JPH07102955A - 低公害自動車 - Google Patents
低公害自動車Info
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- JPH07102955A JPH07102955A JP26822793A JP26822793A JPH07102955A JP H07102955 A JPH07102955 A JP H07102955A JP 26822793 A JP26822793 A JP 26822793A JP 26822793 A JP26822793 A JP 26822793A JP H07102955 A JPH07102955 A JP H07102955A
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- plasma
- low
- exhaust gas
- plasma processing
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Abstract
(57)【要約】
【目的】 駆動源としてモータおよびエンジンを備えた
低公害自動車において、モータ走行からエンジン走行に
切り換えられたときにおける排気ガスを効率良く浄化で
きるようにする。 【構成】 エンジン１８の排気ライン１８ａにはプラズ
マ処理装置２２が配設されている。このプラズマ処理装
置２２において、流れ込んできた排気ガスは電離され、
プラズマが生成される。このプラズマ中のＮＯX のある
ものはＮ2 とＯ2とに分離し、ＣＯ、ＨＣのあるものは
酸素と反応してＣＯ2 、Ｈ2 Ｏとなって無害化される。
このような分離または反応によって無害ガスに変換され
なかった有害成分は、プラズマから大きなエネルギを与
えられ、励起状態で触媒式浄化装置２３に流れ込み、そ
のエネルギによって触媒を活性化させる。そのため有害
ガスの酸化または還元が促進され、排気ガスの浄化処理
がなされる。
低公害自動車において、モータ走行からエンジン走行に
切り換えられたときにおける排気ガスを効率良く浄化で
きるようにする。 【構成】 エンジン１８の排気ライン１８ａにはプラズ
マ処理装置２２が配設されている。このプラズマ処理装
置２２において、流れ込んできた排気ガスは電離され、
プラズマが生成される。このプラズマ中のＮＯX のある
ものはＮ2 とＯ2とに分離し、ＣＯ、ＨＣのあるものは
酸素と反応してＣＯ2 、Ｈ2 Ｏとなって無害化される。
このような分離または反応によって無害ガスに変換され
なかった有害成分は、プラズマから大きなエネルギを与
えられ、励起状態で触媒式浄化装置２３に流れ込み、そ
のエネルギによって触媒を活性化させる。そのため有害
ガスの酸化または還元が促進され、排気ガスの浄化処理
がなされる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、駆動源として燃焼エン
ジンおよび電気モータを搭載した低公害自動車に係り、
特にモータ走行からエンジン走行モードに切り換わった
ときに排気ガス中の有害成分を浄化する機能を備えた低
公害自動車に関する。
ジンおよび電気モータを搭載した低公害自動車に係り、
特にモータ走行からエンジン走行モードに切り換わった
ときに排気ガス中の有害成分を浄化する機能を備えた低
公害自動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般の自動車においては、エンジンの排
気ガス中には有害成分として、ＮＯx（窒素酸化物）、
ＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）が含まれてい
る。この浄化対策として、エンジン構造、気化器系統、
吸気系統、点火系統あるいは燃焼系統の改良によって有
害成分の生成自体を抑制するエンジン改良方式と、有害
成分を酸化や還元あるいは濾過吸着を利用して浄化する
後処理方式があるが、いずれの方式も未だ万全ではな
く、排気ガス公害の解決を目指して浄化性能の一層の向
上が要求されている。
気ガス中には有害成分として、ＮＯx（窒素酸化物）、
ＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）が含まれてい
る。この浄化対策として、エンジン構造、気化器系統、
吸気系統、点火系統あるいは燃焼系統の改良によって有
害成分の生成自体を抑制するエンジン改良方式と、有害
成分を酸化や還元あるいは濾過吸着を利用して浄化する
後処理方式があるが、いずれの方式も未だ万全ではな
く、排気ガス公害の解決を目指して浄化性能の一層の向
上が要求されている。
【０００３】後処理方式の触媒式浄化装置は、所定のガ
ス構成と温度条件のもとで有害ガスを触媒の媒介作用に
よって無害ガスに変換するものである。この触媒には排
気ガス中のＣＯ、ＨＣを残存酸素あるいは新たに供給し
た２次空気中の酸素で酸化して無害なＣＯ2 （二酸化炭
素）、Ｈ2 ０（水）に変換する酸化触媒と、ＮＯx を排
気ガス中のＣＯ、ＨＣ、Ｈ2 などによってＮ2 とＯ2 と
に分離する還元触媒があり、ＣＯ、ＨＣ、ＮＯx を同時
に処理する三元触媒も使用されている。
ス構成と温度条件のもとで有害ガスを触媒の媒介作用に
よって無害ガスに変換するものである。この触媒には排
気ガス中のＣＯ、ＨＣを残存酸素あるいは新たに供給し
た２次空気中の酸素で酸化して無害なＣＯ2 （二酸化炭
素）、Ｈ2 ０（水）に変換する酸化触媒と、ＮＯx を排
気ガス中のＣＯ、ＨＣ、Ｈ2 などによってＮ2 とＯ2 と
に分離する還元触媒があり、ＣＯ、ＨＣ、ＮＯx を同時
に処理する三元触媒も使用されている。
【０００４】これら触媒には最適の使用温度がそれぞれ
あり、効率の良い浄化処理を行うには、触媒温度と使用
雰囲気温度を適正レベルに確保する必要がある。現在、
採用されている三元触媒の使用適温は３５０〜４５０°
Ｃ以上とされているが、コールドスタートのエンジン始
動時には、浄化装置に流入する排気ガスの温度は低いた
め、高い濃度の有害成分（ＮＯx 、ＨＣ、ＣＯ）が未処
理のまま大気中に放出されることになる。また、エンジ
ン負荷が大となる加速時には、排気ガス量が激増して触
媒式浄化装置の処理能力を越えたり、ＮＯx 、ＨＣ、Ｃ
Ｏ濃度のバランスが異なったりして、有害成分（Ｎ
Ｏx 、ＣＯ）が未処理のまま多量に放出されてしまう。
加速時の大量排気ガスを処理するために浄化装置の容量
を大きくし、より大量の触媒金属を使用することは、設
置スペースやコスト面で問題がある。
あり、効率の良い浄化処理を行うには、触媒温度と使用
雰囲気温度を適正レベルに確保する必要がある。現在、
採用されている三元触媒の使用適温は３５０〜４５０°
Ｃ以上とされているが、コールドスタートのエンジン始
動時には、浄化装置に流入する排気ガスの温度は低いた
め、高い濃度の有害成分（ＮＯx 、ＨＣ、ＣＯ）が未処
理のまま大気中に放出されることになる。また、エンジ
ン負荷が大となる加速時には、排気ガス量が激増して触
媒式浄化装置の処理能力を越えたり、ＮＯx 、ＨＣ、Ｃ
Ｏ濃度のバランスが異なったりして、有害成分（Ｎ
Ｏx 、ＣＯ）が未処理のまま多量に放出されてしまう。
加速時の大量排気ガスを処理するために浄化装置の容量
を大きくし、より大量の触媒金属を使用することは、設
置スペースやコスト面で問題がある。
【０００５】また、エンジン始動時の排気ガス処理効率
を向上させるために、触媒を電気的に加熱することも提
案されている（特開平４−３３１４０２号公報）が、こ
の方法ではエンジン回転前に約１５秒程の加熱時間を要
するという煩わしさがある。また、触媒の昇温には数Ｋ
Ｗ以上の電力を必要とするため、自動車の限られた電源
容量の配分上大きな制約要因となり、バッテリ電源の消
耗劣化を進める原因ともなる。
を向上させるために、触媒を電気的に加熱することも提
案されている（特開平４−３３１４０２号公報）が、こ
の方法ではエンジン回転前に約１５秒程の加熱時間を要
するという煩わしさがある。また、触媒の昇温には数Ｋ
Ｗ以上の電力を必要とするため、自動車の限られた電源
容量の配分上大きな制約要因となり、バッテリ電源の消
耗劣化を進める原因ともなる。
【０００６】ところで、近年、このようなエンジン自動
車の排気ガスの問題を最小限に抑制するとともに、電気
自動車における走行距離等の限界を補うため、電気モー
タとエンジンを併用したハイブリッド型の低公害自動車
が提案されている。
車の排気ガスの問題を最小限に抑制するとともに、電気
自動車における走行距離等の限界を補うため、電気モー
タとエンジンを併用したハイブリッド型の低公害自動車
が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この低公害自動車で
は、排気ガスを出さないためにはエンジンをなるべく使
わずモータだけで走行することが望ましく、そのために
はエンジンを止めて走行しなければならない。
は、排気ガスを出さないためにはエンジンをなるべく使
わずモータだけで走行することが望ましく、そのために
はエンジンを止めて走行しなければならない。
【０００８】しかしながら、エンジンを止めてモータ走
行すると、前述の触媒（三元触媒）の温度を下げてしま
うことになる。従って、いざ、エンジンで走行すること
になると、特にパラレルタイプの場合で、モータの出力
にエンジンの動力を付加して走行するとき、あるいはモ
ータ走行からエンジン走行に切り換えるときには、三元
触媒の温度が下がっているため、従来のエンジン自動車
におけるコールドスタート時と同様の状態になってしま
い、その結果多量の排気ガスを排出してしまうという問
題があった。
行すると、前述の触媒（三元触媒）の温度を下げてしま
うことになる。従って、いざ、エンジンで走行すること
になると、特にパラレルタイプの場合で、モータの出力
にエンジンの動力を付加して走行するとき、あるいはモ
ータ走行からエンジン走行に切り換えるときには、三元
触媒の温度が下がっているため、従来のエンジン自動車
におけるコールドスタート時と同様の状態になってしま
い、その結果多量の排気ガスを排出してしまうという問
題があった。
【０００９】このような事態は、例えば地下の駐車場か
ら地上に出た場合の走行に当てはまる。また、高速道路
におけるトンネル内の走行を考えると、トンネル内では
一般に排気ガスをできるだけ出さないようにする必要が
あるためにモータ走行し、トンネルを抜け出た直後にエ
ンジン走行を開始しようとするときには、三元触媒が冷
えた状態となっており、多量の排気ガスを排出すること
になる。
ら地上に出た場合の走行に当てはまる。また、高速道路
におけるトンネル内の走行を考えると、トンネル内では
一般に排気ガスをできるだけ出さないようにする必要が
あるためにモータ走行し、トンネルを抜け出た直後にエ
ンジン走行を開始しようとするときには、三元触媒が冷
えた状態となっており、多量の排気ガスを排出すること
になる。
【００１０】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、モータ走行からエンジン走行モード
に切り換えられたときに、排気ガスを効率良く浄化処理
することができる低公害自動車を提供することにある。
ので、その目的は、モータ走行からエンジン走行モード
に切り換えられたときに、排気ガスを効率良く浄化処理
することができる低公害自動車を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
燃焼エンジンと電気モータとを備え、前記エンジンと電
気モータの少なくとも一方を用いて車両を駆動すること
により走行する低公害自動車において、前記エンジンの
排気ラインに配設され、排気ガスをプラズマ放電帯域に
導いて前記排気ガスを浄化処理するプラズマ処理装置
と、このプラズマ処理装置の下流側に配設され、前記プ
ラズマ処理装置により処理された前記排気ガスを浄化す
る触媒式浄化装置と、低電圧装置駆動用の低電圧バッテ
リと、前記電気モータ駆動用の高電圧バッテリとを備
え、前記プラズマ処理装置が前記高電圧バッテリを電源
とするように構成したものである。
燃焼エンジンと電気モータとを備え、前記エンジンと電
気モータの少なくとも一方を用いて車両を駆動すること
により走行する低公害自動車において、前記エンジンの
排気ラインに配設され、排気ガスをプラズマ放電帯域に
導いて前記排気ガスを浄化処理するプラズマ処理装置
と、このプラズマ処理装置の下流側に配設され、前記プ
ラズマ処理装置により処理された前記排気ガスを浄化す
る触媒式浄化装置と、低電圧装置駆動用の低電圧バッテ
リと、前記電気モータ駆動用の高電圧バッテリとを備
え、前記プラズマ処理装置が前記高電圧バッテリを電源
とするように構成したものである。
【００１２】この低公害自動車では、モータ走行からエ
ンジン走行モードに切り換わると、プラズマ処理装置が
駆動される。これによりエンジンの排気ラインから排出
された排気ガスは、プラズマ処理装置の放電帯域に導か
れて浄化処理され、その後プラズマ処理装置の下流側に
配設された触媒式浄化装置において更に浄化された後に
外部に放出される。
ンジン走行モードに切り換わると、プラズマ処理装置が
駆動される。これによりエンジンの排気ラインから排出
された排気ガスは、プラズマ処理装置の放電帯域に導か
れて浄化処理され、その後プラズマ処理装置の下流側に
配設された触媒式浄化装置において更に浄化された後に
外部に放出される。
【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１記載の低
公害自動車において、前記触媒式浄化装置の温度を検出
するための温度検出手段を更に備え、モータ走行からエ
ンジン走行に切り換えられたときの前記温度検出手段に
よる検出温度が所定の温度以下の場合に、前記プラズマ
処理装置を駆動させるよう構成したものである。
公害自動車において、前記触媒式浄化装置の温度を検出
するための温度検出手段を更に備え、モータ走行からエ
ンジン走行に切り換えられたときの前記温度検出手段に
よる検出温度が所定の温度以下の場合に、前記プラズマ
処理装置を駆動させるよう構成したものである。
【００１４】請求項３記載の発明は、請求項１記載の低
公害自動車において、前記プラズマ処理装置が、前記エ
ンジンの負荷変動に応じてプラズマ処理するように構成
したものである。
公害自動車において、前記プラズマ処理装置が、前記エ
ンジンの負荷変動に応じてプラズマ処理するように構成
したものである。
【００１５】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
する。
【００１６】図１は本発明の一実施例に係る低公害自動
車のシステム構成図である。この低公害自動車は、蓄電
手段として高電圧用バッテリ（例えば２８８Ｖ）１１お
よび低電圧用バッテリ（例えば１２Ｖ）２７を備えてい
る。一方の高電圧用バッテリ１１はモータ１５の駆動
や、後述のプラズマ処理装置２２およびプラズマ生成制
御装置２５の駆動に使用される。他方の低電圧用バッテ
リ２７は、ＥＣＵ（電子制御装置）２６、および図示し
ない点火プラグ、電装品、エアコンディショナ、パワー
ウインドウ等各部の駆動に使用される。
車のシステム構成図である。この低公害自動車は、蓄電
手段として高電圧用バッテリ（例えば２８８Ｖ）１１お
よび低電圧用バッテリ（例えば１２Ｖ）２７を備えてい
る。一方の高電圧用バッテリ１１はモータ１５の駆動
や、後述のプラズマ処理装置２２およびプラズマ生成制
御装置２５の駆動に使用される。他方の低電圧用バッテ
リ２７は、ＥＣＵ（電子制御装置）２６、および図示し
ない点火プラグ、電装品、エアコンディショナ、パワー
ウインドウ等各部の駆動に使用される。
【００１７】高電圧バッテリ１１はモード切換装置１２
によりインバータ１３またはコンバータ１４に切替接続
されるようになっている。インバータ１３は高電圧バッ
テリ１１から出力される直流電力を交流電力に変換して
モータ１５へ供給し、あるいは回生制動時にはモータ１
５において発生した交流電力を直流電力に変換して高電
圧バッテリ１１へ供給するものである。モータ１５は交
流駆動のモータであり、歯車等の駆動機構を介して車両
（タイヤ）１６と機械的に連結されている。
によりインバータ１３またはコンバータ１４に切替接続
されるようになっている。インバータ１３は高電圧バッ
テリ１１から出力される直流電力を交流電力に変換して
モータ１５へ供給し、あるいは回生制動時にはモータ１
５において発生した交流電力を直流電力に変換して高電
圧バッテリ１１へ供給するものである。モータ１５は交
流駆動のモータであり、歯車等の駆動機構を介して車両
（タイヤ）１６と機械的に連結されている。
【００１８】コンバータ１４は発電機（ジェネレータ）
１７において発生した交流電力を直流電力に変換し、こ
の直流電力を高電圧バッテリ１１へ供給して充電するも
のである。エンジン１８は、図示しない燃料タンクから
燃料の供給を受けて駆動され、クラッチ１９、トランス
ミッション２０およびモータ１５を介して車両１６に対
して所定の回転力を出力すると同時に、発電機１７を駆
動するようになっている。
１７において発生した交流電力を直流電力に変換し、こ
の直流電力を高電圧バッテリ１１へ供給して充電するも
のである。エンジン１８は、図示しない燃料タンクから
燃料の供給を受けて駆動され、クラッチ１９、トランス
ミッション２０およびモータ１５を介して車両１６に対
して所定の回転力を出力すると同時に、発電機１７を駆
動するようになっている。
【００１９】エンジン１８の排気ライン１８ａには排気
ガス処理装置２１が設けられている。この排気ガス処理
装置２１は、プラズマ処理装置２２、およびこのプラズ
マ処理装置２２の下流側に接続された触媒式浄化装置２
３とにより構成されている。
ガス処理装置２１が設けられている。この排気ガス処理
装置２１は、プラズマ処理装置２２、およびこのプラズ
マ処理装置２２の下流側に接続された触媒式浄化装置２
３とにより構成されている。
【００２０】プラズマ処理装置２２は放電電極を内蔵
し、これら電極間に所要の電圧が印加されると、電極間
に放電が発生し、電極間に流れ込んできた排気ガスを電
離させてプラズマを生成させるものである。このプラズ
マ中のＮＯX のあるものはＮ2とＯ2 とに分離し、Ｃ
Ｏ、ＨＣのあるものは酸素と反応してＣＯ2 、Ｈ2 Ｏと
なって無害化される。そして、このような分離または反
応によって無害ガスに変換されなかった有害成分は、プ
ラズマから大きなエネルギを与えられて、励起状態で触
媒式浄化装置２３に流れ込み、そのエネルギによって触
媒を活性化させる。そのため有害ガスの酸化または還元
が促進され、排気ガスの浄化処理がなされる。
し、これら電極間に所要の電圧が印加されると、電極間
に放電が発生し、電極間に流れ込んできた排気ガスを電
離させてプラズマを生成させるものである。このプラズ
マ中のＮＯX のあるものはＮ2とＯ2 とに分離し、Ｃ
Ｏ、ＨＣのあるものは酸素と反応してＣＯ2 、Ｈ2 Ｏと
なって無害化される。そして、このような分離または反
応によって無害ガスに変換されなかった有害成分は、プ
ラズマから大きなエネルギを与えられて、励起状態で触
媒式浄化装置２３に流れ込み、そのエネルギによって触
媒を活性化させる。そのため有害ガスの酸化または還元
が促進され、排気ガスの浄化処理がなされる。
【００２１】プラズマ処理装置２２の放電用電極として
は円筒型電極の中心に棒状電極を配置したもの、あるい
はガラス等の誘電体に電極格子を設けた平行板電極を一
定間隔に配置したものが適宜選択して用いられる。
は円筒型電極の中心に棒状電極を配置したもの、あるい
はガラス等の誘電体に電極格子を設けた平行板電極を一
定間隔に配置したものが適宜選択して用いられる。
【００２２】触媒式浄化装置２３には三元触媒が使用さ
れる。三元触媒としては、モノリス型の三元触媒（パラ
ジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）主
体）が使用される。そして、この三元触媒には適正な触
媒温度（３５０〜４５０°Ｃ以上）があるため、触媒温
度を検出するための温度センサ２４が内蔵されている。
れる。三元触媒としては、モノリス型の三元触媒（パラ
ジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）主
体）が使用される。そして、この三元触媒には適正な触
媒温度（３５０〜４５０°Ｃ以上）があるため、触媒温
度を検出するための温度センサ２４が内蔵されている。
【００２３】ＥＣＵ２６は、エンジンスタート信号、温
度センサ２４から出力される触媒温度信号、アクセル開
度信号および加速度信号等の運転条件を入力として、エ
ンジン１８によるエンジン走行状態を判断し、それに応
じた制御信号を出力するものである。プラズマ生成制御
装置２５はこのＥＣＵ２６から出力された制御信号を受
けて、プラズマ処理装置２２の駆動制御、すなわち駆動
開始、駆動停止およびプラズマ生成量の制御を行うもの
である。なお、プラズマ処理装置２２はプラズマ生成制
御装置２５を介して高電圧バッテリ１１から所要電力が
供給されるようになっている。
度センサ２４から出力される触媒温度信号、アクセル開
度信号および加速度信号等の運転条件を入力として、エ
ンジン１８によるエンジン走行状態を判断し、それに応
じた制御信号を出力するものである。プラズマ生成制御
装置２５はこのＥＣＵ２６から出力された制御信号を受
けて、プラズマ処理装置２２の駆動制御、すなわち駆動
開始、駆動停止およびプラズマ生成量の制御を行うもの
である。なお、プラズマ処理装置２２はプラズマ生成制
御装置２５を介して高電圧バッテリ１１から所要電力が
供給されるようになっている。
【００２４】次に、本実施例の低公害自動車の具体的な
動作について図２の流れ図を参照して説明する。
動作について図２の流れ図を参照して説明する。
【００２５】この低公害自動車では、ＥＣＵ２６は、ま
ず、走行モードがエンジン走行かモータ走行か否かを判
断し（ステップＳ１００）、モータ走行モードである場
合（Ｎ）には、モータ１５を駆動してモータ走行を行う
（ステップＳ１０１）。このモータ走行の場合には、ク
ラッチ１９をオフさせ、エンジン１８とモータ１５との
間を非連結状態とする。また、モード切換装置１２によ
り高電圧バッテリ１１をインバータ１３を介してモータ
１５に連結させる。
ず、走行モードがエンジン走行かモータ走行か否かを判
断し（ステップＳ１００）、モータ走行モードである場
合（Ｎ）には、モータ１５を駆動してモータ走行を行う
（ステップＳ１０１）。このモータ走行の場合には、ク
ラッチ１９をオフさせ、エンジン１８とモータ１５との
間を非連結状態とする。また、モード切換装置１２によ
り高電圧バッテリ１１をインバータ１３を介してモータ
１５に連結させる。
【００２６】このようなモータ走行の途中において、エ
ンジン走行モードに切り換わった場合（ステップＳ１０
０；Ｙ）には、ＥＣＵ２６は、クラッチ１９をオンし、
エンジン１８とモータ１５との間を連結状態とするとと
もに、モード切換装置１２の接続状態を切り替えて、バ
ッテリ１１をコンバータ１４側へ接続させる。同時に、
エンジン１８を効率良く運転できるように、モータ１８
の回生、発電機１７の発電強さを制御し、車両１６の駆
動と同時に高電圧バッテリ１１への充電を行う。
ンジン走行モードに切り換わった場合（ステップＳ１０
０；Ｙ）には、ＥＣＵ２６は、クラッチ１９をオンし、
エンジン１８とモータ１５との間を連結状態とするとと
もに、モード切換装置１２の接続状態を切り替えて、バ
ッテリ１１をコンバータ１４側へ接続させる。同時に、
エンジン１８を効率良く運転できるように、モータ１８
の回生、発電機１７の発電強さを制御し、車両１６の駆
動と同時に高電圧バッテリ１１への充電を行う。
【００２７】次に、ＥＣＵ２６は、温度センサ２４の検
出信号により触媒温度が、三元触媒の適温（例えば４５
０°Ｃ）より高いか否かを判断（ステップＳ１０３）
し、低い場合（Ｎ）にはプラズマ生成制御装置２５を介
してプラズマ処理装置２２にオン信号を出力しプラズマ
処理装置２２をオンさせる（ステップＳ１０４）。これ
により、プラズマ処理装置２２に内蔵した電極間に所要
の電圧が印加され、電極間に放電が発生し、その結果電
極間に流れ込んできた排気ガスが電離して、プラズマが
生成される。そして、このプラズマ中のＮＯX のあるも
のがＮ2 とＯ2 とに分離し、ＣＯ、ＨＣのあるものが酸
素と反応してＣＯ2 、Ｈ2 Ｏとなって無害化される。こ
のような分離または反応によって無害ガスに変換されな
かった有害成分は、プラズマから大きなエネルギを与え
られて、励起状態で触媒式浄化装置２３に流れ込み、そ
のエネルギによって三元触媒を活性化させる。そのため
有害ガスの酸化または還元が促進され、排気ガスの浄化
処理がなされる。
出信号により触媒温度が、三元触媒の適温（例えば４５
０°Ｃ）より高いか否かを判断（ステップＳ１０３）
し、低い場合（Ｎ）にはプラズマ生成制御装置２５を介
してプラズマ処理装置２２にオン信号を出力しプラズマ
処理装置２２をオンさせる（ステップＳ１０４）。これ
により、プラズマ処理装置２２に内蔵した電極間に所要
の電圧が印加され、電極間に放電が発生し、その結果電
極間に流れ込んできた排気ガスが電離して、プラズマが
生成される。そして、このプラズマ中のＮＯX のあるも
のがＮ2 とＯ2 とに分離し、ＣＯ、ＨＣのあるものが酸
素と反応してＣＯ2 、Ｈ2 Ｏとなって無害化される。こ
のような分離または反応によって無害ガスに変換されな
かった有害成分は、プラズマから大きなエネルギを与え
られて、励起状態で触媒式浄化装置２３に流れ込み、そ
のエネルギによって三元触媒を活性化させる。そのため
有害ガスの酸化または還元が促進され、排気ガスの浄化
処理がなされる。
【００２８】このようにプラズマ処理装置２２による浄
化処理を繰り返し、三元触媒の温度が４５０°より高く
なると（ステップＳ１０３；Ｙ）、ＥＣＵ２６はプラズ
マ処理装置２２をオフさせる（ステップＳ１０５）。続
いてＥＣＵ２６は、スロットル開度、加速度および酸素
濃度等から加速判定処理を実行（ステップＳ１０６）
し、加速開始が必要か否かを判断する（ステップＳ１０
７）。加速開始が必要と判断したとき（ステップＳ１０
７；Ｙ）には、加速が終了されるまでプラズマ処理装置
２２をオンさせる（ステップＳ１０８）。これにより前
述と同様に、プラズマ処理装置２２による浄化処理がな
されるが、このとき三元触媒の温度が適正温度になって
いるため、プラズマ処理装置２２から流れ込んだ排気ガ
スは三元触媒により効率よく浄化される。
化処理を繰り返し、三元触媒の温度が４５０°より高く
なると（ステップＳ１０３；Ｙ）、ＥＣＵ２６はプラズ
マ処理装置２２をオフさせる（ステップＳ１０５）。続
いてＥＣＵ２６は、スロットル開度、加速度および酸素
濃度等から加速判定処理を実行（ステップＳ１０６）
し、加速開始が必要か否かを判断する（ステップＳ１０
７）。加速開始が必要と判断したとき（ステップＳ１０
７；Ｙ）には、加速が終了されるまでプラズマ処理装置
２２をオンさせる（ステップＳ１０８）。これにより前
述と同様に、プラズマ処理装置２２による浄化処理がな
されるが、このとき三元触媒の温度が適正温度になって
いるため、プラズマ処理装置２２から流れ込んだ排気ガ
スは三元触媒により効率よく浄化される。
【００２９】その後、加速終了の判断がなさた場合（ス
テップＳ１０９；Ｙ）には、ＥＣＵ２６はプラズマ処理
装置２２をオフさせ、ステップＳ１００へ戻る。なお、
ステップＳ１０７において、加速開始が必要でないと判
断したとき（Ｎ）には、ステップＳ１００へ戻る。
テップＳ１０９；Ｙ）には、ＥＣＵ２６はプラズマ処理
装置２２をオフさせ、ステップＳ１００へ戻る。なお、
ステップＳ１０７において、加速開始が必要でないと判
断したとき（Ｎ）には、ステップＳ１００へ戻る。
【００３０】このように本実施例の低公害自動車におい
ては、モータ走行の途中からエンジン走行に切り換え、
加速状態になると、排ガスの浄化処理はプラズマ処理装
置２２および触媒式浄化装置２３の両方により効率的に
なされる。
ては、モータ走行の途中からエンジン走行に切り換え、
加速状態になると、排ガスの浄化処理はプラズマ処理装
置２２および触媒式浄化装置２３の両方により効率的に
なされる。
【００３１】また、本実施例では、バッテリを電気モー
タ駆動用の高電圧バッテリ１１と低電圧装置駆動用の低
電圧バッテリ２７とに分離し、高電圧バッテリ１１をプ
ラズマ処理装置２２の駆動源として用いるようにしたの
で、バッテリの容量不足でプラズマの使用が随時不可能
となることがない。すなわち、プラズマ処理装置２２で
処理される電力は、例えば１．５ＫＷの電力を１８０秒
間使用する程度で良く、この場合２７０ＫＪのエネルギ
で済む。このとき実際にエンジン１８を使用しており、
同時に発電機１７が作動し、高電圧用バッテリ１１に充
電できるので、電力については殆ど問題にならない程度
である。一般のハイブリッド車両は２００Ｋｇのバッテ
リを搭載し、２５ＭＪのエネルギを持っているので、十
分にプラズマ処理装置２２を使用することができる。
タ駆動用の高電圧バッテリ１１と低電圧装置駆動用の低
電圧バッテリ２７とに分離し、高電圧バッテリ１１をプ
ラズマ処理装置２２の駆動源として用いるようにしたの
で、バッテリの容量不足でプラズマの使用が随時不可能
となることがない。すなわち、プラズマ処理装置２２で
処理される電力は、例えば１．５ＫＷの電力を１８０秒
間使用する程度で良く、この場合２７０ＫＪのエネルギ
で済む。このとき実際にエンジン１８を使用しており、
同時に発電機１７が作動し、高電圧用バッテリ１１に充
電できるので、電力については殆ど問題にならない程度
である。一般のハイブリッド車両は２００Ｋｇのバッテ
リを搭載し、２５ＭＪのエネルギを持っているので、十
分にプラズマ処理装置２２を使用することができる。
【００３２】また、本実施例では、プラズマ処理装置２
２の駆動源として高電圧バッテリ１１を用い、低電圧バ
ッテリ２７と分離させたことから、プラズマ処理装置２
２のノイズが、低電圧バッテリ２７を駆動源とするＥＣ
Ｕ２６、電装品等に悪影響を与えることがない。
２の駆動源として高電圧バッテリ１１を用い、低電圧バ
ッテリ２７と分離させたことから、プラズマ処理装置２
２のノイズが、低電圧バッテリ２７を駆動源とするＥＣ
Ｕ２６、電装品等に悪影響を与えることがない。
【００３３】上記実施例においては、エンジン走行モー
ドにおいて、加速時以外のとき、すなわち定常運転時に
は、プラズマ処理装置２２をオフさせるようにしたが、
このときプラズマ処理装置２２をオフさせることなく、
エンジンの回転数およびトルク数等の実際の運転条件に
応じてプラズマの生成量を変化させ、それに応じてプラ
ズマ処理装置２２の動作を制御するようにしてもよい。
このようにすれば、定常運転時においても、必要最小限
の電力で、排気ガスを効率良く浄化することができる。
ドにおいて、加速時以外のとき、すなわち定常運転時に
は、プラズマ処理装置２２をオフさせるようにしたが、
このときプラズマ処理装置２２をオフさせることなく、
エンジンの回転数およびトルク数等の実際の運転条件に
応じてプラズマの生成量を変化させ、それに応じてプラ
ズマ処理装置２２の動作を制御するようにしてもよい。
このようにすれば、定常運転時においても、必要最小限
の電力で、排気ガスを効率良く浄化することができる。
【００３４】実験例
【００３５】（Ｎ2 ＋ＮＯ）ガス（１８０ｐｐｍ）を使
用してコールドスタート時に浄化処理効率を検証した。
ここで、供試ガスは流量調整器で流量を調整してポンプ
で送給した。各有害成分の測定は、供試ガスを触媒式浄
化装置のみを通過させた場合、２個の放電ユニットを縦
列に接続したプラズマ処理装置のみに通過させた場合、
プラズマ処理装置および触媒式浄化装置の双方に通過さ
せた場合についてそれぞれ行った。
用してコールドスタート時に浄化処理効率を検証した。
ここで、供試ガスは流量調整器で流量を調整してポンプ
で送給した。各有害成分の測定は、供試ガスを触媒式浄
化装置のみを通過させた場合、２個の放電ユニットを縦
列に接続したプラズマ処理装置のみに通過させた場合、
プラズマ処理装置および触媒式浄化装置の双方に通過さ
せた場合についてそれぞれ行った。
【００３６】プラズマ処理装置の処理流量は０．００８
リットル／秒、印加電圧は２０ＫＶ、放電電流は３００
μＡとした。また、触媒式浄化装置はモノリス型の三元
触媒（パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム
（Ｒｈ）主体）を使用し、ＳＶ（空間速度）を１４４０
とした。温度は室温（約２５°Ｃ）とした。
リットル／秒、印加電圧は２０ＫＶ、放電電流は３００
μＡとした。また、触媒式浄化装置はモノリス型の三元
触媒（パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム
（Ｒｈ）主体）を使用し、ＳＶ（空間速度）を１４４０
とした。温度は室温（約２５°Ｃ）とした。
【００３７】表１はその実験結果を表すものである。プ
ラズマ処理装置および触媒式浄化装置を併用した場合
は、触媒式浄化装置だけの場合に比べて、例えばＮＯX
の処理効率は３．２５〜３．５倍向上した。この結果、
プラズマ処理装置および触媒式浄化装置を、この順序で
併用した場合の有効性が確認された。
ラズマ処理装置および触媒式浄化装置を併用した場合
は、触媒式浄化装置だけの場合に比べて、例えばＮＯX
の処理効率は３．２５〜３．５倍向上した。この結果、
プラズマ処理装置および触媒式浄化装置を、この順序で
併用した場合の有効性が確認された。
【００３８】
【表１】
【００３９】以上実施例を挙げて本発明を説明したが、
本発明は上記実施例に限定するものではなく、その要旨
を変更しない範囲で種々変形可能である。たとえば上記
実施例においては、モータ走行からエンジン走行モード
へ切り換えたときの動作について説明したが、エンジン
およびモータを同時に駆動して走行する併用モードの場
合でも本発明は有効である。また、上記実施例において
は、いわゆるパラレルタイプの低公害車について適用し
た例について説明したが、シリーズタイプのものにも適
用できることはいうまでもない。
本発明は上記実施例に限定するものではなく、その要旨
を変更しない範囲で種々変形可能である。たとえば上記
実施例においては、モータ走行からエンジン走行モード
へ切り換えたときの動作について説明したが、エンジン
およびモータを同時に駆動して走行する併用モードの場
合でも本発明は有効である。また、上記実施例において
は、いわゆるパラレルタイプの低公害車について適用し
た例について説明したが、シリーズタイプのものにも適
用できることはいうまでもない。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように本発明の低公害自動
車によれば、エンジンの排気ラインにプラズマ処理装置
を配設し、排気ガスをプラズマ処理するとともに、この
プラズマ処理された排気ガスを触媒式浄化装置により浄
化するようにしたので、モータ走行からエンジン走行モ
ードに切り換わった際の排気ガスを著しく低減できると
いう効果がある。
車によれば、エンジンの排気ラインにプラズマ処理装置
を配設し、排気ガスをプラズマ処理するとともに、この
プラズマ処理された排気ガスを触媒式浄化装置により浄
化するようにしたので、モータ走行からエンジン走行モ
ードに切り換わった際の排気ガスを著しく低減できると
いう効果がある。
【００４１】また、バッテリを電気モータ駆動用の高電
圧バッテリと低電圧装置駆動用の低電圧バッテリとに分
離し、高電圧バッテリをプラズマ処理装置の駆動源とし
て用いるようにしたので、バッテリの容量不足でプラズ
マの使用が随時不可能となるようなことがなく、しか
も、プラズマ処理装置のノイズが、低電圧バッテリを駆
動源とする低電圧装置に悪影響を与えるようなこともな
い。
圧バッテリと低電圧装置駆動用の低電圧バッテリとに分
離し、高電圧バッテリをプラズマ処理装置の駆動源とし
て用いるようにしたので、バッテリの容量不足でプラズ
マの使用が随時不可能となるようなことがなく、しか
も、プラズマ処理装置のノイズが、低電圧バッテリを駆
動源とする低電圧装置に悪影響を与えるようなこともな
い。
【図１】本発明の一実施例に係る低公害自動車のシステ
ム構成を表すブロック図である。
ム構成を表すブロック図である。
【図２】図１の低公害自動車の動作を説明するための流
れ図である。
れ図である。
１１ バッテリ １２ モード切換装置 １３ インバータ １４ コンバータ １５ モータ １６ 車輪（タイヤ） １７ 発電機 ２１ 排気ガス処理装置 ２２ プラズマ処理装置 ２３ 触媒式浄化装置 ２４ 温度センサ ２５ プラズマ生成制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｂ 61/00 Ｄ
Claims (3)
- 【請求項１】 燃焼エンジンと電気モータとを備え、前
記エンジンと電気モータの少なくとも一方を用いて車両
を駆動することにより走行する低公害自動車において、 前記エンジンの排気ラインに配設され、排気ガスをプラ
ズマ放電帯域に導いて前記排気ガスを浄化処理するプラ
ズマ処理装置と、 このプラズマ処理装置の下流側に配設され、前記プラズ
マ処理装置により処理された前記排気ガスを浄化する触
媒式浄化装置と、 低電圧装置駆動用の低電圧バッテリと、 前記電気モータ駆動用の高電圧バッテリとを備え、 前記プラズマ処理装置は前記高電圧バッテリを電源とす
ることを特徴とする低公害自動車。 - 【請求項２】 前記触媒式浄化装置の温度を検出するた
めの温度検出手段を更に備え、モータ走行からエンジン
走行に切り換えられたときの前記温度検出手段による検
出温度が所定の温度以下の場合に、前記プラズマ処理装
置を駆動させることを特徴とする請求項１記載の低公害
自動車。 - 【請求項３】 前記プラズマ処理装置は、前記エンジン
の負荷変動に応じてプラズマ処理することを特徴とする
請求項１または２記載の低公害自動車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26822793A JPH07102955A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 低公害自動車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26822793A JPH07102955A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 低公害自動車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07102955A true JPH07102955A (ja) | 1995-04-18 |
Family
ID=17455683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26822793A Pending JPH07102955A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 低公害自動車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07102955A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100347593B1 (ko) * | 1999-05-20 | 2002-08-07 | 사단법인 고등기술연구원 연구조합 | 내연기관의 배출가스 정화장치 |
| KR100368034B1 (ko) * | 2000-10-20 | 2003-01-14 | 채재우 | 플라즈마·촉매 복합 연속 재생 시스템을 이용한 디젤엔진배기가스의 유해물질 제거 장치 및 방법 |
| US6716398B2 (en) | 1996-06-28 | 2004-04-06 | Litex, Inc. | Method and apparatus for using hydroxyl to reduce pollutants in the exhaust gases from the combustion of a fuel |
| JP2007297934A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Equos Research Co Ltd | 排ガス浄化システム及び排ガス浄化方法 |
| JP2008014186A (ja) * | 2006-07-04 | 2008-01-24 | Toyota Motor Corp | 高電圧供給装置 |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP26822793A patent/JPH07102955A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6716398B2 (en) | 1996-06-28 | 2004-04-06 | Litex, Inc. | Method and apparatus for using hydroxyl to reduce pollutants in the exhaust gases from the combustion of a fuel |
| KR100347593B1 (ko) * | 1999-05-20 | 2002-08-07 | 사단법인 고등기술연구원 연구조합 | 내연기관의 배출가스 정화장치 |
| KR100368034B1 (ko) * | 2000-10-20 | 2003-01-14 | 채재우 | 플라즈마·촉매 복합 연속 재생 시스템을 이용한 디젤엔진배기가스의 유해물질 제거 장치 및 방법 |
| JP2007297934A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Equos Research Co Ltd | 排ガス浄化システム及び排ガス浄化方法 |
| JP2008014186A (ja) * | 2006-07-04 | 2008-01-24 | Toyota Motor Corp | 高電圧供給装置 |
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