特開 2023-170842 車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023170842

(43)【公開日】2023-12-01

(54)【発明の名称】車両

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/023 20060101AFI20231124BHJP

   F01N 3/033 20060101ALI20231124BHJP

   F01N 3/035 20060101ALI20231124BHJP

   F01N 13/08 20100101ALI20231124BHJP

   F01N 3/24 20060101ALI20231124BHJP

   F01N 3/18 20060101ALI20231124BHJP

   F01N 3/20 20060101ALI20231124BHJP

   F02D 27/00 20060101ALI20231124BHJP

【ＦＩ】

F01N3/023 A

F01N3/033 C

F01N3/033 Z

F01N3/035 E

F01N3/033 D

F01N13/08 B

F01N3/24 E

F01N3/24 B

F01N3/24 Q

F01N3/18 B

F01N3/20 R

F02D27/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022082906

(22)【出願日】2022-05-20

(71)【出願人】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110000936

【氏名又は名称】弁理士法人青海国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】永井 亮

【テーマコード（参考）】

3G004

3G091

3G092

3G190

【Ｆターム（参考）】

3G004AA01

3G004BA06

3G004DA01

3G004DA24

3G004EA02

3G091AA02

3G091AA14

3G091AB03

3G091AB13

3G091BA07

3G091BA13

3G091BA14

3G091BA15

3G091BA19

3G091CA22

3G091CA27

3G091EA01

3G091EA32

3G091EA34

3G091EA39

3G091FA06

3G091GB05W

3G091GB06W

3G091GB07W

3G091HA15

3G091HA36

3G091HA37

3G091HA41

3G091HB01

3G091HB07

3G092AA01

3G092AC02

3G092FA15

3G092GA10

3G092GA20

3G092HD05Z

3G092HD09Z

3G092HF05Z

3G190AA03

3G190AA13

3G190CA01

3G190CB24

3G190CB34

3G190CB35

3G190DB02

3G190DC17

3G190EA13

3G190EA14

3G190EA32

(57)【要約】

【課題】フィルタに集中的に酸素を供給する。
【解決手段】車両は、エンジンに接続された排気流路に設けられるフィルタと、前記排気流路における前記フィルタの上流側を大気圧未満の負圧とする負圧機構と、前記排気流路に形成された開口と、前記開口を開閉する弁体とを有し、前記弁体は、前記負圧機構により前記排気流路が負圧になると、前記開口を開放する第１開閉機構と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンに接続された排気流路に設けられるフィルタと、
前記排気流路における前記フィルタの上流側を大気圧未満の負圧とする負圧機構と、
前記排気流路に形成された開口と、前記開口を開閉する弁体とを有し、前記弁体は、前記負圧機構により前記排気流路が負圧になると、前記開口を開放する第１開閉機構と、
を備える、車両。

【請求項2】

前記負圧機構は、
１つまたは複数のプロセッサ、および、前記プロセッサに接続される１つまたは複数のメモリを有する制御装置を備え、
前記制御装置は、駆動系を動作させる際とは逆方向に前記エンジンを回転させて、前記排気流路を負圧とする、請求項１に記載の車両。

【請求項3】

前記排気流路における前記開口の下流側に設けられ、前記排気流路を開閉する第２開閉機構を備え、
前記第２開閉機構は、前記負圧機構によって前記排気流路を負圧にする際に、前記排気流路を閉鎖する、請求項１または２に記載の車両。

【請求項4】

前記フィルタの上流側に設けられる酸素センサを備え、
前記負圧機構は、
前記酸素センサによって検出される酸素濃度が所定の閾値以上になった場合、前記排気流路の圧力を大気圧以上とする、請求項１または２に記載の車両。

【請求項5】

前記排気流路における前記フィルタの上流側に設けられる三元触媒を備える、請求項１または２に記載の車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両に関する。

【背景技術】

【0002】

エンジンから排気される排気ガスには、煤等の粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）が含まれる。このため、車両には、粒子状物質を取り除くフィルタとして、ＧＰＦ（Gasoline Particulate Filter）やＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）が設けられている。このようなフィルタでは、フィルタに形成された孔で粒子状物質を捕捉することにより、排気ガスから粒子状物質を取り除く。フィルタは、使用を継続するに従って粒子状物質によって目詰まりする。

【0003】

そこで、フィルタにおける粒子状物質の堆積量が所定量以上になると、フィルタに対し再生処理が実行される。再生処理は、フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼させてフィルタから除去する処理である。例えば、特許文献１には、燃料カット中に、燃料と吸気との混合気を点火することなく排気流路に設けられたフィルタに供給することにより再生処理を実行する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－１２７００４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記特許文献１の技術では、再生処理を行う際に、エンジンから排気流路全体に亘って、吸気が通過する。このため、吸気に含まれる酸素によって、排気流路に設けられた触媒が劣化したり、触媒による排気ガスの浄化効率が低下したりするという問題が生じる。

【0006】

このため、フィルタに集中的に酸素を供給する技術の開発が希求されている。

【0007】

本発明は、このような課題に鑑み、フィルタに集中的に酸素を供給することが可能な車両を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明の一実施の形態に係る車両は、
エンジンに接続された排気流路に設けられるフィルタと、
前記排気流路における前記フィルタの上流側を大気圧未満の負圧とする負圧機構と、
前記排気流路に形成された開口と、前記開口を開閉する弁体とを有し、前記弁体は、前記負圧機構により前記排気流路が負圧になると、前記開口を開放する第１開閉機構と、
を備える。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、フィルタに集中的に酸素を供給することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態に係る車両の構成を示す概略図である。

【図2】本発明の実施形態に係る第１開閉機構および第２開閉機構を説明する図である。

【図3】本発明の実施形態に係る制御装置の機能構成の一例を示すブロック図である。

【図4】排気流路が負圧である場合の第１開閉機構および第２開閉機構を説明する図である。

【図5】本発明の実施形態に係るフィルタ管理方法の処理の流れを示すフローチャートである。

【図6】変形例に係る車両を説明する図である。

【図7】変形例に係る制御装置の機能構成の一例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す具体的な寸法、材料、数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0012】

図１は、本発明の実施形態に係る車両１００の構成を示す概略図である。なお、図１中、破線の矢印は、信号の流れを示す。なお、図１中、酸素センサ１９０、圧力センサ１９２、１９４から制御装置２００への信号の流れを示す矢印を省略する。

【0013】

図１に示すように、車両１００は、エンジン１１０と、スタータモータ１１２と、駆動用モータ１１４と、吸気流路１２０と、排気流路１３０と、三元触媒１４０と、ＧＰＦ１５０と、マフラ１６０と、第１開閉機構１７０と、第２開閉機構１８０と、酸素センサ１９０と、圧力センサ１９２、１９４と、制御装置２００とを含む。

【0014】

車両１００は、エンジン１１０および駆動用モータ１１４を駆動源として備えるハイブリッド車両である。エンジン１１０は、ガソリンエンジンである。スタータモータ１１２は、エンジン１１０を始動するために用いられる。

【0015】

エンジン１１０の吸気ポートには、吸気マニホールドが連通される。吸気マニホールドの集合部には、吸気流路１２０が連通される。吸気流路１２０は、例えば、配管で構成される。

【0016】

エンジン１１０の排気ポートには排気マニホールドが連通される。排気マニホールドの集合部には、排気流路１３０が連通される。排気流路１３０は、例えば、配管で構成される。エンジン１１０から排気された排気ガスは、排気流路１３０を流れる。以下、エンジン１１０が通常回転している際の排気ガスの流れ方向の上流を単に「上流」という場合がある。また、排気ガスの流れ方向の下流を単に「下流」という場合がある。なお、車両１００の駆動系を動作させる際のエンジン１１０の回転を通常回転と呼ぶ。

【0017】

三元触媒１４０は、排気流路１３０に設けられる。三元触媒１４０は、エンジン１１０から排出された排気ガス中の炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物を除去する。三元触媒１４０は、例えば、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の貴金属を含む。

【0018】

ＧＰＦ１５０（フィルタ）は、排気流路１３０における三元触媒１４０の下流側に設けられる。ＧＰＦ１５０は、エンジン１１０から排出された排気ガス中の粒子状物質（煤）を捕捉する。

【0019】

マフラ１６０は、排気流路１３０におけるＧＰＦ１５０の下流側に設けられる。三元触媒１４０およびＧＰＦ１５０によって浄化された排気ガスは、マフラ１６０を通じて外部に排気される。

【0020】

第１開閉機構１７０は、排気流路１３０における三元触媒１４０とＧＰＦ１５０との間に設けられる。第２開閉機構１８０は、排気流路１３０におけるＧＰＦ１５０とマフラ１６０との間に設けられる。

【0021】

図２は、本発明の実施形態に係る第１開閉機構１７０および第２開閉機構１８０を説明する図である。

【0022】

図２に示すように、第１開閉機構１７０は、開口１７２と、弁体１７４とを含む。開口１７２は、排気流路１３０におけるＧＰＦ１５０の上流側に形成される。本実施形態において、開口１７２は、排気流路１３０における、三元触媒１４０とＧＰＦ１５０との間に形成される。開口１７２は、排気流路１３０内と排気流路１３０外とを連通する。

【0023】

弁体１７４は、排気流路１３０内に設けられる。弁体１７４の一端側には回転軸１７６が設けられる。弁体１７４は、開口１７２を開閉する。弁体１７４は、排気流路１３０内が大気圧以上の正圧である場合、開口１７２を閉鎖する。一方、弁体１７４は、排気流路１３０内が大気圧未満の負圧である場合、外気によって排気流路１３０内に押圧されて、開口１７２から離隔する方向に回動する。したがって、弁体１７４は、排気流路１３０が負圧になると、開口１７２を開放することになる。

【0024】

第２開閉機構１８０は、排気流路１３０における開口１７２の下流側に設けられる。本実施形態において、第２開閉機構１８０は、排気流路１３０内におけるＧＰＦ１５０の下流側に設けられる。第２開閉機構１８０は、排気流路１３０を開閉する。第２開閉機構１８０は、例えば、バタフライ弁で構成される。第２開閉機構１８０は、後述する負圧制御部２１４に開閉制御される。

【0025】

図１に戻って説明すると、酸素センサ１９０は、ＧＰＦ１５０の上流側に設けられる。本実施形態において、酸素センサ１９０は、三元触媒１４０の下流側近傍に設けられる。酸素センサ１９０は、排気流路１３０における三元触媒１４０とＧＰＦ１５０との間の酸素濃度を検出する。

【0026】

圧力センサ１９２は、ＧＰＦ１５０の上流側に設けられ、排気流路１３０における三元触媒１４０とＧＰＦ１５０との間の圧力を検出する。圧力センサ１９４は、ＧＰＦ１５０の下流側に設けられ、排気流路１３０におけるＧＰＦ１５０とマフラ１６０との間の圧力を検出する。

【0027】

制御装置２００（負圧機構）は、１つまたは複数のプロセッサ２０２と、プロセッサ２０２に接続される１つまたは複数のメモリ２０４と、を有する。プロセッサ２０２は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を含む。メモリ２０４は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などを含む。ＲＯＭは、ＣＰＵが使用するプログラムおよび演算パラメータ等を記憶する記憶素子である。ＲＡＭは、ＣＰＵにより実行される処理に用いられる変数およびパラメータ等のデータを一時記憶する記憶素子である。

【0028】

制御装置２００は、車両１００に設けられる各装置（例えば、エンジン１１０、スタータモータ１１２、駆動用モータ１１４、第２開閉機構１８０、酸素センサ１９０、圧力センサ１９２、１９４等）と通信を行う。制御装置２００と各装置との通信は、例えば、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信を用いて実現される。

【0029】

図３は、本発明の実施形態に係る制御装置２００の機能構成の一例を示すブロック図である。例えば、図３に示すように、制御装置２００は、信号取得部２１０と、堆積量推定部２１２と、負圧制御部２１４と、記憶部２２０とを有する。なお、信号取得部２１０、堆積量推定部２１２、負圧制御部２１４により行われる以下で説明する処理を含む各種処理は、プロセッサ２０２によって実行され得る。詳細には、メモリ２０４に記憶されているプログラムをプロセッサ２０２が実行することにより、各種処理が実行される。

【0030】

信号取得部２１０は、圧力センサ１９２、１９４の検出値を取得する。また、信号取得部２１０は、エンジン１１０が停止中であり、かつ、駆動用モータ１１４によって車両１００が走行中であるか否かの情報を取得する。

【0031】

堆積量推定部２１２は、圧力センサ１９２、１９４の検出値に基づき、ＧＰＦ１５０における粒子状物質の堆積量を推定する。具体的に説明すると、堆積量推定部２１２は、圧力センサ１９２の検出値と圧力センサ１９４の検出値との差分を算出する。差分は、ＧＰＦ１５０の上流側と下流側との差圧（以下、単に「差圧」という）である。そして、堆積量推定部２１２は、差圧に基づき、ＧＰＦ１５０における粒子状物質の堆積量を推定する。

【0032】

堆積量推定部２１２は、差圧が閾値圧力以上である場合に、ＧＰＦ１５０への粒子状物質の堆積量が閾値量以上となったと推定する。なお、閾値圧力は、差圧と、粒子状物質の堆積量とに基づいて予め決定される。例えば、堆積量が、再生処理において異常燃焼させずに粒子状物質を燃焼できる堆積量の最大値である場合の差圧を閾値圧力に決定する。閾値圧力を示す情報は、記憶部２２０に保持される。

【0033】

負圧制御部２１４は、差圧が閾値圧力以上となった場合であって、エンジン１１０が停止中であり、かつ、駆動用モータ１１４によって車両１００が走行中である場合に、排気流路１３０におけるＧＰＦ１５０の上流側を大気圧未満の負圧とする。本実施形態において、負圧制御部２１４は、エンジン１１０と動力伝達系との間の動力の伝達を遮断して、スタータモータ１１２を制御し、エンジン１１０を逆回転させて、排気流路１３０を負圧とする。なお、逆回転は、通常回転と逆方向の回転である。

【0034】

また、負圧制御部２１４は、エンジン１１０を逆回転させる際、つまり、排気流路１３０を負圧にする際に、第２開閉機構１８０を動作させ、排気流路１３０を閉鎖する。

【0035】

図４は、排気流路１３０が負圧である場合の第１開閉機構１７０および第２開閉機構１８０を説明する図である。図４中、実線の矢印は、外気の流れを示す。

【0036】

図４に示すように、第２開閉機構１８０によってＧＰＦ１５０の下流側の排気流路１３０が閉鎖された状態で、エンジン１１０が逆回転されると、排気流路１３０内の気体（排気ガス等）は、エンジン１１０に吸引される。これにより、排気流路１３０における第２開閉機構１８０の上流側が負圧となる。

【0037】

そうすると、第１開閉機構１７０の弁体１７４は、外気によって排気流路１３０内に押圧されて、開口１７２から離隔する方向に回動する。これにより、開口１７２は、弁体１７４によって開放される。こうして、外気は、開口１７２を通じて排気流路１３０内に供給される。

【0038】

そして、負圧制御部２１４は、酸素センサ１９０によって検出される酸素濃度が所定の閾値以上になった場合、スタータモータ１１２を制御してエンジン１１０の逆回転を停止し、排気流路１３０の負圧を解除する。これにより、排気流路１３０における三元触媒１４０とＧＰＦ１５０との間の領域１３２に外気が貯留される。なお、閾値は、外気に含まれる酸素濃度（例えば、２１％）に設定される。閾値を示す情報は、記憶部２２０に保持される。

【0039】

なお、排気流路１３０の領域１３２に貯められた外気は、次回エンジン１１０が通常回転された際に排気流路１３０に導かれた排気ガスの流れに同伴されて、ＧＰＦ１５０に到達する。これにより、ＧＰＦ１５０に対し、再生処理が実行されることになる。

【0040】

［フィルタ管理方法］
図５は、本発明の実施形態に係るフィルタ管理方法の処理の流れを示すフローチャートである。本実施形態において、所定の時間間隔毎に生じる割込によってフィルタ管理方法が繰り返し遂行される。

【0041】

図５に示すように、フィルタ管理方法は、堆積量判定処理Ｓ１１０と、運転状態判定処理Ｓ１２０と、通常回転実行判定処理Ｓ１３０と、負圧開始処理Ｓ１４０と、第２濃度判定処理Ｓ１５０と、負圧解除処理Ｓ１６０とを含む。以下、各処理について詳述する。

【0042】

[堆積量判定処理Ｓ１１０]
堆積量推定部２１２は、ＧＰＦ１５０への粒子状物質の堆積量が閾値量以上となったか否かを判定する。その結果、堆積量が閾値量以上になったと判定した場合には（Ｓ１１０におけるＹＥＳ）、堆積量推定部２１２は、運転状態判定処理Ｓ１２０に処理を移す。一方、堆積量が閾値量以上になっていない、つまり、閾値量未満であると判定した場合には（Ｓ１１０におけるＮＯ）、堆積量推定部２１２は、当該フィルタ管理方法を終了する。

【0043】

［運転状態判定処理Ｓ１２０］
負圧制御部２１４は、エンジン１１０が停止中であり、かつ、車両１００が駆動用モータ１１４により走行中であるか否かを判定する。その結果、エンジン１１０が停止中であり、かつ、車両１００が駆動用モータ１１４により走行中であると判定した場合（Ｓ１２０におけるＹＥＳ）、負圧制御部２１４は、通常回転実行判定処理Ｓ１３０に処理を移す。一方、エンジン１１０が停止中ではない、または、車両１００が駆動用モータ１１４により走行中ではないと判定した場合（Ｓ１２０におけるＮＯ）、負圧制御部２１４は、当該フィルタ管理方法を終了する。

【0044】

［通常回転実行判定処理Ｓ１３０］
負圧制御部２１４は、前回負圧解除処理Ｓ１６０を実行してから、エンジン１１０が通常回転されたか否かを判定する。本実施形態において、負圧制御部２１４は、信号取得部２１０によって取得された酸素センサ１９０の検出値に基づき、排気流路１３０の領域１３２の上流側の酸素濃度が閾値以上であるか否かを判定する。その結果、酸素濃度が閾値以上であると判定した場合、つまり、前回負圧解除処理Ｓ１６０を実行してから、エンジン１１０が通常回転されていないと判定した場合（Ｓ１３０におけるＮＯ）、負圧制御部２１４は、当該フィルタ管理方法を終了する。一方、酸素濃度が閾値未満であると判定した場合、つまり、前回負圧解除処理Ｓ１６０を実行してから、エンジン１１０が通常回転されたと判定した場合（Ｓ１３０におけるＹＥＳ）、負圧制御部２１４は、負圧開始処理Ｓ１４０に処理を移す。

【0045】

［負圧開始処理Ｓ１４０］
負圧制御部２１４は、排気流路１３０を大気圧未満の負圧とする。本実施形態において、負圧制御部２１４は、エンジン１１０と動力伝達系との間の動力の伝達を遮断して、スタータモータ１１２を制御し、エンジン１１０を逆回転させる。また、負圧制御部２１４は、第２開閉機構１８０を制御して、排気流路１３０を閉鎖させる。これにより、第１開閉機構１７０の弁体１７４によって開口１７２が開放される。これにより、開口１７２を通じて、外気を排気流路１３０の領域１３２に供給することができる。

【0046】

［第２濃度判定処理Ｓ１５０］
負圧制御部２１４は、信号取得部２１０によって取得された酸素センサ１９０の検出値に基づき、排気流路１３０の領域１３２の酸素濃度が閾値以上であるか否かを判定する。そして、酸素濃度が閾値未満である場合（Ｓ１５０におけるＮＯ）、酸素濃度が閾値以上となるまで、負圧制御部２１４は、第２濃度判定処理Ｓ１５０を繰り返す。酸素濃度が閾値以上となったら（Ｓ１５０におけるＹＥＳ）、負圧制御部２１４は、負圧解除処理Ｓ１６０に処理を移す。

【0047】

［負圧解除処理Ｓ１６０］
負圧制御部２１４は、排気流路１３０の圧力を大気圧以上とする。本実施形態において、負圧制御部２１４は、スタータモータ１１２を制御し、エンジン１１０の逆回転を停止させる。また、負圧制御部２１４は、第２開閉機構１８０を制御して、排気流路１３０を開放させる。これにより、第１開閉機構１７０の弁体１７４によって開口１７２が閉鎖される。

【0048】

以上説明したように、本実施形態に係る車両１００では、排気流路１３０が負圧になると、外気（酸素）をＧＰＦ１５０の上流側に供給して、排気流路１３０の領域１３２に外気を一時的に貯留することができる。これにより、次回、エンジン１１０が通常回転されて、排気ガスが排気流路１３０を流れる際に、排気ガスの流れに伴って、排気流路１３０の領域１３２に貯留された外気をＧＰＦ１５０に供給することが可能となる。

【0049】

したがって、車両１００は、ＧＰＦ１５０に集中的に外気（酸素）を供給することができ、再生処理を行う際に、エンジン１１０から排気流路１３０全体に亘って、酸素が通過してしまう事態を回避することが可能となる。これにより、車両１００は、酸素による三元触媒１４０の劣化や、三元触媒１４０による排気ガスの浄化効率の低下を抑制することができる。

【0050】

また、上記したように、負圧制御部２１４は、エンジン１１０を逆回転させるだけといった簡易な構成で、排気流路１３０の領域１３２を負圧にする。このため、車両１００は、排気流路１３０の領域１３２を負圧にするため専用の機構を備えることなく、排気流路１３０の領域１３２を負圧にすることが可能となる。

【0051】

また、上記したように、車両１００は、第２開閉機構１８０を備える。これにより、車両１００は、排気流路１３０の領域１３２の圧力をより低圧にすることが可能となる。したがって、車両１００は、排気流路１３０の領域１３２に短時間で外気を供給することができる。

【0052】

また、上記したように、負圧制御部２１４は、酸素センサ１９０によって検出される酸素濃度が閾値以上になった場合、排気流路１３０の圧力を大気圧以上とする。これにより、外気が三元触媒１４０に供給されてしまう事態を回避することができる。したがって、酸素による三元触媒１４０の劣化を防止することが可能となる。このため、三元触媒１４０に含まれる貴金属の量を低減することができ、三元触媒１４０のコストを削減することが可能となる。

【0053】

[変形例]
上記実施形態において、エンジン１１０を逆回転させることで、排気流路１３０を負圧にする構成を例に挙げた。しかし、排気流路１３０を負圧にすることができれば、構成に限定はない。

【0054】

図６は、変形例に係る車両３００を説明する図である。図６に示すように、車両３００は、エンジン１１０と、スタータモータ１１２と、駆動用モータ１１４と、吸気流路１２０と、排気流路１３０と、三元触媒１４０と、ＧＰＦ１５０と、マフラ１６０と、第１開閉機構１７０と、第２開閉機構１８０と、酸素センサ１９０と、圧力センサ１９２、１９４と、ポンプ３１０と、制御装置３２０とを含む。なお、上記車両１００と実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

【0055】

変形例において、ポンプ３１０（負圧機構）は、排気流路１３０の領域１３２の気体を吸引する。ポンプ３１０の吸入側は、排気流路１３０の領域１３２に接続される。ポンプ３１０の吐出側は、大気開放される。ポンプ３１０は、スタータモータ１１２によって動作する。

【0056】

制御装置３２０（負圧機構）は、１つまたは複数のプロセッサ３２２と、プロセッサ３２２に接続される１つまたは複数のメモリ３２４と、を有する。プロセッサ３２２は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を含む。メモリ３２４は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などを含む。ＲＯＭは、ＣＰＵが使用するプログラムおよび演算パラメータ等を記憶する記憶素子である。ＲＡＭは、ＣＰＵにより実行される処理に用いられる変数およびパラメータ等のデータを一時記憶する記憶素子である。

【0057】

制御装置３２０は、車両３００に設けられる各装置（例えば、エンジン１１０、スタータモータ１１２、駆動用モータ１１４、第２開閉機構１８０、酸素センサ１９０、圧力センサ１９２、１９４、ポンプ３１０等）と通信を行う。制御装置３２０と各装置との通信は、例えば、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信を用いて実現される。

【0058】

図７は、変形例に係る制御装置３２０の機能構成の一例を示すブロック図である。例えば、図７に示すように、制御装置３２０は、信号取得部２１０と、堆積量推定部２１２と、負圧制御部３３４と、記憶部２２０とを有する。なお、信号取得部２１０、堆積量推定部２１２、負圧制御部３３４により行われる以下で説明する処理を含む各種処理は、プロセッサ３２２によって実行され得る。詳細には、メモリ３２４に記憶されているプログラムをプロセッサ３２２が実行することにより、各種処理が実行される。

【0059】

変形例に係る負圧制御部３３４は、ＧＰＦ１５０の上流側と下流側との差圧が閾値圧力以上となった場合であって、エンジン１１０が停止中であり、かつ、駆動用モータ１１４によって車両１００が走行中である場合に、スタータモータ１１２を制御し、ポンプ３１０の動作を開始させて、排気流路１３０内の気体（排気ガス等）を吸引させる。また、負圧制御部２１４と同様に、負圧制御部３３４は、ポンプ３１０を動作させる際に、第２開閉機構１８０を動作させ、排気流路１３０を閉鎖する。これにより、排気流路１３０における第２開閉機構１８０の上流側が負圧となる。

【0060】

そうすると、第１開閉機構１７０の弁体１７４は、外気によって排気流路１３０内に押圧されて、開口１７２から離隔する方向に回動する。これにより、開口１７２は、弁体１７４によって開放される。こうして、外気は、開口１７２を通じて排気流路１３０内に供給される。

【0061】

そして、負圧制御部３３４は、酸素センサ１９０によって検出される酸素濃度が所定の閾値以上になった場合、スタータモータ１１２を制御して、ポンプ３１０の動作を停止し、排気流路１３０の負圧を解除する。

【0062】

以上説明したように、変形例に係る車両３００においても、ＧＰＦ１５０に集中的に外気（酸素）を供給することができ、再生処理を行う際に、エンジン１１０から排気流路１３０全体に亘って、酸素が通過してしまう事態を回避することが可能となる。

【0063】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【0064】

例えば、上記実施形態および変形例では、開口１７２が、排気流路１３０における三元触媒１４０とＧＰＦ１５０との間に形成される場合を例に挙げた。しかし、開口１７２は、排気流路１３０におけるＧＰＦ１５０の上流側に形成されればよい。また、開口１７２は、排気流路１３０におけるＧＰＦ１５０の下流側に形成されてもよい。この場合、開口１７２は、排気流路１３０におけるＧＰＦ１５０の下流側であって、第２開閉機構１８０の上流側に形成されるとよい。

【0065】

また、上記実施形態および変形例において、車両１００、３００が、第２開閉機構１８０を備える場合を例に挙げた。しかし、第２開閉機構１８０は、必須の構成ではない。

【0066】

また、上記実施形態および変形例において、車両１００、３００が、酸素センサ１９０を備える場合を例に挙げた。しかし、酸素センサ１９０は、必須の構成ではない。酸素センサ１９０を備えない場合、負圧制御部２１４、３３４は、排気流路１３０を負圧としてから所定時間経過後に、負圧を解除してもよい。

【0067】

また、上記実施形態および変形例において、三元触媒１４０が、排気流路１３０におけるＧＰＦ１５０の上流側に設けられる構成を例に挙げた。しかし、三元触媒１４０は、排気流路１３０におけるＧＰＦ１５０の下流側に設けられていてもよい。

【0068】

また、上記実施形態におよび変形例において、エンジン１１０を逆回転させた後、車両１００が駆動用モータ１１４により走行中である間に、エンジン１１０を通常回転させてもよい。

【0069】

また、上記実施形態において、スタータモータ１１２によってエンジン１１０が逆回転される場合を例に挙げた。しかし、エンジン１１０は、駆動用モータ１１４によって逆回転されてもよい。また、他の動力源によって、エンジン１１０が逆回転されてもよい。

【0070】

また、上記変形例において、スタータモータ１１２によってポンプ３１０が動作する場合を例に挙げた。しかし、ポンプ３１０は、駆動用モータ１１４によって動作してもよい。また、他の動力源によって、ポンプ３１０が動作されてもよい。

【0071】

また、上記実施形態および変形例において、車両１００、３００がハイブリッド車両である場合を例に挙げた。しかし、車両１００、３００は、駆動源としてエンジン１１０のみを備える車両であってもよい。この場合、負圧制御部２１４、３３４は、アイドリングストップ中等のエンジン１１０が停止中に、エンジン１１０を逆回転させたり、ポンプ３１０の動作を開始させたりするとよい。

【0072】

また、上記実施形態において、エンジン１１０がガソリンエンジンである場合を例に挙げた。しかし、エンジン１１０は、ディーゼルエンジンであってもよい。エンジン１１０がディーゼルエンジンである場合、排気流路１３０には、ＧＰＦ１５０に代えてＤＰＦが設けられる。この場合、ＤＰＦが本発明のフィルタとして機能する。

【0073】

また、上記実施形態において、排気流路１３０の領域１３２に外気を一時的に貯留後、次回、エンジン１１０が通常回転された際にＧＰＦ１５０に外気を供給して再生処理を実行する場合を例に挙げた。しかし、次回、エンジン１１０が通常回転する前にＧＰＦ１５０に外気を供給して再生処理を実行してもよい。

【符号の説明】

【0074】

１００ 車両
１１０ エンジン
１３０ 排気流路
１４０ 三元触媒
１５０ ＧＰＦ（フィルタ）
１７０ 第１開閉機構
１７２ 開口
１７４ 弁体
１８０ 第２開閉機構
１９０ 酸素センサ
２００ 制御装置（負圧機構）
２１４ 負圧制御部（負圧機構）
３００ 車両
３１０ ポンプ（負圧機構）
３２０ 制御装置（負圧機構）
３３４ 負圧制御部（負圧機構）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】