JP2020076327A - Purification system - Google Patents

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Hikari Ito
光 伊東
直也 石川
Naoya Ishikawa
直也 石川
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Abstract

To appropriately purify exhaust with a post treatment section without degrading fuel efficiency.SOLUTION: A purification system 1 comprises: a DPF 33 which is installed in an exhaust passage 30 where exhaust of an engine 10 flows and purifies exhaust; a heater 70 which is installed at an upstream side of the DPF 33 on the exhaust passage 30 and heats the exhaust; an electric supercharger 50 which compresses intake air flowing to the engine 10; a detection section 80 which detects a temperature and a flow rate of the exhaust; and a control device 90 which causes the electric supercharger 50 to send the intake air to the engine 10 and the heater 70 to heat the exhaust of the engine 10 when the temperature of the exhaust is lower than a predetermined temperature T1 and the flow rate of the exhaust is lower than a predetermined amount Q1.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、排気を浄化する浄化システムに関する。   The present invention relates to a purification system that purifies exhaust gas.

トラック等の車両の排気路には、排気を浄化する浄化装置が搭載されている。当該浄化装置は、例えば排気中の粒子状物質を捕集するフィルターを有しており、捕集した粒子状物質を高温の排気で燃焼する再生処理を行う。再生処理を促すために、例えば、排気路の浄化装置の上流側にて排気に燃焼を噴射して、排気の温度を上昇させる方式が採用されている。   A purifying device for purifying exhaust gas is installed in an exhaust passage of a vehicle such as a truck. The purification device has, for example, a filter that collects particulate matter in exhaust gas, and performs a regeneration process in which the collected particulate matter is burned by high-temperature exhaust gas. In order to promote the regeneration process, for example, a method is adopted in which combustion is injected into the exhaust gas on the upstream side of the purification device in the exhaust passage to raise the temperature of the exhaust gas.

特表2009−523941号公報Japanese Patent Publication No. 2009-523941

しかし、上記のようにエンジン内では無く排気路に燃料を噴射させる場合には、燃料噴射がエンジンの出力に寄与しないため、燃費の悪化を招く恐れがある。   However, when the fuel is injected into the exhaust passage instead of inside the engine as described above, the fuel injection does not contribute to the output of the engine, which may lead to deterioration of fuel efficiency.

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、燃費を悪化させることなく後処理部によって排気を適切に浄化することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to appropriately purify exhaust gas by a post-processing unit without deteriorating fuel efficiency.

本発明の一の態様においては、エンジンの排気が流れる排気路に設けられ前記排気を浄化する後処理部と、前記排気路において前記後処理部の上流側に設けられ、前記排気を加熱する加熱部と、前記エンジンへ流れる吸気を圧縮する電動式の過給機と、前記排気の温度及び流量を検出する検出部と、前記排気の温度が所定温度より低く、かつ前記排気の流量が所定量よりも少ない場合には、前記過給機によって吸気を前記エンジンへ送り込み、かつ前記加熱部によって前記エンジンの排気を加熱させる制御部と、を備える、浄化システムを提供する。   In one aspect of the present invention, a post-treatment unit that is provided in an exhaust passage through which engine exhaust flows and purifies the exhaust, and a heating unit that is provided upstream of the post-treatment unit in the exhaust passage and heats the exhaust Section, an electric supercharger that compresses intake air flowing to the engine, a detection unit that detects the temperature and flow rate of the exhaust gas, the temperature of the exhaust gas is lower than a predetermined temperature, and the flow rate of the exhaust gas is a predetermined amount. And a control unit that sends intake air to the engine by the supercharger and heats exhaust gas of the engine by the heating unit.

また、前記制御部は、前記排気の温度が前記所定温度より低く、前記排気の流量が所定量より少なく、かつ前記エンジンの負荷が所定値よりも小さい低負荷時である場合には、前記過給機によって吸気を前記エンジンへ送り込み、かつ前記加熱部によって前記エンジンの排気を加熱させることとしてもよい。   Further, when the temperature of the exhaust gas is lower than the predetermined temperature, the flow rate of the exhaust gas is lower than a predetermined amount, and the load of the engine is lower than a predetermined value at the time of low load, the control unit controls the excess The intake air may be sent to the engine by a feeder, and the exhaust gas of the engine may be heated by the heating unit.

また、前記制御部は、車両の走行状態を取得し、前記車両が下り坂を走行している場合には前記低負荷時であると推定することとしてもよい。   Further, the control unit may acquire the traveling state of the vehicle and estimate that the vehicle is traveling at a low load when the vehicle is traveling on a downhill.

また、前記後処理部は、前記排気中の粒子状物質を捕集するフィルターであることとしてもよい。   Further, the post-treatment unit may be a filter that collects the particulate matter in the exhaust gas.

本発明によれば、燃費を悪化させることなく後処理部によって排気を適切に浄化できるという効果を奏する。   According to the present invention, there is an effect that the exhaust gas can be appropriately purified by the post-processing unit without deteriorating the fuel consumption.

本発明の一の実施形態に係る浄化システム1の構成を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for explaining the composition of the purification system 1 concerning one embodiment of the present invention. 浄化システム1の動作例を説明するためのフローチャートである。It is a flow chart for explaining an example of operation of purification system 1.

<浄化システムの構成>
本発明の一の実施形態に係る浄化システムの構成について、図1を参照しながら説明する。
<Structure of purification system>
The configuration of the purification system according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図1は、一の実施形態に係る浄化システム1の構成を説明するための模式図である。浄化システム1は、エンジンの排気を浄化するためのシステムであり、ここではトラック等の車両に搭載されている。浄化システム1は、図1に示すように、エンジン10と、発電装置14と、吸気路20と、排気路30と、ターボチャージャー40と、電動過給機50と、加熱装置70と、迂回路74と、検出部80と、制御装置90とを有する。   FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the configuration of a purification system 1 according to one embodiment. The purification system 1 is a system for purifying engine exhaust gas, and is installed in a vehicle such as a truck here. As shown in FIG. 1, the purification system 1 includes an engine 10, a power generator 14, an intake passage 20, an exhaust passage 30, a turbocharger 40, an electric supercharger 50, a heating device 70, and a bypass. It has 74, the detection part 80, and the control apparatus 90.

エンジン10は、気筒(燃焼室)内に噴射された燃料と吸気の混合気を燃焼、膨張させて、動力を発生させる。エンジン10は、例えばディーゼルエンジンであるが、これに限定されず、例えばガソリンエンジンであってもよい。エンジン10においては、吸気が気筒内に吸入されると共に、燃焼後の排気が気筒から排出される。   The engine 10 burns and expands a mixture of fuel injected into a cylinder (combustion chamber) and intake air to generate power. The engine 10 is, for example, a diesel engine, but is not limited to this and may be, for example, a gasoline engine. In the engine 10, intake air is sucked into the cylinder, and exhaust gas after combustion is discharged from the cylinder.

発電装置14は、ここではエンジン10と連結されたベルト14aを介して発電を行い、バッテリー16に電力を供給する。発電装置14は、ブレーキ回生(例えば、車両が下り坂を走行する際のブレーキ回生)時に、発電を行い、負荷となる電動過給機50や加熱装置70に電力を供給してもよい。なお、ブレーキ回生時には、エンジン10内に燃料が噴射されない。   The power generator 14 generates power via a belt 14 a connected to the engine 10 here, and supplies power to the battery 16. The power generation device 14 may generate power during brake regeneration (for example, brake regeneration when the vehicle travels on a downhill) and supply electric power to the electric supercharger 50 and the heating device 70 that are loads. Note that fuel is not injected into the engine 10 during brake regeneration.

吸気路20は、吸気がエンジン10へ流れる通路である。吸気路20には、エアクリーナー22と、CAC(Charge Air Cooler)24と、バルブ26と、CAC28が設けられている。なお、ターボチャージャー40のコンプレッサ44及び電動過給機50も、吸気路20に設けられている。   The intake passage 20 is a passage through which intake air flows to the engine 10. The intake passage 20 is provided with an air cleaner 22, a CAC (Charge Air Cooler) 24, a valve 26, and a CAC 28. The compressor 44 of the turbocharger 40 and the electric supercharger 50 are also provided in the intake passage 20.

エアクリーナー22は、吸気中の異物を除去する。CAC24は、コンプレッサ44で圧縮されて温度が上昇した吸気を冷却する。バルブ26は、電動過給機50を迂回する迂回路26aに設けられた開閉弁であり、開いた際に吸気が迂回路26aを流れる。CAC28は、電動過給機50よりもエンジン10側に設けられ、例えば電動過給機50で圧縮された吸気を冷却する。   The air cleaner 22 removes foreign matter in intake air. The CAC 24 cools the intake air that has been compressed by the compressor 44 and has increased in temperature. The valve 26 is an opening / closing valve provided in a bypass 26a that bypasses the electric supercharger 50, and intake air flows through the bypass 26a when opened. The CAC 28 is provided closer to the engine 10 than the electric supercharger 50, and cools the intake air compressed by the electric supercharger 50, for example.

排気路30は、エンジン10の排気が流れる通路である。排気路30には、DOC(Diesel Oxidation Catalyst)32と、DPF(Diesel Particulate Filter)33と、噴射部35と、SCR(Selective Catalytic Reduction)36と、還流路38が設けられている。ターボチャージャー40のタービン42、加熱装置70及び迂回路74も、排気路30に設けられている。なお、本実施形態では、DPF33が排気を浄化する浄化部に該当する。   The exhaust passage 30 is a passage through which the exhaust gas of the engine 10 flows. The exhaust passage 30 is provided with a DOC (Diesel Oxidation Catalyst) 32, a DPF (Diesel Particulate Filter) 33, an injection unit 35, an SCR (Selective Catalytic Reduction) 36, and a return passage 38. The turbine 42 of the turbocharger 40, the heating device 70, and the bypass 74 are also provided in the exhaust passage 30. In the present embodiment, the DPF 33 corresponds to the purification unit that purifies the exhaust gas.

DOC32は、ディーゼル用酸化触媒であり、タービン42を通過した排気の炭化水素を効率的に酸化して排気の温度を上昇させる。DPF33は、排気中の粒子状物質(PM)を捕集するフィルターである。なお、DPF33は、排気の温度が高くなると、捕集している粒子状物質を燃焼させる再生処理を行う。   The DOC 32 is a diesel oxidation catalyst, and efficiently oxidizes hydrocarbons in the exhaust gas that has passed through the turbine 42 to raise the temperature of the exhaust gas. The DPF 33 is a filter that collects particulate matter (PM) in exhaust gas. Note that the DPF 33 performs a regeneration process of burning the trapped particulate matter when the temperature of the exhaust gas rises.

噴射部35は、アンモニアとなる尿素水を排気路30に噴射する。SCR36は、排気中のNOxを還元反応させる触媒を有し、NOxとアンモニアとを反応させて無害な窒素と水に還元させる。SCR36による排気の浄化率は、排気の温度が高いほど大きくなる。
還流路38は、エンジン10から排出された排気の一部を吸気路20に還流させる通路である。還流路38には、排気を冷却する冷却部38aと、排気の還流量を調整するためのバルブ38bとが設けられている。
The injection unit 35 injects urea water that becomes ammonia into the exhaust passage 30. The SCR 36 has a catalyst for reducing NOx in the exhaust gas and reacts NOx with ammonia to reduce harmless nitrogen and water. The purification rate of the exhaust gas by the SCR 36 increases as the temperature of the exhaust gas increases.
The return passage 38 is a passage for returning a part of the exhaust gas discharged from the engine 10 to the intake passage 20. The recirculation path 38 is provided with a cooling unit 38a for cooling the exhaust gas and a valve 38b for adjusting the recirculation amount of the exhaust gas.

ターボチャージャー40は、排気の流れを利用して吸気の密度を高くする過給機である。ターボチャージャー40は、排気路30に設けられたタービン42と、吸気路20に設けられたコンプレッサ44とを有する。タービン42は、排気のエネルギーを受けて回転する。コンプレッサ44は、タービン42に連結軸を介して連結されている。コンプレッサ44がタービン42と共に回転することで、吸気が圧縮される。   The turbocharger 40 is a supercharger that uses the flow of exhaust gas to increase the density of intake air. The turbocharger 40 has a turbine 42 provided in the exhaust passage 30 and a compressor 44 provided in the intake passage 20. The turbine 42 receives the energy of the exhaust gas and rotates. The compressor 44 is connected to the turbine 42 via a connecting shaft. The intake air is compressed by the compressor 44 rotating together with the turbine 42.

電動過給機50は、エンジン10へ流れる吸気を圧縮する電動式の過給機であり、ターボチャージャー40とは別に設けられている。電動過給機50は、吸気路20においてエンジン10の上流に設けられている。電動過給機50は、バッテリー16や発電装置14から電力を受けて回転するモータ51を有する。すなわち、電動過給機50は、排気を利用せずに、吸気を圧縮してエンジン10へ供給する。   The electric supercharger 50 is an electric supercharger that compresses intake air flowing into the engine 10, and is provided separately from the turbocharger 40. The electric supercharger 50 is provided upstream of the engine 10 in the intake passage 20. The electric supercharger 50 has a motor 51 that rotates by receiving electric power from the battery 16 and the power generator 14. That is, the electric supercharger 50 compresses intake air and supplies it to the engine 10 without using exhaust gas.

加熱装置70は、排気を加熱する加熱部であり、排気路30においてDPF33の上流側に設けられている。ここでは、加熱装置70は、DOC32の上流側に設けられているが、これに限定されず、例えばDOC32とDPF33の間に設けられていてもよい。加熱装置70は、例えば電気ヒータであり、バッテリー16や発電装置14から電力を受けて排気を加熱する。これにより、加熱装置70によって加熱されて温度が上昇した排気が、DPF33を通過することになり、DPF33における再生処理が促進される。   The heating device 70 is a heating unit that heats the exhaust gas, and is provided in the exhaust passage 30 on the upstream side of the DPF 33. Here, the heating device 70 is provided on the upstream side of the DOC 32, but is not limited to this, and may be provided between the DOC 32 and the DPF 33, for example. The heating device 70 is, for example, an electric heater and receives electric power from the battery 16 or the power generation device 14 to heat the exhaust gas. As a result, the exhaust gas that has been heated by the heating device 70 and has increased in temperature passes through the DPF 33, and the regeneration process in the DPF 33 is promoted.

迂回路74は、排気路30において加熱装置70を迂回している通路である。迂回路74は、排気路30においてタービン42と加熱装置70の間の地点から分岐し、加熱装置70と検出部80の間の地点で合流している。排気は、迂回路74を流れる際には、加熱装置70を通過せずにDPF33へ流れる。   The bypass 74 is a passage that bypasses the heating device 70 in the exhaust passage 30. The detour 74 branches from the point between the turbine 42 and the heating device 70 in the exhaust path 30, and joins at the point between the heating device 70 and the detection unit 80. When flowing through the bypass 74, the exhaust gas does not pass through the heating device 70 and flows to the DPF 33.

迂回路74には、弁75が設けられている。弁75は、一例としてバタフライバルブであり、開度を調整することで排気の流量を調整する。弁75が閉じている際には、排気は、迂回路74へ向かわずに加熱装置70を通過する際に加熱される。弁75が開いている際には、排気は、加熱装置70へ向かわずに迂回路74を経由してDPF33へ流れる。   The bypass 75 is provided with a valve 75. The valve 75 is, for example, a butterfly valve, and adjusts the opening degree to adjust the flow rate of exhaust gas. When the valve 75 is closed, the exhaust gas is heated as it passes through the heating device 70 without going to the bypass 74. When the valve 75 is open, the exhaust gas flows to the DPF 33 via the bypass 74 without going to the heating device 70.

検出部80は、排気の温度及び流量を検出する。検出部80は、排気の温度を検出する温度センサと、排気の流量を検出する流量センサとを含む。温度センサは、例えばDOC32の入口近傍に設けられている。なお、検出部80は、吸気の量を測定するセンサを含んでもよく、当該センサで測定した吸気量から排気の流量を求めてもよい。
また、検出部80は、エンジン10の動作状況(例えば、エンジン10の回転や負荷状態)を検出してもよい。さらに、検出部80は、車両の走行状態を検出してもよい。検出部80は、地図情報や車両に搭載されたセンサによって、例えば走行する道路が下り坂か否かを検出する。検出部80の検出結果は、制御装置90に出力される。
The detection unit 80 detects the temperature and flow rate of exhaust gas. The detection unit 80 includes a temperature sensor that detects the temperature of exhaust gas and a flow rate sensor that detects the flow rate of exhaust gas. The temperature sensor is provided near the entrance of the DOC 32, for example. The detection unit 80 may include a sensor that measures the amount of intake air, and may calculate the flow rate of exhaust gas from the amount of intake air measured by the sensor.
Further, the detection unit 80 may detect the operating condition of the engine 10 (for example, the rotation or load condition of the engine 10). Further, the detection unit 80 may detect the traveling state of the vehicle. The detection unit 80 detects, for example, whether or not the road on which the vehicle is traveling is a downhill, by using map information or a sensor mounted on the vehicle. The detection result of the detection unit 80 is output to the control device 90.

制御装置90は、例えばCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を有するマイクロコンピュータを備えた電子制御装置(Electric Control Unit)である。制御装置90は、前述した各装置の動作を制御する。   The control device 90 is an electronic control device (Electric Control Unit) including a microcomputer having, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like. The control device 90 controls the operation of each device described above.

本実施形態では、制御装置90は、排気路30を流れる排気の温度及び流量に基づいて、電動過給機50及び加熱装置70の動作を制御する。すなわち、制御装置90は、検出部80が検出した排気の温度及び流量に基づいて、電動過給機50、及び加熱装置70の動作を制御する。   In the present embodiment, the control device 90 controls the operation of the electric supercharger 50 and the heating device 70 based on the temperature and flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 30. That is, the control device 90 controls the operations of the electric supercharger 50 and the heating device 70 based on the temperature and flow rate of the exhaust gas detected by the detection unit 80.

例えば、制御装置90は、排気の温度が所定温度T1より低く、かつ排気の流量が所定量Q1よりも少ない場合には、電動過給機50によって吸気をエンジン10へ送り込み(過給制御)、かつ加熱装置70によって排気を加熱させる(加熱制御)。制御装置90は、バッテリー16に蓄えられている電力、又は発電装置14が発電した電力を、電動過給機50及び加熱装置70に供給して、過給制御及び加熱制御を行う。これにより、電動過給機50によってエンジン10へ送り込まれる吸気の量が増えることで、エンジン10からDPF33へ流れる排気の量が増える。そして、排気路30においてDPF33の上流側に設けられた加熱装置70が排気を加熱することで、温度が早期に上昇した排気がDPF33を通過することになる。この結果、DPF33に捕集された粒子状物質の再生処理が促進される。また、上記の加熱制御を行うことで、従来の排気路30に燃料を噴射して排気の温度を上昇させる処理が不要となるので、燃料噴射に起因する燃費悪化を抑制できる。   For example, when the temperature of the exhaust gas is lower than the predetermined temperature T1 and the flow rate of the exhaust gas is lower than the predetermined amount Q1, the control device 90 sends the intake air to the engine 10 by the electric supercharger 50 (supercharging control), Moreover, the exhaust gas is heated by the heating device 70 (heating control). The control device 90 supplies the electric power stored in the battery 16 or the electric power generated by the power generation device 14 to the electric supercharger 50 and the heating device 70 to perform supercharging control and heating control. As a result, the amount of intake air sent to the engine 10 by the electric supercharger 50 is increased, so that the amount of exhaust gas flowing from the engine 10 to the DPF 33 is increased. Then, the heating device 70 provided on the upstream side of the DPF 33 in the exhaust passage 30 heats the exhaust gas, so that the exhaust gas whose temperature rises early passes through the DPF 33. As a result, the regeneration treatment of the particulate matter collected by the DPF 33 is promoted. Further, by performing the heating control described above, it is not necessary to perform the conventional process of injecting fuel into the exhaust passage 30 to raise the temperature of the exhaust gas, and thus it is possible to suppress deterioration of fuel efficiency due to fuel injection.

一方で、制御装置90は、排気の温度が所定温度T1より高い、又は排気の流量が所定量Q1よりも多い場合には、DPF33が再生処理を行える排気が流れていると判定し、電動過給機50及び加熱装置70に電力を供給せず、上記の過給制御及び加熱制御を行わない。例えば、制御装置90は、エンジン10の高負荷・高回転時には、排気を迂回路74へ流させて、加熱装置70による排気の加熱を抑制する。これにより、排気が加熱装置70を通過することに起因して圧力損失が発生することを抑制できる。   On the other hand, when the temperature of the exhaust gas is higher than the predetermined temperature T1 or the flow rate of the exhaust gas is higher than the predetermined amount Q1, the control device 90 determines that the exhaust gas that allows the DPF 33 to perform the regeneration process is flowing, and the electric overflow is performed. Power is not supplied to the feeder 50 and the heating device 70, and the above-described supercharging control and heating control are not performed. For example, the control device 90 causes the exhaust gas to flow to the bypass 74 when the engine 10 has a high load and high rotation speed, and suppresses the heating of the exhaust gas by the heating device 70. Accordingly, it is possible to suppress the occurrence of pressure loss due to the exhaust gas passing through the heating device 70.

制御装置90は、排気の温度及び流量に加えて、エンジン10の負荷状態も考慮して、電動過給機50及び加熱装置70の動作を制御してもよい。具体的には、制御装置90は、排気の温度が所定温度T1より低く、排気の流量が所定量Q1より少なく、かつエンジン10の負荷が所定値F1よりも小さい低負荷時である場合には、電動過給機50によって吸気をエンジン10へ送り込み、かつ加熱装置70によって排気を加熱させる。これにより、DPF33の活性化が必要な状態である場合に、温度を上昇させた排気をDPF33へ送ることができるので、早期にDPF33を活性化できる。   The control device 90 may control the operation of the electric supercharger 50 and the heating device 70 in consideration of the load state of the engine 10 in addition to the temperature and flow rate of the exhaust gas. Specifically, the control device 90, when the temperature of the exhaust gas is lower than the predetermined temperature T1, the flow rate of the exhaust gas is less than the predetermined amount Q1, and the load of the engine 10 is under the low load of less than the predetermined value F1. The intake air is sent to the engine 10 by the electric supercharger 50, and the exhaust gas is heated by the heating device 70. As a result, when the DPF 33 needs to be activated, the exhaust gas whose temperature has been raised can be sent to the DPF 33, so that the DPF 33 can be activated early.

制御装置90は、車両の走行状態から、エンジン10の負荷状態を推定してもよい。例えば、制御装置90は、検出部80の検出結果から車両の走行状態を取得し、車両が下り坂を走行している場合にはエンジン10の低負荷・低回転状態であると推定する。また、制御装置90は、車両が高速で平坦路を走行している場合にも、エンジン10の低負荷・低回転状態であると推定してもよい。なお、制御装置90は、地図情報から、車両の走行状態を取得してもよい。   The control device 90 may estimate the load state of the engine 10 from the traveling state of the vehicle. For example, the control device 90 acquires the traveling state of the vehicle from the detection result of the detection unit 80 and estimates that the engine 10 is in the low load / low rotation state when the vehicle is traveling on a downhill. The control device 90 may also estimate that the engine 10 is in the low load / low rotation state even when the vehicle is traveling on a flat road at high speed. The control device 90 may acquire the traveling state of the vehicle from the map information.

<浄化システムの動作例>
上述した浄化システム1の動作例について、図2を参照しながら説明する。
<Operation example of purification system>
An operation example of the purification system 1 described above will be described with reference to FIG.

図2は、浄化システム1の動作例を説明するためのフローチャートである。図2に示す処理は、制御装置90のCPUがプログラムを実行することで実現される。   FIG. 2 is a flowchart for explaining an operation example of the purification system 1. The processing illustrated in FIG. 2 is realized by the CPU of the control device 90 executing a program.

図2の処理は、車両が走行しているところから開始される。ここでは、車両が下り坂を走行しているものとする。このため、エンジン10の低回転・低負荷状態であり、排気の温度が低い。   The process of FIG. 2 is started while the vehicle is traveling. Here, it is assumed that the vehicle is traveling downhill. Therefore, the engine 10 is in a low rotation / low load state and the temperature of the exhaust gas is low.

まず、制御装置90は、排気路30の排気の温度及び流量を検出する(ステップS102)。具体的には、制御装置90は、検出部80によって、排気の温度及び流量を検出する。   First, the control device 90 detects the temperature and flow rate of the exhaust gas in the exhaust passage 30 (step S102). Specifically, the control device 90 detects the temperature and flow rate of exhaust gas by the detection unit 80.

次に、制御装置90は、エンジン10の状態を検出する(ステップS104)。例えば、制御装置90は、検出部80の検出結果によって、エンジン10の回転及び負荷状態を検出する。上記のように車両が下り坂を走行しているので、制御装置90は、エンジン10が低回転・低負荷状態であると判定する。なお、ステップS102、S104の処理は、同時に実行されても良いし、又は逆の順番で実行されてもよい。   Next, the control device 90 detects the state of the engine 10 (step S104). For example, the control device 90 detects the rotation and load states of the engine 10 based on the detection result of the detection unit 80. Since the vehicle is traveling downhill as described above, the control device 90 determines that the engine 10 is in the low rotation / low load state. Note that the processes of steps S102 and S104 may be executed simultaneously or in reverse order.

次に、制御装置90は、電動過給機50による過給及び加熱装置70による加熱条件を満たすか否かを判定する(ステップS106)。例えば、制御装置90は、排気の温度が所定温度T1より低く、排気の流量が所定量Q1より少なく、かつエンジン10が低負荷状態である条件を満たすか否かを判定する。なお、条件としては、上記に限定されず、制御装置90は、排気の温度が所定温度T1より低く、かつ排気の流量が所定量Q1より少ない場合に、条件を満たすと判定してもよい。   Next, the control device 90 determines whether or not the supercharging by the electric supercharger 50 and the heating condition by the heating device 70 are satisfied (step S106). For example, the control device 90 determines whether or not the conditions that the temperature of the exhaust gas is lower than the predetermined temperature T1, the flow rate of the exhaust gas is less than the predetermined amount Q1 and the engine 10 is in the low load state are satisfied. The condition is not limited to the above, and the control device 90 may determine that the condition is satisfied when the temperature of the exhaust gas is lower than the predetermined temperature T1 and the flow rate of the exhaust gas is lower than the predetermined amount Q1.

そして、ステップS106で条件が満たされた場合には(Yes)、制御装置90は、電動過給機50に電力を供給して、吸気をエンジン10へ過給させる(ステップS108)。この際、制御装置90は、バッテリー16の電力を電動過給機50に供給したり、ブレーキ回生時には発電装置14が発電した電力を電動過給機50に供給したりする。吸気が過給されることで、エンジン10からの排気の量も増大する。   When the condition is satisfied in step S106 (Yes), the control device 90 supplies electric power to the electric supercharger 50 to supercharge intake air to the engine 10 (step S108). At this time, the control device 90 supplies the electric power of the battery 16 to the electric supercharger 50, or supplies the electric power generated by the power generation device 14 to the electric supercharger 50 during brake regeneration. By supercharging the intake air, the amount of exhaust gas from the engine 10 also increases.

次に、制御装置90は、加熱装置70に電力を供給して、排気路30を流れる排気を加熱する(ステップS110)。この際、制御装置90は、バッテリー16の電力を加熱装置70に供給したり、ブレーキ回生時には発電装置14が発電した電力を加熱装置70に供給したりする。DPF33の上流側に位置する加熱装置70によって排気が加熱されることで、温度が上昇した排気がDPF33を通過することになり、DPF33による再生処理が促進される。   Next, the control device 90 supplies electric power to the heating device 70 to heat the exhaust gas flowing through the exhaust passage 30 (step S110). At this time, the control device 90 supplies the electric power of the battery 16 to the heating device 70, or supplies the electric power generated by the power generation device 14 to the heating device 70 during brake regeneration. Since the exhaust gas is heated by the heating device 70 located on the upstream side of the DPF 33, the exhaust gas whose temperature has risen passes through the DPF 33, and the regeneration process by the DPF 33 is accelerated.

<本実施形態における効果>
上述した浄化システム1は、排気の温度が所定温度T1より低く、かつ排気の流量が所定量Q1よりも少ない場合には、電動過給機50によって吸気をエンジン10へ送り込み、かつ排気路30においてDPF33の上流側に設けられた加熱装置70によって排気を加熱させる。
これにより、電動過給機50の過給によってエンジン10へ送り込まれる吸気の量が増えることで、エンジン10からDPF33へ流れる排気の量が増える。そして、排気路30においてDPF33の上流側に設けられた加熱装置70が排気を加熱することで、温度が早期に上昇した排気がDPF33を通過することになる。この結果、DPF33に捕集された粒子状物質の再生処理が促進される。また、加熱装置70が排気を加熱することで、従来の排気路30に燃料を噴射して排気の温度を上昇させる処理が不要となるので、燃料噴射に起因する燃費悪化を抑制できる。
<Effects of this embodiment>
In the purification system 1 described above, when the temperature of the exhaust gas is lower than the predetermined temperature T1 and the flow rate of the exhaust gas is less than the predetermined amount Q1, the intake air is sent to the engine 10 by the electric supercharger 50 and the exhaust passage 30 is provided. The exhaust device is heated by the heating device 70 provided on the upstream side of the DPF 33.
As a result, the amount of intake air sent to the engine 10 by the supercharging of the electric supercharger 50 increases, and the amount of exhaust gas flowing from the engine 10 to the DPF 33 increases. Then, the heating device 70 provided on the upstream side of the DPF 33 in the exhaust passage 30 heats the exhaust gas, so that the exhaust gas whose temperature rises early passes through the DPF 33. As a result, the regeneration treatment of the particulate matter collected by the DPF 33 is promoted. Further, since the heating device 70 heats the exhaust gas, the conventional process of injecting the fuel into the exhaust passage 30 to raise the temperature of the exhaust gas is not necessary, so that the fuel consumption deterioration due to the fuel injection can be suppressed.

なお、上記では、浄化システム1は、車両のエンジンの排気を浄化することとしたが、これに限定されない。例えば、浄化システム1は、発電装置等に搭載された定置式エンジンの排気を浄化し、又は建設機械や船舶等の産業装置に搭載されたエンジンの排気を浄化してもよい。   In the above, the purification system 1 purifies the exhaust gas of the engine of the vehicle, but is not limited to this. For example, the purification system 1 may purify the exhaust gas of a stationary engine mounted on a power generator or the like, or may purify the exhaust gas of an engine mounted on an industrial device such as a construction machine or a ship.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。   Although the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments, and various modifications and changes are possible within the scope of the gist thereof. is there. For example, the specific embodiment of the distribution / integration of the device is not limited to the above-described embodiment, and all or a part thereof may be functionally or physically distributed / integrated in arbitrary units to be configured. You can Further, a new embodiment that occurs due to an arbitrary combination of a plurality of embodiments is also included in the embodiment of the present invention. The effect of the new embodiment produced by the combination has the effect of the original embodiment.

1 浄化システム
10 エンジン
30 排気路
33 DPF
50 電動過給機
70 加熱装置
80 検出部
90 制御装置

1 Purification System 10 Engine 30 Exhaust Path 33 DPF
50 Electric Supercharger 70 Heating Device 80 Detector 90 Control Device

Claims (4)

エンジンの排気が流れる排気路に設けられ前記排気を浄化する後処理部と、
前記排気路において前記後処理部の上流側に設けられ、前記排気を加熱する加熱部と、
前記エンジンへ流れる吸気を圧縮する電動式の過給機と、
前記排気の温度及び流量を検出する検出部と、
前記排気の温度が所定温度より低く、かつ前記排気の流量が所定量よりも少ない場合には、前記過給機によって吸気を前記エンジンへ送り込み、かつ前記加熱部によって前記エンジンの排気を加熱させる制御部と、
を備える、浄化システム。
A post-processing unit provided in an exhaust passage through which the exhaust gas of the engine flows, for purifying the exhaust gas;
A heating unit which is provided on the upstream side of the post-treatment unit in the exhaust passage and heats the exhaust gas;
An electric supercharger that compresses intake air flowing to the engine,
A detection unit for detecting the temperature and flow rate of the exhaust gas,
When the temperature of the exhaust gas is lower than a predetermined temperature and the flow rate of the exhaust gas is less than a predetermined amount, the supercharger sends intake air to the engine and controls the heating unit to heat the exhaust gas of the engine. Department,
Purification system.
前記制御部は、
前記排気の温度が前記所定温度より低く、前記排気の流量が所定量より少なく、かつ前記エンジンの負荷が所定値よりも小さい低負荷時である場合には、前記過給機によって吸気を前記エンジンへ送り込み、かつ前記加熱部によって前記エンジンの排気を加熱させる、
請求項1に記載の浄化システム。
The control unit is
When the temperature of the exhaust gas is lower than the predetermined temperature, the flow rate of the exhaust gas is less than a predetermined amount, and the load of the engine is at a low load lower than a predetermined value, intake air is taken from the engine by the supercharger. And heating the exhaust of the engine by the heating unit,
The purification system according to claim 1.
前記制御部は、
車両の走行状態を取得し、
前記車両が下り坂を走行している場合には前記低負荷時であると推定する、
請求項2に記載の浄化システム。
The control unit is
Get the running status of the vehicle,
When the vehicle is traveling downhill, it is estimated that the load is low,
The purification system according to claim 2.
前記後処理部は、前記排気中の粒子状物質を捕集するフィルターである、
請求項1から3のいずれか1項に記載の浄化システム。

The post-treatment unit is a filter that collects the particulate matter in the exhaust gas,
The purification system according to any one of claims 1 to 3.

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