(57)【要約】【課題】ディーゼルエンジンの軽負荷域においても、燃費を著しく悪化させることなく排気浄化装置における排気浄化を円滑に行う。【解決手段】排気浄化装置付き車両の制動制御装置は、触媒を有する排気浄化装置１３がディーゼルエンジン１０の排気管１２に設けられ、排気浄化装置１３の排ガスにより加熱された入口温度を触媒活性温度にするために燃料を増加してディーゼルエンジンに噴射可能に構成され、燃料が増加して噴射されることに起因するディーゼルエンジン１０の出力増加分を吸収する制動装置２４が設けられる。制動装置２４はディーゼルエンジン１０の出力増加分を電力に転換して出力可能に構成され、制動装置２４から出力された電力により排ガスを加熱する排ガス加熱装置２９が排気浄化装置１３より上流側の排気管１２に設けられる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒を有する排気浄化装置(13)がディーゼルエンジン(10)の排気管(12)に設けられ、前記排気浄化装置(13)の排ガスにより加熱された入口温度を前記触媒の活性温度にするために燃料を増加して前記ディーゼルエンジン(10)に噴射可能に構成され、燃料が増加して噴射されることに起因する前記ディーゼルエンジン(10)の出力増加分を吸収する制動装置(24)が設けられた排気浄化装置付き車両の制動制御装置において、
前記制動装置(24)は前記ディーゼルエンジン(10)の出力増加分を電力に転換して出力可能に構成され、
前記制動装置(24)から出力された電力により排ガスを加熱する排ガス加熱装置(29)が前記排気浄化装置(13)より上流側の前記排気管(12)に設けられた
ことを特徴とする排気浄化装置付き車両の制動制御装置。
【請求項２】
排気浄化装置(13)が、選択還元触媒、触媒が担持されたディーゼルパティキュレートフィルタ、吸蔵還元触媒、酸化触媒のいずれかを有する請求項１記載の排気浄化装置付き車両の制動制御装置。
【請求項３】
制動装置(24)が電磁式リターダである請求項１又は２記載の排気浄化装置付き車両の制動制御装置。
【請求項４】
排ガス加熱装置(29)が電熱線からなるヒータ又は電力により運転されるバーナ加熱器である請求項１ないし３いずれか１項に記載の排気浄化装置付き車両の制動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、触媒を有する排気浄化装置が設けられた車両におけるその排気浄化装置入口温度を触媒の活性温度にするために燃料を増加して噴射可能に構成された排気浄化装置付き車両の制動制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジンの排気ラインには、排気を浄化する触媒を有する排気浄化装置が配置されている。しかし、ディーゼルエンジンの軽負荷域では、その排気浄化装置における温度が触媒の活性温度に達せず、排気ガスの浄化をすることができない不具合があった。また、この場合、排気ラインの排気浄化装置の入口側に排ガス加熱装置を別に独立して設け、その装置により排気を加熱することにより温度の上昇した排気をその排気浄化装置に導入して粒状物質を処理することも考えられるが、この場合には装置が大掛かりとなる不具合がある。
【０００３】
これらの点を解消するために、ディーゼルエンジンの排気管に設けられた排気浄化装置の排ガス入口温度を触媒活性温度にするために燃料を増加してエンジンに噴射可能に構成された車両が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この車両では、燃料が増加して噴射されることに起因するディーゼルエンジンの出力増加分をディーゼルエンジンから車輪に動力を伝達する系統に設けられた制動装置によりその動力伝達系統を制動することにより吸収し、ディーゼルエンジンの軽負荷域においても、排ガス加熱装置を用いることなくディーゼルエンジンからの排気の温度を上昇させて排気浄化装置の排ガス入口温度を触媒活性温度にし、排気浄化装置における粒状物質の燃焼処理を円滑に行うことができるとしている。
【特許文献１】特開２００２−３６２１９５号公報（特許請求の範囲、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来の排気浄化装置付き車両の制動制御装置では、ディーゼルエンジンの出力増加分を制動装置により熱として放散させているために、燃料が増加して噴射されることに起因して、その燃費が著しく悪化してしまう不具合があった。
本発明の目的は、ディーゼルエンジンの軽負荷域においても、燃費を著しく悪化させることなくディーゼルエンジンからの排気を加熱して含む排気浄化装置の排気浄化処理を円滑に行うことができる排気浄化装置付き車両の制動制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、図１に示すように、触媒を有する排気浄化装置１３がディーゼルエンジン１０の排気管１２に設けられ、排気浄化装置１３の排ガスにより加熱された入口温度を触媒の活性温度にするために燃料を増加してディーゼルエンジンに噴射可能に構成され、燃料が増加して噴射されることに起因するディーゼルエンジン１０の出力増加分を吸収する制動装置２４が設けられた排気浄化装置付き車両の制動制御装置の改良である。
その特徴ある構成は、制動装置２４はディーゼルエンジン１０の出力増加分を電力に転換して出力可能に構成され、制動装置２４から出力された電力により排ガスを加熱する排ガス加熱装置２９が排気浄化装置１３より上流側の排気管１２に設けられたところにある。
【０００６】
この請求項１に記載された排気浄化装置付き車両の制動制御装置では、制動装置２４において吸収したエンジン出力が電力に転換されて出力され、この電力により排気管に設けられた排ガス加熱装置が排気浄化装置１３より上流側の排気管１２における排ガスを加熱する。従って、燃料を増加して噴射した場合に従来捨てられていたエンジン出力を排ガスの温度を上昇させるためのエネルギとして用いることができる。よって、ディーゼルエンジン１０の軽負荷域においても、燃費を著しく悪化させることなくディーゼルエンジンからの排気を加熱して排気浄化装置における排気浄化処理を円滑に行うことができる。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、排気浄化装置１３が、選択還元触媒、触媒が担持されたディーゼルパティキュレートフィルタ、吸蔵還元触媒、酸化触媒のいずれかを有する排気浄化装置付き車両の制動制御装置である。
この請求項２に記載された排気浄化装置付き車両の制動制御装置では、ディーゼルエンジンからの排気が加熱されることにより排気浄化装置での排気浄化処理を確実にに行うことができる。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明であって、制動装置２４が電磁式リターダである排気浄化装置付き車両の制動制御装置である。
この請求項３に記載された排気浄化装置付き車両の制動制御装置では、従来から使用されている電磁式リターダを用いることにより、排ガス加熱装置を備えるだけの比較的簡単な変更で本発明の排気浄化装置付き車両の制動制御装置を得ることが可能になる。
【０００８】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３いずれか１項に記載の発明であって、排ガス加熱装置２９が電熱線からなるヒータ又は電力により運転されるバーナ加熱器である排気浄化装置付き車両の制動制御装置である。
この請求項４に記載された排気浄化装置付き車両の制動制御装置では、排ガス加熱装置２９が比較的安価な電熱線からなるヒータ又は電力により運転されるバーナ加熱器であるので、装置全体を大掛かりにすることなく、比較的安価に本発明の排気浄化装置付き車両の制動制御装置を得ることが可能になる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の排気浄化装置付き車両の制動制御装置では、制動装置がディーゼルエンジンの出力増加分を電力に転換して出力可能であり、その制動装置から出力された電力により排ガスを加熱する排ガス加熱装置を排気浄化装置より上流側の排気管に設けたので、燃料を増加して噴射した場合に従来捨てられていたエンジン出力を排ガスの温度を上昇させるためのエネルギとして用いることができる。よって、ディーゼルエンジンの軽負荷域においても、燃費を著しく悪化させることなくディーゼルエンジンからの排気を加熱して排気浄化装置における排気浄化処理を円滑に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、ディーゼルエンジン１０には燃料噴射装置１１が設け、ディーゼルエンジン１０に噴射する燃料の量を増減することによりディーゼルエンジン１０の出力を増減可能に構成される。また、ディーゼルエンジン１０にはエキゾーストマニホールド１０ａを介して排気管１２が接続され、その排気管１２の中途部には触媒を有する排気浄化装置１３が設けられる。触媒としては、選択還元触媒、触媒が担持されたディーゼルパティキュレートフィルタ、吸蔵還元触媒、酸化触媒といったものが挙げられる。排気管１２の排気浄化装置１３の入口側には温度検出器１４が設けられる。また、ディーゼルエンジン１０の出力側には回転数検出器１７が設けられ、温度検出器１４で検出した排気温度Ｔｅ、回転数検出器１７で検出したエンジン回転数Ｎｅは、電気信号としてコントローラ１８へ与えるようになっている。
【００１１】
一方、エンジン１０の出力側にはトランスミッション２２を介してプロペラシャフト２３の前端が接続され、このプロペラシャフト２３の中間には制動装置２４が設けられる。また、プロペラシャフト２３の後端にはディファレンシャル装置２６が接続され、そのディファレンシャル装置２６からは車幅方向にアクスルシャフト２７が設けられ、アクスルシャフト２７の両端にはリアホイール２８がそれぞれ設けられる。また、アクセルペダル１９には、そのアクセルペダル１９の開度を検出するアクセル開度検出器２１が設けられる。このアクセル開度検出器２１で検出したアクセル開度Ｌｅは、電気信号としてコントローラ１８に与えるようになっており、コントローラ１８の制御出力は燃料噴射装置１１及び制動装置２４に接続される。
【００１２】
この実施の形態における制動装置２４は、いわゆる電磁式のリターダであって、プロペラシャフト２３の回転を動力として発電可能に構成され、その発電量を増減することによりプロペラシャフト２３に加わる制動力を増減可能に構成される。具体的にこの制動装置２４である電磁式のリターダは、発電量を増加させることによりプロペラシャフト２３に加わる制動力が増加し、発電量を減少させるとその制動力が減少するようになっている。この制動装置２４であるリターダから出力された電力は排ガス加熱装置２９に接続される。この実施の形態における排ガス加熱装置２９は電熱線からなるヒータであって、エンジン１０から排出される排ガスを加熱するように排気浄化装置１３より上流側の排気管１２に設けられる。
【００１３】
コントローラ１８には、メモリ１８ａが設けられ、メモリ１８ａには、エンジン回転数Ｎｅとアクセル開度Ｌｅとから、燃料噴射装置１１からの燃料噴射量Ｑｅを求める第１マップが記憶される。また、このメモリ１８ａにはエンジン回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｑｅとから、排気浄化装置１３において触媒活性温度に達するため、燃料噴射装置１１における燃料噴射量増加分ΔＱを求める第２マップも記憶され、コントローラ１８は、これらの第１及び第２マップから求められる合計燃料噴射量Ｑｅ＋ΔＱが燃料噴射装置１１により噴射されるようにその燃料噴射装置１１を制御可能に構成される。即ち、このコントローラ１８は、温度検出器１４で検出した排気温度Ｔｅが排気浄化装置１３による触媒活性温度よりも低い場合に、排気管１２を流れて排気浄化装置１３へ導入される排気の排気温度Ｔｅを触媒活性温度以上の温度に上昇させるために、燃料噴射装置１１からの燃料噴射量を増加させるように構成される。
【００１４】
一方、コントローラ１８におけるメモリ１８ａには、エンジン回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｑｅとから、燃料噴射装置１１における燃料噴射量増加分ΔＱによるエンジン出力増加分ΔＷを求めるための第３マップが記憶される。そしてコントローラ１８から、エンジン出力増加分ΔＷに対応した指令が制動装置２４に出力されるようになっている。即ち、このコントローラ１８は、排気浄化装置１３において触媒活性温度以上の温度に排気温度Ｔｅを上昇させるため、燃料噴射装置１１からの燃料噴射量を増加させた場合に、燃料噴射量を増加させることにより生じるディーゼルエンジン１０の出力の増加分を制動装置２４で発電させて吸収させるように構成される。
【００１５】
このような装置を備えた車両は、通常走行時に、燃料噴射装置１１から噴射される燃料の燃焼により、ディーゼルエンジン１０が駆動される。このため、トランスミッション２２、プロペラシャフト２３、ディファレンシャル装置２６、アクセルシャフト２７を介してリアホイール２８が駆動され、車両が走行する。ディーゼルエンジン１０からの排気は排気管１２を通って排気浄化装置１３へ導かれ、この排気浄化装置１３において排ガスが浄化された後にて排出される。
【００１６】
車両の走行時には、アクセルペダル１９の開度は、アクセル開度検出器２１により検出されてアクセル開度Ｌｅとしてコントローラ１８に与えられ、ディーゼルエンジン１０の回転数は、回転数検出器１７により検出されてエンジン回転数Ｎｅとしてコントローラ１８に与えられる。又、排気管１２を流通する吸気浄化装置側における排気の温度は、温度検出器１４により検出されて排気温度Ｔｅとしてコントローラ１８に与えられる。 
ディーゼルエンジン１０が軽負荷運転されていて、温度検出器１４で検出した排気温度Ｔｅが低く、排気浄化装置１３が排気浄化できない場合には、排気温度Ｔｅを高くするよう、燃料噴射装置１１からの燃料噴射量が増加される。即ち、コントローラ１８では、エンジン回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｑｅを基に、メモリ１８ａに記憶された第２マップから燃料噴射量増加分ΔＱが求められ、コントローラ１８からは、合計燃料噴射量Ｑｅ＋ΔＱが燃料噴射装置１１に与えられ、燃料噴射装置１１から噴射される燃料噴射量が増加して排気温度Ｔｅを高くする。
【００１７】
一方、コントローラ１８は、メモリ１８ａに記憶された第４マップからエンジン回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｑｅ、及びエンジン回転数Ｎｅと合計燃料噴射量Ｑｅ＋ΔＱを基に、マップからエンジン出力Ｗｅ及び合計エンジン出力Ｗｅ＋ΔＷが求められ、合計エンジン出力Ｗｅ＋ΔＷからエンジン出力Ｗｅを差し引いて、エンジン出力増加分ΔＷが求められる。このエンジン出力増加分ΔＷがコントローラ１８から制動装置２４に与えられ、制動装置２４が作動して燃料噴射量増加分ΔＱに対応したエンジン出力増加分ΔＷだけ制動装置２４によりエンジン出力が吸収される。
【００１８】
制動装置２４では、吸収したエンジン出力が電力に転換されて出力され、この電力により排気管１２に設けられた排ガス加熱装置２９が加熱し、排気浄化装置１３より上流側の排気管１２における排ガスが加熱され、より速くその排ガス温度を排気浄化装置１３による触媒活性温度よりも高くする。従って、本発明の排気浄化装置付き車両の制動制御装置では、燃料を増加して噴射した場合に従来捨てられていたエンジン出力を排ガスの温度を上昇させるためのエネルギとして用いることができる。よって、ディーゼルエンジン１０の軽負荷域においても、燃費を著しく悪化させることなくディーゼルエンジン１０からの排気を加熱して排気浄化装置１３における排気浄化を円滑に行うことができる。
【００１９】
なお、上述した実施の形態では、プロペラシャフト２３の中間に制動装置２４が設けられる例を示したが、制動装置２４はディーゼルエンジン１０の出力増加分を電力に転換可能である限りこの部位に設けられることを必要とせずに、例えば図２〜図６に示すような部位に設けても良い。ここで、図２では、制動装置２４がプロペラシャフト２３の前端に設けられる例を示し、図３では、制動装置２４がエンジン１０とトランスミッション２２の間に設けられる例を示す。また、図４では、制動装置２４がエンジン１０の前部に設けられる例を示し、図５では、制動装置２４がエンジン１０と並列に設けられてベルト２４ａを介して接続された例を示す。更に図６では、制動装置２４がエンジン１０の後端に設けられたフライホイール１０ｂと並列に設けられてそのフライホイール１０ｂの回転により動力が伝達されるように構成される。
【００２０】
また、上述した実施の形態では、排ガス加熱装置２９が電熱線からなるヒータである場合を示したが、排ガス加熱装置はこのようなヒータに限らず、いわゆるバーナのような別に供給される燃料を燃焼させて排ガスを加熱するような装置であっても良い。このような排ガス加熱装置を用いる場合には、制動装置２４から出力された電力によりこの排ガス加熱装置を運転するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明実施形態の車両の制動制御装置を示す構成図である。
【図２】制動装置がプロペラシャフトの前端に設けられた車両の制動制御装置を示す構成図である。
【図３】制動装置がエンジンとトランスミッションの間に設けられた車両の制動制御装置を示す構成図である。
【図４】制動装置がエンジンの前部に設けられた車両の制動制御装置を示す構成図である。
【図５】制動装置がエンジンと並列に設けられてベルトを介して接続された車両の制動制御装置を示す構成図である。
【図６】制動装置がフライホイールと並列に設けられた車両の制動制御装置を示す構成図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０  ディーゼルエンジン
１２  排気管
１３  排気浄化装置
２４  電磁式リターダ（制動装置）
２９  ヒータ（排ガス加熱装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005248740.tif 000006
【図５】
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【図６】
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