TWI834981B - 串聯式混合動力車輛之排氣處理系統 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題在於抑制未淨化之廢氣排出。
ECU係於有引擎之啟動要求時，使EHC之加熱器運作，將EHC之三元觸媒轉換器暖機(S3)。又，ECU使切換閥為第1狀態(S5)。於三元觸媒轉換器活化時，ECU使引擎啟動，使引擎以第1運轉方式運轉(S7、S9)。此時之排氣於旁通路中流通並藉由三元觸媒轉換器淨化，然後，流入至排氣處理裝置將NOx淨化催化器暖機。ECU於NOx淨化催化器活化時，使切換閥為第2狀態(S11、S13)，將引擎之運轉從第1運轉切換為第2運轉(S15)。
Description
本發明係關於一種具備發電用引擎之串聯式混合動力車輛之排氣處理系統。
日本專利特開2018-178892號公報(專利文獻1)公開一種配置於具有增壓器之內燃機之排氣通路上之催化器暖機裝置。該催化器暖機裝置具有排氣旁通路，該排氣旁通路繞過增壓器之渦輪機，於較將廢氣淨化之催化器靠上游處與排氣通路連接。於將排氣旁通路開閉之排氣旁路閥之、與於排氣旁通路中流動之廢氣接觸之部位設置有發熱部。催化器暖機裝置藉由使排氣流過排氣旁通路並利用發熱部將排氣加熱，來使催化器及早暖機。
[專利文獻1]日本專利特開2018-178892號公報
然而，於專利文獻1之催化器暖機裝置中，於藉由暖機使催化器活化
之前之期間，可能會將未淨化之廢氣排出。
本發明係為了解決上述問題而完成者，其目的在於抑制未淨化之廢氣排出。
(1)本發明之排氣處理系統係具備發電用引擎之串聯式混合動力車輛之排氣處理系統。串聯式混合動力車輛之排氣處理系統具備：第1催化器，其設置於發電用引擎之排氣通路；第2催化器，其設置於排氣通路中較第1催化器靠上游；升溫裝置，其構成為能夠將第2催化器或流入至第2催化器之排氣升溫；及控制裝置，其對發電用引擎及升溫裝置進行控制。於有發電用引擎之啟動要求之情形時，控制裝置於執行暖機控制之後使發電用引擎以正常運轉方式運轉。於暖機控制中，控制裝置於發電用引擎啟動前，使升溫裝置運作而使第2催化器活化，於使第2催化器活化之後使發電用引擎啟動，使第1催化器活化。
根據上述構成，排氣處理系統具備第1催化器、第2催化器、及升溫裝置，該升溫裝置構成為能夠將第2催化器或流入至第2催化器之排氣升溫。於有發電用引擎之啟動要求(即發電要求)之情形時，控制裝置於使發電用引擎啟動之前，使升溫裝置運作而使第2催化器活化。控制裝置於使第2催化器活化之後，使發電用引擎啟動，利用該排氣使第1催化器活化。此時之排氣於藉由第2催化器而淨化之後，流入至第1催化器，使第1催化器活化。因此，於第1催化器活化之前之期間，亦能夠抑制將未淨化之排
氣向車外排出。
(2)於某實施方式中，第1催化器構成為能夠將正常運轉中之排氣淨化。又，第2催化器之熱容量較第1催化器小，且構成為能夠將使發電用引擎以較正常運轉低之旋轉速度運轉之低速運轉中之排氣淨化。於暖機控制中，控制裝置於發電用引擎啟動前，使升溫裝置運作而使第2催化器活化，於使第2催化器活化之後使發電用引擎啟動，使發電用引擎以低速運轉方式運轉而使第1催化器活化，於使第1催化器活化之後，使發電用引擎以正常運轉方式運轉。
升溫裝置只要具有能夠將第2催化器升溫之性能即可。根據上述構成，第2催化器之熱容量較第1催化器小，且構成為能夠將低速運轉中之排氣淨化。因此，例如與設置用以將第1催化器升溫之升溫裝置之情況相比，能夠使用低性能且小型之升溫裝置，從而能夠實現成本降低及省空間化。
進而，由於第2催化器之熱容量較第1催化器之熱容量小，故而與使用升溫裝置使第1催化器活化之情況相比，能夠降低催化器之活化所需要之消耗電力。
(3)於某實施方式中，第2催化器為三元觸媒轉換器。於暖機控制中，控制裝置於發電用引擎啟動前，使升溫裝置運作而使第2催化器活化，於使第2催化器活化之後使發電用引擎啟動，使發電用引擎以低速運轉且以
空氣燃料比成為理論空氣燃料比之方式運轉而使第1催化器活化，於使第1催化器活化之後，使發電用引擎以正常運轉方式運轉。
根據上述構成，第2催化器使用三元觸媒轉換器，於暖機控制中發電用引擎以空氣燃料比成為理論空氣燃料比之方式運轉。一般而言，由於三元觸媒轉換器與NOx淨化催化器相比廉價，故而藉由將三元觸媒轉換器用作第2催化器，從而與使用NOx淨化催化器之情況相比能夠抑制排氣處理系統之零件成本。又，於暖機控制中，控制裝置使發電用引擎以空氣燃料比成為理論空氣燃料比之方式運轉，藉此能夠利用三元觸媒轉換器將排氣高效率地淨化。
(4)於某實施方式中，發電用引擎具有渦輪增壓器。第1催化器設置於排氣通路中較渦輪增壓器之渦輪機靠下游。串聯式混合動力車輛之排氣處理系統進而具備：旁通路，其自較渦輪機靠上游之排氣通路分支，繞過渦輪機而與較第1催化器靠上游之排氣通路合流；以及切換閥，其構成為能夠在使排氣流經旁通路之第1狀態、與使排氣不流經旁通路之第2狀態之間切換。第2催化器及升溫裝置設置於旁通路。於暖機控制中，控制裝置於第1催化器被活化之前，使切換閥為第1狀態，於第1催化器被活化時，使切換閥為第2狀態。
於不設置旁通路，而於較渦輪機靠上游之排氣通路設置第2催化器之情形時，例如，於正常運轉時會利用第2催化器使排氣之氣流節流而產生壓降，從而有可能產生增壓延遲。根據上述構成，於排氣處理系統設置繞
過渦輪機之旁通路，第2催化器設置於旁通路。而且，於第1催化器被活化之前使排氣繞過旁通路，於第1催化器被活化時，使排氣向渦輪機流動。即，於發電用引擎之正常運轉時，排氣不通過第2催化器而向渦輪機流動。藉此，由於能夠避免於正常運轉時利用第2催化器使排氣之氣流節流而產生壓降，故而能夠抑制增壓延遲產生。
(5)於某實施方式中，升溫裝置為與第2催化器接觸地設置之電加熱器。於暖機控制中，控制裝置於使發電用引擎啟動之前，使電加熱器運作而使第2催化器升溫且活化，於使第2催化器活化之後使發電用引擎啟動，使第1催化器活化。
根據上述構成，於有發電用引擎之啟動要求之情形時，控制裝置於使發電用引擎啟動之前，使與第2催化器接觸地設置之電加熱器運作而使第2催化器活化。控制裝置於使第2催化器活化之後，使發電用引擎啟動，利用該排氣使第1催化器活化。此時之排氣通過第2催化器而淨化之後，流入至第1催化器，使第1催化器活化。因此，於第1催化器活化之前之期間，能夠抑制將未淨化之排氣向車外排出。
(6)於某實施方式中，串聯式混合動力車輛之排氣處理系統進而具備連結於發電用引擎之曲軸之旋轉電機。升溫裝置為設置於排氣通路中較第2催化器靠上游且將排氣升溫之電加熱器。於暖機控制中，控制裝置於使發電用引擎啟動之前，使用旋轉電機對發電用引擎進行電動機驅動(motoring)，使電加熱器運作而將排氣升溫，使第2催化器活化，於使第2
催化器活化之後使發電用引擎啟動，使第1催化器活化。
根據上述構成，控制裝置於有發電用引擎之啟動要求之情形時，利用連結於發電用引擎之曲軸之旋轉電機對發電用引擎進行電動機驅動，利用電加熱器將藉此產生之排氣升溫。升溫後之排氣流入至第2催化器，使催化器活化。由電動機驅動產生之排氣不包含NOx等，故而於第2催化器活化之前之期間內，亦能夠抑制將未淨化之排氣向車外排出。而且，於第2催化器之活化後使發電用引擎啟動，利用該排氣使第1催化器活化。此時，流入至第1催化器之排氣由第2催化器淨化，故而於第1催化器被活化之前之期間，亦能夠抑制將未淨化之排氣向車外排出。
(7)於某實施方式中，控制裝置於正常運轉中，以發電用引擎之熱效率成為最大之最大熱效率點使發電用引擎運轉。
於串聯式混合動力車輛中，由於引擎作為發電用引擎設置，故而無論車輛之行駛狀態如何，都能夠適當控制引擎之動作點。於正常運轉中，藉由以最大熱效率點使發電用引擎運轉，能夠提高效率。
根據本發明，能夠抑制未淨化之廢氣排出。
1,1A:引擎
2:第1馬達發電機
3:第2馬達發電機
4:PCU
4a,4b:反相器
4c:轉換器
5:傳遞齒輪
6:驅動軸
7:電池
8:單體電池
9:監視單元
10:引擎本體
12:汽缸
14:共用軌道
16:噴射器
20:空氣清潔器
22:第1進氣通路
24:第2進氣通路
26:中間冷卻器
27:第3進氣通路
28:進氣歧管
29:進氣節流閥
30:增壓器
32:壓縮機
34:壓縮機輪
36:渦輪機
38:渦輪機輪
42:連結軸
50:排氣歧管
52:第1排氣通路
54:第2排氣通路
56:排氣處理裝置
56a:NOx淨化催化器
56c:第1排氣溫度感測器
56d:第2排氣溫度感測器
56e:第3排氣溫度感測器
58:第3排氣通路
60:EGR裝置
62:EGR閥
64:EGR冷卻器
66:EGR通路
70:旁通路
72:切換閥
75:EHC
76:三元觸媒轉換器
77:加熱器
79:EH
110:DC/DC轉換器
120:輔機電池
130:低壓輔機裝置
200:ECU
210:CPU
220:記憶體
250:電池ECU
300,300A:車輛
圖1係概略地表示實施方式1之車輛之整體構成之圖。
圖2係表示包含實施方式1中之排氣處理系統之引擎之概略構成之圖。
圖3係表示於暖機控制中由ECU執行之處理之順序之流程圖。
圖4係表示包含於第1排氣通路設置有EHC之排氣處理系統之引擎之概略構成之圖。
圖5係表示包含於第2排氣通路設置有EHC之排氣處理系統之引擎之概略構成之圖。
圖6係表示於變化例1中之暖機控制中由ECU執行之處理之順序之流程圖。
圖7係表示包含實施方式2中之排氣處理系統之引擎之概略構成之圖。
圖8係表示於實施方式2中之暖機控制中由ECU執行之處理之順序之流程圖。
圖9係表示包含於第1排氣通路設置有EH及三元觸媒轉換器之排氣處理系統之引擎之概略構成之圖。
圖10係表示包含於第2排氣通路設置有EH及三元觸媒轉換器之排氣處理系統之引擎之概略構成之圖。
圖11係表示於變化例3中之暖機控制中由ECU執行之處理之順序之流程圖。
以下，參照圖式，就實施方式1詳細地進行說明。再者，對圖中相同或相當部分標註相同符號而不再重複其說明。
<車輛之整體構成>
圖1係概略地表示實施方式1之車輛300之整體構成之圖。車輛300係具備發電用之引擎1之所謂串聯式混合動力車輛。車輛300具備引擎1、第1馬達發電機2、第2馬達發電機3、電力控制裝置(以下亦稱為「PCU(Power Control Unit)」)4、傳遞齒輪5、驅動軸6、電池7、監視單元9、ECU(Electronic Control Unit，電子控制單元)200、及電池ECU250。進而，車輛300具備DC(direct current，直流)/DC轉換器110、輔機電池120、及低壓輔機裝置130。
引擎1例如為共用軌道式之柴油引擎。再者，作為引擎1，亦可為其他形式之柴油引擎。實施方式1之引擎1如下述圖2所示，包含4個汽缸12。
第1馬達發電機2及第2馬達發電機3分別為交流旋轉電機。交流旋轉電機例如包含具備埋設有永久磁鐵之轉子之永久磁鐵型同步電動機。
第1馬達發電機2連結於引擎1之曲軸。第1馬達發電機2於使引擎1啟動時使用電池7之電力使引擎1之曲軸旋轉。又，第1馬達發電機2能夠使用引擎1之動力發電。利用第1馬達發電機2產生之交流電力藉由PCU4轉換為直流電力後充入至電池7。又，利用第1馬達發電機2產生之交流電力亦有時供給至第2馬達發電機3。
第2馬達發電機3之轉子經由傳遞齒輪5機械地連接於驅動軸6。第2馬
達發電機3使用來自電池7之電力及由第1馬達發電機2產生之電力之至少一者使驅動軸6旋轉。又，第2馬達發電機3於制動時或加速度降低時，亦有可能藉由再生制動發電。利用第2馬達發電機3產生之交流電力藉由PCU4轉換為直流電力後充入至電池7。
PCU4根據來自ECU200之控制信號，將蓄積於電池7中之直流電力轉換為交流電力後供給至第1馬達發電機2及第2馬達發電機3。又，PCU4將第1馬達發電機2及第2馬達發電機3產生之交流電力轉換為直流電力後供給至電池7。PCU4構成為能夠分別個別地控制第1馬達發電機2及第2馬達發電機3之狀態(動力運行及再生)。PCU4例如包括對第1馬達發電機2設置之反相器4a、對第2馬達發電機3設置之反相器4b、及將供給至各反相器之直流電壓升壓至電池7之輸出電壓以上之轉換器4c。
電池7蓄積用以使車輛300行駛之電力。電池7包括積層之複數個單體電池8。單體電池8例如為鎳氫電池、鋰離子電池等二次電池。又，單體電池8既可為於正極與負極之間具有液體電解質之電池，亦可為具有固體電解質之電池(全固體電池)。再者，電池7亦可為大容量之電容器。
電池7之正極端子經由電力線PL電性地連接於PCU4。電池7之負極端子經由電力線NL電性地連接於PCU4。
監視單元9監視電池7之狀態。具體而言，監視單元9包含檢測電池7之電壓之電壓感測器、檢測相對於電池7輸入輸出之電流之電流感測器、
及檢測電池7之溫度之溫度感測器(都未圖示)。各感測器將表示其檢測結果之信號輸出至電池ECU250。
DC/DC轉換器110電性地連接於電力線PL、NL，將自電力線PL、NL供給之電壓降壓後供給至電力線EL。即，DC/DC轉換器110將電池7之輸出電壓降壓，且產生向輔機電池120及低壓輔機裝置130供給之電力。DC/DC轉換器110由ECU200來控制。
輔機電池120蓄積用以使搭載於車輛300之低壓輔機裝置130運作之電力。輔機電池120例如包括鉛蓄電池。輔機電池120之電壓低於電池7之電壓，例如為12V左右。
低壓輔機裝置130包含搭載於車輛300之複數個輔機裝置。輔機裝置例如包含音頻設備、影像設備、導航裝置、及下述加熱器77(圖2)。低壓輔機裝置130自電池7及輔機電池120接收電力之供給而運作。
ECU200包括CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)210、記憶體(RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)及ROM(Read Only Memory，唯讀記憶體))220及用以將各種信號輸入輸出之輸入輸出緩衝器(未圖示)。CPU210將存儲於ROM中之程式於RAM中展開後執行。儲存在ROM中之程式中記有由CPU210執行之處理。ECU200基於自輸入輸出緩衝器輸入之各種信號、及記憶於記憶體220中之資訊，由CPU210執行規定之運算處理，基於運算結果控制各設備以使車輛300成為所期望
之狀態。再者，關於該等控制，並不限定於利用軟體之處理，亦能夠利用專用之硬體(電子電路)構建後處理。ECU200相當於本發明中之控制裝置。
ECU200對引擎1、PCU4及DC/DC轉換器110等車輛300中之各種設備進行控制。
電池ECU250包括CPU、記憶體及用以將各種信號輸入輸出之輸入輸出緩衝器(都未圖示)。電池ECU250構成為能夠使用來自監視單元9之各種感測器之檢測結果而算出電池7之SOC(State Of Charge，充電狀態)。作為SOC之算出方法，例如，能夠採用各種公知之方法，如利用電流值累計(庫侖計數)之方法或者推定開放電壓(OCV：Open Circuit Voltage)之方法等。電池ECU250監視電池7之SOC，於電池7之SOC小於規定SOC之情形時，對ECU200輸出引擎1之啟動要求(換言之為發電要求)。
作為實施方式1之ECU200執行之主要控制，可列舉暖機控制。關於暖機控制之詳細情況將於下文敍述，暖機控制用以抑制將未淨化之排氣排出至車外。例如，ECU200於接收引擎1之啟動要求後執行暖機控制。ECU200執行暖機控制後適當地使引擎1啟動，對電池7進行充電。
<引擎之構成>
圖2係表示包含實施方式1中之排氣處理系統之引擎1之概略構成之圖。引擎1具備引擎本體10、空氣清潔器20、中間冷卻器26、進氣歧管
28、進氣節流閥29、增壓器30、排氣歧管50、排氣處理裝置56、及排氣再循環裝置(以下亦稱為「EGR(Exhaust Gas Recirculation)裝置」)60。
引擎本體10包含複數個汽缸12、共用軌道14、複數個噴射器16。於實施方式1中，引擎1係將串聯4汽缸引擎作為一例來進行說明，但亦可為其他汽缸佈局(例如，V型或水平型)之引擎。
複數個噴射器16係燃料噴射裝置，且分別設置於複數個汽缸12，各自連接於共用軌道14。於共用軌道14中，貯存有由高壓泵(未圖示)加壓後之高壓狀態之燃料。對複數個噴射器16供給貯存在共用軌道14中之高壓燃料。複數個噴射器16根據來自ECU200之控制信號IJ1~IJ4動作，對各汽缸12噴射燃料。
空氣清潔器20將自引擎1之外部吸入之空氣中之異物去除。於空氣清潔器20連接有第1進氣通路22之一端。
於第1進氣通路22之另一端，連接有增壓器30之壓縮機32之進氣流入口。於壓縮機32之進氣流出口，連接有第2進氣通路24之一端。壓縮機32將自第1進氣通路22流入之空氣增壓後供給至第2進氣通路24。
於第2進氣通路24之另一端，連接有中間冷卻器26之一端。中間冷卻器26為將於第2進氣通路24中流通之空氣冷卻之空冷式或水冷式之熱交換器。
於中間冷卻器26之另一端，連接有第3進氣通路27之一端。於第3進氣通路27之另一端，連接有進氣歧管28。進氣歧管28連結於引擎本體10之複數個汽缸12各自之進氣端口。
進氣節流閥29設置於第3進氣通路27。更具體而言，進氣節流閥29設置於中間冷卻器26與第3進氣通路27中之EGR通路66之合流點之間。進氣節流閥29根據來自ECU200之控制信號動作。進氣節流閥29例如調整自第3進氣通路27流入至進氣歧管28之進氣之流量。
排氣歧管50連結於引擎本體10之複數個汽缸12各自之排氣端口。於排氣歧管50連接有第1排氣通路52之一端。第1排氣通路52之另一端連接於增壓器30之渦輪機36之排氣流入口。
增壓器30包含壓縮機32及渦輪機36。於壓縮機32之外殼內收容壓縮機輪34，於渦輪機36之外殼內收容渦輪機輪38。壓縮機輪34與渦輪機輪38利用連結軸42連結，且一體地旋轉。因此，壓縮機輪34由供給至渦輪機輪38之排氣之排氣能量而旋轉驅動。
於渦輪機36之排氣流出口，連接有第2排氣通路54之一端。於第2排氣通路54，設置排氣處理裝置56。排氣處理裝置56包含NOx淨化催化器56a、DPF(Diesel Particulate Filter，柴油顆粒過濾器)56b、及3個排氣溫度感測器56c、56d、56e。
NOx淨化催化器56a相當於本發明中之第1催化器，具有將廢氣中之氮氧化物(NOx)淨化之功能。作為NOx淨化催化器56a，例如，能夠使用LNT催化器(Lean Nitrogen oxides Trap catalyst)。NOx淨化催化器56a例如具有以下之功能：於排氣空氣燃料比低時(周圍氧過剩時)吸藏排氣中之NOx，於排氣空氣燃料比為理論空氣燃料比、或高時(周圍無氧時)釋放NOx。於排氣空氣燃料比為理論空氣燃料比、或高時，自NOx淨化催化器56a釋放之NOx將排氣中之HC(烴)及CO(一氧化碳)作為還原劑被還原後淨化。又，NOx淨化催化器56a亦具有於排氣空氣燃料比低時將排氣中之HC及CO氧化後淨化之功能。作為NOx淨化催化器56a，例如，亦能夠使用選擇還原型NOx催化器(SCR(Selective Catalytic Reduction)催化器)。
DPF56b設置於較NOx淨化催化器56a靠排氣流路(排氣通路)之下游側。DPF56b捕獲流通之排氣中所包含之粒子狀物質(以下亦稱為「PM(Particulate Matter)」)。DPF56b例如由陶瓷及/或不鏽鋼等形成。
第1排氣溫度感測器56c設置於較NOx淨化催化器56a靠排氣流路之上游側。第1排氣溫度感測器56c檢測流入至排氣處理裝置56之排氣之溫度T1。第1排氣溫度感測器56c將表示已檢測出之排氣溫度T1之信號發送至ECU200。
第2排氣溫度感測器56d設置於NOx淨化催化器56a與DPF56b之間。第2排氣溫度感測器56d檢測自NOx淨化催化器56a流出之排氣之溫度T2。
第2排氣溫度感測器56d將表示已檢測出之排氣溫度T2之信號發送至ECU200。
第3排氣溫度感測器56e設置於較DPF56b靠排氣流路之下游側。第3排氣溫度感測器56e檢測自DPF56b流出之排氣之溫度T3。第3排氣溫度感測器56e將表示檢測到之排氣溫度T3之信號發送至ECU200。
於排氣處理裝置56之後端，連接有第3排氣通路58之一端。於第3排氣通路58之另一端，連接有消聲器等。亦可於第3排氣通路58之另一端，連接追加之排氣處理裝置來將特定之成分自催化器等之排氣去除。
EGR裝置60將第3進氣通路27與排氣歧管50連接。EGR裝置60包含EGR閥62、EGR冷卻器64、及EGR通路66。EGR通路66將第3進氣通路27與排氣歧管50連接。EGR閥62、及EGR冷卻器64係設置於EGR通路66之中途。
EGR閥62根據來自ECU200之控制信號，調整自排氣歧管50經由EGR通路66回流至進氣歧管28之排氣(以下，亦將回流至進氣歧管28之排氣稱為「EGR氣體」)之流量。
EGR冷卻器64例如為將於EGR通路66中流通之EGR氣體冷卻之水冷式或空冷式之熱交換器。藉由使排氣歧管50內之排氣經由EGR裝置60作為EGR氣體返回至進氣側，來降低汽缸內之燃燒溫度，減少NOx之產生
量。
此處，NOx淨化催化器56a具有隨著其溫度上升而排氣之淨化性能提高之特性。因此，為了使NOx淨化催化器56a發揮該功能(將排氣中之NOx淨化之功能)，必須使NOx淨化催化器56a暖機，且設為規定溫度(例如下述第2溫度Tth2)以上並活化。因此，例如於如引擎1啟動時等之類的NOx淨化催化器56a未活化之情形時，於NOx淨化催化器56a之暖機完成之前之期間，有可能將未淨化之排氣排出至車外。
因此，於實施方式1中，於有引擎1之啟動要求之情形時，ECU200執行暖機控制。以下，就暖機控制及用於執行暖機控制之構成具體地進行說明。
於實施方式1中，設置有將自排氣歧管50流出之較渦輪機36靠上游之排氣繞至較渦輪機36靠下游之旁通路70。即，旁通路70使自排氣歧管50流出之排氣，不經由渦輪機36而流至排氣處理裝置56。旁通路70之一端連接於第1排氣通路52。旁通路70之另一端連接於較排氣處理裝置56靠排氣流路之上游側之第2排氣通路54。
於旁通路70與第2排氣通路54之合流部，設置有切換排氣流路之切換閥72。切換閥72構成為能夠在為將自排氣歧管50流出之排氣繞至旁通路70之第1狀態、與不將自排氣歧管50流出之排氣繞至旁通路70之第2狀態之間切換。即，若切換閥72為第1狀態，則自排氣歧管50流出之排氣經由
旁通路70流至排氣處理裝置56。若切換閥72為第2狀態，則自排氣歧管50流出之排氣，經由渦輪機36流至排氣處理裝置56。切換閥72根據來自ECU200之控制信號而在第1狀態與第2狀態之間切換。
於旁通路70，設置有電氣加熱式催化器(以下亦稱為「EHC(Electrically Heated Catalyst)」)75。EHC75包含三元觸媒轉換器76及加熱器77。三元觸媒轉換器為將排氣中所包含之氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、及未燃燒烴(HC)淨化之催化器。三元觸媒轉換器於還原性氣體(H2、CO或烴)之存在下將NOx還原為氮及氧。又，三元觸媒轉換器於氧化性氣體之存在下將一氧化碳氧化為二氧化碳。又，三元觸媒轉換器於氧化性氣體之存在下將未燃燒烴(HC)氧化為二氧化碳及水。為了使三元觸媒轉換器高效率地氧化或還原，較理想的是，於引擎本體10中，將燃料完全燃燒，且以不餘氧之理論空氣燃料比(stoichiometry air/fuel ratio)進行燃燒(化學計量燃燒)。又，三元觸媒轉換器76之熱容量以小於排氣處理裝置56之NOx淨化催化器56a之熱容量之方式構成。即，三元觸媒轉換器76以能夠以小於NOx淨化催化器56a之熱量活化之方式構成。三元觸媒轉換器76相當於本發明中之第2催化器。
加熱器77構成為能夠使三元觸媒轉換器76升溫。加熱器77相當於本發明中之升溫裝置。加熱器77例如為與三元觸媒轉換器76接觸而設置之電加熱器。於實施方式1中，加熱器77設置於較三元觸媒轉換器76靠排氣流路之上游側。但是，設置加熱器77之位置並不限定為較三元觸媒轉換器76靠排氣流路之上游側，例如亦可以設置於較三元觸媒轉換器76靠排氣
流路之下游側。又，加熱器77例如亦可以覆蓋三元觸媒轉換器76之方式設置。
ECU200當接收引擎1之啟動要求時，執行暖機控制。於暖機控制中，ECU200於使引擎1(引擎本體10)啟動之前使加熱器77運作而將三元觸媒轉換器76暖機(升溫)。ECU200例如以規定之輸出使加熱器77運作，於加熱器77之運作時間經過預先規定之第1規定時間之情形時，判定為三元觸媒轉換器76已活化。第1規定時間例如為利用上述規定之輸出下之加熱器77之運作，能夠使三元觸媒轉換器76之溫度為第1溫度Tth1以上之時間。第1溫度Tth1為三元觸媒轉換器76活化之溫度。即，第1規定時間為利用上述規定之輸出下之加熱器77之運作，能夠將用以使三元觸媒轉換器76活化所需要之熱量供給至三元觸媒轉換器76之時間。第1規定時間既可基於三元觸媒轉換器76之規格來決定，亦可基於實驗或模擬等之結果來決定。再者，亦可進而設置能夠檢測三元觸媒轉換器76之溫度之溫度感測器，於三元觸媒轉換器76之溫度成為第1溫度Tth1以上之情形時，可由ECU200判定為三元觸媒轉換器76被活化。
進而，ECU200於使引擎1啟動之前，使切換閥72為第1狀態，使排氣流過旁通路70。使切換閥72為第1狀態之時序只要為引擎1啟動前則能夠適當設定。
於三元觸媒轉換器76之暖機完成後，ECU200使引擎1啟動，使引擎1進行第1運轉。所謂第1運轉，係指使引擎1以理論空氣燃料比且低旋轉速
度運轉。所謂低旋轉速度，係指較下述第2運轉中之引擎旋轉速度低之旋轉速度。第1運轉中之引擎旋轉速度由與利用三元觸媒轉換器76能夠適當地淨化之排氣之流量之關係來決定。因ECU200使引擎1以理論空氣燃料比運轉，故而能夠利用三元觸媒轉換器76高效率地將排氣淨化。而且，因ECU200以低旋轉速度使引擎1運轉，故而能夠將排氣之流量限制為可利用三元觸媒轉換器76適當地淨化之流量，而將排氣適當地淨化。再者，低旋轉速度下之運轉相當於本發明之「低速運轉」之一例。
被三元觸媒轉換器76淨化後排氣流入至排氣處理裝置56。利用該排氣，將排氣處理裝置56之NOx淨化催化器56a暖機(升溫)。流入至NOx淨化催化器56a之排氣如上所述被三元觸媒轉換器76淨化。因此，於NOx淨化催化器56a被活化之前之期間，亦能夠抑制將未淨化之排氣自排氣處理裝置56排出。
ECU200例如監視第2排氣溫度感測器56d之溫度T2，於溫度T2成為第2溫度Tth2以上之情形時，判定為NOx淨化催化器56a已活化。於判定為NOx淨化催化器56a已活化時，ECU200使切換閥72為第2狀態，將排氣流向渦輪機36。
ECU200將引擎1自第1運轉切換為第2運轉。所謂第2運轉，係指將引擎1之動作點設定為高熱效率點，以該動作點使引擎1運轉。所謂高熱效率點，例如係指引擎1之動作線上熱效率最高之動作點。由於實施方式1之引擎1為發電用引擎，故而無論車輛300之行駛狀態如何，都能夠將引擎1之
動作點設定為高熱效率點。再者，於第2運轉中，基本上以空氣燃料比較理論空氣燃料比低之狀態運轉。於NOx淨化催化器56a已活化之後，使排氣流經渦輪機36，使引擎1進行第2運轉，藉此能夠高效率地使引擎1運轉。由於即便使引擎1進行第2運轉，而NOx淨化催化器56a亦活化，故而能夠將排氣適當地淨化。藉由使引擎1進行第2運轉，能夠抑制電池7之充電所需要之燃料消耗。再者，第2運轉相當於本發明之「正常運轉」之一例。
再者，實施方式1之「排氣處理系統」包括排氣通路(第1排氣通路52、第2排氣通路54)、旁通路70、切換閥72、EHC75、排氣處理裝置56、及ECU200。
<於暖機控制中由ECU執行之處理>
圖3係表示於暖機控制中由ECU200執行之處理之順序之流程圖。該流程圖所示之各步驟於引擎1停止之情形時自主例程(未圖示)調用後執行。將就圖3及下述圖6所示之流程圖之各步驟由利用ECU200之軟體處理來實現之情況進行說明，但其一部分或全部亦可由ECU200內製作之硬體(電氣電路)來實現。再者，以下，將步驟簡記為「S」。
於引擎1停止時，ECU200開始執行該流程圖。再者，於車輛300啟動時，ECU200亦開始執行該流程圖。
ECU200判定是否有引擎1之啟動要求(S1)。於判定為無引擎1之啟動
要求時(於S1中為否)，ECU200再次執行S1之處理，監視是否有引擎1之啟動要求。
於判定為有引擎1之啟動要求時(於S1中為是)，ECU200開始暖機控制。於暖機控制中，ECU200首先使加熱器77運作，將EHC75之三元觸媒轉換器76暖機(S3)。接著，ECU200使切換閥72為第1狀態(S5)。藉此，於引擎1啟動時，排氣於旁通路70中流動。再者，S5之處理只要於引擎1啟動之前執行即可，例如，亦可以於S3之處理之前、或由下述S7之處理作肯定判定之後執行。
ECU200判定三元觸媒轉換器76是否活化(S7)。具體而言，ECU200判定使加熱器77運作後是否經過第1規定時間。ECU200於使加熱器77運作後未經過第1規定時間之情形時(於S7中為否)，等待第1規定時間經過。
於使加熱器77運作後經過第1規定時間之情形時(於S7中為是)，ECU200判定為三元觸媒轉換器76已活化。再者，於該情形時，ECU200亦可以使加熱器77停止。於判定為三元觸媒轉換器76已活化時，ECU200使引擎1啟動，使引擎1進行第1運轉(S9)。利用使引擎1進行第1運轉產生之排氣，來將排氣處理裝置56之NOx淨化催化器56a暖機。
ECU200判定排氣處理裝置56之NOx淨化催化器56a是否已活化(S11)。具體而言，ECU200監視由第2排氣溫度感測器56d檢測出之溫度T2，於溫度T2成為第2溫度Tth2以上之情形時判定為NOx淨化催化器56a
已活化。
ECU200於溫度T2小於第2溫度Tth2之情形時(於S11中為否)，等待溫度T2成為第2溫度Tth2以上(於S11中為否)。於溫度T2成為第2溫度Tth2以上時，ECU200判定為NOx淨化催化器56a已活化(於S11中為是)，使切換閥72為第2狀態(S13)。藉此，排氣經由渦輪機36流動。
ECU200將引擎1自第1運轉切換為第2運轉(S15)。藉此，能夠利用排氣處理裝置56將排氣適當地淨化，且高效率地使引擎1運轉。
如以上所述，於具備實施方式1之排氣處理系統之車輛300中，ECU200於有引擎1之啟動要求(發電要求)之情形時，於引擎1啟動前使EHC75之加熱器77運作，使三元觸媒轉換器76活化。而且，於三元觸媒轉換器76之活化後，ECU200使切換閥72為第1狀態，使引擎1進行第1運轉(理論空氣燃料比且低旋轉速度)，經由旁通路70使排氣流入至排氣處理裝置56。利用該排氣使排氣處理裝置56之NOx淨化催化器56a暖機。由於流入至排氣處理裝置56之排氣由三元觸媒轉換器76淨化，故而於NOx淨化催化器56a被活化之前之期間，亦能夠抑制將未淨化之排氣向車外排出。又，ECU200藉由使引擎1進行第1運轉，能夠將排氣之流量限制為可利用三元觸媒轉換器76適當地淨化之流量，並且可利用三元觸媒轉換器76高效率地將排氣淨化。
又，一般而言，三元觸媒轉換器較NOx淨化催化器廉價。於第1運轉
中，藉由於空氣燃料比為理論空氣燃料比之狀態下使引擎1運轉，EHC75能夠使用三元觸媒轉換器76。藉此，能夠抑制EHC75之成本。
於使NOx淨化催化器56a活化時，ECU200使切換閥72為第2狀態，使引擎1進行第2運轉。藉此，能夠以高熱效率點使引擎1運轉。因此，能夠抑制電池7之充電所需要之燃料消耗。又，能夠利用排氣處理裝置56將排氣適當地淨化。
進而，於實施方式1中，設置有旁通路70，於旁通路70設置有EHC75。例如，若不設置旁通路70而將EHC75設置於第1排氣通路52，則於第2運轉時，會由EHC75使排氣之氣流節流而產生壓降，從而有可能產生增壓延遲。於實施方式1中，藉由設置旁通路70，能夠抑制於第2運轉時產生增壓延遲。
又，於NOx淨化催化器56a之暖機時，藉由繞過渦輪機36，例如能夠抑制因渦輪機36之旋轉奪走排氣之熱能。藉此，能夠使NOx淨化催化器56a及早活化。
又，亦考慮對排氣處理裝置56採用EHC，利用加熱器使排氣處理裝置56之NOx淨化催化器56a暖機而活化。然而，由於NOx淨化催化器56a構成為能夠將第2運轉時之排氣適當地淨化，故而其熱容量相對較大。因此，為了使NOx淨化催化器56a活化所需要之消耗電力亦相對較大。即，為了使NOx淨化催化器56a活化，會自電池7取出較多之電力，從而有可能
相應地導致車輛300能夠行駛之距離變短。於實施方式1中，由於加熱器77之消耗電力足夠用以使熱容量較NOx淨化催化器56a小地構成之三元觸媒轉換器76活化之電力，故而與利用加熱器使NOx淨化催化器56a活化之情形時相比，能夠抑制消耗電力。藉此，能夠抑制車輛300能夠行駛之距離變短。
於實施方式1中，設置有旁通路70，於旁通路70設置有EHC75。然而，自淨化排氣之觀點來看，亦能夠省略旁通路70。雖然有可能產生上述壓降，但是，例如，亦可省略旁通路70，於第1排氣通路52或第2排氣通路54設置EHC75。再者，於將EHC75設置於第2排氣通路54之情形時，EHC75設置於較排氣處理裝置56靠排氣流路之上游側之位置。
圖4係表示包含排氣處理系統之引擎1之概略構成之圖，該排氣處理系統於第1排氣通路52設置有EHC75。圖5係表示包含排氣處理系統之引擎1之概略構成之圖，該排氣處理系統於第2排氣通路54設置有EHC75。於任一構成中，對於實施方式1之圖2所示之引擎1之構成，都省略了旁通路70及切換閥72。
於上述任一構成中，於有引擎1之啟動要求之情形時，ECU200執行暖機控制。於變化例1中之暖機控制中，ECU200於使引擎1啟動之前驅動EHC75之加熱器77而使三元觸媒轉換器76活化。於使三元觸媒轉換器76活化之後，ECU200使引擎1啟動，使引擎1以第1運轉方式運轉。ECU200
使引擎1以第1運轉方式運轉，利用其排氣使排氣處理裝置56之NOx淨化催化器56a活化。使NOx淨化催化器56a活化時之排氣由於由三元觸媒轉換器76淨化，故而於NOx淨化催化器56a被活化之前之期間，亦能夠抑制將未淨化之排氣自排氣處理裝置56排出。
於使NOx淨化催化器56a活化時，ECU200自第1運轉切換為第2運轉而使引擎1運轉。藉此，能夠以高熱效率點使引擎1運轉。
圖6係表示於變化例1中之暖機控制中由ECU200執行之處理之順序之流程圖。圖6所示之流程圖係相對於圖3之流程圖刪除了S5及S13之處理之圖。關於其他處理，由於與圖3之流程圖之處理相同，故而標註相同之步驟號，而不再重複其說明。
如以上所述，於變化例1之排氣處理系統中，亦能夠抑制將未淨化之排氣向車外排出。
於實施方式1及變化例1中，對引擎1為柴油引擎之例子進行了說明。然而，引擎1並不限定為柴油引擎，例如亦可為汽油引擎。
於引擎1為汽油引擎之情形時，ECU200亦於第2運轉中，亦可於空氣燃料比為理論空氣燃料比之狀態下使引擎1運轉。若於第1運轉及第2運轉該兩者中於空氣燃料比為理論空氣燃料比之狀態下使引擎1運轉，則即便
將排氣處理裝置56之NOx淨化催化器56a置換為三元觸媒轉換器，亦能夠將排氣高效率地淨化。如上所述，一般而言，三元觸媒轉換器較NOx淨化催化器廉價。因此，於引擎1為汽油引擎之情形時，能夠抑制排氣處理系統之零件成本。
再者，變化例2亦能夠與下述實施方式2及變化例3組合。
於實施方式1及變化例1、2中，對使用EHC75之暖機控制進行了說明。於實施方式2中，就使用EH(Electric Heater，電熱器)之暖機控制進行說明。
再次參照圖1，實施方式2之車輛300A具備引擎1A、第1馬達發電機2、第2馬達發電機3、PCU4、傳遞齒輪5、驅動軸6、電池7、監視單元9、及ECU200A。進而，車輛300具備DC/DC轉換器110、輔機電池120、低壓輔機裝置130。即，實施方式2之車輛300A相對於實施方式1之車輛300而言，將引擎1替換為引擎1A，將ECU200替換為ECU200A。關於車輛300A之其他構成，由於與車輛300相同，故而不再重複說明。關於引擎1A及ECU200A，參照圖7具體地進行說明。
圖7係表示包含實施方式2中之排氣處理系統之引擎1A之概略構成之圖。於實施方式2之引擎1A之排氣處理系統之旁通路70，設置有三元觸媒轉換器76及EH79。EH79相當於本發明中之升溫裝置。EH79設置於較三
元觸媒轉換器76靠排氣流路之上游側。EH79根據來自ECU200A之控制信號運作，使於旁通路70中流動之排氣升溫。再者，EH79及ECU200A以外之構成由於與實施方式1之引擎1相同，故而不再重複說明。再者，三元觸媒轉換器76之熱容量與實施方式1相同地，構成為小於排氣處理裝置56之NOx淨化催化器56a之熱容量。
ECU200A於接收引擎1A之啟動要求時，執行暖機控制。於暖機控制中，ECU200A於使引擎1A啟動之前使EH79運作。ECU200A使切換閥72為第1狀態。而且，ECU200A使用第1馬達發電機2對引擎1A執行電動機驅動。再者，ECU200A於執行電動機驅動時，禁止向引擎1A(引擎本體10)噴射燃料。藉由電動機驅動將排氣自引擎本體10排出。利用EH79使該排氣升溫，利用升溫後之排氣將三元觸媒轉換器76暖機。
藉由電動機驅動而自引擎本體10排出之排氣中不包含NOx等。因此，藉由使用該排氣將三元觸媒轉換器76暖機，能夠抑制將包含NOx等之排氣向車外排出，且使三元觸媒轉換器76活化。
於執行電動機驅動之過程中，ECU200A監視三元觸媒轉換器76是否已活化。具體而言，ECU200A例如以規定之輸出使EH79運作，且於開始電動機驅動之後之時間(即，利用EH79升溫後之排氣開始流入至三元觸媒轉換器76之後之時間)經過預先規定之第2規定時間之情形時，判定為三元觸媒轉換器76已活化。第2規定時間例如為於以上述規定之輸出使EH79運作且執行電動機驅動之情形時，能夠使三元觸媒轉換器76之溫度為第1溫
度Tth1以上之時間。第2規定時間既可基於三元觸媒轉換器76之規格決定，亦可基於實驗或模擬等結果決定。又，亦可進而設置能夠檢測三元觸媒轉換器76之溫度之溫度感測器，於三元觸媒轉換器76之溫度成為第1溫度Tth1以上之情形時由ECU200A判定為三元觸媒轉換器76被活化。於判定為三元觸媒轉換器76已活化時，ECU200A使引擎1A啟動，使引擎1A進行第1運轉。
由使引擎1A進行第1運轉所引起之排氣被活化後之三元觸媒轉換器76適當地淨化。而且，被三元觸媒轉換器76淨化後之排氣流入至排氣處理裝置56。利用該排氣，將排氣處理裝置56之NOx淨化催化器56a暖機(升溫)。流入至NOx淨化催化器56a之排氣如上所述被三元觸媒轉換器76淨化。因此，於NOx淨化催化器56a被活化之前之期間，亦能夠抑制將未淨化之排氣自排氣處理裝置56排出。
ECU200A例如監視第2排氣溫度感測器56d之溫度T2，於溫度T2成為第2溫度Tth2以上之情形時，判定為NOx淨化催化器56a已活化。於判定為NOx淨化催化器56a已活化時，ECU200A使切換閥72為第2狀態，使排氣流向渦輪機36。
又，ECU200A將引擎1A自第1運轉切換為第2運轉。利用NOx淨化催化器56a，將由引擎1A之第2運轉產生之排氣適當地淨化。藉由使引擎1A進行第2運轉，能夠以熱效率良好之動作點使引擎1A運轉。因此，能夠抑制電池7之充電所需要之燃料消耗。
如上所述，於NOx淨化催化器56a之暖機時，使排氣繞過渦輪機36而流通。藉此，例如能夠抑制因渦輪機36之旋轉奪走排氣之熱能，故而與不繞過渦輪機36之情況相比，能夠及早使NOx淨化催化器56a活化。即，由於能夠使電動機驅動所需要之時間變短，故而能夠抑制電池7之電力消耗，從而能夠抑制車輛300A能夠行駛之距離減少。
<於暖機控制中由ECU執行之處理>
圖8係表示於實施方式2中之暖機控制中由ECU200A執行之處理之順序之流程圖。該流程圖所示之各步驟於引擎1停止之情形時自主例程(未圖示)調用後執行。將就圖8及下述圖11所示之流程圖之各步驟由利用ECU200A之軟體處理來實現之情況進行說明，但其一部分或全部亦可由於ECU200A內製作之硬體(電氣電路)來實現。
於引擎1A停止時，ECU200A開始執行該流程圖。再者，於啟動車輛300A時，ECU200A亦開始執行該流程圖。
ECU200A判定是否有引擎1A之啟動要求(S51)。於判定為無引擎1A之啟動要求時(於S51中為否)，ECU200A再次執行S51之處理，監視是否有引擎1A之啟動要求。
於判定為有引擎1A之啟動要求時(於S51中為是)，ECU200A開始暖機控制。於暖機控制中，ECU200A首先使切換閥72為第1狀態(S53)。然
後，ECU200A使EH79運作(S55)。再者，S53、S55、及下述S57之處理之執行順序亦可適當變更。
然後，ECU200A使用第1馬達發電機2對引擎1A執行電動機驅動(S57)。於該情形時，ECU200A禁止向引擎1A噴射燃料。藉由電動機驅動而自引擎本體10排出之排氣於旁通路70中流動，並利用EH79升溫。然後，升溫後之排氣流入至三元觸媒轉換器76，藉此將三元觸媒轉換器76暖機。
ECU200A判定三元觸媒轉換器76是否已活化(S58)。具體而言，ECU200A以規定之輸出使EH79運作，且判定開始電動機驅動之後是否經過第2規定時間。ECU200A於使EH79運作，且開始電動機驅動之後未經過第2規定時間之情形時(於S58中為否)，等待第2規定時間經過。
於使EH79運作，且開始電動機驅動之後經過第2規定時間之情形時(於S58中為是)，ECU200A判定為三元觸媒轉換器76已活化。於判定為三元觸媒轉換器76已活化時，ECU200A使引擎1A啟動，使引擎1A進行第1運轉(S59)。由使引擎1A進行第1運轉所引起之排氣被三元觸媒轉換器76淨化後流入至排氣處理裝置56。然後，利用該排氣，將排氣處理裝置56之NOx淨化催化器56a暖機。
ECU200A判定排氣處理裝置56之NOx淨化催化器56a是否已活化(S60)。具體而言，ECU200A監視由第2排氣溫度感測器56d檢測至之溫度
T2，於溫度T2成為第2溫度Tth2以上之情形時判定為NOx淨化催化器56a已活化。
ECU200A於溫度T2小於第2溫度Tth2之情形時(於S60中為否)，等待溫度T2成為第2溫度Tth2以上。於溫度T2成為第2溫度Tth2以上時，ECU200A判定為NOx淨化催化器56a已活化(於S60中為是)，使切換閥72為第2狀態(S61)。然後，ECU200A使EH79停止(S63)，將引擎1A自第1運轉切換為第2運轉(S65)。藉此，能夠利用排氣處理裝置56將排氣適當地淨化，且高效率地使引擎1A運轉。
如以上所述，於具備實施方式2之排氣處理系統之車輛300A中，ECU200A於有引擎1A之啟動要求(發電要求)之情形時，使切換閥72為第1狀態，使用第1馬達發電機2對引擎1A執行電動機驅動。而且，ECU200A使藉由電動機驅動而自引擎本體10排出之排氣，利用EH79升溫。而且，藉由該升溫後之排氣，使三元觸媒轉換器76活化。由於藉由電動機驅動而自引擎本體10排出之排氣中不包含NOx等，故而能夠不將包含NOx等之排氣向車外排出地使三元觸媒轉換器76活化。而且，於三元觸媒轉換器76之活化後，ECU200A使切換閥72為第1狀態，使引擎1A啟動而進行第1運轉(理論空氣燃料比且低旋轉速度)，經由旁通路70使排氣流入至排氣處理裝置56。利用該排氣，使排氣處理裝置56之NOx淨化催化器56a暖機。由於流入至排氣處理裝置56之排氣被三元觸媒轉換器76淨化，故而於NOx淨化催化器56a被活化之前之期間，亦能夠抑制將未淨化之排氣向車外排出。又，ECU200A藉由使引擎1A進行第1運轉，能夠將排氣之流量限制
為可利用三元觸媒轉換器76適當地淨化之流量，並且可利用三元觸媒轉換器76高效率地將排氣淨化。
又，於NOx淨化催化器56a之暖機時，藉由繞過渦輪機36，例如能夠抑制因渦輪機36之旋轉而奪走排氣之熱能。藉此，能夠使NOx淨化催化器56a及早活化。
於NOx淨化催化器56a活化時，ECU200A使切換閥72為第2狀態，將引擎1A自第1運轉切換為第2運轉。於第2運轉時，藉由使排氣經由渦輪機36流通，能夠以熱效率良好之動作點使引擎1A運轉。藉此，能夠抑制電池7之充電所需要之燃料消耗。
於實施方式2中，設置有旁通路70，於旁通路70設置有EH79及三元觸媒轉換器76。然而，EH79及三元觸媒轉換器76亦可以設置於第1排氣通路52或第2排氣通路54。再者，於EH79及三元觸媒轉換器76設置於第2排氣通路54之情形時，EH79及三元觸媒轉換器76係設置於較排氣處理裝置56靠排氣流路之上游側之位置。
圖9係表示包含排氣處理系統之引擎1A之概略構成之圖，該排氣處理系統之引擎1A於第1排氣通路52設置有EH79及三元觸媒轉換器76。圖10係表示包含排氣處理系統之引擎1A之概略構成之圖，該排氣處理系統之引擎1A於第2排氣通路54設置有EH79及三元觸媒轉換器76。於任一構成
中，對於實施方式2之圖7所示之引擎1A之構成，都省略了旁通路70及切換閥72。
於上述任一構成中，皆於有引擎1A之啟動要求之情形時，由ECU200A執行暖機控制。於變化例3中之暖機控制中，ECU200A於使引擎1A啟動之前，使EH79運作，且使用第1馬達發電機2對引擎1A執行電動機驅動。利用EH79使藉由電動機驅動而自引擎本體10排出之排氣升溫，利用升溫後之排氣將三元觸媒轉換器76暖機。藉由電動機驅動而自引擎本體10排出之排氣中不包含NOx等。因此，能夠不將包含NOx等之排氣向車外排出地使三元觸媒轉換器76活化。
於使三元觸媒轉換器76活化時，ECU200A使引擎1A啟動，使引擎1A以第1運轉方式運轉。利用活化後三元觸媒轉換器76將由使引擎1A進行第1運轉所引起之排氣適當地淨化。然後，被三元觸媒轉換器76淨化後之排氣流入至排氣處理裝置56。利用該排氣，將排氣處理裝置56之NOx淨化催化器56a暖機(升溫)。流入至NOx淨化催化器56a之排氣如上所述被三元觸媒轉換器76淨化。因此，於NOx淨化催化器56a被活化之前之期間，亦能夠抑制將未淨化之排氣自排氣處理裝置56排出。
ECU200A例如監視第2排氣溫度感測器56d之溫度T2，於溫度T2成為第2溫度Tth2以上之情形時，判定為NOx淨化催化器56a已活化。於判定為NOx淨化催化器56a已活化時，ECU200A自第1運轉切換為第2運轉。藉此，能夠以高熱效率點使引擎1運轉。藉由使引擎1A進行第2運轉，能夠
抑制電池7之充電所需要之燃料消耗。此時之排氣被排氣處理裝置56適當地淨化。
圖11係表示於變化例3中之暖機控制中由ECU200A執行之處理之順序之流程圖。圖11所示之流程圖相對於圖8之流程圖刪除了S53及S61之處理。關於其他處理，由於與圖8之流程圖之處理相同，故而標註相同之步驟號，而不再重複說明。
如以上所述，於變化例3之排氣處理系統中，亦能夠抑制將未淨化之排氣向車外排出。
認為此次所公開之實施方式於所有方面均為例示而並非限制性之內容。本發明之範圍由申請專利範圍表示，而並非由上述實施方式之說明表示，且包含與申請專利範圍同等之意思及範圍內之所有變更。
Claims (9)
- 一種串聯式混合動力車輛之排氣處理系統，該串聯式混合動力車輛係包含發電用引擎者，且該排氣處理系統係包含：第1催化器，其設置於上述發電用引擎之排氣通路；第2催化器，其設置於上述排氣通路中較上述第1催化器靠上游；升溫裝置，其構成為能夠將上述第2催化器或流入至上述第2催化器之排氣升溫；及控制裝置，其控制上述發電用引擎及上述升溫裝置；且於有上述發電用引擎之啟動要求之情形時，上述控制裝置於執行暖機控制之後，使上述發電用引擎以正常運轉方式運轉，於上述暖機控制中，上述控制裝置係於上述發電用引擎啟動前，使上述升溫裝置運作而使上述第2催化器活化，於使上述第2催化器活化之後使上述發電用引擎啟動，使上述第1催化器活化，上述第1催化器構成為能夠將上述正常運轉中之排氣淨化，上述第2催化器之熱容量較上述第1催化器小，且構成為能夠將使上述發電用引擎以較上述正常運轉低之旋轉速度運轉之低速運轉中之排氣淨化，於上述暖機控制中，上述控制裝置係於上述發電用引擎啟動前，使上述升溫裝置運作而使上述第2催化器活化， 於使上述第2催化器活化之後使上述發電用引擎啟動，使上述發電用引擎以上述低速運轉方式運轉而使上述第1催化器活化，於使上述第1催化器活化之後，使上述發電用引擎以上述正常運轉方式運轉。
- 如請求項1之串聯式混合動力車輛之排氣處理系統，其中上述第2催化器為三元觸媒轉換器，於上述暖機控制中，上述控制裝置係於上述發電用引擎啟動前，使上述升溫裝置運作而使上述第2催化器活化，於使上述第2催化器活化之後使上述發電用引擎啟動，使上述發電用引擎以上述低速運轉且以空氣燃料比成為理論空氣燃料比之方式運轉，而使上述第1催化器活化，於使上述第1催化器活化之後，使上述發電用引擎以上述正常運轉方式運轉。
- 如請求項1或2之串聯式混合動力車輛之排氣處理系統，其中上述發電用引擎包含渦輪增壓器，上述第1催化器設置於上述排氣通路中較上述渦輪增壓器之渦輪機靠下游，上述串聯式混合動力車輛之排氣處理系統進而包含：旁通路，其自較上述渦輪機靠上游之上述排氣通路分支，繞過上述渦輪機而與較上述第1催化器靠上游之上述排氣通路合流；及 切換閥，其構成為能夠在使排氣流經上述旁通路之第1狀態、與使排氣不流經上述旁通路之第2狀態之間切換；且上述第2催化器及上述升溫裝置設置於上述旁通路，於上述暖機控制中，上述控制裝置係於上述第1催化器被活化之前，使上述切換閥為上述第1狀態，於上述第1催化器被活化時，使上述切換閥為上述第2狀態。
- 如請求項1或2之串聯式混合動力車輛之排氣處理系統，其中上述升溫裝置為與上述第2催化器接觸地設置之電加熱器，於上述暖機控制中，上述控制裝置係於使上述發電用引擎啟動之前，使上述電加熱器運作而使上述第2催化器升溫且活化，於使上述第2催化器活化之後使上述發電用引擎啟動，使上述第1催化器活化。
- 如請求項1或2之串聯式混合動力車輛之排氣處理系統，其進而包含連結於上述發電用引擎之曲軸之旋轉電機；且上述升溫裝置係設置於上述排氣通路中較上述第2催化器靠上游，且將排氣升溫之電加熱器，於上述暖機控制中，上述控制裝置係於使上述發電用引擎啟動之前，使用上述旋轉電機對上述發電用引擎進行電動機驅動，使上述電加熱器運作而將排氣升溫，使上述第2催化器活化， 於使上述第2催化器活化之後使上述發電用引擎啟動，使上述第1催化器活化。
- 如請求項1或2之串聯式混合動力車輛之排氣處理系統，其中上述控制裝置於上述正常運轉中，以上述發電用引擎之熱效率成為最大之最大熱效率點使上述發電用引擎運轉。
- 一種串聯式混合動力車輛之排氣處理系統，該串聯式混合動力車輛係包含發電用引擎者，且該排氣處理系統係包含：第1催化器，其設置於上述發電用引擎之排氣通路；第2催化器，其設置於上述排氣通路中較上述第1催化器靠上游；升溫裝置，其構成為能夠將上述第2催化器或流入至上述第2催化器之排氣升溫；及控制裝置，其控制上述發電用引擎及上述升溫裝置；且於有上述發電用引擎之啟動要求之情形時，上述控制裝置於執行暖機控制之後，使上述發電用引擎以正常運轉方式運轉，於上述暖機控制中，上述控制裝置係於上述發電用引擎啟動前，使上述升溫裝置運作而使上述第2催化器活化，於使上述第2催化器活化之後使上述發電用引擎啟動，使上述第1催化器活化，上述發電用引擎包含渦輪增壓器，上述第1催化器設置於上述排氣通路中較上述渦輪增壓器之渦輪機靠 下游，上述串聯式混合動力車輛之排氣處理系統進而包含：旁通路，其自較上述渦輪機靠上游之上述排氣通路分支，繞過上述渦輪機而與較上述第1催化器靠上游之上述排氣通路合流；及切換閥，其構成為能夠在使排氣流經上述旁通路之第1狀態、與使排氣不流經上述旁通路之第2狀態之間切換；且上述第2催化器及上述升溫裝置設置於上述旁通路，於上述暖機控制中，上述控制裝置係於上述第1催化器被活化之前，使上述切換閥為上述第1狀態，於上述第1催化器被活化時，使上述切換閥為上述第2狀態。
- 如請求項7之串聯式混合動力車輛之排氣處理系統，其進而包含連結於上述發電用引擎之曲軸之旋轉電機；且上述升溫裝置係設置於上述排氣通路中較上述第2催化器靠上游，且將排氣升溫之電加熱器，於上述暖機控制中，上述控制裝置係於使上述發電用引擎啟動之前，使用上述旋轉電機對上述發電用引擎進行電動機驅動，使上述電加熱器運作而將排氣升溫，使上述第2催化器活化，於使上述第2催化器活化之後使上述發電用引擎啟動，使上述第1催化器活化。
- 一種串聯式混合動力車輛之排氣處理系統，該串聯式混合動力車輛 係包含發電用引擎者，且該排氣處理系統係包含：第1催化器，其設置於上述發電用引擎之排氣通路；第2催化器，其設置於上述排氣通路中較上述第1催化器靠上游；升溫裝置，其構成為能夠將上述第2催化器或流入至上述第2催化器之排氣升溫；及控制裝置，其控制上述發電用引擎及上述升溫裝置；且於有上述發電用引擎之啟動要求之情形時，上述控制裝置於執行暖機控制之後，使上述發電用引擎以正常運轉方式運轉，於上述暖機控制中，上述控制裝置係於上述發電用引擎啟動前，使上述升溫裝置運作而使上述第2催化器活化，於使上述第2催化器活化之後使上述發電用引擎啟動，使上述第1催化器活化，且上述排氣處理系統進而包含：連結於上述發電用引擎之曲軸之旋轉電機；上述升溫裝置係設置於上述排氣通路中較上述第2催化器靠上游，且將排氣升溫之電加熱器，於上述暖機控制中，上述控制裝置係於使上述發電用引擎啟動之前，使用上述旋轉電機對上述發電用引擎進行電動機驅動，使上述電加熱器運作而將排氣升溫，使上述第2催化器活化，於使上述第2催化器活化之後使上述發電用引擎啟動，使上述第1催化器活化。
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| US20160297424A1 (en) | 2015-04-09 | 2016-10-13 | Kia Motors Corporation | System and method for reducing exhaust gas of hybrid electric vehicle |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160297424A1 (en) | 2015-04-09 | 2016-10-13 | Kia Motors Corporation | System and method for reducing exhaust gas of hybrid electric vehicle |
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