JP6187373B2 - 排気浄化システムの制御装置 - Google Patents
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Description
請求項4記載の発明では、トルク変更手段は、前回始動条件が記憶されていないとき、尿素水の温度に応じて始動トルクを変更する。そのため、モータの始動トルクは、記憶手段に前回始動条件が記憶されていないときでも、最新の尿素水の温度に応じて設定される。これにより、尿素水の凍結時におけるモータの無理な始動は回避される。したがって、過大なトルクが加わることによる尿素水ポンプの故障を回避することができる。
(第1実施形態)
図2に示す排気浄化システム10は、例えば車両に搭載されている内燃機関11から排出される排気に尿素水を添加し、排気に含まれるNOxを還元するSCRシステムを構成している。内燃機関11の排気は、排気管部材12が形成する排気通路13を経由して大気へ放出される。内燃機関11は、例えばディーゼルエンジンである。なお、排気浄化システム10は、ディーゼルエンジンに限らず、ガソリンエンジンやガスタービンエンジンなどに適用してもよい。また、排気浄化システム10は、車載の内燃機関11に限らず、例えば発電ユニットなどの据置型の内燃機関11に適用してもよい。
(2)凍結解凍処理:前回のモータ16の始動が尿素水の解凍を行うための解凍処理の後に行われたか否か
温度センサ33は、温度検出手段に相当し、尿素水タンク14に貯えられている尿素水の温度を検出する。温度センサ33は、検出した尿素水の温度を、電気信号として制御ユニット31へ出力する。制御装置30は、電源としてのバッテリ36、モータ16およびインジェクタ21に接続している。これにより、制御装置30は、バッテリ36から供給された電力を制御することにより、モータ16およびインジェクタ21の駆動を制御する。
モータ16を始動する時期になると、トルク変更部34は記憶部32から前回始動条件を取得する(S101)。すなわち、トルク変更部34は、記憶部32に記憶されている前回始動条件を取得する。そして、トルク変更部34は、取得した前回始動条件が「凍結解凍処理」であるか否かを判断する(S102)。すなわち、トルク変更部34は、前回始動条件として「凍結解凍処理」が含まれているか否かを判断する。前回始動条件に「凍結解凍処理」が含まれているとき、前回のモータ16の始動時において、このモータ16の始動に先立って凍結した尿素水を解凍するための処理が行われたことを意味する。
以上のように、トルク変更部34は、モータ16を始動するとき、前回始動条件を取得し、取得した前回始動条件に応じてモータ16を始動する始動トルクを設定する。
図5において、処理のスタートをt0とする。凍結判断部35は、尿素水の凍結が予想されるとき、t0からt1にかけて尿素水を解凍するための「凍結解凍処理」を実行する。トルク変更部34は、「凍結解凍処理」が完了した後、t2において前回始動条件を取得する。この場合、t0からt1で「凍結解凍処理」が実行されているので、前回始動条件は「凍結解凍処理」を含んでいる。そのため、トルク変更部34は、モータ16の始動トルクとして第二トルクを設定する。これにより、制御ユニット31は、t3においてモータ16へ出力するトルク指令値として、第二トルクに対応する低トルク指令値を出力する。制御ユニット31は、位置固定制御が終了するt4に引き続き、固定駆動制御が終了するt5まで、この低トルク指令値を維持する。このt3からt4にあるとき、制御ユニット31は、モータ16の回転子の位置を固定する位置固定制御のために予め設定されたDuty比のPWM信号を出力する。t4において位置固定制御が完了して固定駆動制御に移行すると、制御ユニット31は、低トルク指令値に応じたDuty比のPWM信号を出力する。このとき、PWM信号は、通常の始動時よりも低いDuty比として出力される。これにより、モータ16の回転数は、t4から時間の経過とともに増加するとともに、目標となる回転数に近づくにつれて回転数の増加が緩やかになる。そして、t5においてモータ16が目標とする回転数に到達すると、制御ユニット31はモータ16を定常的な回転数に維持する定常回転数制御へ移行する。制御ユニット31は、定常回転数制御にあるとき一定のDuty比のPWM信号を出力する。制御ユニット31は、定常的な回転数に到達して予め設定した期間、すなわちモータ16の始動期間が経過したt6になると、低トルク指令値を「0」とする。制御ユニット31は、モータ16の駆動を停止するt7になると、PWM信号の出力を停止する。その結果、モータ16は、回転数が低下して停止する。このt3からt7は、第二トルクでモータ16を始動させる低トルク始動に相当する。
第2実施形態による排気浄化システム10の制御装置30について説明する。
第2実施形態による排気浄化システム10の制御装置30は、第1実施形態と構成が共通し、処理の流れが異なる。第2実施形態による制御装置の処理の流れを図7に基づいて説明する。第1実施形態の処理の同様の処理については、説明を省略する。
上述の複数の実施形態において、トルク変更部34は、バッテリ36の電圧に応じてモータ16の始動トルクを変更してもよい。このようにバッテリ36の電圧に応じて始動トルクを変更することにより、モータ16の始動トルクはバッテリ36の電圧に応じて安定化される。したがって、モータ16の始動トルクを精密に制御することができる。
Claims (4)
- 尿素水タンク(14)に貯えられた尿素水を吐出する尿素水ポンプ(15)と、前記尿素水ポンプ(15)を駆動するモータ(16)とを備える排気浄化システム(10)において、前記排気浄化システム(10)を制御する制御装置(30)であって、
前記モータ(16)を始動するとき、その始動時の条件を記憶する記憶手段(32)と、
前記モータ(16)を始動するとき、前記記憶手段に記憶されている前回の前記モータ(16)の始動時における条件を前回始動条件として取得し、取得した前記前回始動条件に応じて前記モータ(16)の始動トルクを変更するトルク変更手段(34)と、
を備え、
前記トルク変更手段(34)は、
前記前回始動条件が、前記モータ(16)へ過電流が供給された状態からの復帰であるとき、前記始動トルクを第一トルクに設定し、
前記前回始動条件が、凍結した尿素水を解凍する状態であったとき、前記始動トルクを前記第一トルクよりも小さな第二トルクに設定する制御装置。 - 前記尿素水タンク(14)に貯えられている尿素水の凍結の有無を判断する凍結判断手段(35)をさらに備え、
前記トルク変更手段(34)は、前記前回始動条件として前記凍結判断手段(35)において判断した尿素水の凍結の有無を用いて、前記モータ(16)の始動トルクを変更する請求項1記載の制御装置。 - 前記トルク変更手段(34)は、前記モータ(16)へ電力を供給する電源の電圧に応じて前記始動トルクを補正する請求項1または2記載の制御装置。
- 前記尿素水タンク(14)に貯えられている尿素水の温度を検出する温度検出手段(33)をさらに備え、
前記トルク変更手段(34)は、前記記憶手段(32)に前記前回始動条件が記憶されていないとき、前記温度検出手段(33)で検出した尿素水の温度に基づいて前記始動トルクを変更する請求項1から3のいずれか一項記載の制御装置。
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