JP6569652B2 - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
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Description
を小さくすることにより、電気加熱式触媒全体としての浄化能力を高めることにある。
電力供給期間において、前記電源から前記発熱体に供給する電力を前記第二電力に設定することができる。
図1は、本実施例に係るハイブリッド車両100の概略構成を示す図である。ハイブリッド車両100には内燃機関1が搭載されている。なお、内燃機関1は、ガソリン機関、ディーゼル機関の何れであってもよい。また、ハイブリッド車両100には、電動モータ2が搭載されている。本実施例に係るハイブリッド車両100は、内燃機関1または電動モータ2により駆動することができる。また、内燃機関1を動力源として電動モータ2に
より発電することができる。電動モータ2には、電気配線を介してバッテリ20が接続されている。
になるまで、電気加熱式触媒4に電力を供給する。その際、電力の供給開始時点から第一期間の終了までは、比較的大きな電力である第一電力を供給する第一処理を実施し、第一期間終了時点から第二期間の終了までは、第一電力よりも小さな電力である第二電力を供給する第二処理を実施する。ECU10は、第二期間終了時点における電力量が要求電力量になるように、第一電力、第一期間、第二電力、第二期間を設定する。そして、第二期間が終了すると内燃機関1を始動させる。
、電力量が要求電力量Q1に達するまでに時間がかかってしまう。これらを考慮して、これらが共に許容できる範囲に収まるように、第二電力E2及び第二期間が設定される。
触媒4の平均温度は略等しい。ただし、電力が大きいほど、電力を供給する時間は短くなる。図5−図8に示すように、何れも、電極4Cの端部付近の温度が高く、触媒担体4Aの中心軸付近の温度が低い。図5−図8を比較すれば分かるように、要求電力量が同じであっても、電力が大きいほど、等温度線の間隔が狭くなり、温度差がより大きくなる。
本フローチャートを終了させる。
、電力を二段階に変化させつつ電気加熱式触媒4の温度を上昇させている。そして、電力量Qが切替電力量Q2以下のときには、電力を比較的大きな第一電力E1に設定することにより、短時間に電気加熱式触媒4に対してより多くの熱を供給することができるため、電気加熱式触媒4の平均温度をより速やかに上昇させることができる。さらに、電力量Qが切替電力量Q2よりも大きくなると、電力を比較的小さな第二電力E2に設定することにより、局所的な温度上昇を抑制すると共に、温度の高い箇所から低い箇所へ熱を移動させることにより、電気加熱式触媒4内部の温度差の拡大を抑制することができる。これにより、触媒4Bの広い範囲を活性化させることができるため、電気加熱式触媒4における排気の浄化率を高めることができる。
実施例1に係る昇温制御では、電力量Qが切替電力量Q2に達した時点で、電力を第一電力E1から第二電力E2へ切り替えている。一方、本実施例に係る昇温制御では、電力量Qが要求電力量Q1に達するまで電力Eを第一電力E3とし、その後、内燃機関1の始動時まで電力を供給しない期間を設定する。その他の装置等は実施例1と同じため説明を省略する。
する処理が、本発明における第一処理に相当し、ECU10が第二期間において供給電力を0に設定する処理が、本発明における第二処理に相当する。
実施例1に係る昇温制御では、第二期間において常に電力が供給されている。また、実施例2に係る昇温制御では、第二期間において常に電力が供給されていない。一方、本実施例に係る昇温制御では、第一電力E4を供給する第一期間が終了した後の第二期間において、供給する電力を0に設定する期間と、供給する電力を第一電力E4よりも小さい第二電力E5に設定する期間と、を順に設ける。その他の装置等は実施例1と同じため説明を省略する。
の推移を示したタイムチャートである。図18における要求電力量は120kJである。電力量が要求電力量に達した時点をTAで示している。図18は、本実施例に係る昇温制御を実施した場合の図といえる。なお、一点鎖線と二点鎖線とで示したように、電気加熱式触媒4内部の最低温度の箇所が途中で入れ替わっている。図18において、4kWの電力を供給している期間が第一期間に相当し、4kWの電力の供給が終了してから2kWの電力の供給が終了するまでの期間が第二期間に相当する。第二期間開始時点からの電力を供給していない期間において、電気加熱式触媒4の温度差が縮小していることが分かる。さらに、その後の2kWの電力を供給している期間においても、温度差が拡大することが抑制されていることが分かる。
開始する時期であるか否か判定している。ステップS302で肯定判定がなされるとステップS305へ進み、一方、否定判定がなされるとステップS303へ進む。
本実施例に係る昇温制御では、第一電力E6を供給する第一期間が終了した後の第二期間において、供給する電力を0に設定する期間と、供給する電力を第一電力E6よりも小さい第二電力E7に設定する期間と、供給する電力を0に設定する期間と、を順に設ける。その他の装置等は実施例1と同じため説明を省略する。
の開始時に電力の供給を一旦停止することにより電気加熱式触媒4の平均温度は上昇しないが、電気加熱式触媒4の温度の高い箇所から低い箇所へ熱が伝わるため、電気加熱式触媒4内部の温度差が縮小する。このため、温度の高い箇所において温度を低下させることができる。その後に第二電力E7を供給することにより、電気抵抗値が小さい箇所における温度上昇が第一電力E6を供給しているときよりも緩慢となる。さらに、第二電力E7を供給する期間においても温度の高い箇所から低い箇所へ熱が伝わるため、電気加熱式触媒4内部の温度差が拡大することを抑制できる。そして、内燃機関1を始動させる前に電力の供給を停止する期間をさらに設けることにより、電気加熱式触媒4の平均温度は上昇しないが、電気加熱式触媒4の温度の高い箇所から低い箇所へ熱が伝わるため、電気加熱式触媒4内部の温度差がさらに縮小する。
ステップS108へ進む。
2 電動モータ
3 排気通路
4 電気加熱式触媒
4A 触媒担体
4B 触媒
4C 電極
10 ECU
11 アクセルペダル
12 アクセル開度センサ
13 クランクポジションセンサ
20 バッテリ
21 電圧制御装置
100 ハイブリッド車両
Claims (7)
- 内燃機関の排気通路に設けられ電力の供給を受けることにより発熱する発熱体と、前記発熱体に担持される触媒と、を有する電気加熱式触媒と、
前記発熱体に接続される電極と、
前記発熱体に電力を供給する電源と、
前記電源から前記発熱体に供給する電力を調整する制御装置と、
を備える内燃機関の排気浄化装置において、
前記制御装置は、
前記内燃機関が停止しているときであって前記内燃機関を始動させる前の第一期間及び該第一期間よりも後の期間である第二期間において、前記電源から前記発熱体に供給する電力量の総量が要求電力量になるように電力を供給し、
前記第一期間は、前記第二期間よりも短い期間であり、
さらに、前記制御装置は、
前記第一期間において前記発熱体と電極端部との接触部付近の前記電気加熱式触媒の温度が許容温度範囲内となるように前記電源から前記発熱体に供給する電力を第一電力に設定する第一処理と、
前記電源から前記発熱体に供給する電力を前記第一電力よりも小さな第二電力に設定することを、前記第二期間において実施する処理であって、前記電気加熱式触媒内部の温度差が許容温度差範囲内となるように実施する処理である第二処理と、
を実施する
内燃機関の排気浄化装置。 - 前記制御装置は、前記第二期間に含まれる期間である第二電力供給前休止期間において、前記電源から前記発熱体に供給する電力を0に設定し、前記第二期間に含まれる期間であって前記第二電力供給前休止期間よりも後の期間である第二電力供給期間において、前記電源から前記発熱体に供給する電力を前記第二電力に設定する請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 前記制御装置は、前記第二期間に含まれる期間である第二電力供給期間において、前記電源から前記発熱体に供給する電力を前記第二電力に設定し、前記第二期間に含まれる期
間であって前記第二電力供給期間よりも後の期間である第二電力供給後休止期間において、前記電源から前記発熱体に供給する電力を0に設定する請求項1または2に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 前記制御装置は、前記第二期間終了時点よりも前記第一期間終了時点のほうが、前記発熱体と前記電極端部との前記接触部付近の前記電気加熱式触媒の最高温度が低くなるように、前記第一処理及び前記第二処理を実施する請求項1から3の何れか1項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 前記制御装置は、前記第一電力を一定の電力に設定する請求項1から4の何れか1項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 前記制御装置は、前記第二電力を一定の電力に設定する請求項1から5の何れか1項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 前記制御装置は、前記第二期間終了時点における電力量が要求電力量になるように、前記第一電力、前記第一期間、前記第二電力、及び、前記第二期間を設定し、前記第二期間が終了した時点に前記内燃機関を始動させる請求項1から6の何れか1項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
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