[go: up one dir, main page]

JP2020032754A - Hybrid vehicle - Google Patents

Hybrid vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP2020032754A
JP2020032754A JP2018158429A JP2018158429A JP2020032754A JP 2020032754 A JP2020032754 A JP 2020032754A JP 2018158429 A JP2018158429 A JP 2018158429A JP 2018158429 A JP2018158429 A JP 2018158429A JP 2020032754 A JP2020032754 A JP 2020032754A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
temperature
engine
nox catalyst
hybrid vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2018158429A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
聖 鎌倉
Satoshi Kamakura
聖 鎌倉
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.)
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Isuzu Motors Ltd filed Critical Isuzu Motors Ltd
Priority to JP2018158429A priority Critical patent/JP2020032754A/en
Publication of JP2020032754A publication Critical patent/JP2020032754A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

To avoid ammonia slip when engine load transiently increases.SOLUTION: A hybrid vehicle H includes an internal combustion engine 1 and a motor generator M as power sources. The hybrid vehicle includes: a selective reduction type NOx catalyst 24 provided in an exhaust passage 12 of the internal combustion engine; and a correction unit 100 for correcting the output from the motor generator on an increase side when the load of the internal combustion engine transiently increases.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示はハイブリッド車両に係り、特に、内燃機関とモータジェネレータを動力源として備えるハイブリッド車両に関する。   The present disclosure relates to a hybrid vehicle, and more particularly, to a hybrid vehicle including an internal combustion engine and a motor generator as power sources.

ハイブリッド車両において、内燃機関がリーン空燃比で運転される内燃機関、特にディーゼルエンジンである場合、排気中の窒素酸化物(NOx)を還元浄化する選択還元型NOx触媒(所謂SCR:Selective Catalytic Reduction)を排気通路に設けることがある。   In a hybrid vehicle, when the internal combustion engine is operated at a lean air-fuel ratio, particularly a diesel engine, a selective reduction type NOx catalyst (so-called SCR: Selective Catalytic Reduction) for reducing and purifying nitrogen oxides (NOx) in exhaust gas. May be provided in the exhaust passage.

こうしたハイブリッド車両の場合、モータジェネレータを発電機として機能させることにより、エンジンの負荷を増大し、排気温度を上昇させ、NOx触媒の触媒温度を上昇させることが可能である(例えば特許文献1参照)。   In the case of such a hybrid vehicle, by making the motor generator function as a generator, it is possible to increase the load on the engine, increase the exhaust gas temperature, and increase the catalyst temperature of the NOx catalyst (for example, see Patent Document 1). .

特開2014−227888号公報JP 2014-227888 A

ところで、NOx触媒はアンモニア吸着能を有し、多くのアンモニアを吸着する程、高いNOx浄化性能を発揮する。一方、NOx触媒のアンモニア吸着能は触媒温度によって変化し、触媒温度が高くなる程、NOx触媒が吸着可能なアンモニア吸着量の上限値は減少する。   By the way, the NOx catalyst has the ability to adsorb ammonia, and exhibits higher NOx purification performance as more ammonia is adsorbed. On the other hand, the ammonia adsorption ability of the NOx catalyst changes depending on the catalyst temperature, and the higher the catalyst temperature, the lower the upper limit of the ammonia adsorption amount that the NOx catalyst can adsorb.

車両の加速時等において、エンジンの負荷が過渡的に増大すると、触媒温度が急激に上昇する。この温度上昇後に、既にNOx触媒に吸着されていたアンモニアの吸着量が、上限値を上回り、NOx触媒から脱離放出されることがある。この脱離放出をアンモニアスリップという。   When the load on the engine transiently increases, for example, during acceleration of the vehicle, the catalyst temperature sharply rises. After this temperature rise, the amount of ammonia already adsorbed on the NOx catalyst may exceed the upper limit and be desorbed and released from the NOx catalyst. This desorption is called an ammonia slip.

アンモニアスリップが起こると、NOx触媒の下流側に比較的大量のアンモニアが排出され、これが大気中に放出される虞がある。従ってアンモニアスリップはできる限り回避するのが望ましい。   When the ammonia slip occurs, a relatively large amount of ammonia is discharged downstream of the NOx catalyst, and may be released to the atmosphere. Therefore, it is desirable to avoid ammonia slip as much as possible.

そこで、本開示は、上記事情に鑑みて創案され、その目的は、エンジンの負荷が過渡的に増大したときのアンモニアスリップを回避することが可能なハイブリッド車両を提供することにある。   Therefore, the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and an object of the present disclosure is to provide a hybrid vehicle capable of avoiding ammonia slip when the load of the engine transiently increases.

本開示の一の態様によれば、
内燃機関とモータジェネレータを動力源として備えるハイブリッド車両であって、
前記内燃機関の排気通路に設けられた選択還元型NOx触媒と、
前記内燃機関の負荷が過渡的に増大したとき、前記モータジェネレータの出力を増大側に補正する補正部と、
を備えたことを特徴とするハイブリッド車両が提供される。
According to one aspect of the present disclosure,
A hybrid vehicle including an internal combustion engine and a motor generator as power sources,
A selective reduction type NOx catalyst provided in an exhaust passage of the internal combustion engine,
When the load of the internal combustion engine transiently increases, a correction unit that corrects the output of the motor generator to an increasing side,
And a hybrid vehicle comprising:

好ましくは、前記ハイブリッド車両は、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記NOx触媒の将来温度を予測する予測部をさらに備え、
前記補正部は、前記NOx触媒の目標温度域を設定すると共に、前記予測部により予測された前記NOx触媒の将来温度が前記目標温度域より高いとき、前記モータジェネレータの出力を増大側に補正する。
Preferably, the hybrid vehicle further includes a prediction unit that predicts a future temperature of the NOx catalyst based on an operation state of the internal combustion engine,
The correction unit sets a target temperature range of the NOx catalyst, and corrects the output of the motor generator to an increasing side when a future temperature of the NOx catalyst predicted by the prediction unit is higher than the target temperature range. .

好ましくは、前記ハイブリッド車両は、前記NOx触媒の現在温度を取得する取得部をさらに備え、
前記補正部は、前記取得部により取得された現在温度が前記目標温度域内にあり、かつ、前記予測部により予測された将来温度が前記目標温度域より高いとき、前記モータジェネレータの出力を増大側に補正する。
Preferably, the hybrid vehicle further includes an acquisition unit configured to acquire a current temperature of the NOx catalyst,
The correction unit increases the output of the motor generator when the current temperature acquired by the acquisition unit is within the target temperature range, and the future temperature predicted by the prediction unit is higher than the target temperature range. To be corrected.

好ましくは、前記補正部は、前記予測部により予測された将来温度と、前記目標温度域内の目標温度との差に基づき、前記モータジェネレータの出力補正値を算出する。   Preferably, the correction unit calculates an output correction value of the motor generator based on a difference between a future temperature predicted by the prediction unit and a target temperature within the target temperature range.

好ましくは、前記補正部は、前記モータジェネレータの出力を増大側に補正する際、前記内燃機関の出力を減少側に補正する。   Preferably, when correcting the output of the motor generator to an increasing side, the correcting unit corrects the output of the internal combustion engine to a decreasing side.

本開示によれば、エンジンの負荷が過渡的に増大したときのアンモニアスリップを回避することができる。   According to the present disclosure, it is possible to avoid ammonia slip when the load on the engine transiently increases.

ハイブリッド車両の構成を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a hybrid vehicle. NOx触媒のアンモニア吸着特性を示すグラフである。5 is a graph showing ammonia adsorption characteristics of a NOx catalyst. NOx触媒の触媒温度の推移を示すタイムチャートである。5 is a time chart showing changes in the catalyst temperature of the NOx catalyst. 各種マップを示す図である。It is a figure showing various maps. 本実施形態の制御のルーチンを示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating a control routine according to the embodiment. エンジンとモータジェネレータの出力補正の様子を示すグラフである。5 is a graph showing a state of output correction of an engine and a motor generator.

以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。但し本開示は以下の実施形態に限定されない点に留意されたい。   Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. However, it should be noted that the present disclosure is not limited to the following embodiments.

図1は、本実施形態に係るハイブリッド車両を示す。ハイブリッド車両(単に車両ともいう)Hは、動力源として内燃機関(エンジンともいう)1とモータジェネレータ(単にモータともいう)Mとを備え、パラレル式ハイブリッド車両として構成される。本実施形態において、車両Hはトラック等の大型車両であり、エンジン1はリーン空燃比で運転される内燃機関、具体的にはディーゼルエンジンである。しかしながら、車両Hおよびエンジン1の種類、形式、用途等に特に限定はなく、例えば車両Hは乗用車等の小型車両であってもよいし、エンジン1はガソリンエンジンであってもよい。図の左側が車両前方、右側が車両後方である。   FIG. 1 shows a hybrid vehicle according to the present embodiment. The hybrid vehicle (simply referred to as a vehicle) H includes an internal combustion engine (also referred to as an engine) 1 and a motor generator (simply referred to as a motor) M as power sources, and is configured as a parallel hybrid vehicle. In the present embodiment, the vehicle H is a large vehicle such as a truck, and the engine 1 is an internal combustion engine operated at a lean air-fuel ratio, specifically, a diesel engine. However, there is no particular limitation on the types, types, uses, and the like of the vehicle H and the engine 1. For example, the vehicle H may be a small vehicle such as a passenger car, or the engine 1 may be a gasoline engine. The left side of the figure is the vehicle front, and the right side is the vehicle rear.

車両Hの駆動系に関し、エンジン1の出力軸(クランクシャフト)は、トルクコンバータ等の流体継手2と自動クラッチ3とを介して自動変速機4に連結される。自動クラッチ3は、摩擦クラッチとこれを断接するクラッチアクチュエータを備え、車両に搭載された電子制御ユニット(Electronic Control Unit、以下ECUという)100によってクラッチアクチュエータが制御されることにより、摩擦クラッチが断接制御される。流体継手2はロックアップクラッチを備え、このロックアップクラッチもECU100により断接制御される。本実施形態の自動変速機4は所謂自動化された手動変速機(AMT: Automated Manual Transmission)であり、手動変速機とこれを変速操作するシフトアクチュエータを備える。シフトアクチュエータがECU100によって制御されることにより、手動変速機が変速操作される。   Regarding the drive system of the vehicle H, an output shaft (crankshaft) of the engine 1 is connected to an automatic transmission 4 via a fluid coupling 2 such as a torque converter and an automatic clutch 3. The automatic clutch 3 includes a friction clutch and a clutch actuator for connecting and disconnecting the friction clutch. The clutch actuator is controlled by an electronic control unit (ECU) 100 mounted on the vehicle, so that the friction clutch is connected and disconnected. Controlled. The fluid coupling 2 includes a lock-up clutch, and the lock-up clutch is also controlled by the ECU 100 to connect and disconnect. The automatic transmission 4 of the present embodiment is a so-called automated manual transmission (AMT: Automated Manual Transmission), and includes a manual transmission and a shift actuator that operates the manual transmission. The shift operation of the manual transmission is performed by the shift actuator being controlled by the ECU 100.

自動変速機4の出力軸は、プロペラシャフト5、ディファレンシャル装置6、左右の車軸7L,7Rを介して左右の車輪8L,8Rに連結される。なおここではエンジン縦置きのフロントエンジン・リヤドライブ(FR)車の構成を示すが、エンジンは横置きであってもよく、車両はフロントエンジン・フロントドライブ(FF)車、ミッドエンジン・リヤドライブ(MR)車、またはリヤエンジン・リヤドライブ(RR)車等であってもよい 一方、自動変速機4はPTO(Power Take-Off:動力取出し)軸9を備え、このPTO軸9にモータMが接続されている。これによりモータMは、自動変速機4との間で駆動力を伝達可能である。モータMはインバータ10を介してバッテリ11に電気的に接続されている。インバータ10がECU100によって制御されることにより、モータMの出力が制御される。   The output shaft of the automatic transmission 4 is connected to left and right wheels 8L, 8R via a propeller shaft 5, a differential device 6, and left and right axles 7L, 7R. Although the configuration of a front engine rear drive (FR) vehicle with a vertical engine is shown here, the engine may be horizontal, and the vehicle may be a front engine front drive (FF) vehicle, a mid engine rear drive (FR) The automatic transmission 4 may have a PTO (Power Take-Off) shaft 9, and a motor M may be mounted on the PTO shaft 9. It is connected. Thereby, the motor M can transmit the driving force to and from the automatic transmission 4. The motor M is electrically connected to the battery 11 via the inverter 10. When the inverter 10 is controlled by the ECU 100, the output of the motor M is controlled.

エンジン1の排気通路12には、上流側から順に、酸化触媒22、フィルタ23、選択還元型NOx触媒(以下、NOx触媒とする)24およびアンモニア酸化触媒26が設けられる。これらはそれぞれ排気後処理を実行する後処理部材をなす。フィルタ23の下流側でNOx触媒24の上流側の排気通路12には、還元剤としての尿素水を噴射する還元剤噴射弁としての尿素インジェクタ25が設けられる。   In the exhaust passage 12 of the engine 1, an oxidation catalyst 22, a filter 23, a selective reduction type NOx catalyst (hereinafter, referred to as NOx catalyst) 24, and an ammonia oxidation catalyst 26 are provided in this order from the upstream side. Each of these constitutes a post-processing member that executes the exhaust post-processing. In the exhaust passage 12 downstream of the filter 23 and upstream of the NOx catalyst 24, a urea injector 25 as a reducing agent injection valve for injecting urea water as a reducing agent is provided.

酸化触媒22は、排気中の未燃成分(炭化水素HCおよび一酸化炭素CO)を酸化して浄化すると共に、このときの反応熱で排気を加熱昇温する。フィルタ23は、所謂連続再生式ディーゼルパティキュレートフィルタであり、排気中に含まれる粒子状物質(PM:Particulate Matterともいう)を捕集すると共に、その捕集したPMを燃焼除去する。フィルタ23には、ハニカム構造の基材の両端開口を互い違いに市松状に閉塞した所謂ウォールフロータイプのものが用いられる。   The oxidation catalyst 22 oxidizes and purifies unburned components (hydrocarbon HC and carbon monoxide CO) in the exhaust gas, and heats and raises the temperature of the exhaust gas by reaction heat at this time. The filter 23 is a so-called continuous regeneration type diesel particulate filter, and collects particulate matter (PM: Particulate Matter) contained in exhaust gas and burns and removes the collected PM. As the filter 23, a so-called wall flow type filter in which openings at both ends of a honeycomb structure base material are alternately closed in a checkered pattern is used.

NOx触媒24は、尿素インジェクタ25から噴射された尿素水を加水分解して得られるアンモニアを、排気中のNOxと反応させて、NOxを還元浄化する。NOx触媒24は、ゼオライト又はアルミナなどの基材表面に7Cu等の遷移金属をイオン交換して担持させたもの、その基材表面にチタニア/バナジウム触媒(V25/WO3/TiO2)を担持させたもの等が例示できる。アンモニア酸化触媒26は、NOx触媒24から排出された余剰アンモニアを酸化して浄化する。 The NOx catalyst 24 reacts ammonia obtained by hydrolyzing the urea water injected from the urea injector 25 with NOx in the exhaust gas to reduce and purify NOx. The NOx catalyst 24 is obtained by carrying a transition metal such as 7Cu on a surface of a substrate such as zeolite or alumina by ion exchange, and a titania / vanadium catalyst (V 2 O 5 / WO 3 / TiO 2 ) on the surface of the substrate. Can be exemplified. The ammonia oxidation catalyst 26 oxidizes and purifies excess ammonia discharged from the NOx catalyst 24.

ECU100は、制御ユニット、回路要素(circuitry)もしくはコントローラをなすものであり、車両全体の制御を司るものである。ECU100は、演算機能を有するCPU(Central Processing Unit)、記憶媒体であるROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)、入出力ポート、ならびにROMおよびRAM以外の記憶装置等を含む。ECU100は、エンジン1、尿素インジェクタ25、モータM、インバータ10、自動クラッチ3(具体的にはクラッチアクチュエータ)、流体継手2のロックアップクラッチ、自動変速機4のシフトアクチュエータを制御するように構成され、プログラムされている。   The ECU 100 forms a control unit, a circuit element (circuitry), or a controller, and controls the entire vehicle. The ECU 100 includes a CPU (Central Processing Unit) having an arithmetic function, ROM (Read Only Memory) and RAM (Random Access Memory) as storage media, input / output ports, and storage devices other than ROM and RAM. The ECU 100 is configured to control the engine 1, the urea injector 25, the motor M, the inverter 10, the automatic clutch 3 (specifically, a clutch actuator), the lock-up clutch of the fluid coupling 2, and the shift actuator of the automatic transmission 4. Has been programmed.

ECU100には、エンジンの回転速度、具体的には毎分当たりの回転数(rpm)を検出するための回転速度センサ40と、アクセル開度を検出するためのアクセル開度センサ41と、NOx触媒24に流入する上流側排気の温度を検出するための上流側排気温センサ42と、NOx触媒24から流出する下流側排気の温度を検出するための下流側排気温センサ43とが接続される。ECU100は、上流側排気温センサ42と下流側排気温センサ43によりそれぞれ検出された排気温度に基づいて、NOx触媒24の触媒温度を推定する。但し、触媒温度の推定方法は公知方法を含め任意である。またNOx触媒24に温度センサを設置して触媒温度を直接検出してもよい。これら推定と検出を総称して取得という。なおエンジン回転数とアクセル開度はエンジン運転状態を表すエンジンパラメータである。   The ECU 100 includes a rotation speed sensor 40 for detecting a rotation speed of the engine, specifically, a rotation speed per minute (rpm), an accelerator opening sensor 41 for detecting an accelerator opening, and a NOx catalyst. An upstream exhaust temperature sensor 42 for detecting the temperature of the upstream exhaust flowing into the NOx catalyst 24 and a downstream exhaust temperature sensor 43 for detecting the temperature of the downstream exhaust flowing out of the NOx catalyst 24 are connected. The ECU 100 estimates the catalyst temperature of the NOx catalyst 24 based on the exhaust temperatures detected by the upstream exhaust temperature sensor 42 and the downstream exhaust temperature sensor 43, respectively. However, the method of estimating the catalyst temperature is arbitrary including a known method. Further, a temperature sensor may be provided on the NOx catalyst 24 to directly detect the catalyst temperature. These estimation and detection are collectively called acquisition. It should be noted that the engine speed and the accelerator opening are engine parameters representing the engine operating state.

またECU100には、NOx触媒24に流入する上流側排気のNOxを検出するための上流側NOxセンサ47と、NOx触媒24から流出する下流側排気のNOxを検出するための下流側NOxセンサ48とが接続される。これらNOxセンサ47,48は、排気のNOx濃度に相関した出力を発する。なお上流側排気のNOx濃度はエンジン運転状態に基づいて推定してもよい。   The ECU 100 includes an upstream NOx sensor 47 for detecting NOx of upstream exhaust flowing into the NOx catalyst 24, and a downstream NOx sensor 48 for detecting NOx of downstream exhaust flowing out of the NOx catalyst 24. Is connected. These NOx sensors 47 and 48 generate outputs correlated with the NOx concentration of the exhaust gas. The NOx concentration of the upstream exhaust may be estimated based on the engine operating state.

またECU100には、車両の速度(車速)を検出するための車速センサ44と、自動変速機4のギヤ位置(1速、2速等)を検出するためのギヤ位置センサ45とが接続される。車速とギヤ位置は車両運転状態を表す車両パラメータである。   The ECU 100 is connected to a vehicle speed sensor 44 for detecting the speed (vehicle speed) of the vehicle and a gear position sensor 45 for detecting the gear position (first speed, second speed, etc.) of the automatic transmission 4. . The vehicle speed and the gear position are vehicle parameters representing the vehicle driving state.

次に、ECU100により実行される制御の内容について説明する。   Next, the contents of the control executed by the ECU 100 will be described.

前述したように、NOx触媒24はアンモニア吸着能を有し、自身に吸着したアンモニアをNOxと反応させてNOxの還元浄化を行う。またNOx触媒24におけるアンモニア吸着量が多い程、NOx触媒24は高いNOx浄化性能を発揮し、NOx触媒24のNOx浄化率は高くなる傾向にある。そこで本実施形態では、NOx触媒24にできるだけ多くのアンモニアを吸着させるよう、NOx触媒24のアンモニア吸着量を制御する吸着量制御(ストレージ制御ともいう)をECU100によって行う。   As described above, the NOx catalyst 24 has an ammonia adsorbing ability, and reacts the ammonia adsorbed by itself with NOx to perform reduction purification of NOx. Also, as the amount of ammonia adsorbed by the NOx catalyst 24 increases, the NOx catalyst 24 exhibits a higher NOx purification performance, and the NOx purification rate of the NOx catalyst 24 tends to increase. Therefore, in the present embodiment, the ECU 100 performs adsorption amount control (also referred to as storage control) for controlling the amount of ammonia adsorbed by the NOx catalyst 24 so that the NOx catalyst 24 adsorbs as much ammonia as possible.

図2には、NOx触媒24のアンモニア吸着特性を示す。線aは、実験等を通じて把握されるアンモニア吸着量Wの上限値Wmaxもしくは吸着限界を示し、この上限値は、NOx触媒24の触媒温度Tcが高くなる程、低くなる傾向がある。なお、実際のアンモニア吸着量が上限値のときにさらにアンモニアが供給されると、そのアンモニアはNOx触媒24に吸着できないので、NOx触媒24の下流側に流出し、アンモニアスリップを生じさせる。   FIG. 2 shows the ammonia adsorption characteristics of the NOx catalyst 24. The line a indicates the upper limit value Wmax or the adsorption limit of the ammonia adsorption amount W obtained through experiments and the like, and the upper limit value tends to decrease as the catalyst temperature Tc of the NOx catalyst 24 increases. If ammonia is further supplied when the actual amount of adsorbed ammonia is at the upper limit, the ammonia cannot be adsorbed on the NOx catalyst 24, and flows out downstream of the NOx catalyst 24 to cause ammonia slip.

一方、線aより所定のマージンだけ低吸着量側の目標値が線bの如く定められ、この線bがマップ(関数でもよい。以下同様)の形でECU100に記憶されている。この目標値のことを目標吸着量Wtという。   On the other hand, a target value on the low adsorption amount side by a predetermined margin from the line a is determined as a line b, and the line b is stored in the ECU 100 in the form of a map (may be a function; the same applies hereinafter). This target value is called a target adsorption amount Wt.

ECU100は、排気温センサ42,43の検出値に基づきNOx触媒24の触媒温度Tcを推定する。そして推定した触媒温度(例えば図2のTc1)に対応した目標吸着量Wtをマップから算出する。   The ECU 100 estimates the catalyst temperature Tc of the NOx catalyst 24 based on the detection values of the exhaust gas temperature sensors 42 and 43. Then, the target adsorption amount Wt corresponding to the estimated catalyst temperature (for example, Tc1 in FIG. 2) is calculated from the map.

他方ECU100は、NOx触媒24のアンモニア吸着量を常時推定している。推定方法については、公知方法を含め、様々な方法が採用可能である。本実施形態では、NOx触媒24におけるアンモニアとNOxの反応を表す化学反応式に基づいて数学モデルを構築し、当該モデルに基づいてアンモニア吸着量をECU100により精度良く推定するようになっている。この際、ECU100は、尿素インジェクタ25からの尿素水噴射量M、NOx触媒24の触媒温度Tc、排気流量、上下流側NOxセンサ47,48の検出値、エンジン回転数、燃料噴射量等のパラメータに基づいて、アンモニア吸着量を推定する。こうして推定されたアンモニア吸着量を推定吸着量Weという。   On the other hand, the ECU 100 constantly estimates the ammonia adsorption amount of the NOx catalyst 24. As the estimation method, various methods including a known method can be adopted. In the present embodiment, a mathematical model is constructed based on a chemical reaction formula representing the reaction between ammonia and NOx in the NOx catalyst 24, and the amount of ammonia adsorbed is accurately estimated by the ECU 100 based on the model. At this time, the ECU 100 determines parameters such as the urea water injection amount M from the urea injector 25, the catalyst temperature Tc of the NOx catalyst 24, the exhaust flow rate, the detection values of the upstream and downstream NOx sensors 47 and 48, the engine speed, the fuel injection amount and the like. Is used to estimate the amount of adsorbed ammonia. The ammonia adsorption amount thus estimated is referred to as an estimated adsorption amount We.

次いでECU100は、目標吸着量Wtと推定吸着量Weの差分ΔWに基づき、尿素インジェクタ25からの尿素水噴射量Mを制御し、これにより推定吸着量Weを目標吸着量Wtに近づける。   Next, the ECU 100 controls the urea water injection amount M from the urea injector 25 based on the difference ΔW between the target adsorption amount Wt and the estimated adsorption amount We, thereby bringing the estimated adsorption amount We closer to the target adsorption amount Wt.

具体的にはECU100は、目標吸着量Wtと推定吸着量Weの差分ΔWを式:ΔW=Wt−Weにより求める。例えば図2のd点のように、推定吸着量Weが目標吸着量Wtよりも少ない場合、差分ΔWが正である。このためECU100は、NOx触媒24に流入するNOxの還元に必要なベース噴射量に、正の差分ΔWに応じた正の補正噴射量を加え、尿素水噴射量Mを増大側に補正する。これにより推定吸着量Weが増大し、目標吸着量Wtに近づけられる。なおベース噴射量は、上流側NOxセンサ47により検出されるNOx濃度に基づいてECU100により別途算出される。   Specifically, the ECU 100 obtains the difference ΔW between the target suction amount Wt and the estimated suction amount We by using the formula: ΔW = Wt−We. For example, when the estimated amount of adsorption We is smaller than the target amount of adsorption Wt, as at point d in FIG. 2, the difference ΔW is positive. For this reason, the ECU 100 adds the positive correction injection amount corresponding to the positive difference ΔW to the base injection amount necessary for the reduction of NOx flowing into the NOx catalyst 24, and corrects the urea water injection amount M to the increasing side. As a result, the estimated adsorption amount We increases and approaches the target adsorption amount Wt. The base injection amount is separately calculated by the ECU 100 based on the NOx concentration detected by the upstream NOx sensor 47.

他方、例えば図2のe点のように、推定吸着量Weが目標吸着量Wtよりも多い場合、差分ΔWが負である。このためECU100は、ベース噴射量に、負の差分ΔWに応じたゼロまたは負の補正噴射量を加え、尿素水噴射量Mを減少側に補正する。これにより、NOx触媒24に吸着したアンモニアはNOxの還元に消費され、推定吸着量Weが減少し、目標吸着量Wtに近づけられる。   On the other hand, when the estimated amount of adsorption We is larger than the target amount of adsorption Wt, for example, as at point e in FIG. 2, the difference ΔW is negative. For this reason, the ECU 100 corrects the urea water injection amount M to the decreasing side by adding zero or a negative correction injection amount according to the negative difference ΔW to the base injection amount. As a result, the ammonia adsorbed on the NOx catalyst 24 is consumed for NOx reduction, and the estimated adsorption amount We decreases to approach the target adsorption amount Wt.

ところで、車両の加速時等において、エンジンの負荷が過渡的に増大すると、排気温度が急激に上昇し、これに伴ってNOx触媒24の触媒温度が急激に上昇する。そしてこの温度上昇後に、NOx触媒24のアンモニア吸着量が上限値を上回り、NOx触媒24から比較的大量のアンモニアが脱離放出されるアンモニアスリップが起きることがある。   By the way, when the load of the engine transiently increases, for example, when the vehicle is accelerating, the exhaust gas temperature rises sharply, and the catalyst temperature of the NOx catalyst 24 sharply rises accordingly. After this temperature rise, the ammonia adsorption amount of the NOx catalyst 24 may exceed the upper limit value, and an ammonia slip in which a relatively large amount of ammonia is desorbed and released from the NOx catalyst 24 may occur.

例えば図2に示すように、エンジン負荷増大前には触媒温度がTc1であり、アンモニア吸着量がW1であるc点であったとする。この状態から、エンジンの負荷が過渡的に増大し、触媒温度がTc2まで急激に上昇した場合、c点はc’点に移行し、アンモニア吸着量W1は上限値Wmaxを上回り、その差dW=W1―Wmaxに等しい量のアンモニアがNOx触媒24から放出されてしまう。   For example, as shown in FIG. 2, it is assumed that the catalyst temperature is Tc1 and the ammonia adsorption amount is W1 at a point c before the engine load is increased. From this state, when the load of the engine transiently increases and the catalyst temperature rises sharply to Tc2, the point c shifts to the point c ′, the ammonia adsorption amount W1 exceeds the upper limit value Wmax, and the difference dW = An amount of ammonia equal to W1-Wmax is released from the NOx catalyst 24.

アンモニアスリップが起こると、比較的大量のアンモニアが大気中に放出される虞があるので、アンモニアスリップはできる限り回避すべきである。   Ammonia slip should be avoided as much as possible, as relatively large amounts of ammonia may be released into the atmosphere when they occur.

そこで本実施形態では、こうした場合にモータMの出力を増大側に補正する。するとその補正分だけエンジン負荷の増大を抑制し、排気温度の上昇、ひいては触媒温度の上昇を抑制することができる。例えば図2に示すように、エンジン負荷増大前のc点を、エンジン負荷増大後に、上限値Wmaxを超えないようなc”点に移行させることができる。従って触媒温度の上昇量を、アンモニアスリップが起こらないような上昇量に止めることができ、アンモニアスリップを回避することが可能となる。   Therefore, in the present embodiment, in such a case, the output of the motor M is corrected to increase. Then, an increase in the engine load can be suppressed by the correction amount, and a rise in the exhaust gas temperature and, consequently, a rise in the catalyst temperature can be suppressed. For example, as shown in FIG. 2, the point c before the increase in the engine load can be shifted to the point c ″ after the increase in the engine load so as not to exceed the upper limit value Wmax. Therefore, it is possible to prevent the ammonia slip from occurring, and it is possible to avoid the ammonia slip.

より詳細にはECU100は、次のように制御を行う。   More specifically, ECU 100 performs control as follows.

図3に示すようにECU100は、まず現在のエンジン運転状態および車両運転状態に最適なNOx触媒24の触媒温度域である目標温度域RTを設定する。目標温度域RTは、下限温度TL以上でかつ上限温度TH以下の温度域である。この目標温度域RTは、図2に示したようなアンモニア吸着特性と、NOx触媒24の触媒温度およびNOx浄化率の関係であるNOx浄化特性と、現在の推定吸着量We等に基づき、予め記憶されたプログラムに従ってECU100により設定される。目標温度域RTは、アンモニアスリップが発生せず、かつ所定の最小許容値以上のNOx浄化率が確保できるような温度域として設定される。   As shown in FIG. 3, the ECU 100 first sets a target temperature range RT that is a catalyst temperature range of the NOx catalyst 24 that is optimal for the current engine operating state and the vehicle operating state. The target temperature range RT is a temperature range that is equal to or higher than the lower limit temperature TL and equal to or lower than the upper limit temperature TH. The target temperature range RT is stored in advance based on the ammonia adsorption characteristic as shown in FIG. 2, the NOx purification characteristic which is a relationship between the catalyst temperature of the NOx catalyst 24 and the NOx purification rate, the current estimated adsorption amount We, and the like. The program is set by the ECU 100 according to the executed program. The target temperature range RT is set as a temperature range in which no ammonia slip occurs and a NOx purification rate equal to or higher than a predetermined minimum allowable value can be secured.

次にECU100は、エンジン運転状態に基づいてNOx触媒24の将来温度Tceを予測する。すなわち図3に示すように、例えば時刻t1でエンジン負荷の過渡的な増大が発生すると、触媒温度は破線で示すように上昇する。この上昇後に最終的に到達するであろうと予測される触媒温度の最終値が将来温度Tceである。   Next, the ECU 100 predicts the future temperature Tce of the NOx catalyst 24 based on the engine operating state. That is, as shown in FIG. 3, for example, when a transient increase in the engine load occurs at time t1, the catalyst temperature rises as shown by a broken line. The final value of the catalyst temperature that is expected to finally reach after this rise is the future temperature Tce.

ECU100は、検出されたエンジン回転数Neおよびアクセル開度Acに基づき、図4(A)に示すような予め記憶した予測マップに従い、将来温度Tceを算出する。エンジン負荷の過渡的な増大が発生したとき、アクセル開度Acは例えば図4(A)に示すようにAc1からAc2に過渡的に増大する。一方、予測マップには、実機試験を通じて定常運転時に取得されたエンジン回転数Neおよびアクセル開度Acと触媒温度との関係が入力されている。よって検出されたエンジン回転数Neおよびアクセル開度Acに対応した触媒温度を予測マップから取得することで、最終的に到達するであろう将来温度Tceを予測することが可能である。   The ECU 100 calculates the future temperature Tce based on the detected engine speed Ne and the accelerator opening Ac according to a prediction map stored in advance as shown in FIG. When a transient increase in the engine load occurs, the accelerator opening Ac transiently increases from Ac1 to Ac2, for example, as shown in FIG. On the other hand, the relationship between the engine speed Ne, the accelerator opening Ac, and the catalyst temperature acquired during the steady operation through the actual machine test is input to the prediction map. Therefore, by obtaining the catalyst temperature corresponding to the detected engine speed Ne and the accelerator opening Ac from the prediction map, it is possible to predict the future temperature Tce that will eventually reach.

なお、走行風等の影響を考慮し、車速等の他のパラメータにも基づいて将来温度Tceを予測してもよい。   Note that the future temperature Tce may be predicted based on other parameters such as the vehicle speed in consideration of the influence of the traveling wind and the like.

この将来温度Tceが目標温度域RT内であれば、アンモニアスリップが発生せず最小許容値以上のNOx浄化率も確保できるので、特に問題とはならない。しかし図3に破線で示すように、将来温度Tceが上限温度THを超え、目標温度域RTより高くなると、アンモニアスリップが発生する虞があり、これを回避する必要がある。   If the future temperature Tce is within the target temperature range RT, there is no problem since ammonia slip does not occur and a NOx purification rate equal to or higher than the minimum allowable value can be secured. However, as shown by the broken line in FIG. 3, when the future temperature Tce exceeds the upper limit temperature TH and becomes higher than the target temperature range RT, ammonia slip may occur, and it is necessary to avoid this.

そこでECU100は、将来温度Tceが目標温度域RTより高いとき、モータMの出力を増大側に補正する。これにより前述したように、アンモニアスリップを回避することが可能となる。   Therefore, when the future temperature Tce is higher than the target temperature range RT, the ECU 100 corrects the output of the motor M to the increasing side. This makes it possible to avoid ammonia slip, as described above.

この補正の際、ECU100は、この目標温度域RTの中の1点である目標温度Ttrgを設定する。目標温度Ttrgの設定の仕方は任意であり、例えば下限温度TLと上限温度THの間の中間値(TL+TH)/2等とすることができるが、これには限定されず、下限温度TLと上限温度THの間の他の値としたり、上限温度THまたは下限温度TLに等しくしたりしてもよい。目標温度Ttrgの一例を参考までに図3に示す。   At the time of this correction, the ECU 100 sets a target temperature Ttrg, which is one point in the target temperature range RT. The setting method of the target temperature Ttrg is arbitrary, and may be, for example, an intermediate value (TL + TH) / 2 between the lower limit temperature TL and the upper limit temperature TH, but is not limited thereto. It may be another value during the temperature TH, or may be equal to the upper limit temperature TH or the lower limit temperature TL. An example of the target temperature Ttrg is shown in FIG. 3 for reference.

次にECU100は、将来温度Tceと目標温度Ttrgの差である温度差ΔT(=Tce−Ttrg)を算出し、この温度差ΔTに基づき、モータMの出力補正量を算出する。出力補正量は、正の温度差ΔTに対応してモータ出力を増大させるような正の補正量である。この出力補正量に応じてモータ出力を増大側に補正することで、図3に示すように、NOx触媒24の現在温度Tc(実線で示す)を目標温度域RT内に止めることができ、アンモニアスリップを確実に回避することが可能である。   Next, the ECU 100 calculates a temperature difference ΔT (= Tce−Ttrg) which is a difference between the future temperature Tce and the target temperature Ttrg, and calculates an output correction amount of the motor M based on the temperature difference ΔT. The output correction amount is a positive correction amount that increases the motor output corresponding to the positive temperature difference ΔT. By correcting the motor output to the increasing side in accordance with the output correction amount, the current temperature Tc (shown by a solid line) of the NOx catalyst 24 can be kept within the target temperature range RT as shown in FIG. Slip can be reliably avoided.

特に本実施形態では、NOx触媒24の将来温度Tceを予測し、この予測した将来温度Tceが目標温度域RTより高い場合に、モータ出力を増大側に補正するので、NOx触媒24の現在温度Tcが目標温度域RTを超えるよりも前に、NOx触媒24の温度上昇を抑制する措置を早めに採ることができ、アンモニアスリップを確実に回避することが可能である。   In particular, in the present embodiment, the future temperature Tce of the NOx catalyst 24 is predicted, and when the predicted future temperature Tce is higher than the target temperature range RT, the motor output is corrected to the increasing side. Before the temperature exceeds the target temperature range RT, a measure to suppress the temperature rise of the NOx catalyst 24 can be taken earlier, and ammonia slip can be reliably avoided.

また本実施形態では、モータMの出力を増大側に補正する際、併せて、エンジン1の出力を減少側に補正する。これにより、排気温度ひいては触媒温度の上昇をさらに抑制することができ、アンモニアスリップの回避をより確実に行うことができる。   In the present embodiment, when the output of the motor M is corrected to the increasing side, the output of the engine 1 is also corrected to the decreasing side. As a result, it is possible to further suppress an increase in the exhaust gas temperature and hence the catalyst temperature, and it is possible to more reliably avoid ammonia slip.

本実施形態のように補正を行うと、補正を行わない場合に比べ、アンモニアスリップを回避するようにNOx触媒24の触媒温度を精密に制御することができる。よって、図2に一点鎖線fで示すように、目標値Wtを上限値Wmaxに近づけて両者の間のマージンを縮小することができる。これにより、NOx触媒24の実用上のアンモニア吸着量を増大し、NOx触媒24のNOx浄化性能を向上することができる。   When the correction is performed as in the present embodiment, the catalyst temperature of the NOx catalyst 24 can be precisely controlled so as to avoid the ammonia slip, as compared with the case where the correction is not performed. Therefore, as shown by the dashed-dotted line f in FIG. 2, the target value Wt can be made closer to the upper limit value Wmax to reduce the margin between the two. Thereby, the practical ammonia adsorption amount of the NOx catalyst 24 can be increased, and the NOx purification performance of the NOx catalyst 24 can be improved.

次に図5を参照して、本実施形態の制御のルーチンを説明する。図示するルーチンはECU100により所定の演算周期τ(例えば10msec)毎に繰り返し実行される。   Next, a control routine according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The illustrated routine is repeatedly executed by the ECU 100 every predetermined calculation cycle τ (for example, 10 msec).

まずステップS101において、ECU100は、回転速度センサ40により検出されたエンジン回転数Neと、アクセル開度センサ41により検出されたアクセル開度Acと、車速センサ44により検出された車速Vと、ギヤ位置センサ45により検出されたギヤ位置Gpと、上流側排気温センサ42および下流側排気温センサ43の検出値に基づいて推定したNOx触媒24の現在温度Tcとを取得する。   First, in step S101, the ECU 100 determines the engine speed Ne detected by the rotation speed sensor 40, the accelerator opening Ac detected by the accelerator opening sensor 41, the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 44, and the gear position. The gear position Gp detected by the sensor 45 and the current temperature Tc of the NOx catalyst 24 estimated based on the detection values of the upstream exhaust temperature sensor 42 and the downstream exhaust temperature sensor 43 are acquired.

次いでステップS102において、ECU100は、取得したエンジン回転数Ne、アクセル開度Ac、車速Vおよびギヤ位置Gpに基づいて、ベースとなる通常制御において使用される基準の出力要求値であるエンジン出力要求値Peとモータ出力要求値Pmとを、所定のマップ等から算出する。   Next, in step S102, the ECU 100, based on the acquired engine speed Ne, the accelerator opening Ac, the vehicle speed V, and the gear position Gp, obtains an engine output demand value which is a reference output demand value used in the base normal control. Pe and the required motor output value Pm are calculated from a predetermined map or the like.

次にステップS103において、ECU100は、目標温度域RTを設定すると共に、取得したNOx触媒24の現在温度Tcが目標温度域RT内にあるか否か、すなわち下限温度TL以上かつ上限温度TH以下の値であるか否かを判断する。現在温度Tcが目標温度域RT外と判断した場合、ステップS108(詳しくは後述)に進む。   Next, in step S103, the ECU 100 sets the target temperature range RT and determines whether or not the acquired current temperature Tc of the NOx catalyst 24 is within the target temperature range RT, that is, the temperature is equal to or higher than the lower limit temperature TL and equal to or lower than the upper limit temperature TH. Determine if it is a value. If it is determined that the current temperature Tc is outside the target temperature range RT, the process proceeds to step S108 (details will be described later).

他方、現在温度Tcが目標温度域RT内と判断した場合、ECU100は、ステップS104に進んで、NOx触媒24の将来温度Tceを図4(A)のマップから算出する。次にECU100は、ステップS105において、将来温度Tceが目標温度域RTの上限温度THより高いか否かを判断する。   On the other hand, if the ECU 100 determines that the current temperature Tc is within the target temperature range RT, the ECU 100 proceeds to step S104, and calculates the future temperature Tce of the NOx catalyst 24 from the map of FIG. Next, in step S105, the ECU 100 determines whether or not the future temperature Tce is higher than the upper limit temperature TH of the target temperature range RT.

上限温度THより高いと判断した場合、ECU100は、ステップS106に進んで、将来温度Tceと目標温度Ttrgの温度差ΔT(=Tce−Ttrg)を算出する。そしてこの温度差ΔTに応じた出力補正量ΔP(特許請求の範囲にいう出力補正値に相当)を、図4(B)に示した補正量マップから算出する。補正量マップによれば、温度差ΔTがゼロのとき出力補正量ΔPはゼロであり、温度差ΔTが増大する程、出力補正量ΔPは増大する傾向がある。ここでは温度差ΔTが正なので、正の出力補正量ΔPが算出される。   If it is determined that the temperature is higher than the upper limit temperature TH, the ECU 100 proceeds to step S106, and calculates a temperature difference ΔT (= Tce−Ttrg) between the future temperature Tce and the target temperature Ttrg. Then, an output correction amount ΔP (corresponding to an output correction value in claims) corresponding to the temperature difference ΔT is calculated from the correction amount map shown in FIG. According to the correction amount map, the output correction amount ΔP is zero when the temperature difference ΔT is zero, and the output correction amount ΔP tends to increase as the temperature difference ΔT increases. Here, since the temperature difference ΔT is positive, a positive output correction amount ΔP is calculated.

次にステップS107において、ECU100は、ステップS102で算出されたエンジン出力要求値Peとモータ出力要求値Pmを、出力補正量ΔPに基づいて補正する。具体的には、ステップS102で算出されたモータ出力要求値Pmに出力補正量ΔPを加算し、補正後の新たなモータ出力要求値Pmを算出する。また、ステップS102で算出されたエンジン出力要求値Peから出力補正量ΔPを減算し、補正後の新たなエンジン出力要求値Peを算出する。   Next, in step S107, the ECU 100 corrects the required engine output value Pe and the required motor output value Pm calculated in step S102 based on the output correction amount ΔP. Specifically, the output correction amount ΔP is added to the motor output request value Pm calculated in step S102, and a corrected new motor output request value Pm is calculated. Further, the output correction amount ΔP is subtracted from the engine output required value Pe calculated in step S102, and a corrected new engine output required value Pe is calculated.

この後、ステップS108において、ECU100は、補正後のモータ出力要求値Pmに等しい出力が実際に発生されるよう、モータM(具体的には供給電流)を制御し、補正後のエンジン出力要求値Peに等しい出力が実際に発生されるよう、エンジン1(具体的には燃料噴射量)を制御する。これにより、モータ出力が増大補正されると共にエンジン出力が減少補正されて、アンモニアスリップが回避される。   Thereafter, in step S108, the ECU 100 controls the motor M (specifically, the supply current) so that an output equal to the corrected motor output required value Pm is actually generated, and the corrected engine output required value The engine 1 (specifically, the fuel injection amount) is controlled so that an output equal to Pe is actually generated. As a result, the motor output is corrected to increase and the engine output is corrected to decrease, thereby avoiding ammonia slip.

ここで、エンジン負荷が過渡的に増大したときには、アクセル開度Acが過渡的に増大されているので、これに伴って、ステップS102で算出される通常制御時の基準のエンジン出力要求値Peおよびモータ出力要求値Pmが増大される。例えば図6に示すように、エンジン負荷増大前のエンジン出力要求値がPe1、モータ出力要求値がPm1であるとした場合、エンジン負荷増大後には、エンジン出力要求値が負荷増大分のPe2だけ増えてPe1+Pe2となり、モータ出力要求値が負荷増大分のPm2だけ増えてPm1+Pm2となる。ドライバの加速要求ないし負荷増大要求を満たすためには、(Pe1+Pe2)+(Pm1+Pm2)のトータル出力をエンジン1とモータMから出力しなければならない。   Here, when the engine load transiently increases, the accelerator opening Ac is transiently increased, and accordingly, the reference engine output demand value Pe and the reference engine output value during normal control calculated in step S102 are added. The required motor output value Pm is increased. For example, as shown in FIG. 6, assuming that the required engine output value before the engine load increase is Pe1 and the required motor output value is Pm1, after the engine load increase, the required engine output value increases by Pe2 corresponding to the load increase. Pe1 + Pm2, and the required motor output value increases by Pm2 corresponding to the load increase to Pm1 + Pm2. In order to satisfy the driver's acceleration request or load increase request, the total output of (Pe1 + Pe2) + (Pm1 + Pm2) must be output from the engine 1 and the motor M.

しかし、将来温度Tceが目標温度域RTを超えた場合には、通常制御時と同じように(Pe1+Pe2)をエンジン1から出力させると、アンモニアスリップが発生する虞がある。そこで本実施形態では、負荷増大分のエンジン出力要求値Pe2の一部(全部でもよい)を出力補正量ΔPとしてモータ出力要求値に転嫁し、両方の出力要求値を補正する。つまりトータルの出力要求値は通常制御時と同じに保ったまま、両者の配分を変更し、通常制御時に比べ、モータ出力の割合を増大しエンジン出力の割合を減少するのである。この結果、負荷増大後でかつ補正後のエンジン出力要求値はPe1+Pe2−ΔPとなり、モータ出力要求値はPm1+Pm2+ΔPとなる。こうすることによって、ドライバの加速要求ないし負荷増大要求を満たしつつ、触媒温度の上昇を抑制して、アンモニアスリップを回避することが可能である。   However, when the future temperature Tce exceeds the target temperature range RT, when (Pe1 + Pe2) is output from the engine 1 in the same manner as in the normal control, ammonia slip may occur. Therefore, in the present embodiment, a part (or all) of the engine output request value Pe2 corresponding to the increased load is passed to the motor output request value as the output correction amount ΔP, and both output request values are corrected. In other words, while the total output demand value is kept the same as in the normal control, the distribution of the two is changed, and the ratio of the motor output is increased and the ratio of the engine output is reduced as compared with the time of the normal control. As a result, the required engine output value after the load increase and after the correction is Pe1 + Pe2-ΔP, and the required motor output value is Pm1 + Pm2 + ΔP. By doing so, it is possible to suppress an increase in the catalyst temperature and to avoid ammonia slip, while satisfying the driver's acceleration request or load increase request.

なお、仮にエンジン負荷増大前にエンジン1のみで走行されモータMが停止していた場合、すなわちPe1>0、Pm1=0であった場合、エンジン負荷増大後にはモータ出力要求値PmがPm2+ΔPとなり、モータMが始動される。このときPm2がゼロの場合はモータMが出力補正量ΔP分だけで作動される。   Incidentally, if the motor M is stopped by traveling only by the engine 1 before the engine load is increased, that is, if Pe1> 0 and Pm1 = 0, the required motor output value Pm becomes Pm2 + ΔP after the engine load is increased, The motor M is started. At this time, if Pm2 is zero, the motor M is operated only by the output correction amount ΔP.

図示例のように、負荷増大分のエンジン出力要求値Pe2の一部を出力補正量ΔPとした場合、すなわちΔP<Pe2とした場合、負荷増大後のエンジン出力要求値Peは、負荷増大前の値(Pe1)から(Pe1+Pe2−ΔP)に増大するが、通常制御時の値(Pe1+Pe2)よりは増大を抑制でき、触媒温度の上昇を抑制できる。   As shown in the example, when a part of the engine output request value Pe2 for the load increase is set to the output correction amount ΔP, that is, when ΔP <Pe2, the engine output request value Pe after the load increase is equal to the value before the load increase. Although it increases from the value (Pe1) to (Pe1 + Pe2-ΔP), the increase can be suppressed more than the value (Pe1 + Pe2) at the time of the normal control, and the increase in the catalyst temperature can be suppressed.

また図示しないが、負荷増大分のエンジン出力要求値Pe2の全部を出力補正量ΔPとした場合、すなわちΔP=Pe2とした場合、負荷増大後のエンジン出力要求値Peは、負荷増大前の値(Pe1)に等しく保持され、通常制御時の値(Pe1+Pe2)よりも増大を著しく抑制できる。よって、触媒温度の上昇も著しく抑制できる。この場合、加速に要するエンジン出力増加分が全てモータMによって負担されることとなる。   Although not shown, when all of the engine output required values Pe2 for the load increase are set as the output correction amount ΔP, that is, when ΔP = Pe2, the engine output required value Pe after the load increase is equal to the value before the load increase ( Pe1) is maintained, and the increase can be significantly suppressed as compared with the value (Pe1 + Pe2) at the time of the normal control. Therefore, an increase in the catalyst temperature can be significantly suppressed. In this case, the increase in the engine output required for acceleration is all borne by the motor M.

以上の説明で理解されるように、特許請求の範囲等にいう「内燃機関の負荷が過渡的に増大したとき、モータジェネレータの出力を増大側に補正する」とは、内燃機関の負荷が過渡的に増大したとき、通常制御時における負荷増大後の基準モータ出力要求値(Pm1+Pm2)を増大側に補正すること、すなわち基準モータ出力要求値(Pm1+Pm2)に正の出力補正量ΔPを加算して基準モータ出力要求値を補正することを意味する。また、特許請求の範囲等にいう「モータジェネレータの出力を増大側に補正する際、内燃機関の出力を減少側に補正する」とは、前述のように基準モータ出力要求値(Pm1+Pm2)を増大側に補正する際、併せて、通常制御時における負荷増大後の基準エンジン出力要求値(Pe1+Pe2)を減少側に補正すること、すなわち基準エンジン出力要求値(Pe1+Pe2)から正の出力補正量ΔPを減算して基準エンジン出力要求値を補正することを意味する。   As understood from the above description, "correcting the output of the motor generator to the increasing side when the load of the internal combustion engine transiently increases" in the claims and the like means that the load of the internal combustion engine is transient. When the load increases, the reference motor output required value (Pm1 + Pm2) after the load increase in the normal control is corrected to the increasing side, that is, the positive output correction amount ΔP is added to the reference motor output required value (Pm1 + Pm2). This means that the reference motor output request value is corrected. Further, "correcting the output of the internal combustion engine to the decreasing side when correcting the output of the motor generator to the increasing side" in the claims and the like means increasing the reference motor output required value (Pm1 + Pm2) as described above. In addition, when correcting the reference engine output demand value (Pe1 + Pe2) after the load increase during the normal control to the decreasing side, that is, by adding the positive output correction amount ΔP from the reference engine output demand value (Pe1 + Pe2). This means that the reference engine output required value is corrected by subtraction.

図5に戻って、ECU100は、ステップS105において、将来温度Tceが上限温度THより高くないと判断した場合、ステップS109に進んで、将来温度Tceが目標温度域RTの下限温度TLより低いか否かを判断する。   Returning to FIG. 5, when ECU 100 determines in step S105 that future temperature Tce is not higher than upper limit temperature TH, the process proceeds to step S109, and determines whether future temperature Tce is lower than lower limit temperature TL of target temperature range RT. Judge.

下限温度TLより低いと判断した場合、ECU100は、ステップS106に進んで、前記同様、温度差ΔTに応じた出力補正量ΔPを図4(B)に示した補正量マップから算出する。ここでは温度差ΔTが負なので、負の出力補正量ΔPが算出される。   If it is determined that the temperature is lower than the lower limit temperature TL, the ECU 100 proceeds to step S106, and calculates the output correction amount ΔP corresponding to the temperature difference ΔT from the correction amount map shown in FIG. Here, since the temperature difference ΔT is negative, a negative output correction amount ΔP is calculated.

次にステップS107において、ECU100は、前記同様、ステップS102で算出されたモータ出力要求値Pmに出力補正量ΔPを加算して補正後のモータ出力要求値Pmを算出する。また、ステップS102で算出されたエンジン出力要求値Peから出力補正量ΔPを減算して補正後のエンジン出力要求値Peを算出する。   Next, in step S107, the ECU 100 calculates the corrected motor output required value Pm by adding the output correction amount ΔP to the motor output required value Pm calculated in step S102, as described above. Further, the output correction amount ΔP is subtracted from the engine output required value Pe calculated in step S102 to calculate the corrected engine output required value Pe.

このとき、出力補正量ΔPが負なので、モータ出力要求値Pmは減少側に補正され、エンジン出力要求値Peは増大側に補正され、先の場合と逆の補正がなされる。   At this time, since the output correction amount ΔP is negative, the required motor output value Pm is corrected to the decreasing side, and the required engine output value Pe is corrected to the increasing side, so that the correction opposite to the previous case is performed.

この後、ステップS108において、ECU100は、前記同様、補正後のモータ出力要求値Pmおよびエンジン出力要求値Peに基づいてモータMおよびエンジン1を制御する。   Thereafter, in step S108, the ECU 100 controls the motor M and the engine 1 based on the corrected required motor output value Pm and the required required engine output Pe in the same manner as described above.

将来温度Tceが目標温度域RTより低くなり下限温度TLを下回る場合とは、車両の減速時等においてエンジンの負荷が過渡的に減少する場合、例えばフューエルカットが実行された場合に相当する。この場合、排気温度が急激に低下し、これに伴ってNOx触媒24の触媒温度が急激に低下する。そしてこの温度低下後に、NOx浄化率が最小許容値を満たせなくなる虞がある。こうなると、NOx触媒24のNOx浄化性能が悪化し、還元処理できなかったNOxがNOx触媒24の下流側に流出し、NOx触媒24の浄化性能が低下することがある。   The case where the future temperature Tce is lower than the target temperature range RT and lower than the lower limit temperature TL corresponds to a case where the load of the engine is transiently reduced during deceleration of the vehicle or the like, for example, a case where fuel cut is executed. In this case, the exhaust gas temperature sharply decreases, and accordingly, the catalyst temperature of the NOx catalyst 24 sharply decreases. After this temperature drop, the NOx purification rate may not be able to satisfy the minimum allowable value. In such a case, the NOx purification performance of the NOx catalyst 24 may deteriorate, and the NOx that has not been reduced may flow downstream of the NOx catalyst 24, and the purification performance of the NOx catalyst 24 may decrease.

そこで本実施形態では、こうした場合にモータMの出力を減少側に補正する。するとその補正分だけエンジン負荷の減少を抑制し、排気温度の低下、ひいては触媒温度の低下を抑制することができる。従って触媒温度の低下量を、NOxスリップが起こらないような低下量に止めることができ、NOxスリップを回避することが可能となる。   Therefore, in the present embodiment, in such a case, the output of the motor M is corrected to a decrease side. Then, the decrease in the engine load can be suppressed by the correction amount, and the decrease in the exhaust gas temperature and hence the catalyst temperature can be suppressed. Therefore, the amount of decrease in the catalyst temperature can be reduced to such a value that no NOx slip occurs, and NOx slip can be avoided.

この補正の具体的な方法は前述した通りである。すなわち、モータ出力要求値Pmを減少側に補正し、エンジン出力要求値Peを増大側に補正する。   The specific method of this correction is as described above. That is, the required motor output value Pm is corrected to decrease, and the required engine output value Pe is corrected to increase.

仮にエンジン負荷減少前にエンジン1のみで走行されモータMが停止していた場合、エンジン負荷減少後には、モータ出力要求値Pmが負の出力補正値ΔPとなり、モータMは発電機として機能され、負の回生出力を発生させられる。これにより補正を行わない場合に比べ、エンジン負荷を増大し、触媒温度の低下を抑制し、NOxスリップを回避することが可能となる。   If the motor M is stopped by running only on the engine 1 before the engine load is reduced, the required motor output value Pm becomes a negative output correction value ΔP after the engine load is reduced, and the motor M functions as a generator. A negative regenerative output can be generated. This makes it possible to increase the engine load, suppress a decrease in the catalyst temperature, and avoid NOx slip, as compared with the case where no correction is performed.

図5に戻って、ECU100は、ステップS109において、将来温度Tceが下限温度TLより低くないと判断した場合、ステップS108に進んで、補正を行うことなく、ステップS102で算出したモータ出力要求値Pmおよびエンジン出力要求値Peに基づいてモータMおよびエンジン1を通常通り制御する。この場合は将来温度Tceが目標温度域RT内にあり、好ましい触媒温度が当面維持されると予想されるからである。   Returning to FIG. 5, when the ECU 100 determines in step S109 that the future temperature Tce is not lower than the lower limit temperature TL, the process proceeds to step S108, and the motor output request value Pm calculated in step S102 without correction is performed. Then, the motor M and the engine 1 are controlled as usual based on the required engine output value Pe. In this case, the future temperature Tce is within the target temperature range RT, and it is expected that a preferable catalyst temperature will be maintained for the time being.

以上述べたように本実施形態によれば、エンジン1の負荷が過渡的に増大したとき、モータMの出力を増大側に補正するので、NOx触媒24の温度上昇を抑制し、アンモニアスリップを回避することが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, when the load of the engine 1 is transiently increased, the output of the motor M is corrected to the increased side, so that the temperature rise of the NOx catalyst 24 is suppressed and the ammonia slip is avoided. It is possible to do.

本実施形態においてはECU100が、特許請求の範囲にいう補正部、予測部および取得部に相当する。   In the present embodiment, the ECU 100 corresponds to a correction unit, a prediction unit, and an acquisition unit described in the claims.

本開示の実施形態は、他にも様々なものが可能である。例えば、上記実施形態では車両はオートマチック車であったが、車両はマニュアル車であってもよい。ハイブリッドシステムの形態についても、上記実施形態のものに限らず、様々な形態が可能である。   Various other embodiments of the present disclosure are possible. For example, in the above embodiment, the vehicle is an automatic vehicle, but the vehicle may be a manual vehicle. The form of the hybrid system is not limited to the above-described embodiment, and various forms are possible.

本開示の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本開示の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本開示に含まれる。従って本開示は、限定的に解釈されるべきではなく、本開示の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。   The embodiments of the present disclosure are not limited to the above-described embodiments, but include all modifications, applications, and equivalents included in the spirit of the present disclosure defined by the claims. Therefore, the present disclosure should not be construed as limiting, but can be applied to any other technology belonging to the scope of the idea of the present disclosure.

1 内燃機関(エンジン)
12 排気通路
24 NOx触媒
100 電子制御ユニット(ECU)
H ハイブリッド車両
M モータジェネレータ
1 internal combustion engine (engine)
12 Exhaust passage 24 NOx catalyst 100 Electronic control unit (ECU)
H Hybrid vehicle M Motor generator

Claims (5)

内燃機関とモータジェネレータを動力源として備えるハイブリッド車両であって、
前記内燃機関の排気通路に設けられた選択還元型NOx触媒と、
前記内燃機関の負荷が過渡的に増大したとき、前記モータジェネレータの出力を増大側に補正する補正部と、
を備えたことを特徴とするハイブリッド車両。
A hybrid vehicle including an internal combustion engine and a motor generator as power sources,
A selective reduction type NOx catalyst provided in an exhaust passage of the internal combustion engine,
When the load of the internal combustion engine transiently increases, a correction unit that corrects the output of the motor generator to an increasing side,
A hybrid vehicle comprising:
前記内燃機関の運転状態に基づいて前記NOx触媒の将来温度を予測する予測部をさらに備え、
前記補正部は、前記NOx触媒の目標温度域を設定すると共に、前記予測部により予測された前記NOx触媒の将来温度が前記目標温度域より高いとき、前記モータジェネレータの出力を増大側に補正する
請求項1に記載のハイブリッド車両。
A prediction unit that predicts a future temperature of the NOx catalyst based on an operation state of the internal combustion engine,
The correction unit sets a target temperature range of the NOx catalyst, and corrects the output of the motor generator to an increasing side when a future temperature of the NOx catalyst predicted by the prediction unit is higher than the target temperature range. The hybrid vehicle according to claim 1.
前記NOx触媒の現在温度を取得する取得部をさらに備え、
前記補正部は、前記取得部により取得された現在温度が前記目標温度域内にあり、かつ、前記予測部により予測された将来温度が前記目標温度域より高いとき、前記モータジェネレータの出力を増大側に補正する
請求項2に記載のハイブリッド車両。
An acquisition unit that acquires a current temperature of the NOx catalyst,
The correction unit increases the output of the motor generator when the current temperature acquired by the acquisition unit is within the target temperature range, and the future temperature predicted by the prediction unit is higher than the target temperature range. The hybrid vehicle according to claim 2.
前記補正部は、前記予測部により予測された将来温度と、前記目標温度域内の目標温度との差に基づき、前記モータジェネレータの出力補正値を算出する
請求項2または3に記載のハイブリッド車両。
The hybrid vehicle according to claim 2, wherein the correction unit calculates an output correction value of the motor generator based on a difference between a future temperature predicted by the prediction unit and a target temperature within the target temperature range.
前記補正部は、前記モータジェネレータの出力を増大側に補正する際、前記内燃機関の出力を減少側に補正する
請求項1〜4のいずれか一項に記載のハイブリッド車両。
The hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein the correction unit corrects the output of the internal combustion engine to a decrease when correcting the output of the motor generator to an increase.
JP2018158429A 2018-08-27 2018-08-27 Hybrid vehicle Pending JP2020032754A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018158429A JP2020032754A (en) 2018-08-27 2018-08-27 Hybrid vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018158429A JP2020032754A (en) 2018-08-27 2018-08-27 Hybrid vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2020032754A true JP2020032754A (en) 2020-03-05

Family

ID=69666717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018158429A Pending JP2020032754A (en) 2018-08-27 2018-08-27 Hybrid vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2020032754A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024195403A1 (en) 2023-03-22 2024-09-26 株式会社Ijtt Motor drive device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024195403A1 (en) 2023-03-22 2024-09-26 株式会社Ijtt Motor drive device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2009139283A1 (en) Device and method for controlling vehicle
EP2878782B1 (en) Exhaust purification device of internal combustion engine
WO2008103113A1 (en) On-board-diagnosis method for an exhaust aftertreatment system and on-board-diagnosis system for an exhaust aftertreatment system
CN115405432A (en) A method for operating an internal combustion engine
WO2011033620A1 (en) Exhaust gas purifying device and method for internal combustion engine
JP5159739B2 (en) Engine exhaust purification system
WO2014097391A1 (en) System for purifying exhaust of internal combustion engine
CN110219720A (en) Method and system for after-treatment device
US10443473B2 (en) Exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine
JP2008240577A (en) Oxidation catalyst deterioration diagnosis device and deterioration diagnosis method
CN109707523B (en) Vehicle system and method for heating soot filter using the same
CN117919937A (en) System and method for operating a passive NOx adsorber in an exhaust aftertreatment system
JP6133981B2 (en) Method for adding reducing agent to exhaust gas treatment equipment
JP2009092001A (en) Control device for internal combustion engine, control method, program for realizing the method, and recording medium recording the program
CN110552767B (en) Motor vehicle and method for operating a motor vehicle
CN103703221A (en) Deterioration detection device for selective reduction NOX catalyst
JP5837319B2 (en) Exhaust gas purification system for internal combustion engine
US10364727B2 (en) Exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine
CN105804841B (en) Control is adsorbed on the method for ammonia amount and the exhaust system using this method in catalyst converter
JP6163995B2 (en) Diagnostic equipment
JP2020032754A (en) Hybrid vehicle
JP2010185434A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP2019073980A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
US11434841B2 (en) Methods and systems for NOx offset diagnostic
JP4799495B2 (en) Internal combustion engine catalyst deterioration judgment system

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20180827