JP2018197534A - Exhaust emission control device and control device - Google Patents

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Abstract

To provide an exhaust emission control device which can prevent deterioration of fuel consumption, and to provide a control device.SOLUTION: An exhaust emission control device includes: a filter which collects a particulate substance contained in exhaust gas from an internal combustion engine and is regenerated by the collected particulate substance being burned; an inter-cooler which cools intake air led to the internal combustion engine; and an intake air temperature adjustment part which leads exhaust heat around the internal combustion engine to a periphery of the inter-cooler to adjust a temperature of the intake air. For example, the intake air temperature adjustment part is disposed between the internal combustion engine and the inter-cooler and has a fan which blows the exhaust heat around the internal combustion engine to the periphery of the inter-cooler.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、排気浄化装置および制御装置に関する。   The present disclosure relates to an exhaust purification device and a control device.

従来、内燃機関からの排気ガス中に含まれる粒子状物質(以下、PMという)を捕集するフィルターとして、例えば、ディーゼル・パティキュレイト・フィルタ(Diesel Particulate Filter、以下、DPF)が知られている。   Conventionally, as a filter for collecting particulate matter (hereinafter referred to as PM) contained in exhaust gas from an internal combustion engine, for example, a diesel particulate filter (hereinafter referred to as DPF) is known. Yes.

DPFにPMがある程度溜まった場合に、排気ガスを昇温させることにより、DPFを再生する必要がある。   When PM accumulates to some extent in the DPF, it is necessary to regenerate the DPF by raising the temperature of the exhaust gas.

特開2009−108700号公報JP 2009-108700 A

ところで、排気ガスの温度は、エンジンのアイドリング時、低速走行時および無負荷運転時(以下、低負荷運転時と総称する)に低い。排気温度が低いほど、排気ガスを昇温させるために消費される燃料が多くなる。   By the way, the temperature of the exhaust gas is low during idling of the engine, during low-speed running, and during no-load operation (hereinafter collectively referred to as low-load operation). The lower the exhaust temperature, the more fuel consumed to raise the temperature of the exhaust gas.

本開示の目的は、燃費が悪化するのを防止することができる排気浄化装置および制御装置を提供することである。   An object of the present disclosure is to provide an exhaust emission control device and a control device that can prevent deterioration in fuel consumption.

本開示の排気浄化装置は、
内燃機関からの排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集し、当該捕集した粒子状物質が燃焼されることにより再生されるフィルターと、
前記内燃機関へ導かれる吸気を冷却するインタークーラーと、
前記内燃機関の周辺の排熱を前記インタークーラーの周辺へ導くことにより、前記吸気の温度を調整する吸気温度調整部と、
を備える。
An exhaust emission control device of the present disclosure includes:
A filter that collects particulate matter contained in exhaust gas from the internal combustion engine and is regenerated by burning the collected particulate matter;
An intercooler for cooling the intake air led to the internal combustion engine;
An intake air temperature adjusting unit that adjusts the temperature of the intake air by guiding exhaust heat around the internal combustion engine to the periphery of the intercooler;
Is provided.

本開示の制御装置は、上記の排気浄化装置において、前記内燃機関が低負荷運転時であり、かつ、前記フィルターが再生される場合に、前記吸気の温度を調整させるように前記吸気温度調整部を制御する。   The control device according to the present disclosure is the above-described exhaust gas purification device, wherein the intake air temperature adjustment unit adjusts the intake air temperature when the internal combustion engine is in a low load operation and the filter is regenerated. To control.

本開示によれば、燃費が悪化するのを防止することができる。   According to the present disclosure, it is possible to prevent deterioration of fuel consumption.

本開示の一実施の形態に係る内燃装置の構成の一例を示すブロック図The block diagram which shows an example of a structure of the internal combustion apparatus which concerns on one embodiment of this indication 本実施の形態に係る内燃機関を概念的に示す正面図Front view conceptually showing an internal combustion engine according to the present embodiment 本実施の形態における内燃機関のDPFの再生処理の一例を示す図The figure which shows an example of the regeneration process of DPF of the internal combustion engine in this Embodiment 本実施の形態の変形例に係る内燃装置の構成の一例を示すブロック図The block diagram which shows an example of a structure of the internal combustion apparatus which concerns on the modification of this Embodiment.

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
本実施の形態は、自動車に搭載されたディーゼルエンジン(内燃機関)に本発明を適用した場合について説明する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the present embodiment, a case where the present invention is applied to a diesel engine (internal combustion engine) mounted on an automobile will be described.

まず、本実施の形態に係るディーゼルエンジン(以下、単にエンジンという)の概略構造について説明する。図1は、実施の形態に係るエンジン1の概略構成図である。   First, a schematic structure of a diesel engine (hereinafter simply referred to as an engine) according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine 1 according to the embodiment.

図1に示すように、エンジン1は、吸気マニホールド11、排気マニホールド12、ターボチャージャー13、エアクリーナー17、インタークーラー18、排気管20、排気通路30、温度センサー37、ラジエーター40および吸気温度調整部50を備える。また、エンジン1の運転制御を電気的な補助装置(吸気温度調整部50を含む)を用いて行う際に、それらを総合的に制御するECU100(本発明の「制御装置」に対応)が設けられている。   As shown in FIG. 1, the engine 1 includes an intake manifold 11, an exhaust manifold 12, a turbocharger 13, an air cleaner 17, an intercooler 18, an exhaust pipe 20, an exhaust passage 30, a temperature sensor 37, a radiator 40, and an intake air temperature adjustment unit 50. Is provided. Further, there is provided an ECU 100 (corresponding to the “control device” of the present invention) for comprehensively controlling the operation of the engine 1 using an electrical auxiliary device (including the intake air temperature adjustment unit 50). It has been.

吸気マニホールド11は、下流側吸気管16bを介してインタークーラー18に連結されている。インタークーラー18は、吸気管16を介してターボチャージャー13のコンプレッサー14に連結されている。コンプレッサー14は、上流側吸気管16aを介してエアクリーナー17に連結されている。   The intake manifold 11 is connected to an intercooler 18 via a downstream intake pipe 16b. The intercooler 18 is connected to the compressor 14 of the turbocharger 13 via the intake pipe 16. The compressor 14 is connected to an air cleaner 17 via an upstream side intake pipe 16a.

エアクリーナー17からの吸気は、上流側吸気管16aを通ってコンプレッサー14に吸引されて昇圧され、インタークーラー18を通って冷却されて、下流側吸気管16bを通って吸気マニホールド11からエンジン1に供給される。なお、エアクリーナー17から吸気マニホールド11に至る経路を「吸気系統」という場合がある。   The intake air from the air cleaner 17 is sucked into the compressor 14 through the upstream side intake pipe 16a and boosted, cooled through the intercooler 18, and supplied from the intake manifold 11 to the engine 1 through the downstream side intake pipe 16b. Is done. The path from the air cleaner 17 to the intake manifold 11 may be referred to as an “intake system”.

排気マニホールド12は、ターボチャージャー13のタービン15に連結されている。   The exhaust manifold 12 is connected to the turbine 15 of the turbocharger 13.

タービン15は、排気通路30を介して排気管20に連結されている。エンジン1からの排気ガスは、タービン15を駆動した後、排気通路30を通って排気管20に排出される。   The turbine 15 is connected to the exhaust pipe 20 via the exhaust passage 30. The exhaust gas from the engine 1 drives the turbine 15 and then is exhausted to the exhaust pipe 20 through the exhaust passage 30.

排気通路30には酸化触媒(Diesel Oxidation Catalyst:DOC)31と、ディーゼル微粒子捕集フィルター(Diesel particulate filter:DPF)32と、が設けられている。   An oxidation catalyst (Diesel Oxidation Catalyst: DOC) 31 and a diesel particulate filter (Diesel particulate filter: DPF) 32 are provided in the exhaust passage 30.

DOC31は、排気ガスに含まれる一酸化炭素(CO)および炭化水素(HC)を酸化させる触媒である。   The DOC 31 is a catalyst that oxidizes carbon monoxide (CO) and hydrocarbon (HC) contained in the exhaust gas.

DPF32は、排気ガス中に含まれる粒子物質(PM)を捕集するフィルターである。DPF32に捕集されたPMは、排気ガスを昇温させることにより燃焼される。これにより、DPF32が再生される。以下の説明で、捕集されたPMを燃焼することをDPF32の再生という。   The DPF 32 is a filter that collects particulate matter (PM) contained in the exhaust gas. The PM collected in the DPF 32 is burned by raising the temperature of the exhaust gas. Thereby, the DPF 32 is regenerated. In the following description, burning the collected PM is referred to as regeneration of the DPF 32.

エンジン1の低負荷運転時には排気ガスの温度が低い。排気ガスの温度が低い場合、DPF32の再生時に排気ガスの温度を上げるために、多くの燃料を消費することは、燃費の悪化を招くことになる。   When the engine 1 is operated at a low load, the temperature of the exhaust gas is low. When the temperature of the exhaust gas is low, consuming a large amount of fuel in order to raise the temperature of the exhaust gas during regeneration of the DPF 32 causes a deterioration in fuel consumption.

本実施の形態において、DPF32の再生時に排気ガスの温度を上げるために、エンジン1に供給される吸気が昇温される。   In the present embodiment, the intake air supplied to the engine 1 is heated to increase the temperature of the exhaust gas when the DPF 32 is regenerated.

ラジエーター40は、図1に示すように、エンジン1とインタークーラー18との間に配置されている。ラジエーター40にはエンジン1の冷却液が搬送される。ラジエーター40は、搬送された冷却液を外気との熱交換によって冷却させる熱交換器である。   As shown in FIG. 1, the radiator 40 is disposed between the engine 1 and the intercooler 18. The coolant of the engine 1 is conveyed to the radiator 40. The radiator 40 is a heat exchanger that cools the conveyed coolant by heat exchange with outside air.

冷却回路41においては、図1に示すように、ラジエーター40を迂回するバイパス通路42が設けられている。これにより、冷却液Wは、ウオータポンプ43、エンジン1、サーモスタット44、ラジエーター40の順に循環する。また、冷却液Wは、ウオータポンプ43、エンジン1、サーモスタット44、バイパス通路42の順に循環する。   As shown in FIG. 1, the cooling circuit 41 is provided with a bypass passage 42 that bypasses the radiator 40. Thereby, the coolant W circulates in the order of the water pump 43, the engine 1, the thermostat 44, and the radiator 40. The coolant W circulates in the order of the water pump 43, the engine 1, the thermostat 44, and the bypass passage 42.

図2は、エンジン1を概念的に示す正面図である。
吸気温度調整部50は、図2に示すように、ファン60、モーター62および電磁クラッチ(図示略)を有している。
FIG. 2 is a front view conceptually showing the engine 1.
As shown in FIG. 2, the intake air temperature adjustment unit 50 includes a fan 60, a motor 62, and an electromagnetic clutch (not shown).

ファン60は、図1に示すように、エンジン1とラジエーター40との間に配置されている。この実施の形態において、ファン60は、外気をラジエーター40に通過させるための冷却ファンである。   As shown in FIG. 1, the fan 60 is disposed between the engine 1 and the radiator 40. In this embodiment, the fan 60 is a cooling fan for allowing outside air to pass through the radiator 40.

図2に示すように、ファン60は、モーター62が正転されることにより、時計回りの方向D1に回転し、モーター62が逆転されることにより、反時計回りの方向D2に回転する。   As shown in FIG. 2, the fan 60 rotates in the clockwise direction D1 when the motor 62 is rotated forward, and rotates in the counterclockwise direction D2 when the motor 62 is reversed.

電磁クラッチは、モーター62からファン60へ動力を伝達・遮断する。   The electromagnetic clutch transmits / cuts power from the motor 62 to the fan 60.

ファン60が時計回りの方向D1に回転した場合に、ファン60の送風方向はエンジン1に向かう方向B1(図1参照)となる。つまり、ファン60は、時計回りの方向D1に回転した場合に、外気をラジエーター40に通過させて、エンジン1側へ引っ張る。これにより、エンジン1の冷却液は外気により冷却される。   When the fan 60 rotates in the clockwise direction D1, the blowing direction of the fan 60 is the direction B1 (see FIG. 1) toward the engine 1. That is, when the fan 60 rotates in the clockwise direction D1, the outside air passes through the radiator 40 and is pulled to the engine 1 side. Thereby, the coolant of the engine 1 is cooled by the outside air.

ファン60が反時計回りの方向D2に回転した場合に、ファン60の送風方向はラジエーター40に向かう方向、さらに、その先のインタークーラー18に向かう方向B2(図1参照)となる。つまり、ファン60は、反時計回りの方向D2に回転した場合に、エンジン1の周辺の高温の空気(排熱)をインタークーラー18の周辺へ送風する。これにより、インタークーラー18は排熱により加熱される。その結果、エンジン1に供給される吸気は昇温される。   When the fan 60 rotates in the counterclockwise direction D2, the blowing direction of the fan 60 is the direction toward the radiator 40, and further, the direction B2 toward the intercooler 18 ahead (see FIG. 1). That is, the fan 60 blows high-temperature air (exhaust heat) around the engine 1 to the periphery of the intercooler 18 when rotating in the counterclockwise direction D2. Thereby, the intercooler 18 is heated by exhaust heat. As a result, the intake air supplied to the engine 1 is heated.

次に、ECU100について説明する。   Next, the ECU 100 will be described.

ECU100は、図示しないCPU、ROM、RAM等からなるマイクロコンピュータと入出力回路とを備えている。ECU100の入力回路には、差圧センサー36及び温度センサー37が接続されている。ECU100の出力回路には、吸気温度調整部50(モーター62)が接続されている。   The ECU 100 includes a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like (not shown) and an input / output circuit. A differential pressure sensor 36 and a temperature sensor 37 are connected to the input circuit of the ECU 100. An intake air temperature adjusting unit 50 (motor 62) is connected to the output circuit of the ECU 100.

差圧センサー36は、排気通路30におけるDPF32より上流側と下流側との圧力差を検出する。   The differential pressure sensor 36 detects a pressure difference between the upstream side and the downstream side of the DPF 32 in the exhaust passage 30.

温度センサー37は、図1に示すように、冷却回路41におけるエンジン1の出口側に設けられている。温度センサー37は、エンジン1における冷却液の温度を検出する。なお、温度センサー37をラジエーター40や、エンジン1とラジエーター40とをつなぐ冷却液通路45(図1参照)に設けることで、冷却液の温度を検出してもよい。   As shown in FIG. 1, the temperature sensor 37 is provided on the outlet side of the engine 1 in the cooling circuit 41. The temperature sensor 37 detects the temperature of the coolant in the engine 1. The temperature of the coolant may be detected by providing the temperature sensor 37 in the radiator 40 or in the coolant passage 45 (see FIG. 1) that connects the engine 1 and the radiator 40.

ECU100は、図1に示すように、排気浄化装置制御部101および温度調整制御部102を有する。   The ECU 100 includes an exhaust purification device control unit 101 and a temperature adjustment control unit 102 as shown in FIG.

排気浄化装置制御部101は、差圧センサー36の検出結果に基づいてDPF32のPM捕集量を推定する。排気浄化装置制御部101は、推定したPM捕集量に基づいて、DPF32を再生するか否かを判定する。   The exhaust purification device control unit 101 estimates the amount of PM collected by the DPF 32 based on the detection result of the differential pressure sensor 36. The exhaust emission control device control unit 101 determines whether to regenerate the DPF 32 based on the estimated amount of collected PM.

排気浄化装置制御部101は、例えば、車速、エンジン回転数、燃料噴射量に基づいて、エンジン1が低負荷運転時であるか否かを判断する。   The exhaust emission control device control unit 101 determines whether or not the engine 1 is in a low load operation based on, for example, the vehicle speed, the engine speed, and the fuel injection amount.

排気浄化装置制御部101は、温度センサー37の検出結果に基づいて、冷却液の温度が予め定められた閾値を超えるか否かを判断する。   Based on the detection result of the temperature sensor 37, the exhaust purification device control unit 101 determines whether the temperature of the coolant exceeds a predetermined threshold value.

温度調整制御部102は、エンジン1が低負荷運転時であり、かつ、DPF32が再生される場合に、ファン60を反時計回りの方向D2に回転させることで、ファン60の送風方向がインタークーラー18に向かう方向B2になるように吸気温度調整部50(モーター62)を制御する。これにより、エンジン1の周辺の排熱がインタークーラー18の周辺へ送風される。その結果、インタークーラー18が排熱により加熱されるため、吸気が昇温される。   When the engine 1 is in a low load operation and the DPF 32 is regenerated, the temperature adjustment control unit 102 rotates the fan 60 in the counterclockwise direction D2 so that the air blowing direction of the fan 60 is intercooler 18. The intake air temperature adjustment unit 50 (motor 62) is controlled so as to be in the direction B2 toward the. Thereby, the exhaust heat around the engine 1 is blown to the periphery of the intercooler 18. As a result, since the intercooler 18 is heated by the exhaust heat, the intake air is heated.

温度調整制御部102は、上記以外の場合に、ファン60を時計回りの方向D1に回転させることで、ファン60の送風方向がエンジン1に向かう方向B1になるように吸気温度調整部50を制御する。これにより、外気がラジエーター40を通過して、エンジン1へ引っ張られる。その結果、エンジン1の冷却液が冷却される。   In cases other than the above, the temperature adjustment control unit 102 rotates the fan 60 in the clockwise direction D1 to control the intake air temperature adjustment unit 50 so that the blowing direction of the fan 60 becomes the direction B1 toward the engine 1. To do. As a result, outside air passes through the radiator 40 and is pulled to the engine 1. As a result, the coolant of the engine 1 is cooled.

温度調整制御部102は、エンジン1が低負荷運転時であり、かつ、DPF32が再生される場合であっても、エンジン1の冷却液の温度が予め定められた閾値を超える場合、ファン60の送風方向がエンジン1に向かう方向B1になるように吸気温度調整部50を制御する。これにより、冷却液の温度が予め定められた閾値から上昇するのを抑えることができる。   Even when the engine 1 is in a low-load operation and the DPF 32 is regenerated, the temperature adjustment control unit 102 determines that the fan 60 is in a state where the coolant temperature of the engine 1 exceeds a predetermined threshold value. The intake air temperature adjusting unit 50 is controlled so that the air blowing direction is the direction B1 toward the engine 1. Thereby, it can suppress that the temperature of a cooling fluid rises from a predetermined threshold value.

<DPF32の再生処理>
次に、DPF32の再生処理の一例について図3を参照して説明する。DPF32の再生処理は、エンジン1の始動により開始される。以下、排気浄化装置制御部101および温度調整制御部102をECU100として説明する。
<DPF 32 regeneration process>
Next, an example of the regeneration process of the DPF 32 will be described with reference to FIG. The regeneration process of the DPF 32 is started when the engine 1 is started. Hereinafter, the exhaust purification device control unit 101 and the temperature adjustment control unit 102 will be described as the ECU 100.

ステップS100において、ECU100はエンジン1の低負荷運転時であるか否かを判断する。低負荷運転時の場合(ステップS100:YES)、処理はステップS110に移る。エンジン1の低負荷運転時でない場合(ステップS100:NO)、処理はステップS140に移る。   In step S100, the ECU 100 determines whether or not the engine 1 is in a low load operation. In the case of low load operation (step S100: YES), the process proceeds to step S110. If it is not during the low load operation of the engine 1 (step S100: NO), the process proceeds to step S140.

ステップS110において、ECU100は、DPF32が再生される場合であるか否かを判断する。   In step S110, the ECU 100 determines whether or not the DPF 32 is to be regenerated.

DPF32が再生される場合(ステップS110:YES)、処理はステップS120に移る。DPF32が再生されない場合(ステップS110:NO)、処理はステップS140に移る。   When the DPF 32 is regenerated (step S110: YES), the process proceeds to step S120. When the DPF 32 is not regenerated (step S110: NO), the process proceeds to step S140.

ステップS120において、ECU100は、エンジン1の冷却液の温度が閾値を超えているか否かを判断する。冷却液の温度が閾値を超えている場合(ステップS120:YES)、処理はステップS140に移る。冷却液の温度が閾値を超えていない場合(ステップS120:NO)、処理はステップS130に移る。   In step S120, the ECU 100 determines whether or not the temperature of the coolant of the engine 1 exceeds a threshold value. When the temperature of the coolant exceeds the threshold (step S120: YES), the process proceeds to step S140. When the temperature of the coolant does not exceed the threshold (step S120: NO), the process proceeds to step S130.

ステップS130において、ECU100は、ファン60の送風方向がインタークーラー18に向かう方向B2になるように吸気温度調整部50(モーター62)を制御する。   In step S130, the ECU 100 controls the intake air temperature adjustment unit 50 (the motor 62) so that the blowing direction of the fan 60 is the direction B2 toward the intercooler 18.

ステップS140において、ECU100は、ファン60の送風方向がエンジン1に向かう方向B1になるように吸気温度調整部50を制御する。   In step S140, the ECU 100 controls the intake air temperature adjusting unit 50 so that the blowing direction of the fan 60 is the direction B1 toward the engine 1.

<本実施の形態の効果>
以上のように、本実施の形態に係る排気浄化装置は、エンジン1とインタークーラー18との間に配置され、エンジン1の周辺の排熱をインタークーラー18の周辺へ導くことにより、吸気の温度を調整する吸気温度調整部50と、エンジン1が低負荷運転時であり、かつ、DPF32が再生される場合に、吸気の温度を調整させるように吸気温度調整部50を制御する温度調整制御部102と、を備える。これにより、DPF32の再生時に、吸気の温度が上昇する。その結果、排気ガスの温度が上昇し、排気ガスを昇温させるために消費される燃料が少なくて済むため、燃費が悪化するのを防止することができる。
<Effects of the present embodiment>
As described above, the exhaust gas purification apparatus according to the present embodiment is disposed between the engine 1 and the intercooler 18 and adjusts the temperature of the intake air by guiding the exhaust heat around the engine 1 to the periphery of the intercooler 18. An intake air temperature adjustment unit 50 that controls the intake air temperature adjustment unit 50 to adjust the intake air temperature when the engine 1 is in a low-load operation and the DPF 32 is regenerated. . As a result, the temperature of the intake air rises when the DPF 32 is regenerated. As a result, the temperature of the exhaust gas rises and less fuel is consumed to raise the temperature of the exhaust gas, so that the fuel consumption can be prevented from deteriorating.

また、ファン60として冷却ファンが用いられている。これにより、ファン60を新たに設ける必要がないため、ファン60を新たに設ける場合に比較して、吸気温度調整部50を車両に搭載し易くなる。   A cooling fan is used as the fan 60. Thereby, since it is not necessary to provide the fan 60 newly, compared with the case where the fan 60 is newly provided, it becomes easy to mount the intake air temperature adjustment part 50 in a vehicle.

<本実施の形態の変形例>
次に、本実施の形態の変形例について説明する。変形例では、上記実施の形態と異なる構成について主に説明し、同じ構成の説明を省略する。
<Modification of the present embodiment>
Next, a modification of the present embodiment will be described. In the modification, the configuration different from the above embodiment will be mainly described, and the description of the same configuration will be omitted.

(変形例1)
先ず、変形例1について図4を参照して説明する。なお、図4では冷却回路41(図1参照)を省略して示す。
上記実施の形態では、温度調整制御部102は、ファン60の送風方向を変更することにより、吸気の温度を調整させるように吸気温度調整部50(モーター62)を制御する。
(Modification 1)
First, Modification 1 will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the cooling circuit 41 (see FIG. 1) is omitted.
In the above embodiment, the temperature adjustment control unit 102 controls the intake air temperature adjustment unit 50 (the motor 62) so as to adjust the temperature of the intake air by changing the blowing direction of the fan 60.

これに対し、変形例1では、図4に示すように、吸気温度調整部50Aは、ファン60Aおよびダクト61Aを有している。ダクト61Aは、インタークーラー18の近傍からターボチャージャー13の近傍へ延在している。ファン60Aは、ダクト61A内に設けられている。   On the other hand, in the first modification, as shown in FIG. 4, the intake air temperature adjustment unit 50A includes a fan 60A and a duct 61A. The duct 61 </ b> A extends from the vicinity of the intercooler 18 to the vicinity of the turbocharger 13. The fan 60A is provided in the duct 61A.

温度調整制御部102は、エンジン1が低負荷運転時であり、かつ、DPF32が再生される場合に、ファン60Aを正方向に回転させて、ターボチャージャー13の周辺の排熱をダクト61Aによってインタークーラー18の周辺へ送風し、高温の空気がインタークーラー18を通過することにより、吸気の温度を調整させるように吸気温度調整部50Aを制御する。   When the engine 1 is in a low load operation and the DPF 32 is regenerated, the temperature adjustment control unit 102 rotates the fan 60A in the forward direction so that the exhaust heat around the turbocharger 13 is discharged by the duct 61A. The intake air temperature adjusting unit 50A is controlled so as to adjust the temperature of the intake air when the air is blown around 18 and high-temperature air passes through the intercooler 18.

温度調整制御部102は、上記以外の場合に、ファン60Aの回転を停止させるように吸気温度調整部50Aを制御する。これにより、例えば車両走行時に、外気がダクト61Aによってターボチャージャー13へ送風されるため、ターボチャージャー13の温度上昇を抑えることが可能となる。   In other cases, the temperature adjustment control unit 102 controls the intake air temperature adjustment unit 50A so as to stop the rotation of the fan 60A. Thereby, for example, when the vehicle travels, outside air is blown to the turbocharger 13 by the duct 61 </ b> A.

なお、変形例1では、温度調整制御部102は、ファン60Aの送風量を変更することにより、吸気の温度を調整させるように吸気温度調整部50Aを制御してもよい。具体的に、温度調整制御部102は、ファン60Aの回転数を上げることによって、排熱の送風量を増やして、吸気の温度を上げるように吸気温度調整部50Aを制御する。   In the first modification, the temperature adjustment control unit 102 may control the intake air temperature adjustment unit 50A so as to adjust the temperature of the intake air by changing the air flow rate of the fan 60A. Specifically, the temperature adjustment control unit 102 controls the intake air temperature adjustment unit 50A so as to increase the amount of exhaust heat and increase the intake air temperature by increasing the rotational speed of the fan 60A.

また、変形例1では、ファン60Aは、ダクト61A内の空気の流れ方向において、エンジン1(ターボチャージャー13)とインタークーラー18との間に配置されている。これに限らず、ファン60Aは、例えば、エンジン1とインタークーラー18とが対向するように配置されている場合に、ダクト61Aを介さずに、エンジン1とインタークーラー18との間に配置されてもよい。   In Modification 1, fan 60A is arranged between engine 1 (turbocharger 13) and intercooler 18 in the direction of air flow in duct 61A. For example, the fan 60A may be disposed between the engine 1 and the intercooler 18 without the duct 61A when the engine 1 and the intercooler 18 are disposed to face each other. .

(変形例2)
次に、変形例2について説明する。
図1に示すように、DPF32の上流にDOC31が配置されている。DPF32の再生は、DOC31へ燃料を供給し、DOC31を活性化させて、その発熱を利用することにより行われる。
(Modification 2)
Next, Modification 2 will be described.
As shown in FIG. 1, the DOC 31 is disposed upstream of the DPF 32. The regeneration of the DPF 32 is performed by supplying fuel to the DOC 31, activating the DOC 31, and utilizing the generated heat.

変形例2において、温度調整制御部102は、DOC31へ燃料の供給が行われない場合、高温の新気が吸気系統へ吸気されるように吸気温度調整部50(モーター62)を制御してもよい。これにより、低い排気温度によるDOC31の温度低下が抑制され、続く加速等で燃料噴射時の排気ガスに対するDOC31の浄化率を高くすることができる。   In the second modification, the temperature adjustment control unit 102 controls the intake temperature adjustment unit 50 (motor 62) so that hot fresh air is drawn into the intake system when fuel is not supplied to the DOC 31. Good. Thereby, the temperature drop of DOC31 by low exhaust temperature is suppressed, and the purification rate of DOC31 with respect to the exhaust gas at the time of fuel injection can be made high by subsequent acceleration etc.

(変形例3)
次に、変形例3について説明する。
排気通路30に、窒素酸化物(NOx)を吸蔵、還元するNOx吸蔵還元型触媒(Lean NOx Traps:LNT)が配置される場合、温度調整制御部102は、LNTに吸蔵されたNOxが還元される場合、高温の新気が吸気系統へ吸気されるように吸気温度調整部50(モーター62)を制御する。
(Modification 3)
Next, Modification 3 will be described.
When a NOx occlusion reduction type catalyst (Lean NOx Traps: LNT) that occludes and reduces nitrogen oxide (NOx) is disposed in the exhaust passage 30, the temperature adjustment control unit 102 reduces the NOx occluded in the LNT. The intake air temperature adjusting unit 50 (motor 62) is controlled so that hot fresh air is drawn into the intake system.

LNTは、排気温度が吸蔵温度であり、かつ、排気空燃比がリーン状態である場合、排気ガス中のNOxを吸蔵する。LNTは、排気温度が吸蔵温度より高い予め定められた温度であり、かつ、排気空燃比がリッチ状態である場合、吸蔵しているNOxをLNTから除去(離脱)する。   The LNT occludes NOx in the exhaust gas when the exhaust temperature is the occlusion temperature and the exhaust air-fuel ratio is in a lean state. LNT removes (leaves) the stored NOx from the LNT when the exhaust temperature is a predetermined temperature higher than the storage temperature and the exhaust air-fuel ratio is in a rich state.

LNTに吸蔵されたNOxが還元される場合、高温の空気を吸入することにより、排気温度を上昇させることができるために、NOxを還元するために消費される燃料が少なくて済む。   When NOx stored in the LNT is reduced, the exhaust gas temperature can be raised by inhaling high-temperature air, so that less fuel is consumed to reduce NOx.

(変形例4)
また、上記実施の形態では、温度調整制御部102は、エンジン1が低負荷運転時であり、かつ、DPF32が再生される場合に、高温の空気が吸気系統に吸気されるように吸気温度調整部50(モーター62)を制御する。本発明はこれに限らず、温度調整制御部102は、手動操作によりDPF32が再生される場合に、高温の空気が吸気系統に吸気されるように吸気温度調整部50を制御してもよい。これによっても、燃費の悪化を防止することができる。
(Modification 4)
In the above embodiment, the temperature adjustment control unit 102 adjusts the intake air temperature so that hot air is drawn into the intake system when the engine 1 is in a low load operation and the DPF 32 is regenerated. The unit 50 (motor 62) is controlled. The present invention is not limited to this, and the temperature adjustment control unit 102 may control the intake air temperature adjustment unit 50 so that hot air is drawn into the intake system when the DPF 32 is regenerated by manual operation. This can also prevent deterioration in fuel consumption.

なお、上記実施の形態では、ファン60として電動式の冷却ファンを用いた。本発明はこれに限らず、ファン60は、DPF32の再生時と通常運転時とで、送風方向を変更させることが可能であれば、機械式であってもよい。機械式のファン60において、温度調整制御部102は、エンジン1が低負荷運転時であり、かつ、DPF32が再生される場合とそれ以外の場合とで、ファン60の回転方向を変更するようにモーター62を制御すればよい。   In the above embodiment, an electric cooling fan is used as the fan 60. The present invention is not limited to this, and the fan 60 may be mechanical as long as it can change the air blowing direction during regeneration of the DPF 32 and during normal operation. In the mechanical fan 60, the temperature adjustment control unit 102 changes the rotation direction of the fan 60 between when the engine 1 is in a low load operation and the DPF 32 is regenerated and when it is not. The motor 62 may be controlled.

また、上記実施の形態では、ファン60の送風方向を変更するために、ファン60の回転方向を変更したが、ファン60の向きを変更してもよい。   Moreover, in the said embodiment, in order to change the ventilation direction of the fan 60, the rotation direction of the fan 60 was changed, However, You may change the direction of the fan 60. FIG.

なお、ファン60の向きの変更は、自動で行われてもよい。また、ファン60を付け替えることにより、ファン60の向きを手動で変更できるように構成してもよい。これにより、例えば、車両の保守点検時において、DPF32の再生を簡単に行うことができる。   Note that the direction of the fan 60 may be changed automatically. Moreover, you may comprise so that the direction of the fan 60 can be changed manually by changing the fan 60. FIG. Thereby, for example, at the time of vehicle maintenance inspection, the DPF 32 can be easily regenerated.

上記実施の形態では、ファン60はラジエーター40を冷却するものである。本発明はこれに限らず、ファン60は、ラジエーター40の側方あるいは下方、または、エンジン1の上方に配置されるインタークーラー18を冷却するための電動ファンであってもよい。この電動ファンの回転方向を変更することで、エンジン1近傍の高温の空気をインタークーラー18の近傍へ導くことにより、吸気を温めることが可能となる。   In the above embodiment, the fan 60 cools the radiator 40. The present invention is not limited to this, and the fan 60 may be an electric fan for cooling the intercooler 18 disposed on the side or lower side of the radiator 40 or above the engine 1. By changing the rotation direction of the electric fan, the intake air can be warmed by guiding the high-temperature air near the engine 1 to the vicinity of the intercooler 18.

また、上記実施の形態では、DPF32を再生する技術について説明したが、本発明はこれに限らず、GPF(Gasoline particulate filter)を再生する技術にも適用することができる。   In the above embodiment, the technique for regenerating the DPF 32 has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a technique for regenerating a GPF (Gasoline particulate filter).

本開示の排気浄化装置は、燃費が悪化するのを防止することが要求されるディーゼルエンジンを搭載した車両として有用である。   The exhaust emission control device of the present disclosure is useful as a vehicle equipped with a diesel engine that is required to prevent deterioration in fuel consumption.

1 エンジン
11 吸気マニホールド
12 排気マニホールド
13 ターボチャージャー
14 コンプレッサー
15 タービン
16 吸気管
16a 上流側吸気管
16b 下流側吸気管
17 エアクリーナー
18 インタークーラー
20 排気管
30 排気通路
31 DOC
32 DPF
36 差圧センサー
37 温度センサー
40 ラジエーター
41 冷却回路
42 バイパス通路
43 ウオータポンプ
44 サーモスタット
45 冷却液通路
50、50A 吸気温度調整部
60、60A ファン
61A ダクト
62 モーター
100 ECU
101 排気浄化装置制御部
102 温度調整制御部
1 Engine 11 Intake Manifold 12 Exhaust Manifold 13 Turbocharger 14 Compressor 15 Turbine 16 Intake Pipe 16a Upstream Intake Pipe 16b Downstream Intake Pipe 17 Air Cleaner 18 Intercooler 20 Exhaust Pipe 30 Exhaust Passage 31 DOC
32 DPF
36 Differential Pressure Sensor 37 Temperature Sensor 40 Radiator 41 Cooling Circuit 42 Bypass Passage 43 Water Pump 44 Thermostat 45 Coolant Passage 50, 50A Intake Air Temperature Control Unit 60, 60A Fan 61A Duct 62 Motor 100 ECU
101 exhaust purification device control unit 102 temperature adjustment control unit

Claims (8)

内燃機関からの排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集し、当該捕集した粒子状物質が燃焼されることにより再生されるフィルターと、
前記内燃機関へ導かれる吸気を冷却するインタークーラーと、
前記内燃機関の周辺の排熱を前記インタークーラーの周辺へ導くことにより、前記吸気の温度を調整する吸気温度調整部と、
を備える、排気浄化装置。
A filter that collects particulate matter contained in exhaust gas from the internal combustion engine and is regenerated by burning the collected particulate matter;
An intercooler for cooling the intake air led to the internal combustion engine;
An intake air temperature adjusting unit that adjusts the temperature of the intake air by guiding exhaust heat around the internal combustion engine to the periphery of the intercooler;
An exhaust emission control device.
前記吸気温度調整部は、前記内燃機関と前記インタークーラーとの間に配置され、前記内燃機関周辺の排熱を前記インタークーラーの周辺へ送風するファンを有する、請求項1に記載の排気浄化装置。   2. The exhaust emission control device according to claim 1, wherein the intake air temperature adjusting unit includes a fan that is disposed between the internal combustion engine and the intercooler and blows exhaust heat around the internal combustion engine to the periphery of the intercooler. 前記吸気温度調整部は、前記ファンの送風量を変更することにより、前記吸気の温度を調整する、請求項2に記載の排気浄化装置。   The exhaust emission control device according to claim 2, wherein the intake air temperature adjusting unit adjusts the temperature of the intake air by changing an air flow rate of the fan. 前記ファンは、当該ファンと前記インタークーラーとの間に配置されるラジエーターに外気を通過させることにより、前記内燃機関の冷却液を冷却するための冷却ファンである、請求項2に記載の排気浄化装置。   The exhaust purification device according to claim 2, wherein the fan is a cooling fan for cooling the coolant of the internal combustion engine by passing outside air through a radiator disposed between the fan and the intercooler. . 前記吸気温度調整部は、前記冷却ファンの送風方向を変更することにより、前記吸気の温度を調整する、請求項4に記載の排気浄化装置。   The exhaust emission control device according to claim 4, wherein the intake air temperature adjusting unit adjusts the temperature of the intake air by changing a blowing direction of the cooling fan. 請求項1から3のいずれか一項に記載の排気浄化装置において、前記内燃機関が低負荷運転時であり、かつ、前記フィルターが再生される場合に、前記吸気の温度を調整させるように前記吸気温度調整部を制御する、制御装置。   4. The exhaust emission control device according to claim 1, wherein when the internal combustion engine is in a low load operation and the filter is regenerated, the temperature of the intake air is adjusted. A control device that controls the intake air temperature adjustment unit. 請求項4または5のいずれか一項に記載の排気浄化装置において、前記内燃機関が低負荷運転時であり、かつ、前記フィルターが再生される場合に、前記内燃機関の周辺の排熱を前記インタークーラーの周辺へ送風するように前記冷却ファンを制御する、制御装置。   6. The exhaust emission control device according to claim 4, wherein when the internal combustion engine is in a low load operation and the filter is regenerated, exhaust heat around the internal combustion engine is reduced. A control device for controlling the cooling fan so as to blow air around the intercooler. 前記内燃機関が低負荷運転時であり、かつ、前記フィルターが再生される場合であっても、前記内燃機関の冷却液の温度が予め定められた閾値を超える場合に、前記外気を前記ラジエーターに通過させるように前記冷却ファンを制御する、請求項7に記載の制御装置。
Even when the internal combustion engine is in a low-load operation and the filter is regenerated, when the temperature of the coolant of the internal combustion engine exceeds a predetermined threshold, the outside air is supplied to the radiator. The control device according to claim 7, wherein the cooling fan is controlled to pass.
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