JP2023091572A - Controller of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は内燃機関の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control system for an internal combustion engine.
内燃機関の排気を浄化する触媒は、暖機が完了した活性化温度において十分な能力を発揮する。そのため、触媒の温度が活性化温度未満の状態では、排気を十分に浄化できないおそれがある。 A catalyst that purifies exhaust gas from an internal combustion engine exhibits sufficient performance at the activation temperature after warm-up is completed. Therefore, when the temperature of the catalyst is lower than the activation temperature, the exhaust gas may not be sufficiently purified.
そこで、内燃機関の排気通路に設けられたケースに収容されて通電により加熱される電気加熱式の触媒が知られている(例えば特許文献1など)。電気加熱式触媒は、内燃機関を始動する前に通電を行うプレヒート処理を実行することにより、機関始動に先立って触媒を暖機させることができる。
Therefore, an electrically heated catalyst that is housed in a case provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and heated by energization is known (for example,
ところで、機関始動が開始された直後は、電気加熱式触媒に流入する排気の温度が低い。そのため、プレヒート処理の実行により暖機が完了した電気加熱式触媒の温度は低下してしまう。このようにして電気加熱式触媒の温度が低下すると、エミッションが悪化するおそれがある。 By the way, immediately after the engine starts, the temperature of the exhaust gas flowing into the electrically heated catalyst is low. Therefore, the temperature of the electrically heated catalyst, which has been warmed up by the execution of the preheating process, drops. When the temperature of the electrically heated catalyst drops in this way, emissions may deteriorate.
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するための内燃機関の制御装置は、排気通路に設けられたケースに収容されて通電により加熱される電気加熱式の第1触媒と、前記第1触媒よりも排気下流側に設けられた第2触媒と、を備える内燃機関に適用される。この制御装置は、前記内燃機関の始動に先立って前記第1触媒への通電を行うことによって当該第1触媒を暖機するプレヒート処理と、前記プレヒート処理が終了したときに前記内燃機関を始動する処理と、前記プレヒート処理が終了した後に前記内燃機関を運転させた状態で前記第1触媒への通電を行うポストヒート処理と、前記ポストヒート処理を実行しているときに、前記内燃機関の出力を、前記ポストヒート処理を実行していないときと比較して低い出力に制限する制限処理と、を実行する。
Means for solving the above problems and their effects will be described below.
A control device for an internal combustion engine for solving the above-mentioned problems includes an electrically heated first catalyst that is housed in a case provided in an exhaust passage and is heated by energization; and a second catalyst. The control device includes a preheating process for warming up the first catalyst by energizing the first catalyst prior to starting the internal combustion engine, and starting the internal combustion engine when the preheating process is completed. a post-heating process of energizing the first catalyst while the internal combustion engine is running after the pre-heating process is completed; and an output of the internal combustion engine during the post-heating process. to a lower output than when the post-heating process is not performed.
上記の制御装置によれば、プレヒート処理が完了して機関始動が開始された後でも、ポストヒート処理によって第1触媒への通電が行われる。こうしたポストヒート処理の実行により、暖機が完了した第1触媒の温度低下が抑えられる。そのため、制御装置は、機関始動直後におけるエミッションの悪化を抑制できる。しかし、機関始動が開始されると、水分を含んだ排気がケースに流入する。そのため、排気中の水分がケースの内壁で結露するおそれがある。こうした結露が生じると、第1触媒の絶縁性が低下するおそれがある。絶縁性が低下した状態で通電を継続することは好ましくない。そこで、上記の制御装置は、ポストヒート処理を実行しているときに、内燃機関の出力を制限する。これにより、制御装置は、ケース内への水分の流入を抑制する。すなわち、上記の制御装置は、絶縁性の低下によるポストヒート処理の中断を抑制できる。ひいては、制御装置は、ポストヒート処理を継続させてエミッションの低減を図ることができる。 According to the control device described above, even after the preheating process is completed and the engine is started, the postheating process energizes the first catalyst. By executing such a post-heating process, a decrease in the temperature of the first catalyst that has been warmed up is suppressed. Therefore, the control device can suppress deterioration of emissions immediately after the engine is started. However, when the engine starts, exhaust containing moisture flows into the case. Therefore, moisture in the exhaust gas may condense on the inner wall of the case. If such condensation occurs, the insulating properties of the first catalyst may deteriorate. It is not preferable to continue the energization in a state where the insulation has deteriorated. Therefore, the control device described above limits the output of the internal combustion engine during the post-heating process. Thereby, the control device suppresses the inflow of water into the case. That is, the control device described above can suppress the interruption of the post-heating process due to the deterioration of the insulation. As a result, the control device can continue the post-heating process to reduce emissions.
内燃機関の制御装置の一態様では、前記制限処理は、前記内燃機関を一定の出力及び一定の機関回転速度で定常運転させる処理である。
内燃機関の出力を制限した状態での機関運転は、上記のように、前記内燃機関を一定の出力及び一定の機関回転速度で定常運転させることによって実現することができる。
In one aspect of the control device for an internal combustion engine, the limiting process is a process of steady-state operation of the internal combustion engine at a constant output and a constant engine speed.
As described above, the engine operation with the output of the internal combustion engine limited can be realized by steady operation of the internal combustion engine at a constant output and a constant engine speed.
内燃機関の制御装置の一態様では、前記制限処理は、前記第1触媒の絶縁抵抗値が低いほど、前記内燃機関の出力を、低い出力に制限する処理である。
第1触媒への通電は、一定の水準以上の絶縁性を確保した上で実行するべきである。そもそも第1触媒の絶縁抵抗値が低い場合には、ポストヒート処理を継続するための絶縁性の余裕が少ない。上記の制御装置は、こうした絶縁性の余裕の程度に合わせて、内燃機関の出力の制限の度合いを設定する。そのため、制御装置は、必要以上に内燃機関の出力を制限しすぎてしまうことを抑制できる。
In one aspect of the control device for an internal combustion engine, the limiting process is a process of limiting the output of the internal combustion engine to a lower output as the insulation resistance value of the first catalyst is lower.
Energization of the first catalyst should be carried out after ensuring insulation at a certain level or higher. In the first place, when the insulation resistance value of the first catalyst is low, there is little insulation margin for continuing the post-heat treatment. The control device described above sets the degree of limitation of the output of the internal combustion engine in accordance with the degree of insulation margin. Therefore, the control device can prevent excessive restriction of the output of the internal combustion engine more than necessary.
内燃機関の制御装置の一態様では、前記制限処理は、外気温が低いほど、前記内燃機関の出力を、低い出力に制限する処理である。
外気温が低いほど、排気中の水分が結露しやすい。そのため、外気温が低いほど、絶縁性が低下しやすい。上記の制御装置は、こうした絶縁性の低下しやすさに合わせて、内燃機関の出力の制限の度合いを設定できる。そのため、制御装置は、外気温が低い状態でも適切にエミッションの悪化を抑制できる。
In one aspect of the control device for an internal combustion engine, the limiting process is a process of limiting the output of the internal combustion engine to a lower output as the outside air temperature is lower.
The lower the outside temperature, the easier it is for moisture in the exhaust to condense. Therefore, the lower the outside air temperature is, the more likely the insulation is to deteriorate. The control device described above can set the degree of restriction of the output of the internal combustion engine according to the ease with which the insulation deteriorates. Therefore, the control device can appropriately suppress deterioration of emissions even when the outside air temperature is low.
内燃機関の制御装置の一態様では、前記制限処理は、外気温が低いときに、外気温が高いときよりも点火時期を遅角させた状態で前記内燃機関を運転させる処理である。
外気温が低いと、排気中の水分が結露しやすいため、絶縁性は低下しやすい。点火時期を遅角させると、排気の温度が高くなる。上記の制御装置は、外気温が低いときには、点火時期を遅角させることによって排気の温度を高める。これにより、外気温が低くても結露が発生しにくくなる。すなわち、上記の制御装置は、外気温が低くても絶縁性の低下を抑制できる。
In one aspect of the control device for an internal combustion engine, the limiting process is a process of operating the internal combustion engine with the ignition timing retarded when the outside air temperature is low compared to when the outside air temperature is high.
When the outside temperature is low, the moisture in the exhaust gas tends to condense, and the insulation tends to deteriorate. Retarding the ignition timing increases the temperature of the exhaust. The control device described above raises the temperature of the exhaust gas by retarding the ignition timing when the outside air temperature is low. As a result, dew condensation is less likely to occur even when the outside air temperature is low. That is, the control device described above can suppress deterioration in insulation even when the outside air temperature is low.
内燃機関の制御装置の一態様では、前記ポストヒート処理による前記第1触媒への通電を、前記第2触媒の温度が同第2触媒の活性化温度に達するまで行い、前記ポストヒート処理を終了させるときに、前記制限処理を終了させる。 In one aspect of the control device for an internal combustion engine, the energization of the first catalyst by the post heat treatment is performed until the temperature of the second catalyst reaches an activation temperature of the second catalyst, and the post heat treatment is terminated. When the limit is set, the limit processing is terminated.
第2触媒の温度が活性化温度に達していれば、第2触媒によって排気が浄化される。そのため、第1触媒への通電を停止しても排気の浄化は行われる。そこで、上記の制御装置は、ポストヒート処理による第1触媒への通電を、第2触媒が活性化温度に達するまで行う。そして、制御装置は、ポストヒート処理の終了とともに制限処理も終了させる。したがって、制御装置は、必要以上に内燃機関の出力を制限し続けることを抑制できる。 If the temperature of the second catalyst reaches the activation temperature, the exhaust gas is purified by the second catalyst. Therefore, exhaust gas is purified even when the power supply to the first catalyst is stopped. Therefore, the control device described above continues to energize the first catalyst by the post-heating process until the second catalyst reaches the activation temperature. Then, the control device ends the restriction process together with the end of the post-heating process. Therefore, the control device can suppress continuing to limit the output of the internal combustion engine more than necessary.
以下、内燃機関の制御装置の一実施形態について、図1~図8を参照して説明する。
<車両10の構成>
図1を参照して内燃機関11を制御する制御装置100が搭載された車両10の構成を説明する。
An embodiment of a control device for an internal combustion engine will be described below with reference to FIGS. 1 to 8. FIG.
<Configuration of
A configuration of a
車両10は、内燃機関11及び第2モータジェネレータ32を動力源として備えている。すなわち車両10は、ハイブリッド車両である。なお、車両10は、外部電源60に接続してバッテリ50を充電することができるプラグインハイブリッド車両である。そのため、バッテリ50には、外部充電用の充電器51が接続されている。なお、バッテリ50は、例えば400Vの高圧バッテリである。また、第2モータジェネレータ32は、例えば三相交流型のモータジェネレータである。
The
内燃機関11は、吸気通路12と排気通路21とを備えている。なお、図1に示す例では、内燃機関11は、4つの気筒を備えている。吸気通路12には、吸気通路12を流れる吸気の流量を調整するスロットルバルブ13が設けられている。内燃機関11には、吸気中に燃料を噴射する複数の燃料噴射弁14が各気筒に対して1つずつ設けられている。なお、複数の燃料噴射弁14は、各気筒に対して複数個ずつ設けられていてもよいし、各気筒に対して設けられている個数がそれぞれ異なっていてもよい。また、内燃機関11には、燃料と吸気との混合気を火花放電により点火する点火プラグ15が各気筒に対して1つずつ設けられている。なお、点火プラグ15は、各気筒に対して複数個ずつ設けられていてもよいし、各気筒に設けられている個数がそれぞれ異なっていてもよい。
The
内燃機関11の排気通路21には、触媒コンバータ29が設置されている。触媒コンバータ29には通電に応じて発熱する電気加熱式触媒210が搭載されている。電気加熱式触媒210は、電源装置220を介してバッテリ50に接続されている。電気加熱式触媒210を含む電気加熱式触媒システム200の詳しい構成については、図2を参照して後述する。
A
また、排気通路21における触媒コンバータ29よりも下流側には、フィルタ36が設けられている。フィルタ36は、排気に含まれる粒子状物質を捕集する。粒子状物質は燃焼によって生じるカーボンを主成分とする微細な粒子状の物質である。
A
第2モータジェネレータ32は、パワーコントロールユニット35を介してバッテリ50に接続されている。また、第2モータジェネレータ32は、減速機構34を介して駆動輪40に連結されている。
The
内燃機関11は、動力分割機構30及び減速機構34を介して駆動輪40に連結されている。なお、動力分割機構30には、第1モータジェネレータ31も連結されている。第1モータジェネレータ31は、例えば三相交流型のモータジェネレータである。動力分割機構30は、遊星歯車機構であり、内燃機関11の駆動力を第1モータジェネレータ31と駆動輪40とに分割することができる。
The
第1モータジェネレータ31は、内燃機関11の駆動力や駆動輪40からの駆動力を受けて発電を行う。また、第1モータジェネレータ31は、内燃機関11を始動する際に、内燃機関11の回転軸を駆動するスタータとしての役割も担う。その際には、第1モータジェネレータ31は、バッテリ50からの電力の供給に応じて駆動力を発生するモータとして機能する。
The
第1モータジェネレータ31及び第2モータジェネレータ32は、パワーコントロールユニット35を介してバッテリ50に接続されている。第1モータジェネレータ31によって発電された交流電力は、パワーコントロールユニット35により直流に変換されてバッテリ50に充電される。すなわち、パワーコントロールユニット35はインバータとして機能する。
The
また、バッテリ50の直流電力は、パワーコントロールユニット35により交流に変換されて、第2モータジェネレータ32に供給される。なお、車両10を減速させる際には、駆動輪40からの駆動力を利用して第2モータジェネレータ32で発電を行う。そして、発電した電力はバッテリ50に充電される。すなわち、この車両10では回生充電を行う。この際には、第2モータジェネレータ32は、ジェネレータとして機能する。このときには、第2モータジェネレータ32によって発電された交流電力は、パワーコントロールユニット35により直流に変換されてバッテリ50に充電される。
Also, the DC power of the
なお、第1モータジェネレータ31をスタータとして機能させるときは、パワーコントロールユニット35は、バッテリ50の直流電力を交流に変換して第1モータジェネレータ31に供給する。
When the
<制御装置100>
制御装置100は、内燃機関11、第1モータジェネレータ31及び第2モータジェネレータ32を制御する。すなわち、制御装置100は、プラグインハイブリッド車両である車両10のパワートレーンを制御する制御装置である。そのため、制御装置100は、電気加熱式触媒システム200を含む内燃機関11を制御する。また、制御装置100は、電気加熱式触媒システム200を制御する。
<
The
制御装置100には、車両10の各部に設けられたセンサの検出信号が入力される。制御装置100に入力される検出信号には、車速SP、アクセルペダル開度ACCP、バッテリ50の残容量に応じた充電状態SOCが含まれる。制御装置100には、内燃機関11の冷却水の温度である水温Twを検出する水温センサ101が接続されている。制御装置100には、車両10の運転者が車両10のシステムの起動及び停止を行うためのパワースイッチ102も接続されている。そのため、制御装置100は、パワースイッチ102からの入力信号に基づいて、車両10のシステムの起動状態を把握する。制御装置100には、触媒コンバータ29に流入する排気の空燃比である上流側空燃比AFuを検出する上流側空燃比センサ103が接続されている。なお、上流側空燃比センサ103は、触媒コンバータ29よりも上流側の排気通路21に配置されている。制御装置100には、触媒コンバータ29を通過した排気の空燃比である下流側空燃比AFdを検出する下流側空燃比センサ104が接続されている。なお、下流側空燃比センサ104は、排気通路21において触媒コンバータ29よりも下流側であり且つフィルタ36よりも上流側の部位に配置されている。制御装置100には、内燃機関11に吸入される空気の温度である吸気温Tin及び質量である吸入空気量GAを検出するエアフロメータ105や、内燃機関11のクランクシャフトの回転角を検出するクランク角センサ106が接続されている。なお、制御装置100は、クランク角センサ106の出力信号Scrに基づいて機関回転速度NEを算出する。また、制御装置100は、機関回転速度NE及び吸入空気量GAに基づいて機関負荷率KLを算出する。機関負荷率KLは、内燃機関11の燃焼室に充填される空気量を定めるパラメータであり、基準流入空気量に対する1気筒の1燃焼サイクル当たりの流入空気量の比である。なお、基準流入空気量は、機関回転速度NEに応じて可変設定される。
A detection signal from a sensor provided in each part of the
上記のように構成された車両10は、バッテリ50に蓄えられている電力を利用して第2モータジェネレータ32を駆動することにより、第2モータジェネレータ32のみを利用して駆動輪40を駆動するEV走行を行うことができる。また、内燃機関11と第2モータジェネレータ32を利用して駆動輪40を駆動するハイブリッド走行を行うこともできる。
The
<電気加熱式触媒システム200の構成>
次に図2を参照して電気加熱式触媒システム200の構成を説明する。
図2に示すように、触媒コンバータ29には、電気加熱式触媒210を構成する排気浄化用の第1触媒26に加えて、排気浄化用の第2触媒27が搭載されている。第1触媒26及び第2触媒27は、いずれも排気の流れる方向に延びる複数の通路が区画されたハニカム構造の触媒担体に三元触媒を担持させたものである。第2触媒27は、第1触媒26よりも排気下流側に設けられている。
<Configuration of electrically
Next, the configuration of the electrically
As shown in FIG. 2 , the
第1触媒26及び第2触媒27は、ケース24に収容されている。ケース24は、金属、例えばステンレス鋼によって形成された筒である。ケース24は、排気通路21の一部を構成する。ケース24内において、第1触媒26及び第2触媒27と、ケース24との間には、マット28が介在している。マット28は、絶縁体であり、例えば、アルミナを主成分とする無機繊維によって形成されている。
The
マット28は、圧縮された状態で第1触媒26及び第2触媒27とケース24との間に介在している。そのため、第1触媒26及び第2触媒27は、圧縮されたマット28の復元力によってケース24内に保持されている。
The
ケース24の上流側の部分には、上流側ほど径が小さくなっている上流側接続管23が外側から被せられて固定されている。また、ケース24の下流側の部分には、下流側ほど径が小さくなっている下流側接続管25が外側から被せられて固定されている。
The upstream side portion of the
図2に示すように、上流側接続管23は、ケース24よりも直径の小さな上流側排気管22とケース24とを接続する。同様に、下流側接続管25は、ケース24よりも直径の小さな下流側の排気管とケース24とを接続する。このように、第1触媒26及び第2触媒27を収容したケース24と上流側接続管23と下流側接続管25とは、排気通路21の一部を構成する触媒コンバータ29を構成している。
As shown in FIG. 2 , the
なお、ケース24の上流側の端部は、上流側排気管22に近づくにつれて径が小さくなっており、最も上流側排気管22に近い部分の直径は、上流側排気管22の直径とほぼ等しくなっている。
The upstream end of the
第2触媒27は、第1触媒26よりも排気下流側に位置している。第1触媒26の触媒担体は、通電されると電気抵抗となって発熱する素材によって形成されている。例えば、こうした素材としては、炭化ケイ素を用いることができる。なお、触媒担体は、温度が高いときには温度が低いときよりも電気抵抗が小さくなる特性を持っている。
The
第1触媒26には、第1電極211及び第2電極212が取り付けられている。第1電極211は正電極であり、第2電極212は負電極である。第1電極211と第2電極212の間に電圧をかけることによって第1触媒26に電流が流れる。第1触媒26に電流が流れると、触媒担体の電気抵抗によって触媒担体が発熱する。
A
触媒担体の全体に対して均一に電流を流すために、第1電極211及び第2電極212は、触媒担体の外周面に沿って周方向及び軸方向に延びている。また、ケース24には、2つの開口部24Kが形成されており、各開口部24Kには、アルミナなどの絶縁材料で構成された絶縁碍子213がそれぞれ嵌め込まれている。第1電極211及び第2電極212は、それぞれ開口部24Kに嵌め込まれた絶縁碍子213を貫通している。
The
開口部24Kは、金属製の電極室80で塞がれている。この電極室80には、第1電極211や第2電極212に電力を供給する電力線の末端に設けられた端子85が挿入されている。端子85は、第1電極211や第2電極212に接続されている。
The
また、ケース24の内周面には、絶縁材料を塗布して絶縁コートが施されている。絶縁コートとしては、例えば、ガラスコートを用いることができる。これにより、第1触媒26は、ケース24に対して電気的に絶縁されている。
In addition, the inner peripheral surface of the
上記のように、第1触媒26には、第1電極211及び第2電極212が取り付けられている。これにより、第1触媒26は、電力を供給することによって発熱する電気加熱式触媒210になっている。以下では、電気加熱式触媒210をEHC210と称する。通電によって触媒担体が発熱することで第1触媒26が加熱され、活性化が促進される。
As described above, the
また、内燃機関11が稼働して排気が流れるようになると、EHC210を通過して温められた排気によって、熱が第2触媒27にも移動する。これにより、第2触媒27の暖機も促進される。
Further, when the
第1電極211及び第2電極212は、電源装置220の電源回路221を介してバッテリ50に接続されている。電源装置220は、絶縁トランジスタ及びパワースイッチング素子を含む電源回路221と、電源回路221を制御する電源用マイコン222を備えている。電源回路221には、電流センサ224と、電圧センサ225とが設けられている。電流センサ224及び電圧センサ225は電源用マイコン222に接続されている。電源用マイコン222は、電流センサ224が出力する信号に基づいてEHC210に供給されている電流を検出する。また、電源用マイコン222は、電圧センサ225が出力する信号に基づいてEHC210に印加している電圧を検出する。なお、電源装置220には、補機バッテリ55が接続されている。
The
また、電源装置220には、電源回路221に接続されていてEHC210の絶縁抵抗を検出して漏電を検知するための漏電検知回路223が設けられている。例えば、漏電検知回路223は、基準抵抗を備えている。補機バッテリ55から漏電検知回路223を含む電源回路221に電力を供給する。電源用マイコン222は、このときに電流センサ224及び電圧センサ225によって検出される電流値及び電圧値に基づいてEHC210の絶縁抵抗値Rtを算出する。
Further, the
電源装置220は、制御装置100と相互に通信可能に接続されており、電源用マイコン222によって算出された絶縁抵抗値Rtは制御装置100に出力される。また、制御装置100は、電源装置220に指令を出力し、電源装置220を介してEHC210への通電を制御する。
The
<EHC210の通電について>
プラグインハイブリッド車両である車両10では、バッテリ50の充電状態SOCに十分な余裕がある場合には、第2モータジェネレータ32のみを走行用の動力源として用いるEV走行モードで走行する。このときの制御装置100は、内燃機関11を停止した状態に維持している。そして、制御装置100は、第2モータジェネレータ32が要求駆動力分の駆動力が得られるトルクを発生するようにパワーコントロールユニット35を制御する。
<Electricity of EHC210>
また、制御装置100は、EV走行モードでの走行中に、バッテリ50の充電状態SOCが一定の値を下回ると、車両10の走行モードをEV走行モードからハイブリッド走行モードに切り替える。ハイブリッド走行モードは、内燃機関11及び第2モータジェネレータ32の双方を走行用の動力源として用いる走行モードである。
Further, when the state of charge SOC of
ハイブリッド走行モードへの切り替え直後から十分な排気浄化能力を発揮できるようにするためには、ハイブリッド走行モードに移行して内燃機関11を始動する前にEHC210に通電して、第1触媒26を暖機しておくことが望ましい。
In order to exhibit a sufficient exhaust purification capability immediately after switching to the hybrid driving mode, the
そのため、制御装置100は、内燃機関11の始動に先立ってEHC210への通電を行うことにより第1触媒26を暖機するプレヒート処理を実行する。また、制御装置100は、内燃機関11の始動が開始された以降においてもEHC210への通電を継続して行うポストヒート処理を実行する。なお、触媒の暖機とは、当該触媒の温度を活性化温度にまで高めることをいう。
Therefore, the
<EHC210の通電にかかる処理>
図3を参照して、プレヒート処理及びポストヒート処理を含むEHC210の通電についてその処理手順を説明する。この図3に示す処理は、パワースイッチ102がONになっており、車両10のシステムが稼働しているときに制御装置100によって繰り返し実行される。なお、以下では、先頭に「S」を付与した数字によってステップ番号を表現する。
<Process for Energizing
Referring to FIG. 3, a procedure for energizing the
図3に示すように、この処理を開始すると、制御装置100は、まずS100の処理において、EHC通電要求がONであるか否かを判定する。EHC通電要求とはEHC210への通電要求のことである。具体的には、制御装置100は、次の2つの条件のいずれもが成立しているときに、EHC通電要求がONであると判定する。
As shown in FIG. 3, when this process is started, the
・内燃機関11の始動要求がある。なお、内燃機関11の始動要求は、例えば充電状態SOCがハイブリッド走行モードへの切替閾値を下回っている場合や、車両運転者が要求する車両走行トルクがEV走行では得られない場合などが挙げられる。
- There is a request to start the
・第1触媒26の温度である第1触媒温度Tcat1が活性化温度よりも低い既定温度以下である。
制御装置100は第1触媒温度Tcat1を推定している。例えば、制御装置100は、内燃機関11の運転を停止したときに、そのときの第1触媒温度Tcat1を停止時第1温度Toff1として記憶し、ソークタイマを起動する。そして、制御装置100は、内燃機関11が停止している間はソークタイマによる計時を継続する。制御装置100は、内燃機関11の始動時には外気温TAから停止時第1温度Toff1を引いた差に収束率を乗じた積を算出する。そして、その積を停止時第1温度Toff1に加算した和を算出する。こうして算出した和を機関始動時の第1触媒温度Tcat1とする。なお、収束率はソーク時間に基づいて算出される。収束率は0から1までの値である。収束率はソーク時間が長くなるほど1に近づく。例えば、収束率が1のときには触媒温度Tは外気温TAと等しい温度になる。これは、収束率が1のときには、第1触媒温度Tcat1が外気温TAまで収束していることを示している。なお、制御装置100は、エアフロメータ105で検出される吸気温Tinを外気温TAとみなして第1触媒温度Tcat1の算出に用いる。
- A first catalyst temperature Tcat1, which is the temperature of the
The
また、機関運転中は、制御装置100は、第1触媒温度Tcat1の温度変化量である第1温度変化量dT1を算出する。そして、第1温度変化量dT1を直前に算出した第1触媒温度Tcat1に加算して最新の第1触媒温度Tcat1を算出する。なお、第1温度変化量dT1は排気熱やEHC210の発熱量の影響を受けて変化する。そこで、制御装置100は、排気の熱エネルギ量に影響を与えるパラメータや、EHC210の発熱量に影響を与えるパラメータなどを用いて第1温度変化量dT1を算出する。なお、排気の熱エネルギ量に影響を与えるパラメータとしては、機関回転速度NE、機関負荷率KL、水温Tw、吸入空気量GA、車速SP、吸気温Tinなどが挙げられる。また、EHC210の発熱量に影響を与えるパラメータとしては、EHC210に投入された電力量などが挙げられる。
Further, during engine operation, the
また、制御装置100は、第2触媒27の温度である第2触媒温度Tcat2を推定している。例えば、制御装置100は、内燃機関11の運転を停止したときに、そのときの第2触媒温度Tcat2を停止時第2温度Toff2として記憶し、ソークタイマを起動する。そして、制御装置100は、内燃機関11が停止している間はソークタイマによる計時を継続する。制御装置100は、内燃機関11の始動時には外気温TAから停止時第2温度Toff2を引いた差に収束率を乗じた積を算出する。そして、その積を停止時第2温度Toff2に加算した和を算出する。こうして算出した和を機関始動時の第2触媒温度Tcat2とする。なお、収束率はソーク時間に基づいて算出される。収束率は0から1までの値である。収束率はソーク時間が長くなるほど1に近づく。例えば、収束率が1のときには触媒温度Tは外気温TAと等しい温度になる。これは、収束率が1のときには、第2触媒温度Tcat2が外気温TAまで収束していることを示している。
Also, the
また、機関運転中は、制御装置100は、第2触媒温度Tcat2の温度変化量である第2温度変化量dT2を算出する。そして、第2温度変化量dT2を直前に算出した第2触媒温度Tcat2に加算して最新の第2触媒温度Tcat2を算出する。なお、第2温度変化量dT2は排気熱の影響を受けて変化する。そこで、制御装置100は、排気の熱エネルギ量に影響を与えるパラメータを用いて第2温度変化量dT2を算出する。なお、第2触媒27に流入する排気の熱エネルギ量に影響を与えるパラメータとしては、第1触媒温度Tcat1、吸入空気量GA、吸気温Tinなどが挙げられる。
Further, during engine operation, the
S100の処理において、EHC通電要求がONではないと判定した場合(S100:NO)には、制御装置100は、そのまま本処理を一旦終了させる。すなわち、この場合には、制御装置100は、プレヒート処理及びポストヒート処理を実行しない。
In the processing of S100, if it is determined that the EHC energization request is not ON (S100: NO), the
一方、S100の処理において、EHC通電要求がONであると判定した場合(S100:YES)には、制御装置100は、処理をS110へと進める。S110の処理において、制御装置100は、内燃機関11の始動を禁止する。
On the other hand, when it is determined in the process of S100 that the EHC energization request is ON (S100: YES),
次に制御装置100は、S112の処理において、この時点の絶縁抵抗値Rtを取得する。そして、制御装置100は、S114の処理において、絶縁抵抗値Rtが閾値A1より大きいか否かを判定する。閾値A1はEHC210の電気抵抗である絶縁抵抗が漏電を抑制する上で十分な大きさであることを判定するための閾値である。
Next, the
S114の処理において、絶縁抵抗値Rtが閾値A1以下であると判定する場合(S114:NO)、制御装置100は、処理をS116へと進める。そして、制御装置100は、S116の処理において、内燃機関11の始動禁止を解除して内燃機関11の始動を開始する。そして、本処理を一旦終了する。
In the process of S114, when it is determined that the insulation resistance value Rt is equal to or less than the threshold A1 (S114: NO), the
一方、S114の処理において、絶縁抵抗値Rtが閾値A1より大きいと判定した場合(S140:YES)には、制御装置100は、処理をS120へと進める。
S120の処理において、制御装置100は、目標電力量Q0を算出する。具体的には、制御装置100は、S100の処理を実行したときに推定した第1触媒温度Tcat1と、前回の内燃機関11の運転中に算出した最大酸素吸蔵量Cmaxに応じて目標電力量Q0を算出する。
On the other hand, when it is determined in the process of S114 that the insulation resistance value Rt is greater than the threshold value A1 (S140: YES), the
In the process of S120, the
最大酸素吸蔵量Cmaxは、触媒コンバータ29が備える2つの触媒、つまり第1触媒26及び第2触媒27を1つの触媒とみなしたときに、その触媒が吸蔵可能な酸素量の最大値である。制御装置100は、例えば機関運転中の上流側空燃比AFuや下流側空燃比AFdの各値に基づいて最大酸素吸蔵量Cmaxを推定している。ここで、第1触媒26や第2触媒27の劣化が進行してそれらの劣化度が高くなると、最大酸素吸蔵量Cmaxは少なくなる。従って、最大酸素吸蔵量Cmaxは、第1触媒26や第2触媒27の劣化度に関する情報である劣化情報となっている。
The maximum oxygen storage amount Cmax is the maximum amount of oxygen that the catalyst can store when the two catalysts provided in the
図4に示すように、第1触媒26や第2触媒27の劣化度が高くなることにより、最大酸素吸蔵量Cmaxが少なくなると、第1触媒26や第2触媒27の活性化温度は高くなる傾向がある。
As shown in FIG. 4, when the degree of deterioration of the
プレヒート処理では、投入電力の積算値である電力量Qが目標電力量Q0に達するまでEHC210への通電を継続することによって第1触媒26を活性化温度以上まで加熱して暖機を行う。すなわち、目標電力量Q0は通電を開始する前の温度から暖機が完了するまで第1触媒26を加熱するために必要な電力量である。
In the preheating process, the
従って、図5に示すように、S120の処理において制御装置100は、第1触媒温度Tcat1が低いほど、目標電力量Q0として大きな値を算出する。なお、電力量Qは、EHC210に実際に供給された電力の積算値である。また、図5に示すように、S120の処理において制御装置100は、最大酸素吸蔵量Cmaxが少なく活性化温度が高いときほど、目標電力量Q0として大きな値を算出する。
Therefore, as shown in FIG. 5, in the process of S120, the
次に、制御装置100は、S130の処理において、EHC210への投入電力を第1電力W1に設定する。なお、本実施形態では、プレヒート処理及びポストヒート処理においてEHC210に投入される電力はともに第1電力W1となっている。しかしながら、プレヒート処理及びポストヒート処理においてEHC210に投入される電力を異ならせてもよい。
Next,
次に、制御装置100は、処理をS140へと進める。そして、制御装置100は、S140の処理においてEHC210への通電を開始する。なお、プレヒート処理では、制御装置100は、投入電力が設定された値になるように電源回路221を制御してバッテリ50の電圧を変換してEHC210に電力を供給する。プレヒート処理によって第1触媒26の温度が上昇すると、絶縁抵抗値Rtは次第に低下する。そのため、制御装置100は、絶縁抵抗値Rtの低下にあわせて電圧を低くして投入電力を第1電力W1に維持する。また、制御装置100は、電圧が予め設定された上限電圧の値を超えないように、上限電圧以下の範囲で電圧を制御する。すなわち、上限電圧は、プレヒート処理において電圧を制御する際の電圧の上限値である。なお、通電を開始すると、制御装置100は、電流センサ224によって検出している電流値及び電圧センサ225で検出している電圧値を読み込み、投入電力の積算を開始する。そして、制御装置100は、EHC210に通電している間、投入電力を積算してEHC210に投入した電力量Qを算出し続ける。
Next,
次のS150の処理において、制御装置100は、電力量Qが目標電力量Q0以上であるか否かを判定する。そして、S150の処理において電力量Qが目標電力量Q0未満であると判定する場合(S150:NO)、制御装置100は、S150の処理を繰り返す。
In the next process of S150, the
一方、S150の処理において、電力量Qが目標電力量Q0以上であると判定する場合(S150:YES)、制御装置100は、処理をS160へと進める。そして、制御装置100は、S160の処理において、内燃機関11の始動禁止を解除して内燃機関11の始動を開始する。こうして内燃機関11を始動することにより、EHC210への通電による第1触媒26の暖機の処理は、プレヒート処理からポストヒート処理に移行する。
On the other hand, in the process of S150, when it is determined that the power amount Q is equal to or greater than the target power amount Q0 (S150: YES), the
次に、制御装置100は、S170の処理において、補正係数a1を算出する。具体的には、制御装置100は、S112の処理において取得した絶縁抵抗値Rtに基づいて補正係数a1を算出する。
Next, the
図6に示すように、補正係数a1は、1以下の正の値である。S170の処理において制御装置100は、絶縁抵抗値Rtが小さいほど、補正係数a1として小さな値を算出する。具体的には、図6に示すように、制御装置100は、絶縁抵抗値Rtが第1閾値Rt1以下のときには、補正係数a1として例えば、0.3を算出する。そして、制御装置100は、絶縁抵抗値Rtが第1閾値Rt1よりも大きな第2閾値Rt2以上のときには、補正係数a1として1.0を算出する。そして、制御装置100は、絶縁抵抗値Rtが第1閾値Rt1よりも大きく且つ第2閾値Rt2よりも小さいときには、絶縁抵抗値Rtの大きさに応じて0.3より大きく、且つ1.0よりも小さい値を算出する。このときには、制御装置100は、図6に示すように、絶縁抵抗値Rtが大きいときほど、補正係数a1が大きくなるように、補正係数a1を算出する。
As shown in FIG. 6, the correction coefficient a1 is a positive value of 1 or less. In the process of S170, the
次に、制御装置100は、S172の処理において、機関出力制限を実行する。具体的には、制御装置100は、既定出力P1に対して補正係数a1を乗じた積を機関出力Peの上限値Pecに設定する。既定出力P1は、例えば、第2触媒27の暖機が完了している状態で内燃機関11をアイドリング運転させるときの出力である。すなわち、既定出力P1に対して1.0よりも小さな補正係数a1を乗じることにより、機関出力Peの上限値Pecが既定出力P1よりも低い値に設定される。これにより、機関出力Peが制限される。
Next,
次に、制御装置100は、S174の処理において、機関出力Peを上限値Pecに保つとともに、機関回転速度NEを既定値Neに保つように、定常運転を開始する。なお、既定値Neは、内燃機関11から排出される排気の量がケース24における結露の発生を抑える上で適切な量となる機関回転速度NEよりもやや低い値が設定されている。
Next, in the process of S174, the
こうした定常運転を実行することにより、内燃機関11の出力を制限した状態での機関運転が実現される。すなわち、S170、S172及びS174の処理が、ポストヒート処理を実行しているときに、内燃機関11の出力を、ポストヒート処理を実行していないときと比較して低い出力に制限する制限処理である。こうした制限処理を行うことにより、第2触媒27の暖機が未完の状態で機関運転を行ってもエミッションの悪化は抑えられる。
By executing such a steady operation, the engine can be operated while the output of the
次に、制御装置100は、S180の処理において、判定値Trefを算出する。判定値Trefは、第2触媒27の活性化温度である。上述したように、第2触媒27の活性化温度は、第2触媒27の劣化度に応じて変化する。そして、第2触媒27の劣化度は上記最大酸素吸蔵量Cmaxと相関している。そこで、制御装置100は、S180の処理において、第2触媒27の劣化情報である上記の最大酸素吸蔵量Cmaxを取得する。そして、取得した最大酸素吸蔵量Cmaxに基づいて判定値Trefを算出する。
Next,
図7に示すように、制御装置100は、最大酸素吸蔵量Cmaxが少ないときほど判定値Trefの値は高い温度となるように、当該判定値Trefの値を算出する。
次に、制御装置100は、S190の処理において、第2触媒温度Tcat2を取得する。そして、制御装置100は、第2触媒温度Tcat2が判定値Tref以上であるか否かを判定する。そして、S190の処理において、第2触媒温度Tcat2が判定値Tref未満であると判定する場合(S190:NO)、制御装置100は、S190の処理を繰り返す。
As shown in FIG. 7, the
Next, the
一方、S190の処理において、第2触媒温度Tcat2が判定値Tref以上であると判定する場合(S190:YES)、制御装置100は、処理をS200へと進める。
制御装置100は、S200の処理において、上述した機関出力制限と定常運転とを終了する。
On the other hand, when it is determined in the process of S190 that the second catalyst temperature Tcat2 is equal to or higher than the determination value Tref (S190: YES), the
In the process of S200,
次に、制御装置100は、S210の処理において、EHC210への通電を終了させる。すなわち、制御装置100は、ポストヒート処理を終了させる。そして、制御装置100は、本処理を一旦終了する。
Next,
<作用>
本実施形態の作用を説明する。
図8は、上記車両のシステムが起動されたときの各種の状態の推移を示すタイムチャートである。図8(a)は内燃機関11の出力、図8(b)はEHC210の通電状態、図8(c)は第1触媒温度Tcat1及び第2触媒温度Tcat2、それぞれの推移を示している。
<Action>
The operation of this embodiment will be described.
FIG. 8 is a time chart showing the transition of various states when the system of the vehicle is activated. 8(a) shows the output of the
図8に示すように、時刻t1において、EHC通電要求がONであると判定されると、EHC210への通電が開始されることにより、第1触媒温度Tcat1は上昇する。
そして、時刻t2において、EHC210に供給された電力量Qが目標電力量Q0以上となり、第1触媒26の暖機が完了すると、機関始動が開始される。機関始動が開始されると、上記の制限処理が行われることにより機関出力Peは上限値Pecに維持されるとともに機関回転速度NEが既定値Neに維持される。時刻t1から時刻t2までのEHC210への通電は、内燃機関11の始動に先立って第1触媒26への通電を行うことにより当該第1触媒26を暖機するプレヒート処理である。
As shown in FIG. 8, at time t1, when it is determined that the EHC energization request is ON, energization of
At time t2, the amount of electric power Q supplied to the
そして、本実施形態では、機関始動が開始された以降もEHC210への通電は継続される。そして、時刻t3において、第2触媒温度Tcat2が判定値Tref以上となり、第2触媒27の暖機が完了すると、上記の制限処理が終了されるとともに、EHC210への通電は停止される。時刻t2から時刻t3までのEHC210への通電は、内燃機関11の始動開始後において第1触媒26への通電を行うポストヒート処理である。
In this embodiment, the
図8に示す例では、時刻t3において、制限処理が終了することにより、機関出力Peが既定出力P1に増大している。
<効果について>
本実施形態の効果を説明する。
In the example shown in FIG. 8, at time t3, the engine output Pe is increased to the predetermined output P1 by completing the restriction process.
<About effect>
Effects of the present embodiment will be described.
(1)プレヒート処理が完了して機関始動が開始された後でも、ポストヒート処理によって第1触媒26への通電が行われる。こうしたポストヒート処理の実行により、暖機が完了した第1触媒26の温度低下が抑えられる。そのため、制御装置100は、機関始動直後におけるエミッションの悪化を抑制できる。
(1) Even after the preheating process is completed and the engine is started, the postheating process continues to energize the
(2)機関始動が開始されると、水分を含んだ排気がケース24に流入する。そのため、排気中の水分がケース24の内壁や電極室80の内壁で結露するおそれがある。そうした結露が生じると、EHC210の絶縁性が低下するおそれがある。また、プレヒート処理により第1触媒26の温度が上昇すると、マット28に吸水されていた水分が蒸発する。この蒸発した水分がケース24の内壁や電極室80の内壁で再び結露することにより、EHC210の絶縁性が低下するおそれもある。絶縁性が低下した状態で第1触媒26への通電を継続することは好ましくない。そこで、制御装置100は、ポストヒート処理を実行しているときに、内燃機関11の出力を制限する。これにより、制御装置100は、排気の流量を低減し、ケース24内への水分の流入を抑制する。すなわち、制御装置100は、絶縁性の低下によるポストヒート処理の中断を抑制できる。ひいては、制御装置100は、ポストヒート処理を継続させてエミッションの低減を図ることができる。
(2) When the engine is started, exhaust gas containing moisture flows into the
(3)第1触媒26への通電は、一定の水準以上の絶縁性を確保した上で実行するべきである。そもそもEHC210の絶縁抵抗値Rtが低い場合には、ポストヒート処理を継続するための絶縁性の余裕が少ない。制御装置100は、こうした絶縁性の余裕の程度に合わせて、内燃機関11の出力の制限の度合いを設定する。そのため、制御装置100は、必要以上に内燃機関11の出力を制限しすぎてしまうことを抑制できる。
(3) Energizing the
(4)ポストヒート処理によって第1触媒26への通電が行われると、第1触媒26を通過する排気の温度低下が抑えられるため、排気による第2触媒27の暖機が促進される。制御装置100は、ポストヒート処理による第1触媒26への通電を、第2触媒27が活性化温度に達するまで行う。従って、第2触媒27の暖機が完了するまでに要する時間が短くなり、これによっても機関始動直後におけるエミッションの悪化が抑制される。
(4) When the
(5)ポストヒート処理による第1触媒26への通電は、第2触媒温度Tcat2が、活性化温度の設定された判定値Trefに達するまで行われる。第2触媒27の劣化が進行すると当該第2触媒27の活性化温度は高くなる傾向がある。この点、制御装置100は、第2触媒27の劣化情報に示される当該第2触媒27の劣化度が高いときほど、判定値Trefを高い温度に設定する。より具体的には、制御装置100は、最大酸素吸蔵量Cmaxが少ないときほど判定値Trefを高い温度に設定する。そのため、制御装置100は、ポストヒート処理による第1触媒26への通電を第2触媒27の劣化度に応じて適切に行うことができる。
(5) The energization of the
(6)制御装置100は、ポストヒート処理の終了とともに制限処理も終了させる。したがって、制御装置100は、必要以上に内燃機関11の出力を制限し続けることを抑制できる。
(6) The
<変更例>
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
<Change example>
It should be noted that the above embodiment can be implemented with the following modifications. The above embodiments and the following modifications can be combined with each other within a technically consistent range.
・S120の処理において、制御装置100は、第1触媒温度Tcat1と最大酸素吸蔵量Cmaxとに応じて目標電力量Q0を算出した。この他、第1触媒温度Tcat1及び最大酸素吸蔵量Cmaxのいずれか一方に応じて目標電力量Q0を算出してもよい。また、他のパラメータに応じて目標電力量Q0を算出してもよい。
- In the process of S120, the
・制限処理における機関出力制限は、機関出力Pe及び機関回転速度NEが一定の値になるように制御する定常運転を行うものであった。この他、機関出力制限は、機関出力Peが上限値Pecの値を超えないように、上限値Pec以下の範囲で機関出力Peを制御するものでもよい。 - The engine output restriction in the restriction process is to perform steady operation by controlling the engine output Pe and the engine rotation speed NE to constant values. Alternatively, the engine output limit may control the engine output Pe within a range equal to or lower than the upper limit value Pec so that the engine output Pe does not exceed the value of the upper limit value Pec.
・制限処理として、S170、S172及びS174の処理を実行する例を示した。上記の例では、絶縁抵抗値Rtに基づいて設定した補正係数a1を利用して上限値Pecを算出していた。制限処理はこうした態様に限らない。制限処理は、内燃機関11の出力を、ポストヒート処理を実行していないときと比較して低い出力に制限するものであればよい。
- An example of executing the processing of S170, S172 and S174 as the restriction processing is shown. In the above example, the upper limit value Pec is calculated using the correction coefficient a1 set based on the insulation resistance value Rt. Restriction processing is not limited to such a mode. The limiting process may be any process as long as it limits the output of the
図9にこうした変更例の1つにおける処理手順を示す。なお、図9には、図3に示した処理との相違点を示す。図9に示すように、制御装置100は、上述したS160の処理を終えると、次にS300の処理として、補正係数a2を算出する。具体的には、制御装置100は、外気温TAに基づいて補正係数a2を算出する。
FIG. 9 shows the processing procedure in one such modification. Note that FIG. 9 shows differences from the processing shown in FIG. As shown in FIG. 9, after completing the processing of S160 described above, the
図10に示すように、補正係数a2は、1以下の正の値である。S300の処理において制御装置100は、外気温TAが低いほど、補正係数a2として小さな値を算出する。具体的には、図10に示すように、制御装置100は、外気温TAが第1温度TA1以下のときには、補正係数a2として例えば0.3を算出する。そして、制御装置100は、外気温TAが第1温度TA1よりも高い第3温度TA3以上のときには、補正係数a2として1.0を算出する。そして、制御装置100は、外気温TAが第1温度TA1よりも高く且つ第3温度TA3よりも低いときには、外気温TAの値の大きさに応じて0.3より大きく、且つ1.0よりも小さい値を算出する。このときには、制御装置100は、図10に示すように、外気温TAが低いほど、補正係数a2が小さくなるように、補正係数a2を算出する。
As shown in FIG. 10, the correction coefficient a2 is a positive value of 1 or less. In the process of S300, the
次に、制御装置100は、S320の処理において、点火時期遅角量bを算出する。具体的には、制御装置100は、外気温TAに基づいて点火時期遅角量bを算出する。
図11に示すように、制御装置100は、外気温TAが低いときほど、点火時期遅角量bを大きな値に設定する。具体的には、図11に示すように、制御装置100は、外気温TAが第4温度TA4以上のときには、点火時期遅角量bとして0を算出する。そして、制御装置100は、外気温TAが第4温度TA4未満であり且つ第4温度TA4よりも低い第2温度TA2以上のときには、外気温TAの値の大きさに応じて0より大きい値を算出する。このときには、制御装置100は、図11に示すように、外気温TAが低いほど、点火時期遅角量bが大きくなるように、点火時期遅角量bを算出する。なお、制御装置100は、外気温TAが第2温度TA2よりも低いときには、外気温TAが第2温度TA2のときと等しい値を点火時期遅角量bとして算出する。
Next, the
As shown in FIG. 11, the
次に、制御装置100は、S330の処理において、機関出力制限を実行する。具体的には、制御装置100は、既定出力P1に対して補正係数a2を乗じた積を機関出力Peの上限値Pecに設定する。すなわち、既定出力P1に対して1.0よりも小さな補正係数a2を乗じることにより、機関出力Peの上限値Pecが既定出力P1よりも低い値に設定される。これにより、機関出力Peが制限される。
Next,
次に、制御装置100は、S340の処理において、S174の処理と同様に、機関出力Peを上限値Pecに保つとともに、機関回転速度NEを既定値Neに保つように、定常運転を開始する。
Next, in the process of S340, the
次に、制御装置100は、S350の処理において点火時期を遅角させる点火遅角を実行する。具体的には、制御装置100は、点火時期遅角量bの分だけ点火時期を遅角させる。これにより、内燃機関11は、点火時期を遅角させた状態で定常運転を行うようになる。こうして点火時期を遅角させた状態での定常運転を開始すると、制御装置100は、処理を上述したS180へと進める。
Next, the
この変更例では、制限処理として、S300、S320、S330、S340及びS350の処理を実行している。したがって、この変更例における制限処理は、外気温TAが低いほど、内燃機関11の出力を、低い出力に制限する処理である。
In this modified example, the processes of S300, S320, S330, S340 and S350 are executed as the restriction process. Therefore, the restriction processing in this modification is processing for restricting the output of the
外気温TAが低いほど、排気中の水分が結露しやすい。そのため、外気温TAが低いほど、第1触媒26の絶縁性が低下しやすい。この変更例の制御装置100は、こうした絶縁性の低下しやすさに合わせて、内燃機関11の出力の制限の度合いを設定できる。そのため、この制御装置100は、外気温TAが低い状態でも適切にエミッションの悪化を抑制できる。
The lower the outside air temperature TA, the easier it is for moisture in the exhaust to condense. Therefore, the lower the outside air temperature TA, the easier it is for the insulation of the
また、この変更例における制限処理は、外気温TAが低いときに、外気温TAが高いときよりも点火時期を遅角させた状態で内燃機関11を運転させる処理である。
外気温TAが低いと、排気中の水分が結露しやすいため、第1触媒26の絶縁性は低下しやすい。点火時期を遅角させると、排気の温度が高くなる。この変更例の制御装置100は、外気温TAが低いときには、点火時期を遅角させることによって排気の温度を高める。これにより、外気温TAが低くても結露が発生しにくくなる。すなわち、この制御装置100は、外気温TAが低くても絶縁性の低下を抑制できる。
Further, the restriction process in this modification is a process of operating the
When the outside air temperature TA is low, moisture in the exhaust gas tends to condense, so the insulation of the
・絶縁抵抗値Rtに基づいて補正係数a1を算出する処理と、外気温TAに基づいて点火時期遅角量bを算出する処理とを実行し、上記の実施形態において点火遅角を行う構成を採用することもできる。 A configuration for retarding the ignition in the above embodiment by executing a process of calculating the correction coefficient a1 based on the insulation resistance value Rt and a process of calculating the ignition timing retard amount b based on the outside air temperature TA. can also be adopted.
・外気温TAが一定の水準以下のときに点火時期を、外気温TAが一定の水準より高いときの点火時期よりも遅角側の特定の点火時期に切り替えるようにしてもよい。
・上記の変更例では機関出力制限と点火時期遅角とを実施した。この他、機関出力制限及び点火時期遅角のうちのいずれか一方を実施してもよい。
When the outside air temperature TA is below a certain level, the ignition timing may be switched to a specific ignition timing that is more retarded than the ignition timing when the outside air temperature TA is above a certain level.
・In the above modified example, the engine output is restricted and the ignition timing is retarded. Alternatively, either one of engine output limitation and ignition timing retardation may be implemented.
・判定値Trefを、最大酸素吸蔵量Cmaxに応じて変更するようにしたが、予め定めた一定値としてもよい。この一定値としては、たとえば第2触媒27の劣化度が許容限度に達したと想定した場合の活性化温度とすることができる。
- Although the determination value Tref is changed according to the maximum oxygen storage amount Cmax, it may be a predetermined constant value. This constant value can be, for example, the activation temperature when it is assumed that the degree of deterioration of the
・触媒の劣化情報として最大酸素吸蔵量Cmaxを利用したが、他の値を利用してもよい。例えば、内燃機関11の総運転時間が長くなるほど、触媒の劣化度は高くなる傾向がある。そのため、そうした総運転時間を触媒の劣化情報として利用してもよい。
- Although the maximum oxygen storage amount Cmax was used as catalyst deterioration information, other values may be used. For example, the longer the total operating time of the
・S190の処理では、第2触媒温度Tcat2と判定値Trefとを比較して、EHC210への通電の終了時期を判定したが、他の値を比較して通電の終了時期を判定してもよい。
In the process of S190, the second catalyst temperature Tcat2 and the reference value Tref are compared to determine the end time of energization of the
例えば、電力量が、内燃機関11の始動を開始してから第2触媒27が活性化温度に達するまでに要する第1触媒26への供給電力量に達したことに基づいて通電の終了時期を判定してもよい。
For example, the energization end timing is determined based on the amount of electric power supplied to the
・必ずしもポストヒート処理の終了とともに制限処理を終了しなくてもよい。ポストヒート処理を終了させた後に、制限処理を終了させるようにしてもよい。また、制限処理を終了させた後に、ポストヒート処理を終了させてもよい。 - It is not always necessary to end the restriction process when the post-heating process ends. The restriction process may be terminated after the post-heating process is terminated. Alternatively, the post-heating process may be terminated after the restriction process is terminated.
・触媒担体に担持される触媒は、三元触媒に限らず、例えば、酸化触媒、吸蔵還元型NOx触媒、又は選択還元型NOx触媒であってもよい。
・電気加熱式触媒システム200及び制御装置100が搭載される車両10は、プラグインハイブリッド車両だけでなく、プラグイン機能を有しないハイブリッド車両や、内燃機関11のみを動力源とする車両であってもよい。
- The catalyst supported on the catalyst carrier is not limited to a three-way catalyst, and may be, for example, an oxidation catalyst, a storage reduction NOx catalyst, or a selective reduction NOx catalyst.
The
・制御装置100は、コンピュータプログラム(ソフトウェア)に従って各種処理を実行する1つ以上のプロセッサ、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する特定用途向け集積回路(ASIC)等の1つ以上の専用のハードウェア回路として構成し得る。また、制御装置100は、これらの組み合わせを含む回路(circuitry)としても構成し得る。プロセッサは、CPU並びに、RAM及びROM等のメモリを含み、メモリは、処理をCPUに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。
The
10…車両
11…内燃機関
21…排気通路
24…ケース
24K…開口部
26…第1触媒
27…第2触媒
28…マット
29…触媒コンバータ
36…フィルタ
50…バッテリ
55…補機バッテリ
80…電極室
100…制御装置
101…水温センサ
102…パワースイッチ
103…上流側空燃比センサ
104…下流側空燃比センサ
105…エアフロメータ
106…クランク角センサ
200…電気加熱式触媒システム
210…電気加熱式触媒(EHC)
220…電源装置
221…電源回路
222…電源用マイコン
224…電流センサ
225…電圧センサ
DESCRIPTION OF
220
Claims (6)
前記内燃機関の始動に先立って前記第1触媒への通電を行うことによって当該第1触媒を暖機するプレヒート処理と、
前記プレヒート処理が終了したときに前記内燃機関を始動する処理と、
前記プレヒート処理が終了した後に前記内燃機関を運転させた状態で前記第1触媒への通電を行うポストヒート処理と、
前記ポストヒート処理を実行しているときに、前記内燃機関の出力を、前記ポストヒート処理を実行していないときと比較して低い出力に制限する制限処理と、を実行する
内燃機関の制御装置。 Applied to an internal combustion engine comprising an electrically heated first catalyst that is housed in a case provided in an exhaust passage and heated by energization, and a second catalyst that is provided downstream of the first catalyst in the exhaust gas. a control device that
a preheating process of warming up the first catalyst by energizing the first catalyst prior to starting the internal combustion engine;
a process of starting the internal combustion engine when the preheating process ends;
a post-heating process of energizing the first catalyst while the internal combustion engine is running after the pre-heating process is completed;
a limiting process for limiting the output of the internal combustion engine to a lower output when the post-heating process is being performed than when the post-heating process is not being performed. Control device for an internal combustion engine .
請求項1の内燃機関の制御装置。 2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the limiting process is a process for causing the internal combustion engine to operate steadily at a constant output and a constant engine speed.
請求項1又は請求項2に記載の内燃機関の制御装置。 3. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the limiting process is a process of limiting the output of the internal combustion engine to a lower output as the insulation resistance value of the first catalyst is lower.
請求項1又は請求項2に記載の内燃機関の制御装置。 3. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the restriction process is a process of restricting the output of the internal combustion engine to a lower output as the outside air temperature is lower.
請求項1~4の何れか一項に記載の内燃機関の制御装置。 5. The process according to any one of claims 1 to 4, wherein the restriction process is a process of operating the internal combustion engine with ignition timing retarded when the outside air temperature is low compared to when the outside air temperature is high. A control device for an internal combustion engine.
前記ポストヒート処理を終了させるときに、前記制限処理を終了させる
請求項1~5の何れか一項に記載の内燃機関の制御装置。 energizing the first catalyst by the post heat treatment until the temperature of the second catalyst reaches an activation temperature of the second catalyst;
The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, wherein the limiting process is terminated when the post-heating process is terminated.
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