JP6468877B2 - Heat storage body arranged in an exhaust pipe of an internal combustion engine, control device for the heat storage body, and control method for the heat storage body - Google Patents

Heat storage body arranged in an exhaust pipe of an internal combustion engine, control device for the heat storage body, and control method for the heat storage body Download PDF

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Description

本発明は内燃機関の排気管路に配置される蓄熱体、同蓄熱体の制御装置および同蓄熱体の制御方法に関する。   The present invention relates to a heat storage body arranged in an exhaust pipe of an internal combustion engine, a control device for the heat storage body, and a control method for the heat storage body.

近年における内燃機関の排出ガス(排気ガス)成分に関する規制に対応するために、内燃機関の排気管経路には種々の排気ガス浄化装置が配置されている。これら排気ガス浄化装置は、触媒や尿素水といった化学物質とNOxやPM(粒子状物質:Particulate Matter)といった排気ガス成分との間における化学反応によって排気ガス成分を浄化しており、化学物質が最適な浄化性能を発揮する温度域が存在する。一方で、内燃機関における燃焼効率の向上に伴い排気ガス温度は低下傾向にある。そこで、排気管経路に加熱装置または蓄熱体を配置して、排気管路の温度を所望温度とする技術が提案されている(たとえば、特許文献1および2)。また、加熱装置、ポスト噴射を複合的に組み合わせることで、排気ガス温度を調整する技術が提案されている(たとえば、特許文献3)。   In order to comply with the regulations regarding the exhaust gas (exhaust gas) component of the internal combustion engine in recent years, various exhaust gas purification devices are arranged in the exhaust pipe path of the internal combustion engine. These exhaust gas purifiers purify exhaust gas components by chemical reaction between chemical substances such as catalyst and urea water and exhaust gas components such as NOx and PM (Particulate Matter). There is a temperature range that exhibits a good purification performance. On the other hand, the exhaust gas temperature tends to decrease as the combustion efficiency in the internal combustion engine improves. Thus, a technique has been proposed in which a heating device or a heat storage body is arranged in the exhaust pipe path to set the temperature of the exhaust pipe path to a desired temperature (for example, Patent Documents 1 and 2). Moreover, the technique which adjusts exhaust gas temperature by combining a heating apparatus and post injection is proposed (for example, patent document 3).

特許3626197号公報Japanese Patent No. 3626197 特開2010−261423号公報JP 2010-261423 A 特開2014−118874号公報JP 2014-118874 A

しかしながら、蓄熱体を用いる技術では、蓄熱体自体の温度が低い場合、蓄熱体と接触させることで却って排気ガス温度を低下させてしまい排気ガスを浄化できないという問題がある。また、加熱装置を用いる技術では、車両の走行に伴い発生するエネルギーを有効に活用して、排気ガス温度を浄化装置の最適作動温度域とすることができないという問題がある。   However, in the technique using the heat storage body, when the temperature of the heat storage body itself is low, there is a problem that the exhaust gas temperature cannot be reduced by contacting the heat storage body and the exhaust gas cannot be purified. Further, the technology using the heating device has a problem that the exhaust gas temperature cannot be set to the optimum operating temperature range of the purification device by effectively utilizing the energy generated as the vehicle travels.

したがって、内燃機関から排出される排気ガスの温度に依存せず、車両全体におけるエネルギー効率を向上させつつ、効率良く浄化装置の性能を発揮させる技術が望まれている。   Therefore, there is a demand for a technology that can efficiently exhibit the performance of the purification device while improving the energy efficiency of the entire vehicle without depending on the temperature of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine.

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の態様として実現することが可能である。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and can be realized as the following aspects.

第1の態様は、内燃機関の排気管路に配置される蓄熱体を提供する。第1の態様に係る蓄熱体は、蓄熱部材と、前記蓄熱部材に蓄熱させるために用いられる第1の発熱部材と、前記第1の発熱部材とは異なる第2の発熱部材であって、前記第1の発熱部材とは別個に発熱する第2の発熱部材と、を備える。   A 1st aspect provides the thermal storage body arrange | positioned at the exhaust pipe line of an internal combustion engine. The heat storage body according to the first aspect is a heat storage member, a first heat generation member used for storing heat in the heat storage member, and a second heat generation member different from the first heat generation member, A second heat generating member that generates heat separately from the first heat generating member.

第1の態様に係る蓄熱体によれば、内燃機関から排出される排気ガスの温度に依存せず、車両全体におけるエネルギー効率を向上させつつ、効率良く浄化装置の性能を発揮させることができる。   According to the heat storage body according to the first aspect, the performance of the purification apparatus can be efficiently exhibited while improving the energy efficiency of the entire vehicle without depending on the temperature of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine.

第1の態様に係る蓄熱体において、前記第1の発熱部材の全表面積に対する前記蓄熱部材と接する表面積の割合は、前記第2の発熱部材の全表面積に対する前記蓄熱部材と接する表面積の割合よりも大きくても良い。この場合には、第1の発熱部材により蓄熱部材に蓄熱させることができる。   In the heat storage body according to the first aspect, the ratio of the surface area in contact with the heat storage member to the total surface area of the first heat generating member is higher than the ratio of the surface area in contact with the heat storage member to the total surface area of the second heat generating member. It may be large. In this case, heat can be stored in the heat storage member by the first heat generating member.

第1の態様に係る蓄熱体において、前記第2の発熱部材は、離間部を介して積層されている金属製の波板または金属製の波板および平板から構成されており、前記離間部は排気ガスが流れる排気ガス流路部を形成しても良い。この場合には、第2の発熱部材は、熱交換部としても機能することができ、排気ガスと第2の発熱部材間における熱交換効率を向上させることができる。   In the heat storage body according to the first aspect, the second heat generating member is composed of a metal corrugated sheet or a metal corrugated sheet and a flat plate laminated via a spacing part, and the spacing part is An exhaust gas flow path section through which exhaust gas flows may be formed. In this case, the second heat generating member can also function as a heat exchanging portion, and the heat exchange efficiency between the exhaust gas and the second heat generating member can be improved.

第1の態様に係る蓄熱体において、前記第1の発熱部材は前記蓄熱部材に内包されていても良い。この場合には、蓄熱部材をより効率よく加熱し、蓄熱部材に効率よく蓄熱させることができる。   In the heat storage element according to the first aspect, the first heat generating member may be included in the heat storage member. In this case, the heat storage member can be heated more efficiently, and the heat storage member can be efficiently stored.

第1の態様に係る蓄熱体はさらに、前記第1の発熱部材および前記蓄熱部材を内包して第1の加熱器を形成するハウジングを備えても良い。この場合には、蓄熱部材として粉体、液体等の蓄熱部材を用いることができる。   The heat storage body according to the first aspect may further include a housing that includes the first heat generating member and the heat storage member to form a first heater. In this case, a heat storage member such as powder or liquid can be used as the heat storage member.

第1の態様に係る蓄熱体はさらに、前記第1の加熱器と前記第2の発熱部材との間に配置されている第2の蓄熱部材を備えても良い。この場合には、蓄熱体の蓄熱性能を向上させることができる。   The heat storage body according to the first aspect may further include a second heat storage member disposed between the first heater and the second heat generating member. In this case, the heat storage performance of the heat storage body can be improved.

第1の態様に係る蓄熱体において、前記第1の発熱部材および前記第2の発熱部材のそれぞれの一方の電極は同電位とされていても良く、さらに、前記蓄熱体を覆う筐体を備え、前記第1の発熱部材および前記第2の発熱部材のそれぞれの一方の電極と、前記筐体とは同電位とされていても良い。この場合には、配線を簡素化することができる。   In the heat storage body according to the first aspect, one electrode of each of the first heat generation member and the second heat generation member may have the same potential, and further includes a housing that covers the heat storage body. The one electrode of each of the first heat generating member and the second heat generating member and the housing may be at the same potential. In this case, wiring can be simplified.

第1の態様に係る蓄熱体において、前記第1の発熱部材には車両の減速時に発生する回生電力が供給されても良い。この場合には、回生電力によって蓄熱部材に蓄熱させることが可能となり、車両全体のエネルギー効率を向上させることができる。   In the heat storage body according to the first aspect, regenerative electric power generated during deceleration of the vehicle may be supplied to the first heat generating member. In this case, it is possible to store heat in the heat storage member with regenerative power, and the energy efficiency of the entire vehicle can be improved.

第2の態様は、第1の発熱部材と、第2の発熱部材と、前記第1の発熱部材と前記第2の発熱部材との間に配置されている蓄熱部材とを備え、内燃機関の排気管路に配置される蓄熱体の制御装置を提供する。第2の態様に係る制御装置は、車両の運転に伴い生成される電力の供給先をバッテリまたは前記第1の発熱部材のいずれかに切り替える第1の切替部と、所定条件下における前記車両の減速時には、前記生成された電力を前記第1の発熱部材に供給するよう前記第1の切替部を切り替える制御部とを備えている。   The second aspect includes a first heat generating member, a second heat generating member, and a heat storage member disposed between the first heat generating member and the second heat generating member. Provided is a control device for a heat storage body arranged in an exhaust pipe. A control device according to a second aspect includes a first switching unit that switches a supply destination of power generated when the vehicle is driven to either a battery or the first heat generating member, and the vehicle under a predetermined condition. A control unit that switches the first switching unit to supply the generated electric power to the first heat generating member during deceleration.

第2の態様に係る制御装置によれば、内燃機関から排出される排気ガスの温度に依存せず、車両全体におけるエネルギー効率を向上させつつ、効率良く浄化装置の性能を発揮させることができる。   According to the control device according to the second aspect, the performance of the purification device can be efficiently exhibited while improving the energy efficiency of the entire vehicle without depending on the temperature of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine.

第2の態様に係る制御装置はさらに、前記バッテリと前記第2の発熱部材との電気的接続または遮断を行う第2の切替部を備え、前記制御部は、所定条件下における前記車両の始動時には、前記バッテリと前記第2の発熱部材とを電気的に接続するように前記第2の切替部を切り替えても良い。この場合には、所定条件下での車両の始動時における排気ガスの温度上昇を促進させることができる。   The control device according to the second aspect further includes a second switching unit that electrically connects or disconnects the battery and the second heat generating member, and the control unit starts the vehicle under a predetermined condition. Sometimes, the second switching unit may be switched so as to electrically connect the battery and the second heat generating member. In this case, it is possible to promote an increase in the temperature of the exhaust gas when starting the vehicle under a predetermined condition.

第2の態様に係る制御装置はさらに、前記蓄熱体の排気側に温度検出器を備え、前記第1の切替部はさらに、前記バッテリと前記第1の発熱部材との電気的接続または遮断を行い、前記制御部は、前記温度検出器によって検出された温度が所定温度以下の場合には、前記バッテリと前記第1の発熱部材とを電気的に接続するように前記第1の切替部を切り替え、前記バッテリと前記第2の発熱部材とを電気的に接続するように前記第2の切替部を切り替えても良い。この場合には、車両の運転状態に応じてバッテリを用いて排気ガスの温度上昇を制御することができる。   The control device according to the second aspect further includes a temperature detector on the exhaust side of the heat storage body, and the first switching unit further electrically connects or disconnects the battery and the first heat generating member. And when the temperature detected by the temperature detector is equal to or lower than a predetermined temperature, the control unit switches the first switching unit to electrically connect the battery and the first heat generating member. The second switching unit may be switched so that the battery and the second heat generating member are electrically connected. In this case, the temperature rise of the exhaust gas can be controlled using a battery according to the driving state of the vehicle.

第3の態様は、第1の発熱部材と、第2の発熱部材と、前記第1の発熱部材と前記第2の発熱部材との間に配置されている蓄熱部材とを備え、内燃機関の排気管路に配置される蓄熱体の制御方法を提供する。第3の態様に係る制御方法は、車両が減速状態にあるか否かを判定し、前記車両が減速状態にあると判定した場合には、前記第2の発熱部材に対する電力の供給を停止し、前記車両の減速に伴い生成された電力を前記第1の発熱部材に直接供給すること、を備えている。   A third aspect includes a first heat generating member, a second heat generating member, and a heat storage member disposed between the first heat generating member and the second heat generating member. A method for controlling a heat storage body disposed in an exhaust pipe is provided. The control method according to the third aspect determines whether or not the vehicle is in a decelerating state, and when it is determined that the vehicle is in a decelerating state, stops supplying power to the second heat generating member. Supplying electric power generated as the vehicle decelerates directly to the first heat generating member.

第3の態様に係る制御方法によれば、第2の制御装置と同様の作用効果を得ることができる。また、第3の態様に係る制御方法は、第2の制御装置と同様にして種々の態様にて実現され得る。   According to the control method concerning the 3rd mode, the same operation effect as the 2nd control device can be acquired. The control method according to the third aspect can be realized in various aspects in the same manner as the second control apparatus.

本実施形態において用いられる排気ガスの浄化システムを備える車両を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows roughly a vehicle provided with the exhaust gas purification system used in this embodiment. 本実施形態において用いられる蓄熱体の内部構成を示す斜視断面図である。It is a perspective sectional view showing the internal configuration of the heat storage element used in this embodiment. 図1に示す本実施形態において用いられる蓄熱体を3−3線で切断した断面図である。It is sectional drawing which cut | disconnected the thermal storage body used in this embodiment shown in FIG. 1 by the 3-3 line. 本実施形態に係る蓄熱体を備える車両における電装部品間における電気的な接続を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the electrical connection between the electrical components in a vehicle provided with the thermal storage body which concerns on this embodiment. 本実施形態における蓄熱体の動作を制御するために処理ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a process routine in order to control operation | movement of the thermal storage body in this embodiment. 第1の実施形態に係る蓄熱体の縦断面を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the longitudinal cross-section of the thermal storage body which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る蓄熱体の横断面を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the cross section of the thermal storage body which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る蓄熱体の変形例である蓄熱体の縦断面を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the longitudinal cross-section of the thermal storage body which is a modification of the thermal storage body which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る蓄熱体の変形例である蓄熱体の横断面を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the cross section of the thermal storage body which is a modification of the thermal storage body which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施形態に係る蓄熱体の縦断面を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the longitudinal cross-section of the thermal storage body which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係る蓄熱体の縦断面を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the longitudinal cross-section of the thermal storage body which concerns on 3rd Embodiment. 第4の実施形態に係る蓄熱体の縦断面を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the longitudinal cross-section of the thermal storage body which concerns on 4th Embodiment. 第4の実施形態に係る蓄熱体の横断面を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the cross section of the thermal storage body which concerns on 4th Embodiment. 第5の実施形態に係る蓄熱体の縦断面を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the longitudinal cross-section of the thermal storage body which concerns on 5th Embodiment. 第5の実施形態に係る蓄熱体の変形例である蓄熱体の縦断面を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the longitudinal cross-section of the thermal storage body which is a modification of the thermal storage body which concerns on 5th Embodiment. 第6の実施形態に係る蓄熱体の縦断面を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the longitudinal cross-section of the thermal storage body which concerns on 6th Embodiment. 第7の実施形態に係る蓄熱体の縦断面を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the longitudinal cross-section of the thermal storage body which concerns on 7th Embodiment.

第1の実施形態:
本発明に係る排気ガスの浄化システムおよび排気ガスシステムに用いたれる発熱体の一態様として、ディーゼルエンジン(内燃機関)を備える車両を例にとって以下説明する。図1は本実施形態において用いられる排気ガスの浄化システムを備える車両を概略的に示す説明図である。
First embodiment:
As an embodiment of the exhaust gas purification system and the heating element used in the exhaust gas system according to the present invention, a vehicle including a diesel engine (internal combustion engine) will be described below as an example. FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing a vehicle equipped with an exhaust gas purification system used in the present embodiment.

車両500は、ディーゼルエンジン(以下、「エンジン」と呼ぶ。)510、4つの車輪520および排気ガスの浄化システム10を備えている。エンジン510は、軽油を燃料とし、燃料の爆発燃焼によって駆動力を出力し、また、爆発燃焼に伴いNOx(窒素酸化物)およびPM(粒子状物質)を含む排気ガスを排気系統に備えられた浄化システム10を介して大気に排出する。   The vehicle 500 includes a diesel engine (hereinafter referred to as “engine”) 510, four wheels 520, and an exhaust gas purification system 10. The engine 510 uses light oil as fuel, outputs driving force by the explosive combustion of the fuel, and the exhaust system is equipped with exhaust gas containing NOx (nitrogen oxide) and PM (particulate matter) accompanying the explosive combustion. It is discharged into the atmosphere through the purification system 10.

浄化システム10は、排気管11(排気管路)上に種々の排気ガス浄化装置を備えている。排気管11は、エンジン510側(排気ガス流れの上流側)においてマニフォールド11aを介してエンジン510と接続され、排気ガス流れの最下流側にはマフラエンドパイプ11bを備えている。浄化システム10は、排気ガス流れの上流側から、ディーゼル酸化触媒(DOC)12、ディーゼル微粒子フィルタ(DPF)13、蓄熱体20、選択触媒還元装置(SCR)14およびアンモニアスリップ・ディーゼル酸化触媒(NHDOC)15を排気管11上に備えている。排気管11上におけるDOC12の前段には燃料噴射装置17が配置されても良く、SCR装置14の前段には尿素水噴射装置18が配置されている。また、蓄熱体20には、第1の温度センサ191が配置され、SCR装置14には、第2の温度センサ192が配置されている。第1の温度センサ191および第2の温度センサ192は、蓄熱体20の上流側・下流側、SCR装置14の上流側・下流側のいずれに備えられていても良く、蓄熱体20とSCR装置14との間に配置されている温度センサによって置換されても良い。なお、本実施例における排気管上という用語は、排気管の内側、および排気管の途中(排気管の一部を構成)のいずれをも意味する。 The purification system 10 includes various exhaust gas purification devices on the exhaust pipe 11 (exhaust pipe line). The exhaust pipe 11 is connected to the engine 510 via the manifold 11a on the engine 510 side (upstream side of the exhaust gas flow), and includes a muffler end pipe 11b on the most downstream side of the exhaust gas flow. The purification system 10 includes a diesel oxidation catalyst (DOC) 12, a diesel particulate filter (DPF) 13, a heat storage body 20, a selective catalyst reduction device (SCR) 14 and an ammonia slip diesel oxidation catalyst (NH) from the upstream side of the exhaust gas flow. 3 DOC) 15 is provided on the exhaust pipe 11. A fuel injection device 17 may be disposed upstream of the DOC 12 on the exhaust pipe 11, and a urea water injection device 18 is disposed upstream of the SCR device 14. In addition, a first temperature sensor 191 is disposed in the heat storage body 20, and a second temperature sensor 192 is disposed in the SCR device 14. The first temperature sensor 191 and the second temperature sensor 192 may be provided either upstream or downstream of the heat storage body 20 or upstream or downstream of the SCR device 14. The heat storage body 20 and the SCR device may be provided. 14 may be replaced by a temperature sensor disposed between the two. The term “on the exhaust pipe” in this embodiment means both the inside of the exhaust pipe and the middle of the exhaust pipe (which constitutes a part of the exhaust pipe).

ディーゼル酸化触媒12は、白金(Pt)、パラジウム(Pd)等の貴金属を触媒として担持し、排気ガス中に含まれる未燃焼ガス成分である一酸化炭素(CO)および炭化水素(HC)を酸化して、二酸化炭素(CO)および水(HO)へと変換すると共に、排気ガス中に含まれる一酸化窒素(NO)を酸化して、二酸化窒素(NO)に変換する。 The diesel oxidation catalyst 12 supports a noble metal such as platinum (Pt) or palladium (Pd) as a catalyst, and oxidizes carbon monoxide (CO) and hydrocarbon (HC), which are unburned gas components contained in the exhaust gas. Then, it is converted into carbon dioxide (CO 2 ) and water (H 2 O), and nitric oxide (NO) contained in the exhaust gas is oxidized to be converted into nitrogen dioxide (NO 2 ).

ディーゼル微粒子フィルタ13は、排気ガス中に含まれる粒子状物質(PM)を多孔質セラミックの微細な間隙で捕集するフィルタである。多孔質の表面には白金等の金属触媒が塗布されており、ディーゼル微粒子フィルタ13は、ディーゼル酸化触媒12により生成されるNOの存在下において、粒子状物質が、250〜300℃の雰囲気中で触媒と化学反応を起こし、二酸化炭素(CO)および水(HO)に変換されることによって自然再生される。ディーゼル微粒子フィルタ13は、ディーゼル酸化触媒12に対して燃料噴射装置17を介して直接または排気行程を経てエンジン510から間接的に燃料を供給し、燃料由来の炭化水素を触媒燃焼させて排気温度を450℃以上として捕集された粒子状物質を酸化させる強制再生によっても再生され得る。 The diesel particulate filter 13 is a filter that collects particulate matter (PM) contained in the exhaust gas through a fine gap in the porous ceramic. A metal catalyst such as platinum is applied to the porous surface, and the diesel particulate filter 13 has a particulate matter in an atmosphere of 250 to 300 ° C. in the presence of NO 2 generated by the diesel oxidation catalyst 12. It is naturally regenerated by causing a chemical reaction with the catalyst and converting it to carbon dioxide (CO 2 ) and water (H 2 O). The diesel particulate filter 13 supplies fuel to the diesel oxidation catalyst 12 directly from the engine 510 via the fuel injection device 17 or through an exhaust stroke, and catalytically combusts fuel-derived hydrocarbons to increase the exhaust temperature. It can also be regenerated by forced regeneration in which the particulate matter collected at 450 ° C. or higher is oxidized.

選択触媒還元(SCR)装置14は、ゼオライト系触媒またはバナジウム系触媒を担持し、NOxを選択的に還元する装置である。選択触媒還元装置14においては、一般的に、選択触媒還元装置14入口前段において尿素水噴射装置18により尿素水を排気ガスに吹きかけ、尿素水の熱分解、加水分解反応を経て、アンモニア(NH)を生成し、排気ガス中のNOx成分を窒素(N)および水(HO)に変換する。したがって、選択触媒還元装置14の入口前段においては、排気ガス温度は、尿素水からアンモニアを得るために、適切な温度、例えば、200℃以上の温度であることが求められている。 The selective catalytic reduction (SCR) device 14 is a device that carries a zeolite-based catalyst or a vanadium-based catalyst and selectively reduces NOx. In the selective catalyst reduction device 14, in general, urea water is sprayed on the exhaust gas by the urea water injection device 18 at the upstream side of the selective catalyst reduction device 14, and ammonia (NH 3) passes through thermal decomposition and hydrolysis reaction of urea water. ) And the NOx component in the exhaust gas is converted into nitrogen (N 2 ) and water (H 2 O). Therefore, the exhaust gas temperature is required to be an appropriate temperature, for example, a temperature of 200 ° C. or higher, in order to obtain ammonia from the urea water, in the upstream stage of the selective catalyst reduction device 14.

アンモニアスリップ・ディーゼル酸化触媒15は、ディーゼル酸化触媒12と同様の触媒を担持し、選択触媒還元装置14において反応に供しなかったアンモニアを酸化分解して、窒素またはNOxを生成する。   The ammonia slip / diesel oxidation catalyst 15 supports the same catalyst as the diesel oxidation catalyst 12 and oxidizes and decomposes ammonia that has not been subjected to the reaction in the selective catalytic reduction device 14 to generate nitrogen or NOx.

本実施形態に係る蓄熱体20について以下に詳述する。図2は本実施形態において用いられる蓄熱体の内部構成を示す斜視断面図である。図3は図1に示す本実施例において用いられる蓄熱体を3−3線で切断した断面図である。   The heat storage body 20 according to the present embodiment will be described in detail below. FIG. 2 is a perspective sectional view showing the internal configuration of the heat storage body used in the present embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view of the heat storage body used in the present embodiment shown in FIG. 1 cut along line 3-3.

蓄熱体20は、外側ケース211および内側ケース212を含むケース21(筐体)、第1の発熱部材301、蓄熱部材302、第2の発熱部材311、上流側蓋261、下流側蓋262および整流部材263を備えている。なお、後述するように、第2の発熱部材311は、複数の金属製の平板または波板、あるいは金属製の平板および波板が離間部を介して積層されることにより形成され、離間部は排気ガス流路(流路部)として機能する。   The heat storage body 20 includes a case 21 (housing) including an outer case 211 and an inner case 212, a first heat generation member 301, a heat storage member 302, a second heat generation member 311, an upstream lid 261, a downstream lid 262, and a rectification. A member 263 is provided. As will be described later, the second heat generating member 311 is formed by laminating a plurality of metal flat plates or corrugated plates, or metal flat plates and corrugated plates via spaced portions. It functions as an exhaust gas flow path (flow path section).

外側ケース211および内側ケース212は、ステンレス鋼、酸化防止処理が施された鋼板から形成され、それぞれ、直線筒状の本体部211a、212aと、排気ガスの導入側と排出側において本体部211a、212aよりも小さな径を有する導入部211b、212bと排出部211c、212cとを有している。外側ケース211および内側ケース212は、本体部211a、212aと導入部211b、212bおよび排出部211c、212cとが断面視にて傾斜を有する略円錐台状の接続部によって連結されており、導入部211b、212bから本体部211a、212a、本体部211a,212aから排出部211c、212cへの排気ガスの流動を円滑にしている。   The outer case 211 and the inner case 212 are formed of stainless steel and a steel plate that has been subjected to an antioxidant treatment. The main body portions 211a and 212a have straight cylindrical shapes, and the main body portion 211a on the exhaust gas introduction side and the exhaust side, respectively. It has introduction parts 211b and 212b and discharge parts 211c and 212c having a smaller diameter than 212a. The outer case 211 and the inner case 212 are connected to each other by main body portions 211a and 212a, introduction portions 211b and 212b, and discharge portions 211c and 212c by connection portions having a substantially truncated cone shape having an inclination in a sectional view. The flow of the exhaust gas from 211b, 212b to the main body portions 211a, 212a and the main body portions 211a, 212a to the discharge portions 211c, 212c is made smooth.

内側ケース212の導入部212bおよび排出部212cは、上流側蓋261および下流側蓋262と結合されており、上流側蓋261および下流側蓋262が外側ケース211の導入部211bおよび排出部211cに係合されることによって、内側ケース212は外側ケース211内に保持される。なお、内側ケース212の内壁面にはケース21を介した熱伝導を抑制するために断熱材が配置されていてもよい。断熱材の有無にかかわらず大気中への放熱をさらに抑制するために、外側ケース211と内側ケース212との間には、断熱空間としての空間が区間形成されている。   The introduction part 212b and the discharge part 212c of the inner case 212 are coupled to the upstream cover 261 and the downstream cover 262, and the upstream cover 261 and the downstream cover 262 are connected to the introduction part 211b and the discharge part 211c of the outer case 211, respectively. By being engaged, the inner case 212 is held in the outer case 211. A heat insulating material may be arranged on the inner wall surface of the inner case 212 in order to suppress heat conduction through the case 21. In order to further suppress heat dissipation to the atmosphere regardless of the presence or absence of the heat insulating material, a space as a heat insulating space is formed between the outer case 211 and the inner case 212.

断熱材は、第2の発熱部材311の外周にわたって配置されていることが望ましく、例えば、セラミック製のシート材、円筒状の硬質材等によって構成されている。断熱材を備えることによって、金属製の内側ケース212への熱伝導量を抑制し、蓄熱体20の保温効率が所望のレベルに維持され得る。   The heat insulating material is desirably disposed over the outer periphery of the second heat generating member 311 and is made of, for example, a ceramic sheet material, a cylindrical hard material, or the like. By providing the heat insulating material, the heat conduction amount to the metal inner case 212 can be suppressed, and the heat retention efficiency of the heat storage body 20 can be maintained at a desired level.

上流側蓋261および下流側蓋262は、排気ガスが流動するための複数の流路(正面視では孔)を有する、多孔質金属製または多孔質セラミック製の円柱形部材である。上流側蓋261および下流側蓋262は、排気ガスの流れ方向における断熱を図るために配置されており、蓄熱体20内に熱を維持する。内側ケース212の導入部212bには、開口部が上流側蓋261に接する円筒形状の整流部材263が配置されている。整流部材263は底面側の周面に複数の孔を備え、導入部212bから導入された排気ガスが内側ケース212の径方向にわたって拡散するように排気ガスの流れを整流する。この結果、第2の発熱部材311が有する離間部(図示せず)には均一に排気ガスが行き渡る。蓄熱部材302は、排気ガス温度が蓄熱部材302の温度よりも高い場合には、排気ガスの熱エネルギーを吸収して蓄熱部材302の温度を上昇させ、維持(蓄熱)し、排気ガス温度が蓄熱部材302の温度よりも低い場合には、蓄熱している熱エネルギーを放出し、排気ガスを加温する。すなわち、排気ガスと蓄熱部材302との間では、両者の温度差に基づく熱交換が行われる。   The upstream lid 261 and the downstream lid 262 are cylindrical members made of porous metal or porous ceramic having a plurality of flow paths (holes in front view) through which exhaust gas flows. The upstream lid 261 and the downstream lid 262 are arranged for heat insulation in the flow direction of the exhaust gas, and maintain heat in the heat storage body 20. A cylindrical rectifying member 263 whose opening is in contact with the upstream lid 261 is disposed in the introduction portion 212 b of the inner case 212. The rectifying member 263 includes a plurality of holes on the peripheral surface on the bottom surface side, and rectifies the flow of the exhaust gas so that the exhaust gas introduced from the introduction portion 212b diffuses in the radial direction of the inner case 212. As a result, the exhaust gas uniformly spreads to the separation portion (not shown) of the second heat generating member 311. When the exhaust gas temperature is higher than the temperature of the heat storage member 302, the heat storage member 302 absorbs the heat energy of the exhaust gas and increases the temperature of the heat storage member 302 to maintain (heat storage). When the temperature is lower than the temperature of the member 302, the stored thermal energy is released and the exhaust gas is heated. That is, heat exchange based on the temperature difference between the exhaust gas and the heat storage member 302 is performed.

本実施形態では、第1の発熱部材301は、蓄熱部材302を加熱(加温)して、蓄熱部材302に所定の熱量を蓄熱させるために用いられ、第2の発熱部材311は、蓄熱体20内に導入された排気ガスを加熱するために用いられる。第1の発熱部材301および第2の発熱部材311は、それぞれ別個に、すなわち独立してオン・オフが可能であるように電源回路と接続されており、両者301、311は異なるタイミングで発熱され得る。本実施形態では、蓄熱部材302は、排気ガスとの間の熱交換とは別に、第1の発熱部材301によって加熱されることによっても必要な熱量を蓄えることができる。   In the present embodiment, the first heat generating member 301 is used to heat (heat) the heat storage member 302 to store a predetermined amount of heat in the heat storage member 302, and the second heat generating member 311 is a heat storage body. It is used to heat the exhaust gas introduced into 20. The first heat generating member 301 and the second heat generating member 311 are connected to the power supply circuit so that they can be turned on / off separately, that is, the heat generating members 301 and 311 are heated at different timings. obtain. In the present embodiment, the heat storage member 302 can store the necessary amount of heat by being heated by the first heat generating member 301 separately from the heat exchange with the exhaust gas.

図4は本実施形態に係る蓄熱体を備える車両における電装部品間における電気的な接続を概略的に示すブロック図である。車両500は、エンジン510の駆動力によって駆動されるオルタネータ(発電機)40を備えている。エンジン510は、クランクシャフト(図示しない)から取り出される駆動力(出力)をオルタネータ40に提供するためのエンジン側プーリー511を備えている。オルタネータ40は、エンジン510から提供される駆動力が入力されるオルタネータ側プーリー401を備えている。エンジン側プーリー511とオルタネータ側プーリー401とは、ベルト512によって機械的に接続されており、ベルト512を介して、エンジン510の駆動力がオルタネータ40に伝達される。   FIG. 4 is a block diagram schematically showing electrical connection between electrical components in a vehicle including the heat storage body according to the present embodiment. The vehicle 500 includes an alternator (generator) 40 that is driven by the driving force of the engine 510. The engine 510 includes an engine-side pulley 511 for providing the alternator 40 with a driving force (output) extracted from a crankshaft (not shown). The alternator 40 includes an alternator-side pulley 401 to which a driving force provided from the engine 510 is input. The engine-side pulley 511 and the alternator-side pulley 401 are mechanically connected by a belt 512, and the driving force of the engine 510 is transmitted to the alternator 40 via the belt 512.

車両500は、車両補機41、バッテリ42、制御ユニット60、第1のリレー61、第2のリレー62、第3のリレー63、第1の温度センサ191、および第2の温度センサ192を備えている。車両補機41は、オルタネータ40により出力される電力またはバッテリ42に蓄電されている電力によって、駆動される(電力を消費する)車両走行と共に用いられる補機であり、たとえば、ヘッドライト、オーディオ、ナビゲーションシステム、電気式ヒーターが該当する。   The vehicle 500 includes a vehicle auxiliary machine 41, a battery 42, a control unit 60, a first relay 61, a second relay 62, a third relay 63, a first temperature sensor 191, and a second temperature sensor 192. ing. The vehicle auxiliary machine 41 is an auxiliary machine that is used in conjunction with vehicle travel that is driven (consumes electric power) by the electric power output from the alternator 40 or the electric power stored in the battery 42. This applies to navigation systems and electric heaters.

オルタネータ40の出力端子は、第1のリレー61を介して蓄熱体20が備える第1の発熱部材301に電気的に接続されていると共に、第3のリレー63を介して、車両補機41に電気的に接続され、さらに電流計64を介してバッテリ42のプラス端子(+)に電気的に接続されている。バッテリ42のプラス端子(+)は第2のリレー62を介して蓄熱体20が備える第2の発熱部材311に電気的に接続されている。なお、オルタネータ40から車両補機41およびバッテリ42に至る配線経路には電圧を昇圧または降圧するためのDC/DCコンバータが配置されていても良い。また、DC/DCコンバータは、オルタネータ40と第1の発熱部材301との間に配置されていても良い。供給電圧を昇圧することで配線径を細くすることができる。オルタネータ40、車両補機41、第1および第2の発熱部材301、311の接地側端子は、ボディーアースを介してバッテリ42のマイナス端子(−)と電気的に接続されている。なお、第1および第2の発熱部材301、311の一方の端子である接地側端子301a,311aは、蓄熱体20内において同電位とされ(接続され)、ボディーアースされていても良い。この場合、両発熱部材301、311から車体への接地線を単一にすることができる。また、第1および第2の発熱部材301、311の一方の端子である接地側端子301a、302aはさらに、蓄熱体20のケース21同電位とされ(接続され)、ケース21から車体に対して単一(共通)の接地線21a(図6参照)を通じてボディーアースされていても良い。この場合には、蓄熱体20から車体への接地線を単一にすることができる。   The output terminal of the alternator 40 is electrically connected to the first heat generating member 301 provided in the heat storage body 20 via the first relay 61 and connected to the vehicle auxiliary machine 41 via the third relay 63. It is electrically connected and further electrically connected to the plus terminal (+) of the battery 42 via the ammeter 64. The positive terminal (+) of the battery 42 is electrically connected to the second heat generating member 311 provided in the heat storage body 20 via the second relay 62. A DC / DC converter for stepping up or stepping down the voltage may be arranged on the wiring path from the alternator 40 to the vehicle auxiliary equipment 41 and the battery 42. Further, the DC / DC converter may be arranged between the alternator 40 and the first heat generating member 301. The wire diameter can be reduced by increasing the supply voltage. The grounding side terminals of the alternator 40, the vehicle auxiliary equipment 41, and the first and second heat generating members 301 and 311 are electrically connected to the negative terminal (−) of the battery 42 through the body ground. In addition, the ground side terminals 301a and 311a which are one terminals of the first and second heat generating members 301 and 311 may be set to the same potential (connected) in the heat storage body 20 and may be body-grounded. In this case, it is possible to use a single ground line from both heat generating members 301 and 311 to the vehicle body. Further, the ground-side terminals 301a and 302a, which are one terminals of the first and second heat generating members 301 and 311, are further set to the same potential as the case 21 of the heat storage body 20 (connected), and the case 21 to the vehicle body The body may be grounded through a single (common) ground line 21a (see FIG. 6). In this case, a single ground line from the heat storage body 20 to the vehicle body can be provided.

第1のリレー61は、第1の発熱部材301をオンまたはオフ、すなわち、第1の発熱部材301に対する電力の供給または遮断の切り替えを行うスイッチである。第2のリレー62は、第2の発熱部材311をオンまたはオフ、すなわち、第2の発熱部材311に対する電力の供給または遮断の切り替えを行うスイッチである。第3のリレー63は、両補機41およびバッテリ42に対するオルタネータ40により発電された電力の供給または遮断の切り替えを行うスイッチである。第1〜第3のリレー61〜63は、制御ユニット60と制御信号線を介して接続されており、制御ユニット60からの制御信号によってオン(閉)またはオフ(開)される。電流計64は、信号線を介して制御ユニット60に対して、検出されたバッテリ42の出力電流を提供する。第1の温度センサ191は蓄熱体20の温度を検出するために用いられ、第2の温度センサ192はSCR装置14の温度を検出するために用いられ、共に、制御ユニット60に対して信号線で接続されている。   The first relay 61 is a switch for turning on or off the first heat generating member 301, that is, switching between supply and interruption of power to the first heat generating member 301. The second relay 62 is a switch for turning on or off the second heat generating member 311, that is, switching between supply and interruption of power to the second heat generating member 311. The third relay 63 is a switch that switches between supplying and shutting off the electric power generated by the alternator 40 for both the auxiliary machine 41 and the battery 42. The first to third relays 61 to 63 are connected to the control unit 60 via a control signal line, and are turned on (closed) or turned off (opened) by a control signal from the control unit 60. The ammeter 64 provides the detected output current of the battery 42 to the control unit 60 via the signal line. The first temperature sensor 191 is used to detect the temperature of the heat storage body 20, and the second temperature sensor 192 is used to detect the temperature of the SCR device 14, both of which are signal lines to the control unit 60. Connected with.

本実施形態においては、第1のリレー61をオンし、第3のリレー63をオフすることによって、オルタネータ40により発電された電力を直接、すなわち、バッテリ42への蓄電を介することなく、第1の発熱部材301に供給することができる。たとえば、車両減速時等、バッテリ42が規定の満充電状態にありオルタネータ40から出力される電力が余剰電力となる条件下においてオルタネータ40を作動させ、第1の発熱部材301を発熱するために電力を供給することができる。第1の発熱部材301により生成された熱エネルギーは、蓄熱部材302に吸収され、蓄熱される。この結果、車両の運動エネルギーを捨てることなく、電気エネルギー、更には、熱エネルギーに変換して、蓄熱部材302に蓄えることが可能となる。蓄熱部材30に蓄えられた熱は、後述するように、冷間時における排気ガス浄化装置の早期機能開始を促すために用いることができる。一方、本実施形態において、第2の発熱部材311は、第2のリレー62をオンすることにより、バッテリ42からの電力によって発熱する。本実施形態においては、第1の発熱部材301および第2の発熱部材311は、別個の電力供給系統から電力の供給を受ける。   In the present embodiment, the first relay 61 is turned on and the third relay 63 is turned off, so that the electric power generated by the alternator 40 is directly generated, that is, without being stored in the battery 42. The heat generating member 301 can be supplied. For example, when the vehicle 42 is in a fully charged state and the power output from the alternator 40 is surplus power, such as when the vehicle is decelerating, the alternator 40 is operated to generate power to generate heat in the first heat generating member 301. Can be supplied. The thermal energy generated by the first heat generating member 301 is absorbed by the heat storage member 302 and stored. As a result, the kinetic energy of the vehicle can be stored in the heat storage member 302 by being converted into electric energy and further heat energy without being discarded. As will be described later, the heat stored in the heat storage member 30 can be used to prompt the early function start of the exhaust gas purifying device during cold weather. On the other hand, in the present embodiment, the second heat generating member 311 generates heat by the power from the battery 42 by turning on the second relay 62. In the present embodiment, the first heat generating member 301 and the second heat generating member 311 are supplied with power from separate power supply systems.

本実施形態における、蓄熱体20の作動制御について図5を参照して説明する。図5は本実施形態における蓄熱体の動作を制御するために処理ルーチンを示すフローチャートである。本処理ルーチンは、制御ユニット60によって実行される。なお、制御ユニット60には、少なくとも、図示しない、中央演算装置(CPU)、メモリおよび外部機器と制御信号、検出信号のやりとりを行うために入出力インタフェースが備えられている。   The operation control of the heat storage body 20 in this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing a processing routine for controlling the operation of the heat storage body in the present embodiment. This processing routine is executed by the control unit 60. The control unit 60 includes at least an input / output interface (not shown) for exchanging control signals and detection signals with a central processing unit (CPU), a memory, and external devices.

本実施形態における蓄熱体20の作動制御の概念として、制御ユニット60は、車両の減速時には、オルタネータ40により生成された電力(回生電力)により第1の発熱部材301を発熱させる。オルタネータ40により発電された電力はバッテリ42の充電(蓄電)にも用いられ、第1の切替部によって、オルタネータ40により発電された電力は、第1の発熱部材301またはバッテリ42のいずれかに供給される。第1の切替部は、第1のリレー61と第3のリレー63とのオン・オフの組合せによって実現され得る。なお、蓄熱部材302が十分に蓄熱している所定条件下においては、回生電力は第1の発熱部材301に対して供給されない。制御ユニット60は、低温始動時等の所定条件下における始動時には、バッテリ42と第2の発熱部材311との間の電気的な開閉を行う第2のリレー62を制御し、第2の発熱部材311に通電を行い、発熱させる。制御ユニット60はさらに、蓄熱体20の温度が所定温度よりも低い条件下(低温条件下)においては、第1および第2の発熱部材301、311に対してバッテリ42の電力を用いた通電を実行する。なお、本実施形態においては、第1のリレー61と第3のリレー63とによって第1の切替部が実現されているが、一つのスイッチによって第1の切替部が実現されても良い。   As a concept of operation control of the heat storage body 20 in the present embodiment, the control unit 60 causes the first heat generating member 301 to generate heat by the electric power (regenerative electric power) generated by the alternator 40 when the vehicle is decelerated. The electric power generated by the alternator 40 is also used for charging (storage) of the battery 42, and the electric power generated by the alternator 40 is supplied to either the first heat generating member 301 or the battery 42 by the first switching unit. Is done. The first switching unit can be realized by an on / off combination of the first relay 61 and the third relay 63. Note that regenerative power is not supplied to the first heat generating member 301 under a predetermined condition in which the heat storage member 302 is sufficiently stored. The control unit 60 controls the second relay 62 that electrically opens and closes between the battery 42 and the second heat generating member 311 at the time of starting under a predetermined condition such as low temperature starting, and the second heat generating member. 311 is energized to generate heat. The control unit 60 further energizes the first and second heat generating members 301 and 311 using the power of the battery 42 under the condition where the temperature of the heat storage body 20 is lower than a predetermined temperature (low temperature condition). Run. In the present embodiment, the first switching unit is realized by the first relay 61 and the third relay 63, but the first switching unit may be realized by one switch.

制御ユニット60は、車両の始動と共に本処理ルーチンを開始し、車両に備えられている種々のセンサによって車両の運転状態を検知する。たとえば、制御ユニット60は、アクセルペダル開度センサから入力される入力信号に基づいて車両の運転状態が減速状態(惰行状態)にあるか否かを判断し、前回のDPF再生処理からの経過時間または経過走行距離に基づいて車両の運転状態がDPF再生処理時期であるか否かを判断し、SCR装置前段に配置されている温度センサから入力される入力信号に基づいてSCR装置14がHC被毒の解消のために加温を要する運転状態にあるか否かを判断することができる。   The control unit 60 starts this processing routine when the vehicle is started, and detects the driving state of the vehicle by various sensors provided in the vehicle. For example, the control unit 60 determines whether or not the driving state of the vehicle is in a decelerating state (coasting state) based on an input signal input from an accelerator pedal opening sensor, and an elapsed time since the previous DPF regeneration process. Alternatively, it is determined whether or not the driving state of the vehicle is the DPF regeneration processing time based on the elapsed travel distance, and the SCR device 14 is subjected to the HC cover based on the input signal input from the temperature sensor arranged at the front stage of the SCR device. It is possible to determine whether or not the vehicle is in an operating state that requires heating to eliminate poison.

制御ユニット60は、車両の運転状態が減速状態にあるか否かを判定し(ステップS100)、減速状態にあると判定した場合には(ステップS100:Yes)、第2のリレー62をオフする(ステップS102)。制御ユニット60は、アクセルペダル開度センサからの入力信号がアクセルペダルがオフ状態(開度0)を示す場合には、車両の運転状態は減速状態(惰行状態)にあると判断する。第2のリレー62がオフ位置に切り替えられることによって、第2の発熱部材311がオフされる(電力回路から切り離される)。なお、制御ユニット60は、第2のリレー62に対するオフ信号(開信号)の送信に先立って、第2のリレー62がオン位置にあるか否かを判断し、オン位置にある場合にのみ第2のリレー62に対してオフ信号を送信しても良く、あるいは、第2のリレー62の現位置によらず第2のリレー62に対してオフ信号を送信しても良い。   The control unit 60 determines whether or not the driving state of the vehicle is in a decelerating state (step S100). When it is determined that the vehicle is in a decelerating state (step S100: Yes), the second relay 62 is turned off. (Step S102). When the input signal from the accelerator pedal opening sensor indicates that the accelerator pedal is in an off state (opening degree 0), the control unit 60 determines that the driving state of the vehicle is in a deceleration state (coasting state). When the second relay 62 is switched to the off position, the second heat generating member 311 is turned off (disconnected from the power circuit). The control unit 60 determines whether or not the second relay 62 is in the on position prior to transmission of the off signal (open signal) to the second relay 62, and only when the second relay 62 is in the on position. The off signal may be transmitted to the second relay 62, or the off signal may be transmitted to the second relay 62 regardless of the current position of the second relay 62.

制御ユニット60は、蓄熱体20の温度である蓄熱体温度T1が所定温度Taよりも高いか否かを判定する(ステップS104)。蓄熱体20の蓄熱体温度T1は、第1の温度センサ191を介して制御ユニット60に入力される。なお、第1の温度センサ191によって検出される蓄熱体温度T1は、蓄熱体20内部の雰囲気温度であり、あるいは、蓄熱体20を通過する排気ガス温度であるとも言える。所定温度Taは、車両の運転状態が減速状態からエンジン510による駆動を要する走行状態(定速維持または加速状態)に移行した際に、排気ガスを加温するために要する加温必要熱量に基づいて予め求められたしきい値温度である。すなわち、蓄熱体20(蓄熱部材302)が有する熱容量と蓄熱体20の温度から蓄熱体20により提供可能な熱量を求めることが可能であり、加温必要熱量を提供するための最低温度を所定温度Taとして予め求めることができる。   The control unit 60 determines whether or not the heat storage body temperature T1, which is the temperature of the heat storage body 20, is higher than the predetermined temperature Ta (step S104). The heat storage body temperature T1 of the heat storage body 20 is input to the control unit 60 via the first temperature sensor 191. In addition, it can be said that the heat storage body temperature T1 detected by the first temperature sensor 191 is an ambient temperature inside the heat storage body 20 or an exhaust gas temperature passing through the heat storage body 20. The predetermined temperature Ta is based on the amount of heat required for heating the exhaust gas when the driving state of the vehicle shifts from a deceleration state to a traveling state that requires driving by the engine 510 (maintenance at a constant speed or acceleration state). The threshold temperature obtained in advance. That is, it is possible to obtain the amount of heat that can be provided by the heat storage body 20 from the heat capacity of the heat storage body 20 (heat storage member 302) and the temperature of the heat storage body 20, and the minimum temperature for providing the required heat amount is a predetermined temperature. It can be obtained in advance as Ta.

制御ユニット60は、蓄熱体温度T1が所定温度Taよりも高いと判定した場合には(ステップS104:Yes)、第1のリレー61をオフ(開)する(ステップS106)。すなわち、蓄熱体温度T1が所定温度Taよりも高い場合、蓄熱体20における蓄熱部材302は、十分に蓄熱されており、第1の発熱部材301による加熱、蓄熱は不要であるので、第1のリレー61をオフして、第1の発熱部材301による発熱を停止する。なお、この条件下においては、バッテリ42の蓄電状態(電圧)に応じて、第3のリレー63がオンまたはオフされて、バッテリ42に対する蓄電が実行または停止される。   When it is determined that the heat storage body temperature T1 is higher than the predetermined temperature Ta (step S104: Yes), the control unit 60 turns off (opens) the first relay 61 (step S106). That is, when the heat storage body temperature T1 is higher than the predetermined temperature Ta, the heat storage member 302 in the heat storage body 20 is sufficiently stored, and heating and heat storage by the first heat generating member 301 are unnecessary. The relay 61 is turned off, and the heat generation by the first heat generating member 301 is stopped. Note that, under this condition, the third relay 63 is turned on or off according to the storage state (voltage) of the battery 42, and the storage of the battery 42 is executed or stopped.

制御ユニット60は、蓄熱体温度T1が所定温度Ta以下であると判定した場合には(ステップS104:No)、第3のリレー63をオフ(開)し、第1のリレー61をオン(閉)する(ステップS108)。この結果、第1の発熱部材301に対してオルタネータ40により発電された電力が直接供給され、第1の発熱部材301は発熱し、蓄熱部材302を加熱する。一般的に、車両の減速時には、たとえば、機械式ブレーキによって運動エネルギーを熱エネルギーとして放出することにより車両の減速が図られ、あるいは、エンジンブレーキにより車両の減速が図られる。車両減速のタイミングでのオルタネータ40の駆動は、本来、熱エネルギー等として捨てられる運動エネルギーを用いた駆動であるから、新たなエネルギー消費を要しない。また、オルタネータ40の駆動により運動エネルギーから変換された電気エネルギーは、第1の発熱部材301によってさらに熱エネルギーに変換され、蓄熱部材302に熱エネルギーとして蓄えられる。蓄熱部材302に蓄えられた熱エネルギーは、既述のように、排気ガスを加熱するために用いられ、この結果、排気ガス浄化装置を作動適正温度にて作動させることができる。   When determining that the heat storage body temperature T1 is equal to or lower than the predetermined temperature Ta (step S104: No), the control unit 60 turns off (opens) the third relay 63 and turns on (closes) the first relay 61. (Step S108). As a result, the electric power generated by the alternator 40 is directly supplied to the first heat generating member 301, the first heat generating member 301 generates heat, and the heat storage member 302 is heated. In general, when a vehicle is decelerated, the vehicle is decelerated by releasing kinetic energy as heat energy by a mechanical brake, or the vehicle is decelerated by an engine brake, for example. The drive of the alternator 40 at the vehicle deceleration timing is originally a drive using kinetic energy that is discarded as heat energy or the like, so that no new energy consumption is required. The electrical energy converted from the kinetic energy by driving the alternator 40 is further converted into thermal energy by the first heat generating member 301 and stored in the heat storage member 302 as heat energy. As described above, the heat energy stored in the heat storage member 302 is used to heat the exhaust gas, and as a result, the exhaust gas purification device can be operated at a proper operating temperature.

一般的に、オルタネータ40は、出力電圧値を変更して出力できる構成を備えている。本実施形態においては、第3のリレー63はオフされ、バッテリ42への充電を伴うことなくオルタネータ40によって生成された電力を直接用いて第1の発熱部材301を発熱させるので、バッテリ42の定格電圧よりも高い電圧をオルタネータ40に出力させ、第1の発熱部材301を作動させることが可能となり、より早く、また、より高い温度にて、蓄熱部材302を加熱することができる。   In general, the alternator 40 has a configuration capable of changing and outputting an output voltage value. In the present embodiment, the third relay 63 is turned off, and the first heat generating member 301 is directly heated using the electric power generated by the alternator 40 without charging the battery 42. A voltage higher than the voltage can be output to the alternator 40 and the first heat generating member 301 can be operated, and the heat storage member 302 can be heated earlier and at a higher temperature.

制御ユニット60は、ステップS106または108の処理を終了すると、運転状態の検知へリターンする。なお、本処理ルーチンは、エンジン510が停止(たとえば、イグニッションキーポジションがオフ位置に切り替えられる)されると、終了されても良く、あるいは、所定の時間間隔で繰り返して実行されても良い。所定の時間間隔にて繰り返して実行される場合には、各運転状態に対応するステップが実行された後は、排気ガス浄化装置の適正温度での作動を維持するため、温度に関する判定のみを監視し、温度に関する判定以降のステップを実行しても良い。   When the control unit 60 ends the process of step S106 or 108, the control unit 60 returns to the detection of the operating state. Note that this processing routine may be terminated when engine 510 is stopped (for example, the ignition key position is switched to the off position), or may be repeatedly executed at predetermined time intervals. When executed repeatedly at a predetermined time interval, after the step corresponding to each operation state is executed, only the determination regarding temperature is monitored in order to maintain the operation of the exhaust gas purifying device at an appropriate temperature. Then, the steps after the determination regarding the temperature may be executed.

制御ユニット60は、車両500が減速状態にないと判定すると(ステップS100:No)、車両の運転状態がDPF再生処理を要する運転状態にあるか否かを判定する(ステップS110)。車両の運転状態がDPF再生処理を要する運転状態にあるか否かは、たとえば、前回のDPF再生処理から所定時間または所定走行距離を経過したか否か、更にはエンジン510の負荷状態(オイル温度、アクセル開度等に基づく判断)が所定回数または所定時間以上の高負荷運転状態を経ているかに基づいて判定することができる。   When the control unit 60 determines that the vehicle 500 is not in the decelerating state (step S100: No), the control unit 60 determines whether the driving state of the vehicle is in an operating state that requires DPF regeneration processing (step S110). Whether the driving state of the vehicle is in the driving state that requires the DPF regeneration processing is, for example, whether a predetermined time or a predetermined mileage has elapsed since the previous DPF regeneration processing, and further whether the engine 510 is in a load state (oil temperature). The determination based on the accelerator opening degree or the like) can be determined based on whether or not the high load operation state has passed a predetermined number of times or a predetermined time.

制御ユニット60は、車両の運転状態がDPF再生処理状態にあると判定すると(ステップS110:Yes)、第1のリレー61および第2のリレー62をオフ(開)し(ステップS112)、第3のリレー63をオン(閉)する(ステップS114)。DPF再生処理時には、ディーゼル酸化触媒12に対して燃料噴射装置17を介して直接または排気行程を経てエンジン510から間接的に燃料を供給し、燃料由来の炭化水素を触媒燃焼させて通常時よりも高温の排気ガスが流動するため、一般的に、第1の発熱部材301および第2の発熱部材311を発熱させなくとも、DPF13の後段にあるSCR装置14の適正な作動温度を実現することができる。オルタネータ40により発電された電力をバッテリ42に蓄えるために、制御ユニット60は、第3のリレー63をオンして、オルタネータ40とバッテリ42とを電気的に接続する。   When the control unit 60 determines that the driving state of the vehicle is in the DPF regeneration processing state (step S110: Yes), the control unit 60 turns off (opens) the first relay 61 and the second relay 62 (step S112), The relay 63 is turned on (closed) (step S114). During the DPF regeneration process, fuel is supplied directly from the engine 510 to the diesel oxidation catalyst 12 via the fuel injection device 17 or through an exhaust stroke, and fuel-derived hydrocarbons are catalytically combusted as compared with normal times. Since the high-temperature exhaust gas flows, generally, it is possible to realize an appropriate operating temperature of the SCR device 14 at the subsequent stage of the DPF 13 without causing the first heat generating member 301 and the second heat generating member 311 to generate heat. it can. In order to store the electric power generated by the alternator 40 in the battery 42, the control unit 60 turns on the third relay 63 to electrically connect the alternator 40 and the battery 42.

制御ユニット60は、SCR装置14の温度T2が所定温度Tbよりも高いか否かを判定する(ステップS116)。すなわち、SCR装置14の温度T2が、SCR装置14におけるHC被毒の解消に必要な温度、たとえば、450℃よりも高いか否かが判定される。制御ユニット60は、第2の温度センサ192を介して、SCR装置14の温度を取得することができる。なお、第2の温度センサ191によって検出されるSCR装置温度T2は、SCR装置14内部の雰囲気温度であり、あるいは、SCR装置14に導入される排気ガス温度であるとも言える。なお、第2の温度センサ192を備えることなく、第1の温度センサ191によって検出された温度が用いられても良い。すなわち、蓄熱体20の温度T1は、SCR装置14の温度T2と見なすことが可能であるからである。   The control unit 60 determines whether or not the temperature T2 of the SCR device 14 is higher than the predetermined temperature Tb (step S116). That is, it is determined whether or not the temperature T2 of the SCR device 14 is higher than a temperature necessary for eliminating HC poisoning in the SCR device 14, for example, 450 ° C. The control unit 60 can acquire the temperature of the SCR device 14 via the second temperature sensor 192. It can be said that the SCR device temperature T2 detected by the second temperature sensor 191 is the atmospheric temperature inside the SCR device 14 or the exhaust gas temperature introduced into the SCR device 14. Note that the temperature detected by the first temperature sensor 191 may be used without providing the second temperature sensor 192. That is, the temperature T1 of the heat storage body 20 can be regarded as the temperature T2 of the SCR device 14.

制御ユニット60は、SCR装置14の温度T2が所定温度Tbよりも高いと判定した場合には(ステップS116:Yes)、排気ガス温度を上昇させることによるSCR装置14の加温は不要であると判定し、運転状態の検知へリターンする。   When the control unit 60 determines that the temperature T2 of the SCR device 14 is higher than the predetermined temperature Tb (step S116: Yes), it is unnecessary to heat the SCR device 14 by increasing the exhaust gas temperature. Determine and return to detection of driving condition.

一方、制御ユニット60は、SCR装置14の温度T2が所定温度Tb以下であると判定した場合には(ステップS116:No)、第2のリレー62をオンして、第2の発熱部材311を発熱させ(ステップS118)、蓄熱体20に導入された排気ガスを加熱することで、蓄熱体20の後段(下流側)に配置されているSCR装置14の温度T2を上昇させる。DPF再生処理に伴う排気ガス温度の上昇制御によっては、十分に高い温度(たとえば、所定温度Tbよりも高い温度)の排気ガスがSCR装置14に到達しない場合がある。この場合には、第2の発熱部材311に通電し、発熱させることによって、SCR装置14に導入される排気ガス温度の昇温が図られる。   On the other hand, when the control unit 60 determines that the temperature T2 of the SCR device 14 is equal to or lower than the predetermined temperature Tb (step S116: No), the control unit 60 turns on the second relay 62 and turns on the second heat generating member 311. Heat is generated (step S118), and the exhaust gas introduced into the heat storage body 20 is heated to increase the temperature T2 of the SCR device 14 disposed downstream (downstream) of the heat storage body 20. Depending on the exhaust gas temperature increase control accompanying the DPF regeneration process, exhaust gas having a sufficiently high temperature (for example, a temperature higher than the predetermined temperature Tb) may not reach the SCR device 14 in some cases. In this case, the temperature of the exhaust gas introduced into the SCR device 14 can be raised by energizing the second heat generating member 311 to generate heat.

なお、第2の発熱部材311による加熱によっては、排気ガス温度を所定温度Tbまで上昇させることができない場合、第1の発熱部材301に対する通電を行って、発熱させても良い。排気ガス温度を所定温度Tbまで上昇させることができるか否かの判定は、たとえば、第2の温度センサ192によって検出された温度T2が所定温度Tbよりも低い所定温度以下であるか否かによって判定されて良い。検出された温度第1の発熱部材301に対する通電は、オルタネータ40によって発電された電力、あるいは、バッテリ42の電力のいずれかを用いて実行されて良い。   If the exhaust gas temperature cannot be raised to the predetermined temperature Tb by the heating by the second heat generating member 311, the first heat generating member 301 may be energized to generate heat. Whether or not the exhaust gas temperature can be raised to the predetermined temperature Tb is determined, for example, by whether or not the temperature T2 detected by the second temperature sensor 192 is equal to or lower than a predetermined temperature lower than the predetermined temperature Tb. It may be judged. The energization of the detected first heating member 301 at the temperature may be executed using either the electric power generated by the alternator 40 or the electric power of the battery 42.

制御ユニット60は、第2の発熱部材311に対する通電を終了すると、運転状態の検知へリターンする。   When the control unit 60 finishes energizing the second heat generating member 311, the control unit 60 returns to the detection of the operation state.

制御ユニット60は、車両500が減速状態にも、DPF再生処理状態のいずれでもないその他の状態にあると判定すると(ステップS110:No)、SCR装置14の温度T2が所定温度Tcよりも高いか否かを判定する(ステップS120)。その他の状態の車両の運転状態には、たとえば、エンジン始動時、エンジンアイドリング時、加速時等が含まれる。所定温度Tcは、車両の運転状態が減速状態となった際に、既述の減速時における第1の発熱部材301の作動に伴い得られる熱量を考慮した上で、排気ガスを加熱するために要する加温必要熱量に基づいて予め求められたしきい値温度である。すなわち、SCR装置14が有する熱容量とSCR装置14の温度からSCR装置14におけるNOxを効率よく浄化するために必要な熱量を求めることが可能であり、減速時に得られる熱量を差し引いた上で必要熱量を提供するための最低温度を所定温度Tvとして予め求めることができる。あるいは、所定温度Tcは、SCR装置14において尿素水からアンモニアへの変換(加水分解)が適正に実現される温度、たとえば、200℃であっても良い。エンジン始動直後から、SCR装置14を適正に作動させ、排気ガスを浄化することが求められており、この観点から、所定温度Tcが決定されても良い。なお、尿素水の噴射は、アイドリング状態、軽負荷状態といった排気ガス流量が少ない条件下において実行されることが望ましい。排気ガス流量が少ない条件下における、排気ガスの温度上昇に要する熱量は、排気ガス流量が多い条件下における、排気ガスの温度上昇に要する熱量より小さく、同等の熱量によって排気ガス温度をより高く上昇させることができるからである。   If the control unit 60 determines that the vehicle 500 is in a state other than the deceleration state and the DPF regeneration processing state (step S110: No), is the temperature T2 of the SCR device 14 higher than the predetermined temperature Tc? It is determined whether or not (step S120). The driving state of the vehicle in other states includes, for example, engine start, engine idling, acceleration, and the like. The predetermined temperature Tc is for heating the exhaust gas in consideration of the amount of heat obtained with the operation of the first heat generating member 301 at the time of deceleration described above when the driving state of the vehicle is in the deceleration state. It is a threshold temperature obtained in advance based on the required heating required heat amount. That is, it is possible to obtain the amount of heat necessary for efficiently purifying NOx in the SCR device 14 from the heat capacity of the SCR device 14 and the temperature of the SCR device 14, and the necessary amount of heat after subtracting the amount of heat obtained during deceleration. Can be obtained in advance as the predetermined temperature Tv. Alternatively, the predetermined temperature Tc may be a temperature at which the conversion (hydrolysis) from urea water to ammonia is appropriately realized in the SCR device 14, for example, 200 ° C. Immediately after starting the engine, it is required to operate the SCR device 14 appropriately to purify the exhaust gas. From this viewpoint, the predetermined temperature Tc may be determined. In addition, it is desirable that the urea water injection is performed under a condition where the exhaust gas flow rate is small, such as an idling state or a light load state. The amount of heat required to increase the temperature of the exhaust gas under the condition where the exhaust gas flow rate is low is smaller than the amount of heat required to increase the temperature of the exhaust gas under the condition where the exhaust gas flow rate is high. It is because it can be made.

制御ユニット60は、SCR装置温度T2が所定温度Tcよりも高いと判定すると(ステップS120:Yes)、第1および第2のリレーをオフ(開)し(ステップS122)、運転状態の検知へリターンする。この場合、SCR装置14は適正な作動温度範囲にあり、第1の発熱部材301および第2の発熱部材311による排気ガスの加熱は不要である。たとえば、エンジン始動時であっても、先のエンジン停止からの時間間隔が短く蓄熱部材302に十分な熱量が蓄えられている場合には、排気ガスは蓄熱体20を通過する際に加熱されるため、第1および第2の発熱部材301、311による更なる加熱は不要となる。   When the control unit 60 determines that the SCR device temperature T2 is higher than the predetermined temperature Tc (step S120: Yes), the control unit 60 turns off (opens) the first and second relays (step S122), and returns to the detection of the operating state. To do. In this case, the SCR device 14 is in an appropriate operating temperature range, and heating of the exhaust gas by the first heat generating member 301 and the second heat generating member 311 is not necessary. For example, even when the engine is started, if the time interval from the previous engine stop is short and a sufficient amount of heat is stored in the heat storage member 302, the exhaust gas is heated when passing through the heat storage body 20. Therefore, further heating by the first and second heat generating members 301 and 311 becomes unnecessary.

制御ユニット60は、SCR装置温度T2が所定温度Tc以下であると判定すると(ステップS120:No)、第1および第2のリレーをオン(閉)し(ステップS124)、バッテリ42の電力によって第1の発熱部材301および第2の発熱部材311を発熱させ、運転状態の検知へリターンする。この場合、SCR装置14は適正な作動温度範囲になく、第1の発熱部材301および第2の発熱部材311による加熱を要する。たとえば、一日で最初のエンジン始動時には、蓄熱部材302に十分な熱量が蓄えられておらず、排気ガスの温度を上昇させるためには、第1および第2の発熱部材301、311による加熱が必要となる。なお、所定温度Tcを更に2つの温度しきい値に分け、より高い温度域では、第2の発熱部材311または第1の発熱部材301のみを発熱させ、より低い温度域では第1および第2の発熱部材301、311を発熱させるようにしても良い。さらに、第1の発熱部材301に対しては、オルタネータ40によって発電された電力を直接加えるようにしても良い。この場合、バッテリ42に対する充電も必要であるため、オルタネータ40による供給電圧はバッテリ42の定格電圧に制御される。   When the control unit 60 determines that the SCR device temperature T2 is equal to or lower than the predetermined temperature Tc (step S120: No), the control unit 60 turns on (closes) the first and second relays (step S124), and uses the power of the battery 42 to The first heating member 301 and the second heating member 311 are caused to generate heat, and the process returns to the detection of the operating state. In this case, the SCR device 14 is not in an appropriate operating temperature range and requires heating by the first heat generating member 301 and the second heat generating member 311. For example, when the engine is started for the first time in a day, a sufficient amount of heat is not stored in the heat storage member 302. In order to raise the temperature of the exhaust gas, heating by the first and second heat generating members 301 and 311 is performed. Necessary. Note that the predetermined temperature Tc is further divided into two temperature thresholds. In the higher temperature range, only the second heat generating member 311 or the first heat generating member 301 generates heat, and in the lower temperature range, the first and second temperature thresholds are generated. The heat generating members 301 and 311 may generate heat. Furthermore, the electric power generated by the alternator 40 may be directly applied to the first heat generating member 301. In this case, since the battery 42 needs to be charged, the supply voltage by the alternator 40 is controlled to the rated voltage of the battery 42.

本実施形態に係る蓄熱体20の詳細構成について図6および図7を参照して説明する。図6は第1の実施形態に係る蓄熱体の縦断面を模式的に示す説明図である。図7は図6に示す蓄熱体の横断面を模式的に示す説明図である。なお、本明細書において、縦断面とは排気ガスが流れる方向に平行に蓄熱体を切断した図面を意味し、横断面とは排気ガスが流れる方向に直角に交差する方向において蓄熱体を切断した図面を意味する。   A detailed configuration of the heat storage body 20 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is an explanatory view schematically showing a longitudinal section of the heat storage body according to the first embodiment. FIG. 7 is an explanatory view schematically showing a cross section of the heat storage body shown in FIG. In the present specification, the longitudinal section means a drawing in which the heat storage body is cut in parallel to the direction in which the exhaust gas flows, and the horizontal section means the heat storage body is cut in a direction perpendicular to the direction in which the exhaust gas flows. Refers to the drawing.

本実施形態に係る蓄熱体20は、円筒状のケース(筐体)21内に、第1の発熱部材301を中心として、蓄熱部材302、ハウジング303、第2の発熱部材311が横断面視において略同心円状に配置されている。なお、第1の発熱部材301、蓄熱部材302およびハウジング303は、第1の加熱器(ヒータ)30として規定することができる。なお、後述するように、蓄熱部材302としてセラミックス等の固体部材が用いられる場合、ハウジング303は不要であり、第1の発熱部材301および蓄熱部材302によって第1の加熱器30が構成される。   The heat storage body 20 according to the present embodiment includes a heat storage member 302, a housing 303, and a second heat generation member 311 in a cross-sectional view centered on a first heat generation member 301 in a cylindrical case (housing) 21. It is arranged in a substantially concentric shape. The first heat generating member 301, the heat storage member 302, and the housing 303 can be defined as the first heater (heater) 30. As will be described later, when a solid member such as ceramics is used as the heat storage member 302, the housing 303 is unnecessary, and the first heater 30 is configured by the first heat generating member 301 and the heat storage member 302.

第1の加熱器30はケース21内における排気ガスの流動方向に延伸する棒状の外形形状を有している。本実施形態における発熱部材は、周囲を絶縁材で覆われておらず、部材通電により部材自身が発熱する抵抗発熱体であり、ニクロム線、銅線、タングステン線といった線状の、またはステンレス材、銅材、アルミニウム材といった板状の裸の金属材である。なお、本実施形態における発熱部材は、熱容量が小さく、蓄熱体として機能しない炭化ケイ素、カーボン等の非金属材によって形成されていても良い。   The first heater 30 has a rod-like outer shape extending in the flow direction of the exhaust gas in the case 21. The heating member in the present embodiment is a resistance heating element that is not covered with an insulating material and heats itself by energizing the member, and is a linear or stainless steel material such as nichrome wire, copper wire, tungsten wire, It is a plate-like bare metal material such as a copper material or an aluminum material. In addition, the heat generating member in the present embodiment may be formed of a nonmetallic material such as silicon carbide or carbon that has a small heat capacity and does not function as a heat storage body.

第1の発熱部材301は、線状の発熱部材であり、ケース21内における排気ガスの流動方向と平行に、かつ、ケース21の中心軸に沿って配置されている。第1の発熱部材301の一端からは電源の+端子に電気的に接続される図示しない+側リード線が延び、他端301aからは接地される−側リード線が延びている。第1の発熱部材301のリード線(+)は、ケース21の側面の任意の位置に形成されるリード線取り出し孔からケース21の外部に導かれ、第1のリレー61と接続され、接地用リード線(−)はケース21にの内側または外側においてケース21の接地線21aまたは第2の発熱部材311の接地線と結線され、ボディーアースされる。第1の発熱部材301は、I字状で両側にリード線が設けられている形状、U字状(折り返し形状)で一方の側にリード線が設けられていても良く、あるいは、複数の折り返し部を有するサーペンタイン形状で、両側または一方の側にリード線が設けられていても良い。   The first heat generating member 301 is a linear heat generating member, and is disposed in parallel with the flow direction of the exhaust gas in the case 21 and along the central axis of the case 21. A positive lead wire (not shown) that is electrically connected to the positive terminal of the power source extends from one end of the first heat generating member 301, and a negative lead wire that is grounded extends from the other end 301a. The lead wire (+) of the first heat generating member 301 is led to the outside of the case 21 through a lead wire extraction hole formed at an arbitrary position on the side surface of the case 21 and connected to the first relay 61 for grounding. The lead wire (−) is connected to the grounding wire 21a of the case 21 or the grounding wire of the second heat generating member 311 inside or outside the case 21, and is grounded. The first heat generating member 301 may have an I-shape and lead wires are provided on both sides, may be U-shaped (folded shape) and may have a lead wire on one side, or may have a plurality of turns. The lead wire may be provided on both sides or one side.

蓄熱部材302は、たとえば、マグネシア等の粉末無機絶縁物であり、ステンレス材から形成されている筒状のハウジング303内において、第1の発熱部材301の周囲に充填されている。蓄熱部材303としてはこの他に、ステンレス鋼、軟鋼、セラミックス材、金属粉末の焼結体、メタルハニカムといった顕熱蓄熱材を用いることができる。なお、蓄熱部材303が金属製の場合には、第1の発熱部材301と蓄熱部材303との間に絶縁部材が配置される。蓄熱部材303としてはさらに、アルミニウム潜熱蓄熱材、LiNO、NaNO等の硝酸塩系溶融塩、LiCl、NaCl等の塩化物系溶融塩、LiCO、KCO等のアルカリ金属炭酸塩系溶融塩といった、常温では固相であり、排気ガスの熱によって液相に相転移する潜熱蓄熱材が用いられても良い。潜熱蓄熱材が用いられる場合には、潜熱蓄熱材は袋状の容器に封止され、第1の発熱部材301の周囲に配置される。なお、顕熱蓄熱材と潜熱蓄熱材とは組み合わされて用いられても良い。 The heat storage member 302 is, for example, a powdered inorganic insulator such as magnesia, and is filled around the first heat generating member 301 in a cylindrical housing 303 formed of a stainless material. In addition, as the heat storage member 303, a sensible heat storage material such as stainless steel, mild steel, a ceramic material, a sintered body of metal powder, or a metal honeycomb can be used. Note that when the heat storage member 303 is made of metal, an insulating member is disposed between the first heat generating member 301 and the heat storage member 303. Further, as the heat storage member 303, an aluminum latent heat storage material, a nitrate-based molten salt such as LiNO 2 or NaNO 2, a chloride-based molten salt such as LiCl or NaCl, or an alkali metal carbonate-based molten salt such as LiCO 2 or K 2 CO 2 A latent heat storage material such as salt that is a solid phase at room temperature and phase transitions to a liquid phase by the heat of exhaust gas may be used. When a latent heat storage material is used, the latent heat storage material is sealed in a bag-like container and disposed around the first heat generating member 301. The sensible heat storage material and the latent heat storage material may be used in combination.

第1の加熱器30としては、発熱部材301と接続されている電極から延びる2本のリード線が一の端部から延出するカートリッジヒータを用いることができる。図6においては説明を容易にするために2本のリード線は図示していないが、第1の加熱器30のリード線(+)は、ケース21の側面の任意の位置に形成されるリード線取り出し孔からケース21の外部に導かれ、第1のリレー61と接続され、接地用リード線(−)はケース21の接地線または第2の発熱部材311の接地線と結線され、ボディーアースされる。   As the first heater 30, a cartridge heater in which two lead wires extending from an electrode connected to the heat generating member 301 extend from one end can be used. Although two lead wires are not shown in FIG. 6 for ease of explanation, the lead wire (+) of the first heater 30 is a lead formed at an arbitrary position on the side surface of the case 21. The lead wire is led out of the case 21 through the wire lead-out hole and connected to the first relay 61, and the ground lead wire (-) is connected to the ground wire of the case 21 or the ground wire of the second heat generating member 311. Is done.

第2の発熱部材311は、筒状にされた複数の板状の金属材を互いに所定間隔で離間させて、第1の加熱器30を中心に、同心円状に積層されてなる発熱部材である。板材は波形形状および平板形状のいずれの形状を有していても良く、波形形状および平板形状とが組み合わされて用いられても良い。各筒状材を所定間隔で離間する離間部312は、排気ガスが流れる排気ガス流路部として機能する。なお、各筒状の金属材がそれぞれ一の第2の発熱部材311を構成するが、本明細書においては、各筒状体の集合体を総称して第2の発熱部材311と呼び、各筒状体については各第2の発熱部材311と呼ぶ。各第2の発熱部材311は図示しない支持部材によって相互に結合され支持されている。第2の発熱部材311は、一枚の金属板が渦巻き状に巻かれることによって形成されても良い。この場合、第2の発熱部材311の一端は第1の加熱器30のハウジング303に結合される固定端であってもよく、他端はケース21の内壁面に近接して位置する自由端であっても良い。あるいは、第2の発熱部材311の一端が加熱器30のハウジング303の近傍に配置されている自由端であり、他端がケース21の内壁面に結合されている固定端であってもよい。   The second heat generating member 311 is a heat generating member that is formed by concentrically stacking a plurality of plate-shaped metal materials that are cylindrically spaced apart from each other at a predetermined interval. . The plate material may have either a corrugated shape or a flat plate shape, and the corrugated shape and the flat plate shape may be used in combination. The separation portion 312 that separates the cylindrical materials at a predetermined interval functions as an exhaust gas passage portion through which exhaust gas flows. Note that each cylindrical metal material constitutes one second heat generating member 311, but in this specification, an aggregate of each cylindrical body is collectively referred to as a second heat generating member 311, The cylindrical body is referred to as each second heat generating member 311. The second heat generating members 311 are coupled and supported by a support member (not shown). The second heat generating member 311 may be formed by winding a single metal plate in a spiral shape. In this case, one end of the second heat generating member 311 may be a fixed end coupled to the housing 303 of the first heater 30, and the other end is a free end located close to the inner wall surface of the case 21. There may be. Alternatively, one end of the second heat generating member 311 may be a free end disposed in the vicinity of the housing 303 of the heater 30, and the other end may be a fixed end coupled to the inner wall surface of the case 21.

本実施形態において、第1の加熱器30がハウジング303を有する場合、有しない場合のいずれの態様においても、第1の発熱部材301の全表面積に対する蓄熱部材302に接触する表面積の割合は、第2の発熱部材311の全表面積に対する蓄熱部材302に接触する表面積の割合よりも大きい。したがって、第1の発熱部材301は、蓄熱部材302をより効率よく加熱することが可能であり、蓄熱部材302を加熱するために用いられるということができ、第2の発熱部材311は、第1の発熱部材と対比した場合、蓄熱部材302を効率よく加熱することはできず、排気ガスの加熱に用いられる発熱部材であるということができる。   In the present embodiment, the ratio of the surface area in contact with the heat storage member 302 to the total surface area of the first heat generating member 301 is the first surface area of the first heater 30 with or without the housing 303. The ratio of the surface area in contact with the heat storage member 302 to the total surface area of the second heat generating member 311 is larger. Therefore, it can be said that the first heat generating member 301 can heat the heat storage member 302 more efficiently, and can be used to heat the heat storage member 302, and the second heat generating member 311 can be used as the first heat generating member 311. When compared with this heat generating member, the heat storage member 302 cannot be heated efficiently, and it can be said that the heat generating member is used for heating the exhaust gas.

第2の発熱部材311の任意の一端と、当該一端に対抗する他端311aには、それぞれリード線(一端に接続されているリード線の図示は省略)が備えられている。第2の発熱部材311のリード線(+)は、ケース21の側面の任意の位置に形成されるリード線取り出し孔からケース21の外部に導かれ、第2のリレー62と接続され、接地用リード線(−)はケース21にの内側または外側においてケース21の接地線21aまたは第1の発熱部材301の接地線と結線され、ボディーアースされる。ただし、第2の発熱部材311の他端がケース21の内壁面に結合されている固定端である場合には、第2の発熱部材311における接地用リード線は不要である。   One end of the second heat generating member 311 and the other end 311a opposed to the one end are provided with lead wires (the lead wire connected to one end is not shown). The lead wire (+) of the second heat generating member 311 is led to the outside of the case 21 through a lead wire extraction hole formed at an arbitrary position on the side surface of the case 21 and connected to the second relay 62 for grounding. The lead wire (−) is connected to the grounding wire 21a of the case 21 or the grounding wire of the first heat generating member 301 inside or outside the case 21, and is grounded. However, when the other end of the second heat generating member 311 is a fixed end coupled to the inner wall surface of the case 21, the grounding lead wire in the second heat generating member 311 is not necessary.

第2の発熱部材311は、この他に、金属板あるいは絶縁性材料からなる板状材に対して第1の発熱部材301と同様の線状の発熱部材を配置する態様であっても良い。この場合には、線状の発熱部材に対して通電が行われ、板状材に対しては直接の通電は行われない。この態様によれば、線状の発熱部材の配置を適宜設定することにより、第2の発熱部材311により得られる熱量を所望の分布とすることができる。   In addition to this, the second heat generating member 311 may be a mode in which a linear heat generating member similar to the first heat generating member 301 is arranged on a metal plate or a plate-like material made of an insulating material. In this case, energization is performed on the linear heat generating member, and direct energization is not performed on the plate-like material. According to this aspect, the amount of heat obtained by the second heat generating member 311 can be set to a desired distribution by appropriately setting the arrangement of the linear heat generating members.

第2の発熱部材311は、板状の部材が巻回されることによって形成されているため排気ガスとの接触面積が大きく、排気ガスとの間で熱交換を行うための熱交換器としての機能をも有する。熱交換器としての機能を向上させるため、第2の発熱部材311を構成する板状材には、複数の尖孔が形成されていても良く、板状材としてメッシュ構造を有する板状材が用いられてもよい。   The second heat generating member 311 has a large contact area with the exhaust gas because it is formed by winding a plate-like member, and serves as a heat exchanger for exchanging heat with the exhaust gas. It also has a function. In order to improve the function as a heat exchanger, the plate-like material constituting the second heat generating member 311 may have a plurality of sharp holes, and the plate-like material having a mesh structure as the plate-like material. May be used.

以上説明した第1の実施形態に係る蓄熱体20によれば、第1の発熱部材301によって蓄熱部材302を加熱し、蓄熱させ、排気ガスを加熱することができるので、発熱部材を作動させて排気ガスを加熱する場合と比較して迅速に排気ガスの加熱を開始することができる。また、第1の発熱部材301に対して供給する電力として、車両減速時におけるオルタネータ40による発電により得られた電力(いわゆる回生電力)を用いるので、車両の運動エネルギーを有効に活用して排気ガスの加熱を行うことができる。また、オルタネータ40から第1の発熱部材301に対して直接供給する構成を備えているので、より高い電圧で第1の発熱部材301を発熱させることが可能となり、迅速かつより高い熱量を蓄熱部材302に蓄熱させることができる。   According to the heat storage body 20 according to the first embodiment described above, the heat storage member 302 can be heated and stored by the first heat generation member 301, and the exhaust gas can be heated. Heating of the exhaust gas can be started more quickly than in the case of heating the exhaust gas. In addition, since the electric power (so-called regenerative electric power) obtained by the power generation by the alternator 40 when the vehicle is decelerated is used as the electric power supplied to the first heat generating member 301, the exhaust gas can be used by effectively utilizing the kinetic energy of the vehicle. Can be heated. Moreover, since the structure which supplies directly with respect to the 1st heat generating member 301 from the alternator 40 is provided, it becomes possible to heat the 1st heat generating member 301 with a higher voltage, and heat storage member can produce a quick and higher calorie | heat amount rapidly. 302 can store heat.

第1の実施形態に係る蓄熱体20によれば、たとえば、車両がアイドリング状態にある場合、スタート・ストップ機能により停止している場合、加速状態にある場合に、蓄熱体20(蓄熱部材302)からの放熱によって、排気ガスを加熱することができる。また、蓄熱部材302による熱量では排気ガスの加熱に要する熱量が不足する場合、第2の発熱部材311に通電することによって不足する熱量を補うことができる。また、第1の発熱部材301に対して更に通電することによっても不足する熱量を補うことができる。特に第1の発熱部材301に対する電力供給に際しては、オルタネータ40から直接電力を供給することができるため、より高い電圧で第1の発熱部材301を発熱させることが可能となり、より大きな熱量を単位時間あたりに得ることができる。したがって、蓄熱体20の後段(下流側)に所定温度範囲で機能する排気ガスの浄化装置が備えられている場合には、エンジン510の運転状態に依存することなく幅広い条件下で浄化装置の動作させることが可能となり、浄化装置の動作割合を向上させることができる。   According to the heat storage body 20 according to the first embodiment, for example, when the vehicle is in an idling state, stopped by a start / stop function, or in an acceleration state, the heat storage body 20 (heat storage member 302). The exhaust gas can be heated by heat dissipation from the exhaust gas. Further, when the amount of heat required by the heat storage member 302 is insufficient for heating the exhaust gas, the insufficient amount of heat can be compensated by energizing the second heat generating member 311. Further, the insufficient heat quantity can be compensated by further energizing the first heat generating member 301. In particular, when power is supplied to the first heat generating member 301, power can be directly supplied from the alternator 40. Therefore, the first heat generating member 301 can be heated at a higher voltage, and a larger amount of heat can be supplied per unit time. Can get around. Therefore, when an exhaust gas purifying device that functions in a predetermined temperature range is provided in the subsequent stage (downstream side) of the heat accumulator 20, the operation of the purifying device under a wide range of conditions without depending on the operating state of the engine 510. It is possible to improve the operation ratio of the purification device.

第1の実施形態に係る蓄熱体20では、排気ガスの流動方向における第2の発熱部材311の長さは、第1の加熱器30よりも短いので、排気ガスが第2の発熱部材311を通過する際の圧損を低下させて排気ガスの円滑な排出を促すことができる。   In the heat storage body 20 according to the first embodiment, the length of the second heat generating member 311 in the flow direction of the exhaust gas is shorter than that of the first heater 30, so that the exhaust gas passes through the second heat generating member 311. It is possible to reduce the pressure loss when passing and facilitate the smooth exhaust gas exhaust.

図8および図9を参照して第1の態様に係る蓄熱体20の変形例について説明する。図8は第1の実施形態に係る蓄熱体の変形例である蓄熱体の縦断面を模式的に示す説明図である。図9は第1の実施形態に係る蓄熱体の変形例である蓄熱体の横断面を模式的に示す説明図である。変形例に係る蓄熱体20aは、第2の発熱部材311が有する離間部312に熱交換部材313を備えている。第2の発熱部材311と熱交換部材313とは、第2の加熱器31を構成する。この変形例において、第2の発熱部材311は、線状であっても良く、あるいは板状であっても良いが、説明のために図9では線状の発熱部材を用いている。なお、第1の実施形態に係る蓄熱体20における構成と同様の構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。   The modification of the heat storage body 20 which concerns on a 1st aspect is demonstrated with reference to FIG. 8 and FIG. FIG. 8 is an explanatory view schematically showing a longitudinal section of a heat storage body which is a modification of the heat storage body according to the first embodiment. FIG. 9 is an explanatory view schematically showing a cross section of a heat storage body as a modification of the heat storage body according to the first embodiment. The heat storage body 20a according to the modified example includes a heat exchange member 313 in the separation portion 312 of the second heat generating member 311. The second heating member 311 and the heat exchange member 313 constitute a second heater 31. In this modification, the second heat generating member 311 may be linear or plate-like, but for the sake of explanation, a linear heat generating member is used in FIG. In addition, about the structure similar to the structure in the thermal storage body 20 which concerns on 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.

熱交換部材313は、第1の加熱器30のハウジング303の外表面と接して配置され、第2の発熱部材311を支持する支持材としても機能する。熱交換部材313を備えることによって、第1の加熱器30が有する第1の発熱部材301により生成された熱および蓄熱部材303に蓄熱されている熱を排気ガスに対して効率よく熱伝達することが可能となり、また、第2の発熱部材311により生成された熱を排気ガスに対して効率よく熱伝達することが可能となる。熱交換部材313としては、2次元または3次元メッシュ構造を有する板状材、エキスパンドメタル、あるいはハニカム形状の中空棒状材が用いられ得る。なお図8および図9には表されていないが、熱交換部材313は、排気ガス流路として機能する離間部312に配設されており、複数の内部流路を備えている。   The heat exchange member 313 is disposed in contact with the outer surface of the housing 303 of the first heater 30 and also functions as a support material that supports the second heat generating member 311. By providing the heat exchange member 313, heat generated by the first heating member 301 included in the first heater 30 and heat stored in the heat storage member 303 are efficiently transferred to the exhaust gas. In addition, the heat generated by the second heat generating member 311 can be efficiently transferred to the exhaust gas. As the heat exchange member 313, a plate-shaped material having a two-dimensional or three-dimensional mesh structure, an expanded metal, or a honeycomb-shaped hollow rod-shaped material can be used. Although not shown in FIGS. 8 and 9, the heat exchange member 313 is disposed in the separation portion 312 that functions as an exhaust gas flow path, and includes a plurality of internal flow paths.

図9に線状の第2の発熱部材311と、ハニカム形状の中空棒状材からなる熱交換部材313とを備える構成例を示す。第2の発熱部材311は、中空棒状材の空孔または中空棒状材中に嵌入され、両者は接触している。この結果、第2の発熱部材311が発熱することにより生成された熱は、中空棒状材を介して空孔内を流れる排気ガスに伝達される。また、第1の加熱器30からの熱も同様にして空孔内を流れる排気ガスに伝達される。   FIG. 9 shows a configuration example including a linear second heat generating member 311 and a heat exchange member 313 made of a honeycomb-shaped hollow rod-shaped material. The second heat generating member 311 is fitted into a hole of the hollow rod-shaped material or the hollow rod-shaped material, and both are in contact with each other. As a result, the heat generated when the second heat generating member 311 generates heat is transmitted to the exhaust gas flowing through the holes through the hollow rod-shaped material. Further, the heat from the first heater 30 is also transmitted to the exhaust gas flowing in the holes in the same manner.

第2の実施形態:
第2の実施形態に係る蓄熱体について図10を用いて説明する。図10は第2の実施形態に係る蓄熱体の縦断面を模式的に示す説明図である。第2の実施形態に係る蓄熱体20bは、蓄熱部材302に加えて、第1の加熱器30と第2の発熱部材311との間に第2の蓄熱部材32を備える点において第1の実施形態に係る蓄熱体20の変形例である蓄熱体20aと異なる。なお、第1の実施形態に係る蓄熱体20における構成と同様の構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
Second embodiment:
The heat storage body which concerns on 2nd Embodiment is demonstrated using FIG. FIG. 10 is an explanatory view schematically showing a longitudinal section of a heat storage body according to the second embodiment. The heat storage body 20b according to the second embodiment is the first implementation in that in addition to the heat storage member 302, the second heat storage member 32 is provided between the first heater 30 and the second heat generating member 311. It differs from the heat storage body 20a which is a modification of the heat storage body 20 which concerns on a form. In addition, about the structure similar to the structure in the thermal storage body 20 which concerns on 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.

第2の蓄熱部材32は、一の面が第1の加熱器30のハウジング303に接触して第1の加熱器30を覆うように配置されており、第2の蓄熱部材32の他の面は第2の加熱器31に接触している。第2の蓄熱部材32としては、既述の顕熱蓄熱材および潜熱蓄熱材を用いることができる。ただし、第2の蓄熱部材32は、排気ガス流路として機能する第1の加熱器30と第2の加熱器31との間の空間部に配置されるので、排気ガスを通過させる形状を備えていることが求められ、たとえば、セラミックス等の絶縁性材料から形成される多孔質体が用いられ得る。第2の実施形態において、第1の加熱器30の熱膨張係数(主には、ハウジング303)は、第2の蓄熱部材32の熱膨張係数よりも大きいことが望ましい。この場合には、第1の加熱器30の外周に配置されている第2の蓄熱部材32との間の製造上発生する隙間を埋めて、第1の加熱器30と第2の蓄熱部材32との密着性を高めることができる。この結果、第1の加熱器30と第2の蓄熱部材32との間における熱伝導効率を向上させることができる。   The second heat storage member 32 is arranged such that one surface contacts the housing 303 of the first heater 30 and covers the first heater 30, and the other surface of the second heat storage member 32. Is in contact with the second heater 31. As the second heat storage member 32, the sensible heat storage material and the latent heat storage material described above can be used. However, since the second heat storage member 32 is disposed in the space between the first heater 30 and the second heater 31 that function as an exhaust gas flow path, the second heat storage member 32 has a shape that allows the exhaust gas to pass therethrough. For example, a porous body formed of an insulating material such as ceramics can be used. In the second embodiment, it is desirable that the thermal expansion coefficient (mainly, the housing 303) of the first heater 30 is larger than the thermal expansion coefficient of the second heat storage member 32. In this case, the first heater 30 and the second heat storage member 32 are filled by filling a gap generated in manufacturing with the second heat storage member 32 arranged on the outer periphery of the first heater 30. Adhesion can be improved. As a result, the heat conduction efficiency between the first heater 30 and the second heat storage member 32 can be improved.

第2の実施形態に係る蓄熱体20bによれば、第1の加熱器30に備えられている蓄熱部材303に加えて第2の蓄熱部材32を備えているので、排気ガス温度が高い場合には、排気ガスが有する熱エネルギーを第2の蓄熱部材32に蓄えることが可能となり、蓄熱体20bの蓄熱性能並びに蓄熱効率を向上させることができる。たとえば、頻繁にエンジン510を停止させる、いわゆる、スタートストップ、アイドリングストップ機能が搭載されている車両、特に、モータとエンジンとで駆動力を提供するハイブリッド車両においては、エンジン停止時間が長く、蓄熱体に求められる熱容量が大きくなる場合がある。このような場合には、第2の実施形態に係る蓄熱体20bは有用であり、種々のエンジン再始動の場面において、排気ガスを排気ガス浄化装置の適正温度まで迅速に上昇させることが可能となり、車両に要求される排気ガス特性を満足させることができる。   According to the heat storage body 20b according to the second embodiment, since the second heat storage member 32 is provided in addition to the heat storage member 303 provided in the first heater 30, the exhaust gas temperature is high. Can store the thermal energy of the exhaust gas in the second heat storage member 32, and can improve the heat storage performance and heat storage efficiency of the heat storage body 20b. For example, in a vehicle equipped with a so-called start / stop / idling stop function that frequently stops the engine 510, particularly in a hybrid vehicle that provides driving force with a motor and an engine, the engine stop time is long, and the heat storage body There is a case where the required heat capacity is increased. In such a case, the heat storage body 20b according to the second embodiment is useful, and the exhaust gas can be quickly raised to an appropriate temperature of the exhaust gas purifying device in various engine restart situations. The exhaust gas characteristics required for the vehicle can be satisfied.

本実施形態に係る排気ガスの浄化システム10は、SCR装置14の前段に本実施形態に係る蓄熱体20b(20)を備えている。蓄熱体20bの前段にはDPF13が備えられており、DPF13の再生処理時には、DPF13から排出される排気ガス温度は600℃程度となり、このような高温の排気ガスはSCR装置14の触媒に熱劣化をもたらすおそれがある。本実施形態に係る排気ガスの浄化システム10は、DPF13とSCR装置14との間に蓄熱体20bを備えているので、DPF13から600℃を超える温度の排気ガスが排出されたとしても、蓄熱体20bによって、例えば、400℃程度まで温度が低下された排気ガスをSCR装置14に向けて排出することができる。この結果、SCR装置14における触媒の熱劣化を抑制または防止することができる。   The exhaust gas purification system 10 according to the present embodiment includes a heat storage body 20b (20) according to the present embodiment in the previous stage of the SCR device 14. The DPF 13 is provided in the front stage of the heat storage body 20b, and the exhaust gas temperature discharged from the DPF 13 is about 600 ° C. during the regeneration process of the DPF 13. There is a risk of Since the exhaust gas purification system 10 according to this embodiment includes the heat storage body 20b between the DPF 13 and the SCR device 14, even if exhaust gas having a temperature exceeding 600 ° C. is discharged from the DPF 13, the heat storage body. For example, the exhaust gas whose temperature is lowered to about 400 ° C. can be discharged toward the SCR device 14 by 20b. As a result, thermal deterioration of the catalyst in the SCR device 14 can be suppressed or prevented.

第3の実施形態:
図11を参照して第3の実施形態に係る蓄熱体20cについて説明する。図11は第3の実施形態に係る蓄熱体の縦断面を模式的に示す説明図である。第3の実施形態に係る蓄熱体20cでは、蓄熱部材302は、所定の厚さを有する平板形状を有しており、また、図示しない容器に封入されている粉末体または容器による規制を要することなく定形を有する固体から形成されている。第1の発熱部材301は蓄熱部材302に内包されておらず、蓄熱部材302の下方に離間してあるいは蓄熱部材302に接して配置されている。図11に示す第3の実施形態における第1の発熱部材301は、排気ガスの流動方向に対して交差または直交するように配置されており、また、第1の発熱部材301の周囲空間は、排気ガス流路として機能し得る。第2の発熱部材311は、複数の板状材または複数の線状材から構成されており、蓄熱部材302の対抗面に対して平行にかつ対向面から離間して配置されている。第1の発熱部材301の蓄熱部材302に対する離間距離は、第2の発熱部材311に対する離間距離よりも短い(第1の発熱部材301は、より蓄熱部材302に近接して配置されている)。すなわち、第1の発熱部材301は発熱部材302を加熱するために配置されており、第2の発熱部材311は排気ガスを加熱するために配置されている。
Third embodiment:
With reference to FIG. 11, the thermal storage body 20c which concerns on 3rd Embodiment is demonstrated. FIG. 11 is an explanatory view schematically showing a longitudinal section of a heat storage body according to the third embodiment. In the heat storage body 20c according to the third embodiment, the heat storage member 302 has a flat plate shape having a predetermined thickness, and requires regulation by a powder body or a container enclosed in a container (not shown). It is formed from a solid having a regular shape. The first heat generating member 301 is not included in the heat storage member 302 and is disposed below or in contact with the heat storage member 302. The first heat generating member 301 in the third embodiment shown in FIG. 11 is arranged so as to intersect or orthogonal to the flow direction of the exhaust gas, and the surrounding space of the first heat generating member 301 is It can function as an exhaust gas flow path. The second heat generating member 311 is composed of a plurality of plate-like materials or a plurality of linear materials, and is arranged in parallel to the facing surface of the heat storage member 302 and separated from the facing surface. The separation distance of the first heat generation member 301 from the heat storage member 302 is shorter than the separation distance from the second heat generation member 311 (the first heat generation member 301 is disposed closer to the heat storage member 302). That is, the first heat generating member 301 is disposed to heat the heat generating member 302, and the second heat generating member 311 is disposed to heat the exhaust gas.

第3の実施形態に係る蓄熱体20cによれば、第1の発熱部材301を蓄熱部材302に内包させることなく、蓄熱体20cを構成することができる。第3の実施形態に係る蓄熱体20cは、箱形形状を有しており、たとえば、車両の床下等に対してデッドスペースを形成することなく配置することができる。なお、第1の発熱部材301もまた、第2の発熱部材311と同様に平板状をなしていても良く、また、排気ガスの流動方向と平行に配置されている線状形状をなしていても良い。   According to the heat storage body 20c according to the third embodiment, the heat storage body 20c can be configured without including the first heat generation member 301 in the heat storage member 302. The heat storage body 20c according to the third embodiment has a box shape, and can be arranged without forming a dead space, for example, under the floor of the vehicle. The first heat generating member 301 may also have a flat plate shape like the second heat generating member 311, and has a linear shape arranged in parallel with the flow direction of the exhaust gas. Also good.

第4の実施形態:
図12および図13を参照して第4の実施形態に係る蓄熱体20dについて説明する。図12は第4の実施形態に係る蓄熱体の縦断面を模式的に示す説明図である。図13は第4の実施形態に係る蓄熱体の横断面を模式的に示す説明図である。
Fourth embodiment:
With reference to FIG. 12 and FIG. 13, the thermal storage body 20d which concerns on 4th Embodiment is demonstrated. FIG. 12 is an explanatory view schematically showing a longitudinal section of a heat storage body according to the fourth embodiment. FIG. 13 is an explanatory view schematically showing a cross section of a heat storage body according to the fourth embodiment.

第4の実施形態に係る蓄熱体20は、板状の蓄熱部材302に内包されている線状の第1の発熱部材301、熱交換部材313を備える板状の第2の発熱部材311、蓄熱部材302と熱交換部材313(または第2の発熱部材311)との間において両者に接して配置されている第2の蓄熱部材32を備えている。   The heat storage body 20 according to the fourth embodiment includes a linear first heat generating member 301 included in a plate-shaped heat storage member 302, a plate-shaped second heat generating member 311 including a heat exchange member 313, and a heat storage. A second heat storage member 32 is provided between the member 302 and the heat exchange member 313 (or the second heat generating member 311) and disposed in contact with both.

第4の実施形態に係る蓄熱体20dは、図13に示すように箱形形状を有しており、蓄熱部材302、熱交換部材313を備える第2の発熱部材311は、その表面が排気ガスの流動方向に平行をなすように配置されている。   The heat storage body 20d according to the fourth embodiment has a box shape as shown in FIG. 13, and the surface of the second heat generating member 311 including the heat storage member 302 and the heat exchange member 313 is exhaust gas. It is arranged so as to be parallel to the flow direction.

第4の態様に係る蓄熱体20dによれば、第2の蓄熱部材32を備えることによって第2の態様に係る蓄熱体20bと同様の効果を得ることができる。また、第4の実施形態に係る蓄熱体20は、車両の床下等に対してデッドスペースを形成することなく配置することができる。   According to the heat storage body 20d which concerns on a 4th aspect, the effect similar to the heat storage body 20b which concerns on a 2nd aspect can be acquired by providing the 2nd heat storage member 32. FIG. Moreover, the thermal storage body 20 which concerns on 4th Embodiment can be arrange | positioned, without forming a dead space with respect to the under floor etc. of a vehicle.

第5の実施形態:
図14を参照して第5の実施形態に係る蓄熱体20eについて説明する。図14は第5の実施形態に係る蓄熱体の縦断面を模式的に示す説明図である。第5の実施形態に係る蓄熱体20eは、第2の発熱部材311の下流側において、排気ガスの流動方向に対して直交するように第1の加熱器30が配置され、第2の発熱部材311が蓄熱体20eの横断面全体に配置されている点において第1の実施形態に係る蓄熱体20と異なる。第5の実施形態に係る蓄熱体20eによれば、第2の発熱部材311と排気ガスとの接触面積を大きく採ることができるので、第2の発熱部材311による排気ガスの加熱を効率よく行うことができる。
Fifth embodiment:
A heat storage body 20e according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 14 is an explanatory view schematically showing a longitudinal section of a heat storage body according to the fifth embodiment. In the heat storage body 20e according to the fifth embodiment, the first heater 30 is arranged on the downstream side of the second heat generating member 311 so as to be orthogonal to the flow direction of the exhaust gas, and the second heat generating member 311 differs from the heat storage body 20 according to the first embodiment in that 311 is disposed on the entire cross section of the heat storage body 20e. According to the heat storage body 20e according to the fifth embodiment, since the contact area between the second heat generating member 311 and the exhaust gas can be increased, the exhaust gas is efficiently heated by the second heat generating member 311. be able to.

第5の実施形態において、図15に示すように、第1の加熱器30は、第2の発熱部材311の下流側において、その長手方向が排気ガスの流動方向と平行をなすように配置されても良い。図15は第5の実施形態に係る蓄熱体の変形例である蓄熱体の縦断面を模式的に示す説明図である。この場合には、第2の発熱部材311と第1の加熱器30との接触面積を小さくすることができるので、第2の発熱部材311から第1の加熱器30内の蓄熱部材302への熱伝導を抑制することが可能となり、たとえば、低温始動時における効率の良い排気ガスの加熱を実現することができる。なお、図14および図15に示す構成において、第2の発熱部材311を第1の加熱器30の下流側に配置する構成が採られても良い。この場合には、第1の加熱器30の温度が低い場合(蓄熱部材302自体の温度が低い場合、第1の発熱部材301が十分に作動していない場合)に、第2の発熱部材311によって加熱された排気ガスの熱エネルギーが第1の加熱器30によって吸収されることを抑制または防止することができる。   In the fifth embodiment, as shown in FIG. 15, the first heater 30 is arranged on the downstream side of the second heat generating member 311 so that the longitudinal direction thereof is parallel to the flow direction of the exhaust gas. May be. FIG. 15 is an explanatory view schematically showing a longitudinal section of a heat storage body which is a modification of the heat storage body according to the fifth embodiment. In this case, since the contact area between the second heat generating member 311 and the first heater 30 can be reduced, the second heat generating member 311 to the heat storage member 302 in the first heater 30 can be reduced. It becomes possible to suppress heat conduction, and for example, it is possible to realize efficient heating of exhaust gas at low temperature start. 14 and 15, a configuration in which the second heat generating member 311 is disposed on the downstream side of the first heater 30 may be employed. In this case, when the temperature of the first heater 30 is low (when the temperature of the heat storage member 302 itself is low, the first heat generating member 301 is not operating sufficiently), the second heat generating member 311 is used. It is possible to suppress or prevent the heat energy of the exhaust gas heated by the first heater 30 from being absorbed.

第6の実施形態:
図16を参照して第6の実施形態に係る蓄熱体20fについて説明する。図16は第6の実施形態に係る蓄熱体の縦断面を模式的に示す説明図である。第6の実施形態に係る蓄熱体20fは、第2の発熱部材311が第1の加熱器30の全長にわたって配置されている点において第1の実施形態に係る蓄熱体20と異なる。第6の実施形態に係る蓄熱体20fによれば、第2の発熱部材311と排気ガスとの接触面積を大きく採ることができるので、第2の発熱部材311による排気ガスの加熱を効率よく行うことができる。
Sixth embodiment:
A heat storage body 20f according to the sixth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 16 is an explanatory view schematically showing a longitudinal section of a heat storage body according to the sixth embodiment. The heat storage body 20f according to the sixth embodiment is different from the heat storage body 20 according to the first embodiment in that the second heat generating member 311 is disposed over the entire length of the first heater 30. According to the heat storage body 20f according to the sixth embodiment, since the contact area between the second heat generating member 311 and the exhaust gas can be increased, the exhaust gas is efficiently heated by the second heat generating member 311. be able to.

第7の実施形態:
図17を参照して第7の実施形態に係る蓄熱体20gについて説明する。図17は第7の実施形態に係る蓄熱体の縦断面を模式的に示す説明図である。第7の実施形態に係る蓄熱体20gは、第2の発熱部材311が蓄熱体20gの中心軸上に配置され、第1の加熱器30がケース21の内周面に沿って配置されている点において第1の実施形態に係る蓄熱体20と異なる。第7の実施形態に係る蓄熱体20gによれば、第1の加熱器30(第1の発熱部材301、蓄熱部材302)と排気ガスの流動方向との接触面積をより増大させて、効率よく排気ガスの温度を上昇させることができる。第7の実施形態に係る蓄熱体20gによれば、第2の発熱部材311が蓄熱体20gの中央空間に配置されているので、排気ガスの流動抵抗をより低減させることができる。なお、離間部312は第2の蓄熱部材32が配置されていても良いことは言うまでもない。
Seventh embodiment:
A heat storage body 20g according to the seventh embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 17 is an explanatory view schematically showing a longitudinal section of a heat storage body according to the seventh embodiment. In the heat storage body 20g according to the seventh embodiment, the second heat generating member 311 is disposed on the central axis of the heat storage body 20g, and the first heater 30 is disposed along the inner peripheral surface of the case 21. In this respect, it differs from the heat storage body 20 according to the first embodiment. According to the heat storage body 20g according to the seventh embodiment, the contact area between the first heater 30 (the first heat generating member 301 and the heat storage member 302) and the flow direction of the exhaust gas is further increased, thereby efficiently. The temperature of the exhaust gas can be raised. According to the heat storage body 20g according to the seventh embodiment, since the second heat generating member 311 is disposed in the central space of the heat storage body 20g, the flow resistance of the exhaust gas can be further reduced. Needless to say, the second heat storage member 32 may be disposed in the separation portion 312.

変形例:
(1)上記第1の実施形態においては、蓄熱体20に設けられた温度センサ、およびSCR装置14にもうけられた温度センサによって、蓄熱体20、およびSCR装置14の温度が取得されているが、エンジン510の始動後からの経過時間に基づいて、あるいは、第1の発熱部材301および第2の発熱部材311に対する通電履歴に基づいて、一律に各温度が求められても良い。
Variation:
(1) In the first embodiment, the temperature of the heat storage body 20 and the SCR device 14 is acquired by the temperature sensor provided in the heat storage body 20 and the temperature sensor provided in the SCR device 14. Each temperature may be obtained uniformly based on the elapsed time from the start of the engine 510 or based on the energization history of the first heat generating member 301 and the second heat generating member 311.

(2)本実施形態に係る排気ガスの浄化システム10は、蓄熱体20をSCR装置14の前段に備えているので、SCR装置14に対して、定常的にNOx浄化に適当な温度の排気ガスを供給することが可能となり、この結果、SCR装置14では、従来、排気ガス温度の低下によりNOx浄化を実行できなかった条件下においてもNOx浄化が実行され得ることとなり、NOxの大気への排出量をさらに低減させることができる。また、従来、排気ガス温度を上昇させるためにDOC12やDPF13において実行されていた、燃料燃焼による排気ガス温度の上昇処理を不要、若しくは減らすことができるため、走行とは関係なく消費される燃料量を低減させることができる。 (2) Since the exhaust gas purification system 10 according to this embodiment includes the heat storage body 20 at the front stage of the SCR device 14, the exhaust gas having a temperature suitable for NOx purification on a regular basis with respect to the SCR device 14. As a result, the SCR device 14 can perform NOx purification even under conditions in which NOx purification could not be performed due to a decrease in exhaust gas temperature, and NOx is discharged into the atmosphere. The amount can be further reduced. In addition, the amount of fuel consumed regardless of traveling can be eliminated because the process for increasing the exhaust gas temperature due to fuel combustion, which has been conventionally performed in the DOC 12 or DPF 13 to increase the exhaust gas temperature, can be eliminated or reduced. Can be reduced.

(3)本実施形態に係る排気ガスの浄化システム10は、上記の構成の他、以下の構成を採っても良い。上記実施形態に係る排気ガスの浄化システム10においては、DPF13とSCR装置14の間に蓄熱体20が配置されていたが、蓄熱体20は、DPF13の前段に配置されていても良い。この場合には、DPF13に導入される排気ガス温度を高温に維持することが可能となり、燃料噴射を伴う強制的な再生処理を伴うことなく、定期的に自発的な再生処理の実行が期待され得る。この結果、再生処理のために燃料を消費する必要がなくなり、車両の燃費性能を向上させることができる。 (3) The exhaust gas purification system 10 according to the present embodiment may adopt the following configuration in addition to the above configuration. In the exhaust gas purification system 10 according to the above-described embodiment, the heat storage body 20 is disposed between the DPF 13 and the SCR device 14, but the heat storage body 20 may be disposed in front of the DPF 13. In this case, it is possible to maintain the exhaust gas temperature introduced into the DPF 13 at a high temperature, and it is expected that the regeneration process will be periodically performed spontaneously without the forced regeneration process with fuel injection. obtain. As a result, it is not necessary to consume fuel for the regeneration process, and the fuel efficiency of the vehicle can be improved.

なお、本明細書における浄化装置とは、触媒によって排気ガス中の特定の成分(物質)を非有害成分(物質)へ変換する、いわゆる化学反応式の浄化触媒に止まらず、排気ガス中の特定成分を捕集するフィルタ式浄化装置も含まれる。フィルタ式浄化装置においても、適当に再生動作を実行するための適性温度範囲が存在する場合があり、本実施形態に係る蓄熱体20を用いれば、フィルタ式浄化装置に導入される排気ガス温度を適性温度範囲に維持することができ、フィルタ式浄化装置はエンジン510の運転状況に依存することなく広い条件下において所期の性能を発揮することができる。したがって、本実施形態に係る蓄熱体20は、所定の温度範囲の排気ガスの導入により性能が発揮される浄化装置であれば、どのような浄化装置の前段に用いられても良く、そのような浄化装置の前段に用いられることによって浄化装置の性能を幅広い条件下で発揮させることができる。   The purification device in the present specification is not limited to a so-called chemical reaction purification catalyst that converts a specific component (substance) in exhaust gas into a non-hazardous component (substance) by a catalyst. A filter-type purification device that collects components is also included. Even in the filter type purification apparatus, there may be an appropriate temperature range for appropriately performing the regeneration operation. If the heat storage body 20 according to this embodiment is used, the exhaust gas temperature introduced into the filter type purification apparatus can be set. The filter-type purifying device can be maintained in an appropriate temperature range, and can exhibit the expected performance under a wide range of conditions without depending on the operating condition of the engine 510. Therefore, the heat storage body 20 according to the present embodiment may be used in the previous stage of any purification device as long as the purification device exhibits performance by introducing exhaust gas in a predetermined temperature range. By being used in the previous stage of the purification device, the performance of the purification device can be exhibited under a wide range of conditions.

(4)上記実施形態においては、ディーゼルエンジン510を例にとって説明したが、本実施形態に係る蓄熱体20は、ガソリンエンジンにおける排気経路に配置され、ガソリンエンジン用の排気ガスの浄化システムを構成しても良い。ガソリンエンジンの排気ガス温度は、ディーゼルエンジンの排気ガス温度よりは高いが、エンジン始動当初から十分な排気ガスの浄化を実現するために、触媒が所期の性能を発揮する温度域まで触媒温度を上昇させるための種々の試みが成されている。たとえば、ガソリンエンジンの浄化装置として一般的に用いられている三元触媒をエキゾーストマニホールド直下に配置することによって触媒の早期暖気が試みられている。しかしながら、排気ガス温度の熱分布に依存して触媒の配置位置を決定する場合には、触媒の配置位置に自由度がなく、エンジン周りの設計に自由度がなかった。これに対して、本実施形態に係る蓄熱体20を適用すれば、三元触媒の配置位置にかかわらず、早期暖気を実現することが可能となり、車両設計上の自由度が高まるという利点がある。 (4) In the above embodiment, the diesel engine 510 has been described as an example. However, the heat storage body 20 according to the present embodiment is disposed in the exhaust path of the gasoline engine, and constitutes an exhaust gas purification system for the gasoline engine. May be. The exhaust gas temperature of a gasoline engine is higher than the exhaust gas temperature of a diesel engine, but in order to achieve sufficient exhaust gas purification from the start of the engine, the catalyst temperature is set to a temperature range where the catalyst exhibits its intended performance. Various attempts have been made to raise it. For example, an early warming-up of the catalyst has been attempted by arranging a three-way catalyst, which is generally used as a purification device for a gasoline engine, immediately below the exhaust manifold. However, when the arrangement position of the catalyst is determined depending on the heat distribution of the exhaust gas temperature, the arrangement position of the catalyst has no degree of freedom, and the design around the engine has no degree of freedom. On the other hand, if the heat storage body 20 according to the present embodiment is applied, it is possible to realize early warm-up regardless of the arrangement position of the three-way catalyst, and there is an advantage that the degree of freedom in vehicle design is increased. .

(5)上記実施形態においては、一の蓄熱部材302を備える蓄熱体20が用いられているが、蓄熱体20は、複数の独立した蓄熱部材302を有していてもよい。この場合には各蓄熱部材23間における排気ガス温度の拡散、混合により蓄熱体20内における排気ガスの温度分布の均一化を期待することができる。 (5) In the said embodiment, although the thermal storage body 20 provided with the one thermal storage member 302 is used, the thermal storage body 20 may have the some independent thermal storage member 302. FIG. In this case, the temperature distribution of the exhaust gas in the heat storage body 20 can be made uniform by diffusion and mixing of the exhaust gas temperature between the heat storage members 23.

(6)上記実施形態においては、蓄熱体20は直線状の筒型(円筒)形状を有しているが、導入部211b、212bから排出部211c、212cに至るまで複数回折り返された冗長な形状を備えていても良い。また、上記実施形態においては、蓄熱体20の搭載システムとして、直線状に延びる排気ガスの浄化システム10を例にとって説明しているが、蓄熱体20は、一部の構成または配管が他の構成または配管と交差する方向に配置され、折り返し状に形成された浄化システムに適用されても良い。例えば、車載時に地面に対して平行に配置される平行部と、平行部と交差する交差部とを有する折り返し形状を備え、排気ガスの流動方向への長さを短くした浄化システムに適用されても良い。なお、交差部は、地面に対して垂直な垂直部であり、垂直方向に嵩を有する浄化システムであっても良い。この場合、蓄熱体20は平行部または交差部のいずれに配置されても良い。 (6) In the above embodiment, the heat storage body 20 has a straight cylindrical shape (cylindrical shape), but redundant redundantly folded multiple times from the introduction parts 211b and 212b to the discharge parts 211c and 212c. It may have a shape. Moreover, in the said embodiment, although the exhaust gas purification system 10 extended linearly is demonstrated as an example as a mounting system of the thermal storage body 20, as for the thermal storage body 20, one part structure or piping has another structure. Alternatively, it may be applied to a purification system that is arranged in a direction intersecting with the piping and formed in a folded shape. For example, it is applied to a purification system having a folded shape having a parallel part arranged parallel to the ground when mounted on the vehicle and a crossing part intersecting the parallel part, and having a reduced length in the flow direction of exhaust gas. Also good. The intersecting portion may be a vertical portion perpendicular to the ground, and may be a purification system having a bulk in the vertical direction. In this case, the heat storage body 20 may be disposed at either the parallel portion or the intersecting portion.

以上、実施例、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。   As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the Example and the modification, Embodiment mentioned above is for making an understanding of this invention easy, and does not limit this invention. The present invention can be changed and improved without departing from the spirit and scope of the claims, and equivalents thereof are included in the present invention. For example, the technical features in the embodiments and the modifications corresponding to the technical features in each embodiment described in the summary section of the invention are to solve some or all of the above-described problems, or In order to achieve part or all of the effects, replacement or combination can be performed as appropriate. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be deleted as appropriate.

10…浄化システム
11…排気管
11a…マニフォールド
11b…マフラエンドパイプ
12…ディーゼル酸化触媒
13…ディーゼル微粒子フィルタ
14…選択触媒還元装置
15…ディーゼル酸化触媒
17…燃料噴射装置
18…尿素水噴射装置
191…第1の温度センサ
192…第2の温度センサ
20…蓄熱体
20a〜20g…蓄熱体
21…ケース
21a…接地線
211…外側ケース
211a…本体部
211b…導入部
211c…排出部
212…内側ケース
212a…本体部
212b…導入部
212c…排出部
25…断熱材
261…上流側蓋
262…下流側蓋
263…整流部材
30…第1の加熱器
301…第1の発熱部材
301a…接地側端子
302…蓄熱部材
303…ハウジング
31…第2の加熱器
311…第2の発熱部材
311a…接地側端子
312…離間部
313…熱交換部材
32…第2の蓄熱部材
40…オルタネータ
401…オルタネータ側プーリー
41…補機
42…バッテリ
500…車両
510…ディーゼルエンジン
511…エンジン側プーリー
512…ベルト
520…車輪
60…制御ユニット
61…第1のリレー
62…第2のリレー
63…第3のリレー
64…電流計
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Purification system 11 ... Exhaust pipe 11a ... Manifold 11b ... Muffler end pipe 12 ... Diesel oxidation catalyst 13 ... Diesel particulate filter 14 ... Selective catalyst reduction device 15 ... Diesel oxidation catalyst 17 ... Fuel injection device 18 ... Urea water injection device 191 ... 1st temperature sensor 192 ... 2nd temperature sensor 20 ... Thermal storage body 20a-20g ... Thermal storage body 21 ... Case 21a ... Grounding wire 211 ... Outer case 211a ... Main-body part 211b ... Introducing part 211c ... Outlet part 212 ... Inner case 212a ... Body part 212b ... Introduction part 212c ... Discharge part 25 ... Heat insulating material 261 ... Upstream side cover 262 ... Downstream side cover 263 ... Rectifying member 30 ... First heater 301 ... First heating member 301a ... Ground side terminal 302 ... Heat storage member 303 ... Housing 31 ... Second heater 311 ... Second generator Thermal member 311a ... Ground side terminal 312 ... Separating part 313 ... Heat exchange member 32 ... Second heat storage member 40 ... Alternator 401 ... Alternator side pulley 41 ... Auxiliary machine 42 ... Battery 500 ... Vehicle 510 ... Diesel engine 511 ... Engine side pulley DESCRIPTION OF SYMBOLS 512 ... Belt 520 ... Wheel 60 ... Control unit 61 ... 1st relay 62 ... 2nd relay 63 ... 3rd relay 64 ... Ammeter

Claims (12)

内燃機関の排気管路に配置される蓄熱体であって、
蓄熱部材と、
前記蓄熱部材に蓄熱させるために用いられる第1の発熱部材と、
前記第1の発熱部材とは異なり、前記第1の発熱部材とは別個に発熱する第2の発熱部材であって、排気ガスが流れる排気ガス流路部を形成する離間部を介して積層されている金属製の波板または金属製の波板および平板から構成されている第2の発熱部材と
を備える、蓄熱体。
A heat storage body disposed in an exhaust pipe of an internal combustion engine,
A heat storage member;
A first heating member used to store heat in the heat storage member;
Unlike the first heat generating member, wherein the first heat generating member and a second heating member for separately heating, layered with the separated portion to form an exhaust gas passage portion through which exhaust gas flows A second corrugated metal plate or a second heat generating member made of a metal corrugated plate and a flat plate ,
A heat storage body.
請求項1に記載の蓄熱体において、
前記第1の発熱部材の全表面積に対する前記蓄熱部材と接する表面積の割合は、前記第2の発熱部材の全表面積に対する前記蓄熱部材と接する表面積の割合よりも大きい、蓄熱体。
The heat storage body according to claim 1,
The ratio of the surface area in contact with the heat storage member to the total surface area of the first heat generating member is greater than the ratio of the surface area in contact with the heat storage member to the total surface area of the second heat generating member.
請求項またはに記載の蓄熱体において、
前記第1の発熱部材は前記蓄熱部材に内包されている、蓄熱体。
In the heat storage body according to claim 1 or 2 ,
The first heat generating member is a heat storage member included in the heat storage member.
請求項に記載の蓄熱体はさらに、
前記第1の発熱部材および前記蓄熱部材を内包して第1の加熱器を形成するハウジングを備える、蓄熱体。
The heat storage body according to claim 3 further includes:
A heat storage body comprising a housing that encloses the first heat generating member and the heat storage member to form a first heater.
請求項に記載の蓄熱体はさらに、
前記第1の加熱器と前記第2の発熱部材との間に配置されている第2の蓄熱部材を備える、蓄熱体。
The heat storage body according to claim 4 further includes:
A heat storage body comprising a second heat storage member disposed between the first heater and the second heat generating member.
請求項1からのいずれか一項に記載の蓄熱体において、
前記第1の発熱部材および前記第2の発熱部材のそれぞれの一方の電極は同電位とされている、蓄熱体。
In the thermal storage body as described in any one of Claim 1 to 5 ,
A heat storage body in which one electrode of each of the first heat generating member and the second heat generating member has the same potential.
請求項1からのいずれか一項に記載の蓄熱体はさらに、
前記蓄熱体を覆う筐体を備え、
前記第1の発熱部材および前記第2の発熱部材のそれぞれの一方の電極と、前記筐体とは同電位とされている、蓄熱体。
The heat storage body according to any one of claims 1 to 5 ,
A housing covering the heat storage body;
A heat storage body in which one electrode of each of the first heat generating member and the second heat generating member and the casing have the same potential.
請求項1からのいずれか一項に記載の蓄熱体において、
前記第1の発熱部材には車両の減速時に発生する回生電力が供給される、蓄熱体。
In the thermal storage body as described in any one of Claim 1 to 7 ,
A heat storage body in which regenerative power generated when the vehicle is decelerated is supplied to the first heat generating member.
第1の発熱部材と、第2の発熱部材と、前記第1の発熱部材と前記第2の発熱部材との間に配置されている蓄熱部材とを備え、内燃機関の排気管路に配置される蓄熱体の制御装置であって、
車両の運転に伴い生成される電力の供給先をバッテリまたは前記第1の発熱部材のいずれかに切り替える第1の切替部と、
所定条件下における前記車両の減速時には、前記生成された電力を前記第1の発熱部材に供給するよう前記第1の切替部を切り替える制御部と
を備える制御装置。
A first heat generating member; a second heat generating member; and a heat storage member disposed between the first heat generating member and the second heat generating member. The heat generating member is disposed in an exhaust pipe of the internal combustion engine. A heat storage body control device,
A first switching unit that switches a supply destination of electric power generated when the vehicle is driven to either a battery or the first heating member;
And a control unit that switches the first switching unit to supply the generated electric power to the first heating member when the vehicle decelerates under a predetermined condition.
請求項に記載の制御装置はさらに、
前記バッテリと前記第2の発熱部材との電気的接続または遮断を行う第2の切替部を備え、
前記制御部は、所定条件下における前記車両の始動時には、前記バッテリと前記第2の発熱部材とを電気的に接続するように前記第2の切替部を切り替える、制御装置。
The control device according to claim 9 further includes:
A second switching unit that electrically connects or disconnects the battery and the second heat generating member;
The control unit switches the second switching unit so as to electrically connect the battery and the second heat generating member when starting the vehicle under a predetermined condition.
請求項10に記載の制御装置はさらに、
前記蓄熱体の排気側に温度検出器を備え、
前記第1の切替部はさらに、前記バッテリと前記第1の発熱部材との電気的接続または遮断を行い、
前記制御部は、前記温度検出器によって検出された温度が所定温度以下の場合には、前記バッテリと前記第1の発熱部材とを電気的に接続するように前記第1の切替部を切り替え、前記バッテリと前記第2の発熱部材とを電気的に接続するように前記第2の切替部を切り替える、制御装置。
The control device according to claim 10 further includes:
A temperature detector is provided on the exhaust side of the heat storage body,
The first switching unit further electrically connects or disconnects the battery and the first heating member,
When the temperature detected by the temperature detector is equal to or lower than a predetermined temperature, the control unit switches the first switching unit to electrically connect the battery and the first heating member, A control device that switches the second switching unit to electrically connect the battery and the second heat generating member.
第1の発熱部材と、第2の発熱部材と、前記第1の発熱部材と前記第2の発熱部材との間に配置されている蓄熱部材とを備え、内燃機関の排気管路に配置される蓄熱体の制御方法であって、
車両が減速状態にあるか否かを判定し、
前記車両が減速状態にあると判定した場合には、前記第2の発熱部材に対する電力の供給を停止し、前記車両の減速に伴い生成された電力を前記第1の発熱部材に直接供給すること、
を備える制御方法。
A first heat generating member; a second heat generating member; and a heat storage member disposed between the first heat generating member and the second heat generating member. The heat generating member is disposed in an exhaust pipe of the internal combustion engine. A method of controlling the heat storage body,
Determine if the vehicle is decelerating,
When it is determined that the vehicle is in a decelerating state, the supply of power to the second heat generating member is stopped, and the power generated as the vehicle is decelerated is directly supplied to the first heat generating member. ,
A control method comprising:
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