JP2001355434A - 排気ガス浄化部材の再生装置 - Google Patents

排気ガス浄化部材の再生装置

Info

Publication number
JP2001355434A
JP2001355434A JP2000179999A JP2000179999A JP2001355434A JP 2001355434 A JP2001355434 A JP 2001355434A JP 2000179999 A JP2000179999 A JP 2000179999A JP 2000179999 A JP2000179999 A JP 2000179999A JP 2001355434 A JP2001355434 A JP 2001355434A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
amount
exhaust gas
power
purifying member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000179999A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3706956B2 (ja
Inventor
Naoto Suzuki
直人 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2000179999A priority Critical patent/JP3706956B2/ja
Priority to DE10127782A priority patent/DE10127782B4/de
Priority to FR0107664A priority patent/FR2810369B1/fr
Publication of JP2001355434A publication Critical patent/JP2001355434A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3706956B2 publication Critical patent/JP3706956B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/027—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using electric or magnetic heating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/0842—Nitrogen oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/085—Sulfur or sulfur oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0871—Regulation of absorbents or adsorbents, e.g. purging
    • F01N3/0885—Regeneration of deteriorated absorbents or adsorbents, e.g. desulfurization of NOx traps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/2013—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/2013—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means
    • F01N3/2026—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means directly electrifying the catalyst substrate, i.e. heating the electrically conductive catalyst substrate by joule effect
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F01N9/002—Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration, e.g. detection of clogging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/14—Indicating devices; Other safety devices
    • F01P11/20—Indicating devices; Other safety devices concerning atmospheric freezing conditions, e.g. automatically draining or heating during frosty weather
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/44—Drive Train control parameters related to combustion engines
    • B60L2240/445—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0676—Engine temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/24—Energy storage means
    • B60W2510/242—Energy storage means for electrical energy
    • B60W2510/244—Charge state
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00—Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/47—Engine emissions
    • B60Y2300/476—Regeneration of particle filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/04—Sulfur or sulfur oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
    • F01N2900/1612—SOx amount trapped in catalyst
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/14—Indicating devices; Other safety devices
    • F01P2011/205—Indicating devices; Other safety devices using heat-accumulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2050/00—Applications
    • F01P2050/24—Hybrid vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/18—Heater
    • 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
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排気ガス浄化部材の再生処理を確実かつ十分
に行うことのできる再生装置を提供する。 【解決手段】 エンジン１２の排気流路に設けられ、パ
ティキュレートを捕集し排気ガスを浄化するＤＰＦ３４
には、捕集されたパティキュレートを燃焼除去してＤＰ
Ｆ３４を再生するヒータ３８が備えられている。そし
て、前記ヒータ３８に電力を供給する第２バッテリ３６
がＨＶ車両１０制御用の第１バッテリ２２に対して独立
的に設けられる。前記第２バッテリ３６を管理する第２
バッテリＥＣＵ４０は、ＤＰＦ３４が捕集したパティキ
ュレートの量をエンジン１２の駆動状態から算出し、捕
集したパティキュレートの量に応じて第２バッテリ３６
を充電し、パティキュレートの焼却時に第２バッテリ３
６を放電し、ヒータ３８を発熱させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気ガス浄化部材
の再生装置、特に、内燃機関から排出される排気ガスに
含まれる物質を捕集し排気ガスの浄化を行うフィルタや
触媒の機能再生を行う排気ガス浄化部材の再生装置の改
良に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、内燃機関を駆動した時に排出され
る排気ガスには、そのまま大気に排出することが好まし
くない物質が含まれている。例えば、内燃機関、特にデ
ィーゼルエンジンの場合、排気ガスの中にはパティキュ
レート（すす；以下ＰＭという）が含まれ、大気汚染の
原因になる。このＰＭに関して、例えば、ディーゼルエ
ンジンの排気流路の一部に排気ガスの浄化部材として、
ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）を設け、通過す
る排気ガス中のＰＭを捕集することによって大気中に放
出されるＰＭの量を低減することが考えられる。また、
内燃機関を駆動したときに排出される他の物質として
は、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化
物（ＮＯｘ）等がある。これらの物質も、例えば、内燃
機関の排気流路の一部に浄化部材として、酸化触媒や還
元触媒、前記２者の特徴を兼ね備えた三元触媒（例え
ば、リーンＮＯｘ触媒）を配置することにより対象物質
を捕集し排気ガスの浄化を行うことができる。なお、リ
ーンＮＯｘ触媒を使用した場合、ＣＯとＨＣは、触媒で
酸化されることにより直ちにＣＯ2やＨ2Ｏに変換され排
出可能状態になる。また、ＮＯｘは触媒に一時的に吸着
されるが、触媒に対して定期的に還元処理を施すことに
よりＮ2とＣＯ2に変換され、排出可能な状態になる。
【０００３】ところで、前者のＤＰＦに関しては、捕集
したＰＭが所定値以上推積するとＰＭの捕集機能が低下
するため、所定のタイミングでＤＰＦから分離排除し
て、ＤＰＦの機能を回復する必要がある。また、後者の
リーンＮＯｘ触媒の場合、前述したように、触媒に吸着
しているＮＯｘは還元処理により触媒から容易に分離可
能である。しかし、リーンＮＯｘ触媒は排気ガス中のＮ
Ｏｘを吸着する時に物質構造上類似する硫黄酸化物ＳＯ
ｘも一緒に吸着してしまう。このＳＯｘは、化学的な結
合力がＮＯｘよりも強いため還元処理を施しても触媒か
ら分離することができず、ＳＯｘが触媒に推積してしま
うため、結果的にリーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸着能力を
低下させてしまう。
【０００４】上述したような排気ガスの浄化部材の再生
方法としては、直接加熱する方法が知られている。例え
ばＤＰＦに捕集されたＰＭの場合、ＤＰＦをヒータ等の
加熱手段で加熱してＰＭを焼却除去することができる。
一方、リーンＮＯｘ触媒の場合、好ましくは還元雰囲気
の中で加熱することによりＳＯｘをＳＯやＳＯ2に還元
し触媒から分離することが可能であり、いずれの場合も
浄化部材の再生を行うことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
な浄化部材の再生をヒータによる加熱によって行う場
合、その電力の供給はバッテリからになる。しかしなが
ら通常、バッテリは、内燃機関をはじめとする車両の制
御用に搭載されているため、再生用に使用可能な電力に
は限度がある。これに対して、例えば特開平８−１４４
７３９号公報に開示されるパティキュレートフィルタの
再生装置は、再生時のヒータ通電に先立ちバッテリの充
電状態をチェックし、バッテリの充電残量を考慮し、通
電時間の長短調整を行う。しかしながらこの場合、バッ
テリの充電残量が不足している場合、十分な通電、つま
り加熱を行うことができず、十分な再生処理を行うこと
ができないという問題がある。リーンＮＯｘ触媒に特開
平８−１４４７３９号公報の技術を適用した場合も同様
な問題が生じる。
【０００６】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、浄化部材の再生処理を確実かつ十分に行うことの
できる排気ガス浄化部材の再生装置を提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明は、ディーゼルエンジンの排気流路
に設けられ、パティキュレートを捕集し排気ガスを浄化
する浄化部材と、前記浄化部材で捕集されたパティキュ
レートを燃焼除去して浄化部材を再生する加熱手段と、
前記加熱手段に電力を供給するバッテリと、を含む排気
ガス浄化部材の再生装置において、前記パティキュレー
トの捕集量を算出する捕集量算出手段と、前記捕集した
パティキュレートを焼却除去するのに必要な電力を算出
する必要電力算出手段と、算出した必要電力量に基づき
前記バッテリの充電量を制御する充電量制御手段と、を
含むことを特徴とする。
【０００８】ここで、ディーゼルエンジンの排気流路に
設けられパティキュレートを捕集し排気ガスを浄化する
浄化部材とは、例えば、ＤＰＦ（Diesel Particulate F
ilter）等であり、加熱手段は、例えば、浄化部材に付
加的に設けられた電熱線ヒータやカートリッジヒータで
加熱するものを含む。また、浄化部材が導電性の場合
は、当該浄化部材を直接通電することにより発熱させて
加熱するもの等も含む。
【０００９】この構成によれば、捕集量算出手段によっ
て算出されたパティキュレート捕集量に基づいて、必要
電力算出手段がそのパティキュレートを焼却除去するの
に必要な電力を算出し、充電量制御手段が必要電力量に
基づき前記バッテリの充電量を制御する。つまり、パテ
ィキュレートの推積量に応じて、必要な電力を予め準備
するので、浄化部材に対する加熱を必要な時に十分に行
うことが可能になり、浄化部材の再生を確実かつ十分に
行うことができる。
【００１０】上記のような目的を達成するために、本発
明は、内燃機関の排気流路に設けられ少なくとも窒素酸
化物を吸着し排気ガスを浄化する浄化部材と、窒素酸化
物と共に流入する硫黄酸化物の推積により窒素酸化物の
吸着能力が低下した浄化部材を加熱して硫黄酸化物を除
去し浄化部材の再生を行う加熱手段と、前記加熱手段に
電力を供給するバッテリと、を含む排気ガス浄化部材の
再生装置において、前記硫黄酸化物の推積量を算出する
推積量算出手段と、前記推積した硫黄酸化物を加熱し前
記浄化部材から除去するのに必要な電力を算出する必要
電力算出手段と、算出した必要電力量に基づき前記バッ
テリの充電量を制御する充電量制御手段と、を含むこと
を特徴とする。
【００１１】ここで、内燃機関とは、ディーゼルエンジ
ンやガソリンエンジンを含む。また、窒素酸化物を吸着
し排気ガスを浄化する浄化部材とは、例えばリーンＮＯ
ｘ触媒であり、加熱手段は、例えば、浄化部材に付加的
に設けられた電熱線ヒータやカートリッジヒータで加熱
するものを含む。また、浄化部材が導電性の場合は、当
該浄化部材を直接通電することにより発熱させて加熱す
るもの等も含む。
【００１２】この構成によれば、推積量算出手段によっ
て算出された硫黄酸化物の推積量に基づいて、必要電力
算出手段がその硫黄酸化物を除去するのに必要な電力を
算出し、充電量制御手段が必要電力量に基づき前記バッ
テリの充電量を制御する。つまり、硫黄酸化物の推積量
に応じて、必要な電力を予め準備準備するので、浄化部
材に対する加熱を必要な時に十分に行うことが可能にな
り、浄化部材の再生を確実かつ十分に行うことができ
る。
【００１３】上記のような目的を達成するために、本発
明は、上記構成において、再生装置は、車両に搭載さ
れ、前記バッテリは、車両制御用と共用され、前記充電
制御手段は、車両制御用電力とは、独立的に加熱手段駆
動用電力を充電することを特徴とする。
【００１４】ここで、バッテリは、充電残量の管理に対
して、車両制御用に用いる電力を確保する領域と加熱手
段を加熱するのに用いる電力を確保する領域とを別領域
として有してもよいし、個別領域を有さず、車両制御用
に用いる電力と加熱手段を加熱するのに用いる電力との
合計値で管理するようにしてもよい。
【００１５】この構成によれば、車両のバッテリの充電
量に左右されることなくパティキュレートや硫黄酸化物
の除去を確実に行うことができる。
【００１６】上記のような目的を達成するために、本発
明は、上記構成において、再生装置は、車両に搭載さ
れ、前記バッテリは、車両制御用バッテリに対して独立
的に配置される加熱手段用バッテリであることを特徴と
する。
【００１７】ここで、加熱手段用バッテリとは、車両で
行われる充電動作により車両制御用バッテリと同様に充
電される。
【００１８】この構成によれば、パティキュレートや硫
黄酸化物の除去を確実に行うことができる。なお、パテ
ィキュレートや硫黄酸化物の推積量と加熱手段用バッテ
リの充電量は常に対応しているので、例えば、何らかの
原因で捕集量算出手段や推積量算出手段のメモリ内容が
消去されても加熱手段用バッテリの充電量を測定するこ
とで、パティキュレートや硫黄酸化物の量を推定するこ
とが可能になり、浄化部材の再生を適切に行うことがで
きる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
（以下、実施形態という）を図面に基づき説明する。
【００２０】実施形態１．図１には、本発明の実施形態
１に係る浄化部材の再生装置を搭載するハイブリッド
（ＨＶ）車両１０の構成概念図が示されている。なお、
実施形態１は、ディーゼルエンジンの駆動時に排出され
る排気ガスの中に含まれるパティキュレート（すす；以
下ＰＭという）を除去し排気ガスを浄化する浄化部材と
してセラミックス製や金属製のＤＰＦ（Diesel Particu
late Filter）を使用した場合の再生に関して示してい
る。また、後述するが、バッテリはＰＭの推積量に応じ
て充電を行う必要があるため、本実施形態１において
は、バッテリの充電量制御が容易なＨＶシステムを有す
る車両を用いて説明するが、バッテリの充電制御を任意
に行えるものであれば、ＨＶシステムを搭載しない車両
でもよい。
【００２１】ＨＶ車両１０は、内燃機関としてディーゼ
ルエンジン（以下、単にエンジンという）１２と、モー
タ・ジェネレーター（ＭＧ）１４を含んでいる。なお、
図１においては、説明の便宜上、ＭＧ１４をモータ１４
Ａとジェネレーター１４Ｂと表現するが、ＨＶ車両１０
の走行状態に応じて、モータ１４Ａがジェネレーターと
して機能したり、ジェネレーター１４Ｂがモータとして
機能したりする。
【００２２】ＨＶ車両１０には、この他に、エンジン１
２やＭＧ１４で発生した動力を車輪側１６に伝達した
り、車輪側１６の駆動力をエンジン１２やＭＧ１４に伝
達する減速機１８と、エンジン１２の発生する動力を車
輪側１６とジェネレータ１４Ｂとの２経路に分配する動
力分割機構（図１においては、例えば遊星歯車）２０
と、ＭＧ１４の駆動や図示しない補機（空気調和装置や
その他の車載電子機器）の駆動を行うための電力を充電
しておく第１バッテリ２２と、第１バッテリ２２の直流
とモータ１４Ａ及びジェネレーター１４Ｂの交流を交換
しながら電流制御を行うインバータ２４と、第１バッテ
リ２２の充放電状態を管理制御する第１バッテリ電子制
御ユニット（以下、第１バッテリＥＣＵという）２６
と、エンジン１２の動作状態を制御するエンジンＥＣＵ
２８と、ＨＶ車両１０の状態に応じてＭＧ１４及び第１
バッテリＥＣＵ２６、インバータ２４等を制御するＭＧ
ＥＣＵ３０と、バッテリＥＣＵ２６、エンジンＥＣＵ２
８、ＭＧＥＣＵ３０等を相互に管理制御して、ＨＶ車両
１０が最も効率よく運行できるようにＨＶシステム全体
を制御するＨＶＥＣＵ３２等を含んでいる。なお、図１
においては、各ＥＣＵを別構成としているが、２個以上
のＥＣＵを統合したＥＣＵとして構成してもよい。
【００２３】図１に示すようなＨＶシステムを搭載する
ＨＶ車両１０においては、発進時や低速走行時等エンジ
ン１２の効率が悪い場合には、ＭＧ１４のモータ１４Ａ
のみによりＨＶ車両１０の走行を行い、通常走行時に
は、例えば動力分割機構２０によりエンジン１２の動力
を２経路に分け、一方で車輪側１６の直接駆動を行い、
他方でジェネレーター１４Ｂを駆動し発電を行う。この
時発生する電力でモータ１４Ａを駆動して車輪側１６の
駆動補助を行う。また、高速走行時には、更にＨＶバッ
テリ２２からの電力をモータ１４Ａに供給しモータ１４
Ａの出力をアップし車輪側１６に対して駆動力の追加を
行う。一方、減速時には、車輪側１６により従動するモ
ータ１４Ａがジェネレーターとして機能し回生発電を行
い、回収した電力を第１バッテリ２２に蓄える。なお、
第１バッテリ２２の充電量が低下し、充電が特に必要な
場合には、エンジン１２の出力を増加しジェネレーター
１４Ｂによる発電量を増やしＨＶバッテリ２２に対する
充電量を増加する。もちろん、低速走行時でも必要に応
じてエンジン１２の駆動量を増加する制御を行う。例え
ば、上述のように第１バッテリ２２の充電が必要な場合
や、空気調和装置（エアコン）等の補器を駆動する場合
やエンジン１２の冷却水の温度を所定温度まで上げる場
合等である。
【００２４】本実施形態１の特徴的事項は、エンジン１
２の排気流路に設けられ、排気ガス中に含まれるＰＭを
捕集し排気ガスを浄化する浄化部材として配置されたＤ
ＰＦ３４の再生を加熱により行うために、専用の加熱用
バッテリを配置し、前記加熱用バッテリをＰＭの量に応
じて充電し、常にＤＰＦの再生用に電力を供給できるよ
うにしているところである。
【００２５】すなわち、インバータ２４には、ＭＧ１４
や補機を駆動するための電力を充電する第１バッテリ２
２とは、独立した専用の第２バッテリ３６が接続され、
ＤＰＦ３４に配置された加熱手段としてのヒータ３８に
加熱用電力を供給している。この第２バッテリ３６は、
第２バッテリＥＣＵ４０によって制御され、インバータ
２４を介してＭＧ１４で発生した電力を必要量充電する
ように制御される。なお、第２バッテリＥＣＵ４０もＭ
ＧＥＣＵ３０やＨＶＥＣＵ３２と情報の交換を適宜行
い、ＨＶ車両１０の効率的な駆動を妨げることなく、か
つ第２バッテリ３６の充電を十分に行うように構成され
ている。
【００２６】前記ヒータ３８は、ＤＰＦ３４が例えばセ
ラミック等の非導電体で構成されている場合、ＤＰＦ３
４の周囲や内部に電熱線を配置することによって構成し
てもよいし、ＤＰＦ３４の内部にカートリッジヒータ等
を挿入配置して構成してもよい。また、ＤＰＦ３４が金
属等の導電性材料で構成されている場合、電極をＤＰＦ
３４に取り付け、ＤＰＦ３４自体を発熱させることによ
りヒータを構成してもよい。なお、この場合、ＤＰＦ３
４の周囲は、絶縁する必要がある。
【００２７】図２には、図１に示す各ＥＣＵを関連付け
ながら第１バッテリ２２及び第２バッテリ３６の充電制
御を説明するために、各ＥＣＵ内部構成を機能毎に示し
たブロック図が示されている。
【００２８】通常、ＨＶＥＣＵ３２は、ＨＶ車両１０の
走行制御を行いつつ、第１バッテリ２２のＳＯＣ（バッ
テリの充電状態：State of Charge）が目標ＳＯＣに収
束するように、エンジン１２の出力やＭＧ１４の駆動状
態を総合的に管理している。なお、目標ＳＯＣは、充電
及び放電の両方をある程度行えるように、デフォルト値
として６０％等に設定されている。本実施形態１におい
ては、ＨＶＥＣＵ３２は、前記第１バッテリ２２を目標
ＳＯＣに収束させると共に、第２バッテリ３６をＤＰＦ
３４の再生に必要な電力を充電できるようにエンジン１
２の出力やＭＧ１４の駆動状態を管理している。
【００２９】次に、ＨＶ車両１０の全体の制御について
説明する。まず、ＨＶＥＣＵ３２に含まれるアクセル開
度認識部４２は、図示しないアクセルペダルに配置され
たセンサによって運転者のアクセル踏み込み量を認識
し、車速認識部４４は車速センサ等からの情報に基づき
ＨＶ車両１０の現在車速を認識する。そして、出力軸ト
ルク算出部４６は、アクセル開度と車速とに基づいて、
運転者が要求している走行状態を実現するために必要な
出力軸トルクを算出し、車両必要動力算出部４８が運転
者が要求している走行状態を実現するために必要なエン
ジンの動力を算出する。また、ＨＶＥＣＵ３２に含まれ
る補機要求量認識部５０は、エアコン等の補機の運転状
態に基づき、補機の運転に必要なエネルギを算出する。
【００３０】一方、第１バッテリＥＣＵ２６に含まれる
ＳＯＣ認識部５２は、第１バッテリ２２の充電状態をチ
ェックする。第１バッテリＥＣＵ２６には、第１バッテ
リ２２のＳＯＣを最適に維持するために、目標ＳＯＣが
設定されていて、通常、第１バッテリ要求発電量算出部
５４では、目標ＳＯＣ（例えば、６０％）にＳＯＣが収
束するように、ジェネレータ１４Ｂが発電できるよう
に、要求発電量の算出を行う。
【００３１】前述したように、本実施形態１のＨＶ車両
１０においては、捕集したＰＭを焼却除去するために駆
動するヒータ３８の専用バッテリである第２バッテリ３
６の充電を前記第１バッテリ２２の充電と平行して行う
必要がある。そのため、第２バッテリＥＣＵ４０は、Ｄ
ＰＦ３４に捕集されたＰＭの量を認識し、必要な充電量
を決定する必要がある。そのため、第２バッテリＥＣＵ
４０は、ＰＭ捕集量算出部（捕集量算出手段）５６を有
している。このＰＭ捕集量算出部５６は、直前のタイミ
ングにおけるエンジン回転数（後述するエンジン回転決
定部５８で決定されたエンジン回転数）と燃料噴射量
（後述する燃料噴射量・点火時期決定部６０で決定され
た燃料噴射量）に基づいて、ＰＭの発生量を算出する。
具体的には、図３に示すように、予めエンジン回転数
（ｒｐｍ）と１ストロークあたりの燃料噴射量（ｍｍ3
／ｓｔ）をパラメータとし、ＰＭの発生量（ｇ／ｓｅ
ｃ）を示すＰＭ発生量マップを作成して、ＨＶ車両１０
の走行状態に応じたＰＭの発生量を求める。なお、図３
のＰＭ発生量マップ中の一点鎖線は、エンジン１２の駆
動対象領域（例えば、通常走行において、６００ｒｐｍ
以下の使用は想定していない）であり、その駆動対象領
域の中に１〜８で示す発生量領域線が形成されている。
例えば、１２００ｒｐｍ、３０ｍｍ3／ｓｔでＨＶ車両
１０が走行している場合には、ＰＭ発生量は発生量領域
線１と発生量領域線２の間の領域で示され、例えば、
１．５ｇ／ｓｅｃのＰＭを発生することが算出される。
【００３２】ＰＭ捕集量算出部５６でＰＭの捕集量が算
出されると、第２バッテリＥＣＵ４０に含まれる第２バ
ッテリ要求発電量算出部（必要電力算出手段）６２は、
第２バッテリ３６が要求する発電量、つまり第２バッテ
リ３６に対するＳＯＣを算出する。そして、第２バッテ
リＥＣＵ４０に含まれる充電量制御部（充電量制御手
段）は、捕集したＰＭを焼却除去するために必要な電力
を充電するように充電要求信号を発生する。
【００３３】そして、ＨＶＥＣＵ３２に含まれるエンジ
ン出力決定部６４では、車両必要動力算出部４８で算出
した運転者が要求している走行状態を実現するために必
要なエンジンの動力と、補機要求量認識部５０で算出し
た補機の運転に必要なエネルギを得るために必要なエン
ジンの動力と、第１バッテリ要求発電量算出部５４で算
出した第１バッテリ２２のＳＯＣを収束させるために必
要な発電量を得るために必要なエンジンの動力と、第２
バッテリ要求発電量算出部６２で算出したＤＰＦ３４で
捕集したＰＭを焼却除去するために必要な発電量を得る
ために必要なエンジンの動力と、を合計したエンジン出
力を決定する。
【００３４】ＨＶＥＣＵ３２のエンジン出力決定部６４
において、エンジン出力が決定すると、エンジンＥＣＵ
２８に含まれるエンジン回転決定部５８はエンジン回転
数を決定し、燃料噴射量・点火時期決定部６０は燃料噴
射量や点火時期を決定し、ＨＶ車両１０のエンジン１２
の運転状態の決定、すなわち走行制御を行う。このよう
に、本実施形態１においては、独立的に設けられて第１
バッテリ２２と第２バッテリ３６と、をそれぞれ要求さ
れる機能が十分に実行できるように充電量を管理する。
【００３５】図４に示すように、第２バッテリ３６のＳ
ＯＣはＤＰＦ３４のＰＭ捕集量に応じて、決められるた
め両者は比例する（図４においては、同一のラインで示
している）。そのため、第２バッテリ３６のＳＯＣが所
定値に達するか、ＰＭ捕集量算出部５６による捕集量合
計が所定値に達した場合、あるいは、予め定められた再
生タイミングになったら、第２バッテリＥＣＵ４０は、
第２バッテリ３６に対して放電指示を行い、ヒータ３８
によるＤＰＦ３４の加熱を開始する。ＤＰＦ３４がＰＭ
捕集量に応じて所定時間加熱されることにより、ＤＰＦ
３４に捕集されていたＰＭは焼却除去される。その結
果、ＤＰＦ３４の再生が行われる。
【００３６】このように、本実施形態１の再生装置にお
いては、ＤＰＦ３４に捕集され推積したＰＭの量に応じ
て、第２バッテリ３６にＰＭの焼却除去に必要な電力を
確保することができるので、ＨＶ車両１０の走行制御用
の第１バッテリ２２のＳＯＣに影響されることなく、必
要な時に十分かつ確実なＰＭの焼却除去が可能になり、
ＤＰＦ３４の良好な再生を行うことができる。
【００３７】実施形態２ 図５には、本発明に実施形態２に係る浄化部材の再生装
置を搭載するハイブリッド（ＨＶ）車両６６の構成概念
図が示されている。なお、実施形態２は、エンジンの駆
動時に排出される排気ガスの中に含まれる窒素酸化物
（ＮＯｘ）を吸着し排気ガスを浄化する浄化部材として
リーンＮＯｘ触媒を使用した場合の再生に関して示して
いる。リーンＮＯｘ触媒は前述したように三元触媒であ
り、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等も合わせ
て吸着し排気ガスの浄化を行うが、ＮＯｘと共に物質構
造上類似する硫黄酸化物（ＳＯｘ）も吸着してしまう。
ここで、ＮＯｘに関しては還元することによりリーンＮ
Ｏｘ触媒から容易に分離することができるが、ＳＯｘは
還元では、リーンＮＯｘ触媒から分離することが困難で
あり、ＳＯｘがリーンＮＯｘ触媒に推積し、ＮＯｘの吸
着効率を低下させてしまう。しかし、このＳＯｘは加熱
することによりリーンＮＯｘ触媒から分離することがで
きる。すなわち、リーンＮＯｘ触媒からＳＯｘを分離
し、リーンＮＯｘ触媒を再生するためには、ＳＯｘの推
積量に応じた加熱が必要になる。
【００３８】本実施形態２の特徴的事項は、エンジン１
２の排気流路に設けられ、排気ガス中に含まれるＮＯｘ
を吸着し排気ガスを浄化する浄化部材として配置された
リーンＮＯｘ触媒６８にＮＯｘと共に吸着されてしまっ
たＳＯｘを加熱除去して、当該リーンＮＯｘ触媒６８を
再生するために、専用の加熱用バッテリを配置し、前記
加熱用バッテリをＳＯｘの量に応じて充電し、常にリー
ンＮＯｘ触媒の再生用に電力を供給できるようにしてい
るところである。
【００３９】なお、基本的構成は、図１に示すＤＰＦ３
４の再生装置と同じであり、同一の部材に関しては同一
の符号を付し、その説明を省略する。リーンＮＯｘ触媒
６８に配置されるヒータ３８も実施形態１と同様に、電
熱線やカートリッジヒータや直接触媒を発熱させる電極
等が利用される。
【００４０】実施形態２の場合、ヒータ３８の加熱対象
がリーンＮＯｘ触媒６８である以外は、前述した実施形
態１と同じであり、その説明は省略する。また、図６
は、図５の各ＥＣＵと第１バッテリ２２及び第２バッテ
リ３６との関連を説明するために、各ＥＣＵ内部構成を
機能毎に示したブロック図が示されているが、図２のブ
ロック図において、ＰＭ捕集量算出部５６に代えて、図
６ではＳＯｘ推積量算出部７０が配置されているところ
以外は、前述した実施形態１と同じであり、その説明は
省略する。実施形態２において、ＳＯｘ推積量算出部７
０は、燃料噴射量・点火時期決定部６０で決定された燃
料噴射量と、燃料中の硫黄濃度、エンジン回転決定部５
８で決定されたエンジン回転数と、を積算することによ
り時間当たりのＳＯｘの発生量を算出することが可能で
あり、ＳＯｘ推積量算出部７０でＳＯｘの推積量が算出
されると、第２バッテリＥＣＵ４０に含まれる第２バッ
テリ要求発電量算出部（必要電力算出手段）６２は、第
２バッテリ３６が要求する発電量、つまり第２バッテリ
３６に対するＳＯＣを算出する。そして、第２バッテリ
ＥＣＵ４０に含まれる充電量制御部は、推積したＳＯｘ
を加熱しＳＯやＳＯ2等の比較的安定した状態に還元し
触媒から分離するのに必要な電力を充電するように充電
要求信号を発生する。
【００４１】そして、ＨＶＥＣＵ３２に含まれるエンジ
ン出力決定部６４では、車両必要動力算出部４８で算出
した運転者が要求している走行状態を実現するために必
要なエンジンの動力と、補機要求量認識部５０で算出し
た補機の運転に必要なエネルギを得るために必要なエン
ジンの動力と、第１バッテリ要求発電量算出部５４で算
出した第１バッテリ２２のＳＯＣを収束させるために必
要な発電量を得るために必要なエンジンの動力と、第２
バッテリ要求発電量算出部６２で算出したリーンＮＯｘ
触媒６８に推積したＳＯｘを分離除去するために必要な
発電量を得るために必要なエンジンの動力と、を合計し
たエンジン出力を決定する。
【００４２】ＨＶＥＣＵ３２のエンジン出力決定部６４
において、エンジン出力が決定すると、エンジンＥＣＵ
２８に含まれるエンジン回転決定部５８はエンジン回転
数を決定し、燃料噴射量・点火時期決定部６０は燃料噴
射量や点火時期を決定し、ＨＶ車両１０のエンジン１２
の運転状態の決定、すなわち走行制御を行う。このよう
に、本実施形態２においても、独立的に設けられて第１
バッテリ２２と第２バッテリ３６と、をそれぞれ要求さ
れる機能が十分に実行できるように充電量を管理する。
第２バッテリ３６のＳＯＣとリーンＮＯｘ触媒６８のＳ
Ｏｘ推積量は比例するので、第２バッテリ３６のＳＯＣ
が所定値に達するか、ＳＯｘ推積量算出部７０による推
積量合計が所定値に達した場合、或いは、所定の再生タ
イミングになったら、第２バッテリＥＣＵ４０は、第２
バッテリ３６に対して放電指示を行い、ヒータ３８によ
るリーンＮＯｘ触媒６８の加熱を開始する。リーンＮＯ
ｘ触媒６８がＳＯｘ推積量に応じて所定時間加熱される
ことにより、リーンＮＯｘ触媒６８に推積していたＳＯ
ｘはＳＯやＳＯ2等の比較的安定した状態に還元されリ
ーンＮＯｘ触媒６６から分離される。その結果、リーン
ＮＯｘ触媒６６の再生が行われる。なお、ＳＯｘの還元
処理は、還元雰囲気中で行った方が効率がよいので、Ｎ
Ｏｘの還元時に合わせて行うことが望ましい。
【００４３】このように、本実施形態２の再生装置にお
いては、リーンＮＯｘ触媒６８に吸着され推積されたＳ
Ｏｘの量に応じて、第２バッテリ３６にＳＯｘの分離除
去に必要な電力を確保することができるので、ＨＶ車両
１０の走行制御用の第１バッテリ２２のＳＯＣに影響さ
れることなく、必要な時に十分かつ確実なＳＯｘの除去
が可能になり、リーンＮＯｘ触媒６８の再生を行うこと
ができる。
【００４４】なお、図１、図５に示すように、第２バッ
テリ３６を独立的に配置する場合、第２バッテリ３６の
ＳＯＣは、ＰＭ捕集量またはＳＯｘ推積量に比例した値
になっているので、何らかの原因により各ＥＣＵに供給
される電力がカットされ（例えば、ＨＶ車両１０のメン
テナンスのためにバッテリ等が外された場合）、記憶し
ていた推積量が消失しても、第２バッテリ３６のＳＯＣ
を再度測定することにより、消失した推積量を推定する
ことができる。その結果、ＰＭ捕集状態またはＳＯｘ推
積状態に応じて、常に適切なタイミングでＤＰＦ３４や
リーンＮＯｘ触媒６８の再生を良好に行うことが可能に
なる。
【００４５】また、前述した実施形態１，２において、
バッテリは、第１バッテリ２２と第２バッテリの３６の
２個を別々に準備する例を示したが、ヒータ３８に供給
できる電力を常に確保できる構成であれば、各実施形態
と同様な効果を得ることができる。例えば、単一のバッ
テリの内部充電領域を２分割し、ＨＶ車両１０の制御に
必要な電力とヒータ３８に必要な電力とを単一のバッテ
リに対する充電制御で行ってもよいし、バッテリのＳＯ
Ｃを常にヒータ３８の使用分を考慮した状態にシフトす
るように制御してもよい。
【００４６】
【発明の効果】本発明によれば、浄化部材を再生するた
めの加熱に必要な電力を捕集または推積された物質の量
に応じて予め準備するので、適切なタイミングで十分か
つ確実に加熱処理を施すことが可能になり、浄化部材に
対する再生処理を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態１に係る浄化部材の再生装
置を搭載するＨＶ車両の構成概念を説明する説明図であ
る。
【図２】 本発明の実施形態１に係る浄化部材の再生装
置におけるバッテリの充電量を算出する手順を説明する
説明図である。
【図３】 本発明の実施形態１に係る浄化部材における
ＰＭ発生量を算出するＰＭ発生量マップである。
【図４】 本発明の実施形態１に係る浄化部材の再生装
置における第２バッテリのＳＯＣとＰＭ捕集量との変化
を説明する説明図である。
【図５】 本発明の実施形態２に係る浄化部材の再生装
置を搭載するＨＶ車両の構成概念を説明する説明図であ
る。
【図６】 本発明の実施形態２に係る浄化部材の再生装
置におけるバッテリの充電量を算出する手順を説明する
説明図である。
【符号の説明】
１０ ハイブリッド（ＨＶ）車両、１２ エンジン（内
燃機関）、１４ モータ・ジェネレータ（ＭＧ）、１４
Ａ モータ、１４Ｂ ジェネレータ、１６ 車輪側、１
８ 減速機、２０ 動力分割機構、２２ 第１バッテ
リ、２４ インバータ、２６ 第１バッテリＥＣＵ、２
８ エンジンＥＣＵ、３０ ＭＧＥＣＵ、３２ ＨＶＥ
ＣＵ、３４ ＤＰＦ、３６ 第２バッテリ、３８ ヒー
タ、４０第２バッテリＥＣＵ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｌ Ｒ // Ｂ６０Ｋ 6/02 Ｂ６０Ｌ 11/14 ＺＨＶ Ｂ６０Ｌ 11/14 ＺＨＶ Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｃ Ｆターム(参考） 3G090 AA03 BA04 CA01 DA00 DA09 DA18 EA04 3G091 AA02 AA12 AA14 AA17 AA18 AB03 AB05 AB08 AB09 AB10 BA11 BA14 BA15 BA19 BA20 CA03 CA04 CB02 CB05 CB08 CB09 DB06 DB10 DB13 EA01 EA03 EA07 EA08 EA26 EA39 FB10 FC02 HA45 5H115 PA13 PG04 PI15 PI16 PI21 PI22 PI29 PI30 PO02 PO17 PU01 PU23 PU25 PV09 TO30

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ディーゼルエンジンの排気流路に設けら
    れ、パティキュレートを捕集し排気ガスを浄化する浄化
    部材と、前記浄化部材で捕集されたパティキュレートを
    燃焼除去して浄化部材を再生する加熱手段と、前記加熱
    手段に電力を供給するバッテリと、を含む排気ガス浄化
    部材の再生装置において、 前記パティキュレートの捕集量を算出する捕集量算出手
    段と、 前記捕集したパティキュレートを焼却除去するのに必要
    な電力を算出する必要電力算出手段と、 算出した必要電力量に基づき前記バッテリの充電量を制
    御する充電量制御手段と、 を含むことを特徴とする排気ガス浄化部材の再生装置。
  2. 【請求項２】 内燃機関の排気流路に設けられ少なくと
    も窒素酸化物を吸着し排気ガスを浄化する浄化部材と、
    窒素酸化物と共に流入する硫黄酸化物の推積により窒素
    酸化物の吸着能力が低下した浄化部材を加熱して硫黄酸
    化物を除去し浄化部材の再生を行う加熱手段と、前記加
    熱手段に電力を供給するバッテリと、を含む排気ガス浄
    化部材の再生装置において、 前記硫黄酸化物の推積量を算出する推積量算出手段と、 前記推積した硫黄酸化物を加熱し前記浄化部材から除去
    するのに必要な電力を算出する必要電力算出手段と、 算出した必要電力量に基づき前記バッテリの充電量を制
    御する充電量制御手段と、 を含むことを特徴とする排気ガス浄化部材の再生装置。
  3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の再生装置
    において、 当該再生装置は、車両に搭載され、 前記バッテリは、車両制御用と共用され、 前記充電制御手段は、車両制御用電力とは、独立的に加
    熱手段駆動用電力を充電することを特徴とする排気ガス
    浄化部材の再生装置。
  4. 【請求項４】 請求項１または請求項２記載の再生装置
    において、 当該再生装置は、車両に搭載され、 前記バッテリは、車両制御用バッテリに対して独立的に
    配置される加熱手段用バッテリであることを特徴とする
    排気ガス浄化部材の再生装置。
JP2000179999A 2000-06-15 2000-06-15 排気ガス浄化部材の再生装置 Expired - Fee Related JP3706956B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000179999A JP3706956B2 (ja) 2000-06-15 2000-06-15 排気ガス浄化部材の再生装置
DE10127782A DE10127782B4 (de) 2000-06-15 2001-06-07 Heizgerät für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zum Steuern des Geräts
FR0107664A FR2810369B1 (fr) 2000-06-15 2001-06-12 Dispositif de chauffage pour un moteur a combustion interne et son procede de controle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000179999A JP3706956B2 (ja) 2000-06-15 2000-06-15 排気ガス浄化部材の再生装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001355434A true JP2001355434A (ja) 2001-12-26
JP3706956B2 JP3706956B2 (ja) 2005-10-19

Family

ID=18681173

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000179999A Expired - Fee Related JP3706956B2 (ja) 2000-06-15 2000-06-15 排気ガス浄化部材の再生装置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP3706956B2 (ja)
DE (1) DE10127782B4 (ja)
FR (1) FR2810369B1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008019780A (ja) * 2006-07-12 2008-01-31 Toyota Motor Corp 内燃機関の電源システム
KR101197819B1 (ko) * 2007-05-31 2012-11-05 에미텍 게젤샤프트 퓌어 에미시온스테크놀로기 엠베하 배기가스 가열장치를 구비한 자동차의 작동방법 및 장치
CN110359984A (zh) * 2018-04-11 2019-10-22 丰田自动车株式会社 车辆
JP2020133514A (ja) * 2019-02-20 2020-08-31 トヨタ自動車株式会社 Ｐｍ量推定装置、ｐｍ量推定システム、データ解析装置、内燃機関の制御装置、および受信装置
JP2020204271A (ja) * 2019-06-14 2020-12-24 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 内燃機関の制御装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4235069B2 (ja) * 2003-09-12 2009-03-04 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化触媒制御装置
DE102004025460A1 (de) 2004-05-25 2005-12-29 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zum Betreiben eines Hybridkraftfahrzeugs
US7489101B2 (en) 2004-09-08 2009-02-10 Eaton Corporation Battery control system for hybrid vehicle and method for controlling a hybrid vehicle battery
FR2879242A1 (fr) * 2004-12-13 2006-06-16 Renault Sas Procede de controle de la regeneration d'un filtre a particules electrostatique
DE102007028915A1 (de) * 2007-06-22 2008-12-24 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges mit einer Abgas-Heizvorrichtung
FR2952974B1 (fr) * 2009-11-23 2011-12-16 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede d'augmentation de la charge d'un moteur thermique
DE102010013990A1 (de) * 2010-04-07 2011-10-13 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Verfahren und Abgasbehandlungsvorrichtung zur Regeneration einer Abgasreinigungskomponente
FR3052490B1 (fr) * 2016-06-14 2020-04-10 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif et procede de traitement des gaz d’echappement d’un moteur thermique
JP6558353B2 (ja) * 2016-12-06 2019-08-14 トヨタ自動車株式会社 車両

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5257501A (en) * 1991-10-01 1993-11-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Control device for a catalyst having an electric heater
JP2783074B2 (ja) * 1991-10-29 1998-08-06 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
RU2137927C1 (ru) * 1992-02-24 1999-09-20 Эмитек Гезельшафт Фюр Эмиссионстехнологи Мбх Способ и устройство для эксплуатации каталитического конвертера с электрическим подогревом
US5163290A (en) * 1992-03-11 1992-11-17 Texaco Inc. Ignition system battery for preheating of automotive catalytic converter
US5716586A (en) * 1993-06-03 1998-02-10 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Exhaust gas purifier
JPH08144739A (ja) * 1994-11-18 1996-06-04 Nippondenso Co Ltd パティキュレートフィルタの再生装置
JP3322098B2 (ja) * 1995-11-06 2002-09-09 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US5785137A (en) * 1996-05-03 1998-07-28 Nevcor, Inc. Hybrid electric vehicle catalyst control
JPH1089052A (ja) * 1996-09-18 1998-04-07 Toyota Motor Corp 電気加熱式触媒装置の電源制御装置
JP3546294B2 (ja) * 1998-04-28 2004-07-21 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008019780A (ja) * 2006-07-12 2008-01-31 Toyota Motor Corp 内燃機関の電源システム
JP4535036B2 (ja) * 2006-07-12 2010-09-01 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の電源システム
US8151555B2 (en) 2006-07-12 2012-04-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power source system of internal combustion engine
KR101197819B1 (ko) * 2007-05-31 2012-11-05 에미텍 게젤샤프트 퓌어 에미시온스테크놀로기 엠베하 배기가스 가열장치를 구비한 자동차의 작동방법 및 장치
US8302384B2 (en) 2007-05-31 2012-11-06 Emitec Gesellschaft Fuer Emissionstechnologie Mbh Motor vehicle and method for operating a motor vehicle having an exhaust gas heating device
CN110359984A (zh) * 2018-04-11 2019-10-22 丰田自动车株式会社 车辆
JP2020133514A (ja) * 2019-02-20 2020-08-31 トヨタ自動車株式会社 Ｐｍ量推定装置、ｐｍ量推定システム、データ解析装置、内燃機関の制御装置、および受信装置
JP2020204271A (ja) * 2019-06-14 2020-12-24 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 内燃機関の制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE10127782B4 (de) 2011-02-24
DE10127782A1 (de) 2002-01-03
FR2810369B1 (fr) 2007-10-26
JP3706956B2 (ja) 2005-10-19
FR2810369A1 (fr) 2001-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6422001B1 (en) Regeneration control of particulate filter, particularly in a hybrid electric vehicle
US8452474B2 (en) Control device for hybrid vehicle and control method therefor
JP3706956B2 (ja) 排気ガス浄化部材の再生装置
WO2009139283A1 (ja) 車両の制御装置および制御方法
JP4396600B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP2009035117A (ja) ハイブリッド車両における内燃機関の排気浄化制御装置
JP2007502735A (ja) ハイブリッド自動車及びハイブリッド自動車を作動させる方法
JP2009115050A (ja) ハイブリッド電気自動車の排気浄化装置
JP3775391B2 (ja) 車両用の電力制御装置
JP6149510B2 (ja) ハイブリッド車両及びその制御方法
US10968805B2 (en) Motor vehicle and a method for operating a motor vehicle
JP4066191B2 (ja) シリーズ式ハイブリット車両の排気浄化装置
JP4631767B2 (ja) ハイブリッドシステムの排気浄化装置
JP2004197703A (ja) ディーゼルエンジンの排気浄化制御装置及びハイブリッド車両
JP3719393B2 (ja) ハイブリッドシステムの制御装置
JP2005282528A (ja) ハイブリッド電気自動車
JP5568959B2 (ja) ディーゼルパティキュレートフィルタ再生方法及びディーゼルパティキュレートフィルタ再生装置
WO2008136278A1 (ja) Ｏ３生成装置および内燃機関の排気浄化システム
JP6145076B2 (ja) ハイブリッド作業機械
JP2003120263A (ja) 排気ガス浄化装置、および排気ガスの浄化方法
JP5617286B2 (ja) 車両およびその制御方法
JP7355259B1 (ja) 電子機器、車両及びプログラム
US20240254907A1 (en) Electronic device, vehicle, and control method
JP2020063711A (ja) ハイブリッドシステム、ハイブリッドシステムの制御装置、および、ハイブリッドシステムの制御方法
JP2021173237A (ja) 排気浄化システム

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040127

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040210

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040412

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20040412

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20041207

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050203

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20050208

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050705

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050801

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050718

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 3706956

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080812

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090812

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100812

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100812

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110812

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110812

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120812

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130812

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees