(57)【要約】【課題】内燃機関停止中にＰＭ再生制御を実行する車両においては、フィルタの温度が高温のときに内燃機関が始動された場合には、内燃機関から排出されるガスによりフィルタに供給される酸素量が増加するため、フィルタでの酸化反応による発熱によりフィルタが過昇温されてしまい、フィルタが劣化してしまう虞がある。【解決手段】  内燃機関停止中にＰＭ再生制御の処理を実行しているときに内燃機関が始動される可能性があると判定された場合には、ＰＭ再生制御の処理を停止することにより、内燃機関が始動されるときにはＰＭ再生制御を継続している場合に比べてフィルタの温度が増加することを抑制できる。そのため、フィルタに供給される酸素量が増加されても、酸化反応が抑制され、フィルタの過昇温を抑制することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関から排出される排気ガスが通過する排気通路に配置され、前記排気ガスに含まれる粒子状物質であるＰＭを捕集するフィルタと、
前記フィルタの温度を増加させる加熱手段と、
前記内燃機関が停止中に、前記加熱手段によって前記フィルタの温度を増加させることにより、前記フィルタに堆積したＰＭを除去するＰＭ再生制御を実行するＰＭ再生制御手段と、を備える車両において、
前記排気通路の温度を取得する排気通路温度取得手段と、を更に備え、
前記ＰＭ再生制御手段は、前記排気通路の温度が所定温度よりも大きい場合のみ、ＰＭ再生制御を実行することを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関から排出される排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するフィルタを有する車両に関する。
【０００２】
従来から、排気通路に粒子状物質（ＰＭ）を捕集するためのフィルタが配置された車両において、フィルタに堆積したＰＭ量が所定量以上であり、且つ、内燃機関が停止中に、ユーザの操作に関わらず自動でフィルタを加熱してＰＭを酸化させることにより除去する（以下、「ＰＭ再生制御」とも呼称する。）技術が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国公開公報２００４／０２２６２８７
【発明の概要】
【０００４】
ショートトリップなど、内燃機関の駆動時間が短い時に内燃機関が停止された場合には、内燃機関の燃焼により発生する熱量が少ないため、排気通路の温度は低いと考えられる。しかしながら、内燃機関の停止中に、ユーザの操作とは関係なくＰＭ再生制御を実行する車両においては、内燃機関の駆動時間が短い場合であってもＰＭ再生制御を実行することがあるため、ＰＭ再生制御に伴う発熱によって排気通路の温度が増加する場合がある。そのため、内燃機関が停止中にＰＭ再生制御を実行していると認識していない人は、内燃機関を停止した後における想定する排気通路の温度と実際の排気通路の温度との間に乖離が生じてしまい、違和感を覚える虞がある。
【０００５】
本発明は、上述した課題に対処するために為されたものであり、その目的は、排気通路にフィルタを備え、内燃機関の停止中にＰＭ再生制御を実行する車両において、内燃機関が停止中にＰＭ再生制御を実行していると認識していない人が、想定する排気通路の温度と実際の排気通路の温度との間に乖離が生じて違和感を覚えることを抑制する車両を提供することにある。
【０００６】
本発明の車両（以下、「本発明車両」とも呼称する。）は、
内燃機関（１１）から排出される排気ガスが通過する排気通路（１２）に配置され、前記排気ガスに含まれる粒子状物質であるＰＭを捕集するフィルタ（１３）と、
前記フィルタ（１３）の温度を増加させる加熱手段（１４）と、
前記内燃機関（１１）が停止中に、前記加熱手段（１４）によって前記フィルタ（１３）の温度を増加させることにより、前記フィルタ（１３）に堆積したＰＭを除去するＰＭ再生制御を実行するＰＭ再生制御手段（Ｓ１０５）と、を備える車両において、
前記排気通路の温度を取得する排気通路温度取得手段（２２）と、を更に備え、
前記ＰＭ再生制御手段は、前記排気通路の温度が所定温度よりも大きい場合のみ、ＰＭ再生制御を実行することを特徴とする。
【０００７】
内燃機関が停止した後に排気通路の温度が所定温度よりも大きい場合には、内燃機関の駆動時間が十分に長いと考えられる。一般に、内燃機関が停止中にＰＭ再生制御を実行していると認識していない人が想定する排気通路の温度は高いと考えられる。そのため、内燃機関が停止した後に排気通路の温度が所定温度よりも大きい場合にＰＭ再生制御を実行することにより、内燃機関が停止中にＰＭ再生制御を実行していると認識していない人が想定する排気通路の温度とＰＭ再生制御を実行した場合の排気通路の温度との間の乖離は小さく、違和感を覚えることを抑制することができる。
【０００８】
なお、上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る車両及び同車両が適用される内燃機関の排気システムの概略図である。
【図２】図２は、図１に示したＥＣＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図３】図３は、図１に示したＥＣＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜第１実施形態＞
図１に示したように、本発明の第１実施形態に係る車両（以下、「第１車両」とも呼称する。）は、内燃機関１１を備える。内燃機関１１は、車両１に駆動源として搭載されている。内燃機関１１は、圧縮着火式ディーゼル燃料エンジンである。なお、内燃機関１１は、ＰＭ再生制御を実行する内燃機関であれば、圧縮着火式ディーゼル燃料エンジンに限られない。内燃機関１１には内燃機関１１から排出された排気を大気に放出するための排気通路１２が接続されている。
【００１１】
第１車両は、内燃機関１１から排出された排気ガスに含まれるＰＭを捕集するフィルタ１３を備えている。フィルタ１３は排気通路１２に配設されている。また、フィルタ１３の上流側端部にはヒータ１４が設けられ、排気通路１２におけるヒータ１４の上流側には、二次空気供給管１６が分岐され、その二次空気供給管１６の途中には電磁バルブ１９が配置されている。この電磁バルブ１９は、通常運転中に排気ガスが二次空気供給経路に逆流しないようにするためのものである。また、二次空気供給管１６にはエアポンプ１７が設けられている。内燃機関１１の停止中に電磁バルブ１９を開弁状態にして、エアポンプ１７を駆動することにより二次空気が排気通路１２に供給される。更に、図示しないバッテリから供給された電流をヒータ１４に通電させることにより、ヒータ１４が発熱してフィルタ１３にて捕集されたＰＭが除去される。
【００１２】
第１車両は、更に、ＥＣＵ（電子制御ユニット）２０と、以下に述べるセンサ及びスイッチ（２２−２３）と、を備える。ＥＣＵ２１は、これらのセンサ及びスイッチと接続され、これらのセンサ及びスイッチからの信号を受け取るようになっている。ヒータ１４は半導体リレー１５を介してバッテリ２０と接続され、ＥＣＵ２１からの制御信号によって半導体リレー１５を開閉することによりヒータ１４の通電が制御される。また、エアポンプ１７は半導体リレー１８を介してバッテリ２０と接続され、ＥＣＵ２１からの制御信号によって半導体リレー１８を開閉することによりエアポンプ１７の駆動量が制御される。また、ＥＣＵ２１は、内燃機関１１の図示しない燃料噴射弁に指示信号を送出し、内燃機関１１の燃焼室に供給される燃料量を変更するようになっている。また、ＥＣＵ２１は、図示しないスロットル弁に指示信号を送出し、内燃機関１１への吸入空気量を変更するようになっている。なお、ＥＣＵ２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェース等を含むマイクロコンピュータを主要構成部品として有する電子制御回路である。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたルーチンを実行することにより後述する各種機能を実現する。
【００１３】
以下に、ＥＣＵが信号を受け取るセンサについて述べる。
排気通路温度センサ２２：これは、排気通路１２の温度を検出し、この排気通路温度Ｔｅｘを表す信号を出力する。
差圧センサ２３：これは、フィルタ１３の上流と下流の圧力差を検出し、この圧力差ｄＰを表す信号を出力する。
【００１４】
次に、車両１の作動について説明する。車両１は、図２に示した第１制御ルーチンの処理を所定時間が経過する毎に繰り返し実行する。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵはＳ１０１の処理に進み、車速ＳＰＤが０であるか否か、即ち、内燃機関１１を搭載した車両１が停止状態か否かを判定する。車速ＳＰＤが０でない場合、即ち、内燃機関１１を搭載した車両１が動いている場合には、ＣＰＵはＳ１０１にて「ＮＯ」と判定し、本ルーチンを一旦終了する。一方、車速ＳＰＤが０である場合、即ち、内燃機関１１を搭載した車両１が停止状態である場合には、ＣＰＵはＳ１０１にて「ＹＥＳ」と判定してＳ１０２の処理に進む。
【００１５】
Ｓ１０２では、ＣＰＵは、内燃機関１１の回転速度ＮＥが０であるか否か、即ち、内燃機関１１が停止状態であるか否かを判定する。内燃機関１１の回転速度が０でない場合、即ち、内燃機関１１が停止状態でない場合には、ＣＰＵはＳ１０２にて「ＮＯ」と判定し、本ルーチンを一旦終了する。一方、内燃機関１１の回転速度が０である場合、即ち、内燃機関１１が停止状態である場合には、ＣＰＵはＳ１０２にて「ＹＥＳ」と判定してＳ１０３の処理に進む。
【００１６】
Ｓ１０３では、ＣＰＵは、フィルタ１３に堆積したＰＭ量が第１堆積量Ｍよりも多いか否かを判定する。ここで、フィルタ１３に堆積したＰＭの堆積量は、差圧センサ２３によって取得されたフィルタ１３の上流の排気通路の圧力と、フィルタ１３の下流の排気通路の圧力との圧力差ｄＰによって算出される。差圧センサ２３によって取得された圧力差が小さいときに比べて大きいときに、フィルタ１３に堆積したＰＭの堆積量は多くなると判断する。フィルタ１３に堆積したＰＭの堆積量が第１堆積量Ｍ以下の場合には、ＣＰＵはＳ１０３にて「ＮＯ」と判定し、本ルーチンを一旦終了する。一方、フィルタ１３に堆積したＰＭの堆積量が第１堆積量Ｍよりも多い場合には、ＣＰＵはＳ１０３にて「ＹＥＳ」と判定してＳ１０５の処理に進む。
【００１７】
Ｓ１０４では、車両１は、排気通路１２の温度Ｔｅｘが所定温度Ｔ１よりも大きいか否かを判定する。ここで、排気通路１２の温度Ｔｅｘは、排気通路温度センサ２２によって検出される。また、所定温度Ｔ１は、内燃機関１１を停止したと認識している人が内燃機関１１の停止後しばらくは排気通路の温度が高いと認識する温度であり、例えば２００℃である。排気通路１２の温度Ｔｅｘが所定温度Ｔ１よりも大きい場合には、内燃機関１１を停止したと認識している人は内燃機関１１の停止後しばらくは排気通路の温度が高いと考える可能性が高いため、車両１はＳ１０４にて「ＹＥＳ」と判定してＳ１０５の処理に進む。
【００１８】
Ｓ１０５では、車両１は、ＰＭ再生制御を実行する。ここで、ＰＭ再生制御として、バッテリからヒータ１４に電流を供給して通電させることによりヒータ１４を加熱させると共に、バッテリからエアポンプ１７に電力を供給して排気通路１２に空気を供給する。その後、車両１はＳ１０６の処理に進み、ＰＭ再生制御実行フラグＸｓを「１」に設定し、本ルーチンを一旦終了する。なお、ＰＭ再生制御実行フラグＸｓは、ＥＣＵ２０の起動時に「０」と設定される。
【００１９】
一方、排気通路１２の温度Ｔｅｘが所定温度Ｔ１以下の場合には、内燃機関１１を停止したと認識している人は排気通路の温度が低いと考えるため、ＣＰＵはＳ１０４にて「ＮＯ」と判定し、ＰＭ再生制御を実行せずに本ルーチンを一旦終了する。
【００２０】
更に、ＣＰＵは図２に示した第１制御ルーチンと並行して、図３に示した第２制御ルーチンを所定時間が経過する毎に繰り返し実行する。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵはＳ２０１の処理に進み、ＰＭ再生制御実行フラグＸｓが「１」であるか否かを判定する。ＰＭ再生制御実行フラグＸｓが「０」である場合には、ＰＭ再生制御を実行していないと判断できるため、ＣＰＵは、Ｓ２０１にて「ＮＯ」と判定し、本ルーチンを一旦終了する。一方、ＰＭ再生制御実行フラグＸｓが「１」である場合には、ＰＭ再生制御を実行していると判断できるため、ＣＰＵは、Ｓ２０１にて「ＹＥＳ」と判定してＳ２０２の処理に進む。
【００２１】
Ｓ２０２では、ＣＰＵは、フィルタ１３に堆積したＰＭ量が第２堆積量ｍ以下か否かを判定する。フィルタに１３に堆積したＰＭ量が第２堆積量ｍよりも大きい場合には、ＰＭ再生制御によって十分にはＰＭを除去できていないと判断できるため、ＣＰＵはＳ２０２にて「ＮＯ」と判定し、本ルーチンを一旦終了する。一方、フィルタ１３に堆積したＰＭ量が第２堆積量ｍ以下の場合には、ＰＭ再生制御によって十分にはＰＭを除去できていると判断できるため、ＣＰＵは、Ｓ２０２にて「ＹＥＳ」と判定してＳ２０３の処理に進む。
【００２２】
Ｓ２０３では、ＣＰＵは、ＰＭ再生制御実行フラグＸｓを「０」に設定し、Ｓ２０４の処理に進む。Ｓ２０４では、ＣＰＵは、ＰＭ再生制御を停止し、本ルーチンを一旦終了する。ここで、ＰＭ再生制御を停止するとは、バッテリからヒータ１４への通電を停止してヒータ１４への加熱を停止すると共に、バッテリからエアポンプ１７への通電を停止してエアポンプ１７による空気の供給を停止することを指す。
【００２３】
以上説明したように、第１車両によれば、内燃機関１１が停止した後に排気通路１２の温度Ｔｅｘが所定温度Ｔ１よりも大きい場合のみにＰＭ再生制御を実行することにより、内燃機関１１が停止中にＰＭ再生制御を実行していると認識していない人が、想定する排気通路１２の温度と実際の排気通路１２の温度との間に乖離が生じて違和感を覚えることを抑制することができる。
【００２４】
一方、内燃機関１１が停止した後に排気通路１２の温度Ｔｅｘが所定温度Ｔ１以下の場合にはＰＭ再生制御を実行しないことにより、内燃機関１１が停止中にＰＭ再生制御を実行していると認識していない人が、想定する排気通路１２の温度と実際の排気通路１２の温度との間に乖離が生じて違和感を覚えることを抑制することができる。
【００２５】
なお、第１車両及び第２車両においては、加熱手段としてヒータ１４による加熱によってフィルタ１３の温度を増加させたが、加熱手段はフィルタ１３の温度を増加させる手段であればヒータ１４でなくとも構わない。例えば、ヒータ１４に代えて、フィルタ１３の上流の排気通路に燃料添加弁及び燃料着火装置を備え、燃料添加弁から添加した燃料を燃料着火装置によって着火させることにより、フィルタ１３に供給される排気ガスの温度を増加させてフィルタ１３の温度を増加させても良い。ここで、燃料着火装置としては、グロープラグ又は点火装置を指す。また、ヒータ１４に代えて、マイクロ波発生装置を備え、マイクロ波をフィルタ１３に照射することによりフィルタ１３の温度を増加させても良い。更に、フィルタ１３を電気加熱式のフィルタにして、フィルタ１３に電流を印加させることによりフィルタ１３の温度を増加させても良い。
【００２６】
また、第１車両では、差圧センサ２３を用いてフィルタ１３に堆積したＰＭの堆積量を取得しているが、フィルタ１３に堆積したＰＭの堆積量の取得方法はこれに限らない。例えば、前回ＰＭ再生制御を実行してから内燃機関１１の駆動時間や、前回ＰＭ再生制御を実行してから車両１の所定距離から、フィルタ１３に堆積したＰＭの堆積量を取得してもよい。更に、内燃機関１１の負荷により内燃機関１１から排出されるＰＭ量を算出してフィルタ１３に堆積するＰＭの堆積量を取得してもよい。
【００２７】
更に、第1車両では、排気通路温度センサ２２を用いて排気通路１２の温度を取得して、排気通路１２の温度Ｔｅｘが所定温度Ｔ１よりも大きいか否かを判定しているが、判定方法はこれに限らない。例えば、内燃機関１１の駆動時間が所定時間よりも大きい場合に排気通路１２の温度Ｔｅｘが所定温度Ｔ１よりも大きいと判定してもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１…車両、１１…内燃機関、１２…排気通路、１３…フィルタ、１４…ヒータ、２０…ＥＣＵ、２３…差圧センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2018105205.tif 000005