JP2007146702A - 内燃機関用排気浄化装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アッシュの堆積量の増加に伴って遷移点Yを初期点X側に近づけ、アッシュの堆積量の増加に伴って初期点圧力損失Aを増加させ、さらに、アッシュの堆積量の増加に伴って、遷移点Yを超えた第2領域における排気微粒子の堆積量の増加に対する圧力損失の増加割合θが大きくなるように、堆積特性を補正する。これによると、アッシュ堆積による圧力損失変化分を除外するように堆積特性が補正される。
【選択図】図5
Description
本発明の第1実施形態について説明する。図1は本発明の第1実施形態に係る内燃機関用排気浄化装置の全体構成を示す図、図2は図1の捕集器4の要部の構成を示す模式的な断面図である。
第1実施形態では、車両の走行距離から合計アッシュ堆積量αを求めたが、本実施形態は、内燃機関の運転履歴から合計アッシュ堆積量αを求めるようにしたものである。合計アッシュ堆積量αは、内燃機関の負荷と相関があり、内燃機関の負荷は内燃機関の回転数と燃料噴射量から推定することができる。そこで、内燃機関の運転履歴として、内燃機関の回転数と燃料噴射量の情報を用いて、合計アッシュ堆積量αを求めるようにしている。
本発明の第3実施形態について説明する。図11は、PM燃焼量の積算値と合計アッシュ堆積量αとの関係を示す図、図12は、PM堆積量および捕集器内の温度と、単位時間当たりのPM燃焼量との関係を示す図である。
本発明の第4実施形態について説明する。図13は、捕集器内の温度とアッシュ堆積量補正値との関係を示す図である。
上記各実施形態では、1つの方法でアッシュの堆積量を推定したが、車両の走行距離、内燃機関の運転履歴、およびPM燃焼量の積算値のうち、少なくとも2つに基づいてアッシュの堆積量を推定してもよい。
Claims (11)
- 多孔質の隔壁(41)を有する捕集器(4)を内燃機関(1)の排気系に配設し、排出ガスが前記隔壁(41)内の細孔を通過する際に前記捕集器(4)により排出ガス中の排気微粒子を捕集し、前記捕集器(4)の排気微粒子の堆積量が所定値を超えると堆積した排気微粒子を強制的に燃焼させて前記捕集器(4)の再生を行う内燃機関用排気浄化装置において、
前記捕集器(4)のアッシュの堆積量を推定するアッシュ堆積量推定手段(S101)と、
排気微粒子の堆積量と前記捕集器(4)の圧力損失とを対応付ける堆積特性に基づき、前記圧力損失を入力として排気微粒子の堆積量を推定する排気微粒子堆積量推定手段(S103)と、
アッシュの堆積量に応じて前記堆積特性を補正する堆積特性補正手段(S102)とを備えることを特徴とする内燃機関用排気浄化装置。 - 前記堆積特性は、排気微粒子の堆積量が0の初期点(X)から遷移点(Y)までの第1領域では、排気微粒子の堆積量の増加に伴って前記圧力損失が増加し、排気微粒子の堆積量が前記遷移点(Y)を超えた第2領域では、排気微粒子の堆積量の増加に伴って前記圧力損失が前記第1領域よりも緩やかに増加する特性であり、
前記堆積特性補正手段(S102)は、アッシュの堆積量の増加に伴って前記遷移点(Y)を前記初期点(X)側に近づけ、アッシュの堆積量の増加に伴って前記初期点(X)における前記圧力損失(A)を増加させ、さらに、アッシュの堆積量の増加に伴って、前記第2領域における排気微粒子の堆積量の増加に対する前記圧力損失の増加割合(θ)が大きくなるように、前記堆積特性を補正することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用排気浄化装置。 - 前記捕集器(4)は、前記隔壁(41)によって多数の排気流路(42)が並列に区画形成され、前記排気流路(42)のうち一部の第1排気流路(42a)は、排出ガス流れ上流側が開口されるとともに排出ガス流れ下流側が閉塞され、前記排気流路(42)のうち残りの第2排気流路(42b)は、排出ガス流れ上流側が閉塞されるとともに排出ガス流れ下流側が開口され、排出ガスが前記第1排気流路(42a)に流入した後に前記隔壁(41)を通過して前記第2排気流路(42b)に流入するように構成され、
前記アッシュ堆積量推定手段(S101)は、アッシュ堆積量が所定値以下のときにはアッシュが前記隔壁(41)内の細孔に堆積するものとして前記隔壁(41)内の細孔に堆積したアッシュの量を推定し、アッシュ堆積量が所定値を超えたときにはアッシュが前記第1排気流路(42a)における排出ガス流れ下流部に堆積するものとして前記第1排気流路(42a)における排出ガス流れ下流部に堆積したアッシュの量を推定し、
前記堆積特性補正手段(S102)は、前記隔壁(41)内の細孔に堆積したアッシュの量の増加に伴って前記遷移点(Y)を前記初期点(X)側に近づけるとともに、前記隔壁(41)の内部に堆積したアッシュの量の増加に伴って前記初期点(X)における前記圧力損失(A)を増加させるように、前記堆積特性を補正することを特徴とする請求項2に記載の内燃機関用排気浄化装置。 - 前記捕集器(4)は、前記隔壁(41)によって多数の排気流路(42)が並列に区画形成され、前記排気流路(42)のうち一部の第1排気流路(42a)は、排出ガス流れ上流側が開口されるとともに排出ガス流れ下流側が閉塞され、前記排気流路(42)のうち残りの第2排気流路(42b)は、排出ガス流れ上流側が閉塞されるとともに排出ガス流れ下流側が開口され、排出ガスが前記第1排気流路(42a)に流入した後に前記隔壁(41)を通過して前記第2排気流路(42b)に流入するように構成され、
前記アッシュ堆積量推定手段(S101)は、アッシュ堆積量が所定値以下のときにはアッシュが前記隔壁(41)内の細孔に堆積するものとして前記隔壁(41)内の細孔に堆積したアッシュの量を推定し、アッシュ堆積量が所定値を超えたときにはアッシュが前記第1排気流路(42a)における排出ガス流れ下流部に堆積するものとして前記第1排気流路(42a)における排出ガス流れ下流部に堆積したアッシュの量を推定し、
前記堆積特性補正手段(S102)は、前記第1排気流路(42a)における排出ガス流れ下流部に堆積したアッシュの量の増加に伴って、前記初期点(X)における前記圧力損失(A)を増加させるとともに、前記第1排気流路(42a)における排出ガス流れ下流部に堆積したアッシュの量の増加に伴って、前記第2領域における排気微粒子の堆積量の増加に対する前記圧力損失の増加割合(θ)が大きくなるように、前記堆積特性を補正することを特徴とする請求項2または3に記載の内燃機関用排気浄化装置。 - 前記アッシュ堆積量推定手段(S101)は、前記内燃機関(1)が搭載された車両の走行距離の増加に伴って、アッシュの堆積量が増加するように推定することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の内燃機関用排気浄化装置。
- 前記アッシュ堆積量推定手段(S101)は、前記内燃機関(1)の運転履歴に基づいてアッシュの堆積量を推定することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の内燃機関用排気浄化装置。
- 前記内燃機関(1)の運転履歴は、前記内燃機関(1)の回転数と燃料噴射量の履歴であり、
前記アッシュ堆積量推定手段(S101)は、前記内燃機関(1)の回転数が高くなるのに伴ってアッシュの堆積量が増加するとともに、前記燃料噴射量が多くなるのに伴ってアッシュの堆積量が増加するように推定することを特徴とする請求項6に記載の内燃機関用排気浄化装置。 - 前記アッシュ堆積量推定手段(S101)は、排気微粒子の燃焼量の積算値が増加するのに伴ってアッシュの堆積量が増加するように推定することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の内燃機関用排気浄化装置。
- 前記アッシュ堆積量推定手段(S101)は、前記捕集器(4)内の温度が高くなるのに伴って排気微粒子の燃焼量が増加するとともに、排気微粒子の堆積量が多くなるのに伴って排気微粒子の燃焼量が増加するように推定することを特徴とする請求項8に記載の内燃機関用排気浄化装置。
- 前記アッシュ堆積量推定手段(S101)は、前記捕集器(4)内の温度が高くなるのに伴ってアッシュの堆積量が増加するように推定することを特徴とする請求項5ないし9のいずれか1つに記載の内燃機関用排気浄化装置。
- 前記アッシュ堆積量推定手段(S101)は、前記内燃機関(1)が搭載された車両の走行距離、前記内燃機関(1)の運転履歴、および排気微粒子の燃焼量の積算値のうち、少なくとも2つに基づいてアッシュの堆積量を推定することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の内燃機関用排気浄化装置。
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