JP2016166583A - Clogging warning device for particle oxidizing catalyst - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、粒子酸化触媒用目詰警告装置に関する。 The present invention relates to a clogging warning device for a particle oxidation catalyst.
粒子酸化触媒(POC)は、例えば、ディーゼル酸化触媒(DOC)と共に排気管の途中に設置されており、ディーゼル機関から排気管を通じて大気中に排出される排気に含まれている粒子状物質(PM)を捕集すると共に粒子状物質と二酸化窒素とを反応させて粒子状物質を酸化除去する簡易排気浄化装置である。 The particulate oxidation catalyst (POC) is installed in the middle of an exhaust pipe together with, for example, a diesel oxidation catalyst (DOC), and particulate matter (PM) contained in exhaust discharged from the diesel engine into the atmosphere through the exhaust pipe. ) And the particulate matter and nitrogen dioxide are reacted to oxidize and remove the particulate matter.
ところで、ディーゼル微粒子捕集フィルタ(DPF)においては、排気管噴射等で意図的に排気の温度を昇温させることで粒子状物質の堆積による目詰が能動的に解消されるが、粒子酸化触媒においては、高負荷運転時(例えば、高速走行時)に高温の排気が流入することで粒子状物質の堆積による目詰が受動的に解消される。 By the way, in a diesel particulate filter (DPF), clogging due to accumulation of particulate matter is actively eliminated by intentionally raising the temperature of exhaust gas by exhaust pipe injection or the like. In, clogging due to the accumulation of particulate matter is passively eliminated by the flow of high-temperature exhaust during high-load operation (for example, during high-speed running).
そのため、高負荷運転が長期間に亘り行われていない場合、粒子酸化触媒に高温の排気が流入しないことから、粒子状物質の堆積による目詰が解消されず、粒子酸化触媒における排気浄化率が低下するという課題がある。 Therefore, when high-load operation is not performed for a long period of time, high-temperature exhaust does not flow into the particle oxidation catalyst, so clogging due to accumulation of particulate matter is not eliminated, and the exhaust gas purification rate in the particle oxidation catalyst is high. There is a problem of lowering.
また、高負荷運転が長期間に亘り行われておらず、粒子酸化触媒における粒子状物質の堆積量が非常に多い状態で粒子酸化触媒に高温の排気が流入すると、粒子状物質の燃焼熱による粒子酸化触媒の溶損が発生するという課題がある。 In addition, if high-temperature exhaust gas flows into the particle oxidation catalyst when the high-load operation has not been performed for a long period of time and the amount of particulate matter deposited on the particle oxidation catalyst is very large, There is a problem that the particle oxidation catalyst is melted.
そこで、本発明の目的は、粒子酸化触媒が目詰する兆候を運転者等に知らせて粒子酸化触媒の目詰を事前に防止すると共に粒子酸化触媒の溶損を防止する粒子酸化触媒用目詰警告装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a particle oxidation catalyst clogging that notifies a driver or the like of signs that the particle oxidation catalyst is clogged to prevent the particle oxidation catalyst from being clogged in advance and prevent the particle oxidation catalyst from being melted. It is to provide a warning device.
この目的を達成するために創案された本発明は、粒子酸化触媒に流入している排気の温度が低温である期間を正として積算して低負荷運転積算期間を演算する演算部と、低負荷運転積算期間が閾値以上である時に粒子酸化触媒の目詰を警告する警告部と、を備えている粒子酸化触媒用目詰警告装置である。 The present invention, which has been created to achieve this object, includes a calculation unit that calculates a low load operation integration period by adding a positive period when the temperature of the exhaust gas flowing into the particle oxidation catalyst is low, and a low load A particle oxidation catalyst clogging warning device comprising: a warning unit that warns of clogging of the particle oxidation catalyst when the operation integration period is equal to or greater than a threshold value.
前記演算部は、粒子酸化触媒に流入している排気の温度が低温である期間を正として積算するのに加えて粒子酸化触媒に流入している排気の温度が高温である期間を負として積算して低負荷運転積算期間を演算することが好ましい。 In addition to accumulating the period when the temperature of the exhaust gas flowing into the particle oxidation catalyst is low as a positive value, the calculation unit adds up the period when the temperature of the exhaust gas flowing into the particle oxidation catalyst is high as a negative value. Thus, it is preferable to calculate the low load operation integration period.
本発明によれば、粒子酸化触媒が目詰する兆候を運転者等に知らせて粒子酸化触媒の目詰を事前に防止すると共に粒子酸化触媒の溶損を防止する粒子酸化触媒用目詰警告装置を提供することができる。 According to the present invention, a clogging warning device for a particle oxidation catalyst that notifies a driver or the like of signs of clogging of the particle oxidation catalyst to prevent the particle oxidation catalyst from being clogged in advance and to prevent the particle oxidation catalyst from being damaged. Can be provided.
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に順って説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1に示すように、本発明の好適な実施の形態に係る粒子酸化触媒用目詰警告装置100は、ディーゼル機関等の内燃機関101が搭載されている自動車102に搭載されている。
As shown in FIG. 1, a particle oxidation catalyst
内燃機関101は、吸気管103に接続されると共に吸気管103を通じて内燃機関101に導入される吸気を内燃機関101の各燃焼室に分岐させる吸気多岐管104と、排気管105に接続されると共に内燃機関101の各燃焼室から排出される排気を排気管105に合流させる排気多岐管106と、を備えている。
The
吸気多岐管104と排気多岐管106は、排気再循環(EGR)管107を通じて連通されているため、内燃機関101から排出される排気が再び内燃機関101に導入される吸気として環流される。このとき、排気再循環管107に設置された排気再循環冷却器108を介して排気が冷却されて吸気として環流される。
Since the
内燃機関101においては、吸気管103を通じて内燃機関101に吸気が導入されると共に燃焼行程を経て排気管105を通じて内燃機関101から排気が排出される。このとき、吸気管103に設置された吸気浄化装置109を介して内燃機関101に導入される吸気が浄化されると共に排気管105に設置された排気浄化装置110を介して大気中に排出される排気が浄化される。
In the
排気浄化装置110は、排気管105を通じて大気中に排出される排気に含まれている粒子状物質中の可溶性有機(SOF)成分や排気管105を通じて大気中に排出される排気中の一酸化窒素を酸化させるディーゼル酸化触媒111と、ディーゼル酸化触媒111の排気下流側に設置されていると共に内燃機関101から排気管105を通じて大気中に排出される排気に含まれている粒子状物質を捕集すると共に粒子状物質と二酸化窒素とを反応させて粒子状物質を酸化除去する粒子酸化触媒112と、を備えており、ディーゼル酸化触媒111と粒子酸化触媒112との間に粒子酸化触媒112の温度(即ち、粒子酸化触媒112の入口における排気の温度)を検出する排気温度検出器113が設置されている。
The exhaust
なお、自動車102においては、吸気管103と排気管105との間に過給機114が設置されているため、排気管105に設置された過給機114の原動機115が内燃機関101から排出される排気で駆動されることにより、吸気管103に設置された過給機114の圧縮機116が駆動されて吸気管103を通じて内燃機関101に導入される吸気が過給される。
In the
さて、本発明の好適な実施の形態に係る粒子酸化触媒用目詰警告装置100は、プログラムやハードウェア等で実現されると共に内燃機関制御装置(ECU)117に実装されており、粒子酸化触媒112に流入している排気の温度が低温である期間を正として積算して低負荷運転積算期間を演算する演算部118と、低負荷運転積算期間が閾値以上である時に粒子酸化触媒112の目詰を警告する警告部119と、を備えている。
A particle oxidation catalyst
演算部118は、排気温度検出器113で検出される粒子酸化触媒112の入口における排気の温度が粒子酸化触媒112の活性温度以下である時に低温であると判断すると共に排気温度検出器113で検出される粒子酸化触媒112の入口における排気の温度が粒子酸化触媒112の活性温度以下である期間を正として積算して低負荷運転積算期間を演算する。
The
ここで、低負荷運転積算期間は、粒子酸化触媒112が排気浄化機能を発揮していない期間の合計であるから、粒子酸化触媒112における粒子状物質の堆積量に換算することができる。
Here, since the low load operation integration period is the total of the period during which the
例えば、低負荷運転積算期間が長い場合は粒子酸化触媒112における粒子状物質の堆積量が多いと考えられるし、低負荷運転積算期間が短い場合は粒子酸化触媒112における粒子状物質の堆積量が少ないと考えられる。
For example, when the low load operation integration period is long, it is considered that the amount of particulate matter accumulated in the
即ち、低負荷運転積算期間と粒子酸化触媒112における粒子状物質の堆積量との関係を予め実験等により求めておき、その実験の結果に基づいて低負荷運転積算期間から粒子酸化触媒112における粒子状物質の堆積量を推定することができる。
That is, the relationship between the low load operation integration period and the amount of particulate matter deposited on the
そのため、粒子酸化触媒112における粒子状物質の堆積量が許容できる最大値になる時の期間を閾値とし、低負荷運転積算期間がその閾値以上である時に警告部119が警告灯120等を介して粒子酸化触媒112の目詰を警告することにより、運転者等に高負荷運転による粒子酸化触媒112の目詰の解消を促すことが可能となる。
Therefore, the period when the amount of particulate matter accumulated in the
従って、閾値を適切に設定することにより、粒子酸化触媒112が目詰する兆候を運転者等に知らせて粒子酸化触媒112の目詰を事前に防止すると共に粒子酸化触媒112の溶損を防止することが可能となる。
Therefore, by appropriately setting the threshold value, the driver is notified of signs that the
なお、本実施の形態では、演算部118は、粒子酸化触媒112に流入している排気の温度が低温である期間を正として積算して低負荷運転積算期間を演算しているが、演算部118は、粒子酸化触媒112に流入している排気の温度が低温である期間を正として積算するのに加えて粒子酸化触媒112に流入している排気の温度が高温である期間を負として積算して低負荷運転積算期間を演算しても構わない。
In the present embodiment, the
前述の通り、前者の形態では、低負荷運転積算期間は、粒子酸化触媒112に高温の排気が流入していない期間の合計を意味しており、これを粒子酸化触媒112における粒子状物質の堆積量に換算することができるが、粒子酸化触媒112に高温の排気が流入している期間は粒子酸化触媒112に堆積している粒子状物質が除去されるため、本来は、その分の堆積量を減算する必要がある。
As described above, in the former form, the low load operation integration period means the total period during which high-temperature exhaust gas does not flow into the
そのため、粒子酸化触媒112に流入している排気の温度が低温である期間を正として積算するのに加えて粒子酸化触媒112に流入している排気の温度が高温である期間を負として積算して低負荷運転積算期間を演算することにより、低温時における粒子状物質の堆積と高温時における粒子状物質の除去とを考慮して正確な警告が可能となる。
For this reason, in addition to integrating the period when the temperature of the exhaust gas flowing into the
100 粒子酸化触媒用目詰警告装置
101 内燃機関
102 自動車
103 吸気管
104 吸気多岐管
105 排気管
106 排気多岐管
107 排気再循環管
108 排気再循環冷却器
109 吸気浄化装置
110 排気浄化装置
111 ディーゼル酸化触媒
112 粒子酸化触媒
113 排気温度検出器
114 過給機
115 原動機
116 圧縮機
117 内燃機関制御装置
118 演算部
119 警告部
120 警告灯
100 Clogging Warning Device for
Claims (2)
低負荷運転積算期間が閾値以上である時に粒子酸化触媒の目詰を警告する警告部と、
を備えていることを特徴とする粒子酸化触媒用目詰警告装置。 A calculation unit for calculating a low load operation integration period by integrating the period when the temperature of the exhaust gas flowing into the particle oxidation catalyst is low as a positive value;
A warning section that warns of clogging of the particle oxidation catalyst when the low load operation integration period is equal to or greater than a threshold;
A clogging warning device for a particle oxidation catalyst.
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JP2015047318A JP2016166583A (en) | 2015-03-10 | 2015-03-10 | Clogging warning device for particle oxidizing catalyst |
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JP2015047318A Pending JP2016166583A (en) | 2015-03-10 | 2015-03-10 | Clogging warning device for particle oxidizing catalyst |
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