JPWO2018110143A1 - ヒータ制御装置及びヒータ制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1を参照して本実施形態に係るヒータ制御装置を適用可能な尿素SCRシステム10の全体構成の一例について説明する。図1は尿素SCRシステム10の概略構成を示す模式図である。尿素SCRシステム10は選択還元触媒13と還元剤供給装置30とを備える。尿素SCRシステム10は車両又は建設機械、農機等に搭載され、液体の還元剤として尿素水溶液を用いて、ディーゼルエンジン等に代表される内燃機関5から排出される排気中のNOXを還元することで排気を浄化するシステムである。
次に、還元剤供給装置30の構成の一例について詳細に説明する。図1には還元剤供給装置30が模式的に示されている。還元剤供給装置30は、選択還元触媒13よりも上流側の排気管11に取り付けられた噴射弁51と、供給用ポンプ41及び回収用ポンプ43を有するポンプユニット40とを備える。ポンプユニット40及び噴射弁51は制御装置100によって駆動制御される。
次に図1に示した尿素SCRシステム10に備えられたヒータ制御装置を例に採って本実施形態に係るヒータ制御装置について詳細に説明する。
図2はタンクヒータ35及び配管ヒータ47への電力の供給を制御するヒータ制御装置80の電気回路の構成例を示している。ヒータ制御装置80は、例えば定格電圧が12Vのバッテリ(電源)60からタンクヒータ35及び配管ヒータ47への電力の供給を制御する。本実施形態に係るヒータ制御装置80において、タンクヒータ35には共通電流供給回路91及び第1の電流供給回路93を経由してバッテリ60からの電力が供給される。また配管ヒータ47には共通電流供給回路91及び第2の電流供給回路95を経由してバッテリ60からの電力が供給される。つまりタンクヒータ35に電力を供給する第1の電流供給回路93及び配管ヒータ47に電力を供給する第2の電流供給回路95はそれぞれ共通電流供給回路91から分岐して設けられている。
図3は制御装置100の構成例を示すブロック図である。制御装置100はCPU等のマイクロコンピュータを備えて構成される。かかる制御装置100は、温度取得部111と、リレー制御部113と、ヒータ制御部115と、リレー駆動回路121と、第1のヒータ駆動回路123と、第2のヒータ駆動回路125と、タイマ127とを備える。このうち、温度取得部111、リレー制御部113及びヒータ制御部115は、マイクロコンピュータによるプログラムの実行により実現される機能であってもよい。
次に本実施形態に係るヒータ制御装置80により実行されるヒータ制御方法のフローチャートの具体例について説明する。
まず図9及び図10を参照して、タンクヒータ35に供給される電流を検出又は推定する場合のフローチャートの例を説明する。かかるヒータ制御方法のフローチャートは常時実行されるように設定されてもよい。
次に図9及び図11を参照してタンクヒータ35の駆動開始から配管ヒータ47の駆動開始までの設定遅延時間を設定する場合のフローチャートの例を説明する。かかるヒータ制御方法のフローチャートは常時実行されるように設定されてもよい。ヒータ制御方法の第2の例において、図9に示すステップS11〜ステップS23までの処理は第1の例における各ステップの処理と同様に行われる。したがって、以下、図11に示すフローチャートについて説明する。図11において、図10に示すフローチャートと同一の処理を行うステップには同一の符号が付されている。
25 イグニッションスイッチ
27 外気温度センサ
30 還元剤供給装置
31 タンク
33 供給経路
35 タンクヒータ
37 タンク温度センサ
40 ポンプユニット
41 供給用ポンプ
43 回収用ポンプ
47 配管ヒータ
60 バッテリ
61 ヒューズ
70 メインリレー
80 ヒータ制御装置
91 共通電流供給回路
93 第1の電流供給回路
95 第2の電流供給回路
100 制御装置
111 温度取得部
113 リレー制御部
115 ヒータ制御部
121 リレー駆動回路
123 第1のヒータ駆動回路
125 第2のヒータ駆動回路
Claims (10)
- タンク(31)内に貯蔵された還元剤を加熱するためのタンクヒータ(35)と、供給経路(33)を含む流通経路内の還元剤を加熱するための配管ヒータ(47)とを備えたヒータ制御装置(80)において、
前記タンクヒータ(35)に電流を供給する第1の電流供給回路(93)と、
前記配管ヒータ(47)に電流を供給する第2の電流供給回路(95)と、
前記第1の電流供給回路(93)及び前記第2の電流供給回路(95)と、バッテリ(60)との間を接続する共通電流供給回路(91)と、
前記タンクヒータ(35)及び前記配管ヒータ(47)の駆動を制御するヒータ制御部(115)とを備え、
前記ヒータ制御部(115)は、
前記タンクヒータ(35)に供給される電流と、前記配管ヒータ(47)に供給される電流との合計値と、前記共通電流供給回路(91)の定格電流値とに基づいて、前記タンクヒータ(35)及び前記配管ヒータ(47)の駆動を制御する
ことを特徴とするヒータ制御装置。 - 前記ヒータ制御部(115)は、
前記タンクヒータ(35)への供給電流値と前記配管ヒータ(47)への供給電流値との合計が前記共通電流供給回路(91)の定格電流値を超えないように、前記タンクヒータ(35)及び前記配管ヒータ(47)を駆動する
ことを特徴とする請求項1に記載のヒータ制御装置。 - 前記ヒータ制御部(115)は、
前記タンクヒータ(35)の駆動開始後、前記タンクヒータ(35)への供給電流値と前記配管ヒータ(47)の制御目標電流値との和が前記共通電流供給回路(91)の定格電流値未満となったときに、前記配管ヒータ(47)の駆動を開始する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のヒータ制御装置。 - 前記ヒータ制御部(115)は、
前記タンクヒータ(35)の駆動開始後に前記配管ヒータ(47)の駆動を開始する時期を前記タンク(31)内の温度又は外気温度に基づいて決定する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のヒータ制御装置。 - 前記ヒータ制御部(115)は、
さらに前記バッテリ(60)の電圧に基づいて、前記タンクヒータ(35)の駆動開始後に前記配管ヒータ(47)の駆動を開始する時期を決定する
ことを特徴とする請求項4に記載のヒータ制御装置。 - 前記ヒータ制御部(115)は、
前記配管ヒータ(47)の駆動中に前記タンクヒータ(35)の駆動を開始する場合、前記配管ヒータ(47)の駆動を一旦停止する
ことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載のヒータ制御装置。 - 前記ヒータ制御部(115)は、
前記タンク(31)内の温度に基づいて前記タンクヒータ(35)の駆動の要否を決定する
ことを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載のヒータ制御装置。 - 前記ヒータ制御部(115)は、
外気温度に基づいて前記配管ヒータ(47)の駆動の要否を決定する
ことを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載のヒータ制御装置。 - 前記共通電流供給回路(91)を開閉するリレー(70)を有する
ことを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載のヒータ制御装置。 - タンク(31)内に貯蔵された還元剤を加熱するためのヒータであって、共通電流供給回路(91)及び第1の電流供給回路(93)を経由して電流が供給されるタンクヒータ(35)、及び、供給経路(33)を含む流通経路内の還元剤を加熱するためのヒータであって、前記共通電流供給回路(91)及び第2の電流供給回路(95)を経由して電流が供給される配管ヒータ(47)の制御を行うヒータ制御方法において、
前記タンクヒータ(35)に供給される電流と、前記配管ヒータ(47)に供給される電流との合計値と、前記共通電流供給回路(91)の定格電流値とに基づいて、前記タンクヒータ(35)及び前記配管ヒータ(47)の駆動を制御する
ことを特徴とするヒータ制御方法。
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