JP2012117513A - 排気ガス後処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ディーゼル煤煙フィルター（ＤＰＦ）を再生する間に、その温度が急激に上昇するのを防止する排気ガス後処理方法を提供する。
【解決手段】
本発明の実施形態による排気ガス後処理方法は、ディーゼル煤煙フィルターの正常的な再生を行う段階と、前記正常的な再生が行われる開始点から時間を累積する段階と、エンジンの設定された条件によって前記ディーゼル煤煙フィルターの非正常の再生進入条件を判断する段階と、前記非正常の再生進入条件が満たされた状態で、前記累積した時間が設定された時間以内であれば、前記ディーゼル煤煙フィルターの非正常の再生ロジックによって再生を行い、前記累積した時間が設定された時間を逸脱すれば、前記ディーゼル煤煙フィルターの正常の再生ロジックによって再生を行う段階とを含む。
【選択図】図２

Description

本発明は排気ガス後処理方法に係り、より詳しくは、排気ガスに含まれている粒子状物質を捕集して、これを除去するディーゼル煤煙フィルターを再生する排気ガス後処理方法に関する。
有害な排気ガスの排出が相対的に多いディーゼル車両の場合、主として燃料の不完全燃焼に起因する粒子状物質（ＰＭ，ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｍａｔｔｅｒｓ）の低減努力が大きく要求されている。
粒子状物質を低減するための多様な技術が導入されているが、排気ガス成分中の粒子状物質を捕集し、捕集された粒子状物質を発火温度以上に加熱して粒子状物質を除去するディーゼルろ過フィルター（ＤＰＦ，ｄｉｅｓｅｌ ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｆｉｌｔｅｒ）がある。
前記ディーゼルろ過フィルターは、高速または高負荷状態のように排気ガス温度が高い状態では円滑な再生が可能であるが、負荷が低い運転条件では再生のために排気ガスの温度を強制的に上昇させなければならない。
一方、前記ディーゼル煤煙フィルターを再生する間にその内部温度が上昇するが、この時、エンジンがアイドル状態に進入すれば、突然多量の酸素（Ｏ２）が前記ディーゼル煤煙フィルター内に流入して、内部温度がさらに急激に上昇し、結果的に前記ディーゼル煤煙フィルターの耐久性が劣ることになり、最終的には破損する問題点がある。
特表２００７−５３８１９２号公報 特表２００５−５１９２１２号公報
本発明の目的は、ディーゼル煤煙フィルター（ＤＰＦ）を再生する間に、その温度が急激に上昇するのを防止する排気ガス後処理方法を提供することにある。
本発明による排気ガス後処理方法は、ディーゼル煤煙フィルターの正常な再生を行う段階と、前記正常な再生が行われる開始点から時間を累積する段階と、エンジン設定条件によって前記ディーゼル煤煙フィルターの非正常な再生進入条件を判断する段階と、前記非正常な再生進入条件が満たされた状態で、前記累積した時間が設定された時間以内であれば、前記ディーゼル煤煙フィルターの非正常の再生ロジックによって再生を行い、前記累積した時間が設定された時間を逸脱すれば、前記ディーゼル煤煙フィルターの正常な再生ロジックによって再生を行う段階と、を含むことを特徴とする。
前記ディーゼル煤煙フィルターの非正常な再生進入条件は、アイドル状態への進入（ＤＴＩ：ｄｒｏｐ ｔｏ ｉｄｌｅ）またはオーバラン（ｏｖｅｒ ｒｕｎ）を含むことを特徴とする。
前記ディーゼル煤煙フィルターが再生開始後に累積した前記設定された時間は、５０秒乃至１５０秒であることを特徴とする。
前記非正常な再生は、排気ガスに含まれている酸素の濃度を減らしたり、排気流量を増加させることを含むことを特徴とする。
前記非正常な再生は、アイドル状態で燃料の噴射量を増加させたり、再循環排気ガスの量を増加させることを含むことを特徴とする。
本発明による排気ガス後処理方法は、ディーゼル煤煙フィルターが再生された時点からの経過時間が一定時間を超過すれば、車両がアイドル状態またはオーバラン状態に進入しても、不必要な非正常な再生ロジックを行わないことによって、燃料消耗を減らし、かつディーゼル煤煙フィルターを安定的に再生させる効果がある。
本発明の実施形態による排気ガス後処理システムの概略構成図である。 本発明の実施形態による排気ガス後処理方法を示すフローチャートである。
以下、本発明の好ましい実施形態について、添付した図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態による排気ガス後処理システムの概略的な構成図である。
図１に示す通り、排気ガス後処理システムは、エンジン１００、ディーゼル煤煙フィルター１１０（ＤＰＦ：ｄｉｅｓｅｌ ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｆｉｌｔｅｒ）、差圧センサ１２０、温度センサ１３０、及び制御部１４０を含む。
エンジン１００から排気ガスが排出され、ディーゼル煤煙フィルター１１０は排気ガスに含まれている粒子状物質を捕集する。
差圧センサ１２０は、ディーゼル煤煙フィルター１１０の前後端差圧を感知し、その信号を制御部１４０に印加すると、制御部１４０はその差圧信号を分析して粒子状物質の捕集量を演算する。
温度センサ１３０は、ディーゼル煤煙フィルター１１０に流入する排気ガスの温度を感知し、その信号を制御部１４０に印加する。
差圧信号によってディーゼル煤煙フィルター１１０の再生が開始されると、後噴射などを利用してディーゼル煤煙フィルター１１０に流入する排気ガスの温度を設定された温度に上昇させ、ディーゼル煤煙フィルター１１０に捕集された粒子状物質を燃焼させて除去する。
制御部１４０は車両の運行条件を感知するが、特に、アイドル状態への進入（ＤＴＩ：ｄｒｏｐ ｔｏ ｉｄｌｅ）とオーバラン状態への進入を感知する。
ディーゼル煤煙フィルター１１０を正常に再生する途中で、車両がアイドル状態に進入するか、またはオーバラン状態に進入すると、ディーゼル煤煙フィルター１１０が過度に過熱されるのを防止するために、ディーゼル煤煙フィルター１１０を非正常ロジックによって再生する。
非正常の再生は排気ガスに含まれている酸素の濃度を減らしたり、排気ガス流量を増加させて、ディーゼル煤煙フィルター１１０の内部温度を低くする方法を含む。
即ち、酸素の濃度を減らしたり、排気ガスの流量を増加させることで、ディーゼル煤煙フィルター１１０の内部温度を低くするために、燃料の噴射量を増加させたり、排気ラインから吸気ラインに再循環される再循環排気ガスの量を増やすことができる。
一方、ディーゼル煤煙フィルター１１０が正常に再生される時間が一定基準時間以上に増加すれば、非正常の再生が発生した時に現れるディーゼル煤煙フィルター１１０の内部の最大温度は下降する。
したがって、本発明の実施形態においては、ディーゼル煤煙フィルター１１０の再生経過時間が設定された時間を超えた時、車両がアイドル状態またはオーバラン状態に進入しても、ディーゼル煤煙フィルター１１０を正常ロジックによって再生する。
但し、ディーゼル煤煙フィルター１１０の再生経過時間が設定された時間以内にある場合、車両がアイドル状態またはオーバラン状態に進入すれば、ディーゼル煤煙フィルター１１０を非正常ロジックによって再生する。即ち、正常な再生モードで排気ガスに含まれている酸素の濃度を低減させ、排気ガス流量を増加させる。
図２は、本発明の実施形態による排気ガス後処理方法を示すフローチャートである。
図２に示す通り、Ｓ２００でエンジンが正常に作動する。Ｓ２１０でディーゼル煤煙フィルター１１０の再生進入条件が判断される。
ディーゼル煤煙フィルター１１０の再生進入条件が判断されると、制御部１４０によってディーゼル煤煙フィルター１１０が実質的に再生され、Ｓ２２０で再生される時点から時間を累積する。即ち、再生される時点から経過時間を累積する。
Ｓ２３０で非正常再生進入であるか否かが判断されるが、非正常再生進入条件は、車両のアイドル状態への進入及びオーバラン状態への進入を含む。
Ｓ２３０で非正常再生進入条件でないと判断されれば、Ｓ２６０を行ってディーゼル煤煙フィルター１１０を正常ロジックによって再生する。
Ｓ２３０で非正常再生進入条件が満たされれば、Ｓ２５０でディーゼル煤煙フィルター１１０の再生開始時点からの経過時間が設定された時間（ｔ’）以下であるかを判断する。
Ｓ２５０で再生が開始した時点からの経過時間が設定された時間（ｔ’）以下であれば、Ｓ２７０で非正常再生ロジックによって再生が行われて、Ｓ２８０で酸素濃度を低減させたり、排気流量を増加させる非正常再生ロジックを実質的に行う。
Ｓ２５０で再生が開始された時点からの経過時間が設定された時間（ｔ’）を超えれば、車両がアイドル状態またはオーバラン状態に進入したこととは無関係に、Ｓ２６０でディーゼル煤煙フィルター１１０を正常ロジックによって再生させる。
Ｓ２７０及びＳ２６０が行われた後には、Ｓ２９０でディーゼル煤煙フィルター１１０が再生完了したかを判断し、完了したと判断されれば、Ｓ３００で正常運転に復帰する。
上述のように、ディーゼル煤煙フィルター１１０が正常に再生される間に、車両がアイドル状態またはオーバラン状態に進入すると、再生開始時点からの経過時間が設定時間以内であれば、非正常再生ロジックを実行して、ディーゼル煤煙フィルター１１０が過度に過熱されるのを防止する。
一方、再生開示時点からの経過時間が設定時間を超えれば、車両のアイドル状態またはオーバラン状態とは無関係に、ディーゼル煤煙フィルター１１０を正常ロジックによって再生することによって、燃料の消費を減らし、かつディーゼル煤煙フィルター１１０を安定的に再生する。
以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。
１００ エンジン
１１０ ディーゼル煤煙フィルター（ＤＰＦ）
１２０ 差圧センサ
１３０ 温度センサ
１４０ 制御部

Claims (5)

  1. ディーゼル煤煙フィルターの正常な再生を行う段階と、
    前記正常な再生が行われる開始点から時間を累積する段階と、
    エンジン設定条件によって前記ディーゼル煤煙フィルターの非正常な再生進入条件を判断する段階と、
    前記非正常な再生進入条件が満たされた状態で、前記累積した時間が設定された時間以内であれば、前記ディーゼル煤煙フィルターの非正常の再生ロジックによって再生を行い、前記累積した時間が設定された時間を逸脱すれば、前記ディーゼル煤煙フィルターの正常な再生ロジックによって再生を行う段階と
    を含むことを特徴とする排気ガス後処理方法。
  2. 前記ディーゼル煤煙フィルターの非正常な再生進入条件は、
    アイドル状態への進入（ＤＴＩ：ｄｒｏｐ ｔｏ ｉｄｌｅ）またはオーバラン（ｏｖｅｒ ｒｕｎ）を含むことを特徴とする請求項１に記載の排気ガス後処理方法。
  3. 前記ディーゼル煤煙フィルターが再生開始後に累積した前記設定された時間は、５０秒乃至１５０秒であることを特徴とする請求項１に記載の排気ガス後処理方法。
  4. 前記非正常な再生は、排気ガスに含まれている酸素の濃度を減らしたり、排気流量を増加させることを含むことを特徴とする請求項１に記載の排気ガス後処理方法。
  5. 前記非正常な再生は、アイドル状態で燃料の噴射量を増加させたり、再循環排気ガスの量を増加させることを含むことを特徴とする請求項４に記載の排気ガス後処理方法。
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