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公開番号2025173955
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-28
出願番号2024079858
出願日2024-05-16
発明の名称内燃機関の制御方法および制御装置
出願人日産自動車株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B60W 10/06 20060101AFI20251120BHJP(車両一般)
要約【課題】ストイキ運転からリーン運転への移行時に、リーンNOxトラップ触媒が高温であると、NOx吸着能力が低下するため、温度低下までNOxの悪化が生じる。
【解決手段】車両の加速に伴い、時間t2から発電用の内燃機関が高速高負荷側の運転点でストイキ運転される。時間t4での加速終了に伴い、低速低負荷側の運転点でのリーン運転への移行が要求される。この時間t4におけるLNT温度が閾値温度A以上であれば、リーン運転開始前に、少なくとも閾値温度Bよりも低い排気温度となる運転点で空燃比をストイキとした低排温ストイキ運転燃焼運転を行う。LNT温度が閾値温度B未満となった時間t5においてリーン運転を開始する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
発電のためにモータジェネレータを駆動するハイブリッド車両の内燃機関であって、要求トルクが低いときにリーン運転が行われるとともに、排気系に三元触媒とともにリーンＮＯｘトラップ触媒を備えた内燃機関の制御方法において、
ストイキ運転からリーン運転への移行が要求されたときに、上記リーンＮＯｘトラップ触媒の温度がＮＯｘ吸着能力低下回避のための所定の閾値温度よりも低くなるまで、当該閾値温度よりも低い排気温度となる運転点で空燃比をストイキとした低排温ストイキ運転を行った後に、リーン運転を開始する、
内燃機関の制御方法。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
上記内燃機関はシリーズハイブリッド車両における発電用内燃機関であり、
このシリーズハイブリッド車両は、上記モータジェネレータが発電を行い、別の走行用モータジェネレータによって走行を行う、
請求項１に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項３】
上記内燃機関は、バッテリのＳＯＣが低下したことによるバッテリ充電時にリーン運転として所定の運転点で運転され、
上記低排温ストイキ運転の運転点は、上記バッテリ充電時の運転点よりも低負荷側に設定される、
請求項２に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項４】
上記内燃機関は、バッテリのＳＯＣが低下したことによるバッテリ充電時にリーン運転として所定の運転点で運転され、
上記低排温ストイキ運転の運転点は、上記バッテリ充電時の運転点よりも低回転速度側に設定される、
請求項２に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項５】
上記内燃機関は、バッテリのＳＯＣが低下したことによるバッテリ充電時にリーン運転として所定の運転点で運転され、
上記低排温ストイキ運転時には、少なくとも上記バッテリ充電時の運転点よりも排気温度が低くなるように排気還流を行う、
請求項２に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項６】
ストイキ運転からリーン運転への移行が要求されたときに、バッテリのＳＯＣが上記低排温ストイキ運転の実行に対して不十分なレベルであれば、上記低排温ストイキ運転の開始前に、バッテリの充電が可能な運転点で空燃比をストイキとしたストイキ充電運転を行う、
請求項１に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項７】
上記ストイキ充電運転は、バッテリのＳＯＣが所定ＳＯＣに達するまで継続し、
所定ＳＯＣに達したときに上記低排温ストイキ運転に移行する、
請求項６に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項８】
モータジェネレータと、
このモータジェネレータを発電のために駆動するとともに、要求トルクが低いときにリーン運転が行われる内燃機関と、
内燃機関の排気系に設けられた三元触媒およびリーンＮＯｘトラップ触媒と、
上記モータジェネレータおよび上記内燃機関を制御するコントローラと、
を備え、
上記コントローラは、
ストイキ運転からリーン運転への移行が要求されたときに、上記リーンＮＯｘトラップ触媒の温度がＮＯｘ吸着能力低下回避のための所定の閾値温度よりも低くなるまで、当該閾値温度よりも低い排気温度となる運転点で空燃比をストイキとした低排温ストイキ運転を行った後に、リーン運転を開始する、
内燃機関の制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、目標空燃比をリーンとしたリーン運転が特定の運転条件で行われ、これに対応して、排気系に三元触媒とともにリーンＮＯｘトラップ触媒を備えた内燃機関の制御に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
内燃機関の燃費の向上のためにはリーン運転が有利であり、リーン燃焼時に排出されるＮＯｘの処理のために、リーンＮＯｘトラップ触媒が用いられることがある。リーン燃焼時に排出されるＮＯｘは、リーンＮＯｘトラップ触媒に一時的に吸着され、排気が理論空燃比ないしリッチ雰囲気となったときに浄化処理される。
【０００３】
このようなリーンＮＯｘトラップ触媒は、ＮＯｘ処理に適した触媒の活性温度が比較的に低く、例えば三元触媒の適切な温度範囲よりも低い。図４は、リーンＮＯｘトラップ触媒を通して排出されるＮＯｘとリーンＮＯｘトラップ触媒の温度との相関の一例を示しており、ある温度Ｔ１（例えば４００℃前後）を越えると、ＮＯｘの吸着能力が低下し、ＮＯｘの排出量が増加する。
【０００４】
このようなリーンＮＯｘトラップ触媒の温度特性のため、例えば、目標空燃比を理論空燃比としたストイキ運転からリーン運転に移行したときに、ストイキ運転中にリーンＮＯｘトラップ触媒が高温となっていると、リーンＮＯｘトラップ触媒が温度低下するまでの間、ＮＯｘの悪化が生じる。
【０００５】
特許文献１には、リーンＮＯｘトラップ触媒の高温時の性能低下を回避するために、リーンＮＯｘトラップ触媒の上流に排熱を回収する熱交換器を設け、熱交換器内での液相冷媒の気化によってリーンＮＯｘトラップ触媒に流入する排気を冷却するようにした構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００９－２１６０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１のように排気系に熱交換器を設けた構成では、排気系の構成が複雑になり、大型の熱交換器や付随する冷媒配管等が必要となって、好ましくない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、発電のためにモータジェネレータを駆動するハイブリッド車両の内燃機関であって、要求トルクが低いときにリーン運転が行われるとともに、排気系に三元触媒とともにリーンＮＯｘトラップ触媒を備えた内燃機関の制御方法において、
ストイキ運転からリーン運転への移行が要求されたときに、上記リーンＮＯｘトラップ触媒の温度がＮＯｘ吸着能力低下回避のための所定の閾値温度よりも低くなるまで、当該閾値温度よりも低い排気温度となる運転点で空燃比をストイキとした低排温ストイキ運転を行った後に、リーン運転を開始する。
【０００９】
低排温ストイキ運転により排気温度の低いガスがリーンＮＯｘトラップ触媒に導入され、高温となっていたリーンＮＯｘトラップ触媒の温度が低下する。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、熱交換器等の付加的なデバイスを要さずにリーンＮＯｘトラップ触媒を冷却することができ、リーン運転に移行した直後のリーンＮＯｘトラップ触媒が高温であることによるＮＯｘの悪化を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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