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公開番号2021173182
公報種別公開特許公報(A)
公開日20211101
出願番号2020075821
出願日20200422
発明の名称制御装置
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人
主分類F01N 3/36 20060101AFI20211004BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】触媒の温度を短時間のうちに上昇させることのできる制御装置、を提供する。
【解決手段】車両MVには、水素を貯えるタンク510と、タンク510から供給された水素を燃焼させることにより駆動力を発生させる内燃機関100と、内燃機関100から排出された排ガスを浄化するための触媒311と、が設けられている。車両MV用の制御装置10は、触媒311の温度を調整する温度調整部12を備える。温度調整部12は、タンク510から供給された水素を触媒311に到達させ、当該水素を触媒311の表面で燃焼させることにより、触媒311の温度を上昇させる処理、である昇温処理を行う。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
車両(MV)用の制御装置(10)であって、
前記車両は、水素を貯えるタンク(510)と、前記タンクから供給された水素を燃焼させることにより駆動力を発生させる内燃機関(100)と、前記内燃機関から排出された排ガスを浄化するための触媒(311)と、が設けられたものであり、
前記触媒の温度を調整する温度調整部(12)を備え、
前記温度調整部は、
前記タンクから供給された水素を前記触媒に到達させ、当該水素を前記触媒の表面で燃焼させることにより、前記触媒の温度を上昇させる処理、である昇温処理を行う制御装置。
続きを表示(約 940 文字)【請求項2】
前記温度調整部は、
前記触媒の温度が所定の閾値を下回ると前記昇温処理を開始する、請求項1に記載の制御装置。
【請求項3】
前記温度調整部は、
前記車両に設けられたイグニッションスイッチ(21)がオンとされると前記昇温処理を開始する、請求項1に記載の制御装置。
【請求項4】
前記温度調整部は、
前記車両に人が乗車したことが検知されると前記昇温処理を開始する、請求項1に記載の制御装置。
【請求項5】
前記温度調整部は、
前記昇温処理を行っているときに、前記触媒の温度が目標温度に到達すると、前記昇温処理を終了する、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の制御装置。
【請求項6】
前記温度調整部は、
前記車両に設けられた回転電機の駆動力により前記内燃機関を動作させ、これにより前記触媒に空気を到達させながら前記昇温処理を行う、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の制御装置。
【請求項7】
前記車両はハイブリッド車両であり、前記回転電機は、前記車両の走行用の駆動力を発生させるためのものである、請求項6に記載の制御装置。
【請求項8】
前記内燃機関は複数の気筒(101)を有するものであり、
前記温度調整部は、
前記内燃機関の動作中において、一部の前記気筒における水素の燃焼を停止させた状態で前記昇温処理を行う、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の制御装置。
【請求項9】
前記温度調整部は、
前記内燃機関が動作を停止しているときにおいて、
前記内燃機関が有する複数の気筒のうち、排気バルブ(140)が開状態となっている前記気筒に水素を供給することで前記昇温処理を行う、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の制御装置。
【請求項10】
前記温度調整部は、
排ガスの流れる経路のうち、前記内燃機関と前記触媒との間となる位置に水素を供給することで前記昇温処理を行う、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の制御装置。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、車両用の制御装置に関する。
続きを表示(約 1,700 文字)【背景技術】
【0002】
近年、水素を燃料として内燃機関を動作させる車両、すなわち水素自動車について開発が進められている。このような水素自動車には、水素のみを燃料として用いる車両のほか、水素と液体燃料(例えばガソリン等)の両方を燃料として用いる車両や、水素と気体燃料(例えばCNG等)の両方を燃料として用いる車両、もしくは、水素と気体燃料と液体燃料のそれぞれを燃料として用いる車両も含まれる。水素自動車は、従来のようにガソリン等の炭化水素のみを燃料として用いる車両に比べて、排ガスに含まれる有害物質を低減することができる。
【0003】
車両には、排ガスから有害物質を除去するための触媒が設けられる。このような触媒としては、例えば三元触媒や、尿素を還元剤とする選択式還元触媒等が用いられる。水素自動車においても、内燃機関からは窒素酸化物を含む排ガスが排出されるので、従来の車両と同様に触媒を設ける必要がある。
【0004】
触媒は、その温度が所定の活性温度以上となっているときでなければ、窒素酸化物等の有害物質を安全な物質に変化させることができない。このため、例えば冷間始動時のように、触媒の温度が低くなっているときには、触媒の温度を活性温度まで迅速に上昇させる必要がある。
【0005】
下記特許文献1には、水素エンジンの空燃比が理論空燃比よりもリッチ側となるように制御を行い、通常時よりも高温の排ガスを触媒に到達させることで、触媒の温度を上昇させることが記載されている。また、下記特許文献2には、エンジンから排出された排ガスを、水素バーナーにより加熱してから触媒に到達させることで、触媒の温度を上昇させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
特開2007−056700号公報
特開2020−008001号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上記特許文献1、2に記載された制御はいずれも、排ガスの流れに沿って触媒よりも上流側となる位置において排ガスを加熱し、当該排ガスを触媒に到達させることにより触媒の温度を上昇させるというものである。しかしながら、このような方法では、加熱された排ガスが触媒に到達する前に、排ガスの熱が配管等への伝熱により奪われてしまう。また、高温となった排ガスの一部は、触媒の加熱に供されることなく外部に排出されてしまう。上記制御はいずれも、発生させた熱エネルギーを、触媒の加熱のために効率的に利用することができないものであるから、触媒の温度を短時間のうちに上昇させることは難しいと考えられる。
【0008】
本開示は、触媒の温度を短時間のうちに上昇させることのできる制御装置、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】
【0009】
本開示に係る制御装置は、車両(MV)用の制御装置(10)である。制御対象である車両は、水素を貯えるタンク(510)と、タンクから供給された水素を燃焼させることにより駆動力を発生させる内燃機関(100)と、内燃機関から排出された排ガスを浄化するための触媒(311)と、が設けられたものである。この制御装置は、触媒の温度を調整する温度調整部(12)を備える。温度調整部は、タンクから供給された水素を触媒に到達させ、当該水素を触媒の表面で燃焼させることにより、触媒の温度を上昇させる処理、である昇温処理を行う。
【0010】
このような構成の制御装置では、温度調整部が昇温処理を行うことによって触媒の温度を上昇させる。「昇温処理」とは、タンクから供給された水素を触媒に到達させ、当該水素を触媒の表面で燃焼させることにより、触媒の温度を上昇させる処理である。昇温処理によれば、水素の燃焼に伴う燃焼熱を、加熱対象である触媒の表面上において発生させるので、燃焼熱による触媒の加熱が従来よりも効率的に行われることとなる。これにより、触媒の温度を短時間のうちに上昇させることが可能となる。
(【0011】以降は省略されています)

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