JP2007510841A - 車両のディーゼル・エンジンの排気ラインに組み込まれた汚染除去手段の再生を支援するシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、汚染除去手段（１）が酸化触媒形成手段（２）と関連付けられ、エンジン（４）が、燃料供給のためのコモンレール手段（７）と関連付けられて、燃料のシリンダへの後噴射による再生方法の適用を可能とするシステムであって、再生要求（ｒｅｑ．ＲＧ）を検出する手段（８）と、車両アクセルからの離昇の状態を検出する手段（９）と、触媒形成手段の下流の温度を記録する手段（１１）と、前記温度から、離昇後にアイドルに戻る段階において後噴射を適用するのための最大持続時間を決定する手段（８）と、後噴射の適用の持続時間が最大持続時間に達するとすぐに後噴射を停止する手段（７、８）とを備えることを特徴とする。

Description

本発明は、酸化触媒形成手段と関連付けられた汚染除去手段であって、自動車のディーゼル・エンジンの排気ラインに組み込まれた汚染除去手段の再生を支援するシステムに関する。より詳細には、本発明は、エンジンが、燃料をエンジンのシリンダに供給する共通マニフォールド又は「レール」と関連付けられ、且つ、一定トルクにおいて、少なくとも１回の後噴射動作において燃料をシリンダに噴射することにより再生手法を実現するようになされたシステムに関連する。

例えばパティキュレートフィルターなどの汚染除去手段の再生期間に、車両のアクセルペダルが上げられる（通常動作において燃料が噴射されない）段階、及びエンジンがアイドル状態である（排気温度が非常に低い）段階は、排気温度、即ち排気ライン及び排気ラインに組み込まれた部品の温度が下がるために、問題がある。

エンジン・ライフタイム中のこれらの段階における１回又はそれ以上の後噴射の利用は、エンジンにおける１回又は複数回のそれぞれの後噴射の燃焼によって生産されるＨＣの触媒変換に依存することにより、排気ラインの温度低下を抑制するために役立つ。

しかし、そのような手法は、触媒形成手段によってもたらされる発熱反応に依存し、例えばＣＯ／ＨＣ酸化機能を有するＮＯｘトラップのための酸化触媒を備える該手段が、活性であることが前提とされる。

アクセルペダルが上げられた結果としてエンジンがアイドルに戻る段階期間には、メイン噴射又はパイロット噴射は行われない。結果として、１回又は複数回のそれぞれの後噴射が燃焼することはなく、燃料は、触媒形成手段によって後に変換されるＨＣの形で気化するに過ぎない。従って、酸化触媒形成手段の入り口の温度は非常に低く、１回又は複数回のそれぞれの後噴射から発生したＨＣの触媒燃焼によって生成された発熱反応にも関わらず、触媒形成手段の前面は次第に冷却して、その変換活動は次第に停止する。

そのため、アイドルに戻る長期に渡る段階期間に、触媒形成手段が全てのＨＣを変換するために十分に活性ではないことが起こり得る。従って、触媒形成手段の下流においてＨＣが急増し、又は、青い煙及び／又は排気臭さえ生じ得る。更に、後噴射の利用は、潤滑油が燃料によって希釈されることによる潤滑油の潤滑性能劣化、特に、粘性の低下を引き起こすが、粘性は、低くなり過ぎるとエンジンを損傷する可能性がある。

従って、本発明の目的は、これらの問題を解決することである。
このため、本発明は、酸化触媒形成手段と関連付けられた汚染除去手段であって、自動車のディーゼル・エンジンの排気ラインに組み込まれた汚染除去手段の再生を支援するシステムを提供する。該システムにおいて、エンジンは、エンジンのシリンダに燃料を供給するためのコモンレール手段と関連付けられ、一定トルクにおいて、少なくとも１回の後噴射においてシリンダに燃料を噴射することにより、再生手法を実現するようになされる。該システムは、
・再生即ち後噴射の要求を検出する検出手段、
・車両のアクセルペダルが上げられていることを検出する検出手段、
・触媒形成手段の下流の温度を取得する取得手段、
・前記温度に基づいて、アクセルペダルが上げられた結果としてエンジンがアイドルに戻る段階期間に後噴射を適用する最大持続時間を決定する決定手段、及び
・後噴射利用の持続時間が予め決定された適用最大持続時間に達するとすぐに、１回又は複数回のそれぞれの後噴射を即座に打ち切る中断手段
を備えることを特徴とする。

他の特徴によれば、
・汚染除去手段はパティキュレートフィルターを備え、
・汚染除去手段はＮＯｘトラップを備え、
・燃料は、汚染除去手段の再生を促進するために添加剤を含み、該添加剤は、それに混合したパティキュレートとともに汚染除去手段に堆積され、
・燃料はＮＯｘトラップを形成する添加剤を含み、
・エンジンはターボチャージャーと関連付けられる。

本発明は、純粋に例として提示され、添付の図面を参照する以下の詳細な説明を読むことにより、一層よく理解され得る。
図１は、この図において包括的な参照番号１を与えられる汚染除去手段の再生を支援するシステムの全体構造を示し、該システムは、包括的な参照番号２を与えられる酸化触媒形成手段と関連付けられ、自動車のディーゼル・エンジン４の排気ライン３に組み込まれる。

エンジンは、ターボチャージャーと関連付けられてもよく、この場合、ターボチャージャーのタービン部５は、排気ラインとも関連付けられ、ターボチャージャーのコンプレッサ部６は、エンジンの上流に配置される。

エンジンは、また、エンジンのシリンダに燃料を供給するための共通マニフォールド又は「レール」手段７と関連付けられ、一定トルクにおいて、少なくとも１回の後噴射処理において、従来の方法でシリンダに燃料を噴射することにより再生手法を実現するようになされる。

これらの手段は、包括的な参照番号８を与えられる制御ユニットによって制御され、該制御ユニットは、例えば汚染除去手段の監視装置によって配送される、再生即ち後噴射に対する要求ｒｅｑ．ＲＧを検出するようになされる。制御ユニット８は、また、車両アクセルペダルが上げられている状態を検出する手段９に接続される。これらの手段は、任意の適切な構造をとり得る。

制御ユニット８は、また、触媒形成手段２の下流の温度を取得する手段に接続され、これらの温度取得手段には、包括的な参照番号１１が付けられる。これらの手段は、任意の適切な温度センサを含む。

これは、制御ユニット８が、再生即ち後噴射の要求を検出した後に、図２のステップ１２によって示される通り、車両のアクセルペダルが上げられる状況を検出することを可能とする。

ユニット８は、その後、ステップ１３の期間に触媒形成手段の下流の温度を取得し、ステップ１４の期間に、前記温度に基づいて、アクセルペダルが上げられた結果としてエンジンがアイドルに戻る際に後噴射を適用するための最大持続時間を決定するようになされる。

次に、ステップ１５及び１６において、ユニット８は、後噴射利用の持続時間を監視し、前記の利用持続時間が予め決定された適用最大持続時間に達する瞬間を検知する。
アクセルペダルが上げられた結果としてエンジンがアイドルに戻る段階の期間に、ステップ１７で示される通りに、利用持続時間が予め決定された適用最大持続時間に達するとすぐに、パイロット・ユニット８は、ステップ１８において、１回又は複数回のそれぞれの後噴射を即座に中断するようになされる。

そのようなシステムは、パティキュレートフィルター又はＮＯｘトラップによって形成される汚染除去手段とともに動作可能であり、また、汚染除去手段にトラップされる煤煙の燃焼温度を下げることによって汚染除去手段の再生を促進するために、それに混合したパティキュレートとともに汚染除去手段に堆積される添加剤を、従来の方法で燃料に混合可能であることにも注意すべきである。

従来の方法において、添加剤は、添加剤を含む燃料がエンジン内で燃焼した後も、パティキュレート中に残存する。ＮＯｘトラップを形成する添加剤の利用も企図され得る。
従って、そのような構造により、アクセルペダルが上げられる段階期間に後噴射を適用するための持続時間を、最大にできることが理解できる。この最大持続時間はタイマの形で表され、該タイマは、再生が起こる段階において、アクセルペダルが上げられる段階期間に空になる即ちカウントダウン又は減分する。カウンタは、この段階の終わりに再初期化される。

本システムは、排気ラインの温度レベルが最も望ましくない場合に、アクセルペダルが上げられる期間に後噴射される燃料量を制限するものとして役立つ。この方法によって、汚染除去手段の再生の観点からは最も効果的であるとは言えない、この段階期間に後噴射される燃料の総量を制限することにより、効果的な後噴射時間の割合が最適化され、エンジン潤滑油が燃料によって希釈される程度が抑制される。

最後に、この方法は、また、酸化機能が急激に不活性になるリスクを抑制するためにも役立つ。急激な不活性は、ＨＣの変換不足をもたらし、煙及び／又は匂いを引き起こす可能性がある、排気中でのＨＣの弱い爆発をもたらす。

当然ながら、他の実施の形態も企図され得る。例えば、汚染除去手段及び酸化触媒形成手段は、単一の部品、特に共通基板に統合されてもよい。例えば、酸化機能を組み込むパティキュレートフィルターが企図され得る。同様に、そのような酸化機能を組み込むＮＯｘトラップも企図され得るが、該ＮＯｘトラップは、添加剤を用いても用いなくてもよい。この酸化機能及び／又はＮＯｘトラップ機能は、例えば、燃料と混合された添加剤によって実現されてもよい。

図１は、再生を支援する本発明のシステムの全体構造を示すブロック図である。 図２は、本発明のシステムの動作を示すフローチャートである。

Claims (6)

1. 酸化触媒形成手段（２）と関連付けられ、自動車のディーゼル・エンジン（４）の排気ライン（３）に組み込まれた汚染除去手段（１）の再生を支援するシステムにおいて、前記エンジン（４）が、燃料を前記エンジンのシリンダに供給するためのコモンレール手段（７）と関連付けられ、少なくとも１回の後噴射において燃料をシリンダに噴射することにより再生手法を実現するようになされるシステムであって、該システムが、
   再生即ち後噴射の要求（ｒｅｑ．ＲＧ）を検出する検出手段（８）と、
   前記車両のアクセルペダルが上げられることを検出する検出手段（９）と、
   前記触媒形成手段（２）の下流の温度を取得する取得手段（１１）と、
   前記温度に基づいて、前記アクセルペダルが上げられた結果として前記エンジンがアイドルに戻る段階期間に前記少なくとも１回の後噴射を適用するための最大持続時間を決定する決定手段（８）と、
   後噴射利用の前記持続時間が、前記予め決定された適用最大持続時間に達するとすぐに、１回又は複数回のそれぞれの後噴射を即座に打ち切る中断手段（７、８）と、
   を備えることを特徴とするシステム。
2. 請求項１記載のシステムであって、前記汚染除去手段（１）がパティキュレートフィルターを備えることを特徴とするシステム。
3. 請求項１又は２に記載のシステムであって、前記汚染除去手段（１）がＮＯｘトラップを備えることを特徴とするシステム。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載のシステムであって、前記燃料が、前記汚染除去手段（１）の再生を促進するために添加剤を含み、該添加剤が、それに混合したパティキュレートとともに前記汚染除去手段（１）に堆積されることを特徴とするシステム。
5. 請求項１〜３のいずれか１つに記載のシステムであって、前記燃料が、ＮＯｘトラップを形成する添加剤を含むことを特徴とするシステム。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載のシステムであって、前記エンジンがターボチャージャー（５、６）と関連付けられることを特徴とするシステム。
   

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