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JP2013133755A - Control device of internal combustion engine - Google Patents

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JP2013133755A
JP2013133755A JP2011284935A JP2011284935A JP2013133755A JP 2013133755 A JP2013133755 A JP 2013133755A JP 2011284935 A JP2011284935 A JP 2011284935A JP 2011284935 A JP2011284935 A JP 2011284935A JP 2013133755 A JP2013133755 A JP 2013133755A
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JP
Japan
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exhaust gas
reducing agent
catalyst
electric power
supplied
Prior art date
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Application number
JP2011284935A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Yamashita
晃 山下
Koichiro Nakatani
好一郎 中谷
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.)
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

【課題】エネルギ回生装置で得られた電力を触媒装置と還元剤供給装置の加熱に効果的に配分する。
【解決手段】回収制御装置は、内燃機関の燃焼室から放出される排気を浄化する触媒を有する排気浄化手段であって供給される電力の大きさに応じて触媒の温度を調整することが可能な構成を備える排気浄化手段と、排気浄化手段へ電力を供給することが可能な蓄電手段と、内燃機関の運転状態に応じて電力を回生することが可能であるとともに、回生された電力を排気浄化手段および蓄電手段のうちの少なくとも一方に供給することが可能な電力回生手段とを備える。制御装置は、回生された電力が排気浄化手段に供給されるべき場合220であっても、触媒の温度が所定の閾値温度以上であることになる条件240が成立していれば、回生された電力が排気浄化手段に供給されることが禁止されるように構成される。
【選択図】図2
Power generated by an energy regeneration device is effectively distributed to heating a catalyst device and a reducing agent supply device.
A recovery control device is an exhaust purification means having a catalyst for purifying exhaust discharged from a combustion chamber of an internal combustion engine, and can adjust the temperature of the catalyst according to the magnitude of electric power supplied. Exhaust gas purification means having such a structure, power storage means capable of supplying electric power to the exhaust gas purification means, electric power can be regenerated according to the operating state of the internal combustion engine, and the regenerated electric power is exhausted Power regeneration means capable of supplying at least one of the purification means and the power storage means. Even if the regenerated electric power is to be supplied to the exhaust gas purification means 220, the control device regenerates if the condition 240 that the catalyst temperature is equal to or higher than a predetermined threshold temperature is satisfied. It is configured so that power is prohibited from being supplied to the exhaust gas purification means.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、内燃機関の運転状態に応じて電力を回生することが可能な構成を備える内燃機関に適用される、内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine that is applied to an internal combustion engine having a configuration capable of regenerating electric power in accordance with the operating state of the internal combustion engine.

従来から、内燃機関を搭載した車両が減速している期間中などにおいて同車両の運動エネルギを電気エネルギに変換して回収する(電力を回生する)ことが可能な構成を備える内燃機関が提案されている。この種の内燃機関として、例えば、車両に設けられたオルタネータを用いて電力を回生する構成を備える内燃機関、および、車両(ハイブリッド自動車および電気自動車など)に設けられた駆動源としてのモータを同車両の運転状態に応じて発電機として作動させるとともに(例えば、回生ブレーキの作動時に)電力を回生する構成を備える内燃機関、などが提案されている。   Conventionally, an internal combustion engine having a configuration capable of converting kinetic energy of the vehicle into electric energy and recovering (regenerating power) during a period in which the vehicle equipped with the internal combustion engine is decelerating has been proposed. ing. As this type of internal combustion engine, for example, an internal combustion engine having a configuration for regenerating electric power using an alternator provided in the vehicle and a motor as a drive source provided in the vehicle (such as a hybrid vehicle and an electric vehicle) are the same. There has been proposed an internal combustion engine that is configured to operate as a generator according to the driving state of a vehicle (for example, when a regenerative brake is operated) and to regenerate electric power.

上述したような構成を備える内燃機関に適用される従来の制御装置の一つ(以下、「従来装置」とも称呼される。)は、電力を回生することが可能な構成と、排気を浄化するための触媒(排気の浄化効率は触媒の温度に依存する。)と、触媒を加熱するための電気ヒータと、充電および放電が可能なバッテリと、を備える。そして、従来装置は、回生された電力を、先ずバッテリに供給(充電)し、バッテリの充電率が所定の値に到達した後に電気ヒータに供給する。これにより、従来装置は、バッテリの充電率と、触媒の温度(排気の浄化効率)と、の双方を出来る限り高めることを図るようになっている(例えば、特許文献1を参照。)。   One conventional control device (hereinafter also referred to as “conventional device”) applied to an internal combustion engine having the above-described configuration is a configuration capable of regenerating electric power and purifies exhaust gas. (The exhaust purification efficiency depends on the temperature of the catalyst), an electric heater for heating the catalyst, and a battery that can be charged and discharged. The conventional device first supplies (charges) the regenerated electric power to the battery, and supplies the electric power to the electric heater after the charging rate of the battery reaches a predetermined value. Thus, the conventional apparatus is designed to increase both the battery charging rate and the catalyst temperature (exhaust purification efficiency) as much as possible (see, for example, Patent Document 1).

特開2009−255877号公報JP 2009-255877 A

従来装置は、上述したように、バッテリの充電率および排気の浄化効率の双方を考慮し、回生された電力を供給する対象を選択するようになっている。一方、周知のように、排気の浄化効率は、必ずしも触媒の温度が高いほど高いことにならない場合がある。   As described above, the conventional apparatus selects both the regenerative power supply target in consideration of both the battery charging rate and the exhaust purification efficiency. On the other hand, as is well known, the exhaust purification efficiency may not necessarily be higher as the temperature of the catalyst is higher.

例えば、触媒の温度が触媒としての機能を十分に発揮する観点において適切な温度(以下、「活性温度」とも称呼される。)の範囲を超えた過度に高い温度となると、触媒によって排気が十分に浄化されないことになる場合があると考えられる。この場合、排気に含まれる窒素酸化物および粒子状物質などの物質の内燃機関の外部への排出量(エミッション排出量)が適切に低減されない可能性がある。   For example, when the temperature of the catalyst becomes excessively high beyond the range of an appropriate temperature (hereinafter also referred to as “activation temperature”) from the viewpoint of sufficiently exerting the function as the catalyst, the exhaust gas is sufficiently exhausted by the catalyst. It is thought that it may not be purified. In this case, the emission amount (emission emission amount) of substances such as nitrogen oxides and particulate matter contained in the exhaust gas to the outside of the internal combustion engine may not be appropriately reduced.

本発明の目的は、上記課題に鑑み、回生された電力を出来る限り有効に活用しながらエミッション排出量を出来る限り低減することができる内燃機関の制御装置を提供することにある。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can reduce the emission emission as much as possible while utilizing the regenerated electric power as effectively as possible.

上記課題を解決するための本発明による内燃機関の制御装置は、
内燃機関の燃焼室から放出される排気を浄化する触媒を有する排気浄化手段であって供給される電力の大きさに応じて前記触媒の温度を調整することが可能な構成を備える「排気浄化手段」と、
前記排気浄化手段へ電力を供給することが可能な「蓄電手段」と、
前記内燃機関の運転状態に応じて電力を回生することが可能であるとともに、回生された電力を前記排気浄化手段および前記蓄電手段のうちの少なくとも一方に供給することが可能な「電力回生手段」と、
を備える。
An internal combustion engine control apparatus according to the present invention for solving the above-described problems is provided as follows.
An “exhaust gas purifying unit comprising an exhaust gas purifying unit having a catalyst for purifying exhaust gas discharged from a combustion chamber of an internal combustion engine and capable of adjusting the temperature of the catalyst according to the magnitude of electric power supplied. "When,
"Power storage means" capable of supplying power to the exhaust purification means,
“Electric power regeneration means” capable of regenerating electric power according to the operating state of the internal combustion engine and capable of supplying the regenerated electric power to at least one of the exhaust gas purification means and the power storage means. When,
Is provided.

上記「触媒」は、触媒に導入される排気に含まれる浄化対象成分を浄化し得るものであればよく、特に制限されない。例えば、触媒として、触媒成分(ゼオライト系触媒およびバナジウム系触媒など)が担体(セラミックスなど)に担持された構成を有するSCR(Selective Catalytic Reduction)触媒、触媒成分(貴金属など)と酸素吸蔵物質とNOx吸蔵物質とが担体に担持されたNOx吸蔵還元触媒、粒子状物質を捕集するディーゼルパーティキュレートフィルタ、排気に含まれる窒素酸化物を酸化させ得る酸化触媒、および、窒素酸化物および粒子状物質の双方を排気中から除去することができるDPNR(Diesel Particulate−NOx Reduction)触媒、などが採用され得る。なお、「浄化対象成分を浄化」するとは、浄化対象成分の少なくとも一部をその排気から除去することを意味し、必ずしも浄化対象成分の全てをその排気から除去することを意味しない。   The “catalyst” is not particularly limited as long as it can purify the purification target component contained in the exhaust gas introduced into the catalyst. For example, as a catalyst, an SCR (Selective Catalytic Reduction) catalyst having a structure in which a catalyst component (zeolite catalyst, vanadium catalyst, etc.) is supported on a carrier (ceramics, etc.), a catalyst component (noble metal, etc.), an oxygen storage substance, and NOx NOx occlusion reduction catalyst in which a storage material is supported on a carrier, a diesel particulate filter that collects particulate matter, an oxidation catalyst that can oxidize nitrogen oxides contained in exhaust gas, and nitrogen oxide and particulate matter A DPNR (Diesel Particulate-NOx Reduction) catalyst capable of removing both from the exhaust gas, or the like may be employed. Note that “purifying the purification target component” means that at least a part of the purification target component is removed from the exhaust gas, and does not necessarily mean that all of the purification target component is removed from the exhaust gas.

上記「排気浄化手段」は、上記触媒を有するものであればよく、特に制限されない。例えば、内燃機関の排気通路に排気を浄化するための複数の部材(例えば、酸化触媒、ディーゼルパーティキュレートフィルタ、および、SCR触媒など)が設けられる場合、排気浄化手段は、それら複数の部材のうちの個々の部材を意味してもよく、それら複数の部材から構成される排気浄化システムの全体を意味してもよい。   The “exhaust gas purification means” is not particularly limited as long as it has the catalyst. For example, when a plurality of members (for example, an oxidation catalyst, a diesel particulate filter, an SCR catalyst, etc.) for purifying exhaust gas are provided in the exhaust passage of the internal combustion engine, the exhaust gas purification means includes the plurality of members. May be meant as individual members, or the whole exhaust gas purification system composed of the plurality of members.

上記「触媒の温度を調整することが可能な構成」は、直接的に又は間接的に触媒の温度を調整し得る構成であればよく、特に制限されない。例えば、触媒の温度を調整することが可能な構成として、触媒そのものを加熱する等の方法(例えば、触媒を取り囲むように設けられる電気ヒータなど)によって触媒の温度を調整する構成、および、触媒に導入される排気を加熱する等の方法(例えば、触媒よりも排気通路の上流側の位置に設けられる電気ヒータなど)によって触媒の温度を調整する構成、などが採用され得る。なお、触媒の温度を「調整する」ことには、触媒の温度を上昇させること、触媒の温度を低下させること、および、触媒の温度を特定の温度に維持すること、が含まれる。   The “configuration capable of adjusting the temperature of the catalyst” is not particularly limited as long as it is a configuration capable of adjusting the temperature of the catalyst directly or indirectly. For example, as a configuration capable of adjusting the temperature of the catalyst, a configuration in which the temperature of the catalyst is adjusted by a method such as heating the catalyst itself (for example, an electric heater provided so as to surround the catalyst), and the catalyst A configuration in which the temperature of the catalyst is adjusted by a method such as heating the introduced exhaust gas (for example, an electric heater provided at a position upstream of the exhaust passage from the catalyst) may be employed. It should be noted that “tuning” the temperature of the catalyst includes increasing the temperature of the catalyst, decreasing the temperature of the catalyst, and maintaining the temperature of the catalyst at a specific temperature.

上記「蓄電手段」は、充電および放電が可能なものであればよく、特に制限されない。例えば、蓄電手段として、所定の容量を有するバッテリなどが採用され得る。   The “power storage means” is not particularly limited as long as it can be charged and discharged. For example, a battery having a predetermined capacity may be employed as the power storage means.

上記「内燃機関の運転状態」は、回生される電力の状態(例えば、電力を回生し得るか否か、および、回生される電力の大きさなど)に対して何らかの関連性を有する運転状態(または、同運転状態を表わす指標)であればよく、特に制限されない。例えば、内燃機関の運転状態として、内燃機関を搭載した車両の走行状態(例えば、加速中であるか減速中であるか等)を表すパラメータなどが採用され得る。   The “operating state of the internal combustion engine” is an operating state having some relationship with the state of the regenerated electric power (for example, whether or not electric power can be regenerated and the magnitude of the regenerated electric power). Alternatively, it may be any index as long as it is an index representing the same operating state, and is not particularly limited. For example, a parameter representing a running state of a vehicle equipped with the internal combustion engine (for example, whether the vehicle is accelerating or decelerating) may be employed as the operating state of the internal combustion engine.

なお、電力回生手段は、排気浄化手段および蓄電手段のいずれか一方に選択的に回生された電力を供給し得るように構成されてもよく、それらの双方に同時に回生された電力を供給し得るように構成されてもよい。   The power regeneration means may be configured to be able to supply the selectively regenerated power to either the exhaust purification means or the power storage means, and may be able to supply the regenerated power to both of them simultaneously. It may be configured as follows.

さらに、本発明の制御装置は、
前記回生された電力が前記排気浄化手段に供給されるべき場合であっても、「前記触媒の温度が所定の閾値温度以上であることになる条件」が成立していれば、前記回生された電力が前記排気浄化手段に供給されることが「禁止」される、ように構成される。
Furthermore, the control device of the present invention provides:
Even when the regenerated electric power is to be supplied to the exhaust gas purification means, the regenerated electric power is satisfied if the condition that the temperature of the catalyst is equal to or higher than a predetermined threshold temperature is satisfied. It is configured such that power is “prohibited” from being supplied to the exhaust gas purification means.

上記構成によれば、仮に回生された電力が蓄電手段に優先して排気浄化手段に供給されるべき場合(例えば、蓄電手段の蓄電の度合いが所定の度合い以上である場合)であっても、触媒の温度が過度に高くなると考えられるときには、触媒の温度が高められないことになる。したがって、上記構成を備えた本発明の制御装置は、回生された電力を出来る限り有効に活用しながらエミッション排出量を出来る限り低減することができる。   According to the above configuration, even if the regenerated electric power is to be supplied to the exhaust gas purification unit in preference to the power storage unit (for example, when the power storage unit has a power storage level equal to or higher than a predetermined level) When the temperature of the catalyst is considered to be excessively high, the temperature of the catalyst cannot be increased. Therefore, the control device of the present invention having the above configuration can reduce the emission emission as much as possible while utilizing the regenerated electric power as effectively as possible.

ところで、上記「回生された電力が排気浄化手段に供給されるべき場合」は、回生された電力を利用する部材の状態などに応じて定められればよく、特に制限されない。例えば、回生された電力が排気浄化手段に供給されるべき場合として、蓄電手段における蓄電の度合い(例えば、充電率)が所定の値以上である場合などが採用され得る。   By the way, the “case where the regenerated electric power is to be supplied to the exhaust gas purification means” is not particularly limited as long as it is determined according to the state of the member using the regenerated electric power. For example, as a case where the regenerated electric power is to be supplied to the exhaust gas purification unit, a case where the degree of power storage (for example, the charging rate) in the power storage unit is equal to or higher than a predetermined value may be employed.

なお、上記「充電率」は、蓄電手段の充電状態(State of Charge)を示す指標である。すなわち、充電率がゼロ%であることは蓄電手段に蓄えられている電気エネルギがゼロである状態を表し、充電率が100%であることは蓄電手段に蓄えられている電気エネルギが蓄電手段が蓄え得る最大量である状態を表す。   The “charge rate” is an index indicating the state of charge of the power storage means. That is, a charging rate of 0% represents a state in which the electrical energy stored in the power storage means is zero, and a charging rate of 100% indicates that the electrical energy stored in the power storage means is stored in the power storage means. Represents the maximum amount that can be stored.

上記「触媒の温度が所定の閾値温度以上であることになる条件」は、回生された電力が排気浄化手段に供給される前の時点、または、回生された電力が排気浄化手段に供給された後の時点、における触媒の温度を考慮した条件であればよく、特に制限されない。例えば、触媒の温度が所定の閾値温度以上であることになる条件として、回生された電力が供給される前の触媒の温度(現在の温度)が所定の閾値温度以上であること、または、排気浄化手段に回生された電力が供給されることによる触媒の温度の上昇量(予測される上昇量)を同電力が供給される前の時点における触媒の温度に加算して得られる温度(予測される温度)が所定の閾値温度以上であること、の一方または双方が採用され得る。また、例えば、上記条件として、現在の排気の温度が所定の閾値温度以上であること、および、予測される排気の温度が所定の閾値温度以上であること、の一方または双方が採用され得る。なお、触媒の温度および排気の温度を取得する方法は、特に制限されない。それら温度は、例えば、温度センサによって測定されてもよく、内燃機関の特定の運転パラメータに基づいて推定されてもよい。   The above-mentioned “condition that the temperature of the catalyst is equal to or higher than a predetermined threshold temperature” is the time before the regenerated electric power is supplied to the exhaust gas purifying means, or the regenerated electric power is supplied to the exhaust gas purifying means. The conditions are not particularly limited as long as the temperature of the catalyst at a later time is taken into consideration. For example, as a condition that the temperature of the catalyst is equal to or higher than a predetermined threshold temperature, the temperature (current temperature) of the catalyst before the regenerated electric power is supplied is equal to or higher than the predetermined threshold temperature, or the exhaust gas is exhausted. The temperature obtained by adding the amount of increase in the temperature of the catalyst (predicted increase) due to the supply of the regenerated electric power to the purification means to the temperature of the catalyst before the electric power is supplied (predicted) One or both of the above may be employed. Further, for example, as the above condition, one or both of the current exhaust gas temperature being equal to or higher than a predetermined threshold temperature and the predicted exhaust gas temperature being equal to or higher than a predetermined threshold temperature may be employed. The method for obtaining the catalyst temperature and the exhaust gas temperature is not particularly limited. These temperatures may be measured, for example, by temperature sensors or may be estimated based on specific operating parameters of the internal combustion engine.

上記「閾値温度」は、触媒による排気の浄化効率を考慮して定められる値であればよく、特に制限されない。例えば、閾値温度として、触媒の温度がその閾値温度以上である場合に排気に含まれる特定の浄化対象成分の浄化効率が所望の値よりも小さくなると判断され得る適値が採用され得る。   The “threshold temperature” is not particularly limited as long as it is determined in consideration of the exhaust gas purification efficiency by the catalyst. For example, an appropriate value can be adopted as the threshold temperature that can be determined that the purification efficiency of a specific purification target component contained in the exhaust gas is lower than a desired value when the temperature of the catalyst is equal to or higher than the threshold temperature.

次いで、本発明の制御装置のいくつかの態様(態様Aおよび態様B)が説明される。   Next, some aspects (Aspect A and Aspect B) of the control device of the present invention will be described.

・態様A
本発明の制御装置において、回生された電力が排気浄化手段に供給されることが禁止される場合、その回生された電力が供給される対象は特に制限されない。
・ Aspect A
In the control device of the present invention, when the regenerated electric power is prohibited from being supplied to the exhaust gas purification means, the target to which the regenerated electric power is supplied is not particularly limited.

例えば、具体的な構成の一例として、本発明の制御装置は、
前記触媒が、「前記排気に含まれる窒素酸化物を還元することによって前記排気を浄化する触媒」であり、
前記触媒に導入される排気中に還元剤を供給する還元剤供給手段であって供給される電力の大きさに応じて前記還元剤の温度を調整することが可能な構成を有する「還元剤供給手段」を備え、
前記回生された電力が前記排気浄化手段に供給されることが禁止されるとき、前記回生された電力が「前記還元剤供給手段」に供給される、ように構成され得る。
For example, as an example of a specific configuration, the control device of the present invention is
The catalyst is "a catalyst that purifies the exhaust gas by reducing nitrogen oxides contained in the exhaust gas",
“Reducing agent supply” is a reducing agent supply means for supplying a reducing agent into the exhaust gas introduced into the catalyst, and is capable of adjusting the temperature of the reducing agent according to the magnitude of the supplied electric power. Means "
When the regenerated electric power is prohibited from being supplied to the exhaust gas purification unit, the regenerated electric power can be supplied to the “reducing agent supply unit”.

上記構成においては、還元剤供給手段から排気中に供給される還元剤と排気中の窒素酸化物とが触媒内にて反応することにより、排気が浄化されることになる。そのため、排気を効率良く浄化するためには、還元剤供給手段から排気中に還元剤が適切に(例えば、供給される還元剤の量、および、供給された還元剤の排気中への分散の度合いなどの観点において)供給されることが好ましいと考えられる。逆に、例えば、還元剤の流動性が著しく低下している(例えば、還元剤が凍結している、または、還元剤中に特定の成分が析出している)などの理由により、還元剤供給手段から排気中に還元剤が適切に供給されないことは、望ましくない。   In the above configuration, the exhaust gas is purified by the reaction between the reducing agent supplied from the reducing agent supply means into the exhaust gas and the nitrogen oxide in the exhaust gas in the catalyst. Therefore, in order to efficiently purify the exhaust gas, the reducing agent is appropriately supplied into the exhaust gas from the reducing agent supply means (for example, the amount of the supplied reducing agent and the dispersion of the supplied reducing agent into the exhaust gas). It is considered preferable to be supplied (in terms of degree, etc.). On the other hand, for example, the flow of the reducing agent is significantly reduced (for example, the reducing agent is frozen or a specific component is deposited in the reducing agent). It is not desirable that the reducing agent is not properly supplied into the exhaust from the means.

そこで、上記構成によれば、回生された電力が排気浄化手段に供給されることが禁止される場合、その回生された電力が還元剤供給手段に供給されることになる。別の言い方をすると、回生された電力が供給される対象(排気浄化手段または還元剤供給手段)が、触媒の温度に応じて変更されることになる。これにより、還元剤の流動性が低下している場合であっても(例えば、冷間始動時)、還元剤の流動性が迅速に高められ得る。したがって、本態様の制御装置においては、回生された電力が出来る限り有効に活用されながらエミッション排出量が出来る限り低減され得る。   Therefore, according to the above configuration, when the regenerated electric power is prohibited from being supplied to the exhaust gas purification unit, the regenerated electric power is supplied to the reducing agent supply unit. In other words, the target (exhaust gas purification means or reducing agent supply means) to which the regenerated electric power is supplied is changed according to the temperature of the catalyst. Thereby, even if it is a case where the fluidity | liquidity of a reducing agent is falling (for example, at the time of cold start), the fluidity | liquidity of a reducing agent can be improved rapidly. Therefore, in the control device of this aspect, the emission emission can be reduced as much as possible while the regenerated electric power is utilized as effectively as possible.

上記「還元剤供給手段」は、内燃機関の燃焼室から放出された排気が触媒に導入されるまでの間に排気中に還元剤を供給し得るものであればよく、その構成などは特に制限されない。例えば、還元剤供給手段として、還元剤を排気内に噴射するための噴射弁、同噴射弁に還元剤を供給するためのパイプ、同パイプが接続された還元剤タンク、および、同噴射弁および同パイプなどを加熱するための電気ヒータ、などから構成される還元剤供給システムが採用され得る。さらに、例えば、還元剤供給手段として、電気ヒータを内蔵した噴射弁が採用され得る。加えて、還元剤供給手段が設けられる位置は、触媒に導入される排気に還元剤を供給し得る位置であればよく、特に制限されない。例えば、還元剤供給手段は、内燃機関の排気通路における触媒よりも上流側の位置に設けられ得る。   The “reducing agent supply means” is not particularly limited as long as it can supply the reducing agent into the exhaust gas until the exhaust gas discharged from the combustion chamber of the internal combustion engine is introduced into the catalyst. Not. For example, as a reducing agent supply means, an injection valve for injecting the reducing agent into the exhaust, a pipe for supplying the reducing agent to the injection valve, a reducing agent tank to which the pipe is connected, and the injection valve and A reducing agent supply system including an electric heater for heating the pipe or the like may be employed. Furthermore, for example, an injection valve incorporating an electric heater may be employed as the reducing agent supply means. In addition, the position where the reducing agent supply means is provided is not particularly limited as long as it can supply the reducing agent to the exhaust gas introduced into the catalyst. For example, the reducing agent supply means can be provided at a position upstream of the catalyst in the exhaust passage of the internal combustion engine.

なお、上記「上流側」とは、排気通路内において排気が移動するときの同排気の移動方向の逆の方向に相当する向きを表す。例えば、「触媒よりも上流側の位置」とは、触媒が設けられている位置よりも燃焼室に近い位置を表す。逆に、「下流側」とは、排気通路内において排気が移動するときの同排気の移動方向に相当する向きを表す。例えば、「排気浄化手段よりも下流側の位置」とは、排気浄化手段が設けられている位置よりも内燃機関の燃焼室から離れた位置を表す。   The “upstream side” represents a direction corresponding to the direction opposite to the movement direction of the exhaust gas when the exhaust gas moves in the exhaust passage. For example, “a position upstream from the catalyst” represents a position closer to the combustion chamber than a position where the catalyst is provided. On the contrary, the “downstream side” represents a direction corresponding to the moving direction of the exhaust when the exhaust moves in the exhaust passage. For example, “a position downstream of the exhaust purification unit” represents a position farther from the combustion chamber of the internal combustion engine than a position where the exhaust purification unit is provided.

上記「還元剤」は、排気に含まれる窒素酸化物を還元し得る物質を含む(または、窒素酸化物を還元し得る物質が還元剤から生成され得る)ものであればよく、特に制限されない。還元剤として、例えば、尿素水溶液およびアンモニアなどが採用され得る。   The “reducing agent” is not particularly limited as long as it contains a substance capable of reducing nitrogen oxides contained in exhaust gas (or a substance capable of reducing nitrogen oxides can be generated from the reducing agent). As the reducing agent, for example, an aqueous urea solution and ammonia can be employed.

以上、「回生された電力が排気浄化手段に供給されるべき場合であっても、その回生された電力が排気浄化手段に供給されることが禁止される」場合における制御の考え方が、説明された。次いで、「回生された電力が排気浄化手段に供給されることが禁止されない」場合における制御の考え方が、説明される。   As described above, the concept of control in the case where “the regenerated power is to be supplied to the exhaust purification means is prohibited from being supplied to the exhaust purification means” has been described. It was. Next, the concept of control in the case where “the regenerated electric power is not prohibited from being supplied to the exhaust gas purification means” will be described.

・態様B
回生された電力が排気浄化手段に供給される場合、必ずしも回生された電力の全てが排気浄化手段に供給されなくてもよい。例えば、排気の浄化に複数の部材が関わる場合、排気を出来る限り効率良く浄化することができると考えられる順序にて、それら部材に回生された電力が供給され得る。
・ Aspect B
When the regenerated electric power is supplied to the exhaust gas purification unit, not all of the regenerated electric power is necessarily supplied to the exhaust gas purification unit. For example, when a plurality of members are involved in the purification of exhaust gas, the regenerated electric power can be supplied to the members in the order that the exhaust gas can be purified as efficiently as possible.

そこで、例えば、具体的な構成の一例として、本発明の制御装置は、
前記回生された電力が排気浄化手段に供給されるべき場合において、「前記還元剤の流動性が所定の度合いよりも小さいことになる条件」が成立していれば、前記回生された電力が前記排気浄化手段に優先して前記還元剤供給手段に供給される、ように構成され得る。
Therefore, for example, as an example of a specific configuration, the control device of the present invention is
In the case where the regenerated electric power is to be supplied to the exhaust gas purification means, if the “condition that the fluidity of the reducing agent is smaller than a predetermined degree” is satisfied, the regenerated electric power is It may be configured to be supplied to the reducing agent supply unit in preference to the exhaust purification unit.

上記構成によれば、還元剤の流動性が低下しているとき、排気浄化手段に回生された電力が供給されるよりも前に還元剤供給手段に回生された電力が供給されることになる。これにより、排気浄化手段に先に回生された電力が供給される場合(触媒による排気の浄化効率は高まるものの、還元剤が適切に供給されない可能性がある。)に比べ、排気の浄化に関わる部材全体として排気の浄化効率が高められ得る。   According to the above configuration, when the flowability of the reducing agent is reduced, the regenerated electric power is supplied to the reducing agent supply means before the electric power regenerated to the exhaust gas purification means is supplied. . As a result, compared with the case where the previously regenerated electric power is supplied to the exhaust purification means (the exhaust purification efficiency by the catalyst is increased, but the reducing agent may not be supplied properly), the exhaust purification means is concerned. As a whole member, the exhaust gas purification efficiency can be improved.

なお、回生された電力が還元剤供給手段に供給された後に更に電力回生手段から電力が供給され得る場合(例えば、回生された電力の残りが供給される場合)、本態様の制御装置は、その回生された電力が排気温度調整手段に供給されるように構成され得る。   In addition, when electric power can be further supplied from the electric power regeneration means after the electric power regenerated is supplied to the reducing agent supply means (for example, when the rest of the electric power regenerated is supplied), the control device of this aspect is The regenerated electric power can be configured to be supplied to the exhaust gas temperature adjusting means.

ところで、上記「還元剤の流動性が所定の度合いよりも小さいことになる条件」は、還元剤の流動性に関連するパラメータを考慮した条件であればよく、特に制限されない。例えば、還元剤の流動性が所定の度合いよりも小さいことになる条件として、還元剤の噴射弁の温度が所定の温度以下であること、還元剤の温度が所定の温度以下であること、還元剤供給手段が搭載された車両の外部の気温が所定の温度以下であること、のうちの少なくとも1つが採用され得る。   By the way, the above-mentioned “conditions for reducing the fluidity of the reducing agent to be smaller than a predetermined degree” are not particularly limited as long as the parameters are related to the parameters related to the fluidity of the reducing agent. For example, as a condition that the fluidity of the reducing agent is smaller than a predetermined degree, the temperature of the reducing agent injection valve is lower than a predetermined temperature, the temperature of the reducing agent is lower than a predetermined temperature, reduction At least one of the fact that the temperature outside the vehicle on which the agent supply means is mounted is equal to or lower than a predetermined temperature may be employed.

以上に説明したように、本発明に係る内燃機関の制御装置は、回生された電力を出来る限り有効に活用しながらエミッション排出量を出来る限り低減することができるという効果を奏する。   As described above, the control device for an internal combustion engine according to the present invention has an effect that the emission emission amount can be reduced as much as possible while utilizing the regenerated electric power as effectively as possible.

本発明の第1実施形態に係る制御装置が適用される内燃機関の概略図である。1 is a schematic view of an internal combustion engine to which a control device according to a first embodiment of the present invention is applied. 本発明の第1実施形態に係る制御装置における制御の考え方を示す概略フローチャートである。It is a schematic flowchart which shows the view of control in the control apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る制御装置における車速と、充電率と、各種フラグと、SCR触媒の温度と、の関係を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the relationship between the vehicle speed in the control apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention, a charging rate, various flags, and the temperature of an SCR catalyst. 本発明の第2実施形態に係る制御装置のCPUが実行するルーチンを示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the routine which CPU of the control apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention performs. 本発明の第2実施形態に係る制御装置のCPUが実行するルーチンを示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the routine which CPU of the control apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention performs. 本発明の第3実施形態に係る制御装置における車速と、充電率と、各種フラグと、SCR触媒の温度と、還元剤インジェクタの温度と、の関係を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the relationship between the vehicle speed in the control apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention, a charging rate, various flags, the temperature of an SCR catalyst, and the temperature of a reducing agent injector. 本発明の第3実施形態に係る制御装置における車速と、充電率と、各種フラグと、SCR触媒の温度と、還元剤インジェクタの温度と、の関係を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the relationship between the vehicle speed in the control apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention, a charging rate, various flags, the temperature of an SCR catalyst, and the temperature of a reducing agent injector. 本発明の第3実施形態に係る制御装置のCPUが実行するルーチンを示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the routine which CPU of the control apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention performs.

以下、本発明による制御装置の各実施形態(第1実施形態〜第3実施形態)が、図面を参照しながら説明される。   Hereinafter, each embodiment (1st Embodiment-3rd Embodiment) of the control apparatus by this invention is described, referring drawings.

(第1実施形態)
<装置の概要>
図1は、本発明の実施形態の第1実施形態に係る制御装置(以下、「第1装置」とも称呼される。)を内燃機関10に適用したシステムの概略構成を示している。内燃機関10は、第1気筒〜第4気筒の4つの気筒を有する4気筒ディーゼル機関である。以下、便宜上、「内燃機関10」は、単に「機関10」とも称呼される。
(First embodiment)
<Outline of device>
FIG. 1 shows a schematic configuration of a system in which a control device according to a first embodiment of the present invention (hereinafter also referred to as “first device”) is applied to an internal combustion engine 10. The internal combustion engine 10 is a four-cylinder diesel engine having four cylinders, a first cylinder to a fourth cylinder. Hereinafter, for convenience, the “internal combustion engine 10” is also simply referred to as “engine 10”.

この機関10は、図1に示されるように、燃料噴射系統を含むエンジン本体20、エンジン本体20に空気を導入するための吸気系統30、エンジン本体20から排出されるガスを機関10の外部に放出するための排気系統40、機関10を構成する部材に電力を供給する電力供給系統50、排気のエネルギによって駆動されてエンジン本体20に導入される空気を圧縮する過給機60、および、排気を排気系統40から吸気系統30に還流させるためのEGR装置70、各種のセンサ81〜89、および、電子制御装置90、を備えている。   As shown in FIG. 1, the engine 10 includes an engine main body 20 including a fuel injection system, an intake system 30 for introducing air into the engine main body 20, and gas exhausted from the engine main body 20 to the outside of the engine 10. An exhaust system 40 for discharging, an electric power supply system 50 for supplying electric power to members constituting the engine 10, a supercharger 60 for compressing air that is driven by the energy of the exhaust and introduced into the engine body 20, and exhaust Is provided from the exhaust system 40 to the intake system 30, various sensors 81 to 89, and an electronic control unit 90.

エンジン本体20は、吸気系統30および排気系統40が連結されたシリンダヘッド21、および、シリンダヘッド21に設けられた複数の燃料噴射装置22を有している。燃料噴射装置22は、電子制御装置90からの指示信号に応じて燃焼室内に燃料を噴射するようになっている。   The engine body 20 includes a cylinder head 21 to which an intake system 30 and an exhaust system 40 are connected, and a plurality of fuel injection devices 22 provided on the cylinder head 21. The fuel injection device 22 is configured to inject fuel into the combustion chamber in response to an instruction signal from the electronic control device 90.

吸気系統30は、シリンダヘッド21に形成された吸気ポート(図示省略)、吸気ポートを介してそれぞれの気筒に連通されたインテークマニホールド31、インテークマニホールド31の上流側の集合部に接続された吸気管32、吸気管32内の開口面積(開口断面積)を変更することができるスロットル弁(吸気絞り弁)33、スロットル弁33を回転駆動するスロットル弁アクチュエータ33a、スロットル弁33の上流側の吸気管32に設けられたインタークーラ34、および、インタークーラ34の上流側に設けられた過給機60よりも上流側の吸気管32の端部に設けられたエアクリーナ35、を有している。インテークマニホールド31および吸気管32は、吸気通路を構成している。   The intake system 30 includes an intake port (not shown) formed in the cylinder head 21, an intake manifold 31 communicated with each cylinder via the intake port, and an intake pipe connected to a collective portion on the upstream side of the intake manifold 31. 32, a throttle valve (intake throttle valve) 33 that can change the opening area (opening cross-sectional area) in the intake pipe 32, a throttle valve actuator 33 a that rotationally drives the throttle valve 33, and an intake pipe upstream of the throttle valve 33 And an air cleaner 35 provided at the end of the intake pipe 32 upstream of the supercharger 60 provided upstream of the intercooler 34. The intake manifold 31 and the intake pipe 32 constitute an intake passage.

排気系統40は、シリンダヘッド21に形成された排気ポート(図示省略)、排気ポートを介してそれぞれの気筒に連通されたエキゾーストマニホールド41、エキゾーストマニホールド41の下流側の集合部に接続された排気管42、排気管42に設けられた過給機60よりも下流側に設けられた電気ヒータ43、電気ヒータ43の下流側に設けられた酸化触媒44、酸化触媒44の下流側に設けられたディーゼルパーティキュレートフィルタ45、ディーゼルパーティキュレートフィルタ45の下流側に設けられたSCR触媒46、および、電子制御装置90からの指示信号に基づいてSCR触媒46に導入される排気中に還元剤(例えば、尿素水)を供給する還元剤インジェクタ47、を有している。還元剤インジェクタ47は、還元剤を輸送するためのパイプを通じて還元剤貯蔵タンク(図示省略)に接続されている。さらに、還元剤インジェクタ47は、電気ヒータ(図示省略。以下、「還元剤インジェクタヒータ」とも称呼される。)を備えている。電気ヒータ43、酸化触媒44、ディーゼルパーティキュレートフィルタ45およびSCR触媒46は、一連の排気浄化システムを構成している。また、エキゾーストマニホールド41および排気管42は、排気通路を構成している。   The exhaust system 40 includes an exhaust port (not shown) formed in the cylinder head 21, an exhaust manifold 41 communicated with each cylinder via the exhaust port, and an exhaust pipe connected to a downstream gathering portion of the exhaust manifold 41. 42, an electric heater 43 provided downstream of the supercharger 60 provided in the exhaust pipe 42, an oxidation catalyst 44 provided downstream of the electric heater 43, and a diesel provided downstream of the oxidation catalyst 44 The particulate filter 45, the SCR catalyst 46 provided on the downstream side of the diesel particulate filter 45, and a reducing agent (for example, urea) in the exhaust gas introduced into the SCR catalyst 46 based on an instruction signal from the electronic control device 90. A reducing agent injector 47 for supplying water). The reducing agent injector 47 is connected to a reducing agent storage tank (not shown) through a pipe for transporting the reducing agent. Further, the reducing agent injector 47 includes an electric heater (not shown; hereinafter, also referred to as “reducing agent injector heater”). The electric heater 43, the oxidation catalyst 44, the diesel particulate filter 45, and the SCR catalyst 46 constitute a series of exhaust purification systems. Further, the exhaust manifold 41 and the exhaust pipe 42 constitute an exhaust passage.

電力供給系統50は、バッテリ51、および、機関10が搭載される車両が減速する場合等に電力を回生することが可能な回生装置52を有している。回生装置52は、バッテリ51、電気ヒータ43、および、還元剤インジェクタ47と接続されており、電子制御装置90からの指示信号に応じてそれらのうちのいずれかに回生された電力を供給するようになっている。また、バッテリ51は、電気ヒータ43、および、還元剤インジェクタ47と接続されており、電子制御装置90からの指示に応じてそれらのうちのいずれかに回生された電力を供給するようになっている。以下、便宜上、回生された電力は「回生電力」とも称呼される。   The power supply system 50 includes a battery 51 and a regeneration device 52 that can regenerate power when the vehicle on which the engine 10 is mounted decelerates. The regenerative device 52 is connected to the battery 51, the electric heater 43, and the reducing agent injector 47, and supplies regenerated electric power to any of them in response to an instruction signal from the electronic control device 90. It has become. Further, the battery 51 is connected to the electric heater 43 and the reducing agent injector 47, and supplies the regenerated electric power to any of them according to an instruction from the electronic control unit 90. Yes. Hereinafter, for convenience, the regenerated electric power is also referred to as “regenerative electric power”.

過給機60は、吸気通路(吸気管32)に設けられたコンプレッサ61、および、排気通路(排気管42)に設けられたタービン62を有している。過給機60は、タービン62に導入される排気のエネルギを利用してコンプレッサ61に導入される空気(すなわち、燃焼室に導入される空気)を圧縮するように構成されている。   The supercharger 60 includes a compressor 61 provided in the intake passage (intake pipe 32) and a turbine 62 provided in the exhaust passage (exhaust pipe 42). The supercharger 60 is configured to compress the air introduced into the compressor 61 (that is, the air introduced into the combustion chamber) using the energy of the exhaust gas introduced into the turbine 62.

EGR装置70は、排気をエキゾーストマニホールド41からインテークマニホールド31へと還流させる通路(EGR通路)を構成する排気還流管71、排気還流管71に設けられたEGRガス冷却装置(EGRクーラ)72、および、排気還流管71に設けられたEGR制御弁73、を有している。EGR制御弁73は、還流される排気の量を電子制御装置90からの指示信号に応じて変更するようになっている。   The EGR device 70 includes an exhaust recirculation pipe 71 that constitutes a passage (EGR passage) that recirculates exhaust gas from the exhaust manifold 41 to the intake manifold 31, an EGR gas cooling device (EGR cooler) 72 that is provided in the exhaust recirculation pipe 71, and And an EGR control valve 73 provided in the exhaust gas recirculation pipe 71. The EGR control valve 73 changes the amount of exhaust gas that is recirculated in accordance with an instruction signal from the electronic control unit 90.

各種のセンサ81〜89として、空気導入量センサ81、吸気温度センサ82、過給圧センサ83、クランクポジションセンサ84、NOxセンサ85、排気温度センサ86、触媒温度センサ87、還元剤インジェクタセンサ88、および、アクセル開度センサ89が設けられている。   As various sensors 81 to 89, an air introduction amount sensor 81, an intake air temperature sensor 82, a supercharging pressure sensor 83, a crank position sensor 84, a NOx sensor 85, an exhaust gas temperature sensor 86, a catalyst temperature sensor 87, a reducing agent injector sensor 88, An accelerator opening sensor 89 is provided.

空気導入量センサ81は、吸気通路(吸気管32)に設けられている。空気導入量センサ81は、吸気管32内を流れる空気の質量流量(すなわち、機関10に吸入される空気の質量)に応じた信号を出力するようになっている。   The air introduction amount sensor 81 is provided in the intake passage (intake pipe 32). The air introduction amount sensor 81 outputs a signal corresponding to the mass flow rate of air flowing through the intake pipe 32 (that is, the mass of air sucked into the engine 10).

吸気温度センサ82は、吸気通路(吸気管32)に設けられている。吸気温度センサ82は、吸気管32内を流れる空気の温度である吸気温度に応じた信号を出力するようになっている。   The intake air temperature sensor 82 is provided in the intake passage (intake pipe 32). The intake air temperature sensor 82 outputs a signal corresponding to the intake air temperature that is the temperature of the air flowing through the intake pipe 32.

過給圧センサ83は、スロットル弁33の下流側の吸気管32に設けられている。過給圧センサ83は、吸気管32内の空気の圧力(すなわち、過給機60によってもたらされる過給圧)を表す信号を出力するようになっている。   The supercharging pressure sensor 83 is provided in the intake pipe 32 on the downstream side of the throttle valve 33. The supercharging pressure sensor 83 outputs a signal representing the pressure of the air in the intake pipe 32 (that is, the supercharging pressure provided by the supercharger 60).

クランクポジションセンサ84は、クランクシャフト(図示省略)の近傍に設けられている。クランクポジションセンサ84は、クランクシャフトの回転に応じた信号(すなわち、機関回転速度に応じた信号)を出力するようになっている。   The crank position sensor 84 is provided in the vicinity of a crankshaft (not shown). The crank position sensor 84 outputs a signal corresponding to the rotation of the crankshaft (that is, a signal corresponding to the engine rotational speed).

NOxセンサ85は、SCR触媒46の上流側の位置に設けられている。NOxセンサ85は、SCR触媒46に導入される排気における窒素酸化物(NOx)の濃度に応じた信号を出力するようになっている。   The NOx sensor 85 is provided at a position upstream of the SCR catalyst 46. The NOx sensor 85 outputs a signal corresponding to the concentration of nitrogen oxide (NOx) in the exhaust gas introduced into the SCR catalyst 46.

排気温度センサ86は、SCR触媒46の上流側の位置に設けられている。排気温度センサ86は、SCR触媒46に導入される排気の温度に応じた信号を出力するようになっている。   The exhaust temperature sensor 86 is provided at a position upstream of the SCR catalyst 46. The exhaust gas temperature sensor 86 outputs a signal corresponding to the temperature of the exhaust gas introduced into the SCR catalyst 46.

触媒温度センサ87は、SCR触媒46に設けられている。触媒温度センサ87は、SCR触媒46の温度Tcatに応じた信号を出力するようになっている。   The catalyst temperature sensor 87 is provided in the SCR catalyst 46. The catalyst temperature sensor 87 outputs a signal corresponding to the temperature Tcat of the SCR catalyst 46.

還元剤インジェクタセンサ88は、還元剤インジェクタ47に設けられている。還元剤インジェクタセンサ88は、還元剤インジェクタ47の温度Tinjに応じた信号を出力するようになっている。   The reducing agent injector 88 is provided on the reducing agent injector 47. The reducing agent injector sensor 88 outputs a signal corresponding to the temperature Tinj of the reducing agent injector 47.

アクセル開度センサ89は、機関10の操作者によって操作されるアクセルペダルAPに設けられている。アクセル開度センサ89は、このアクセルペダルAPの開度に応じた信号を出力するようになっている。   The accelerator opening sensor 89 is provided on an accelerator pedal AP that is operated by an operator of the engine 10. The accelerator opening sensor 89 outputs a signal corresponding to the opening of the accelerator pedal AP.

電子制御装置90は、CPU91、CPU91が実行するプログラム、テーブル(マップ)および定数などをあらかじめ記憶したROM92、CPU91が必要に応じて一時的にデータを格納するRAM93、電源が投入された状態でデータを格納すると共に格納したデータを電源が遮断されている間も保持するバックアップRAM94、ならびに、ADコンバータを含むインターフェース95を有する。CPU91、ROM92、RAM93、RAM94およびインターフェース95は、互いにバスで接続されている。   The electronic control unit 90 includes a CPU 91, a ROM 92 in which programs executed by the CPU 91, tables (maps), constants, and the like are stored in advance, a RAM 93 in which the CPU 91 temporarily stores data as necessary, and data when the power is turned on. And a backup RAM 94 that holds the stored data even while the power is cut off, and an interface 95 including an AD converter. The CPU 91, ROM 92, RAM 93, RAM 94, and interface 95 are connected to each other via a bus.

インターフェース95は、上述した各種のセンサと接続され、CPU91にそれらから出力される信号を伝えるようになっている。さらに、インターフェース95は、燃料噴射装置22、アクチュエータ33a、還元剤インジェクタ47、バッテリ51、回生装置52、および、EGR制御弁63などと接続され、CPU91の指示に応じてそれらに指示信号を送るようになっている。   The interface 95 is connected to the various sensors described above, and transmits a signal output from them to the CPU 91. Further, the interface 95 is connected to the fuel injection device 22, the actuator 33a, the reducing agent injector 47, the battery 51, the regenerative device 52, the EGR control valve 63, and the like, and sends an instruction signal to them in response to an instruction from the CPU 91. It has become.

<制御の考え方>
以下、機関10に適用される第1装置における制御の考え方が、図2を参照しながら説明される。図2は、第1装置の作動の概要を示す「概略フローチャート」である。
<Concept of control>
Hereinafter, the concept of control in the first device applied to the engine 10 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a “schematic flowchart” showing an outline of the operation of the first device.

第1装置は、図2のステップ210にて、現時点において電力を回生中(例えば、機関10を搭載した車両が減速中である等)であるか否かを判定する。第1装置は、現時点において電力が回生中である場合、ステップ210にて「Yes」と判定してステップ220に進む。   In step 210 of FIG. 2, the first device determines whether electric power is currently being regenerated (for example, a vehicle on which the engine 10 is mounted is being decelerated). If the power is currently being regenerated, the first device determines “Yes” in step 210 and proceeds to step 220.

第1装置は、ステップ220にて、回生電力が排気浄化手段(具体的には、電気ヒータ43)に供給されるべきであるか否かを判定する。第1装置は、現時点において排気浄化手段に回生電力を供給するべきではない場合、ステップ220にて「No」と判定してステップ230に進む。第1装置は、ステップ230にて、蓄電手段(具体的には、バッテリ51)に回生電力を充電する。   In step 220, the first device determines whether or not the regenerative power should be supplied to the exhaust gas purification means (specifically, the electric heater 43). If the regenerative power should not be supplied to the exhaust gas purification means at the present time, the first device determines “No” in step 220 and proceeds to step 230. In step 230, the first device charges the power storage means (specifically, battery 51) with regenerative power.

これに対し、現時点において排気浄化手段(電気ヒータ43)に回生電力を供給するべきである場合、第1装置は、ステップ220にて「Yes」と判定してステップ240に進む。第1装置は、ステップ240にて、触媒(具体的には、SCR触媒46)の温度が所定の閾値温度以上となる条件が成立しているか否かを判定する(この条件の具体的については、後述される。)。   On the other hand, if regenerative power should be supplied to the exhaust gas purification means (electric heater 43) at the present time, the first device determines “Yes” in step 220 and proceeds to step 240. In step 240, the first device determines whether or not a condition is satisfied that the temperature of the catalyst (specifically, the SCR catalyst 46) is equal to or higher than a predetermined threshold temperature (for details of this condition). , Described later).

第1装置は、現時点において上記条件が成立している場合、ステップ240にて「Yes」と判定してステップ250に進む。そして、第1装置は、ステップ250にて、排気浄化手段(電気ヒータ43)への回生電力の供給を禁止する。   If the above condition is satisfied at the present time, the first device determines “Yes” in step 240 and proceeds to step 250. In step 250, the first device prohibits the supply of regenerative power to the exhaust gas purification means (electric heater 43).

これに対し、現時点において上記条件が成立していない場合、第1装置は、ステップ240にて「No」と判定してステップ260に進む。そして、CPU91は、ステップ260にて、排気浄化手段(電気ヒータ43)へ回生電力を供給する。   On the other hand, if the above condition is not satisfied at the present time, the first device makes a “No” determination at step 240 to proceed to step 260. In step 260, the CPU 91 supplies regenerative power to the exhaust gas purification means (electric heater 43).

なお、第1装置は、現時点において電力を回生中ではない場合、ステップ210にて「No」と判定し、ステップ295に進む。この場合、蓄電手段(バッテリ51)への回生電力の充電も、排気浄化手段(電気ヒータ43)への回生電力の供給も、なされない。
以上が、第1装置についての説明である。
If the first device is not currently regenerating power, the first device determines “No” in step 210 and proceeds to step 295. In this case, neither the regenerative power is charged to the power storage means (battery 51) nor the regenerative power is supplied to the exhaust gas purification means (electric heater 43).
The above is the description of the first device.

(第2実施形態)
次に、上記第1装置に示される制御の考え方が機関10に実際に適用された一例として、「回生電力が排気浄化手段(電気ヒータ43)に供給されることが禁止されるとき、回生電力が還元剤供給手段(還元剤インジェクタ47)に供給される」実施形態が、説明される。以下、この実施形態における制御装置は、「第2装置」とも称呼される。
(Second Embodiment)
Next, as an example in which the concept of control shown in the first device is actually applied to the engine 10, “when regenerative power is prohibited from being supplied to the exhaust gas purification means (electric heater 43), Is supplied to the reducing agent supply means (reducing agent injector 47). " Hereinafter, the control device in this embodiment is also referred to as a “second device”.

<第2装置による制御の例>
以下、第2装置における制御の一例が、図3を参照しながら説明される。図3は第2装置における制御が行われる場合の例を示すタイムチャートである。図3においては、理解が容易になるように、実際の各値の波形が模式化された波形が示されている。
<Example of control by second device>
Hereinafter, an example of control in the second device will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a time chart showing an example in which control in the second device is performed. In FIG. 3, a waveform in which the actual waveform of each value is schematically shown is shown for easy understanding.

図3に示すタイムチャートの時刻t1において、タイムチャート(a)に示すように、機関10を搭載した車両の速度Vcは速度Vc1である。このとき、タイムチャート(b)に示すように、バッテリ51の充電率SOCは充電率SOC1である。さらに、タイムチャート(e)に示すように、SCR触媒46の温度Tcatは温度Tcat1である。   At time t1 in the time chart shown in FIG. 3, as shown in the time chart (a), the speed Vc of the vehicle equipped with the engine 10 is the speed Vc1. At this time, as shown in the time chart (b), the charging rate SOC of the battery 51 is the charging rate SOC1. Further, as shown in the time chart (e), the temperature Tcat of the SCR catalyst 46 is the temperature Tcat1.

その後、時刻t2において、車両の減速が開始される。そのため、時刻t2以降において、車両の速度Vcが低下し始める。このとき、回生装置52によって電力が回生され、回生電力がバッテリ51に供給される。その結果、時刻t2以降においてバッテリ51の充電率SOCは徐々に増大する。そして、時刻t3において、バッテリ51の充電率SOCが所定の閾値SOCthに到達する。   Thereafter, at time t2, deceleration of the vehicle is started. Therefore, the vehicle speed Vc starts to decrease after time t2. At this time, power is regenerated by the regenerative device 52, and regenerative power is supplied to the battery 51. As a result, the charging rate SOC of the battery 51 gradually increases after time t2. At time t3, the charging rate SOC of the battery 51 reaches a predetermined threshold value SOCth.

バッテリ51の充電率SOCが閾値SOCthに到達すると、タイムチャート(c)に示すように、電気ヒータ43に回生電力を供給するか否かを表す電気ヒータ作動フラグXHEATの値が「0」から「1」に変更される。なお、電気ヒータ作動フラグXHEATは、その値が「1」であるときに電気ヒータ43に回生電力が供給されることを表し、その値が「0」であるときに電気ヒータ43への回生電力の供給が禁止されることを表す(電気ヒータ作動フラグXHEATの詳細については、後述される。)。その結果、時刻t3において、電気ヒータ43に回生電力が供給され始める。   When the charging rate SOC of the battery 51 reaches the threshold SOCth, as shown in the time chart (c), the value of the electric heater operation flag XHEAT indicating whether to supply regenerative power to the electric heater 43 is changed from “0” to “ 1 ". The electric heater operation flag XHEAT indicates that regenerative power is supplied to the electric heater 43 when the value is “1”, and the regenerative power to the electric heater 43 when the value is “0”. (The details of the electric heater operation flag XHEAT will be described later). As a result, regenerative power starts to be supplied to the electric heater 43 at time t3.

電気ヒータ43に回生電力が供給されると、電気ヒータ43を通過する排気の温度が上昇する。そして、その排気が電気ヒータ43の下流側の位置に設けられているSCR触媒46に導入されることにより、SCR触媒46の温度Tcatも上昇する。そのため、時刻t3以降において、SCR触媒46の温度Tcatは徐々に上昇する。   When regenerative power is supplied to the electric heater 43, the temperature of the exhaust gas passing through the electric heater 43 rises. Then, the exhaust gas is introduced into the SCR catalyst 46 provided at a position downstream of the electric heater 43, so that the temperature Tcat of the SCR catalyst 46 also increases. Therefore, after time t3, the temperature Tcat of the SCR catalyst 46 gradually increases.

なお、時刻t3(電気ヒータ43に回生電力が供給され始める時点)よりも前の時点においても、SCR触媒46にはある程度高温の排気が導入されている。そのため、実際には、時刻t3よりも前の時点においてもSCR触媒46の温度Tcatは上昇していると考えられる。しかし、本説明においては、理解が容易になるように、時刻t3よりも前の時点においてSCR触媒46の温度Tcatは変化しない(固定値である)、と仮定されている。   It should be noted that the exhaust gas having a certain high temperature is introduced into the SCR catalyst 46 at a time before time t3 (at the time when regenerative power starts to be supplied to the electric heater 43). Therefore, in practice, it is considered that the temperature Tcat of the SCR catalyst 46 has increased even at a time before time t3. However, in this description, it is assumed that the temperature Tcat of the SCR catalyst 46 does not change (is a fixed value) at a time point before the time t3 for easy understanding.

また、電気ヒータ43に回生電力が供給され始めてから、温度が上昇した排気がSCR触媒46に導入されるまで、には所定の時間長さを要する。そのため、実際には、時刻t3からその所定の時間長さが経過した後の時点にて、SCR触媒46の温度Tcatが上昇し始めると考えられる。しかし、本説明においては、理解が容易になるように、SCR触媒46の温度Tcatは時刻t3において上昇し始める、と仮定されている。   In addition, it takes a predetermined length of time from when the regenerative power starts to be supplied to the electric heater 43 until the exhaust gas whose temperature has risen is introduced into the SCR catalyst 46. Therefore, in reality, it is considered that the temperature Tcat of the SCR catalyst 46 starts to rise at the time after the predetermined time length has elapsed from time t3. However, in this description, it is assumed that the temperature Tcat of the SCR catalyst 46 starts to increase at the time t3 so as to facilitate understanding.

そして、時刻t3から所定の時間長さが経過した後の時刻t4にて、SCR触媒46の温度Tcatが所定の閾値Tcatthに到達する。SCR触媒46の温度Tcatが閾値Tcatthに到達すると、電気ヒータ作動フラグXHEATの値が「1」から「0」に変更されるとともに、タイムチャート(d)に示すように還元剤インジェクタヒータ作動フラグXINJの値が「0」から「1」に変更される。なお、還元剤インジェクタヒータ作動フラグXINJは、その値が「1」であるときに還元剤インジェクタヒータに回生電力が供給されることを表し、その値が「0」であるときに還元剤インジェクタヒータに回生電力が供給されないことを表す(還元剤インジェクタヒータ作動フラグXINJの詳細については、後述される。)。その結果、時刻t3において、電気ヒータ43への回生電力の供給が禁止(中止)されるとともに、還元剤インジェクタヒータへの回生電力の供給が開始される。   Then, at time t4 after a predetermined time length has elapsed from time t3, the temperature Tcat of the SCR catalyst 46 reaches a predetermined threshold value Tcatth. When the temperature Tcat of the SCR catalyst 46 reaches the threshold value Tcatth, the value of the electric heater operation flag XHEAT is changed from “1” to “0” and, as shown in the time chart (d), the reducing agent injector heater operation flag XINJ. Is changed from “0” to “1”. The reducing agent injector heater operation flag XINJ indicates that regenerative power is supplied to the reducing agent injector heater when the value is “1”, and the reducing agent injector heater when the value is “0”. Represents that no regenerative power is supplied (details of the reducing agent injector heater operation flag XINJ will be described later). As a result, at time t3, the supply of regenerative power to the electric heater 43 is prohibited (stopped), and the supply of regenerative power to the reducing agent injector heater is started.

その後、時刻t4から所定の時間長さが経過した時刻t5にて、車両の速度Vcが速度Vc2に到達し、車両の減速が終了される。このとき、還元剤インジェクタヒータ作動フラグXINJの値が「1」から「0」に変更されるとともに、還元剤インジェクタヒータへの回生電力の供給が終了される。   Thereafter, at time t5 when a predetermined time length has elapsed from time t4, the vehicle speed Vc reaches the speed Vc2, and the deceleration of the vehicle is terminated. At this time, the value of the reducing agent injector heater flag XINJ is changed from “1” to “0”, and the supply of regenerative power to the reducing agent injector heater is ended.

このように、本発明の第2装置における制御が行われる場合、回生電力が電気ヒータ43に供給されるべき場合(バッテリ51の充電率SOCが閾値SOCth以上である場合)に回生電力が電気ヒータ43に供給されることが禁止されるとき(SCR触媒46の温度Tcatが閾値Tcatth以上であるとき)、回生電力が還元剤インジェクタヒータに供給される。
以上が、第2装置による制御の例である。
As described above, when the control in the second device of the present invention is performed, the regenerative power is supplied to the electric heater 43 when the regenerative power is to be supplied to the electric heater 43 (when the charging rate SOC of the battery 51 is equal to or higher than the threshold SOCth). When it is prohibited to supply to 43 (when the temperature Tcat of the SCR catalyst 46 is equal to or higher than the threshold value Tcatth), regenerative power is supplied to the reducing agent injector heater.
The above is an example of control by the second device.

<実際の作動>
以下、第2装置の実際の作動が説明される。
<Actual operation>
Hereinafter, the actual operation of the second device will be described.

第2装置において、CPU91は、図4および図5にフローチャートによって示した各ルーチンを所定のタイミング毎に繰り返し実行するようになっている。CPU91は、これらルーチンにおいて、電気ヒータ作動フラグXHEAT、還元剤インジェクタヒータ作動フラグXINJおよび、充電フラグXCHRを用いる。   In the second device, the CPU 91 is configured to repeatedly execute each routine shown in the flowcharts of FIGS. 4 and 5 at predetermined timings. In these routines, the CPU 91 uses the electric heater operation flag XHEAT, the reducing agent injector heater operation flag XINJ, and the charge flag XCHR.

電気ヒータ作動フラグXHEATは、その値が「1」であるとき、電気ヒータ43に回生電力が供給されることを表す。一方、電気ヒータ作動フラグXHEATは、その値が「0」であるとき、電気ヒータ43への回生電力の供給が禁止されることを表す。   The electric heater operation flag XHEAT indicates that regenerative power is supplied to the electric heater 43 when the value thereof is “1”. On the other hand, the electric heater operation flag XHEAT indicates that the supply of regenerative power to the electric heater 43 is prohibited when the value thereof is “0”.

還元剤インジェクタヒータ作動フラグXINJは、その値が「1」であるとき、還元剤インジェクタヒータに回生電力が供給されることを表す。一方、還元剤インジェクタヒータ作動フラグXINJは、その値が「0」であるとき、還元剤インジェクタヒータに回生電力が供給されないことを表す。   When the value of the reducing agent injector heater operating flag XINJ is “1”, it indicates that regenerative power is supplied to the reducing agent injector heater. On the other hand, when the value of the reducing agent injector heater operation flag XINJ is “0”, it indicates that regenerative power is not supplied to the reducing agent injector heater.

充電フラグXCHRは、その値が「1」であるとき、バッテリ51に回生電力が充電されることを表す。一方、充電フラグXCHRは、その値が「0」であるとき、バッテリ51に回生電力が充電されないことを表す。   When the value of the charge flag XCHR is “1”, it indicates that the battery 51 is charged with regenerative power. On the other hand, when the value of the charge flag XCHR is “0”, it indicates that the battery 51 is not charged with regenerative power.

以下、CPU91が実行する各ルーチンが説明される。
まず、現時点において、電気ヒータ作動フラグXHEAT、還元剤インジェクタヒータ作動フラグXINJおよび充電フラグXCHRの値の全ては「0」に設定されている、と仮定される。
Hereinafter, each routine executed by the CPU 91 will be described.
First, it is assumed that all the values of the electric heater operation flag XHEAT, the reducing agent injector heater operation flag XINJ, and the charge flag XCHR are currently set to “0”.

CPU91は、あらかじめ定められたタイミング毎に(例えば、任意の気筒のクランク角度が吸気行程前の特定のクランク角度に一致する毎に)、図4にフローチャートによって示した「フラグ設定ルーチン」を繰り返し実行するようになっている。CPU91は、このルーチンにより、機関10の運転状態に基づいて電気ヒータ作動フラグXHEAT、還元剤インジェクタヒータ作動フラグXINJおよび充電フラグXCHRの値を設定する。   The CPU 91 repeatedly executes the “flag setting routine” shown in the flowchart of FIG. 4 at every predetermined timing (for example, every time the crank angle of an arbitrary cylinder matches a specific crank angle before the intake stroke). It is supposed to be. The CPU 91 sets values of the electric heater operation flag XHEAT, the reducing agent injector heater operation flag XINJ, and the charge flag XCHR based on the operating state of the engine 10 by this routine.

具体的に述べると、CPU91は、所定のタイミングにて図4のステップ400から処理を開始すると、ステップ405に進む。CPU91は、ステップ405にて、現時点において車両の速度Vcの単位時間当たりの変化率ΔVcが負の値であるか否か(すなわち、車両が減速中であって、電力の回生を行なっているか否か)を判定する。なお、車両の速度Vcは、車両に設けられた車速センサ(図示省略)などによって取得され得る。   More specifically, when the CPU 91 starts processing from step 400 in FIG. 4 at a predetermined timing, the CPU 91 proceeds to step 405. In step 405, the CPU 91 determines whether or not the change rate ΔVc per unit time of the vehicle speed Vc is a negative value at the present time (that is, whether or not the vehicle is decelerating and power is being regenerated). Is determined. The vehicle speed Vc can be acquired by a vehicle speed sensor (not shown) provided in the vehicle.

現時点における変化率ΔVcが負の値である場合、CPU91は、ステップ405にて「Yes」と判定し、ステップ410に進む。CPU91は、ステップ410にて、バッテリ51の充電率SOCが所定の閾値SOCth以上であるか否かを判定する。   If the current change rate ΔVc is a negative value, the CPU 91 determines “Yes” in step 405, and proceeds to step 410. In step 410, CPU 91 determines whether or not charging rate SOC of battery 51 is equal to or greater than a predetermined threshold SOCth.

現時点におけるバッテリ51の充電率SOCが閾値SOCthよりも小さい場合、CPU91は、ステップ410にて「No」と判定してステップ415に進む。そして、CPU91は、ステップ415にて、充電フラグXCHRの値に「1」を格納する。その後、CPU91は、ステップ495に進んで本ルーチンを一旦終了する。   When the current charging rate SOC of the battery 51 is smaller than the threshold SOCth, the CPU 91 determines “No” in step 410 and proceeds to step 415. In step 415, the CPU 91 stores “1” as the value of the charge flag XCHR. Thereafter, the CPU 91 proceeds to step 495 to end the present routine tentatively.

さらに、CPU91は、あらかじめ定められたタイミング毎に(例えば、任意の気筒のクランク角度が吸気行程前の特定のクランク角度に一致する毎に)、図5にフローチャートによって示した「電力供給ルーチン」を繰り返し実行するようになっている。CPU91は、このルーチンにより、機関10の運転状態に応じて定められた対象(バッテリ51、電気ヒータ43、または、還元剤インジェクタ47)に対して回生電力を供給する。   Further, the CPU 91 performs the “power supply routine” shown by the flowchart in FIG. 5 at every predetermined timing (for example, every time the crank angle of an arbitrary cylinder matches a specific crank angle before the intake stroke). It is designed to be executed repeatedly. With this routine, the CPU 91 supplies regenerative power to a target (battery 51, electric heater 43, or reducing agent injector 47) determined according to the operating state of the engine 10.

具体的に述べると、CPU91は、所定のタイミングにて図5のステップ500から処理を開始すると、ステップ510に進む。CPU91は、ステップ510にて、現時点における充電フラグXCHRの値が「1」であるか否かを判定する。現時点における充電フラグXCHRの値は「1」であるので、CPU91は、ステップ510にて「Yes」と判定し、ステップ520に進む。   More specifically, when the CPU 91 starts processing from step 500 in FIG. 5 at a predetermined timing, the CPU 91 proceeds to step 510. In step 510, the CPU 91 determines whether or not the current value of the charge flag XCHR is “1”. Since the current value of the charge flag XCHR is “1”, the CPU 91 determines “Yes” in step 510 and proceeds to step 520.

CPU91は、ステップ520にて、バッテリ51に回生電力を供給するように回生装置52に指示を与える。その後、CPU91は、ステップ595に進んで本ルーチンを一旦終了する。   In step 520, the CPU 91 gives an instruction to the regenerative device 52 to supply regenerative power to the battery 51. Thereafter, the CPU 91 proceeds to step 595 to end the present routine tentatively.

このように、バッテリ51の充電率SOCが閾値SOCthよりも小さい場合、バッテリ51への回生電力の充電が行われる。その後、所定の時間長さが経過すると、バッテリ51の充電率SOCが閾値SOCthに到達する。このとき、CPU91は、図4のルーチンのステップ400から処理を開始すると、ステップ405に続くステップ410にて「Yes」と判定し、ステップ420に進む。   Thus, when the charging rate SOC of the battery 51 is smaller than the threshold value SOCth, the battery 51 is charged with regenerative power. Thereafter, when a predetermined time length elapses, the charging rate SOC of the battery 51 reaches the threshold value SOCth. At this time, when the CPU 91 starts processing from step 400 of the routine of FIG. 4, it determines “Yes” in step 410 following step 405, and proceeds to step 420.

CPU91は、ステップ420にて、充電フラグXCHRの値に「0」を格納する。そして、ステップ425に進む。   In step 420, the CPU 91 stores “0” as the value of the charge flag XCHR. Then, the process proceeds to step 425.

CPU91は、ステップ425にて、SCR触媒46の温度Tcatが閾値Tcatth以上であるか否かを判定する。現時点におけるSCR触媒46の温度Tcatが閾値Tcatthよりも低い場合、CPU91は、ステップ425にて「No」と判定し、ステップ430に進む。そして、CPU91は、ステップ430にて、電気ヒータ作動フラグXHEATの値に「1」を格納する。その後、CPU91は、ステップ495に進んで本ルーチンを一旦終了する。   In step 425, the CPU 91 determines whether or not the temperature Tcat of the SCR catalyst 46 is equal to or higher than a threshold value Tcatth. When the current temperature Tcat of the SCR catalyst 46 is lower than the threshold value Tcatth, the CPU 91 determines “No” in step 425 and proceeds to step 430. In step 430, the CPU 91 stores “1” in the value of the electric heater operation flag XHEAT. Thereafter, the CPU 91 proceeds to step 495 to end the present routine tentatively.

さらに、CPU91は、図5のルーチンのステップ500から処理を開始すると、現時点における充電フラグXCHRの値は「0」であるので、ステップ510にて「No」と判定し、ステップ530に進む。   Furthermore, when starting the process from step 500 of the routine of FIG. 5, the CPU 91 determines “No” in step 510 because the current value of the charge flag XCHR is “0”, and proceeds to step 530.

CPU91は、ステップ530にて、電気ヒータ作動フラグXHEATの値が「1」であるか否かを判定する。現時点における電気ヒータ作動フラグXHEATの値は「1」であるので、CPU91は、ステップ530にて「Yes」と判定し、ステップ540に進む。   In step 530, the CPU 91 determines whether or not the value of the electric heater operation flag XHEAT is “1”. Since the current value of the electric heater operation flag XHEAT is “1”, the CPU 91 determines “Yes” in step 530 and proceeds to step 540.

CPU91は、ステップ540にて、電気ヒータ43に回生電力を供給するように回生装置52に指示を与える。その後、CPU91は、ステップ595に進んで本ルーチンを一旦終了する。   In step 540, the CPU 91 gives an instruction to the regenerative device 52 to supply regenerative power to the electric heater 43. Thereafter, the CPU 91 proceeds to step 595 to end the present routine tentatively.

このように、バッテリ51の充電率SOCが閾値SOCth以上であり且つSCR触媒46の温度Tcatが閾値Tcatthよりも低い場合、電気ヒータ43への回生電力の充電が行われる。その後、所定の時間長さが経過すると、SCR触媒46の温度Tcatが閾値Tcatthに到達する。このとき、CPU91は、図4のルーチンのステップ400から処理を開始すると、ステップ405、ステップ410およびステップ420を経由してステップ425に進む。そして、CPU91は、ステップ425にて「Yes」と判定し、ステップ435に進む。   Thus, when the charging rate SOC of the battery 51 is equal to or higher than the threshold SOCth and the temperature Tcat of the SCR catalyst 46 is lower than the threshold Tcatth, the electric heater 43 is charged with regenerative power. Thereafter, when a predetermined time length elapses, the temperature Tcat of the SCR catalyst 46 reaches the threshold value Tcatth. At this time, when the CPU 91 starts processing from step 400 of the routine of FIG. 4, it proceeds to step 425 via step 405, step 410 and step 420. Then, the CPU 91 determines “Yes” in step 425 and proceeds to step 435.

CPU91は、ステップ435にて、還元剤インジェクタヒータ作動フラグXINJの値に「1」を格納する。その後、CPU91は、ステップ495に進んで本ルーチンを一旦終了する。   In step 435, the CPU 91 stores “1” as the value of the reducing agent injector heater operation flag XINJ. Thereafter, the CPU 91 proceeds to step 495 to end the present routine tentatively.

さらに、CPU91は、図5のルーチンのステップ500から処理を開始すると、現時点における充電フラグXCHRの値は「0」であり且つ電気ヒータ作動フラグXHEATの値は「0」であるので、ステップ510およびステップ530にて「No」と判定し、ステップ550に進む。   Furthermore, when the CPU 91 starts the process from step 500 of the routine of FIG. 5, the current value of the charge flag XCHR is “0” and the value of the electric heater operation flag XHEAT is “0”. In step 530, “No” is determined, and the process proceeds to step 550.

CPU91は、ステップ550にて、還元剤インジェクタヒータ作動フラグXINJの値が「1」であるか否かを判定する。現時点における還元剤インジェクタヒータ作動フラグXINJの値は「1」であるので、CPU91は、ステップ550にて「Yes」と判定し、ステップ560に進む。   In step 550, the CPU 91 determines whether or not the value of the reducing agent injector heater operation flag XINJ is “1”. Since the current value of the reducing agent injector heater operation flag XINJ is “1”, the CPU 91 determines “Yes” in step 550 and proceeds to step 560.

CPU91は、ステップ560にて、還元剤インジェクタヒータに回生電力を供給するように回生装置52に指示を与える。その後、CPU91は、ステップ595に進んで本ルーチンを一旦終了する。   In step 560, the CPU 91 gives an instruction to the regenerative device 52 to supply regenerative power to the reducing agent injector heater. Thereafter, the CPU 91 proceeds to step 595 to end the present routine tentatively.

このように、バッテリ51の充電率SOCが閾値SOCth以上であり且つSCR触媒46の温度Tcatが閾値Tcatth以上である場合、還元剤インジェクタヒータへの回生電力の充電が行われる。その後、車両の減速が終了すると、車両の速度Vcの変化率ΔVcの値がゼロ以上となる。このとき、CPU91は、図4のルーチンのステップ400から処理を開始すると、ステップ405にて「No」と判定し、ステップ440〜ステップ450に進む。   As described above, when the charging rate SOC of the battery 51 is equal to or higher than the threshold SOCth and the temperature Tcat of the SCR catalyst 46 is equal to or higher than the threshold Tcatth, regenerative power is charged to the reducing agent injector heater. Thereafter, when the deceleration of the vehicle is completed, the value of the change rate ΔVc of the vehicle speed Vc becomes zero or more. At this time, when the CPU 91 starts processing from step 400 of the routine of FIG. 4, it determines “No” in step 405 and proceeds to step 440 to step 450.

CPU91は、ステップ440にて充電フラグXCHRの値に「0」を格納し、ステップ450にて電気ヒータ作動フラグXHEATの値に「0」を格納し、ステップ450にて還元剤インジェクタヒータ作動フラグXINJの値に「0」を格納する。その後、CPU91は、ステップ495に進んで本ルーチンを一旦終了する。   The CPU 91 stores “0” in the value of the charge flag XCHR in step 440, stores “0” in the value of the electric heater operation flag XHEAT in step 450, and in step 450, the reducing agent injector heater operation flag XINJ. “0” is stored in the value of. Thereafter, the CPU 91 proceeds to step 495 to end the present routine tentatively.

さらに、CPU91は、図5のルーチンのステップ500から処理を開始すると、現時点における充電フラグXCHRの値は「0」であり、電気ヒータ作動フラグXHEATの値は「0」であり、かつ、還元剤インジェクタヒータ作動フラグXINJの値は「0」であるので、ステップ510、ステップ530およびステップ550にて「No」と判定し、ステップ595に進む。そして、CPU91は、本ルーチンを一旦終了する。   Furthermore, when the CPU 91 starts processing from step 500 of the routine of FIG. 5, the current value of the charge flag XCHR is “0”, the value of the electric heater operation flag XHEAT is “0”, and the reducing agent Since the value of the injector heater operation flag XINJ is “0”, “No” is determined in Step 510, Step 530 and Step 550, and the process proceeds to Step 595. Then, the CPU 91 once ends this routine.

このように、車両の速度Vcの変化率ΔVcが負の値ではない場合、バッテリ51、電気ヒータ43および還元剤インジェクタヒータへの回生電力の供給は行われない。   Thus, when the change rate ΔVc of the vehicle speed Vc is not a negative value, the regenerative power is not supplied to the battery 51, the electric heater 43, and the reducing agent injector heater.

以上に説明したように、第2装置は、バッテリ51の充電率SOCおよびSCR触媒46の温度Tcatに基づき、回生電力が供給される対象(バッテリ51、電気ヒータ43または還元剤インジェクタヒータ)を選択する。
以上が、第2装置についての説明である。
As described above, the second device selects a target (battery 51, electric heater 43, or reducing agent injector heater) to which regenerative power is supplied based on the charging rate SOC of the battery 51 and the temperature Tcat of the SCR catalyst 46. To do.
The above is the description of the second device.

(第3実施形態)
次に、上記第1装置に示される制御の考え方が機関10に実際に適用された他の一例として、「還元剤の流動性が小さいとき、回生電力が排気浄化手段(電気ヒータ43)に優先して還元剤供給手段(還元剤インジェクタ47)に供給される」実施形態が、説明される。以下、この実施形態における制御装置は、「第3装置」とも称呼される。
(Third embodiment)
Next, as another example in which the control concept shown in the first device is actually applied to the engine 10, “when the flow of the reducing agent is small, the regenerative power has priority over the exhaust purification means (electric heater 43). In this embodiment, the reducing agent supply means (reducing agent injector 47) is supplied ". Hereinafter, the control device in this embodiment is also referred to as a “third device”.

<第3装置による制御の例>
以下、第3装置における制御の一例が、図6および図7を参照しながら説明される。図6および図7は第3装置における制御が行われる場合の例を示すタイムチャートである。図6および図7においては、理解が容易になるように、実際の各値の波形が模式化された波形が示されている。
<Example of control by third device>
Hereinafter, an example of control in the third device will be described with reference to FIGS. 6 and 7. 6 and 7 are time charts showing an example in which control in the third device is performed. 6 and 7 show waveforms in which the actual waveform of each value is schematically shown for easy understanding.

図6は、電気ヒータ43への回生電力の供給が開始されるべき時点(時刻t3)における還元剤インジェクタ47の温度Tinjが所定の閾値Tinjth以上である場合の例を示すタイムチャートである。一方、図7は、同時点(時刻t3)における還元剤インジェクタ47の温度Tinjが所定の閾値Tinjthよりも低い場合の例を示すタイムチャートである。   FIG. 6 is a time chart showing an example in which the temperature Tinj of the reducing agent injector 47 at a time point (time t3) at which the supply of regenerative power to the electric heater 43 is to be started is equal to or higher than a predetermined threshold value Tinjth. On the other hand, FIG. 7 is a time chart showing an example in which the temperature Tinj of the reducing agent injector 47 at the same point (time t3) is lower than a predetermined threshold value Tinjth.

まず、図6に示す例について説明される。図6に示す例は、タイムチャート(f)が追加されている点においてのみ、図3に示す例と異なる。そこで、図3における説明と重複する説明は、適宜、省略される。   First, the example shown in FIG. 6 will be described. The example shown in FIG. 6 differs from the example shown in FIG. 3 only in that a time chart (f) is added. Therefore, the description overlapping with the description in FIG. 3 is omitted as appropriate.

図6に示すタイムチャートにおいては、時刻t3にて、バッテリ51の充電率SOCが閾値SOCthに到達する。このとき、タイムチャート(f)に示すように、還元剤インジェクタ47の温度Tinjは閾値Tinjth以上である。   In the time chart shown in FIG. 6, the charging rate SOC of the battery 51 reaches the threshold value SOCth at time t3. At this time, as shown in the time chart (f), the temperature Tinj of the reducing agent injector 47 is equal to or higher than the threshold value Tinjth.

この場合、図3に示す例と同様、時刻t3にて電気ヒータ43への回生電力の供給が開始され、時刻t4にて還元剤インジェクタヒータへの回生電力の供給が開始される。すなわち、回生電力は、電気ヒータ43へ供給された後に還元剤インジェクタヒータに供給される。   In this case, similarly to the example shown in FIG. 3, supply of regenerative power to the electric heater 43 is started at time t3, and supply of regenerative power to the reducing agent injector heater is started at time t4. That is, the regenerative electric power is supplied to the reducing agent injector heater after being supplied to the electric heater 43.

これに対し、図7に示す例においては、時刻t3における還元剤インジェクタ47の温度Tinjが閾値Tinjthよりも低い。この場合、時刻t3にて、電気ヒータ作動フラグXHEATの値ではなく、還元剤インジェクタヒータ作動フラグXINJの値が「0」から「1」に変更される。これにより、時刻t3にて還元剤インジェクタヒータへの回生電力の供給が開始される。   On the other hand, in the example shown in FIG. 7, the temperature Tinj of the reducing agent injector 47 at time t3 is lower than the threshold value Tinjth. In this case, not the value of the electric heater operation flag XHEAT but the value of the reducing agent injector heater operation flag XINJ is changed from “0” to “1” at time t3. Thereby, supply of regenerative electric power to the reducing agent injector heater is started at time t3.

その後、時刻t4から所定の時間長さが経過した時刻t4aにて、還元剤インジェクタ47の温度Tinjが閾値Tinjthに到達する。このとき、還元剤インジェクタヒータ作動フラグXINJの値が「1」から「0」に変更されるとともに、電気ヒータ作動フラグXHEATの値が「0」から「1」に変更される。その結果、時刻t4aにて、還元剤インジェクタヒータへの回生電力の供給が終了されるとともに、電気ヒータ43への回生電力の供給が開始される。   Thereafter, the temperature Tinj of the reducing agent injector 47 reaches the threshold value Tinjth at time t4a when a predetermined time length has elapsed from time t4. At this time, the value of the reducing agent injector heater operation flag XINJ is changed from “1” to “0”, and the value of the electric heater operation flag XHEAT is changed from “0” to “1”. As a result, at time t4a, the supply of regenerative power to the reducing agent injector heater is terminated, and the supply of regenerative power to the electric heater 43 is started.

その後、時刻t4aから所定の時間長さが経過した時刻t5aにて、車両の速度Vcが速度Vc2に到達し、車両の減速が終了される。このとき、電気ヒータ作動フラグXHEATの値が「1」から「0」に変更されるとともに、電気ヒータ43への回生電力の供給が終了される。   Thereafter, at time t5a when a predetermined time length has elapsed from time t4a, the vehicle speed Vc reaches the speed Vc2, and the deceleration of the vehicle is terminated. At this time, the value of the electric heater operation flag XHEAT is changed from “1” to “0”, and the supply of the regenerative power to the electric heater 43 is ended.

このように、本発明の第3装置における制御が行われる場合、回生電力が電気ヒータ43に供給されるべき場合(バッテリ51の充電率SOCが閾値SOCth以上である場合)に還元剤の流動性が所定の度合いよりも小さいことなる条件が成立していれば(還元剤インジェクタ47の温度Tinjが閾値Tinjth以下であれば)、回生電力が電気ヒータ43に優先して還元剤インジェクタヒータに供給される。
以上が、第3装置による制御の例である。
Thus, when the control in the third device of the present invention is performed, the flowability of the reducing agent when regenerative power is to be supplied to the electric heater 43 (when the charging rate SOC of the battery 51 is equal to or higher than the threshold SOCth). Is less than a predetermined degree (if the temperature Tinj of the reducing agent injector 47 is equal to or lower than the threshold value Tinjth), the regenerative power is given priority to the electric heater 43 and supplied to the reducing agent injector heater. The
The above is an example of control by the third device.

<実際の作動>
以下、第3装置の実際の作動が説明される。
第3装置は、CPU91が図4に示すフローチャートに変えて図8に示すフローチャートを実行する点についてのみ、第2装置と相違している。そこで、以下、この相違点を中心として、CPU91が実行する各ルーチンが説明される。
<Actual operation>
Hereinafter, the actual operation of the third device will be described.
The third device is different from the second device only in that the CPU 91 executes the flowchart shown in FIG. 8 instead of the flowchart shown in FIG. Thus, hereinafter, each routine executed by the CPU 91 will be described with a focus on this difference.

CPU91は、第2装置と同様、あらかじめ定められたタイミング毎に図8および図5のルーチンを繰り返し実行するようになっている。CPU91は、これらルーチンにおいて、第2装置と同様の電気ヒータ作動フラグXHEAT、還元剤インジェクタヒータ作動フラグXINJおよび、充電フラグXCHRを用いる。   Similar to the second device, the CPU 91 repeatedly executes the routines shown in FIGS. 8 and 5 at predetermined timings. In these routines, the CPU 91 uses the same electric heater operation flag XHEAT, reducing agent injector heater operation flag XINJ, and charge flag XCHR as those in the second device.

以下、CPU91が実行する各ルーチンが説明される。
まず、現時点において、電気ヒータ作動フラグXHEAT、還元剤インジェクタヒータ作動フラグXINJおよび充電フラグXCHRの値の全ては「0」に設定されている、と仮定される。
Hereinafter, each routine executed by the CPU 91 will be described.
First, it is assumed that all the values of the electric heater operation flag XHEAT, the reducing agent injector heater operation flag XINJ, and the charge flag XCHR are currently set to “0”.

CPU91は、あらかじめ定められたタイミング毎に(例えば、任意の気筒のクランク角度が吸気行程前の特定のクランク角度に一致する毎に)、図8にフローチャートによって示した「フラグ設定ルーチン」を繰り返し実行するようになっている。CPU91は、このルーチンにより、機関10の運転状態に基づいて電気ヒータ作動フラグXHEAT、還元剤インジェクタヒータ作動フラグXINJおよび充電フラグXCHRの値を設定する。   The CPU 91 repeatedly executes the “flag setting routine” shown in the flowchart of FIG. 8 at every predetermined timing (for example, every time the crank angle of an arbitrary cylinder matches a specific crank angle before the intake stroke). It is supposed to be. The CPU 91 sets values of the electric heater operation flag XHEAT, the reducing agent injector heater operation flag XINJ, and the charge flag XCHR based on the operating state of the engine 10 by this routine.

図8に示したルーチンは、ステップ810が追加されている点のみにおいて図4に示したルーチンと相違している。そこで、図8において図4に示したステップと同一の処理を行うためのステップには、図4のそのようなステップに付された符号と同一の符号が付されている。これらのステップについての詳細な説明は適宜省略される。   The routine shown in FIG. 8 differs from the routine shown in FIG. 4 only in that step 810 is added. Therefore, in FIG. 8, steps for performing the same processing as the steps shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals as those given to such steps in FIG. Detailed description of these steps will be omitted as appropriate.

CPU91は、所定のタイミングにて図8のステップ800から処理を開始すると、現時点における車両の速度Vcの単位時間当たりの変化率ΔVcが負の値である場合、ステップ405にて「Yes」と判定してステップ410に進む。   When the CPU 91 starts processing from step 800 in FIG. 8 at a predetermined timing, when the rate of change ΔVc per unit time of the vehicle speed Vc at the current time is a negative value, “Yes” is determined in step 405. Then, the process proceeds to step 410.

現時点におけるバッテリ51の充電率SOCが閾値SOCthよりも小さい場合、CPU91は、ステップ410にて「No」と判定してステップ415に進む。そして、CPU91は、ステップ415にて充電フラグXCHRの値に「1」を格納し、ステップ895に進んで本ルーチンを一旦終了する。その後、第2装置と同様、CPU91は、図5のルーチンを実行し、バッテリ51へ回生電力を供給する。   When the current charging rate SOC of the battery 51 is smaller than the threshold SOCth, the CPU 91 determines “No” in step 410 and proceeds to step 415. Then, the CPU 91 stores “1” as the value of the charge flag XCHR in step 415, proceeds to step 895, and once ends this routine. Thereafter, like the second device, the CPU 91 executes the routine of FIG. 5 and supplies regenerative power to the battery 51.

一方、バッテリ51の充電率SOCが閾値SOCth以上である場合、CPU91は、ステップ410にて「Yes」と判定し、ステップ420を経由してステップ425に進む。現時点におけるSCR触媒46の温度Tcatが閾値Tcatthよりも小さい場合、CPU91は、ステップ425にて「No」と判定し、ステップ810に進む。   On the other hand, when the charging rate SOC of the battery 51 is equal to or greater than the threshold SOCth, the CPU 91 determines “Yes” in step 410 and proceeds to step 425 via step 420. When the current temperature Tcat of the SCR catalyst 46 is smaller than the threshold value Tcatth, the CPU 91 determines “No” in step 425 and proceeds to step 810.

CPU91は、ステップ810にて、還元剤インジェクタ47の温度Tinjが所定の閾値Tinjth以下であるか否かを判定する。現時点における還元剤インジェクタ47の温度Tinjが閾値Tinjth以下である場合、CPU91は、ステップ810にて「Yes」と判定し、ステップ435にて還元剤インジェクタヒータ作動フラグXINJの値に「1」を格納し、ステップ895に進んで本ルーチンを一旦終了する。その後、第2装置と同様、CPU91は、図5のルーチンを実行し、還元剤インジェクタヒータへ回生電力を供給する。   In step 810, the CPU 91 determines whether or not the temperature Tinj of the reducing agent injector 47 is equal to or lower than a predetermined threshold value Tinjth. If the current temperature Tinj of the reducing agent injector 47 is equal to or lower than the threshold value Tinjth, the CPU 91 determines “Yes” in step 810 and stores “1” in the value of the reducing agent injector heater operation flag XINJ in step 435. Then, the process proceeds to step 895 to end this routine once. Thereafter, like the second device, the CPU 91 executes the routine of FIG. 5 to supply regenerative power to the reducing agent injector heater.

これに対し、現時点における還元剤インジェクタ47の温度Tinjが閾値Tinjthよりも高い場合、CPU91は、ステップ810にて「No」と判定し、ステップ430にて電気ヒータ作動フラグXHEATの値に「1」を格納し、ステップ895に進んで本ルーチンを一旦終了する。その後、第2装置と同様、CPU91は、図5のルーチンを実行し、電気ヒータ43へ回生電力を供給する。   On the other hand, if the current temperature Tinj of the reducing agent injector 47 is higher than the threshold value Tinjth, the CPU 91 determines “No” in step 810 and sets “1” to the value of the electric heater operation flag XHEAT in step 430. , And the routine proceeds to step 895 to end the present routine tentatively. Thereafter, like the second device, the CPU 91 executes the routine of FIG. 5 and supplies regenerative power to the electric heater 43.

このように、バッテリ51の充電率SOCが閾値SOCth以上であり且つSCR触媒46の温度Tcatが閾値Tcatthよりも小さい場合であっても、還元剤インジェクタ47の温度Tinjが閾値Tinjth以下であれば、電気ヒータ43に優先して還元剤インジェクタヒータへの回生電力の供給が行われる。そして、還元剤インジェクタ47の温度Tinjが閾値Tinjthよりも高くなると、電気ヒータ43への回生電力の供給が行われる。   Thus, even when the charging rate SOC of the battery 51 is equal to or higher than the threshold SOCth and the temperature Tcat of the SCR catalyst 46 is lower than the threshold Tcatth, if the temperature Tinj of the reducing agent injector 47 is equal to or lower than the threshold Tinjth, Prior to the electric heater 43, regenerative power is supplied to the reducing agent injector heater. Then, when the temperature Tinj of the reducing agent injector 47 becomes higher than the threshold value Tinjth, regenerative power is supplied to the electric heater 43.

以上に説明したように、第3装置は、バッテリ51の充電率SOC、SCR触媒46の温度Tcatおよび還元剤インジェクタ47の温度Tinjに基づき、回生電力が供給される対象(バッテリ51、電気ヒータ43または還元剤インジェクタヒータ)を選択する。
以上が、第3装置についての説明である。
As described above, the third device is based on the charging rate SOC of the battery 51, the temperature Tcat of the SCR catalyst 46, and the temperature Tinj of the reducing agent injector 47 (battery 51, electric heater 43). Alternatively, a reducing agent injector heater) is selected.
The above is the description of the third device.

<実施形態の総括>
図1〜図8を参照しながら説明したように、本発明の実施形態に係る制御装置(第1装置〜第3装置)は、
内燃機関10の燃焼室から放出される排気を浄化する触媒(SCR触媒46)を有する排気浄化手段であって供給される電力の大きさに応じて前記触媒46の温度Tcatを調整することが可能な構成(電気ヒータ43)を備える排気浄化手段(電気ヒータ43およびSCR触媒46などを含む排気浄化システム。以下、代表的な符号として43が付される。)と、
前記排気浄化手段へ電力を供給することが可能な蓄電手段51と、
前記内燃機関10の運転状態に応じて電力を回生することが可能であるとともに、回生された電力を前記排気浄化手段43および前記蓄電手段51のうちの少なくとも一方に供給することが可能な電力回生手段52と、を備えている。
<Summary of Embodiment>
As described with reference to FIGS. 1 to 8, the control device (first device to third device) according to the embodiment of the present invention is:
It is an exhaust purification means having a catalyst (SCR catalyst 46) for purifying exhaust discharged from the combustion chamber of the internal combustion engine 10, and it is possible to adjust the temperature Tcat of the catalyst 46 in accordance with the magnitude of the supplied electric power. Exhaust gas purification means (an exhaust gas purification system including the electric heater 43 and the SCR catalyst 46, etc., hereinafter referred to as 43 as a typical symbol),
Power storage means 51 capable of supplying electric power to the exhaust purification means;
Power regeneration that can regenerate electric power according to the operating state of the internal combustion engine 10 and that can supply the regenerated electric power to at least one of the exhaust gas purification means 43 and the power storage means 51. Means 52.

そして、本発明の実施形態に係る制御装置は、
前記回生された電力が前記排気浄化手段43に供給されるべき場合(図2のステップ220にて「Yes」と判定される場合など)であっても、前記触媒46の温度Tcatが所定の閾値温度Tcatth以上であることになる条件が成立していれば(図2のステップ240にて「Yes」と判定されれば)、前記回生された電力が前記排気浄化手段43に供給されることが禁止される(図2のステップ250)、ように構成されている。
And the control device concerning the embodiment of the present invention,
Even when the regenerated electric power is to be supplied to the exhaust gas purification means 43 (eg, when “Yes” is determined in step 220 in FIG. 2), the temperature Tcat of the catalyst 46 is a predetermined threshold value. If the condition that the temperature is equal to or higher than the temperature Tcatth is satisfied (if it is determined “Yes” in step 240 in FIG. 2), the regenerated electric power may be supplied to the exhaust purification unit 43. It is forbidden (step 250 in FIG. 2).

さらに、本発明の実施形態に係る制御装置は、
前記触媒46が、前記排気に含まれる窒素酸化物を還元することによって前記排気を浄化する触媒46であり、
前記触媒46に導入される排気中に還元剤(尿素水)を供給する還元剤供給手段(還元剤インジェクタ47)であって供給される電力の大きさに応じて前記還元剤の温度を調整することが可能な構成(還元剤インジェクタヒータ)を有する還元剤供給手段47を備え、
前記回生された電力が前記排気浄化手段43に供給されることが禁止されるとき(図4のステップ425にて「Yes」と判定されるとき)、前記回生された電力が前記還元剤供給手段に供給される、ように構成されている。
Furthermore, the control device according to the embodiment of the present invention includes:
The catalyst 46 is a catalyst 46 that purifies the exhaust gas by reducing nitrogen oxides contained in the exhaust gas,
A reducing agent supply means (reducing agent injector 47) for supplying a reducing agent (urea water) into the exhaust gas introduced into the catalyst 46, and adjusts the temperature of the reducing agent according to the magnitude of the supplied electric power. A reducing agent supply means 47 having a configuration (reducing agent injector heater) capable of
When the regenerated power is prohibited from being supplied to the exhaust gas purification means 43 (when it is determined “Yes” in step 425 in FIG. 4), the regenerated power is supplied to the reducing agent supply means. It is configured to be supplied to.

加えて、本発明の実施形態に係る制御装置は、
前記回生された電力が排気浄化手段43に供給されるべき場合(図8のステップ410にて「Yes」と判定され、ステップ425にて「No」と判定される場合)において、前記還元剤の流動性が所定の度合いよりも小さいことになる条件が成立していれば(図8のステップ810にて「Yes」と判定されれば)、前記回生された電力が前記排気浄化手段43に優先して前記還元剤供給手段47に供給される、ように構成されている。
In addition, the control device according to the embodiment of the present invention includes:
In the case where the regenerated electric power is to be supplied to the exhaust gas purification means 43 (in the case where “Yes” is determined in Step 410 in FIG. 8 and “No” is determined in Step 425), the reducing agent If the condition that the fluidity is smaller than the predetermined degree is satisfied (if “Yes” is determined in Step 810 of FIG. 8), the regenerated electric power has priority over the exhaust purification unit 43. Then, it is configured to be supplied to the reducing agent supply means 47.

本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。   The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be adopted within the scope of the present invention.

例えば、上記複数の実施形態(第1実施形態〜第3実施形態)のうちの「一の実施形態」に適用されている制御装置の考え方に、同複数の実施形態のうちの「他の実施形態の一または複数」における制御装置の考え方が、適用され得る。別の言い方をすると、上記複数の実施形態のうちの一の実施形態と、一または複数の他の実施形態と、が組み合わせられ得る。   For example, the concept of the control device applied to “one embodiment” of the plurality of embodiments (first embodiment to third embodiment) is changed to “other implementations” of the plurality of embodiments. The idea of the control device in “one or more forms” can be applied. In other words, one embodiment of the plurality of embodiments may be combined with one or more other embodiments.

さらに、例えば、第2装置においては、SCR触媒46の温度Tcatを参照して回生電力を電気ヒータ43または還元剤インジェクタヒータのいずれに供給するかを決定している。しかし、この決定は、酸化触媒44の温度を参照してなされてもよい。   Further, for example, in the second device, it is determined with reference to the temperature Tcat of the SCR catalyst 46 whether the regenerative power is supplied to the electric heater 43 or the reducing agent injector heater. However, this determination may be made with reference to the temperature of the oxidation catalyst 44.

具体的に述べると、酸化触媒44は、その温度に依存した所定の転換率にて排気中の一酸化窒素を二酸化窒素へと転換する。そこで、酸化触媒44の温度が機関10の運転状態に応じて適切に調整されれば、酸化触媒44を通過した後にSCR触媒46に導入される排気に含まれる窒素酸化物の組成が「SCR触媒が効率良く窒素酸化物を除去(還元)し得る組成(例えば、一酸化窒素と二酸化窒素との比が1:1)」に調整され得る。よって、第2装置において、酸化触媒44の温度を参照して上記決定がなされることにより、排気中の窒素酸化物が効率良く除去されることになる。すなわち、エミッション排出量が出来る限り低減されることになる。   Specifically, the oxidation catalyst 44 converts nitrogen monoxide in the exhaust gas into nitrogen dioxide at a predetermined conversion rate depending on the temperature. Therefore, if the temperature of the oxidation catalyst 44 is appropriately adjusted according to the operating state of the engine 10, the composition of nitrogen oxides contained in the exhaust gas introduced into the SCR catalyst 46 after passing through the oxidation catalyst 44 is “SCR catalyst. Can be adjusted to a composition capable of efficiently removing (reducing) nitrogen oxides (for example, a ratio of nitric oxide to nitrogen dioxide is 1: 1). Therefore, in the second device, the above determination is made with reference to the temperature of the oxidation catalyst 44, whereby the nitrogen oxides in the exhaust are efficiently removed. That is, the emission emission amount is reduced as much as possible.

加えて、例えば、第3装置においては、還元剤インジェクタ47の温度Tinjを参照して回生電力を電気ヒータ43または還元剤インジェクタヒータのいずれに先に供給するかを決定している。しかし、この決定は、還元剤自体の温度を参照してなされてもよい。   In addition, for example, in the third device, it is determined with reference to the temperature Tinj of the reducing agent injector 47 whether the regenerative power is supplied first to the electric heater 43 or the reducing agent injector heater. However, this determination may be made with reference to the temperature of the reducing agent itself.

さらに、上記複数の実施形態においては、排気浄化手段(排気浄化システム)を構成する部材(例えば、電気ヒータ43および酸化触媒44)が互いに独立して分離された状態にて排気通路に配置されている(例えば、図2を参照。)。しかし、これら部材は、必ずしもそのように配置される必要はなく、互いに連結された状態(一体化された状態)にて排気通路に配置されてもよい。   Furthermore, in the above embodiments, members (for example, the electric heater 43 and the oxidation catalyst 44) constituting the exhaust gas purification means (exhaust gas purification system) are arranged in the exhaust passage in a state where they are separated from each other independently. (See, for example, FIG. 2). However, these members do not necessarily have to be arranged as such, and may be arranged in the exhaust passage in a state of being connected to each other (integrated state).

以上に説明したように、本発明は、内燃機関の運転状態に応じて電力を回生することが可能な構成を備える内燃機関に適用される制御装置として利用することができる。   As described above, the present invention can be used as a control device applied to an internal combustion engine having a configuration capable of regenerating electric power according to the operating state of the internal combustion engine.

10…内燃機関、43…電気ヒータ、44…酸化触媒、45…ディーゼルパーティキュレートフィルタ、46…SCR触媒、47…還元剤インジェクタ、51…バッテリ、52…回生装置、90…電子制御装置   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine, 43 ... Electric heater, 44 ... Oxidation catalyst, 45 ... Diesel particulate filter, 46 ... SCR catalyst, 47 ... Reducing agent injector, 51 ... Battery, 52 ... Regenerative device, 90 ... Electronic control device

Claims (3)

内燃機関の燃焼室から放出される排気を浄化する触媒を有する排気浄化手段であって供給される電力の大きさに応じて前記触媒の温度を調整することが可能な構成を備える排気浄化手段と、
前記排気浄化手段へ電力を供給することが可能な蓄電手段と、
前記内燃機関の運転状態に応じて電力を回生することが可能であるとともに、回生された電力を前記排気浄化手段および前記蓄電手段のうちの少なくとも一方に供給することが可能な電力回生手段と、
を備え、
前記回生された電力が前記排気浄化手段に供給されるべき場合であっても、前記触媒の温度が所定の閾値温度以上であることになる条件が成立していれば、前記回生された電力が前記排気浄化手段に供給されることが禁止される、ように構成された内燃機関の制御装置。
An exhaust gas purification unit having a catalyst for purifying exhaust gas discharged from a combustion chamber of an internal combustion engine, the exhaust gas purification unit having a configuration capable of adjusting the temperature of the catalyst according to the magnitude of electric power supplied; ,
Power storage means capable of supplying power to the exhaust purification means;
Electric power regeneration means capable of regenerating electric power according to the operating state of the internal combustion engine and capable of supplying the regenerated electric power to at least one of the exhaust gas purification means and the power storage means;
With
Even if the regenerated electric power is to be supplied to the exhaust gas purification means, the regenerated electric power can be reduced if the condition that the temperature of the catalyst is equal to or higher than a predetermined threshold temperature is satisfied. A control device for an internal combustion engine configured to be prohibited from being supplied to the exhaust gas purification means.
請求項1に記載の制御装置において、
前記触媒が、前記排気に含まれる窒素酸化物を還元することによって前記排気を浄化する触媒であり、
前記触媒に導入される排気中に還元剤を供給する還元剤供給手段であって供給される電力の大きさに応じて前記還元剤の温度を調整することが可能な構成を有する還元剤供給手段を備え、
前記回生された電力が前記排気浄化手段に供給されることが禁止されるとき、前記回生された電力が前記還元剤供給手段に供給される、ように構成された内燃機関の制御装置。
The control device according to claim 1,
The catalyst is a catalyst that purifies the exhaust gas by reducing nitrogen oxides contained in the exhaust gas;
A reducing agent supply means for supplying a reducing agent into the exhaust gas introduced into the catalyst, the reducing agent supply means having a configuration capable of adjusting the temperature of the reducing agent according to the magnitude of the supplied electric power. With
A control device for an internal combustion engine configured to supply the regenerated electric power to the reducing agent supply means when the regenerated electric power is prohibited from being supplied to the exhaust gas purification means.
請求項2に記載の制御装置において、
前記回生された電力が排気浄化手段に供給されるべき場合において、前記還元剤の流動性が所定の度合いよりも小さいことになる条件が成立していれば、前記回生された電力が前記排気浄化手段に優先して前記還元剤供給手段に供給される、ように構成された内燃機関の制御装置。
The control device according to claim 2,
In the case where the regenerated electric power is to be supplied to the exhaust gas purification unit, the regenerated electric power is converted into the exhaust gas purification if the condition that the fluidity of the reducing agent is smaller than a predetermined degree is satisfied. A control device for an internal combustion engine configured to be supplied to the reducing agent supply means in preference to the means.
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