JP2021046823A - 制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】シャットダウン処理が正常に終了しない場合に利用者に故障したと誤解を与えることを抑制する。【解決手段】排気通路内の排気ガスを触媒を介して還元剤で浄化させる排気浄化システムを制御する制御装置100は、シャットダウン処理を行う際に、所定数のチェック情報を記憶部110に記憶させるシャットダウン処理部122と、起動時に、記憶部110に記憶されたチェック情報に基づいて、前回のシャットダウン処理が正常に終了したか否かを判定する判定部123と、前回のシャットダウン処理が正常に終了していないと判定された場合には、排気通路の温度を高める昇温制御を行うと共に、記憶部110に記憶された還元触媒52中の還元剤の量を初期値にする起動処理部124とを備える。【選択図】図2
Description
本発明は、排気浄化システムを制御する制御装置に関する。
車両には、エンジンの排気ガス中のNOx(窒素酸化物)を浄化するために、排気ガスが流れる排気通路に還元剤を噴射する排気浄化システムが搭載されている。排気浄化システムは、所定の制御装置によって制御される。制御装置は、例えばイグニッションキーがオフになると、シャットダウン処理を行う。
ところで、シャットダウン処理が行われる時間内に、例えば利用者が制御装置の電源を切る行為を行うことで、システムが故障していなくても、シャットダウン処理が正常に終了せずエラー表示がされる。この場合、エラー表示を見た利用者は、システムが故障したと誤解するおそれがある。
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、シャットダウン処理が正常に終了しない場合に利用者に故障したと誤解を与えることを抑制することを目的とする。
本発明の一の態様においては、排気管内の排気ガスを触媒を介して還元剤で浄化させる排気浄化システムを制御する制御装置であって、シャットダウン処理を行う際に、所定数のチェック情報を記憶部に記憶させるシャットダウン処理部と、起動時に、前記記憶部に記憶された前記チェック情報に基づいて、前回の前記シャットダウン処理が正常に終了したか否かを判定する判定部と、前回の前記シャットダウン処理が正常に終了していないと判定された場合には、前記排気管の温度を高める昇温制御を行うと共に、前記記憶部に記憶された前記触媒中の前記還元剤の量を初期値にする起動処理部と、を備える、制御装置を提供する。
また、前記シャットダウン処理部は、前記シャットダウン処理を所定時間行う際に、前記チェック情報を前記記憶部に順次記憶させ、前記判定部は、前記起動時に、前記記憶部に前記チェック情報が前記所定数記憶されていない場合には、前記シャットダウン処理が正常に終了していないと判定することとしてもよい。
また、前記起動処理部は、前記昇温制御を行うことで前記触媒中の前記還元剤であるアンモニアを分解させ、前記記憶部に記憶された前記触媒中の前記アンモニアの量を0にすることとしてもよい。
また、前記起動処理部は、一の起動時に前記シャットダウン処理が正常に終了していないと判定された後、次回の起動時に前記シャットダウン処理が再度正常に終了していないかを判定し、前記制御装置は、次回の起動時に前記シャットダウン処理が再度正常に終了していないと判定された場合には、前記排気浄化システムが故障している旨の報知を行わせる報知制御部を更に備えることとしてもよい。
本発明によれば、シャットダウン処理が正常に終了しない場合に利用者に故障したと誤解を与えることを抑制できるという効果を奏する。
<排気浄化システムの構成>
図1を参照しながら、本発明の一の実施形態に係る排気浄化システムSの構成について説明する。
図1を参照しながら、本発明の一の実施形態に係る排気浄化システムSの構成について説明する。
図1は、一の実施形態に係る排気浄化システムSの構成を示す模式図である。図1に示すように、排気浄化システムSは、エンジン10と、排気通路20と、DPF(Diesel Particulate Filter)30と、尿素水噴射装置40と、SCR(Selective Catalytic Reduction;選択還元触媒)装置50と、NOxセンサ60、65と、表示部80と、制御装置100とを有する。排気浄化システムSは、トラック等の車両に搭載されており、エンジン10の排気ガスを浄化する。
エンジン10は、燃料と吸気(空気)の混合気を燃焼、膨張させて、動力を発生させる内燃機関である。エンジン10は、ここでは4気筒のディーゼルエンジンであるが、これに限定されず、4気筒以外のエンジンであってもよい。
排気通路20は、エンジン10と接続された排気管であり、エンジン10の排気ガスを車両の外部へ排出させる。排気ガスが流れる排気通路20には、DPF30、尿素水噴射装置40及びSCR装置50が設けられている。
DPF30は、排気ガスに含まれる粒子状物質(PM)を捕集するフィルタである。DPF30は、例えば、金属やセラミックス製のハニカム体で構成されている。
尿素水噴射装置40は、DPF30とSCR装置50の間に設けられ、排気通路20内に尿素水を噴射する。尿素水噴射装置40が噴射した尿素水は、排気通路20を流れる排気ガスの熱によって加水分解し、アンモニアが生成される。アンモニアは、排気ガス中のNOxの還元反応を起こすために用いられる。
尿素水噴射装置40は、噴射部41と、タンク42と、ポンプ43と、流路44とを有する。タンク42は、尿素水を収容する収容部である。ポンプ43は、タンク42内の尿素水を噴射部41へ向かって圧送する。流路44は、ポンプ43によって噴射部41へ送られる尿素水が流れる供給路である。噴射部41は、尿素水を排気通路20内に噴射する。
SCR装置50は、排気ガス中のNOxを還元反応によって無害な窒素に変換する装置である。SCR装置50は、還元剤であるアンモニアとNOxの還元反応を促進させる還元触媒52を有する。還元触媒52には、尿素水から生成されたアンモニアが吸着される。還元触媒52は、吸着したアンモニアによってNOxを窒素と水に還元し、NOxの排出を低減させる。
NOxセンサ60、65は、排気ガス中のNOxの濃度を検出する。NOxセンサ60は、排気通路20においてSCR装置50の上流側に設けられ、NOxセンサ65は、SCR装置50の下流側に設けられている。NOxセンサ60は、SCR装置50の入口側のNOxの濃度を検出し、NOxセンサ65は、SCR装置50の出口側のNOxの濃度を検出する。
表示部80は、排気浄化システムSの状態や動作に関する各種の情報を表示する。例えば、表示部80は、システムが故障している場合には、システムが故障している旨を表示する。これにより、運転者は、システムが故障していることを容易に把握できる。
制御装置100は、排気浄化システムSの動作を制御する。例えば、制御装置100は、記憶部110に記憶された還元触媒52に吸着されたアンモニアの量を参照して、尿素水噴射装置40による尿素水の噴射を制御する。
制御装置100は、例えば車両のキーがオフになると、排気浄化システムSのシャットダウン処理を行う。排気浄化システムSのシャットダウン処理は、通常、所定時間(具体的には、数分間)行われる。また、制御装置100は、例えば車両のキーがオンになると、起動処理を行う。本実施形態の制御装置100は、詳細は後述するが、起動時に前回のシャットダウン処理が正常に終了していないと判定された場合には、所定の初期化処理を行う。
これにより、例えばシャットダウン処理中に運転者の不適切な行為に起因してシャットダウン処理が正常に終了しない場合には、エラー表示を行わず、初期化処理を行う。初期化処理を行うことで、排気浄化システムSを修理することなく、初期状態の排気浄化システムSを引き続き使用することが可能となる。
これにより、例えばシャットダウン処理中に運転者の不適切な行為に起因してシャットダウン処理が正常に終了しない場合には、エラー表示を行わず、初期化処理を行う。初期化処理を行うことで、排気浄化システムSを修理することなく、初期状態の排気浄化システムSを引き続き使用することが可能となる。
<制御装置の詳細構成>
図2を参照しながら、制御装置100の詳細構成の一例について説明する。
図2は、制御装置100の詳細構成を示すブロック図である。制御装置100は、記憶部110と、制御部120とを有する。
図2を参照しながら、制御装置100の詳細構成の一例について説明する。
図2は、制御装置100の詳細構成を示すブロック図である。制御装置100は、記憶部110と、制御部120とを有する。
記憶部110は、例えばROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)を含む。記憶部110は、制御部120が実行するためのプログラムや各種データを記憶する。例えば、記憶部110は、還元触媒52に吸着されたアンモニアの量を記憶している。
制御部120は、例えばCPU(Central Processing Unit)である。制御部120は、記憶部110に記憶されたプログラムを実行することにより、排気浄化システムSの動作を制御する。本実施形態では、制御部120は、シャットダウン処理部122と、判定部123と、起動処理部124と、報知制御部125として機能する。
シャットダウン処理部122は、シャットダウン処理を行う際に、所定数のチェック情報を記憶部110に記憶させる。具体的には、シャットダウン処理部122は、シャットダウン処理を所定時間行う際に、チェック情報を記憶部110に順次記憶させる。チェック情報は、シャットダウン時の排気浄化システムSの構成要素の状態等を示す情報であり、起動時に参照される情報である。
図3は、記憶部110に記憶されたチェック情報を説明するための模式図である。ここでは、シャットダウン処理時に、4つのチェック情報I1〜I4が記憶部110に順次記憶されるものとする。シャットダウン処理が正常に終了した場合には、図3(a)に示すように、4つのチェック情報I1〜I4の値がそれぞれ記憶部110に記憶されている。一方で、シャットダウン処理が途中で終了した場合には、図3(b)に示すように、チェック情報I1、I2の値が記憶部110に記憶されているが、記憶順番が遅いチェック情報I3、I4の値は記憶部110に記憶されない。
判定部123は、システム起動時に、記憶部110に記憶されたチェック情報I1〜I4に基づいて、前回のシャットダウン処理が正常に終了したか否かを判定する。例えば、判定部123は、システム起動時に、記憶部110にチェック情報I1〜I4の値が所定数記憶されている場合には(図3(a)に示す状態)、前回のシャットダウン処理が正常に終了したと判定する。一方で、判定部123は、システム起動時に、記憶部110にチェック情報I1〜I4の値が所定数記憶されていない場合には(図3(b)に示す状態)、前回のシャットダウン処理が正常に終了していないと判定する。これにより、記憶部110に記憶されたチェック情報I1〜I4を参照することで、前回のシャットダウン処理が正常に終了したか否かを容易に判定できる。
起動処理部124は、排気浄化システムSの起動時に所定の処理を行う。起動処理部124は、判定部123によって前回のシャットダウン処理が正常に終了していないと判定された場合には、初期化処理を行う。初期化処理として、起動処理部124は、排気通路20の温度を高める昇温制御を行う。例えば、起動処理部124は、燃料噴射部72に燃料を噴射させて、排気通路20の温度を高める。燃料噴射部72は、エンジン10に燃料を噴射するが、これに限定されず、例えば排気通路20内においてDPF30の上流側に設けた酸化触媒(不図示)の上流側に燃料を噴射してもよい。上記の昇温制御を行うことで、還元触媒52中のアンモニアを分解させ、還元触媒52にアンモニアを吸着させない。
また、起動処理部124は、初期化処理として、上記の昇温制御を行うと共に、記憶部110に記憶された還元触媒52に吸着されたアンモニアの量に関する情報を初期値にする。初期値は、上記の昇温制御を行った後に還元触媒52に付着されているアンモニアの量に設定される。上述したように昇温制御を行うことで還元触媒52にアンモニアが吸着されない状態となるので、本実施形態では初期値は0となる。これにより、還元触媒52に対するアンモニアの吸着量と、記憶部110に記憶されたアンモニアの量が、同一となるので、その後の尿素水の噴射制御を適切に行える。
図4は、記憶部110に記憶されたアンモニア量の初期値を説明するための模式図である。ここでは、初期化処理を行う前に、記憶部110にアンモニア量として、例えば「50」が記憶されていたものとする。起動処理部124は、初期化処理によって、記憶部110に記憶されたアンモニアの量を0にする。
起動処理部124は、一の起動時にシャットダウン処理が正常に終了していないと判定された後、次回の起動時にシャットダウン処理が再度正常に終了していないかを判定する。次回の起動時にシャットダウン処理が正常に終了していない場合には、システムが故障している蓋然性が高い。このため、起動処理部124は、シャットダウン処理が再度正常に終了していないと判定した場合には、その旨を報知制御部125に出力する。
報知制御部125は、表示部80の表示を制御する。報知制御部125は、次回の起動時に再度正常に終了していないと判定された場合には、排気浄化システムSが故障している旨の報知を行わせる。例えば、報知制御部125は、排気浄化システムSが故障している旨の情報を、表示部80に表示させる。これにより、運転者は、排気浄化システムSが故障していることを容易に把握できる。
<制御装置の動作例>
上述した構成を有する制御装置100の動作例について、図5を参照しながら説明する。
上述した構成を有する制御装置100の動作例について、図5を参照しながら説明する。
図5は、制御装置100の動作例を説明するためのフローチャートである。図5に示す処理は、制御部120が記憶部110に記憶されたプログラムを実行することで、行われる。
ここでは、イグニッションキー70がオフになり、シャットダウン処理部122がシャットダウン処理を開始するところから開始される(ステップS102)。シャットダウン処理は、所定時間(数分間)行われる。
シャットダウン処理中に、シャットダウン処理部122は、記憶部110にチェック情報を順次記憶させる(ステップS104)。シャットダウン処理が正常に終了すれば、図3(a)に示すように、4つのチェック情報が記憶部110に記憶される。一方で、シャットダウン処理が正常に終了していない場合には、図3(b)に示すように、一部のチェック情報のみが記憶部110に記憶される。
その後、イグニッションキー70がオンになった場合には(ステップS106:Yes)、判定部123は、記憶部110に記憶されたチェック情報に基づいて、前回のシャットダウン処理が正常に終了したか否かを判定する(ステップS108)。
そして、ステップS108で前回のシャットダウン処理が正常に終了しなかったと判定された場合には(No)、すなわち、一部のチェック情報のみが記憶部110に記憶された場合には、起動処理部124は、初期化処理を行う(ステップS110)。すなわち、起動処理部124は、排気通路20の温度を高める昇温制御を行うと共に、記憶部110に記憶されたアンモニアの量を初期値(具体的には0)にする。
<本実施形態における効果>
上述した実施形態の制御装置100は、起動時に、記憶部110に記憶されたチェック情報に基づいて、前回のシャットダウン処理が正常に終了したか否かを判定する。そして、制御装置100は、前回のシャットダウン処理が正常に終了していないと判定された場合には、排気通路20の温度を高める昇温制御を行うと共に、記憶部110に記憶された還元触媒52のアンモニア量を初期値にする。
これにより、例えば利用者の不適切な行為に起因してシャットダウン処理が正常に終了しない場合には、エラー表示を行わず、初期化処理を行う。エラー表示が行われないことで、運転者は故障したと誤解することを防止できる。また、初期化処理を行うことで、排気浄化システムSを修理することなく、初期状態の排気浄化システムSを引き続き使用することが可能となる。
上述した実施形態の制御装置100は、起動時に、記憶部110に記憶されたチェック情報に基づいて、前回のシャットダウン処理が正常に終了したか否かを判定する。そして、制御装置100は、前回のシャットダウン処理が正常に終了していないと判定された場合には、排気通路20の温度を高める昇温制御を行うと共に、記憶部110に記憶された還元触媒52のアンモニア量を初期値にする。
これにより、例えば利用者の不適切な行為に起因してシャットダウン処理が正常に終了しない場合には、エラー表示を行わず、初期化処理を行う。エラー表示が行われないことで、運転者は故障したと誤解することを防止できる。また、初期化処理を行うことで、排気浄化システムSを修理することなく、初期状態の排気浄化システムSを引き続き使用することが可能となる。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。
20 排気通路
52 還元触媒
100 制御装置
110 記憶部
122 シャットダウン処理部
123 判定部
124 起動処理部
125 報知制御部
52 還元触媒
100 制御装置
110 記憶部
122 シャットダウン処理部
123 判定部
124 起動処理部
125 報知制御部
Claims (4)
- 排気管内の排気ガスを触媒を介して還元剤で浄化させる排気浄化システムを制御する制御装置であって、
シャットダウン処理を行う際に、所定数のチェック情報を記憶部に記憶させるシャットダウン処理部と、
起動時に、前記記憶部に記憶された前記チェック情報に基づいて、前回の前記シャットダウン処理が正常に終了したか否かを判定する判定部と、
前回の前記シャットダウン処理が正常に終了していないと判定された場合には、前記排気管の温度を高める昇温制御を行うと共に、前記記憶部に記憶された前記触媒中の前記還元剤の量を初期値にする起動処理部と、
を備える、制御装置。 - 前記シャットダウン処理部は、前記シャットダウン処理を所定時間行う際に、前記チェック情報を前記記憶部に順次記憶させ、
前記判定部は、前記起動時に、前記記憶部に前記チェック情報が前記所定数記憶されていない場合には、前記シャットダウン処理が正常に終了していないと判定する、
請求項1に記載の制御装置。 - 前記起動処理部は、前記昇温制御を行うことで前記触媒中の前記還元剤であるアンモニアを分解させ、前記記憶部に記憶された前記触媒中の前記アンモニアの量を0にする、
請求項1又は2に記載の制御装置。 - 前記起動処理部は、一の起動時に前記シャットダウン処理が正常に終了していないと判定された後、次回の起動時に前記シャットダウン処理が再度正常に終了していないかを判定し、
次回の起動時に前記シャットダウン処理が再度正常に終了していないと判定された場合には、前記排気浄化システムが故障している旨の報知を行わせる報知制御部を更に備える、
請求項1から3のいずれか1項に記載の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019170081A JP2021046823A (ja) | 2019-09-19 | 2019-09-19 | 制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019170081A JP2021046823A (ja) | 2019-09-19 | 2019-09-19 | 制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021046823A true JP2021046823A (ja) | 2021-03-25 |
Family
ID=74878131
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019170081A Pending JP2021046823A (ja) | 2019-09-19 | 2019-09-19 | 制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021046823A (ja) |
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2019
- 2019-09-19 JP JP2019170081A patent/JP2021046823A/ja active Pending
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