能出力がエンジン出力減少分以上でないと否定判定された場合には(S17:NO)、肯定判定された場合に比べて点火時期を遅角させる点火遅角制御を実施するようにしてもよい。また、図3及び図6のステップS11〜S13において吸着不可であると判定された場合に(S11:NO、S13:NO)、上記点火遅角制御を実施してもよい。 In step S17 of FIG. 6, if it is determined that the motor assist possible output is not equal to or less than the engine output decrease (S17: NO), the ignition delay that retards the ignition timing compared to the case where the determination is affirmative. You may make it implement control. Further, when it is determined in steps S11 to S13 in FIGS. 3 and 6 that adsorption is not possible (S11: NO, S13: NO), the ignition retard control may be performed.
・吸着材32が飽和状態になっているか否かについては、内燃機関を始動させてからの経過時間が、予め設定した所定時間に達した場合に飽和状態であると判定してもよい。或いは、エンジン11の暖機運転期間における運転者のアクセル操作量の履歴に基づき判定してもよい。例えば操作量の積分値が予め設定した閾値を超えた場合に飽和状態であると判定すればよい。或いは、吸着材32へ供給された熱量の積算値が所定値に達した場合に飽和状態であると判定すればよい。例えば、エンジン負荷と相関のある燃料噴射量指令値、吸気量、アクセル操作量等と、エンジン回転速度と、循環流量(例えば、ECU18から流量調整バルブ41へ出力される指令信号)と、に基づき上記熱量を算出すればよい。或いは、エンジン11の暖機運転期間におけるエンジン回転速度が所定値に達した時点で、飽和状態になったと判定してもよい。
Whether or not the adsorbent 32 is saturated may be determined to be saturated when the elapsed time after starting the internal combustion engine reaches a predetermined time set in advance. Alternatively, the determination may be made based on the history of the driver's accelerator operation amount during the warm-up operation period of the
・上記各実施形態では、吸着材32と触媒33とを一体に構成した浄化装置30を採用しているが、本発明の実施にあたり、吸着材32と触媒33とを別体に構成してもよい。この場合、吸着材を触媒の上流側に配置させることで、吸着材の雰囲気温度を触媒の雰囲気温度よりも高くさせておくことが望ましい。これによれば、吸着材温度が放出温度T1に達した時点から触媒が活性化温度T2に達するまでの時間(吸着も酸化もできていない時間)を短くできる。
In each of the above embodiments, the
・上記第2実施形態では、モータ機能と発電機能とを有するモータジェネレータ27を電動モータとして採用しているが、発電機能を有していない電動モータを採用してもよい。
In the second embodiment, the
・上記各実施形態では、浄化対象となる排ガス中の特定成分がHCであり、このHCを吸着/酸化させる吸着材/触媒に本発明を適用させているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、例えばリーンバーンのガソリンエンジンやディーゼルエンジンの場合において、排ガス中のNOxを特定成分として吸着させる吸着材、及びそのNOxを還元させる触媒に本発明を適用させてもよい。 In each of the above embodiments, the specific component in the exhaust gas to be purified is HC, and the present invention is applied to the adsorbent / catalyst that adsorbs / oxidizes this HC, but the present invention is limited to this. It is not a thing. For example, in the case of a lean burn gasoline engine or diesel engine, the present invention may be applied to an adsorbent that adsorbs NOx in exhaust gas as a specific component and a catalyst that reduces the NOx.
32…吸着材、40…熱回収器、S11…吸着状態判定手段、S14…熱回収増大制御手段、S15…出力減少要否判定手段、S16…出力減少制御手段、S17…モータ出力増大可否判定手段、S18…出力減少制御手段,モータ出力増大制御手段、T1…放出温度、T2…活性化温度。 32 ... Adsorbent, 40 ... Heat recovery device, S11 ... Adsorption state determination means, S14 ... Heat recovery increase control means, S15 ... Output decrease necessity determination means, S16 ... Output decrease control means, S17 ... Motor output increase possibility determination means , S18 ... output decrease control means, motor output increase control means, T1 ... release temperature, T2 ... activation temperature.
Claims (4)
前記吸着材の上流側に配置され、排ガスと熱交換して排ガスから熱回収する熱回収器と、
前記吸着材の温度が前記放出温度未満であることを条件として吸着可能状態であると判定する吸着状態判定手段と、
を備え、
前記吸着状態判定手段により前記吸着可能状態であると判定されている時には、吸着可能状態でないと判定されている時に比べて前記熱回収器による熱回収量を増大させる熱回収増大制御を実施するとともに、吸着可能状態でないと判定されている時に比べて前記内燃機関の出力を減少させる出力減少制御を実施することを特徴とする排ガス浄化装置。 An adsorbent that adsorbs a specific component in the exhaust gas of an internal combustion engine when its temperature is lower than the release temperature, and releases the adsorbed specific component when its temperature is equal to or higher than the release temperature;
A heat recovery device that is disposed upstream of the adsorbent and heat-exchanges with the exhaust gas to recover heat from the exhaust gas;
Adsorption state determination means for determining that the adsorbent is in an adsorbable state on condition that the temperature of the adsorbent is lower than the release temperature;
With
When it is determined by the adsorption state determination means that the adsorption is possible, the heat recovery increase control is performed to increase the amount of heat recovered by the heat recovery device compared to when it is determined that the adsorption is not possible. An exhaust gas purification apparatus that performs output reduction control for reducing the output of the internal combustion engine as compared to when it is determined that the adsorption is not possible.
前記出力減少要否判定手段により前記吸着可能状態を所定時間以上維持できないと判定されたことを条件として、前記出力減少制御を実施することを特徴とする請求項1に記載の排ガス浄化装置。 Output reduction that determines whether or not the adsorbable state can be maintained for a predetermined time or more by performing the heat recovery increase control without performing the output decrease control when it is determined that the adsorption is possible With necessity determination means,
2. The exhaust gas purification apparatus according to claim 1, wherein the output reduction control is performed on the condition that the adsorbable state cannot be maintained for a predetermined time or longer by the output reduction necessity determination unit.
前記出力減少制御を実施している時には、前記出力減少制御を実施していない時に比べて前記電動モータの出力を増大させるモータ出力増大制御を実施することを特徴とする請求項1又は2に記載の排ガス浄化装置。 Applied to a vehicle using the output of the electric motor in addition to the output of the internal combustion engine as a travel drive source;
The motor output increase control for increasing the output of the electric motor is performed when the output decrease control is being performed, compared to when the output decrease control is not being performed. Exhaust gas purification equipment.
前記出力減少分を前記出力増大分で補うことが可能であると判定されたことを条件として、前記出力減少制御を実施することを特徴とする請求項3に記載の排ガス浄化装置。 A motor output increase enable / disable determining unit that determines whether or not the output decrease by the output decrease control can be supplemented by the output increase of the electric motor;
The exhaust gas purification device according to claim 3, wherein the output reduction control is performed on the condition that it is determined that the output decrease can be supplemented with the output increase.
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Family Applications (1)
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
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-
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- 2010-03-22 JP JP2010065346A patent/JP2011196290A/en active Pending
Cited By (3)
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US20150105957A1 (en) * | 2013-10-11 | 2015-04-16 | Denso Corporation | Vehicle control device |
US9469291B2 (en) * | 2013-10-11 | 2016-10-18 | Denso Corporation | Vehicle control device |
JP2017172568A (en) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | トヨタ自動車株式会社 | Engine controller |
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