JP2014118874A - Exhaust purification control device of engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンの排気通路に備えられた排気浄化装置を制御するエンジンの排気浄化制御装置に関する。 The present invention relates to an engine exhaust purification control device that controls an exhaust purification device provided in an exhaust passage of an engine.
燃費性能に優れるエンジンは、環境配慮型(ecological)であり、経済的(economical)であると好ましく評価される反面、燃費の向上に伴い排ガス温度が低くなるため、排気通路に備えられた三元触媒や酸化触媒等の排気浄化装置が活性化し難くなるという問題がある。 An engine with excellent fuel efficiency is ecological and is preferably evaluated as being economical, while the exhaust gas temperature is lowered as fuel efficiency is improved. There is a problem that it becomes difficult to activate an exhaust purification device such as a catalyst or an oxidation catalyst.
特許文献1には、車両の排ガス通路に設けられ、排ガス中の微粒子を捕捉するフィルタと、このフィルタを加熱再生するための電気ヒータと、車両の各種機器に電源電流を供給する第一の電池と、前記電気ヒータの電源として、前記第一の電池とは別の第二の電池とを備えた排ガス浄化装置が開示されている。その場合、第一の電池は鉛蓄電池、第二の電池は短時間に大電流の放電が可能なキャパシタが利用される。
In
特許文献2には、排気管路に設けられて排気中の微粒子を捕集する触媒付きフィルタを、電気ヒータと、膨張行程における燃料の追加噴射とで加熱再生することが開示されている。
排気通路上の排気浄化装置を積極的に活性化させる方策として、特許文献1及び2に記載されるような電気ヒータを用いて排気浄化装置を強制的に加熱することが考えられる。しかし、電気ヒータは電力消費量が大きいため、電気ヒータを使用すると、電源である蓄電装置の蓄電量が大幅に低下し、例えばオーディオやエアコン等の他の車載電気デバイスへの電力不足が懸念される。
As a measure for actively activating the exhaust purification device on the exhaust passage, it is conceivable to forcibly heat the exhaust purification device using an electric heater as described in
本発明は、排気浄化装置を加熱するための電気ヒータへの電力供給と、前記電気ヒータ以外の車載電気デバイスへの電力供給とを単一の蓄電装置で安定して賄うようにすることを目的とする。 An object of the present invention is to stably supply power to an electric heater for heating an exhaust purification device and power supply to an in-vehicle electric device other than the electric heater with a single power storage device. And
前記課題を解決するためのものとして、本発明は、エンジンの排気通路に備えられた排気浄化装置を制御するエンジンの排気浄化制御装置であって、前記排気浄化装置を加熱するための加熱用デバイスと、前記加熱用デバイス以外の車載電気デバイスと、前記加熱用デバイス及び前記車載電気デバイスに電力を供給するための蓄電装置と、前記排気浄化装置の温度を検出する温度検出手段と、前記蓄電装置から前記車載電気デバイスにのみ電力が供給されている状態で、前記温度検出手段で検出された温度が所定の閾値温度未満のとき、前記蓄電装置の蓄電量が所定の閾値蓄電量に低下するまで、前記蓄電装置から前記車載電気デバイスと前記加熱用デバイスとに通電する制御手段と、前記制御手段による前記加熱用デバイスへの通電の後、前記温度検出手段で検出された温度が前記閾値温度未満のとき、前記排気浄化装置の活性化を継続する活性化継続手段とが備えられていることを特徴とするエンジンの排気浄化制御装置である(請求項1)。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to an engine exhaust purification control device that controls an exhaust purification device provided in an exhaust passage of an engine, and a heating device for heating the exhaust purification device A vehicle-mounted electrical device other than the heating device, a power storage device for supplying power to the heating device and the vehicle-mounted electrical device, temperature detection means for detecting the temperature of the exhaust purification device, and the power storage device When the temperature detected by the temperature detecting means is lower than a predetermined threshold temperature in a state where electric power is supplied only to the in-vehicle electric device from until the electric storage amount of the electric storage device decreases to the predetermined threshold electric storage amount A control means for energizing the in-vehicle electrical device and the heating device from the power storage device, and after energization to the heating device by the control means, An engine exhaust gas purification control apparatus comprising: an activation continuation means for continuing activation of the exhaust gas purification apparatus when the temperature detected by the temperature detection means is lower than the threshold temperature. (Claim 1).
本発明によれば、エンジンの排気通路に備えられた排気浄化装置の温度が所定の閾値温度未満のときは、前記排気浄化装置を加熱するための加熱用デバイスに通電されるので、前記排気浄化装置が加熱用デバイスで強制的に加熱され、たとえ排気通路上の排気浄化装置が活性化し難い状況でも、前記排気浄化装置を積極的に活性化させることができる。 According to the present invention, when the temperature of the exhaust gas purification device provided in the exhaust passage of the engine is lower than a predetermined threshold temperature, the heating device for heating the exhaust gas purification device is energized. Even when the apparatus is forcibly heated by the heating device and the exhaust purification apparatus on the exhaust passage is difficult to activate, the exhaust purification apparatus can be actively activated.
そして、その際、蓄電装置の蓄電量が所定の閾値蓄電量に低下するまで、前記蓄電装置から加熱用デバイスに通電されるので、たとえ加熱用デバイスの使用により蓄電装置の蓄電量が大幅に低下しても、閾値蓄電量を下回って低下することがなく、車載電気デバイスへの電力不足が回避される。そのため、加熱用デバイスへの電力供給と、他の車載電気デバイスへの電力供給とが単一の蓄電装置で安定して賄われる。 At that time, since the power storage device is energized to the heating device until the power storage amount of the power storage device decreases to a predetermined threshold power storage amount, even if the heating device is used, the power storage amount of the power storage device is significantly reduced. Even so, there is no drop below the threshold power storage amount, and a shortage of electric power to the in-vehicle electric device is avoided. Therefore, the power supply to the heating device and the power supply to the other on-vehicle electric devices are stably covered by a single power storage device.
さらに、前記加熱用デバイスへの通電の後、排気浄化装置の温度がまだ閾値温度まで上昇していないときは、排気浄化装置の活性化が継続されるので、排気浄化装置の機能が確実に実現又は回復する。 Furthermore, after the energization of the heating device, when the temperature of the exhaust purification device has not yet risen to the threshold temperature, the exhaust purification device continues to be activated, so that the function of the exhaust purification device is reliably realized. Or recover.
本発明において、好ましくは、前記制御手段は、仮に前記蓄電装置から前記加熱用デバイスにも電力が供給されるとした場合に前記蓄電装置の蓄電量が前記閾値蓄電量に低下するまでの前記加熱用デバイスへの通電可能時間を現在の蓄電装置の蓄電量と車載電気デバイスの消費電流とから算出し、算出した時間が経過するまで、前記蓄電装置から前記車載電気デバイスと前記加熱用デバイスとに通電するものである(請求項2)。 In the present invention, it is preferable that the control unit performs the heating until the amount of power stored in the power storage device is reduced to the threshold power storage amount when power is also supplied from the power storage device to the heating device. The time that can be energized to the power device is calculated from the current power storage amount of the power storage device and the current consumption of the in-vehicle electric device, and from the power storage device to the in-vehicle electric device and the heating device until the calculated time elapses. It supplies electricity (Claim 2).
この構成によれば、現在の蓄電装置の蓄電量と加熱用デバイス以外の車載電気デバイスの消費電流とから、蓄電装置の蓄電量が前記閾値蓄電量に低下するまでの加熱用デバイスへの通電可能時間が算出され、算出された時間だけ前記蓄電装置から加熱用デバイスに通電されるので、たとえ加熱用デバイスの使用により蓄電装置の蓄電量が大幅に低下しても、閾値蓄電量を下回って低下することがなく、車載電気デバイスへの電力不足が回避される。そのため、加熱用デバイスへの電力供給と、他の車載電気デバイスへの電力供給とが単一の蓄電装置で安定して賄われる。 According to this configuration, it is possible to energize the heating device from the current power storage amount of the power storage device and the current consumption of the in-vehicle electrical device other than the heating device until the power storage amount of the power storage device decreases to the threshold power storage amount. Time is calculated, and the power storage device is energized from the power storage device for the calculated time, so even if the power storage amount of the power storage device significantly decreases due to the use of the heating device, the power storage device decreases below the threshold power storage amount. Insufficient power to the in-vehicle electric device is avoided. Therefore, the power supply to the heating device and the power supply to the other on-vehicle electric devices are stably covered by a single power storage device.
また、加熱用デバイスへの通電中に、蓄電装置の蓄電量が前記閾値蓄電量に低下したか否かの判定を行う必要がなくなる。 Further, it is not necessary to determine whether or not the amount of electricity stored in the power storage device has decreased to the threshold amount of electricity during energization of the heating device.
本発明において、好ましくは、前記制御手段は、前記加熱用デバイスへの通電中に前記温度検出手段で検出された温度が前記閾値温度まで上昇したときは前記加熱用デバイスへの通電を停止するものである(請求項3)。 In the present invention, preferably, the control unit stops energization of the heating device when the temperature detected by the temperature detection unit rises to the threshold temperature during energization of the heating device. (Claim 3).
この構成によれば、加熱用デバイスへの通電中に排気浄化装置の温度が閾値温度に達した場合の蓄電量の無駄な浪費が回避できる。 According to this configuration, it is possible to avoid wasteful consumption of the amount of power stored when the temperature of the exhaust emission control device reaches the threshold temperature during energization of the heating device.
本発明において、好ましくは、前記活性化継続手段は、燃料を膨張行程から排気行程の間で噴射するポスト噴射を実行するものである(請求項4)。 In the present invention, it is preferable that the activation continuation unit performs post injection in which fuel is injected between an expansion stroke and an exhaust stroke.
この構成によれば、ポスト噴射によって排気浄化装置に流入する排ガス温度が高くなるので、加熱用デバイスへの通電を停止して蓄電装置の過放電を回避しつつ、加熱用デバイスへの通電停止後も、ポスト噴射によって排気浄化装置の活性化を継続することができる。 According to this configuration, the temperature of the exhaust gas flowing into the exhaust gas purification device becomes higher due to post-injection. Therefore, after the energization of the heating device is stopped while the energization of the heating device is stopped to avoid overdischarge of the power storage device However, the activation of the exhaust emission control device can be continued by post injection.
本発明において、好ましくは、前記活性化継続手段は、前記車載電気デバイスのうち所定の車載電気デバイスへの通電を抑制又は停止する一方、前記加熱用デバイスへの通電を継続するものである(請求項5)。 In the present invention, preferably, the activation continuation means suppresses or stops energization to a predetermined on-vehicle electric device among the on-vehicle electric devices, while continuing to energize the heating device (claim). Item 5).
この構成によれば、所定の車載電気デバイスへの通電を抑制又は停止することにより蓄電装置の蓄電量の低下速度が遅くなるので、蓄電装置の過放電を回避しつつ、加熱用デバイスへの通電を継続することにより、加熱用デバイスによって排気浄化装置の活性化を継続することができる。 According to this configuration, since the rate of decrease in the amount of power stored in the power storage device is reduced by suppressing or stopping the power supply to a predetermined in-vehicle electric device, the power supply to the heating device is avoided while avoiding overdischarge of the power storage device. By continuing the above, the activation of the exhaust emission control device can be continued by the heating device.
本発明において、好ましくは、前記活性化継続手段は、前記蓄電装置を充電し、再び、前記加熱用デバイスに通電するものである(請求項6)。 In the present invention, it is preferable that the activation continuation unit charges the power storage device and supplies power to the heating device again (claim 6).
この構成によれば、蓄電装置を充電することにより蓄電装置の過放電を回避しつつ、加熱用デバイスへの通電を繰り返すことにより、加熱用デバイスによって排気浄化装置の活性化を継続することができる。 According to this configuration, it is possible to continue the activation of the exhaust emission control device by the heating device by repeatedly energizing the heating device while avoiding overdischarge of the power storage device by charging the power storage device. .
本発明において、好ましくは、前記活性化継続手段は、前記蓄電装置の充電中、燃料を膨張行程から排気行程の間で噴射するポスト噴射を実行するものである(請求項7)。 In the present invention, it is preferable that the activation continuation unit performs post-injection in which fuel is injected between an expansion stroke and an exhaust stroke during charging of the power storage device.
この構成によれば、蓄電装置の充電中も、ポスト噴射によって排気浄化装置の活性化を継続することができる。 According to this configuration, the activation of the exhaust emission control device can be continued by post injection even during charging of the power storage device.
本発明において、好ましくは、前記活性化継続手段は、発電装置に発電を行わせ、発電された電力で前記加熱用デバイスに通電するものである(請求項8)。 In this invention, Preferably, the said activation continuation means makes a power generation device generate electric power, and supplies with electricity the said heating device with the generated electric power (Claim 8).
この構成によれば、発電装置で発電された電力で加熱用デバイスに通電することにより、蓄電装置の過放電を回避しつつ、加熱用デバイスによって排気浄化装置の活性化を継続することができる。 According to this configuration, by energizing the heating device with the electric power generated by the power generation device, the activation of the exhaust emission control device can be continued by the heating device while avoiding overdischarge of the power storage device.
本発明において、好ましくは、前記活性化継続手段は、前記車載電気デバイスへの通電は、前記発電電圧を降圧すると共に、DC/DCコンバータをバイパスさせて通電するものである(請求項9)。 In the present invention, it is preferable that the activation continuation unit is configured to energize the in-vehicle electrical device while reducing the generated voltage and bypassing the DC / DC converter (Claim 9).
この構成によれば、車載電気デバイスへの通電は、DC/DCコンバータを経由することなく供給されるため、DC/DCコンバータによる電力消費を抑制することができる。 According to this configuration, energization of the in-vehicle electrical device is supplied without going through the DC / DC converter, and thus power consumption by the DC / DC converter can be suppressed.
本発明によれば、排気浄化装置を加熱するための電気ヒータへの電力供給と、前記電気ヒータ以外の車載電気デバイスへの電力供給とを単一の蓄電装置で安定して賄うことができる。本発明は、特に、燃費性能に優れるエンジンに好適である。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electric power supply to the electric heater for heating an exhaust gas purification apparatus and the electric power supply to vehicle-mounted electric devices other than the said electric heater can be stably provided with a single electrical storage apparatus. The present invention is particularly suitable for an engine having excellent fuel efficiency.
(1)全体構成
図1は、本実施形態に係るエンジンの排気浄化制御装置の概略構成図である。本実施形態に係るエンジンは、高圧高温の燃焼室内に吹き込まれた燃料が自己着火する点火装置が不要なディーゼルエンジンである。エンジン本体1に複数の気筒2(図には1つのみ図示)が形成され、各気筒2にピストン3が嵌挿されている。ピストン3はコンロッドを介してクランクシャフト4に連結されている。ピストン3の上方に燃焼室5が形成され、燃焼室5の頂部に燃料噴射弁6が設けられている。
(1) Overall Configuration FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine exhaust purification control apparatus according to the present embodiment. The engine according to the present embodiment is a diesel engine that does not require an ignition device that self-ignites the fuel injected into the high-pressure and high-temperature combustion chamber. A plurality of cylinders 2 (only one is shown in the figure) is formed in the engine
燃料噴射弁6は、図略のニードル弁及びソレノイドを内蔵し、パルス信号が入力されることにより、そのパルス入力時期にパルス幅に対応する時間だけ駆動されて開弁し、その開弁時間に応じた量の燃料を燃焼室5内に噴射する。
The
各気筒2の燃焼室5に吸気通路10及び排気通路20が接続している。吸気通路10と燃焼室5との間に吸気弁11が設けられ、排気通路20と燃焼室5との間に排気弁21が設けられている。吸気通路10にスロットル弁12が配設されている。スロットル弁12は、その開度に応じて吸気通路10の流路断面積を調節し、気筒2に流入する吸気量を制御する。排気通路20にDOC(酸化触媒)22とDPF(ディーゼルパティキュレートフィルタ)23とが上流側からこの順に配設されている。
An
DOC22は、気筒2から排出される排ガスの酸化反応を促進するための排気浄化装置である。排ガス中のCO(一酸化炭素)やHC(炭化水素)はこのDOC22を通過するときに酸化され、CO2(二酸化炭素)やH2O(水)に浄化される。DOC22は、DOC22内部で起きるこのような排ガスの酸化反応によって排ガス温度を上昇させ、下流のDPF23に高温の排ガスを流入させる役割も担う。
The
DPF23は、気筒2から排出される排ガス中に含まれる煤等の微粒子を捕集するための排気浄化装置である。DPF23は、例えばSiC(炭化ケイ素)等のセラミックス製のウォールスルータイプのフィルタである。排ガス中の微粒子はこのDPF23のセル壁を流入側から流出側に向かって通過するときにセル壁に捕集される。DPF23は、排ガスの酸化反応を促進する触媒(例えば白金等)を担持する触媒付きフィルタである。DPF23は、DPF23内部で起きるこのような排ガスの酸化反応によって排ガス温度を上昇させ、捕集した微粒子を燃焼し除去する機能(自己再生機能)を有する。
The
本実施形態に係るエンジンは、燃費性能に優れるため、排ガス温度が相対的に低く、排気通路20に備えられたDOC22及びDPF23が活性化し難いという傾向がある。そこで、本実施形態では、燃料噴射弁6は、圧縮行程の上死点付近で燃料を噴射するメイン噴射に加えて、メイン噴射の後に膨張行程で燃料を噴射するポスト噴射も実行可能に構成されている。ポスト噴射が実行されると、燃料は膨張行程で噴射されるので、噴射された燃料は、燃焼の熱エネルギーがピストン3を押す機械的エネルギーに変換される率が小さくなる。そのため、ポスト噴射された燃料の排ガス温度は、メイン噴射された燃料の排ガス温度よりも高くなる。したがって、ポスト噴射を行うことにより、DOC22及びDPF23を積極的に活性化させることができる。
Since the engine according to the present embodiment has excellent fuel efficiency, the exhaust gas temperature is relatively low, and the
しかし、ポスト噴射は燃費性能の低下やエンジンオイルの希釈の原因になり得るので、本実施形態では、排気浄化装置を加熱するための加熱用デバイスとして、電気ヒータを用いてDOC22を強制的に加熱し、これによりDOC22及びDPF23を積極的に活性化させるようにしている。具体的に、図2に示すように、排気通路20において、DOC22の触媒担体22aの直上流に、例えばニクロム線等からなる電気ヒータ24を配置している。電気ヒータ24に通電すると、電気ヒータ24が発熱して排ガスを加熱し、加熱された排ガスが触媒担体22aに流入してDOC22を加熱し、DOC22が活性化する。
However, post-injection can cause a reduction in fuel efficiency and dilution of engine oil. In this embodiment, the
なお、図2は、電気ヒータ24を触媒担体22aの直上流の外周部に配置した例を示すが、状況に応じて、電気ヒータ24を触媒担体22aの他の部位に配置してもよい。例えば、電気ヒータを触媒担体22aの外周面に巻き付けてもよく、触媒担体22aの内部に通してもよい。また、排気浄化装置の加熱用デバイスとして、前記電気ヒータに代えてマイクロウェーブ等を用いてもよい。
FIG. 2 shows an example in which the
前述のように、ポスト噴射は燃費性能を低下させたりエンジンオイルを希釈させるという不具合があるのに対し、電気ヒータ24にはそのような不具合がないので、本実施形態では、DOC22及びDPF23を積極的に活性化させる方策として、電気ヒータ24によるDOC22の加熱を主たる方策とし、ポスト噴射による排ガス温度の上昇を補助的な方策としている。この排気浄化制御動作については後に詳しく説明する。
As described above, the post-injection has a problem that the fuel efficiency is lowered or the engine oil is diluted, whereas the
図1に戻り、DOC22の上流の排気通路20とスロットル弁12の下流の吸気通路10との間にEGR通路30が配設されている。EGR通路30は、排気通路20を流れる排ガスの一部を吸気通路10に還流させるための通路である。EGR通路30にEGR弁31が配設されている。EGR弁31は、その開度に応じてEGR通路30の流路断面積を調節し、排気通路20から吸気通路10に還流する排ガスの量を制御する。吸気通路10に還流した排ガスは、吸気通路10の上流から流れてくる新気と合流して気筒2に流入する。
Returning to FIG. 1, an
図3は、本実施形態に係るエンジンの電気系統のブロック図である。図3に示すように、本実施形態に係るエンジンの電気系統には、エンジンから動力を得て発電を行うオルタネータ(本発明の発電装置に相当)50と、オルタネータ50で発電された電力を蓄電するキャパシタ(本発明の蓄電装置に相当)51と、DOC22を加熱するための前記電気ヒータ24と、例えばオーディオやエアコン等の前記電気ヒータ24以外の車載電気デバイス52と、キャパシタ51と車載電気デバイス52との間に介設されたDC/DCコンバータ53と、エンジン始動時にエンジンに回転力を付与するスタータモータ55とが含まれる。
FIG. 3 is a block diagram of an electric system of the engine according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the electric system of the engine according to the present embodiment stores an alternator (corresponding to the power generation device of the present invention) 50 that generates power by obtaining power from the engine, and stores the electric power generated by the
前記電気系統には、さらに、主としてスタータモータ55の電源として用いられるバッテリ54が含まれる。これに対し、前記キャパシタ51は、主として電気ヒータ24及び車載電気デバイス52の電源として用いられる。
The electric system further includes a
図3に示すように、オルタネータ50とキャパシタ51とが相互に電気的に接続されている。そのため、オルタネータ50の発電電力がキャパシタ51に供給され得る。電気ヒータ24がヒータリレー24aを介してオルタネータ50及びキャパシタ51と電気的に接続されている。そのため、ヒータリレー24aがONになると、キャパシタ51の蓄電電力又はオルタネータ50の発電電力が電気ヒータ24に供給され得る。
As shown in FIG. 3, the
また、バッテリ54とスタータモータ55とがスタータリレー56を介して相互に電気的に接続されている。そのため、スタータリレー56がONになると、バッテリ54の蓄電電力がスタータモータ55に供給され得る。バッテリ54と車載電気デバイス52とが相互に電気的に接続されている。そのため、バッテリ54の蓄電電力が車載電気デバイス52に供給され得る。
Further, the
そして、キャパシタ51及びオルタネータ50と、車載電気デバイス52及びバッテリ54とが、DC/DCコンバータ53を介して相互に電気的に接続されている。また、DC/DCコンバータ53をバイパスするバイパス回路53bが設けられ、バイパス回路53bにバイパスリレー53aが介設されている。そのため、バイパスリレー53aがOFFになると、キャパシタ51の蓄電電力又はオルタネータ50の発電電力がDC/DCコンバータ53で降圧されて車載電気デバイス52及びバッテリ54に供給され得る。一方、バイパスリレー53aは、オルタネータ50の発電電圧が車載電気デバイス52の定格電圧となるまで待った後、ONとされる。このバイパスリレー53aがONとされることにより、降圧された発電電圧のオルタネータ50の発電電力がDC/DCコンバータ53を経由することなく車載電気デバイス52及びバッテリ54に供給され得る。また、キャパシタ51、オルタネータ50及び電気ヒータ24と、DC/DCコンバータ53及びバイパス回路53bとの間には、これらの電圧が相違する際に切断する切断リレー26が設けられている。
The
オルタネータ50は、エンジンから動力を得るために、クランクシャフト4(図1参照)とベルト等の巻掛伝動部材を介して連結されている。オルタネータ50は、クランクシャフト4と連動して回転するロータと、ロータの周囲に配置されたステータコイルとを有している(いずれも図示省略)。ロータには磁界を発生させるためのフィールドコイルが巻装されている。発電時には、前記フィールドコイルに電流が印加され、それによって生成された磁界の中をロータが回転することにより、ステータコイルに誘導電流が発生する。
The
オルタネータ50は、交流電流を直流電流に変換する整流器50aを有している。オルタネータ50で発電された交流電流は、この整流器50aで直流に変換された後、キャパシタ51側に供給される。
The
キャパシタ51は、電気二重層キャパシタ(EDLC)である。このようなキャパシタ51は、バッテリ54のような二次電池と異なり、電解質イオンの物理的な吸着によって電気を蓄えるものであるため、内部抵抗が少なく、比較的急速な充放電が可能という特性がある。
The
バッテリ54は、車載用バッテリとして一般的な鉛蓄電池等からなる二次電池である。このようなバッテリ54は、化学反応によって電気エネルギーを蓄えるものであるため、急速な充放電には不向きであるが、比較的大量の電力を蓄電可能という特性がある。
The
本実施形態では、オルタネータ50は、発電電圧が調節可能であり、最大25Vの電力を発電することができる。キャパシタ51は、最大25Vの電力を蓄電し、それを外部に供給することができる。バッテリ54は、最大14Vの電力を外部に供給することができる。車載電気デバイス52の定格電圧は14Vであり、電気ヒータ24の定格電圧は25Vである。
In the present embodiment, the
そのため、キャパシタ51に蓄電された25Vの電力は、車載電気デバイス52及びバッテリ54に対しては、DC/DCコンバータ53によって例えば12Vに降圧されて供給されるのに対し、電気ヒータ24に対しては、DC/DCコンバータ53を介さずに25Vのまま供給できる。一方、バッテリ54は最大14Vの電力しか電気ヒータ24に供給できない。したがって、電気ヒータ24の電源としてキャパシタ51を用いるほうが、バッテリ54を用いるよりも、電気ヒータ24が速やかに発熱し、DOC22が速やかに加熱され、活性化される。
Therefore, the electric power of 25 V stored in the
スタータリレー56は、エンジン始動時にONとされ、それ以外のときはOFFとされる。スタータリレー56がONになると、バッテリ54の蓄電電力がスタータモータ55に供給され、スタータモータ55が駆動される。スタータモータ55は、クランクシャフト4に一体に取り付けられたリングギヤを回転させ、エンジンに回転力を付与する。
The
本実施形態に係る車両は、イグニッションがONであっても所定の条件下でエンジンが自動停止される、いわゆるアイドルストップ機能付きの車両である。そのため、スタータモータ55は、イグニッションがOFFからONにされたときだけでなく、自動停止されたエンジンを再始動させる際にも駆動される。したがって、バッテリ54はスタータモータ55の電源として頻繁に使用されるので、仮にバッテリ54を車載電気デバイス52の電源や電気ヒータ24の電源に兼用すると、バッテリ54の蓄電量が大幅に低下し、バッテリ54の劣化が進んでしまう。
The vehicle according to the present embodiment is a vehicle having a so-called idle stop function in which the engine is automatically stopped under a predetermined condition even when the ignition is ON. Therefore, the
以上を総合して、本実施形態では、キャパシタ51を主として電気ヒータ24及び車載電気デバイス52の電源として用い、バッテリ54を主としてスタータモータ55の電源として用いるようにしている。これにより、DOC22を速やかに活性化できる、バッテリ54の劣化を抑制できる、という利点が得られる。
In summary, in the present embodiment, the
次に、オルタネータ50が発電を行う時期について説明する。図3に示すように、エンジン本体1に変速機40が連結され、変速機40の出力側にドライブシャフト41及び車輪42が設けられている。車両の加速時は、エンジンの出力トルクが変速機40を経由してドライブシャフト41に伝達され、車輪42が回転駆動される。車両の減速時は、惰性で回転する車輪42及びドライブシャフト41によってエンジンが回転される。
Next, the time when the
オルタネータ50による発電は、車両の減速時に集中的に行われる。そして、そのときの発電電力(回生電力)は一旦キャパシタ51に蓄電される。キャパシタ51は、前述のように、比較的急速な充電が可能なので、限られた減速の時間内にオルタネータ50から供給される回生電力を捨てずに蓄電することができる(キャパシタ51は例えば10秒でほぼ満充電となる)。車両の減速頻度が高いときは、オルタネータ50が頻繁に発電を行い、多くの電力を発電する。そして、それをキャパシタ51が無駄にすることなく十分蓄電するので、車両の走行中に必要な電力はほぼ全て回生電力によって賄われる。例えば、車両が市街地走行をしているときは、頻繁に車両の加減速が繰り返されるため、多くの場合、キャパシタ51の蓄電量が大幅に低下する前に再び車両が減速して回生電力がキャパシタ51に供給される。
Power generation by the
一方、車両の加速時は、オルタネータ50からエンジンに加わる抵抗トルクをできるだけ少なくするため、基本的にオルタネータ50による発電は行われない。このとき、車載電気デバイス52への電力供給は、キャパシタ51の蓄電電力と、必要に応じてバッテリ54の蓄電電力とによって賄われる。
On the other hand, during acceleration of the vehicle, in order to minimize the resistance torque applied to the engine from the
このように、本実施形態の電気系統は、オルタネータ50による発電が車両の減速時に集中的に行われ、得られた回生電力をキャパシタ51が捨てずに急速充電するので、無駄がなく、燃費や環境によい電気系統である。
As described above, in the electric system of the present embodiment, power generation by the
図4は、PCM(power−train control module)60を中心とした本実施形態に係るエンジンの制御システム図である。PCM60は、周知の通り、CPU、ROM、RAM等から構成されるマイクロプロセッサであり、本発明の制御手段及び活性化継続手段に相当する。
FIG. 4 is a control system diagram of the engine according to the present embodiment centering on a PCM (power-train control module) 60. As is well known, the
PCM60には、車両に設けられた複数のセンサから種々の情報が入力される。すなわち、車両には、車両の走行速度を検出するための車速センサSW1と、図外のブレーキペダルの操作力(踏力)を検出するためのブレーキセンサSW2と、図外のアクセルペダルの踏込量に応じたアクセル開度を検出するためのアクセル開度センサSW3と、クランクシャフト4の回転速度を検出するためのエンジン速度センサSW4(図1参照)と、DOC22の温度を検出するためのDOC温度センサSW5(図1参照:本発明の温度検出手段に相当)と、キャパシタ51の電圧(端子間電圧)を検出するためのキャパシタ電圧センサSW6とが設けられ、これらのセンサSW1〜SW6とPCM60とが電気的に接続されている。
Various information is input to the
また、PCM60は、燃料噴射弁6、ヒータリレー24a、切断リレー26、オルタネータ50のフィールドコイル、車載電機デバイス52、DC/DCコンバータ53、バイパスリレー53a、及びスタータリレー56と電気的に接続され、これらの機器に種々の制御信号を出力する。
The
例えば、PCM60は、前記センサSW1〜SW6から入力される種々の情報に基いて、車両の走行状態に応じた適切なトルクが得られるようにエンジンの燃焼を制御したり、車両の走行状態に応じてオルタネータ50の発電量を制御したり、オルタネータ50で発電された回生電力のキャパシタ51や車載電気デバイス52やバッテリ54への供給を制御する。
For example, the
また、本実施形態に係る車両は、前述のように、アイドルストップ機能付きの車両であるから、PCM60は、所定の条件下でエンジンを自動停止させ、自動停止させたエンジンを再始動させる。
Since the vehicle according to the present embodiment is a vehicle with an idle stop function as described above, the
また、本実施形態に係るエンジンは、前述のように、燃費性能に優れ、排ガス温度が低く、排気通路20上のDOC22及びDPF23が活性化し難いエンジンであるから、PCM60は、DOC22及びDPF23を積極的に活性化させるために、主として電気ヒータ24でDOC22を強制的に加熱し、補助的にポスト噴射で排ガス温度を上昇させる。次に、PCM60が行うこの排気浄化制御動作について詳しく説明する。
Further, as described above, the engine according to the present embodiment has excellent fuel efficiency, low exhaust gas temperature, and the
(2)具体的制御
<第1の制御例>
図5は、前記PCM60が行う排気浄化制御動作のフローチャート、図6は、そのタイムチャートである。このタイムチャートは、車両の走行中に例えば燃料カットが行われる等して排気通路20上のDOC22の温度が低下した場合を示している。この場合、本実施形態では、燃焼が再開しても、排ガス温度が相対的に低いため、DOC22の活性化が遅れる。そこで、本実施形態では、DOC22を積極的に活性化させるために、PCM60は、まず電気ヒータ24でDOC22を強制的に加熱し、それでも足りないときに限り、ポスト噴射で排ガス温度を上昇させる(DOC22の活性化を継続する)。しかも、その場合、DOC22を速やかに活性化させ、かつバッテリ54の劣化を抑制し、またさらなる燃費性能の向上のために、PCM60は、回生電力を蓄電するキャパシタ51を電気ヒータ24の電源として用いる。
(2) Specific Control <First Control Example>
FIG. 5 is a flowchart of an exhaust purification control operation performed by the
すなわち、排気浄化制御がスタートすると、PCM60は、ステップS1で、バイパスリレー53aをOFFとし、切断リレー26をONとした上で、DOC22の温度を計測する。DOC22の温度は、DOC温度センサSW5からの情報で特定される。
That is, when the exhaust purification control starts, the
次いで、PCM60は、ステップS2で、DOC22の温度が所定の閾値温度未満か否かを判定する。PCM60は、判定がNOのときはステップS9に進み、判定がYESのときはステップS3に進む。
Next, in step S2, the
PCM60は、ステップS3で、車載電気デバイス52の消費電流及びキャパシタ51の蓄電量SOC(state of charge)を計測(あるいは算出)する。車載電気デバイス52の消費電流及びキャパシタ51の蓄電量SOCは、キャパシタ電圧センサSW6からの情報で特定される。
In step S3, the
次いで、PCM60は、ステップS4で、車載電気デバイス52の消費電流及びキャパシタ51の蓄電量SOCに基き、キャパシタ51の蓄電量SOCが所定の注意蓄電量SOC1(本発明の閾値蓄電量に相当)に低下するまでの電気ヒータ24への通電可能時間Th0を算出する。すなわち、この通電可能時間Th0は、現在キャパシタ51から電力を供給している車載電気デバイス52に今後もキャパシタ51から電力を供給し続けた上に、新たに電気ヒータ24にもキャパシタ51から電力を供給し始めた場合に、キャパシタ51の蓄電量SOCが前記注意蓄電量SOC1まで低下するのに要する時間である。この通電可能時間Th0は、現在のキャパシタ51の蓄電量SOCと、前記注意蓄電量SOC1と、車載電気デバイス52の消費電流と、電気ヒータ24の消費電力とから定まる。
Next, in step S4, the
次いで、PCM60は、ステップS5で、前記通電可能時間Th0だけキャパシタ51から電気ヒータ24に通電する。すなわち、ヒータリレー24aをオンにして、キャパシタ51の蓄電電力を電気ヒータ24に供給する。
Next, in step S5, the
これにより、DOC22の温度が閾値温度未満のときは、DOC22が電気ヒータ24で強制的に加熱されるので、たとえDOC22の活性化が遅れるような状況であっても、DOC22を積極的に活性化させることができる。
As a result, when the temperature of the
しかも、その際、現在の車載電気デバイス52の消費電流とキャパシタ51の蓄電量SOCとから、電気ヒータ24にもキャパシタ51から通電した場合にキャパシタ51の蓄電量SOCが注意蓄電量SOC1に低下するまでの電気ヒータ24への通電可能時間Th0が算出され、算出された通電可能時間Th0だけキャパシタ51から電気ヒータ24に通電されるので、たとえ電気ヒータ24の使用によりキャパシタ51の蓄電量SOCが大幅に低下しても、キャパシタ51の蓄電量SOCは注意蓄電量SOC1を超えて低下することがなく、車載電気デバイス52への電力不足が回避される。そのため、電気ヒータ24への電力供給と、他の車載電気デバイス52への電力供給とが単一のキャパシタ51で安定して賄われる。
In addition, at this time, when the
次いで、PCM60は、ステップS6で、DOC22の温度を計測し、ステップS7で、DOC22の温度が前記閾値温度未満か否かを判定する。PCM60は、判定がNOのときはステップS9に進み、判定がYESのときはステップS8に進む。
Next, the
PCM60は、ステップS8で、圧縮行程の上死点付近で燃料を噴射するメイン噴射の後に燃料を膨張行程で噴射するポスト噴射を実行し、ステップS6に戻る(DOC22の活性化を継続する動作)。
In step S8, the
これにより、ポスト噴射によってDOC22に流入する排ガス温度が高くなるので、電気ヒータ24への通電を停止してキャパシタ51の過放電を回避しつつ、電気ヒータ24への通電停止後も、ポスト噴射によってDOC22の活性化を継続することができる。そのため、DOC22の機能(酸化反応を促進する機能)が確実に回復する。
As a result, the temperature of the exhaust gas flowing into the
なお、PCM60は、ステップS2又はS7でDOC22の温度が前記閾値温度以上である場合はステップS9に進むが、このステップS9では、DOC22の温度が閾値温度以上、つまり活性化温度以上であるため、電気ヒータ24の通電状態を確認し、ON状態であればステップS10で電気ヒータ24への通電をOFFとした後、ステップS1へリターンし、OFF状態であればそのまま、ステップS1へリターンする。
The
図6において、時刻t1までは、キャパシタ51から車載電気デバイス52にのみ電力が供給されている状態である。そのため、キャパシタ51の蓄電量SOCは、車載電気デバイス52のみへの電力供給によりゆっくりと低下している。時刻t1で、DOC22の温度が閾値温度よりも低下すると、通電可能時間Th0だけ電気ヒータ24がONとされる。電気ヒータ24の消費電力が大きいため、時刻t1以後は、キャパシタ51の蓄電量SOCは速やかに低下している。また、時刻t1以後の所定時点において、DOC22の温度が電気ヒータ24によるDOC22の加熱により上昇に転じている。
In FIG. 6, until time t <b> 1, power is supplied from the
通電可能時間Th0が経過した時刻t2で、電気ヒータ24がOFFとされる。また、この時刻t2では、キャパシタ51の蓄電量SOCが注意蓄電量SOC1まで低下している。図例では、この時刻t2でまだDOC22の温度が閾値温度まで上昇していないから、時刻t2以後は、電気ヒータ24によるDOC22の加熱に代わり、ポスト噴射が実行される(DOC22の活性化の継続)。その結果、DOC22の温度が時刻t3で閾値温度まで上昇し、時刻t3でポスト噴射が停止する。キャパシタ51の蓄電量SOCは、時刻t2以後は、再び車載電気デバイス52のみへの電力供給に切り換わってゆっくりと低下している。
At time t2 when the energizable time Th0 has elapsed, the
<第2の制御例>
第2の制御例は、第1の制御例と比べて、PCM60が行う排気浄化制御動作の一部(より詳しくはDOC22の活性化を継続する動作)が異なり、その他は同じであるので、異なる部分のみ説明し、同じ部分は説明を省略する。
<Second control example>
Compared to the first control example, the second control example is different because part of the exhaust purification control operation performed by the PCM 60 (more specifically, the operation of continuing the activation of the DOC 22) is different, and the other is the same. Only the part will be described, and the description of the same part will be omitted.
すなわち、図7に示すように、この第2の制御例におけるステップS11〜S17、S21、S22は、第1の制御例におけるステップS1〜S7、S9、S10と同じである。 That is, as shown in FIG. 7, steps S11 to S17, S21, and S22 in the second control example are the same as steps S1 to S7, S9, and S10 in the first control example.
PCM60は、ステップS17の判定がYESのときは、ステップS18で、キャパシタ51の蓄電量SOCが所定の下限蓄電量SOCX以上か否かを判定する。この下限蓄電量SOCXは前記注意蓄電量SOC1よりも小さい値の量、つまり低い量である。キャパシタ51の蓄電量SOCがこの下限蓄電量SOCXを超えて低下したときは、オルタネータ50による発電が行われ、キャパシタ51が充電される。
When the determination in step S17 is YES, the
PCM60は、ステップS18の判定がYESのときはステップS19に進み、NOのときはステップS20に進む。
The
PCM60は、ステップS19で、車載電気デバイス52のうち予め決められた車載電気デバイス52への通電を停止して電気ヒータ24への通電を継続し、ステップS16に戻る。
In step S19, the
これにより、所定の車載電気デバイス52への通電停止によってキャパシタ51の蓄電量SOCの低下速度が遅くなるので、キャパシタ51の過放電を回避しつつ、電気ヒータ24への通電を継続することにより、電気ヒータ24によってDOC22の活性化を継続することができる。そのため、DOC22の機能(酸化反応を促進する機能)が確実に回復する。
Thereby, since the rate of decrease in the amount of charge SOC of the
なお、通電停止が予め決められた車載電気デバイス52としては、車両の走行への影響が少ないものや、変化がすぐに乗員に感知できない温度制御に関するもの等が挙げられ、例えば、エアコンや、各種ヒータ類等が挙げられる。
Examples of the in-vehicle
一方、PCM60は、ステップS20で、圧縮行程の上死点付近で燃料を噴射するメイン噴射の後に燃料を膨張行程で噴射するポスト噴射を実行すると共に、切断リレー26をOFFとし、オルタネータ50の発電を実施する。そして、PCM60は、ステップS23で、キャパシタ51が満充電状態に回復したか否かを判定し、NOであれば、ステップS20を繰り返し実行し、YESであれば、ステップS11に戻る。
On the other hand, in step S20, the
これにより、ポスト噴射によってDOC22に流入する排ガス温度が高くなるので、電気ヒータ24への通電を停止し、オルタネータ50の発電によりキャパシタ51へ充電することでキャパシタ51の過放電を回避しつつ、電気ヒータ24への通電停止後も、ポスト噴射によってDOC22の活性化を継続することができる。そのため、DOC22の機能(酸化反応を促進する機能)が確実に回復する。
As a result, the temperature of the exhaust gas flowing into the
図8において、時刻t11は、図6の時刻t1に相当する。通電可能時間Th0が経過した時刻t12でまだDOC22の温度が閾値温度まで上昇していないから、時刻t12以後は、キャパシタ51の電力を使用する車載電気デバイス52の数が減らされた状態で電気ヒータ24による加熱が継続される(DOC22の活性化の継続)。そのため、時刻t12以後は、キャパシタ51の蓄電量SOCの低下速度は、それまでに比べて幾分遅くなっている。
In FIG. 8, time t11 corresponds to time t1 in FIG. Since the temperature of the
また、図8において、キャパシタ51の蓄電量SOCが下限蓄電量SOCX未満まで低下した時刻t13でまだDOC22の温度が閾値温度まで上昇していないから、時刻t13以後は、電気ヒータ24による加熱に代わり、ポスト噴射が実行される(DOC22の活性化の継続)。その結果、DOC22の温度が時刻t14で閾値温度まで上昇し、時刻t14でポスト噴射が終了する。
In FIG. 8, since the temperature of the
また、時刻t13以後は、切断リレー26をOFFしてオルタネータ50による発電が行われ、キャパシタ51が充電される。この間、車載電気デバイス52にはバッテリ54から電力が供給される。その際、バッテリ54の蓄電量が少ないときは、電力を使用する車載電気デバイス52の数を減らした状態でバッテリ54から車載電気デバイス52に電力が供給され、バッテリ54の蓄電量が多いときは、電力を使用する車載電気デバイス52の数を減らさずにバッテリ54から車載電気デバイス52に電力が供給される。そして、キャパシタ51が満充電となった後は、車載電気デバイス52にはキャパシタ51から電力が供給される。その際、電力を供給する車載電気デバイス52の数を減らさずにキャパシタ51から車載電気デバイス52に電力が供給される。そのため、キャパシタ51の蓄電量SOCは、満充電となった後、ゆっくりと低下している。
In addition, after time t13, the
<第3の制御例>
第3の制御例は、第1の制御例と比べて、PCM60が行う排気浄化制御動作の一部(より詳しくはDOC22の活性化を継続する動作)が異なり、その他は同じであるので、異なる部分のみ説明し、同じ部分は説明を省略する。
<Third control example>
Compared to the first control example, the third control example is different because part of the exhaust purification control operation performed by the PCM 60 (more specifically, the operation for continuing the activation of the DOC 22) is different, and the other is the same. Only the part will be described, and the description of the same part will be omitted.
すなわち、図9に示すように、この第3の制御例におけるステップS31〜S37、S39、S40は、第1の制御例におけるステップS1〜S7、S9、S10と同じである。 That is, as shown in FIG. 9, steps S31 to S37, S39, and S40 in the third control example are the same as steps S1 to S7, S9, and S10 in the first control example.
PCM60は、ステップS37の判定がYESのときは、ステップS38で、圧縮行程の上死点付近で燃料を噴射するメイン噴射の後に燃料を膨張行程で噴射するポスト噴射を実行しつつ、キャパシタ51の蓄電量SOCが所定の回復蓄電量SOC2(この回復蓄電量SOC2は注意蓄電量SOC1よりも大きい値の量である)に上昇するまでオルタネータ50による発電を行い、キャパシタ51を充電し、ステップS33に戻る。つまり、再び、車載電気デバイス52の消費電流及びキャパシタ51の蓄電量SOCに基き、電気ヒータ24への通電可能時間Th0を算出し、算出した時間だけキャパシタ51から電気ヒータ24に通電するのである。
When the determination in step S37 is YES, the
これにより、キャパシタ51を充電することによりキャパシタ51の過放電を回避しつつ、電気ヒータ24への通電を繰り返すことにより、電気ヒータ24によってDOC22の活性化を継続することができる。そのため、DOC22の機能(酸化反応を促進する機能)が確実に回復する。
Accordingly, the
また、キャパシタ51の充電中も、ポスト噴射によってDOC22の活性化を継続することができる。そのため、DOC22の機能(酸化反応を促進する機能)が確実に回復する。
Further, the activation of the
図10において、時刻t21は、図6の時刻t1に相当する。通電可能時間Th0が経過した時刻t22でまだDOC22の温度が閾値温度まで上昇していないから、時刻t22以後は、電気ヒータ24による加熱に代わり、ポスト噴射が実行される(DOC22の活性化の継続)。また、時刻t22以後は、オルタネータ50による発電が行われ、キャパシタ51が充電される。この間、車載電気デバイス52には、バッテリ54の蓄電量が多いときは、バッテリ54から電力が供給され、バッテリ54の蓄電量が少ないときは、オルタネータ50からDC/DCコンバータ53を介し降圧して(すなわちバイパスリレー53aがOFFの状態を維持して)電力が供給される。
In FIG. 10, time t21 corresponds to time t1 in FIG. Since the temperature of the
キャパシタ51の蓄電量SOCが回復蓄電量SOC2に上昇した時刻t23で、ポスト噴射が停止し、電気ヒータ24による加熱が再開する(DOC22の活性化の継続)。すなわち、通電可能時間Th0だけ電気ヒータ24がONとされる。その後、通電可能時間Th0が経過する時刻t24、及びキャパシタ51の蓄電量SOCが回復蓄電量SOC2に上昇する時刻t25を経て、電気ヒータ24による加熱の繰り返し及びポスト噴射の繰り返しにより(DOC22の活性化の継続)、通電可能時間Th0が経過する時刻t26以前の所定時点において、DOC22の温度が閾値温度以上となり、前記時刻t26でこの制御が終了する。
At time t23 when the charged amount SOC of the
<第4の制御例>
第4の制御例は、第1の制御例と比べて、PCM60が行う排気浄化制御動作の一部(より詳しくはDOC22の活性化を継続する動作)が異なり、その他は同じであるので、異なる部分のみ説明し、同じ部分は説明を省略する。
<Fourth control example>
Compared to the first control example, the fourth control example is different because part of the exhaust purification control operation performed by the PCM 60 (more specifically, the operation of continuing the activation of the DOC 22) is different, and the other is the same. Only the part will be described, and the description of the same part will be omitted.
すなわち、図11に示すように、この第4の制御例におけるステップS41〜S47、S51、S52は、第1の制御例におけるステップS1〜S7、S9、S10と同じである。 That is, as shown in FIG. 11, steps S41 to S47, S51, and S52 in the fourth control example are the same as steps S1 to S7, S9, and S10 in the first control example.
PCM60は、ステップS47の判定がYESのときは、ステップS48で、キャパシタ51の蓄電量SOCが所定の下限蓄電量SOCX以上か否かを判定する。この下限蓄電量SOCXは前記注意蓄電量SOC1よりも小さい値の量、つまり低い量である。キャパシタ51の蓄電量SOCがこの下限蓄電量SOCXを超えて低下したときは、オルタネータ50による発電が行われ、キャパシタ51が充電される。
When the determination in step S47 is YES, the
PCM60は、ステップS48の判定がYESのときはステップS49に進み、NOのときはステップS50に進む。
The
PCM60は、ステップS49で、バイパスリレー53aをONにして、オルタネータ50による発電を行い、電気ヒータ24に通電し、ステップS46に戻る。
In step S49, the
つまり、前述のように、オルタネータ50は、最大25Vまで発電電圧が調節可能であるから、この第4の制御例においては、オルタネータ50に例えば車載電気デバイス52の定格電圧である14Vの電力を発電させ、これを電気ヒータ24にそのまま供給させると共に、車載電気デバイス52に対しては、バイパス回路53bを経由して(すなわちDC/DCコンバータ53を介さずに)、同じく14Vの電力をそのまま供給させるのである。換言すれば、PCM60は、車載電気デバイス52への通電は、オルタネータ50の発電電圧を降圧すると共に、DC/DCコンバータ53をバイパスさせて通電するものである。
That is, as described above, the
これにより、オルタネータ50で発電された回生電力で電気ヒータ24に通電することにより、キャパシタ51の過放電を回避しつつ、電気ヒータ24によってDOC22の活性化を継続することができる。そのため、DOC22の機能(酸化反応を促進する機能)が確実に回復する。
Thereby, by energizing the
一方、PCM60は、ステップS50で、圧縮行程の上死点付近で燃料を噴射するメイン噴射の後に燃料を膨張行程で噴射するポスト噴射を実行し、ステップS46に戻る。
On the other hand, in step S50, the
これにより、ポスト噴射によってDOC22に流入する排ガス温度が高くなるので、電気ヒータ24への通電を停止してキャパシタ51の過放電を回避しつつ、電気ヒータ24への通電停止後も、ポスト噴射によってDOC22の活性化を継続することができる。そのため、DOC22の機能(酸化反応を促進する機能)が確実に回復する。
As a result, the temperature of the exhaust gas flowing into the
図12において、時刻t31は、図6の時刻t1に相当する。通電可能時間Th0が経過した時刻t32でまだDOC22の温度が閾値温度まで上昇していないから、時刻t32以後は、オルタネータ50の発電電力(14V)が電気ヒータ24に供給されることにより、電気ヒータ24による加熱が継続される(DOC22の活性化の継続)。また、時刻t32以後は、バイパスリレー53aがONとされて、車載電気デバイス52にも、オルタネータ50の発電電力(14V)がバイパス回路53bを経由して供給される。そのため、時刻t32以後は、キャパシタからの電力の持ち出しがないため、キャパシタ51の蓄電量SOCは下限蓄電量SOCX以上に保たれている。
In FIG. 12, time t31 corresponds to time t1 in FIG. Since the temperature of the
そして、電気ヒータ24によるDOC22の加熱の継続により、DOC22の温度が時刻t33で閾値温度まで上昇すると、オルタネータ50が発電を停止して電気ヒータ24による加熱が停止する。この時刻t33以後は、バッテリ54を介して車載電気デバイス52へ電力が供給されるため、キャパシタ51の蓄電量SOCは、下限蓄電量SOCX以上に保たれる。
When the temperature of the
次に、第5〜第8の制御例を説明する。第5〜第8の制御例は、前記第1〜第4の制御例がキャパシタ51の蓄電量SOCから電気ヒータ24への通電可能時間Th0を予め算出するものであったのに対し、常にキャパシタ51の蓄電量SOCを算出(あるいは計測)し、その結果に基いて電気ヒータ24への通電可否を判断するものである。
Next, fifth to eighth control examples will be described. In the fifth to eighth control examples, the first to fourth control examples calculate the energization possible time Th0 from the charged amount SOC of the
<第5の制御例>
第5の制御例は、第1の制御例に対応するものであり、第1の制御例が電気ヒータ24への通電可能時間Th0を算出し、通電可能時間Th0が経過するまで、キャパシタ51から電気ヒータ24に通電するものであったのに対し、常にキャパシタ51の蓄電量SOCを算出する点が異なり、その他は同じであるので、異なる部分のみ説明し、同じ部分は説明を省略する。
<Fifth control example>
The fifth control example corresponds to the first control example. The first control example calculates the energizable time Th0 to the
すなわち、図13に示すように、この第5の制御例におけるステップS61、S62、S66、S67は、第1の制御例におけるステップS1、S2、S9、S10と同じである。 That is, as shown in FIG. 13, steps S61, S62, S66, and S67 in the fifth control example are the same as steps S1, S2, S9, and S10 in the first control example.
PCM60は、ステップ62の判定がYESのときは、ステップS63で、車載電気デバイス52の消費電流及びキャパシタ51の蓄電量SOCを算出する。
When the determination in step 62 is YES, the
次いで、PCM60は、ステップS64で、電気ヒータ24に通電した後も、キャパシタ51の蓄電量SOCが前記注意蓄電量SOC1以上であるか否かを判定する。
Next, in step S64, the
その結果、ステップS64でキャパシタ51の蓄電量SOCが前記注意蓄電量SOC1以上であるYESと判定された場合は、PCM60は、ステップS65で、ヒータリレー24aをONにして、キャパシタ51から車載電気デバイス52への通電を維持しながら電気ヒータ24への通電を行う。そして、ステップS61へリターンする。
As a result, when it is determined YES in step S64 that the stored amount SOC of the
一方、ステップS64でキャパシタ51の蓄電量SOCが前記注意蓄電量SOC1未満であるNOと判定された場合は、PCM60は、ステップS68で、電気ヒータ24の通電状態がOFF状態であるか否かを判定し、判定がYESのときは、そのまま、ステップS70に進んでポスト噴射を実行し、判定がNOのときは、ステップS69でヒータリレー24aをOFFにして電気ヒータ24への通電をOFFとした後、ステップS70に進んでポスト噴射を実行する。そして、ステップS61へリターンする。
On the other hand, when it is determined in step S64 that the stored amount SOC of the
<第6の制御例>
第6の制御例は、第2の制御例に対応するものであり、第5の制御例と比べて、PCM60が行う排気浄化制御動作の一部(より詳しくはDOC22の活性化を継続する動作)が異なり、その他は同じであるので、異なる部分のみ説明し、同じ部分は説明を省略する。
<Sixth control example>
The sixth control example corresponds to the second control example. Compared to the fifth control example, part of the exhaust gas purification control operation performed by the PCM 60 (more specifically, the operation of continuing the activation of the
すなわち、図14に示すように、この第6の制御例におけるステップS71〜S77は、第5の制御例におけるステップS61〜S67と同じである。 That is, as shown in FIG. 14, steps S71 to S77 in the sixth control example are the same as steps S61 to S67 in the fifth control example.
PCM60は、ステップS74の判定がNOのときは、ステップS78で、キャパシタ51の蓄電量SOCが前記下限蓄電量SOCX以上か否かを判定する。
When the determination in step S74 is NO, the
PCM60は、ステップS78の判定がYESのときは、ステップS79で、車載電気デバイス52のうち予め決められた車載電気デバイス52への通電を停止して電気ヒータ24への通電を継続し、ステップS71に戻る。
When the determination in step S78 is YES, the
PCM60は、ステップS78の判定がNOのときは、ステップS80で、電気ヒータ24の通電状態を確認し、ON状態であればステップS81で電気ヒータ24への通電をOFFとした後、ステップS82に進み、OFF状態であればそのまま、ステップS82に進む。
If the determination in step S78 is NO, the
PCM60は、ステップS82で、ポスト噴射を実行すると共に、切断リレー26をOFFとし、オルタネータ50の発電を実施し、キャパシタ51が満充電状態に回復するまでポスト噴射を実行し、ステップS71に戻る。
In step S82, the
<第7の制御例>
第7の制御例は、第3の制御例に対応するものであり、第5の制御例と比べて、PCM60が行う排気浄化制御動作の一部(より詳しくはDOC22の活性化を継続する動作)が異なり、その他は同じであるので、異なる部分のみ説明し、同じ部分は説明を省略する。
<Seventh control example>
The seventh control example corresponds to the third control example. Compared to the fifth control example, part of the exhaust gas purification control operation performed by the PCM 60 (more specifically, the operation of continuing the activation of the
すなわち、図15に示すように、この第7の制御例におけるステップS91〜S97は、第5の制御例におけるステップS61〜S67と同じである。 That is, as shown in FIG. 15, steps S91 to S97 in the seventh control example are the same as steps S61 to S67 in the fifth control example.
PCM60は、ステップS94の判定がNOのときは、ステップS98で、電気ヒータ24の通電状態を確認し、ON状態であればステップS99で電気ヒータ24への通電をOFFとした後、ステップS100に進み、OFF状態であればそのまま、ステップS100に進む。
If the determination in step S94 is NO, the
PCM60は、ステップS100で、ポスト噴射を実行しつつ、キャパシタ51の蓄電量SOCが前記回復蓄電量SOC2に上昇するまでオルタネータ50による発電を行い、キャパシタ51を充電し、ステップS91に戻る。
In step S100, the
<第8の制御例>
第8の制御例は、第4の制御例に対応するものであり、第5の制御例と比べて、PCM60が行う排気浄化制御動作の一部(より詳しくはDOC22の活性化を継続する動作)が異なり、その他は同じであるので、異なる部分のみ説明し、同じ部分は説明を省略する。
<Eighth control example>
The eighth control example corresponds to the fourth control example. Compared to the fifth control example, part of the exhaust gas purification control operation performed by the PCM 60 (more specifically, the operation of continuing the activation of the
すなわち、図16に示すように、この第8の制御例におけるステップS101〜S107は、第5の制御例におけるステップS61〜S67と同じである。 That is, as shown in FIG. 16, steps S101 to S107 in the eighth control example are the same as steps S61 to S67 in the fifth control example.
PCM60は、ステップS104の判定がNOのときは、ステップS108で、キャパシタ51の蓄電量SOCが前記下限蓄電量SOCX以上か否かを判定する。
When the determination in step S104 is NO, the
PCM60は、ステップS108の判定がYESのときは、ステップS109で、バイパスリレー53aをONにして、オルタネータ50による発電を行い、電気ヒータ24に通電し、ステップS101に戻る。
If the determination in step S108 is YES, the
PCM60は、ステップS108の判定がNOのときは、ステップS110で、電気ヒータ24の通電状態を確認し、ON状態であればステップS111で電気ヒータ24への通電をOFFとした後、ステップS112に進み、OFF状態であればそのまま、ステップS112に進む。
When the determination in step S108 is NO, the
PCM60は、ステップS112で、ポスト噴射を実行し、ステップS101に戻る。
In step S112, the
<第9の制御例>
次に、第9の制御例を説明する。第9の制御例は、第1の制御例に対応するものであり、第1の制御例が通電可能時間Th0が経過するまでキャパシタ51から電気ヒータ24に通電するものであったのに対し、通電可能時間Th0が経過していなくてもDOC22の温度が前記閾値温度まで上昇したときは電気ヒータ24への通電を停止する点が異なり、その他は同じであるので、異なる部分のみ説明し、同じ部分は説明を省略する。
<Ninth control example>
Next, a ninth control example will be described. The ninth control example corresponds to the first control example, whereas the first control example energizes the
すなわち、図17に示すように、この第9の制御例におけるステップS121〜S124、S130、S131は、第1の制御例におけるステップS1〜S4、S9、S10と同じである。 That is, as shown in FIG. 17, steps S121 to S124, S130, and S131 in the ninth control example are the same as steps S1 to S4, S9, and S10 in the first control example.
PCM60は、ステップS124の後、ステップS125で、キャパシタ51から電気ヒータ24への通電を開始する。
After step S124, the
次いで、PCM60は、ステップS126で、DOC22の温度を計測し、ステップS127で、DOC22の温度が前記閾値温度未満か否かを判定する。
Next, the
ステップS127の判定がNOのとき、すなわち、DOC22の温度が閾値温度以上のとき(DOC22の温度が閾値温度まで上昇したとき)は、PCM60は、電気ヒータ24への通電時間が通電可能時間Th0に至っていない場合でも、ステップS130〜S131で、電気ヒータ24への通電を停止する。
When the determination in step S127 is NO, that is, when the temperature of the
ステップS127の判定がYESのとき、すなわち、DOC22の温度が閾値温度未満のとき(DOC22の温度が閾値温度まで上昇していないとき)は、PCM60は、ステップS128で、通電可能時間Th0が経過したか否かを判定する。
When the determination in step S127 is YES, that is, when the temperature of the
ステップS128の判定がNOのとき、すなわち、電気ヒータ24への通電時間が通電可能時間Th0に至っていないときは、PCM60は、電気ヒータ24への通電をONとしたまま、ステップS126に戻る。
When the determination in step S128 is NO, that is, when the energization time to the
ステップS128の判定がYESのとき、すなわち、電気ヒータ24への通電時間が通電可能時間Th0に至っているときは、PCM60は、ステップS129で、電気ヒータ24への通電をOFFとした上で、ポスト噴射を実行し、ステップS126に戻る。
When the determination in step S128 is YES, that is, when the energization time to the
(3)作用
以上のように、本実施形態に係るエンジンの排気浄化制御装置は、エンジンの排気通路20に備えられた排気浄化装置を制御するものであって、次のような特徴的構成を備えている。
(3) Operation As described above, the engine exhaust purification control apparatus according to the present embodiment controls the exhaust purification apparatus provided in the
すなわち、排気通路20上のDOC22を加熱するための電気ヒータ24と、電気ヒータ24以外の車載電気デバイス52と、電気ヒータ24及び車載電気デバイス52に電力を供給するためのキャパシタ51と、DOC22の温度を検出するDOC温度センサSW5と、マイクロプロセッサであるPCM60とが備えられている。
That is, an
PCM60は、キャパシタ51から車載電気デバイス52にのみ電力が供給されている状態で、DOC温度センサSW5で検出された温度が所定の閾値温度未満のとき、キャパシタ51の蓄電量SOCが所定の注意蓄電量SOC1に低下するまで、キャパシタ51から車載電気デバイス52と電気ヒータ24とに通電する。さらに、PCM60は、前記電気ヒータ24への通電の後、DOC温度センサSW5で検出された温度が前記閾値温度未満のとき、DOC22の活性化を継続する。
When power is supplied only from the
本実施形態によれば、排気通路20に備えられたDOC22の温度が所定の閾値温度未満のときは、DOC22を加熱するための電気ヒータ24に通電されるので、DOC22が電気ヒータ24で強制的に加熱され、たとえDOC22が活性化し難い状況でも、DOC22を積極的に活性化させることができる。
According to the present embodiment, when the temperature of the
そして、その際、キャパシタ51の蓄電量SOCが所定の注意蓄電量SOC1に低下するまで、キャパシタ51から電気ヒータ24に通電されるので、たとえ電気ヒータ24の使用によりキャパシタ51の蓄電量SOCが大幅に低下しても、注意蓄電量SOC1を下回って低下することがなく、車載電気デバイス52への電力不足が回避される。そのため、電気ヒータ24への電力供給と、他の車載電気デバイス52への電力供給とが単一のキャパシタ51で安定して賄われる。
At this time, since the
さらに、前記電気ヒータ24への通電の後、DOC22の温度がまだ閾値温度まで上昇していないときは、DOC22の活性化が継続されるので、DOC22の機能が確実に回復する。
Furthermore, after the energization of the
特に、第1〜第4、第9の制御例では、仮にキャパシタ51から電気ヒータ24にも電力が供給されるとした場合にキャパシタ51の蓄電量SOCが前記注意蓄電量SOC1に低下するまでの電気ヒータ24への通電可能時間Th0が現在のキャパシタ51の蓄電量SOCと車載電気デバイス52の消費電流とから算出され、算出された通電可能時間Th0が経過するまで、キャパシタ51から車載電気デバイス52と電気ヒータ24とに通電されるので、たとえ電気ヒータ24の使用によりキャパシタ51の蓄電量SOCが大幅に低下しても、注意蓄電量SOC1を下回って低下することがなく、車載電気デバイス52への電力不足が回避される。そのため、電気ヒータ24への電力供給と、他の車載電気デバイス52への電力供給とが単一のキャパシタ51で安定して賄われる。
In particular, in the first to fourth and ninth control examples, if it is assumed that electric power is also supplied from the
また、第1〜第4、第9の制御例では、電気ヒータ24への通電中に、キャパシタ51の蓄電量SOCが注意蓄電量SOC1に低下したか否かの判定(SOC>SOC1)を行う必要がない。
Further, in the first to fourth and ninth control examples, during the energization of the
第5〜第9の制御例では、電気ヒータ24への通電中にDOC22の温度が閾値温度まで上昇したときは電気ヒータ24への通電が停止されるので、電気ヒータ24への通電中にDOC22の温度が閾値温度に達した場合のキャパシタ51の蓄電量SOCの無駄な浪費が回避される。
In the fifth to ninth control examples, since the energization to the
第1、第5、第9の制御例では、電気ヒータ24への通電の後、DOC温度センサSW5で検出された温度が前記閾値温度未満のときは、燃料を膨張行程で噴射するポスト噴射が実行されるので、ポスト噴射によってDOC22に流入する排ガス温度が高くなる。そのため、電気ヒータ24への通電を停止してキャパシタ51の過放電を回避しつつ、電気ヒータ24への通電停止後も、ポスト噴射によってDOC22の活性化を継続することができる。
In the first, fifth, and ninth control examples, after the energization of the
第2、第6の制御例では、電気ヒータ24への通電の後、DOC温度センサSW5で検出された温度が前記閾値温度未満のときは、車載電気デバイス52のうち所定の車載電気デバイス52への通電が停止される一方、電気ヒータ24への通電が継続されるので、所定の車載電気デバイス52への通電が停止されることによりキャパシタ51の蓄電量SOCの低下速度が遅くなる。そのため、キャパシタ51の過放電を回避しつつ、電気ヒータ24への通電を継続することにより、電気ヒータ24によってDOC22の活性化を継続することができる。
In the second and sixth control examples, after energization of the
第3、第7の制御例では、電気ヒータ24への通電の後、DOC温度センサSW5で検出された温度が前記閾値温度未満のときは、キャパシタ51が充電され、再び、電気ヒータ24に通電されるので、キャパシタ51を充電することによりキャパシタ51の過放電を回避しつつ、電気ヒータ24への通電を繰り返すことにより、電気ヒータ24によってDOC22の活性化を継続することができる。
In the third and seventh control examples, after energizing the
また、第3、第7の制御例では、キャパシタ51の充電中、燃料を膨張行程で噴射するポスト噴射が実行されるので、キャパシタ51の充電中も、ポスト噴射によってDOC22の活性化を継続することができる。
In the third and seventh control examples, since the post-injection in which the fuel is injected in the expansion stroke is performed while the
第4、第8の制御例では、電気ヒータ24への通電の後、DOC温度センサSW5で検出された温度が前記閾値温度未満のときは、オルタネータ50が発電を行い、発電された電力で電気ヒータ24に通電されるので、オルタネータ50で発電された電力で電気ヒータ24に通電されることにより、キャパシタ51の過放電を回避しつつ、電気ヒータ24によってDOC22の活性化を継続することができる。
In the fourth and eighth control examples, after the energization of the
また、第4、第8の制御例では、車載電気デバイス52への通電は、オルタネータ50の発電電圧が降圧されると共に、DC/DCコンバータ53をバイパスして通電されるので、車載電気デバイス52への通電がDC/DCコンバータ53を経由することなく供給される。そのため、DC/DCコンバータ53による電力消費を抑制することができる。
In the fourth and eighth control examples, the on-vehicle
(4)他の実施形態
前記実施形態では、電気ヒータ24で加熱する対象の排気浄化装置がDOC22であった。つまり、DOC22を活性化させることで、排ガスの酸化反応を促進し、排ガス中のCOやHCを浄化すると共に、その酸化反応の熱で排ガス温度を上昇させ、下流のDPF23の自己再生機能(捕集した微粒子を燃焼し除去する機能)を援助することができる。
(4) Other Embodiments In the above embodiment, the exhaust purification device to be heated by the
ただし、これに限らず、電気ヒータ24で加熱する対象の排気浄化装置を触媒付きDPF23としてもよい。つまり、DPF23が担持する白金等の触媒を活性化させることで、排ガスの酸化反応を促進し、その酸化反応の熱で排ガス温度を上昇させ、DPF23の自己再生機能を援助することができる。
However, the present invention is not limited to this, and the exhaust purification device to be heated by the
そして、いずれの場合も、ポスト噴射は、DOC22又は触媒付きDPF23を活性化させるため、燃料を膨張行程で噴射し、DOC22又は触媒付きDPF23に流入する排ガス温度を高めるものであった。 And in any case, in order to activate DOC22 or DPF23 with a catalyst in post injection, fuel was injected in the expansion stroke and the exhaust gas temperature which flows into DOC22 or DPF23 with a catalyst was raised.
ただし、DOC22の活性化後におけるDPF23の活性化に関しては、ポスト噴射は、燃料を排気行程で噴射してもよい。排気工程で噴射された燃料は未燃のままDOC22に流入し、DOC22で燃焼するので、極めて高温の排ガスがDPF23に流入することになる。したがって、触媒付きDPF23の活性化及びDPF23の自己再生機能を援助することができる。
However, regarding the activation of the
前記実施形態では、エンジンは、燃料が自己着火するディーゼルエンジンであった。ただし、これに限らず、火花点火式のガソリンエンジン等であってもよい。この場合、排気浄化装置として排気通路に三元触媒を配設し、三元触媒を電気ヒータで加熱する。ポスト噴射は、点火時期をリタードし、燃焼のタイミングを遅らせて、通常よりも高温の排ガスを三元触媒に流入させる。 In the embodiment, the engine is a diesel engine in which fuel self-ignites. However, the present invention is not limited to this, and a spark ignition type gasoline engine or the like may be used. In this case, a three-way catalyst is provided in the exhaust passage as an exhaust purification device, and the three-way catalyst is heated by an electric heater. In the post-injection, the ignition timing is retarded, the combustion timing is delayed, and the exhaust gas whose temperature is higher than usual is caused to flow into the three-way catalyst.
各制御例において、排気浄化装置の温度を計測する代わりに、排気浄化装置に流入する排ガスの温度を計測してもよい。 In each control example, instead of measuring the temperature of the exhaust purification device, the temperature of the exhaust gas flowing into the exhaust purification device may be measured.
第2の制御例のステップS19及び第6の制御例のステップS79で、予め決められた車載電気デバイス52への通電を停止する代わりに、通電を抑制してもよい。
In step S19 of the second control example and step S79 of the sixth control example, the energization may be suppressed instead of stopping the energization to the predetermined in-vehicle
各制御例のタイムチャート(図6、8、10、12)は一例であり、これらに限定されない。 The time charts (FIGS. 6, 8, 10, and 12) of each control example are examples, and are not limited to these.
各制御例のタイムチャートは、車両の走行中に排気浄化装置が冷えた場合のものであったが、各制御例のフローチャート(図5、7、9、11、13〜17)は、エンジンの始動時にも適用することができる。エンジン始動時は、車両の走行中とは異なり、それまで排気浄化装置が活性化していないため、排気浄化装置の活性化が継続(ステップS8、S19、S20、S38、S49、S50、S70、S79、S82、S100、S109、S112、S129)されることにより、排気浄化装置の機能が確実に実現することになる。 Although the time chart of each control example was when the exhaust gas purification device was cooled while the vehicle was running, the flowchart (FIGS. 5, 7, 9, 11, 13 to 17) of each control example shows the engine It can also be applied at start-up. Unlike when the vehicle is running, the exhaust purification device has not been activated at the time of engine startup, so the activation of the exhaust purification device continues (steps S8, S19, S20, S38, S49, S50, S70, S79). , S82, S100, S109, S112, S129), the function of the exhaust emission control device is reliably realized.
20 排気通路
22 DOC(排気浄化装置)
23 DPF(排気浄化装置)
24 電気ヒータ(加熱用デバイス)
50 オルタネータ(発電装置)
51 キャパシタ(蓄電装置)
52 車載電気デバイス
53 DC/DCコンバータ
53b バイパス回路
60 PCM(制御手段、活性化継続手段)
SOC1 注意蓄電量(閾値蓄電量)
SW5 DOC温度センサ(温度検出手段)
Th0 通電可能時間
20
23 DPF (exhaust gas purification device)
24 Electric heater (heating device)
50 Alternator (power generator)
51 Capacitor (power storage device)
52 On-vehicle
SOC1 Attention charge amount (threshold charge amount)
SW5 DOC temperature sensor (temperature detection means)
Th0 Energized time
Claims (9)
前記排気浄化装置を加熱するための加熱用デバイスと、
前記加熱用デバイス以外の車載電気デバイスと、
前記加熱用デバイス及び前記車載電気デバイスに電力を供給するための蓄電装置と、
前記排気浄化装置の温度を検出する温度検出手段と、
前記蓄電装置から前記車載電気デバイスにのみ電力が供給されている状態で、前記温度検出手段で検出された温度が所定の閾値温度未満のとき、前記蓄電装置の蓄電量が所定の閾値蓄電量に低下するまで、前記蓄電装置から前記車載電気デバイスと前記加熱用デバイスとに通電する制御手段と、
前記制御手段による前記加熱用デバイスへの通電の後、前記温度検出手段で検出された温度が前記閾値温度未満のとき、前記排気浄化装置の活性化を継続する活性化継続手段とが備えられていることを特徴とするエンジンの排気浄化制御装置。 An exhaust purification control device for an engine that controls an exhaust purification device provided in an exhaust passage of the engine,
A heating device for heating the exhaust purification device;
An in-vehicle electrical device other than the heating device;
A power storage device for supplying power to the heating device and the in-vehicle electric device;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the exhaust purification device;
When the temperature detected by the temperature detection unit is lower than a predetermined threshold temperature in a state where electric power is supplied only from the power storage device to the in-vehicle electric device, the power storage amount of the power storage device becomes a predetermined threshold power storage amount. Control means for energizing the in-vehicle electric device and the heating device from the power storage device until the power decreases,
After the energization of the heating device by the control means, there is provided an activation continuation means for continuing the activation of the exhaust emission control device when the temperature detected by the temperature detection means is lower than the threshold temperature. An exhaust purification control apparatus for an engine characterized by comprising:
前記制御手段は、仮に前記蓄電装置から前記加熱用デバイスにも電力が供給されるとした場合に前記蓄電装置の蓄電量が前記閾値蓄電量に低下するまでの前記加熱用デバイスへの通電可能時間を現在の蓄電装置の蓄電量と車載電気デバイスの消費電流とから算出し、算出した時間が経過するまで、前記蓄電装置から前記車載電気デバイスと前記加熱用デバイスとに通電するものであることを特徴とするエンジンの排気浄化制御装置。 The engine exhaust gas purification control device according to claim 1,
The control means may energize the heating device until the amount of electricity stored in the electricity storage device drops to the threshold amount of electricity, assuming that power is also supplied from the electricity storage device to the heating device. The current storage amount of the power storage device and the current consumption of the in-vehicle electric device are calculated, and the in-vehicle electric device and the heating device are energized from the power storage device until the calculated time elapses. An engine exhaust gas purification control device.
前記制御手段は、前記加熱用デバイスへの通電中に前記温度検出手段で検出された温度が前記閾値温度まで上昇したときは前記加熱用デバイスへの通電を停止するものであることを特徴とするエンジンの排気浄化制御装置。 The engine exhaust gas purification control apparatus according to claim 1 or 2,
The control unit is configured to stop energization of the heating device when the temperature detected by the temperature detection unit rises to the threshold temperature during energization of the heating device. Engine exhaust purification control device.
前記活性化継続手段は、燃料を膨張行程から排気行程の間で噴射するポスト噴射を実行するものであることを特徴とするエンジンの排気浄化制御装置。 The engine exhaust gas purification control device according to any one of claims 1 to 3,
The engine exhaust purification control apparatus according to claim 1, wherein the activation continuation means performs post injection in which fuel is injected between an expansion stroke and an exhaust stroke.
前記活性化継続手段は、前記車載電気デバイスのうち所定の車載電気デバイスへの通電を抑制又は停止する一方、前記加熱用デバイスへの通電を継続するものであることを特徴とするエンジンの排気浄化制御装置。 The engine exhaust gas purification control apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The activation continuation means suppresses or stops energization to a predetermined on-vehicle electric device among the on-vehicle electric devices, and continues energization to the heating device, wherein the exhaust gas purification of the engine is characterized in that Control device.
前記活性化継続手段は、前記蓄電装置を充電し、再び、前記加熱用デバイスに通電するものであることを特徴とするエンジンの排気浄化制御装置。 The engine exhaust gas purification control device according to any one of claims 1 to 5,
The engine exhaust purification control apparatus, wherein the activation continuation means charges the power storage device and energizes the heating device again.
前記活性化継続手段は、前記蓄電装置の充電中、燃料を膨張行程から排気行程の間で噴射するポスト噴射を実行するものであることを特徴とするエンジンの排気浄化制御装置。 The engine exhaust gas purification control apparatus according to claim 6,
The engine exhaust gas purification control apparatus according to claim 1, wherein the activation continuation means performs post injection for injecting fuel between an expansion stroke and an exhaust stroke during charging of the power storage device.
前記活性化継続手段は、発電装置に発電を行わせ、発電された電力で前記加熱用デバイスに通電するものであることを特徴とするエンジンの排気浄化制御装置。 The engine exhaust gas purification control apparatus according to any one of claims 1 to 7,
The engine exhaust purification control apparatus, wherein the activation continuation means causes the power generation apparatus to generate power and energizes the heating device with the generated power.
前記活性化継続手段は、前記車載電気デバイスへの通電は、前記発電電圧を降圧すると共に、DC/DCコンバータをバイパスさせて通電するものであることを特徴とするエンジンの排気浄化制御装置。 The engine exhaust gas purification control apparatus according to claim 8,
The engine exhaust gas purification control apparatus according to claim 1, wherein the activation continuation unit is configured to energize the in-vehicle electric device while reducing the generated voltage and energizing the DC / DC converter by bypassing.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11898481B2 (en) | 2020-03-25 | 2024-02-13 | Cummins Inc. | Systems and methods for coordinated exhaust temperature control with electric heater and engine |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05285395A (en) * | 1992-04-08 | 1993-11-02 | Mitsubishi Electric Corp | Electric heating catalyst controller |
JPH06178401A (en) * | 1992-12-07 | 1994-06-24 | Nissan Motor Co Ltd | Hybrid automobile |
JPH0711945A (en) * | 1993-06-29 | 1995-01-13 | Toyota Motor Corp | Catalyst warming-up device for internal combustion engine |
JPH07279645A (en) * | 1994-04-01 | 1995-10-27 | Nippon Soken Inc | Exhaust gas particulate purifier of internal combustion engine |
JP2004187349A (en) * | 2002-11-29 | 2004-07-02 | Honda Motor Co Ltd | Electric power feeding control arrangement for internal combustion engine |
JP2006250134A (en) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Hitachi Ltd | Vehicular control device |
JP2008008239A (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Hino Motors Ltd | Exhaust gas purification device |
JP2009214703A (en) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Nissan Motor Co Ltd | Control device of hybrid vehicle |
JP2012117496A (en) * | 2010-12-03 | 2012-06-21 | Toyota Motor Corp | Control system for exhaust emission control device |
-
2012
- 2012-12-17 JP JP2012274366A patent/JP5962486B2/en active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05285395A (en) * | 1992-04-08 | 1993-11-02 | Mitsubishi Electric Corp | Electric heating catalyst controller |
JPH06178401A (en) * | 1992-12-07 | 1994-06-24 | Nissan Motor Co Ltd | Hybrid automobile |
JPH0711945A (en) * | 1993-06-29 | 1995-01-13 | Toyota Motor Corp | Catalyst warming-up device for internal combustion engine |
JPH07279645A (en) * | 1994-04-01 | 1995-10-27 | Nippon Soken Inc | Exhaust gas particulate purifier of internal combustion engine |
JP2004187349A (en) * | 2002-11-29 | 2004-07-02 | Honda Motor Co Ltd | Electric power feeding control arrangement for internal combustion engine |
JP2006250134A (en) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Hitachi Ltd | Vehicular control device |
JP2008008239A (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Hino Motors Ltd | Exhaust gas purification device |
JP2009214703A (en) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Nissan Motor Co Ltd | Control device of hybrid vehicle |
JP2012117496A (en) * | 2010-12-03 | 2012-06-21 | Toyota Motor Corp | Control system for exhaust emission control device |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11898481B2 (en) | 2020-03-25 | 2024-02-13 | Cummins Inc. | Systems and methods for coordinated exhaust temperature control with electric heater and engine |
DE102021107168B4 (en) | 2020-03-25 | 2024-03-14 | Cummins Inc. | Systems and methods for coordinated control of exhaust gas temperature with electric heater and engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5962486B2 (en) | 2016-08-03 |
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