図面 (/)

技術 排気浄化装置及び排気浄化装置の制御装置

出願人 いすゞ自動車株式会社
発明者 藤野竜介
出願日 2019年3月13日 (1年11ヶ月経過) 出願番号 2019-045650
公開日 2020年9月17日 (5ヶ月経過) 公開番号 2020-148130
状態 未査定
技術分野 排気の後処理
主要キーワード 煤詰まり 電力調整器 酸化触媒作用 尿素水中 排気入口 フロータイプ 排気管噴射 吸気流量センサ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年9月17日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

ヒータ電力消費量の節約を図りつつ、フィルタ詰まりが発生することを抑制することができる排気浄化装置及び排気浄化装置の制御装置を提供する。

解決手段

排気浄化装置10は、エンジン2から排出された排気が通過する排気通路4に配置されたフィルタ12と、排気通路におけるフィルタよりも上流側の箇所に配置されて、電気通電された場合に発熱するヒータ23と、ヒータへの電気の通電の実行、及び、ヒータへの電気の通電の停止を制御する制御装置30と、を備え、制御装置は、フィルタに堆積した堆積物の堆積量が第1閾値より多く且つエンジンの負荷が第2閾値以下の場合にヒータに電気を通電させる一方で、堆積量が第1閾値以下の場合、又は、堆積量が第1閾値より多い場合であってもエンジンの負荷が第2閾値より高い場合には、ヒータへの電気の通電を停止させる。

概要

背景

従来、エンジンから排出された排気が通過する排気通路フィルタを備える排気浄化装置が知られている(例えば特許文献1参照)。このような排気浄化装置において、排気中の等がフィルタに堆積して、フィルタに堆積物が形成される場合がある。この堆積物の量が多量になった場合、フィルタに詰まりが発生して排気がフィルタを通過することが困難になるおそれがある。

これに関して、例えば特許文献1に係る排気浄化装置は、排気通路におけるフィルタよりも上流側の箇所に配置されて、電気通電された場合に発熱するヒータと、フィルタに堆積した堆積物の堆積量(特許文献1では、煤詰まり量と称されている)が閾値より多い場合に、常に、ヒータに電気を通電させる制御を実行する制御装置と、をさらに備えている。この排気浄化装置によれば、フィルタの堆積物の堆積量が閾値より多い場合に、ヒータを発熱させて、排気を加熱させることができる。そして、この加熱された排気がフィルタに流入することで、フィルタの堆積物の燃焼を促進させて、フィルタに詰まりが発生することを抑制することができる。

概要

ヒータの電力消費量の節約をりつつ、フィルタに詰まりが発生することを抑制することができる排気浄化装置及び排気浄化装置の制御装置を提供する。排気浄化装置10は、エンジン2から排出された排気が通過する排気通路4に配置されたフィルタ12と、排気通路におけるフィルタよりも上流側の箇所に配置されて、電気が通電された場合に発熱するヒータ23と、ヒータへの電気の通電の実行、及び、ヒータへの電気の通電の停止を制御する制御装置30と、を備え、制御装置は、フィルタに堆積した堆積物の堆積量が第1閾値より多く且つエンジンの負荷が第2閾値以下の場合にヒータに電気を通電させる一方で、堆積量が第1閾値以下の場合、又は、堆積量が第1閾値より多い場合であってもエンジンの負荷が第2閾値より高い場合には、ヒータへの電気の通電を停止させる。

目的

本開示は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、ヒータの電力消費量の節約を図りつつ、フィルタに詰まりが発生することを抑制することができる排気浄化装置及び排気浄化装置の制御装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

エンジンから排出された排気が通過する排気通路に配置されたフィルタと、前記排気通路における前記フィルタよりも上流側の箇所に配置されて、電気通電された場合に発熱するヒータと、前記ヒータへの電気の通電の実行、及び、前記ヒータへの電気の通電の停止を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記フィルタに堆積した堆積物の堆積量が第1閾値より多く且つ前記エンジンの負荷が第2閾値以下の場合に前記ヒータに電気を通電させる一方で、前記堆積量が前記第1閾値以下の場合、又は、前記堆積量が前記第1閾値より多い場合であっても前記負荷が前記第2閾値より高い場合には、前記ヒータへの電気の通電を停止させる、排気浄化装置

請求項2

前記制御装置は、前記堆積量が前記第1閾値より多く且つ前記負荷が前記第2閾値以下の場合であっても、前記排気の温度が第3閾値より高い場合には、前記ヒータへの電気の通電を禁止し、前記堆積量が前記第1閾値より多く且つ前記負荷が前記第2閾値以下であり、さらに、前記排気の温度が前記第3閾値以下の場合に、前記ヒータに電気を通電させる請求項1記載の排気浄化装置。

請求項3

エンジンから排出された排気が通過する排気通路に配置されたフィルタと、前記排気通路における前記フィルタよりも上流側の箇所に配置されて、電気が通電された場合に発熱するヒータと、を備える排気浄化装置の制御装置であって、前記フィルタに堆積した堆積物の堆積量が第1閾値より多く且つ前記エンジンの負荷が第2閾値以下の場合に前記ヒータに電気を通電させる一方で、前記堆積量が前記第1閾値以下の場合、又は、前記堆積量が前記第1閾値より多い場合であっても前記負荷が前記第2閾値より高い場合には、前記ヒータへの電気の通電を停止させる制御を実行することを特徴とする排気浄化装置の制御装置。

技術分野

0001

本開示は、排気浄化装置及び排気浄化装置の制御装置に関する。

背景技術

0002

従来、エンジンから排出された排気が通過する排気通路フィルタを備える排気浄化装置が知られている(例えば特許文献1参照)。このような排気浄化装置において、排気中の等がフィルタに堆積して、フィルタに堆積物が形成される場合がある。この堆積物の量が多量になった場合、フィルタに詰まりが発生して排気がフィルタを通過することが困難になるおそれがある。

0003

これに関して、例えば特許文献1に係る排気浄化装置は、排気通路におけるフィルタよりも上流側の箇所に配置されて、電気通電された場合に発熱するヒータと、フィルタに堆積した堆積物の堆積量(特許文献1では、煤詰まり量と称されている)が閾値より多い場合に、常に、ヒータに電気を通電させる制御を実行する制御装置と、をさらに備えている。この排気浄化装置によれば、フィルタの堆積物の堆積量が閾値より多い場合に、ヒータを発熱させて、排気を加熱させることができる。そして、この加熱された排気がフィルタに流入することで、フィルタの堆積物の燃焼を促進させて、フィルタに詰まりが発生することを抑制することができる。

先行技術

0004

特開2003−286834号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、上述した特許文献1に係る技術に代表されるような従来技術の場合、フィルタの堆積物の堆積量が閾値より多い場合に、常に、ヒータに電気が通電されているので、ヒータの電力消費量が多過ぎてしまうという懸念がある。

0006

本開示は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、ヒータの電力消費量の節約を図りつつ、フィルタに詰まりが発生することを抑制することができる排気浄化装置及び排気浄化装置の制御装置を提供することである。

課題を解決するための手段

0007

上記目的を達成するため、本開示に係る排気浄化装置は、エンジンから排出された排気が通過する排気通路に配置されたフィルタと、前記排気通路における前記フィルタよりも上流側の箇所に配置されて、電気が通電された場合に発熱するヒータと、前記ヒータへの電気の通電の実行、及び、前記ヒータへの電気の通電の停止を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記フィルタに堆積した堆積物の堆積量が第1閾値より多く且つ前記エンジンの負荷が第2閾値以下の場合に前記ヒータに電気を通電させる一方で、前記堆積量が前記第1閾値以下の場合、又は、前記堆積量が前記第1閾値より多い場合であっても前記負荷が前記第2閾値より高い場合には、前記ヒータへの電気の通電を停止させる。

0008

また、上記目的を達成するため、本開示に係る排気浄化装置の制御装置は、エンジンから排出された排気が通過する排気通路に配置されたフィルタと、前記排気通路における前記フィルタよりも上流側の箇所に配置されて、電気が通電された場合に発熱するヒータと、を備える排気浄化装置の制御装置であって、前記フィルタに堆積した堆積物の堆積量が
第1閾値より多く且つ前記エンジンの負荷が第2閾値以下の場合に前記ヒータに電気を通電させる一方で、前記堆積量が前記第1閾値以下の場合、又は、前記堆積量が前記第1閾値より多い場合であっても前記負荷が前記第2閾値より高い場合には、前記ヒータへの電気の通電を停止させる制御を実行することを特徴とする。

発明の効果

0009

本開示によれば、ヒータの電力消費量の節約を図りつつ、フィルタに詰まりが発生することを抑制することができる。

図面の簡単な説明

0010

実施形態1に係る車両の一部の構成を模式的に示す模式的構成図である。
実施形態1に係る制御装置による排気浄化装置の制御を示すフローチャートの一例である。
実施形態2に係る制御装置による排気浄化装置の制御を示すフローチャートの一例である。

実施例

0011

(実施形態1)
まず、本開示の実施形態1に係る排気浄化装置10及び排気浄化装置10の制御装置30について説明する。図1は、本実施形態に係る排気浄化装置10を備える車両1の一部の構成を模式的に示す模式的構成図である。図1に例示されている車両1は、エンジン2と、吸気通路3と、排気通路4と、排気浄化装置10とを備えている。

0012

エンジン2は、気筒を有するシリンダブロック、シリンダブロックの上部に配置されたシリンダヘッド、気筒内に配置されたピストン、ピストンに連結されたクランクシャフト、気筒内に燃料噴射する燃料噴射弁等を備えている。エンジン2としては、ガソリンエンジンディーゼルエンジン等、種々のエンジンを用いることができる。本実施形態では、エンジン2の一例として、ディーゼルエンジンを用いている。エンジン2における燃料噴射量や燃料噴射タイミング等は、後述する制御装置30によって制御されている。吸気通路3は、エンジン2に吸入される吸気が通過する通路であり、その下流側端部がエンジン2の気筒の吸気ポートに接続している。排気通路4は、エンジン2から排出された排気が通過する通路であり、その上流側端部がエンジン2の気筒の排気ポートに接続している。

0013

排気浄化装置10は、酸化触媒11と、フィルタ12と、選択還元触媒13と、アンモニアスリップ触媒14と、尿素水噴射弁15と、加熱装置20と、制御装置30とを備えている。

0014

フィルタ12は排気通路4に配置されている。具体的には、本実施形態に係るフィルタ12は、排気通路4における酸化触媒11よりも下流側の箇所に配置されている。このフィルタ12は、排気中の粒子状物質(Particulate Matter;PM)を捕集する機能を有している。このような機能を有するものであれば、フィルタ12の具体的な構成は特に限定されるものではないが、本実施形態では、フィルタ12の一例として、ディーゼルパティキュレートフィルタを用いており、具体的には、ウォールフロータイプのディーゼルパティキュレートフィルタを用いている。

0015

酸化触媒11は、排気通路4におけるフィルタ12よりも上流側の箇所に配置されている。酸化触媒11は、排気が通過可能な担持体に、白金(Pt)、パラジウム(Pd)等の貴金属触媒担持された構成を有している。酸化触媒11は、その貴金属触媒の酸化触媒作用によって、排気中の一酸化窒素(NO)を二酸化窒素(NO2)に変化させる酸化
反応を促進させる。排気温度所定温度以上になった場合、この酸化触媒11において生成された二酸化窒素によって、フィルタ12の堆積物の燃焼を促進させて、例えば二酸化炭素(CO2)として排出させることができる。

0016

選択還元触媒13は、排気通路4におけるフィルタ12よりも下流側の箇所に配置されている。選択還元触媒13は、尿素水加水分解によって生成されたアンモニア(NH3)を吸着し、この吸着されたアンモニアを用いて排気中のNOxを選択的に還元させる触媒である。この選択還元触媒13の具体的な種類は特に限定されるものではなく、例えばバナジウム、銅、鉄等を用いることができる。アンモニアスリップ触媒14は、排気通路4における選択還元触媒13よりも下流側の箇所に配置されており、選択還元触媒13から放出されたアンモニアを酸化させる触媒である。

0017

尿素水噴射弁15は、配管(図示せず)を介して尿素水貯留タンク(図示せず)と接続されている。尿素水噴射弁15には、この尿素水貯留タンクに貯留された尿素水が供給される。尿素水噴射弁15は、制御装置30の指示を受けて、排気通路4におけるフィルタ12よりも下流側且つ選択還元触媒13よりも上流側の箇所に尿素水を噴射する。尿素水噴射弁15から尿素水が排気通路4内に噴射された場合、尿素水中尿素は加水分解され、その結果、アンモニアが生成される。このアンモニアは、選択還元触媒13に吸着され、この選択還元触媒13の触媒作用の下でNOxを還元させる。この結果、窒素(N2)及び水(H2O)が生成される。このようにして排気中のNOxの低減が図られている。

0018

なお、上述した酸化触媒11、選択還元触媒13、アンモニアスリップ触媒14及び尿素水噴射弁15は、本実施形態において必須の構成というわけではない。排気浄化装置10は、酸化触媒11、選択還元触媒13、アンモニアスリップ触媒14及び尿素水噴射弁15を備えていない構成とすることもできる。

0019

加熱装置20は、バッテリ21と、電力調整器22と、ヒータ23と、配線24とを備えている。バッテリ21、電力調整器22及びヒータ23は、配線24によって電気的に接続されている。バッテリ21は、ヒータ23に電気を供給するための電源である(換言すると、ヒータ23に電力を供給するための電源である)。このバッテリ21は、エンジン2によって駆動されて発電を行う発電機(オルタネータ)に対しても、配線(図示せず)を介して電気的に接続されている。この発電機が発電した電気は、バッテリ21に充電される。この構成により、本実施形態によれば、ヒータ23の電力消費量を節約した場合、バッテリ21を充電するための発電機の発電量も節約できるため、結果的に、エンジン2の燃費も節約されることになる。

0020

電力調整器22は、制御装置30の指示を受けて、バッテリ21からヒータ23への電気の通電(電気供給)の実行、及び、バッテリ21からヒータ23への電気の通電の停止を行うとともに、ヒータ23に供給される電力の値(電流値及び電圧値)を調整することができる装置である。電力調整器22は、ヒータ23に供給される電力の値を調整するにあたり、例えばヒータ23に印加される電圧値を調整することで、電力の値を調整することができる。なお、このような電力調整器22としては、公知の電力調整器を適用できるので、電力調整器22の構成の詳細な説明は省略する。

0021

ヒータ23は、排気通路4におけるフィルタ12よりも上流側の箇所に配置されている。具体的には、本実施形態に係るヒータ23は、一例として、排気通路4におけるフィルタ12よりも上流側であって、さらに、酸化触媒11よりも上流側の箇所に配置されている。但し、排気通路4におけるヒータ23の配置箇所は、これに限定されるものではなく、例えばヒータ23は、排気通路4におけるフィルタ12よりも上流側且つ酸化触媒11よりも下流側の箇所に配置されていてもよい。なお、このようにヒータ23が排気通路4
に配置されていても、排気はヒータ23を通過して、このヒータ23よりも下流側に流入することができる。

0022

本実施形態に係るヒータ23は、電気が通電された場合に発熱する電気ヒータによって構成されている。具体的には、本実施形態に係るヒータ23は、導電性抵抗体によって構成された電気ヒータである。このようにヒータ23が発熱することで、ヒータ23によって排気が加熱され、この加熱された排気がフィルタ12に流入することで、フィルタ12に堆積した煤等の堆積物の燃焼を促進させることができる。なお、このヒータ23への電気の通電の実行、及び、ヒータ23への電気の通電の停止は、制御装置30が電力調整器22を制御することで行われている。

0023

また、図1に示す車両1は、電圧センサ40、電流センサ41、回転数センサ42、排気温度センサ43、及び、差圧センサ44を備えている。これらのセンサは、制御装置30と電気的に接続されており、検出した値(検出値)を制御装置30に伝える。

0024

電圧センサ40は、ヒータ23に印加される電圧の値(V)を検出する。電流センサ41は、ヒータ23に供給される電流の値(A)を検出する。回転数センサ42は、エンジン2の回転数(rpm)を検出する。

0025

排気温度センサ43は、排気通路4に配置されており、エンジン2から排出された排気の温度(℃)を検出する。本実施形態に係る排気温度センサ43は、一例として、排気通路4におけるフィルタ12よりも上流側且つ酸化触媒11よりも下流側の箇所に配置されている。これにより、本実施形態に係る排気温度センサ43は、フィルタ12に流入する直前の排気の温度を検出している。但し、排気温度センサ43の配置箇所は、これに限定されるものではなく、排気温度センサ43は、排気通路4における任意の箇所に配置することができる。具体例を挙げると、排気温度センサ43は、例えば、ヒータ23よりも上流側の箇所や、ヒータ23と酸化触媒11との間の箇所、フィルタ12と選択還元触媒13との間の箇所、選択還元触媒13とアンモニアスリップ触媒14との間の箇所、あるいは、アンモニアスリップ触媒14よりも下流側の箇所等に配置されていてもよい。

0026

差圧センサ44は、フィルタ12よりも上流側且つ酸化触媒11よりも下流側の箇所の排気の圧力(具体的には、フィルタ12の排気入口部の排気圧力)と、フィルタ12よりも下流側且つ選択還元触媒13よりも上流側の排気の圧力(具体的には、フィルタ12の排気出口部の排気圧力)との差圧(以下、「フィルタ前後差圧」と称する)を検出する。フィルタ12に堆積した堆積物の堆積量が多くなるほど、フィルタ12を排気が通過し難くなるため、このフィルタ前後差圧は大きくなる。すなわち、フィルタ前後差圧は、フィルタ12の堆積物の堆積量と正の相関を有するパラメータである。

0027

なお、車両1は、上記のセンサ以外にも、エンジン2のクランク角を検出するクランク角センサや、エンジン2の吸気流量を検出する吸気流量センサ、車両1のアクセル開度を検出するアクセル開度センサ等、種々のセンサを備えている。

0028

制御装置30は、プロセッサとしての機能を有するCPU(Central Processing Unit)31と、CPU31の動作に用いられるデータやプログラム等を記憶する記憶部32と、を有するマイクロコンピュータを備えている。なお、記憶部32は、具体的には、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等の記憶媒体によって構成されている。

0029

本実施形態に係る制御装置30は、排気浄化装置10の尿素水噴射弁15及びヒータ23の動作を制御するとともに、前述したように、エンジン2の動作も制御している。すな
わち、本実施形態においては、車両1の動作を統合的に制御する制御装置30が「排気浄化装置10の制御装置」としての機能を有している。但し、この「排気浄化装置10の制御装置」は、エンジン2を制御する制御装置とは別に設けられた、排気浄化装置10専用の制御装置であってもよい。

0030

続いて、制御装置30による排気浄化装置10の制御について、フローチャートを参照しつつ、説明する。図2は、本実施形態に係る制御装置30による排気浄化装置10の制御を示すフローチャートの一例である。図2のフローチャートの各ステップは、制御装置30のCPU31が記憶部32のプログラムに基づいて実行する。制御装置30は、図2のフローチャートを車両1の始動開始始動スイッチがオンにされたとき)と同時にスタートし、その後は、繰り返し実行する。

0031

ステップS10において、制御装置30は、フィルタ12に堆積した堆積物の堆積量(g)が第1閾値(g)より多いか否かを判定する。このステップS10の詳細は以下のとおりである。

0032

まず、第1閾値について説明する。この第1閾値は、フィルタ12に堆積することが可能な「堆積物の堆積量の上限値」よりも少ない値であればよく、その具体的な値は特に限定されるものではない。この第1閾値が少ないほど、後述するステップS30の実行頻度が多くなる傾向がある。このような点を考慮して、第1閾値として、適切な値を設定して、制御装置30の記憶部32(例えばROM等)に予め記憶させておけばよい。なお、本実施形態において、この「堆積物の堆積量の上限値」は、具体的には、フィルタ12に堆積物が堆積しても、エンジン2の運転が可能な程度までフィルタ12を排気が通過することができるような堆積物の上限値を意味している。

0033

本実施形態においては、上記の第1閾値の一例として、フィルタ12に堆積することが可能な「堆積物の堆積量の上限値」の40%〜60%から選択された割合の値を用いている。具体的には、本実施形態においては、この第1閾値の一例として、「堆積物の堆積量の上限値」の50%に相当する値を用いている。

0034

また、本実施形態に係る制御装置30は、ステップS10において、フィルタ前後差圧(Pa)に基づいて堆積物の堆積量を取得している。具体的には、制御装置30の記憶部32(例えばROM)には、フィルタ前後差圧と堆積物の堆積量とを関連付けて規定したマップデータが予め記憶されている。このマップデータは、フィルタ前後差圧が大きくなるほど堆積物の堆積量が多くなるように、フィルタ前後差圧と堆積物の堆積量とを関連付けて規定している。制御装置30は、ステップS10において、差圧センサ44の検出値に基づいてフィルタ前後差圧を取得し、この取得されたフィルタ前後差圧に対応する堆積物の堆積量をマップデータから抽出することで、堆積物の堆積量を取得する。そして、制御装置30は、この取得された堆積量が第1閾値よりも多いか否かを判定する。以上のように、本実施形態に係るステップS10は実行されている。

0035

なお、ステップS10の具体的な実行内容は、上記の内容に限定されるものではない。他の例を挙げると、制御装置30は、フィルタ前後差圧に加えて、例えばエンジン2の回転数をさらに考慮して、フィルタ12に堆積した堆積物の堆積量を取得してもよい。具体的には、この場合、制御装置30の記憶部32には、フィルタ前後差圧及びエンジン2の回転数と、堆積物の堆積量と、を関連付けて規定したマップデータが予め記憶されている。制御装置30は、ステップS10において、差圧センサ44の検出値に基づいてフィルタ前後差圧を取得し、回転数センサ42の検出値に基づいてエンジン2の回転数を取得する。そして、制御装置30は、この取得されたフィルタ前後差圧及びエンジン2の回転数に対応する堆積物の堆積量をマップデータから抽出することで、堆積物の堆積量を取得す
る。

0036

あるいは、車両1が、過給機(エンジン2に吸入される吸気を過給する装置)を備えている場合には、制御装置30は、この過給機の過給圧もさらに考慮して、堆積物の堆積量を取得してもよい。具体的には、この場合、制御装置30の記憶部32には、フィルタ前後差圧、エンジン2の回転数及び過給圧と、堆積物の堆積量と、を関連付けて規定したマップデータが予め記憶されている。制御装置30は、ステップS10において、差圧センサ44の検出値に基づいてフィルタ前後差圧を取得し、回転数センサ42の検出値に基づいてエンジン2の回転数を取得する。また、制御装置30は、過給圧を検出する過給圧センサの検出値に基づいて、過給圧を取得する。そして、制御装置30は、この取得されたフィルタ前後差圧、エンジン2の回転数、及び、過給圧に対応する堆積物の堆積量をマップデータから抽出することで、堆積物の堆積量を取得する。以上のように、ステップS10は種々の手法によって実行することができる。

0037

ステップS10でNOと判定された場合(すなわち、堆積物の堆積量が第1閾値以下の場合)、制御装置30は、ヒータ23に電気が通電されないように電力調整器22を制御する(ステップS40)。この場合、ヒータ23は電気が通電されていない状態(非通電の状態)になる。なお、ステップS40の実行前において、既にヒータ23が非通電の状態になっている場合には、ステップS40において制御装置30は、この状態を維持させればよい。次いで、制御装置30はフローチャートをスタートから再度実行する(リターン)。

0038

一方、ステップS10でYESと判定された場合(すなわち、堆積物の堆積量が第1閾値より多い場合)、制御装置30は、エンジン2の負荷(以下、「エンジン負荷」と称する)が第2閾値以下であるか否かを判定する(ステップS20)。このステップS20の詳細は以下のとおりである。

0039

本実施形態では、エンジン負荷の一例として、エンジン2の回転数を用いている。この場合、エンジン2の回転数が低くなるほど(すなわち、エンジン負荷が低くなるほど)、エンジン2から排出される排気流量(mm3/s)は少なくなる。

0040

また、本実施形態では、第2閾値の一例として、エンジン負荷がこの値以下の場合に、排気流量が少ないため、ヒータ23が発熱しないと、フィルタ12に堆積した堆積物が除去され難いと考えられる値を用いている。別の観点でいうと、この第2閾値の一例として、エンジン負荷がこの値より高い場合には、排気流量が多いため、ヒータ23が発熱しなくても、排気の勢いでフィルタ12に堆積した堆積物が除去される可能性があると考えられる値を用いている。この第2閾値は、予め実験シミュレーション等を行って、適切な値を求めておき、記憶部32(例えばROM等)に記憶させておけばよい。この第2閾値の具体例を挙げると、例えば、エンジン2がアイドリング状態のときのエンジン負荷(すなわち、アイドリング回転数)や、このアイドリング状態のときのエンジン負荷よりも所定値だけ高い値(すなわち、アイドリング回転数よりも所定値だけ高い、アイドリング回転数近傍の値)等を用いることができる。

0041

本実施形態に係る制御装置30は、ステップS20において、回転数センサ42の検出値を取得することでエンジン2の回転数を取得し、この取得されたエンジン2の回転数が記憶部32の第2閾値以下であるか否かを判定する。制御装置30は、エンジン2の回転数が第2閾値以下であると判定した場合に(すなわち、エンジン負荷が第2閾値以下であると判定した場合に)、YESと判定し、エンジン2の回転数が第2閾値より高いと判定した場合に(すなわち、エンジン負荷が第2閾値より高いと判定した場合に)、NOと判定する。以上のように、本実施形態に係るステップS20は実行されている。

0042

なお、ステップS20の具体的な実行内容は、上記の内容に限定されるものではない。他の例を挙げると、制御装置30は、エンジン負荷として、車両1のアクセルペダル開度(アクセル開度)や、エンジン2の吸気流量や、エンジン2の燃料噴射量等を用いることもできる。

0043

ステップS20でNOと判定された場合、制御装置30は、前述したステップS40を実行する。この場合、ヒータ23への電気の通電は実行されない。

0044

一方、ステップS20でYESと判定された場合、制御装置30は、ヒータ23に電気が通電されるように電力調整器22を制御する(ステップS30)。これにより、ヒータ23は発熱し、ヒータ23によって加熱された排気がフィルタ12に流入して、フィルタ12の堆積物の燃焼が促進される。この結果、フィルタ12の堆積物の除去が促進されて、フィルタ12に詰まりが発生することが抑制される。

0045

ステップS30の後に制御装置30は、フローチャートをスタートから再度実行する(リターン)。この結果、ステップS10でNOと判定された場合又はステップS20でNOと判定された場合、ステップS40が実行されることで、ヒータ23への通電は停止される。

0046

以上のように、本実施形態によれば、フィルタ12に堆積した堆積物の堆積量が第1閾値より多く(ステップS10でYESの場合)、且つ、エンジン負荷が第2閾値以下の場合(ステップS20でYESの場合)に、ヒータ23に電気を通電させる一方で(ステップS30)、堆積物の堆積量が第1閾値以下の場合(ステップS10でNOの場合)、又は、堆積物の堆積量が第1閾値より多い場合であってもエンジン負荷が第2閾値より高い場合(ステップS20でNOの場合)には、ヒータ23への電気の通電を停止させている。

0047

これにより、本実施形態によれば、フィルタ12に堆積した堆積物の堆積量が第1閾値より多く、且つ、エンジン負荷が第2閾値以下の場合に、ヒータ23を発熱させて、フィルタ12の堆積物の燃焼を促進させることができる。この結果、フィルタ12に詰まりが発生することを抑制することができる。一方、フィルタ12に堆積した堆積物の堆積量が第1閾値以下の場合、又は、フィルタ12に堆積した堆積物の堆積量が第1閾値より多い場合であってもエンジン負荷が第2閾値より高い場合には、ヒータ23に電気が通電されないので、ヒータ23の電力消費量を節約することができる。

0048

以上のように、本実施形態によれば、ヒータ23の電力消費量の節約を図りつつ、フィルタ12に詰まりが発生することを抑制することができる。

0049

また、本実施形態によれば、上記のようにヒータ23の電力消費量の節約を図ることができるので、エンジン2の燃費の節約を図ることもできる。

0050

また、本実施形態によれば、いわゆるポスト噴射制御(エンジン2の気筒内に、メイン噴射よりも後の時期に燃料を噴射して、未燃燃料を排気通路4に流通させることで、排気温度を上昇させる制御)や、いわゆる排気管噴射(排気通路4におけるフィルタ12よりも上流側の箇所に燃料を噴射することで、排気温度を上昇させる制御)等のような、余分な燃料噴射を行うことなく、フィルタ12に詰まりが発生することを抑制することができる。この点においても、エンジン2の燃費の節約を図ることができる。

0051

(実施形態2)
続いて、本開示の実施形態2に係る排気浄化装置10及び排気浄化装置10の制御装置30について説明する。本実施形態に係る排気浄化装置10は、制御装置30による排気浄化装置10の制御内容が実施形態1のそれと異なっている。図3は、本実施形態に係る制御装置30による排気浄化装置10の制御を示すフローチャートの一例である。この図3のフローチャートは、ステップS25が追加されている点において、図2のフローチャートと異なっている。

0052

本実施形態に係る制御装置30は、ステップS20でYESと判定された場合に、ステップS25を実行する。このステップS25において、制御装置30は、エンジン2から排出された排気の温度が第3閾値以下であるか否かを判定する。このステップS25の詳細は以下のとおりである。

0053

まず、第3閾値について説明する。本実施形態では、この第3閾値の具体例として、排気の温度がこの温度よりも高い場合に、ヒータ23が発熱しなくても、排気熱によってフィルタ12の堆積物が燃焼することができると考えられる値を用いている。この第3閾値は、予め実験、シミュレーション等を行って、適切な値を求めておき、記憶部32(例えばROM等)に記憶させておけばよい。

0054

また、本実施形態に係る制御装置30は、排気温度センサ43の検出値に基づいて、排気の温度を取得する。制御装置30は、このようにして取得された排気の温度が記憶部32の第3閾値以下であるか否かを判定し、この結果、排気の温度が第3閾値以下であると判定した場合にYESと判定し、排気の温度が第3閾値より高いと判定した場合にNOと判定する。以上のように、本実施形態に係るステップS25は実行されている。

0055

ステップS25でYESと判定された場合、制御装置30はステップS30を実行する。この場合、ヒータ23に電気が通電される。一方、ステップS25でNOと判定された場合、制御装置30は、ヒータ23への電気の通電を禁止して、ステップS40を実行する。この場合、ヒータ23への電気の通電は行われない。

0056

すなわち、本実施形態に係る制御装置30は、堆積物の堆積量が第1閾値より多く且つエンジン負荷が第2閾値以下の場合であっても、排気の温度が第3閾値より高い場合(ステップS25でNOの場合)には、ヒータ23への電気の通電を禁止し、堆積物の堆積量が第1閾値より多く且つエンジン負荷が第2閾値以下であり、さらに、排気の温度が第3閾値以下の場合(ステップS25でYESの場合)に、ヒータ23に電気を通電させている。これにより、本実施形態によれば、実施形態1に比較して、ヒータ23の電力消費量をさらに節約させることができる。

0057

なお、上記のフローチャートにおいて、ステップS10、ステップS20、及び、ステップS25に係る判定処理を実行する制御装置30のCPU31は、「判定部」としての機能を有する部材に相当する。また、ステップS30及びステップS40に係る制御処理を実行する制御装置30のCPU31は、「制御部」としての機能を有する部材に相当する。

0058

以上、本開示に係る実施形態について説明したが、本開示はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

0059

1 車両
2エンジン
4排気通路
10排気浄化装置
11酸化触媒
12フィルタ
13選択還元触媒
14アンモニアスリップ触媒
15尿素水噴射弁
23ヒータ
30制御装置
31 CPU
32 記憶部

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ