WO2020189634A1 - 排気浄化装置を有する車両 - Google Patents

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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • This disclosure relates to a vehicle having an exhaust gas purification device.
  • LNT NOx storage-reduction catalyst
  • NOxTrap a NOx storage-reduction catalyst
  • a NOx storage-reduction catalyst is known as a catalyst for reducing and purifying nitrogen compounds (NOx) in exhaust gas discharged from an internal combustion engine.
  • LNT occludes NOx contained in the exhaust when the exhaust is in a lean atmosphere, and detoxifies NOx contained in the hydrocarbon contained in the exhaust when the exhaust is in a rich atmosphere and releases it. .. Therefore, when a predetermined condition such as the NOx storage amount of the catalyst reaching a predetermined amount is satisfied, so-called LNT regeneration (“NOx purge”, “rich”) in which the exhaust gas is enriched in order to recover the NOx storage capacity is satisfied. It is necessary to perform “spike”) on a regular basis (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • An object of the present disclosure is to interrupt LNT regeneration, reduce efficiency, and reduce diagnostic accuracy of LNT purification rate even if there is a request to reduce engine torque during rich control of the engine to regenerate LNT. It is to provide a vehicle having an exhaust purification device which can prevent.
  • One aspect of the disclosure is A vehicle with an exhaust purification device With the engine
  • the NOx storage reduction catalyst provided in the exhaust gas purification device and When the engine was richly controlled to regenerate the NOx storage reduction catalyst, when an operation signal indicating that the torque of the first load was reduced was input, the fuel injection amount of the engine was maintained.
  • the control unit that distributes the excess generated torque of the engine to loads other than the first load, To be equipped.
  • the LNT regeneration is interrupted, the efficiency is reduced, and the diagnostic accuracy of the LNT purification rate is reduced. Can be prevented.
  • FIG. 3A is a waveform diagram for explaining the operation of the embodiment
  • FIG. 3A is a diagram showing an LNT reproduction mode signal
  • FIG. 3B is a diagram showing an engine fuel injection amount
  • FIG. 3C is a diagram showing an accelerator depression amount
  • FIG. 3D Is a diagram showing the air-fuel ratio of the exhaust gas introduced into the LNT
  • FIG. 3E is a diagram showing the excess generated torque to be distributed
  • FIG. 3F is a diagram showing the torque of the traveling drive system.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of the vehicle according to the present embodiment.
  • the vehicle 1 of the present embodiment is, for example, a truck or the like, and is equipped with a diesel engine 10.
  • the present disclosure is applicable not only to a vehicle equipped with a diesel engine but also to a vehicle equipped with a gasoline engine.
  • Vehicle 1 has an exhaust gas purification device 100.
  • the exhaust purification device 100 purifies the exhaust gas by occluding NOx in the exhaust gas of the engine 10.
  • the engine 10 has, for example, a combustion chamber and a fuel injection device that injects fuel in the combustion chamber. Fuel injection in the engine 10 is controlled by the engine ECU (Electronic Control Unit) 11. The engine 10 burns and expands a mixture of fuel and air in the combustion chamber to generate torque TQ0. The engine 10 is connected to an intake pipe 20 that introduces air into the combustion chamber and an exhaust pipe 30 that discharges the exhaust gas after combustion discharged from the combustion chamber to the outside of the vehicle.
  • ECU Electronic Control Unit
  • the exhaust gas purification device 100 includes an LNT (Lean NOx Trap) 101, a DPF (Diesel Particulate Filter) 102, an SCR (Selective Catalytic Reduction) 103, and a purification device ECU 110. Further, in practice, the exhaust gas purification device 100 also has other configurations such as a urea water injection device, but these configurations are omitted in FIG.
  • LNT101 occludes NOx in the exhaust gas when the air-fuel ratio of the exhaust gas is lean. Then, in a state where the air-fuel ratio of the exhaust gas is rich, the LNT 101 reacts the occluded NOx with CO or HC in the exhaust gas, reduces it to a harmless gas such as nitrogen, and releases it.
  • DPF102 collects particulate matter contained in the exhaust gas.
  • the SCR103 adsorbs hydrolyzed ammonia from urea water supplied from a urea water injection device (not shown), and selectively reduces and purifies NOx from the exhaust gas by the adsorbed ammonia.
  • the purification device ECU 110 controls the operation of the exhaust gas purification device 100. Further, the ECU 110 acquires sensor information from the lambda sensor 121 provided on the upstream side of the LNT 101, the lambda sensor 122 provided on the downstream side of the LNT 101, and other sensors (not shown), and exhausts the gas based on the sensor information. The state of the exhaust gas flowing through the pipe 30, the state of the LNT 101, the state of the DPF 102, the state of the SCR 103, and the like are detected.
  • the purification device ECU 110 determines the timing of LNT regeneration based on the information of the NOx storage state of the LNT 101, and sends the LNT regeneration mode signal to the engine ECU 11.
  • the engine ECU 11 performs rich control for increasing the fuel injection amount in order to realize LNT regeneration.
  • the vehicle 1 has a main ECU 130 that controls the entire vehicle.
  • the main ECU 130 controls the engine ECU 11 and the purification device ECU 110 by communicating with the engine ECU 11 and acquires information from them.
  • the accelerator signal S1 is input to the main ECU 130.
  • the main ECU 130 and the engine ECU 11 control the fuel injection amount of the engine 10 according to the accelerator depression amount of the driver indicated by the accelerator signal S1.
  • the main ECU 130 controls to distribute the torque TQ0 generated by the engine 10 to the traveling drive system 140 of the vehicle 1 and the other loads 150.
  • the other load 150 includes an alternator 151, an exhaust brake 152, and the like.
  • the main ECU 130 controls the amount of power generated by the alternator 151 according to the determined distribution torque TQ2 to the alternator 151.
  • the main ECU 130 controls the opening and closing of the throttle of the exhaust brake 152 according to the determined distribution torque TQ3 to the exhaust brake 152.
  • the torque may be distributed to the motor generator by including the motor generator in the other load 150.
  • the engine ECU 11, the purification device ECU 110, and the main ECU 130 are configured to include, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an input port, an output port, and the like. ..
  • the functions of the ECUs 11, 110, and 130 are realized, for example, by the CPU referring to a control program and various data stored in a ROM, RAM, or the like.
  • the function is not limited to processing by software, but can also be realized by a dedicated hardware circuit.
  • FIG. 2 is a waveform diagram showing the detection results (air-fuel ratios ⁇ 1 and ⁇ 2) of the lambda sensors 121 and 122 during LNT reproduction.
  • the accelerator signal S1 indicating that the accelerator pedal is suddenly released is input while the engine 10 is richly controlled for LNT regeneration, the control for reducing the fuel injection amount of the engine 10 is performed. ..
  • the oxygen concentration introduced into the LNT 101 sharply increases despite the rich control section (during the regeneration of the LNT 101).
  • the fuel injection amount of the engine 10 is maintained even when the accelerator signal S1 indicating that the accelerator pedal has been suddenly returned is input. This control is performed in cooperation with the main ECU 130 and the engine ECU 11.
  • the excess generated torque is distributed to the load 150 other than the traveling drive system 140. This control is performed by the main ECU 130.
  • the main ECU 130 calculates the surplus generated torque caused by maintaining the fuel injection amount, and operates the load 150 so that the surplus generated torque is consumed.
  • FIG. 3 is a waveform diagram provided for explaining the operation of the present embodiment.
  • the excess torque generated by maintaining the fuel injection amount even though the accelerator is released is during the period when the accelerator is released (that is, the period of t2-t3) as shown in FIG. 3E.
  • TQ2 and TQ3 of the alternator 151 and the exhaust brake 152 which are loads 150 other than the traveling drive system 140.
  • an operation signal (accelerator signal S1) indicating that the torque of the traveling drive system 140 is reduced is generated.
  • the surplus generated torque of the engine 10 is distributed to the load 150 of the traveling drive system 140 while maintaining the fuel injection amount of the engine 10, so that the engine 10 is richly controlled in order to regenerate the LNT 101. Even if there is a request to reduce the torque of the engine 10 during the operation, it is possible to prevent interruption of LNT reproduction, decrease in efficiency, and decrease in diagnostic accuracy of LNT purification rate.
  • the foot brake is operated to consume the surplus torque.
  • Excess torque can be effectively used.
  • the surplus torque can be effectively utilized as compared with the case where the foot brake is operated to consume the surplus torque, for example.
  • the operation signal is the accelerator signal S1 and the first load required to reduce the torque is the traveling drive system 140 has been described, but the present invention is not limited to this, and the operation is not limited to this.
  • the signal and the first load may be an operation signal for which it is necessary to reduce the fuel injection amount during rich control for performing LNT regeneration, and a load to which torque corresponding to the operation signal is supplied.
  • the present invention is suitable for a vehicle equipped with an LNT reproduction function.

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Abstract

車両（１）は、エンジン（１０）と、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒（１０１）と、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒（１０１）を再生するためにエンジン（１０）をリッチ制御しているときに、走行駆動系（１４０）のトルクを下げることを示す操作信号（アクセル信号Ｓ１）が入力された場合、エンジン（１０）の燃料噴射量を維持したまま、エンジン（１０）の余剰発生トルクを走行駆動系（１４０）以外の負荷（１５０）に分配する、制御部（メインＥＣＵ１３０）と、を有する。

Description

排気浄化装置を有する車両
　本開示は、排気浄化装置を有する車両に関する。
　従来、内燃機関から排出される排気中の窒素化合物（ＮＯｘ）を還元浄化する触媒として、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒（Lean NOx Trap：以下「ＬＮＴ」と称する）が知られている。ＬＮＴは、排気がリーン雰囲気のときに排気中に含まれるＮＯｘを吸蔵すると共に、排気がリッチ雰囲気のときに排気中に含まれる炭化水素で吸蔵していたＮＯｘを還元浄化により無害化して放出する。このため、触媒のＮＯｘ吸蔵量が所定量に達したなどの所定条件が成立した場合には、ＮＯｘ吸蔵能力を回復させるべく、排気をリッチ状態にする所謂ＬＮＴ再生（「ＮＯｘパージ」、「リッチスパイク」とも呼ばれている）を定期的に行う必要がある（例えば、特許文献１，２参照）。
特開２００８－２０２４２５号公報 特開２００７－１６７１３号公報
　ところで、上述のＬＮＴ再生中は、エンジンがリッチ制御され、排気がリッチ状態に保たれる。しかしながら、ＬＮＴ再生中に、ドライバーによってアクセルを戻すなどの操作が行われると、燃料噴射量が減少し、リッチ状態がリーン方向に遷移する。これにより、ＬＮＴ再生が中断されたり、もしも中断されなかったとしてもＬＮＴ再生効率が低下したりする。よって、別のタイミングで新たにＬＮＴ再生を行うことが必要となる。この結果、ＬＮＴ再生の頻度が増加するといった不都合が生じる。
　また、ＬＮＴ再生中にドライバーの操作により燃料噴射量が減少すると、ラムダセンサーによる安定したλ検出が困難になり、ＬＮＴ浄化率の診断精度も低下する問題がある。
　本開示の目的は、ＬＮＴを再生するためにエンジンをリッチ制御しているときに、エンジンのトルクを下げる要求があった場合でも、ＬＮＴ再生の中断や効率低下、ＬＮＴ浄化率の診断精度の低下を防止できる、排気浄化装置を有する車両を提供することである。
　本開示の一つの態様は、
　排気浄化装置を有する車両であって、
　エンジンと、
　前記排気浄化装置に設けられたＮＯｘ吸蔵還元型触媒と、
　前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒を再生するために前記エンジンをリッチ制御しているときに、第１の負荷のトルクを下げることを示す操作信号が入力された場合、前記エンジンの燃料噴射量を維持したまま、前記エンジンの余剰発生トルクを前記第１の負荷以外の負荷に分配する、制御部と、
　を具備する。
　本開示によれば、ＬＮＴを再生するためにエンジンをリッチ制御しているときに、エンジンのトルクを下げる要求があった場合でも、ＬＮＴ再生の中断や効率低下、ＬＮＴ浄化率の診断精度の低下を防止できる。
実施の形態の車両の要部構成図 ＬＮＴ再生時におけるラムダセンサーの検出結果を示す波形図 実施の形態の動作の説明に供する波形図であり、図３ＡはＬＮＴ再生モード信号を示す図、図３Ｂはエンジンの燃料噴射量を示す図、図３Ｃはアクセルの踏込量を示す図、図３ＤはＬＮＴに導入される排気ガスの空燃比を示す図、図３Ｅは分配される余剰発生トルクを示す図、図３Ｆは走行駆動系のトルクを示す図
　以下、図面を参照しながら、本開示の実施の形態を詳細に説明する。
　図１は、本実施の形態の車両の要部構成図である。
　本実施の形態の車両１は、例えばトラック等であり、ディーゼルエンジン１０が搭載されている。ただし、本開示は、ディーゼルエンジンがされた車両に限らず、ガソリンエンジンが搭載された車両にも適用可能である。
　車両１は、排気浄化装置１００を有する。排気浄化装置１００は、エンジン１０の排気ガス中のＮＯｘを吸蔵することで排気ガスを浄化する。
　エンジン１０は、例えば、燃焼室、燃焼室内で燃料を噴射する燃料噴射装置を有する。エンジン１０での燃料噴射は、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）１１によって制御される。エンジン１０は、燃焼室内で、燃料と空気の混合気を燃焼及び膨張させて、トルクＴＱ０を発生する。エンジン１０には、燃焼室内に空気を導入する吸気管２０と、燃焼室から排出される燃焼後の排気ガスを、車両の外部に排出する排気管３０と、が接続されている。
　排気浄化装置１００は、ＬＮＴ（Lean NOx Trap）１０１、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）１０２、ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）１０３及び浄化装置ＥＣＵ１１０を有する。また、実際上、排気浄化装置１００は、尿素水噴射装置などの他の構成も有するが、図１ではこれらの構成は省略されている。
　ＬＮＴ１０１は、排気ガスの空燃比がリーンな状態においては、排気ガス中のＮＯｘを吸蔵する。そして、ＬＮＴ１０１は、排気ガスの空燃比がリッチな状態において、当該吸蔵したＮＯｘを排気ガス中のＣＯ又はＨＣ等と反応させて、窒素等の無害なガスに還元して放出する。
　ＬＮＴ１０１は、飽和状態に近づくとＮＯｘを吸蔵し得る効率が低下する。そのため、ＬＮＴ１０１のＮＯｘの吸蔵状態は、浄化装置ＥＣＵ１１０によって監視されており、定期的に、ＬＮＴ１０１の再生（「ＮＯｘパージ」、「リッチスパイク」とも呼ばれている）が実行される。この再生は、エンジンＥＣＵ１１によってエンジン１０の燃料噴射量が多くされるのに伴い排気ガスがリッチ状態とされ、これにより吸蔵状態のＮＯｘが還元されることで行われる。
　ＤＰＦ１０２は、排気に含まれる粒子状物質を捕集する。
　ＳＣＲ１０３は、尿素水噴射装置（図示せず）から供給される尿素水が加水分解したアンモニアを吸着すると共に、当該吸着したアンモニアによって排気ガス中からＮＯｘを選択的に還元浄化する。
　浄化装置ＥＣＵ１１０は、排気浄化装置１００の動作を制御する。また、ＥＣＵ１１０は、ＬＮＴ１０１の上流側に設けられたラムダセンサー１２１、ＬＮＴ１０１の下流側に設けられたラムダセンサー１２２や、図示しない他のセンサーからセンサー情報を取得し、当該センサー情報に基づいて、排気管３０を通流する排気ガスの状態、ＬＮＴ１０１の状態、ＤＰＦ１０２の状態、及びＳＣＲ１０３の状態等を検出する。
　また、浄化装置ＥＣＵ１１０は、ＬＮＴ１０１のＮＯｘの吸蔵状態の情報に基づいてＬＮＴ再生のタイミングを決定し、ＬＮＴ再生モード信号をエンジンＥＣＵ１１に送る。エンジンＥＣＵ１１は、ＬＮＴ再生モード信号を入力すると、ＬＮＴ再生を実現するために燃料噴射量を多くするリッチ制御を行う。
　さらに、車両１は、車両全体を制御するメインＥＣＵ１３０を有する。メインＥＣＵ１３０は、エンジンＥＣＵ１１及び浄化装置ＥＣＵ１１０と通信することで、これらを制御し及びこれらから情報を取得する。また、メインＥＣＵ１３０には、アクセル信号Ｓ１が入力される。メインＥＣＵ１３０及びエンジンＥＣＵ１１は、アクセル信号Ｓ１によって示されるドライバーのアクセル踏込量に応じて、エンジン１０の燃料噴射量を制御する。
　また、メインＥＣＵ１３０は、エンジン１０によって発生されたトルクＴＱ０を、車両１の走行駆動系１４０や、それ以外の負荷１５０に分配する制御を行う。それ以外の負荷１５０には、オルタネーター１５１やエキゾーストブレーキ１５２などが含まれる。メインＥＣＵ１３０は、決定したオルタネーター１５１への分配トルクＴＱ２に応じて、オルタネーター１５１での発電量を制御する。メインＥＣＵ１３０は、決定したエキゾーストブレーキ１５２への分配トルクＴＱ３に応じて、エキゾーストブレーキ１５２のスロットルの開閉を制御する。車両１がハイブリッド車の場合には、それ以外の負荷１５０にモーター発電機を含め、モーター発電機にトルクを分配してもよい。
　因みに、エンジンＥＣＵ１１、浄化装置ＥＣＵ１１０及びメインＥＣＵ１３０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入力ポート、及び出力ポート等を含んで構成されている。ＥＣＵ１１、１１０、１３０各機能は、例えば、ＣＰＵがＲＯＭ、ＲＡＭ等に記憶された制御プログラムや各種データを参照することによって実現される。但し、当該機能は、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア回路によっても実現できることは勿論である。
　図２は、ＬＮＴ再生時におけるラムダセンサー１２１、１２２の検出結果（空燃比λ１、λ２）を示す波形図である。一般に、ＬＮＴ再生を行うためにエンジン１０をリッチ制御しているときに、アクセルペダルを急激に戻したことを示すアクセル信号Ｓ１が入力されると、エンジン１０の燃料噴射量を減らす制御がなされる。この結果、ラムダセンサー１２１の検出結果λ１から分かるように、リッチ制御区間（ＬＮＴ１０１の再生中）であるにもかかわらず、ＬＮＴ１０１に導入される酸素濃度が急激に上昇する。その結果、ＬＮＴ再生が中断されたり、ＬＮＴ再生効率が低下したりする問題が生じる。
　そこで、本実施の形態では、アクセルペダルを急激に戻したことを示すアクセル信号Ｓ１が入力された場合でも、エンジン１０の燃料噴射量を維持する。この制御は、メインＥＣＵ１３０とエンジンＥＣＵ１１が協働して行う。
　しかし、このようにすると、アクセルペダルが戻されているにもかかわらず、エンジン１０では余剰なトルクが発生してしまう。そこで、本実施の形態では、この余剰発生トルクを走行駆動系１４０以外の負荷１５０に分配するようになっている。この制御は、メインＥＣＵ１３０により行う。
　具体的には、メインＥＣＵ１３０は、燃料噴射量を維持したままとすることに起因する余剰発生トルクを計算し、この余剰発生トルクが消費されるように負荷１５０を作動させる。
　これにより、ドライバーによるアクセルペダルの操作に準じた走行を維持させつつ、図２の点線で示したように、リッチ制御区間（ＬＮＴ１０１の再生中）においてＬＮＴ１０１に導入される酸素濃度の上昇を抑制でき、ＬＮＴ再生の中断や、ＬＮＴ再生効率の低下を防止できる。
　図３は、本実施の形態の動作の説明に供する波形図である。
　図３Ａに示したように、時点ｔ１において、浄化装置ＥＣＵ１１０からエンジンＥＣＵ１１にＬＮＴ再生モード信号が送られると、図３Ｂに示したように、エンジン１０の燃料噴射量が急激に増加される。この結果、図３Ｄに示したように、ＬＮＴ１０１に導入される排気ガスの空燃比λ１は急激に減少し、ＬＮＴ再生が行われる。
　ここで、時点ｔ２において、アクセルの踏込量が急激に小さくなると（図３Ｃ）、従来であれば、図３Ｂの燃料噴射量も図３Ｂの一点鎖線で示されるように少なくされ、それに応じて、図３Ｄの一点鎖線で示されているようにＬＮＴ１０１に導入される排気ガスの空燃比λ１も急激に大きくなる。
　これに対して、本実施の形態においては、アクセルの踏込量が大きく戻されても（図３Ｃ）、図３Ｂの燃料噴射量は実線で示されるように維持されたままとされ、よって、図３Ｄの実線で示されているようにＬＮＴ１０１に導入される排気ガスの空燃比λ１も低い値で維持される。この結果、ＬＮＴ再生が良好な状態で維持される。
　ここで、アクセルが戻されたにもかかわらず、燃料噴射量を維持したことにより発生する余剰トルクは、図３Ｅに示したように、アクセルが戻されている間（つまりｔ２－ｔ３の期間）は、走行駆動系１４０以外の負荷１５０であるオルタネーター１５１及びエキゾーストブレーキ１５２の作動トルクＴＱ２、ＴＱ３として分配して消費される。この結果、アクセルが戻されている間（つまりｔ２－ｔ３の期間）に走行駆動系１４０に供給されるトルクＴＱ１は、アクセル操作が反映されたものとなる。つまり、エンジンでの発生トルクＴＱ０＝ＴＱ１＋ＴＱ２＋ＴＱ３とされる。
　以上説明したように、本実施の形態によれば、ＬＮＴ１０１を再生するためにエンジン１０をリッチ制御しているときに、走行駆動系１４０のトルクを下げることを示す操作信号（アクセル信号Ｓ１）が入力された場合、エンジン１０の燃料噴射量を維持したまま、エンジン１０の余剰発生トルクを走行駆動系１４０の負荷１５０に分配するようにしたことにより、ＬＮＴ１０１を再生するためにエンジン１０をリッチ制御しているときに、エンジン１０のトルクを下げる要求があった場合でも、ＬＮＴ再生の中断や効率低下、ＬＮＴ浄化率の診断精度の低下を防止できるようになる。
　また、燃料噴射量を維持することにより発生する余剰トルクを、オルタネーター１５１などの車両の発電系に分配したことにより、例えばフットブレーキを作動させて余剰トルク分を消費させる場合などと比較して、余剰トルクを有効活用できる。同様に、余剰トルクを、エキゾーストブレーキ１５２に分配したことにより、例えばフットブレーキを作動させて余剰トルク分を消費させる場合などと比較して、余剰トルクを有効活用できる。
　上述の実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
　上述の実施の形態では、操作信号がアクセル信号Ｓ１であり、トルクを下げることが要求される第１の負荷が走行駆動系１４０である場合について述べたが、本発明はこれに限らず、操作信号及び第１の負荷は、ＬＮＴ再生を行うためのリッチ制御中に燃料噴射量を減らす必要がある操作信号、及び、その操作信号に応じたトルクが供給される負荷であればよい。
　本出願は、２０１９年３月１８日出願の特願２０１９－０４９５９５号に基づく優先権を主張する。当該出願明細書および図面に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。
　本発明は、ＬＮＴ再生機能が搭載された車両に好適である。
　１　車両
　１０　エンジン
　１１　エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）
　２０　吸気管
　３０　排気管
　１００　排気浄化装置
　１０１　ＬＮＴ（Lean NOx Trap）
　１０２　ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）
　１０３　ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）
　１１０　浄化装置ＥＣＵ
　１２１、１２２　ラムダセンサー
　１３０　メインＥＣＵ
　１４０　走行駆動系
　１５０　負荷
　１５１　オルタネーター
　１５２　エキゾーストブレーキ
　Ｓ１　アクセル信号
　ＴＱ０～ＴＱ３　トルク

Claims (4)

  1. 　排気浄化装置を有する車両であって、
    　エンジンと、
    　前記排気浄化装置に設けられたＮＯｘ吸蔵還元型触媒と、
    　前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒を再生するために前記エンジンをリッチ制御しているときに、第１の負荷のトルクを下げることを示す操作信号が入力された場合、前記エンジンの燃料噴射量を維持したまま、前記エンジンの余剰発生トルクを前記第１の負荷以外の負荷に分配する、制御部と、
    　を具備する車両。
  2. 　前記制御部は、前記操作信号による前記トルクの減少量を算出し、当該減少量に相当する前記余剰発生トルクを前記第１の負荷以外の負荷に分配する、
    　請求項１に記載の車両。
  3. 　前記第１の負荷は、車両の走行駆動系であり、
    　前記第１の負荷以外の負荷は、車両の発電系を含む、
    　請求項１に記載の車両。
  4. 　前記第１の負荷は、車両の走行駆動系であり、
    　前記第１の負荷以外の負荷は、エキゾーストブレーキを含み、前記余剰発生トルクに応じて前記エキゾーストブレーキのスロットルの開閉を制御する、
    　請求項２に記載の車両。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006248519A (ja) * 1998-03-19 2006-09-21 Hitachi Ltd ハイブリッド自動車
JP2007230302A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Nissan Motor Co Ltd ディーゼルハイブリッド車両の排気浄化装置
JP2007246009A (ja) * 2006-03-17 2007-09-27 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp ハイブリッド電気自動車の制御装置
JP2016179740A (ja) * 2015-03-24 2016-10-13 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の駆動装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3783712B2 (ja) * 2003-12-03 2006-06-07 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両における内燃機関の制御方法
JP4973374B2 (ja) * 2007-08-07 2012-07-11 日産自動車株式会社 ハイブリッド原動機の制御装置
JP2010090730A (ja) * 2008-10-03 2010-04-22 Toyota Motor Corp 排気浄化触媒用の温度制御装置
CN103140402A (zh) * 2010-10-21 2013-06-05 日野自动车株式会社 再生控制装置、混合动力汽车、再生控制方法、以及程序
JP5825282B2 (ja) * 2013-03-26 2015-12-02 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006248519A (ja) * 1998-03-19 2006-09-21 Hitachi Ltd ハイブリッド自動車
JP2007230302A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Nissan Motor Co Ltd ディーゼルハイブリッド車両の排気浄化装置
JP2007246009A (ja) * 2006-03-17 2007-09-27 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp ハイブリッド電気自動車の制御装置
JP2016179740A (ja) * 2015-03-24 2016-10-13 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の駆動装置

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