JP2016511368A - 二元燃料エンジンの排気システム - Google Patents

Abstract

第１燃料および第２燃料を提供される二元燃料エンジン用の排気システム。排気システムは排気通路を含み、排気通路内に排気処理構成要素が設けられている。熱増強装置が排気通路と連通し且つ排気処理構成要素の上流に配置され、熱増強装置は、第１燃料と、二元燃料エンジンに提供される第２燃料との間での切換え中に、排気通路内に配置された排気の温度を上昇させるように作動可能である。排気処理システムはまた、排気処理構成要素を迂回する、排気通路と連通する迂回管を含むことができ、二元燃料エンジンによる第１燃料の燃焼の間に、迂回管は開放される。二元燃料エンジンによる第２燃料の燃焼の間に、迂回管は閉鎖される。

Description

本開示は、二元燃料エンジン用のエンジン排気システムに関する。

本欄は、本開示に関連する背景技術情報を提供するが、それは必ずしも従来技術ではない。

二元燃料で作動するエンジンは水産業で一般的である。水産業では、様々な排出規制が沿岸部で施行されている場合があるが、陸地から所定の距離の沖合では効力はない。例えば、船舶のエンジンは、海岸近くではより少量の硫黄を含有する燃料を使用して作動し得、沖合では高硫黄含有燃料を使用して作動し得る。

硫黄含有燃料の燃焼は、硫黄を含む排気を生成する。排気中の硫黄は、環境に有害であり得る硫黄酸化物（SOx）の生成を増大する可能性がある。さらに、排気中の硫黄は排気後処理試薬と反応し、重硫酸アンモニウム（ammonia bi-sulfate）などの副生成物を生成する可能性がある。重硫酸アンモニウムに長期間曝した後、排気後処理システムの触媒被覆基体は閉塞する可能性があり、これは排気後処理システムの効果を低減する。

より高い硫黄含有量を有する燃料を含む一部の燃料は、重硫酸アンモニウムをより生成しやすい。これらの懸念に対処するために、燃料供給業者はより低い硫黄含有量の燃料を開発してきた。しかしながら、より低い硫黄含有量を有する燃料は、燃料製造コストが増大するため、より高価である。これらの燃料コストを考慮して、上記の二元燃料エンジンは開発された。しかしながら、燃料を切り換えている間に、残留燃料が排気システム内に残ることがよくある。排気システム内の燃料がより高い硫黄含有量を有する場合、残留燃料はより多くの重硫酸アンモニウムを生成する可能性があり、これは長期間にわたり排気後処理システムの触媒被覆基体を閉塞させる可能性がある。

本欄は本開示の概要を提供し、その完全な範囲およびその特徴の全ての包括的な開示ではない。

本開示は、第１燃料および第２燃料を提供される二元燃料エンジン用の排気システムを提供する。排気システムは排気通路を含み、排気通路内に排気処理構成要素が設けられている。熱増強装置が排気通路と連通し、かつ排気処理構成要素の上流に配置され、熱増強装置は、第１燃料と、二元燃料エンジンに提供される第２燃料との間での切換え中に、排気通路内に配置された排気の温度を上昇させるように作動可能である。また、排気処理システムは、排気処理構成要素を迂回する、排気通路と連通する迂回管を含むことができ、二元燃料エンジンによる第１燃料の燃焼中に、迂回管は開放される。二元燃料エンジンによる第２燃料の燃焼中に、迂回管は閉鎖される。

さらなる適用分野は、本明細書に提供された記載から明らかになる。この概要の記載および特定例は単なる例として意図されており、本開示の範囲を限定することを意図されていない。

本明細書に記載される図面は、選択された実施形態の単に例証を目的とし、全ての可能な実装形態ではなく、本開示の範囲を限定することを意図されていない。

図１は、本開示による排気システムの概略図である。 図２は、本開示の原理に従う方法を概略的に示すフローチャートである。 図３は、本開示の原理に従う別の方法を概略的に示すフローチャートである。 図４は、本開示の原理に従う別の方法を概略的に示すフローチャートである。

図面のいくつかの図全体を通して、対応する参照番号は対応する部品を示す。

次に添付図面を参照して、例の実施形態をより詳細に記載する。

図１は、本開示による排気システム10を概略的に示す。排気システム10は、一対の燃料源13a,13bと連通する少なくともエンジン12を含むことができ、それは、一旦燃焼されると、排気後処理システム16を有する排気通路14に放出される排気ガスを生成する。燃料源13aおよび13bは異なる燃料を収容する。例えば、燃料源13aのほうは低硫黄ディーゼル燃料（LSF）を含むことができ、一方、燃料源13bのほうは超低硫黄ディーゼル燃料（ULSF）を含むことができる。使用可能な他の例示的燃料は、舶用ガス油（MGO）、舶用ディーゼル油（MDO）、中間燃料油（IFO）、重燃料油（HFO）、天然ガスとディーゼル燃料の組合せ、または天然ガスと水素のブレンドを含む。さらに、上記燃料のどのような組合せも燃料源13aおよび13bに貯蔵可能であることを理解すべきである。

エンジン12の下流に排気処理構成要素18を配置することができる。排気処理構成要素18は、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、触媒被覆ディーゼル粒子フィルタ（ＤＰＦ）構成要素、または、示されているような、選択的触媒還元（ＳＣＲ）構成要素20を含むことができる。ＳＣＲ構成要素20が図示されているが、ＳＣＲ構成要素20はその中にＤＯＣまたはＤＰＦを含むこともできることを理解すべきである。さらに、ＳＣＲ構成要素20は、ＳＣＲ触媒被覆ＤＰＦまたはＳＣＲ触媒被覆流通型フィルタ（ＦＴＦ）であることができる。

排気後処理システム16は、排気通路14を通過する排気ガスの温度を上昇させるために、熱増強装置またはバーナ17などの構成要素をさらに含むことができる。排気ガスの温度を上げることは、寒冷条件においておよびエンジン12の始動時において、排気処理構成要素18内の触媒の点火を実現するのに好ましいばかりでなく、排気処理構成要素18がＤＰＦのとき、排気処理構成要素18の再生を開始するのにも好ましい。

エンジン12によって生成された排出物質の低減を補助するために、排気後処理システム16は、排気処理流体を排気ストリームに周期的に投与する投与モジュール22を含むことができる。図１に示されるように、投与モジュール22は、排気処理構成要素18の上流に配置することができ、排気処理流体を排気ストリーム内に注入する動作が可能である。これに関して、投与モジュール22は試薬タンク24およびポンプ26と入口ライン28によって流体連通し、ディーゼル燃料、尿素または気体アンモニアなどの排気処理流体を、排気処理構成要素18の上流で排気通路14に投与する。タンク24は液体排気処理流体を貯蔵し得、または固体もしくは気体アンモニアを貯蔵し得る。尿素と組み合わせて排気処理を向上させるために使用可能な他の材料は、エタノールまたは水素であり、それらは別々のタンク（図示せず）に貯蔵可能である。

また、投与モジュール22は、戻りライン30を介して試薬タンク24と連通するようにもできる。戻りライン30は、排気ストリームに投与されない排気処理流体を試薬タンク24に戻すことを可能にする。入口ライン28、投与モジュール22、および戻りライン30を通る排気処理流体の流れは、投与モジュール22が過熱しないように投与モジュール22を冷却する一助ともなる。図には示されていないが、投与モジュール22は、投与モジュール22を冷却すべく投与モジュール22の周囲に冷却液を流す冷却ジャケットを含むように構成することも可能である。

排気ストリームを効果的に処理するために必要な排気処理流体の量は、負荷、エンジン速度、排気ガス温度、排気ガス流、エンジン燃料噴射タイミング、所望のＮＯ_Ｘ低減、大気圧、相対湿度、ＥＧＲ率およびエンジン冷却液温度によって種々変わり得るものである。ＮＯ_Ｘセンサまたはメータ32をＳＣＲ20の下流に配置することができる。ＮＯ_Ｘセンサ32は、排気ＮＯ_Ｘ含有量を示す信号を、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）34に出力するように動作可能である。エンジン動作パラメータの全てまたはいくつかは、ＥＣＵ34から、エンジン／ビークルデータバスを介して、排気システム制御器36へ供給可能である。排気システム制御器36はＥＣＵ34の一部として含ませることもできる。排気ガス温度、排気ガス流、および排気背圧ならびに他の車両動作パラメータは、図１に示されるような各センサによって測定可能である。

排気ストリームを効果的に処理するために必要な排気処理流体の量は、エンジン12のサイズにも依存し得る。これに関して、機関車、海洋用途、および固定用途で使用される大型ディーゼルエンジンは、１つの投与モジュール22の処理能力を超える排気流量を有する場合がある。従って、１つだけの投与モジュール22が尿素投与用に図示されているが、尿素注入用の複数の投与モジュール22が本開示によって検討されることを理解すべきである。

エンジン12の作動中において、上記のように、エンジン１２に提供される燃料の種類は、異なる燃料源13aおよび13bの間で切り換えることができる。燃料源13aと13bがそれぞれ異なる硫黄含有量を有する燃料を含む場合、エンジン12がより高い硫黄含有量を有する燃料を使用しているとき、後処理システム16は必ずしも利用されないことを理解すべきである。すなわち、エンジン12が、船舶が海岸から所定の距離に位置付けられる海洋用途であるとき、排出規制は後処理システム16の使用を要求しなくてもよい。従って、高硫黄含有燃料（またはいずれかの種類の燃料）を使用中にエンジン12によって生成される排気は、後処理システム16を通過させることなく大気中に放出されてもよい。後処理システム16に到達する前に排気を大気中に直接放出するために、排気システム10は後処理迂回管40を含み得る。排気ガスが迂回管40または後処理システム16のいずれかを通って流れることを可能にするために、迂回管40の入口に弁44を配置することができる。弁44は制御器36またはＥＣＵ34に通じている。エンジン12が高硫黄含有燃料で運転されている場合に、制御器36またはＥＣＵ34は、迂回管40を開放し、弁44の下流の排気通路14を閉鎖するように弁44に指示し、排気を後処理システム16を通過することなく大気中に逃がすことができる。同様に、エンジン12が、排出規制が排気後処理を要求する領域で運転されている場合に、制御器36またはＥＣＵ34は、迂回管40を閉鎖し、排気が後処理システム16を通過するように弁44に対して指示することができる。

硫黄を含有する燃料の燃焼によって生成された排気は、ＳＣＲ20を閉塞し得る副生成物を生成する傾向がより高い場合がある。例えば、硫黄含有燃料の燃焼により生成された排気が排気後処理システム16を通過し、および尿素が注入器22によって排気ストリームに投与される試薬であるとき、重硫酸アンモニウム［ＮＨ_４］^＋［ＨＳＯ_４］⁻が生成される可能性があり、これはＳＣＲ20に長期間曝した後、ＳＣＲ20を閉塞する可能性がある。いかなる硫黄含有燃料も重硫酸アンモニウムを生成し得るが、より低い硫黄含有量を有する燃料は重硫酸アンモニウムを生成する傾向が低い。従って、エンジン12によるより高い硫黄含有量の燃料の燃焼を介して生成された排気は、後処理システム16に通されず、ＳＣＲ20を通過する前に迂回管40を通して大気中に放出されることが好ましい。

しかしながら、エンジン12の作動中に、高硫黄含有燃料と低硫黄含有燃料との間で燃料を切り換える場合、高硫黄含有燃料の未燃焼燃料液滴が燃料切換の間に排気ストリームまで継続することは一般的であり得る。排気中の残留燃料は尿素と反応して、重硫酸アンモニウムを生成する可能性があり、重硫酸アンモニウムは長期間にわたりＳＣＲ20を閉塞する可能性がある。排気ストリーム中に存在する残留高硫黄含有燃料が重硫酸アンモニウムを形成することを防止または少なくとも実質的に最小化するために、バーナ17を所定の期間だけ作動し、排気ストリーム中に残存する残留高硫黄含有燃料を完全燃焼させることができる。

次に図２と図３を参照して、本開示の制御アルゴリズムを記載する。燃料タンク13aおよび13bによってエンジン12に提供される燃料は、それぞれ弁46aおよび46bを介して制御される。弁46a,46bは、制御器36および／またはＥＣＵ34に通じている。タンク13aおよび13bによって提供される燃料間の切換えが望まれるとき、制御器36またはＥＣＵ34は、弁46a,46bに開放または閉鎖するようにそれぞれ指示することができる。例えば、エンジン12が高硫黄含有燃料から低硫黄含有燃料に切り換わる場合、制御器36またはＥＣＵ34は、弁46aには閉鎖するように指示し、弁46bには開放するように指示することができる。制御器36またはＥＣＵ34が弁46aと46bに開放または閉鎖するように指示を送る前に、制御器36またはＥＣＵ34は、排気ストリーム中に存在するいかなる未燃焼燃料も燃焼できる範囲（例えば３００℃）まで排気温度を上げるようにバーナ17を起動するように指示することができる。これに関して、燃料の切換えが望まれる場合、制御器36またはＥＣＵ34は、バーナ17に起動を指示する信号を送り、およびバーナ17が所定の時間作動されるまで弁46aと46bの作動を遅らせることができる。

燃料を切り換える前にバーナ17を起動することが好ましいが、制御器36またはＥＣＵ34は、本開示の範囲から逸脱することなく、バーナ17を、燃料切換と同時に、または燃料切換の直後に、起動できることを理解すべきである。それにもかかわらず、燃料切換中に、バーナ17は、排気ストリーム中のいかなる未使用燃料も燃焼するのに十分な時間（例えば５〜１０分間）作動されるべきである。この方法において、ＳＣＲ20を閉塞し得る不要な副生成物を排除または少なくとも実質的に最少化することができる。

本開示に必要ではないが、バーナ17が起動されている一方で、燃料切換中に迂回管40を開放するように弁44を制御可能であることを理解すべきである。燃料切換が完了し、バーナ17が停止されると、弁44は迂回管40を閉鎖し、排気が排気後処理システム16を通過することを可能にすることができる。この方法において、いかなる未燃焼高硫黄含有燃料もＳＣＲ20に達することを阻止され得ることを保証することができる。

さらに、弁44は、燃料弁46a,46bと同期されるように設計可能である。すなわち、エンジン12が低硫黄含有燃料で作動できるように燃料弁46bを開放するように制御器36によって信号が送られる場合、弁44は同時に信号を受け取り、迂回管40を閉鎖し、排気が排気後処理システム16を通って移動することを可能にすることができる。同様に、エンジン12がより高い硫黄を含有する燃料で作動できるように燃料弁46aを開放するように制御器36によって信号が送られる場合、弁44は同時に信号を受け取り、迂回管40を開放し、排気後処理システム16を通過する前に排気が大気中に放出されることを可能にすることができる。

本開示の別の態様によれば、抽気通路50（図１）が、迂回管40と、ＳＣＲ20の上流に位置付けられた位置との間に連通を提供する。抽気通路50は、迂回管40を通って移動する排気の一部を、ＳＣＲ20の上流に位置付けられた排気通路14の前記位置に連通させることができる。より詳細には、排気が後処理システム16を通過することなく迂回管40を通って大気中に放出される方法でエンジン12が作動される場合、ＳＣＲ20は実質的に排気温度未満の温度であり得る。排気を後処理システム16に通すことが望まれるとき、弁44は迂回管40を閉鎖し、排気が後処理システム16に、および相対的に冷えたＳＣＲ20に入ることを可能にするように作動される。排気ガスとＳＣＲ20との間の温度差は、特に燃料切換（このときバーナ１７が未燃焼燃料を燃焼し、排気温度を上昇するように起動される）中において、最適を上回る場合がある。そのような場合にＳＣＲ20の基体（図示せず）を破断させ得る熱的衝撃事故が起こり得る。

ＳＣＲ20の基体を破断し得る大きな温度差をＳＣＲ20が受けることを防止するために、抽気通路50が排気流の所定量または計量された量をＳＣＲ20に提供し、ＳＣＲ20の温度を徐々に上げることができる。抽気弁52を抽気通路50に設け、排気ガスが抽気通路50に入り、ＳＣＲ20の上流に位置付けられた位置で排気ガスが排気通路14に戻るように移動することを可能にすることができる。抽気弁52は、制御器36またはＥＣＵ34によって制御可能であり、後処理システム16が利用されようとする場合に、開放するように指示されることができる。排気ガスが一定の時間にわたりＳＣＲ20に提供されるため、ＳＣＲ20の温度は、弁44が迂回管40を閉鎖した後、ＳＣＲ20が大きな温度勾配を受けないような範囲まで上げられる。

また、抽気弁52は、燃料切換指示が弁46aと46bに送られるのに対応して開放するように指示することもできる。例えば、燃料切換が高硫黄含有燃料とより低い硫黄を含有する燃料との間で起きる場合、制御器36またはＥＣＵ34は、燃料切換の間にわたり、抽気弁52に抽気通路50を開放させ、計量された量の排気ガスがＳＣＲ20に供給されることを可能にするように指示することができる。ＳＣＲ20に到達することを可能にする計量された量の排気は、弁44が迂回管40を閉鎖した後、ＳＣＲ20が大きな温度勾配を受けないような範囲までＳＣＲ20の温度が上昇されることを可能にする。

次に図２を参照して、燃料切換中に発生し得る排気中の残留燃料を排除する方法を記載する。工程100において、制御器36は、エンジン12の作動中、燃料切換が要求されているかどうかを判断する。燃料切換が要求されている場合、制御器36またはＥＣＵ34はバーナ17に起動するように指示することができる（工程200）。バーナ17が起動した後、燃料弁46aと46bはタンク13aと13bに貯蔵されている各燃料間で切り換わるように作動されることができる（工程300）。燃料間での切換えの間、バーナ17は、排気中の残留燃料が確実に燃焼されるのに十分な所定の時間（例えば１０〜１５分間）作動されることができる（工程400）。所定時間が経過した後、バーナ17を停止することができる（工程500）。この方法において、重硫酸アンモニウムの生成を、長い作動期間にわたりＳＣＲ20の閉塞を防止するように実質的に低減することができる。

次に図３を参照して、より低い硫黄を含有する燃料と高硫黄含有燃料との間で切換え中に排気システム16を作動する方法を述べる。工程600において、制御器36またはＥＣＵ34は、燃料の切換えが要求されているかどうかを判断することができる。そのような切換えが要求されている場合、制御器36またはＥＣＵ34は、燃料弁46aおよび46bに異なる燃料の間で切り換わるべく作動するように指示することができる（工程700）、およびバーナ17に起動するように指示することができる（工程800）。上で考察したように、バーナ17は、本開示の範囲から逸脱することなく、弁46aおよび46bの作動前に起動可能であるか、または、弁46aおよび46bと同時に起動可能であるか、または弁46aおよび46bの作動直後に起動可能である。

弁46a、弁46bおよびバーナ17の作動後に、制御器36またはＥＣＵ34は、迂回管40を開放して、高硫黄含有燃料の燃焼中に生成された排気がＳＣＲ20を迂回することを可能にするように、迂回弁44に指示することができる（工程900）。燃料間での切換え中に、バーナ17は、残留するより低い硫黄を含有する燃料が確実に燃焼されるのに十分な所定の時間（例えば１０〜１５分間）作動されることができる（工程1000）。前記所定時間が経過した後に、バーナ17を停止することができる（工程1100）。高硫黄含有燃料の燃焼を通して生成された排気ガスは、ＳＣＲ20を通過することなく大気中に放出されるため、長い作動期間にわたりＳＣＲ20の閉塞を防止するように、重硫酸アンモニウムの生成を実質的に低減することができる。

図４を参照して、高硫黄含有燃料とより低い硫黄を含有する燃料との間で燃料切換中にＳＣＲ20を予熱する方法を述べる。工程1200において、制御器36またはＥＣＵ34は、高硫黄含有燃料とより低い硫黄を含有する燃料との間での切換えが要求されているかどうかを判断することができる。そのような切換えが要求されている場合、制御器36またはＥＣＵ34は、燃料弁46aと46bに、燃料間の切換えを有効にするべく作動するように指示することができる（工程1300）、ならびにバーナ17に起動するように指示することができる（工程1400）。上で考察されたように、バーナ17は、本開示の範囲から逸脱することなく、弁46aおよび46bの作動前に起動可能であるか、または弁46aおよび46bと同時に起動可能であるか、または弁46aおよび46bの作動直後に起動可能である。

弁46a、弁46bおよびバーナ17の作動後に、制御器36またはＥＣＵ34は、抽気通路50を開放させ、少量の排気がＳＣＲ20に入り始めることを許容するように、抽気弁52に指示することができる（工程1500）。ＳＣＲ20の下流の排気温度を監視することによって（図１）、ＳＣＲ20が十分に予熱されているかどうかを判断することができる（工程1600）。いったんＳＣＲ20が十分に予熱されると、制御器36またはＥＣＵ34は、残留する高硫黄含有燃料がＳＣＲ20に到達することを防止するために所定の時間にわたりバーナが作動されたかどうかを判断することができる（工程1700）。バーナ17が所定の時間作動された場合、制御器36またはＥＣＵ34は、抽気弁52および迂回弁44に閉鎖するように指示し（工程1800）、バーナ17に停止するように指示することができる（工程1900）。

バーナ17の作動を燃料切換と関連付けて上記に記載したが、バーナ17の作動は、標準的なエンジン作動期間中においても、重硫酸アンモニウムの形成の低減に役立ち得ることを理解すべきである。ＳＣＲ20は多孔性基体であり、尿素が排気通路14に投与され、排気処理装置18に入るとき尿素排気処理流体を吸収する。投与が行われる前、ＳＣＲ20はその中に尿素排気処理流体を実質的に一切欠くことができる。しかしながら、投与が始まると、ＳＣＲ20は尿素排気処理流体を比較的急速に吸収し、ＮＯ_Ｘを窒素ガス（Ｎ_２）および水（Ｈ_２Ｏ）に還元するプロセスを開始する。

エンジン12が比較的高い負荷で作動しているとき、排気の温度は通常３５０〜４００℃の間であり得る。さらに、エンジン12がこの比較的高い負荷で作動している間に、投与モジュール22は、排気中に含まれるＮＯ_Ｘを低減するべく、一般的に尿素排気処理流体を排気ストリーム中に投与する。尿素と硫黄が同時に存在するため、重硫酸アンモニウムの形成が起こり得る。それにもかかわらず、排気温度が３５０℃を超えるとき、重硫酸アンモニウムは一般に気体状であり、ＳＣＲ20に実質的に付着することなくＳＣＲ20を通り抜ける。

エンジン12の負荷が低減されると、排気の温度は１５０〜２５０℃の範囲内の温度まで低下し得る。１８０℃未満の温度での尿素排気処理流体の投与は、排気通路14内に堆積物を形成し得る。従って、堆積物の形成を避けるために、エンジン負荷が低減されたとき投与モジュール22を作動することは好ましくないこともある。尿素排気処理流体の投与は排気温度の低下により停止されてもよいが、ＳＣＲ20は依然比較的多量の尿素がその中に吸収されている可能性がある。従って、重硫酸アンモニウムの形成が依然生じ得る。さらに、１５０Ｃ〜２５０℃の低減された排気温度で、重硫酸アンモニウムは液体状であり得、これはＳＣＲ20に付着する可能性があり、望ましくない。

排気温度が同じく低減され尿素投与が停止される範囲までエンジン負荷が低減される場合、バーナ17が起動され得る。バーナ17が起動されると、排気温度は、重硫酸アンモニウムがＳＣＲ20に付着することなくＳＣＲ20を通過し続ける気体状であることができるレベル（例えば３５０℃〜４００℃）に維持されることができる。バーナ17は、ＳＣＲ20に吸収された一切の残留尿素が排気ガスと完全に反応されることを保証するのに十分な期間（例えば１０〜２０分間）作動することができる。全期間は、ＮＯ_Ｘセンサ32によって得られた測定に基づくことができる（例えばＮＯ_Ｘ含有量が上昇し始めるとき、ＳＣＲ20はほとんど尿素を欠いている）。いったんＳＣＲ20が完全に乾燥されると、バーナ17を停止することができる。尿素はもはや排気ストリーム中に存在しないため、重硫酸アンモニウムの形成が防止される。

実施形態の前述の記載は、例および説明のために提供されている。それは、包括的であることも本開示を限定することも意図されていない。特定の実施形態の個々の要素および特徴は、ほとんどの場合その特定の実施形態に限定されず、適切な場合、交換可能であり、また、特に示されなくとも、または記載されなくとも、選択された実施形態で使用可能である。同じものが多くの方法で変更されてもよい。そのような変更形態は本開示からの逸脱とみなされるべきでなく、全てのそのような修正形態は本開示の範囲内に含まれることが意図される。

10…排気システム、12…エンジン、13a,13b…燃料源、14…排気通路、16…排気後処理システム、17…熱増強装置（バーナ）、18…排気処理構成要素（排気処理装置）、
20…選択的触媒還元構成要素（SCR）、22…投与モジュール、24…試薬タンク、26…ポンプ、32…NOxセンサ（NOxメータ）、34…エンジン制御ユニット(ECU)、36…制御器、40…排気迂回管、44,46a,46b…弁、50…抽気通路

Claims (26)

1. 第１燃料および第２燃料を提供される二元燃料エンジン用の排気システムであって、
   排気通路と、
   前記排気通路内に設けられた排気処理構成要素と、
   前記排気通路と連通し、かつ前記排気処理構成要素の上流に配置された熱増強装置と、
   前記第１燃料から前記第２燃料への切換え中に、前記熱増強装置を起動および停止させる制御器と、
   を含み、
   前記熱増強装置が、前記第１燃料および前記第２燃料の間での前記切換え中に、前記排気通路内の燃料を燃焼するために排気の温度を上昇させる、排気システム。
2. 前記排気処理構成要素が選択的触媒還元（ＳＣＲ）構成要素である、請求項１に記載の排気システム。
3. 前記排気処理構成要素を迂回する排気迂回管をさらに含む、請求項１に記載の排気システム。
4. 前記排気迂回管を開閉するように作動可能な弁をさらに含む、請求項３に記載の排気システム。
5. 前記排気通路と前記排気迂回管との間を連通する抽気通路をさらに含む、請求項３に記載の排気システム。
6. 前記熱増強装置が、前記切換え前に、前記切換えと同時に、または前記切換えの直後に起動される、請求項１に記載の排気システム。
7. 第１燃料および第２燃料を燃焼するように作動可能な二元燃料エンジンによって生成された排気を処理するための排気後処理システムであって、
   排気通路と、
   前記排気通路内に配置された排気処理構成要素と、
   弁を介して前記排気通路と連通し、かつ前記排気処理構成要素を迂回するように構成された迂回管と、
   を含み、
   前記二元燃料エンジンによる前記第１燃料の燃焼中に、前記弁が前記迂回管を開放し、かつ前記排気処理構成要素との連通を閉鎖し、
   前記二元燃料エンジンによる前記第２燃料の燃焼中に、前記弁が前記迂回管を閉鎖し、かつ前記排気処理構成要素との連通を開放し、前記排気に前記排気処理構成要素を通過させる、排気後処理システム。
8. 熱増強装置をさらに含む、請求項７に記載の排気後処理システム。
9. 前記第１燃料と前記二元燃料エンジンに提供される前記第２燃料との間での切換え中に、前記排気中の残留燃料を燃焼させるために前記熱増強装置が起動される、請求項８に記載の排気後処理システム。
10. 前記熱増強装置が、前記切換え前に、前記切換えと同時に、または前記切換えの直後に起動される、請求項９に記載の排気後処理システム。
11. 前記熱増強装置の起動を制御するように動作可能であり、かつ前記弁を制御するように動作可能である制御器をさらに含む、請求項８に記載の排気後処理システム。
12. 前記第１燃料と前記二元燃料エンジンに提供される前記第２燃料との間での切換え中に、前記制御器が前記熱増強装置を起動し、前記弁を閉鎖する、請求項１１に記載の排気後処理システム。
13. 前記第２燃料と前記二元燃料エンジンに提供される前記第１燃料との間での切換え中に、前記制御器が前記弁を開放する、請求項１１に記載の排気後処理システム。
14. 前記第１燃料が前記第２燃料よりも高い硫黄含有量を有する、請求項１２に記載の排気後処理システム。
15. 前記排気通路および前記迂回管の間を連通する抽気通路をさらに含む、請求項７に記載の排気後処理システム。
16. 前記抽気通路が抽気弁を含む、請求項１５に記載の排気後処理システム。
17. 第１燃料および第２燃料の間で切り換わるように作動可能な二元燃料エンジンによって生成された排気を処理する方法であって、前記第１燃料および前記第２燃料の間で切り換え中に、排気温度を上昇させる熱増強装置を作動することを含む方法。
18. 前記第１燃料が前記第２燃料よりも高い硫黄含有量を有する、請求項１７に記載の方法。
19. 前記第２燃料の燃焼によって生成された排気を排気処理装置で処理することをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
20. 前記排気処理装置がＳＣＲである、請求項１９に記載の方法。
21. 前記第１燃料の燃焼によって生成された排気を前記排気処理装置で処理する前に、前記第１燃料の燃焼によって生成された前記排気を大気中に放出することをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
22. 前記燃料の切り換え前か、前記燃料の切り換え中にか、または前記燃料の切り換え後に、前記熱増強装置が作動される、請求項１８に記載の方法。
23. 排気後処理システムであって、
    排気通路と、
    前記排気通路内に配置された排気処理構成要素と、
    排気が前記排気処理構成要素を迂回することを可能にするように構成された迂回管であって、前記排気処理構成要素の上流の位置に前記排気通路と連通する入口を有する迂回管と、
    前記迂回管の入口に配置され、前記排気が前記迂回管に入ることを可能にし、前記排気が前記排気処理構成要素に入ることを阻止する迂回弁と、
    前記入口からは下流で、かつ前記排気処理構成要素からは上流の位置で、前記排気通路と前記迂回管との間の連通を提供する抽気通路であって、前記排気の一部が前記排気処理構成要素に入ることを可能にする抽気通路と、
    を含む排気後処理システム。
24. 前記抽気通路を開閉する前記抽気通路内の抽気弁をさらに含む、請求項２３に記載の排気後処理システム。
25. 前記迂回弁および前記抽気弁を制御する制御器をさらに含む、請求項２４に記載の排気後処理システム。
26. 前記排気処理構成要素に入る前記排気の前記一部が前記排気処理構成要素を予熱する、請求項２３に記載の排気後処理システム。

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