JPWO2014156355A1 - 排気浄化システム及び排気浄化システムの制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
内燃機関の排気ガス中の排気微粒子を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタと、還元剤としての尿素水溶液を貯蔵タンクから還元剤噴射弁へ供給することにより前記排気ガス中に噴射して供給すると共に前記内燃機関を停止する際には供給経路内の前記尿素水溶液を前記貯蔵タンクへ回収する還元剤供給装置と、前記尿素水溶液を用いて前記排気ガス中のNOxを浄化するSCR触媒と、を排気上流側から順次に備えた排気浄化システムにおいて、
前記内燃機関を停止するためのイグニッションスイッチのオフの検出又は前記還元剤噴射弁の噴射停止の検出のうちのいずれか早い方の検出に応じて前記還元剤噴射弁の噴射弁温度を検出し、還元剤回収処理を開始するまでの待ち時間を前記噴射弁温度に基づいて算定する待ち時間算定部と、
前記イグニッションスイッチのオフの検出及び前記待ち時間の経過を条件として前記還元剤回収処理を許可する還元剤回収処理許可部と、
を有する制御装置を備えることを特徴とし、当該構成を備えることにより、上記課題を解決することができる。
内燃機関の排気ガス中の排気微粒子を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタと、還元剤としての尿素水溶液を貯蔵タンクから還元剤噴射弁へ供給することにより前記排気ガス中に噴射して供給すると共に前記内燃機関を停止する際には供給経路内の前記尿素水溶液を前記貯蔵タンクへ回収する還元剤供給装置と、前記尿素水溶液を用いて前記排気ガス中のNOxを浄化するSCR触媒と、を排気上流側から順次に備えた排気浄化システムにおいて、
前記内燃機関を停止するためのイグニッションスイッチのオフの検出に応じて前記還元剤噴射弁の噴射弁温度を検出し、還元剤回収処理を開始するまでの待ち時間を前記噴射弁温度に基づいて算定する待ち時間算定部と、
前記待ち時間の経過を条件として前記還元剤回収処理を許可する還元剤回収処理許可部と、
を有する制御装置を備えることを特徴とし、当該構成を備えることにより、上記課題を解決することができる。
内燃機関の排気ガス中の排気微粒子を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタと、還元剤としての尿素水溶液を貯蔵タンクから還元剤噴射弁へ供給することにより前記排気ガス中に噴射して供給すると共に前記内燃機関を停止する際には供給経路内の前記尿素水溶液を前記貯蔵タンクへ回収する還元剤供給装置と、前記尿素水溶液を用いて前記排気ガス中のNOxを浄化するSCR触媒と、を排気上流側から順次に備えた排気浄化システムにおいて、
前記還元剤噴射弁の噴射停止の検出に応じて前記還元剤噴射弁の噴射弁温度を検出し、還元剤回収処理を開始するまでの待ち時間を前記噴射弁温度に基づいて算定する待ち時間算定部と、
前記内燃機関を停止するためのイグニッションスイッチのオフの検出及び前記待ち時間の経過を条件として前記還元剤回収処理を許可する還元剤回収処理許可部と、
を有する制御装置を備えることを特徴とし、当該構成を備えることにより、上記課題を解決することができる。
内燃機関の排気ガス中の排気微粒子を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタと、還元剤としての尿素水溶液を貯蔵タンクから還元剤噴射弁へ供給することにより前記排気ガス中に噴射して供給すると共に前記内燃機関を停止する際には供給経路内の前記尿素水溶液を前記貯蔵タンクへ回収する還元剤供給装置と、前記尿素水溶液を用いて前記排気ガス中のNOxを浄化するSCR触媒と、を排気上流側から順次に備えた排気浄化システムの制御方法において、
前記内燃機関を停止するためのイグニッションスイッチのオフの検出又は前記還元剤噴射弁の噴射停止の検出のうちのいずれか早い方の検出に応じて前記還元剤噴射弁の噴射弁温度を検出し、還元剤回収処理を開始するまでの待ち時間を前記噴射弁温度に基づいて算定する過程と、
前記イグニッションスイッチのオフの検出及び前記待ち時間の経過を条件として前記還元剤回収処理を許可する過程と、
を有することを特徴とし、当該構成を備えることにより、上記課題を解決することができる。
内燃機関の排気ガス中の排気微粒子を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタと、還元剤としての尿素水溶液を貯蔵タンクから還元剤噴射弁へ供給することにより前記排気ガス中に噴射して供給すると共に前記内燃機関を停止する際には供給経路内の前記尿素水溶液を前記貯蔵タンクへ回収する還元剤供給装置と、前記尿素水溶液を用いて前記排気ガス中のNOxを浄化するSCR触媒と、を排気上流側から順次に備えた排気浄化システムの制御方法において、
前記内燃機関を停止するためのイグニッションスイッチのオフの検出に応じて前記還元剤噴射弁の噴射弁温度を検出し、還元剤回収処理を開始するまでの待ち時間を前記噴射弁温度に基づいて算定する過程と、
前記待ち時間の経過を条件として前記還元剤回収処理を許可する過程と、
を有することを特徴とし、当該構成を備えることにより、上記課題を解決することができる。
内燃機関の排気ガス中の排気微粒子を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタと、還元剤としての尿素水溶液を貯蔵タンクから還元剤噴射弁へ供給することにより前記排気ガス中に噴射して供給すると共に前記内燃機関を停止する際には供給経路内の前記尿素水溶液を前記貯蔵タンクへ回収する還元剤供給装置と、前記尿素水溶液を用いて前記排気ガス中のNOxを浄化するSCR触媒と、を排気上流側から順次に備えた排気浄化システムの制御方法において、
前記還元剤噴射弁の噴射停止の検出に応じて前記還元剤噴射弁の噴射弁温度を検出し、還元剤回収処理を開始するまでの待ち時間を前記噴射弁温度に基づいて算定する過程と、
前記内燃機関を停止するためのイグニッションスイッチのオフの検出及び前記待ち時間の経過を条件として前記還元剤回収処理を許可する過程と、
を有することを特徴とし、当該構成を備えることにより、上記課題を解決することができる。
1.排気浄化システム
(1)全体構成
図1は、本発明の実施の一形態に係る排気浄化システム10の全体構成図である。
(2)排気浄化ユニット
排気浄化ユニット20は、酸化触媒21と、DPF22と、SCR触媒24とを排気上流側から順次に備えている。
(3)強制再生手段
本実施形態の排気浄化システム10は、DPF22の強制再生制御を行うための強制再生手段を備える。DPF22を500℃乃至600℃程度に昇温させ、DPF22に堆積したPMを強制的に燃焼させる強制再生を行うためである。
(4)還元剤供給装置
還元剤供給装置40は、尿素水溶液を貯蔵する貯蔵タンク41と、圧送ポンプ42と、還元剤噴射弁43とを主たる構成要素として備えている。
2.制御装置
(1)全体構成
次に、図2を参照して、本発明の実施の一形態に係る排気浄化システム10に備えられる制御装置60を、噴射弁動作検出部61と、温度検出部62と、強制再生制御部63と、待ち時間算定部64と、還元剤回収処理許可部65とに大別して、具体的に説明する。これらの各部は、典型的には、マイクロコンピュータによるプログラムの実行によって実現される。
(2)噴射弁動作検出部
噴射弁動作検出部61は、還元剤噴射弁43の動作、特に噴射開始及び噴射停止を検出する。
(3)温度検出部
温度検出部62は、温度センサ53を用いて還元剤噴射弁43の噴射弁温度Tudvを検出するためのものであるが、直接検出できない場合には、その近傍のDPF22下流側温度Tdpf等から算出乃至推測してもよい。
(4)強制再生制御部
強制再生制御部63は、DPF22の前後に設けられた圧力センサ51、52から求められる差圧に基づいて、PMの堆積量Vpmを推定する。そして、推定PM堆積量Vpmが所定の閾値Vpm0を超えたときに、DPF22の強制再生が必要であると判定し、強制再生手段に対して、強制再生を実行するための信号を送信する。
(5)待ち時間算定部
待ち時間算定部64は、イグニッションスイッチ57がオフされたことを検出したとき、又は、還元剤噴射弁43の噴射停止を噴射弁動作検出部61を通じて検出したときは、当該検出に応じて、それらの検出時点のうちのいずれか早い方の検出時点における還元剤噴射弁43の噴射弁温度Tudvを温度検出部62を通じて検出する。ここで、「噴射弁温度Tudvの検出」には、上述のように、噴射弁温度Tudvを直接検出することの他、例えば噴射弁43近傍のDPF22下流側温度Tdpf等から算出乃至推測することも含む。
(6)還元剤回収処理許可部
還元剤回収処理許可部65は、待ち時間算定部64により待ち時間T1が算定されたら直ちにタイマによる時間Tの計測を開始し、計測時間Tが待ち時間T1に到達したか(T≧T1?)否かに応じて、即ち、計測時間Tが待ち時間T1に到達したら、還元剤回収処理を許可し、当該許可に応じて還元剤回収処理が開始される。
3.制御方法
以下、フローチャートを用いて、本発明の実施の一形態に係る排気浄化システム及び排気浄化システムの制御方法の具体例について説明する。
Claims (9)
- 内燃機関の排気ガス中の排気微粒子を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタと、還元剤としての尿素水溶液を貯蔵タンクから還元剤噴射弁へ供給することにより前記排気ガス中に噴射して供給すると共に前記内燃機関を停止する際には供給経路内の前記尿素水溶液を前記貯蔵タンクへ回収する還元剤供給装置と、前記尿素水溶液を用いて前記排気ガス中のNOxを浄化するSCR触媒と、を排気上流側から順次に備えた排気浄化システムにおいて、
前記内燃機関を停止するためのイグニッションスイッチのオフの検出又は前記還元剤噴射弁の噴射停止の検出のうちのいずれか早い方の検出に応じて前記還元剤噴射弁の噴射弁温度を検出し、還元剤回収処理を開始するまでの待ち時間を前記噴射弁温度に基づいて算定する待ち時間算定部と、
前記イグニッションスイッチのオフの検出及び前記待ち時間の経過を条件として前記還元剤回収処理を許可する還元剤回収処理許可部と、
を有する制御装置を備えることを特徴とする排気浄化システム。 - 内燃機関の排気ガス中の排気微粒子を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタと、還元剤としての尿素水溶液を貯蔵タンクから還元剤噴射弁へ供給することにより前記排気ガス中に噴射して供給すると共に前記内燃機関を停止する際には供給経路内の前記尿素水溶液を前記貯蔵タンクへ回収する還元剤供給装置と、前記尿素水溶液を用いて前記排気ガス中のNOxを浄化するSCR触媒と、を排気上流側から順次に備えた排気浄化システムにおいて、
前記内燃機関を停止するためのイグニッションスイッチのオフの検出に応じて前記還元剤噴射弁の噴射弁温度を検出し、還元剤回収処理を開始するまでの待ち時間を前記噴射弁温度に基づいて算定する待ち時間算定部と、
前記待ち時間の経過を条件として前記還元剤回収処理を許可する還元剤回収処理許可部と、
を有する制御装置を備えることを特徴とする排気浄化システム。 - 内燃機関の排気ガス中の排気微粒子を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタと、還元剤としての尿素水溶液を貯蔵タンクから還元剤噴射弁へ供給することにより前記排気ガス中に噴射して供給すると共に前記内燃機関を停止する際には供給経路内の前記尿素水溶液を前記貯蔵タンクへ回収する還元剤供給装置と、前記尿素水溶液を用いて前記排気ガス中のNOxを浄化するSCR触媒と、を排気上流側から順次に備えた排気浄化システムにおいて、
前記還元剤噴射弁の噴射停止の検出に応じて前記還元剤噴射弁の噴射弁温度を検出し、還元剤回収処理を開始するまでの待ち時間を前記噴射弁温度に基づいて算定する待ち時間算定部と、
前記内燃機関を停止するためのイグニッションスイッチのオフの検出及び前記待ち時間の経過を条件として前記還元剤回収処理を許可する還元剤回収処理許可部と、
を有する制御装置を備えることを特徴とする排気浄化システム。 - 前記待ち時間の経過前に前記還元剤噴射弁の噴射が実行された場合には、前記待ち時間算定部及び前記還元剤回収処理許可部は、前記待ち時間を無効とすることを特徴とする請求項1又は3に記載の排気浄化システム。
- 前記待ち時間算定部は、前記還元剤噴射弁が備える噴射板の外部側及び内部側に付着した前記尿素水溶液の濃度及び固化温度を前記噴射弁温度に基づいて算定することにより前記待ち時間を算定することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の排気浄化システム。
- 前記待ち時間算定部は、前記噴射板の外部側に付着した前記尿素水溶液の液滴は固化するが、前記噴射板の内部側に付着した前記尿素水溶液の液滴は固化しない程度の時間として前記待ち時間を算定することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の排気浄化システム。
- 内燃機関の排気ガス中の排気微粒子を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタと、還元剤としての尿素水溶液を貯蔵タンクから還元剤噴射弁へ供給することにより前記排気ガス中に噴射して供給すると共に前記内燃機関を停止する際には供給経路内の前記尿素水溶液を前記貯蔵タンクへ回収する還元剤供給装置と、前記尿素水溶液を用いて前記排気ガス中のNOxを浄化するSCR触媒と、を排気上流側から順次に備えた排気浄化システムの制御方法において、
前記内燃機関を停止するためのイグニッションスイッチのオフの検出又は前記還元剤噴射弁の噴射停止の検出のうちのいずれか早い方の検出に応じて前記還元剤噴射弁の噴射弁温度を検出し、還元剤回収処理を開始するまでの待ち時間を前記噴射弁温度に基づいて算定する過程と、
前記イグニッションスイッチのオフの検出及び前記待ち時間の経過を条件として前記還元剤回収処理を許可する過程と、
を有することを特徴とする排気浄化システムの制御方法。 - 内燃機関の排気ガス中の排気微粒子を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタと、還元剤としての尿素水溶液を貯蔵タンクから還元剤噴射弁へ供給することにより前記排気ガス中に噴射して供給すると共に前記内燃機関を停止する際には供給経路内の前記尿素水溶液を前記貯蔵タンクへ回収する還元剤供給装置と、前記尿素水溶液を用いて前記排気ガス中のNOxを浄化するSCR触媒と、を排気上流側から順次に備えた排気浄化システムの制御方法において、
前記内燃機関を停止するためのイグニッションスイッチのオフの検出に応じて前記還元剤噴射弁の噴射弁温度を検出し、還元剤回収処理を開始するまでの待ち時間を前記噴射弁温度に基づいて算定する過程と、
前記待ち時間の経過を条件として前記還元剤回収処理を許可する過程と、
を有することを特徴とする排気浄化システムの制御方法。 - 内燃機関の排気ガス中の排気微粒子を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタと、還元剤としての尿素水溶液を貯蔵タンクから還元剤噴射弁へ供給することにより前記排気ガス中に噴射して供給すると共に前記内燃機関を停止する際には供給経路内の前記尿素水溶液を前記貯蔵タンクへ回収する還元剤供給装置と、前記尿素水溶液を用いて前記排気ガス中のNOxを浄化するSCR触媒と、を排気上流側から順次に備えた排気浄化システムの制御方法において、
前記還元剤噴射弁の噴射停止の検出に応じて前記還元剤噴射弁の噴射弁温度を検出し、還元剤回収処理を開始するまでの待ち時間を前記噴射弁温度に基づいて算定する過程と、
前記内燃機関を停止するためのイグニッションスイッチのオフの検出及び前記待ち時間の経過を条件として前記還元剤回収処理を許可する過程と、
を有することを特徴とする排気浄化システムの制御方法。
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