WO2020054815A1 - 排気浄化装置および排気浄化方法 - Google Patents

排気浄化装置および排気浄化方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2020054815A1
WO2020054815A1 PCT/JP2019/035959 JP2019035959W WO2020054815A1 WO 2020054815 A1 WO2020054815 A1 WO 2020054815A1 JP 2019035959 W JP2019035959 W JP 2019035959W WO 2020054815 A1 WO2020054815 A1 WO 2020054815A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
regeneration process
exhaust gas
internal combustion
combustion engine
collection filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2019/035959
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
直人 村澤
彰朗 西方
隆之 椋梨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Isuzu Motors Ltd filed Critical Isuzu Motors Ltd
Publication of WO2020054815A1 publication Critical patent/WO2020054815A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/025—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust

Definitions

  • the present disclosure relates to an exhaust gas purification device and an exhaust gas purification method.
  • an exhaust gas purification device for purifying exhaust gas discharged from an internal combustion engine
  • an exhaust gas purification device provided with a particulate collection filter is known (for example, see Patent Document 1).
  • the particulate collection filter collects particulate matter (Particulate @Matter: PM) in the exhaust gas.
  • the collected PM accumulates on the fine particle collection filter.
  • the exhaust gas purification device performs a regeneration process for removing PM accumulated on the particulate filter.
  • This regeneration process is performed, for example, by injecting fuel into a cylinder or an exhaust pipe of an internal combustion engine, and oxidizing the fuel with an oxidation catalyst provided in a stage preceding the particulate collection filter. As the fuel is oxidized, the temperature of the exhaust gas rises, and the PM deposited on the particulate matter filter burns.
  • Patent Literature 1 discloses that a deposition amount of PM deposited on a particulate matter collection filter is estimated based on an engine state, and a regeneration process is started when the deposition amount of PM exceeds a regeneration start threshold. Have been.
  • Patent Document 1 starts the regeneration process when the amount of PM deposited on the particulate collection filter exceeds the regeneration start threshold, and the amount of PM deposited on the particulate collection filter falls below the regeneration end threshold. If so, the reproduction process has been completed. However, this method may not be able to sufficiently remove PM.
  • An object of the present disclosure is to provide an exhaust gas purification device and an exhaust gas purification method capable of sufficiently removing PM accumulated on a particulate matter collection filter.
  • An exhaust emission control device includes a particulate collection filter that collects particulate matter in exhaust gas discharged from an internal combustion engine, and the particulate collection filter based on a value related to an operation time of the internal combustion engine.
  • a control unit that determines the start of a regeneration process for removing the particulate matter deposited on the filter, and that determines the end of the regeneration process based on the time during which the regeneration process is being performed. It is.
  • an exhaust gas purification method is an exhaust gas purification method in an apparatus including a particulate collection filter that captures particulate matter in exhaust gas discharged from an internal combustion engine, wherein the operation of the internal combustion engine is performed.
  • the start of the regeneration process for removing the particulate matter deposited on the particulate filter is determined based on a time-related value, and the termination of the regeneration process is determined based on the time during which the regeneration process is performed.
  • Judgment is an exhaust purification method.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of the exhaust gas purification device according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of the operation of the control unit.
  • FIG. 3 is a time chart showing a change in the amount of deposited PM in the particulate matter collection filter.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the exhaust gas purification device 100.
  • the exhaust gas purification device 100 is arranged at a stage subsequent to the internal combustion engine 1.
  • the internal combustion engine 1 and the exhaust gas purification device 100 are mounted on, for example, a vehicle.
  • the internal combustion engine 1 is, for example, a diesel engine.
  • An exhaust pipe 4 through which exhaust gas discharged from the internal combustion engine 1 flows is connected to the internal combustion engine 1.
  • the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 1 flows from left to right in FIG.
  • the exhaust gas purifying apparatus 100 has a DOC (Diesel Oxidation Catalyst) 5, a DPF (Diesel Particulate Filter) 6, a differential pressure sensor 7, a temperature sensor 8, and an ECU (Electric Control Unit) 10.
  • the DOC 5 and the DPF 6 are provided in the exhaust pipe 4.
  • the DPF 6 is arranged after the DOC 5.
  • the DPF 6 is an example of a “particle trapping filter”.
  • the differential pressure sensor 7 is an example of a “differential pressure detecting unit”.
  • the ECU 10 is an example of a “control unit”.
  • PM is an example of a “particulate matter”.
  • DOC5 oxidizes hydrocarbons (HC) and carbon monoxide (CO) contained in the exhaust gas.
  • the DPF 6 captures PM contained in the exhaust gas.
  • the collected PM is deposited on the DPF 6.
  • the PM deposited on the DPF 6 is removed by a regeneration process. This regeneration process is performed, for example, by injecting fuel into the cylinder or the exhaust pipe 4 of the internal combustion engine 1 and oxidizing it with the DOC 5 provided before the DPF 6. As the fuel is oxidized, the temperature of the exhaust gas rises, and the PM deposited on the DPF 6 burns.
  • the DPF 6 is formed of, for example, a porous ceramic having a fine pore diameter.
  • the differential pressure sensor 7 detects a differential pressure between the pressure on the upstream side of the DPF 6 and the pressure on the downstream side of the DPF 6.
  • the differential pressure sensor 7 outputs a signal indicating the detected differential pressure (hereinafter, referred to as “detected differential pressure”) to the ECU 10.
  • the temperature sensor 8 detects the temperature of the exhaust gas in the DPF 6. Temperature sensor 8 outputs a signal indicating the detected temperature (hereinafter, referred to as “detected temperature”) to ECU 10.
  • the ECU 10 controls the regeneration process of the DPF 6.
  • the ECU 10 includes, for example, CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), and the like as hardware. Each function of the ECU 10 described below is realized by the CPU executing a computer program read from the ROM on the RAM.
  • the ECU 10 provides a signal indicating the detected differential pressure detected by the differential pressure sensor 7, a signal indicating the detected temperature detected by the temperature sensor 8, and a vehicle detected by the odometer 9 (see FIG. 1). Is input as needed.
  • the travel distance is an example of “a value related to the operation time of the internal combustion engine”.
  • Various information such as the temperature of the DPF 6 is input to the ECU 10 as needed. Further, the ECU 10 calculates the fuel injection amount of the engine 1, the EGR rate, and the like as needed.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of the operation of the ECU 10.
  • the flowchart shown in FIG. 2 is repeatedly executed at a predetermined cycle while the internal combustion engine 1 is operating.
  • step S1 the ECU 10 determines whether or not to start the regeneration process based on the PM accumulation amount. In step S1, for example, when the PM accumulation amount exceeds a predetermined first threshold value, it is determined that the regeneration process is started.
  • the PM accumulation amount can be estimated by a known method based on the fuel injection amount of the engine 1, the EGR rate, the temperature of the DPF 6, and the like.
  • step S1 If it is determined in step S1 that the reproduction process is to be started, the process proceeds to step S11. The processing after step S11 will be described later.
  • step S1 determines whether the reproduction process is not to be started. If it is determined in step S1 that the reproduction process is not to be started, the process proceeds to step S2.
  • step S2 the ECU 10 determines whether or not to start the regeneration process based on the traveling distance. In step S2, for example, it is determined that the reproduction process is to be started when the travel distance from when the reproduction process was performed based on the previous travel distance has reached a predetermined second threshold value.
  • step S2 If it is determined in step S2 to start the reproduction process, the process proceeds to step S21.
  • the processing after step S21 will be described later.
  • step S2 if it is determined in step S2 that the reproduction process is not to be started, the process ends.
  • step S11 the ECU 10 executes a regeneration process. Specifically, fuel is injected into the cylinder of the internal combustion engine 1 or the exhaust pipe 4. Thereby, the fuel is oxidized by the oxidation catalyst, the temperature of the exhaust gas rises, and the PM deposited on the DPF 6 burns.
  • step S12 the ECU 10 determines whether or not to end the regeneration process based on the PM accumulation amount.
  • step S12 for example, when the PM accumulation amount falls below a predetermined third threshold, it is determined that the regeneration process is to be ended. It is preferable that the PM accumulation amount is estimated by a known method based on other parameters.
  • step S12 If it is determined in step S12 that the reproduction process is not to be ended, the process returns to step S11.
  • step S12 determines whether the reproduction process is to be ended. If it is determined in step S12 that the reproduction process is to be ended, the process proceeds to step S2 described above.
  • step S21 the ECU 10 executes a regeneration process. Specifically, fuel is injected into the cylinder of the internal combustion engine 1 or the exhaust pipe 4. Thereby, the fuel is oxidized by the oxidation catalyst, the temperature of the exhaust gas rises, and the PM deposited on the DPF 6 burns.
  • step S22 following step S21 the ECU 10 determines whether the PM accumulation amount has fallen below a predetermined fourth threshold value (an example of “predetermined accumulation amount”).
  • a predetermined fourth threshold value an example of “predetermined accumulation amount”.
  • the above-described third threshold may be used.
  • step S22 NO If the PM accumulation amount is not less than the fourth threshold value in step S22 (step S22: NO), the process returns to step S21.
  • step S22 when the amount of accumulated PM falls below the fourth threshold value (step S22: YES), the process proceeds to step S23.
  • step S23 the ECU 10 determines in the present regeneration process that the time during which the temperature of the exhaust gas in the DPF 6 is equal to or higher than the predetermined temperature (hereinafter, referred to as “elapsed time”) is a predetermined fifth threshold value (“ It is determined whether or not the “predetermined time” has been reached.
  • elapsed time the time during which the temperature of the exhaust gas in the DPF 6 is equal to or higher than the predetermined temperature (hereinafter, referred to as “elapsed time”) is a predetermined fifth threshold value (“ It is determined whether or not the “predetermined time” has been reached.
  • a fifth threshold value a value sufficient to completely burn the PM deposited on the DPF 6 is set.
  • the fifth threshold can be approximately a few minutes.
  • step S23 NO
  • the process returns to step S21.
  • step S23 YES
  • the exhaust gas purification device 100 determines the end of the regeneration process based on the PM accumulation amount.
  • the end of the regeneration process is determined based on the PM accumulation amount and the elapsed time.
  • the end of the regeneration process is determined based on the time during which the exhaust gas temperature exceeds a predetermined temperature and is at a temperature sufficient for PM combustion, so that the PM deposited on the DPF 6 is sufficiently removed. ing.
  • FIG. 3 is a time chart showing a change in the amount of accumulated PM in the DPF 6.
  • the horizontal axis indicates the traveling distance
  • the vertical axis indicates the PM accumulation amount.
  • the dashed line in FIG. 3 indicates the actual value of the PM accumulation amount in the comparative example.
  • the end of the regeneration process is determined based on the PM accumulation amount regardless of the regeneration start condition.
  • the estimated value of the PM accumulation amount is indicated by a dashed line.
  • the reproduction process is started based on the traveling distance.
  • the amount of accumulated PM decreases.
  • the PM accumulation amount is estimated based on information such as the fuel injection amount of the engine 1, the EGR rate, and the temperature of the DPF 6 over a long time. Because it is very large.
  • the solid line in FIG. 3 shows the actual value of the PM deposition amount in the present embodiment.
  • the end of the regeneration process is determined based on the PM accumulation amount and the elapsed time.
  • the travel distance d0 to the travel distance d2 is the same as in the above-described comparative example.
  • the PM accumulation amount falls below the fourth threshold, but the elapsed time has not reached the fifth threshold. Therefore, the reproduction process is continuously performed after the traveling distance d2. As a result, the PM accumulation amount continues to decrease.
  • the PM accumulation amount falls below the predetermined accumulation amount, and the elapsed time is the predetermined time.
  • the reproduction process is terminated.
  • the reproduction process is started based on the traveling distance
  • the present invention is not limited to this.
  • the regeneration process may be started based on the operation time of the internal combustion engine 1.
  • the reproduction process may be started based on the running time.
  • the end of the reproduction process may be determined based on the elapsed time from the start of the reproduction process.
  • the temperature sensor 8 can be omitted.
  • the transition of the combustion of PM due to the execution of the regeneration process is affected by the operating state of the internal combustion engine 1 and the like. Therefore, the value used to determine the end of the regeneration process may be variably set based on the operating state of the internal combustion engine 1 or the like.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Abstract

微粒子捕集フィルタに堆積したＰＭを十分に除去すること。内燃機関（１）から排出される排ガス中の微粒子物質を捕集する微粒子捕集フィルタ（６）と、内燃機関（１）の運転時間に関連する値に基づいて微粒子捕集フィルタ（６）に堆積した微粒子物質を除去する再生処理の開始を判断し、かつ、再生処理を実行している時間に基づいて再生処理の終了を判断する制御部（１０）と、を備える、排気浄化装置（１００）。

Description

排気浄化装置および排気浄化方法
　本開示は、排気浄化装置および排気浄化方法に関する。
　従来、内燃機関から排出される排ガスを浄化する排気浄化装置として、微粒子捕集フィルタを備えたものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。微粒子捕集フィルタは、排ガス中の粒子状物質（Particulate Matter：ＰＭ）を捕集する。捕集されたＰＭは、微粒子捕集フィルタに堆積する。
　排気浄化装置は、微粒子捕集フィルタに堆積したＰＭを除去する再生処理を行う。この再生処理は、例えば、燃料を内燃機関の気筒内または排気管内に噴射し、微粒子捕集フィルタの前段に設けられた酸化触媒で酸化することで行われる。燃料が酸化されることで排ガスの温度が上昇し、微粒子捕集フィルタに堆積したＰＭが燃焼する。
　特許文献１には、エンジンの状態に基づいて、微粒子捕集フィルタに堆積したＰＭの堆積量を推定し、ＰＭの堆積量が再生開始閾値を超えた場合に、再生処理を開始することが開示されている。
日本国特開２００４－２８６０２６号公報
　特許文献１に記載のものは、微粒子捕集フィルタに堆積したＰＭの堆積量が再生開始閾値を超えた場合に再生処理を開始し、微粒子捕集フィルタにおけるＰＭの堆積量が再生終了閾値を下回った場合に再生処理を終了している。しかしながら、この方法では、ＰＭを十分に除去できない場合があった。
　本開示の目的は、微粒子捕集フィルタに堆積したＰＭを十分に除去できる排気浄化装置および排気浄化方法を提供することである。
　本開示の一態様に係る排気浄化装置は、内燃機関から排出される排ガス中の微粒子物質を捕集する微粒子捕集フィルタと、前記内燃機関の運転時間に関連する値に基づいて前記微粒子捕集フィルタに堆積した前記微粒子物質を除去する再生処理の開始を判断し、かつ、前記再生処理を実行している時間に基づいて前記再生処理の終了を判断する制御部と、を備える、排気浄化装置である。
　また、本開示の一態様に係る排気浄化方法は、内燃機関から排出される排ガス中の微粒子物質を捕集する微粒子捕集フィルタを備えた装置における排気浄化方法であって、前記内燃機関の運転時間に関連する値に基づいて前記微粒子捕集フィルタに堆積した前記微粒子物質を除去する再生処理の開始を判断し、かつ、前記再生処理を実行している時間に基づいて前記再生処理の終了を判断する、排気浄化方法である。
　本開示に係る排気浄化装置および排気浄化方法によれば、微粒子捕集フィルタに堆積したＰＭを十分に除去することができる。
図１は、実施形態に係る排気浄化装置の一例を示す模式図である。 図２は、制御部の動作の一例を示すフローチャートである。 図３は、微粒子捕集フィルタにおけるＰＭの堆積量の推移を示すタイムチャートである。
　以下、本開示の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は一例であり、本開示はこの実施形態により限定されるものではない。
　まず、図１を参照して、排気浄化装置１００の構成について説明する。図１は、排気浄化装置１００を模式的に示す図である。排気浄化装置１００は、内燃機関１の後段に配置される。内燃機関１および排気浄化装置１００は、例えば車両に搭載される。
　内燃機関１は、例えばディーゼルエンジンである。内燃機関１には、内燃機関１から排出された排ガスが流れる排気管４が接続されている。内燃機関１から排出された排ガスは、図１の左側から右側へ流れる。
　排気浄化装置１００は、ＤＯＣ（Diesel Oxidation Catalyst）５、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）６、差圧センサ７、温度センサ８、およびＥＣＵ（Electric Control Unit）１０を有する。ＤＯＣ５およびＤＰＦ６は、排気管４に設けられている。ＤＰＦ６は、ＤＯＣ５の後段に配置される。
　なお、ＤＰＦ６は、「微粒子捕集フィルタ」の一例である。また、差圧センサ７は、「差圧検出部」の一例である。また、ＥＣＵ１０は、「制御部」の一例である。また、ＰＭは、「微粒子物質」の一例である。
　ＤＯＣ５は、排ガスに含まれる炭化水素（ＨＣ）および一酸化炭素（ＣＯ）を酸化させる。
　ＤＰＦ６は、排ガスに含まれるＰＭを捕集する。捕集されたＰＭは、ＤＰＦ６に堆積する。ＤＰＦ６に堆積したＰＭは、再生処理により除去される。この再生処理は、例えば、燃料を内燃機関１の気筒内または排気管４内に噴射し、ＤＰＦ６の前段に設けられたＤＯＣ５で酸化することで行われる。燃料が酸化されることで排ガスの温度が上昇し、ＤＰＦ６に堆積したＰＭが燃焼する。ＤＰＦ６は、例えば、微孔径を有する多孔質セラミック等により形成される。
　差圧センサ７は、ＤＰＦ６の上流側の圧力とＤＰＦ６の下流側の圧力との差圧を検出する。差圧センサ７は、検出した差圧（以下、「検出差圧」という）を示す信号をＥＣＵ１０へ出力する。
　温度センサ８は、ＤＰＦ６における排ガスの温度を検出する。温度センサ８は、検出した温度（以下、「検出温度」という）を示す信号をＥＣＵ１０へ出力する。
　ＥＣＵ１０は、ＤＰＦ６の再生処理を制御する。ＥＣＵ１０は、ハードウェアとして、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有する。以下において説明するＥＣＵ１０の各機能は、ＣＰＵがＲＯＭから読み出したコンピュータプログラムをＲＡＭ上で実行することにより実現される。
　ＥＣＵ１０には、上述の差圧センサ７で検出された検出差圧を示す信号、温度センサ８で検出された検出温度を示す信号、および、走行距離計９（図１参照）で検出された車両の走行距離を示す信号が随時入力される。なお、走行距離は、「内燃機関の運転時間に関連する値」の一例である。また、ＥＣＵ１０には、ＤＰＦ６の温度等の各種情報が随時入力される。また、ＥＣＵ１０は、エンジン１の燃料噴射量、ＥＧＲ率等を随時算出する。
　次に、図２を参照して、ＥＣＵ１０の動作について説明する。図２は、ＥＣＵ１０の動作の一例を示すフローチャートである。図２に示すフローチャートは、内燃機関１の動作中に、所定の周期で繰り返し実行される。
　ステップＳ１で、ＥＣＵ１０は、ＰＭ堆積量に基づいて、再生処理を開始するか否かを判定する。ステップＳ１では、例えば、ＰＭ堆積量が、予め定められた所定の第１閾値を超えた場合に、再生処理を開始すると判断される。なお、ＰＭ堆積量は、エンジン１の燃料噴射量、ＥＧＲ率、ＤＰＦ６の温度等に基づいて公知の方法で推定することができる。
　ステップＳ１において、再生処理を開始すると判断された場合、処理はステップＳ１１に進む。ステップＳ１１以降の処理については後述する。
　一方、ステップＳ１において、再生処理を開始しないと判断された場合、処理はステップＳ２に進む。
　ステップＳ２で、ＥＣＵ１０は、走行距離に基づいて、再生処理を開始するか否かを判定する。ステップＳ２では、例えば、前回走行距離に基づいて再生処理が行われたときからの走行距離が、予め定められた所定の第２閾値に達した場合に、再生処理を開始すると判断される。
　ステップＳ２において、再生処理を開始すると判断された場合、処理はステップＳ２１に進む。ステップＳ２１以降の処理については後述する。
　一方、ステップＳ２において、再生処理を開始しないと判断された場合、処理は終了する。
　次に、ステップＳ１１以降の処理について説明する。ステップＳ１１で、ＥＣＵ１０は、再生処理を実行する。具体的には、燃料を内燃機関１の気筒内または排気管４内に噴射する。これにより、燃料が酸化触媒で酸化され、排ガスの温度が上昇し、ＤＰＦ６に堆積したＰＭが燃焼する。
　ステップＳ１１に続くステップＳ１２で、ＥＣＵ１０は、ＰＭ堆積量に基づいて、再生処理を終了するか否かを判定する。ステップＳ１２では、例えば、ＰＭ堆積量が予め定められた所定の第３閾値を下回った場合に、再生処理を終了すると判断される。なお、ＰＭ堆積量は、その他のパラメータに基づいて公知の方法で推定するのが好適である。
　ステップＳ１２において、再生処理を終了しないと判断された場合、処理はステップＳ１１に戻る。
　一方、ステップＳ１２において、再生処理を終了すると判断された場合、処理は上述のステップＳ２に進む。
　次に、ステップＳ２１以降の処理について説明する。ステップＳ２１で、ＥＣＵ１０は、再生処理を実行する。具体的には、燃料を内燃機関１の気筒内または排気管４内に噴射する。これにより、燃料が酸化触媒で酸化され、排ガスの温度が上昇し、ＤＰＦ６に堆積したＰＭが燃焼する。
　ステップＳ２１に続くステップＳ２２で、ＥＣＵ１０は、ＰＭ堆積量が予め定められた所定の第４閾値（「所定堆積量」の一例）を下回ったか否かを判定する。このような第４閾値としては、上述の第３閾値を用いてもよい。
　ステップＳ２２において、ＰＭ堆積量が第４閾値を下回っていない場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、処理はステップＳ２１に戻る。
　一方、ステップＳ２２において、ＰＭ堆積量が第４閾値を下回った場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、処理はステップＳ２３に進む。
　ステップＳ２３で、ＥＣＵ１０は、今回の再生処理において、ＤＰＦ６内の排ガスの温度が予め定められた所定の温度以上である時間（以下、「経過時間」という）が予め定められた第５閾値（「所定時間」の一例）に達したか否かを判定する。このような第５閾値としては、ＤＰＦ６に堆積したＰＭが完全に燃焼し尽くすのに十分な値が設定される。第５閾値は、概ね数分とすることができる。
　ステップＳ２３において、経過時間が第５閾値に達していない場合（ステップＳ２３：ＮＯ）、処理はステップＳ２１に戻る。
　一方、ステップＳ２３において、経過時間が第５閾値に達した場合（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、処理は終了する。
　このようにして、排気浄化装置１００では、ＰＭ堆積量に基づいて再生処理が開始された場合、ＰＭ堆積量に基づいて再生処理の終了を判断する。また、走行距離に基づいて再生処理が開始された場合、ＰＭ堆積量および経過時間に基づいて、再生処理の終了を判断する。
　ここで、再生処理の終了を判断するパラメータとして、ＤＰＦ６内の排ガスの温度が予め定められた所定の温度以上である時間を用いる理由について、簡単に説明する。
　ＤＰＦ６におけるＰＭを燃焼させるには、排ガス温度をＰＭの燃焼に十分な温度とする必要がある。そのため、排気ガス温度が予め定められた所定温度を上回ってＰＭ燃焼に十分な温度にある時間に基づいて、再生処理の終了を判断することで、ＤＰＦ６に堆積したＰＭを十分に除去するようにしている。
　次に、図３を参照して、本実施形態の作用効果について説明する。図３は、ＤＰＦ６におけるＰＭ堆積量の推移を示すタイムチャートである。図３において、横軸は走行距離を示しており、縦軸はＰＭ堆積量を示している。
　まず、比較例について説明する。図３の破線は、比較例におけるＰＭ堆積量の実際値を示している。比較例は、再生開始条件に関わらず、ＰＭ堆積量に基づいて再生処理の終了を判断するものである。なお、図３には、ＰＭ堆積量の推定値が一点鎖線で示されている。
　走行距離ｄ０においてゼロであったＰＭ堆積量は、時間の経過とともに増加する。なお、実際にはＰＭ堆積量は内燃機関１の運転状態等に応じて増減を繰り返すが、ここでは、説明を容易にするために、ＰＭ堆積量は、走行距離の増加とともに単調増加するものとして説明する。
　走行距離ｄ１において、走行距離に基づいて再生処理が開始される。再生処理が開始されると、ＰＭ堆積量は減少していく。
　比較例では、走行距離ｄ２において、ＰＭ堆積量が再生終了閾値を下回ると、再生処理が終了される。そのため、図３の破線に示すように、ＰＭ堆積量の推定値が実際値よりも小さい場合、実際にはＤＰＦ６にＰＭが堆積しているにも関わらず、再生処理が終了されることになる。
　これは、走行距離に基づいて再生処理を開始する場合、長時間に亘ってエンジン１の燃料噴射量、ＥＧＲ率、ＤＰＦ６の温度等の情報に基づいてＰＭ堆積量を推定するため、推定誤差が非常に大きくなっているからである。
　次に、本実施形態について説明する。図３の実線は、本実施形態におけるＰＭ堆積量の実際値を示している。本実施形態は、走行距離に基づいて再生処理が開始された場合、ＰＭ堆積量および経過時間に基づいて再生処理の終了を判断するものである。
　走行距離ｄ０から走行距離ｄ２までは、上述の比較例と同様である。
　走行距離ｄ２において、ＰＭ堆積量が第４閾値を下回るが、経過時間は、第５閾値に達していない。そのため、走行距離ｄ２以降も、引き続き再生処理が行われる。これにより、ＰＭ堆積量は引き続き減少していく。
　その後、走行距離ｄ３においてＰＭ堆積量がゼロとなり、さらにその後、走行距離ｄ４において、経過時間が第５閾値に達し、再生処理が終了される。そのため、図３の実線に示すように、検出差圧に基づくＰＭ堆積量の推定値が実際値よりも小さい場合であっても、ＤＰＦ６に堆積したＰＭがゼロになるまで再生処理が続行される。
　以上説明したように、本実施形態によれば、走行距離に基づいて再生処理が開始された場合、ＰＭ堆積量が予め定められた所定堆積量を下回り、かつ、経過時間が予め定められた所定時間に達した場合に、再生処理を終了させる。
　そのため、ＤＰＦ６に堆積したＰＭを十分に除去することができる。
　以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
　例えば、上述の実施形態では、走行距離に基づいて再生処理を開始するものを例に説明を行ったが、これに限定されない。例えば、内燃機関１の運転時間に基づいて再生処理を開始するようにしてもよい。また、例えば、走行時間に基づいて再生処理を開始するようにしてもよい。
　また、上述の実施形態では、ＤＰＦ６内の排ガスの温度が予め定められた所定の温度以上である時間に基づいて再生処理の終了を判断するものを例に説明を行ったが、これに限定されない。
　例えば、内燃機関の筒内に供給される燃料、または排気管に直接供給される燃料による燃焼エネルギー等から、再生処理の実行によりＰＭを燃焼させることができる所定の条件を満たしていると判断できる場合には、再生処理の開始からの経過時間に基づいて再生処理の終了を判断するようにしてもよい。
　このようにすれば、制御をより単純化できる。また、温度センサ８を省略することもできる。なお、再生処理の実行によるＰＭの燃焼の推移は、内燃機関１の運転状態等の影響を受ける。そのため、再生処理の終了の判断に用いられる値を、内燃機関１の運転状態等に基づいて可変設定するようにしてもよい。
　本出願は、２０１８年９月１４日付で出願された日本国特許出願（特願２０１８－１７２２０１）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本開示の排気浄化装置および排気浄化方法によれば、微粒子捕集フィルタに堆積したＰＭを十分に除去することができ、産業上の利用可能性は多大である。
　１　内燃機関
　４　排気管
　５　ＤＯＣ
　６　ＤＰＦ
　７　差圧センサ
　８　温度センサ
　９　走行距離計
　１０　ＥＣＵ
　１００　排気浄化装置

Claims (6)

  1. 　内燃機関から排出される排ガス中の微粒子物質を捕集する微粒子捕集フィルタと、
    　前記内燃機関の運転時間に関連する値に基づいて前記微粒子捕集フィルタに堆積した前記微粒子物質を除去する再生処理の開始を判断し、かつ、前記再生処理を実行している時間に基づいて前記再生処理の終了を判断する制御部と、を備える、
    　排気浄化装置。
  2. 　前記制御部は、前記微粒子捕集フィルタに堆積した前記微粒子物質の堆積量が予め定められた所定堆積量を下回り、かつ、前記再生処理の実行中に前記微粒子捕集フィルタ内の前記排ガスの温度が予め定められた所定の温度以上である時間が予め定められた所定時間に達した場合に、前記再生処理を終了させる、
    　請求項１に記載の排気浄化装置。
  3. 　前記制御部は、さらに、前記堆積量に基づいて前記再生処理の開始を判断し、前記堆積量に基づいて前記再生処理の開始を判断した場合には、前記堆積量に基づいて前記再生処理の終了を判断する、
    　請求項２に記載の排気浄化装置。
  4. 　前記制御部は、前記内燃機関の燃料噴射量、ＥＧＲ率、および前記微粒子捕集フィルタの温度に基づいて前記堆積量を推定する、
    　請求項２または３に記載の排気浄化装置。
  5. 　前記内燃機関は車両に搭載されるものであり、
    　前記内燃機関の運転時間に関連する値は前記車両の走行距離である、
    　請求項１～４のいずれか一項に記載の排気浄化装置。
  6. 　内燃機関から排出される排ガス中の微粒子物質を捕集する微粒子捕集フィルタを備えた装置における排気浄化方法であって、
    　前記内燃機関の運転時間に関連する値に基づいて前記微粒子捕集フィルタに堆積した前記微粒子物質を除去する再生処理の開始を判断し、かつ、前記再生処理を実行している時間に基づいて前記再生処理の終了を判断する、
    　排気浄化方法。
PCT/JP2019/035959 2018-09-14 2019-09-12 排気浄化装置および排気浄化方法 Ceased WO2020054815A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018172201A JP2020045767A (ja) 2018-09-14 2018-09-14 排気浄化装置および排気浄化方法
JP2018-172201 2018-09-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020054815A1 true WO2020054815A1 (ja) 2020-03-19

Family

ID=69778588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/035959 Ceased WO2020054815A1 (ja) 2018-09-14 2019-09-12 排気浄化装置および排気浄化方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2020045767A (ja)
WO (1) WO2020054815A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003035131A (ja) * 2001-07-25 2003-02-07 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の排気浄化装置
JP2005282549A (ja) * 2004-03-31 2005-10-13 Isuzu Motors Ltd 排気ガス浄化システムの制御方法及び排気ガス浄化システム
JP2005291036A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Denso Corp パティキュレートフィルタの再生処理装置
JP2007278206A (ja) * 2006-04-07 2007-10-25 Fuji Heavy Ind Ltd ディーゼルエンジンの排気浄化装置
JP2017008801A (ja) * 2015-06-22 2017-01-12 株式会社クボタ エンジンの排気処理装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003035131A (ja) * 2001-07-25 2003-02-07 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の排気浄化装置
JP2005282549A (ja) * 2004-03-31 2005-10-13 Isuzu Motors Ltd 排気ガス浄化システムの制御方法及び排気ガス浄化システム
JP2005291036A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Denso Corp パティキュレートフィルタの再生処理装置
JP2007278206A (ja) * 2006-04-07 2007-10-25 Fuji Heavy Ind Ltd ディーゼルエンジンの排気浄化装置
JP2017008801A (ja) * 2015-06-22 2017-01-12 株式会社クボタ エンジンの排気処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020045767A (ja) 2020-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108301900B (zh) 内燃机的排气净化装置和内燃机的排气净化方法
KR20120090979A (ko) 디젤 엔진
US20080314371A1 (en) System and method for diesel particulate filter regeneration
JP6365560B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP6973195B2 (ja) 排気浄化装置、車両および排気浄化制御装置
KR20120022266A (ko) 배기가스 후처리 방법 및 이를 수행하는 시스템
JP2020012400A (ja) 排気処理装置
JP2010249076A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
KR101180948B1 (ko) 배기가스 후처리 시스템 및 이 제어방법
JP5569690B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
WO2017130408A1 (ja) 排気浄化装置
JP2020045767A (ja) 排気浄化装置および排気浄化方法
KR100957275B1 (ko) 차량 배기 계의 후 처리 장치를 구성하는 매연 여과 필터의다단 재생 방법
CN112673155B (zh) 排气净化装置及排气净化方法
JP2003020933A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP6642199B2 (ja) 排気浄化装置
JP4292861B2 (ja) 排気ガス浄化方法及びそのシステム
JP2022035678A (ja) 車両の制御装置、車両、及び制御方法
JP6658210B2 (ja) 排気浄化装置
JP2008121631A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP5906917B2 (ja) Ｄｐｆの再生方法及び排気ガス浄化システム
JP2014114802A (ja) 排気ガス処理方法
JP2011099378A (ja) Ｄｐｆ再生制御装置
KR102371238B1 (ko) 차량의 배기가스 정화장치 및 재생방법
JP2019167864A (ja) 排気浄化装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19859402

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19859402

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1