JP2013068183A - ディーゼルエンジン - Google Patents

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Hiroki Ishii
裕喜 石井
Masashi Inoue
勝支 井上
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Abstract

【課題】DPFに多くのPMが残留したまま、DPFの再生処理が完了してしまう不具合を防止することができるディーゼルエンジンを提供する。
【解決課題】この課題解決のため、DOCでの未燃燃料の触媒燃焼で排気温度を上昇させて、DPFに堆積したPMを焼却させ、排気温度がDPF再生の進捗有効温度に至っている場合には、その至っている時間を制御手段がDPF再生の進捗積算時間として積算S5し、DPF再生の進捗積算時間がDPF再生の完了判定値に至った場合には、制御手段がDPFの再生処理を完了S7させるようにした、ディーゼルエンジンにおいて、DPFのPM堆積推定値が所定のDPF再生要求量に至った後、排気温度がDPF再生の進捗有効温度に至っていない場合には、その至っていない時間に基づく積算修正時間を制御手段がDPF再生の進捗積算時間から減算S8するようにした。
【選択図】 図2

Description

本発明は、ディーゼルエンジンに関し、詳しくは、DPFに多くのPMが残留したまま、DPFの再生処理が完了してしまう不具合を防止することができるディーゼルエンジンに関する。
この明細書及び特許請求の範囲で、DOCとはディーゼル酸化触媒、DPFとはディーゼルパティキュレートフィルタ、PMとは粒子状物質をいう。
従来、排気経路にDOCとDPFとを配置し、DPFのPM堆積推定値が所定の再生要求値に至った後、制御手段がDPF再生手段にDPFの再生処理を実施させ、排気中に未燃燃料を混入させることにより、DOCでの未燃燃料の触媒燃焼で排気温度を上昇させて、DPFに堆積したPMを焼却させ、排気温度が所定値以上のDPF再生の進捗有効温度に至っている場合には、その至っている時間を制御手段がDPF再生の進捗積算時間として積算し、DPF再生の進捗積算時間がDPF再生の完了判定値に至った場合には、制御手段がDPFの再生処理を完了させるようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。
この種のディーゼルエンジンによれば、DPFを再生して再利用することができる利点がある。
また、この種のディーゼルエンジンによれば、DPFのPM堆積推定値が所定のDPF再生要求値に至った後、軽負荷運転やアイドル運転等により、排気温度がDPF再生の進捗有効温度に至らないためにDPF再生が進捗せず、或いはDOCが活性化温度に至らないためにDPF再生が中断され、その間にDPFのPM堆積量が増加してしまうことがある。
しかし、従来では、排気温度がDPF再生の進捗有効温度に至っている時間を制御手段がDPF再生の進捗積算時間として積算するのみで、DPF再生開始後のDPFのPM堆積量の増加がDPF再生の進捗積算時間に反映されないため、問題が生じる。
特開2005−299555号公報(図3参照)
《問題》 DPFに多くのPMが残留したまま、DPFの再生処理が完了してしまうおそれがある。
排気温度がDPF再生の進捗有効温度に至っている時間を制御手段がDPF再生の進捗積算時間として積算するのみで、DPF再生開始後のDPFのPM堆積量の増加がDPF再生の進捗積算時間に反映されないため、DPFに溜まったPMを十分に焼却できないまま、DPF再生の進捗積算時間がDPF再生の完了判定値に到達し、DPFに多くのPMが残留したまま、DPFの再生処理が完了してしまうおそれがある。
本発明の課題は、DPFに多くのPMが残留したまま、DPFの再生処理が完了してしまう不具合を防止することができるディーゼルエンジンを提供することにある。
請求項1に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図1に例示するように、排気経路にDOC(1)とDPF(2)とを配置し、図2に例示するように、DPF(2)のPM堆積推定値が所定のDPF再生要求値に至った後、制御手段(3)がDPF再生手段(4)にDPF(2)の再生処理を実施(S3)させ、排気(5)中に未燃燃料を混入させることにより、DOC(1)での未燃燃料の触媒燃焼で排気温度を上昇させて、DPF(2)に堆積したPMを焼却させ、排気温度が所定値以上のDPF再生の進捗有効温度に至っている場合には、その至っている時間を制御手段(3)がDPF再生の進捗積算時間として積算(S5)し、DPF再生の進捗積算時間がDPF再生完了判定値に至った場合には、制御手段(3)がDPF(2)の再生処理を完了(S7)させるようにした、ディーゼルエンジンにおいて、
図2に例示するように、DPF(2)のPM堆積推定値が所定のDPF再生要求値に至った後、排気温度がDPF再生の進捗有効温度に至っていない場合には、その至っていない時間に基づく積算修正時間を制御手段(3)がDPF再生の進捗積算時間から減算(S8)するようにした、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
(請求項1に係る発明)
請求項1に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》 DPFに多くのPMが残留したまま、DPFの再生処理が完了してしまう不具合を防止することができる。
図2に例示するように、DPF(2)のPM堆積推定値が所定のDPF再生要求量に至った後、排気温度がDPF再生の進捗有効温度を越えていない場合には、その越えていない時間に基づく修正時間を制御手段(3)がDPF再生の進捗積算時間から減算(S8)するようにしたので、減算された修正時間分だけDPF再生の進捗積算時間が再カウントされ、DPF(2)に溜まったPMを焼却するに十分なDPF再生の進捗が得られ、DPF(2)に多くのPMが残留したまま、DPF(2)の再生処理が完了してしまう不具合を防止することができる。
(請求項2に係る発明)
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 DPF再生の実施中か否かを問わず、DPF再生が進捗しない場合には、的確に再生の進捗積算時間の減算が行われる。
図2に例示するように、排気温度がDPF再生の進捗有効温度に至っていない場合として、DPF(2)の再生処理を実施(S3)しているが、排気温度がDPF再生の進捗有効温度を越えていない場合と、DOC(1)の温度が活性化温度に至っておらず、DPF(2)の再生処理が実施されていない場合の両方の場合を含ませるので、DPF(2)の再生の実施中か否かを問わず、DPF再生が進捗しない場合には、的確にDPF再生の進捗積算時間の減算が行われる。
本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンの模式図である。 図1のエンジンの制御手段による処理のフローチャートである。
図1、図2は本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンを説明する図であり、この実施形態では、コモンレール式の水冷立形直列多気筒ディーゼルエンジンについて説明する。
このディーゼルエンジンは、次のように構成されている。
シリンダブロック(6)の上部にシリンダヘッド(7)を組み付け、シリンダブロック(6)の前部にエンジン冷却ファン(8)を配置し、シリンダブロック(6)の後部にフライホイール(9)を配置している。シリンダヘッド(7)の横一側には排気マニホルド(10)を組み付け、排気マニホルド(10)に過給機(11)を組み付け、過給機(11)の下流の排気経路に排気処理装置(12)を配置している。
燃料タンク(13)に燃料サプライポンプ(14)を介してコモンレール(15)を接続し、コモンレール(15)に各気筒毎の燃料インジェクタ(16)を接続している。
フライホイール(9)にパルサロータ(17)を取り付け、動弁カム軸(18)にカム軸ロータ(19)を取り付け、パルサロータ(17)にピックアップコイル(20)を対向させ、カム軸ロータ(19)に気筒判別センサ(21)を対向させ、ピックアップコイル(20)でエンジン実回転数とクランク角度とを検出し、気筒判別センサ(21)で所定の気筒の上死点が圧縮上死点であるか排気上死点であるか等、各気筒の燃焼行程を検出する。目標回転数検出センサ(23)で調速レバー(22)の調速位置、すなわちエンジン目標回転数を検出する。
ピックアップコイル(20)と気筒判別センサ(21)と目標回転数検出センサ(23)とを制御手段(3)を介して燃料インジェクタ(16)の電磁弁(30)に連携させている。
制御手段(3)は、エンジン目標回転数とエンジン実回転数とに基づいて燃料噴射量(メイン噴射量)を演算し、クランク角度に基づいて、所定タイミングで燃料インジェクタ(16)の電磁弁(30)を開閉し、燃料インジェクタ(16)から所定タイミングで所定量のメイン噴射を行う。制御手段(3)は、マイコンである。
排気処理装置(12)の構成は、次の通りである。
ケーシング(24)内にDOC(1)とDPF(2)とを収容している。上流にDOC(1)を配置し、下流にDPF(2)を配置している。
DOC(1)は、セラミックのハニカム担体で、酸化触媒を担持させ、セル(1a)の両端を開口したフロースルータイプで、セル(1a)の内部を排気(5)が通過するようになっている。
DPF(2)は、セラミックのハニカム担体で、隣合うセル(2a)の端部を交互に目封じたウォールフロータイプである。セル(2a)の内部とセル(2a)の壁(1b)を排気が通過し、セル(2a)の壁(2b)でPMを捕捉する。
DOC(1)の入口側にはDOC入口側温度センサ(25)を配置し、DOC(1)とDPF(2)との間にDFF入口側温度センサ(26)を配置している。また、DOC(1)とDPF(2)との間にDPF入口側排気圧センサ(27)を配置し、DPF(2)の入口側と出口側との間に入口側と出口側の排気圧の差圧を検出する差圧センサ(28)を配置している。
DOC入口側温度センサ(25)とDFF入口側温度センサ(26)とDPF入口側排気圧センサ(27)と差圧センサ(28)とは制御手段(3)を介して燃料インジェクタ(16)の電磁弁(30)に連携させている。
制御手段(3)は、燃料噴射量とDPF入口温度とに基づいてDPF(2)の第1のPM堆積推定値を演算するとともに、DPF入口側排気圧とDPF(2)の入口側と出口側の差圧に基づいてDPF(2)の第2のPM堆積推定値を演算する。第1のPM堆積推定値と第2のPM堆積推定値のいずれかが所定のDPF再生要求値に至った後、制御手段(3)がDPF再生手段(4)にDPF(2)の再生処理を実施させ、DPF(2)の再生を完了させる。DPF再生手段(4)は、コモンレールシステム(29)とDOC(1)との組み合わせからなり、DPF(2)の再生処理は燃料インジェクタ(16)からメイン噴射の後にポスト噴射を行い、その未燃燃料をDOC(1)で触媒燃焼させることにより行う。
図1に示すように、排気経路にDOC(1)とDPF(2)とを配置し、図2に示すように、DPF(2)のPM堆積推定値が所定のDPF再生要求値に至った後、制御手段(3)がDPF再生手段(4)にDPF(2)の再生処理を実施(S3)させ、排気(5)中に未燃燃料を混入させることにより、DOC(1)での未燃燃料の触媒燃焼で排気温度を上昇させて、DPF(2)に堆積したPMを焼却させ、排気温度が所定値以上のDPF再生の進捗有効温度に至っている場合には、その至っている時間を制御手段(3)がDPF再生の進捗積算時間として積算(S5)し、DPF再生の進捗積算時間がDPF再生の完了判定値に至った場合には、制御手段(3)がDPF(2)の再生処理を完了(S7)させるようにしている。
図2に示すように、DPF(2)のPM堆積推定値が所定のDPF再生要求値に至った後、排気温度がDPF再生の進捗有効温度に至っていない場合には、その至っていない時間に基づく積算修正時間を制御手段(3)がDPF再生の進捗積算時間から減算(S8)するようにしている。
図2に示すように、排気温度がDPF再生の進捗有効温度に至っていない場合として、DPF(2)の再生処理を実施(S3)しているが、排気温度がDPF再生の進捗有効温度を越えていない場合と、DOC(1)の温度が活性化温度に至っておらず、DPF(2)の再生処理が実施されていない場合の両方の場合を含ませる。
制御手段(3)による処理の流れは次の通りである。
図2に示すように、ステップ(S1)でDPF(2)のPM堆積推定値がDPF再生要求値に至ったか否かが判定され、判定が否定の場合には、判定が肯定されるまでステップ(S1)を繰り返す。ステップ(S1)での判定が肯定されると、ステップ(S2)でDOC(1)の推定温度が活性化温度に至っているか否かが判定され、判定が肯定の場合にはステップ(S3)でDPF(2)の再生処理が実施される。
次に、ステップ(S4)でDPF入口側の排気温度がDPF再生の進捗有効温度に至っているか否かが判定され、判定が肯定されると、ステップ(S5)でDPF再生の進捗有効温度に至っていた時間をDPF再生の進捗積算時間として積算する。
次に、ステップ(S6)でDPF再生の進捗積算時間がDPF再生の終了判定値に至ったか否かが判定され、判定が肯定の場合にはステップ(S7)でDPF(2)の再生処理を完了する。判定が否定の場合には、ステップ(S2)に戻る。
ステップ(S2)での判定、またはステップ(S4)での判定が否定の場合には、いずれもステップ(S8)でDPF再生の進捗有効温度に至っていない時間に基づく積算修正時間をDPF再生の進捗積算時間から減算し、ステップ(S2)に戻る。
DOC(1)の推定温度は、DOC入口排気温度、DOC(1)の比熱、DOC(1)からの放熱等に基づいて制御手段(3)が演算する。
DOCの活性化温度は250°Cである。
ポスト噴射量は、DPF入口排気温度の目標温度を600℃とし、DPF入口排気温度、DOC入口排気温度、排気流量に基づいて、制御手段(3)が演算する。
排気流量は吸気流量とメイン噴射量とDOC入口排気温度に基づいて、制御手段(3)が演算する。
ポスト噴射は、コモンレールシステム(29)のインジェクタ(16)から、圧縮上死点付近でのメイン噴射の後、排気行程中に行う。
進捗有効温度は550°C以上であり、DPF再生の完了判定値は15分とする。
積算修正時間は、排気温度がDPF再生の進捗有効温度に至っていない時間の積算値1時間に対して1分とする。
(1) DOC
(2) DPF
(3) 制御手段
(4) DPF再生手段
(5) 排気
(S3) DPF再生処理を実施
(S5) DPF再生の進捗積算時間に加算
(S8) DPF再生の進捗積算時間から減算

Claims (2)

  1. 排気経路にDOC(1)とDPF(2)とを配置し、DPF(2)のPM堆積推定値が所定のDPF再生要求値に至った後、制御手段(3)がDPF再生手段(4)にDPF(2)の再生処理を実施(S3)させ、排気(5)中に未燃燃料を混入させることにより、DOC(1)での未燃燃料の触媒燃焼で排気温度を上昇させて、DPF(2)に堆積したPMを焼却させ、排気温度が所定値以上のDPF再生の進捗有効温度に至っている場合には、その至っている時間を制御手段(3)がDPF再生の進捗積算時間として積算(S5)し、DPF再生の進捗積算時間がDPF再生の完了判定値に至った場合には、制御手段(3)がDPF(2)の再生処理を完了(S7)させるようにした、ディーゼルエンジンにおいて、
    DPF(2)のPM堆積推定値が所定のDPF再生要求値に至った後、排気温度がDPF再生の進捗有効温度に至っていない場合には、その至っていない時間に基づく積算修正時間を制御手段(3)がDPF再生の進捗積算時間から減算(S8)するようにした、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
  2. 請求項1に記載したディーゼルエンジンにおいて、
    排気温度がDPF再生の進捗有効温度に至っていない場合として、DPF(2)の再生処理を実施(S3)しているが、排気温度がDPF再生の進捗有効温度を越えていない場合と、DOC(1)の温度が活性化温度に至っておらず、DPF(2)の再生処理が実施されていない場合の両方の場合を含ませる、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109209547A (zh) * 2017-06-29 2019-01-15 现代自动车株式会社 单向离合器型可变气门正时设备及其发动机系统
CN114776419A (zh) * 2022-05-10 2022-07-22 潍柴动力股份有限公司 一种dpf再生控制方法、系统、车辆及存储介质
CN114856758A (zh) * 2018-04-24 2022-08-05 株式会社久保田 柴油发动机的排气处理装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109209547A (zh) * 2017-06-29 2019-01-15 现代自动车株式会社 单向离合器型可变气门正时设备及其发动机系统
CN109209547B (zh) * 2017-06-29 2021-11-09 现代自动车株式会社 单向离合器型可变气门正时设备及其发动机系统
CN114856758A (zh) * 2018-04-24 2022-08-05 株式会社久保田 柴油发动机的排气处理装置
CN114776419A (zh) * 2022-05-10 2022-07-22 潍柴动力股份有限公司 一种dpf再生控制方法、系统、车辆及存储介质
CN114776419B (zh) * 2022-05-10 2023-11-17 潍柴动力股份有限公司 一种dpf再生控制方法、系统、车辆及存储介质

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