7586249 ヒータ制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-11

(45)【発行日】2024-11-19

(54)【発明の名称】ヒータ制御装置

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/20 20060101AFI20241112BHJP

【ＦＩ】

F01N3/20 K

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2023131966

(22)【出願日】2023-08-14

【審査請求日】2023-08-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000000170

【氏名又は名称】いすゞ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004222

【氏名又は名称】弁理士法人創光国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100166006

【弁理士】

【氏名又は名称】泉 通博

(74)【代理人】

【識別番号】100154070

【弁理士】

【氏名又は名称】久恒 京範

(74)【代理人】

【識別番号】100153280

【弁理士】

【氏名又は名称】寺川 賢祐

(74)【代理人】

【識別番号】100167793

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 学

(72)【発明者】

【氏名】横井 健

(72)【発明者】

【氏名】石川 直也

(72)【発明者】

【氏名】藤野 竜介

【審査官】小林 勝広

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－２１８９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２８０１２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／０２４５９１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｎ ３／００－３／３８、 ９／００－１１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両のエンジンの排気が流れる排気流路に設けられた触媒と、
前記排気流路において前記触媒の上流に設けられたヒータと、
前記ヒータに堆積した粒子状物質の堆積量を特定する特定部と、
前記車両が走行する状態が前記エンジンの排ガス量が低下したと推定される所定の状態であるか否かを判定する判定部と、
前記堆積量が所定量以上である場合、前記判定部が、前記所定の状態であると判定したことを条件として、前記ヒータに対して電力を供給させる供給制御部と、
を有するヒータ制御装置。

【請求項2】

前記判定部は、前記車両が減速している場合に、前記所定の状態であると判定する、
請求項１に記載のヒータ制御装置。

【請求項3】

前記判定部は、前記車両が停車しており、かつ前記エンジンが稼働している場合に、前記所定の状態であると判定する、
請求項１に記載のヒータ制御装置。

【請求項4】

前記判定部は、前記車両の動力源として動作する第１モータの出力が増加し、かつ前記エンジンの出力が低下した場合に、前記所定の状態であると判定する、
請求項１に記載のヒータ制御装置。

【請求項5】

前記判定部は、前記車両の動力源として動作する第１モータが駆動し、かつ前記エンジンが停止している場合に、前記所定の状態であると判定する、
請求項１に記載のヒータ制御装置。

【請求項6】

前記供給制御部は、前記判定部が前記所定の状態であると判定した場合に、前記エンジンを所定の回転数以上で回転させるために第２モータを回転させるとともに、前記ヒータに対して電力を供給させる、
請求項５に記載のヒータ制御装置。

【請求項7】

前記供給制御部は、前記エンジンの排ガス量が少ないほど前記ヒータに供給する電力を少なくさせる、
請求項１から６のいずれか一項に記載のヒータ制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ヒータ制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１の内燃機関の排気浄化装置は、選択還元触媒の上流に設けられた蓄熱材を加熱して、選択還元触媒に流入する排気ガスの温度を、選択還元触媒がＮＯｘ（酸化窒素）を浄化するために適した温度に昇温させることにより、ＮＯｘの排出を抑制する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－２６１４２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来においては、ヒータが排気ガスと接触することにより、排気ガスに含まれる煤や炭化水素等の粒子状物質がヒータに固着する。ヒータに固着した粒子状物質を除去するためには、ヒータが高温になるまで電気で加熱することにより、焼きだしを実施することが考えられるが、消費電力が大きくなるという問題があった。

【0005】

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、固着した粒子状物質を除去するための消費電力を小さくすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の態様に係るヒータ制御装置は、車両のエンジンの排気が流れる排気流路に設けられた触媒と、前記排気流路において前記触媒の上流に設けられたヒータと、前記ヒータに堆積した粒子状物質の堆積量を特定する特定部と、前記車両が走行する状態が前記エンジンの排ガス量が低下したと推定される所定の状態であるか否かを判定する判定部と、前記堆積量が所定量以上である場合、前記判定部が、前記所定の状態であると判定したことを条件として、前記ヒータに対して電力を供給させる供給制御部と、を有する。

【0007】

前記判定部は、前記車両が減速している場合に、前記所定の状態であると判定してもよい。

【0008】

前記判定部は、前記車両が停車しており、かつ前記エンジンが稼働している場合に、前記所定の状態であると判定してもよい。

【0009】

前記判定部は、前記車両の動力源として動作する第１モータの出力が増加し、かつ前記エンジンの出力が低下した場合に、前記所定の状態であると判定してもよい。

【0010】

前記判定部は、前記車両の動力源として動作する第１モータが駆動し、かつ前記エンジンが停止している場合に、前記所定の状態であると判定してもよい。

【0011】

前記供給制御部は、前記判定部が前記所定の状態であると判定した場合に、前記エンジンを所定の回転数以上で回転させるために第２モータを回転させるとともに、前記ヒータに対して電力を供給させてもよい。

【0012】

前記供給制御部は、前記エンジンの排ガス量が少ないほど前記ヒータに供給する電力を少なくさせてもよい。

【0013】

本発明の第２の態様に係るヒータ制御方法は、車両のエンジンの排気が流れる排気流路において、触媒の上流に設けられたヒータに堆積した粒子状物質の堆積量を特定する特定工程と、前記車両が走行する状態が前記エンジンの排ガス量が低下したと推定される所定の状態であるか否かを判定する判定工程と、前記堆積量が所定量以上である場合、前記判定工程において前記所定の状態であると判定したことを条件として、前記ヒータに対して電力を供給させる供給制御工程と、を有する。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、固着した粒子状物質を除去するための消費電力を小さくするという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本実施形態に係る車両Ｓの概要を説明するための図である。

【図2】ヒータ制御装置５０の構成を示す図である。

【図3】焼きだし処理をする動作を示すシーケンスである。

【図4】排ガス量が低下したと推定される所定の状態であるか否かを判定する動作を示すシーケンスである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

＜車両Ｓの概要＞
図１は、本実施形態に係る車両Ｓの概要を説明するための図である。図１に示す車両Ｓは、エンジン１０と、過給機１１と、吸気路１２と、排気路１３と、吸気圧センサ１４と、クランクシャフト２０と、第１モータ２１と、第２モータ２２と、クラッチ２３と、ギア群２４と、インバータ３０と、バッテリ３１と、ヒータ４０と、浄化装置４１と、触媒４２と、触媒４３と、差圧計４４と、温度センサ４５と、ヒータ制御装置５０と、を備える。車両Ｓは、ヒータ４０に堆積した煤、ＨＣ（炭化水素）等の粒子状物質を、ヒータ４０を加熱することにより除去する機能を有する。

【0017】

エンジン１０は、燃料と吸気（空気）の混合気を燃焼、膨張させて、動力を発生させる内燃機関である。過給機１１は、例えば、ターボチャージャであり、排気の流れを利用して吸気の密度を高くする。過給機１１は、排気路１３に設けられたタービンＴと吸気路１２に設けられたコンプレッサＣとを有する。タービンＴは、排気路１３を流れる排気を受けて回転する。コンプレッサＣは、タービンＴに連結軸を介して連結されており、タービンＴとともに回転することで吸気を圧縮する。吸気路１２は、エンジン１０に供給される空気（吸気）が流れる通路である。排気路１３は、エンジン１０の排気が流れる通路である。吸気圧センサ１４は、吸気路１２に設けられ、エンジン１０に供給される空気の空気圧（吸気圧）を検出する。

【0018】

クランクシャフト２０は、エンジン１０内のピストン（不図示）の往復運動を回転運動に変えるための軸である。第１モータ２１は、バッテリ３１が出力した電気を、インバータ３０を介して取得し、車両Ｓの駆動輪Ｗを駆動するための動力を発生させる動力源である。第２モータ２２は、バッテリ３１が出力した電気を、インバータ３０を介して取得し、エンジン１０を回転させるための動力を発生させる動力源である。第１モータ２１及び第２モータ２２は、車両Ｓがブレーキ（不図示）を用いて減速する場合に回生電力を発生し、インバータ３０を介してバッテリ３１に電力を供給する。

【0019】

クラッチ２３は、第１モータ２１と第２モータ２２とをつなぐクラッチである。ギア群２４は、外周に複数の凹凸の形状を有する複数のギアにより構成され、クランクシャフト２０に取り付けられたリングギアを含む。ギア群２４に含まれる、リングギアと異なる他の複数のギアは、外周の凹凸がリングギアの凹凸と噛み合うことで回転し、クランクシャフト２０が発生する回転運動エネルギーを駆動輪Ｗに伝達する。

【0020】

インバータ３０は、バッテリ３１が出力した直流の電流を交流の電流に変換し、第１モータ２１と第２モータ２２とヒータ４０とに出力する。バッテリ３１は、充放電可能な蓄電池であり、第１モータ２１、第２モータ２２、ヒータ４０及び車両Ｓが備える電装品（不図示）に電気を供給する。また、バッテリ３１は、ＦＣ（Fuel Cell）スタック（不図示）が発電した電気と第１モータ２１及び第２モータ２２が発生した回生電力とを充電する。

【0021】

ヒータ４０は、インバータ３０を介してバッテリ３１から供給された電気により排気を加熱する装置である。ヒータ４０は、排気路１３を流れる排気と熱交換することにより、触媒４２に流入する排気を加熱する。浄化装置４１は、エンジン１０の排気を浄化するための装置であり、触媒４２及び触媒４３を収容する。

【0022】

触媒４２は、例えば、ＤＯＣ（Diesel Oxidation Catalyst）であり、エンジン１０の排気に含まれる炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）及び窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する。具体的には、触媒４２は、炭化水素を水と二酸化炭素に酸化し、一酸化炭素を二酸化炭素に酸化し、窒素酸化物を窒素に還元する。触媒４３は、例えば、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）であり、エンジン１０の排気に含まれる粒子状物質（ＰＭ；Particulate Matter）を捕集する。差圧計４４は、排気路１３におけるヒータ４０の上流の排気圧とヒータ４０の下流の排気圧との差圧を検出する。温度センサ４５は、触媒４２に流入する排気の温度を検出する。

【0023】

ヒータ制御装置５０は、電子部品を含む筐体又は電子部品が実装されたプリント基板である。ヒータ制御装置５０は、ヒータ４０に堆積したＰＭを除去するために、ヒータ４０を加熱させて当該ＰＭを燃焼させる処理（いわゆる、焼きだし処理）を実行する。焼きだし処理においては、ヒータ４０が、エンジン１０の排気と熱交換をしながらＰＭを燃焼できる温度まで昇温するため、多くの電力を消費する。そこで、ヒータ制御装置５０は、ヒータ４０と熱交換をするエンジン１０の排ガス量が低下したと推定される場合に焼きだし処理を実行する。

【0024】

ヒータ制御装置５０がこのように動作することで、ヒータ４０は、ＰＭを燃焼させる温度にヒータ４０を昇温させるまでの、排気とヒータ４０との熱交換量を小さくすることができるので、焼きだし処理においての消費電力を小さくすることができる。
以下、ヒータ制御装置５０の構成及び動作を詳細に説明する。

【0025】

＜ヒータ制御装置５０の構成＞
図２は、ヒータ制御装置５０の構成を示す図である。ヒータ制御装置５０は、記憶部５１と、制御部５２と、を有する。制御部５２は、取得部５２１と、特定部５２２と、判定部５２３と、供給制御部５２４と、を有する。

【0026】

記憶部５１は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶媒体を有する。記憶部５１は、制御部５２が実行するプログラムを記憶している。記憶部５１は、ヒータ４０の焼きだし処理を実行するための各種の情報を記憶している。一例として、記憶部５１は、差圧計４４が検出し得る差圧の範囲を複数に分割した分割範囲と、各分割範囲に対応するＰＭの堆積量を記憶している。記憶部５１は、エンジン１０の各排ガス量に対応する、焼きだし処理におけるヒータ４０への供給電力量及び排気とヒータ４０とを熱交換して排気を昇温させる昇温処理におけるヒータ４０への供給電力量を記憶していてもよい。

【0027】

制御部５２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＥＣＵ（Electronic Control Unit）等のプロセッサである。制御部５２は、記憶部５１に記憶されたプログラムを実行することにより、取得部５２１、特定部５２２、判定部５２３及び供給制御部５２４として機能する。なお、制御部５２は、１つのプロセッサで構成されていてもよいし、複数のプロセッサ又は１以上のプロセッサと電子回路との組み合わせにより構成されていてもよい。
以下、制御部５２により実現される各部の構成を説明する。

【0028】

取得部５２１は、一定時間が経過する時刻毎に、エンジン１０の排ガス量、排気温度及び出力と、第１モータ２１及び第２モータ２２の出力と、ヒータ４０の上流の排気圧とヒータ４０の下流の排気圧との差圧と、車両Ｓの車速及び加減速度と、を取得する。一定時間は、例えば、０．１秒である。

【0029】

取得部５２１は、例えば、吸気圧センサ１４が検出した、エンジン１０に供給される空気の空気圧を取得して、エンジン１０の排ガス量を算出することにより、エンジン１０の排ガス量を取得する。取得部５２１は、例えば、温度センサ４５が検出した、浄化装置４１に流入する排気の温度を取得することにより、エンジン１０の排気温度を取得する。取得部５２１は、例えば、エンジン回転数センサ（不図示）が検出したエンジン１０の回転数を取得してエンジン１０の出力を算出することにより、エンジン１０の出力を取得する。

【0030】

取得部５２１は、例えば、バッテリ３１が第１モータ２１に出力した電力をインバータ３０から取得して第１モータ２１の出力を算出することにより、第１モータ２１の出力を取得する。取得部５２１は、例えば、バッテリ３１が第２モータ２２に出力した電力をインバータ３０から取得して第２モータ２２の出力を算出することにより、第２モータ２２の出力を取得する。

【0031】

取得部５２１は、例えば、差圧計４４が検出した、排気路１３におけるヒータ４０の上流の排気圧とヒータ４０の下流の排気圧との差圧を取得する。取得部５２１は、例えば、車両Ｓが備える車速センサ（不図示）が検出した車両Ｓの車速を取得する。取得部５２１は、例えば、車両Ｓが備える加速度センサ（不図示）が検出した車両Ｓの加減速度を取得する。取得部５２１は、所定時間（例えば、１秒）において車速センサが検出した車両Ｓの車速に基づいて、車両Ｓの加減速度を算出することにより、車両Ｓの加減速度を取得してもよい。

【0032】

特定部５２２は、車両Ｓのエンジン１０の排気が流れる排気路１３に設けられた触媒４２の上流に設けられたヒータ４０に堆積したＰＭの堆積量を特定する。特定部５２２は、例えば、一定時間が経過する時刻毎に、ヒータ４０に堆積したＰＭの堆積量を特定する。特定部５２２は、例えば、記憶部５１に記憶された差圧の分割範囲と各分割範囲に対応するＰＭの堆積量とを参照することにより、取得部５２１が差圧計４４から取得した差圧が含まれる分割範囲を特定し、当該分割範囲に対応するＰＭの堆積量を特定する。

【0033】

判定部５２３は、車両Ｓが走行する状態が、エンジン１０の排ガス量が低下したと推定される所定の状態であるか否かを判定する。判定部５２３は、例えば、一定時間が経過する時刻毎に、エンジン１０の排ガス量が低下したと推定される所定の状態であるか否かを判定する。判定部５２３は、例えば、車両Ｓが減速している場合に、エンジン１０の排ガス量が低下したと推定される所定の状態であると判定する。判定部５２３は、例えば、取得部５２１が取得した車両Ｓの加減速度が車両Ｓの減速を示す場合に、エンジン１０の排ガス量が低下したと推定される所定の状態であると判定する。

【0034】

判定部５２３は、車両Ｓが停車しており、かつエンジン１０が稼働している場合に、エンジン１０の排ガス量が低下したと推定される所定の状態であると判定してもよい。判定部５２３は、例えば、取得部５２１が取得した車両Ｓの車速が０を示し、かつ取得部５２１が取得したエンジン１０の回転数が０より大きい回転数を示す場合に、排ガス量が低下したと推定される所定の状態であると判定する。判定部５２３がこのように動作することで、車両Ｓがアイドル状態である場合に、エンジン１０の排ガス量が低下した状態であると判定できる。

【0035】

判定部５２３は、車両Ｓの動力源として動作する第１モータ２１の出力が増加し、かつエンジン１０の出力が低下した場合に、エンジン１０の排ガス量が低下したと推定される所定の状態であると判定してもよい。判定部５２３は、例えば、所定時間において、取得部５２１が取得した第１モータ２１の出力が増加し、かつ取得部５２１が取得したエンジン１０の出力が低下したことを特定した場合に、排ガス量が低下したと推定される所定の状態であると判定する。判定部５２３がこのように動作することで、例えば、高速道路において一定速度で走行する際に、車両Ｓがエンジン１０の出力を低下させて第１モータ２１の出力を増加させた状態を、エンジン１０の排ガス量が低下したと推定される所定の状態であると判定できる。

【0036】

判定部５２３は、車両Ｓの動力源として動作する第１モータ２１が駆動し、かつエンジン１０が停止している場合に、エンジン１０の排ガス量が低下したと推定される所定の状態であると判定してもよい。判定部５２３は、例えば、取得部５２１が取得した第１モータ２１の出力が０より大きい値を示し、かつ取得部５２１が取得したエンジン１０の出力が０を示す場合に、排ガス量が低下したと推定される所定の状態であると判定する。判定部５２３がこのように動作することで、車両Ｓがエンジン１０を用いず、第１モータ２１を用いて走行している状態（いわゆる、モータ走行をしている状態を）、エンジン１０の排ガス量が低下したと推定される所定の状態であると判定できる。

【0037】

供給制御部５２４は、インバータ３０を介してバッテリ３１からヒータ４０に電気を供給させることにより、ヒータ４０を加熱させる。供給制御部５２４は、例えば、ヒータ４０とエンジン１０の排気とを熱交換して排気を昇温させる昇温処理、又はヒータ４０に堆積したＰＭを除去するための焼きだし処理を実行させる場合にヒータ４０を加熱させる。なお、焼きだし処理を行った際の排気温度（焼きだし温度とも呼ぶ）は、昇温処理を行った際の排気温度よりも高い。

【0038】

供給制御部５２４は、温度センサ４５が検出した排気温度が触媒４２の活性化温度に達していない場合、ヒータ４０に昇温処理を実行させて、排気温度を活性化温度に昇温させる。供給制御部５２４がこのように動作することで、エンジン１０の排気を効率よく浄化することができる。

【0039】

供給制御部５２４は、ヒータ４０に堆積したＰＭの堆積量が所定量以上である場合、判定部５２３が、排ガス量が低下したと推定される所定の状態であると判定したことを条件として、ヒータ４０に対して電力を供給させることにより、ヒータ４０に焼きだし処理を実行させる。所定量は、ヒータ４０と排気との熱交換効率の下限値として定められた値に対応する堆積量であり、実験又はシミュレーションにより決定された量である。供給制御部５２４がこのように焼きだし処理を実行させることで、ヒータ４０と排気との熱交換の際に発生する熱損失を小さくすることができる。さらに、供給制御部５２４が、排ガス量が低下したと推定される所定の状態において焼きだし処理を実行させることで、ヒータ４０を加熱させる際に排気を短時間で焼きだし温度まで昇温させることができるので、焼きだし処理における消費電力を小さくすることができる。

【0040】

供給制御部５２４は、例えば、エンジン１０の排ガス量が少ないほどヒータ４０に供給する電力を少なくさせる。供給制御部５２４は、例えば、取得部５２１が取得したエンジン１０の排ガス量をエンジン１０の最大排ガス量で除算した除算値を算出し、ヒータ４０に供給可能な最大電力に当該除算値を乗算した乗算値を、ヒータ４０に供給する電力値として特定する。そして、供給制御部５２４は、特定した電力値を、バッテリ３１からインバータ３０を介してヒータ４０に供給させる。供給制御部５２４がこのように動作することで、エンジン１０の排ガス量に適した電力で焼きだし処理を実行することができるため、不要な電力を消費することを抑制できる。

【0041】

供給制御部５２４は、記憶部５１に記憶された、ヒータ４０を加熱させる目的とエンジン１０の排ガス量とに対応するヒータ４０への供給電力量を参照することにより、ヒータ４０に供給する電力を決定してもよい。例えば、供給制御部５２４は、取得部５２１からエンジン１０の排ガス量を取得する。供給制御部５２４は、温度センサ４５が検出した排気温度と特定部５２２が特定したＰＭの堆積量とに基づいて、ヒータ４０を加熱する目的（すなわち、焼きだし処理、昇温処理）を特定する。供給制御部５２４は、記憶部５１を参照することにより、取得した排ガス量と特定した目的とに対応する供給電力量を特定し、特定した供給電力量をヒータ４０に供給する電力に決定する。供給制御部５２４がこのように動作することで、ヒータ４０に供給する電力を算出するための処理の負荷を軽減させることができる。

【0042】

エンジン１０が停止している際にヒータ４０を加熱すると、ＰＭを燃焼できる温度にヒータ４０を加熱することができたとしても、燃焼したＰＭをヒータ４０の下流に移動させるための排気がヒータ４０に流入されないため、堆積物を除去できない。そこで、供給制御部５２４は、エンジン１０の停止時において、判定部５２３がエンジン１０の排ガス量が低下した状態であると判定した場合に、エンジン１０を所定の回転数以上で回転させるために第２モータ２２を回転させるとともに、ヒータ４０に対して電力を供給させる。所定の回転数は、燃焼したＰＭをヒータ４０の下流に移動させるための排ガス量の下限値に対応する回転数であり、実験又はシミュレーションにより決定された回転数である。

【0043】

供給制御部５２４は、例えば、インバータ３０を介してバッテリ３１から第２モータ２２に電力を供給し、第２モータ２２を回転させることにより、クランクシャフト２０により第２モータ２２に連結されたエンジン１０を回転させる。供給制御部５２４は、第２モータ２２によりエンジン１０を回転させるとともに、ヒータ４０に対して電力を供給し、焼きだし処理を実行する。供給制御部５２４がこのように動作することで、車両Ｓが第１モータ２１の出力により駆動（すなわち、モータ走行）をしている場合であっても、ヒータ４０の焼きだし処理を実行することができる。

【0044】

なお、供給制御部５２４は、ヒータ４０に堆積したＰＭの堆積量が所定量未満である場合、又はヒータ４０に堆積したＰＭの堆積量が所定量以上であり、かつ判定部５２３が、排ガス量が低下したと推定される所定の状態ではないと判定した場合であっても、ヒータ４０に対して電力を供給させてもよい。この場合、供給制御部５２４は、焼きだし処理ではなく、排気を昇温させるための昇温処理を実行するためにヒータ４０に対して電力を供給させるため、焼きだし処理を実行するための電力量よりも小さい電力量をヒータ４０に対して供給させる。

【0045】

＜ヒータ制御装置５０における処理シーケンス＞
図３及び図４は、ヒータ制御装置５０における処理シーケンスの例を示す図である。図３に示す処理シーケンスは、焼きだし処理をする動作を示すシーケンスであり、図４に示す処理シーケンスは、排ガス量が低下したと推定される所定の状態であるか否かを判定する動作を示すシーケンスである。図４に示す動作は、図３に示すＳ１４の動作である。ヒータ制御装置５０は、図３及び図４に示す処理シーケンスを一定時間毎に繰り返す。

【0046】

まず、焼きだし処理をする動作を説明する。図３において、取得部５２１は、差圧計４４が検出した、ヒータ４０の上流の排気圧とヒータ４０の下流の排気圧との差圧を取得する（Ｓ１１）。特定部５２２は、取得部５２１が取得した差圧に基づいてヒータ４０に堆積したＰＭの堆積量を特定する（Ｓ１２）。

【0047】

特定部５２２が特定した堆積量が閾値未満である場合（Ｓ１３のＮＯ）、又は堆積量が閾値以上であっても、判定部５２３が、排ガス量が低下したと推定される所定の状態ではないと判定した場合（Ｓ１４のＮＯ）、ヒータ制御装置５０は、処理を終了する。特定部５２２が特定した堆積量が閾値以上であり（Ｓ１３のＹＥＳ）、かつ判定部５２３が、排ガス量が低下したと推定される所定の状態であると判定した場合（Ｓ１４のＹＥＳ）、取得部５２１は吸気圧センサ１４が検出した空気圧を取得する（Ｓ１５）。そして、取得部５２１は、取得した空気圧に基づいてエンジン１０の排ガス量を特定する（Ｓ１６）。

【0048】

供給制御部５２４は、エンジン１０の排ガス量に基づいて、焼きだし処理を実行するためにヒータ４０に供給する電力を決定し（Ｓ１７）、インバータ３０を介してバッテリ３１からヒータ４０に、決定した電力を供給する（Ｓ１８）。

【0049】

次に、判定部５２３が、排ガス量が低下したと推定される所定の状態であるか否かを判定する動作を説明する。図４において、取得部５２１は、車両Ｓの加減速度を取得する（Ｓ２１）。取得部５２１が取得した加減速度が車両Ｓの減速を示す場合（Ｓ２２のＹＥＳ）、判定部５２３は、排ガス量が低下したと推定される所定の状態であると判定する（Ｓ３０）。

【0050】

取得部５２１が取得した加減速度が車両Ｓの減速を示さない場合（Ｓ２２のＮＯ）、取得部５２１は、車両Ｓの車速（Ｓ２３）とエンジン１０の回転数（Ｓ２４）とを取得する。判定部５２３は、車両Ｓの車速が０であり、かつエンジン１０の回転数が０より大きい場合、車両Ｓがアイドル状態であると特定し（Ｓ２５のＹＥＳ）、排ガス量が低下したと推定される所定の状態であると判定する（Ｓ３０）。判定部５２３が、車両Ｓがアイドル状態ではないと特定した場合（Ｓ２５のＮＯ）、取得部５２１は、第１モータ２１の出力とエンジン１０の出力とを取得する（Ｓ２６）。

【0051】

判定部５２３は、前の時刻と現在の時刻とにおける、エンジン１０の出力と第１モータ２１の出力とを参照することにより、エンジン１０の出力が低下し、かつ第１モータ２１の出力が増加した状態であることを特定した場合（Ｓ２７のＹＥＳ）、排ガス量が低下したと推定される所定の状態であると判定する（Ｓ３０）。エンジン１０の出力が低下し、かつ第１モータ２１の出力が増加した状態ではないことを特定した場合（Ｓ２７のＮＯ）、判定部５２３は、エンジン１０が停止中であるか否か、及び第１モータ２１が駆動中であるか否かを特定する（Ｓ２８）。

【0052】

エンジン１０が停止中であり、かつ第１モータ２１が駆動中である場合（Ｓ２８のＹＥＳ）、供給制御部５２４は、第２モータ２２を駆動させ（Ｓ２９）、判定部５２３は、排ガス量が低下したと推定される所定の状態であると判定する（Ｓ３０）。エンジン１０が動作中、又は第１モータ２１が停止中である場合（Ｓ２８のＮＯ）、判定部５２３は、排ガス量が低下したと推定される所定の状態ではないと判定する（Ｓ３１）。

【0053】

＜ヒータ制御装置５０による効果＞
以上説明したように、ヒータ制御装置５０は、ヒータ４０に堆積したＰＭの堆積量を特定する特定部５２２と、車両Ｓが走行する状態に基づいてエンジン１０の排ガス量が低下したと推定される所定の状態であるか否かを判定する判定部５２３と、ヒータ４０に対して電力を供給させる供給制御部５２４と、を有する。そして、供給制御部５２４は、特定部５２２が特定した堆積量が所定量以上である場合、判定部５２３が、排ガス量が低下したと推定される所定の状態であると判定したことを条件として、ヒータ４０に対して電力を供給させる。

【0054】

ヒータ制御装置５０がこのように構成されることで、ヒータ４０に堆積したＰＭを燃焼させて除去するための焼きだし処理を、エンジン１０の排ガス量が低下したと推定される所定の状態において実行することができる。その結果、ヒータ４０と熱交換をするエンジン１０の排気が少ないと推定される状態でヒータ４０を加熱することができるため、焼きだし処理において消費する電力を小さくすることができる。

【0055】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。

【符号の説明】

【0056】

１０ エンジン
１１ 過給機
１２ 吸気路
１３ 排気路
１４ 吸気圧センサ
２０ クランクシャフト
２１ 第１モータ
２２ 第２モータ
２３ クラッチ
２４ ギア群
３０ インバータ
３１ バッテリ
４０ ヒータ
４１ 浄化装置
４２ 触媒
４３ 触媒
４４ 差圧計
４５ 温度センサ
５０ ヒータ制御装置
５１ 記憶部
５２ 制御部
５２１ 取得部
５２２ 特定部
５２３ 判定部
５２４ 供給制御部

【要約】

【課題】固着した粒子状物質を除去するための消費電力を小さくする。
【解決手段】ヒータ制御装置５０は、車両のエンジン１０の排気が流れる排気流路に設けられた触媒と、排気流路において触媒の上流に設けられたヒータ４０と、ヒータ４０に堆積した粒子状物質の堆積量を特定する特定部５２２と、車両が走行する状態が、エンジン１０の排ガス量が低下したと推定される所定の状態であるか否かを判定する判定部５２３と、堆積量が所定量以上である場合、判定部５２３が、所定の状態であると判定したことを条件として、ヒータ４０に対して電力を供給させる供給制御部５２４と、を有する。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】