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公開番号2025068545
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-28
出願番号2023178526
出願日2023-10-16
発明の名称内燃機関の排気制御装置
出願人三菱自動車工業株式会社
代理人個人,弁理士法人真田特許事務所
主分類F01N 3/027 20060101AFI20250421BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】内燃機関の排気制御装置に関し、フィルタの再生効率を改善する。
【解決手段】開示の内燃機関2の排気制御装置は、内燃機関2の排気通路7に介装されて排気ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタ9と、電力を消費してフィルタ9を昇温させるヒータ11と、制御装置10とを備える。制御装置10は、フィルタ9に捕集された粒子状物質を燃焼除去するフィルタ再生制御に際し、ヒータ11でフィルタ9を昇温させるヒータ昇温制御とヒータ11以外の手段でフィルタ9を昇温させる通常昇温制御とを実施可能に設けられる。制御装置10は、通常昇温制御を所定時間実施した場合の推定温度上昇量Aに対する推定煤発生量Bの割合Cを内燃機関2の作動状態に基づいて推定し、割合Cが所定値D未満ならば通常昇温制御を実施し、割合Cが所定値D以上ならばヒータ昇温制御を実施する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
内燃機関の排気通路に介装されて排気ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタと、
電力を消費して前記フィルタを昇温させるヒータと、
前記フィルタに捕集された前記粒子状物質を燃焼除去するフィルタ再生制御に際し、前記ヒータで前記フィルタを昇温させるヒータ昇温制御と、前記ヒータ以外の手段で前記フィルタを昇温させる通常昇温制御と、を実施可能に設けられた制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記通常昇温制御を所定時間実施した場合の推定温度上昇量に対する推定煤発生量の割合を前記内燃機関の作動状態に基づいて推定し、前記割合が所定値未満ならば前記通常昇温制御を実施し、前記割合が前記所定値以上ならば前記ヒータ昇温制御を実施する
ことを特徴とする、内燃機関の排気制御装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記制御装置は、前記内燃機関の運転点が回転負荷マップ上の第一領域内にある場合に、前記割合が前記所定値以上であると判断し、
前記第一領域は、エンジン負荷が第一負荷以上であってエンジン回転数が第一回転数以上の領域である
ことを特徴とする、請求項１記載の内燃機関の排気制御装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記内燃機関の温度が低いほど、前記第一負荷または前記第一回転数を減少方向に補正することで前記第一領域を拡大させる
ことを特徴とする、請求項２記載の内燃機関の排気制御装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記内燃機関の運転点が前記回転負荷マップ上の第二領域内にある場合に、前記割合が前記所定値以上であると判断し、
前記第二領域は、前記エンジン負荷が前記第一負荷よりも低い第二負荷以下であって前記エンジン回転数が前記第一回転数よりも低い第二回転数以下の領域である
ことを特徴とする、請求項２記載の内燃機関の排気制御装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記内燃機関の運転点が前記第二領域内にある場合に、前記通常昇温制御を所定時間実施した場合の推定フィルタ温度を算出し、
前記推定フィルタ温度が前記フィルタの再生温度よりも低い第一温度未満かつ前記第一温度よりも低い第二温度以上ならば、前記ヒータ昇温制御と同時に前記通常昇温制御を実施し、
前記推定フィルタ温度が前記第一温度以上または前記第二温度未満ならば、前記ヒータ昇温制御のみを実施する
ことを特徴とする、請求項４記載の内燃機関の排気制御装置。
【請求項６】
前記内燃機関に駆動されて発電する発電機と、走行用モータと、前記走行用モータ及び前記発電機に接続されるバッテリとを備え、
前記制御装置は、前記内燃機関の運転点が前記第二領域内にある場合であっても、前記内燃機関が前記発電機を駆動して発電させている状況では、前記発電機の発電量を増加させることで前記内燃機関の運転点を前記第二領域外へ移動させるとともに前記通常昇温制御を実施する
ことを特徴とする、請求項４記載の内燃機関の排気制御装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記内燃機関の運転点が前記第二領域内にある場合であって、前記内燃機関が前記発電機を駆動して発電させている場合に、
前記バッテリの充電率が所定充電率以上ならば、前記ヒータ昇温制御を実施し、
前記バッテリの充電率が前記所定充電率未満ならば、前記発電機の発電量を増加させることで前記内燃機関の運転点を前記第二領域外へ移動させるとともに前記通常昇温制御を実施する
ことを特徴とする、請求項６記載の内燃機関の排気制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本件は、内燃機関の排気通路に介装されるフィルタの再生制御を実施する排気制御装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関において、排気ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ，パティキュレートマター）を取り除くためのフィルタを排気通路に介装したものが知られている。フィルタ上に捕集された粒子状物質は、高温の排気ガスに晒されることで焼却除去される。一方、排気ガスの温度が低い運転状態が長時間続くと、粒子状物質の堆積量が増加してフィルタが目詰まりするおそれがある。そこで、粒子状物質の堆積量等に応じて、堆積した粒子状物質を強制的に焼却する制御が実施されるようになっている。このような制御は、フィルタ再生制御と呼ばれる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開2016-104974号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フィルタ再生制御では、例えば燃料噴射量の増量，噴射時期の遅角化，点火時期の遅角化，排気管噴射などにより、フィルタに流入する排気ガスの温度を上昇させる制御が実施される。一方、内燃機関の作動状態によっては、このような制御が粒子状物質のさらなる生成を助長する場合がある。これにより、フィルタ上の粒子状物質を焼却するのに時間がかかり、フィルタの再生効率が低下する。
【０００５】
本件の目的の一つは、上記のような課題に照らして創案されたものであり、フィルタの再生効率を改善できる内燃機関の排気制御装置を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けられる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
開示の内燃機関の排気制御装置は、以下に開示する態様（適用例）として実現でき、上記の課題の少なくとも一部を解決する。態様２以降の各態様は、何れもが付加的に適宜選択されうる態様であって、何れもが省略可能な態様である。態様２以降の各態様は、何れもが本件にとって必要不可欠な態様や構成を開示するものではない。
【０００７】
態様１．開示の内燃機関の排気制御装置は、内燃機関の排気通路に介装されて排気ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタと、電力を消費して前記フィルタを昇温させるヒータとを備える。また、前記フィルタに捕集された前記粒子状物質を燃焼除去するフィルタ再生制御に際し、前記ヒータで前記フィルタを昇温させるヒータ昇温制御と、前記ヒータ以外の手段で前記フィルタを昇温させる通常昇温制御と、を実施可能に設けられた制御装置を備える。
【０００８】
前記制御装置は、前記通常昇温制御を所定時間実施した場合の推定温度上昇量に対する推定煤発生量の割合を前記内燃機関の作動状態に基づいて推定し、前記割合が所定値未満ならば前記通常昇温制御を実施し、前記割合が前記所定値以上ならば前記ヒータ昇温制御を実施する。
【０００９】
態様２．上記の態様１を含む態様において、前記制御装置は、前記内燃機関の運転点が回転負荷マップ上の第一領域内にある場合に、前記割合が前記所定値以上であると判断することが好ましい。また、前記第一領域は、エンジン負荷が第一負荷以上であってエンジン回転数が第一回転数以上の領域であることが好ましい。
【００１０】
態様３．上記の態様２を含む態様において、前記制御装置は、前記内燃機関の温度が低いほど、前記第一負荷または前記第一回転数を減少方向に補正することで前記第一領域を拡大させることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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