JP2013087770A - 煤煙フィルター再生システム、及びその方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の気筒と気筒内に流入された燃料と空気を点火させる点火装置を有するガソリンエンジンと、ガソリンエンジンと連結した排気パイプに設置されて、ガソリンエンジンから排出された排気ガスを酸化−還元させる触媒装置と、排気パイプの触媒装置の下流側に設置されて、排気ガスに含まれている粒子状物質を捕集し、排気ガスの温度を利用して粒子状物質を再生させることができる煤煙フィルターと、煤煙フィルターの前後に設置されて、煤煙フィルターの差圧を測定する差圧センサと、差圧センサで測定された差圧と制御パラメータの入力を受けて、複数の気筒に流入された燃料のうちの一部燃料を非点火で触媒装置に送られる非点火燃料の量を決める制御部とを有している。
【選択図】図1
Description
また、本発明のさらなる目的は、ガソリンエンジンの気筒内に流す燃料と空気の比率を理論空燃比に維持しつつ、煤煙フィルターの再生が可能な温度を確保し、触媒装置の浄化性能を維持する煤煙再生システム、及びその方法を提供することにある。
あるいは、制御部は、気筒に流す燃料を点火装置による点火時点前後に分けて流し、決定された非点火燃料の量によって各気筒内の点火前に流す燃料量と点火後に流す燃料量を決めることができる。
制御パラメータは、エンジンの運転条件、触媒の温度などである。
燃料を点火時点前に流す燃料量と点火時点後に流す燃料量によって燃料噴射を制御する段階と、を有するようにすることができる。
図1は、本発明の煤煙フィルター再生システムにおける一つの実施形態の構成図である。煤煙フィルター再生システム1は、ガソリンエンジン10、触媒装置20、煤煙フィルター30、制御パラメータ測定部40、及び制御部50を有している。
図2を参照すると、煤煙フィルター30の再生は、エンジン運転中に行われる(S100)。エンジンからの排気ガスに含まれる粒子状物質は、煤煙フィルター30に捕集され、煤煙フィルター30の両端に圧力差が発生する。差圧センサ32は、煤煙フィルター30前後の圧力を検出して煤煙フィルター30の差圧を測定する。また、制御パラメータ測定部40は、煤煙フィルター30の再生に必要なエンジンの運転条件、触媒装置の温度、及び煤煙フィルター30の温度などの制御パラメータを検出する(S110)。
そこで、制御部50は、制御パラメータ測定部40によって検出された触媒装置20の温度と触媒保護温度を比較する(S220)。
制御部50は、非点火燃料の量を決めた後に、非点火燃料の量によって複数の気筒11のうち点火を中断させる気筒11の個数及び比率を決定する(S140)。制御部50は、点火を中断させる気筒11の個数及び比率によって、複数ある気筒11中の一部の気筒11の点火を中断させる。これによって、煤煙フィルター再生システム1は、再生運転モードに入る(S200)。つまり、点火が中断された気筒11内の燃料と空気は燃焼せずに、排気パイプ19を通して触媒装置20に送られる。この後の過程は、図2に示した煤煙フィルター再生システム1と同じである。
10;ガソリンエンジン
11;気筒
13;インジェクター
15;吸気マニホールド
17;排気マニホールド
19;排気パイプ
20;触媒装置
30;煤煙フィルター
32;差圧センサ
34;温度計
40;制御パラメータ測定部
50;制御部
Claims (13)
- ガソリンエンジンの排気パイプ上に設置された煤煙フィルター再生システムであって、
複数の気筒と前記気筒内に流入された燃料と空気を点火させる点火装置を有するガソリンエンジンと、
前記ガソリンエンジンと連結した前記排気パイプに設置されて、前記ガソリンエンジンからの排気ガスを酸化−還元させる触媒装置と、
前記排気パイプの前記触媒装置の下流側に設置されて、前記排気ガスに含まれている粒子状物質(Particulate Matters)を捕集し、前記排気ガスの温度を利用して前記粒子状物質を再生させることができる煤煙フィルターと、
前記煤煙フィルターの前後に設置されて、前記煤煙フィルターの差圧を測定する差圧センサと、
前記差圧センサで測定された差圧と制御パラメータの入力を受けて、前記複数の気筒に流す燃料のうちの一部燃料を非点火で前記触媒装置に送られる非点火燃料の量を決める制御部と、
を有してなることを特徴とする煤煙フィルター再生システム。 - 前記制御部は、前記非点火燃料の量によって、点火を中断させる気筒数と点火の中断比率を決定し、点火の中断が決定された気筒での点火を中断させることを特徴とする請求項1に記載の煤煙フィルター再生システム。
- 前記制御部は、前記気筒に流す燃料を前記点火装置による点火時点前後に分けて流し、前記決定された非点火燃料の量によって前記気筒のうち点火前に流す燃料量と点火後に流す燃料量を決めることを特徴とする請求項1に記載の煤煙フィルター再生システム。
- 前記制御パラメータは、エンジンの運転条件を含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の煤煙フィルター再生システム。
- 前記制御パラメータは、触媒の温度をさらに含むことを特徴とする請求項4に記載の煤煙フィルター再生システム。
- ガソリンエンジン、前記ガソリンエンジンから発生した排気ガスを酸化−還元させる触媒装置、及び前記排気ガスに含まれている粒子状物質を捕集する煤煙フィルターを含む煤煙フィルター再生システムで前記煤煙フィルターを再生する方法であって、
前記ガソリンエンジンの運転中に前記煤煙フィルターの差圧と予め設定された差圧を比較する段階と、
前記煤煙フィルターの差圧が、予め設定された差圧より大きいかまたは同じであるとき、前記ガソリンエンジンの複数の気筒に流入された燃料のうちの一部燃料を非点火で前記触媒装置に送る非点火燃料の量を決める段階と、
前記ガソリンエンジンからの非点火燃料を、前記触媒装置で酸化する段階と、
前記触媒装置で発生した酸化熱を利用して前記煤煙フィルターを再生する段階と、
を含んで構成されることをことを特徴とする煤煙フィルター再生方法。 - 前記煤煙フィルターの再生中の前記触媒装置の温度を、予め設定された触媒保護温度と比較する段階と、
前記触媒装置の温度が前記触媒保護温度より高いかまたは同じであるとき、前記煤煙フィルターの再生維持の要否を判断する段階と、
前記煤煙フィルターの再生を維持させるとき、前記非点火燃料の量を再決定する段階と、
をさらに有することを特徴とする請求項6に記載の煤煙フィルター再生方法。 - 前記非点火燃料の量が決定された後、前記非点火燃料の量によって前記複数の気筒のうちの点火を中断させる気筒の個数と点火の中断比率を決定する段階、
をさらに有することを特徴とする請求項6に記載の煤煙フィルター再生方法。 - 前記煤煙フィルターの再生中の前記触媒装置の温度を、予め設定された触媒保護温度と比較する段階と、
前記触媒装置の温度が前記触媒保護温度より高いかまたは同じであるとき、前記煤煙フィルターの再生維持の要否を判断する段階と、
前記煤煙フィルターの再生を維持させるとき、前記非点火燃料の量を再決定する段階と、
前記非点火燃料の量を再決定した後、前記再決定された非点火燃料の量によって前記複数の気筒のうちの点火を中断させる気筒の個数と点火の中断比率を決定する段階と、
をさらに有することを特徴とする請求項8に記載の煤煙フィルター再生方法。 - 前記非点火燃料の量が決定された後、前記非点火燃料の量によって気筒の点火時点前に流す燃料量と点火時点後に流す燃料量を決める段階と、
前記燃料を点火時点前に流す燃料量と点火時点後に流す燃料量によって燃料噴射を制御する段階と、
をさらにに有することを特徴とする請求項6に記載の煤煙フィルター再生方法。 - 前記煤煙フィルター再生中の前記触媒装置の温度を、予め設定された触媒保護温度と比較する段階と、
前記触媒装置の温度が前記触媒保護温度より高いかまたは同じであるとき、前記煤煙フィルターの再生維持の要否を判断する段階と、
前記煤煙フィルター再生を維持させるとき、前記非点火燃料の量を再決定する段階と、
前記非点火燃料の量を再決定した後、前記再決定された非点火燃料の量によって前記気筒のうち点火時点前に流す燃料量と点火時点後に流す燃料量を再決定する段階と、
をさらにに有することを特徴とする請求項10に記載の煤煙フィルター再生方法。 - 前記非点火燃料の量は、エンジンの運転条件に応じて決定されることを特徴とする請求項6、8、10のいずれか1項に記載の煤煙フィルター再生方法。
- 前記非点火燃料の量の再決定は、エンジンの運転条件と触媒温度に応じて行われることを特徴とする請求項7、9、11のいずれか1項に記載の煤煙フィルター再生方法。
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