JP6432445B2 - Condensate drain device - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関と電動機とを走行用の駆動源とするハイブリッド車両に適用される凝縮水排出装置に関する。 The present invention relates to a condensed water discharge device applied to a hybrid vehicle using an internal combustion engine and an electric motor as a driving source for traveling.
内燃機関の排気通路では、燃料中の水分に起因する凝縮水が発生する場合がある。凝縮水は、内燃機関からの排気ガスが冷却される過程で発生するため、その発生は冷間始動時のように排気通路が十分に暖機されていない場合のほか、排気熱を機関の暖機に利用するための排気熱回収器が排気通路中に設けられている場合にも顕著になりうる。この凝縮水は、水流れによる異音、凍結による排気通路の閉塞、及び排気通路の各部の腐食を生ずるおそれがあるため、これを排出することが望ましい。 In the exhaust passage of the internal combustion engine, condensed water may be generated due to moisture in the fuel. Condensed water is generated in the process of cooling the exhaust gas from the internal combustion engine. Therefore, the condensate is generated not only when the exhaust passage is not sufficiently warmed as in cold start, but also when exhaust heat is This can also be conspicuous when an exhaust heat recovery device for use in a machine is provided in the exhaust passage. Since this condensed water may cause abnormal noise due to water flow, blockage of the exhaust passage due to freezing, and corrosion of each part of the exhaust passage, it is desirable to discharge this condensed water.
例えば特許文献1が開示する装置では、内燃機関の排気通路中に排気熱回収器が設けられている車両において、凝縮水の排出のために排気通路に排水弁を設置している。排水弁を開くことによって排気通路の内外が連通されて、凝縮水が排出される。この装置では、排出された凝縮水による駐車場所の路面の汚れを抑制するために、基準車速以上で走行中の場合にのみ、凝縮水の排出を行っている。これは、排出された凝縮水が、地面に溜まると埃を捕集し易くなり、かつ屋根のある敷地や駐車場内においては捕集された埃が風雨で洗い流されにくいためである。 For example, in the apparatus disclosed in Patent Document 1, in a vehicle in which an exhaust heat recovery device is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine, a drain valve is installed in the exhaust passage for discharging condensed water. By opening the drain valve, the inside and outside of the exhaust passage communicate with each other, and condensed water is discharged. In this apparatus, in order to suppress the dirt on the road surface of the parking place due to the discharged condensed water, the condensed water is discharged only when the vehicle is traveling at the reference vehicle speed or higher. This is because when the condensed water discharged is collected on the ground, it becomes easy to collect dust, and the collected dust is difficult to be washed away by wind and rain in a site with a roof or in a parking lot.
しかしながら、排気通路中に設けられた排水弁が開かれると、凝縮水と共に排気ガスも排気通路から排出されるため、この排気ガスが車室内に侵入するおそれがある。また、一般に凝縮水は排気通路の高温状態が続くことにより蒸発して除去され得るが、ハイブリッド車両では内燃機関の連続運転時間が短くなりがちであるため、内燃機関のみにより駆動される車両に比べて、凝縮水がより大きな問題となり得る。 However, if the drain valve provided in the exhaust passage is opened, the exhaust gas is also discharged from the exhaust passage together with the condensed water, so that the exhaust gas may enter the vehicle interior. In general, condensed water can be evaporated and removed as the exhaust passage continues to be hot. However, in a hybrid vehicle, the continuous operation time of the internal combustion engine tends to be shorter, so that compared to a vehicle driven only by the internal combustion engine. Thus, condensed water can be a bigger problem.
本発明は、上記点に鑑み、排出した凝縮水による路面の汚れを抑制しつつ、凝縮水の排出に起因する車室内への排気ガスの侵入を抑制することができる凝縮水排出装置を提供することを目的とする。 In view of the above points, the present invention provides a condensate discharge device that can suppress the intrusion of exhaust gas into the passenger compartment due to the discharge of condensate while suppressing dirt on the road surface due to the discharged condensate. For the purpose.
上記目的を達成するため、本発明に係る凝縮水排出装置は、
内燃機関と電動機とを走行用の駆動源とするハイブリッド車両に適用される凝縮水排出装置であって、
前記内燃機関の排気通路に設けられ当該排気通路内に滞留した凝縮水を排出するように構成された排水弁と、
前記排水弁を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記内燃機関が停止中であり且つ前記ハイブリッド車両が前記電動機を駆動源として走行中である場合に、前記排水弁を開弁させるように構成されていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the condensed water discharge apparatus according to the present invention is:
A condensed water discharger applied to a hybrid vehicle having an internal combustion engine and an electric motor as a driving source for traveling,
A drain valve provided in the exhaust passage of the internal combustion engine and configured to discharge condensed water staying in the exhaust passage;
A control unit for controlling the drain valve,
The control unit is configured to open the drain valve when the internal combustion engine is stopped and the hybrid vehicle is running with the electric motor as a drive source.
本発明では、制御部は、内燃機関が停止中であり且つ車両が電動機を駆動源として走行中である場合に、排水弁を開弁させる。凝縮水の排出が、車両が走行中である場合にのみ行われるので、駐車場所の路面の汚れを抑制することができる。また、凝縮水の排出が、内燃機関が停止中である場合にのみ行われるので、凝縮水の排出に伴う排気ガスの排出を抑制でき、これによって、車室内への排気ガスの侵入を抑制することができる。 In the present invention, the control unit opens the drain valve when the internal combustion engine is stopped and the vehicle is running with the electric motor as a drive source. Since the condensed water is discharged only when the vehicle is running, it is possible to suppress the dirt on the road surface of the parking place. In addition, since the condensed water is discharged only when the internal combustion engine is stopped, the exhaust gas discharge due to the condensed water discharge can be suppressed, thereby suppressing the intrusion of the exhaust gas into the vehicle interior. be able to.
以下、本発明の実施形態について図面に従って説明する。図1は、本発明が適用されたハイブリッド車両10の概略構成を示す。このハイブリッド車両10は、走行用の駆動源として、内燃機関であるエンジン12と、三相同期回転電機である車両駆動用モータ14とを備えている。ハイブリッド車両10はまた、駆動力の供給を受けて電力を発生する三相同期回転電機であるジェネレータ16も備えている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a hybrid vehicle 10 to which the present invention is applied. The hybrid vehicle 10 includes an engine 12 that is an internal combustion engine and a vehicle drive motor 14 that is a three-phase synchronous rotating electric machine as driving sources for traveling. The hybrid vehicle 10 also includes a generator 16 that is a three-phase synchronous rotating electrical machine that generates electric power upon receiving a driving force.
エンジン12、車両駆動用モータ14、およびジェネレータ16は、動力分割機構18を介して相互に連結されている。動力分割機構18につながる車両駆動用モータ14の回転軸には、減速機20が接続されている。減速機20は、モータ14の回転軸と駆動輪22につながる駆動軸24とを連結している。動力分割機構18は、エンジン12の駆動力を、ジェネレータ16側と減速機20側とに分割する。動力分割機構18による駆動力の配分は、任意に変更することができる。 The engine 12, the vehicle drive motor 14, and the generator 16 are connected to each other via a power split mechanism 18. A reduction gear 20 is connected to the rotating shaft of the vehicle drive motor 14 connected to the power split mechanism 18. The speed reducer 20 connects the rotation shaft of the motor 14 and the drive shaft 24 connected to the drive wheels 22. The power split mechanism 18 splits the driving force of the engine 12 into the generator 16 side and the speed reducer 20 side. The distribution of the driving force by the power split mechanism 18 can be arbitrarily changed.
ハイブリッド車両10には、更に、インバータ26、コンバータ28、および高圧バッテリ30が含まれている。インバータ26は、ジェネレータ16および車両駆動用モータ14に接続されているとともに、コンバータ28を介して高圧バッテリ30にも接続されている。ジェネレータ16で発電された電力は、インバータ26を介して車両駆動用モータ14に供給することもできるし、インバータ26およびコンバータ28を介して高圧バッテリ30に充電することもできる。また、高圧バッテリ30に充電されている電力は、コンバータ28およびインバータ26を介して車両駆動用モータ14に供給することができる。 Hybrid vehicle 10 further includes an inverter 26, a converter 28, and a high voltage battery 30. Inverter 26 is connected to generator 16 and vehicle drive motor 14, and is also connected to high voltage battery 30 via converter 28. The electric power generated by the generator 16 can be supplied to the vehicle drive motor 14 via the inverter 26, or the high voltage battery 30 can be charged via the inverter 26 and the converter 28. Further, the electric power charged in the high voltage battery 30 can be supplied to the vehicle drive motor 14 via the converter 28 and the inverter 26.
このハイブリッド車両10では、車両駆動用モータ14を停止させてエンジン12の駆動力のみによって駆動輪22を回転させることもできるし、逆に、エンジン12を停止させて車両駆動用モータ14の駆動力のみによって駆動輪22を回転させることもできる。更に、車両駆動用モータ14とエンジン12の双方を作動させ、双方の駆動力によって駆動輪22を回転させることもできる。また、ハイブリッド車両10では、車両駆動用モータ14をエンジン12のスタータとして機能させることもできる。すなわち、エンジン12の始動時に、車両駆動用モータ14の駆動力の一部或いは全部を動力分割機構18を介してエンジン12に入力することで、エンジン12をクランキングすることができる。 In the hybrid vehicle 10, the vehicle driving motor 14 can be stopped and the driving wheel 22 can be rotated only by the driving force of the engine 12. Conversely, the engine 12 is stopped and the driving force of the vehicle driving motor 14 is stopped. The drive wheel 22 can also be rotated only by the above. Furthermore, both the vehicle drive motor 14 and the engine 12 can be operated, and the drive wheels 22 can be rotated by both drive forces. In the hybrid vehicle 10, the vehicle driving motor 14 can also function as a starter for the engine 12. That is, when the engine 12 is started, the engine 12 can be cranked by inputting part or all of the driving force of the vehicle drive motor 14 to the engine 12 via the power split mechanism 18.
ハイブリッド車両10は、さらに、カーナビゲーションシステム41を備えている。カーナビゲーションシステム41は、各種入力信号に基づいて演算を行うナビゲーション処理部のほか、人工衛星からの電波を受信するGPS受信機、地図情報が記録された地図データベース、車両10の進行方向を検出するジャイロセンサ、表示部、音声出力部、操作部を含んで構成されている。地図データベースには、凝縮水の排出が禁止されている排水禁止区域を示す情報が予め入力されている。本実施形態では、屋根のある駐車場、立体駐車場、その他凝縮水の排出が困難な場所が、排水禁止区域として予め地図データベースに入力されている。排出された凝縮水は、地面に溜まると埃を捕集し易くなり、かつ屋根のある敷地や駐車場内においては捕集された埃が風雨で洗い流されにくいため、これらの場所では排出を禁止することが望ましい。この排水禁止区域の指定はユーザの入力操作によって行っても良い。 The hybrid vehicle 10 further includes a car navigation system 41. The car navigation system 41 detects a traveling direction of the vehicle 10 in addition to a navigation processing unit that performs calculations based on various input signals, a GPS receiver that receives radio waves from artificial satellites, a map database in which map information is recorded. A gyro sensor, a display unit, an audio output unit, and an operation unit are included. In the map database, information indicating a drainage prohibited area where the discharge of condensed water is prohibited is input in advance. In the present embodiment, a parking lot with a roof, a multi-story parking lot, and other places where it is difficult to discharge condensed water are previously input into the map database as drainage prohibited areas. Condensed water that has been discharged easily collects dust when it accumulates on the ground, and the collected dust is difficult to be washed away by wind and rain in roofed sites and parking lots. It is desirable. This drainage prohibited area may be designated by a user input operation.
図2は、エンジン12からの排気通路48の構成を示す側面図である。エンジン12の排気ポートには、上流側から順に、排気マニホールド42、触媒装置43、排気熱回収器44、サブマフラー45及びメインマフラー46が、排気管47によって接続されており、これらによって排気通路48が構成されている。触媒装置43は、例えば酸化触媒及び三元触媒を含んで構成されている。排気熱回収器44は、エンジン12の排気系から排気ガスの排気熱を回収して、この排気熱をエンジン12の暖機促進等に利用するものである。 FIG. 2 is a side view showing the configuration of the exhaust passage 48 from the engine 12. An exhaust manifold 42, a catalyst device 43, an exhaust heat recovery device 44, a sub muffler 45, and a main muffler 46 are connected to the exhaust port of the engine 12 in order from the upstream side by an exhaust pipe 47. Is configured. The catalyst device 43 includes, for example, an oxidation catalyst and a three-way catalyst. The exhaust heat recovery unit 44 recovers exhaust heat of the exhaust gas from the exhaust system of the engine 12 and uses this exhaust heat for promoting warm-up of the engine 12 and the like.
図3に示すように、排気熱回収器44は、冷却水を流通させるための冷却ブロック51,52を、概ね円筒形のケース53の内部に保持したものである。冷却ブロック51,52は、いずれも概ね円筒形かつ内部に空洞を有し、互いに同心円状をなしている。ケース53は、排気が導入されるインレットパイプ56と一体化された前ケース53aと、排気が排出されるアウトレットパイプ57と一体化された後ケース53bとを、互いに固定してなる。 As shown in FIG. 3, the exhaust heat recovery device 44 has cooling blocks 51 and 52 for circulating cooling water held inside a substantially cylindrical case 53. The cooling blocks 51 and 52 are both generally cylindrical and have a hollow inside, and are concentric with each other. The case 53 is formed by fixing a front case 53a integrated with an inlet pipe 56 into which exhaust gas is introduced and a rear case 53b integrated with an outlet pipe 57 through which exhaust gas is discharged.
インレットパイプ56の下流側の端部には、中間パイプ58がスペーサ59を介して固定されており、中間パイプ58には通孔である多数の低流量通路58aが穿設されている。冷却ブロック52の下流側の端部は、環状の閉塞板52aによって閉塞されている。インレットパイプ56から流入する排気ガスは、低流量通路58a、及びインレットパイプ56と中間パイプ58との間のスペースを通じて、中間パイプの外側の領域へと流れ、冷却ブロック52の上流側の端部の近傍を経由して、冷却ブロック51,52の間の空間を下流側に向けて流れる。 At the downstream end of the inlet pipe 56, an intermediate pipe 58 is fixed via a spacer 59, and the intermediate pipe 58 has a number of low-flow passages 58a serving as through holes. The downstream end of the cooling block 52 is closed by an annular closing plate 52a. Exhaust gas flowing in from the inlet pipe 56 flows to a region outside the intermediate pipe through the low flow passage 58 a and the space between the inlet pipe 56 and the intermediate pipe 58, and reaches the upstream end of the cooling block 52. It flows in the space between the cooling blocks 51 and 52 toward the downstream side via the vicinity.
中間パイプ58の下流側の端部には、支持片60及び軸61を介して、可動蓋62が旋回可能に支持されている。可動蓋62は、不図示のバネにより中間パイプ58の下流側の端部を閉じる方向に常時付勢されており、かつ排気ガスの流量が所定値よりも大きくなると、排気圧力によって図中矢印a方向に旋回する。可動蓋62が開いているとき、排気ガスは中間パイプ58から下流側に向けてまっすぐに排出される。 A movable lid 62 is turnably supported at the downstream end of the intermediate pipe 58 via a support piece 60 and a shaft 61. The movable lid 62 is always urged by a spring (not shown) in the direction to close the downstream end of the intermediate pipe 58, and when the flow rate of the exhaust gas exceeds a predetermined value, the exhaust pressure causes an arrow a in the figure. Turn in the direction. When the movable lid 62 is open, the exhaust gas is discharged straight from the intermediate pipe 58 toward the downstream side.
冷却ブロック51,52には、水供給管54及び水排出管55がそれぞれ接続されている。水供給管54は排気熱回収器44の上部側で、また水排出管55は排気熱回収器44の下部側で、それぞれ冷却ブロック51,52に接続されている。水供給管54及び水排出管55は、エンジン12のウォータージャケット(不図示)に接続されている。水供給管54は、エンジン冷却用のウォーターポンプ(不図示)の吐出側に、ラジエータ(不図示)への冷却水通路から分岐して接続されており、ウォーターポンプから吐出された冷却水が、水供給管54を経由して、冷却ブロック51,52に供給され、排気熱を回収してエンジン12に還流するように構成されている。 A water supply pipe 54 and a water discharge pipe 55 are connected to the cooling blocks 51 and 52, respectively. The water supply pipe 54 is connected to the cooling blocks 51 and 52 on the upper side of the exhaust heat recovery unit 44, and the water discharge pipe 55 is connected to the lower side of the exhaust heat recovery unit 44, respectively. The water supply pipe 54 and the water discharge pipe 55 are connected to a water jacket (not shown) of the engine 12. The water supply pipe 54 is connected to a discharge side of a water pump (not shown) for cooling the engine by branching from a cooling water passage to a radiator (not shown), and the cooling water discharged from the water pump is The water is supplied to the cooling blocks 51 and 52 via the water supply pipe 54, and the exhaust heat is recovered and returned to the engine 12.
図4に示すように、メインマフラー46は、ケース71の内部に設けられた仕切板72,73を貫いて、インレットパイプ74及びアウトレットパイプ75が配置されてなる。アウトレットパイプ75には、筒状のディフューザ76が固定されている。ディフューザ76を設けた目的は、排出音の低減、外部からアクセスしうる場所における排気ガス温度及び排気管温度の低減、及び意匠性の向上にある。 As shown in FIG. 4, the main muffler 46 includes an inlet pipe 74 and an outlet pipe 75 arranged through partition plates 72 and 73 provided inside the case 71. A cylindrical diffuser 76 is fixed to the outlet pipe 75. The purpose of providing the diffuser 76 is to reduce exhaust noise, to reduce exhaust gas temperature and exhaust pipe temperature in a place accessible from the outside, and to improve design.
メインマフラー46のケース71の最下部には、凝縮水捕捉用の低位部77が形成されている。ケース71内で生じた凝縮水は、自重により低位部77に流入する。低位部77の下流側の端部の底面に沿って、ケース71の外部に通じる排水パイプ78が設けられ、さらに、この排水パイプ78を開閉するための排水弁79が設けられている。排水弁79は例えばバタフライ弁である。排水パイプ78の後端部は、ディフューザ76の内部に向けて開放している。そして排水弁79は、例えばモータからなる排水弁アクチュエータ80によって開閉される。排水弁79は、通常時は閉鎖状態を維持している。すなわち通常時はメインマフラー46の内部と外部とが連通しないようになっている。本実施形態における排水点である排水パイプ78の後端部は、車室よりも後方にある。 A lower part 77 for capturing condensed water is formed at the lowermost part of the case 71 of the main muffler 46. The condensed water generated in the case 71 flows into the lower portion 77 by its own weight. A drain pipe 78 that leads to the outside of the case 71 is provided along the bottom surface of the downstream end of the lower portion 77, and a drain valve 79 for opening and closing the drain pipe 78 is provided. The drain valve 79 is, for example, a butterfly valve. The rear end portion of the drain pipe 78 is open toward the inside of the diffuser 76. The drain valve 79 is opened and closed by a drain valve actuator 80 made of, for example, a motor. The drain valve 79 is normally closed. That is, the inside of the main muffler 46 is not communicated with the outside during normal times. The rear end portion of the drainage pipe 78 that is a drainage point in the present embodiment is located behind the passenger compartment.
本実施形態のハイブリッド車両10は、本発明における制御部としてのECU(Electronic Control Unit)40によって制御されている。ECU40は周知のディジタルコンピュータであり、図示しないCPU、ROM、RAM、D/A変換器及びA/D変換器などを含んで構成される。ECU40には、不図示のアクセルペダルの近傍に設けられたアクセル開度センサ91と、駆動輪22の近傍に設けられた車速センサ92と、高圧バッテリ30の充電状態(State of charge; SOC)を検出するSOCセンサ93とが接続されている。SOCセンサ93は、電流センサ、電圧センサ及び温度センサを備え、高圧バッテリ30の電流と電圧と温度とを用いて、高圧バッテリ30のSOCを取得する。SOCとは、高圧バッテリ30の満充電時を100%、バッテリが空の時を0%としたときの高圧バッテリ30の充電率で示される指標である。ECU40には更に、排水弁79(図2、図4)を駆動するための排水弁アクチュエータ80が接続されている。ECU40には更に、エンジンの冷却水温を検出する水温センサ94、外気温を検出する外気温センサ95、及び外気湿度を検出する外気湿度センサ96が接続されている。 The hybrid vehicle 10 of this embodiment is controlled by an ECU (Electronic Control Unit) 40 as a control unit in the present invention. The ECU 40 is a well-known digital computer and includes a CPU, ROM, RAM, D / A converter, A / D converter, and the like (not shown). The ECU 40 includes an accelerator opening sensor 91 provided in the vicinity of an unillustrated accelerator pedal, a vehicle speed sensor 92 provided in the vicinity of the drive wheel 22, and a state of charge (State of charge; SOC) of the high-voltage battery 30. An SOC sensor 93 to be detected is connected. The SOC sensor 93 includes a current sensor, a voltage sensor, and a temperature sensor, and acquires the SOC of the high voltage battery 30 using the current, voltage, and temperature of the high voltage battery 30. The SOC is an index indicated by a charging rate of the high voltage battery 30 when the high voltage battery 30 is fully charged and 100%, and when the battery is empty is 0%. The ECU 40 is further connected to a drain valve actuator 80 for driving the drain valve 79 (FIGS. 2 and 4). The ECU 40 is further connected to a water temperature sensor 94 that detects the cooling water temperature of the engine, an outside air temperature sensor 95 that detects outside air temperature, and an outside air humidity sensor 96 that detects outside air humidity.
ECU40は、走行のための駆動制御として、エンジン12、車両駆動用モータ14、ジェネレータ16、動力分割機構18、インバータ26、およびコンバータ28等を含むハイブリッド車両10の全体を総合的に制御している。この駆動制御は、基本的にはアクセル開度センサ91、車速センサ92及びSOCセンサ93の検出値に基づいて実行される。カーナビゲーションシステム41は、車両10の現在位置情報と、排水禁止区域を示す情報とを、ECU40からの要求に応答して出力する。ECU40は更に、車両10の運転状態及びカーナビゲーションシステム41からの情報に基づいて、排水弁アクチュエータ80を制御するように構成されている。 The ECU 40 comprehensively controls the entire hybrid vehicle 10 including the engine 12, the vehicle drive motor 14, the generator 16, the power split mechanism 18, the inverter 26, the converter 28, and the like as drive control for traveling. . This drive control is basically executed based on detection values of the accelerator opening sensor 91, the vehicle speed sensor 92, and the SOC sensor 93. The car navigation system 41 outputs the current position information of the vehicle 10 and information indicating the drainage prohibited area in response to a request from the ECU 40. The ECU 40 is further configured to control the drain valve actuator 80 based on the operating state of the vehicle 10 and information from the car navigation system 41.
以上のとおり構成された本実施形態の凝縮水排出装置の制御について、図5に基づいて説明する。図5は、ECU40のCPUがROM等に格納された制御プログラムに従って行う凝縮水排出制御の流れを示すフローチャートである。本制御は、車両10のイグニッションスイッチがオンされているときに実行される。 Control of the condensed water discharge device of the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing a flow of condensate discharge control performed by the CPU of the ECU 40 in accordance with a control program stored in the ROM or the like. This control is executed when the ignition switch of the vehicle 10 is turned on.
まず、ECU40は、車両10の運転状態を示す各パラメータを読み込む(S10)。ここでECU40が読み込む情報は、カーナビゲーションシステム41からの現在位置情報と排水禁止区域を示す情報、各種センサ91〜96からの情報に加え、ECU40自体によって実行されている駆動制御におけるエンジン12、車両駆動用モータ14、ジェネレータ16、動力分割機構18、インバータ26、コンバータ28等の制御状態の情報を含む。 First, the ECU 40 reads each parameter indicating the driving state of the vehicle 10 (S10). Here, the information read by the ECU 40 includes the current position information from the car navigation system 41, the information indicating the drainage prohibition area, the information from the various sensors 91 to 96, the engine 12 in the drive control executed by the ECU 40 itself, the vehicle It includes information on control states of the drive motor 14, the generator 16, the power split mechanism 18, the inverter 26, the converter 28, and the like.
次にECU40は、車両10が車両駆動用モータ14により走行中かを判断する(S20)。車両駆動用モータ14による走行中でない場合、例えば停車中あるいはエンジン12による走行中の場合には、ステップS20で否定される。 Next, the ECU 40 determines whether the vehicle 10 is traveling by the vehicle driving motor 14 (S20). If the vehicle is not traveling by the vehicle drive motor 14, for example, if the vehicle is stopped or the engine 12 is traveling, the result in Step S20 is negative.
ステップS20で肯定、すなわち車両駆動用モータ14により走行中である場合には、次にECU40は、車速が既定値Vth以上かを判断する(S30)。ここで既定値Vthは、0km/hより大きい値であって、例えば車速がこの値以上であれば、車両10が走行中であるとみなすことができる値(本実施形態では5km/h)に設定することができる。車速が既定値Vth未満の場合には、ステップS30で否定される。 If the determination in step S20 is affirmative, that is, if the vehicle is running by the vehicle drive motor 14, then the ECU 40 determines whether the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined value Vth (S30). Here, the predetermined value Vth is a value larger than 0 km / h, and is, for example, a value (5 km / h in the present embodiment) that can be regarded as the vehicle 10 traveling when the vehicle speed is equal to or higher than this value. Can be set. If the vehicle speed is less than the predetermined value Vth, the result in Step S30 is negative.
ステップS30で肯定、すなわち車速が既定値Vth以上の場合には、次にECU40は、エンジン12が停止中であるかを判断する(S40)。エンジン12が停止中でない場合には、ステップS40で否定される。 If the determination in step S30 is affirmative, that is, if the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined value Vth, then the ECU 40 determines whether the engine 12 is stopped (S40). If the engine 12 is not stopped, a negative result is obtained in step S40.
ステップS40で肯定、すなわちエンジン12が停止中である場合には、次にECU40は、車両10の現在位置が、排水禁止区域の外であるかを判断する(S50)。排水禁止区域内である場合には、ステップS50で否定される。 If the determination in step S40 is affirmative, that is, if the engine 12 is stopped, the ECU 40 next determines whether or not the current position of the vehicle 10 is outside the drainage prohibited area (S50). If it is in the drainage prohibited area, the result in Step S50 is negative.
ステップS50で肯定、すなわち排水禁止区域外である場合には、次にECU40は、メインマフラー46内の推定凝縮水量が、既定値Cth以上であるかを判断する(S60)。この推定凝縮水量は、例えば冷間始動後所定時間内のエンジン12の運転時間、エンジン水温、外気温度、外気湿度、エンジン12の暖機後の運転時間、暖機後の運転終了からの経過時間に基づいて、所定の関数により算出することができる。推定凝縮水量が、既定値Cth未満の場合には、ステップS60で否定される。 If the determination in step S50 is affirmative, that is, if it is outside the drainage prohibited area, the ECU 40 next determines whether the estimated amount of condensed water in the main muffler 46 is equal to or greater than a predetermined value Cth (S60). The estimated amount of condensed water is, for example, the operation time of the engine 12 within a predetermined time after the cold start, the engine water temperature, the outside air temperature, the outside air humidity, the operation time after the engine 12 is warmed up, and the elapsed time from the end of the operation after the warm up. Can be calculated by a predetermined function. If the estimated amount of condensed water is less than the predetermined value Cth, the result in Step S60 is negative.
ステップS60で肯定、すなわち推定凝縮水量が既定値Cth以上である場合には、次にECU40は、排水弁79の開放時間が既定値Tth以上かを判断する(S70)。この既定値Tthは、排水弁79の開放が開始されてから既定値Cthの量の凝縮水が排出されるのに十分な時間に設定されている。初期状態では排水弁79がまだ開放されていないため、ステップS70で否定される。 If the determination in step S60 is affirmative, that is, if the estimated amount of condensed water is equal to or greater than the predetermined value Cth, then the ECU 40 determines whether the opening time of the drain valve 79 is equal to or greater than the predetermined value Tth (S70). The predetermined value Tth is set to a time sufficient for discharging condensed water of the predetermined value Cth after the drain valve 79 is opened. In the initial state, since the drain valve 79 is not yet opened, the result in Step S70 is negative.
ステップS70で否定、すなわち推定凝縮水量が既定値Cth以上である場合には、次にECU40は、排水弁アクチュエータ80に対する開放指示を出力する(S80)。これによって排水弁79は、それが閉じていた場合には開かれ、開いていた場合には開放状態が維持される。これにより、メインマフラー46の内部と外部とが連通状態になるため、メインマフラー46内に滞留した凝縮水が外部に排出される。次にECU40は、排水弁79の開放状態の継続時間を示す開放時間カウンタをインクリメントし(S90)、処理はリターンされる。 If NO in step S70, that is, if the estimated amount of condensed water is greater than or equal to the predetermined value Cth, the ECU 40 next outputs an opening instruction to the drain valve actuator 80 (S80). Accordingly, the drain valve 79 is opened when it is closed, and is kept open when it is open. As a result, the inside and the outside of the main muffler 46 are in communication with each other, so that the condensed water staying in the main muffler 46 is discharged to the outside. Next, the ECU 40 increments an open time counter indicating the duration of the drain valve 79 in the open state (S90), and the process is returned.
そして、ステップS20からS60までのいずれかで否定、又はステップS70で肯定の場合には、処理はステップS100に移行して、ECU40は、排水弁アクチュエータ80に対する閉鎖指示を出力する。これによって排水弁79は、それが開いていた場合には閉じられ、閉じていた場合には閉鎖状態が維持される。最後にECU40は、開放時間カウンタを0にリセットし(S110)、処理はリターンされる。 If the result is negative in any of steps S20 to S60 or affirmative in step S70, the process proceeds to step S100, and the ECU 40 outputs a closing instruction to the drain valve actuator 80. Accordingly, the drain valve 79 is closed when it is open, and is kept closed when it is closed. Finally, the ECU 40 resets the opening time counter to 0 (S110), and the process is returned.
以上の処理の結果、本実施形態では、エンジン12が停止中(S40)であり、且つ車両10が車両駆動用モータ14によって走行中(S20)である場合に限って、排水弁79が開弁されることになる。したがって、本実施形態では、凝縮水の排出が、車両10が走行中である場合にのみ行われるので、排出した凝縮水による路面の汚れを抑制することができる。また、凝縮水の排出が、エンジン12が停止中である場合にのみ行われるので、凝縮水の排出に伴う排気ガスの排出を抑制でき、これによって、車室内への排気ガスの侵入を抑制することができる。 As a result of the above processing, in the present embodiment, the drain valve 79 is opened only when the engine 12 is stopped (S40) and the vehicle 10 is running by the vehicle drive motor 14 (S20). Will be. Therefore, in the present embodiment, since the condensed water is discharged only when the vehicle 10 is traveling, the dirt on the road surface due to the discharged condensed water can be suppressed. Further, since the condensed water is discharged only when the engine 12 is stopped, it is possible to suppress the exhaust gas discharge due to the condensed water discharge, thereby suppressing the intrusion of the exhaust gas into the vehicle interior. be able to.
また、本実施形態では、凝縮水の排水が、車両10が排水禁止区域の外にある場合にのみ行われる(S50)ので、排水禁止区域内における排水を効果的に回避することができる。 Moreover, in this embodiment, drainage of condensed water is performed only when the vehicle 10 is outside the drainage prohibition area (S50), so drainage within the drainage prohibition area can be effectively avoided.
また、本実施形態では、凝縮水がディフューザ76の内部に放出されるので、アウトレットパイプ75から放出される排気の圧力を利用して、凝縮水を効果的に霧化ないし放散させることができる。 Further, in the present embodiment, since the condensed water is discharged into the diffuser 76, the condensed water can be effectively atomized or diffused using the pressure of the exhaust gas discharged from the outlet pipe 75.
なお、本実施形態における低位部77に、凍結対応用の電熱式のヒータを設け、外気温が氷点下で放置時間が既定値以上かつ推定凝縮水量が既定値以上である場合に、車両10のイグニッションスイッチがオンされると同時に、このヒータを起動させても良い。排気弁79の開放は、このヒータの通電開始から推定凝縮水量の凝縮水が融解されるのに十分な時間が経過したことを条件に許容しても良い。 In the present embodiment, the low temperature portion 77 is provided with an electric heating heater for freezing, and the ignition of the vehicle 10 is performed when the outside temperature is below freezing and the standing time is not less than a predetermined value and the estimated amount of condensed water is not less than the predetermined value. The heater may be activated simultaneously with the switch being turned on. The opening of the exhaust valve 79 may be permitted on the condition that a sufficient time has elapsed since the start of energization of the heater to melt the condensed water of the estimated amount of condensed water.
また、本実施形態ではエンジン12が動作中である場合に排水弁79を閉じるように構成したが(S40・S100)、エンジン12の始動前であっても、始動条件が成立した場合には、排水弁79を閉じるように構成してもよく、その場合にはエンジン12の始動前に排水弁79を確実に閉鎖することができる。 Further, in the present embodiment, the drain valve 79 is configured to be closed when the engine 12 is in operation (S40 / S100), but if the start condition is satisfied even before the engine 12 is started, The drain valve 79 may be configured to be closed. In this case, the drain valve 79 can be reliably closed before the engine 12 is started.
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について、図6に従って説明する。本発明における排水弁は、排気通路中の任意の位置に設けることができる。第2実施形態は、上記第1実施形態における排気熱回収器44に、凝縮水を排出するための排水弁179を設けたものである。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The drain valve in the present invention can be provided at any position in the exhaust passage. In the second embodiment, the exhaust heat recovery device 44 in the first embodiment is provided with a drain valve 179 for discharging condensed water.
図6に示されるように、排気熱回収器44のケース53の最下部には、凝縮水捕捉用の低位部177を含む捕捉室176が形成されている。ケース53内で生じた凝縮水は、自重により低位部177に流入する。低位部177の下流側の端部の底面に沿って、ケース53の外部に通じる排水パイプ178が設けられ、排水弁179は、捕捉室176と排水パイプ178との間を選択的に閉鎖又は開放するように構成されている。排水弁179は、弁体170、弁軸171及びバネ172を備えており、例えばソレノイドからなる排水弁アクチュエータ180によって開閉される。弁体170はバネ172によって閉方向に常時付勢されており、これによって排水弁179は、通常時は閉鎖状態を維持している。すなわち、通常時は排気熱回収器44の内部と外部とが連通しないようになっている。 As shown in FIG. 6, a trapping chamber 176 including a lower portion 177 for trapping condensed water is formed at the lowermost portion of the case 53 of the exhaust heat recovery device 44. The condensed water generated in the case 53 flows into the lower portion 177 by its own weight. A drain pipe 178 that leads to the outside of the case 53 is provided along the bottom surface of the downstream end of the lower portion 177, and the drain valve 179 selectively closes or opens between the capture chamber 176 and the drain pipe 178. Is configured to do. The drain valve 179 includes a valve body 170, a valve shaft 171 and a spring 172, and is opened and closed by a drain valve actuator 180 made of, for example, a solenoid. The valve body 170 is always urged in the closing direction by the spring 172, so that the drain valve 179 maintains a closed state during normal times. In other words, the inside and outside of the exhaust heat recovery device 44 are not communicated with each other at normal times.
第2実施形態の残余の部分の構成は上記第1実施形態と同様であり、上記第1実施形態と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。なお、第2実施形態ではメインマフラー46には排出弁79を設けないが、排出弁79を設けても良い。 The structure of the remaining part of 2nd Embodiment is the same as that of the said 1st Embodiment, About the part similar to the said 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted. In the second embodiment, the main muffler 46 is not provided with the discharge valve 79, but the discharge valve 79 may be provided.
以上のとおり構成された第2実施形態では、上記第1実施形態における凝縮水排出制御をそのまま適用することができる。すなわち、上記第1実施形態における図5の凝縮水排出制御において排水弁アクチュエータ80に対してされた出力を、第2実施形態における排水弁アクチュエータ180に対してそのまま印加することができる。第2実施形態では、排気熱回収器44内の凝縮水について、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。特に、第2実施形態では、排水点である排気熱回収器44の排水パイプ178が車室の真下または車室よりも前方にあったとしても、凝縮水の排出に伴う車室内への排気ガスの進入を好適に抑制することができ有利である。ただし、本発明は排水点が車室の真下または車室よりも前方にある場合以外(すなわち、第1実施形態のように、排水点が車室よりも後方にある場合)についても、好適に適用することができる。 In the second embodiment configured as described above, the condensed water discharge control in the first embodiment can be applied as it is. That is, the output made to the drain valve actuator 80 in the condensed water discharge control of FIG. 5 in the first embodiment can be directly applied to the drain valve actuator 180 in the second embodiment. In the second embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained for the condensed water in the exhaust heat recovery unit 44. In particular, in the second embodiment, even if the drain pipe 178 of the exhaust heat recovery device 44, which is a drain point, is located directly under the vehicle compartment or in front of the vehicle compartment, the exhaust gas into the vehicle compartment accompanying the discharge of condensed water This is advantageous because it is possible to suitably suppress the intrusion. However, the present invention is also suitable for cases other than the case where the drainage point is directly below the vehicle compartment or in front of the vehicle compartment (that is, the case where the drainage point is behind the vehicle compartment as in the first embodiment). Can be applied.
また、第2実施形態では、排気ガスの主流から凝縮水を隔離する捕捉室176を設けたので、凝縮水の排出性を向上することができ、捕捉室176の入口の狭窄による圧損及び凝縮水のバリア性によって排水パイプ178を通じた排気ガスの排出を抑制することができ、捕捉室176の内部に捕捉された凝縮水を排気ガスの主流から隔離することで冷却することができ、さらに捕捉室176の外部の排気通路における広い範囲の壁面における凝縮水の再蒸発による濃縮を抑制することができる。 Further, in the second embodiment, since the capture chamber 176 that isolates the condensed water from the main flow of the exhaust gas is provided, it is possible to improve the drainage of the condensed water, the pressure loss due to the narrowing of the inlet of the capture chamber 176, and the condensed water Due to the barrier property, exhaust gas exhaust through the drain pipe 178 can be suppressed, and the condensed water trapped inside the trapping chamber 176 can be cooled by being isolated from the main stream of the exhaust gas. Concentration due to re-evaporation of condensed water on a wide range of wall surfaces in the exhaust passage outside 176 can be suppressed.
本発明は上述した態様のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes all modifications, applications, and equivalents included in the concept of the present invention defined by the claims. Therefore, the present invention should not be construed as being limited, and can be applied to any other technique belonging to the scope of the idea of the present invention.
12 エンジン
14 車両駆動用モータ
44 排気熱回収器
46 メインマフラー
48 排気通路
79,179 排水弁
80,180 排水弁アクチュエータ
12 Engine 14 Vehicle drive motor 44 Exhaust heat recovery unit 46 Main muffler 48 Exhaust passage 79, 179 Drain valve 80, 180 Drain valve actuator
Claims (2)
前記内燃機関の排気通路に設けられ当該排気通路内に滞留した凝縮水を排出するように構成された排水弁と、
前記排水弁を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記内燃機関が停止中であり且つ前記ハイブリッド車両が前記電動機を利用して走行中である場合にのみ、前記排水弁を開弁させるように構成され、
凝縮水の排出は、前記内燃機関の停止中に前記ハイブリッド車両が走行する場合にのみ行われることを特徴とする凝縮水排出装置。 A condensed water discharger applied to a hybrid vehicle having an internal combustion engine and an electric motor as a driving source for traveling,
A drain valve provided in the exhaust passage of the internal combustion engine and configured to discharge condensed water staying in the exhaust passage;
A control unit for controlling the drain valve,
The control unit is configured to open the drain valve only when the internal combustion engine is stopped and the hybrid vehicle is running using the electric motor ,
Condensed water discharge is performed only when the hybrid vehicle travels while the internal combustion engine is stopped .
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